KR20150019571A - 터치 패널 및 제조 방법 - Google Patents

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KR20150019571A KR20130096627A KR20130096627A KR20150019571A KR 20150019571 A KR20150019571 A KR 20150019571A KR 20130096627 A KR20130096627 A KR 20130096627A KR 20130096627 A KR20130096627 A KR 20130096627A KR 20150019571 A KR20150019571 A KR 20150019571A
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정주현
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노수천
한원희
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박준영
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Abstract

터치 패널의 제조 방법은 터치 패널의 원도우 영역에 해당하고 제1 금속층으로 이루어지며, 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴을 형성하고, 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제1 버스 전극을 형성하고, 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제2 버스 전극을 형성하는 단계; 터치 패널의 전면에 투명한 재질의 투명 감광성 소재를 형성한 후 투명 감광성 소재 중 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역을 개방하는 단계; 터치 패널의 전면에 제2 금속층을 형성하는 단계; 및 제2 금속층으로 이루어진 상기 각각의 제2축 정전전극의 제2 정전전극 패턴을 형성하여 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다.

Description

터치 패널 및 제조 방법{Touch Panel and Method for Making the Same}
본 발명은 터치 패널의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 터치 패널의 윈도우 영역을 제외한 터치 패널의 가장 자리 영역의 점핑 연결을 수행하여 1 레이어(Layer)의 터치 센서를 구현한 터치 패널 및 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 터치 패널은 버튼을 손가락으로 접촉하여 컴퓨터 등을 대화적, 직감적으로 조작함으로써 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력 장치이다.
이러한 터치 패널은 접촉을 감지하는 방식에 따라 저항막 방식과 정전용량 방식, 적외선방식, 초음파 방식 등이 사용되고 있으며, 현재는 저항막 방식이 많이 사용되어지고 있으나, 향후 내구성 및 경박 단소한 특성에 유리한 정전용량 방식의 사용이 증가될 것이다.
이와 같은 정전용량방식의 터치패널, 특히 터치스크린은 그 구조가 PET(Polyethylene Terephthalate)나 유리 등의 투명한 절연체 필름 상에 투명 도전층으로 이루어진 ITO(Indium Tin Oxide)와, ITO의 테두리에 실버 페이스트 등의 리드선으로 이루어진 패드를 접착제층이나 절연체층을 부가하여 상하로 적층하여 구성된다.
여기서, ITO는 X축의 X축 정전전극을 등 간격으로 형성한 X축 ITO와 Y축의 Y축 정전전극을 등 간격으로 형성한 Y축 ITO로 구성하여 적층되도록 한다.
위와 같이 형성된 터치스크린은 사용자의 터치에 따른 터치 신호를 컨트롤러가 입력 받아서 좌표 신호를 출력하는 것이다.
그런데 이와 같이 X축 또는 Y축에 나란하게 배치되는 정전전극은 리드선으로부터 각각 다른 이격거리를 가지고 배치된다. 이들 사이에는 다른 정전전극이 배치되므로 리드선이 연결되는 부분에서 바라보면 각각의 정전전극은 서로 다른 전기적 특성을 가지게 된다.
이하에서는 이러한 터치 패널의 종래 기술에 관하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 정전용량 방식 터치 패널에서 X축 전극 패턴을 나타낸 도면이고, 도 2는 종래의 정전용량 방식 터치 패널에서 Y축 전극 패턴을 나타낸 도면이고, 도 3은 종래의 정전용량 방식 터치 패널에서 X축 전극 패턴과 Y축 전극 패턴을 합체한 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 종래의 정전용량 방식 터치 패널에서 X축 전극 패턴과 Y축 전극 패턴을 합체한 상태에서의 층 구조를 나타낸 도면이다.
도 1은 종래의 바텀(Bottom) 패턴층을 나타내는 도면으로서 X축 전극 패턴을 나타내고, 도 2는 종래의 탑(Top) 패턴층을 나타내는 도면으로서 Y축 전극 패턴을 나타낸다.
도 1 및 도 2와 같은 X축 정전전극(10)을 갖는 바텀(Top) 패턴과 Y축 정전전극(20)을 갖는 탑 패턴을 각각 제작한후 층간 합지후 윈도우 부착을 하여 터치 패널을 제조하였다. 이러한 제조 과정에 의해 완성된 터치 패널은 평면도를 도 3에 도시하였다.
