KR20220060449A - 터치 패널 및 그 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

터치 패널은 가시 영역 및 가시 영역의 적어도 일 측에 배치된 비가시 영역을 가진다. 터치 패널은 기판, 나노 금속 전도성 층, 트레이스 층, 제 1 패시베이션 층 및 제 2 패시베이션 층을 포함한다. 나노 금속 전도성 층은 기판 상에 그리고 적어도 가시 영역 내에 배치된다. 트레이스 층은 기판 상에 그리고 비가시 영역 내에 배치된다. 트레이스 층은 나노 금속 전도성 층에 전기적으로 접속된다. 제 1 패시베이션 층는 트레이스 층을 덮는다. 제 2 패시베이션 층은 제 1 패시베이션 층의 적어도 일부분을 덮는다. 제 1 패시베이션 층은 제 2 패시베이션 층과는 상이한 영률을 가진다.

Description

터치 패널 및 그 형성 방법 {TOUCH PANEL AND METHOD FOR FORMING THE SAME}
본 발명은 터치 패널 기술에 관한 것으로, 특히 플렉서블 터치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
터치 패널은 간단한 조작 특성을 가지고 있고, 따라서 그러한 터치 패널은 사용이 용이하다. 터치 패널은 현재 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터 등 다양한 전자 제품에 널리 사용되고 있다. 웨어러블 전자 디바이스의 인기에 따라 구부러지고 접힐수 있는 플렉서블 터치 패널에 대한 수요가 점차 증가하고 있다.
신뢰성을 높이고 환경적 피해를 방지하기 위해, 기존의 터치 패널에 패시베이션 층을 추가하는 것이 일반적이다. 그러나, 패시베이션 층의 설계는 종종 터치 패널의 유연성(굽힘 능력)을 손상시킨다. 따라서, 굽힘 능력 및 양호한 신뢰성 모두를 가지는 터치 패널을 제공하는 것이 바람직하다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 이중층 패시베이션 층이 터치 패널의 트레이스 층 상에 제공되고, 이중층 패시베이션 층은, 트레이스 층의 굽힘 능력 및 산화 방지 능력을 향상시키기 위해, 1 GPa 미만의 영률(Young's modulus)을 갖는 소프트 패시베이션 층 및 2 GPa 내지 4 GPa의 영률을 갖는 하드 패시베이션 층을 포함한다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 가시(visible) 영역 및 가시 영역의 적어도 일 측에 배치된 비가시(non-visible) 영역을 갖는 터치 패널이 제공되고, 터치 패널은, 기판; 기판 상에 그리고 적어도 가시 영역 내에 배치된 나노 금속 전도성 층; 기판 상에 그리고 비가시 영역 내에 배치된 트레이스 층 - 트레이스 층은 나노 금속 전도성 층에 전기적으로 접속됨 - ; 트레이스 층을 덮는 제 1 패시베이션 층; 및 제 1 패시베이션 층의 적어도 일부분을 덮는 제 2 패시베이션 층을 포함하고, 제 1 패시베이션 층은 제 2 패시베이션 층과는 상이한 영률을 가진다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 제 1 패시베이션 층은 비가시 영역 내에만 배치되고 트레이스 층 상에 직접 배치되며, 제 2 패시베이션 층은 가시 영역 및 비가시 영역 내에 배치된다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 제 1 패시베이션 층은 가시 영역 및 비가시 영역 내에 배치되고 가시 영역 내의 트레이스 층 상에 직접 배치되며, 제 2 패시베이션 층은 비가시 영역 내에만 배치된다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 제 1 패시베이션 층은 가시 영역 및 상기 비가시 영역 내에 배치되고 비가시 영역 내의 트레이스 층 상에 직접 배치되며, 제 2 패시베이션 층은 가시 영역 및 비가시 영역 내에 배치된다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 제 1 패시베이션 층은 1 GPa 미만의 영률을 갖고 제 2 패시베이션 층은 2 GPa 내지 4 GPa의 영률을 가지거나; 또는 제 1 패시베이션 층은 2 GPa 내지 4 GPa의 영률을 갖고 제 2 패시베이션 층은 1 GPa 미만의 영률을 가진다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 제 1 패시베이션 층 및 제 2 패시베이션 층은 각각 10 μm 미만의 두께를 가진다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 