KR20150114012A - 터치패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, Dark 계열의 Carbon 등 Color를 가진 물질을 도전성 브리지재료에 첨가함으로써 브리지 패턴(Bridge Pattern)에 적용된 도전성 물질의 Color 및 빛 반사에 의한 시각적 문제점인 반사감을 개선하고, 또한 별도의 Layer를 사용 유저의 Veiw면에 따라 도전성 브리지층의 상부 또는 하부에 형성함으로써 도전성 브리지구조의 Pattern 시인성을 개선하는 효과를 지니고 있다.

Description

터치패널 및 그 제조방법{Touch panel and the fabrication method thereof}

본 발명은 터치패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 Dark 계열의 Color 물질을 도전성 브리지 구조에 첨가하고 브리지 층의 상부 또는 하부에 별도의 Layer를 구현 시킨 터치패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

휴대폰, 디지털 카메라 및 태블릿 PC와 같은 휴대용 전자장치에의 입력 장치로 터치패널이 많이 사용된다. 터치패널에는 저항막 방식과 정전용량방식 등이 알려져 있는데, 특히, 정전용량방식이 내구성이 우수하고 멀티 터치 기능을 보유하고 있어서 최근 휴대폰 등에 널리 적용되고 있다.

이러한 터치패널은 액정표시장치 등 각종 표시장치의 표시면측에 탑재되어 터치패널을 투과하고 시인되는 표시장치의 표시 내용에 따라 터치펜 등의 입력 기구나 손가락 등에 의해 터치면의 임의 위치를 접촉함으로써 위치를 특정해 전자기기의 각종 조작 및 입력을 수행할 수 있다.

터치패널은 일반적으로 윈도우 커버, 제1축을 따라 배열되는 센싱패드 및 윈도우 커버 상의 제2축을 따라 배열된 센싱 어레이를 포함하고, 제1축을 따라 배열된 센싱패드는 도전성 브리지에 의해 전기적으로 접속되며 제2축을 따라 배열된 센싱 어레이로부터 전기적으로 절연되는 구성을 취한다.

한편, 터치패널의 스크린이 동작할 경우, 도전성 브리지가 광을 반사하고 이어서 광 스팟 영역(light spot area)이 형성되는 도전성 브리지가 있는 영역과 도전성 브리지가 없는 영역 사이의 시각적 차이(visual difference)가 스크린에 나타날 수 있다.

이때, 종래 사용 유저의 시각적 불편을 해소하기 위해 높은 반사성을 가진 차광 물질(lightproof material)인 몰리브데넘, 알루미늄 등의 금속으로 터치패널의 도전성 브리지가 이루어질 수 있다.

그러나, 도전성 브리지 구조를 가진 터치패널의 경우, 브리지 구조의 크기(Size) 및 금속(Metal)의 반사에 의한 시각성 차이에 의해 사용 유저로 하여금 심각한 거부감을 초래할 수 있는 바 이를 개선함이 필수적이다.

따라서, 최근 급증하는 휴대용 가전제품 등에 대한 수요에 발맞추어 전술한 문제점을 개선하는 터치패널 기술의 개발이 절실한 상태로 KR2010-0997048 및KR2010-1029490 등이 그러한 일예이나, 아직까지 전술한 바를 해결하는 개시를 찾아볼 수 없다.

이에 본 발명자는 이러한 문제점을 개선하기 위해 예의 노력을 계속하던 중, Dark 계열의 Carbon 등 Color를 가진 물질을 도전성 브리지재료에 첨가함으로써 브리지 패턴(Bridge Pattern)에 적용된 도전성 물질의 Color 및 빛 반사에 의한 시각적 문제점인 반사감을 개선하고, 또한 별도의 Layer를 사용 유저의 Veiw면에 따라 도전성 브리지층의 상부 또는 하부에 형성함으로써 도전성 브리지구조의 Pattern 시인성을 개선하는 효과를 지닌, 터치패널 및 그 제조방법에 관한 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 목적은, 브리지 패턴에 의한 반사감을 개선한 터치패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 도전성 브리지 구조의 Pattern 시인성을 개선하는 터치패널의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

본 발명의 하나의 관점은, 커버윈도우; 상기 커버윈도우상에 제1 방향을 따라 분리영역을 형성하여 배열되는 제1 패턴전극; 상기 제1 패턴전극과 전기적으로 절연되어 있으며, 상기 분리영역에 제2 방향을 따라 배열되는 제2 패턴전극; 상기 분리영역에 형성되며, 제1 패턴전극과 제2 패턴전극을 절연하는 절연층; 상기 절연층상에 형성되며, 상기 제1 패턴전극을 서로 전기적으로 연결하는 도전성 브리지층;을 포함하고, 상기 도전성 브리지층은 흑색도가 높은 감광성 도전 재료 내지 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층과 흑색도가 높은 Black 재료의 감광성 도전 재료인 제2층이 적층된 구조를 포함하는 터치패널에 관한 것이다.

