KR20110132103A

KR20110132103A - 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20110132103A
Application number: KR1020100051933A
Authority: KR
Inventors: 조동현; 최원영; 이영우; 이대찬
Original assignee: 주식회사 모린스
Priority date: 2010-06-01
Filing date: 2010-06-01
Publication date: 2011-12-07
Also published as: KR101133951B1

Abstract

본 발명은 컬러 패턴층과 도전성 전극 패턴층 사이에 형성시킨 오버코팅층에 의해 도전성 전극 패턴층과 컬러패턴층 사이의 단차 발생을 억제시킨 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 도전성 전극 패턴층의 오픈(open) 발생이 방지되고, 일정한 저항값을 유지시켜 센싱 감도를 향상시키고, 또한 윈도우 패널 기판의 외부에 비산방지층을 형성시켜 기판의 파손시 그라스의 비산을 방지하여 제품의 안정성을 확보할 수 있도록 한 것이 장점이다.

Description

오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널 및 그 제조방법{WINDOW INTEGRATED TYPES OF CAPACITIVE OVERLAY TOUCH SCREEN PANEL HAVING OVER COATING LAYER AND METHOD FOR MANUFACTURING THERE OF}

본 발명은 컬러 패턴층과 도전성 전극 패턴층 사이에 형성시킨 오버코팅층에 의해 컬러패턴층을 형성하는 과정에서 발생하는 높이 단차에 의하여 도전성 전극 패턴층의 표면저항이 단차 부분에서 불균형하게 형성되는 것을 억제함으로써, 도전성 전극 패턴층의 오픈(open) 또는 저항 상승 현상 발생이 방지되고, 일정한 저항값에 의해 좌표 인식 및 센싱 감도가 향상되고, 기판의 외부에 형성된 비산방지층에 의해 기판의 파손시 그라스의 비산을 방지하여 제품의 안정성을 확보할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

터치스크린 패널은 주로 저항막(Resistive) 방식과 정전용량(Capacitive) 방식이 그동안 적용되어 왔으나 최근 정전용량(Capacitive) 방식이 저항막 방식에 비해 투과율이 우수하고, 동시에 두 곳 이상을 인식하는 멀티터치 기능을 갖춰 빠르게 확산될 것으로 전망되고, 근래 애플의 아이폰이 정전용량 방식 터치스크린 패널을 휴대폰에 채용하기 시작하면서 이 방식을 채택하는 시장이 급성장할 것으로 기대되고 있다.

저항막 방식은 투명전극이 코팅되어 있는 두 장의 기판을 합착시킨 구조로서, 손가락 등의 압력을 가해 상부와 하부의 전극층이 서로 접촉되면, 전기적 신호가 발생되어 위치를 인지하는 방식으로 정확도가 높고, 소형화에 유리하고 가격이 저렴한 장점이 있는 반면에 제작하기가 어려운 문제점이 있다. 또한 정전용량방식은 사람의 몸에서 발생하는 정전기를 감지해 구동하는 방식으로, 내구성이 강하고, 반응시간이 짧고, 투과성이 좋은 반면 가격이 높은 것이 단점이지만, 정전용량방식이 저항막 방식에 비해 투과율이 우수하고, 동시에 두 곳이상을 인식하는 멀티터치 기능을 갖춰 빠르게 확산될 것으로 전망되고, 근래 애플의 아이폰이 정전용량 방식 터치스크린 패널을 휴대폰에 채용하기 시작하면서 이 방식을 채택하는 시장이 급성장할 것으로 기대되고 있다.

윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널은 도 1에 도시된 바와 같이, 투명한 재질의 윈도우 패널 기판(311)과, 상기 기판에 투명한 컬러막(312a)을 형성코팅한 다음 윈도우 영역(WA)을 제외하고 일면 테두리부(EA)에만 배치되도록 컬러 패턴층(312)을 형성시키고, 다시 상기 윈도우 패널 기판(311)의 윈도우 영역(WA)과 컬러 패턴층(312)의 일부 상부에 걸쳐서 배치된 ITO 등을 이용한 투명한 도전성 전극층(313a)을 코팅한 다음 형성시킨 도전성 전극 패턴층(313)의 상부에 금속전극층(314a)을 코팅한 다음 윈도우 영역(WA)을 제외하고 일면 테두리부(EA)에만 배치되도록 금속전극 패턴층(314)을 형성시키고, 다음으로 윈도우 영역(WA)과 테두리부(EA) 상부에 절연층(315a)을 형성시키고 연성회로기판(316)이 본딩되는 부분에 대하여 패터닝하여 절연 패턴층(315)을 형성시킨 후 연성회로기판(316)을 본딩시킨 구조이다.

