KR20160065394A

KR20160065394A - 터치 스크린 패널 제조 방법

Info

Publication number: KR20160065394A
Application number: KR1020140169121A
Authority: KR
Inventors: 백상민
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2016-06-09
Anticipated expiration: 2034-11-28
Also published as: US20190012018A1; US10061448B2; KR102262470B1; US11086462B2; US20160154500A1

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 스크린 패널 제조 방법은 기판 위에 복수의 터치 전극을 형성하는 단계, 복수의 터치 전극 상에 절연막을 형성하는 단계, 절연막 상에 복수의 터치 전극과 대향하는 보호 필름을 포함하는 점착층을 형성하는 단계 및 점착층 상에 도전층을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

터치 스크린 패널 제조 방법{TOUCH SCREEN PANEL MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 터치 감지 센서를 포함하는 터치 스크린 패널을 제조하는 방법 에 관한 것이다.

액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등의 표시 장치는 전기장 생성 전극과 전기 광학 활성층(electro-optical active layer)을 포함한다. 예를 들어 유기 발광 표시 장치는 전기 광학 활성층으로 유기 발광층을 포함한다. 전기장 생성 전극은 박막 트랜지스터 등의 스위칭 소자에 연결되어 데이터 신호를 인가받을 수 있고, 전기 광학 활성층은 이러한 데이터 신호를 광학 신호로 변환함으로써 영상을 표시한다.

이러한 표시 장치의 표시판은 무겁고 파손되기 쉬운 유리 기판을 사용하는 경우 그 휴대성 및 대화면 표시에 한계가 있다. 따라서 근래에는 중량이 가볍고 충격에 강할 뿐만 아니라 가요성(flexible)인 플라스틱 기판을 표시판의 기판으로 사용하는 플렉서블 표시 장치(flexible display device)가 활발히 개발되고 있다.

최근 이러한 표시 장치는 영상을 표시하는 기능 이외에 사용자와의 상호 작용이 가능한 터치 감지 기능을 포함할 수 있다. 터치 감지 기능은 사용자가 화면 위에 손가락이나 터치 펜(touch pen) 등을 접근하거나 터치하여 문자를 쓰거나 그림을 그리는 경우 표시 장치가 화면에 가한 압력, 전하, 빛 등의 변화를 감지함으로써 물체가 화면에 접근하거나 터치하였는지 여부 및 그 터치 위치 등의 터치 정보를 알아내는 것이다. 표시 장치는 이러한 터치 정보에 기초하여 영상 신호를 입력 받고 영상을 표시할 수 있다.

이러한 터치 감지 기능은 터치 감지 센서를 통해 구현될 수 있다. 터치 감지 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM), 광 감지 방식(optical type) 등 다양한 방식에 따라 분류될 수 있다.

예를 들어, 저항막 방식의 터치 감지 센서의 경우 서로 마주하여 이격되어 있는 두 전극이 외부 물체에 의한 압력에 의해 서로 터치될 수 있다. 두 전극이 서로 터치되면 그 위치에서의 저항 변화에 따른 전압 변화를 인지하여 터치 위치 등을 알아낼 수 있다.

정전 용량 방식의 터치 감지 센서는 감지 신호를 전달할 수 있는 복수의 감지 전극으로 이루어진 감지 축전기를 포함하고, 손가락과 같은 도전체가 터치 감지 센서에 접근할 때 발생하는 감지 축전기의 충전 정전 용량(capacitance)의 변화 또는 충전 전하량의 변화를 감지하여 터치 여부와 터치 위치 등을 알아낼 수 있다. 정전 용량식 터치 감지 센서는 터치 감지 영역에 배치되어 있는 복수의 터치 전극 및 터치 전극과 연결되어 있는 신호 전달 배선을 포함한다. 신호 전달 배선은 터치 전극에 감지 입력 신호를 전달하거나 터치에 따라 생성된 터치 전극의 감지 출력 신호를 감지 신호 제어부에 전달할 수 있다.

