KR20160122304A - 터치 스크린 패널 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 터치 스크린 패널은 기판; 상기 기판의 터치 영역에 위치하며 터치를 감지하는 복수의 터치 전극; 상기 복수의 터치 전극과 연결되어 있는 복수의 연결 배선; 및 상기 기판의 주변 영역에 위치하며 상기 복수의 터치 배선과 연결되어 있는 패드를 포함하고, 상기 터치 전극은, 제1 전극 및 상기 제1 전극 위에 위치하는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극은 복수의 개구부를 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 제1 전극 및 상기 개구부를 덮는다.

Description

터치 스크린 패널 및 이의 제조 방법{TOUCH SCREEN PANNEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 터치 스크린 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등의 전자 장치는 사용자와의 상호 작용이 가능한 터치 감지 기능을 포함할 수 있다. 터치 감지 기능은 관찰자가 터치면 위에 손가락이나 터치 펜(touch pen) 등을 접근하거나 접촉하여 문자를 쓰거나 그림을 그리는 경우 표시 장치가 화면에 가한 압력, 전하, 빛 등의 변화를 감지함으로써 물체가 터치면에 접근하거나 접촉하였는지 여부 및 그 접촉 위치 등의 접촉 정보를 알아내는 것이다.
이러한 여러 전자 장치의 터치 감지 기능은 터치 센서를 통해 구현될 수 있다. 터치 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM), 광 감지 방식(optical type) 등 다양한 방식에 따라 분류될 수 있다.
예를 들어 정전 용량 방식의 터치 센서는 감지 신호를 전달할 수 있는 복수의 감지 전극으로 이루어진 감지 축전기를 포함하고, 손가락과 같은 도전체가 터치 센서에 접근할 때 발생하는 감지 축전기의 정전 용량(capacitance)의 변화 또는 충전 전하량의 변화를 감지하여 터치 여부와 터치 위치 등을 알아낼 수 있다. 정전 용량식 터치 센서는 터치를 센싱할 수 있는 터치 감지 영역에 배치되어 있는 복수의 터치 전극 및 터치 전극과 연결되어 있는 터치 배선을 포함할 수 있다. 터치 배선은 터치 전극에 감지 입력 신호를 전달하거나 터치에 따라 생성된 터치 전극의 감지 출력 신호를 터치 구동부에 전달할 수 있다.
이러한 터치 센서는 표시 장치에 내장되거나(in-cell type) 표시 장치의 바깥쪽 면에 직접 형성되거나(on-cell type) 별도의 터치 센서부가 표시 장치에 부착되어(add-on cell type) 사용될 수 있다. 특히 플렉서블 표시 장치의 경우 터치 센서가 형성된 필름 또는 판 형태의 별도의 터치 스크린 패널을 형성한 후 이를 표시 패널 위에 부착(add-on cell type)하는 방법이 사용되기도 한다.
그러나 플렉서블 전자 장치의 플렉서블한 특성으로 인해서 터치 스크린의 전극 또는 불량이 발생되지 않도록 유연성(flexibility)을 가지는 것이 요구되고 있다.
유연성을 가지는 터치 전극의 재료로는 예를 들어, 은 나노 와이어(AgNW) 등의 금속 나노 와이어, 탄소 나노 튜브(CNT), 그래핀(graphene), 메탈 메쉬(metal mesh), 도전성 폴리머 등의 다양한 재료가 개발되고 있다.
특히, 터치 전극으로 은 나노 와이어(AgNW)가 이용되는 경우 은 나노 와이어(AgNW)의 패턴이 시인되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 터치 전극의 패턴 시인성 및 구동시 소비전력을 개선할 수 있는 터치 스크린 패널 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 패널은 기판; 상기 기판의 터치 영역에 위치하며 터치를 감지하는 복수의 터치 전극; 상기 복수의 터치 전극과 연결되어 있는 복수의 연결 배선; 및 상기 기판의 주변 영역에 위치하며 상기 복수의 터치 배선과 연결되어 있는 패드를 포함하고, 상기 터치 전극은, 제1 전극 및 상기 제1 전극 위에 위치하는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극은 복수의 개구부를 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 제1 전극 및 상기 개구부를 덮는다.