상술한 바와 같은 과정을 거쳐 제조되는 종래의 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널의 컬러 패턴층(312)은 증착 또는 인쇄 등의 형성 방법에 따라 의해 0.1~50 ㎛의 단차가 발생하게 되고, 그 외부에 약 100~1000Å(0.01~0.1 ㎛) 두께의 도전성 전극 패턴층(313)을 형성시키면, 컬러 패턴층(312)의 단차면에서 수직방향으로 증착이 되어 단차면의 도전성 전극 패턴층(313)이 상대적으로 불균일하게 도포되어 도전성 전극 패턴층(313)의 오픈(Open) 불량을 야기하거나 또는 저항값의 상승을 불러와서 정확하지 못한 센싱감도와 같은 불량들이 발생하는 문제점들이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 발명은 컬러 패턴층을 형성 후 오버코팅층을 평탄하게 도포한 후 균일한 두께의 도전성 전극 패턴층을 형성시켜 컬러 패턴층과 도전성 전극 패턴층 사이의 단차 발생을 억제함으로써, 도전성 전극 패턴층의 오픈(open) 발생이 방지되고, 일정한 저항값을 유지시켜 센싱 감도를 향상시킨 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널 및 그 제조방법을 제공함을 과제로 한다.

그리고 본 발명은 도전성 전극 패턴층의 외부에 오버코팅층을 평탄하게 도포한 후 금속전극 패턴층을 형성시켜 도전성 전극 패턴층과 금속전극 패턴층 사이의 단차 발생을 억제함으로써, 금속전극 패턴층의 오픈(open) 발생이 방지되고, 일정한 저항값을 유지시켜 센싱 감도를 향상시킨 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널 및 그 제조방법을 제공함을 다른 과제로 한다.

또한 본 발명은 윈도우 패널 기판의 외부에 비산방지층을 형성시킴으로써, 터치스크린 패널의 사용 중에 상기 기판(Glass) 깨어질 경우 그라스의 비산을 방지하여 제품의 안정성을 확보할 수 있는 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널 및 그 제조방법을 제공함을 또 다른 과제로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 윈도우 패널 기판(10)과,

상기 윈도우 패널 기판(10)에 영상센서의 터치 윈도우부(WA)가 구획되도록 상기 기판의 일면 테두리부(EA)에 배치된 비도전성 컬러 패턴층(20)과,

상기 비도전성 컬러 패턴층(20)의 외부에 터치 윈도우부(WA)의 영역에 배치된 도전성 전극 패턴층(30)과,

상기 도전성 전극 패턴층(30)의 외부에 일면 테두리부(EA)에 배치된 금속전극 패턴층(40)

상기 금속전극 패턴층(40)의 상부에 연성회로기판(FPCB)이 본딩되는 구획을 남겨두고 배치된 절연막 패턴층(50) 및,

금속전극 패턴층과 연결되게 본딩된 연성회로기판(60),

을 포함하여 이루어지고,

상기 비도전성 컬러 패턴층(20)과 도전성 전극 패턴층(30) 사이에 오버코팅층(70)을 형성시킨 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널 및 그 제조방법을 과제 해결 수단으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널의 윈도우 패널의 외부에 비산방지층(80)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널을 다른 과제 해결 수단으로 한다.

상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명은 컬러 패턴층과 도전성 전극 패턴층 사이에 평탄한 오버코팅층을 형성시킴으로서, 도전성 전극 패턴층의 오픈(open) 발생이 방지되고, 일정한 저항값을 유지시켜 센싱 감도를 향상시키고, 또한 윈도우 패널 기판의 외부에 비산방지층을 형성시켜 기판(Glass)의 파손시 그라스의 비산을 방지하여 제품의 안정성을 확보할 수 있도록 한 것이 장점이다.

