KR20190135772A - 투명 유연 전극을 구비하는 터치패널 및 그 제조방법 - Google Patents

투명 유연 전극을 구비하는 터치패널 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

투명 유연 전극을 구비하는 터치패널이 개시된다. 본 발명은 기판 상에 감지전극 패턴 및 상기 감지전극 패턴을 전기적으로 연결하기 위한 배선 패턴이 형성된 터치 패널에 있어서, 상기 기판 상의 제1 면에 형성되는 제1 감지전극 패턴, 상기 기판 상에서 상기 제1 면과는 다른 높이의 제2 면에 형성되며 금속 나노 와이어를 포함하는 제2 감지전극 패턴, 상기 제1 감지전극 패턴과 공면에 형성되는 제1 배선 패턴 및 제2 배선 패턴; 및 상기 기판 상에 적층되며, 상기 제1 감지전극 패턴 및 상기 제2 감지전극 패턴을 절연하는 제1 층간 절연막을 포함하고, 상기 층간 절연막을 관통하여 상기 제2 감지전극 패턴과 상기 제2 배선 패턴의 일부를 전기적으로 연결하는 비아 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널을 제공한다. 본 발명에 따르면, 고해상도 배선 선폭이 구현 가능하고 내로우 베젤의 구현이 가능한 구조를 갖는 투명 유연 전극을 구비한 터치 패널을 제공할 수 있게 된다.

Description

투명 유연 전극을 구비하는 터치패널 및 그 제조방법{Touch Panel With Transparent Flexible Electrodes And Manufacturing Methods Thereof}
본 발명은 터치패널 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 투명 유연 전극을 구비하는 터치패널 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
표시장치에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device: OLED), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device: EPD) 등이 있다.
내로우 베젤(narrow bezel) 기술은 표시 패널의 가장자리에서 영상이 표시되지 않는 베젤을 줄여 같은 크기의 표시 패널에서 영상이 표시되는 유효 화면의 크기를 상대적으로 크게 하기 위한 기술을 말한다. 표시장치의 제조사들은 표시 영역 외부의 비표시 영역의 폭으로 정의되는 베젤(bezel)을 더욱 작게 구현하기 위하여 다양한 시도를 하고 있다.
도 1은 표시장치의 일례로 액정표시장치의 예시적인 적층 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 액정표시장치는 윈도우패널(10), 윈도우패널의 하부에 배치되는 터치패널(20), 터치패널(20)의 하부에 배치되는 표시패널(70)을 포함할 수 있다.
상기 윈도우패널(10)은 터치패널(20) 및 표시패널(70)을 보호하기 위한 커버(12)를 구비하고, 윈도우패널(10)의 커버 이면에 형성되는 인쇄영역(14)에 대응되는 영역(A)은 표시장치의 베젤(Bezel)을 형성한다.
표시패널(70)은 액정층(50)을 사이에 두고 하부기판인 어레이 기판(60)과 상부기판인 컬러필터 기판(40)이 대면 합착된 구성을 가질 수 있다. 컬러필터 기판(40)은 표시 영역(VA)에 대응되는 영역에는 각 화소영역의 경계에 대응하여 RGB 컬러필터패턴으로 이루어진 컬러 필터층(43)이 구비될 수 있다. 또한, 컬러 필터층(33) 사이에는 화소 블랙 메트릭스(45)가 구비된다. 또한, 표시 영역(VA)을 둘러싸며 표시 영역(VA)의 최외곽 내부에 테두리 블랙 메트릭스(41)가 구비될 수 있다.