구체예에서, 상기 도전성 브리지층은 감광성 도전 재료 및 흑색안료를 포함하며, 단일층일 수 있다.

구체예에서, 상기 도전성 브리지층은 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층과 흑색도가 높은 Black 재료의 감광성 도전 재료인 제2층이 적층된 구조일 수 있다.

구체예에서, 상기 제1층은 상기 절연층과 접할 수 있다.

구체예에서, 상기 제2층은 카본 블랙(Carbon Black), 산화크롬, 코발트 복합 산화물의 무기계 흑색안료로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 제1층은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기제1 및 제2 패턴전극은 인듐주석산화물(ITO, indium tin oxide) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 하나의 관점은, (a) 커버윈도우상에 제1 방향을 따라 분리영역을 형성하여 배열되도록 제1패턴전극과 상기 분리영역에 제2 방향을 따라 배열되도록 제2 패턴전극을 형성하는 단계;(b) 상기 분리영역에 제1 패턴전극과 제2 패턴전극이 절연되도록 절연층을 형성하는 단계;(c) 상기 절연층 상에 이웃하는 제1패턴전극이 서로 전기적으로 연결되도록 도전성 브리지층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 도전성 브리지층은 흑색도가 높은 감광성 도전 재료 내지 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층과 흑색도가 높은 Black 재료의 감광성 도전 재료인 제2층이 적층된 구조를 포함하는 터치패널의 제조방법에 관한 것이다.

구체예에서, 상기 도전성 브리지층은 감광성 도전 재료 및 흑색안료를 포함하는 전극 페이스트를 스크린마스크를 이용하여 인쇄하는 방법으로 단일층으로 형성할 수 있다.

구체예에서, 상기 도전성 브리지층은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 제1층 재료를 스크린마스크를 이용하여 인쇄하는 방법으로 하여 제1층을 형성한 후, 카본 블랙(Carbon Black), 산화크롬, 코발트 복합 산화물의 무기계 흑색안료로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 제2층 재료를 스크린마스크를 이용하여 인쇄하는 방법으로 하여 상기 제1층 상에 적층시켜 제2층을 형성할 수 있다.

본 발명에 의한 터치패널 및 그 제조방법은, 브리지 패턴(Bridge Pattern)에 적용된 도전성 물질의 Color 및 빛 반사에 의한 시각적 문제점인 반사감을 개선하고, 도전성 브리지구조의 Pattern 시인성을 개선하는 효과를 지니고 있다.

도 1은 본 발명의 일구체예에 따른 터치패널의 전극 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 단면선 Ι- I´에 의한, 본 발명의 일 구체예에 따른 터치패널의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 단면선 Ι- I´에 의한, 본 발명의 다른 구체예에 따른 터치패널의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 단면선 Ι- I´에 의한, 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 터치패널의 개략적인 단면도이다.
도 5는 흑색도가 없는 감광성 재료로 형성된 브릿지(A)와 Black 재료를 이용하여 반사감을 개선한 브릿지(B)를 비교한 그림이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 출원의 실시 예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 또한, 설명의 편의를 위하여 구성요소의 일부만을 도시하기도 하였으나, 당업자라면 구성요소의 나머지 부분에 대하여도 용이하게 파악할 수 있을 것이다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위 또는 아래에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위 또는 아래에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고, 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. ‘제1’ 또는 ‘제2’ 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니된다. 예를들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.