상기 제1 전극은 금속 나노 와이어(metal nanowire)를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극은 고분자 수지막을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 전극은 전도성 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제2 전극의 두께는 300Å 이하일 수 있다.
상기 패드는, 상기 기판 위에 위치하는 제1 도전층; 상기 제1 도전층 위에 위치하는 제2 도전층; 및 상기 제2 도전층 위에 위치하는 제1 보호 도전층을 포함할 수 있다.
상기 제1 보호 도전층은 구리(Cu) 또는 티타늄(Ti) 또는 알루미늄(Al) 또는 몰리브덴(MO) 또는 TCO 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 패드는, 상기 기판 위에 위치하는 제1 도전층; 상기 제1 도전층 위에 위치하는 제1 보호 도전층; 및 상기 제1 보호 도전층 위에 위치하는 제2 도전층을 포함할 수 있다.
상기 제2 도전층은 구리(Cu) 또는 티타늄(Ti) 또는 알루미늄(Al) 또는 몰리브덴(MO) 또는 TCO 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제1 보호 도전층은 상기 제1 도전층 및 상기 제1 보호 도전층의 상면 및 측면을 덮을 수 있다.
상기 기판 상에 형성된 보호막을 더 포함하고, 상기 보호막은 상기 패드를 노출하는 개구부를 가질 수 있다.
상기 보호막은 SiNx로 이루어질 수 있다.
상기 터치 전극은 행렬로 배치되고, 상기 패드와 인접할수록 상기 터치 전극의 크기가 작아질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법은 기판을 마련하는 단계; 상기 기판 위에 제1 전극, 제1 배선, 및 제1 도전층을 패턴 형성하는 단계; 상기 제1 전극을 덮는 제2 전극 및 상기 제1 도전층 위에 제2 도전층을 형성하는 단계; 및 상기 제2 도전층 위에 제1 보호 도전층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제1 전극은 복수의 개구부를 포함하도록 패턴되어 있을 수 있다.
상기 제2 전극은 상기 복수의 개구부를 포함하여 상기 제1 전극을 덮도록 패턴 형성될 수 있다.
상기 제2 전극 및 상기 제2 도전층의 두께는 300Å 이하일 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 패널 및 이의 제조 방법에 따르면, 터치 전극의 패턴 시인성 및 구동시 소비전력을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 터치 센서의 일 실시예에 따른 배치도이다.
도 3은 도 2의 III-III'-III'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서의 제조 공정에 따른 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서의 단면도이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서의 제조 공정에 따른 일부 단면도이다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "위"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널의 개략적인 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널(400)은 기판(401) 위에 형성되어 있는 터치 센서 및 터치 센서와 연결된 감지 신호 제어부(800)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 센서는 외부 물체의 터치를 감지할 수 있는 터치 센서로서, 여러 방식의 터치 센서일 수 있으나, 본 발명의 실시 예에서는 정전 용량 방식의 터치 센서를 예로 들어 설명하고자 한다.
터치 센서는 표시 패널 또는 별도의 터치 패널 안에 포함되어 터치를 감지할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 터치 센서가 터치 패널(400)에 포함된 예를 주로 설명한다. 여기서, 터치란 표시 패널 또는 터치 패널(400)에 외부 물체가 직접 접촉하는 경우뿐만 아니라 접근하는 경우도 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 센서는 액티브 영역(active area)에 위치하는 복수의 터치 전극(410) 및 터치 전극(410)과 연결된 복수의 연결 배선(420)을 포함한다.
여기서 액티브 영역은 터치가 가해지고, 터치가 감지될 수 있는 영역으로서, 예를 들어, 표시 패널의 경우 영상이 표시되는 표시 영역과 중첩할 수 있다.
터치 패널(400)의 경우 터치 영역일 수 있으며, 표시 패널 안에 터치 패널(400)이 내장된 경우, 터치 영역을 표시 영역과 중첩할 수 있다. 이후, 액티브 영역을 터치 영역(touch area)이라고도 한다.
복수의 터치 전극(410)은 행렬 형태로 배열될 수 있으며, 단면 구조로 볼 때 서로 동일한 층에 형성되어 있을 수 있다.