터치 패널(20)은 투명 기판(21)을 포함하며, 투명 기판(21)상에는 투명한 감지전극 패턴(23) 및 배선 패턴(25)이 형성되어 있다. 바람직하게는 배선 패턴(25)은 표시 영역(VA)의 외측에 형성되며, 말단부를 제외한 감지전극 패턴(23)의 대부분은 표시 영역(VA) 내에 형성되며, 끝단부의 일부 패턴은 표시 영역 외측에 걸쳐 형성된다. 또, 감지전극 패턴(23)은 투명 도전 물질로 이루어질 수 있으며, 배선 패턴(25)은 도전성 금속으로 이루어지는데, 배선 패턴(25)은 감지전극 패턴(23)에 전기적으로 연결된다. 예시적으로 도시된 터치 패널(20)은 하나의 기판 상에 감지전극 패턴 및 배선 패턴이 형성된 것을 도시하고 있지만, 다층 기판에 감지전극 패턴 및 배선 패턴이 형성될 수 있다.
전술한 터치 패널(20)에서 배선 패턴(25)은 불투명의 도전성 금속으로 이루어지므로, 통상 배선 패턴(25)은 윈도우 패널(10)의 인쇄 영역(14)의 하부 영역에 형성된다. 따라서, 내로우 베젤 구현을 위하여 인쇄 영역(14)의 폭을 줄이기 위해서는 배선 패턴(25)의 폭을 좁게 줄일 수 있어야 한다.
한편, 최근 터치 패널의 투명한 감지전극 패턴(23)을 Ag와 같은 금속 나노 와이어(nanowire)를 사용하여 투명 유연 전극으로 구현하려는 시도가 있어 왔다.
도 2는 투명 유연 전극을 갖는 종래의 터치 패널의 일례(10)를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 터치패널(10)은 제1 기판(10A), 제2 기판(10B) 및 인쇄회로 기판(10C)을 포함할 수 있다. 상기 제2 기판(10B)은 커버 기판의 하부에 배치되고, 상기 제1 기판(10A)은 상기 제2 기판(10B)의 하부에 배치되어, 각각 광학 투명 접착제(Optical Clear Adhesive, OCA) 등의 접착 물질을 이용하여 접착될 수 있다.
상기 제1 기판(10A) 및 제2 기판(10B)에는 각각 감지전극 패턴(11A, 11B) 및 배선전극 패턴(13A, 13B)이 형성될 수 있고, 각 기판 상에서 감지전극 패턴과 배선전극 패턴은 전기적으로 접속된다. 이 때, 기판의 투명성 및 유연성을 확보하기 위하여 제1 기판(10A)의 제1 감지전극패턴 및 제2 기판(10B)의 제2 감지전극 패턴(11B)은 은(Ag)과 같은 도전성 나노 와이어(AgNW), 메탈 메쉬나 CNT와 같은 재료로 형성되어 있다.
한편, 상기 인쇄회로기판(10C)은 상기 제1 기판(10A) 및 제2 기판(10B)의 일 측에 부착되어 상기 제1 배선전극 패턴(13A) 및 제2 배선전극 패턴(13B)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상술한 종래의 투명 유연 전극을 적용한 터치 패널은 다음과 같은 문제점을 나타낸다.
우선, 금속 나노 와이어는 미세 나노 와이어의 집합체이므로 접촉점에 의해 배선 패턴과 전기적으로 접속하므로 높은 접촉 저항을 나타낸다는 문제점을 가지게 된다.
또, 금속 나노 와이어는 기계적 강도가 낮아 그 위에 배선 패턴용 물질을 형성할 때에 스퍼터와 같은 기상 증착법을 적용하기가 곤란하다. 이러한 이유로 분말 페이스트를 이용한 인쇄법을 적용하는 경우에는 페이스트의 입도 및 인쇄 공법으로 인한 도막 두께의 한계로 인하여 배선 패턴의 선폭이 박막으로 증착 된 도전 재료 등에 비해 증가할 수 밖에 없고 그 결과 내로우 베젤의 구현에 한계가 있다.
