KR102052165B1 - 터치스크린 패널의 제조방법 - Google Patents

터치스크린 패널의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치스크린 패널의 제조방법에 관한 것으로, 기판 상에 제 1 도전층 및 제 2 도전층을 형성하는 단계, 상기 제 2 도전층 상에 감광막을 형성하는 단계, 감지전극 및 배선에 대응하도록 광차단 패턴이 구비된 제 1 마스크를 사용하여 상기 감광막을 노광하는 단계, 상기 노광된 부분의 감광막을 제거하는 단계, 잔류된 상기 감광막을 마스크로 이용하여 노출된 부분의 상기 제 2 도전층 및 상기 제 1 도전층을 제거하는 단계, 상기 배선에 대응하도록 광차단 패턴이 구비된 제 2 마스크를 사용하여 상기 감광막을 노광하는 단계, 상기 노광된 부분의 감광막을 제거하는 단계, 잔류된 상기 감광막을 마스크로 이용하여 노출된 부분의 상기 제 2 도전층을 제거하여 상기 감지전극 및 배선을 완성하는 단계, 및 잔류된 상기 감광막을 제거하는 단계를 포함하며, 하나의 감광막을 두 번의 식각 공정을 위한 마스크로 사용할 있기 때문에 사진 공정이 단순화될 수 있다.

Description

터치스크린 패널의 제조방법 {Method for manufacturing a touch screen panel}
본 발명은 터치스크린 패널의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조 단계를 감소시킬 수 있는 터치스크린 패널의 제조방법에 관한 것이다.
근래에 들어 액정표시장치(LCD)나 유기전계발광 표시장치(OLED)에 터치스크린 패널이 적용되고 있다. 터치스크린 패널은 사용자의 손이나 펜과 같은 물체를 접촉하여 명령을 입력하는 장치로서, 두 전극 사이의 정전용량이나 전압 변화를 감지하여 접촉된 위치를 인식하고, 위치에 따른 사용자의 명령을 표시장치로 제공한다.
일반적으로 터치스크린 패널은 손이나 물체가 접촉되는 위치를 감지하기 위한 두 개의 감지전극과, 두 개의 감지전극에 각각 연결된 배선들을 포함한다. 따라서 터치스크린 패널을 제조하기 위해서는 감지전극 및 배선을 형성하기 위한 마스크가 각각 필요하며, 상기 마스크를 사용한 사진 공정 및 식각 공정을 진행하게 된다. 사진 공정은 감광막을 형성하는 단계, 마스크를 이용하여 감광막을 노광하는 단계 및 노광된 감광막을 현상하는 단계를 포함한다.
근래에 들어 높은 해상도 및 신뢰도가 요구되는 사진 공정에는 감광막으로서, 드라이 필름 포토레지스트(dry film photo resist)가 사용되고 있다. 드라이 필름 포토레지스트는 필름 형태로서, 가열된 롤러를 이용하여 도전층이나 절연층 상에 압착하며 밀착시킨 후 자외선(UV) 등으로 노광하고 현상하여 패터닝할 수 있다. 드라이 필름 포토레지스트를 마스크로 이용하여 도전층이나 절연층을 식각한 후에는 잔류된 드라이 필름 포토레지스트를 박리(strip)하여 제거한다.
따라서 한 번의 사진 공정은 여러 단계의 공정을 포함하기 때문에 사진 공정이 추가될 경우 전체 제조 단계가 복잡해지며, 또한, 감광막을 형성하는 과정에서 열 및 압착에 의한 변형이 초래될 수 있고, 감광막을 제거하는 과정에서 오염이나 불량이 유발될 수 있다.
