WO2012047013A2 - 정전용량방식 터치 패널 소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

정전용량방식 터치 패널 소자 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2012047013A2
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touch panel
panel device
film
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capacitive touch
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경충현
안희철
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네오뷰코오롱 주식회사
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    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a capacitive touch panel device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a touch panel device capable of improving transmittance of the panel device by locally forming an insulating film on a transparent bridge. It relates to a manufacturing method thereof.
  • a touch screen is an input device that can be easily used by anyone, men and women, by interactively and intuitively manipulating various multiplayers such as a computer and a mobile phone by simply touching a button displayed on a display with a finger.
  • Such a touch screen is a resistive method, a capacitive method, an infrared method, an ultrasonic method, and the like, and the resistive method is generally used in the current method, and the capacitive method is used to minimize the thickness thereof. .
  • the capacitive touch screen has an indium tin oxide (ITO) structure having a conductive floodlight plate, an electrode portion formed of silver (Ag) powder on the edge of the ITO, and an insulation of a lower portion of the electrode It is generally composed of an insulating coating.
  • ITO indium tin oxide
  • the ITO is composed of an ITO film made of a light-transmissive resin, and an ITO coating layer having a conductive material coated on the lower portion of the ITO film.
  • each electrode provided at four sides according to a change in capacitance through the finger detects the touch position, thereby detecting the touch position.
  • FIG. 1 is a plan view 100 of a conventional capacitive touch panel device
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the touch panel device 100 of FIG. 1 cut along the direction AA ′.
  • the conventional capacitive touch panel device 100 includes a single layer in which an X-axis sensing pattern 110 and a Y-axis sensing pattern 120 are formed on the substrate 160.
  • the Y-axis detection pattern 120 is connected to each other in the longitudinal direction, and in the case of the X-axis detection pattern 110, they are spaced apart from each other and do not contact with the Y-axis detection pattern 120, the X
  • a separate contact hole 140 is provided on the contact hole 140 and the upper portion of the contact hole 140, and a bridge for connecting the contact hole 140 to each other ( 130) A pattern was needed.
  • an insulating layer 150 is formed on both the upper surface of the X-axis sensing pattern 110 and the inside of the bridge 130. .
  • the transmittance is lowered due to the insulating film 150, and as a result, the overall resolution of the display device is deteriorated. .
  • the bridge 130 is made of the same material as the sensing patterns 110 and 120. As described above, when the insulating film 150 is provided only in a couple, the same material may not be used. It was.
  • the bridge 130 and the sensing patterns 110 and 120 are made of different materials, and the bridge 130 is also visually identified. It acted as a problem of reducing the overall transmittance of the panel 100.
  • connection bridge of the sensing pattern is provided under the insulating film, the same conductive transparent film as the sensing pattern may be used to provide a touch panel device and a method of manufacturing the same, which may improve the overall transmittance of the touch panel. It is done.
  • a method of manufacturing a capacitive touch panel device comprising: preparing a transparent substrate; depositing a first conductive transparent film having a predetermined thickness on one surface of the substrate; Depositing a metal film having a predetermined thickness on the upper surface, forming an electrode wiring by exposing or etching the metal film, forming a bridge by exposing or etching the first conductive transparent film, and forming a bridge. Forming an insulating layer on an upper portion, depositing a second conductive transparent layer on the electrode wirings, the bridges and the insulating layer, and exposing or etching the second conductive transparent layer to form a first sensing pattern and a second sensing pattern. It includes.
  • the transparent substrate is any one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), acrylic (Acryl), polyethylene naphthalate (PEN), and glass, and the transparent substrate is a film ( film).
  • the first and second conductive transparent films may include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), AZO (Al-dopedZnO), carbon nanotubes (CNT), and conductive polymers (PEDOT; poly). (3,4-ethylenedioxythiophene)), silver (Ag) and copper (Cu) is made of any one selected from the group consisting of a transparent ink, the first and second conductive transparent film is a 30nm thickness using a sputter (sputter) Is deposited.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • AZO Al-dopedZnO
  • CNT carbon nanotubes
  • PEDOT conductive polymers
  • the metal film is copper (Cu), nickel (Ni), aluminum (Al), chromium (Cr), molybdenum (Mo), silver (Ag), gold (Au), and molybdenum (Mo) / aluminum (Al).