플렉서블 표시 장치의 경우 터치 감지 센서는 별도의 터치 스크린 패널 내에 형성되어 플렉서블 표시 장치 위에 부착(add-on cell type)되고 있다.

터치 스크린 패널이 복수의 레이어(layer) 구조로 형성될 때, 터치 감지 센서의 연결부 형성을 위한 공정이 추가되어 수율이 저하되고 원가 상승한다. 또한, 연결부는 미세한 패턴으로 형성되어야 하므로, 단차가 발생할 수 있고, 식각 공정에 의한 잔유물에 의해 이후에 부식이 발생하는 등의 문제가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 터치 스크린 패널의 제조 공정을 단순화 하며 원가를 절감하는 것이다. 또한 터치 감지 센서에 습기 등의 불순물이 침투하는 것을 방지하여 터치 감지 센서의 불량을 줄이고 내구성을 높이는 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 스크린 패널 제조 방법은 기판 위에 복수의 터치 전극을 형성하는 단계, 복수의 터치 전극 상에 절연막을 형성하는 단계, 절연막 상에 복수의 터치 전극과 대향하는 보호 필름을 포함하는 점착층을 형성하는 단계 및 점착층 상에 도전층을 형성하는 단계를 포함한다.

보호 필름을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

복수의 터치 전극을 형성하는 단계는 제1 방향으로 연장되고, 서로 중첩하지 않는 복수의 제1 터치 전극을 형성하는 단계 및 제2 방향으로 형성되고, 복수의 제1 터치 전극과 서로 중첩하지 않고 교호적으로 배치되어 있는 복수의 제2 터치 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

절연막을 형성하는 단계는 절연막을 제1 터치 전극과 제2 터치 전극이 교차하는 영역에 섬 형태로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

점착층을 형성하는 단계는 절연막 및 절연막 주변의 제2 터치 전극을 노출시키도록 점착층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

제2 터치 전극은 점착층에 제2 방향으로 형성된 개구에 의해 노출될 수 있다.

복수의 제1 터치 전극은 복수의 제1 터치 전극과 동일한 층에 위치하고 제1 방향으로 인접한 제1 터치 전극들과 일체화되는 제1 연결부로 연결될 수 있다.

보호 필름을 제거하는 단계는 보호 필름 상에 형성된 도전층을 함께 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

제2 방향으로 인접한 제2 터치 전극은 절연막 위에 위치하는 제2 연결부에 의해 서로 연결될 수 있다.

제1 연결부 및 제2 연결부는 절연막에 의해 절연될 수 있다.

보호 필름이 제거된 점착층에 커버 기판을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.

점착층은 OCA(Optical Cleared Adhesive) 필름을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 터치 스크린 패널 제조 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에 따르면 터치 감지 센서를 포함하는 터치 스크린 패널의 제조 공정을 단순화하며 원가를 절감할 수 있다.

터치 감지 센서에 습기, 공정상 발생하는 잔여물 등의 불순물이 침투하는 것을 방지하여 터치 감지 센서의 불량을 줄이고 내구성을 높일 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직일 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 스크린 패널을 포함하는 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 스크린 패널의 터치 감지 센서를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 패널을 포함하는 표시 장치의 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시한 터치 감지 센서의 일부의 확대도이다.
도 5는 도 4에 도시한 터치 감지 센서를 A-A'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 스크린 패널를 제조하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 스크린 패널를 제조하는 방법에 따라 형성되는 터치 감지 센서의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

이제 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 스크린 패널을 포함하는 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 스크린 패널의 터치 감지 센서를 도시한 평면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 패널을 포함하는 표시 장치의 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시한 터치 감지 센서의 일부의 확대도이다.

도 5는 도 4에 도시한 터치 감지 센서를 A-A'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 패널을 포함하는 표시 장치는 표시판(display panel)(300), 표시판(300)에 연결된 표시 제어부(display controller) 및 터치 제어부(touch controller)(700)를 포함한다.