또한, 터치 전극(410)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명 도전 물질과, 금속 나노 와이어(metal nano wire)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 금속 나노 와이어는 은(Ag) 나노 와이어일 수 있다.
또한, 터치 전극(410)의 모양은 도 1에 도시한 바와 같이 사각형일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 모양으로 구현될 수 있다.
이러한 터치 전극(410)은 터치 감도를 높이기 위해 가장자리 변에 형성된 복수의 요철(미도시)을 포함할 수 있다. 터치 전극(410)의 가장자리 변이 복수의 요철을 포함하는 경우 이웃한 터치 전극의 요철형 가장자리 변은 서로 맞물려 있을 수 있다.
터치 전극의 한 변의 길이는 대략 수 mm, 예를 들어 대략 10mm 이하, 더 구체적으로 대략 4mm 내지 대략 5mm일 수 있으나, 터치 감지 해상도에 따라 터치 전극(410)의 크기는 적절히 조절될 수 있다.
복수의 터치 전극(410)은 터치 영역 안에서 서로 분리되어 있고, 서로 다른 터치 전극(410)은 서로 다른 연결 배선(420)을 통해 감지 신호 제어부(800)와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 전극(410)은 각각 연결 배선(420)을 통해 감지 신호 제어부(800)로부터 감지 입력 신호를 입력받고, 접촉에 따른 감지 출력 신호를 생성하여 감지 신호 제어부(800)로 보낼 수 있다.
또한, 각 터치 전극(410)은 자가 감지 축전기(self-sensing capacitor)를 형성하여 감지 입력 신호를 입력 받은 후 소정의 전하량으로 충전될 수 있다.
이후, 터치 전극(410)은 손가락 등의 외부 물체의 접촉이 있으면, 자가 감지 축전기의 충전 전하량에 변화가 생겨 입력된 감지 입력 신호와 다른 감지 출력 신호가 출력될 수 있다. 터치 전극(410)은 이와 같이 생성된 감지 출력 신호를 통해 접촉 여부, 접촉 위치 등의 접촉정보를 알아낼 수 있다.
그리고 연결 배선(420)은 터치 전극(Sx)과 감지 신호 제어부(800)를 연결하여 감지 입력 신호 또는 감지 출력 신호를 전달한다. 연결 배선(420)은 터치 전극(410)과 동일한 층에 위치할 수 있으며, 터치 전극(410)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 연결 배선(420)은 터치 전극(410)과 다른 층에 위치하며, 별도의 연결부를 통해 터치 전극(420)과 연결될 수도 있다.
도 1에 도시한 실시예에서 감지 신호 제어부(800)에 가까워질수록 터치 전극(410) 열 사이에 배치된 연결 배선(420)의 수가 많아진다. 따라서 터치 전극(410)의 크기는 감지 신호 제어부(800)에 가까울수록 작아진다.
한편, 연결 배선(420)의 폭은 대략 10um 이상 100um 이하일 수 있으나, 반드시 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
따라서 터치 전극(410)과 연결 배선(420)의 연결 부분은 폭이 급격히 커지거나, 작아지는 병목부(bottle neck portion)를 형성한다.
감지 신호 제어부(800)는 터치 패널(400)의 터치 전극(410)과 연결되어, 터치 전극(410)에 감지 입력 신호를 전달하고 감지 출력 신호를 입력받는다. 감지 신호 제어부(800)는 감지 출력 신호를 처리하여 접촉 여부 및 접촉 위치 등의 접촉 정보를 생성할 수 있다.
또한, 감지 신호 제어부(800)는 터치 패널(400)과 별도의 인쇄 회로 기판 위에 위치하여 터치 패널(400)과 연결될 수도 있고, 터치 패널(400) 상에 집적 회로 칩의 형태로 또는 TCP 형태로 부착되어 있을 수도 있으며, 터치 패널(400) 위에 집적되어 있을 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 센서의 층간 구성에 대하여 좀더 구체적으로 설명하고자 한다.
도 2는 도 1에 도시한 터치 센서의 일 실시예에 따른 배치도이고, 도 3은 도 2의 III-III'-III'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널(400)은 기판(401), 기판(401) 위에 형성되어 있으며, 행렬을 이루는 복수의 터치 전극(410)을 포함한다.
