WO2011111929A2

WO2011111929A2 - 터치패널용 패드의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 터치패널용 패드

Info

Publication number: WO2011111929A2
Application number: PCT/KR2011/000998
Authority: WO
Inventors: 박준영; 정주현; 정대영; 배상모; 김명규
Original assignee: 주식회사 티메이
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2011-09-15
Also published as: KR101066932B1; WO2011111929A3; CN102870070A; KR20110102974A

Abstract

본 발명은 터치패널용 패드의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 터치패널용 패드에 관한 것으로, 유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 투광절연체층, 상기 투광절연체층의 상면에 형성되어지는 투광전도성 물질 코팅층 및, 상기 투광전도성 물질 코팅층의 상면에 형성되어지는 금속 코팅층을 포함하는 터치패널 제조용 패드를 준비하는 단계; 상기 터치패널 제조용 패드의 금속 코팅층 중에서 리드선 해당부분의 금속 코팅층은 남기면서, 적어도 윈도우 해당 부분의 금속 코팅층은 식각되도록 금속코팅층을 식각하는 단계; 및, 상기 식각된 터치패널 제조용 패드에서 리드선과 터치패턴을 형성하도록 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널용 패드의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 터치패널용 패드에 관한 것이다. 이를 통하여 이후에 LCD 등의 디스플레이 장치와 결합 시에 얼룩 등이 없이 깨끗하고 투명하게 표시되어야 하는 윈도우 부분에서 금속 코팅층의 식각 불량에 따라 점 형태로 금속이 잔류하는 잔사불량을 제거하여 터치패널용 패드의 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

터치패널용 패드의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 터치패널용 패드

본 발명은 터치패널용 패드의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 터치패널용 패드에 관한 것으로, 이후에 LCD 등의 디스플레이 장치와 결합 시에 얼룩 등이 없이 깨끗하고 투명하게 표시되어야 하는 윈도우 부분에서 금속 코팅층의 식각 불량에 따라 점 형태로 금속이 잔류하는 잔사불량을 제거하여 터치패널용 패드의 생산성을 높일 수 있는 터치패널용 패드의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 터치패널용 패드에 관한 것이다.

종래의 터치패널 제작에 사용되는 가공 전 상태의 원재료 패드로는, ITO가 유리나 절연수지 등의 절연층 위에 코팅되어진 적층패드가 사용되어지고, 상기 ITO층을 식각하여 만들어진 ITO(Indium Tin Oxide) 패턴층과 외부와의 전기적 접속을 위하여 일반적으로는 실버페이스트를 사용하였다. 그러나 이와 같은 실버페이스트를 이용한 도선형성의 경우에는 실버페이스트를 얇게 도포하는데 한계가 있으므로 도선의 두께가 두꺼워져, 상하방향으로는 단차가 크게 발생하고, 평면방향으로는 도선의 폭이 넓어지는 문제점이 있어서, 이를 개선하기 위한 노력이 이루어져 왔다.

따라서 근래에는 상기 적층패드로, 절연층(10) 위에 ITO(20)가 코팅되고, 이의 상부에 구리층(30)이 형성된 적층 패드를 적용하는 방법이 적용되었으며, 이를 이용한 패턴이 형성된 터치패널용 패드의 제작공정은 도 1에 도시한 바와 같다. 즉, 구리(30)와 ITO(20)가 동시에 제거되어야 하는 부분에 첫 번째 마스크를 부착하여 리드선 부분과 터치부의 패턴 부분 중 어느 하나라도 해당되는 부분(합집합)을 제외한 모든 부분에 대하여 구리(30)와 ITO(20)를 동시에 제거하고, 상기 첫 번째 마스크를 제거한다. 다음으로, 상기 패드의 윈도우 부분에 해당하는 부분의 구리층(30)을 제거하여야 이후에 터치패널에 결합하는 디스플레이가 터치패널 하부에 결합하여도 보이게 되므로, 이를 위하여 상기 윈도우 부분에 남아있는 제거해야할 구리층(30)을 제외하고 나머지 부분에 대하여 두 번째 마스크를 부착하고 노출된 구리층(30)만을 식각한 후, 다시 두 번째 마스크를 제거하여 터치패널에 적층되어지는 패드를 제작하게 된다.