또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, ‘포함하다’ 또는 ‘가지다’ 등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 방법 또는 제조 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

터치패널

본 발명의 하나의 관점인 터치패널은, 커버윈도우; 상기 커버윈도우상에 제1 방향을 따라 분리영역을 형성하여 배열되는 제1 패턴전극; 상기 제1 패턴전극과 전기적으로 절연되어 있으며, 상기 분리영역에 제2 방향을 따라 배열되는 제2 패턴전극; 상기 분리영역에 형성되며, 제1 패턴전극과 제2 패턴전극을 절연하는 절연층; 상기 절연층 상에 형성되며, 상기 제1 패턴전극을 서로 전기적으로 연결하는 도전성 브리지층;을 포함하고, 상기 도전성 브리지층은 흑색도가 높은 감광성 도전 재료 내지 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층과 흑색도가 높은 Black 재료의 감광성 도전 재료인 제2층이 적층된 구조를 포함한다.

도 1은 본 발명의 일구체예에 따른 터치패널의 전극 구조를 나타내는 개략적인 평면도이고, 도 2 내지 4는 도 1에 도시된 단면선 Ι-Ι´에 의한, 본 발명의 다양한 구체에에 따른 터치패널의 개략적인 단면도이다.

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일구체예에 의한 터치패널(100)은, 커버윈도우(10); 상기 커버윈도우(10)상에 제1 방향을 따라 분리영역을 형성하여 배열되는 제1 패턴전극(21); 상기 제1 패턴전극(21)과 전기적으로 절연되어 있으며, 상기 분리영역에 제2 방향을 따라 배열되는 제2 패턴전극(22); 상기 분리영역에 형성되며, 제1 패턴전극(21)과 제2 패턴전극(22)을 절연하는 절연층(30); 상기 절연층(30) 상에 형성되며, 상기 제1 패턴전극(21)을 서로 전기적으로 연결하는 도전성 브리지층(40);을 포함한다. 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 2개의 인접한 제1 패턴전극(21)은 분리영역을 형성하며, 제2 패턴전극(22)은 상기 분리영역을 관통하여 형성될 수 있다. 서로 교차하는 제1 패턴전극(21)과 제2 패턴전극(22)이 전기적으로 단락되는 것을 방지하기 위해 상기 분리영역에는 절연층(30)이 형성된다. 복수의 금속선(41, 24)은 외부에 대하여 센싱된 신호를 전송하기 위해 전극의 주변에 배치된다. 상기 도전성 브리지층(40)과 제1 및 제2 패턴전극(21, 22) 표면은 보호층(50)이 더 형성될 수 있다. 본 발명에서는 상기 도전성 브리지층(40)이 기존 감광성 재료에 흑색도를 포함하는 구조를 가지는 층이 형성될 수 있다. 상기 흑색도 범위에서, 브리지 패턴(Bridge Pattern)에 적용된 도전성 물질의 Color 및 빛 반사에 의한 시각적 문제점인 반사감을 개선하고 도전성 브리지 구조의 Pattern 시인성을 개선하는 효과가 있다.

본 발명의 명세서 전반에 사용되는 상기 ‘제1 방향’ 내지 ‘제2 방향’은 다차원 구조에서 설정될 수 있는 임의의 방향을 설정한 것으로, 하나의 구체예에서는 상기 제1 패턴전극(21)과 제2 패턴전극(22)이 상호 수직으로 교차할 수 있는 2차원 구조에서의 X측 방향 또는 Y측 방향을 의미한다.

본 발명의 명세서 전반에 사용되는 상기 ‘흑색도’는 코팅된 피막의 검은 정도를 수치화한 것으로 백색광을 수지표면에 입사시키고 반사되어 나오는 빛의 파장을 분석하여 파장의 반사/흡수 정도를 1~100으로 수치화하여(통상적으로 L* 로 표기) 나타내는 값이다. L*=100일 경우 완전 백색을 나타내고, L*=0일 경우 완전 흑색을 나타낸다.