도 1은 종래의 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널의 제조공정을 나타낸 도면이고,
도 2는 통상적인 터치스크린 패널(TSP)의 일례를 보여주는 사시도이며,
도 3은 통상적인 터치스크린 패널(TSP)의 윈도우 영역(WA)과 테두리부(EA) 경계 부위에서 도전성 전극 패턴층(313)이 형성된 모습을 보여주는 단면도이며,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널의 제조공정을 나타낸 도면이고,
도 5는 도 4의 제조공정을 나타낸 공정블럭도이며,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널의 제조공정을 나타낸 도면이고,
도 7은 도 6의 제조공정을 나타낸 공정블럭도에 관한 것이며,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널의 윈도우 영역(WA)과 테두리부(EA) 경계 부위에서 도전성 전극 패턴층(30)이 형성된 모습을 보여주는 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면인 도 4 내지 도 8에 의거하여 상세히 설명하며, 도면 및 상세한 설명에서 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였고, 특히, 도면의 도시에 있어서 요소들 사이의 크기 비가 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면의 표현 차이는 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널(이하, '오버코팅층 형성 터치스크린 패널'이라 한다)을 첨부된 도면인 도 3 및 도 4를 중심으로 상세히 설명하면 다음과 같다.

통상적인 터치스크린 패널은 도 2에 도시된 바와 같이 전면에 화상이 보이는 투명한 영상센서의 터치 윈도우부(WA)과, 이 영상센서의 터치 윈도우부(WA)을 둘러싼 테두리부(EA)로 구분되고 영상센서의 터치 윈도우부(WA)는 손가락 등에 의한 터치 입력을 받아들이는 영역이고, 테두리부(EA)는 휴대폰 메이커의 상표나 로고 등을 인쇄하거나 또는 불투명한 도전성 배선 패턴을 은폐하는 기능을 한다.

본 발명에 따른 실시예로서, 오버코팅층 형성 터치스크린 패널은 윈도우 패널 기판(10)과,

금속전극 패턴층과 연결되게 본딩된 연성회로기판(60),

을 포함하는 것으로 이루어진다.

그리고 본 발명은 상기 비도전성 컬러 패턴층(20)과 도전성 전극 패턴층(30) 사이에 오버코팅층(70)을 형성시키는 것이 바람직하다.

그리고 상기 오버코팅층 형성 터치스크린 패널의 제조방법은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이,

윈도우 패널 기판(10)에 비도전성 컬러 코팅막(20a)을 형성시킨 다음 일면 테두리부(EA)에 배치되게 패턴층을 형성시키는 비도전성 컬러 코팅막 형성/패터닝 단계(P100)와;

상기 윈도우 패널 기판(10)과 비도전성 컬러 패턴층(20)의 상부에 오버코팅층(70)을 형성시키는 오버코팅층 형성단계(P200)와;

상기 오버코팅층(70)의 상부에 도전성 전극막(30a)을 형성시킨 후 윈도우부(WA) 영역에서 일정 간격으로 도전성 전극막(30a)을 제거하여 패턴층을 형성시키는 도전성 전극막 형성/패터닝 단계(P300)와;

상기 도전성 전극 패턴층(30)의 상부에 금속전극막(40a)을 형성시킨 후 일면 테두리부(EA)에 배치되게 패턴층을 형성시키는 금속전극막 형성/패터닝 단계(P400)와;

상기 도전성 전극 패턴층(30) 및 금속전극 패턴층(40)의 상부에 절연막(50a)을 형성시킨 다음 연성회로기판(FPCB)이 본딩되는 구획의 패턴층을 형성시키는 절연막 증착/ 패터닝단계(P500) 및;

상기 금속전극 패턴층(40)과 연결되게 연성회로기판(60)을 본딩시키는 FPCB 본딩단계(P600);

를 포함하는 단계를 거쳐 제조되어진다.

