KR101555918B1

KR101555918B1 - apparatus for patterning silver paste connection line in the peripheral portion of touch panel

Info

Publication number: KR101555918B1
Application number: KR1020130146189A
Authority: KR
Inventors: 이희창; 김한일; 김형근
Original assignee: 한국성전(주)
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2033-11-28
Also published as: KR20150062212A

Abstract

기판이 놓이는 테이블, 레이저 빔을 테이블 평면에 놓인 기판에 조사하는 레이저 빔 스캐너, 테이블에 놓인 기판과 레이저 빔 스캐너가 조사하는 레이저 빔의 상대 위치를 정확하게 할 수 있도록 정렬시키는 정렬부, 기판 가운데 레이저 빔이 닿는 영역 주변에 위치하면서 레이저 빔에 의해 기화, 비산되는 파티클이 기판에 증착되지 못하도록 정전력을 없애기 위해 기판에 이온을 공급하는 이오나이져, 기판에 낙하된 파티클을 흡입하는 흡입형 집진기, 기판에 낙하된 파티클을 불어서 제거하는 블로어 및 이들을 제어하는 제어부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치 패널 기판 주변부의 은 페이스트 연결선 패터닝 장치가 개시된다.
본 발명에 따르면 터치 패널을 위해 ITO층 형성된 합성수지 기판의 ITO층이 적층되지 않은 주변부에 습식 식각 방식보다 공정 진행에 편리하고, 인쇄 방식에 의한 것보다 미세 선폭 연결선의 형성을 용이하게 할 수 있는 연결선을 형성할 수 있으며, 동시에 레이저 빔이 은 페이스트층을 부분적으로 기화시켜 제거할 때 빔 스팟이 놓이는 기판 주변부에 레이저의 열로 기화되면서 비산되는 금속 파티클이 불량을 만드는 문제를 해결할 수 있도록 한다.A laser beam scanner for irradiating the laser beam onto the substrate placed on the table plane, an alignment unit for aligning the laser beam irradiated by the substrate placed on the table and the laser beam irradiated by the laser beam, An ionizer for supplying ions to the substrate to eliminate static electricity so as to prevent particles, which are located around the contact area and are vaporized and scattered by the laser beam, from being deposited on the substrate, a suction type dust collector for sucking the particles dropped on the substrate, A blower for blowing off the particles dropped on the touch panel substrate, and a control unit for controlling the blower and the silver paste bonding line patterning unit.
According to the present invention, it is possible to provide a manufacturing method of a touch panel, which is more convenient than the wet etching method in the peripheral portion where the ITO layer of the ITO layer formed on the ITO layer is not laminated, And at the same time, when the laser beam partially vaporizes and removes the silver paste layer, it is possible to solve the problem of scattering metal particles scattered by evaporation of the laser beam on the periphery of the substrate on which the beam spot is placed.

Description

[0001] The present invention relates to a silver paste connection patterning apparatus for a touch panel substrate,

본 발명은 터치 패널 형성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치 패널의 주변부의 은 페이스트로 이루어진 복수의 연결선 혹은 메탈선을 형성하기 위한 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a touch panel forming apparatus, and more particularly, to an apparatus for forming a plurality of connecting lines or metal lines made of silver paste at the periphery of a touch panel.

사용의 편의성으로 터치 패널을 사용하는 휴대형 정보 기기들이 늘어나고 있다. 스마트폰 등의 휴대형 정보 기기는 휴대를 위해 소형화 경량화가 필요하지만 한편으로 표시화면은 많은 정보를 한 눈에 편하게 볼 수 있도록 대화면화가 추구되고 있다.Portable information devices using touch panels are increasingly used for convenience. Portable information devices such as smart phones need to be reduced in size and weight for portability, but on the other hand, the display screen is being sought for a large screen so that a lot of information can be seen at a glance.

따라서 근래의 화면표시장치는 표시화면 주변으로 베젤이라고 불리는 부분의 폭을 줄이는 노력이 많이 이루어지고 있다.Therefore, in recent years, efforts have been made to reduce the width of a portion called a bezel around a display screen.

터치 패널은 여러 가지 방식이 있지만 통상 글래스나 PET와 같은 합성수지 기판에 ITO 투명도전막을 형성하고 이 투명도전막을 패터닝하여 화면 중의 위치 감지에 필요한 도전선 구성을 이루게 된다. 이들 도전선은 기본적으로 X축방향 혹은 Y축방향으로 다수 도전선이 평행한 형태를 이룬다. 그러나, 이들 도전선을 통해 위치를 감지하기 위해서는 다른 회로부와 연결되어야 하고, 회로부와 이들 도전선과의 연결을 위해서는 도전선 외에도 기판 주변부(peripheral portion)에 회로부와 다수 도전선의 단부에 있는 단자를 연결하기 위해 연결선이 필요하게 된다.Although there are various types of touch panels, an ITO transparent conductive film is usually formed on a synthetic resin substrate such as glass or PET, and the transparent conductive film is patterned to form a conductive line structure necessary for sensing the position on the screen. These conductive lines basically have a shape in which a plurality of conductive lines are parallel to each other in the X-axis direction or the Y-axis direction. However, in order to sense the position through these conductive lines, it is necessary to be connected to other circuit parts. In order to connect the circuit parts to these conductive lines, a circuit part and a terminal at the end of the plurality of conductive lines are connected to the peripheral part of the substrate, A connection line is required.

이들 연결선은 길이가 길어질 수 있고, ITO층으로 만들어지는 도전선은 금속선에 비해 저항이 여러 가지 이유로 크게 되는데, 여기에 연결선 재질까지 저항이 큰 소재로 만들면 기능을 제대로 하기 위해 전력소비가 늘어야 하는 등의 비효율성의 문제가 생긴다. These connecting wires can be long, and the conductive wires made of the ITO layer have a resistance higher than that of the metal wires for various reasons. If a material having high resistance to the connecting wire material is used, the power consumption must be increased There arises a problem of inefficiency.