  • Molybdenum (Mo) is made of any one selected from the group consisting of a multilayer film, the metal film is deposited to a thickness of 300nm using a sputter (sputter).
  • the first sensing pattern includes a plurality of triangular or square sensing pads spaced apart from each other
  • the second sensing pattern includes a plurality of triangular or square sensing pads
  • each sensing pad is connected in a longitudinal direction.
  • the first sensing pattern is arranged to be orthogonal to the sensing pad spaced apart portion of the first sensing pattern.
  • the bridges connect the first sensing patterns spaced apart from each other in the lateral direction.
  • a passivation layer is further provided on upper surfaces of the first and second sensing patterns.
  • the present invention has the following excellent effects.
  • the transmittance can be improved by locally forming the insulating film only in necessary portions.
  • connection bridge of the sensing pattern is provided under the insulating layer, the same conductive transparent film as the sensing pattern may be used to improve the overall transmittance of the touch panel.
  • the passivation layer has a more improved durability, there is no need to provide a separate contact hole, the manufacturing process is simple, there is an excellent effect that the production cost is reduced.
  • FIG. 1 is a plan view of a conventional capacitive touch panel device.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the touch panel device of FIG. 1 taken along the line AA ′.
  • 3 is an overall manufacturing process of the capacitive touch panel device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of a touch panel device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a cross-sectional view of the touch panel device according to the exemplary embodiment cut in the B-B 'direction.
  • Figure 3 is an overall manufacturing process of the capacitive touch panel device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a plan view of a touch panel device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is an embodiment of the present invention It is sectional drawing which cut
  • the method of manufacturing the capacitive touch panel device 200 according to the exemplary embodiment of the present invention is first used as a step (S100) of preparing a transparent substrate 210.
  • the substrate 210 is an insulating substrate made of a transparent material, the substrate 210 is not greatly limited.
  • the transparent substrate 210 is any one selected from the group consisting of PET (Polyethylene Terephthalate), PI (polyimide), acrylic (Acryl), PEN (Polyethylene Naphthalate) and glass (Glass)
  • PET Polyethylene Terephthalate
  • PI polyimide
  • acrylic Acryl
  • PEN Polyethylene Naphthalate
  • Glass Glass
  • the deposition method of the first conductive transparent film is PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition), Sputtering process such as Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD), direct printing such as screen printing, gravure, gravure offset or inkjet,
  • the deposition may be performed using a coating process, a wet or dry plating process, or the like.
  • a sputter was used and deposited at a thickness of 30 nm.
  • the deposition thickness is not necessarily limited to 30 nm, of course, can be variously adjusted according to the use state.
  • the first conductive transparent film may use various materials, in an embodiment of the present invention, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), AZO (Al-dopedZnO), and carbon nanotubes ( CNT), a conductive polymer (PEDOT; poly (3,4-ethylenedioxythiophene)), silver (Ag) and copper (Cu) transparent ink may be used.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • AZO Al-dopedZnO
  • CNT carbon nanotubes
  • PEDOT polymer
  • silver (Ag) and copper (Cu) transparent ink may be used.
  • the first conductive transparent film uses indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • the metal film is the same as the deposition method of the first conductive transparent film described above.
  • the metal film may be deposited using metals of various materials, but in one embodiment of the present invention, copper (Cu), nickel (Ni), aluminum (Al), chromium (Cr), molybdenum (Mo), and silver Deposition was carried out using any one of (Ag), gold (Au), and molybdenum (Mo) / aluminum (Al) / molybdenum (Mo) multilayer film.
  • an electrode wiring 220 is formed by exposing or etching the deposited metal film (S400), and the electrode wiring 220 is connected to the first and second sensing patterns 250 and 260, which will be described later.
  • the method of forming the electrode wiring 220 may be formed through various methods, in the embodiment of the present invention used a general photolithography (Photolithography).
  • step S500 the bridge 230 is formed by exposing or etching the first conductive transparent film, and the bridge 230 crosses the first sensing patterns 250, which will be described later. To connect with each other.
  • the bridge 230 may be formed in various thicknesses, but in one embodiment of the present invention, the bridge 230 may be formed to 50 nm or less in consideration of the transmittance of the entire panel element 200.