본 발명의 실시예의 목적은 제조 단계를 감소시킬 수 있는 터치스크린 패널의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예의 다른 목적은 사진 공정에 의한 오염이나 불량을 감소시킬 수 있는 터치스크린 패널의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널의 제조방법은 기판 상에 제 1 도전층 및 제 2 도전층을 형성하는 단계, 상기 제 2 도전층 상에 감광막을 형성하는 단계, 감지전극 및 배선에 대응하도록 광차단 패턴이 구비된 제 1 마스크를 사용하여 상기 감광막을 노광하는 단계, 상기 노광된 부분의 감광막을 제거하는 단계, 잔류된 상기 감광막을 마스크로 이용하여 노출된 부분의 상기 제 2 도전층 및 상기 제 1 도전층을 제거하는 단계, 상기 배선에 대응하도록 광차단 패턴이 구비된 제 2 마스크를 사용하여 상기 감광막을 노광하는 단계, 상기 노광된 부분의 감광막을 제거하는 단계, 잔류된 상기 감광막을 마스크로 이용하여 노출된 부분의 상기 제 2 도전층을 제거하여 상기 감지전극 및 배선을 완성하는 단계, 및 잔류된 상기 감광막을 제거하는 단계를 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널의 제조방법은 상기 감지전극 및 배선을 포함하는 상기 기판 상에 절연층을 형성하는 단계, 상기 절연층을 패터닝하여 일 방향으로 배열된 상기 감지전극의 양측부를 노출시키는 단계, 상기 절연층 및 노출된 상기 감지전극 상에 제 3 도전층을 형성하는 단계, 및 상기 제 3 도전층을 패터닝하여 인접하는 상기 감지전극이 서로 연결되도록 브리지를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 포지티브형 감광막을 사용함으로써 제 1 마스크를 사용한 노광 공정시 노광되지 않은 부분을 제 2 마스크를 사용한 노광 공정으로 노광할 수 있다. 따라서 하나의 감광막을 두 번의 식각 공정을 위한 마스크로 사용할 있기 때문에 사진 공정이 종래에 비해 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널의 제조방법을 설명하기 위한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판(100)은 감지영역(12) 및 주변영역(14)을 포함한다.
기판(100)은 유리나 플라스틱과 같은 투명한 절연물로 이루어진 기판이나 가요성(flexibility) 기판을 사용한다.
감지영역(12)은 손이나 물체의 접촉되는 위치를 감지하는 영역으로서, 예를 들어, 기판(100)의 중앙부에 배치될 수 있으며, 감지영역(12)의 기판(100) 상에는 복수의 감지전극(20)이 형성된다. 복수의 감지전극(20)은 일 방향(예를 들어, X 방향)으로 서로 연결되도록 배열되는 복수의 제 1 감지패턴(22)과, 제 1 감지패턴(22)과 교차되는 방향(예를 들어, Y 방향)으로 서로 연결되도록 배열되는 복수의 제 2 감지패턴(24)을 포함한다. 제 1 감지패턴(22)과 제 2 감지패턴(24)은 투명한 도전성 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
제 1 감지패턴(22) 및 제 2 감지패턴(24) 중 어느 하나는 서로 연결되지 않는 독립된 패턴으로 분리되어 형성되며 브리지를 통해 서로 연결된다. 예를 들어, 제 2 감지패턴(24)이 연결부(24a)에 의해 서로 연결된 상태로 형성된 경우, 제 1 감지패턴(22)은 서로 분리되어 형성되고 브리지(22a)에 의해 서로 연결된다. 브리지(22a)는 제 2 감지패턴(24)의 연결부(24a)와 교차되도록 배치되며 절연층(도시안됨)에 의해 제 2 감지패턴(24)의 연결부(24a)와 전기적으로 절연된다.
상기 절연층은 제 1 감지패턴(22), 제 2 감지패턴(24) 및 연결부(24a) 상에 형성되며, 제 1 감지패턴(22)의 양측이 노출되도록 패터닝된다. 브리지(22a)는 절연층 상에 연결부(24a)와 교차하도록 배치되며 인접하는 제 1 감지패턴(22)의 노출된 부분을 서로 연결한다.
주변영역(14)은 감지영역(12)의 주변부로서, 주변영역(14)의 기판(100) 상에는 복수의 감지전극(20)과 연결되는 복수의 배선(30) 및 복수의 배선(30)과 연결되는 패드부(40)가 형성된다. 예를 들어, 복수의 제 1 감지패턴(22)과 연결되도록 배선(32)이 형성되고, 복수의 제 2 감지패턴(24)과 연결되도록 배선(34)이 형성된다. 배선(30)은 투명한 도전성 물질이나 저항값이 낮은 금속으로 형성되거나, 투명한 도전성 물질 및 금속의 적층 구조로 형성될 수 있다.