따라서, 통상적인 연결선은 ITO층으로 형성되지 않고 별도의 금속재질 도선으로 형성되며, 가장 많이 사용되는 것이 기판 주변부에 연결선을 금속 페이스트 인쇄 형성하는 것이다.Therefore, a typical connecting line is not formed of an ITO layer but is formed of a separate metal material wire, and most commonly used is to form a metal paste print on the peripheral portion of the substrate.

그러나, 이러한 금속 페이스트 인쇄는 후막의 폭이 넓고 연결선 사이의 스페이스 간격도 넓은 경우는 문제가 없으나, 최근과 같이 베젤 폭을 줄여 가시화면 비율을 높이고, 소형 경량화를 추구하는 경우에는 적합하지 않게 되는 문제가 발생한다. 특허공개 10-2010-0114691호에는 이러한 종래의 금속 페이스트 인쇄에서의 문제점이 언급되어 있다.However, in the case of such a metal paste printing, there is no problem when the width of the thick film is wide and the space between the connection lines is wide. However, in recent years, the width of the bezel has been reduced to increase the visibility aspect ratio, Lt; / RTI > Patent Publication 10-2010-0114691 mentions a problem in such conventional metal paste printing.

따라서, 안정적으로 저항이 적으면서도 연결선 폭이 작고, 연결선 사이의 스페이스 간격도 좁고 일정하게 유지할 수 있는 연결선의 형성이 필요하게 된다.Therefore, it is necessary to form a connection line which can stably have a small resistance, have a small connection line width, and can keep a space interval between the connection lines narrow and constant.

한편, 레이저는 미세 패턴을 직접 가공하는 데 많이 사용되어 왔지만 대개 반도체와 같은 기판 가공에 사용되었고, 얇은 합성수지 위에 금속이나 ITO층으로 형성된 도전막을 가공하는 것은 단순한 커팅 작업이 아니라면 합성수지의 손상의 문제가 있었고, 도5에서 얼룩으로 보이는 부분과 같이 공정 중의 증발된 막 재료의 비산 및 재증착에 따른 불량으로 인하여 실제로 적용되기 어렵다는 문제가 있었다.On the other hand, lasers have been widely used for direct processing of fine patterns, but they are usually used for processing substrates such as semiconductors, and processing conductive films formed of a metal or ITO layer on a thin synthetic resin is not a simple cutting operation, And there is a problem in that it is difficult to be practically applied due to scattering and evaporation due to redeposition of the evaporated film material during the process as shown in Fig.

특허공개 10-2010-0114691호Patent No. 10-2010-0114691

본 발명은 터치 패널을 위해 ITO층 형성된 합성수지 기판의 ITO층이 적층되지 않은 주변부에 습식 식각 방식보다 공정 진행에 편리하고, 인쇄 방식에 의한 것보다 미세 선폭 연결선의 형성을 용이하게 할 수 있는 연결선을 형성하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a method for manufacturing a touch panel, which is capable of facilitating the process of the periphery of a synthetic resin substrate having an ITO layer formed thereon, which is not laminated with the ITO layer, and which can facilitate the formation of fine line- And an object of the present invention is to provide an apparatus for forming a semiconductor device.

본 발명은 기판 주변부에 서로 나란한 은 페이스트 복수 연결선을 형성할 때 레이저의 열로 기화되면서 비산되는 금속 파티클이 연결선이나 화면 표시부에 이미 형성된 ITO 도전선 패턴 주변에 불규칙하게 재증착하면서 발생시키는 도전선 간의 단락 등 불량을 만드는 문제를 해결할 수 있는 연결선을 형성하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention relates to a method of forming a silver paste multiple connection line parallel to each other on a peripheral portion of a substrate, And to provide a device for forming a connection line capable of solving the problem of making defective devices.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판이 놓이는 테이블, 레이저 빔을 테이블 평면에 놓인 기판에 조사하는 레이저 빔 스캐너, 테이블에 놓인 기판과 레이저 빔 스캐너가 조사하는 레이저 빔의 상대 위치를 정확하게 할 수 있도록 정렬시키는 정렬부, 기판 가운데 레이저 빔이 닿는 영역 주변에 위치하면서 레이저 빔에 의해 기화, 비산되는 파티클이 기판에 증착되지 못하도록 정전력을 없애기 위해 기판에 이온을 공급하는 이오나이져, 기판에 낙하된 파티클을 흡입하는 흡입형 집진기, 기판에 낙하된 파티클을 불어서 제거하는 블로어 및 이들을 제어하는 제어부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus including a table on which a substrate is placed, a laser beam scanner for irradiating a laser beam onto a substrate placed on a table plane, a substrate placed on the table and a laser beam irradiated by the laser beam scanner An ionizer for supplying ions to the substrate in order to eliminate static electricity so as to prevent particles, which are located around the region where the laser beam hits the substrate, from being vaporized and scattered by the laser beam, A suction type dust collector for sucking the particles, a blower for blowing off the particles dropped on the substrate, and a control unit for controlling them.

본 발명의 장치는 레이저 빔 스캐너의 동작에 의해 형성된 은 페이스트 연결선 패턴을 검사할 수 있는 검사부를 더 구비할 수 있다. 이때, 검사부는 정렬부와 요소들을 공유하거나 일체로 형성되는 것일 수 있다.The apparatus of the present invention may further comprise an inspection unit capable of inspecting a silver paste connecting line pattern formed by the operation of the laser beam scanner. At this time, the inspection unit may share elements with the alignment unit or may be integrally formed.