상기 커버 윈도우는 폴리카보네이트(PC) 수지, (메타)아크릴계 수지(Acrylic resin), 폴리에스테르(Polyester) 수지, 폴리에테르술폰(PES) 수지, 셀룰로오스 에스테르(Cellulose ester) 수지, 벤조사이클로부텐(BCB) 수지 및 폴리염화비닐(PVC) 수지 중 1종 이상 또는 Glass를 이용할 수 있으며, 상기 커버 윈도우(10)는 제1 패턴전극(20) 및 제2 패턴전극(30)이 형성될 공간을 제공하고 모바일 기기의 외곽을 구성하기 위한 것으로 곡면 혹은 평면 구조를 가질 수 있다. 상기 커버 윈도우(10)는 상부 또는 하부면에 하드코팅층, 굴절률 매칭층 및 오버코팅층 등의 제2 코팅층이 더 형성될 수 있다. 상기 하드코팅층은 투명 도전층을 보호하기 위해 형성될 수 있고, 상기 굴절률 매칭층은 커버 윈도우(10)와 투명 도전층인 제1 및 제2 패턴전극(21, 22) 사이에 굴절률의 차이가 생겨 층 계면에 반사가 발생하는 것을 막기위해 형성될 수 있고, 상기 오버코팅층은 제1 및 제2 패턴전극(21, 22)이 형성되어 있는 커버 윈도우(10)의 전면 또는 배면에 점착제(OCA) 등을 이용하여 증착시켜 형성할 수 있다. 또한, 상기 하드코팅층, 굴절률 매칭층 및 오버코팅층은 다양한 상호 순서에 의해 커버 윈도우(10)의 상부 또는 하부면에 순차로 적층될 수 있다. 또한, 상기 하드코팅층과 굴절률 매칭층은 하나의 층으로 구현될 수 있다.

구체예에서, 상기제1 및 제2 패턴전극(21, 22)은 인듐주석산화물(ITO, indium tin oxide) 이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

다른 구체예에서는 상기제1 및 제2 패턴전극(21, 22)은 바인더에 전도성 입자를 혼합한 전도성 페이스트로부터 형성될 수 있다. 상기 전도성 입자는 인듐주석산화물(ITO, indium tin oxide), 아연주석산화물(ZTO, zinc tin oxide) 및 탄소나노튜브(CNT, carbon nanotube) 등이 투명성, 시인성 및 미세 패턴 구현면에서 바람직하다. 상기 전도성 입자의 평균입경은 수십 나노 크기이며, 스퍼트링 공정을 이용하여 증착하여 Film 형태로 사용될 수 있다. 상기 제1 패턴전극(21)은 상기 커버윈도우(10)상에 제1 방향을 따라 분리영역을 형성하여 배열되고, 제2 패턴전극(22)은 상기 제1 패턴전극(21)과 전기적으로 절연되어 있으며 상기 분리영역에 제2 방향을 따라 배열될 수 있다. 상기 제1 및 제2 패턴전극(21, 22)은 도 1에 개시된 바와 같이 마름모 형태를 가질 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면 상기 제1 및 제2 패턴전극(21, 22)은 직사각형, 팔각형, 원형, 타원형 또는 요철부을 내재하는 다각형 등 여러 형상으로 형성할 수 있고, 또한 터치패널의 투명전극에 있어서 패턴전극의 특성을 구현할 수 있는 것이라면 그 형상이 반드시 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 제1 및 제2 패턴전극(21, 22)을 이루는 세선의 단면은 사각형, 삼각형, 반원형 및 반타원형 등일 수 있다. 또한, 본 발명의 터치패널(100)은 상기한 제1 및 제2 패턴전극(21, 22)으로부터 전기신호를 전달받도록 상기한 제1 및 제2 패턴전극(21, 22)의 테두리에 형성되는 전극배선인 복수의 금속선(24, 41)을 더 포함할 수도 있다. 이때, 터치패널(100)의 제조공정을 간소화시키고 리드타임(Lead Time)을 단축시키도록 전극배선은 상기한 제 1 및 제2 패턴전극(21, 22)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 제 1 및 제2 패턴전극(21, 22)과 전극배선의 접합 공정을 생략할 수 있으며 전극과 전극배선간 단차 발생이나 접합불량의 문제를 미연에 방지할 수 있다. 상기 제1 및 제2 패턴전극(21, 22)은 스크린 인쇄법(Screen Printing) 공정으로 형성할 수 있다. 상기 제1 패턴전극(21)과 제2 패턴전극(22)은 동일 평면상에 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 패턴전극(21, 22)은 동일한 층에 형성되어 단일층으로 형성할 수 있고, 이에 의하여 투명 전도성 물질층의 사용을 최소화하며 터치패널(100)의 두께를 줄일 수 있다.

상기 절연층(30)은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지 등이 사용될 수 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 상기 절연층(30)은 제1 및 제2 패턴전극(21, 22)의 교차지점 상에 균일한 두께로 형성할 수 있다. 또한 상기 절연층(30)은 종래 기술과 같이 형성되거나 다른 구체예에서는 전착법으로 형성할 수 있다. 상기 절연층(30)은 0.1㎛~5㎛의 두께를 가지도록 형성할 수 있고 이는 종래의 절연층보다 감소된 두께를 가지도록 구성할 수 있다. 상기 두께 범위에서 터치패널의 시인성 향상에 유리하게 작용할 수 있고 상부에 형성되는 제2 패턴전극(22)의 구조적 신뢰성에 유리한 장점이 있다.

