KR101279599B1 - Method of forming electrode of touch Screen Panel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유리기판 또는 필름 상에 센서전극과 리드전극 등을 형성하는 터치스크린 패널의 전극 형성방법에 관한 것으로, 기판 상에 전극이 형성될 부분을 제외한 영역에 마스크 패턴을 형성하는 단계; 마스크 패턴이 형성된 기판 상에 박막의 전극을 형성하는 단계; 및 마스크 패턴을 제거하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method of forming an electrode of a touch screen panel for forming a sensor electrode and a lead electrode on a glass substrate or a film, the method comprising: forming a mask pattern on an area excluding a portion where an electrode is to be formed on a substrate; Forming an electrode of a thin film on a substrate on which a mask pattern is formed; And removing the mask pattern.
Description
본 발명은 터치스크린 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유리기판 또는 필름 상에 센서전극과 리드전극 등을 형성하는 터치스크린 패널의 전극 형성방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a touch screen panel, and more particularly to a method of forming an electrode of a touch screen panel for forming a sensor electrode and a lead electrode on a glass substrate or film.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있다. 여기서 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 접촉에 의하여 도전성 센서전극이 주변의 다른 센서전극 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다.As a method of implementing a touch screen panel, a resistive film type, a light sensing type, and a capacitive type are known. The capacitive touch screen panel converts a contact position into an electrical signal by detecting a change in capacitance formed by the conductive sensor electrode by the contact with another sensor electrode or a ground electrode.
도 1은 정전용량 방식의 터치 스크린 패널의 일반적인 전극 구조를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 터치 스크린 패널에 대한 B-B 구조를 나타낸 종단면도이다. 터치 스크린 패널은 도 1에 도시된 바와 같이, 유리 또는 필름을 이용한 기판(1) 중앙부의 표시영역(A) 상에는 다수의 센서전극(2a)이 x, y 방향으로 형성되고, 기판(1) 가장자리의 비표시영역에는 FPC가 접속되기 위한 패드부(3)와 각 센서전극(2a)을 패드부(3)로 연결하는 리드전극(2b)이 형성된다. 최근 들어 감지능력 향상을 위하여 센서전극(2a)들이 정해진 영역에서 더 많이 형성되고, 표시영역(A)의 확장 추세로 인하여 상대적으로 비표시영역(B)이 협소화됨에 따라 각 전극(2a,2b)도 점차 미세한 패턴으로 형성되고 있다.1 is a plan view illustrating a general electrode structure of a capacitive touch screen panel, and FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view illustrating a B-B structure of the touch screen panel of FIG. 1. In the touch screen panel, as illustrated in FIG. 1, a plurality of
한편, 종래의 기술에 따른 전극형성은 주로 스크린 프린팅(Screen printing) 공정과 포토리소그라피(Photolithography) 공정으로 이루어져 왔다. 도 3은 스크린 프린팅 공정으로 전극을 형성하는 과정을 나타낸 공정도이고, 도 4는 포토 리소그라피 공정으로 전극을 형성하는 과정을 나타낸 공정도이다.On the other hand, the electrode formation according to the prior art has been mainly composed of a screen printing (Screen printing) process and a photolithography (Photolithography) process. 3 is a process chart showing a process of forming an electrode by a screen printing process, Figure 4 is a process chart showing a process of forming an electrode by a photolithography process.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 스크린 프린팅 공정을 이용한 전극 형성은 기판 상(1)에 메쉬 스크린(4)을 마스크로 이용하여 실버 페이스트를 프린팅한 후(a), 메쉬 스크린을 제거하는 과정(b)으로 기판상에 직접 전극(2)을 형성한다. 실버 페이스트(Ag paste)를 사용한 스크린 프린팅 기술은 제조 공정이 간단하고 초기 투자비가 적은 장점이 있다. 그러나 페이스트 분말의 입자 크기, 분산 정도, 점도와 바인더 등 접착제 성분을 제어하는데 어려움이 있다. 특히, 실버 페이스트의 경우 Ag 분말이 70~92%에 바인더, 솔벤트, 결합제가 첨가되기 때문에 100um 이하의 균일한 선폭을 가지는 미세 패턴 구현에 한계를 나타내며, 공정 불량이 높은 단점이 있다. 미세 선폭 구현에 대한 요구가 증가함에 따라 스크린 프린팅 공정을 포토 리소그라피 공정으로 대체하는 방안이 제안되고 있다. First, as shown in FIG. 3, electrode formation using a screen printing process is performed by printing silver paste using a
도 4에 도시된 바와 같이, 포토 리소그라피 공정을 이용한 전극 형성은 먼저, 스퍼터링 공정으로 기판(1) 상에 전극(2) 막을 형성하고(a), 전극 상면에 포토레지스터(5)를 도포하며(b). 마스크를 이용하여 포토레지스터(5)를 노광시켜 전극(2)을 노출시킨다(c). 노출된 전극(2)은 에칭으로 제거하여 패턴을 형성하고(d), 나머지 포토레지스터(5)를 제거함으로써(e), 최종적으로 전극(2) 패턴을 완성하게 된다. 스퍼터링을 이용한 포토리소그라피 기술은 미세 선폭 구현에 장점을 나타낸다. 그러나 진공박막 증착 후, PR 도포, 노광, 현상, 에칭 및 박리 공정이 이루어져야 하기 때문에 복잡한 공정을 거쳐야 하고, 고가의 장비가 요구되는 문제점이 있다.