  • the width of the bridge 230 may be formed in various areas, but in one embodiment of the present invention, the bridge 230 may be formed to 30 ⁇ 30 ⁇ m or less in consideration of the transmittance of the entire panel.
  • the bridge 230 is formed from the first conductive transparent film and is also transparent, thereby increasing the overall transmittance of the panel element 200.
  • the insulating film 240 according to an embodiment of the present invention is formed locally on the upper portion of the bridge (230), unlike the prior art to form an insulating film on the entire transmittance of the panel device 200 Can improve.
  • the conventional bridge is provided with the same material as the sensing pattern, when only a couple of insulating films have the problem that the same material cannot be used.
  • the bridge and the sensing pattern are made of different materials, which also serves as a problem of reducing the overall panel transmittance because the bridge is visually identified.
  • the bridge 230 and the sensing patterns 250 and 260 are made of the same transparent material while the insulating film 240 is provided on the bridge 230 to prevent the bridge from being etched. 230 may be protected.
  • the upper insulating film 240 may be formed in various thicknesses, in one embodiment of the present invention in consideration of the transmittance of the panel element 200 is formed to a thickness of 3 ⁇ m or less.
  • a step (S700) of depositing a second conductive transparent film on the entire surface of the electrode wiring 220, the bridge 230, and the insulating film 240, and the method, material, thickness, etc. of the second conductive transparent film are described in detail. Since the same as the first conductive transparent film, a detailed description thereof will be omitted below.
  • the first conductive pattern and the second conductive pattern may be formed by exposing or etching the second conductive transparent layer, and the first and second sensing patterns 250 and 260 may be touch panel elements 200. ) Detects the position of the touched part.
  • the first sensing pattern 250 may be patterned in various shapes as a part for detecting a position in the horizontal axis direction. However, in the exemplary embodiment of the present invention, Comprising a plurality of triangular or rectangular sensing pads spaced apart from each other, the first sensing pattern 250 is connected to each other in the horizontal direction through the bridge (230).
  • the second sensing pattern 260 detects the position in the longitudinal axis direction
  • the second sensing pattern 260 may also be patterned in various shapes.
  • it is made of a rectangular sensing pad and each sensing pad is connected in the longitudinal direction, and arranged between the first sensing pattern 250 to form orthogonal to the sensing pad spaced portion of the first sensing pattern 250. .
  • the first sensing patterns 250 are connected to each other in the lateral direction through the bridge 230, and the second sensing patterns 260 are connected to each other in the longitudinal direction, and the first sensing patterns ( The bridge 230 connecting the 250 and the second sensing pattern 260 are electrically separated through the insulating layer 240.
  • the method of manufacturing a touch panel device according to the present invention may further include a passivation layer forming step (S900) for protecting the panel device from an external environment on the upper surfaces of the first and second sensing patterns.
  • S900 passivation layer forming step
  • the present invention does not need to form the insulating film in the entire panel element, unlike the prior art, thereby maximizing the transmittance of the panel element, and in addition, it is not necessary to include a contact hole which is an essential component of the prior art manufacturing process. Is simple, economical,
  • the transmittance can be improved considerably.
  • the present invention can be used as a touch panel device of a touch screen provided in a computer or a mobile phone, in particular, a capacitive touch panel device, improves the transmittance of the touch panel device, simplify the manufacturing process and reduce the production cost
  • a touch panel device can be provided.

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Abstract

본 발명은 정전용량방식 터치 패널 소자 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 투명 기판을 준비하는 단계, 상기 기판의 일면에 일정 두께의 제 1 전도성 투명막을 증착하는 단계, 상기 제 1 전도성 투명막의 상부에 일정 두께의 금속막을 증착하는 단계, 상기 금속막을 노광 또는 에칭하여 전극배선을 형성하는 단계, 상기 제 1 전도성 투명막을 노광 또는 에칭하여 브릿지(Bridge)를 형성하는 단계, 상기 브릿지(Bridge)의 상부 일부분에 절연막을 형성하는 단계, 상기 전극배선, 브릿지 및 절연막 상부에 제 2 전도성 투명막을 증착하는 단계, 상기 제 2 전도성 투명막을 노광 또는 에칭하여 제 1 감지패턴 및 제 2 감지패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법 및 이를 통해 제조되는 터치 패널 소자에 과한 것이다.