그리고 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 오버코팅층 형성 터치스크린 패널은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 절연막(50)의 외부에 비산방지층(80)을 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 상기 오버코팅층 형성 터치스크린 패널은 절연막(50)의 외부에 비산방지층(80)을 더 형성시키는 비산방지층 형성단계(P700)을 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 오버코팅층 형성 터치스크린 패널의 적층구조를 구성하는 각 적층체에 대해 상세히 설명하면 아래의 내용과 같다.

본 발명에서 상기 윈도우 패널 기판(10)은 SiO₂를 주성분으로 하는 유리 재질로 이루어질 수 있다. 윈도우 패널 기판(10)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재로 형성될 수도 있다. 기판(10)을 형성하는 플라스틱 재는 절연성 유기물일 수 있는데 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide : PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate : CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 비도전성 컬러 패턴층(20)은 윈도우 패널 기판(10)의 중앙부에 투명한 터치부(WA)가 구획되도록 윈도우 패널 기판(10)의 테두리부(EA)에 불투명한 장식층을 형성하는 작용을 하며, 상기 비도전성 컬러 패턴층(20)의 패터닝 공정 시 기판의 일면 테두리부(EA)에 일정한 형상의 문양이 형성되도록 비도전성 컬러 패턴층(20)을 형성시킨다.

상기 비도전성 컬러 패턴층(20)은 비도전성 컬러 코팅막 형성/패터닝 단계(P100)에서 패널 기판(10)의 상부에 비도전성 잉크 또는 비도전성 화합물을 사용하여 컬러 코팅막(20a)을 형성시킨 다음 컬러 코팅막(20a)을 영상센서의 터치영역인 윈도우부(WA)가 구획되도록 상기 기판의 일면 테두리의 테두리부(EA)에 배치되게 컬러 패턴층(20)을 형성시킨다.

그리고 본 발명은 오버코팅층 형성단계(P200)에서 상기 윈도우 패널 기판(10) 및 컬러 패턴층(20)의 상부에 오버코팅층(70)을 형성시킨 다음 도전성 전극막(30a)을 형성시킨다.

따라서, 종래의 터치스크린 패널은 컬러 패턴층(312)에서 증착 또는 인쇄 등의 형성 방법에 따라 0.1~50 의 단차가 발생하게 되고, 그 외부에 약 20nm(200Å) 두께의 도전성 전극 패턴층(313)을 형성시키면, 컬러 패턴층(312)의 단차면에서 수직방향으로 증착이 되면서 단차가 발생하는데 반해 본 발명은 평탄하게 도포시킨 오버코팅층(70)에 의해 컬러 패턴층(20)과 도전성 전극 패턴층(30) 사이에 단차가 발생되지 아니하므로 도전성 전극 패턴층의 오픈(open) 발생이 방지되고, 일정한 저항값을 유지시켜 센싱 감도가 향상되어진다.

상기 도전성 전극 패턴층(30)은 영상센서의 터치영역인 윈도우부(WA)에 손가락을 접촉시키면 사람의 몸에서 발생하는 정전기를 감지해서 전기신호로 연결하는 작용을 한다.

상기 도전성 전극 패턴층(30)은 도전성 전극막 형성/패터닝 단계(P300)에서 윈도우 패널 기판(10)과 금속전극 패턴층(40)의 상부에 영상센서의 터치영역인 윈도우부(WA)에서 일정 간격으로 도전성 전극막(30a)을 제거하여 도전성 전극 패턴층(30)을 형성시킨다.

또한 상기 도전성 전극 패턴층(30)은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO), PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 탄소나노튜브(CNT), 실버나노와이어(silver nano wire) 중에서 1종을 선택한 도전성 화합물을 사용하여 도전성 전극막(20a)을 증착시킨 후 포토리소그래피, 에칭 또는 레이저 가공하여 투명한 도전성 전극 패턴층(30)을 형성시키는 것이 바람직하다.

