KR20170027380A - 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법 - Google Patents

배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극으로 활성화되는 배선전극이 1개 이상 전기적으로 결합된 블록배선전극과, 전극으로 활성화되는 센서전극을 1회적 공정에 의하여 함께 구현함으로써, 전극물질의 충진 특성 및 배선전극과 센서전극의 정렬 작업 특성을 동시에 만족할 수 있는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 제1위상전이마스크와, 상기 제1위상전이마스크와 직교된 방향으로 패턴이 구현된 제2위상전이마스크를 준비하는 위상전이마스크 준비단계; 기판 상부에 감광제를 도포한 다음, 상기 제1위상전이마스크를 위치시킨 후 노광 및 도금하여 패턴이 일방향으로 형성된 일방향패턴 금속시편을 형성하는 일방향패턴 형성단계; 상기 일방향패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포한 다음, 상기 제2위상전이마스크를 위치시킨 후 노광 및 도금하여 메시패턴이 형성된 메시패턴 금속시편을 형성하되, 상대적으로 넓은 피치의 센서패턴을 갖는 센서패턴영역과 상대적으로 좁은 피치의 배선패턴을 갖는 배선패턴영역으로 이루어진 메시패턴 형성단계; 및 상기 메시패턴 금속시편을 이용하여, 상기 배선패턴영역 중 전극으로 활성화되는 배선전극이 1개 이상 전기적으로 결합된 블록배선전극과, 상기 센서패턴영역 중 전극으로 활성화되는 센서전극을 형성하는 전극 형성단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법을 기술적 요지로 한다.

Description

배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법{Method for producing a transparent electrode having a wiring electrode}
본 발명은 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극으로 활성화되는 배선전극이 1개 이상 전기적으로 결합된 블록배선전극과, 전극으로 활성화되는 센서전극을 1회적 공정에 의하여 함께 구현함으로써, 전극물질의 충진 특성 및 배선전극과 센서전극의 정렬 작업 특성을 동시에 만족할 수 있는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 본격적인 정보화시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이 분야가 급속도로 발전하고 있다.
이와 더불어, 디스플레이 분야에 손이나 펜으로 입력을 제공하기 위한 기술들이 다양하게 개발되고 있으며, 특히 디스플레이 패널 내에 입력을 감지하기 위한 터치패널 기술이 주목받고 있다.
나아가, 터치패널은 입력장치의 위치를 감지하는 활성영역(또는 유효영역)과, 활성영역의 외곽에 위치하는 비활성영역(또는 더미영역)으로 구분될 수 있다. 이처럼 활성영역에는 입력장치를 감지할 수 있도록 투명전극이 형성될 수 있으며, 비활성영역에는 투명전극에 연결되는 배선 및 이러한 배선을 외부 회로에 연결하는 인쇄회로기판 등이 위치될 수 있다.
통상적으로 이러한 터치패널의 활성영역에 해당하는 센서전극은 선폭이 3㎛ 이상, 패턴의 깊이가 3㎛ 이하, 패턴 피치는 전극패턴의 투명도를 고려하여 선폭의 100~150배 범위에서 결정된다. 그리고 터치패널의 비활성영역에 해당하는 배선전극은 선폭이 수백 ㎛ 이상, 패턴의 깊이는 센서 전극과 동일하다.
하지만 선폭 3㎛의 센서전극에는 Ag 페이스트가 양호하게 충진되나, 배선전극의 경우 패턴의 깊이 대비 선폭이 너무 넓어서 충진율이 매우 떨어진다는 문제점이 지속적으로 제기되어 왔다.
이러한 문제점에 착안하여, '터치 스크린 패널용 배선전극(등록번호:10-1295034)'에서는 배선전극영역의 내부에 Ag 페이스트를 잡아줄 수 있는 도트패턴을 제조하여 Ag 페이스트의 충진율을 향상시키고자 하였다.
그러나 도트패턴의 크기를 작게 하는 것이 배선전극의 전기적인 특성을 향상시키는데 유리한데, 이처럼 도트패턴이 작을 경우, 배선전극영역 내부에 도트패턴을 배열하는데 소요되는 시간의 증가 및 도트 수의 증가에 따른 데이터량 증가로 인하여, 포토마스크 제조가 불가능하다는 문제점이 있었다.
또한 센서전극영역과 배선전극영역의 충진 특성이 다르므로, 도트패턴으로 적용하면 설계 작업이 어려워 대면적에 적용하기가 힘들다는 문제점이 있었다.
따라서 종래의 투명전극과는 달리, 배선전극과 센서전극을 동시에 구현함으로써, 전극물질의 충진 특성 및 배선전극과 센서전극의 정렬 작업 특성을 동시에 만족할 수 있는 투명전극의 새로운 기술개발 연구가 절실히 요구되는 시점이다.
국내 등록특허공보 제10-1295034호, 2013.08.05.자 등록.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 전극으로 활성화되는 블록배선전극 및 센서전극을 함께 구현함으로써, 전극물질의 충진 특성 및 배선전극과 센서전극의 정렬 작업 특성을 동시에 만족할 수 있는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1위상전이마스크와, 상기 제1위상전이마스크와 직교된 방향으로 패턴이 구현된 제2위상전이마스크를 준비하는 위상전이마스크 준비단계; 기판 상부에 감광제를 도포한 다음, 상기 제1위상전이마스크를 위치시킨 후 노광 및 도금하여 패턴이 일방향으로 형성된 일방향패턴 금속시편을 형성하는 일방향패턴 형성단계; 상기 일방향패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포한 다음, 상기 제2위상전이마스크를 위치시킨 후 노광 및 도금하여 메시패턴이 형성된 메시패턴 금속시편을 형성하되, 상대적으로 넓은 피치의 센서패턴을 갖는 센서패턴영역과 상대적으로 좁은 피치의 배선패턴을 갖는 배선패턴영역으로 이루어진 메시패턴 형성단계; 및 상기 메시패턴 금속시편을 이용하여, 상기 배선패턴영역 중 전극으로 활성화되는 배선전극이 1개 이상 전기적으로 결합된 블록배선전극과, 상기 센서패턴영역 중 전극으로 활성화되는 센서전극을 형성하는 전극 형성단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법을 기술적 요지로 한다.
