KR101243717B1

KR101243717B1 - 색감 및/또는 시인성이 우수한 터치 윈도우

Info

Publication number: KR101243717B1
Application number: KR1020090043877A
Authority: KR
Inventors: 김정두; 박상현; 이수림
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2013-03-13
Also published as: KR20100124923A

Abstract

본 발명은 시인성과 색감이 우수한 터치 윈도우에 관한 것으로, 터치 패널; 상기 터치 패널을 보호하기 위한 표면재 필름; 및 점착 수지 및 염료를 포함하는 점착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 윈도우를 제공한다.

터치스크린, 터치패널, 터치윈도우

Description

색감 및/또는 시인성이 우수한 터치 윈도우{TOUCH WINDOW HAVING IMPROVED COLOR GAMUT AND/OR VISIBLILITY}

본 발명은 터치 윈도우에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정 파장의 광을 흡수하는 색 보정 염료 및/또는 블랙 염료를 포함하는 점착층을 사용하여, 색감 및/또는 시인성을 향상시킨 터치 윈도우에 관한 것이다.

터치 윈도우(touch window)는 LCD, CRT, PDP 등 각종 디스플레이 장치에 장착되어, 손가락이나 펜 등을 이용하여 화면상에 직접 정보를 입력할 수 있도록 하는 장치를 말한다. 이러한 터치 윈도우를 이용하면, 키보드와 같은 별도의 입력 장치 없이 화면에 직접 정보를 입력할 수 있기 때문에, 소형화 및 경량화에 유리하고, 직감적이고 간단한 조작이 가능하다는 장점을 가지고 있다.

현재 ATM기, PDA, 휴대폰, 전자 사전, 노트북, 네비게이션 등 많은 전자 기기에 터치 윈도우가 적용되고 있으며, 앞으로 그 응용분야는 한층 더 넓어질 전망이다.

터치 윈도우는 일반적으로 표면 접촉시에 접촉 위치를 감지하여 전송하는 터치 패널과, 터치 패널에서 전송된 신호를 좌표로 전환하는 컨트롤러, 컨트롤러에서 전환된 신호를 해석, 처리하는 드라이버 및 스크래치 등으로부터 패널을 보호하기 위한 표면재 필름 등으로 이루어지며, 이때 상기 터치 패널은 신호 감지 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 압력 방식 등으로 분류할 수 있다.

이 중 저항막 방식은 현재 가장 많이 사용되는 터치 패널 방식으로, 상판과 하판이 스페이서(spacer) 등에 의해 일정한 거리를 두고 배치되며, 상기 상판과 하판 표면에 투명 전도막이 서로 마주보도록 형성된 구조의 터치 윈도우를 말한다. 이러한 저항막 방식의 터치 윈도우는 사용자가 상판을 터치하면 상판의 투명 전도막이 눌리면서 하판의 투명 전도막과 접촉하면서 발생하는 전위차를 감지하여 터치한 지점의 위치 정보를 검출하는 방식으로 구동된다.

한편, 이러한 저항막 방식의 터치 윈도우의 가장 큰 문제점은 터치 패널 표면에서 발생하는 표면 반사, 상판과 하판의 갭(gap)에서의 반사에 LCD 등의 디스플레이 장치에서의 반사까지 더해지면서, 반사율이 20% 정도로 상승하여 시인성이 나쁘다는 점이다. 또한, 상판과 하판 표면에 형성되는 투명 전도막은 주로 ITO 등과 같은 금속 산화물로 이루어지는데, 이러한 금속 산화물 특유의 반사색으로 인해 디스플레이의 색깔이 황색화(yellowish)되어 보이는 현상이 발생하고, 이로 인해 디스플레이의 색감이 나빠진다는 문제점이 있다.

따라서, 종래에는 색상이나 시인성을 보정하기 위한 보정 필름을 사용하여 이러한 문제를 해결하고자 하였다. 도 1에는 이러한 종래의 터치 윈도우의 구조가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 터치 윈도우(1)는 터치 패널(10), 시인성 향상 및 색 보정을 위한 보정 필름(20) 및 스크래치 등으로부터 터치 패널을 보호하기 위한 표면재 필름(30)을 점착제(40, 40')를 이용하여 순차적으로 적층한 구조로 이루어져 있다. 그러나, 이러한 종래의 터치 윈도우는 보정 필름(20)의 두께가 50 내지 100㎛에 달하고, 보정 필름(20) 및 표면재 필름(30)을 부착하기 위한 점착층(40, 40')이 각각 더 형성되어야 하기 때문에, 두께가 두꺼워지고, 제조 비용이 증가한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보정 필름을 사용하지 않고도 우수한 색감과 시인성을 가지며, 두께가 얇고 생산 비용이 저렴한 터치 윈도우를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이를 위해 본 발명은 터치 패널; 상기 터치 패널을 보호하기 위한 표면재 필름; 및 점착 수지 및 염료를 포함하는 점착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 윈도우를 제공한다.