복수의 터치 전극(410)은 일 방향으로 일정한 간격을 두고 배치되어 있다. 각각의 터치 전극(410)은 연결 배선(420)을 통하여 패드(430)와 연결될 수 있다.
연결 배선(420)은 입력 신호를 터치 전극(410)에 입력하거나, 출력 신호를 패드(430)를 통해 감지 신호 제어부(800)로 출력할 수 있다.
연결 배선(420)의 대부분은 터치 전극(410)이 형성된 터치 영역(TA) 내에 위치하며, 터치 영역(TA) 밖의 주변 영역(PA)에 위치하는 패드(430)와 각각 연결되어 있다.
즉, 연결 배선(420)은 패드(430)와 마주하는 터치 전극(410)의 일측과 연결되어 있으며, 이웃하는 두 터치 전극(410) 사이에 위치한다.
상기와 같은 구조는 연결 배선(420)을 터치 전극(410) 사이에 위치시킴으로써 패드(430)가 형성되지 않는 주변 영역(PA)의 폭을 더욱 줄일 수 있다.
또한, 터치 전극(410)은 패드(430)와 인접할수록 터치 전극(410)의 면적이 작아질 수 있다. 이는 연결 배선(420)이 터치 전극(410)의 일측으로부터 굽힘 없이 직선으로 패드(430)와 연결되기 때문에 연결 배선(420)의 폭만큼 터치 전극(410)의 폭이 줄어드는 것이다.
따라서, 패드(430)와 가장 멀리하는 제1행(X1)의 터치 전극(410)의 면적이 가장 넓고, 패드(430)와 가장 가까이 위치하는 제4행(X4)의 터치 전극(410)이 면적이 가장 작다. 이는 제4행(X4)에 위치하는 터치 전극(410) 사이에 제1행(X1), 제2행(X2) 및 제3행(X3)의 터치 전극(410)과 연결되는 연결 배선(420)이 모두 지나가기 때문이다. 도 1에서는 3열 4행인 것을 도시하였으나, 이제 한정되는 아니며, 필요에 따라 보다 많은 수의 행렬로 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 전극(410)은 연결 배선(420)을 통해 감지 입력 신호를 입력 받은 후 소정 전하량으로 충전된다. 이후, 손가락 등의 외부 물체에 의해 접촉이 있으면, 자가 감지 축전기의 충전 전하량에 변화가 생겨 입력된 감지 입력 신호와 다른 감지 출력 신호가 출력될 수 있다. 이와 같은 감지 출력 신호의 변화를 통해 접촉 여부, 접촉 위치 등의 접촉 정보를 알아 낼 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(400)의 기판(401)은 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르 술폰 등의 플라스틱 또는 유리를 포함할 수 있다.
이러한 기판(401)은 접히거나(foldable, bendable) 말리거나(rollable), 적어도 한 방향으로 늘어나는(stretchable) 것과 같은 신축성(elasticity)등의 유연성을 가지는 투명한 가요성(flexible) 기판(401)일 수 있다.
기판(401) 위에는 복수의 터치 전극(410), 터치 전극(410)과 연결 배선(420)으로 각각 연결된 복수의 패드(430)가 형성되어 있다.
터치 전극(410)은 제1 전극(412)과 제1 전극(412)을 덮고 있는 제2 전극(414)을 포함할 수 있다.
제1 전극(412)은 금속 나노 와이어로 이루어질 수 있다. 이때, 금속 나노 와이어는 은(Ag), 구리(Cu) 등의 금속 와이어를 포함할 수 있다. 금속 나노 와이어들은 그물망 형태로 서로 연결되어 도전성 전극을 이룰 수 있다.
또한, 금속 나노 와이어는 슬릿 코팅, 잉크젯 인쇄, 스프레이 등의 용액 공정으로 형성될 수 있다.
제1 전극(412)은 금속 나노 와이어를 보호하며, 금속 나노 와이어를 고정할 수 있는 고분자 수지를 더 포함할 수 있다. 여기서, 고분자 수지는 아크릴 폴리에스테르 수지 등의 아크릴 레이트 계열의 유기물을 포함할 수 있다.