바람직하게는, 상기 위상전이마스크는, 상대적으로 넓은 선폭의 제1패턴영역과 상대적으로 좁은 선폭의 제2패턴영역으로 이루어진 크롬패턴이 형성된 크롬마스크를 준비하는 단계; 기판 상부에 감광제를 도포한 다음, 상기 크롬마스크를 위치시킨 후 노광 및 현상하여 감광제패턴을 형성하는 단계; 및 상기 감광제패턴이 형성된 기판 상부에 고분자 재료를 붓고 열경화 처리한 후, 상기 감광제패턴이 형성된 기판으로부터 위상전이마스크를 분리하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 위상전이마스크의 패턴 높이는, 1~10㎛ 범위인 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 위상전이마스크는 상대적으로 넓은 선폭의 제1패턴영역과 상대적으로 좁은 선폭의 제2패턴영역을 가지며, 상기 위상전이마스크의 제1패턴영역은 상기 센서패턴영역에 대응하며, 상기 위상전이마스크의 제2패턴영역은 상기 배선패턴영역에 대응하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 일방향패턴 형성단계는, 기판 상부에 감광제를 도포하는 단계; 상기 감광제가 도포된 기판 상부에 제1위상전이마스크를 위치시킨 후, 자외선을 조사하여 제1양각 감광패턴을 일방향으로 형성하는 단계; 상기 제1양각 감광패턴이 형성된 기판 상부에 1차 도금층을 형성한 후, 상기 제1양각 감광패턴이 형성된 기판으로부터 음각패턴이 형성된 제1일방향패턴 금속시편을 분리하는 단계; 및 상기 음각패턴이 형성된 제1일방향패턴 금속시편 상부에 2차 도금층을 형성한 후, 상기 제1일방향패턴 금속시편으로부터 양각패턴이 형성된 제2일방향패턴 금속시편을 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 메시패턴 형성단계는, 상기 패턴이 일방향으로 형성된 일방향패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포하는 단계; 상기 감광제가 도포된 일방향패턴 금속시편 상부에 상기 제2위상전이마스크를 위치시킨 후, 자외선을 조사하여 상기 일방향패턴 금속시편 상부에 제2양각 감광패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제2양각 감광패턴이 형성된 금속시편 상부에 3차 도금층을 형성한 후, 상기 제2양각 감광패턴이 형성된 금속시편으로부터 음각 메시패턴이 형성된 제1메시패턴 금속시편을 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 음각 메시패턴이 형성된 제1메시패턴 금속시편의 상부에 3-1차 도금층을 형성한 후, 상기 제1메시패턴 금속시편으로부터 양각 메시패턴이 형성된 제2메시패턴 금속시편을 분리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전극 형성단계는, 상기 메시패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포하는 단계; 상기 감광제가 도포된 메시패턴 금속시편 상부에 크롬마스크를 위치시킨 후, 노광 및 현상하여 상기 센서전극이 형성되는 센서전극영역 및 상기 배선전극이 형성되는 배선전극영역의 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 단계; 상기 감광제가 패터닝된 메시패턴 금속시편 상부에 4차 도금층을 형성한 후, 상기 감광제가 패터닝된 메시패턴 금속시편으로부터 양각패턴이 형성된 금속스탬프를 분리하는 단계; 및 상기 양각패턴이 형성된 금속스탬프 상부에 액상 고분자 및 필름을 차례로 덮은 후, 상기 양각패턴이 형성된 금속스탬프로부터 음각패턴이 형성된 필름을 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
부가적으로, 상기 감광제를 부분 제거해 패터닝 하는 공정과, 상기 감광제가 패터닝된 메시패턴 금속시편 상부에 4차 도금층을 형성하는 공정 사이에는, 상기 부분 제거된 감광제를 제외한 나머지 영역의 감광제 표면이 편평해지도록 100~160℃, 30초~3분 하에서 리플로우(reflow)하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전극 형성단계는, 상기 메시패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포하는 단계; 상기 감광제가 도포된 메시패턴 금속시편 상부에 크롬마스크를 위치시킨 후, 노광 및 현상하여 상기 센서전극이 형성되는 센서전극영역 및 상기 배선전극이 형성되는 배선전극영역의 감광제를 제외한 나머지 영역의 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 단계; 상기 감광제가 패터닝된 영역을 포함한 메시패턴 금속시편 상부에 금속을 증착한 후, 감광제 제거액에 투입하여 상기 감광제가 부분 제거된 영역에 증착된 금속증착물을 제외한 감광제로 이루어진 감광제층과, 상기 감광제층 상부에 증착된 금속증착층을 제거하는 단계; 상기 감광제층 및 상기 금속증착층이 제거된 메시패턴 금속시편 상부에 4차 도금층을 형성한 후, 상기 감광제층 및 상기 금속증착층이 제거된 메시패턴 금속시편으로부터 양각패턴이 형성된 금속스탬프를 분리하는 단계; 및 상기 양각패턴이 형성된 금속스탬프 상부에 액상 고분자 및 필름을 차례로 덮은 후, 상기 양각패턴이 형성된 금속스탬프로부터 음각패턴이 형성된 필름을 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
참고로, 상기 메시패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포하는 단계에서는, 상기 감광제가 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅 방식으로 도포되되, 상기 스핀 코팅은 감광제의 점도 및 스핀 코팅의 회전속도에 따라 도포되는 감광제의 두께가 조절되며, 상기 스프레이 코팅은 감광제의 점도 및 감광제의 분사량에 따라 도포되는 감광제의 두께가 조절되는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 음각패턴이 형성된 필름을 분리하는 단계 다음에는, 상기 음각패턴에 전극물질을 충진하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 도금은, 니켈도금 또는 니켈합금도금인 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 센서전극과 상기 배선전극은, 동일한 선폭으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 센서전극은 2㎛ 이하의 선폭을 지니며, 상기 센서전극과 상기 센서전극 사이의 피치는 상기 선폭의 100배 이상을 지녀 광투과율 특성이 향상되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 배선전극은 2㎛ 이하의 선폭을 지니며, 상기 배선전극과 상기 배선전극 사이의 피치는 상기 선폭의 40배 이하인 것을 특징으로 한다.
다시 말하여, 상기 블록배선전극은 1개 이상의 배선전극이 전기적으로 결합되어 블록을 이루는 배선전극으로써, 상기 블록배선전극 내의 배선전극은 2㎛ 이하의 선폭을 지니며, 상기 배선전극과 상기 배선전극 사이의 피치는 상기 선폭의 40배 이하인 것을 특징으로 한다.
마지막으로, 상기 투명전극은, 상기 블록배선전극과 전기적으로 연결되는 유연 PCB가 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명에 따른 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법은, 니켈 재질의 금속시편 상부에 구현된 메시패턴 영역을 감광제로 덮은 후, 크롬마스크를 이용한 노광 및 현상공정으로 감광제를 부분 제거하여 전극패턴을 형성함으로써, 패턴 설계가 용이할 뿐만 아니라 1회적 공정에 의하여 센서전극과 배선전극의 정렬 작업 특성을 만족시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고 센서전극과 배선전극은 동일한 선폭으로 형성되므로, Ag 페이스트 등 전극물질의 충진 특성을 만족시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서전극은 2㎛ 이하의 선폭을 지니고, 센서전극과 센서전극 사이의 피치를 선폭의 100배 이상으로 지니게 함으로써, 광투과율 특성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 배선전극은 2㎛ 이하의 선폭을 지니고, 배선전극과 배선전극 사이의 피치를 선폭의 40배 이하로 지니게 함으로써, 전기적인 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용어의 설명을 위한 개념도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순서도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위상전이마스크 준비단계의 흐름도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일방향패턴 형성단계의 흐름도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일방향패턴 금속시편의 사진.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메시패턴 형성단계의 흐름도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메시패턴 금속시편의 사진.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 감광제를 도포하는 단계 예시도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 단계 예시도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 금속스탬프를 분리하는 단계 예시도.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 음각패턴이 형성된 필름을 분리하는 단계 예시도.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전극물질을 충진하는 단계 예시도.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제2메시패턴 금속시편을 이용한 필름 제조 예시도.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 제조 예시도.