표시판(300)은 영상을 표시하고 터치를 감지할 수 있다. 표시판(300)은 평면 구조로 볼 때 영상을 표시하는 표시 영역(display area)(DA)과 표시 영역(DA) 주변의 주변 영역(peripheral area)(PA)을 포함한다.

표시판(300)의 일부 또는 전체 영역은 터치를 감지할 수 있는 터치 활성 영역(touch active area)(TA)일 수 있다. 터치 활성 영역(TA)은 실제로 물체가 표시판(300)에 접근하거나 표시판(300)에 접촉하면 터치를 감지할 수 있는 영역이다. 여기서 접촉이란 사용자의 손과 같은 외부 물체가 표시판(300)에 직접적으로 닿는 경우뿐만 아니라 외부 물체가 표시판(300)에 접근하거나 접근한 상태에서 움직이는(hovering) 경우도 포함한다.

도 2는 표시 영역(DA)의 대략 전체가 터치 활성 영역(TA)인 예를 도시하나 이에 한정되는 것은 아니다. 주변 영역(PA)의 일부도 터치 활성 영역(TA)으로 이용될 수도 있고, 표시 영역(DA)의 일부만이 터치 활성 영역(TA)을 이룰 수도 있다.

도 1을 참조하면, 표시 영역(DA)에는 복수의 화소(PX) 및 화소(PX)와 연결되어 구동 신호를 전달하는 복수의 표시 신호선(도시하지 않음)이 위치한다.

표시 신호선은 주사 신호를 전달하는 복수의 주사 신호선(도시하지 않음) 및 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(도시하지 않음)을 포함한다. 주사 신호선과 데이터선은 서로 교차하며 뻗을 수 있다. 표시 신호선은 주변 영역(PA)으로 연장되어 패드부(도시하지 않음)를 형성할 수 있다.

복수의 화소(PX)는 대략 행렬 형태로 배열되어 있을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 각 화소(PX)는 게이트선 및 데이터선과 연결된 스위칭 소자(도시하지 않음) 및 이에 연결된 화소 전극(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 스위칭 소자는 표시판(300)에 집적되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자일 수 있다. 스위칭 소자는 게이트선이 전달하는 게이트 신호에 따라 턴온 또는 턴오프되어 데이터선이 전달하는 데이터 신호를 선택적으로 화소 전극에 전달할 수 있다. 화소(PX)는 화소 전극과 대향하는 대향 전극(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 유기 발광 표시 장치의 경우 화소 전극과 대향 전극 사이에는 발광층이 위치하여 발광 소자를 형성할 수 있다. 대향 전극은 공통 전압을 전달할 수 있다.

색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)는 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있으며, 이들 기본색의 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등의 삼원색 또는 사원색을 들 수 있다. 각 화소(PX)는 각 화소 전극에 대응하는 곳에 위치하며 기본색 중 하나를 나타내는 색필터를 더 포함할 수도 있고, 발광 소자가 포함하는 발광층이 유색의 빛을 발광할 수도 있다.

터치 활성 영역(TA)에는 접촉 감지 센서가 위치한다. 접촉 감지 센서는 다양한 방식으로 접촉을 감지할 수 있다. 예를 들어, 접촉 감지 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM), 광 감지 방식(optical type) 등 다양한 방식으로 분류될 수 있다.

본 실시예에서는 정전 용량 방식의 접촉 감지 센서를 예로 들어 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접촉 감지 센서는 복수의 터치 전극을 포함하며, 복수의 터치 전극은 복수의 제1 터치 전극(410) 및 복수의 제2 터치 전극(420)을 포함할 수 있다. 제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)은 서로 분리되어 있다.