가령 검사부 및 정렬부는 기판 일부를 촬상하는 촬상요소와 촬상 이미지를 검사하여 불량 여부를 판단하는 이미지 프로세싱 프로그램을 포함하는 프로세서를 구비하는 제어부와 함께 검사 및 정렬 공정을 수행할 수 있다.For example, the inspection unit and the alignment unit may perform an inspection and alignment process together with a control unit including a processor including an image pickup element for picking up a part of the substrate and an image processing program for checking the picked-up image to judge whether the defect is bad or not.

본 발명의 정렬부가 테이블의 위치를 평면상으로 움직여 정렬을 실시하는 경우, 테이블을 x축 및 y축 방향으로 평행이동시킬 수 있는 이송스테이지 및 이를 움직이는 구동 서보 모터를 더 구비하여 이루어질 수 있다. 이때, 테이블은 이송스테이지와 별도로 구분되지 않고 일체로 형성되는 것일 수 있다.The aligning part of the present invention may further comprise a transfer stage capable of parallel movement of the table in the x and y axis directions and a drive servo motor for moving the aligning part when the aligning part moves the table in a plane. At this time, the table may be formed integrally with the transfer stage, not separately.

본 발명의 장치에서 레이저 빔 스캐너는 레이저 발진기와 레이저 발진기 자체나 레이저 발진기에서 조사된 빔의 조사 방향을 반사시키는 미러 시스템에서의 미러의 방향을 바꾸어 기판이 놓이는 테이블 평면에서 레이저 빔이 닿게 되는 위치가 바뀌도록 하는 구동 모터를 조절하는 갈바노 스캐너 시스템, 레이저 빔 스폿의 크기 혹은 스폿이 맺히는 촛점 거리를 조절하는 촛점렌즈를 포함하여 이루어질 수 있다.In the apparatus of the present invention, the laser beam scanner changes the direction of the mirror in the mirror system that reflects the irradiation direction of the beam irradiated from the laser oscillator and the laser oscillator itself or the laser oscillator, so that the position where the laser beam is touched A galvanometer scanner system for adjusting a driving motor for changing the size of the laser beam spot, or a focal lens for adjusting the focal length of the spot of the laser beam spot.

레이저 발진기는 높을 출력을 용이하게 형성할 수 있는 파이버 레이저로 이루어질 수 있으며, 증폭부에 레이저 빔을 입력하는 펌핑 레이저로 다이오드 레이저가 사용될 수 있다. The laser oscillator may be a fiber laser capable of easily forming a high output, and a diode laser may be used as a pumping laser for inputting a laser beam to the amplification unit.

본 발명에 따르면 터치 패널을 위해 ITO층 형성된 합성수지 기판의 ITO층이 적층되지 않은 주변부에 습식 식각 방식보다 공정 진행에 편리하고, 인쇄 방식에 의한 것보다 미세 선폭 연결선의 형성을 용이하게 할 수 있는 연결선을 형성하는 레이저 패터닝 방식으로 은 페이스트 연결선을 형성할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a manufacturing method of a touch panel, which is more convenient than the wet etching method in the peripheral portion where the ITO layer of the ITO layer formed on the ITO layer is not laminated, A silver paste connecting line can be formed by a laser patterning method.

또한, 본 발명에 따르면 레이저 빔이 은 페이스트층을 부분적으로 기화시켜 제거할 때 빔 스팟이 놓이는 기판 주변부에 레이저의 열로 기화되면서 비산되는 금속 파티클이 연결선이나 화면 표시부의 이미 형성된 ITO 도전선 패턴 주변에 불규칙하게 재증착하는 것을 억제할 수 있고, 금속 파티클이 기판에 낙하되어 발생시키는 도전선 간의 단락 등 불량을 만드는 문제를 해결할 수 있는, 연결선을 형성하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. According to the present invention, when the laser beam is partially vaporized and removed by vaporizing the silver paste layer, the metal particles scattered while being vaporized by the laser beam on the periphery of the substrate on which the beam spot is placed are scattered around the already formed ITO conductive line pattern And it is an object of the present invention to provide an apparatus for forming a connection line capable of suppressing irregular redeposition and capable of solving the problem of making a defect such as a short circuit between conductive lines caused by falling metal particles on a substrate.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 은 페이스트 연결선 형성 장치에 대한 개략적인 구성 개념도이다.
도2는 본 발명의 한 실시예에서 집진기와 에어 블로어와 이오나이저가 배치된 상태를 나타내는 사진이다.
도3은 본 발명에서 기판 주변으로 집진기와 에어 블로어와 이오나이저가 입구가 배치된 구성예를 나타내는 구성개념도이다.
도4는 본 발명 장치에서 기판 주변부 은 페이스트 연결선이 형성되는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도5는 본 발명의 파티클 방지부를 적용하지 않고 기판에 레이저 빔 스캔을 통해 은 페이스트 연결선을 패터닝한 경우에 은 페이스트에서 유래한 도전 파티클이 기판에 재증착된 상태를 나타내는 사진이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a silver paste connecting line forming apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a photograph showing a state in which a dust collector, an air blower and an ionizer are arranged in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a configuration in which a dust collector, an air blower, and an ionizer are disposed around the substrate in the present invention.
4 is a flowchart illustrating a process of forming a paste connecting line in a substrate peripheral portion in the apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a photograph showing a state in which conductive particles derived from a silver paste are redeposited on a substrate when a silver paste connecting line is patterned by laser beam scanning on a substrate without applying the particle preventing portion of the present invention.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1의 실시예를 참조하면, 본 발명 장치는 레이저 발진기, 갈바노 스캐너, 검사 및 정렬부, 파티클 방지부를 구비하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, the apparatus of the present invention includes a laser oscillator, a galvanometer scanner, an inspection and alignment unit, and a particle prevention unit.

