KR20200017998A - 초박형 터치 패널의 적층 구조 및 그 제조 방법 - Google Patents

초박형 터치 패널의 적층 구조 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초박형 터치 패널의 적층 구조 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 터치 패널은, 기존 상용화된 적층 구조와 같이 통상적으로 사용하는 전도성 물질의 필름 기판을 사용하지 않고, 별도의 커버가 필요하지도 않도록 하기 위하여, 유리/수지 등의 커버용 기판 상에 가로/세로 감지 전극(TX, RX)을 위한 투명 도전성 행 트레이스(row trace) 및 열 트레이스(column trace) 패턴을 직접 형성하여 초박형으로 실현된다.

Description

초박형 터치 패널의 적층 구조 및 그 제조 방법{Super Thin Touch Panel Stack-up and Manufacturing Methods Thereof}
본 발명은 터치패널 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 초박형 터치 패널을 위한 적층 구조 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
상용화된 멀티 터치스크린 등을 위한 대부분의 터치 패널은 투명 전도층이 일면 또는 양면에 형성되어 있는 투명 기판을 적어도 한 개 이상 포함한다. 투명 전도층은 흔히 인듐 주석 산화물 (ITO, indium tin oxide) 등의 투명 전도성 물질로 이루어지며, 전기 배선을 통해 사용자가 접촉한 터치스크린 상의 위치를 계산하기 위하여 터치 패널 내/외부에 마련된 센서 회로에 연결된다.
터치스크린을 위한 터치 패널의 패턴을 구현하기 위한 방법으로서, 일반적으로 투명 기판 위에 투명 전도층을 형성하고 금속을 증착/형성한 다음 식각 처리하거나 필요한 부분만 인쇄/형성/증착하는 방법이 사용되고 있다. 가로/세로 감지 전극(TX, RX) 패턴을 위한 각각의 이러한 투명 기판 상에 감지 전극과 배선 등이 형성되고 합지되어 터치 패널을 구성하는 것이 일반적이다. 최근에는 두 장의 투명 전도층의 두께를 줄이고 원가 경쟁력을 확보하기 위해 한 장의 투명한 전도층에 가로/세로 감지 전극(TX, RX) 패턴을 모두 구성하는 방법이 시도되고 있다.
그러나, 투명한 전도층의 필름 기판을 한장을 사용하여도 유리 등으로 된 별도의 커버를 더 부착하여야 하는 한계를 벗어날 수 없으며 이에 따라 터치스크린 모듈 전체의 두께가 초박형으로 실현되는데 어려움이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 기존 상용화된 적층 구조와 같이 통상적으로 사용하는 전도성 물질의 필름 기판을 사용하지 않고, 별도의 커버가 필요하지도 않도록 하기 위하여, 유리/수지 등의 커버용 기판 상에 가로/세로 감지 전극(TX, RX)을 위한 투명 도전성 행 트레이스(row trace) 및 열 트레이스(column trace) 패턴을 직접 형성하여 초박형으로 실현되는 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 터치 패널은, 터치스크린의 커버용 기판; 및 상기 커버용 기판 상에 직접 형성된 제1감지전극 및 제2감지전극을 포함하고, 상기 제2감지전극은 상기 제1감지전극과 전기적으로 분리되어 있으며,
제1방향의 복수의 채널을 포함하는 상기 제1감지전극이 형성된 상기 커버용 기판의 해당 면과 동일한 면 방향에 제2방향의 복수의 채널을 포함하는 상기 제2감지전극이 형성된다.
본 발명의 상기 터치 패널은 터치스크린을 위하여 별도의 감지전극 패턴용 필름 기판이나 별도의 감지전극 보호용 커버 없이, 상기 커버용 기판이 감지전극 패턴용 기판이고 감지전극 보호용 커버이며, 상기 커버용 기판을 직접 표시 패널에 부착하여 상기 터치스크린을 실현하기 위한 것이다.