(1) 한국공개특허 2015-138472호
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 내로우 베젤의 구현이 가능한 구조를 갖는 투명 유연 전극을 구비한 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 배선 패턴의 기상 박막 증착이 가능하여 고해상도 선폭 구현이 가능한 구조를 갖는 투명 유연 전극을 구비한 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 투명 유연 전극과 배선 패턴의 접촉 영역에서 낮은 접촉 저항을 갖는 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 전술한 터치 패널의 제조에서 공정 단계를 감소시키는 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 기판 상에 감지전극 패턴 및 상기 감지전극 패턴을 전기적으로 연결하기 위한 배선 패턴이 형성된 터치 패널에 있어서, 상기 기판 상의 제1 면에 형성되는 제1 감지전극 패턴, 상기 기판 상에서 상기 제1 면과는 다른 높이의 제2 면에 형성되며 금속 나노 와이어를 포함하는 제2 감지전극 패턴, 상기 제1 감지전극 패턴과 공면에 형성되는 제1 배선 패턴 및 제2 배선 패턴; 및 상기 기판 상에 적층되며, 상기 제1 감지전극 패턴 및 상기 제2 감지전극 패턴을 절연하는 제1 층간 절연막을 포함하고, 상기 층간 절연막을 관통하여 상기 제2 감지전극 패턴과 상기 제2 배선 패턴의 일부를 전기적으로 연결하는 비아 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널을 제공한다.
본 발명에서 상기 제1 면은 기판 표면이고, 제2 면은 제1 층간 절연막 표면일 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 감지전극 패턴, 제1 배선 패턴 및 제2 배선 패턴과 상기 기판과의 사이에는 제2 층간 절연막을 더 포함할 수도 있다.
본 발명에서 상기 비아 전극은 상기 제2 감지전극 패턴의 단부에 형성될 수 있다. 이 때, 상기 제2 배선 패턴은 접속부와 배선부를 포함하고, 상기 비아 전극은 상기 제2 감지전극 패턴이 단부와 제2 배선 패턴의 접속부를 전기적으로 연결하는 것이 바람직하다. 또한 이 때, 상기 제2 배선 패턴은 접속부와 배선부를 포함하고, 상기 비아 전극은 상기 제2 감지전극 패턴의 단부와 제2 배선 패턴의 접속부를 전기적으로 연결하고, 상기 제2 감지전극 패턴과 상기 제2 배선 패턴의 접속부는 평면적으로 중첩되지 않을 수 있고, 상기 제2 감지전극 패턴과 상기 제2 배선 패턴의 접속부는 일부가 평면적으로 중첩될 수도 있다.
본 발명에서 상기 비아 전극은 서브 마이크론 크기의 금속 입자를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 제1 층간 절연막은 경화된 포토 레지스트 또는 폴리머 필름 형태일 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 복수의 제1 감지전극 패턴, 복수의 제1 배선 패턴 및 제2 배선 패턴이 형성된 기판을 제공하는 단계; 상기 기판 상에 절연층 및 금속 나노 와이어를 함유하는 감지전극층을 형성하는 단계; 상기 절연층의 일부를 패터닝하여 상기 제2 배선 패턴의 일부를 개구 시키는 비아 홀을 형성하는 단계; 및 상기 비아 홀을 충진하여 상기 절연층 상의 감지전극층과 상기 제2 배선 패턴의 일부를 전기적으로 연결하는 비아 전극을 형성하는 단계를 포함하는 터치 패널의 제조 방법을 제공한다.
이 때, 상기 절연층 제공 단계의 절연층은 포토 레지스트이고, 상기 절연층의 패터닝은 상기 포토 레지스트의 경화를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제2 배선 패턴과 상기 비아 전극은 각각 금속 분말을 포함하고, 상기 비아 전극은 서브 마이크론 크기의 금속 입자를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 패널 테두리부에서 고해상도 배선 선폭이 구현 가능하고 내로우 베젤의 구현이 가능한 구조를 갖는 투명 유연 전극을 구비한 터치 패널을 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 투명 유연 전극과 배선 패턴의 접촉 영역에서 낮은 접촉 저항을 갖는 터치 패널을 제공할 수 있게 된다.