레이저 발진기(10)는 파이버 레이저로 이루어지고, 공진기(11)에 레이저 광을 공급하는 펌핑 레이저(13) 역할을 하는 다이오드 레이저와 공진기(11)를 구비하며, 레이저 빔을 파이버(21)를 통해 갈바노 스캐너(30)로 입력된다. The laser oscillator 10 is composed of a fiber laser and includes a diode laser and a resonator 11 serving as a pumping laser 13 for supplying a laser beam to the resonator 11, And is input to the galvanometer scanner 30.

고출력 레이저로는 종래 이산화탄소 레이저가 많이 사용되었으나 근래에는 이 실시예와 같이 파이버(fiber) 레이저를 사용할 수 있다. 파이버 레이저는 광섬유를 이용하여 반사부(reflector) 사이의 증폭 경로를 길게 하고 직경을 줄여 냉각이 용이하게 함으로써 레이저 빔 안정성과 증폭 용이성을 향상시킨 것이며, 출력 20와트(W) 정도의 파이버 레이저를 은 페이스트층 두께에 따라 출력은 5와트 내지 10와트 정도로 조절하여 사용할 수 있다.Conventionally, a carbon dioxide laser has been widely used as a high-power laser, but a fiber laser can be used in recent years as in this embodiment. Fiber lasers use fiber optics to extend the amplification path between reflectors and reduce diameter to facilitate cooling, thereby improving laser beam stability and ease of amplification. Fiber lasers with output power of about 20 watts (W) Depending on the thickness of the paste layer, the output can be adjusted from 5 watts to 10 watts.

레이저 발진기(10)로부터 발진된 레이저 빔은 갈바노 스캐너(30)의 x 미러(31) 및 y 미러(33)와 빔 촛점을 조절하는 결상광학계를 이루는 f-세타 렌즈(35)를 거쳐서 기판(1)의 주변부에 도포된 은 페이스트층에 조사된다. The laser beam emitted from the laser oscillator 10 is transmitted through the x-mirror 31 and the y-mirror 33 of the galvano scanner 30 and the f-theta lens 35 constituting an imaging optical system for adjusting the beam focus, 1 is applied to the silver paste layer applied to the peripheral portion.

그리고 이 기판(1)에 레이저 빔 조사에 의한 가공상태는 검사부를 통해 확인될 수 있다. 검사부는 촬상용 카메라(43)와, 기판에서 갈바노 스캐너(30)를 통해 획득된 영상을 이 카메라로 반사시키는 레이저 광 경로 상의 디크로익 미러(41)를 구비하여 이루어진다.The processing state of the substrate 1 by laser beam irradiation can be confirmed by the inspection unit. The inspection unit is provided with an image pickup camera 43 and a dichroic mirror 41 on the laser light path for reflecting the image obtained through the galvano scanner 30 on the substrate to the camera.

카메라(43)로 촬상된 이미지는 제어부(50)로 전송되고, 이미지 프로세싱 프로그램을 이용하여 제어부(50)의 기억장치에 저장된 표준 이미지와 비교되어서 공정 결과를 검사할 수 있도록 한다. 편차가 생기는 경우, 그 편차를 보정하도록 제어부(50)가 갈바노 스캐너(30)의 미러 구동 모터(32, 34)를 통해 미러(31, 33) 각위치를 조절할 수 있다.The image captured by the camera 43 is transmitted to the control unit 50 and is compared with the standard image stored in the memory of the control unit 50 using the image processing program so that the process result can be checked. The control unit 50 can adjust the angular positions of the mirrors 31 and 33 through the mirror driving motors 32 and 34 of the galvano scanner 30 so as to correct the deviation.

검사부의 디크로익 미러(41)와 촬상용 카메라(43)는 한편으로 정렬부로 사용될 수 있다. 가령, 기판(1)이 공정 테이블에 진공 부착, 고정되면 기판 이미지가 공정 결과와 같은 경로로 촬상용 카메라에 의해 촬상되고, 제어부는 그 이미지에서 정렬 기준이 되는 정렬 마크 혹은 정렬 키를 찾아 기준 위치에서 얼마나 벗어나 있는지 확인하게 된다. The dichroic mirror 41 of the inspection unit and the image pickup camera 43 can be used as alignment units on the one hand. For example, when the substrate 1 is vacuum-adhered to the process table and fixed, the substrate image is picked up by the image pickup camera in the same path as the process result, and the control unit finds an alignment mark or alignment key serving as an alignment reference in the image, To see how far it is off.

기준 위치에서 벗어난 것이 확인되면, 제어부는 갈바노 스캐너(30)의 미러 구동 모터(32, 34)를 이용하여 레이저 빔이 조사되기 시작하는 기준점을 현재의 기판(1) 위치에 맞추어지도록 미러(31, 33)) 방향 혹은 미러의 각위치를 조절하거나, 기판(1)이 놓여있는 이송스테이지(60)를 평면상에서 이동하여 기판(1)이 정위치에 놓이도록 한다. When it is confirmed that the reference position is deviated from the reference position, the controller uses the mirror driving motors 32 and 34 of the galvanometer scanner 30 to set the reference point at which the laser beam is irradiated to the current position of the substrate 1, , 33) or each position of the mirror or moves the transfer stage 60 on which the substrate 1 is placed in a plane so that the substrate 1 is in the correct position.

정렬이 완료되면 제어부는 레이저 발진기(10)가 레이저 빔을 갈바노 스캐너(30)로 보내도록 신호를 준다. 갈바노 스캐너(30)는 미러(31, 33)를 구동하여 레이저 빔이 기판(1) 상에서 이동하면서 조사되도록 즉, 레이저 빔 스캔이 이루어지도록 한다. When the alignment is completed, the control unit gives a signal to the laser oscillator 10 to send the laser beam to the galvano scanner 30. [ The galvano scanner 30 drives the mirrors 31 and 33 so that the laser beam is irradiated while being moved on the substrate 1, that is, laser beam scanning is performed.