일례로, 상기 제1감지전극과 상기 제2감지전극이 절연막을 사이에 두고 서로 다른 평면에 형성되어 있으며, 상기 제1감지전극의 채널들 및 상기 제2감지전극의 채널들은, 각 평면에서 투명 전도체층으로 이루어지고 이웃하는 단위 전극라인들이 해당 평면 상의 상기 투명 전도체층을 통해 서로 연결되어 있을 수 있다.
다른 예로서, 상기 제1감지전극의 채널들은, 해당 평면에서 제1투명 전도체층으로 이루어지되 이웃하는 단위 전극라인들이 상기 제1투명 전도체층의 연속된 연결 형태를 갖도록 형성되어 있으며, 상기 제2감지전극의 채널들은, 상기 제1감지전극의 패터닝 시에 형성된 상기 제1투명 전도체층으로 이루어진 부분과 이웃하는 단위 전극라인들 간에 분리되어 있는 부분을 포함하고, 상기 분리되어 있는 부분이 절연막을 사이에 둔 다른 평면상의 제2투명 전도체층에 의한 각각의 브릿지를 통해 연결된다.
상기 제1감지전극 또는 상기 제2감지전극 중 어느 하나 이상은 각 채널이 복수의 라인으로 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 터치스크린의 커버용 기판 상에 직접 제1방향의 복수의 채널을 포함하는 제1감지전극을 형성하는 단계; 및 상기 제1감지전극이 형성된 상기 커버용 기판 상에 직접 상기 제1감지전극과 전기적으로 분리된 제2방향의 복수의 채널을 포함하는 제2감지전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1감지전극이 형성된 상기 커버용 기판의 해당 면과 동일한 면 방향에 상기 제2감지전극이 형성된다.
일례로, 상기 제1감지전극을 형성한 후에 절연막층을 형성한 뒤, 상기 제2감지전극을 형성하며, 상기 제1감지전극의 채널들 및 상기 제2감지전극의 채널들은, 각 평면에서 투명 전도체층으로 이루어지고 이웃하는 단위 전극라인들이 해당 평면 상의 상기 투명 전도체층을 통해 서로 연결되어 있을 수 있다.
또는, 다른 예로서, 제1투명 전도체층으로 상기 제1감지전극을 형성하는 단계 후에, 절연막층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2감지전극을 형성하는 단계는, 상기 절연막층에 비아홀을 형성하고 상기 제2감지전극을 위한 단위 전극라인들간 브릿지를 위해 제2투명 전도체층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 제2감지전극을 위한 상기 브릿지는, 상기 제1감지전극의 패터닝 시에 상기 제2감지전극을 위해 미리 형성된 상기 제1투명 전도체층으로 이루어진 부분들을 연결시킨다.
상기 제1감지전극의 채널들은, 해당 평면에서 상기 제1투명 전도체층으로 이루어지되 이웃하는 단위 전극라인들이 상기 제1투명 전도체층의 연속된 연결 형태를 갖도록 형성되며, 상기 제2감지전극의 채널들은, 상기 제1감지전극의 패터닝 시에 형성된 상기 제1투명 전도체층으로 이루어진 부분과 이웃하는 단위 전극라인들 간에 분리되어 있는 부분을 포함하고, 상기 분리되어 있는 부분이 다른 평면상의 상기 제2투명 전도체층에 의한 각각의 상기 브릿지를 통해 연결될 수 있다.
상기 터치 패널의 제조 방법은, 상기 제1감지전극과 상기 제2감지전극이 형성된 상기 커버용 기판의 해당 면과 반대되는 쪽의 면을 식각하여 두께를 줄이기 위한 슬리밍 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 터치 패널의 제조 방법은, 상기 제1감지전극과 상기 제2감지전극이 형성된 상기 커버용 기판의 해당 면 상에 절연막층을 형성하는 단계; 및 상기 절연막층 상에 파손 방지용 보호 필름이나 코팅을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 유리/수지 등의 커버용 기판 상에 투명 도전성 행 트레이스(row trace) 및 열 트레이스(column trace) 패턴을 직접 형성하여 터치스크린에 적용될 수 있도록 함으로써, 필름 기판이나 별도의 커버를 필요로하는 기존 구조에 비교하여 태생적인 한계와 단점을 극복하여 두께를 최소화하고 초박형을 실현할 수 있으며, 이외에도 오차 없이 행과 열 트레이스의 얼라인먼트가 가능하고, 이에 따라 높은 투과율 및 터치 감도를 가지는 우수한 터치 패널을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 구조를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1의 AB 사이의 단면도이다.