나아가 본 발명의 터치 패널은 패널의 제조에서 공정 단계를 감소시키기에 적합하다.
도 1은 종래의 표시장치의 구성의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 터치 패널의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 터치 패널에서 기판 레벨의 레이아웃 일부를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 터치 패널 하단부의 비아 전극 주위를 A-A' 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 6은 도 3의 터치 패널 비아 전극 주위를 B-B' 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 제조 과정을 순차적으로 도시한 단면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상술한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 평면도이다. 설명 또는 도시 편의상의 필요로 상이한 레이어에 구현된 구조물 일부가 도면상 투영된 이미지로 중첩되어 있다.
도 3을 참조하면, 터치 패널(100)은 제1 방향(예컨대 패널의 횡방향)으로 평행하게 배열된 복수의 제1 감지전극 패턴(112), 제2 방향(예컨대 패널의 종방향)으로 평행하게 배열된 복수의 제2 감지전극 패턴(132)을 포함한다.
개별 제1 감지전극 패턴(112)은, 상기 터치 패널의 모서리에 구비된 대응하는 제1 배선 패턴(114A, 114B) 및 제1 배선 패드(120A)를 거쳐 인쇄회로기판에 연결될 수 있다. 마찬가지로, 개별 제2 감지전극 패턴(132)은 상기 터치 패널의 모서리에 구비된 대응하는 제2 배선 패턴(134A, 134B) 및 제2 배선 패드(120B)를 통해 인쇄회로기판에 연결될 수 있다. 이 때, 상기 제1 배선 패턴의 접속부(114A)와 제2 배선 패턴의 접속부(134A)의 설치 위치는 감지전극 패턴의 배열 방향에 의해 결정될 수 있고, 도시된 바와 같이, 횡방향으로 배열된 제1 감지전극 패턴의 경우 패널의 좌측 및/또는 우측 모서리에 구비될 수 있으며, 종방향 배열의 제2 감지전극 패턴의 경우 패널의 상측 및/또는 하측 모서리에 구비될 수 있다. 내로우 베젤의 구현이나 기타 다른 이유로 배선 패턴의 접속부(114A, 134A)의 일부가 좌측 또는 우측, 상측 또는 하측에 분할되거나 어느 한측에 통합되어 구현될 수 있음은 이 기술분야의 당업자라면 누구나 알 수 있을 것이다.
본 발명에서 상기 터치 패널(100)의 제1 감지전극 패턴(112)과 제2 감지전극 패턴(132)은 기판으로부터 상이한 높이에서 다층 구조를 갖도록 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 감지전극 패턴(112)이 상기 기판(110) 상에 형성되는 경우, 상기 제2 감지전극 패턴(132)은 상기 제1 감지전극 패턴(112)과의 사이에 절연층이 개재하여 상이한 위치에 배치될 수 있다.
도 4는 이와 같은 다층 구조의 터치 패널에서 기판 레벨의 레이아웃 일부를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 기판(110) 상에는 복수의 제1 감지전극 패턴(112), 제1 배선 패턴(114A, 114B), 제2 배선 패턴(134A, 134B), 제1 배선 패드(120A) 및 제2 배선 패드(120B)가 구비되어 있다. 도시된 바와 같이, 기판 상의 제1 감지전극 패턴(112), 제1 배선 패턴(114A, 114B) 및 제2 배선 패턴(134A, 134B)은 공면(coplanar)에 위치한다.
상기 제1 감지전극 패턴(112)은 인듐산화물, 주석산화물, 인듐주석산화물(ITO), 구리 산화물(copper oxide), 카본 나노 튜브(carbon nanotube, CNT), 금속 나노 와이어(nano wire), 전도성 폴리머 및 그래핀으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속 나노 와이어는 소정 범위의 선경을 갖는 와이어 형태의 도전성 금속 구조물을 말하며 바람직하게는 그 선경은 30 마이크로미터 이하일 수 있으며, 그 재질은 예컨대 은(silver), 금(gold), 구리(copper), 니켈(nickel), 금-도금 은(gold-plated silver), 백금(platinum) 및 팔라듐(palladium)에서 선택된 최소한 1종의 금속 또는 그 합금일 수 있다.