레이저 빔 스캔이 이루어지면서 레이저 빔이 기판(1)에 도포된 은 페이스트층에 닿으면서 지나면 빔이 닿은 부분의 은 페이스트는 레이저의 열 작용으로 즉시로 녹아 증발되므로 이 부분에서 은 페이스트는 제거된다. 제거되는 은 페이스트는 은 입자로 비산되면서 그 일부는 다시 주변에 있는 물체에 열을 빼앗기고 고체 상태로 증착될 수 있고, 먼지처럼 공기중을 떠돌다가 낙하할 수도 있다.As the laser beam is scanned, the silver paste on the portion where the laser beam hits the silver paste layer applied to the substrate 1 is evaporated immediately by the thermal action of the laser so that the silver paste is removed therefrom. The silver paste to be removed is scattered by the silver particles, and a part of the silver paste can be re-deposited in the surrounding state, deposited in a solid state, and may drift in the air like dust.

따라서, 이 도전성 파티클은 기판(1)의 주변부나 화면 표시부에도 재증착되거나 낙하될 수 있고, 이런 재증착이나 낙하 부착이 일어나면, 화면의 개구율을 떨어뜨리고, 도5의 얼룩과 같이 보여 외관 불량을 일으킬 수 있으며, 무엇보다도 ITO 도전선이나 은 페이스트 연결선 사이에 뭉쳐서 전기적으로 연결시키는 단락을 발생시킬 수 있어서 문제가 된다.Therefore, the conductive particles can be redeposited or dropped on the periphery of the substrate 1 or on the screen display portion. If such re-deposition or deposition occurs, the aperture ratio of the screen is lowered, And most of all, a short circuit can be generated between the ITO conductive lines and the silver paste connection lines to electrically connect them, which is a problem.

본 발명에서는 이러한 불량 문제를 일으키는 것을 방지하기 위해, 은 페이스트 일부를 레이저 빔의 열로 기판에서 제거하되, 이 과정에서 생기는 은 파티클이 정전력에 의해 기판에 다시 끌리는 것을 방지하도록 이온을 기판 표면에 공급한다. 즉, 은 페이스트가 레이저 빔에 의해 비산될 때 띠기 쉬운 전하와 같은 극성의 이온을 기판 전면에 흘려보낸다. In the present invention, in order to prevent such defective problems, a part of the silver paste is removed from the substrate by the heat of the laser beam, and ions are supplied to the substrate surface so as to prevent the silver particles generated in this process from being attracted to the substrate again by the electrostatic force do. That is, when the silver paste is scattered by the laser beam, ions of the same polarity as the susceptible charge are flowed over the entire surface of the substrate.

이는 도2와 같이 기판 주변에 설치되는 이오나이저(71)에 의해 이루어질 수 있다. 이오나이저(71)는 이온발생기(72)에서 전기적 방법으로 이온을 발생시켜 전달 기체와 함께 방출구로 전달하여 기판 일측에서 다른 측으로 흐르면서 기판 표면과 작용하도록 한다. 이오나이저(71) 가동은 레이저 빔 스캔 이전에 기판 전체에 이온이 접촉하도록 실시하는 것이 바람직하다.This can be done by an ionizer 71 installed around the substrate as shown in FIG. The ionizer 71 generates ions electrically in the ion generator 72 and transfers the ions to the discharge port together with the transfer gas to act on the substrate surface while flowing from one side of the substrate to the other side. The operation of the ionizer 71 is preferably carried out such that ions are brought into contact with the entire substrate before the laser beam scanning.

또한, 기판 주변에는 집진기(73) 보다 정확하게는 집진기의 공기 흡입구를 배치한다. 이 흡입구에는 음압이 작용하여 주변공기를 빨아들이게 되고, 레이저 빔 스캔 과정에서 발생하고 공기 중에 분산되어 있는 파티클도 공기와 함께 흡입하며, 이미 기판에 낙하된 파티클도 주변 공기와 함께 진공 청소기처럼 빨아들여 기판에 파티클이 낙하, 증착된 상태로 잔류하는 일이 없도록 한다. 이 흡입구는 진공 인가용 팬모터(74)와 배관을 통해 연결되어 있으며, 팬모터(74)는 이오나이저(71)와 같이 제어부(50)의 신호에 의해 가동된다. Further, an air inlet of the dust collector is arranged more accurately than the dust collector 73 around the substrate. This suction port sucks the surrounding air by the action of negative pressure. Particles that are generated during the laser beam scanning process and dispersed in the air are also sucked together with the air. Particles that have already fallen on the substrate are sucked together with the surrounding air So that particles do not remain on the substrate in the state of falling and deposited. The suction port is connected to a vacuum application fan motor 74 through a pipe and the fan motor 74 is operated by a signal of the control unit 50 like the ionizer 71.

에어 블로어(75) 정확히는 에어 블로어 토출구도 기판 주변에 배치된다. 에어 블로어 토출구는 제어부의 제어신호를 받는 송풍기(76)와 배관을 통해 연결된다. 에어 블로어는 이미 기판에 부착된 파티클을 기판 표면에 인접한 에어 블로어 토출구에서 강하게 바람을 불어 그 충격에 의해 기판으로부터 떨어져 나가도록 한 것이다. 떨어져 나간 파티클은 집진기의 공기 흡입구를 통해 배출될 수 있다. The air blower 75 is precisely disposed around the substrate. The air blower discharge port is connected to the blower 76 receiving the control signal of the control unit through a pipe. The air blower strongly blows particles adhered to the substrate from the air blower discharge port adjacent to the surface of the substrate so as to be separated from the substrate by the impact. The separated particles can be discharged through the air inlet of the dust collector.