As shown in FIG. 4, electrode formation using a photolithography process is performed by first forming an
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 터치 스크린 패널의 전극 형성에 있어서, 제조 공정이 간단하면서 동시에 미세한 선폭 요구에 따라 전극 형성이 가능한 전극 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrode forming method in which an electrode can be formed according to a fine line width requirement while the manufacturing process is simple in forming an electrode of a touch screen panel.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 터치스크린 패널의 전극 형성 방법에 있어서, 기판 상에 전극이 형성될 부분을 제외한 영역에 마스크 패턴을 형성하는 단계; 마스크 패턴이 형성된 기판 상에 박막의 전극을 진공증착으로 형성하는 단계; 및 마스크 패턴을 제거하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming an electrode of a touch screen panel, the method including: forming a mask pattern on a region except for a portion where an electrode is to be formed on a substrate; Forming an electrode of a thin film on the substrate on which the mask pattern is formed by vacuum deposition; And removing the mask pattern.
여기서, 상기 마스크 패턴은 진공 그리스(vacuum grease), 파라핀 왁스, 올레핀 왁스 및 하이드로 카본 중 어느 하나를 이용한 스크린 프린팅으로 형성한다.Here, the mask pattern is formed by screen printing using any one of vacuum grease, paraffin wax, olefin wax, and hydrocarbon.
또한, 전극 형성 후 상기 마스크 패턴은 습식 에칭으로 제거한다.
In addition, the mask pattern is removed by wet etching after electrode formation.
본 발명의 터치스크린 패널 전극 형성방법은, 진공 그리스와 같은 점성질 재료를 이용한 스크린 프린팅 방식으로 기판을 마스킹한 후, 그 상부에 금속 및 산화물의 전극을 형성하고, 다시 마스크를 제거하는 과정으로 이루어짐으로써, 공정이 간단하고 미세한 선폭 요구에 부응하는 전극 패턴의 형성이 가능하다.In the method of forming the touch screen panel electrode of the present invention, after masking the substrate by a screen printing method using a viscous material such as vacuum grease, an electrode of metal and oxide is formed on the upper portion of the touch screen panel, and the mask is removed again. In this way, the process is simple and the formation of an electrode pattern that meets the demand for fine line widths is possible.
또한, 전극 형성 과정에서 산 또는 염기성 물질이 사용되지 않아 친환경적인 공정으로 제조할 수 있다.In addition, acid or basic materials are not used in the electrode formation process, and thus may be manufactured in an environmentally friendly process.
도 1은 터치스크린 패널의 일반적인 전극 구조를 나타낸 평면도,
도 2는 도 1의 터치스크린 패널의 전극 구조를 나타낸 종단면도,
도 3은 종래의 기술에 따라 스크린 프린팅 공정으로 이용한 전극 형성 과정을 나타낸 공정도,
도 4는 종래의 기술에 따라 포토리소그라피 공정을 이용한 전극 형성 과정을 나타낸 공정도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널의 전극 형성 과정을 나타낸 공정도, 및
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린 패널의 전극 형성 과정을 나타낸 공정도이다.1 is a plan view illustrating a general electrode structure of a touch screen panel;
2 is a longitudinal cross-sectional view illustrating an electrode structure of the touch screen panel of FIG. 1;
3 is a process chart showing an electrode forming process used as a screen printing process according to the prior art,
4 is a process chart showing an electrode forming process using a photolithography process according to the prior art,
5 is a process chart showing an electrode forming process of a touch screen panel according to an embodiment of the present invention; and
6 is a flowchart illustrating a process of forming an electrode of a touch screen panel according to another exemplary embodiment of the present invention.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널의 전극 형성 과정을 나타낸 공정도로서, 도 5는 센서전극과 리드전극이 동시에 형성되는 과정을 도시하였고, 도 6은 센서전극과 리드전극이 순차적으로 형성되는 과정을 도시하였다.5 and 6 are process diagrams illustrating an electrode forming process of a touch screen panel according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 5 illustrates a process of simultaneously forming a sensor electrode and a lead electrode, and FIG. 6 illustrates a sensor electrode and a lead electrode. This sequentially formed process is illustrated.