도 2를 참조하면, 복수의 제1 터치 전극(410) 및 복수의 제2 터치 전극(420)은 터치 활성 영역(TA)에서 서로 중첩되지 않도록 교호적으로 분산되어 배치될 수 있다. 복수의 제1 터치 전극(410)은 열 방향 및 행 방향을 따라 각각 복수 개씩 배치되고, 복수의 제2 터치 전극(420)도 열 방향 및 행 방향을 따라 각각 복수 개씩 배치될 수 있다.

제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)은 서로 동일한 층에 위치할 수 있다.

제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420) 각각은 사각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 접촉 감지 센서의 감도 향상을 위해 돌출부를 가지는 등 다양한 형태를 가질 수 있다.

동일한 행 또는 열에 배열된 복수의 제1 터치 전극(410)은 터치 활성 영역(TA) 내부 또는 외부에서 서로 연결되어 있을 수도 있고 분리되어 있을 수도 있다. 마찬가지로 동일한 열 또는 행에 배열된 복수의 제2 터치 전극(420)의 적어도 일부는 터치 활성 영역(TA) 내부 또는 외부에서 서로 연결되어 있을 수도 있고 분리되어 있을 수도 있다. 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이 동일한 행에 배치된 복수의 제1 터치 전극(410)이 터치 활성 영역(TA) 내부에서 서로 연결되어 있는 경우 동일한 열에 배치된 복수의 제2 터치 전극(420)이 터치 활성 영역(TA) 내부에서 서로 연결되어 있을 수 있다.

더 구체적으로, 각 행에 위치하는 복수의 제1 터치 전극(410)은 제1 연결부(412)를 통해 서로 연결되어 있고, 각 열에 위치하는 복수의 제2 터치 전극(420)은 제2 연결부(422)를 통해 서로 연결되어 있을 수 있다.

각 행의 서로 연결된 제1 터치 전극(410)은 제1 터치 배선(411)을 통해 터치 제어부(700)와 연결되고, 각 열의 서로 연결된 제2 터치 전극(420)은 제2 터치 배선(421)을 통해 터치 제어부(700)와 연결될 수 있다. 제1 터치 배선(411)과 제2 터치 배선(421)은 도 2에 도시한 바와 같이 표시판(300)의 주변 영역(PA)에 위치할 수 있으나, 이와 달리 터치 활성 영역(TA)에 위치할 수도 있다.

제1 터치 배선(411)과 제2 터치 배선(421)의 끝부분은 표시판(300)의 주변 영역(PA)에서 패드부(450)를 형성한다.

제1 터치 전극(410) 및 제2 터치 전극(420)은 표시판(300)으로부터 빛이 투과될 수 있도록 소정의 투과도 이상을 가질 수 있다. 예를 들어 제1 터치 전극(410) 및 제2 터치 전극(420)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 은 나노 와이어(AgNw) 등의 얇은 금속층, 메탈 메쉬(metal mesh), 탄소 나노 튜브(CNT) 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 터치 배선(411)과 제2 터치 배선(421)은 제1 터치 전극(410) 및 제2 터치 전극(420)이 포함하는 투명한 도전 물질 또는 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 물질을 포함할 수 있다.

서로 이웃하는 제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)은 접촉 감지 센서로서 기능하는 상호 감지 축전기(mutual sensing capacitor)를 형성한다. 상호 감지 축전기는 제1 터치 전극(410) 및 제2 터치 전극(420) 중 하나를 통해 감지 입력 신호를 입력 받고 외부 물체의 접촉에 의한 전하량 변화를 감지 출력 신호로서 나머지 터치 전극을 통해 출력할 수 있다.

도 2 및 도 4에 도시한 바와 달리 복수의 제1 터치 전극(410)과 복수의 제2 터치 전극(420)은 서로 분리되어 각각 터치 배선(도시하지 않음)을 통해 터치 제어부(700)와 연결될 수도 있다. 이 경우 각 터치 전극은 접촉 감지 센서로서 자가 감지 축전기(self sensing capacitance)를 형성할 수 있다. 자가 감지 축전기는 감지 입력 신호를 입력 받아 소정 전하량으로 충전될 수 있고, 손가락 등의 외부 물체의 접촉이 있으면 충전 전하량에 변화가 생겨 입력된 감지 입력 신호와 다른 감지 출력 신호를 출력할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 표시 제어부(600)는 표시판(300)의 영상 표시 동작을 제어한다.