패드부(40)에는 터치스크린 패널을 구동하기 위한 구동회로기판(도시안됨)이 전기적으로 연결된다.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이고, 도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널의 제조방법을 설명하기 위한 평면도이다. 설명의 편의를 위해 도 1에 도시된 I1 - I2 부분을 절취한 단면 및 평면을 도시한다.
도 2a를 참조하면, 기판(100) 상에 제 1 도전층(200) 및 제 2 도전층(300)을 형성한다.
기판(100)은 감지영역(12) 및 주변영역(14)을 포함하며, 제 1 도전층(200) 및 제 2 도전층(300)은 감지영역(12) 및 주변영역(14)을 포함하는 기판(100) 상에 형성한다.
제 1 도전층(200)은 감지전극(20)을 형성하기 위한 것으로, 투명한 물질로 형성하는 것이 바람직하며, ITO(Indium Tin Oxide), 은(Ag) 나노와이어, 그래핀(graphene) 및 전도성 고분자로 이루어진 군에서 선택된 물질로 형성할 수 있다. 제 2 도전층(300)은 배선(30)을 형성하기 위한 것으로, 제 1 도전층(200)보다 저항값이 낮은 물질로 형성하는 것이 바람직하며, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 하나의 금속으로 형성할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 제 2 도전층(300) 상에 감광막(400)을 형성하고, 감지전극(20) 및 배선(30)에 대응하도록 광차단 패턴(50)이 구비된 제 1 마스크(500)를 사용하여 감광막(400)을 노광한다.
감광막(400)은 액상의 감광성 유제(photoresist)를 코팅하여 형성하거나, 드라이 필름 포토레지스트(DFR)를 사용할 수 있으며, 노광된 부분이 현상에 의해 제거될 수 있는 포지티브형(positive type)을 사용하는 것이 바람직하다. 제 1 마스크(500)는 유리와 같은 투명한 물질로 이루어지며, 광차단 패턴(50)은 크롬(Cr) 등으로 형성될 수 있다.
드라이 필름 포토레지스트(DFR)는 필름 형태의 감광막으로서, 가열된 롤러를 이용하여 제 2 도전층(300) 상에 압착하며 밀착시키고, 자외선(UV) 등을 이용하여 노광할 수 있다.
상기 노광에 의해 감지전극(20) 및 배선(30)이 형성될 영역을 제외한 나머지 부분의 감광막(400)이 노광된다.
도 2c, 도 3a 및 도 3b을 참조하면, 현상 공정으로 상기 노광된 부분의 감광막(400)을 제거하고(도 3a 참조), 잔류된 감광막(400)을 마스크로 이용한 식각 공정으로 노출된 부분의 제 2 도전층(300) 및 제 1 도전층(200)을 순차적으로 제거한다(도 3b 참조).
도 2d를 참조하면, 배선(30)에 대응하도록 광차단 패턴(60)이 구비된 제 2 마스크(600)를 사용하여 감광막(400)을 노광한다.
상기 노광에 의해 배선(30)이 형성될 영역을 제외한 나머지 부분 즉, 감지전극(30)이 형성될 영역에 잔류된 감광막(400)이 노광된다.
본 발명의 실시예는 포지티브형 감광막(400)을 사용함으로써 제 1 마스크(500)를 사용한 노광 공정시 노광되지 않은 부분을 제 2 마스크(600)를 사용한 노광 공정으로 노광할 수 있다.
도 2e 및 도 3c를 참조하면, 현상 공정으로 상기 노광된 부분의 감광막(400)을 제거한다. 감광막(400)이 제거됨으로써 감지전극(30)이 형성될 영역의 제 2 도전층(300)이 노출된다.
도 2f, 도 3d 및 도 3e를 참조하면, 잔류된 감광막(400)을 마스크로 이용한 식각 공정으로 노출된 부분의 제 2 도전층(300)을 제거하고(도 3d 참조), 잔류된 감광막(400)을 제거한다(도 3e 참조).