제 1 패시베이션 층 및 제 2 패시베이션 층은 각각 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리아미드 또는 이들의 조합을 포함한다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 가시 영역 및 가시 영역의 적어도 일 측에 배치된 비가시 영역을 갖는 터치 패널을 제조하는 방법이 제공되고, 터치 패널을 제조하는 방법은, 기판 상에 나노 금속 전도성 층을 형성하는 단계; 기판 상에 그리고 비가시 영역 내에 트레이스 층을 형성하는 단계; 트레이스 층을 덮도록 제 1 패시베이션 층을 형성하는 단계; 및 제 1 패시베이션 층 상에, 제 1 패시베이션 층의 적어도 일부분을 덮는 제 2 패시베이션 층을 형성하는 단계를 포함하고, 제 1 패시베이션 층은 제 2 패시베이션 층과는 상이한 영률을 가진다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 제 1 패시베이션 층을 형성하는 단계 및 제 2 패시베이션 층을 형성하는 단계는 각각 인쇄, 슬릿 코팅, 스프레이, 잉크젯 인쇄 또는 이들의 조합을 포함한다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 트레이스 층은 나노 금속 전도성 층이 형성된 후에 형성된다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 트레이스 층은 나노 금속 전도성 층이 형성되기 전에 형성된다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 제 1 패시베이션 층은 비가시 영역 내에만 형성되고 트레이스 층 상에 직접 형성되며, 제 2 패시베이션 층은 가시 영역 및 비가시 영역 내에 형성된다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 제 1 패시베이션 층은 가시 영역 및 비가시 영역 내에 형성되고 비가시 영역 내의 트레이스 층 상에 직접 형성되며, 제 2 패시베이션 층은 비가시 영역 내에만 형성된다.
본 개시의 일부 실시예에 따르면, 제 1 패시베이션 층은 가시 영역 및 비가시 영역 내에 형성되고 비가시 영역 내의 트레이스 층 상에 직접 형성되며, 제 2 패시베이션 층은 가시 영역 및 비가시 영역 내에 형성된다.
본 개시의 실시예의 터치 패널은 다양한 유형의 터치 디바이스 분야에 적용될 수 있다. 상술된 본 발명의 대상, 특징 및 이점을 보다 명확하게 하고 이해하기 쉽게하기 위해, 여러 실시예를 아래에 열거되고 첨부 도면을 참조하여 상세한 설명이 제공된다.
상세한 설명은 첨부 도면을 참조하여 다음의 실시예에서 제공된다. 업계의 표준 시행에 따르면 다양한 피처들이 일정한 비율로 그려지지 않았음이 주목된다. 실제, 다양한 피처들의 치수는 설명의 명료함을 위해 임의로 확대 또는 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 예시적인 터치 패널의 단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 예시적인 터치 패널의 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 예시적인 터치 패널의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 예시적인 터치 패널의 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 예시적인 터치 패널의 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 예시적인 터치 패널의 단면도를 도시한다.
다음의 개시는 본 발명의 상이한 피처들을 구현하는 다수의 상이한 실시예들 또는 예시들을 제공한다. 본 개시를 단순화하기 위해 컴포넌트 및 장치의 특정 예들이 아래에서 설명된다. 물론, 이들은 단지 예시를 위한 것이며 한정을 의도하는 것은 아니다. 예를 들어, 다음의 설명에서 제 2 피처 상에 또는 그 위에 제 1 피처를 형성하는 것은 제 1 피처와 제 2 피처가 직접 접촉하여 형성된 실시예를 포함할 수 있고, 또한 제 1 피처와 제 2 피처가 직접 접촉하지 않도록 제 1 피처와 제 2 피처 사이에 추가의 피처가 형성될 수 있는 실시예도 포함할 수 있다. 또한, 본 개시는 다양한 실시예에서 참조 번호 및/또는 문자를 반복할 수 있다. 이러한 반복은 간략함 및 명료성을 위한 것이며 그 자체가 논의된 다양한 실시예 및/또는 구성들 사이의 관계를 지시하는 것은 아니다.