도 3을 참조하면, 종래의 정전방식 터치 패널은 구동부인 X축 정전전극(10)을 갖는 바텀(Bottom) 패턴과 센싱부인 Y축 정전전극(20)을 갖는 탑(Top) 패턴이 패널의 전면에 고루 형성되고, 일측에 연결전극(30, 40)을 형성하였다.
이러한 종래의 정전방식 터치 패널의 층 구조를 보면 도 4와 같다.
도 4를 참조하면, 종래에는 탑(Top) 패턴과 바텀(Bottom) 패턴을 각각 제작하므로 탑(Top) 패턴과 바텀(Bottom) 패턴에 사용되는 ITO 필름이 2장 필요하였다.
또한, ITO 필름 상부에는 OCA가 필수적으로 부가되어야 하는데, ITO 필름이 2장 사용되므로 OCA도 2장 필요하였다.
따라서, 종래의 터치 패널은 하나의 터치 패널 제품을 만들기위해 ITO 필름과 OCA가 각각 두 장이 사용되기 때문에 가격적으로 비싼 단점이 있다.
종래의 터치 패널은 센싱부와 구동부로 2개 층을 사용하기 때문에 두께 축소가 어렵고 높은 원자재 비용과 공정 비용이 높게 발생하며 투과도가 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 터치 패널은 탑 패턴층과 바텀 패턴층의 합지할 때, 셀바이셀(Cell by cell) 방식이 아니라 시트바이시트(Sheet by sheet) 방식으로 하기 때문에 패턴층 별로 불량률을 측정하는 특성에 의해 수율이 좋지 않았다. 특히, 층별 합지시 얼라인 공차를 맞추기가 힘들어 수율이 좋지 않고, 타이트한 공차 관리가 어려운 단점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 터치 패널의 구조 개발이 필요한 실정이다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 터치 패널의 윈도우 영역을 제외한 터치 패널의 가장 자리 영역의 점핑 연결을 수행하여 1 레이어(Layer)의 터치 센서를 구현한 터치 패널 및 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 특징에 따른 터치 패널의 제조 방법은,
터치 패널의 원도우 영역에 해당하고 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴을 형성하고, 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제2 버스 전극을 제1 금속층으로 형성하는 단계;
터치 패널의 전면에 투명한 재질의 투명 감광성 소재를 형성한 후 투명 감광성 소재 중 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역을 개방하는 단계;
터치 패널의 전면에 제2 금속층을 형성하는 단계; 및
제2 금속층으로 이루어진 각각의 제2축 정전전극의 제2 정전전극 패턴을 형성하여 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 터치 패널의 제조 방법은,
터치 패널의 원도우 영역에 해당하고 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴을 제1 금속층으로 형성하는 단계;
터치 패널의 전면에 투명한 재질의 투명 감광성 소재를 형성한 후 상기 투명 감광성 소재 중 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 터치 패널의 가장 자리 영역인 제1 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역을 개방하는 단계;
터치 패널의 전면에 제2 금속층을 형성하는 단계; 및
제2 금속층을 선택적으로 제거하면 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극을 나타내는 제2 정전전극 패턴과, 복수개의 제1 버스 전극을 형성하여 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 각각의 제1 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 터치 패널의 제조 방법은,
터치 패널의 원도우 영역에 해당하고 제1 금속층으로 이루어지며, 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴을 형성하고, 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제1 버스 전극을 형성하고, 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제2 버스 전극을 형성하는 단계;
터치 패널의 전면에 투명한 재질의 투명 감광성 소재를 형성한 후 투명 감광성 소재 중 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역을 개방하는 단계;
터치 패널의 전면에 제2 금속층을 형성하는 단계; 및
제2 금속층으로 이루어진 상기 각각의 제2축 정전전극의 제2 정전전극 패턴을 형성하여 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 터치 패널의 제조 방법은,
터치 패널의 원도우 영역에 해당하고 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴을 제1 금속층으로 형성하는 단계;
터치 패널의 전면에 투명한 재질의 투명 감광성 소재를 형성한 후 투명 감광성 소재 중 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 터치 패널의 가장 자리 영역인 제1 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역을 개방하는 단계;
터치 패널의 전면에 제2 금속층을 형성하는 단계; 및
제2 금속층을 선택적으로 제거하면 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극을 나타내는 제2 정전전극 패턴과, 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제2 버스 전극을 형성하고, 복수개의 제1 버스 전극을 형성하여 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 각각의 제1 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 터치 패널은,
유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 제1 절연체층;
원도우 영역인 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴과, 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제1 버스 전극을 형성하고, 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제2 버스 전극을 형성하는 제1 금속층;
투명한 재질의 투명 감광성 소재로서 제1 금속층의 상면에 형성되고 투명 감광성 소재 중 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역이 개방된 제2 절연체층;
제2 절연체층의 상면에 형성되고 각각의 제2축 정전전극의 제2 정전전극 패턴을 형성하여 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결되는 제2 금속층을 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 터치 패널은,
유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 제1 절연체층;
원도우 영역인 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴을 형성하는 제1 금속층;
투명한 재질의 투명 감광성 소재로서 제1 금속층의 상면에 형성되고 투명 감광성 소재 중 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 터치 패널의 가장 자리 영역인 제1 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역이 개방된 제2 절연체층;
제2 절연체층의 상면에 형성되고 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극을 나타내는 제2 정전전극 패턴과, 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제2 버스 전극을 형성하고, 복수개의 제1 버스 전극을 형성하여 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 각각의 제1 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결되는 제2 금속층을 포함한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 1 레이어 터치 센서를 제조하여 두께를 줄일 수 있고 원자재 비용과 공정 비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 미세 패턴의 메탈 메쉬 구조의 저저항 메탈을 이용하여 투명전극을 대체하는 기술로 공정 비용을 감소하고 시인성을 개선할 수 있다.
