KR20160053733A - 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 a)준비한 글라스기판을 세정하는 단계와, b)상기 a)단계에 의해 세정된 글라스기판의 일측면에 X축 전극 패턴층을 형성하는 단계와, c)상기 b)단계에 의해 형성된 X축 전극 패턴층의 상면에 Y축 전극 패턴층을 형성하는 단계 및 d)상기 c)단계에 의해 형성된 Y축 전극 패턴층의 상면에 X축, Y축 트레이스를 인쇄하는 단계를 포함하여, 라미네이팅 공정 최소화를 통해 투명전극 손상불량 및 이물불량률을 개선할 수 있고, 제품 수율을 크게 향상시킬 수 있으며, 공정 단계가 종래보다 축소되어, 제품 제조시간을 단축할 수 있고, 제품의 원가 경쟁력을 확보할 수 있고, 다이렉트 패턴닝 윈도우 기법(direct patterning window; DPW)이 가능하여 다양한 터치스크린의 응용제품의 개발이 가능한 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법을 제공한다.

Description

단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법{Laminated layer capacitive touch panel manufacturing method}

본 발명은 정전용량 터치패널 제조방법에 관한 것으로, 하나의 글라스기판 일측면에 X축 전극 및 Y축 전극이 적층되는 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 터치스크린 패널(Touch Screen Panel)은 마우스나 키보드 등의 입력 방식을 대체 할 수 있는 입력 방식으로, 사용자가 스크린을 보면서 손가락을 이용하여 스크린에 원하는 정보를 직접 입력할 수 있는 입력 방식이다.

상기한 터치패널은 정보를 출력하기 위한 표시부와 신호를 입력하기 위한 입력부의 기능을 동시에 수행할 수 있으며, 이러한 터치패널은 크게 정전용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지방식, 표면 초음파 방식으로 구분될 수 있다.

그 중, 정전용량 방식 터치패널은 기판 위에 극판을 배치하여 극판에 전압을 인가한 구조로서, 사람의 손이 극판에 접촉될 때 손과 극판 사이의 유전율에 따른 기생 정전용량(Parasitic Capacitance)을 검출하여 그 위치좌표를 결정하는 원리로 작동된다.

도 1은 종래 정전식 터치패널의 구조를 나타낸 모식도이다.

종래에 차량 또는 산업용 터치패널을 확인하면, 정전용량방식 터치패널은 위치 인식을 위해 X, Y축 전극부로 2개의 전극층을 형성해야 한다.

도 1의 (a)는 글래스 구조(이하 'GG 구조')를 나타낸 것이고, 도면을 참조하면, X축, Y축 글라스기판을 각각 제조한 후, X축, Y축 글라스기판 두 장을 서로 합지하는 방법을 사용한다.

한편, 도 1의 (b)는 브릿지 구조(Bridge)를 나타낸 것으로, X축, Y축 사이에 절연층을 사용하여 글라스 한 장으로 터치패널을 제조하는 방법이다.

상기한 GG 구조는 터치 동작의 안정성은 있으나, 여러 장의 글라스를 채용하는 관계로 경량화에 한계가 있고, 단가수준이 높으며, 특히 여러 장의 글라스를 합지하는 공정의 불량률이 높은 단점을 가지고 있다.

차량에 적용되는 터치패널의 경우, 경량화를 위해서 많은 노력을 기울이고 있으므로 차량 부품별 무게를 줄임으로써 고연비를 실현하고, 특히 전기차의 경우, 차량 부품의 경량화는 매우 중요한 요소이다.

또한 브릿지 구조는 GG구조 대비 글라스 한 장에 X, Y 전극층을 형성할 수 있어, 경량화의 장점은 있으나, 절연막 위의 전극층 형성에서 공정 불량률이 높아, 단가 수준은 GG 구조와 유사하고, GG구조 대비 터치동작의 안정성이 떨어지고, 강화유리에 블랙 메트리스(Black matix; BM, 베젤)을 인쇄 후 인듐 주선 산화물(ITO)를 증착하여 제조하는 과정에서 BM의 높은 단차로 인하여 ITO 증착이 연결이 끊어지는 불량이 발생하게 된다.

대한민국공개특허공보 제2013-0119256호에서는 실내 및 야외 환경에서의 터치 스크린의 표면 반사율(프리넬 반사율)을 감소시킬 수 있고, 상기 표면 반사율을 감소시킴으로써 디스플레이의 시인성의 저하를 개선하고 투과율을 향상시킬 수 있는 터치스크린 패널 및 그 제조 방법을 개시하나, 전도성층 상에 형성된 투명 접착제 층을 포함하는 시인성향상 필름을 포함하고 있어서 고가의 접착층이 필요하여, 고시인성을 확보하면서도 제조공정의 비용이 감소되는 터치패널의 제조방법이 여전히 필요한 실정이다.