그런데 상기 과정을 통하여 패턴을 형성하는 경우에는, 첫 번째 마스크의 부착 및 제거과정에서 패턴에 잔류하게 되는 ITO(20)의 상면이 파티클에 오염되는 경우가 발생하기도 하고, 첫 번째 마스크의 제거 이후에 노출되는 금속의 산화를 방지하기 위하여 산화방지제 처리를 하고 2번째 패턴 공정 전에 상기 산화방지제를 제거하게 되는데 이러한 산화방지제의 제거과정에서도 파티클 오염이 발생하게 되어, 상기 ITO(20)의 상면에 존재하는 구리층(30)의 제거가 완전하게 이루어지지 않고, 점 형태의 잔사 패턴으로 남는 경우가 자주 발생하고, 이러한 잔사 패턴은 윈도우부에 투명재료가 아닌 금속이 잔류하게 만들므로, 이후에 터치패널 하부에 LCD 등의 디스플레이가 부착되는 경우에 터치스크린 부분에 불량을 유발하는 문제점이 있다.

따라서 이러한 문제점을 해결할 수 있는 제조방법의 개발이 절실한 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 터치패널의 하부에 LCD 등의 디스플레이 장치가 결합하는 경우에 얼룩 등이 없이 깨끗하고 투명하게 표시되어야 하는 윈도우 부분에서 금속 코팅층의 식각 불량에 따라 점 형태로 금속이 잔류하는 잔사불량을 제거하여 터치패널용 패드의 생산성을 높일 수 있는 터치패널용 패드의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 터치패널용 패드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 투광절연체층, 상기 투광절연체층의 상면에 형성되어지는 투광전도성 물질 코팅층 및, 상기 투광전도성 물질 코팅층의 상면에 형성되어지는 금속 코팅층을 포함하는 터치패널 제조용 패드를 준비하는 단계;

상기 터치패널 제조용 패드의 금속 코팅층 중에서 리드선 해당부분의 금속 코팅층은 남기면서, 적어도 윈도우 해당 부분의 금속 코팅층은 식각되도록 금속코팅층을 식각하는 단계; 및,

상기 식각된 터치패널 제조용 패드에서 리드선과 터치패턴을 형성하도록 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널용 패드의 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명은

상기 터치패널용 패드의 제조방법에 의하여 제조된 터치패널용 패드 및 이와 같은 터치패널용 패드를 적층하여 제조된 것을 특징으로 하는 터치패널을 제공한다.

본 발명의 터치패널용 패드의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 터치패널용 패드에 따르면, 터치패널의 하부에 LCD 등의 디스플레이 장치가 결합하는 경우에 얼룩 등이 없이 깨끗하고 투명하게 표시되어야 하는 윈도우 부분에서 금속 코팅층의 식각 불량에 따라 점 형태로 금속이 잔류하는 잔사불량을 제거하여 터치패널용 패드의 생산성을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한 원자재 상태에서 원도우 부분에 금속코팅층을 먼저 식각하므로 산화방지제나 유기물에 의한 잔사 문제는 없고 금속코팅층이 균일하게 에칭이 이루어지며, 금속코팅층 하부의 투광전도성 물질 코팅층의 식각에 따른 측면 손상이 적어 터치패턴의 면저항이 균일한 특성을 얻을 수 있으며, 금속 코팅층 식각에 사용하는 식각액의 농도를 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 터치패널용 패드의 제조방법에 대한 일 실시예를 단면구조를 기준으로 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 터치패널용 패드의 제조방법에 대한 두 실시예를 단면구조를 기준으로 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 터치패널용 패드의 제조방법에 의하여 제조된 터치패널용 패드 중에서 정전용량 방식의 터치패널용 패드에 대한 일 실시예를 개략적으로 도시한 평면도 도면이다.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

본 발명은 터치패널용 패드의 제조방법에 관한 것으로 유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 투광절연체층(10), 상기 투광절연체층(10)의 상면에 형성되어지는 투광전도성 물질 코팅층(20) 및, 상기 투광전도성 물질 코팅층(20)의 상면에 형성되어지는 금속 코팅층(30)을 포함하는 터치패널 제조용 패드를 준비하는 단계; 상기 터치패널 제조용 패드의 금속 코팅층(30) 중에서 리드선 해당부분(100)의 금속 코팅층(30)은 남기면서, 적어도 윈도우 해당 부분(200)의 금속 코팅층(30)은 식각되도록 금속코팅층(30)을 식각하는 단계; 및, 상기 식각된 터치패널 제조용 패드에서 리드선(100)과 터치패턴(300)을 형성하도록 식각하는 단계를 포함하여 구성된다.