또한, 상기 제1 배선 패턴(114A, 114B)은 은, 구리(Cu)와 같은 도전성 금속 물질로 구현될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 도 4의 레이아웃 위에, 제2 감지전극 패턴(132)과, 상기 제2 감지전극 패턴(132)을 하부의 제2 배선 패턴의 접속부(134A)와 전기적으로 연결하기 위한 비아 전극(150)이 구비되어 있다. 상기 제2 감지전극 패턴(132)은 층간 절연막(130)에 의해 하부의 다른 구조물과는 전기적으로 절연된다.
본 발명에서 상기 제2 감지전극 패턴(132)은 금속 나노 와이어(nano wire)를 포함한다. 이 때 금속 나노 와이어는 은(silver), 금(gold), 구리(copper), 니켈(nickel), 금-도금 은(goldplated silver), 백금(platinum) 및 팔라듐(palladium)에서 선택된 최소한 1종의 금속 또는 그 합금으로 된 금속 나노 와이어일 수 있다.
또한, 상기 제1 배선 패턴(114A, 114B)은 은, 구리(Cu)와 같은 도전성 금속 물질로 구현될 수 있다.
본 발명에서 상기 층간 절연막은 절연성 수지층일 수 있다. 구체적으로, 상기 층간 절연막은 포토 레지스트와 같은 감광성 수지층에 의해 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 층간 절연막은 노광 및 현상을 거쳐 경화된 포토 레지스트 패턴일 수 있다.
상기 비아 전극(150)은 상기 배선 패턴과 동일 재질 또는 상이한 재질의 금속 물질로 구현될 수 있다. 본 발명에서 상기 비아 전극(150)을 구성하는 금속 입자는 분말 페이스트로부터 형성된 배선 패턴을 구성하는 금속 입자보다 작은 크기의 입자로 구현할 수 있다는 장점을 갖는다. 후술하는 바와 같이, 포토 공정에서 배선 패턴의 형성을 위한 금속 입자의 크기는 제한된다. 예컨대, 1 ㎛ 이하의 평균 입자 크기를 갖는 미세한 금속 입자로 된 배선 패턴은 하부의 감광성 수지층 두께 전체에 걸쳐 충분한 노광을 보장하기 어렵다. 그러나, 비아 전극(150)은 배선 패턴 형성 후에 비아 홀을 충진하면 되기 때문에 전술한 입자 크기의 제한이 따르지 않는다. 따라서 미세한 입도의 금속 분말로 된 비아 전극(150)을 채용함으로써 제2 감지전극 패턴(132)의 나노 와이어와의 충분한 접촉점을 제공하여 전극의 전기적 특성을 향상시킬 수 있게 된다.
이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 전술한 터치 패널의 층간 구조를 설명한다.
도 5는 도 3의 터치 패널 하단부의 비아 전극 주위를 A-A' 방향으로 절단하여 도시한 단면도이고, 도 6은 도 3의 터치 패널 비아 전극 주위를 B-B' 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
먼저 도 5를 참조하면, 상기 비아 전극(150)의 하부에는 기판(110), 제2 배선 패턴(134A), 층간 절연막(130) 및 제2 감지전극 패턴(132)이 형성되어 있다. 비아 전극(150)은 상기 층간 절연막(130)을 관통하여 상기 제2 배선 패턴(134B)과 상기 제2 감지전극 패턴(132)을 전기적으로 접속하고 있다.