또한, 도면들에 예시된 바와 같이, 하나의 요소 또는 피처에 대한 다른 요소(들) 또는 피처(들)의 관계를 설명하기 위해서 "아래", "밑", "하부", "위", "상부" 등과 같은 공간 상대적 용어들이 설명의 용이성을 위해 여기서 이용될 수 있다. 공간 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향에 더하여 이용 또는 동작 중의 디바이스의 상이한 배향을 포함하도록 의도된다. 장치는 다르게 배향될(90도 회전 또는 다른 배향으로) 수 있고, 여기서 사용되는 공간 상대적인 기술어는 마찬가지로 적절하게 해석될 수 있다.
여기서 사용되는 용어 "약" 및 "대략"은 값의 20 %, 바람직하게는 값의 10 %, 보다 바람직하게는 값의 5 %, 3 %, 2 %, 1 % 또는 0.5 % 내에서 변하는 소정의 양의 값을 나타낸다. 명세서에 제공된 수량은 대략적인 수량이며, 즉, "약" 또는 "대략"에 대한 구체적인 설명이 없는 경우에도 "약" 및 "대략"이 암시될 수 있음을 주목한다.
본 발명은 수분 및 산소의 침투를 차단하는 능력을 향상시키고, 동시에 터치 패널의 굽힘(bending) 능력을 향상시키기 위해 소프트 패시베이션 층과 하드 패시베이션 층을 결합한 이중층 패시베이션 층 구조물을 제공한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널(100)의 단면도를 예시한다. 본 발명의 일 실시예의 터치 패널(100)은 기판(110), 나노 금속 전도성 층(120), 트레이스 층(130), 하드 패시베이션 층(140) 및 소프트 패시베이션 층(150)을 포함한다.
일부 실시예에서, 터치 패널(100)은 가시 영역(100A) 및 비가시 영역(100B)을 포함한다. 비가시 영역(100B)은 일반적으로, 가시 영역(100A)을 둘러싸거나, 가시 영역(100A)의 대향하는 측들에 위치하거나, 가시 영역(100A)의 일 측에만 위치하는 것과 같이, 가시 영역(100A)의 적어도 일 측에 위치된다. 가시 영역(100A) 및 비가시 영역(100B)의 범위가 도 1에서 점선으로 그려져 있지만, 이 범위는 예시일 뿐이며, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 비가시 영역(100B)은 트레이스 층(130)과 정렬되지 않고 기판(110)의 중심을 향해 연장될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 터치 패널(100)에서, 나노 금속 전도성 층(120)은 기판(110) 위에 배치된다. 일부 실시예에서, 나노 금속 전도성 층(120)은 가시 영역(100A) 내에 배치되고 비가시 영역(100B)으로 연장된다. 또한, 일부 실시예에서, 나노 금속 전도성 층(120)은 터치 위치를 감지하기 위해 패터닝 공정에 의해 서로 절연된 복수의 나노 금속 전도성 전극(도시되지 않음)을 형성할 수 있다.
트레이스 층(130)은 기판(110) 위에 배치되고 비가시 영역(100B) 내에 위치되며, 트레이스 층(130)은 나노 금속 전도성 층(120)과 전기적으로 접속하기 위해 사용된다. 보다 구체적으로, 트레이스 층(130)은 패터닝 공정에 의해 서로 절연된 복수의 주변 리드 와이어(도시되지 않음)를 형성할 수 있고, 각 주변 리드 와이어는 상기 언급된 나노 금속 전도성 전극 중 하나에 전기적으로 접속되어 나노 금속 전도성 전극에 의해 감지된 터치 신호를 프로세싱 유닛(도시되지 않음)으로 전송한다.
일부 실시예에서, 소프트 패시베이션 층(150)은 비가시 영역(100B) 내에만 배치되고 트레이스 층(130) 상에 직접 배치되어 트레이스 층(130)을 덮는다. 하드 패시베이션 층(140)은 가시 영역(100A) 및 비가시 영역(100B) 내에 배치된다. 하드 패시베이션 층(140)은 비가시 영역(100B) 내의 소프트 패시베이션 층(150) 상에 배치되어 소프트 패시베이션 층(150)을 덮고, 하드 패시베이션 층(140)은 가시 영역(100A) 내의 나노 금속 전도성 층(120) 상에 배치되어 나노 금속 전도성 층(120)을 덮는다. 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)은 상이한 영률을 갖는 패시베이션 층이며, 이는 아래에 자세히 설명될 것이다.
