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▶ サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド．の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-197910(P2015-197910A)
(43)【公開日】2015年11月9日
(54)【発明の名称】タッチパネルの製造方法
(51)【国際特許分類】
G06F 3/041 20060101AFI20151013BHJP
【ＦＩ】
G06F3/041 490
G06F3/041 660
G06F3/041 422
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2014-169168(P2014-169168)
(22)【出願日】2014年8月22日
(31)【優先権主張番号】10-2014-0039319
(32)【優先日】2014年4月2日
(33)【優先権主張国】KR
(71)【出願人】
【識別番号】594023722
【氏名又は名称】サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド．
(74)【代理人】
【識別番号】100088605
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 公延
(74)【代理人】
【識別番号】100166420
【弁理士】
【氏名又は名称】福川 晋矢
(72)【発明者】
【氏名】シン・ジェ・ホ
(72)【発明者】
【氏名】ハン・ソン
(72)【発明者】
【氏名】イ・スン・ミン
(72)【発明者】
【氏名】イ・ヒョン・ドン
(72)【発明者】
【氏名】キム・ヨン・ス
(57)【要約】 （修正有）
【課題】導体線を形成する金属を黒化処理して導体線の不可視性を増加するタッチパネルの製造方法を提供する。【解決手段】基板２１０に設けられるフォトレジストの一部領域を露光及び現像してマスクパターンＭＰを形成する段階、マスクパターン及びマスクパターン間の空間として定義される溝部の表面に第１黒化膜２４５ａを形成する段階、第１黒化膜及び溝部から上面が平坦になるように金属膜２４３ａを形成する段階、金属膜を酸化処理して第２黒化膜２４７ａを形成する段階、及びマスクパターンを剥離する段階により導体線を形成する。
【選択図】図６ｅ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に設けられるフォトレジストの一部領域を露光及び現像してマスクパターンを形成する段階と、
前記マスクパターン及び前記マスクパターン間の空間として定義される溝部の表面に第１黒化膜を形成する段階と、
前記第１黒化膜及び前記溝部から上面が平坦になるように金属膜を形成する段階と、
前記金属膜を酸化処理する段階と、
前記マスクパターンを剥離する段階と、を含む、タッチパネルの製造方法。
前記マスクパターン及び前記マスクパターン間の空間として定義される溝部の表面に第１黒化膜を形成する段階と、
前記第１黒化膜及び前記溝部から上面が平坦になるように金属膜を形成する段階と、
前記金属膜を酸化処理する段階と、
前記マスクパターンを剥離する段階と、を含む、タッチパネルの製造方法。
【請求項2】
前記第１黒化膜を形成する段階は、真空蒸着方式を用いて前記第１黒化膜を形成する、請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項3】
前記真空蒸着方式は、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）方式を含む、請求項２に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項4】
前記金属膜を形成する段階は、フィル（ｆｉｌｌ）めっき方式を用いて前記金属膜を形成する、請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項5】
前記金属膜の厚さは前記フォトレジストの厚さによって決定される、請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項6】
前記溝部上に形成される金属膜の厚さは１〜５μｍである、請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項7】
前記金属膜を酸化処理する段階は、前記マスクパターン上の金属膜が除去されるのに十分な時間で行われる、請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項8】
前記マスクパターンを剥離する段階では、剥離液を用いて前記マスクパターンを剥離する、請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項9】