더 구체적으로, 신호 제어부(600)는 외부로부터 각 화소(PX)의 휘도 정보를 담고 있는 입력 영상 신호 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호를 처리하여 출력 영상 신호로 변환하고 게이트 제어 신호 및 데이터 제어 신호 등의 제어 신호를 생성한다. 신호 제어부(600)는 게이트 제어 신호를 게이트 구동부(도시하지 않음)로 내보내고 데이터 제어 신호와 출력 영상 신호를 데이터 구동부(도시하지 않음)로 내보낸다.

도시하지 않았으나, 데이터 구동부는 데이터 제어 신호에 따라 한 행의 화소(PX)에 대한 출력 영상 신호를 수신하고, 각 출력 영상 신호에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 출력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선에 인가한다. 게이트 구동부는 게이트 제어 신호에 따라 게이트 온 전압을 게이트선에 인가하여 게이트선에 연결된 스위칭 소자를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다. 화소(PX)에 데이터 전압이 인가되면 화소(PX)는 발광 소자 등의 다양한 광학 변환 소자를 통해 데이터 전압에 대응하는 휘도를 표시할 수 있다.

터치 제어부(700)는 터치 활성 영역에 위치하는 접촉 감지 센서와 연결되어 접촉 감지 센서의 동작을 제어한다. 터치 제어부(700)는 접촉 감지 센서에 감지 입력 신호를 전달하거나 감지 출력 신호를 입력받아 처리할 수 있다. 터치 제어부(700)는 감지 출력 신호를 처리하여 터치 여부 및 터치 위치 등의 터치 정보를 생성할 수 있다.

데이터 구동부, 게이트 구동부 및 표시 제어부(600) 등의 구동 장치는 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시판(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 표시판(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와 달리 구동 장치는 표시 신호선 및 스위칭 소자 등과 함께 표시판(300)에 집적될 수도 있다.

터치 제어부(700)도 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시판(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막 위에 장착되어 TCP의 형태로 표시판(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판 위에 장착될 수도 있다. 터치 제어부(700)는 표시판(300)의 패드부(450)를 통해 제1 터치 배선(411) 및 제2 터치 배선(421)과 연결될 수 있다.

이러한 표시판(300)은 유리, 석영, 세라믹, 및 플라스틱 등으로 이루어진 투명한 절연성 기판으로 형성된 기판 위에 형성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 표시판(300)에 제1 점착층(122)으로 터치 감지층을 적층할 수 있다. 터치 감지층은 터치 기판에 위에 터치 전극 및 터치 배선용 도전성 물질을 스퍼터링 따위의 방법으로 적층한 후 패터닝하거나 프린팅하여 복수의 터치 전극 및 복수의 터치 배선을 형성하여 형성할 수 있다.

터치 스크린 패널은 터치 감지 센서가 형성된 터치 감지층, 터치 감지층과 대향하도록 형성된 커버 기판(132), 표시판(300) 상에 형성된 제1 점착층(122), 터치 감지층 상에 형성된 제2 점착층(122)을 포함한다.

제1 점착층(122) 및 제2 점착층(122)은 광 투과율이 높은 투명성 점착재료로 구현되며, 예를 들어 SVR(Super View Resin) 또는 OCA(Optical Cleared Adhesive) 필름 등으로 이루어질 수 있다.