도 3은 도 2의 구조에 대한 적층 순서를 설명하기 위한 공정 흐름 상의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 4의 구조에 대한 적층 순서를 설명하기 위한 공정 흐름 상의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 터치패널이 표시패널에 적용되는 예를 나타낸다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 구조를 설명하기 위한 평면도이다. 도 1의 AB 사이의 단면도가 도 2에 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(100)은, 터치스크린의 커버용 기판(10) 상에 직접 형성된 제1감지전극(21) 및 제2감지전극(25, 26)을 포함한다. 제1감지전극(21)과 제2감지전극(25, 26)은 전기적으로 서로 분리되도록 형성된다.
투명 전도층으로 이루어지는 제1감지전극(21) 및 제2감지전극(25, 26)은 커버용 기판(10)의 동일한 면 방향 상에 모두 형성된다. 즉, 제1방향(예, 세로)의 복수의 채널(반복되는 단위 전극라인의 연결형태)을 포함하는 제1감지전극(21)이 형성된 커버용 기판(10)의 해당 면에 반대면이 아닌 동일한 면 방향 상에 제2방향(예, 가로)의 복수의 채널을 포함하는 제2감지전극(25, 26)이 형성된다.
특히, 본 발명에서는 터치스크린을 위하여 별도의 감지전극 패턴용 필름 기판(예, 유리,수지계 등)과 같은 터치패널이나 별도의 감지전극 보호용 커버(예, 유리,수지계 등) 없이, 커버용 기판(10) 자체가 감지전극 패턴용 기판이고 감지전극 보호용 커버이며, 커버용 기판(10)을 직접 표시 패널(도 6 참조)에 부착하여 터치스크린을 실현할 수 있도록 하였다. 표시 패널은 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) 등의 표시 패널일 수 있으며, 기존에는 별도의 터치패널과 별도의 감지전극 보호용 커버(예, 유리,수지계 등)를 그 위에 결합하여 터치스크린을 구현하였으나, 본 발명에서는 이들을 별도로 구성하지 않고 제1감지전극(21) 및 제2감지전극(25, 26)이 형성된 커버용 기판(10)을 직접 표시 패널(도 6 참조)에 부착하여 터치스크린을 실현할 수 있도록 하였다.
도 1 및 도 2의 예에서, 제1감지전극(21)의 채널들은, 해당 평면에서 제1투명 전도체층으로 이루어지되 이웃하는 단위 전극라인들이 해당 제1투명 전도체층의 연속된 연결 형태를 갖도록 형성된다.
반면, 제2감지전극(25, 26)의 채널들은, 제1감지전극(21)의 패터닝 시에 형성된 제1투명 전도체층으로 이루어진 부분(28)과 이웃하는 단위 전극라인들 간에 분리되어 있는 부분(29)을 포함하고, 상기 분리되어 있는 부분(29)이 절연막(30)을 사이에 둔 다른 평면상의 제2투명 전도체층에 의한 각각의 브릿지(bridge)(40)를 통해 연결된다. 브릿지(40)를 위한 제2투명 전도체층 위에는 절연막층(50)과 파손 방지용 보호 필름이나 코팅 등이 형성된다.