본 발명은 View Area 영역(터치 패널의 원도우 영역)에서의 브릿지(Bridge)와 점핑(Jumping)을 하지 않고, 원도우 영역의 바깥 영역인 버스 전극을 이용하여 윈도우 바깥에서의 점핑과 브릿지를 수행하여 높은 수신 감도와 시인성이 개선되는 효과가 있다.
본 발명은 View Area 영역의 시인성이 개선될 뿐 아니라, 브릿지와 점핑 포인트를 한 곳만 형성하여 수신 감도를 높이는 효과가 있다.
본 발명은 기존의 터치 패널의 제조 공정을 간소화하여 생산성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 정전용량 방식 터치 패널에서 X축 전극 패턴을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 정전용량 방식 터치 패널에서 Y축 전극 패턴을 나타낸 도면이다.
도 3은 종래의 정전용량 방식 터치 패널에서 X축 전극 패턴과 Y축 전극 패턴을 합체한 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 종래의 정전용량 방식 터치 패널에서 X축 전극 패턴과 Y축 전극 패턴을 합체한 상태에서의 층 구조를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 원도우 바깥 점핑 브릿지 기술을 이용한 터치 패널의 제조 방법을 측면에서의 층 구조로 나타낸 도면이ek.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 원도우 바깥 점핑 브릿지 기술을 이용한 터치 패널의 제조 방법을 평면에서 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 미세 패턴의 메탈 메쉬 구조의 일례를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원도우 바깥 점핑 브릿지 기술을 이용한 터치 패널의 제조 방법을 측면에서의 층 구조로 나타낸 도면이ek.
도 16 및 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원도우 바깥 점핑 브릿지 기술을 이용한 터치 패널의 제조 방법을 평면에서 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 원도우 바깥 점핑 브릿지 기술을 이용한 터치 패널의 제조 방법을 측면에서의 층 구조로 나타낸 도면이고, 도 8 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 원도우 바깥 점핑 브릿지 기술을 이용한 터치 패널의 제조 방법을 평면에서 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 7은 터치 패널의 제조 방법을 터치 패널의 X축 측면에서의 층 구조를 나타낸 것이다.
도 5의 (a)와 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은 절연체층(110)의 상면에 금속층(120)을 형성한다. 여기서, 절연체층(110)은 투명한 재질의 유기 절연체 또는 무기 절연체로 형성되고, 유기 절연체는 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 아크릴의 플라스틱 소재를 포함하며 무기 절연체는 글라스(Glass) 소재, 광학 처리된 글라스 소재로 이루어진다.
금속층(120)은 메탈 메쉬(Metal Mesh) 소재로서, 터치 패널의 구동 전압이 인가되는 구동부(Transfer, Tx)이며, APC, Cu, Cu alloy, Ag, Ag alloy, Ni+Cr, Ni+Ni alloy, Mo/Ag, Mo/Al/Mo, Ni+Cr/Cu/Ni+Cr, Ni alloy/Cu, Ni alloy/Cu/Ni alloy, Mo/APC, Cu/Ni+Cu+Ti, Ni+Cu+Ti/Cu/Ni+Cu+Ti, 카본 등 전도성 물질을 모두 포함하는 개념이고 인쇄, 증착, 페이스트 및 도포의 공지된 기술로 형성한다.