도 15는 종래의 터치 모듈 개념도.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FPCB 일체형 모듈 개념도.
본 발명을 기술하기에 앞서, 본 발명에서 제시되는 용어를 간략히 정의해보도록 하겠다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용어의 설명을 위한 개념도이다. 도 1-(a)는 메시패턴 금속시편을 도시하였으며, 도 1-(b)는 도 1-(a)의 메시패턴 금속시편에 감광제 도포 후 패터닝된 상태를 도시하였다.
1) 제1위상전이마스크: 상대적으로 넓은 선폭의 제1패턴영역과 상대적으로 좁은 선폭의 제2패턴영역으로 구분된다.
2) 제2위상전이마스크: 제1위상전이마스크와 직교된 방향으로 패턴이 구현되며, 상대적으로 넓은 선폭의 제1패턴영역과 상대적으로 좁은 선폭의 제2패턴영역으로 구분된다.
3) 메시패턴: 센서패턴영역과 배선패턴영역으로 구분된다.
-센서패턴영역(S): 위상전이마스크의 제1패턴영역에 대응하는 영역으로써, 상대적으로 넓은 피치를 지니는 센서패턴이 형성된다.
-배선패턴영역(W): 위상전이마스크의 제2패턴영역에 대응하는 영역으로써, 상대적으로 좁은 피치를 지니는 배선패턴이 형성된다.
4) 센서패턴영역(S): 센서전극영역과 센서비전극영역으로 구분된다.
-센서전극영역(S1): 센서패턴영역 중 활성화되는 센서전극이 사용되는 영역이다.
-센서비전극영역(S2): 센서패턴영역 중 비활성화되어 센서전극으로 사용되지 않는 영역이다.
5) 배선패턴영역(W): 배선전극영역과 배선비전극영역으로 구분된다.
-배선전극영역(W1): 배선패턴영역 중 활성화되는 배선전극이 사용되는 영역이다.
-배선비전극영역(W2): 배선패턴영역 중 비활성화되어 배선전극으로 사용되지 않는 영역이다.
6) 센서전극(S1a): 센서전극영역 내의 전극이다.
7) 배선전극(W1a): 배선전극영역 내의 전극이다.
8) 블록배선전극: 1개 이상의 배선전극이 모여 블록을 이루는 배선전극으로써, 하나의 블록배선전극에는 동일한 선폭의 1개 이상의 배선전극이 형성된다. 하나의 배선전극영역이 하나의 블록배선전극을 형성한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순서도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법은 위상전이마스크 준비단계(S100), 일방향패턴 형성단계(S200), 메시패턴 형성단계(S300) 및 전극 형성단계(S400)로 이루어짐을 알 수 있다.
먼저, 위상전이마스크 준비단계는 제1위상전이마스크(122)와, 제1위상전이마스크(122)와 직교된 방향으로 패턴이 구현된 제2위상전이마스크(124)를 준비하는 단계이다. (S100)
이러한 위상전이마스크(120)는 상대적으로 넓은 선폭의 제1패턴영역(A)과 상대적으로 좁은 선폭의 제2패턴영역(B)을 가지는 것으로, 위상전이마스크(120)의 제1패턴영역(A)은 도 1-(a)의 센서패턴영역(S)에 대응되며, 위상전이마스크(120)의 제2패턴영역(B)은 도 1-(a)의 배선패턴영역(W)에 대응된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위상전이마스크 준비단계의 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 도 3-(a), 도 3-(b) 및 도 3-(c)의 순서에 따라 제1위상전이마스크와 제2위상전이마스크를 제조하기 위한 흐름을 알 수 있다.
도 3-(a)는 크롬마스크(100)를 준비하는 단계를 도시하였다. 도 3-(a)를 참조하면, 상대적으로 넓은 선폭의 제1패턴영역(A)과 상대적으로 좁은 선폭의 제2패턴영역(B)으로 이루어진 크롬패턴(100a)이 형성된 크롬마스크(100)를 준비하는 단계임을 알 수 있다.
즉, 제1방향(예를 들어, 가로방향)의 선 패턴을 위한 크롬마스크(100)를 제조하기 위한 것으로, 제1방향의 전극패턴용 위상전이마스크(120) 제조를 위한 크롬마스크(100)를 설계하는 단계라 할 수 있다.
여기서 크롬마스크(100)의 크롬패턴(100a) 선폭은 메시형태인 전극패턴의 피치를 결정하는 것으로, 센서전극(S1a)이 형성되는 영역에는 넓은 선폭의 크롬패턴(100a)이 형성되고, 배선전극(W1a)이 형성되는 영역에는 좁은 선폭의 크롬패턴(100a)이 형성된다.
도 3-(b)는 감광제패턴을 형성하는 단계를 도시하였다. 도 3-(b)를 참조하면, 기판(110) 상부에 감광제를 도포한 다음, 크롬마스크(100)를 위치시킨 후 노광 및 현상하여 감광제패턴(110a)을 형성하는 단계임을 알 수 있다.
내용인즉, LCD용 Glass 등의 기판(110) 상부에 1~10㎛ 범위의 일정한 두께로 감광제를 도포한 다음, 크롬마스크(100)를 감광제 상부에 놓고 자외선을 조사한 후 현상 공정을 거쳐서 감광제패턴(110a)을 구현하게 된다. 도 3-(b)의 경우, positive type 감광제의 구현 사례를 나타낸 것이다.
도 3-(c)는 위상전이마스크를 분리하는 단계를 도시하였다. 도 3-(c)를 참조하면, 감광제패턴(110a)이 형성된 기판(110) 상부에 고분자 재료를 붓고 열경화 처리한 후, 감광제패턴(110a)이 형성된 기판(110)으로부터 위상전이마스크(120)를 분리하여 얻는 단계임을 알 수 있다.
말하자면, 감광제패턴(110a) 상부에 액상의 투명한 고분자 재료를 부은 후, 열경화 과정을 거쳐 위상전이마스크(120)를 제조하는 것으로, 여기서 위상전이마스크(120) 제조에 널리 활용되는 투명 고분자 재료로 PDMS 또는 PU 등을 사용하는 것이 바람직하다.
이때 도 3-(c)에서의 위상전이마스크(120)에 형성된 패턴의 높이는 도 3-(b)에서의 기판(110) 상부에 도포되는 감광제 두께에 따라 결정된다.
만약 위상전이마스크(120) 패턴의 높이가 1㎛보다 낮은 경우, 구현하고자 하는 메시패턴의 선폭이 너무 작게 구현되어 투명전극의 전기적인 특성을 만족시키기 어려울 수 있다.
반대로 위상전이마스크(120) 패턴의 높이가 10㎛보다 클 경우, 메시패턴의 선폭이 너무 크게 구현되어 투명전극으로의 적용이 불가할 수 있으므로, 위상전이마스크(120)의 패턴 높이는 1~10㎛ 범위로 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 일방향패턴 형성단계는 기판(200) 상부에 감광제를 도포한 다음, 제1위상전이마스크(122)를 위치시킨 후 노광 및 도금하여 패턴이 일방향으로 형성된 일방향패턴 금속시편을 형성하는 단계이다. (S200)
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일방향패턴 형성단계의 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 도 4-(a), 도 4-(b), 도 4-(c) 및 도 4-(d)의 순서에 따라 일방향패턴 금속시편을 제조하기 위한 흐름을 알 수 있다.