일부 실시예에서, 기판(110)의 재료는 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 사이클릭 올레핀 코폴리머(COP) 등, 또는 이들의 조합과 같은 플렉시블 투명 기판을 포함한다.
일부 실시예에서, 나노 금속 전도성 층(120)은 은 나노와이어(SNW) 층일 수 있는 금속 나노와이어 층을 포함하고, 금속 나노와이어 층의 내구성을 향상시키기 위해 오버코트(OC)를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 나노 금속 전도성 층(120)은 스크린 코팅, 인쇄, 라미네이션, 롤-투-롤(roll-to-roll) 등과 같은 공정에 의해 기판 상에 증착될 수 있다. 후속하여, 리소그래피 및 에칭 공정과 같은 공정이 나노 금속 전도성 층(120)을 패터닝하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 트레이스 층(130)의 주변 리드 와이어는 구리-니켈(CuNi), 구리(Cu), 은(Ag), 은-팔라듐-구리 합금(Ag Palladium Cu, APC) 등, 또는 이들의 조합)을 포함하는 금속 트레이스일 수 있다. 일부 실시예에서, 트레이스 층(130)은 나노 금속 전도성 층(120)이 형성된 후에 형성될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 트레이스 층(130)은 나노 금속 전도성 층(120)이 형성되기 전에 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 소프트 패시베이션 층(150)은 1 GPa 미만의, 예를 들어 0.5 GPa 내지 1 GPa의 영률을 갖고, 하드 패시베이션 층(140)은 2 GPa 내지 4 GPa의, 예를 들어, 2 GPa 내지 3 GPa의 영률을 가진다. 일부 실시예에서, 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)의 재료는 각각 아크릴, 에폭시 수지, 폴리아미드(PA) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)의 재료는, 그 재료가 상기 언급된 영률을 만족하는 한, 이에 한정되지 않는다. 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)은 상이한 재료, 또는 상이한 영률을 갖는 동일하거나 유사한 재료일 수 있다. 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)은 인쇄, 슬릿 코팅, 스프레이 또는 잉크젯 인쇄 프로세스에 의해 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 소프트 패시베이션 층(150)의 두께는 10 μm 미만, 예를 들어 3 μm 내지 10 μm이고, 하드 패시베이션 층(140)의 두께는 10 μm 미만, 예를 들어 2 μm 내지 5 μm이다. 일부 실시예에서, 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)을 포함하는(또는 이들로 구성되는) 이중층 패시베이션 층의 두께는 5 μm 내지 20 μm의, 예를 들어 5 μm 내지 10 μm의 범위 내에 있다. 이중층 패시베이션 층의 두께가 20 μm를 초과하면, 과도한 두께로 인해 터치 패널(100)의 굽힘 능력 및 효과에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명에서, 수분 및 산소의 침투를 차단하는 능력을 향상시키고 굽힘 능력을 향상시키기 위해, 더 우수한 유연성을 갖는 소프트 패시베이션 층(150)이 더 우수한 압축성을 갖는 하드 패시베이션 층(140)과 결합하도록 구성된다. 구체적으로, 비가시 영역(100B)에서는, 트레이스 층(130) 위에 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)을 포함하는 이중층 패시베이션 층을 배치함으로써 트레이스 층(130)의 굽힘 능력 및 산화 방지 능력을 동시에 향상시킬 수 있다. 또한, 가시 영역(100A) 내에 위치되는 나노 금속 전도성 층(120)의 산화 방지 능력은 위에 놓인 하드 패시베이션 층(140)으로 인해 향상된다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널(200)의 단면도를 예시하는 도 2을 참조한다. 제 1 실시예의 터치 패널(100)과 터치 패널(200)의 구조적 차이점은, 하드 패시베이션 층(140)과 소프트 패시베이션 층(150)의 구성이 교환된다는 점이다. 즉, 터치 패널(200)에서는, 하드 패시베이션 층(140)은 비가시 영역(100B) 내에만 배치되고 트레이스 층(130) 상에 직접 배치되어 트레이스 층(130)을 덮는다. 소프트 패시베이션 층(150)은 가시 영역(100A) 및 비가시 영역(100B) 내에 배치된다. 비가시 영역(100B)에서는, 소프트 패시베이션 층(150)이 하드 패시베이션 층(140) 상에 배치되어 하드 패시베이션 층(140)을 덮고, 가시 영역(100A)에서는, 소프트 패시베이션 층(150)이 나노 금속 전도성 층(120) 상에 배치되어 나노 금속 전도성 층(120)을 덮는다.