또한, 커버 기판(132)은 투명 글래스, 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성될 수 있으며, 터치 감지층의 배면에는 바텀 절연층이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 감지층의 기판(101)은 다양한 플라스틱, 금속 박막 또는 초박형 유리 등을 포함할 수 있다. 터치 감지층의 기판(101)은 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 플라스틱 필름은 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르술폰(PES) 또는 셀룰로오스라이아세테이트(TAC) 등을 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 터치 감지층 기판(101) 상부에 터치 전극층이 형성된다. 터치 전극층에는 복수의 제1 터치 전극(410) 및 복수의 제2 터치 전극(420)이 서로 중첩되지 않도록 교호적으로 분산되어 배치될 수 있다.

각 행에 위치하는 복수의 제1 터치 전극(410)은 제1 연결부(412)를 통해 서로 연결되어 있고, 각 열에 위치하는 복수의 제2 터치 전극(420)은 제2 연결부(422)를 통해 서로 연결되어 있을 수 있다.

제1 연결부(412)와 제2 연결부(422) 사이에는 절연막(430)이 위치하여 제1 연결부(412)와 제2 연결부(422)를 서로 절연시킨다. 절연막(430)은 제1 연결부(412)와 제2 연결부(422)의 교차부마다 배치된 복수의 독립된 섬형의 절연체일 수 있다. 절연막(430)은 제1 연결부(412)가 제1 터치 전극(410)과 연결될 수 있도록 제1 터치 전극(410)의 적어도 일부를 드러낼 수 있다.

서로 이웃한 제1 터치 전극(410) 사이를 연결하는 제1 연결부(412)는 제1 터치 전극(410)과 동일한 층에 위치하고 제1 터치 전극(410)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 제1 터치 전극(410)과 제1 연결부(412)는 서로 일체화되어 있을 수 있으며 동시에 패터닝될 수 있다.

서로 이웃한 제2 터치 전극(420) 사이를 연결하는 제2 연결부(422)는 제2 터치 전극(420)과 다른 층에 위치할 수 있다. 즉, 제1 터치 전극(420)과 제2 연결부(422)는 서로 분리되어 있을 수 있으며 별도로 패터닝될 수 있다. 제2 터치 전극(420)과 제2 연결부(422)는 직접적인 터치를 통해 서로 연결될 수 있다.

절연막(430)은 그 가장자리가 둥글려진 형태를 가질 수도 있고, 다각형일 수도 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면 절연막(430)은 전면적으로 형성되고, 열 방향으로 이웃한 제2 터치 전극(420)의 연결을 위해 제2 터치 전극(420)의 일부 위에 위치하는 절연막(430)이 제거되어 있을 수도 있다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 달리, 서로 이웃한 제2 터치 전극(420) 사이를 연결하는 제2 연결부(422)가 제2 터치 전극(420)과 동일한 층에 위치하며 제2 터치 전극(420)과 일체화되어 있고, 서로 이웃한 제1 터치 전극(410) 사이를 연결하는 제1 연결부(412)는 제1 터치 전극(410)과 다른 층에 위치할 수도 있다.

그리고, 터치 전극층의 상부에는 점착층(122)이 형성되고, 점착층(122)에는 커버 기판(132)이 부착된다.

다음으로, 도 6 내지 도 11을 참조하여, 도 5의 구조를 갖는 터치 전극층을 형성하는 방법에 대해 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 스크린 패널를 제조하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 스크린 패널를 제조하는 방법에 따라 형성되는 터치 감지 센서의 단면도이다.

먼저, 터치 감지층의 기판에 터치 전극을 형성(S10)한다. 터치 전극(410, 420)은 제1 방향으로 연장되는 제1 터치 전극과 제2 방향으로 연장되는 제2 터치 전극(420)을 포함한다.

터치 전극(410, 420)은 기판 상에 투명 도전성 산화물을 스터퍼(sputtering)하거나 증착하여 형성될 수 있다. 또한 마스크를 이용한 포토 리소그라피(photo lithography) 방식을 사용하여 형성될 수도 있다.