이때 상기 염료는 블랙 염료이거나, 500 내지 700nm 영역의 광을 흡수하는 색 보정 염료일 수 있다. 또한, 상기 염료는 블랙 염료 및 500nm 내지 700nm 영역의 광을 흡수하는 색 보정 염료의 조합일 수 있다.

이때 상기 터치 윈도우는 광 투과율이 50 내지 85%이며, CIE L^*a^*b^* 컬러 스페이스에서, a*값이 -2 내지 1, b^*값이 -7 내지 3인 것이 바람직하다.

한편, 상기 색 보정 염료는 그 함량이 점착 수지 100중량부에 대하여, 0.001 내지 0.02 중량부 정도인 것이 바람직하며, 상기 블랙 염료는 그 함량이 점착 수지 100중량부에 대하여, 0.001 내지 0.06 중량부 정도인 것이 바람직하다.

또한, 상기 점착 수지는 아크릴계 점착 수지인 것이 바람직하며, 상기 색 보정 염료는 안트라퀴논(anthraquinone)계 염료, 프탈로시아닌(phthalocyanine)계 염료, 티오인디고(thioindigo)계 염료, 페리논(perinone)계 염료, 이속신디고(isoxindigo)계 염료, 메탄(methane)계 염료, 모노아조(monoazo)계 염료 및 1:2 금속착물(1:2 metal complex)계 염료로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 블랙염료는 1:2 크롬착물(1:2 chrome complex)계 염료인 것이 바람직하다.

한편, 상기 점착층은 자외선 흡수 물질을 더 포함하여 이루어질 수 있으며, 이때 상기 자외선 흡수 물질로는 벤조페논계 흡수제 또는 벤조트리아졸 흡수제를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 자외선 흡수 물질들과 함께, 1종 이상의 라디칼 스케빈져 화합물을 더 첨가할 수 있다.

상기 자외선 흡수 물질의 첨가량은 점착 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 50 중량부 정도인 것이 바람직하다.

또한, 상기 터치 패널은 저항막 방식 또는 정전용량 방식의 터치 패널일 수 있다.

한편, 상기 표면재 필름으로는 반사 방지 필름, 저반사 필름, 하드코팅 필름, 안티 글레어 필름 등을 사용할 수 있으며, 상기 표면재 필름은 자외선 흡수 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명은 점착층에 특정 파장의 광을 흡수하는 색 보정 염료 및/또는 블랙 염료를 첨가하여 별도의 보정 필름을 사용하지 않고도, 우수한 색감 및 시인성을 갖는, 박형의 터치 윈도우 장치를 구현할 수 있도록 하였다.

또한, 본 발명은 점착층 또는 표면재 필름에 자외선 흡수 물질을 첨가하여, 점착 수지의 황변 현상 및 점착층에 첨가된 염료 및 투명 전도막의 손상을 방지할 수 있도록 하였다.

또한, 본 발명은 터치 윈도우를 구성함에 있어서 필수적으로 사용되는 점착층에 색 보정 기능 및/또는 시인성 향상 기능을 부여함으로써, 추가적인 공정이나 별도의 필름 등을 사용하지 않고, 저렴한 비용으로 터치 윈도우를 제조할 수 있도록 하였다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.

도 2 및 도3에는 본 발명의 터치 윈도우(100, 200)의 구현예들이 도시되어 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 터치 윈도우는 터치 패널(110, 210), 상기 터치 패널을 보호하기 위한 표면재 필름(130, 230) 및 점착층(120, 220)을 포함하여 이루어질 수 있다.

(1) 터치 패널(110, 210)

터치 패널(110, 210)은 LCD, CRT, PDP와 같은 디스플레이 장치의 표면에 부착되며, 표면 접촉시에 접촉 위치를 감지하여 전송하는 기능을 수행하는 것으로, 본 발명은 다층의 필름 구조로 이루어진 터치 패널, 특히 외광 반사로 인한 시인성 저하가 큰 저항막 방식 터치 패널과, ITO 필름에 의해 디스플레이 색감 저하가 발생하는 정전용량식 터치 패널에 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 터치 패널(110)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 기판(115), 하부 기판(112) 및 상기 상부 기판(115)과 하부 기판(112)의 일면에 형성되는 투명 전도막(113)를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 상부 기판(115)와 하부 기판(112)은 스페이서(114) 등에 의해 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다. 또한, 상기 투명 도전막(113)은 상부 기판(115)과 하부 기판(112)의 서로 마주보는 면에 형성된다.