예를 들면, 금속층(120)은 은 페이스트로 형성할 수 있고, 구리를 증착시킬 수도 있는 등 다양한 방법이 가능하다.
금속층(120)은 다양한 금속을 사용할 수 있으며 제조의 용이성 및 전기 전도도를 고려하여 구리 또는 알루미늄으로 하는 것이 바람직하다.
절연체층(110)에 금속층(120)을 형성하는 방법은 라미네이팅이나 기상 증착, 코팅과 같은 공지의 방법을 사용할 수 있다.
터치 패널의 상호 정전용량 방식은 구동부에 구동 전압이 인가되면, 구동부와 센싱부의 사이에서 상호 캡(Mutual Cap)이 형성되고 센싱부에서 상호 캡의 전압값의 변화를 감지하여 터치 여부 및 터치 위치를 검출하게 된다. 센싱부(Receive, Rx)는 터치 패널의 터치 여부 및 터치 위치를 전압값의 변화로 감지하고, 구동부(Transfer, Tx)는 터치 패널의 구동 전압이 인가된다.
다음으로, 도 5의 (b), (c), (d), (e), 도 6의 (e)와 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명은 포토리소그래피(Photolithography)의 공정에 의해 금속층(120)을 선택적으로 제거하여 정전전극 패턴(121)과 배선전극 패턴(122)을 형성한다.
정전전극 패턴(121)은 터치 패널의 구동 전압이 인가되는 구동부로서 미세 패턴의 메탈 메쉬 구조로 이루어지고, 터치 패널의 원도우 영역(화면이 표시되는 영역)에 해당하는 부분으로 복수개의 Y축 정전전극을 나타내는 Y축 바(Bar) 패턴을 나타내며, 사용자의 터치 패턴 영역을 나타낸다.
배선전극 패턴(122)은 터치 패널의 원도우 영역을 제외한 가장자리 영역의 버스 전극을 나타내는 금속 회로로서, 각각의 Y축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 금속 전극 부분과 금속 전극 신호를 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)과 연결시켜 사용자의 터치 패턴을 감지 및 제어하는 리드선 전극과 연성회로기판과 접촉되는 FPCB 본딩 영역의 금속 전극 부분을 포함한다.
본 발명의 실시예의 배선전극 패턴(122)은 각각의 Y축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 제1 배선전극 패턴(122a)과, 각각의 Y축 정전전극과 일정 거리 이격되어 직각 방향으로 교차하는 복수개의 X축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 제2 배선전극 패턴(122b)을 금속층(120)의 선택 에칭을 통해 형성된다.
정전전극 패턴(121)과 배선전극 패턴(122)은 금속층(120)으로 이루어져 있다.
메탈 메쉬의 형성 공법은 메탈 증착 후 메탈 에칭 약품을 이용하여 회로 형성을 하는 포토리소그래피 공법을 기재하고 있지만 이에 한정하지 않고 실버할라이드 소재를 이용한 포토리소그래피 공법, 실버 할라이드 확산 전사법을 이용한 포토리소그래피 공법, PET에 홈을 파서 홈에 도전성 금속을 매꿔주는 임프린트 공법, 회로 전사 방식으로 인쇄하는 그라비아 옵셋, 리버스 옵셋 공법, 레이저 인쇄 공법, 잉크젯 프린터를 이용한 비접촉 인쇄 공법이 있다.
다시 말해, 포토리소그래피의 공정은 금속층(120)의 상면에 제1 감광성 소재(140)를 형성하고, 패턴이 형성된 아트워크 필름(142)을 이용하여 UV 조사하면 제1 감광성 소재(140)가 패턴이 형성되며(노광, 도 5의 (b)), 약한 알칼리 용액을 이용하여 제1 감광성 소재(140)의 패턴을 형성하며(현상, 도 5의 (c)), 메탈 에칭, 박리 공정에 의해 정전전극 패턴(121)과 배선전극 패턴(122)을 형성한다(도 5의 (d), 도 6의 (e)).
여기서, 제1 감광성 소재(140)는 액상 포토 레지스트를 코팅하거나 드라이필름의 라미네이팅하여 형성한다.
본 발명은 패턴이 형성된 아트워크 필름을 예시하고 있지만, 이에 한정하지 않고 패턴이 형성된 패턴 툴(Tool)이면 어떠한 것도 가능하며, 패턴 툴 없이 직접적으로 패턴을 구현하는 장비를 이용하여 노광 공정을 수행할 수도 있다.