터치 패널(200)의 비가시 영역(100B)에서, 트레이스 층(130) 위에 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)을 포함하는 이중층 패시베이션 층을 배치함으로써 트레이스 층(130)의 굽힘 능력 및 산화 방지 능력이 동시에 향상될 수 있다. 또한, 가시 영역(100A) 내에 위치하는 나노 금속 전도성 층(120)의 굽힘 능력은 위에 놓인 소프트 패시베이션 층(150)으로 인해 향상된다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널(300)의 단면도를 예시하는 도 3을 참조한다. 제 1 실시예의 터치 패널(100)과 터치 패널(300)의 구조적 차이점은, 터치 패널(300)에서, 소프트 패시베이션 층(150)이 비가시 영역(100B) 내에만 배치되는 것만 아니라 가시 영역(100A)으로 또한 연장되어, 전체 구조물로서, 소프트 패시베이션 층(150)은 비가시 영역(100B) 내의 트레이스 층(130) 상에 직접 배치되어 트레이스 층(130)을 덮고 가시 영역(100A) 내의 나노 금속 전도성 층(120) 상에 배치되어 나노 금속 전도성 층(120)을 덮는다는 점이다. 반대로, 하드 패시베이션 층(140)은 비가시 영역(100B) 내의 소프트 패시베이션 층(150) 상에만 대응하여 배치된다.
터치 패널(300)의 비가시 영역(100B)에서는, 트레이스 층(130) 위에 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)을 포함하는 이중층 패시베이션 층을 배치함으로써 트레이스 층(130)의 굽힘 능력 및 산화 방지 능력이 동시에 향상될 수 있다. 또한, 가시 영역(100A) 내의 나노 금속 전도성 층(120)의 굽힘 능력이 위에 놓인 소프트 패시베이션 층(150)으로 인해 또한 향상된다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 터치 패널(400)의 단면도를 예시하는 도 4를 참조한다. 제 3 실시예의 터치 패널(300)과 터치 패널(400)의 구조적 차이는 하드 패시베이션 층(140)과 소프트 패시베이션 층(150)의 구성이 교환된다는 점이다. 구체적으로, 터치 패널(400)에서, 하드 패시베이션 층(140)은 비가시 영역(100B) 내에 배치되는 것만 아니라 가시 영역(100A)으로 또한 연장되어, 전체 구조물로서, 비가시 영역(100B)에서, 하드 패시베이션 층(140)은 트레이스 층(130) 위에 직접 배치되어 트레이스 층(130)을 덮고, 가시 영역(100A)에서, 하드 패시베이션 층(140)은 나노 금속 전도성 층(120) 상에 배치되어 나노 금속 전도성 층(120)을 덮는다. 반대로, 소프트 패시베이션 층(150)은 비가시 영역(100B) 내의 하드 패시베이션 층(140) 상에만 대응하여 배치된다.
터치 패널(400)의 비가시 영역(100B)에서, 트레이스 층(130) 위에 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)을 포함하는 이중층 패시베이션 층을 배치함으로써 트레이스 층(130)의 굽힘 능력 및 산화 방지 능력이 동시에 향상될 수 있다. 또한, 가시 영역(100A) 내의 나노 금속 전도성 층(120)의 굽힘 능력이 위에 놓인 하드 패시베이션 층(140)으로 인해 또한 향상된다.
본 발명의 제 5 실시예에 따른 터치 패널(500)의 단면도를 예시하는 도 5를 참조한다. 제 3 실시예의 터치 패널(300)과 터치 패널(500)의 구조적 차이는 하드 패시베이션 층(140)이 비가시 영역(100B)에만 배치되는 것만 아니라 가시 영역(100A)으로 또한 연장되어 하드 패시베이션 층(140)이 소프트 패시베이션 층(150)을 완전히 덮도록 소프트 패시베이션 층(150) 상에 배치된다는 점이다. 즉, 터치 패널(500)에서, 소프트 패시베이션 층(150)은 트레이스 층(130) 및 나노 금속 전도성 층(120) 상에 직접 배치되고, 하드 패시베이션 층(140)은 소프트 패시베이션 층(150)을 완전히 덮기 위해 소프트 패시베이션 층(150) 상에 배치되고, 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)은 트레이스 층(130) 및 나노 금속 전도성 층(120) 상의, 완전히 적층된 두 개의 층이다.