도 4-(a)는 감광제를 도포하는 단계를 도시하였다. 도 4-(a)를 참조하면, LCD용 Glass 등의 기판(200) 상부에 형성시키고자 하는 제1양각 감광패턴(200a)의 높이에 해당하는 두께로 감광제를 도포하는 단계임을 알 수 있다. 이때 감광제는 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅 등의 공정으로 도포 가능하다.
도 4-(b)는 제1양각 감광패턴을 일방향으로 형성하는 단계를 도시하였다. 도 4-(b)를 참조하면, 감광제가 도포된 기판(200) 상부에 제1위상전이마스크(122)를 위치시킨 후, 자외선을 조사하여 제1양각 감광패턴(200a)을 일방향으로 형성하는 단계임을 알 수 있다.
즉, 감광제가 도포된 기판(200) 상부에 제1위상전이마스크(122)를 이용한 노광 공정을 수행하여 제1양각 감광패턴(200a)을 형성하는 것으로, 제1위상전이마스크(122)의 선폭이 구현하고자 하는 제1양각 감광패턴(200a)의 피치를 결정하게 된다.
그리고 제1양각 감광패턴(200a)의 선폭은 감광제의 종류, 노광량, 현상 시간, 제1위상전이마스크(122)의 패턴 높이 등을 조절하여 자유롭게 선택 가능하다.
도 4-(c)는 제1일방향패턴 금속시편을 분리하는 단계를 도시하였다. 도 4-(c)를 참조하면, 제1양각 감광패턴(200a)이 형성된 기판(200) 상부에 1차 도금층을 형성한 후, 제1양각 감광패턴(200a)이 형성된 기판(200)으로부터 음각패턴이 형성된 제1일방향패턴 금속시편(210)을 분리하여 획득하는 단계임을 알 수 있다.
즉, 제1양각 감광패턴(200a)이 형성된 기판(200) 상부에 1차적으로 도금층을 증착한 다음, 니켈 또는 니켈합금도금 공정(전주공정)을 적용하여 음각의 선패턴이 구현된 제1일방향패턴 금속시편(210)을 형성하게 되는 것이다.
도 4-(d)는 제2일방향패턴 금속시편을 분리하는 단계를 도시하였다. 도 4-(d)를 참조하면, 음각패턴이 형성된 제1일방향패턴 금속시편(210) 상부에 2차 도금층을 형성한 후, 제1일방향패턴 금속시편(210)으로부터 양각패턴이 형성된 제2일방향패턴 금속시편(220)을 분리하여 얻는 단계임을 알 수 있다.
말하자면, 제1일방향패턴 금속시편(210)을 복제하기 위한 공정으로써, 제1일방향패턴 금속시편(210)에 니켈 또는 니켈합금도금 공정을 추가 실시하여 제1일방향패턴 금속시편(210)과는 반대로, 양각의 선패턴이 구현된 제2일방향패턴 금속시편(220)을 제조하게 되는 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일방향패턴 금속시편의 사진이다. 도 5를 참조하면, 일방향패턴 금속시편임을 알 수 있다.
다음으로, 메시패턴 형성단계는 일방향패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포한 다음, 제2위상전이마스크(124)를 위치시킨 후 노광 및 도금하여 메시패턴이 형성된 메시패턴 금속시편을 형성하는 단계이다. (S300)
이때 메시패턴 형성단계는 일방향패턴 금속시편 상부에 제2방향(예를 들어, 세로방향)의 선 패턴을 형성하기 위한 것으로, 상대적으로 넓은 피치의 센서패턴을 갖는 센서패턴영역(S)과 상대적으로 좁은 피치의 배선패턴을 갖는 배선패턴영역(W)으로 이루어지도록, 메시패턴을 형성하는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메시패턴 형성단계의 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 도 6-(a), 도 6-(b), 도 6-(c) 및 도 6-(d)의 순서에 따라 메시패턴이 형성된 메시패턴 금속시편을 제조하기 위한 흐름을 알 수 있다.
도 6-(a)는 일방향패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포하는 단계를 도시하였다. 도 6-(a)를 참조하면, 패턴이 일방향으로 형성된 제2일방향패턴 금속시편(220) 상부에 감광제를 도포하는 단계임을 확인할 수 있다.
여기서 도 6-(a)'를 참고하면, 패턴이 일방향으로 형성된 제2일방향패턴 금속시편(220) 상부에 감광제가 도포된 상태를 C-C' 단면을 기준으로 상면에서 바라본 것을 도시하였다.
도 6-(b)는 제2양각 감광패턴을 형성하는 단계를 도시하였다. 도 6-(b)를 참조하면, 감광제가 도포된 제2일방향패턴 금속시편(220) 상부에 제2위상전이마스크(124)를 위치시킨 후, 자외선을 조사하여 제1양각 감광패턴(200a)과는 직교된 제2양각 감광패턴(220a)을 형성하여 메시패턴을 이루는 단계임을 알 수 있다.
도 6-(c)는 제1메시패턴 금속시편을 분리하는 단계를 도시하였다. 도 6-(c)를 참조하면, 제1양각 감광패턴(200a) 및 제2양각 감광패턴(220a)이 형성된 금속시편 상부에 3차 도금층을 형성한 후, 이러한 금속시편으로부터 음각 메시패턴이 형성된 제1메시패턴 금속시편(300)을 분리하여 얻는 단계임을 알 수 있다.
도 6-(d)는 추가적인 공정으로써, 제2메시패턴 금속시편을 분리하는 단계를 도시하였다. 도 6-(d)를 참조하면, 제1메시패턴 금속시편(300)의 상부에 3-1차 도금층을 형성한 후, 제1메시패턴 금속시편(300)으로부터 양각 메시패턴이 형성된 제2메시패턴 금속시편(310)을 분리하여 얻는 단계임을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메시패턴 금속시편의 사진이다. 도 7을 참조하면, 메시패턴이 형성된 메시패턴 금속시편임을 알 수 있다.
마지막으로, 전극 형성단계는 메시패턴 금속시편을 이용하여, 배선패턴영역(W) 중 전극으로 활성화되는 배선전극(W1a)이 1개 이상 전기적으로 결합된 블록배선전극(W1A)과, 센서패턴영역(S) 중 전극으로 활성화되는 센서전극(S1a)을 형성하는 단계이다. (S400)
이러한 전극 형성단계는 Ⅰ. 센서전극영역(S1) 및 배선전극영역(W1)의 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 공정을 이용한 전극 형성단계와, Ⅱ. 센서전극영역(S1) 및 배선전극영역(W1)의 감광제를 제외한 나머지 영역의 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 공정을 이용한 전극 형성단계로 나누어 설명해볼 수 있다.