또한, 제1 감광성 소재(140)를 형성하는 공정은 드라이필름을 라미네이팅 공정이외에 액상 타입의 실리콘, 에폭시 소재를 사용하는 경우 코팅 공정을, SiO2, TiO2의 절연 물질을 사용하는 경우, 증착 공정을 사용할 수 있다.
이하에서의 포토리소그래피의 공정은 동일한 라미네이팅, 노광, 현상, 에칭, 박리 과정을 거치므로 중복되는 설명으로 생략한다.
다음으로, 도 6의 (f)와 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명은 금속층(120)으로 이루어진 정전전극 패턴(121)과 배선전극 패턴(122)을 형성한 후, 터치 패널의 전면에 투명한 재질의 투명 감광성 소재(130)를 형성한다(라미네이팅, 코팅 또는 증착 공정). 여기서, 투명 감광성 소재(130)는 감광성이 있는 투명 절연 물질로서 투명 드라이 필름을 일례로 들 수 있다.
다음으로, 도 6의 (f), (g)와 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명은 투명 감광성 소재(130)의 상면에 제2 감광성 소재(144)를 형성하고 포토리소그래피의 노광 및 현상 공정에 의해 터치 패널의 전면에 형성된 투명 감광성 소재(130) 중 원도우 바깥 영역(160)을 선택적으로 제거하여 개방한다.
여기서, 원도우 바깥 영역(160)은 복수개의 X축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 제2 배선전극 패턴(122b)의 금속 전극 부분이 위치한 영역을 의미한다.
더욱 상세하게 설명하면, 본 발명은 원도우 바깥 영역(160)을 개방하는 패턴이 형성된 아트워크 필름을 이용하여 UV 조사하면, 제2 감광성 소재(144)의 패턴을 형성하고(노광), 약한 알칼리 용액을 이용하여 제2 감광성 소재(144)에 개방 패턴을 형성하며(현상), 에칭, 박리 공정에 의해 투명 감광성 소재(130)의 패턴을 형성한다.
여기서, 투명 감광성 소재(130)에 형성된 패턴은 도 6의 (g)와 같이, 터치 패널의 전면에 형성된 투명 감광성 소재(130) 중 터치 패널의 원도우 바깥 영역(160)에 해당하는 영역이 개방된 패턴을 의미한다.
본 발명은 패턴이 형성된 아트워크 필름을 예시하고 있지만, 이에 한정하지 않고 원도우 바깥 영역(160)이 개방되는 패턴이 형성된 패턴 툴(Tool)이면 어떠한 것도 가능하며, 패턴 툴 없이 직접적으로 패턴을 구현하는 장비를 이용하여 노광 공정을 수행할 수도 있다.
다음으로, 도 6의 (h)와 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명은 터치 패널의 전면에 제2 금속층(150)을 형성한다.
다음으로, 도 7의 (i), (j), (k), (m)과 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명은 포토리소그래피(Photolithography)의 공정에 의해 제2 금속층(150)을 선택적으로 제거하여 미세 패턴의 메탈 메쉬 구조의 정전전극 패턴(151)을 형성한다.
여기서, 정전전극 패턴(151)은 터치 패널의 터치 여부 및 터치 위치를 감지하는 센싱부로서 복수개의 X축 정전전극을 나타내는 X축 바(Bar) 패턴을 나타낸다.
물론, 정전전극 패턴(121)이 구동부의 역할과 정전전극 패턴(151)이 센싱부의 역할을 수행할 수도 있다.
다시 말해, 포토리소그래피의 공정은 제2 금속층(150)의 상면에 제1 감광성 소재(140)를 형성하고, 패턴이 형성된 아트워크 필름(146)을 이용하여 UV 조사하면 제1 감광성 소재(140)가 패턴이 형성되며(노광, 도 7의 (i)), 약한 알칼리 용액을 이용하여 제1 감광성 소재(140)의 패턴을 현상하며(현상, 도 7의 (j)), 메탈 에칭, 박리 공정에 의해 정전전극 패턴(151)을 형성한다(도 7의 (k), 도 7의 (m)).
다시 상세하게 설명하면, 본 발명은 제1 감광성 소재(140)를 이용하여 X축 바 패턴에 해당하지 않는 부분의 제2 금속층(150)을 제거하면(금속층 에칭 공정), 미세 패턴의 메탈 메쉬 구조의 정전전극 패턴(151)을 형성하여 각각의 X축 정전전극의 일측 끝단과 윈도우 바깥 영역(160)에 위치한 금속층(120)의 전극 부분과 전기적으로 연결된다.