이에 대한 구체적인 실시예는 도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같다. 먼저, 유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 투광절연체층(10), 상기 투광절연체층(10)의 상면에 형성되어지는 투광전도성 물질 코팅층(20) 및, 상기 투광전도성 물질 코팅층(20)의 상면에 형성되어지는 금속 코팅층(30)을 포함하는 터치패널 제조용 패드를 준비하는 단계로서, 정전용량 방식의 경우나, 저항막 방식의 경우에 무관하게, 이와 같은 터치패널 제조용 패드는 이를 이용하여 제작되어지는 터치패널이 LCD 등과 함께 결합하여 사용되어지는 경우에는 하부의 LCD등의 디스플레이가 보여야 하므로 상기 절연체층 및 전도성 물질 코팅층은 투광성 재질로 이루어진다.

즉, 상기 투광절연체층(10)은 유기 절연체 또는 무기 절연체로서 투명한 재질이고, 상기 유기 절연체는 더욱 바람직하게는 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET) 또는 폴리카보네이트(PC)를 포함하거나 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리카보네이트(PC)로 이루어지는 투명 유기 절연체이고, 상기 무기 절연체는 더욱 바람직하게는 유리로 이루어지는 것이 그 특성상 좋다. 또한 상기 전도성 물질 코팅층(20)의 전도성 물질은 투명한 재질이고, 더욱 바람직하게는 TCO(Transparent Conducting Oxide), 구체적으로는 ITO 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함하거나 ITO 또는 IZO로 이루어지는 투명 전도성 물질인 것이 우수한 특성 및 제조의 용이성 측면에서 좋다. 또한 상기 금속 코팅층(30)은 그 재질로 공지의 다양한 금속이 이에 해당할 수 있으며, 바람직하게는 제조의 용이성 및 전기전도도를 고려하여 구리 또는 알루미늄인 것이 좋다. 또한 이와 같은 금속 코팅층(30)의 형성을 위해서는 공지의 다양한 방법이 이에 적용될 수 있으며, 바람직하게는 얇은 두께로 코팅되기 위하여 종래의 기상증착을 포함한 증착(deposition) 또는 스퍼터링(sputtering)을 통하여 코팅되는 것이 바람직하다.

또한 상기 절연체층(10), 전도성 물질 코팅층(20) 및 금속 코팅층(30)은, 패널의 내구성, 각 층의 식각시 제조 용이성, 단차의 최소화를 위하여, 상기 절연체층(10)의 두께는 유기 절연체의 경우는 10 내지 1000 ㎛로 이루어지고, 무기 절연체의 경우는 100 내지 3000 ㎛로 이루어지고, 상기 전도성 물질 코팅층(20)의 두께는 0.005 내지 0.1 ㎛로 이루어지고, 상기 금속 코팅층(30)의 두께는 0.01 내지 10 ㎛로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기와 같이 금속 코팅층(30)과 전도성 물질 코팅층(20), 특히 ITO의 두께가 형성되는 경우에 식각 공정에서 제작이 용이할 수 있으므로 상기 범위의 두께를 가지는 것이 공정을 줄이고 제작을 용이하게 하고, 상기 절연체층(10)의 두께는 상기 범위 내인 경우에 내구성을 확보할 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 금속 코팅층(30)의 두께는 0.5 내지 0.6 ㎛이고, 상기 전도성 물질 코팅층(20)이 ITO인 경우에 ITO층의 두께는 0.01 내지 0.02 ㎛인 것이 우수한 식각성 및 패턴형성 특성을 갖는 측면에서 좋고, 상기 절연체층(10)의 두께는 절연체층(10)이 유기 절연체인 경우에 50 내지 175 ㎛인 것이 디바이스와의 조립 용이성 측면 및 콤팩트 사이즈 디바이스 제작에 좋다.