또한, 고분자 수지는 금속 나노 와이어와 함께 혼합되어 도포되거나, 금속 나노 와이어 층을 형성한 후, 그 위에 도포될 수 있다.
이러한 고분자 수지는 금속 나노 와이어 사이의 공간을 채우며, 금속 나노 와이어와 기판(401) 사이의 접착성을 높일 수 있다
이러한 금속 나노 와이어들은 입사하는 빛을 산란시키는 특성이 있어, 금속 나노 와이어를 포함한 전극이 뿌옇게 보이는 현상이 발생하여 터치 패널(400)의 시인성이 떨어진다는 문제가 있다. 이러한 터치 패널(400)의 시인성을 개선하기 위해서, 본 발명의 실시예에 따른 터치 전극(410)의 제1 전극(412)은 복수의 개구부(416)를 포함하고, 제1 전극(412)을 패턴 형성됨으로써 패턴 시인성이 향상될 수 있다. 이때, 제1 전극(412)은 복수의 개구부(416)을 포하하는데, 복수의 개구부(416)를 제외한 제1 전극(412)이 형성된 부분을 제1 전극(412)의 패턴이라 한다.
제1 전극(412)은 높은 투과도를 가지고 일정 기준 이하의 면 저항 특성으로 이루어져 높은 도전성을 가질 수 있다.
또한, 제1 전극(412)은 다른 금속 박막에 비해서 더욱 유연할 수 있다.
제2 전극(414)은 복수의 개구부(416)을 포함하는 제1 전극(412)을 덮으며 기판(401) 위에 위치할 수 있다.
제2 전극(414)이 제1 전극(412)과 동일한 패턴 형태를 가지는 것과 비교하여, 본 발명의 실시예에 따른 제2 전극(414)은 복수의 개구부(416)을 포함하는 제1 전극(412)을 완전히 덮어 형성됨으로써, 제2 전극(414)의 면적을 넓혀 구동시 소비전력을 개선할 수 있다.
즉, 본 발명의 비교예에 따른 제2 전극(414)은 제1 전극(412)과 동일한 형태를 가지고 있어 복수의 개구부(416)만큼의 면적이 줄어드나, 본 발명의 실시예에 따른 제2 전극(414)은 복수의 개구부(416)을 포함하여 제1 전극(412)을 완전히 덮고 있어 면적을 넓힐 수 있고, 그에 따라 구동시 소비전력을 개선할 수 있다.
이때, 제2 전극(414)은 투과율 및 패턴 시인성을 향상시키기 위해서 일정 기준 이상의 투과도 가지며, 건식 식각(drty etching)이 가능한 투명 전도성 물질로 형성될 수 있고, 300Å 이하의 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(414)은 ITO(Indium Tin Oxide)일 수 있으며, 가시 광선 영역에 대해서 대략 85% 이상의 투과율을 가질 수 있다.
그리고, 연결 배선(420)은 제1 배선(420)을 포함할 수 있다. 제1 배선(420)은 터치 전극(410)의 제1 전극(412)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라, 도 3에 도시된 바와 달리 연결 배선(420)은 제1 배선(420) 위에 위치하는 제2 배선을 포함할 수 있고, 이때 제2 배선은 터치 전극(410)의 제2 전극(414)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
그리고, 패드(430)은 순서대로 적층되어 있는 제1 도전층(432), 제2 도전층(434), 및 제1 보호 도전층(435)을 포함할 수 있다.
제1 도전층(432), 제2 도전층(434), 및 제1 보호 도전층(435)은 동일한 평면 모양을 가질 수 있다.
제2 도전층(434)은 제1 보호 도전층(435)과 동일하거나, 작은 폭으로 형성될 수 있으며 제1 보호 도전층(435)의 경계선 내에 제2 도전층(434)의 경계선이 위치할 수 있다.
즉, 제1 보호 도전층(435)은 제2 도전층(434)의 전체를 덮고 있다.
제1 도전층(432)은 터치 전극(410)의 제1 전극(412)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 금속 나노 와이어로 이루어질 수 있다.