터치 패널(500)에서, 트레이스 층(130) 및 나노 금속 전도성 층(120) 위에 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)을 포함하는 이중층 패시베이션 층을 배치함으로써 트레이스 층(130) 및 나노 금속 전도성 층(120)의 굽힘 능력 및 산화 방지 능력이 동시에 향상될 수 있다.
본 개시의 제 6 실시예에 따른 터치 패널(600)의 단면도를 예시하는 도 6을 참조한다. 제 5 실시예의 터치 패널(500)과 터치 패널(600)의 구조적 차이는 하드 패시베이션 층(140)과 소프트 패시베이션 층(150)의 구성이 교환된다는 점이다. 즉, 터치 패널(600)에서, 하드 패시베이션 층(140)은 트레이스 층(130) 및 나노 금속 전도성 층(120) 상에 직접 배치되도록 비가시 영역(100B) 및 가시 영역(100A) 내에 배치되고, 소프트 패시베이션 층(150)은 하드 패시베이션 층(140) 상에 배치되고 하드 패시베이션 층(140)을 완전히 덮도록 비가시 영역(100B) 및 가시 영역(100A) 내에 배치된다.
터치 패널(600)에서, 트레이스 층(130) 및 나노 금속 전도성 층(120) 위에 소프트 패시베이션 층(150) 및 하드 패시베이션 층(140)을 포함하는 이중층 패시베이션 층을 제공함으로써 트레이스 층(130) 및 나노 금속 전도성 층(120)의 굽힘 능력 및 산화 방지 능력이 동시에 향상될 수 있다.
나노 금속 전도성 층에 대한 본 발명의 이중층 패시베이션 층의 보호 능력을 평가하기 위해, 나노 금속 전도성 층 및 패시베이션 층을 포함하는 구조물에 대해 고온 고습(high-temperature and high-humidity, HTHH) 시험이 수행되었고, 여기서 시험 온도는 85 ℃였고, 습도 85 %였으며, 나노 금속 전도성 층의 면저항 변동율이 계산되었다. 시험 결과는 아래 표 1에 도시된다. 단층 소프트 패시베이션 층, 단층 하드 패시베이션 층, 및 소프트 패시베이션 층과 하드 패시베이션 층을 포함하는 이중층 패시베이션 층을 포함하는 구조물이 각각 시험되었다.
Figure pat00001
표 1에 작성된 데이터에 따르면, 고온 고습의 조건 하에, 이중층 패시베이션 층 구조물을 갖는 나노 금속 전도성 층은 10 % 미만의 면저항 변동률에 대한 요건을 충족하고; 이중층 패시베이션 층 구조물은, 특히 오랜 시간 동안(예를 들어, 240 시간 이상의 시험에서) 더 우수한 보호 능력을 나타냈다.
또한, 나노 금속 전도성 층 자체가 더 우수한 유연성 및 굽힘 능력을 가지고 있기 때문에, 다음 단계는 패시베이션 층이 나노 금속 전도성 층의 금속 트레이스의 굽힘 능력을 향상시킬 수 있는지를 시험하는 것이다. 금속 트레이스 및 패시베이션 층을 포함하는 구조물에는 굽힘 시험이 시행되었고, 금속 트레이스의 라인 저항 변동이 측정되었다. 시험 결과는 아래 표 2 및 3에 나타내었다. 단층 소프트 패시베이션 층, 단층 하드 패시베이션 층, 및 소프트 패시베이션 층과 하드 패시베이션 층을 포함하는 이중층 패시베이션 층을 포함하는 구조물이 각각 시험되었다. 굽힘 방향은 패시베이션 층 외측 방향에 대한 기판의 동적 굽힘이고 굽힘 R 각도 반경은 3 mm였고 굽힘 속도는 초당 1 회였다.