그리고 금속전극 패턴층(40)은 영상센서의 터치 윈도우부(WA)에서 발생하는 터치에 의해 도전성 전극 패턴층(20)에서 발생하는 전기적 신호를 FPCB 및 IC chip으로 전달하는 역할을 하며, 금속전극 코팅막 형성/패터닝 단계(P300)에서 도전성 전극 패턴층과 컬러 패턴층의 상부에 금속전극 코팅막(40a)을 형성시킨 다음 이 금속전극 코팅막(40a)을 영상센서의 터치 윈도우부(WA)가 구획되도록 상기 기판의 일면 테두리부에 배치된 금속전극 패턴층(40)을 형성시킨다.

또한 상기 금속전극 패턴층(40)은 스크린인쇄 또는 증착에 의해 형성시키며 일반적으로 Ag를 주로 이용하지만 용도 및 구현 방법에 따라 Mg, Al, Pt, Au, Ni, Cr, Pd, Mo 같은 소재 중에서 1종을 선택하여 금속전극 패턴층(40)을 형성시키는 것이 바람직하다.

그리고 절연막 패턴층(50)은 그 하부에 있는 복수의 층들을 외부 전기적, 물리적, 화학적 충격으로부터 차단시켜 오염을 방지하고 내구성을 높여주는 작용을 하며, 절연막 형성/패터닝 단계(P600)에서 금속전극 패턴층(30)과 도전성 전극 패턴층(40)의 상부에 연성회로기판(FPCB)이 본딩되는 구획을 남겨두고 절연막(50a)을 형성시킨다.

또한 오버코팅층(70) 및 상기 절연막 패턴층(50)은 절연화합물을 사용하여 스크린 인쇄, 증착, 스핀 코팅(spin coating)법 또는 커튼 플로우(curtain flow)법으로 형성하여 열 또는 UV 건조 방식으로 절연막을 형성시키는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용가능한 절연화합물은 구체적으로 우레탄(Urethane), 폴리에스테르(Polyester), 아크릴(Acrylic) 등의 유기 화합물 또는 알루미나(Al₂O₃), 실리카(SiO₂), 마그네시아(MgO) 등의 무기 화합물 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 연성회로기판(60)은 FPCB 본딩단계(P700)에서 금속전극 패턴층(30)과 연결되게 연성회로기판(60)을 본딩시키며, 금속전극 패턴층과 연결되어 IC 칩(chip)으로 전기적 신호를 전달하는 작용을 한다.

또한 상기 비산방지층(80)은 비산방지층 형성단계(P800)에서 윈도우 패널 기판(10)의 외부에 형성시키는 층으로, 기판의 파손시 그라스의 비산을 방지하여 제품의 안정성을 확보할 수 있도록 한 층이다.

상기 비산방지층(80)은 터치 스크린 패널(TSP)을 사용하는 중에 외부의 충격에 의하여 깨졌을 때 파편이 흩어지는 것을 방지하여 파편에 의한 상처 등을 예방하기 위하여 형성시키는 것으로 필름을 이용한 부착 또는 코팅과 같은 방법을 통하여 형성시키는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 오버코팅층 형성 터치스크린 패널은 각 적층체의 두께가 윈도우 패널 기판(10)이 0.3~3㎜, 컬러 패턴층(30)이 0.3~30㎛, 금속전극 패턴층(50)이 0.2~20㎛, 도전성 전극 패턴층(20)이 100~1000Å, 오버코팅층이 0.5~30㎛, 절연막 패턴층(40)이 0.5~50㎛, 비산방지층이 0.5~150㎛인 것이 바람직하지만, 각 적층체의 두께는 상기에서 한정한 범위에만 반드시 적용되지 아니하고, 설계조건에 따라 적절히 조정되어 질 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 오버코팅층 형성 터치스크린 패널 및 그 제조방법은 컬러 패턴층과 도전성 전극 패턴층 및 도전성 전극 패턴층과 금속전극 패턴층 사이에 평탄한 오버코팅층을 형성시킴으로서, 도전성 전극 패턴층과 금속전극 패턴층의 오픈(open) 발생이 방지되고, 일정한 저항값을 유지시켜 센싱 감도를 향상시킨 것이 장점이다.

이하 본 발명에 따른 오버코팅층 형성 터치스크린 패널을 하기의 실시예를 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같으며, 본 발명은 하기의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니다.