Ⅰ. 센서전극영역(S1) 및 배선전극영역(W1)의 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 공정을 이용한 전극 형성단계
Ⅰ의 경우, 전극 형성단계는 감광제를 도포하는 단계(도 8), 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 단계(도 9), 금속스탬프를 분리하는 단계(도 10), 음각패턴이 형성된 필름을 분리하는 단계(도 11) 및 전극물질을 충진하는 단계(도 12)로 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 감광제를 도포하는 단계 예시도이다. 도 8-(a)는 음각 메시패턴이 형성된 제1메시패턴 금속시편(300)의 평면을 도시하였고, 도 8-(b)는 도 8-(a)의 측면을 도시하였으며, 도 8-(c)는 제1메시패턴 금속시편(300)의 상부에 감광제가 도포된 평면을 도시하였고, 도 8-(d)는 도 8-(c)의 측면을 도시하였다.
도 8을 참조하면, 음각 메시패턴이 형성된 제1메시패턴 금속시편(300) 상부에 감광제를 도포하는 단계임을 알 수 있다.
여기서 감광제는 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅 방식으로 도포될 수 있으며, 스핀 코팅은 감광제의 점도 및 스핀 코팅의 회전속도에 따라 도포되는 감광제의 두께가 조절되며, 스프레이 코팅은 감광제의 점도 및 감광제의 분사량에 따라 도포되는 감광제의 두께가 조절될 수 있다.
가장 이상적인 감광제 도포 두께는 음각 메시패턴 내부에만 감광제를 채우는 것이지만, 현실적으로는 메시패턴이 아닌 부분에도 일정한 두께로 감광제가 도포되는 경우도 있다.
이처럼 음각 메시패턴이 아닌 부분에 잔류하는 감광제는 이후의 공정인 전극물질(예를 들어, Ag 페이스트) 충진 공정 적용시, 음각 메시패턴 사이에 원치 않는 전극패턴이 형성될 수 있어 그 두께를 최소화해야 필요가 있으므로, 잔류하는 감광제의 잔류층 두께는 500㎚ 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 단계 예시도이다. 도 9-(a)는 센서전극(S1a)이 형성되는 센서전극영역(S1) 및 배선전극(W1a)이 형성되는 배선전극영역(W1)의 감광제를 부분 제거해 패터닝된 평면을 도시하였으며, 도 9-(b)는 도 9-(a)의 C-C' 단면을 기준으로 한 측면을 도시하였다.
도 9를 참조하면, 감광제가 도포된 메시패턴 금속시편 상부에 크롬마스크를 위치시킨 후, 노광 및 현상하여 센서전극(S1a)이 형성되는 센서전극영역(S1) 및 배선전극(W1a)이 형성되는 배선전극영역(W1)의 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 단계임을 알 수 있다.
구체적으로, 센서전극(S1a) 및 배선전극(W1a) 형성을 위해 설계된 크롬마스크를 감광제가 도포되고 음각 메시패턴이 형성된 제1메시패턴 금속시편(300) 상부에 놓고 자외선을 조사한 후, 현상 공정을 통해 센서전극(S1a) 및 배선전극(W1a)을 형성하고자 하는 부분의 감광제를 제거할 수 있다. 해당 공정은 Positive Type의 감광제를 적용한 사례를 나타낸 것이다.
여기서 감광제를 부분 제거해 패터닝 하는 공정과, 후술될 감광제가 패터닝된 메시패턴 금속시편 상부에 4차 도금층을 형성하는 공정 사이에는, 부분 제거된 감광제를 제외한 나머지 영역의 감광제 표면이 편평해지도록 100~160℃, 30초~3분 하에서 리플로우(reflow)하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이는 음각패턴측에 도포된 감광제의 표면이 약간 파인 형상을 지니게 되므로, 리플로우 공정을 추가적으로 실시함으로써 도포된 감광제의 표면을 편평하게 함으로써 공정 효율성을 달성하기 위함이다.
만약 100℃ 미만에서 리플로우하면 감광제의 표면을 편평하게 해주기에 역부족할 수 있으며, 160℃를 초과하여 리플로우하면 오히려 공정의 비효율성이 발생할 수 있으므로, 리플로우 온도는 100~160℃의 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
그리고 30초 미만으로 리플로우하면 감광제의 표면을 편평하게 해주기에 부족한 시간이며, 3분을 초과하면 그 이하의 시간 동안 리플로우하는 것과 비교하여 더 탁월한 특성이 없으므로, 리플로우는 30초~3분 동안 실시하는 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 금속스탬프를 분리하는 단계 예시도이다. 도 10-(a)는 감광제가 패터닝된 메시패턴 금속시편 상부에 금속 증착 후 양각패턴이 형성된 금속스탬프(400)를 도시하였으며, 도 10-(b)는 도 10-(a)의 C-C' 단면을 기준으로 한 측면에서 바라본 공정을 도시하였다.
즉, 도 10을 통하여 감광제가 패터닝된 제1메시패턴 금속시편(300) 상부에 4차 도금층을 형성한 후, 제1메시패턴 금속시편(300)으로부터 양각패턴이 형성된 금속스탬프(400)를 분리하여 얻는 단계임을 확인할 수 있다.
여기서 감광제가 패터닝된 제1메시패턴 금속시편(300)의 표면에 금속층을 증착한 후, 니켈 또는 니켈합금도금 공정을 수행하여 4차 도금층을 형성할 수 있다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 음각패턴이 형성된 필름을 분리하는 단계 예시도이다. 도 11-(a)는 자외선 성형 또는 열성형 공정을 이용해 음각형상의 음각패턴(412)이 형성된 필름(410)의 평면을 도시하였으며, 도 11-(b)는 도 11-(a)의 C-C' 단면을 기준으로 한 측면에서 바라본 공정을 도시하였다.
도 11을 참조하면, 금속스탬프(400) 상부에 액상 고분자(410a) 및 필름(410b)을 차례로 덮은 후, 금속스탬프(400)로부터 음각패턴(412)이 형성된 필름(410)을 분리하여 얻는 단계임을 알 수 있다.
다시 말하여, 액상 고분자(410a)를 양각패턴이 형성된 금속스탬프(400) 상부에 부은 후, PET와 같은 투명한 필름(410b)을 덮는다. 이후, 자외선 또는 열 경화 방식을 이용하여 액상 고분자(410a)를 경화시킨 다음, 투명한 필름(410b)과 접착된 체로 금속스탬프(400)로부터 음각패턴(412)이 형성된 필름(410)을 분리하여 얻게 되는 것이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전극물질을 충진하는 단계 예시도이다. 도 12-(a)는 도 11-(b)의 음각패턴(412)에 전극물질이 충진된 필름(420)의 평면을 도시하였으며, 도 12-(b)는 도 12-(a)의 C-C' 단면을 기준으로 한 측면을 도시하였다.
도 12를 참조하면, 음각패턴(412)이 형성된 필름(410)을 분리하는 단계 다음에 음각패턴(412)에 전극물질을 충진하는 단계임을 알 수 있다.
일반적으로는 센서전극(S1a)에 비해 배선전극(W1a)의 패턴 깊이 대비 선폭이 지나치게 크기 때문에 동일한 조건으로 전극물질을 충진할 경우, 배선전극(W1a)의 충진율이 떨어지는 문제점이 있어왔다.
그러나 본 발명에서는 메시패턴의 형태로 구현된 음각패턴(412)의 내부에 전극물질(예를 들어, Ag 페이스트)을 충진하여 센서전극(S1a)과, 배선전극(W1a)이 1개 이상 전기적으로 결합된 블록배선전극(W1A)으로 이루어진 투명전극필름을 제조하게 되며, 센서전극(S1a)과 배선전극(W1a)이 동일한 선폭으로 구성되므로 균일한 충진이 가능하다.