다음으로, 제1 방향으로 인접한 제1 터치 전극들을 연결하는 제1 연결부(412) 상에 절연막(430)을 형성(S20)한다. 여기서, 절연막(430)은 투명한 재질의 유기 절연체 또는 무기 절연체로 형성되고, 유기 절연체는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르술폰(PES) 또는 셀룰로오스라이아세테이트(TAC)의 플라스틱 소재를 포함하며 무기 절연체는 글라스(Glass) 소재, 광학 처리된 글라스 소재로 이루어진다.

절연막(430)으로 SiO2를 증착하는 공정, 아크릴 소재 드라이필름을 라미네이팅하는 공정, 액상 타입의 실리콘, 에폭시를 코팅 및 SiO2, TiO2의 투명 절연 물질을 증착하는 공정 중 하나의 공정을 선택하여 형성될 수 있다.

액상 타입의 실리콘, 에폭시 소재로 절연막(430)을 형성하는 경우, 다이렉트 그라비아(Direct Gravure), 리버스 그라비아(Reverse Gravure), 마이크로 그라비아, 콤마(Comma), 슬롯 다이 코팅(Slot die coating), 슬릿 코팅(Slit coating), 커튼 코팅(Curtain coating), 캐필러리 코팅(Capillary coating), 스프레이 코팅(Spray coating), 딥 코팅(Dip coating), 실크 스크린 및 스핀 코팅(Spin coating), 프렉소(Flexo) 인쇄, 그라비아 프린팅, 잉크젯 프린팅, 오프셋 프린팅 중에서 선택된 한 가지 방법에 의해 형성될 수다.

도 7에 도시된 바와 같이, 절연막(430)은 섬 형태로 제1 연결부(412) 상에 형성될 수 있다.

그리고, 터치 전극층 상부에 점착층(122)을 형성(S30)한다. 점착층(122)은 터치 전극층 전면에 형성되되, 절연막(430)을 포함하는 절연막(430) 주변 영역을 드러내도록 형성된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 터치 전극층에 대향하는 점착층(122)의 일면에는 점착층 보호 필름(124)이 부착된다. 그리고, 섬 형태의 절연막(430)의 일부와 절연막(430) 주변의 제2 터치 전극(420)의 일부가 드러나도록 점착층(122)이 형성될 수 있다. 점착층은 제2 방향으로 형성된 개구를 통해 제2 터치 전극(420)을 노출시킬 수 있다.

다음으로, 점착층(122) 상부에 제2 연결부(422)를 형성(S40)한다. 점착증 상부에 제2 연결부(422)를 형성하기 위한 도전성 물질을 전사, 기상 증착 또는 코팅과 같은 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 제2 연결부(422)는 금속 또는 도전성을 갖는 투명재료로 형성될 수 있다. 이러한 도전성을 갖는 투명 재료로서 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), AZO(aluminum zinc oxide), 은 나노 와이어(AgNw) 등의 얇은 금속층, 메탈 메쉬(metal mesh) 또는 탄소 나노 튜브(CNT) 등을 사용할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제2 연결부(422)를 형성하기 위한 도전성 물질은 은 점착층 보호 필름(124)의 전면과 점착층 보호 필름(124)에 의해 드러난 절연막(430)과 절연막(430) 주변의 제2 터치 전극(420)의 일부에 형성될 수 있다.

그리고, 점착층 보호 필름(124)을 제거(S50)한다. 점착층(122)에 점착되어 있는 점착층 보호 필름(124)을 제거하여, 점착층 보호 필름(124) 전면에 형성된 도전성 물질(126)이 제거될 수 있다. 점착층 보호 필름(124)을 제거하는 예로는 점착층 보호 필름(124)의 일면을 파지하고, 점착층 보호 필름(124)을 점착층(122)으로부터 박리하는 방법, 점착층 보호 필름(124)의 일면을 흡착하여 점착층(122)으로부터 박리하는 방법 등이 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 점착층 보호 필름(124)이 박리되면, 절연막(430) 상부와 제2 터치 전극(420)의 일부에만 도전성 물질(422)이 잔존하게 된다. 그리고, 점착층 보호 필름(124)이 박리된 점착층(122)은 점착성을 가진다.