그리고, 제2 도전층(434)은 터치 전극(410)의 제2 전극(414)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, ITO, IZO 등을 포함하는 전도성 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 보호 도전층(435)은 저저항 금속인 구리(Cu) 또는 티타늄(Ti) 또는 알루미늄(Al) 또는 몰리브덴(MO) 또는 TCO 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
기판(401) 상에는 복수의 터치 전극(410), 연결 배선(420), 및 패드(430)을 덮고 있는 보호막(480)이 위치하고 있다. 보호막(480)은 패드(430)의 일부를 노출하기 위한 접촉 구멍(491)을 포함하고 있다. 보호막(480)은 SiNx로 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서의 제조 공정을 설명하고자 한다.
도 4a 내지 도 4c은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서의 제조 공정에 따른 일부 단면도로서, 도 2의 III-III'-III'' 선을 따라 잘라 도시한 공정 단면도이다.
도 2와 함께 도 4a를 참고하면, 기판(401) 위에 은 나노 와이어 및 고분자 수지를 포함하는 물질을 도포하고, 패터닝하여 제1 전극(412), 제1 배선(420), 및 제1 도전층(432)을 형성한다. 은 나노 와이어는 고분자 수지와 함께 용액 공정으로 도포될 수 있다.
이때, 제1 전극(412)은 복수의 개구부(416)을 포함하고, 복수의 개구부(416)을 제외한 제1 전극(412)은 마스크 공정으로 패턴되어 형성될 수 있다.
도 2와 함께 도 4b를 참고하면, 제1 전극(412) 및 복수의 개구부(416)을 덮는 제2 전극(414)을 형성하고, 제1 도전층(432) 위에 제2 도전층(434)을 동일한 형태로 형성한다.
제2 전극(414) 및 제2 도전층(434)은 전도성 물질일 수 있으며, 예를 들어 ITO일 수 있다. 제2 전극(414)은 복수의 개구부(416) 및 제1 전극(412) 전체를 덮도록 패턴되어 형성된다.
이때, 제2 전극(414) 및 제2 도전층(434)의 두께를 300Å 이하로 형성함으로써 패턴 시인성을 향상시킬 수 있다.
도 2와 함께 도 4c를 참고하면, 제2 도전층(434) 위에 구리를 증착하여 제1 보호 도전체(435)을 패턴 형성한다.
여기서 제1 보호 도전체(435)는 구리를 예로 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 알루미늄(Al), 몰리브덴(MO), 티타늄(Ti), TCO 중, 어느 하나의 물질로 이루어질 수도 있다.
또한 앞에서, 제2 전극(414) 및 제2 도전층(434)을 패턴 형성한 다음 제1 보호 도전체(435)를 패턴 형성하는 것으로 설명하였지만, 실시예에 따라 하나의 하프톤 마스크 또는 슬릿 마스크 공정으로 제2 전극(414), 제2 도전층(434), 및 제1 보호 도전체(435)를 형성할 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6a 내지 도 6c을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서를 설명하고자 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서의 단면도로서, 도 2의 Ⅸ-Ⅸ'-Ⅸ'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 6a 내지 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서의 제조 공정에 따른 일부 단면도로서, 도 2의 III-III'-III'' 선을 따라 잘라 도시한 공정 단면도이다. 각각의 구성의 재료 및 구조 등에 있어서 반복되는 부분에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 2, 도 5, 및 도 6a를 참고하면, 기판(401) 위에 은 나노 와이어 및 고분자 수지를 포함하는 물질을 도포하고, 패터닝하여 복수의 개구부(416)를 포함하는 제1 전극(412), 제1 배선(420), 및 제1 도전층(432)을 형성한다
다음, 도 2, 도 5, 및 도 6b를 참고하면, 제1 도전층(432) 위에 구리를 증착하여 제1 보호 도전체(435)을 패턴 형성한다.
이때, 제1 전극(412), 제1 배선(420), 및 제1 도전층(432) 패턴 형성한 다음 제1 보호 도전체(435)를 패턴 형성하는 것으로 설명하였지만, 실시예에 따라 하나의 하프톤 마스크 또는 슬릿 마스크 공정으로 제1 전극(412), 제1 배선(420), 및 제1 도전층(432), 및 제1 보호 도전체(435)를 형성할 수 있다.