그리고 메시패턴 금속시편 상부에 감광제 도포 시, 음각형태의 메시패턴과 패턴 사이 부분에 잔류되어 남은 감광제 층은 도 12-(b)의 α와 같은 메시패턴 금속시편의 표면에 전극물질을 충진하는데 방해가 되는 구조물을 만들게 된다. 하지만 이러한 구조물의 높이가 500㎚ 이하로 형성될 경우에는, 메시패턴 사이에 잔류되는 전극물질 없이 충진이 가능하다.
내용인즉, 2㎛ 이하의 값을 갖는 패턴 선폭과 해당 선폭의 1배 이상인 음각형태의 메시패턴 내부에는 충진이 완료된 전극물질이 빠져나오기가 힘들지만, 메시패턴 외부에 충진되는 영역에는 수백 마이크로 미터의 크기를 갖는 선폭 및 500㎚ 이하의 매우 낮은 패턴 높이를 갖게 된다.
이러한 구조는 상술한 바에 따른 지나치게 큰 선폭을 가지는 배선전극(W1a)의 충진 공정과 마찬가지로, 충진 과정에서 전극물질이 빠져나가는 현상이 발생하여 충진율이 매우 낮아지게 되므로, 결과적으로 음각 메시패턴 내부에만 전극물질이 충진되는 것이다.
이처럼, 음각 메시패턴이 형성된 제1메시패턴 금속시편(300)을 이용해 투명전극필름을 제조할 경우, 센서전극(S1a) 및 배선전극(W1a) 모두 구현이 가능하다.
이와 달리, 도 6-(d)에 도시된 것처럼 음각 메시패턴이 형성된 제1메시패턴 금속시편(300)의 상부에 3-1차 도금층을 형성한 후, 제1메시패턴 금속시편(300)으로부터 분리된 양각 메시패턴이 형성된 제2메시패턴 금속시편(310)을 이용한 전극 형성단계에 대하여 설명해 보자면, 다음과 같다.
이는 제1메시패턴 금속시편(300)에 대해 추가 니켈 또는 니켈합금도금 공정을 실시하여 양각형태의 메시패턴이 형성된 제2메시패턴 금속시편(310)을 제조할 수 있음을 의미하며, 제1메시패턴 금속시편(300) 및 제2메시패턴 금속시편(310)은 이후 공정의 특성에 맞게 선택적으로 활용 가능하다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제2메시패턴 금속시편을 이용한 필름 제조 예시도이다. 도 13을 참조하면, 도 6-(c)의 제1메시패턴 금속시편(300)으로부터 복제된 제2메시패턴 금속시편(310)을 이용하여 필름을 제조하는 것을 알 수 있다.
상세하게는, 제1메시패턴 금속시편(300)으로부터 복제된 양각 메시패턴이 형성된 제2메시패턴 금속시편(310)의(도 13-(a)) 상부에 감광제를 도포하고(도 13-(b)), 크롬마스크를 감광제가 도포된 제2메시패턴 금속시편(310) 상부에 놓고 자외선을 조사한 다음, 현상 공정을 통해 감광제를 부분 제거한 후(도 13-(c)), 제2메시패턴 금속시편(310) 상부에 도금층을 형성할 수 있다(도 13-(d)).
이러한 공정 다음에, 제2메시패턴 금속시편(310)으로부터 금속스탬프을 제조하고(도 13-(e)), 이러한 금속스탬프 상부에 도금층을 재형성하여 다시 금속스탬프를 복제한 다음(도 13-(f)), 이로부터 음각패턴이 형성된 필름을 분리여 얻은 후(도 13-(g)), 음각패턴에 전극물질을 충진하여 투명전극필름을 제조할 수 있다(도 13-(h)).
하지만 양각 메시패턴이 형성된 제2메시패턴 금속시편(310)을 이용하여 투명전극필름을 제조할 경우, 센서전극은 구현이 가능하나 배선전극은 구현이 불가할 수 있다.
Ⅱ. 센서전극영역(S1) 및 배선전극영역(W1)의 감광제를 제외한 나머지 영역의 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 공정을 이용한 전극 형성단계
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 제조 예시도이다. 도 14를 참조하면, Ⅱ는 Ⅰ의 경우와 달리 센서전극영역(S1) 및 배선전극영역(W1)의 감광제를 제외한 나머지 영역의 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 공정을 통해 전극을 형성함을 알 수 있다.
즉 Ⅱ의 경우, 전극 형성단계는 메시패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포하는 단계(도 14-(a)), 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 단계(도 14-(b)), 금속 증착 후 감광제층과, 감광제층 상부에 증착된 금속증착층을 제거하는 단계(도 14-(c)), 금속스탬프를 분리하는 단계(도 14-(d)), 음각패턴이 형성된 필름을 분리하는 단계(도 14-(e)) 및 음각패턴에 전극물질을 충진하는 단계(도 14-(f))로 이루어질 수 있다.
도 14-(a)는 메시패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포하는 단계를 도시하였다. 도 14-(a)를 참조하면, 음각 메시패턴이 형성된 제1메시패턴 금속시편(300) 상부에 감광제를 도포함을 알 수 있다. 이때 도포되는 감광제는 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅 방식으로 도포될 수 있으며, 이는 도 8을 참조하여 설명한 바와 상동하다.
도 14-(b)는 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 단계를 도시하였다. 도 14-(b)를 참조하면, 감광제가 도포된 제1메시패턴 금속시편(300) 상부에 크롬마스크를 위치시킨 후, 노광 및 현상하여 센서전극이 형성되는 센서전극영역(S1) 및 배선전극이 형성되는 배선전극영역(W1)의 감광제를 제외한 나머지 영역의 감광제를 부분 제거해 패터닝함을 알 수 있다.
도 14-(c)는 금속 증착 후 감광제층과, 감광제층 상부에 증착된 금속증착층을 제거하는 단계를 도시하였다. 도 14-(c)를 참조하면, 감광제가 패터닝된 영역을 포함한 제1메시패턴 금속시편(300) 상부에 금속을 증착한 후, 이를 감광제 제거액에 투입하여 감광제가 부분 제거된 영역에 증착된 금속증착물(302a)을 제외한 감광제로 이루어진 감광제층(301)과, 감광제층(301) 상부에 증착된 금속증착층(302)을 제거함을 알 수 있다.
도 14-(d)는 금속스탬프를 분리하는 단계를 도시하였다. 도 14-(d)를 참조하면, 감광제층(301) 및 금속증착층(302)이 제거된 제1메시패턴 금속시편(300) 상부에 4차 도금층을 형성한 후, 감광제층(301) 및 금속증착층(302)이 제거된 제1메시패턴 금속시편(300)으로부터 양각패턴이 형성된 금속스탬프(400)를 분리함을 알 수 있다.
도 14-(e)는 음각패턴이 형성된 필름을 분리하는 단계를 도시하였다. 도 14-(e)를 참조하면, 양각패턴이 형성된 금속스탬프(400) 상부에 액상 고분자(410a) 및 필름(410b)을 차례로 덮은 후, 금속스탬프(400)로부터 음각패턴(412)이 형성된 필름(410)을 분리하여 얻음을 알 수 있다.