1. 오버코팅층 형성 터치스크린 패널의 제조

(실시예 1)

0.7mm 두께의 Glass 기판(10)에 비전도성 잉크를 사용하여 1 두께의 컬러 코팅막(20a)을 형성시켜 100에서 건조시킨 후, 윈도우부(WA)가 구획되도록 상기 기판의 일면 테두리부(EA)에 배치되게 비도전성 컬러 패턴층(20)을 형성시키고, 상기 윈도우 패널 기판(10)과 비도전성 컬러 패턴층(20)의 상부에 2㎛두께의 오버코팅층(70)을 형성시킨 다음 그 상부에 영상센서의 터치 윈도우부(WA)의 상부에 걸쳐서 인듐주석산화물(ITO)을 이용하여 150 Å두께의 투명한 ITO 전극막(30a)을 형성시킨 후 이 ITO 전극막(30a)을 일정 간격으로 제거하여 ITO 패턴층(30)을 형성시킨 다음 그 상부에 금속전극 코팅막(40a)을 0.5㎛ 두께로 일면 테두리부(EA)에 배치되게 금속전극 패턴층(40)을 형성시킨 후 절연막(50a)을 1㎛ 두께로 형성시키고 다음으로 연성회로기판(FPCB)이 본딩되는 구획을 남겨두고 절연막 패턴층(50)을 형성시킨 후 상기 금속전극 패턴층(40)과 연결되게 연성회로기판(60)을 본딩시켜 오버코팅층 형성 터치스크린 패널을 제조하였다.

(실시예 2)

상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해 오버코팅층 형성 터치스크린 패널을 제조하되, 절연막 패턴층(50)의 외부에 비산방지층(80)을 형성시켜 비산 기능이 추가된 터치스크린 패널을 제조하였다.

(비교예 1)

0.7mm 두께의 Glass 기판(10)에 영상센서의 터치 윈도우부(WA)의 상부에 걸쳐서 먼저, 비도전성 잉크를 사용하여 1㎛ 두께의 컬러 코팅막(20a)을 형성 및 건조시킨 후 비도전성 컬러 패턴층(20)을 형성시킨 다음 그 상부에 인듐주석산화물(ITO)을 이용하여 투명한 ITO 전극막(30a)을 형성시킨 후 일정 간격으로 이 ITO 전극막(30a)을 제거하여 ITO 패턴층(30)을 형성시키고, 이후의 공정은 상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해 오버코팅층과 비산방지층이 형성되지 않은 터치스크린 패널을 제조하였다.

2. 오버코팅층 형성 터치스크린 패널의 평가

상기의 방법에 의해 제조한 실시예 1, 2 및 비교예 1의 오버코팅층 형성 터치스크린 패널에서 ITO 패턴층의 비저항특성은 도 3과 도 8을 통하여 설명이 가능하다.

도 3의 경우 도전성 전극 패턴층(313)이 윈도우 영역(WA)과 테두리부(EA)의 경계부에서 컬러 패턴층(312)과 윈도우 패널 기판(311) 사이의 높이 단차에 의하여 형성 과정에서 일정한 두께로 형성되지 못한다. 이에 비하여 도 8의 경우에서는 도전성 전극 패턴층(30)이 윈도우 영역(WA)과 테두리부(EA)의 경계부에서 도 3에서와 같은 높이 단차가 존재하지 않아 도전성 전극 패턴층(30)이 일정한 두께로 형성되어 오픈 형상을 야기하거나 표면저항값의 상승에 의한 센싱 감도 저하와 같은 현상을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 도전성 전극 패턴층과 컬러패턴층 사이의 단차 발생을 억제시켜 도전성 전극 패턴층의 오픈(open) 발생이 방지되고, 일정한 저항값에 의해 센싱 감도가 향상되고, 기판의 외부에 형성된 비산방지층에 의해 기판의 파손시 그라스의 비산을 방지하여 제품의 안정성을 확보할 수 있도록 함으로써, 오버코팅층 형성 터치스크린 패널의 성능 향상에 의해 그 수요가 대폭 증대될 것으로 기대된다.