상기 상부 기판(115) 및 하부 기판(112)은 광 투과성이 우수한 투명한 재질의 플라스틱 필름으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 폴리아크릴계 필름, 폴리우레탄계 필름, 폴리에스테르계 필름, 폴리에폭시계 필름, 폴리올레핀계 필름, 폴리카보네이트계 필름 및 셀룰로오스계 필름 등이 사용될 수 있다.

한편, 상기 터치 패널의 상부 기판은 도 2에 도시된 바와 같은 1개의 필름으로 이루어질 수 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이, 2개의 필름을 점착층에 의해 부착시킨 필름 적층체(215)로 이루어질 수도 있다. 이때 상기 필름 적층체(215)는 투명한 플라스틱 필름(240, 편의상 '제1필름'이라 함) 상에 점착층(220a)을 통해 일면에 투명 도전막(213)이 형성된 플라스틱 필름(250, 편의상 '제2필름'이라 함)을 적층한 구조로 이루어진다.

이때, 상기 제1필름(240) 및 제2필름(250)으로는 투명한 재질의 플라스틱 필름, 예를 들면, 폴리아크릴계 필름, 폴리우레탄계 필름, 폴리에스테르계 필름, 폴리에폭시계 필름, 폴리올레핀계 필름, 폴리카보네이트계 필름 또는 셀룰로오스계 필름 등이 사용될 수 있으며, 제2필름(250)의 일면에는 투명한 도전막(213)이 코팅된다.

이와 같은 필름 적층체(215)를 상부 기판으로 사용할 경우, 제1필름(240)과 제2필름 (250) 사이에 존재하는 점착층(220a)에 의한 쿠션 효과에 의해 손가락 또는 펜과 같은 입력 도구에 의한 눌림 등에 대한 내구성이 좋아진다는 장점이 있다.

한편, 상기 투명 도전막(113, 213)은 특별히 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 금, 은, 백금, 팔라듐, 구리, 티탄, 카드뮴과 같은 금속의 산화물 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 인듐주석산화물(ITO)로 이루어질 수 있다. 또한, 투명 도전막(113, 213)는 예를 들면, 진공 증착, 스퍼터링, 이온 플레이팅, 스프레이 열분해법, 화학 도금법, 전기 도금법, 웨트 코팅법 또는 이들의 조합을 통해 상, 하부 기판의 일면에 형성될 수 있다.

한편, 상기 하부 기판(112, 212)의 하부에 터치 패널(110, 210)을 지지하고, 상부 기판(115, 215) 및 하부 기판(112, 212)에 컬(curl)과 같은 변형이 생기는 것을 방지하기 위한 지지 기재(111, 211)가 더 포함될 수 있다. 이때 상기 지지 기재(111, 211)는 폴리카보네이트계 수지, 폴리아크릴계 수지, 유리 등으로 이루어질 수 있으며, 터치 패널(110, 210)이 부착되는 디스플레이 장치의 상판으로 대체될 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 지지 기재(111, 211)과 하부 기판(112, 212) 사이에는 점착을 위한 점착층(미도시)이 형성될 수 있다.

(2) 점착층(120, 220a, 220b)

점착층(120, 220a, 220b)은 상기 터치 패널(110, 210)의 상부 기판(115, 215) 상에 표면재 필름(130, 230)을 부착하거나, 또는 상부 기판이 필름 적층체(215) 형태인 경우에서 제1필름(240)과 제2필름(250)을 부착하기 위한 것으로, 점착 수지에 염료를 혼합하여 형성된다. 이때 상기 염료는 색보정 염료 및/또는 블랙 염료인 것이 바람직하다. 상기 색 보정 염료와 블랙 염료는 각각 단독으로 사용될 수도 있고, 혼합하여 사용될 수도 있다. 색 보정 염료와 블랙 염료를 혼합하여 사용할 경우에, 색감과 시인성을 동시에 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