여기서, 제2감지전극(25, 26)은 해당 방향으로의 2개의 전극라인으로 이루어지는 채널들을 포함하는 것으로 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2감지전극(25, 26)은 분리되지 않은 한 개의 라인으로 대체될 수도 있고, 3이상의 복수의 라인으로 대체될 수도 있다. 제2감지전극(25, 26)이 복수의 라인으로 이루어진 경우 이웃하는 단위 전극라인들이 분리되어 있는 해당 복수의 부분(29) 각각이 제2투명 전도체층에 의한 각각의 브릿지(40)를 통해 연결된다. 또한, 제1감지전극(21)이 해당 방향으로의 한 개의 라인으로 이루어지는 채널들을 포함하는 것으로 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1감지전극(21)은 2개 이상의 복수의 라인으로 대체될 수도 있다.
도 3은 도 2의 구조에 대한 적층 순서를 설명하기 위한 공정 흐름 상의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(100)을 제조하기 위하여, 먼저, 터치스크린의 커버용 기판(10) 상에 직접 제1방향(예, 세로)의 복수의 채널을 포함하는 제1감지전극(21)을 형성한다(도 3의 (a), (b)). 즉, 터치스크린의 커버용 기판(10) 상에 제1투명 전도체층(20)을 형성하고(도 3의 (a)), 노광 공정을 기초로 패터닝함으로써 제1투명 전도체층(20)으로 이루어진 제1감지전극(21)을 형성할 수 있다(도 3의 (b)). 터치스크린의 커버용 기판(10)은 유리(예, 알루미나규산염 유리, 소다 석회 유리 등), 석영 등 강성의 투명 기판일 수도 있고, 플렉서블 또는 폴더블 스크린에 적용을 위하여 PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate), PI(Polyimide), PC(Poly Carbonate), COP(cyclo olefin polymer), PP(poly propylene), CPI(colorless Polyimide) 등 일 수도 있다. 이때, 커버용 기판의 두께는 1.0~1000㎛ 범위 내일 수 있다. 이와 같은 제1감지전극(21)의 패터닝 시에, 제1감지전극(21)의 채널들은, 해당 평면에서 제1투명 전도체층(20)으로 이루어지되 이웃하는 단위 전극라인들이 제1투명 전도체층(20)의 연속된 연결 형태를 갖도록 형성된다. 또한, 제1감지전극(21)의 패터닝 시에, 제2감지전극(25, 26)의 요소가 될 제1투명 전도체층(20)으로 이루어진 부분(28)이 함께 형성된다. 여기서 제2감지전극(25, 26)의 요소가 될 제1투명 전도체층(20)으로 이루어진 부분(28)은, 제1감지전극(21)과 전기적으로 분리되도록 이웃하는 단위 전극라인들 간에 연결되지 않은 형태로 패터닝되어 있다.
다음에, 제1감지전극(21)이 형성된 커버용 기판(10) 상에 직접 제1감지전극(21)과 전기적으로 분리된 제2방향(예, 가로)의 복수의 채널을 포함하는 제2감지전극(25, 26)을 형성한다(도 3의 (c), (d)). 이에 따라 제1감지전극(21)이 형성된 커버용 기판(10)의 해당 면과 동일한 면 방향에 제2감지전극(25, 26)이 형성된다.
이를 위하여, 제1투명 전도체층(20)으로 제1감지전극(21)을 형성한 후에(도 3의 (b)), 절연막층(30)을 형성하고 절연막층(30)에 비아홀(via hole)(41)을 포함한 절연막 패턴층(31)을 형성한다(도 3의 (c)). 이후 제2감지전극(25, 26)을 위한 브릿지(40)를 위해 제2투명 전도체층을 형성하고 노광 공정으로 패터닝한다(도 3의 (d)). 제2감지전극(25, 26)을 위한 브릿지(40)는, 제1감지전극(21)의 패터닝 시에 제2감지전극(25, 26)을 위해 미리 형성된 위와 같은 제1투명 전도체층(20)으로 이루어지고 연결되지 않은 부분들(28)을 서로 연결시키게 된다. 이때, 절연막의 두께는 100㎛ 이내일 수 있다.