前記金属膜は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、及び銅（Ｃｕ）のいずれか一つの金属、またはこれらの合金で形成される、請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項10】
前記第１黒化膜は、ブラックニッケル（Ｂｌａｃｋ Ｎｉ）で形成される、請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項11】
基板に設けられるフォトレジストの一部領域を露光及び現像してマスクパターンを形成する段階と、
前記マスクパターンの上面及び前記マスクパターン間の空間として定義される溝部の表面から上面が平坦になるように金属膜を形成する段階と、
前記金属膜を酸化処理する段階と、
前記マスクパターンを剥離する段階と、を含む、タッチパネルの製造方法。
前記マスクパターンの上面及び前記マスクパターン間の空間として定義される溝部の表面から上面が平坦になるように金属膜を形成する段階と、
前記金属膜を酸化処理する段階と、
前記マスクパターンを剥離する段階と、を含む、タッチパネルの製造方法。
【請求項12】
前記金属膜を形成する段階は、フィル（ｆｉｌｌ）めっき方式を用いて前記金属膜を形成する、請求項１１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項13】
前記金属膜の厚さは前記フォトレジストの厚さによって決定される、請求項１１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項14】
前記溝部上に形成される金属膜の厚さは１〜５μｍである、請求項１１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項15】
前記金属膜を酸化処理する段階は、前記マスクパターン上の金属膜が除去されるのに十分な時間で行われる、請求項１１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項16】
前記マスクパターンを剥離する段階では、剥離液を用いて前記マスクパターンを剥離する、請求項１１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項17】
前記金属膜は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、及び銅（Ｃｕ）のいずれか一つの金属、またはこれらの合金で形成される、請求項１１に記載のタッチパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タッチパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
静電容量方式のタッチスクリーンは、一定のパターンを有する複数の電極を含み、タッチ入力によって静電容量の変化が生成される複数のノードが上記複数の電極によって定義される。２次元平面に分布する複数のノードは、タッチ入力によって自己静電容量（Ｓｅｌｆ−Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）または結合静電容量（Ｍｕｔｕａｌ−Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の変化を生成し、複数のノードで生成される静電容量の変化に加重平均計算法などを適用してタッチ入力の座標を計算することができる。
【0003】
一般に、タッチパネルでは、タッチを認識するセンシング電極をＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、インジウム‐スズ酸化物）で形成した。しかし、ＩＴＯの場合、原料であるインジウム（Ｉｎｄｉｕｍ）が希土類金属で高価であるため価格競争力が落ちる上、１０年以内に枯渇すると予想されるため需給が円滑ではないという問題がある。
【0004】
上記のような理由で不透明な導体線を用いて電極を形成しようとする研究が行われており、導体線で形成される電極にはＩＴＯや伝導性高分子に比べて電気伝導度に優れ、需給が円滑であるという長所がある。
【0005】
但し、導体線をタッチスクリーン用電極として用いる場合、金属の特有の色相による光反射が発生して、導体線がユーザーに容易に視認されるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】韓国公開特許第１０−２０１１−００８９４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の課題は、導体線を形成する金属を黒化処理して導体線の不可視性を増加することができるタッチパネルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一形態によるタッチパネルの製造方法は、基板に設けられるフォトレジストの一部領域を露光及び現像してマスクパターンを形成する段階と、上記マスクパターン及び上記マスクパターン間の空間として定義される溝部の表面に第１黒化膜を形成する段階と、上記第１黒化膜及び上記溝部から上面が平坦になるように金属膜を形成する段階と、上記金属膜を酸化処理する段階と、上記マスクパターンを剥離する段階と、を含むことができる。