Figure pat00002
Figure pat00003
표 2로부터 단층 하드 패시베이션 층이 위에 배치된 금속 트레이스의 라인 저항은 굽힘 후 비정상(abnormal)이고 과부하(OL)였고, 금속 트레이스와 패시베이션 층 모두에 균열이 있음을 알 수 있다. 표 3으로부터 이중층 패시베이션 층 구조물이 위에 배치된 금속 트레이스의 라인 저항은 굽힘 후 비정상이 아님을 알 수 있다. 따라서, 단일 층 하드 패시베이션 층과 비교하여, 이중층 패시베이션 층은 금속 트레이스의 굽힘 능력을 상당히 향상시킬 수 있다.
또한, 금속 트레이스 및 패시베이션 층을 포함하는 구조물에 대해 HTHH 시험이 수행되었으며, 여기서 시험 온도는 65 ℃였고, 습도는 90 %였고, 산화 현상이 관찰되었다. 시험 결과는 표 4에 나타내었다. 단층 소프트 패시베이션 층, 단층 하드 패시베이션 층, 및 소프트 패시베이션 층과 하드 패시베이션 층을 포함하는 이중층 패시베이션 층을 포함하는 구조물이 각각 시험되었다.
Figure pat00004
표 4로부터 단층 하드 패시베이션 층 또는 소프트 패시베이션 층이 위에 배치된 금속 트레이스가 240 시간 후에 산화되기 시작함을 알 수 있다. 금속 트레이스는 소프트 패시베이션 층 이전에 금속 트레이스 위에 하드 패시베이션 층이 배치된 이중층 패시베이션 층 구조물 하에 360 시간 후에 산화되기 시작하였다. 금속 트레이스는 산화되지 않은 채로 남았고 하드 패시베이션 층 이전에 금속 트레이스 위에 소프트 패시베이션 층이 배치되었던 이중층 패시베이션 층 구조물 하에 500 시간 시험을 통과하였다. 이중층 패시베이션 층 구조물은 단층 패시베이션 층보다 금속 트레이스에 대해 더 우수한 산화 방지 능력을 제공할 수 있다.
상기 시험 결과로부터 단층 소프트 패시베이션 층 또는 단층 하드 패시베이션 층과 비교하여, 금속 트레이스 또는 나노 금속 전도성 층 상에 하드 패시베이션 층 및 소프트 패시베이션 층을 포함하는 이중층 패시베이션 층 구조물의 보호 능력이 더 우수함을 알 수 있다. 또한, 단층 하드 패시베이션 층과 비교하여, 이중층 패시베이션 층 구조물은 금속 트레이스가 더 우수한 굽힘 능력을 갖도록 할 수 있다. 따라서, 터치 패널에서의 이중층 패시베이션 층의 구성은, 디바이스의 굽힘 능력 및 산화 방지 능력을 동시에 향상시킬 수 있어, 이중층 패시베이션 층이 터치 패널의 신뢰성을 향상시킬 수 있고 터치 패널의 수명을 연장시킨다.
상기는 본 개시의 양상들을 본 발명분야의 당업자가 더 잘 이해할 수 있도록 여러 실시예들의 특징들을 약술한다. 당업자는 본 명세서에 개시된 실시예들과 동일한 목적을 수행하고, 그리고/또는 동일한 이점을 성취하는 다른 공정들 및 구조물들을 설계하거나 수정하기 위해 본 개시를 기초로서 쉽게 사용할 수 있다는 것을 인지해야 한다. 또한, 당업자는 그러한 동등한 구성이 본 개시의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고, 이들은 본 개시의 사상 및 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 수정, 대체 및 변경이 가능하다는 것을 인지해야 한다.