따라서, 이오나이저는 레이저 빔 스캔 전에 먼저 실시하는 것이 좋고, 이때에는 이온 입자가 천천히 기판 위를 지나면서 많은 작용이 이루어질 수 있도록 집진용 공기 흡입이 이루어지지 않거나 적게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the ionizer is performed before the scanning of the laser beam, and at this time, it is preferable that the ion particle is slowly or not sucked air for suction so that a lot of action can be performed over the substrate.

에어 블로어의 구동은 이 과정에서 기판에서 떨어져 나간 파티클을 제거할 수 있도록 일단 집진용 공기 흡입과 함께 하되 어느 정도 에어 블로어 구동이 이루어진 후에 이루어지거나, 집진용 공기 흡입과 함께 시작될 수 있다. The driving of the air blower can be started after the air blower driving is performed to some extent so as to remove the particles separated from the substrate in this process, or it can be started with air suction for dust collection.

도3은 도2의 사진에서 표현되는 것과 같은 파티클 방지부 설치를 좀 더 명확하게 나타내기 위한 것으로, 이상에 언급된 파티클 방지부 요소들이 기판 주변에 설치되는 일 실시예를 나타내고 있다. 직사각형 기판(1)의 네 변 가운데 3변에 집진기(73)의 공기 흡입구(731)가 좁고 긴 형태로 배치되고, 나머지 한 변에 이오나이저(71)의 이온 방출구 및 에어 블로어(75)의 토출구(바람이 나오는 구멍:751)가 배치되는 상황을 저면도로 나타내고 있다. FIG. 3 is a view for more clearly showing the installation of the particle prevention part as shown in the photograph of FIG. 2, and shows an embodiment in which the above-mentioned particle prevention sub elements are installed around the substrate. The air inlet 731 of the dust collector 73 is arranged in a narrow and long shape on three sides of four sides of four sides of the rectangular substrate 1 and the ion outlet of the ionizer 71 and the air outlet 73 of the air blower 75 And a discharge port (wind outflow hole: 751) is disposed.

에어 블로어는 에어 컷이라고 불리는 강한 바람을 기판에 1mm 이하로 근접하여 방출하는 폭이 좁고 길게 형성된 라인형 에어 방출구 혹은 토출구를 가지고 배치되며, 이 토출구가 스캔하듯이 기판을 한번 가로지르도록 하면 토출구와 인접된 기판 부분에서 강한 바람의 충격에 의해 기판에 낙하, 부착된 파티클 대부분을 떼어낼 수 있다.The air blower is arranged with a line-shaped air discharge port or a discharge port formed with a long and narrow width for discharging a strong wind called an air cut to the substrate at a distance of 1 mm or less. When the discharge port is scanned, Most of the particles falling and adhered to the substrate can be removed due to the strong wind impact at the adjacent substrate portion.

이때 떼어진 파티클은 기판의 나머지 세변에 그 흡입구가 설치된 집진기로 공기의 흐름에 의해 빨려들어가 다시 기판이나 실내 물체에 부착되지 않게 된다.At this time, the separated particles are sucked by the flow of air to the dust collectors provided with the suction ports on the remaining three sides of the substrate, and are not attached to the substrate or the interior object again.

도4는 본 발명 장치가 사용되면서 기판 주변부에 은 페이스트 연결선이 형성되는 과정을 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a process of forming a silver paste connecting line on the periphery of a substrate using the apparatus of the present invention.

이 흐름도를 참조하면서 설명하면, 먼저 본 발명 장치를 거치기 전에, PET와 같은 합성수지 기판에 ITO층이 적층된 투명도전막을 전제로, 이 ITO층을 포토리소그래피를 이용하여 패터닝하는 기판 ITO층 패터닝 단계(S10))를 통하여 기판의 화면 표시부 전반에 걸쳐 터치패널용 도전선을 형성한다. 이때, 기판은 대개 수십 마이크로미터 내지 100 마이크로미터 두께를 가지며 ITO층이 저온 스퍼터링 공정을 통해 박막으로 적층되어 있다. Referring to this flowchart, a substrate ITO layer patterning step of patterning the ITO layer using photolithography is performed on the basis of a transparent conductive film in which an ITO layer is laminated on a synthetic resin substrate such as PET S10) to form a conductive line for the touch panel over the entire screen display portion of the substrate. At this time, the substrate usually has a thickness of several tens of micrometers to 100 micrometers, and the ITO layer is laminated as a thin film through a low temperature sputtering process.

이들 도전선만으로 터치 패널 기능을 할 수 없으므로 이들 도전선은 연결선을 통해 전원 및 회로부와 연결되어야 한다. 따라서, 연결선 형성을 위해 ITO층 도전선의 연결점인 패드와 겹치도록 화면 표시부 외측 주변부에는 수 마이크로 미터 두께의 페이스트 도포가 이루어지는 기판 은 페이스트층 도포 단계(S20)가 이루어진다.Since these conductive wires can not function as touch panels, these conductive wires must be connected to power and circuit parts through connecting wires. Therefore, in the case where a paste having a thickness of several micrometers is applied to the outer periphery of the screen display portion so as to overlap the pad, which is the connection point of the ITO layer conductive line, is formed in the paste layer formation step S20.

은 페이스트는 은 미립자가 필러(filler)처럼 포함되어 도전 매체의 역할을 하는 페이스트 상태로 여러 인쇄기법을 이용하여 도포될 수 있도록 처음에는 용매가 포함되어 액상에 가까운 페이스트로 존재하며 도포후 용매가 제거, 건조되면 합성수지 기판에 고상 도전층을 형성하게 된다.The silver paste is contained in a paste state in which the silver fine particles are contained as a filler and serves as a conductive medium. In order to be applied by using various printing techniques in a paste state, a solvent is firstly contained as a paste near to a liquid phase. , And when it is dried, a solid-state conductive layer is formed on the synthetic resin substrate.