상기 식각 공정에 의해 감지영역(12)에는 감지전극(20)이 완성되고, 주변영역(14)에는 배선(30)이 완성된다.
감지전극(20)은 제 1 도전층(200)으로 이루어지며, 일 방향(예를 들어, X 방향)으로 서로 분리되어 배열되는 복수의 제 1 감지패턴(22)과, 제 1 감지패턴(22)과 교차하는 방향(예를 들어, Y 방향)으로 배열되며 연결부(24a)에 의해 서로 연결된 복수의 제 2 감지패턴(24)을 포함한다.
배선(30)은 제 1 도전층(200) 및 제 2 도전층(300)의 적층 구조로 이루어지며, 복수의 제 1 감지패턴(22)과 연결되는 배선(32) 및 복수의 제 2 감지패턴(24)과 연결되는 배선(34)을 포함한다.
도 2g 및 도 3f를 참조하면, 감지전극(20) 및 배선(30)을 포함하는 기판(100) 상에 절연층(700)을 형성하고, 절연층(700)을 패터닝하여 일 방향으로 배열된 감지전극(20)의 양측부, 예를 들어, 제 1 감지패턴(22)의 양측부를 소정 부분 노출시킨다. 이 후 절연층(700) 및 노출된 감지전극(20) 상에 제 3 도전층을 일정 두께로 형성한 후 패터닝하여 인접하는 감지전극(20)이 서로 연결되도록 브리지(22a)를 형성한다(도 3f 참조).
이상에서와 같이 상세한 설명과 도면을 통해 본 발명의 최적의 실시예를 개시하였다. 용어들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 실시예의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
12: 감지영역
14: 주변영역
20: 감지전극
22: 제 1 감지패턴
22a: 브리지
24: 제 2 감지패턴
24a: 연결부
30, 32, 34: 배선
40: 패드부
50, 60: 광차단 패턴
100: 기판
200: 제 1 도전층
300: 제 2 도전층
400: 감광막
500: 제 1 마스크
600: 제 2 마스크
700: 절연층

Claims (8)

  1. 기판의 일면 상에 제 1 도전층 및 제 2 도전층을 형성하는 단계;
    가열된 롤러를 이용하여 상기 제 2 도전층 상에 드라이 필름 포토레지스트를 압착하며 밀착시켜 감광막을 형성하는 단계;
    감지전극 및 배선에 대응하도록 광차단 패턴이 구비된 제 1 마스크를 사용하여 상기 감광막을 노광하는 단계;
    상기 노광된 부분의 감광막을 제거하는 단계;
    잔류된 상기 감광막을 마스크로 이용하여 노출된 부분의 상기 제 2 도전층 및 상기 제 1 도전층을 제거하는 단계;
    상기 배선에 대응하도록 광차단 패턴이 구비된 제 2 마스크를 사용하여 상기 감광막을 노광하는 단계;
    상기 노광된 부분의 감광막을 제거하는 단계;
    잔류된 상기 감광막을 마스크로 이용하여 노출된 부분의 상기 제 2 도전층을 제거하여 상기 감지전극 및 배선을 완성하는 단계;
    잔류된 상기 감광막을 제거하는 단계;
    상기 감지전극 및 배선을 포함하는 상기 기판의 일면 상에 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층을 패터닝하여 일 방향으로 배열된 상기 감지전극의 양측부를 노출시키는 단계;
    상기 절연층 및 노출된 상기 감지전극 상에 제 3 도전층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 3 도전층을 패터닝하여 인접하는 상기 감지전극이 서로 연결되도록 브리지를 형성하는 단계를 포함하는 터치스크린 패널의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 감광막은 포지티브형인 터치스크린 패널의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 도전층은 투명한 물질로 형성하는 터치스크린 패널의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 투명한 물질은 ITO(Indium Tin Oxide), 은(Ag) 나노와이어, 그래핀(graphene) 및 전도성 고분자로 이루어진 군에서 선택된 하나인 터치스크린 패널의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 도전층은 상기 제 1 도전층보다 저항값이 낮은 물질로 형성하는 터치스크린 패널의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 저항값이 낮은 물질은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 하나의 금속인 터치스크린 패널의 제조방법.
  8. 삭제
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