다음 도 6을 참조하면, 제2 감지전극 패턴(132)의 외측 방향으로 비아 전극(150)을 통해 비아 전극이 제2 배선 패턴의 접속부(134A)와 전기적으로 접촉하고 그 외측에는 복수의 제2 배선 패턴의 배선부(134B)가 구비되고, 그 외측에는 다시 제1 배선 패턴의 배선부(134B)가 구비되어 있다. 상기 제1 및 제2 배선 패턴의 배선부(134B, 114B)는 층간 절연막에 의해 덮혀져 있다.
도 5 및 도 6을 참고하여 설명한 본 발명의 층간 구조는 도시된 형태에 한정되지 않는다. 도 5 및 도 6에서 제2 감지전극 패턴(132)은 제2 배선 패턴의 접속부(134A)와 평면적으로 겹치지 않는 것으로 도시되어 있지만 이와 달리 제2 감지전극 패턴(132)과 제2 배선 패턴의 접속부(134A)는 일부가 평면적으로 중첩되도록 배치될 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 터치 패널의 제조 과정을 설명한다. 도 7은 터치 패널의 테두리에서 B-B' 방향 단면상에서 본 터치 패널의 제조 과정을 모식적으로 도시한 절차도이다.
도 7을 참조하면, 제1 감지전극 패턴(도시되지 않음), 제1 배선 패턴(114A, 114B) 및 제2 배선 패턴(134B)이 형성된 기판(110)이 제공된다. 기판 상의 제1 감지전극 패턴 및 배선 패턴의 형성 과정은 이 기술 분야에서 알려진 기법이 적용될 수 있다. 예컨대, 기판 상에 감지전극층 및 배선층을 적층하고, 포토 레지스트를 이용한 사진 식각 공정에 의해 감지전극층 및 배선층을 원하는 패턴으로 패터닝 할 수 있다. 또, 이와 달리, 기판 상에 감광성 수지층을 형성하고, 그 위에 감지전극층 및 배선층을 상에 형성한 후 감광성 수지층을 이용하여 상기 감지전극층 및 배선층을 패터닝 할 수도 있다. 이 경우, 감지전극 패턴이나 배선 패턴은 기판과 직접 접촉하지 않고 경화된 감광성 수지 패턴 상에 적층된 상태로 존재할 수 있다.
다음으로, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 감지전극층(132A) 및 절연층(130A)이 제공된다. 바람직하게는 본 실시예에서 상기 제2 감지전극층(132A)으로는 전술한 바와 같이 금속 나노 와이어가 사용될 수 있다.
이어서, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 도 7의 (a) 및 (b)의 각 구조물을 합착한다. 이와 같은 합지 방식은 도 7의 (c)에 도시된 적층 구조를 얻는 예시적 방식에 불과하다. 이와 달리 도 7의 (a) 구조물 상에 절연층과 감지전극층을 순차 도포 또는 증착하는 방식이 사용될 수 있음은 물론이다.
이어서, 도 7의 (d)를 참조하면, 상기 제2 감지전극층(132A) 및 절연층을 패터닝하여 제2 배선 패턴의 일부 즉 제2 배선 패턴 접속부(114A)를 노출하는 비아 홀(152)을 형성한다. 이 과정은 절연층의 패터닝 및 제2 감지전극층의 패터닝을 포함할 수 있고, 각 과정은 사진 공정 및/또는 식각 공정을 적용하여 인시츄 또는 순차적으로 수행될 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 절연층(130A)으로 포토 레지스트 필름과 같은 감광성 수지층을 사용하는 경우 패턴 형성을 위한 공정 단계를 감소시킬 수 있다. 예컨대 비아 홀 영역에 해당하는 감지전극층 하부의 포토 레지스트를 적절한 노광 및 현상 공정에 의해 제거하고 남은 패턴을 경화함으로써 층간절연막을 형성할 수도 있게 되므로, 감지전극층 상에 추가적인 포토 레지스트 필름의 형성 과정이 생략될 수 있다.