이후 브릿지(40)를 위한 제2투명 전도체층이 패터닝된 후에는 그 위에 절연막층(50)을 형성한다(도 3의 (e)). 절연막층(50) 상에는 파손 방지용 보호 필름이나 코팅이 더 형성될 수 있다. 위에서 절연막층(30, 50)은 아크릴계, 우레탄계, 및 에틸렌계로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 고분자 수지로서, 열경화형, UV경화형 또는 촉매경화형 고분자 수지를 포함할 수 있고, 무기 산화물, 세라믹 계열, 비전도성 금속 또는 이들의 혼합 물질일 수도 있다.
또한, 이와 같이 제1감지전극(21)과 제2감지전극(25, 26) 등이 형성된 커버용 기판(10)의 해당 면과 반대되는 쪽의 면을 식각함으로써 두께를 줄이고 더 초박형을 실현할 수 있도록 하기 위한 슬리밍(sliming) 공정이 추가될 수 있다.
위에서 언급된 감지전극(21, 25, 26)과 브릿지(40)를 위한 투명 전도체층은, 인듐 주석 산화물 (ITO, indium tin oxide), 비소 주석 산화물 (ATO, antimony tin oxide), 불소 함유 주석 산화물 (FTO, fluorine-doped tin oxide), 아연 주석 산화물 (ZTO, zinc tin oxide), 전도성 고분자, 탄소 나노 튜브 (CNT, carbon nanotube), 그래핀 (graphene) 또는 이들의 혼합 물질로 이루어질 수 있다. 또는 상기 투명 전도체층은, 팔라듐, 백금, 알루미늄, 은, 구리, 금, 니켈, 주석, 산화 인듐, 코발트, 몰리브덴 또는 이들의 합금으로 이루어질 수도 있다. 메탈 메쉬(metal mesh) 구조의 경우, 예를 들어, 전도체의 패턴 스케일이 10 ㎛이하 수준으로 형성되는 경우, 터치스크린에 적용가능 한 정도의 투광성을 가질 수 있다. 다만, 브릿지(40)를 위한 제2투명 전도체층은, 하부의 제1투명 전도체층(20), 즉, 제1감지전극(21)과 제2감지전극(25, 26)을 위해 미리 형성된 부분들(28)의 저항 보다 작은 도전성 재질로 이루어질 수도 있다. 위와 같은 투명 전도체층은, 스핀코팅법, 스퍼터링법, 전자빔 증발법, 진공 증착법, 물리 기상 증착법, 플라즈마 증착법, 그래비어 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 실크 스크린 인쇄법 등으로 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예(도 4, 5)에 따라 브릿지(40) 없이, 유리/수지 등의 커버용 기판 상에 투명 도전성 행 트레이스(row trace) 및 열 트레이스(column trace) 패턴을 직접 형성하여 터치스크린에 적용될 수 있도록 함으로써, 필름 기판이나 별도의 커버를 필요로하는 기존 구조에 비교하여 태생적인 한계와 단점을 극복하여 두께를 최소화하고 초박형을 실현할 수 구조를 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널(200)의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널(200)은, 터치스크린의 커버용 기판(10) 상에 직접 형성된 제1감지전극(24) 및 제2감지전극(45)을 포함한다. 제1감지전극(24)과 제2감지전극(45)은 전기적으로 서로 분리되도록 형성된다.
투명 전도층으로 이루어지는 제1감지전극(24) 및 제2감지전극(45)은 커버용 기판(10)의 동일한 면 방향 상에 모두 형성된다. 즉, 제1방향(예, 세로)의 복수의 채널을 포함하는 제1감지전극(24)이 형성된 커버용 기판(10)의 해당 면에 반대면이 아닌 동일한 면 방향 상에 제2방향(예, 가로)의 복수의 채널을 포함하는 제2감지전극(45)이 형성된다.