도 2를 참조하면, 상기 도전성 브리지층(40)은 단일층일 수 있다. 상기 도전성 브리지층(40)은 절연층(30)상에 형성되며 제1 패턴전극(21)을 서로 전기적으로 연결하며, 후술하는 보호층(50)에 의해 커버된다. 상기 도전성 브리지층(40)의 위치, 크기 또는 형상 중 적어도 하나는 한정되지 않을 수 있다. 예를들면, 상기 도전성 브리지층(40)은 막대 형상 또는 스트립 형상으로 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 도면에 도시한 바와 같이 상기 도전성 브리지층(40)은 직사각형 바(bar) 형태로 이루어질 수 있으나, 이는 하나의 구체예로서 반드시 이러한 형상에 한정되지 않는다. 다른 구체예에서, 상기 절연층(30)에 의해 노출되는 부분인 도전성 브리지층(40)의 양끝단부가 타 부분보다 넓은 폭으로 되는 형상(예를들어 피너츠형)으로 구현될 수 있다.

하나의 구체예에서, 상기 단일층은 감광성 도전 재료에 흑색안료를 포함할 수 있다.

상기 감광성 도전 재료는, 스크린(screen) 및 패턴(pattern) 전사 방식을 적용한 것으로, 예를들면 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 등이 사용될 수 있다. 상기 감광성 도전 재료는 감광성 인쇄가 가능하면서 전도성을 갖는 재료로써 가공성이 다양하고 경량화 및 대량생산이 가능한 특징이 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 적용할 수 있으나, 그 종류가 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 특히, 아크릴계 수지를 이용하는 것이 투과율 개선, 미세패턴 형성 가능성 면에서 바람직하다.

상기 감광성 도전재료는 본 발명의 일구체예에 따른 터치패널의 도전성 브리지구조가 재료 반사감 및 시인성 개선을 위해 컬러층을 구현한 것으로, 흑색도, 색상, 착색력 및 은폐력 등의 특성이 요구되고 감광성 도전 재료에 예를 들어 카본 블랙(Carbon Black), 산화크롬, 코발트 복합 산화물의 무기계 흑색안료 등을 단독 또는 2종 이상 첨가할 수 있다. 바람직하게는 차광성 부여에 효과적인 카본 블랙(Carbon Black)을 사용할 수 있다. 상기 카본블랙은 예를 들어 채널 블랙(channel black), 퍼니스 블랙(furnace black), 서멀 블랙(thermal black) 및 램프 블랙(lamp black) 등에서 단독 또는 2종 이상을 사용할 수 있으나, 차광성 발형이 가능하고 반사감 및 시인성 개선에 효과적이면 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 상기 카본블랙의 입자 평균크기는 2nm ~ 1000nm인 것이, 바람직하게는 10nm ~ 100nm인 것이 좋다. 상기 크기범위에서, 안료 분산작업시 흡유량이 높아 분산용 수지와 분산제의 양이 지나치게 많아져 흑색도를 저감시키는 것을 방지하고 카본 입자의 크기가 커서 원하는 흑색도를 구현하기 곤란한 단점을 해소할 수 있다.

또한 카본 블랙이 함유된 Black 재료의 페이스트 경우 카본 블랙의 함유량이 전체 함유량 중 5% 이상일 경우 높은 노광 조건을 요구하므로 바람직하게는 함유량이 5% 이하일 경우가 가장 좋은 패턴을 구현할 수 있다.

도 3 내지 4를 참조하면, 상기 도전성 브리지층은 복수층으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 도전성 브리지층은 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층과 흑색도가 높은 Black 재료의 감광성 도전 재료인 제2층이 적층된 구조를 가지는 구조일 수 있다.

상기 제1층(45)은 감광성 도전 재료를 포함함으로써, 도전성이 있고 감광성 인쇄가 가능하며 가공성이 다양하고 경량화 및 대량생산이 용이하며 투과율 개선 및 미세패턴 형성이 가능한 특징이 있다.