본 발명은 라미네이팅 공정 최소화를 통해 투명전극 손상불량 및 이물불량률을 개선할 수 있고, 제품 수율을 크게 향상시킬 수 있으며, 공정 단계가 종래보다 축소되어, 제품 제조시간을 단축할 수 있고, 제품의 원가 경쟁력을 확보할 수 있고, 다이렉트 패턴닝 윈도우 기법(direct patterning window; DPW)이 가능하여 다양한 터치스크린의 응용제품의 개발이 가능한 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법은 a)준비한 글라스기판을 세정하는 단계와, b)상기 a)단계에 의해 세정된 글라스기판의 일측면에 X축 전극 패턴층을 형성하는 단계와, c)상기 b)단계에 의해 형성된 X축 전극 패턴층의 상면에 Y축 전극 패턴층을 형성하는 단계 및 d)상기 c)단계에 의해 형성된 Y축 전극 패턴층의 상면에 X축, Y축 트레이스를 인쇄하는 단계를 포함한다.

이때 본 발명에 따른 상기 b)단계인 X축 전극 패턴층을 형성하는 단계에서 상기 X축 전극 패턴층은 상기 글라스기판의 일측면에 산화인듐주석(Indium tin oxide: ITO)을 증착한 후, 포토리소그래피로 X축 전극을 패턴으로 형성한다.

그리고 본 발명에 따른 상기 c)단계인 Y축 전극 패턴층을 형성하는 단계는 리프트오프(Lift-off) 방식으로 Y축 전극 패턴층을 형성하는데, c-1)상기 b)단계에 의해 형성된 X축 전극 패턴층의 상면에 마스킹을 인쇄하는 단계와, c-2)상기 c-1)단계에 의해 형성된 마스킹이 표면에 부분 인쇄된 X축 전극 패턴층의 상면에 절연막층을 형성하는 단계와, c-3)상기 c-2)단계에 의해 형성된 절연막층의 표면에 산화인듐주석(Indium tin oxide: ITO)을 증착하는 단계와, c-4)상기 마스킹을 제거하여 Y축 전극 패턴층을 형성하는 단계를 포함한다.

여기서 본 발명에 따른 상기 c-2)단계에서 상기 절연막층은 이산화규소(SiO₂)로 이루어진다.

본 발명에 따른 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법은

첫째, 라미네이팅 공정 최소화를 통해 투명전극 손상불량 및 이물불량률을 개선할 수 있고, 제품 수율을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

둘째, 공정 단계가 종래보다 축소되어, 제품 제조시간을 단축할 수 있고, 제품의 원가 경쟁력을 확보할 수 있는 효과를 가진다.

셋째, 다이렉트 패턴닝 윈도우 기법(direct patterning window; DPW)이 가능하여 다양한 터치스크린의 응용제품의 개발이 가능한 효과를 가진다.

도 1은 종래 정전식 터치패널의 구조를 나타낸 단면 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법의 실시 단계를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시에 의해 제조된 단면 적층형 정전용량 터치패널 단면을 보인 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법의 실시 단계를 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시에 의해 제조된 단면 적층형 정전용량 터치패널 단면을 보인 예시도이다.

본 발명은 하나의 글라스기판 일측면에 X축 전극 및 Y축 전극이 적층되는 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법에 관한 것으로, 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 2 및 도 3을 참조하면 먼저 a)단계(S100)로, 준비한 글라스기판(10)을 세정한다.

이때 상기 글라스기판(10)은 지정크기로 재단하여 준비한 후, 준비된 글라스기판(10)의 표면에 잔재하는 이물질이 제거되도록 세척수로 세정한다.

그리고 b)단계(S200)로, 상기 a)단계(S100)에 의해 세정한 글라스기판(10)의 일측면에 X축 전극 패턴층(20)을 형성한다.

이때 상기 b)단계(S200)인 X축 전극 패턴층(20)을 형성하는 단계에서 상기 X축 전극 패턴층(20)은 상기 글라스기판(10)의 상면에 산화인듐주석(Indium tin oxide: ITO)을 도포한 후, 포토리소그래피 방식으로 X축 전극을 패턴으로 형성한다.

보다 상세하게는 a)단계(S100)에 의해 세정된 상기 글라스기판(10)의 상면 전체에 증착 방식으로 산화인듐주석(Indium tin oxide: ITO)막을 코팅한다.

그리고 상기 글라스기판(10)의 상면 전체에 증착된 산화인듐주석막에, 해당 X축 전극 패턴을 갖는 포토마스크를 위치한 후 노광시킨 후,

상기 글라스기판(10)의 상면 전체에 증착된 산화인듐주석막을 현상하여, X축 전극 패턴에 대응하는 부분만 남겨 상기 글라스기판(10)의 일측면에 X축 전극 패턴층(20)을 형성한다.

그리고 c)단계(S300)로, 상기 b)단계(S200)에 의해 형성된 상기 X축 전극 패턴층(20)의 상면에 Y축 전극 패턴층(30)을 형성한다.