은 미립자는 은 페이스트층의 두께에 걸쳐 다수의 미립자가 적층되어 은 페이스트층이 형성될 수 있도록 수십 내지 수백 나노미터 입도의 것이 사용될 수 있으며, 은 페이스트 층의 도전성을 고르게 하기 위해 분산제가 사용될 수 있다. Silver microparticles may have a particle size of tens to hundreds of nanometers so that a plurality of microparticles may be stacked over the thickness of the silver paste layer to form a silver paste layer and a dispersing agent may be used to uniformize the conductivity of the silver paste layer .

은 페이스트 도포가 이루어지고 나면 기판은 본 발명 장치로 옮겨진다. Once the silver paste application is done, the substrate is transferred to the apparatus of the present invention.

레이저 빔 스캔을 실시하기 전에 기판이 작업대의 바른 위치에 있는 지 확인하기 위해 혹은 기판 위치에 상관없이 레이저 빛 조사 장치가 바른 위치부터 스캔을 시작하기 위해 정렬(alignment) 단계(S30)가 이루어진다. 본 실시예의 장치에서도 정렬부의 카메라가 기판을 촬상하면서 정렬 마크와 그 위치를 이미지로 나타내고, 이 정보가 제어부에서 이미지 프로세싱 작업을 통해 인식되어 그 위치를 기준으로 레이저 빔 스캐너의 미러 세팅을 조정하는 것으로 정렬이 이루어질 수 있다. An alignment step S30 is performed to verify that the substrate is in the correct position on the workbench prior to performing the laser beam scan or to start the scan from the correct position regardless of the substrate position. In the apparatus of this embodiment as well, the camera of the alignment unit images the alignment mark and its position while imaging the substrate, and this information is recognized through the image processing operation in the control unit and adjusts the mirror setting of the laser beam scanner based on that position Alignment can be made.

다음으로 레이저 빔을 연결선을 형성하게 될 부분 사이의 스페이스 부분에 고출력으로 조사하는 레이저 빔 스캐닝 단계(S40)가 이루어진다. 이 단계는 정렬을 실시한 후에 레이저 발진기와 미러 구동 모터를 가동하여 연결선 사이의 절연 스페이서가 위차할 영역을 따라가면서 레이저 빔이 지나가게 하는 것에 의해 레이저 빔 스캔을 실시하게 된다. 따라서 이 부분에 있는 은 페이스트층은 레이저 빔의 열작용으로 기화되어 제거된다. Next, a laser beam scanning step (S40) is performed in which a laser beam is irradiated to a space portion between portions to form a connection line with a high output power. In this step, after the alignment is performed, the laser oscillator and the mirror driving motor are operated to scan the laser beam by causing the laser beam to pass along the region where the insulating spacer between the connection lines is displaced. Therefore, the silver paste layer in this portion is vaporized and removed by the thermal action of the laser beam.

레이저는 작은 영역의 스폿이 기판 위를 스캔하여 해당 영역만, 그리고 표면에서만 은 페이스트 기화가 이루어질 정도로 매우 높은 온도가 되고, 빠른 속도로 지나가므로 더 깊은 부분이나 스폿 주변에는 열이 전도되지 않아 은 페이스트 층과 기판을 이루는 합성수지층이 보존된다. The laser scans over a small area of the substrate and reaches a very high temperature such that the paste is vaporized only on the surface and only on the surface. Since the laser passes at a high speed, heat is not conducted around the deeper part or spot, A synthetic resin layer constituting the layer and the substrate is preserved.

이를 위해서는 레이저는 은 페이스트(paste)층을 기화시킬 정도의 충분한 에너지를 가져야 하며, 패턴을 정확하게 형성하기 위해 빠르고 정확하게 스캔(scan)이 진행되어야 하고 스폿(spot) 너비도 좁게 유지되면서 유효 영역에 에너지가 집중되어야 한다.To do this, the laser must have enough energy to vaporize the silver paste layer, scan quickly and precisely to accurately form the pattern, and keep the spot width narrow, Should be concentrated.

레이저 빔 스캐닝 단계(S40)가 이루어지는 과정에서 그리고 레이저 빔 스캔 단계를 전후하여 기판에 대해 파티클 방지부를 가동하는 파티클 예방단계가 함께 포함되어 이루어질 수 있음은 이미 앞에서 파티클 방지부를 설명할 때 설명한 바 있다.The laser beam scanning step (S40) and the laser beam scanning step may be carried out before and after the laser beam scanning step so as to include the particle prevention step for activating the particle prevention part with respect to the substrate.

파티클 예방단계를 포함한 레이저 빔 스캐닝 단계(S40)가 이루어지고 기판 주변부 연결선이 형성된 상태에서 기판을 움직이지 않고 검사부를 이용하여 즉시로 검사를 실시할 수 있다. 여기서 검사부는 정렬부와 많은 요소를 공유한다. The laser beam scanning step including the particle prevention step S40 is performed and the inspection can be performed immediately by using the inspection part without moving the substrate in the state where the connection line around the substrate is formed. Here, the test part shares many elements with the alignment part.

기판(1)에 레이저 빔 조사에 의한 가공상태는 레이저 빔의 경로와 역으로 카메라에 의해 획득될 수 있다. 즉, 먼저 기판 영상을 f-세타 렌즈(35)와 갈바노 스캐너(30)의 y 미러(33) 및 x 미러(31)를 거쳐서 디크로익 미러(41)에서 반사되어 촬상용 카메라(43)로 얻을 수 있다. 이 기판 영상은 제어부로 전송되고 이미지 프로세싱 프로그램을 통해 제어부에 미리 저장된 연결선이 이상적으로 형성된 형태의이미지와 비교된다.The processing state of the substrate 1 by the laser beam irradiation can be obtained by the camera in reverse to the path of the laser beam. First, the substrate image is reflected by the dichroic mirror 41 via the y-mirror 33 and the x-mirror 31 of the f-theta lens 35 and the galvanometer scanner 30, . This substrate image is transmitted to a control unit and is compared with an image of an ideal formed connection line through an image processing program stored in advance in the control unit.