이때 상기 점착 수지로는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 고무계 점착 수지, 폴리비닐 에테르계 점착 수지, 아크릴계 점착수지 및 실리콘계 점착 수지 등을 사용할 수 있으며, 이중에서도 특히 아크릴계 점착 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 일반적으로 아크릴계 점착수지를 구성하는 폴리머 분자가 유동 특성을 가지고 있어서 압력에 민감하게 작용하며, 상온에서 가벼운 압력을 가해주면 우수한 점착 특성을 나타내기 때문에, 터치 윈도우에 사용되기에 특히 적합하다. 이러한 아크릴계 점착제의 구체적인 예로는, 부틸 아크릴레이트(BA: Butyl acrylate)/히드록시 에틸 메타크릴레이트(HEMA: hydroxy ethyl methacrylate)의 공중합체, 또는 부틸 아크릴레이트(Butyl acrylate)/아크릴산(AA: acrylic acid)의 공중합체 등을 들 수 있다.

또한, 상기 색 보정 염료는 황색 광을 흡수하여 디스플레이의 색감을 향상시키기 위한 것으로, 500nm 내지 700nm 영역의 광을 흡수하는 염료를 사용한다. 예를 들면, 상기 염료는 이로써 한정되는 것은 아니나, 안트라퀴논(anthraquinone), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 티오인디고(thioindigo), 페리논(perinone), 이속신 디고(isoxindigo), 메탄(methane), 모노아조(monoazo), 1:2 금속착물계 염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

예를 들면, 본 발명에서는 색 보정 염료로, Ciba Specialty chemical사의 Red BG, Red G, Blue G, Blue GL, Blue-GN, Blue BL, Violet TR, 일본화약 사의 Violet AR, Bayer사의 Orange R Gran, Red G Gran, Violet 3R Gran, Violet B, Blue RR Gran 등을 사용할 수 있다.

한편, 상기 색 보정 염료는 그 함량이 점착 수지 100중량부에 대하여 0.001 내지 0.02 중량부 정도인 것이 바람직하다. 0.001 중량부 미만인 색 보정 효과가 미미하고, 0.02 중량부를 초과하는 경우에는 디스플레이의 휘도가 저하된다는 문제점이 생긴다.

이와 같이, 점착층에 500nm ~ 700nm 파장의 광을 흡수하는 염료를 첨가할 경우, 투명 전도막을 형성하는 금속 산화물층에서 반사색이 점착층에 의해 흡수되면서, 디스플레이의 색상이 황색화(yellowish)되는 것을 방지된다.

한편, 상기 블랙 염료는 터치 윈도우의 광 투과율을 낮춰 디스플레이의 시인성을 향상시키기 위한 것으로, 상기 블랙 염료는 이로써 한정되는 것은 아니나, 1:2 크롬착물계 염료를 사용할 수 있으며, 예를 들면, Ciba Specialty chemical사의 Black CN, Black RLI, 일본화학사의 Black AN 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

이때 상기 블랙 염료는 그 함량이 점착 수지 100중량부에 대하여 0.001 내지 0.06 중량부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 블랙 염료의 함량이 0.001 중량부 미만인 경우에는 시인성 향상 효과가 거의 없고, 0.06을 초과할 경우에는 디스플레이 휘도가 너무 낮아진다는 문제점이 있다.

본 발명과 같이, 점착층에 블랙 염료를 포함되면, 외광 반사가 줄어들고, 광 투과율이 낮아져 디스플레이의 시인성이 향상된다.

한편, 상기 점착층에는 필요에 따라 자외선 흡수 물질이 더 포함될 수 있다. 일반적으로 점착 수지는 자외선에 노출되면 황변 현상이 발생하고, 그 결과 디스플레이의 색감을 악화시킨다는 문제점이 있다. 또한, 점착층에 포함되는 유기계 염료들 역시 자외선에 장시간 노출되면 염료의 구조가 변화되거나 파괴되어 색깔이 바뀌거나 무색이 되며, ITO 필름 역시 장시간 자외선에 노출될 경우, 저항에 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명에는 점착층에 자외선 흡수 물질을 포함시켜 자외선이 점착 수지, 염료 또는 터치 패널에 도달하기 전에 이를 흡수하여 안정화할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 자외선 흡수 물질로는 최대 흡수 파장이 340nm 내지 430nm, 바람직하게는 360 내지 400nm 정도인 자외선 흡수 물질을 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들면, 벤조페논계 흡수제 및/또는 벤조트리아졸계 흡수제 등을 사용할 수 있다.

이때 상기 벤조페논계 흡수제는 하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물일 수 있다.

