KR20140118565A - 터치센서 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 터치센서는, 투명기재의 일면 또는 양면에 금속층을 적층시키는 금속층 형성단계와, 상기 금속층에 레지스트를 적층시키는 레지스트 형성단계와, 상기 레지스트를 포토마스크를 통해 노광하여 선택적으로 경화시키는 1차 노광단계와, 상기 포토마스크를 소정간격 이동시켜 상기 레지스트를 노광하여 1차 노광단계에서 노광된 부분 중 일부가 중복되도록 경화시키는 2차 노광단계와, 상기 레지스트에서 중복 경화되지 않은 부분을 제거하는 레지스트 에칭단계 및 상기 레지스트가 제거되면서 노출된 금속층 부분을 제거하여 전극을 형성하는 박리단계를 포함한다.

Description

터치센서 제조방법{TOUCH SENSOR MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 터치센서 제조방법에 관한 것이다.

디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용 컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인 전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스와 같은 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리를 수행한다.

하지만, 정보화 사회의 급속한 진행에 따라 컴퓨터의 용도가 점점 확대되는 추세에 있는 바, 현재 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 간단하고 오조작이 적을 뿐 아니라, 누구라도 쉽게 정보입력이 가능한 기기의 필요성이 높아지고 있다.

또한, 입력장치에 관한 기술은 일반적 기능을 충족시키는 수준을 넘어서 고 신뢰성, 내구성, 혁신성, 설계 및 가공 관련기술 등으로 관심이 바뀌고 있으며, 이러한 목적을 달성하기 위해서 텍스트, 그래픽 등의 정보 입력이 가능한 입력장치로서 터치센서(Touch Sensor)가 개발되었다.

이러한 터치센서는 전자수첩, 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), El(Electroluminescence) 등의 평판 디스플레이 장치 및 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어, 사용자가 화상표시장치를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구이다.

한편, 터치센서의 종류는 저항막방식(Resistive Type), 정전용량방식(Capacitive Type), 전기자기장방식(Electro-Magnetic Type), 소오방식(SAW Type, Surface Acoustic Wave Type) 및 인프라레드방식(Infrared Type)으로 구분된다. 이러한 다양한 방식의 터치센서는 신호 증폭의 문제, 해상도의 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도, 광학적 특성, 전기적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성, 입력 특성, 내구성 및 경제성을 고려하여 전자제품에 채용되는데, 현재 가장 광범위한 분야에서 사용하는 방식은 저항막방식 터치센서와 정전용량방식 터치센서이다.

현재, 정전용량 방식의 터치센서에서는 투명전극으로 ITO(Indium-Tin Oxide), 전도성 고분자(Conductive Polymer), 금속, 금속메시 등을 사용하고 있다.

그러나, 투명기재 위에 금속을 패턴닝하여 터치센서의 전극을 형성시, 금속을 미세선폭으로 형성하기가 용이하지 않다. 이에 따라, 전극이 눈에 보이게 되어 시인성에 문제가 있다.