도 4의 구조 역시, 터치스크린을 위하여 별도의 감지전극 패턴용 필름 기판(예, 유리, 수지계 등)과 같은 터치패널이나 별도의 감지전극 보호용 커버(예, 유리, 수지계 등) 없이, 커버용 기판(10) 자체가 감지전극 패턴용 기판이고 감지전극 보호용 커버이며, 커버용 기판(10)을 직접 표시 패널(도 6 참조)에 부착하여 터치스크린을 실현할 수 있게 된다. 즉, 제1감지전극(24) 및 제2감지전극(45)이 형성된 커버용 기판(10)을 직접 표시 패널(도 6 참조)에 부착하여 터치스크린을 실현할 수 있도록 하였다.
도 4의 예에서, 제1감지전극(24)과 제2감지전극(45)이 절연막(30)을 사이에 두고 서로 다른 평면에 형성되어 있으며, 제1감지전극(24)의 채널들 및 제2감지전극(45)의 채널들은, 각 평면에서 투명 전도체층으로 이루어지고 이웃하는 단위 전극라인들이 해당 평면 상의 해당 투명 전도체층을 통해 서로 연결되어 있다. 제2감지전극(45)을 위한 투명 전도체층 위에는 절연막층(50)과 파손 방지용 보호 필름이나 코팅(예, 코팅제의 스프레이법, 인쇄법 등에 의해) 등이 형성된다.
여기서, 제1감지전극(24)과 제2감지전극(45)은 해당 방향으로의 1개의 라인으로 이루어지는 채널들을 포함하는 것으로 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1감지전극(24) 또는 제2감지전극(45) 중 어느 하나 이상은 각 채널이 2개 이상의 복수의 라인으로 대체될 수도 있다.
도 5는 도 4의 구조에 대한 적층 순서를 설명하기 위한 공정 흐름 상의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널(200)을 제조하기 위하여, 먼저, 터치스크린의 커버용 기판(10) 상에 직접 제1방향(예, 세로)의 복수의 채널을 포함하는 제1감지전극(24)을 형성한다(도 5의 (a), (b)). 즉, 터치스크린의 커버용 기판(10) 상에 제1투명 전도체층(20)을 형성하고(도 5의 (a)), 노광 공정을 기초로 패터닝함으로써 제1투명 전도체층(20)으로 이루어진 제1감지전극(24)을 형성할 수 있다(도 5의 (b)). 터치스크린의 커버용 기판(10)은 유리(예, 알루미나규산염 유리, 소다 석회 유리 등), 석영 등 강성의 하드한 투명 기판일 수도 있고, 플렉서블 또는 폴더블 스크린에 적용을 위하여 PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate), PI(Polyimide), PC(Poly Carbonate), COP(cyclo olefin polymer), PP(poly propylene), 아크릴 계열의 플라스틱 수지 등의 수지계 재질로 이루어지는 유연성 및 굴곡성을 가진 필름(예, CPI(colorless and Transparent Polyimide) 필름 등) 형태일 수도 있다.
다음에, 제1감지전극(24)이 형성된 커버용 기판(10) 상에 직접 제1감지전극(24)과 전기적으로 분리된 제2방향(예, 가로)의 복수의 채널을 포함하는 제2감지전극(45)을 형성한다(도 5의 (c), (d)). 이에 따라 제1감지전극(24)이 형성된 커버용 기판(10)의 해당 면과 동일한 면 방향에 제2감지전극(45)이 형성된다.
이를 위하여, 제1투명 전도체층(20)으로 제1감지전극(24)을 형성한 후에(도 5의 (b)), 절연막층(30)을 형성한다(도 5의 (c)). 이후 제2감지전극(45)을 위한 제2투명 전도체층을 형성하고 노광 공정으로 패터닝한다(도 5의 (d)).
이에 따라 제1감지전극(24)과 제2감지전극(45)이 절연막(30)을 사이에 두고 서로 다른 평면에 형성되어 있으며, 제1감지전극(24)의 채널들 및 제2감지전극(45)의 채널들은, 각 평면에서 투명 전도체층으로 이루어지고 이웃하는 단위 전극라인들이 해당 평면 상의 해당 투명 전도체층을 통해 서로 연결되어 있다.