본 발명의 전극 형성은 마스크를 이용한 진공 증착 후, 마스크와 그 상부의 증착막을 제거하는 과정으로 이루어진다. 즉, 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전극 형성 공정은 기판(10) 상에 마스크 패턴(13)을 형성하는 단계(a,b), 마스킹 후 전극(20)을 증착하는 단계(c) 및 전극(20) 증착 후 마스크 패턴(13)을 제거하는 단계(d)로 이루어진다. 여기서 기판(10)은 유리(Glass) 기판이나 광 투과성이 우수한 재질의 필름(Film)이 사용되며, 일 예로 투명 PET 필름이 사용될 수 있다.Electrode formation of the present invention consists of a process of removing the mask and the deposited film thereon after vacuum deposition using a mask. That is, as shown in the electrode forming process according to an embodiment of the present invention to form a
먼저, 도 5를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 마스크 패턴(13)을 형성하는 단계(a,b)는 스크린 프린팅 공정으로 이루어진다. 이때, 스크린 프린팅의 재료로는 실리콘계 오일 또는 불소계 오일의 진공 그리스(12)가 이용된다. 진공 그리스는 점도가 있고, 단일 물질로 이루어져 미세 패턴 형성에 유리하다. 진공 그리스로 사용되는 실리콘계 오일이나 불소계 오일은 화학적 안정성이 우수하고 증기압이 낮아서 전극 증착에서도 문제점이 발생하지 않는다. 또한, 전극(20)의 증착 후에도 완전히 경화되지 않아 기판(10)으로부터 용이하게 박리할 수 있는 장점을 가진다.First, referring to FIG. 5, steps (a and b) of forming the
즉, 마스크 패턴(13)은 기판(10)의 상면에 메쉬 스크린(11)을 안착 후, 실리콘계 오일의 진공 그리스(12)를 스크린 프린팅하는 과정으로 형성한다(a). 이후, 메쉬 스크린(11)을 제거함으로써, 기판(10) 상에는 진공 그리스의 미세한 마스크 패턴(13)이 형성된다(b). 여기서, 진공 그리스를 이용한 마스크 패턴은 포토리소그래피 공정으로 마스크 패턴을 형성할 수도 있으나, 공정 수를 고려하면 스크린 프린팅법을 이용하는 것이 바람직하다.That is, the
한편, 마스크 패턴을 형성하기 위한 스크린 프린팅의 재료로 파라핀 왁스, 올레핀 왁스 또는 하이드로 카본류 등의 점성질 재료가 이용될 수도 있다. 이러한 재료들은 진공 그리스와 유사한 특성을 나타내는 것으로, 패턴 형성이 용이하고 미세패턴 형성에 유리하다.On the other hand, a viscous material such as paraffin wax, olefin wax or hydrocarbons may be used as the screen printing material for forming the mask pattern. These materials exhibit properties similar to vacuum grease, and are easy to form patterns and are advantageous for forming fine patterns.
마스크 패턴(13) 형성 후, 전극(20)을 형성하는 단계(c)는 스퍼터링(sputtering) 공정으로 이루어진다. 스퍼터링에 의하여 전극(20)은 마스크 패턴(13)의 상면과 마스크 패턴 이외의 기판(10) 상면에 증착되는데, 기판(10) 상에 증착된 전극(20)이 최종적인 센서전극 또는 리드전극 패턴이 된다. 진공 증착되는 전극(20)의 재료로는 ITO, ZnO, AZO, SiO2, Nb2O5 등의 산화물이나 Cu, Al, Ag, Mo, Cr, Ti, Si, Nb 중 하나 이상의 재료가 사용될 수 있다. 여기서, ITO, ZnO, AZO, SiO2, Nb2O5 등의 산화물 전극은 주로 표시영역(A)에서의 센서전극(20a)으로 이용되며, Cu, Al, Ag, Mo, Cr, Ti, Si, Nb 등의 금속 전극은 비표시영역(B)에서의 리드전극(20b)으로 이용된다.After the
기판(10) 상에 전극(20)을 형성한 후, 마스크 패턴(13)을 제거하는 단계(d)는, 습식 에칭(wet etching) 공정으로 이루어지다. 특히, 본 발명에서는 초음파 세척기를 이용하여 마스크 패턴과 그 상부의 박막을 리프트-오프(Lift-off)한다. 진공 그리스를 이용한 마스크 패턴(13)은 전극(20) 증착 후에도 완전히 경화되지 않으므로 초음파 세척으로도 박리가 가능하다. 다만, ITO와 같은 고온 코팅시에는 일부 경화가 발생할 수 있으나, 이 경우 전용 세정제를 사용하여 박리할 수 있다.After forming the
한편, 도 5에서와 같이 센서전극(20a)과 리드전극(20b)이 동일한 재료로 구성되는 경우 투명전극을 대체하는 금속 메쉬(mesh) 타입의 전극을 이용하는 공정에서 하나의 재료를 ld용하여 센서전극과 리드전극을 동시에 형성할 수 있으며, 금속 메쉬(mesh) 타입의 미세 패턴을 상기 방법으로 제조할 수 있다. 그러나, 통상적으로 센서전극(20a)과 리드전극(20b)은 서로 다른 재료가 이용되므로, 도 6에서와 같이 표시영역(A)에 센서전극(20a)을 먼저 형성하고, 비표시영역(B)에 리드전극(20b)을 형성하는 별도의 과정으로 이루어진다. 이때, 센서전극(20a)으로는 ITO, SiO2, ZnO, AZO Nb2O5 등의 박막이 이용되고, 리드전극(20b)으로는 Cu, Al, Ag, Mo, Cr, Ti, Si, Nb 등이 이용된다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, when the