Description

정전용량방식 터치 패널 소자 및 이의 제조방법
본 발명은 정전용량방식의 터치 패널 소자 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 투명한 브릿지(Bridge) 상부에 절연막을 국부적으로 형성함으로써, 상기 패널 소자의 투과도를 향상시킬 수 있는 터치 패널 소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 터치스크린은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 컴퓨터, 핸드폰 등 각종 멀티 플레이어를 대화적, 직감적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력장치이다.
이와 같은 터치스크린은 저항막 방식과 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등이 사용되고 있으며, 현재 사용되는 방식에 있어서 저항막 방식이 대세를 이루고 있고, 그 두께를 최소화함에 있어서는 정전용량 방식이 사용되고 있다.
한편, 상기 정전용량 방식의 터치스크린은 그 구조가 도전 투광판으로 이루어진 ITO(Indium Tin Oxide)와, 상기 ITO의 테두리에 은(Ag) 분 페인트로 형성한 전극부와, 상기 전극의 하부를 절연하는 절연 코팅부로 구성되는 것이 일반적이다.
그리고 상기 ITO는 투광성 수지로 이루어진 ITO 필름과, 상기 ITO 필름의 하부에 도전성 물질이 코팅 형성된 ITO코팅층으로 구성된다.
상기한 바와 같은 종래의 정전용량 방식의 터치스크린은 손가락으로 ITO의 상면을 터치하게 되면 손가락을 통하여 정전용량의 변동에 따라 4 변에 구비된 각 전극이 이를 감지함으로써 터치 위치를 감지할 수 있도록 하는 것이다.
그러나, 종래의 정전용량 방식의 터치스크린 패널의 제조 공정에서 다음과 같은 문제점들이 발생한다.
이하에서는 도 1a 및 1b 를 참조하여 종래 터치 패널 소자의 문제점에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 도 1 은 종래 정전용량방식 터치 패널 소자의 평면도(100)이며, 도 2 는 도 1의 터치 패널 소자(100)를 A-A'방향으로 절단한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 정전용량방식 터치 패널 소자(100)는 X축 감지패턴(110) 및 Y축 감지패턴(120)이 기판(160) 상부에 형성된 하나의 층으로 이루어져 있다.
이때, 상기 Y축 감지패턴(120)은 서로 종 방향으로 연결되어 있으며, 상기 X축 감지패턴(110)의 경우, 서로 이격 되어 있어 이를 상기 Y축 감지패턴(120)과 접하지 않고, 상기 X축 감지패턴(110)들끼리 연결하기 위해 별도의 컨텍트 홀(contact hole)(140) 및 상기 컨텍트 홀(140)의 상부에 구비되며 상기 컨텍트 홀(140)을 서로 연결하기 위한 브릿지(brideg)(130) 패턴이 필요하였다.
따라서, 종래의 정전용량방식 터치 패널 소자(100)의 경우, 상기 별도의 컨텍트 홀(140)을 구비하여야 하므로 그만큼 제조공정이 복잡하고 이로 인한 패널의 생산 단가가 상승하는 문제점이 있었다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 정전용량방식 터치 패널 소자(100)의 경우, X축 감지패턴(110) 상부 표면 및 상기 브릿지(130) 내부 모두에 절연막(150)이 형성되어 있다.
따라서, 전체적으로 형성된 절연막(150)을 구비한 종래의 정전용량방식 터치 패널 소자(100)의 경우, 상기 절연막(150)으로 인하여 투과도가 저하되고, 결과적으로 디스플레이 장치의 전체적인 해상도를 떨어트리는 문제가 있었다.
이를 어느 정도 해결하고자, 상기 절연막(150)을 상기 브릿지(130) 하부에만 일 부분만 형성하고자 하는 노력이 있었다.
그러나 일반적으로 상기 브릿지(130)는 상기 감지패턴(110)(120)과 동일한 물질로 구비되는데, 상술한 바와 같이 일 부부에만 절연막(150)을 구비하는 경우에는 동일 물질을 사용할 수 없는 문제가 발생하였다.
이는 포토리소그래피(photolithography) 공정에 있어서, 동일 물질은 같이 에칭되기 때문이다.