이후 제2감지전극(45)을 위한 제2투명 전도체층이 패터닝된 후에는 그 위에 절연막층(50)을 형성한다(도 5의 (e)). 절연막층(50) 상에는 파손 방지용 보호 필름이나 코팅(예, 코팅제의 스프레이법, 인쇄법 등에 의해)이 더 형성될 수 있다. 위에서 절연막층(30, 50)은 아크릴계, 우레탄계, 및 에틸렌계로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 고분자 수지로서, 열경화형, UV경화형 또는 촉매경화형 고분자 수지를 포함할 수 있고, 무기 산화물, 세라믹 계열, 비전도성 금속 또는 이들의 혼합 물질일 수도 있다.
또한, 이와 같이 제1감지전극(24)과 제2감지전극(45) 등이 형성된 커버용 기판(10)의 해당 면과 반대되는 쪽의 면을 식각함으로써 두께를 줄이고 더 초박형을 실현할 수 있도록 하기 위한 슬리밍(sliming) 공정이 추가될 수 있다.
위에서 언급된 감지전극(24, 45)를 위한 투명 전도체층은, 인듐 주석 산화물 (ITO, indium tin oxide), 비소 주석 산화물 (ATO, antimony tin oxide), 불소 함유 주석 산화물 (FTO, fluorine-doped tin oxide), 아연 주석 산화물 (ZTO, zinc tin oxide), 전도성 고분자, 탄소 나노 튜브 (CNT, carbon nanotube), 그래핀 (graphene) 또는 이들의 혼합 물질로 이루어질 수 있다. 또는 상기 투명 전도체층은, 팔라듐, 백금, 알루미늄, 은, 구리, 금, 니켈, 주석, 산화 인듐, 코발트, 몰리브덴 또는 이들의 합금으로 이루어질 수도 있다. 메탈 메쉬(metal mesh) 구조의 경우, 예를 들어, 전도체의 패턴 스케일이 10 ㎛이하 수준으로 형성되는 경우, 터치스크린에 적용가능 한 정도의 투광성을 가질 수 있다. 다만, 제2감지전극(45)을 투명 전도체층은, 하부의 제1감지전극(24)을 위한 투명 전도체층(20) 보다 작은 도전성 재질로 이루어질 수도 있다. 위와 같은 투명 전도체층은, 스핀코팅법, 스퍼터링법, 전자빔 증발법, 진공 증착법, 물리 기상 증착법, 플라즈마 증착법, 그래비어 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 실크 스크린 인쇄법 등으로 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 유리/수지 등의 커버용 기판 상에 투명 도전성 행 트레이스(row trace) 및 열 트레이스(column trace) 패턴을 직접 형성하여 터치스크린에 적용될 수 있도록 함으로써, 필름 기판이나 별도의 커버를 필요로하는 기존 구조에 비교하여 태생적인 한계와 단점을 극복하여 두께를 최소화하고 초박형을 실현할 수 있으며, 이외에도 오차 없이 행과 열 트레이스의 얼라인먼트가 가능하고, 이에 따라 높은 투과율 및 터치 감도를 가지는 우수한 터치 패널을 제공할 수 있다.
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.