상기 제2층(47)은 감광성 도전 재료를 포함함으로써, 상기 도전성 브리지층(40)이 전도성이 있고 감광성 인쇄가 가능하며 투과율 개선 및 미세패턴 형성을 가능하게 할 수 있다. 상기 감광성 도전 재료는 전술한 감광성 도전 재료의 예시와 동일하게 적용할 수 있고 반복 방지를 위해 그 설명을 생략한다.

구체예에서, 상기 제1층은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지를 단독 또는 2종 이상 혼합한 바인더에 카본 블랙이 함유된 재료이다. 바람직하게는 카본의 함유량이 1% 이하 수준을 사용할 수 있다.

상기 제2층(47)은 블랙 카본 등 흑색안료를 포함하는 흑색층 내지 비반사층으로써, 상기 도전성 브리지층(40)이 상부 또는 하부 금속(Metal) 재료의 반사감 및 시인성 개선을 위한 컬러층을 구현하는 특징이 있다. 또한, 상기 범위에서, 브리지 패턴에 적용된 도전성 물질의 Color나 빛 반사에 의한 반사감 및 시인성을 개선하는 효과가 있다.

구체예에서, 상기 제1층은 아크릴계수지, 우레탄계 수지를 바인더로 하여 카본 블랙(Carbon Black), 티타늄 블랙(titanium black), 코발트 복합 산화물의 무기계 흑색안료 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 전체 함유량 중 1% 이하로 첨가하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 카본 블랙을 1% 이하로 사용할 수 있다.

상기 제2층(47)은 본 발명의 일 구체예에 따른 터치패널의도전성 브리지 구조 상부 또는 하부의 금속(Metal) 재료 반사감 및 시인성 개선을 위해 컬러층을 구현한 비반사층 내지 흑색층으로 흑색도, 색상, 착색력 및 은폐력 등의 특징이 있다.

상기 제1 및 제2층(45, 47)의 적층은 도 3과 같이 제2층(47)이 제1층(45) 상부에 적층되어 제1층(45)이 절연층(30)에 접하도록 형성되거나, 도 4와 같이 제1층(45)이 제2층(47) 상부에 적층되어 제2층(47)이 절연층(30)에 접하도록 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 다시 도 3을 참조하면, 상기 제1층(45)은 상기 절연층(30)과 접할 수 있는 바, 이는 금속(Metal)의 반사를 개선할 수 있는 비반사층 내지 흑색층인 제2층(47)이 도전성 브리지층(40)의 상부에 형성되고, 그 하부에는 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층(45)이 형성되는 구조이다. 또한, 운영자의 view면에 따라 도전성 브리지층의 상부에 비반사층 내지 흑색층인 제2층(47)을 형성하는 구성을 통해 도전성 브리지 구조의 Pattern 시인성을 개선하는 효과가 있다. 또한, 다시 도 4를 참조하면, 상기 제2층(47)은 상기 절연층(30)과 접할 수 있는 바, 이는 금속(Metal)의 반사를 개선할 수 있는 비반사층 내지 흑색층인 제2층(47)이 도전성 브리지층(400)의 하부에 형성되고, 그 상부에는 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층(45)이 형성되는 구조이다. 또한, 운영자의 view면에 따라 도전성 브리지층의 하부에 비반사층 내지 흑색층인 제2층(47)을 형성하는 구성을 통해 도전성 브리지 구조의 Pattern 시인성을 개선하는 효과가 있다.

다른 구체예에서, 상기 도전성 브리지층(40)내의 적층은 2층 이상일 수 있다. 예를 들어 하부에서부터 제1층 및 제2층의 순차 적층 이후에 제3층이 적층될 수 있고, 혹은 제2층 및 제1층의 순차 적층 이후에 제3층이 적층될 수 있다. 이때 상기 제3층은 본 발명에 따른 도전성 브리지층(40)의 특성을 구현할 수 있는 층 형상이라면, 그 층의 종류 및 개수가 제한되지 않는다.