이때 상기 c)단계(S300)인 Y축 전극 패턴층(30)을 형성하는 단계에서는 리프트오프(Lift-off) 방식으로 Y축 전극 패턴층(30)을 형성하는데, Y축 전극 패턴층(30)이 리프트오프(Lift-off) 방식으로 형성되도록, 우선 c-1)단계(S310)에서는 상기 b)단계(S200)에 의해 형성된 X축 전극 패턴층(20)의 상면에 마스킹을 인쇄한다.

여기서 상기 마스킹은 액상의 잉크로 상기 X축 전극 패턴에 상응하는 형상으로 부분 인쇄되는 것이 바람직하다.

다음으로 c-2)단계(S320)에서는 상기 c-1)단계(S310)에 의해 형성된 마스킹마스킹이 표면에 부분 인쇄된 X축 전극 패턴층(20)의 상면에 절연막층(31)을 형성한다.

이때 상기 c-2)단계(S320)에서 형성되는 상기 절연막층(31)은 X축 전극과 Y축 전극 사이를 절연하는 것으로, 이산화규소(SiO₂)로 이루어지는 바람직하고, 수㎛단위 두께의 막이 형성되도록 도포 된다.

또한 X축 전극과 Y축 전극 사이가 절연되도록 통상의 브릿지 형상으로 부분 도포될 수도 있다.

다음으로 c-3)단계(S330)에서는 상기 c-2)단계에 의해 형성된 절연막층(31)의 표면에 산화인듐주석(Indium tin oxide: ITO)을 증착한다.

다음으로 c-4)단계(S340)에서는 상기 c-1)단계(S310)에서 상기 X축 전극 패턴층(20)의 상면에 인쇄된 상기 마스킹을 제거하여 Y축 전극 패턴층(30)을 형성한다.

따라서 상기한 과정에 의해 c)단계(S300)에서는 X축 전극 패턴에 상응하는 패턴으로 마스킹을 X축 전극 패턴에 인쇄하고, 상기 마스킹이 인쇄된 X축 전극 패턴 상에 절연막층(31)을 형성한 후, 산화인듐주석(Indium tin oxide: ITO)을 증착하며, 산화인듐주석(Indium tin oxide: ITO)의 증착이 완료되면, 마스킹을 제거하여 Y축 전극 패턴층(30)을 형성한다.

그리고 d)단계(S400)로, 상기 Y축 전극 패턴층(30)의 상면에 X축, Y축트레이스(40)를 인쇄한다.

이때 상기 X축, Y축트레이스(40)는 X축, Y축 전극을 전기적으로 연결한 것으로 전기적 저항이 낮은 은(Ag)으로 이루어지고, 스크린 인쇄기로 인쇄된다.

따라서 상기한 과정에 의해 종래의 브릿지 구조 터치패널에서 발생하는 브릿지 전극 단락현상에 대한 불량률 해소하고, 종래의 공정에 대비하여 공정의 단순화 및 공정불량률 감소하며, 공정불량률 개선 및 소재 적용의 절감은 제조단가에 반영되어 전체 터치패널 단가의 경쟁력 확보가 가능하고, 종래의 터치패널 구조 대비 소재 적용을 최소화하기 때문에 터치패널 경량화의 장점을 갖는 X축 ITO 전극과 Y축 ITO 전극이 순차적으로 적층된 단면 적층형 정전용량 터치패널을 제공한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 글라스 기판
20: X축 전극 패턴층
30: Y축 전극 패턴층
31: 절연막층
40: X축, Y축트레이스

Claims (4)

1. a)준비한 글라스기판을 세정하는 단계;
   b)상기 a)단계에 의해 세정된 글라스기판의 일측면에 X축 전극 패턴층을 형성하는 단계;
   c)상기 b)단계에 의해 형성된 X축 전극 패턴층의 상면에 Y축 전극 패턴층을 형성하는 단계; 및
   d)상기 c)단계에 의해 형성된 Y축 전극 패턴층의 상면에 X축, Y축 트레이스를 인쇄하는 단계;를 포함하는 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 b)단계인 X축 전극 패턴층을 형성하는 단계에서 상기 X축 전극 패턴층은,
   상기 글라스기판의 일측면에 산화인듐주석(Indium tin oxide: ITO)을 증착한 후, 포토리소그래피로 X축 전극을 패턴으로 형성하는 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 c)단계인 Y축 전극 패턴층을 형성하는 단계는,
   리프트오프(Lift-off) 방식으로 Y축 전극 패턴층을 형성하는데,
   c-1)상기 b)단계에 의해 형성된 X축 전극 패턴층의 상면에 마스킹을 인쇄하는 단계;
   c-2)상기 c-1)단계에 의해 형성된 마스킹이 표면에 부분 인쇄된 X축 전극 패턴층의 상면에 절연막층을 형성하는 단계;
   c-3)상기 c-2)단계에 의해 형성된 절연막층의 표면에 산화인듐주석(Indium tin oxide: ITO)을 증착하는 단계;
   c-4)상기 마스킹을 제거하여 Y축 전극 패턴층을 형성하는 단계를 포함하는 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 c-2)단계에서 상기 절연막층은,
   이산화규소(SiO₂)로 이루어지는 단면 적층형 정전용량 터치패널 제조방법.

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