Claims (15)

  1. 가시(visible) 영역 및 상기 가시 영역의 적어도 일 측에 배치된 비가시(non-visible) 영역을 갖는 터치 패널에 있어서,
    기판;
    상기 기판 상에 그리고 적어도 상기 가시 영역 내에 배치된 나노 금속 전도성 층;
    상기 기판 상에 그리고 상기 비가시 영역 내에 배치된 트레이스 층 - 상기 트레이스 층은 상기 나노 금속 전도성 층에 전기적으로 접속됨 - ;
    상기 트레이스 층을 덮는 제 1 패시베이션 층; 및
    상기 제 1 패시베이션 층의 적어도 일부분을 덮는 제 2 패시베이션 층을 포함하고,
    상기 제 1 패시베이션 층은 상기 제 2 패시베이션 층과는 상이한 영률(Young's modulus)을 갖는 것인, 터치 패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패시베이션 층은 상기 비가시 영역 내에만 배치되고 상기 트레이스 층 상에 직접 배치되며, 상기 제 2 패시베이션 층은 상기 가시 영역 및 상기 비가시 영역 내에 배치되는 것인, 터치 패널.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패시베이션 층은 상기 가시 영역 및 상기 비가시 영역 내에 배치되고 상기 비가시 영역 내의 상기 트레이스 층 상에 직접 배치되며, 상기 제 2 패시베이션 층은 상기 비가시 영역 내에만 배치되는 것인, 터치 패널.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패시베이션 층은 상기 가시 영역 및 상기 비가시 영역 내에 배치되고 상기 비가시 영역 내의 상기 트레이스 층 상에 직접 배치되며, 상기 제 2 패시베이션 층은 상기 가시 영역 및 상기 비가시 영역 내에 배치되는 것인, 터치 패널.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패시베이션 층은 1 GPa 미만의 영률을 갖고 상기 제 2 패시베이션 층은 2 GPa 내지 4 GPa의 영률을 가지거나; 또는 상기 제 1 패시베이션 층은 2 GPa 내지 4 GPa의 영률을 갖고 상기 제 2 패시베이션 층은 1 GPa 미만의 영률을 가지는 것인, 터치 패널.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패시베이션 층 및 상기 제 2 패시베이션 층은 각각 10 μm 미만의 두께를 가지는 것인, 터치 패널.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패시베이션 층 및 상기 제 2 패시베이션 층은 각각 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리아미드 또는 이들의 조합을 포함하는 것인, 터치 패널.
  8. 가시 영역 및 상기 가시 영역의 적어도 일 측에 배치된 비가시 영역을 갖는 터치 패널을 제조하는 방법에 있어서,
    기판 상에 나노 금속 전도성 층을 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 그리고 상기 비가시 영역 내에 트레이스 층을 형성하는 단계;
    상기 트레이스 층을 덮도록 제 1 패시베이션 층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 패시베이션 층 상에, 상기 제 1 패시베이션 층의 적어도 일부분을 덮는 제 2 패시베이션 층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 패시베이션 층은 상기 제 2 패시베이션 층과는 상이한 영률을 가지는 것인, 터치 패널을 제조하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 패시베이션 층을 형성하는 단계 및 상기 제 2 패시베이션 층을 형성하는 단계는 각각 인쇄, 슬릿 코팅, 스프레이, 잉크젯 인쇄 또는 이들의 조합을 포함하는 것인, 터치 패널을 제조하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 트레이스 층은 상기 나노 금속 전도성 층이 형성된 후에 형성되는 것인, 터치 패널을 제조하는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 트레이스 층은 상기 나노 금속 전도성 층이 형성되기 전에 형성되는 것인, 터치 패널을 제조하는 방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 패시베이션 층은 상기 비가시 영역 내에만 형성되고 상기 트레이스 층 상에 직접 형성되며, 상기 제 2 패시베이션 층은 상기 가시 영역 및 상기 비가시 영역 내에 형성되는 것인, 터치 패널을 제조하는 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 패시베이션 층은 상기 가시 영역 및 상기 비가시 영역 내에 형성되고 상기 비가시 영역 내의 상기 트레이스 층 상에 직접 형성되며, 상기 제 2 패시베이션 층은 상기 비가시 영역 내에만 형성되는 것인, 터치 패널을 제조하는 방법.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 패시베이션 층은 상기 가시 영역 및 상기 비가시 영역 내에 형성되고 상기 비가시 영역 내의 트레이스 층 상에 직접 형성되며, 상기 제 2 패시베이션 층은 상기 가시 영역 및 상기 비가시 영역 내에 형성되는 것인, 터치 패널을 제조하는 방법.
  15. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 패시베이션 층은 1 GPa 미만의 영률을 갖고 상기 제 2 패시베이션 층은 2 GPa 내지 4 GPa의 영률을 가지거나; 또는 상기 제 1 패시베이션 층은 2 GPa 내지 4 GPa의 영률을 갖고 상기 제 2 패시베이션 층은 1 GPa 미만의 영률을 가지는 것인, 터치 패널을 제조하는 방법.
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