상기 보호층(50)은 도전성 브리지층(40)을 커버하며, 또한 제1 및 제2 패턴전극(21, 22)을 덮도록 커버 윈도우(10)상에 형성될 수 있다. 보호층(50)은 터치패널(100) 형성시 제1 및 제2 패턴전극(21, 22)에 스크래치나 기타 손상이 발생하는 것을 방지하며 고온에 노출되지 않도록 내열성 재질이 바람직하게 적용될 수 있다.보호층(50)은 상기한 특징을 갖는 구체적인 일예로서, 투명하면서 절연성을 갖는 세라믹 재질로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 보호층(50)은, 투명하면서 절연성을 갖는 Film Type의 재질로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 보호층(50)은, 예를 들어, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지 등이 사용될 수 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 보호층(50)은 라미 공정을 통해 제1 및 제2 패턴전극(21, 22)을 덮도록 커버 윈도우(10) 상에 형성될 수 있다.

본 발명의 효과로써 도 5와 같이, 감광성 도전재료로 형성된 브릿지(A)와 감광성 재료에 흑색도를 높인 카본블랙을 첨가한 단일층 및 감광성 도전재료 위에 흑색도를 높인 재료를 적층한 브릿지(B)의 차이가 시인성을 개선하는 효과로 나타나게 된다.

터치패널의 제조방법

본 발명의 다른 하나의 관점인 터치패널의 제조방법은, (a) 커버윈도우상에제1방향을 따라 분리영역을 형성하여 배열되도록 제1패턴전극과 상기 분리영역에 제2방향을 따라 배열되도록 제2 패턴전극을 형성하는 단계;(b) 상기 분리영역에 제1패턴전극과 제2패턴전극이 절연되도록 절연층을 형성하는 단계;(c) 상기절연층 상에 이웃하는 제1패턴전극이 서로 전기적으로 연결되도록 도전성 브리지층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 도전성 브리지층은 흑색도가 높은 감광성 도전 재료 내지 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층과 흑색도가 높은 Black 재료의 감광성 도전 재료인 제2층이 적층된 구조를 포함한다.

상기 터치패널(100)은, 커버윈도우(10)상에제1 방향을 따라 분리영역을 형성하여 배열되도록 제1 패턴전극(21)과 상기 분리영역에 제2 방향을 따라 배열되도록 제2 패턴전극(22)을 형성하고, 상기 분리영역에 제1 패턴전극(21)과 제2 패턴전극(22)이 절연되도록 절연층(30)을 형성하고, 상기 절연층(30) 상에 이웃하는 제1 패턴전극(21)이 서로 전기적으로 연결되도록 도전성 브리지층(40)을 형성하고, 상기 도전성 브리지층(40)은 흑색도가 높은 감광성 도전 재료 내지 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층과 흑색도가 높은 Black 재료의 감광성 도전 재료인 제2층이 적층된 구조를 형성한다. 인접한 2개의 상기 제1 패턴전극(21)은 분리영역을 형성하며, 상기 제2 패턴전극(22)은 상기 분리영역을 관통하여 형성될 수 있고, 서로 교차하는 제1 패턴전극과 제2 패턴전극이 전기적으로 단락되는 것을 방지하기 위해 상기 분리영역에는 절연층이 형성되고, 복수의 금속선(41, 24)이 외부에 대하여 센싱된 신호를 전송하기 위해 전극의 주변에 배치되고, 상기 도전성 브리지층(40)과 제1 및 제2 패턴전극(21, 22) 표면은 보호층(50)이 더 형성될 수 있다.

구체예에서, 상기 도전성 브리지층은 감광성 도전 재료 및 흑색 안료를 포함하는 전극 페이스트를 스크린인쇄 방법으로 단일층으로 형성할 수 있다.

구체예에서, 상기 도전성 브리지층은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 제1층 감광성 도전 재료를 스크린인쇄 방법으로 하여 제1층을 형성한 후, 카본 블랙(Carbon Black), 티타늄 블랙(titanium black), 코발트 복합 산화물의 무기계 흑색안료로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 제2층 재료를 스크린인쇄 방법으로 하여 상기 제1층 상에 적층시켜 제2층을 형성할 수 있다.

상기 도전성 브리지층(40)은 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층(45)을 먼저 형성한 후, 다양한 흑색안료를 포함하는 제2층(47)을 순차적으로 적층하여 형성할 수 있다.

구체예에서, 상기 도전성 브리지층은 카본 블랙(Carbon Black), 티타늄 블랙(titanium black), 코발트 복합 산화물의 무기계 흑색안료로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 제2층 재료를 스크린인쇄 방법으로 하여 제2층을 형성한 후, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 제1층 감광성 도전 재료를 스크린인쇄 방법으로 하여 상기 제2층 상에 적층시켜 제1층을 형성할 수 있다.