【0009】
上記第１黒化膜を形成する段階は省略されることができる。
【0010】
上記第１黒化膜を形成する段階は、真空蒸着方式を用いて上記第１黒化膜を形成することができる。
【0011】
上記真空蒸着方式は、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）方式を含むことができる。
【0012】
上記金属膜を形成する段階は、フィル（ｆｉｌｌ）めっき方式を用いて上記金属膜を形成することができる。
【0013】
上記金属膜の厚さは上記フォトレジストの厚さによって決定されることができる。
【0014】
上記溝部上に形成される金属膜の厚さは１〜５μｍであることができる。
【0015】
上記金属膜を酸化処理する段階は、上記マスクパターン上の金属膜が除去さされるのに十分な時間で行われることができる。
【0016】
上記マスクパターンを剥離する段階は、剥離液を用いて上記マスクパターンを剥離することができる。
【0017】
上記金属膜は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、及び銅（Ｃｕ）のいずれか一つの金属、またはこれらの合金で形成されることができる。
【0018】
上記第１黒化膜は、ブラックニッケル（Ｂｌａｃｋ Ｎｉ）で形成されることができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明は、導体線を形成する金属を黒化処理して導体線の不可視性を増加させることができる。
【0020】
また、マスクパターンの剥離前に、マスクパターン上の金属物質を除去することにより、製造工程を簡単にすることができ、タッチパネルの不良率を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施形態によるタッチパネルを含む電子機器の外観を示した斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態によるタッチパネルを示した正面図である。
【図5】本発明の一実施形態によるタッチパネルの断面を概略的に示した図面である。
【図6a】本発明の一実施形態によるタッチパネルの製造方法を説明するために提供される図面である。
【図6b】本発明の一実施形態によるタッチパネルの製造方法を説明するために提供される図面である。
【図6c】本発明の一実施形態によるタッチパネルの製造方法を説明するために提供される図面である。
【図6d】本発明の一実施形態によるタッチパネルの製造方法を説明するために提供される図面である。
【図6e】本発明の一実施形態によるタッチパネルの製造方法を説明するために提供される図面である。
【図6f】本発明の一実施形態によるタッチパネルの製造方法を説明するために提供される図面である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【0023】
図１は本発明の一実施形態によるタッチパネルを含む電子機器の外観を示した斜視図である。
【0024】
図１を参照すると、本実施形態による電子機器１００は、画面を出力するためのディスプレイ装置１１０、入力部１２０、音声を出力するためのオーディオ部１３０、及びディスプレイ装置１１０と一体化されて形成されるタッチスクリーン装置を含むことができ、タッチスクリーン装置内にタッチパネルが含まれることができる。
【0025】
図１に示されているように、モバイル機器の場合、タッチスクリーン装置がディスプレイ装置と一体化されて備えられることが一般的であり、タッチスクリーン装置はディスプレイ装置が示す画面が透過できるほど高い光透過率を有さなければならない。したがって、タッチスクリーン装置は、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＥＳ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−Ｏｌｅｆｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）などのフィルム、ソーダガラス（Ｓｏｄａ ｇｌａｓｓ）または強化ガラス（ｔｅｍｐｅｒｅｄ ｇｌａｓｓ）のような材質の透明な基板に電気伝導性を有する物質で電極を形成することで具現されることができる。タッチスクリーン装置のベゼル領域には電気伝導性物質で形成された電極と連結される配線パターンが配置され、配線パターンはベゼル領域によって視覚的に遮蔽される。
【0026】
本発明によるタッチスクリーン装置は、静電容量方式によって動作することを仮定するため、所定のパターンを有する複数の電極を含むことができる。また、タッチスクリーン装置には、複数の電極で生成される静電容量の変化を検出するための静電容量感知回路や静電容量感知回路の出力信号をデジタル値に変換するアナログ−デジタル変換回路、デジタル値に変換されたデータを用いてタッチ入力を判断する演算回路などが含まれることができる。