10 : 윈도우 패널 기판 20 : 비도전성 컬러 패턴층
30 : 도전성 전극 패턴층 40 : 금속전극 패턴층
50 : 절연막 패턴층 60 : 연성회로기판(FPCB)
70 : 하부 오버코팅층 80 : 비산방지층
WA : 윈도우부 EA : 테두리부

Claims

윈도우 패널 기판(10)과,
상기 윈도우 패널 기판(10)에 영상센서의 터치 윈도우부(WA)가 구획되도록 상기 기판의 일면 테두리부(EA)에 배치된 비도전성 컬러 패턴층(20)과,
상기 비도전성 컬러 패턴층(20)의 외부에 터치 윈도우부(WA)의 영역에 배치된 도전성 전극 패턴층(30)과,
상기 도전성 전극 패턴층(30)의 외부에 일면 테두리부(EA)에 배치된 금속전극 패턴층(40)
상기 금속전극 패턴층(40)의 상부에 연성회로기판(FPCB)이 본딩되는 구획을 남겨두고 배치된 절연막 패턴층(50) 및,
금속전극 패턴층과 연결되게 본딩된 연성회로기판(60),
을 포함하여 이루어지고,
상기 비도전성 컬러 패턴층(20)과 도전성 전극 패턴층(30) 사이에 오버코팅층(70)을 형성시킨 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널.
제 1항에 있어서,
상기 윈도우 패널 기판(10)은 유리 또는 PET 필름인 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널.
제 1항에 있어서,
상기 금속전극 패턴층(40)은 스크린인쇄 또는 증착에 의해 형성시키며, Ag를 주로 이용하지만 용도 및 구현 방법에 따라 Mg, Al, Pt, Au, Ni, Cr, Pd, Mo 같은 소재 중에서 1종을 선택하여 형성시킨 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널.
제 1항에 있어서,
상기 도전성 전극 패턴층(30)은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO), PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 탄소나노튜브(CNT), 실버나노와이어(silver nano wire) 중에서 1종을 선택하여 형성시킨 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널.
제 1항에 있어서,
상기 절연막 코팅층(50)은 절연화합물을 사용하여 스크린 인쇄, 증착, 스핀 코팅(spin coating)법 또는 커튼 플로우(curtain flow)법에 의해 코팅층을 형성시킨 다음 열 또는 UV로 건조하는 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널은 절연층(60)의 외부에 비산방지층(80)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널.
윈도우 패널 기판(10)에 비도전성 컬러 코팅막(20a)을 형성시킨 다음 일면 테두리부(EA)에 배치되게 패턴층을 형성시키는 비도전성 컬러 코팅막 형성/패터닝 단계(P100)와;
상기 윈도우 패널 기판(10)과 비도전성 컬러 패턴층(20)의 상부에 오버코팅층(70)을 형성시키는 오버코팅층 형성단계(P200)와;
상기 오버코팅층(70)의 상부에 도전성 전극막(30a)을 형성시킨 후 윈도우부(WA) 영역에서 일정 간격으로 도전성 전극막(30a)을 제거하여 패턴층을 형성시키는 도전성 전극막 형성/패터닝 단계(P300)와;
상기 도전성 전극 패턴층(30)의 상부에 금속전극막(40a)을 형성시킨 후 일면 테두리부(EA)에 배치되게 패턴층을 형성시키는 금속전극막 형성/패터닝 단계(P400)와;
상기 금속전극 패턴층(40)의 상부에 절연막(50a)을 형성시킨 다음 연성회로기판(FPCB)이 본딩되는 구획의 패턴층을 형성시키는 절연막 증착/ 패터닝단계(P500) 및;
상기 금속전극 패턴층(40)과 연결되게 연성회로기판(60)을 본딩시키는 FPCB 본딩단계(P600);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널의 제조방법.
제 7항에 있어서,
상기 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널은 절연막 패턴층(50)의 외부에 비산방지층(80)을 더 형성시키는 비산방지층 형성단계(P700)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버코팅층을 형성시킨 윈도우 일체형 정전용량방식 터치스크린 패널의 제조방법.