커버용 기판(10)
감지전극(21, 24, 25, 26, 45)
브릿지(40)
절연막층(30, 50)

Claims (12)

  1. 터치스크린의 커버용 기판; 및
    상기 커버용 기판 상에 직접 형성된 제1감지전극 및 제2감지전극을 포함하고,
    상기 제2감지전극은 상기 제1감지전극과 전기적으로 분리되어 있으며,
    제1방향의 복수의 채널을 포함하는 상기 제1감지전극이 형성된 상기 커버용 기판의 해당 면과 동일한 면 방향에 제2방향의 복수의 채널을 포함하는 상기 제2감지전극이 형성된 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    터치스크린을 위하여 별도의 감지전극 패턴용 필름 기판이나 별도의 감지전극 보호용 커버 없이, 상기 커버용 기판이 감지전극 패턴용 기판이고 감지전극 보호용 커버이며, 상기 커버용 기판을 직접 표시 패널에 부착하여 상기 터치스크린을 실현하기 위한 터치 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1감지전극과 상기 제2감지전극이 절연막을 사이에 두고 서로 다른 평면에 형성되어 있으며,
    상기 제1감지전극의 채널들 및 상기 제2감지전극의 채널들은, 각 평면에서 투명 전도체층으로 이루어지고 이웃하는 단위 전극라인들이 해당 평면 상의 상기 투명 전도체층을 통해 서로 연결되어 있는 터치 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1감지전극의 채널들은, 해당 평면에서 제1투명 전도체층으로 이루어지되 이웃하는 단위 전극라인들이 상기 제1투명 전도체층의 연속된 연결 형태를 갖도록 형성되어 있으며,
    상기 제2감지전극의 채널들은, 상기 제1감지전극의 패터닝 시에 형성된 상기 제1투명 전도체층으로 이루어진 부분과 이웃하는 단위 전극라인들 간에 분리되어 있는 부분을 포함하고, 상기 분리되어 있는 부분이 절연막을 사이에 둔 다른 평면상의 제2투명 전도체층에 의한 각각의 브릿지를 통해 연결된 터치 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1감지전극 또는 상기 제2감지전극 중 어느 하나 이상은 각 채널이 복수의 라인으로 이루어지는 터치 패널.
  6. 터치스크린의 커버용 기판 상에 직접 제1방향의 복수의 채널을 포함하는 제1감지전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제1감지전극이 형성된 상기 커버용 기판 상에 직접 상기 제1감지전극과 전기적으로 분리된 제2방향의 복수의 채널을 포함하는 제2감지전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1감지전극이 형성된 상기 커버용 기판의 해당 면과 동일한 면 방향에 상기 제2감지전극이 형성된 터치 패널의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1감지전극을 형성한 후에 절연막층을 형성한 뒤, 상기 제2감지전극을 형성하며,
    상기 제1감지전극의 채널들 및 상기 제2감지전극의 채널들은, 각 평면에서 투명 전도체층으로 이루어지고 이웃하는 단위 전극라인들이 해당 평면 상의 상기 투명 전도체층을 통해 서로 연결되어 있는 터치 패널의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    제1투명 전도체층으로 상기 제1감지전극을 형성하는 단계 후에, 절연막층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2감지전극을 형성하는 단계는, 상기 절연막층에 비아홀을 형성하고 상기 제2감지전극을 위한 단위 전극라인들간 브릿지를 위해 제2투명 전도체층을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 제2감지전극을 위한 상기 브릿지는, 상기 제1감지전극의 패터닝 시에 상기 제2감지전극을 위해 미리 형성된 상기 제1투명 전도체층으로 이루어진 부분들을 연결시키는 터치 패널의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1감지전극의 채널들은, 해당 평면에서 상기 제1투명 전도체층으로 이루어지되 이웃하는 단위 전극라인들이 상기 제1투명 전도체층의 연속된 연결 형태를 갖도록 형성되며,
    상기 제2감지전극의 채널들은, 상기 제1감지전극의 패터닝 시에 형성된 상기 제1투명 전도체층으로 이루어진 부분과 이웃하는 단위 전극라인들 간에 분리되어 있는 부분을 포함하고, 상기 분리되어 있는 부분이 다른 평면상의 상기 제2투명 전도체층에 의한 각각의 상기 브릿지를 통해 연결되는 터치 패널의 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1감지전극과 상기 제2감지전극이 형성된 상기 커버용 기판의 해당 면과 반대되는 쪽의 면을 식각하여 두께를 줄이기 위한 슬리밍 단계
    를 더 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 제1감지전극과 상기 제2감지전극이 형성된 상기 커버용 기판의 해당 면 상에 절연막층을 형성하는 단계; 및
    상기 절연막층 상에 파손 방지용 보호 필름이나 코팅을 형성하는 단계
    를 더 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 커버용 기판은 유리 또는 수지계 재질로 이루어진 터치 패널의 제조 방법.
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