여기서, 금속층(120)의 전극 부분은 제2 배선전극 패턴(122b)에서 각각의 X축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 금속 전극 부분이다.
즉, 포토리소그래피의 공정은 드라이필름 라미네이팅(또는 액상 포토 레지스트 코팅), 노광, 현상, 금속층 에칭, 박리 공정을 수행한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 정전전극 패턴(121, 151)은 메탈 메쉬 구조로서 복수개의 제1 선형 전극부들과 복수개의 제1 선형 전극부들과 상호 교차하는 복수개의 제2 선형 전극부들을 통해 미세 패턴으로 이루어져 있다.
본 발명은 복수의 X축 정전전극과 Y축 정전전극을 바(Bar) 패턴으로 형성하고 있으나 이에 한정하지 않고 사각, 원형, 다이아몬드, 다각형 및 무작위 패턴 등 다양하게 적용할 수 있다.
이와 같은 본 발명은 터치 패널의 제조 방법을 통하여 1 레이어 터치 센서를 제조하여 두께를 줄일 수 있고 원자재 비용과 공정 비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 View Area 영역(터치 패널의 원도우 영역)에서의 브릿지(Bridge)와 점핑(Jumping)을 하지 않고, 원도우 영역의 바깥 영역인 버스 전극을 이용하여 윈도우 바깥에서의 점핑과 브릿지를 수행하여 높은 수신 감도와 시인성이 개선되는 효과가 있다.
본 발명은 View Area 영역의 시인성이 개선될 뿐 아니라, 브릿지와 점핑 포인트를 한 곳만 형성하여 수신 감도를 높이는 효과가 있다.
본 발명은 도 7의 (i), (j), (k), (m)과 도 12에서 포토리소그래피의 공정을 수행한 후, 윈도우 바깥 영역(160)에 위치한 금속층(120)의 전극 부분과 X축 바 패턴인 각각의 X축 정전전극이 전기적으로 연결되지 않은 경우, 보강 작업을 수행한다.
여기서, 보강 작업은 비접촉 방식인 도전성 잉크 인쇄, 실크 스크린 인쇄, 그라비아 프린팅 등의 방법으로 실버 페이스트나 전도성 폴리머 등 도전성 물질을 원도우 바깥 영역(160)에 도포하여 금속층(120)의 전극 부분과 각각의 X축 정전전극의 일측 끝단을 전기적으로 연결시킨다.
본 발명은 미세 패턴의 메탈 메쉬 구조의 저저항 메탈을 이용하여 투명전극을 대체하는 기술로 공정 비용을 감소하고 시인성을 개선할 수 있다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원도우 바깥 점핑 브릿지 기술을 이용한 터치 패널의 제조 방법을 측면에서의 층 구조로 나타낸 도면이고, 도 16 및 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원도우 바깥 점핑 브릿지 기술을 이용한 터치 패널의 제조 방법을 평면에서 나타낸 도면이다.
도 14의 (a), (b)와 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은 절연체층(110)의 상면에 금속층(120)을 형성하고, 포토리소그래피(Photolithography)의 공정에 의해 금속층(120)으로 이루어진 정전전극 패턴(121)을 형성한다.
여기서, 정전전극 패턴(121)은 미세 패턴의 메탈 메쉬 구조로서 복수개의 X축 정전전극을 나타내는 X축 바(Bar) 패턴을 나타낸다.
즉, 포토리소그래피의 공정은 드라이필름 라미네이팅(또는 액상 포토 레지스트 코팅), 노광, 현상, 금속층 에칭, 박리 공정을 수행한다.
다시 상세하게 설명하면, 본 발명은 제3 감광성 소재(147)를 이용하여 X축 바 패턴에 해당하지 않는 부분의 금속층(120)을 제거하면(금속층 에칭 공정), X축 바 패턴인 복수개의 X축 정전전극을 형성한다.
다음으로, 도 14의 (c), (d)와 도 16의 (b), (c)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 터치 패널의 전면에 투명 감광성 소재(170)를 형성한 후, 포토리소그래피의 노광 및 현상 공정에 의해 투명 감광성 소재(170) 중 원도우 바깥 영역(160)을 선택적으로 제거하여 개방한다.