이어서, 도 7의 (e)를 참조하면, 형성된 비아 홀(152)을 도전성 금속 물질을 충진하여 비아 전극(150)을 형성한다. 금속 물질의 충진은 금속 분말 페이스트를 이용하여 스크린 프린팅, 직접 인쇄법, 코팅 등과 같은 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 본 발명에서 상기 비아 전극(150)의 충진에는 전극 물질에 직접 사진 공정이 적용되지 않으므로 입자 크기나 형상의 제한이 적용되지 않는다. 예컨대 나노 마이크론 또는 서브 마이크론 크기의 미세한 입도를 갖는 금속 분말이 사용될 수 있으며 충전된 금속 분말은 나노 와이어에 대하여 다수의 접촉점을 제공할 수 있으므로, 전극의 접촉 저항을 감소시킬 수 있게 된다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양하게 구현될 수 있다.
100 터치 패널
110 기판
112 제1 감지전극 패턴
114A 제1 배선 패턴 접속부
114B 제1 배선 패턴 배선부
120A 제1 배선 패드
120B 제2 배선 패드
130 층간 절연막
132 제2 감지전극 패턴
134A 제1 배선 패턴 접속부
134B 제1 배선 패턴 배선부
150 비아 전극
152 비아 홀

Claims (13)

  1. 기판 상에 감지전극 패턴 및 상기 감지전극 패턴을 전기적으로 연결하기 위한 배선 패턴이 형성된 터치 패널에 있어서,
    상기 기판 상의 제1 면에 형성되는 제1 감지전극 패턴, 상기 기판 상에서 상기 제1 면과는 다른 높이의 제2 면에 형성되며 금속 나노 와이어를 포함하는 제2 감지전극 패턴, 상기 제1 감지전극 패턴과 공면에 형성되는 제1 배선 패턴 및 제2 배선 패턴; 및
    상기 기판 상에 적층되며, 상기 제1 감지전극 패턴 및 상기 제2 감지전극 패턴을 절연하는 제1 층간 절연막을 포함하고,
    상기 층간 절연막을 관통하여 상기 제2 감지전극 패턴과 상기 제2 배선 패턴의 일부를 전기적으로 연결하는 비아 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 면은 기판 표면이고, 제2 면은 제1 층간 절연막 표면인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 감지전극 패턴, 제1 배선 패턴 및 제2 배선 패턴과 상기 기판과의 사이에는 제2 층간 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비아 전극은 상기 제2 감지전극 패턴의 단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 배선 패턴은 접속부와 배선부를 포함하고,
    상기 비아 전극은 상기 제2 감지전극 패턴이 단부와 제2 배선 패턴의 접속부를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 배선 패턴은 접속부와 배선부를 포함하고,
    상기 비아 전극은 상기 제2 감지전극 패턴의 단부와 제2 배선 패턴의 접속부를 전기적으로 연결하고,
    상기 제2 감지전극 패턴과 상기 제2 배선 패턴의 접속부는 평면적으로 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 배선 패턴은 접속부와 배선부를 포함하고,
    상기 비아 전극은 상기 제2 감지전극 패턴의 단부와 제2 배선 패턴의 접속부를 전기적으로 연결하고,
    상기 제2 감지전극 패턴과 상기 제2 배선 패턴의 접속부는 일부가 평면적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비아 전극은 서브 마이크론 크기의 금속 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 층간 절연막은 경화된 포토 레지스트인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  10. 복수의 제1 감지전극 패턴, 복수의 제1 배선 패턴 및 제2 배선 패턴이 형성된 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판 상에 절연층 및 감지전극층을 형성하는 단계;
    상기 절연층의 일부를 패터닝하여 상기 제2 배선 패턴의 일부를 개구 시키는 비아 홀을 형성하는 단계; 및
    상기 비아 홀을 충진하여 상기 절연층 상의 감지전극층과 상기 제2 배선 패턴의 일부를 전기적으로 연결하는 비아 전극을 형성하는 단계를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 절연층 제공 단계의 절연층은 포토 레지스트인 것을 특징으로 하는 터치 패널의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    비아 홀 형성 단계에서,