따라서, 일 부분에만 절연막(150)을 구비하고자 하는 경우, 상기 브릿지(130)와 상기 감지패턴(110)(120)은 서로 다른 물질로 이루어져 하는데, 이 역시 상기 브릿지(130)가 육안으로 식별되어 전체적인 패널(100)의 투과도를 감소시키는 문제로 작용하였다.
본 발명의 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,
먼저, 절연막을 필요한 부분에만 국부적으로 형성함으로써 투과도가 향상된 터치 패널 소자 및 이의 제조방법 제공을 일 목적으로 한다.
또한, 감지패턴의 연결 브릿지(Bridge)는 절연막의 하부에 구비됨으로써, 상기 감지패턴과 동일한 전도성 투명막을 이용할 수 있어 터치 패널의 전체적인 투과도를 향상시킬 수 있는 터치 패널 소자 및 이의 제조방법 제공을 다른 목적으로 한다.
아울러 페시베이션 레이어(Passivation layer)를 구비하여 더욱 향상된 내구성을 갖고, 별도의 컨텍트 홀을 구비할 필요가 없어 제조 공정이 단순하고, 생산 비용이 절감된 터치 패널 소자 및 이의 제조방법 제공을 또 다른 목적으로 한다.
한편, 본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법은 투명 기판을 준비하는 단계, 상기 기판의 일면에 일정 두께의 제 1 전도성 투명막을 증착하는 단계, 상기 제 1 전도성 투명막의 상부에 일정 두께의 금속막을 증착하는 단계, 상기 금속막을 노광 또는 에칭하여 전극배선을 형성하는 단계, 상기 제 1 전도성 투명막을 노광 또는 에칭하여 브릿지(Bridge)를 형성하는 단계, 상기 브릿지(Bridge)의 상부 일부분에 절연막을 형성하는 단계, 상기 전극배선, 브릿지 및 절연막 상부에 제 2 전도성 투명막을 증착하는 단계, 상기 제 2 전도성 투명막을 노광 또는 에칭하여 제 1 감지패턴 및 제 2 감지패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 투명 기판은 PET(Polyethylene Terephthalate), PI(polyimide), 아크릴(Acryl), PEN(Polyethylene Naphthalate) 및 글라스(Glass)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 이용하며, 상기 투명 기판은 필름(film)형태로 이루어진다.
바람직하게는 상기 제 1 및 제 2 전도성 투명막은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), AZO(Al-dopedZnO), 탄소나노튜브(CNT), 전도성 고분자(PEDOT;poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 은(Ag) 및 구리(Cu) 투명잉크로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어지며, 상기 제 1 및 제 2 전도성 투명막은 스퍼터(sputter)를 이용하여 30㎚ 두께로 증착된다.
바람직하게는 상기 금속막은 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 금(Au) 및 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo) 다층막으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어지며, 상기 금속막은 스퍼터(sputter)를 이용하여 300㎚ 두께로 증착된다.
바람직하게는 상기 제 1 감지패턴은 서로 이격된 복 수개의 삼각형 또는 사각형 센싱패드로 이루어지고, 상기 제 2 감지패턴은 복 수개의 삼각형 또는 사각형 센싱패드로 이루어지고 각각의 센싱패드는 종 방향으로 연결되어 있으며, 상기 제 1 감지패턴 사이에서 상기 제 1 감지패턴의 센싱패드 이격 부분과 직교형태를 이루도록 배열된다.
바람직하게는 상기 브릿지(Bridge)는 이격된 상기 제 1 감지패턴을 횡 방향으로 서로 연결한다.
바람직하게는 상기 제 1 및 제 2 감지패턴의 상부 표면에는 페시베이션 레이어(Passivation layer)가 더 구비된다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과가 있다.
먼저, 절연막을 필요한 부분에만 국부적으로 형성함으로써 투과도를 향상시킬 수 있다.
또한, 감지패턴의 연결 브릿지(Bridge)는 절연막의 하부에 구비됨으로써, 상기 감지패턴과 동일한 전도성 투명막을 이용할 수 있어 터치 패널의 전체적인 투과도를 향상시킬 수 있다.