여기서, 원도우 바깥 영역(160)은 복수개의 X축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 제1 배선전극 패턴(152b)의 금속 전극 부분이 위치한 영역을 의미한다.
더욱 상세하게 설명하면, 본 발명은 원도우 바깥 영역(160)을 개방하는 패턴이 형성된 아트워크 필름을 이용하여 UV 조사하면, 제4 감광성 소재(148)의 패턴을 형성하고(노광), 약한 알칼리 용액을 이용하여 제4 감광성 소재(148)에 개방 패턴을 형성하며(현상), 에칭, 박리 공정에 의해 투명 감광성 소재(170)에 패턴을 형성한다.
다음으로, 도 15의 (e)와 도 17의 (d)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 터치 패널의 전면에 제2 금속층(150)을 형성한다.
다음으로, 도 15의 (f), (g)와 도 17의 (e)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 포토리소그래피(Photolithography)의 공정에 의해 제2 금속층(150)을 선택적으로 제거하여 정전전극 패턴(151)과 배선전극 패턴(152)을 형성한다.
정전전극 패턴(151)은 미세 패턴의 메탈 메쉬 구조로서 터치 패널의 원도우 영역(화면이 표시되는 영역)에 해당하는 부분이고 각각의 X축 정전전극과 일정 거리 이격되어 직각 방향으로 교차하는 복수개의 Y축 정전전극을 나타내는 Y축 바(Bar) 패턴을 나타낸다.
배선전극 패턴(152)은 각각의 Y축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 제2 배선전극 패턴(152a)과, 각각의 Y축 정전전극과 일정 거리 이격되어 직각 방향으로 교차하는 복수개의 X축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 제1 배선전극 패턴(152b)을 제2 금속층(150)의 선택 에칭을 통해 형성된다. 즉, 포토리소그래피의 공정은 드라이필름 라미네이팅, 노광, 현상, 메탈 에칭, 박리 공정을 수행한다.
다시 상세하게 설명하면, 본 발명은 제5 감광성 소재(149)를 이용하여 Y축 바 패턴에 해당하지 않는 부분의 제2 금속층(150)을 선택적으로 제거하고, 배선전극 패턴(152)에 해당하지 않는 부분의 제2 금속층(150)을 선택적으로 제거한다.
이로 인하여 본 발명은 복수개의 Y축 정전전극의 Y축 바 패턴과 각각의 Y축 정전전극과 연결되는 제2 배선전극 패턴(152a)과, 복수개의 X축 정전전극과 연결되는 제1 배선전극 패턴(152b)을 형성하고, 각각의 X축 정전전극의 일측 끝단과 원도우 바깥 영역(160)에 위치한 금속층(150)의 전극 부분과 전기적으로 연결된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110: 절연체층
120: 금속층
121: 정전전극 패턴
122: 배선전극 패턴
122a 제1 배선전극 패턴
122b: 제2 배선전극 패턴
130: 투명 감광성 소재
140: 제1 감광성 소재
142: 아트워크 필름
144: 제2 감광성 소재
147: 제3 감광성 소재
148: 제4 감광성 소재
149: 제5 감광성 소재
150: 제2 금속층
151: 정전전극 패턴
152: 배선전극 패턴
152a 제2 배선전극 패턴
152b: 제1 배선전극 패턴
160: 원도우 바깥 영역
170: 투명 감광성 소재

Claims (10)

  1. 터치 패널의 제조 방법에 있어서,
    상기 터치 패널의 원도우 영역에 해당하고 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴을 형성하고, 상기 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제2 버스 전극을 제1 금속층으로 형성하는 단계;
    상기 터치 패널의 전면에 투명한 재질의 투명 감광성 소재를 형성한 후 상기 투명 감광성 소재 중 상기 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역을 개방하는 단계;
    상기 터치 패널의 전면에 제2 금속층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 금속층으로 이루어진 상기 각각의 제2축 정전전극의 제2 정전전극 패턴을 형성하여 상기 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 상기 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결하는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  2. 터치 패널의 제조 방법에 있어서,
    상기 터치 패널의 원도우 영역에 해당하고 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴을 제1 금속층으로 형성하는 단계;
    상기 터치 패널의 전면에 투명한 재질의 투명 감광성 소재를 형성한 후 상기 투명 감광성 소재 중 상기 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 터치 패널의 가장 자리 영역인 제1 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역을 개방하는 단계;
    상기 터치 패널의 전면에 제2 금속층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 금속층을 선택적으로 제거하면 상기 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극을 나타내는 제2 정전전극 패턴과, 상기 복수개의 제1 버스 전극을 형성하여 상기 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 상기 각각의 제1 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결하는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  3. 터치 패널의 제조 방법에 있어서,
    상기 터치 패널의 원도우 영역에 해당하고 제1 금속층으로 이루어지며, 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴을 형성하고, 상기 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제1 버스 전극을 형성하고, 상기 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제2 버스 전극을 형성하는 단계;