즉, 도 5에 도시된 과정으로 기판(10)의 표시영역(A)에서 센서전극(20a)을 먼저 형성하고(a), 리드전극부 이외의 부분에 다시 진공 그리스(12)를 이용한 마스크 패턴(13)을 형성하며(b), 그 상부면에 Cu 등을 이용한 금속전극(20)을 진공증착시킨 후(c), 초음파 세척으로 마스크 패턴(13)을 제거함으로써, 최종적으로 리드전극(20b)을 완성한다(d).That is, in the process shown in FIG. 5, the
상기와 같은 과정으로 형성되는 전극은 다양한 구조의 터치스크린 패널에 적용될 수 있다. 즉, G1F(Glass-Film) 또는 G2(Glass) 구조와 같은 글래스 기판의 터치스크린 패널에 적용될 수 있으며, 동일한 기판 상에서 반복적인 전극 형성공정으로, 다층 박막의 전극 회로를 구성할 수 있다. 또한, 상기 방법으로 글래스 기판의 블랙 매트릭스(Black Matrix)와 인쇄패턴을 형성할 때에 마스킹 공정을 이용한 스프터링이 적용될 수 있다.The electrode formed by the above process may be applied to the touch screen panel of various structures. That is, the present invention may be applied to a touch screen panel of a glass substrate such as a glass-film (G1F) or glass (G2) structure, and an electrode circuit of a multilayer thin film may be configured by a repetitive electrode forming process on the same substrate. In addition, sputtering using a masking process may be applied when forming a black matrix and a printed pattern of the glass substrate by the above method.
살펴본 바와 같이, 본 발명은 글래스 기판의 터치스크린 패널에서 전극 패턴을 형성함에 있어서, 진공 그리스를 이용한 마스킹 공정으로 미세한 패턴 형성이 가능하며, 초음파 세척으로 마스크 패턴을 제거하여 전극 패턴을 완성함으로써, 간단한 공정으로 제조할 수 있고, 비용이 저렴한 장점을 가진다.
As described above, in the present invention, in forming an electrode pattern on a touch screen panel of a glass substrate, a fine pattern may be formed by a masking process using vacuum grease, and by removing the mask pattern by ultrasonic cleaning, the electrode pattern may be simplified. It can be manufactured by the process and has the advantage of low cost.
이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
10 : 기판
12 : 진공 그리스 13 : 마스크 패턴
20 : 전극
20a : 센서전극 20b : 리드전극 10: substrate
12: vacuum grease 13: mask pattern
20: Electrode
20a:
Claims (3)
기판 상에 전극이 형성될 부분을 제외한 영역에 진공 그리스(vacuum grease)를 스크린 인쇄하여 마스크 패턴을 형성하는 단계;
마스크 패턴이 인쇄된 기판 상에 박막의 전극을 진공증착으로 형성하는 단계; 및
초음파 세척기를 이용한 습식 에칭(wet-etching)으로 상기 마스크 패턴을 리프트 오프(lift-off)하여 제거하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 전극 형성방법.
In the electrode forming method of the touch screen panel,
Forming a mask pattern by screen printing vacuum grease on a region excluding a portion where an electrode is to be formed on the substrate;
Forming an electrode of a thin film on the substrate on which the mask pattern is printed by vacuum deposition; And
And removing the mask pattern by wet-etching using an ultrasonic cleaner to remove the mask pattern by wet-etching.
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