이와 같이 준비된 터치패널 제조용 패드는 도 2의 최상단에 그 구체적인 단면구조의 예를 도시한 바와 같으며, 이와 같은 터치패널 제조용 패드는 상기 기술한 본 발명의 제조방법을 통하여 터치패널용 패드로 형성되어진다.

즉, 도 2에 그 구체적인 예를 도시한 바와 같이, 첫 번째 패턴 형성공정으로, 상기 터치패널 제조용 패드의 금속 코팅층(30) 중에서 리드선 해당부분(100)의 금속 코팅층(30)은 남기면서, 적어도 윈도우 해당 부분(200)의 금속 코팅층(30)은 식각되도록 금속코팅층(30)을 식각하는 단계를 진행한다. 이를 통하여 적어도 윈도우 해당 부분(200)에 존재하는 금속 코팅층(30)은 원재료로 공급된 상태(물론 식각 전 세척 공정 등의 통상의 공정이 진행될 수 있음은 물론이다.)에서 바로 식각되어 제거되므로, 종래와 같은 파티클 오염의 발생 없이 제거가 이루어지게 되어 잔사에 따른 불량을 막을 수 있으며, 윈도우 부분(200)을 제외한 부분은 잔사가 발생하여도 투광부가 아니므로 문제가 되지 않는다. 상기 윈도우 부분(200)과 터치패턴(300), 리드선 패턴(100) 등은 도 3에 그 구체적인 예를 도시한 바와 같다.

다음으로, 상기 식각된 터치패널 제조용 패드에서 리드선(100)과 터치패턴(300)을 형성하도록 식각하는 단계를 진행하는데, 이는 상기 윈도우 부분(200)의 금속 코팅층(30)이 식각되어 제거된 터치패널 제조용 패드에서 윈도우 부분(200)에서는 터치패턴(300)을 형성하고, 나머지 윈도우 부분(200)의 외주면인 테두리 부분에서는 리드선 패턴(100)을 형성하는 단계로서, 터치패턴(300)은 전도성 물질 코팅층(20)만의 단층구조이고, 리드선 패턴(100)은 전도성 물질 코팅층(20) 및 이의 상부에 적층되는 금속 코팅층(30)의 2중층 구조이다.

상기 패턴들의 형성은 도 2에 그 구체적인 예를 도시(아래 경우 중에서 i)와 iv)만 도시)한 바와 같이, i)금속 코팅층(30)과 전도성 물질 코팅층(20)을 한꺼번에 식각하여 리드선 및 터치 패턴(100, 300)을 한번에 형성하거나, ii)금속 코팅층(30)을 먼저 식각하여 리드선 패턴(100)의 금속 패턴을 형성하고, 다음으로 전도성 물질 코팅층(20)을 식각하여 리드선 패턴(100) 및 터치패턴(300)을 완성하거나, iii)리드선 패턴 부분(100)에 대해서 금속 코팅층(30)과 전도성 물질 코팅층(20)을 한꺼번에 식각하여 리드선 패턴(100)을 한번에 형성하고, 터치 패턴 부분(300)에 대해서 전도성 물질 코팅층(20)을 식각하여 터치패턴 부분(300)을 완성하거나, iv)터치패턴 부분(300)에 대해서 전도성 물질 코팅층(20)을 먼저 식각하여 터치패턴(300)을 형성하고, 윈도우 테두리 부분에서 리드선 패턴 부분(100)만을 남기도록 금속 코팅층(30) 및 전도성 물질 코팅층(20)을 함께 식각하여 리드선 패턴 부분(100)을 완성하는 등의 다양한 방법으로 이를 진행할 수 있으며, 이는 패턴의 난이도, 공정설계의 용이성 등을 고려하여 이를 조절할 수 있다. 바람직하게는 상기 단계 중 마지막 단계는 상기 식각된 터치패널 제조용 패드에서 리드선과 정전용량 터치패턴을 한꺼번에 형성하도록 식각하는 것이 공정의 단축을 통하여 생산성을 확보할 수 있어서 좋으며, 이에 대한 구체적인 예는 도 2의 좌측 플로우를 따라 도시한 바와 같다.