다음으로, 점착층(122)의 전면에 커버 기판을 부착(S60)한다. 커버 기판은 투명 글래스, 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등으로 구성될 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 점착층 보호 필름(124)이 제거된 점착층(122)에 커버 기판이 부착될 수 있다. 커버 기판은 터치 스크린 패널을 밀봉(encapsulation)하여 외부로부터 수분 및/또는 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 패널 제조방법은 포함하는 터치 스크린 패널의 제조 공정을 단순화하며 식각 공정상 발생하는 잔여물 등의 불순물이 침투하는 것을 방지하여 터치 감지 센서의 불량을 줄이고 내구성을 높일 수 있다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

101: 터치 감지층 기판 122: 점착층
124: 점착층 보호 필름 132: 커버 기판
300: 표시판 400: 터치 감지층
410, 420: 터치 전극 412, 422: 연결부
430: 절연막 600: 표시 제어부
700: 터치 제어부

Claims

기판 위에 복수의 터치 전극을 형성하는 단계;
상기 복수의 터치 전극 상에 절연막을 형성하는 단계;
상기 절연막 상에 상기 복수의 터치 전극과 대향하는 보호 필름을 포함하는 점착층을 형성하는 단계; 및
상기 점착층 상에 도전층을 형성하는 단계;
를 포함하는 터치 스크린 패널 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 보호 필름을 제거하는 단계;
를 더 포함하는 터치 스크린 패널 제조 방법.
제2 항에 있어서,
상기 복수의 터치 전극을 형성하는 단계는,
제1 방향으로 연장되고, 서로 중첩하지 않는 복수의 제1 터치 전극을 형성하는 단계; 및
제2 방향으로 형성되고, 상기 복수의 제1 터치 전극과 서로 중첩하지 않고 교호적으로 배치되어 있는 복수의 제2 터치 전극을 형성하는 단계;
를 포함하는 터치 스크린 패널 제조 방법.
제3 항에 있어서,
상기 절연막을 형성하는 단계는,
상기 절연막을 상기 제1 터치 전극과 상기 제2 터치 전극이 교차하는 영역에 섬 형태로 형성하는 단계;
를 포함하는 터치 스크린 패널 제조 방법.
제4 항에 있어서,
상기 점착층을 형성하는 단계는,
상기 절연막 및 상기 절연막 주변의 상기 제2 터치 전극을 노출시키도록 상기 점착층을 형성하는 단계;
를 포함하는 터치 스크린 패널 제조 방법.
제5 항에 있어서,
상기 제2 터치 전극은 상기 점착층에 상기 제2 방향으로 형성된 개구에 의해 노출되는 터치 스크린 패널 제조 방법.
제6 항에 있어서,
상기 복수의 제1 터치 전극은 상기 복수의 제1 터치 전극과 동일한 층에 위치하고 상기 제1 방향으로 인접한 제1 터치 전극들과 일체화되는 제1 연결부로 연결되는 터치 스크린 패널 제조 방법.
제7 항에 있어서,
상기 보호 필름을 제거하는 단계는,
상기 보호 필름 상에 형성된 상기 도전층을 함께 제거하는 단계;
를 포함하는 터치 스크린 패널 제조 방법.
제8 항에 있어서,
상기 제2 방향으로 인접한 제2 터치 전극은 상기 절연막 위에 위치하는 제2 연결부에 의해 서로 연결되는 터치 스크린 패널 제조 방법.
제9 항에 있어서,
상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 상기 절연막에 의해 절연되는 터치 스크린 패널 제조 방법.
제2 항에 있어서,
상기 보호 필름이 제거된 점착층에 커버 기판을 부착하는 단계;
를 더 포함하는 터치 스크린 패널 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 점착층은 OCA(Optical Cleared Adhesive) 필름을 포함하는 터치 스크린 패널 제조 방법.