    상기 터치 패널의 전면에 투명한 재질의 투명 감광성 소재를 형성한 후 상기 투명 감광성 소재 중 상기 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역을 개방하는 단계;
    상기 터치 패널의 전면에 제2 금속층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 금속층으로 이루어진 상기 각각의 제2축 정전전극의 제2 정전전극 패턴을 형성하여 상기 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 상기 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결하는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  4. 터치 패널의 제조 방법에 있어서,
    상기 터치 패널의 원도우 영역에 해당하고 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴을 제1 금속층으로 형성하는 단계;
    상기 터치 패널의 전면에 투명한 재질의 투명 감광성 소재를 형성한 후 상기 투명 감광성 소재 중 상기 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 터치 패널의 가장 자리 영역인 제1 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역을 개방하는 단계;
    상기 터치 패널의 전면에 제2 금속층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 금속층을 선택적으로 제거하면 상기 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극을 나타내는 제2 정전전극 패턴과, 상기 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제2 버스 전극을 형성하고, 상기 복수개의 제1 버스 전극을 형성하여 상기 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 상기 각각의 제1 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결하는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수개의 제1축 정전전극과 상기 복수개의 제2축 정전전극은 복수개의 제1 선형 전극부들과 상기 복수개의 제1 선형 전극부들과 상호 교차하는 복수개의 제2 선형 전극부들을 통해 미세 패턴의 메탈 메쉬 구조를 형성하는 터치 패널의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 복수개의 제2 버스 전극을 형성하는 단계는,
    상기 각각의 제1축 정전전극과 상기 각각의 제2 버스 전극은 수평 방향으로 일정 거리 이격되어 형성되는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결하는 단계 이후에,
    상기 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분과 상기 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 전기적으로 연결되지 않는 경우, 상기 개방한 영역에 도전성 물질을 도포하여 상기 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결하는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  8. 터치 패널에 있어서,
    유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 제1 절연체층;
    원도우 영역인 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴과, 상기 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제1 버스 전극을 형성하고, 상기 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제2 버스 전극을 형성하는 제1 금속층;
    투명한 재질의 투명 감광성 소재로서 상기 제1 금속층의 상면에 형성되고 상기 투명 감광성 소재 중 상기 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역이 개방된 제2 절연체층;
    상기 제2 절연체층의 상면에 형성되고 상기 각각의 제2축 정전전극의 제2 정전전극 패턴을 형성하여 상기 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 상기 각각의 제2 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결되는 제2 금속층
    을 포함하는 터치 패널.
  9. 터치 패널에 있어서,
    유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 제1 절연체층;
    원도우 영역인 복수개의 제1축 정전전극을 나타내는 제1 정전전극 패턴을 형성하는 제1 금속층;
    투명한 재질의 투명 감광성 소재로서 상기 제1 금속층의 상면에 형성되고 상기 투명 감광성 소재 중 상기 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 터치 패널의 가장 자리 영역인 제1 버스 전극의 금속 전극 부분이 위치한 영역이 개방된 제2 절연체층;
    상기 제2 절연체층의 상면에 형성되고 상기 각각의 제1축 정전전극과 일정 거리 이격되어 교차되는 각각의 제2축 정전전극을 나타내는 제2 정전전극 패턴과, 상기 각각의 제2축 정전전극의 일측 끝단과 연결되는 상기 터치 패널의 가장 자리 영역인 복수개의 제2 버스 전극을 형성하고, 상기 복수개의 제1 버스 전극을 형성하여 상기 각각의 제1축 정전전극의 일측 끝단과 상기 각각의 제1 버스 전극의 금속 전극 부분을 전기적으로 연결되는 제2 금속층
    을 포함하는 터치 패널.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 복수개의 제1축 정전전극과 상기 복수개의 제2축 정전전극은 복수개의 제1 선형 전극부들과 상기 복수개의 제1 선형 전극부들과 상호 교차하는 복수개의 제2 선형 전극부들을 통해 미세 패턴의 메탈 메쉬 구조를 형성하는 터치 패널.
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