【0027】
図２は本発明の一実施形態によるタッチパネルを示した図面である。
【0028】
図２を参照すると、本実施形態によるタッチパネル２００は、基板２１０、基板２１０上に設けられる電極部２２０、及び電極部２２０とそれぞれ連結される複数のバッドを含むパッド部２３０を含む。また、図２には示されていないが、電極部２２０とそれぞれ連結されるパッド部２３０は配線電極及びボンディングパッドによって基板２１０の一端に付着される回路基板の配線パターンと電気的に連結されることができる。回路基板にはコントローラ集積回路が実装されて、電極部２２０において生成される感知信号を検出し、タッチ入力を判断することができる。
【0029】
基板２１０は、電極部２２０が形成されるための透明な基板であることができる。上述のように、基板２１０は、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＥＳ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｌｙｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−Ｏｌｅｆｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）などのフィルム、ソーダガラス（Ｓｏｄａ ｇｌａｓｓ）または強化ガラス（ｔｅｍｐｅｒｅｄ ｇｌａｓｓ）のような材質で形成されることができる。
【0030】
電極部２２０は、Ｘ軸方向に延長される第１電極２２３、及びＹ軸方向に延長される第２電極２２６を含むことができる。第１電極２２３及び第２電極２２６は、基板２１０の両面に設けられたり、または異なる基板２１０に設けられて交差することができる。基板２１０の一面にともに設けられる場合は、第１電極２２３と第２電極２２６との交差地点に部分的に所定の絶縁層を形成することができる。なお、これとは異なって、第１電極２２３及び第２電極２２６は異なる基板に設けられて交差することもできる。
【0031】
さらに、電極部２２０が形成される領域の他に、電極部２２０とそれぞれ連結されるパッド部２３０が設けられる領域には、一般に、不透明な金属物質で形成される配線を視覚的に遮蔽するための所定の印刷領域が基板２１０に形成されることができる。
【0032】
電極部２２０と電気的に連結されるタッチ入力感知装置は、タッチ入力によって電極部２２０で生成される静電容量の変化を検出し、タッチ入力を感知する。第１電極２２３はコントローラ集積回路においてＤ１〜Ｄ８と定義されるチャンネルと連結されて所定の駆動信号の印加を受けることができ、第２電極２２６はＳ１〜Ｓ８と定義されるチャンネルと連結されて接触感知装置が感知信号を検出するのに用いられることができる。このとき、コントローラ集積回路は、第１電極２２３と第２電極２２６との間で生成される結合静電容量（ｍｕｔｕａｌ−ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の変化を検出して感知信号を得ることができ、それぞれの第１電極２２３に順に駆動信号を印加し、第２電極２２６で同時に静電容量の変化を検出する方式で動作することができる。
【0033】
チャンネルＤ１〜Ｄ８によって第１電極２２３に駆動信号が印加されると、駆動信号が印加された第１電極２２３と第２電極２２６との間で結合静電容量が生成される。タッチパネルに接触物体が接触されると、接触物体が接触した領域と隣接する第１電極２２３と第２電極２２６との間で生成される結合静電容量で静電容量の変化が生じる。上記静電容量の変化は、接触物体の面積に比例することができる。
【0034】
図３及び図４は図２の実施形態によるタッチパネルをより詳細に説明するための図面である。図３を参照すると、電極部２２０は、導体線で構成されることができ、電極部２２０を構成する導体線は網状またはメッシュ状に形成されることができる。導体線が網状またはメッシュ状に形成されることで、従来のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）電極が存在する領域においてパターニング跡が現れる現象を減少させ、タッチパネルの透過性を向上させることができる。
【0035】
図３には電極部２２０を構成する導体線がひし形または四角形に形成されるように示されているが、これに限定されず、六角形、八角形、ダイアモンド形及び無定形（ｒａｎｄｏｍ）など、当業者が明白または容易に導出することができる範囲であればよい。また、図４に示されているように、直線状に形成されることもできる。
【0036】
図５は本発明の一実施形態によるタッチパネルの断面を概略的に示した図面である。図５を参照すると、電極部２２０を構成する導体線は基板の一面に所定のパターンで形成される金属層２４３、基板２１０への金属層２４３の積層面（金属層２４３の下面）と金属層２４３の側面に形成される第１黒化層２４５、及び金属層２４３の上面に形成される第２黒化層２４７を含むことができる。