아울러 페시베이션 레이어(Passivation layer)를 구비하여 더욱 향상된 내구성을 갖고, 별도의 컨텍트 홀을 구비할 필요가 없어 제조 공정이 단순하고, 생산 비용이 절감되는 우수한 효과가 있다.
도 1 은 종래의 정전용량방식 터치 패널 소자의 평면도다.
도 2 는 도 1 의 터치 패널 소자를 A-A'방향으로 절단한 단면도다.
도 3 은 본 발명의 일실시 예에 따른 정전용량방식 터치 패널 소자의 전체 제조 공정도다.
도 4 는 본 발명의 일실시 예에 따른 터치 패널 소자의 평면도다.
도 5 는 본 발명의 일실시 예에 따른 터치 패널 소자를 B-B'방향으로 절단한 단면도다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
먼저, 도 3 은 본 발명의 일실시 예에 따른 정전용량방식 터치 패널 소자의 전체 제조 공정도이며, 도 4 는 본 발명의 일실시 예에 따른 터치 패널 소자의 평면도, 도 5 는 본 발명의 일실시 예에 따른 터치 패널 소자를 B-B'방향으로 절단한 단면도다.
이하, 도 3 내지 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 정전용량방식 터치 패널 소자(200)의 제조방법은 먼저, 투명기판(210)을 준비하는 단계(S100)로 이때 사용되는 기판(210)은 투명한 재질의 절연성 기판이라면 그 종류에 있어서 크게 제한받지 아니한다.
다만, 본 발명의 일실시 예에 있어서 상기 투명기판(210)은 PET(Polyethylene Terephthalate), PI(polyimide), 아크릴(Acryl), PEN(Polyethylene Naphthalate) 및 글라스(Glass)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 이용할 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 필름(film) 형태의 글라스 기판(210)을 이용하여 준비하였다.
다음으로 상기 투명기판(210)의 일면에 일정 두께의 제 1 전도성 투명막을 증착하는 단계(S200)로, 상기 제 1 전도성 투명막의 증착 방법은 PVD(Physical Vapour Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등의 스퍼터링(Sputtering) 공정, 스크린 프린팅(Screen Printing), 그라이버(Gravure), 그라이버 오프셋(Gravure Offset) 또는 잉크젯(Intjet) 등의 다이렉트 프린팅(Direct Printing), 코팅(Coating) 공정, 습식 또는 건식도금 공정 등을 이용하여 증착할 수 있다.
그러나 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 스퍼터(sputter)를 이용하였으며 30㎚ 두께로 증착하였다.
다만, 증착 두께는 반드시 30㎚로 한정되는 것은 아니며, 사용상태에 따라 다양하게 조절 가능함은 물론이다.
그리고 상기 제 1 전도성 투명막은 다양한 소재를 이용할 수 있으나, 본 발명의 실시 예에 있어서는 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), AZO(Al-dopedZnO), 탄소나노튜브(CNT), 전도성 고분자(PEDOT;poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 은(Ag) 및 구리(Cu) 투명잉크 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 상기 제 1 전도성 투명막은 인듐-틴-옥사이드(ITO)를 이용하였다.
다음으로 증착된 상기 제 1 전도성 투명막의 상부에 일정 두께의 금속막을 증착하는 단계(S300)로, 상기 금속막은 상술한 제 1 전도성 투명막의 증착 방법과 동일하다.
그리고 상기 금속막은 다양한 소재의 금속을 이용하여 증착될 수 있으나, 본 발명의 일실시 예에 있어서는 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 금(Au) 및 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo) 다층막 중 어느 하나를 이용하여 증착하였다.
다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 크롬(Cr)을 이용하여 300㎚의 두께로 증착하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다양한 두께로 증착될 수 있음은 물론이다.
다음은 증착된 상기 금속막을 노광 또는 에칭하여 전극배선(220)을 형성(S400)하였으며, 상기 전극배선(220)은 후술할 제 1 및 제 2 감지패턴(250)(260)과 각각 연결된다.
한편, 상기 전극배선(220)의 형성방법은 다양한 방법을 통해 형성될 수 있으나, 본 발명의 일실시 예에 있어서는 일반적인 포토리소그래피(Photolithography)를 이용하였다.