상기 도전성 브리지층(40)은 다양한 흑색안료를 포함하는 제2층(47)을 먼저 형성한 후, 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층(45)을 순차적으로 적층하여 형성할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 도면 등에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 상기 설명된 내용에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 터치패널
10: 커버윈도우
21: 제1 패턴전극
22: 제2 패턴전극
24: 복수의 금속선(투명 도전성 물질층)
30: 절연층
40: 도전성 브리지층
41: 복수의 금속선(브리지 구조)
45: 제1층 (감광성)
47: 제2층 (비반사층, 흑색층)
50: 보호층

Claims (12)

1. 커버윈도우;
   상기 커버윈도우상에 제1방향을 따라 분리영역을 형성하여 배열되는 제1 패턴전극;
   상기 제1 패턴전극과 전기적으로 절연되어 있으며, 상기 분리영역에 제2 방향을 따라 배열되는 제2 패턴전극;
   상기 분리영역에 형성되며, 제1패턴전극과 제2패턴전극을 절연하는 절연층;
   상기 절연층상에 형성되며, 상기 제1패턴전극을 서로 전기적으로 연결하는 도전성 브리지층;
   을 포함하고,
   상기 도전성 브리지층은 흑색도가 높은 감광성 도전 재료 내지 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층과 흑색도가 높은 Black 재료의 감광성 도전 재료인 제2층이 적층된 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 브리지층은 감광성 도전 재료 및 흑색안료를 포함하며, 단일층인 것을 특징으로 하는, 터치패널.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 브리지층은 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층과 흑색도를 높일 수 있는 아크릴계수지, 우레탄계 수지를 바인더로 하여 카본 블랙(Carbon Black), 티타늄 블랙(titanium black), 코발트 복합 산화물의 무기계 흑색안료 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 전체 함유량 중 1% 이하로 첨가한 제2층이 적층된 구조를 갖는 터치패널.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2층은 상기 절연층과 접하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1층은 상기 절연층과 접하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 제2층은 카본 블랙(Carbon Black), 티타늄 블랙(titanium black), 산화크롬, 코발트 복합 산화물의 무기계 흑색안료;로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
   
7. 제3항에 있어서,
   상기 제1층은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 패턴전극은 인듐주석산화물(ITO, indium tin oxide), 아연주석산화물(ZTO, zinc tin oxide), 전도성고분자, 탄소나노튜브(CNT, carbon nanotube) 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
   
9. (a) 커버 윈도우상에 제1 방향을 따라 분리영역을 형성하여 배열되도록 제1패턴전극과 상기 분리영역에 제2 방향을 따라 배열되도록 제2 패턴전극을 형성하는 단계;
   (b) 상기 분리영역에 제1 패턴전극과 제2 패턴전극이 절연되도록 절연층을 형성하는 단계;
   (c) 상기 절연층상에 이웃하는 제1패턴전극이 서로 전기적으로 연결되도록 도전성 브리지층을 형성하는 단계;
   를 포함하고,
   상기 도전성 브리지층은 흑색도가 높은 감광성 도전 재료 내지 감광성 도전 재료를 포함하는 제1층과 흑색도가 높은 Black 재료의 감광성 도전 재료인 제2층이 적층된 구조를 포함하는 터치패널의 제조방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 도전성 브리지층은 감광성 도전 재료 및 흑색안료를 포함하는 전극 페이스트를 스크린인쇄 방법으로 단일층으로 형성하는 것을 특징으로 하는, 터치패널의 제조방법.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 도전성 브리지층은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 제1층 재료를 스크린인쇄 방법으로 하여 제1층을 형성한 후, 카본 블랙(Carbon Black), 티타늄 블랙(titanium black), 산화크롬, 코발트 복합 산화물의 무기계 흑색안료로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 제2층 재료를 스크린인쇄 방법으로하여 상기 제1층상에 적층시켜 제2층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 터치패널의 제조방법.
    
12. 제9항에 있어서,
    상기 도전성 브리지층은 카본 블랙(Carbon Black), 티타늄 블랙(titanium black), 산화크롬, 코발트 복합 산화물의 무기계 흑색안료로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 제2층 재료를 스크린인쇄 방법으로 하여 제2층을 형성한 후, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 제1층 재료를 스크린인쇄 방법으로 하여 상기 제2층상에 적층시켜 제1층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 터치패널의 제조방법.

Images