도 14-(f)는 음각패턴에 전극물질을 충진하는 단계를 도시하였다. 도 14-(f)를 참조하면, Ⅰ의 경우와 마찬가지로 음각패턴(412)에 전극물질을 충진하여 전극물질이 충진된 필름(420)을 형성함으로써, 센서전극과 배선전극의 구현이 가능하며, 이는 도 12를 참조하여 설명한 바와 상동하다.
도 15는 종래의 터치 모듈 개념도이다. 도 15를 참조하면, 종래의 터치 모듈 개념을 도시하였음을 알 수 있다. 즉, 종래의 터치 모듈은 투명전극필름, 유연 PCB(Flexible PCB 또는 FPCB), 유연 PCB 커넥터(FPCB용 커넥터)로 구성되는데, 투명전극필름의 배선전극과 유연 PCB 단자와의 접착 공정 시, 양쪽 배선의 정렬 불량에 따른 수율이 저하될 뿐만 아니라, 배선전극과 유연 PCB 접촉 부분에서의 전기적인 불량이 발생할 가능성이 있었다.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FPCB 일체형 모듈 개념도이다. 도 16-(a)는 Ag 페이스트가 충진된 투명전극필름의 평면을 도시하였으며, 도 16-(b)는 플러그 타입의 FPCB 형성을 위하여 투명전극필름이 커팅(cutting)됨을 도시하였다.
도 16을 참조하면, 도 15의 문제점에 착안하여 투명전극이 블록배선전극과 전기적으로 연결되는 유연 PCB가 일체로 형성된 것임을 알 수 있다. 즉, 원래는 별도의 유연 PCB가 있는데 정열이 안맞아서 끊기는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 센서전극(S1a)과, 배선전극(W1a)이 1개 이상 전기적으로 결합된 블록배선전극(W1A)이 한번에 다 나오므로, 상기의 문제점이 발생하지 않는다.
도 16을 참조하여 다시 말하자면, 이는 투명전극필름에 유연 PCB까지 일체형으로 구현하여 FPCB용 커넥터에 집적 부착된 개선 터치 모듈의 구성으로, 유연 PCB를 투명전극필름 제조 공정에서 일체형으로 제조하여 공정 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 배선전극과 유연 PCB가 접촉되는 부분에서의 불량을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
상술한 바에 따라, 본 발명으로부터 기대되는 효과는 다음과 같다.
첫째, 투명한 고분자 재질(PDMS 또는 PU)의 위상전이마스크를 이용하여 센서전극(S1a)과 배선전극(W1a) 모두 2㎛ 이하의 패턴 구현이 가능하다.
둘째, 니켈 재질의 금속시편 상부에 구현된 메시패턴 영역을 감광제로 덮은 후, 크롬마스크를 이용한 노광 공정으로 배선전극의 외곽 형태에 감광제를 제거하여 해당 부분에 전극패턴을 형성함으로써, 패턴 설계가 용이할 뿐만 아니라 센서전극(S1a)과 배선전극(W1a)의 정렬 작업이 용이할 수 있다.
셋째, 센서전극(S1a)과 배선전극(W1a)은 동일한 선폭으로 형성되므로, 전극물질(예를 들어, Ag 페이스트) 충진 특성이 매우 양호할 수 있다.
넷째, 센서전극(S1a)은 2㎛ 이하의 선폭을 지니며, 센서전극(S1a)과 센서전극(S1a) 사이의 피치는 선폭의 100배 이상을 지님으로써, 광투과율 특성이 향상시킬 수 있다.
다섯째, 배선전극(W1a)은 2㎛ 이하의 선폭을 지니며, 배선전극(W1a)과 배선전극(W1a) 사이의 피치는 선폭의 40배 이하를 지님으로써, 전기적인 특성을 향상시킬 수 있다.
그리고 블록배선전극(W1A)은 1개 이상의 배선전극(W1a)이 전기적으로 결합되어 블록을 이루는 배선전극으로써, 블록배선전극(W1A) 내의 배선전극(W1a)은 2㎛ 이하의 선폭을 지니며, 배선전극(W1a)과 배선전극(W1a) 사이의 피치는 선폭의 40배 이하를 지님으로써, 전기적인 특성을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다. 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 크롬마스크 100a: 크롬패턴
110: 기판 110a: 감광제패턴
120: 위상전이마스크 122: 제1위상전이마스크
124: 제2위상전이마스크 200: 기판
200a: 제1양각 감광패턴 210: 제1일방향패턴 금속시편
220: 제2일방향패턴 금속시편 220a: 제2양각 감광패턴
300: 제1메시패턴 금속시편 301: 감광제층
302: 금속증착층 302a: 금속증착물
310: 제2메시패턴 금속시편 400: 금속스탬프
410: 음각패턴이 형성된 필름 410a: 액상 고분자
410b: 필름 412: 음각패턴
420: 전극물질이 충진된 필름 A: 제1패턴영역
B: 제2패턴영역 S: 센서패턴영역
S1: 센서전극영역 S1a: 센서전극
S2: 센서비전극영역 W: 배선패턴영역
W1: 배선전극영역 W1A: 블록배선전극
W1a: 배선전극 W2: 배선비전극영역

Claims (18)

  1. 제1위상전이마스크와, 상기 제1위상전이마스크와 직교된 방향으로 패턴이 구현된 제2위상전이마스크를 준비하는 위상전이마스크 준비단계;
    기판 상부에 감광제를 도포한 다음, 상기 제1위상전이마스크를 위치시킨 후 노광 및 도금하여 패턴이 일방향으로 형성된 일방향패턴 금속시편을 형성하는 일방향패턴 형성단계;
    상기 일방향패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포한 다음, 상기 제2위상전이마스크를 위치시킨 후 노광 및 도금하여 메시패턴이 형성된 메시패턴 금속시편을 형성하되, 상대적으로 넓은 피치의 센서패턴을 갖는 센서패턴영역과 상대적으로 좁은 피치의 배선패턴을 갖는 배선패턴영역으로 이루어진 메시패턴 형성단계; 및
    상기 메시패턴 금속시편을 이용하여, 상기 배선패턴영역 중 전극으로 활성화되는 배선전극이 1개 이상 전기적으로 결합된 블록배선전극과, 상기 센서패턴영역 중 전극으로 활성화되는 센서전극을 형성하는 전극 형성단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위상전이마스크는,
    상대적으로 넓은 선폭의 제1패턴영역과 상대적으로 좁은 선폭의 제2패턴영역으로 이루어진 크롬패턴이 형성된 크롬마스크를 준비하는 단계;
    기판 상부에 감광제를 도포한 다음, 상기 크롬마스크를 위치시킨 후 노광 및 현상하여 감광제패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 감광제패턴이 형성된 기판 상부에 고분자 재료를 붓고 열경화 처리한 후, 상기 감광제패턴이 형성된 기판으로부터 위상전이마스크를 분리하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위상전이마스크의 패턴 높이는,
    1~10㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위상전이마스크는 상대적으로 넓은 선폭의 제1패턴영역과 상대적으로 좁은 선폭의 제2패턴영역을 가지며,
    상기 위상전이마스크의 제1패턴영역은 상기 센서패턴영역에 대응하며,
    상기 위상전이마스크의 제2패턴영역은 상기 배선패턴영역에 대응하는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 일방향패턴 형성단계는,
    기판 상부에 감광제를 도포하는 단계;
    상기 감광제가 도포된 기판 상부에 제1위상전이마스크를 위치시킨 후, 자외선을 조사하여 제1양각 감광패턴을 일방향으로 형성하는 단계;
    상기 제1양각 감광패턴이 형성된 기판 상부에 1차 도금층을 형성한 후, 상기 제1양각 감광패턴이 형성된 기판으로부터 음각패턴이 형성된 제1일방향패턴 금속시편을 분리하는 단계; 및
    상기 음각패턴이 형성된 제1일방향패턴 금속시편 상부에 2차 도금층을 형성한 후, 상기 제1일방향패턴 금속시편으로부터 양각패턴이 형성된 제2일방향패턴 금속시편을 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메시패턴 형성단계는,
    상기 패턴이 일방향으로 형성된 일방향패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포하는 단계;