[화학식 1]

상기 식에서, R₁ 및 R₂는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, R₁ 및 R₂는 각각 독립적으로, 수소 원자; 할로겐 원자; 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기로 치환 또는 비치환된 C_1~16의 알킬기; 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기로 치환 또는 비치환된 C_6~20의 아릴기; 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기로 치환 또는 비치환된 C_1~16의 알콕시기; 또는 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기로 치환 또는 비치환된 C_6~20의 아릴옥시기이다.

또한, 상기 벤조트리아졸계 흡수제는 하기 [화학식 2]로 표시되는 화합물일 수 있다.

[화학식 2]

상기 식에서, Z는 염소 치환체이고, R₃ 및 R₄는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 수소 원자; 할로겐 원자; 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기로 치환 또는 비치환된 C_1~16의 알킬기; 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기로 치환 또는 비치환된 C_6~20의 아릴기; 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기로 치환 또는 비치환된 C_1~16의 알콕시기; 또는 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기로 치환 또는 비치환된 C_6~20의 아릴옥시기이다.

한편, 본 발명에서는, 필요에 따라, 상기 벤조페논계 흡수제 및/또는 벤조트리아졸계 흡수제와 함께 라디칼 스케빈저 화합물 1종 이상을 추가로 사용할 수도 있다. 이때 상기 라디칼 스케빈져(radical scabenger:HALS)는 하기 [화학식 3]으로 표시되는 화합물일 수 있다.

[화학식 3]

상기 식에서, R₅은 CH₃이고,

n은 1 내지 16이며,

R₆은 수소 원자; 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기가 치환 또는 비치환된 C_1~16의 알킬기; 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기가 치환 또는 비치환된 C_6~20의 아릴기; 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기가 치환 또는 비치환된 C_1~16의 알콕시기; 또는 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기가 치환 또는 비치환된 C_6~20의 아릴옥시기이다.

상기 [화학식 3]으로 표시되는 라디칼 스케빈져의 경우, 주로 300nm 이하에서 자외선 흡수능을 보여 단독으로는 자외선 흡수 효과가 미미하나, 다른 자외선 흡수 물질과 병행하여 사용할 경우, 상승 효과를 나타낸다.

상기 자외선 흡수 물질의 첨가량은 점착 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 50 중량부 정도인 것이 바람직하다. 상기 자외선 흡수 물질의 함량이 0.01 중량부 미만일 경우 UV 컷팅(cutting) 효율이 떨어져 염료 변색이 발생할 수 있고, 50 중량부를 초과할 경우에는 가시영역에서도 흡수가 일어나 광특성에 영향을 미칠 수 있으며, 점착제 물성 변화에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.

한편, 상기 점착층에는 상기 성분 이외에도 용매, 가교제 또는 커플링제 등이 더 포함될 수 있다.

상기 용매로는 당해 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 유기 용매들, 바람직하게는 메틸에틸케톤(MEK), 테트라히드로퓨란(THF), 에틸아세테이트(Ethyl Acetate) 또는 톨루엔 등을 사용할 수 있으며, 이때 사용되는 용매의 함량은, 점착층의 점도 등을 고려하여 적정량으로 사용할 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 가교제는 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제 또는 금속킬레이트계 가교제 등을 사용할 수 있다. 특히, 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트 또는 헥사메틸렌디이소시아네이트 등과 같은 이소시아네이트계 가교제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 가교제의 함량은 점착 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2 중량부 정도인 것이 바람직하다.

한편, 커플링제는 고온, 고습 하에서 장시간 방치되었을 경우에 접착 신뢰성 을 향상시키는데 도움을 주는 역할을 하는 것으로, 이로써 한정되는 것은 아니나, 비닐실란, 에폭시실란, 메타크릴실란 등과 같은 실란계 커플링제를 사용할 수 있다. 실란계 커플링제의 구체적인 예로는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, 또는 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있으며, 상기 실란계 커플링제들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 한편, 상기 커플링제의 함량은 점착수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2 중량부 정도인 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 점착층은 점착 수지에 500nm 내지 700nm 영역의 광을 흡수하는 염료, 블랙 염료, 그리고 필요에 따라 자외선 흡수 물질이나 용매, 가교제 또는 커플링제와 같은 기타 첨가물들을 혼합하여 형성한 점착제를 도포한 후, 열 또는 자외선 등으로 경화시키는 방법으로 형성할 수 있다.

(3) 표면재 필름(130, 230)

표면재 필름(130, 230)은 터치 윈도우의 표면을 스크래치나 충격으로부터 보호하기 위한 것으로, 점착층(120, 220b)을 이용하여 터치 패널(110, 210)의 상부에 적층될 수 있다.