상기 금속 코팅층(30)과 전도성 물질 코팅층(20)의 분리된 식각 또는 동시 식각에는 공지의 다양한 방식이 이에 적용되어 이를 행할 수 있고, 이와 같은 부분적인 식각을 위하여 종래의 포토리소그래피 방법이나, 기타 공지의 다양한 부분적 식각 방법을 적용할 수 있다.

또한 본 발명은 이와 같은 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 터치패널용 패드를 제공하는 바, 이는 상기 본 발명의 터치패널용 패드의 제조방법에 의하여 제조되어, 투광절연체층(10); 상기 투광절연체층(10)의 상면 중, 터치패턴(300) 및 리드선 패턴(100)에 해당하는 부분에 적층되는 투광전도성 물질 코팅층(20); 및, 상기 투광전도성 물질 코팅층(20)의 상면 중, 리드선 패턴(100)에 해당하는 부분에 적층되는 금속 코팅층(30)을 포함하여 구성된다. 이에 대한 구체적인 예는 도 2의 최종 공정이 완료된 패드 또는 도 3에 도시한 바와 같다.

또한 본 발명은 이와 같이 패턴이 형성된 패드를 이용한 터치패널을 제공하는 바, 이는 전도성 패턴이 형성된 패드를 포함하는 터치패널에 있어서, 상기 패드는 상기 본 발명의 터치패널용 패드이고, 상기 패드의 일면에 결합하는 접착제층을 포함하는 구성을 가진다. 즉, 본 발명에 의하여 제작된 터치패널용 패드를 터치 감지를 위한 패드로 적용한 터치패널을 의미하는 것으로, 통상의 LCD 등의 디스플레이와 적층되어 터치스크린을 형성하는 터치패널에서 터치를 감지하는 터치 패턴 및 이의 신호를 전달하는 리드선 패턴을 가지는 터치패널용 패드를 본 발명의 터치패널용 패드로 가지는 터치패널을 의미한다.

이에는 통상의 저항막 방식 및 정전용량 방식의 터치패널이 이에 모두 포함되고, 여기에서 투명 절연체층에 터치패턴 및 리드선 패턴을 가지는 터치패널용 패드가 본 발명의 터치패널용 패드인 것을 특징으로 하는 것으로, 이의 다른 레이어들과의 적층을 위하여 상기 패드의 일면에는 접착제층을 가진다. 이는 통상의 터치패널의 적층구조이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.

Claims

유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 투광절연체층, 상기 투광절연체층의 상면에 형성되어지는 투광전도성 물질 코팅층 및, 상기 투광전도성 물질 코팅층의 상면에 형성되어지는 금속 코팅층을 포함하는 터치패널 제조용 패드를 준비하는 단계;

상기 터치패널 제조용 패드의 금속 코팅층 중에서 리드선 해당부분의 금속 코팅층은 남기면서, 적어도 윈도우 해당 부분의 금속 코팅층은 식각되도록 금속코팅층을 식각하는 단계; 및

상기 식각된 터치패널 제조용 패드에서 리드선과 터치패턴을 형성하도록 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널용 패드의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 투광절연체층은 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리카보네이트(PC)이고,

상기 투광전도성 물질 코팅층은 TCO이고,

상기 금속 코팅층의 금속은 구리 또는 알루미늄인 것을 특징으로 하는 터치패널용 패드의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 중 마지막 단계는 상기 식각된 터치패널 제조용 패드에서 리드선과 정전용량 터치패턴을 한꺼번에 형성하도록 식각하는 것을 특징으로 하는 터치패널용 패드의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 의하여 제조되어,

투광절연체층;

상기 투광절연체층의 상면 중, 터치패턴 및 리드선 패턴에 해당하는 부분에 적층되는 투광전도성 물질 코팅층; 및,

상기 투광전도성 물질 코팅층의 상면 중, 리드선 패턴에 해당하는 부분에 적층되는 금속 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널용 패드.
전도성 패턴이 형성된 패드를 포함하는 터치패널에 있어서,

상기 패드는 제4항의 터치패널용 패드이고,

상기 패드의 일면에 결합하는 접착제층을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식 터치패널.