한국공개특허 제2010-0134226호

본 발명의 하나의 관점은 터치센서의 전극을 미세선폭으로 형성할 수 있는 터치센서 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 제조방법은, 투명기재의 일면 또는 양면에 금속층을 적층시키는 금속층 형성단계와, 상기 금속층에 레지스트를 적층시키는 레지스트 형성단계와, 상기 레지스트를 포토마스크를 통해 노광하여 선택적으로 경화시키는 1차 노광단계와, 상기 포토마스크를 소정간격 이동시켜 상기 레지스트를 노광하여 1차 노광단계에서 노광된 부분 중 일부가 중복되도록 경화시키는 2차 노광단계와, 상기 레지스트에서 중복 경화되지 않은 부분을 제거하는 레지스트 에칭단계 및 상기 레지스트가 제거되면서 노출된 금속층 부분을 제거하여 전극을 형성하는 박리단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 제조방법에서, 상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계는 각각 상기 레지스트를 불완전 경화시키되, 상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계에서 중복 경화된 상기 레지스트 부분은 완전 경화되도록 하여, 상기 레지스트 에칭단계에서 완전 경화된 상기 레지스트 부분을 제외한 부분을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 제조방법에서, 상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계는 각각 상기 레지스트를 50% 경화시키되, 상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계에서 중복 경화된 상기 레지스트 부분은 100% 경화되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 제조방법에서, 상기 2차 노광단계는 상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계를 통해 중복 노광되는 상기 레지스트 부분이 상기 전극의 폭과 동일한 폭이 되도록 상기 포토마스크를 이동시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 제조방법에서, 상기 금속층 형성단계는 금속을 증착 또는 도금을 통해 상기 금속층을 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서 제조방법은, 투명기재의 일면 또는 양면에 레지스트를 적층시키는 레지스트 형성단계와, 상기 레지스트를 포토마스크를 통해 노광하여 선택적으로 경화시키는 1차 노광단계와, 상기 포토마스크를 소정간격 이동시켜 상기 레지스트를 노광하여 1차 노광단계에서 노광된 부분 중 일부가 중복되도록 경화시키는 2차 노광단계와, 상기 레지스트에서 중복 경화되지 않은 부분을 제거하는 레지스트 에칭단계와, 상기 레지스트 및 상기 레지스트가 제거되어 노출된 상기 투명기재에 금속층을 적층하는 금속층 형성단계 및 상기 레지스트를 제거하여 전극을 형성시키는 박리단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서 제조방법에서, 상기 금속층 형성단계는 금속을 증착 또는 도금을 통해 상기 금속층을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서 제조방법에서, 상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계는 각각 상기 레지스트를 불완전 경화시키되, 상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계에서 중복 경화된 상기 레지스트 부분은 완전 경화되도록 하여, 상기 레지스트 에칭단계에서 완전 경화된 상기 레지스트 부분을 제외한 부분을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서 제조방법에서, 상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계는 각각 상기 레지스트를 50% 경화시키되, 상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계에서 중복 경화된 상기 레지스트 부분은 100% 경화되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서 제조방법에서, 상기 2차 노광단계는 상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계를 통해 중복 노광되는 상기 레지스트 부분이 상기 전극의 폭과 동일한 폭이 되도록 상기 포토마스크를 이동시킬 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 터치센서의 전극을 미세선폭으로 형성할 수 있고, 이로 인해 전극이 눈에 보이지 않게 되어 시인성이 좋을 수 있다.

도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 제조방법을 공정순서대로 나타낸 단면도; 및
도 8 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서 제조방법을 공정순서대로 나타낸 단면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 제조방법을 공정순서대로 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 7을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치센서 제조방법은, 금속층 형성단계와, 레지스트 형성단계와, 1차 노광단계와, 2차 노광단계와, 레지스트 에칭단계 및 박리단계를 포함한다.

이하에서, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 터치센서 제조방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 금속층 형성단계는 투명기재(110)의 일면 또는 양면에 금속층(120)을 적층시킨다. 이때, 금속층(120)은 금속을 도금 또는 증착하여 형성시킬 수 있다. 여기서, 금속은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있지만, 본 발명의 금속층(120)을 형성하는 금속의 재질이 여기에 한정되는 것은 아니다.

또한, 투명기재(110)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS, BOPS), 유리 또는 강화유리 등으로 형성하는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2를 참고하면, 레지스트 형성단계는 금속층 형성단계를 통해 투명기재(110)에 형성된 금속층(120)에 레지스트(resist)(130)를 적층시킨다.

도 3을 참고하면, 1차 노광단계는 포토마스크(Photomask)(140)를 통해 레지스트(130)를 노광하여 경화시킨다. 여기서, 포토마스크(140)는 빛을 투과하는 개구부(141)가 패턴을 형성하여, 노광시 개구부(141)를 통해 빛이 투과된 부분의 레지스트(130)가 선택적으로 노광되어 경화된다. 이때, 1차 노광시 레지스트(130)의 경화되는 1차노광부분(131)이 불완전 경화되도록 할 수 있고, 예를 들어 50%만 경화되도록 노광할 수 있다.

도 4를 참고하면, 2차 노광단계는 포토마스크(140)를 소정간격 이동시켜 레지스트(130)를 2차로 노광한다. 이때, 1차 노광단계에서 노광된 레지스트(130)의 1차노광부분(132) 중에서 일부가 2차 노광을 하며 겹치며 노광됨으로써 레지스트(130)의 일부를 중복 경화할 수 있다.

또한, 2차 노광시 레지스트(130)의 경화되는 2차노광부분(132)이 불완전 경화되도록 할 수 있고, 예를 들어 2차노광부분(132)이 50%만 경화되도록 노광할 수 있다. 이때, 1차 노광단계를 통해 레지스트(130)의 1차노광부분(132)은 50% 노광되고, 2차 노광단계를 통해 레지스트의 2차노광부분(132)은 50% 노광되되, 1차 노광단계와 2차 노광단계를 거쳐 중복 노광되는 레지스트(130)의 중복노광부분(133)은 100% 완전 노광될 수 있다.