    상기 감광제가 도포된 일방향패턴 금속시편 상부에 상기 제2위상전이마스크를 위치시킨 후, 자외선을 조사하여 상기 일방향패턴 금속시편 상부에 제2양각 감광패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제2양각 감광패턴이 형성된 금속시편 상부에 3차 도금층을 형성한 후, 상기 제2양각 감광패턴이 형성된 금속시편으로부터 음각 메시패턴이 형성된 제1메시패턴 금속시편을 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 음각 메시패턴이 형성된 제1메시패턴 금속시편의 상부에 3-1차 도금층을 형성한 후, 상기 제1메시패턴 금속시편으로부터 양각 메시패턴이 형성된 제2메시패턴 금속시편을 분리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전극 형성단계는,
    상기 메시패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포하는 단계;
    상기 감광제가 도포된 메시패턴 금속시편 상부에 크롬마스크를 위치시킨 후, 노광 및 현상하여 상기 센서전극이 형성되는 센서전극영역 및 상기 배선전극이 형성되는 배선전극영역의 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 단계;
    상기 감광제가 패터닝된 메시패턴 금속시편 상부에 4차 도금층을 형성한 후, 상기 감광제가 패터닝된 메시패턴 금속시편으로부터 양각패턴이 형성된 금속스탬프를 분리하는 단계; 및
    상기 양각패턴이 형성된 금속스탬프 상부에 액상 고분자 및 필름을 차례로 덮은 후, 상기 양각패턴이 형성된 금속스탬프로부터 음각패턴이 형성된 필름을 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 감광제를 부분 제거해 패터닝 하는 공정과, 상기 감광제가 패터닝된 메시패턴 금속시편 상부에 4차 도금층을 형성하는 공정 사이에는,
    상기 부분 제거된 감광제를 제외한 나머지 영역의 감광제 표면이 편평해지도록 100~160℃, 30초~3분 하에서 리플로우(reflow)하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전극 형성단계는,
    상기 메시패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포하는 단계;
    상기 감광제가 도포된 메시패턴 금속시편 상부에 크롬마스크를 위치시킨 후, 노광 및 현상하여 상기 센서전극이 형성되는 센서전극영역 및 상기 배선전극이 형성되는 배선전극영역의 감광제를 제외한 나머지 영역의 감광제를 부분 제거해 패터닝하는 단계;
    상기 감광제가 패터닝된 영역을 포함한 메시패턴 금속시편 상부에 금속을 증착한 후, 감광제 제거액에 투입하여 상기 감광제가 부분 제거된 영역에 증착된 금속증착물을 제외한 감광제로 이루어진 감광제층과, 상기 감광제층 상부에 증착된 금속증착층을 제거하는 단계;
    상기 감광제층 및 상기 금속증착층이 제거된 메시패턴 금속시편 상부에 4차 도금층을 형성한 후, 상기 감광제층 및 상기 금속증착층이 제거된 메시패턴 금속시편으로부터 양각패턴이 형성된 금속스탬프를 분리하는 단계; 및
    상기 양각패턴이 형성된 금속스탬프 상부에 액상 고분자 및 필름을 차례로 덮은 후, 상기 양각패턴이 형성된 금속스탬프로부터 음각패턴이 형성된 필름을 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  11. 제8항 또는 제10항에 있어서,
    상기 메시패턴 금속시편 상부에 감광제를 도포하는 단계에서는,
    상기 감광제가 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅 방식으로 도포되되,
    상기 스핀 코팅은 감광제의 점도 및 스핀 코팅의 회전속도에 따라 도포되는 감광제의 두께가 조절되며,
    상기 스프레이 코팅은 감광제의 점도 및 감광제의 분사량에 따라 도포되는 감광제의 두께가 조절되는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  12. 제8항 또는 제10항에 있어서,
    상기 음각패턴이 형성된 필름을 분리하는 단계 다음에는,
    상기 음각패턴에 전극물질을 충진하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 도금은,
    니켈도금 또는 니켈합금도금인 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 센서전극과 상기 배선전극은,
    동일한 선폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 센서전극은 2㎛ 이하의 선폭을 지니며,
    상기 센서전극과 상기 센서전극 사이의 피치는 상기 선폭의 100배 이상을 지녀 광투과율 특성이 향상되는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 배선전극은 2㎛ 이하의 선폭을 지니며,
    상기 배선전극과 상기 배선전극 사이의 피치는 상기 선폭의 40배 이하인 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 블록배선전극은 1개 이상의 배선전극이 전기적으로 결합되어 블록을 이루는 배선전극으로써,
    상기 블록배선전극 내의 배선전극은 2㎛ 이하의 선폭을 지니며,
    상기 배선전극과 상기 배선전극 사이의 피치는 상기 선폭의 40배 이하인 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 투명전극은,
    상기 블록배선전극과 전기적으로 연결되는 유연 PCB가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배선전극을 가지는 투명전극의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112684939B (zh) * 2019-02-01 2021-12-03 华为技术有限公司 用于窄边框电子设备的触控屏和电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130008876A (ko) * 2011-07-13 2013-01-23 삼성전기주식회사 터치패널의 제조방법
KR101295034B1 (ko) 2013-01-17 2013-08-16 미래나노텍(주) 터치 스크린 패널용 배선전극

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101528145B1 (ko) * 2008-12-11 2015-06-11 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 액정 표시 장치
JP2010271796A (ja) * 2009-05-19 2010-12-02 Optrex Corp 電極間接続構造およびタッチパネル
CN103187118B (zh) * 2013-02-06 2015-02-18 南昌欧菲光科技有限公司 导电膜、导电膜的制造方法及其触摸屏
KR20140128880A (ko) * 2013-04-29 2014-11-06 동진홀딩스 주식회사 터치 패널 및 그 제조 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130008876A (ko) * 2011-07-13 2013-01-23 삼성전기주식회사 터치패널의 제조방법
KR101295034B1 (ko) 2013-01-17 2013-08-16 미래나노텍(주) 터치 스크린 패널용 배선전극

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10854786B2 (en) 2017-09-26 2020-12-01 Lg Chem, Ltd. Transparent light emitting device display

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