상기 표면재 필름으로는 당해 기술 분야에서 표면 보호를 위해 사용되는 필름들, 예를 들면, 반사 방지 필름, 저반사 필름, 하드 코팅 필름, 안티 글레어 필 름 등을 사용할 수 있다.

한편, 상기 표면재 필름은 자외선 차단층을 포함하여 이루어질 수 있으며, 이때 상기 자외선 흡수층은 표면재 필름 제조시에 자외선 흡수 물질을 첨가하여 제조하거나, 자외선 흡수 물질을 고분자 수지와 혼합하여 제조한 코팅 용액을 표면재 필름의 일면 또는 양면에 코팅함으로써 형성하는 등의 방법으로 형성될 수 있다.

이때 자외선 흡수 물질로는 상기한 벤조페논(benzophonone)계 흡수제 또는 벤조트리아졸(benzotriazole)계 흡수제를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 라디칼 스케빈져 화합물을 추가로 첨가하여 사용할 수 있다.

한편, 상기와 같이 이루어진 본 발명의 터치 윈도우는 CIE L^*a^*b^* 컬러 스페이스에서 -2 내지 1의 a*값 및 -7 내지 0의 b*값을 가지며, 광 투과율이 50 내지 85%인 것이 바람직하다. 광 투과율이 50% 미만인 경우에는 디스플레이 화면이 너무 어둡게 되고, 85%를 초과하는 경우에는 상판과 하판의 갭(gap)에서 반사가 많이 일어나 시인성이 떨어지기 때문이다. 또한, a* 값 및 b* 값이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 자연스러운 색감을 나타낼 수 없다.

이때, CIE L* a* b* 컬러 스페이스(CIELAB 라고도함)는 CIE(국제조명위원회: Commission Internationale de l'Eclairage) 에 의해 1976년 정의된 값으로, 물체의 색상을 표현하는 값이다. L*, a* 및 b*값은 각각 다음과 같이 정의된다.

L*＝116(Y/Y_n)^(1/3)-16

a*=500{(X/X_n)^(1/3)-(Y/Y_n)^(1/3)}

b*=200{(Y/Y_n)^(1/3)-(Z/Z_n)^(1/3)}

이때, 상기 X_n, Y_n 및 Z_n은 완전확산반사면의 3자극치（＝조명광원의3자극치）를 나타내며, X, Y, Z는 시료의 3 자극치를 나타낸다. 도 4는 CIE 컬러 스페이스를 나타내는 도면으로, 도 4에 도시된 바와 같이, a 값은 그 값이 커질수록 빨간색에 가깝고, 값이 작아질수록 녹색에 가깝다는 것을 의미하며, b값은 그 값이 커질수록 노란색에 가깝고, 작아질수록 파란색에 가깝다는 것을 의미한다. 한편, L값은 명도를 나타낸다.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 자세히 설명한다.

실시예 1

에틸아세테이트에 용해된 부틸 아크릴레이트(BA)/아크릴산(AA) 70g, Ciba specialty chemicals의 Red BG 0.004g, Violet TR 0.007g, Blue GL 0.01g, Black CN 0.02g, 이소시아네이트계 가교제 0.137g, 에폭시계 가교제 0.035g 및 실란계 커플링제 0.021g을 메틸에틸케톤 (MEK) 30g에 첨가하고, 혼합하여 점착층 형성 조성물을 제조하였다.

상기 점착층 형성 조성물을 이형 필름에 25㎛의 두께로 코팅하고, 120℃에서 3분간 건조시킨 후, 표면재 필름(Kimoto사의 125um 하드코팅 필름)을 그 위에 적층하였다. 그런 다음, 상기 점착층 형성 조성물과 표면재 필름의 적층체를 5 X 5 cm 사이즈로 재단하고, 이형 필름을 제거한 후, 터치 패널의 상부 기판 상에 적층하여 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 터치 윈도우를 제조하였다.

상기 점착층 형성 조성물과 표면재 필름의 적층체가 부착되지 않은 상태에서 상기 터치 패널의 광 특성은, 550nm 파장 투과율82.3%이고, a* 값이 -0.75, b*값이 2.95이며, CR는48.3이었다.

상기와 같이 제조된 터치 윈도우의 투과율, a* 값, b* 값 및 콘트라스트비(CR)을 측정하여 하기 [표 1]에 나타내었다.

이때 상기 투과율로는 시마츠(Shimadzu) 사의 UV-3600 스펙트로포토미터 (spectrophotomter)를 사용하여 380nm에서 780nm영역까지 1nm단위로 투과 스펙트럼을 측정한 다음, 그 값들 중에서 550nm에서의 투과율을 사용하였다. a*, b* 값은 상기 스펙트럼으로부터 D65광원 조건에서 얻어진 값이다.