한편, 1차 노광단계 및 2차 노광단계를 통해 중복 노광되는 레지스트(130) 의 중복노광부분(133)이 전극의 폭과 동일한 폭이 되도록 포토마스크(140)를 이동시킬 수 있다. 이때, 예를 들어 빛이 투과되는 방향을 수직방향이라고 가정할 때 포토마스크(140)는 수평방향으로 10~250nm를 이동할 수 있지만, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

도 6을 참고하면, 레지스트 에칭단계는 1차 노광단계 및 2차 노광단계를 거쳐 레지스트(130)의 중복 경화되지 않은 부분을 제거한다. 이때, 레지스트(130)의 일부를 제거할때, 예를 들어, 에칭액을 통해 제거할 수 있다.

도 7을 참고하면, 박리단계는 레지스트(130)가 제거되면서 금속층(120)의 노출된 부분을 제거하여 전극(121)을 형성한다. 이때, 예를 들어 금속층(120)의 일부는 에칭액을 통해 제거할 수 있다.

이에 따라, 상기의 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 제조방법은 터치센서의 전극(121)을 미세선폭으로 형성하기 용이하고, 이로 인해 시인성이 개선될 수 있다.

도 8 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서 제조방법을 공정순서대로 나타낸 단면도이다.

도 8 내지 도 13을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치센서 제조방법은, 레지스트 형성단계와, 1차 노광단계와, 2차 노광단계와, 레지스트 에칭단계와, 금속층 형성단계 및 박리단계를 포함한다.

이하에서, 도 8 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예인 터치센서 제조방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 8을 참고하면, 레지스트 형성단계는 투명기재(210)의 일면 또는 양면에 레지스트(130)를 적층시킨다.

여기서, 투명기재(210)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS, BOPS), 유리 또는 강화유리 등으로 형성하는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

도 9를 참고하면, 1차 노광단계는 포토마스크(140)를 통해 레지스트를 노광하여 경화시킨다. 여기서, 포토마스크(140)는 빛을 투과하는 개구부(141)가 패턴을 형성하여, 노광시 개구부(141)를 통해 빛이 투과된 부분의 레지스트(230)가 선택적으로 노광되어 경화된다. 이때, 1차 노광시 레지스트(230)의 경화되는 1차노광부분(231)이 불완전 경화되도록 할 수 있고, 예를 들어 1차노광부분(231)이 50%만 경화되도록 노광할 수 있다.

도 10을 참고하면, 2차 노광단계는 포토마스크(140)를 소정간격 이동시켜 레지스트(130)를 2차로 노광한다. 이때, 1차 노광단계에서 노광된 레지스트(230)의 1차노광부분(231) 중에서 일부가 2차 노광을 하며 겹치며 노광됨으로써 레지스트(230)의 일부를 중복 경화할 수 있다.

또한, 2차 노광시 레지스트(230)의 경화되는 2차노광부분(232)이 불완전 경화되도록 할 수 있고, 예를 들어 2차노광부분(232)은 50%만 경화되도록 노광할 수 있다. 이때, 1차 노광단계를 통해 레지스트(230)의 2차노광부분(232)은 50% 노광되고, 2차 노광단계를 통해 레지스트(230)의 2차노광부분(232)은 50% 노광되되, 1차 노광단계와 2차 노광단계를 거쳐 중복 노광되는 레지스트(232)의 중복노광부분(233)은 100% 완전 노광될 수 있다.

한편, 1차 노광단계 및 2차 노광단계를 통해 중복 노광되는 레지스트(232)의 중복노광부분(233)이 전극의 폭과 동일한 폭이 되도록 포토마스크(140)를 이동시킬 수 있다. 이때, 예를 들어 빛이 투과되는 방향을 수직방향이라고 가정할 때 포토마스크(140)는 수평방향으로 10~250nm를 이동할 수 있지만, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

도 11을 참고하면, 레지스트 에칭단계는 1차 노광단계 및 2차 노광단계를 거쳐 레지스트(230)의 중복 경화되지 않은 부분을 제거한다. 이때, 레지스트(230)의 일부를 제거할 때, 예를 들어, 에칭액을 통해 제거할 수 있다.