【0037】
金属層２４３は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）のいずれか一つの金属、またはこれらの合金で製造されることができる。このように、電極部２２０が金属で製造されることで、電極の抵抗値が減少し、伝導性及び検出感度が向上できる。
【0038】
ただし、金属層２４３を上記金属物質で具現する場合、金属の特有の色相による光反射が発生して、金属層２４３がユーザーに容易に視認されるという問題点があるが、金属層２４３の下面及び側面に第１黒化層２４５を形成することにより、基板２１０の他面側からユーザーがタッチパネルをみたときに、タッチパネルの視認特性を改善させることができる。
【0039】
また、金属層２４３の上面に第２黒化層２４７を形成することにより、基板の一面側からユーザーがタッチパネルをみたときも、金属層２４３が視認されることを防止することができる。
【0040】
図６ａから図６ｆは本発明の一実施形態によるタッチパネルの製造方法を説明するために提供される図面である。以下では、図６ａから図６ｆを参照して本実施形態によるタッチパネルの製造方法を説明する。
【0041】
本発明の一実施形態によるタッチパネルの製造方法は、基板２１０の一面にフォトレジストＰＲをコーティングすることから始まる（図６ａ）。その後、フォトレジストＰＲの所定の領域を露光及び現像してマスクパターンＭＰを形成するが（図６ｂ）、上記所定の領域は図３及び図４に示される電極部の導体線を形成するための領域に対応することができる。
【0042】
続いて、マスクパターンＭＰの上面及び側面とマスクパターンＭＰ間の空間として定義される溝部の表面に第１黒化膜２４５ａを形成する（図６ｃ）。このとき、第１黒化膜２４５ａは、ブラックニッケル（Ｂｌａｃｋ Ｎｉ）をスパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）方式、電子ビーム（Ｅ−Ｂｅａｍ）方式のような真空蒸着方式を用いて蒸着することにより形成することができる。ここで、第１黒化膜２４５ａのマスクパターンＭＰの上面からの厚さ、マスクパターンＭＰの側面からの厚さ、及び基板の一面からの厚さは同一であることができる。
【0043】
次いで、基板２１０の一面側に銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）のいずれか一つの金属、またはこれらの合金をめっきして金属膜２４３ａを形成する（図６ｄ）。上記金属物質は、溝部を満たすようにめっきされて、金属膜２４３ａの上面が平坦に形成されることができる。
【0044】
一例として、金属膜２４３ａを形成するために、フィル（ｆｉｌｌ）めっき方式を用いることができる。これにより、溝部上に形成される金属膜２４３ａの厚さがマスクパターンＭＰ上に形成される金属膜２４３ａの厚さよりさらに厚くてもよい。このとき、溝部上に形成される金属膜２４３ａの厚さはマスクパターンＭＰの厚さ、または最初に基板２１０にコーティングされるフォトレジストＰＲの厚さによって決定されることができるため、溝部に形成される金属膜２４３ａの厚さは１〜５μｍで自由に設計されることができる。
【0045】
金属膜２４３ａを形成した後に、金属膜２４３ａを酸化処理して第２黒化膜２４７ａを形成する（図６ｅ）。このとき、マスクパターンＭＰ上に形成される金属膜２４３ａが除去されるのに十分な時間で酸化処理が行われて、マスクパターンＭＰ上に形成される金属膜２４３ａが除去されることができる。
【0046】
黒化膜２４７ａを形成した後に、マスクパターンＭＰを剥離して、図５のようにタッチパネルを製造することができる（図６ｆ）。このとき、一例として、マスクパターンＭＰを剥離するために、フォトレジスト剥離液を用いることができる。
【0047】
マスクパターンＭＰを剥離するとき、マスクパターン上に金属膜が残存しないため洗浄工程などをさらに必要としないことから、製造工程を簡単にすることができ、タッチパネルの不良率を減らすことができる。
【0048】
本発明の他の実施形態によると、第１黒化層２４５を製造するための工程、即ち、図６ｃに対応する工程が省略されることができる。このとき、金属膜２４３ａは、マスクパターンの上面及び溝部の表面から上面が平坦になるように形成されることができる。後続する工程は、図６ｅ及び図６ｆにおいて説明した工程と類似するため詳細な説明を省略する。
【0049】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有するものには明らかである。
【符号の説明】
【0050】
２１０ 基板２２０ 電極部
２２３ 第１電極
２２６ 第２電極
２３０ パッド部
２４３ 金属層
２４５ 第１黒化層
２４７ 第２黒化層
ＰＲ フォトレジスト
ＭＰ マスクパターン
２４３ａ 金属膜
２４５ａ 第１黒化膜
２４７ａ 第２黒化膜