한편, 콘트라스트비(Contrast Ratio, C.R.)는 암실 환경에서 200룩스(lux)의 형광등 조명을 켜 놓고 노트북용 LCD 패널을 켜 놓은 상태에서 상기 터치 윈도우를 LCD 패널 앞에 놓고 포토 리서치(photo research)사의 PR-705 스펙트로라디오미터 (spectroradiometer)를 이용하여 블랙 휘도와 화이트 휘도를 측정하여 구하였다. 조명을 켜둔 상태에서 콘트라스트비를 측정한 이유는 실제 사용 환경과 유사한 상태에서 실험을 수행하기 위한 것이다. 이론적으로 콘트라스트비는 검은색 화면 표시 상태에서의 휘도(단위: cd/m²) 대비 흰색 화면 표시 상태에서의 휘도의 비로 표시되며, 이 값은 외부광원이 없는 암실 조건에서의 이상적인 C.R.값을 의미한다. 그러나 실제로 디스플레이 시청은 실내 조명이나 태양광 등과 같은 외부광원의 존재 하에서 이루어진다. 따라서, 본 실험예에서는 실제 사용 환경과 유사하게 200lux의 형광등 조명을 켜둔 상태에서 콘트라스트비를 측정하였다. C.R.의 수치가 높을수록 더욱 선명하며 시인성이 좋다.

실시예 2

에틸아세테이트에 용해된 부틸 아크릴레이트(BA)/아크릴산(AA) 70g, Ciba specialty chemicals의 Red BG 0.004g, Violet TR 0.007g, Blue GL 0.01g, Black CN 0.02g, 벤조페논계 자외선 흡수제 0.35g, 이소시아네이트계 가교제 0.137g, 에폭시계 가교제 0.035g 및 실란계 커플링제 0.021g을 메틸에틸케톤 (MEK) 30g에 첨 가하여 점착층 형성 조성물을 제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 윈도우를 제조하였다.

그런 다음, 실시예 1과 동일한 방법으로 상기 터치 윈도우의 투과율, a* 값, b* 값 및 콘트라스트비(CR)을 측정하였으며, 측정 결과는 하기 [표 1]에 나타내었다.

실시예 3

에틸아세테이트에 용해된 부틸 아크릴레이트(BA)/아크릴산(AA) 70g, Ciba specialty chemicals의 Red BG 0.0035g, Blue GL 0.009g, 이소시아네이트계 가교제 0.137g, 에폭시계 가교제 0.035g 및 실란계 커플링제 0.021g을 메틸에틸케톤 (MEK) 30g에 첨가하고, 혼합하여 점착층 형성 조성물을 제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 윈도우를 제조하였다.

실시예 4

에틸아세테이트에 용해된 부틸 아크릴레이트(BA)/아크릴산(AA) 70g, Ciba specialty chemicals의 Black CN 0.041g, 이소시아네이트계 가교제 0.137g, 에폭시계 가교제 0.035g 및 실란계 커플링제 0.021g을 메틸에틸케톤 (MEK) 30g에 첨가하 여 혼합하여 점착층 형성 조성물을 제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 윈도우를 제조하였다.

비교예 1

염료가 첨가되지 않은 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 점착제를 이형 필름에 25㎛의 두께로 코팅하고, 120℃에서 3분간 건조시킨 후, 표면재 필름(Kimoto사의 125um 하드코팅 필름)을 그 위에 적층하였다. 그런 다음, 상기 점착층 형성 조성물과 표면재 필름의 적층체를 5 X 5 cm 사이즈로 재단하고, 이형 필름을 제거한 후, 터치 패널의 상부 기판 상에 적층하여 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 터치 윈도우를 제조하였다.

비교예 2

비교를 위해, 표면재 필름과 터치 패널 사이에 시인성 향상을 위한 보정 필 름를 사용하는 LG전자의 PRADA 휴대폰의 터치 윈도우를 분리하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 투과율, a* 값, b* 값 및 콘트라스트비(CR)을 측정하였다. 측정 결과는 하기 [표 1]에 나타내었다.