도 12를 참조하면, 금속층 형성단계는 레지스트(230) 및 레지스트(230)의 일부가 제거되어 노출된 투명기재(210)에 금속층(220)을 적층시킨다. 이때, 금속층(220)은 금속을 도금 또는 증착하여 형성시킬 수 있다. 여기서, 금속은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있지만, 본 발명의 금속층(220)을 형성하는 금속 재질이 여기에 한정되는 것은 아니다.

도 13을 참고하면, 박리단계는 레지스트가 제거되면서 금속층(220)의 노출된 부분을 제거하여 전극(221)을 형성한다. 이때, 예를 들어 금속층(220)의 일부는 에칭액을 통해 제거할 수 있다.

이에 따라, 상기의 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서 제조방법은 터치센서의 전극(221)을 미세선폭으로 형성하기 용이하고, 이로 인해 시인성이 개선될 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 터치센서 제조방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

또한, 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

110,210 : 투명기재 120,220 : 금속층
121,221 : 전극 130,230 : 레지스트
131,231 : 1차노광부분 132,232 : 2차노광부분
133,233 : 중복노광부분 140 : 포토마스크
141 : 개구부

Claims (10)

1. 투명기재의 일면 또는 양면에 금속층을 적층시키는 금속층 형성단계;
   상기 금속층에 레지스트를 적층시키는 레지스트 형성단계;
   상기 레지스트를 포토마스크를 통해 노광하여 선택적으로 경화시키는 1차 노광단계;
   상기 포토마스크를 소정간격 이동시켜 상기 레지스트를 노광하여 1차 노광단계에서 노광된 부분 중 일부가 중복되도록 경화시키는 2차 노광단계;
   상기 레지스트에서 중복 경화되지 않은 부분을 제거하는 레지스트 에칭단계; 및
   상기 레지스트가 제거되면서 노출된 금속층 부분을 제거하여 전극을 형성하는 박리단계
   를 포함하는 터치센서 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계는 각각 상기 레지스트를 불완전 경화시키되,
   상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계에서 중복 경화된 상기 레지스트 부분은 완전 경화되도록 하여,
   상기 레지스트 에칭단계에서 완전 경화된 상기 레지스트 부분을 제외한 부분을 제거하는 터치센서 제조방법.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계는 각각 상기 레지스트를 50% 경화시키되,
   상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계에서 중복 경화된 상기 레지스트 부분은 100% 경화되도록 하는 터치센서 제조방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 2차 노광단계는
   상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계를 통해 중복 노광되는 상기 레지스트 부분이 상기 전극의 폭과 동일한 폭이 되도록 상기 포토마스크를 이동시키는 터치센서 제조방법.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 금속층 형성단계는
   금속을 증착 또는 도금을 통해 상기 금속층을 형성하는 터치센서 제조방법.
   
6. 투명기재의 일면 또는 양면에 레지스트를 적층시키는 레지스트 형성단계;
   상기 레지스트를 포토마스크를 통해 노광하여 선택적으로 경화시키는 1차 노광단계;
   상기 포토마스크를 소정간격 이동시켜 상기 레지스트를 노광하여 1차 노광단계에서 노광된 부분 중 일부가 중복되도록 경화시키는 2차 노광단계;
   상기 레지스트에서 중복 경화되지 않은 부분을 제거하는 레지스트 에칭단계;
   상기 레지스트 및 상기 레지스트가 제거되어 노출된 상기 투명기재에 금속층을 적층하는 금속층 형성단계; 및
   상기 레지스트를 제거하여 전극을 형성시키는 박리단계
   를 포함하는 터치센서 제조방법.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 금속층 형성단계는
   금속을 증착 또는 도금을 통해 상기 금속층을 형성하는 터치센서 제조방법.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계는 각각 상기 레지스트를 불완전 경화시키되,
   상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계에서 중복 경화된 상기 레지스트 부분은 완전 경화되도록 하여,
   상기 레지스트 에칭단계에서 완전 경화된 상기 레지스트 부분을 제외한 부분을 제거하는 터치센서 제조방법.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계는 각각 상기 레지스트를 50% 경화시키되,
   상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계에서 중복 경화된 상기 레지스트 부분은 100% 경화되도록 하는 터치센서 제조방법.
   
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 2차 노광단계는
    상기 1차 노광단계 및 상기 2차 노광단계를 통해 중복 노광되는 상기 레지스트 부분이 상기 전극의 폭과 동일한 폭이 되도록 상기 포토마스크를 이동시키는 터치센서 제조방법.

Images