    상기 절연층의 패터닝은 상기 포토 레지스트의 경화를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 비아 전극은 서브 마이크론 크기의 금속 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 제조 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102611671B1 (ko) * 2018-09-19 2023-12-08 삼성디스플레이 주식회사 터치 감지 유닛 및 이를 포함하는 표시장치
CN111208916B (zh) * 2019-12-31 2022-11-08 厦门天马微电子有限公司 一种触控显示面板及显示装置
KR20220051901A (ko) * 2020-10-19 2022-04-27 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
CN112328110B (zh) * 2020-10-30 2024-02-09 江西卓讯微电子有限公司 触控组件、触控屏及电子设备
CN113325970B (zh) * 2021-06-07 2023-06-27 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 触控显示面板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130071761A (ko) * 2011-12-21 2013-07-01 성낙훈 회로부와 노광부가 일체로 결합된 군락회로부를 형성한 기판의 제조방법과 그에 의하여 제작된 기판
KR20130084778A (ko) * 2012-01-18 2013-07-26 엘지이노텍 주식회사 터치 윈도우 및 그 제조 방법
KR20130116784A (ko) * 2012-04-16 2013-10-24 엘지디스플레이 주식회사 표시장치용 터치 스크린 패널 및 그 제조방법
KR20150138472A (ko) 2014-05-29 2015-12-10 일진디스플레이(주) 터치패널 및 표시장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1571537A4 (en) * 2002-12-10 2006-09-27 Nissha Printing TOUCH SCREEN TOUCH SCREEN
US8664969B2 (en) * 2009-09-11 2014-03-04 Probelogic, Inc. Methods and apparatus for implementing electrical connectivity for electronic circuit testing
JP2015166889A (ja) * 2012-07-02 2015-09-24 シャープ株式会社 タッチパネルおよびタッチパネル付き表示装置
CN104007860B (zh) * 2013-02-22 2017-02-08 宸美（厦门）光电有限公司 触摸板结构及其制造方法
JP2014206936A (ja) * 2013-04-15 2014-10-30 富士フイルム株式会社 タッチパネル用導電シートの製造方法、および、タッチパネル用導電シート
KR102175563B1 (ko) * 2013-11-13 2020-11-06 엘지이노텍 주식회사 터치 패널
KR102162426B1 (ko) * 2013-12-11 2020-10-07 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이의 제조 방법
KR20160090227A (ko) * 2015-01-20 2016-07-29 일진디스플레이(주) 터치 패널 및 이를 이용한 네로우 베젤을 갖는 표시장치
TWI581146B (zh) * 2015-09-24 2017-05-01 恆顥科技股份有限公司 觸控面板
KR102544560B1 (ko) * 2015-10-22 2023-06-19 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널 및 이의 형성 방법
JP6580153B2 (ja) * 2015-10-26 2019-09-25 富士フイルム株式会社 フィルムセンサーの製造方法、前面板一体型センサーの製造方法および画像表示装置の製造方法
KR101999608B1 (ko) * 2016-11-23 2019-07-18 삼성전자주식회사 팬-아웃 반도체 패키지

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130071761A (ko) * 2011-12-21 2013-07-01 성낙훈 회로부와 노광부가 일체로 결합된 군락회로부를 형성한 기판의 제조방법과 그에 의하여 제작된 기판
KR20130084778A (ko) * 2012-01-18 2013-07-26 엘지이노텍 주식회사 터치 윈도우 및 그 제조 방법
KR20130116784A (ko) * 2012-04-16 2013-10-24 엘지디스플레이 주식회사 표시장치용 터치 스크린 패널 및 그 제조방법
KR20150138472A (ko) 2014-05-29 2015-12-10 일진디스플레이(주) 터치패널 및 표시장치

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