다음으로 상기 제 1 전도성 투명막을 노광 또는 에칭하여 브릿지(Bridge)(230)를 형성하는 단계(S500)로, 상기 브릿지(Bridge)(230)는 후술할 상기 제 1 감지패턴(250)들을 횡 방향으로 서로 연결하는 역할을 수행한다.
한편, 상기 브릿지(Bridge)(230)는 다양한 두께로 이루어질 수 있으나 본 발명의 일실시 예에 있어서는 패널 소자(200) 전체의 투과도를 고려하여 50㎚ 이하로 형성될 수 있다.
아울러 상기 브릿지(Bridge)(230)의 넓이는 다양한 넓이로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 일실시 예에 있어서는 패널 전체의 투과도를 고려하여 30×30㎛ 이하로 형성될 수 있다.
본 발명의 경우, 상기 브릿지(Bridge)(230)는 상기 제 1 전도성 투명막으로부터 형성되는 것으로 역시 투명하며 이를 통해 패널 소자(200)의 전체 투과도를 높이는 효과가 있다.
다음으로, 상기 브릿지(Bridge)(230)의 상부 일부분에 국부적으로 절연막(240)을 형성하는 단계(S600)로, 상기 절연막(240)은 후술할 상기 제 1 감지패턴(250)을 연결하는 브릿지(Bridge)(230)와 제 2 감지패턴(260)이 접촉되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
아울러 본 발명의 일실시 예에 따른 상기 절연막(240)은 전체에 절연막을 형성하는 종래 기술과는 달리 상기 브릿지(Bridge)(230)의 상부 일부분에 국부적으로 형성됨으로써 패널 소자(200) 전체의 투과도를 향상시킬 수 있다.
한편, 종래의 브릿지는 감지패턴과 동일한 물질로 구비되는데, 일 부부에만 절연막을 구비하는 경우에는 동일 물질을 사용할 수 없는 문제가 발생하였다.
이는 포토리소그래피(photolithography) 공정에 있어서, 동일 물질은 같이 에칭되기 때문이다.
따라서, 종래의 기술의 경우 일부분에만 절연막을 구비하고자 하는 경우, 브릿지와 감지패턴은 서로 다른 물질로 이루어져 하는데, 이 역시 브릿지가 육안으로 식별되어 전체적인 패널의 투과도를 감소시키는 문제로 작용하였다.
본 발명은 이와 관련하여, 상술한 바와 같이 브릿지(230)와 감지패턴(250)(260)이 투명한 동일 물질로 이루어지면서도 상기 브릿지(230)상부에 절연막(240)을 구비함으로써 에칭으로부터 상기 브릿지(230)를 보호할 수 있다.
아울러 상지 절연막(240)을 다양한 두께로 형성될 수 있으나, 본 발명의 일실시 예에 있어서는 패널 소자(200)의 투과도를 고려하여 3㎛ 이하의 두께로 형성된다.
다음으로 상기 전극배선(220), 브릿지(230) 및 절연막(240) 상부 표면 전체에 제 2 전도성 투명막을 증착하는 단계(S700)로, 상기 제 2 전도성 투명막의 증착 방법, 소재, 두께 등은 상술한 상기 제 1 전도성 투명막과 동일하므로 이하에서는 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
다음으로 상기 제 2 전도성 투명막을 노광 또는 에칭하여 제 1 감지패턴 및 제 2 감지패턴을 형성하는 단계(S800)로, 상기 제 1 및 제 2 감지패턴(250)(260)은 터치 패널 소자(200)의 터치시 터치되는 부분의 위치를 감지하는 역할을 수행한다.
이에 대해 도 3 및 4를 참조하여 좀더 상세히 설명하면, 상기 제 1 감지패턴(250)은 횡 축 방향의 위치를 감지하는 부분으로 다양한 형상으로 패턴화될 수 있으나, 본 발명의 일실시 예에 있어서는 서로 이격된 복 수개의 삼각형 또는 사각형 센싱패드로 이루어지며, 상기 제 1 감지패턴(250)은 상기 브릿지(230)를 통해 횡 방향으로 서로 연결된다.