[표 1]

	550nm에서 투과율	a*	b*	CR	비고
실시예 1	50.0	-0.37	-5.85	96.4	색 보정+블랙 염료 첨가
실시예 2	50.1	-0.60	-5.24	96.2	자외선 흡수제 첨가
실시예 3	73.4	-1.64	-0.29	57.4	색 보정 염료만 첨가
실시예 4	50.2	-2.78	2.06	96.1	블랙 염료만 첨가
비교예 1	81.1	-0.79	3.54	48.9	일반 터치 패널
비교예 2	53.1	-0.41	-5.75	94.2	프라다폰 터치 패널

상기 [표 1]에 기재된 바와 같이, 색보정 염료와 블랙 염료를 모두 사용한 실시예1 및 실시예 2의 터치패널의 경우, 콘트라스트 비 값이 각각 96.4 및 96.2로, 비교예 1에 비해 시인성이 개선되었음을 알 수 있다. 또한, b*값도 각각 -5.85 및 -5.24로, 블루이쉬(bluish)한 고급스런 색감으로 바뀌었음을 알 수 있다.

한편, 블랙 염료를 사용하지 않고, 색 보정 염료만 사용한 실시예 3의 경우, 실시예 1에 비해 시인성은 다소 떨어지나, 색감은 우수함을 알 수 있다. 또한, 블랙 염료만 사용하고 색보정 염료는 사용하지 않은 실시예 4의 경우, 색감을 다소 떨어지나, 시인성이 향상되었음을 알 수 있다.

실험예 - 내구성 실험

상기 실시예 1의 터치윈도우와 실시예 2의 터치윈도우를 UV-A광원에서 60도 조건으로 100시간 노출시킨 후, 각 터치 윈도우의 투과율, a*값 및 b*값을 실험예 1과 동일한 방법으로 측정하였다.

실험 결과, 실시예 1의 터치 윈도우의 경우, 투과율 59.7%, a*값 -0.6, b*값 -2.1로 나타났으며, 실시예 2의 터치 윈도우의 경우, 투과율 50.6%, a*값은 -0.5, b*값은 -5.4로 나타났다. 상기 실험 결과에 의해, 자외선 차단제를 첨가한 실시예 2의 터치 윈도우가 실시예 1의 터치 윈도우보다 투과율이나 색상 변화가 적어, 내구성이 우수함을 알 수 있다.

도 1은 종래의 터치 윈도우의 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 터치 윈도우의 일실시예를 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명의 터치 윈도우의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도 4는 CIE 컬러 스페이스를 설명하기 위한 도면이다.

Claims

터치 패널;

상기 터치 패널을 보호하기 위한 표면재 필름; 및

점착 수지 및 염료를 포함하는 점착층을 포함하고,

CIE L^*a^*b^* 컬러 스페이스에서, a^*값이 -2 내지 1, b^*값이 -7 내지 3이며, 광 투과율이 50% 내지 85%인 터치 윈도우.
제1항에 있어서,

상기 염료는 블랙 염료인 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
제1항에 있어서,

상기 염료는 500nm 내지 700nm 영역의 광을 흡수하는 색 보정 염료인 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
제1항에 있어서,

상기 염료는 500nm 내지 700nm 영역의 광을 흡수하는 색 보정 염료 및 블랙 염료의 조합인 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
삭제
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 색 보정 염료는 상기 점착 수지 100중량부에 대하여 0.001 내지 0.02 중량부의 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
제2항 또는 제4항에 있어서,

상기 블랙 염료는 상기 점착 수지 100중량부에 대하여 0.001 내지 0.06 중량부의 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 점착층은 자외선 흡수 물질을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표면재 필름은 자외선 흡수 물질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 색 보정 염료는 안트라퀴논(anthraquinone)계 염료, 프탈로시아닌(phthalocyanine)계 염료, 티오인디고(thioindigo)계 염료, 페리논(perinone)계 염료, 이속신디고(isoxindigo)계 염료, 메탄(methane)계 염료, 모노아조(monoazo)계 염료 및 1:2 금속착물(1:2 metal complex)계 염료로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
제2항 또는 제4항에 있어서,

상기 블랙 염료는 1:2 크롬착물(1:2 chrome complex)계 염료인 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
제8항에 있어서,

상기 자외선 흡수 물질은 벤조페논계 흡수제 및 벤조트리아졸 흡수제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
제9항에 있어서,

상기 자외선 흡수 물질은 벤조페논계 흡수제 및 벤조트리아졸 흡수제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 터치 패널은 저항막 방식 또는 정전용량 방식 터치 패널인 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표면재 필름은 반사 방지 필름, 저반사 필름, 하드코팅 필름 또는 안티 글레어 필름인 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 점착 수지는 아크릴계 점착 수지인 것을 특징으로 하는 터치 윈도우.