다음, 도 2, 도 5, 및 도 6c를 참고하면, 제1 보호 도전체(435) 위에 위치하는 제2 도전층(435)을 패턴 형성할 수 있다. 제2 도전층(435)은 구리(Cu) 또는 티타늄(Ti) 또는 알루미늄(Al) 또는 몰리브덴(MO) 또는 TCO 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
이때, 제2 도전층(435)은 제1 도전층(432)과 제1 보호 도전체(435)의 상면 및 측면 전체를 덮을 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
400: 터치 패널 401: 기판
410: 터치 전극 412: 제1 전극
414: 제2 전극 416: 개구부
420: 연결 전극 430: 패드
432: 제1 도전층 434: 제2 도전층
435: 제1 보호 도전층

Claims (17)

  1. 기판;
    상기 기판의 터치 영역에 위치하며 터치를 감지하는 복수의 터치 전극;
    상기 복수의 터치 전극과 연결되어 있는 복수의 연결 배선; 및
    상기 기판의 주변 영역에 위치하며 상기 복수의 터치 배선과 연결되어 있는 패드를 포함하고,
    상기 터치 전극은, 제1 전극 및 상기 제1 전극 위에 위치하는 제2 전극을 포함하고,
    상기 제1 전극은 복수의 개구부를 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 제1 전극 및 상기 개구부를 덮는 터치 스크린 패널.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 전극은 금속 나노 와이어(metal nanowire)를 포함하는 터치 스크린 패널.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 전극은 고분자 수지막을 더 포함하는 터치 스크린 패널.
  4. 제1항에서,
    상기 제2 전극은 전도성 물질로 이루어지는 터치 스크린 패널.
  5. 제1항에서,
    상기 제2 전극의 두께는 300Å 이하인 터치 스크린 패널.
  6. 제1항에서,
    상기 패드는, 상기 기판 위에 위치하는 제1 도전층;
    상기 제1 도전층 위에 위치하는 제2 도전층; 및
    상기 제2 도전층 위에 위치하는 제1 보호 도전층을 포함하는 터치 스크린 패널.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 보호 도전층은 구리(Cu) 또는 티타늄(Ti) 또는 알루미늄(Al) 또는 몰리브덴(MO) 또는 TCO 중 어느 하나로 이루어지는 터치 스크린 패널.
  8. 제1항에서,
    상기 패드는, 상기 기판 위에 위치하는 제1 도전층;
    상기 제1 도전층 위에 위치하는 제1 보호 도전층; 및
    상기 제1 보호 도전층 위에 위치하는 제2 도전층을 포함하는 터치 스크린 패널.
  9. 제8항에서,
    상기 제2 도전층은 구리(Cu) 또는 티타늄(Ti) 또는 알루미늄(Al) 또는 몰리브덴(MO) 또는 TCO 중 어느 하나로 이루어지는 터치 스크린 패널.
  10. 제8항에서,
    상기 제1 보호 도전층은 상기 제1 도전층 및 상기 제1 보호 도전층의 상면 및 측면을 덮고 있는 터치 스크린 패널.
  11. 제1항에서,
    상기 기판 상에 형성된 보호막을 더 포함하고,
    상기 보호막은 상기 패드를 노출하는 개구부를 가지는 터치 스크린 패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 보호막은 SiNx로 이루어지는 터치 스크린 패널.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 터치 전극은 행렬로 배치되고, 상기 패드와 인접할수록 상기 터치 전극의 크기가 작아지는 터치 스크린 패널.
  14. 기판을 마련하는 단계;
    상기 기판 위에 제1 전극, 제1 배선, 및 제1 도전층을 패턴 형성하는 단계;
    상기 제1 전극을 덮는 제2 전극 및 상기 제1 도전층 위에 제2 도전층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 도전층 위에 제1 보호 도전층을 형성하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 전극은 복수의 개구부를 포함하도록 패턴되어 있는 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 제2 전극은 상기 복수의 개구부를 포함하여 상기 제1 전극을 덮도록 패턴 형성되어 있는 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  17. 제14항에서,
    상기 제2 전극 및 상기 제2 도전층의 두께는 300Å 이하인 터치 스크린 패널의 제조 방법.
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