그리고, 상기 제 2 감지패턴(260)은 종 축 방향의 위치를 감지하는 부분으로 역시 다양한 형상으로 패턴화될 수 있으나, 본 발명의 일실시 예에 있어서는 도 3에 도시된 바와 같이 복 수개의 삼각형 또는 사각형 센싱패드로 이루어지고 각각의 센싱패드는 종 방향으로 연결되어 있으며, 상기 제 1 감지패턴(250) 사이에서 상기 제 1 감지패턴(250)의 센싱패드 이격 부분과 직교형태를 이루도록 배열되어 있다.
결과적으로 상기 제 1 감지패턴(250)은 상기 브릿지(230)를 통해 횡 방향으로 서로 연결되어 있고 상기 제 2 감지패턴(260)은 패턴 자체가 종 방향으로 연결되어 있으며, 상기 제 1 감지패턴(250)을 연결하는 브릿지(230) 및 상기 제 2 감지패턴(260)은 상기 절연막(240)을 통해 전기적으로 분리되어 있다.
다음으로 본 발명에 따른 터치 패널 소자의 제조방법은 상기 제 1 및 제 2 감지패턴 상부 표면에는 패널 소자를 외부 환경으로부터 보호하기 위한 페시베이션 레이어(Passivation layer) 형성 단계(S900)를 더 포함할 수 있다.
이를 통해 본 발명은 종래기술과 달리 상기 절연막을 패널 소자 전체에 형성할 필요가 없어 상기 패널 소자의 투과도를 극대화할 수 있으며, 아울러, 종래기술에 필수구성인 컨텍트 홀을 구비할 필요가 없어 제조공정이 단순하고, 경제적이며,
상술한 바와 같이 브릿지 상부에 절연막을 구비함으써 투과도 향상을 꽤 할 수 있다.
아울러 별도의 페시베이션 레이어(도시되지 않음)를 구비하여 패널 소자의 내구성을 향상시킬 수 있는 우수한 효과가 있다 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다 할 것이다.
본 발명은 컴퓨터 또는 핸드폰에 구비되는 터치스크린의 터치 패널 소자로 사용될 수 있으며, 특히, 정전용량방식의 터치 패널 소자이고, 상기 터치 패널 소자의 투과도를 향상시키며, 제조 공정의 단순화 및 생산비용을 절감시킬 수 있는 터치 패널 소자를 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법에 있어서,
    투명 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판의 일면에 일정 두께의 제 1 전도성 투명막을 증착하는 단계;
    상기 제 1 전도성 투명막의 상부에 일정 두께의 금속막을 증착하는 단계;
    상기 금속막을 노광 또는 에칭하여 전극배선을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전도성 투명막을 노광 또는 에칭하여 브릿지(Bridge)를 형성하는 단계;
    상기 브릿지(Bridge)의 상부 일부분에 절연막을 형성하는 단계;
    상기 전극배선, 브릿지 및 절연막 상부에 제 2 전도성 투명막을 증착하는 단계;
    상기 제 2 전도성 투명막을 노광 또는 에칭하여 제 1 감지패턴 및 제 2 감지패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기판은 PET(Polyethylene Terephthalate), PI(polyimide), 아크릴(Acryl), PEN(Polyethylene Naphthalate) 및 글라스(Glass)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 기판은 필름(film)형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전도성 투명막은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), AZO(Al-dopedZnO), 탄소나노튜브(CNT), 전도성 고분자(PEDOT;poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 은(Ag) 및 구리(Cu) 투명잉크로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전도성 투명막은 스퍼터(sputter)를 이용하여 30㎚ 두께로 증착되는 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속막은 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 금(Au) 및 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo) 다층막으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 금속막은 스퍼터(sputter)를 이용하여 300㎚ 두께로 증착되는 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 감지패턴은 서로 이격된 복 수개의 삼각형 또는 사각형 센싱패드로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 감지패턴은 복 수개의 삼각형 또는 사각형 센싱패드로 이루어지고 각각의 센싱패드는 종 방향으로 연결되어 있으며, 상기 제 1 감지패턴 사이에서 상기 제 1 감지패턴의 센싱패드 이격 부분과 직교형태를 이루도록 배열되는 특징으로 하는 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 브릿지(Bridge)는 이격된 상기 제 1 감지패턴을 횡 방향으로 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 감지패턴의 상부 표면에는 페시베이션 레이어(Passivation layer)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치 패널 소자의 제조방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항으로 제조되는 정전용량방식 터치 패널 소자.
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