이런 검사 단계(S50)에서는 연결선이 ITO 도전선 패드와 잘 연결되는지, 연결선에서 노치(notch)나 단락은 없는 지를 검사한다. In this inspection step (S50), it is checked whether the connection line is well connected to the ITO conductive line pad, and whether there is a notch or a short circuit in the connection line.

이러한 검사 단계(S50)를 거치면 제어부(50)는 검사 결과과 완전한 기판은 다음 공정 단계를 위해 보관 이송되며, 불완전한 기판은 가운데 치유(curing)가 불가능한 기판은 별도로 구분, 제거되고, 치유가 가능한 불량 부분, 가령, 은 페이스트가 아직 잔류하여 연결선 사이의 단락을 일으키고 있는 부분에 대해서는 레이저 빔 스캐닝 단계를 부분적으로 재실시하여 단락을 치유하는 큐어링 단계(S60)를 거치게 된다.After the inspection step S50, the control unit 50 stores and transfers the inspection result and the complete substrate for the next process step. The incomplete substrate is separated and removed from the center, and the defective part For example, in a portion where the silver paste still remains and a short between the connection lines is caused, a laser beam scanning step is partially performed to perform a curing step S60 for healing a short circuit.

따라서, 이 실시예와 같은 장치에서는 정렬과, 레이저 빔 스캔에 의한 은 페이스트층 패터닝 작업, 파티클 예방 작업과 검사 공정과 치유를 위한 레이저 빔 스캔이 기판을 움직이지 않고 고정한 상태로 한 장소에서 이루어져 기판의 이송 단계가 필요 없고, 기판의 정렬 위치를 한 번의 정렬 작업으로 확인한 후 일관적으로 그 위치를 기준으로 작업을 실시할 수 있으므로 검사 및 큐어링 까지의 다수 단계 작업이 능률적으로 이루어질 수 있다.Therefore, in the device according to this embodiment, the alignment, the patterning operation of the silver paste layer by the laser beam scanning, the prevention of the particles, the inspection process and the laser beam scanning for the healing are performed in a fixed position without moving the substrate, The alignment step of the substrate can be confirmed by a single aligning operation and then the work can be consistently performed based on the position, so that the multi-step operation from inspection to curing can be efficiently performed.

본 발명은 특히 터치패널이 많이 사용되는, 화면 크기인 10인치 이하로 형성되고, 레이저 빔이 한번에 스캔하는 길이가 30cm를 넘지 않는 휴대용 기기의 터치 패널의 연결선(metal line)에 적합하며, 이런 경우, 대형 화면에서와 같은 레이저 빔 스캔 작업의 효율의 문제가 없고, 장비도 대형화, 고가화도 억제할 수 있으며, 공정 택트 타임도 합리적인 범위에서 이루어질 수 있다는 이점이 있으므로 적합하다.The present invention is particularly suitable for a metal line of a touch panel of a portable device having a screen size of 10 inches or less and a length of a laser beam scanned at a time of 30 cm or more, , There is no problem of the efficiency of laser beam scanning operation as in the large screen, the size of the equipment can be suppressed and the upsizing can be suppressed, and the process tact time can be achieved within a reasonable range.

이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. That is, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

10: 레이저 발진기 21: 광파이버
30: 갈바노 스캐너 31, 33: 미러
32,34: 구동모터 40: 검사부
43: 카메라 50: 제어부
60: 이송 스테이지 71: 이오나이저
73: 집진기 흡입구 75: 에어 블로어 10: laser oscillator 21: optical fiber
30: galvano scanner 31, 33: mirror
32, 34: driving motor 40:
43: camera 50:
60: Transfer stage 71: Ionizer
73: dust collector inlet port 75: air blower

Claims

delete

A table on which the substrate is placed,
A laser beam scanner for generating a laser beam and irradiating the laser beam onto a substrate placed on the table,
An alignment unit for aligning the substrate placed on the table and the laser beam irradiated by the laser beam scanner so as to be able to accurately position them,
An ionizer for supplying ions to the substrate in order to eliminate static electricity so as to prevent particles, which are located around a region where the laser beam is in contact with the substrate, from being vaporized and scattered by the laser beam, A particle preventing unit including a suction type dust collector for sucking particles in the air around the substrate, and an air blower for blowing off the particles dropped on the substrate,
And a controller for controlling the laser beam scanner, the alignment unit, and the particle prevention unit,
Further comprising an inspection unit capable of inspecting a silver paste connection line formed by the operation of the laser beam scanner,
The inspection unit shares the image pickup camera with the alignment unit,
Wherein the control unit includes an image processing program and a processor for receiving an image of the imaging camera and comparing the image with a previously stored reference image,
The laser beam scanner includes a laser oscillator
A mirror driving motor for changing the direction of the mirror in the laser oscillator itself or a mirror system for reflecting the irradiation direction of the beam irradiated from the laser oscillator to change the position where the laser beam is touched on the table plane on which the substrate is placed, A galvanometer scanner system
And a focusing lens for adjusting a focal distance at which a spot of the laser beam is focused on the substrate,
The inspection unit includes a dichroic mirror 41 on the laser light path between the laser oscillator and the galvano scanner system so that the path from the dichroic mirror to the substrate through the galvano scanner system, And the image of the substrate is transmitted from the decoupling mirror to the imaging camera. The silver paste connecting line patterning apparatus according to claim 1,