KR101640369B1 - 터치스크린 패널용 커버 시트 제조방법, 이를 이용한 터치스크린 패널 제조방법 및 그에 따라 제조된 터치스크린 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리기판에 투명 전극층을 형성하고, 전면 필름에 인쇄층을 형성하여, 유리기판과 전면 필름을 합지하는 구조의 정전 용량형 터치스크린 패널에 관한 것이다.
본 발명의 터치스크린 패널용 커버 시트 제조방법은 MMA 모노머 93 ~ 99.7 중량%, 개시제 0.1 ~ 3 중량%, 표면개질 이형제 0.1 ~ 2 중량% 및 가교 결합제 0.1 ~ 2 중량%를 중합반응시켜 올리고머를 합성하는 1차 중합반응 단계; 및 상기 올리고머를 50 ~ 70℃ 의 온도에서 6 ~ 10 시간동안 저온 중합반응 시킨 후, 90 ~ 120℃의 온도에서 1 ~ 4 시간동안 고온 중합반응 시켜 1,500,000 ~ 2,500,000의 분자량을 갖는 PMMA 폴리머를 제조하는 2차 중합반응 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 터치스크린 패널 제조방법은, 상기와 같은 방법으로 PMMA 커버 시트를 제조하는 단계; 상기 커버 시트의 배면 가장자리를 따라 장식층을 형성하는 단계; 및 투명 센서 전극이 형성된 센서 기판의 전면에 상기 커버 시트를 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터치스크린 패널용 커버 시트 제조방법, 이를 이용한 터치스크린 패널 제조방법 및 그에 따라 제조된 터치스크린 패널{Manufacturing Method of Cover Sheet, Touch Screen Panel and Touch Screen Panel Manufactured by the Same}

본 발명은 터치스크린 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유리기판에 투명 전극층을 형성하고, 전면 필름에 인쇄층을 형성하여, 유리기판과 전면 필름을 합지하는 구조의 정전 용량형 터치스크린 패널에 관한 것이다.

터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다. 이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(前面)에 구비되어 사람의 손 또는 물체가 직접 접촉된 위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다. 이러한 터치스크린 패널은 적용 기술에 따라 크게 정전용량 방식과 저항막 방식으로 구분되며, 최근에는 빛 투과율, 멀티 터치, 내구성, 빠른 반응속도 등으로 인해 정전용량 방식이 주로 적용되고 있다.

정전용량 방식의 터치스크린 패널은 중앙의 영상이 표시되는 윈도우 영역(Window Area, WA)에 도전성 감지 셀들을 형성함에 의하여 윈도우 영역 내에서 발생되는 터치 이벤트를 입력신호로서 인식한다. 또한, 윈도우 영역의 가장자리에는 터치 패널에 형성되는 리드전극 패턴을 차단하기 위한 블랙매트릭스의 데코레이션 영역(Decoration Area, DA)이 형성된다.

이러한 정전용량형 터치스크린은 그 구조에 따라 GG 방식, G2 방식, GFF 방식, G1F 방식, GF2 방식 등 다양한 구조가 존재한다. 최근에는 디스플레이 의 투과율, 해상도, 소비전력 등의 문제로 ITO 필름의 사용을 줄이면서, 강화 유리기판에 직접 ITO 전극을 형성하는 G2 또는 G1F 방식의 구조가 선호되고 있다. G2 방식은 도 1에 도시된 바와 같이, 커버 글라스인 강화유리기판(11)의 배면 가장자리에 데코레이션을 위한 장식층(12)이 형성되고, X축 및 Y축의 ITO 전극층(13)이 절연층을 매개로 적층되는 구조를 이룬다. 이러한 G2 또는 G1F 방식은 커버 글라스를 한 장만 사용하는 장점이 있으나, 양산 수율이 매우 낮은 문제점이 있다.

G2 또는 G1F 방식의 일반적인 터치스크린 패널에서 장식층(12)의 두께는 10~30㎛의 두꺼운 층으로 인쇄되고, ITO 전극층(13)은 300~400nm의 얇은 층으로 증착된다. 이때, 두꺼운 장식층(12) 위에 박막의 ITO를 증착하는 과정에서 전극층(13)의 단선이 발생하거나, 장식층(12)의 인쇄 단차 영역(A)에서 전극층(13)의 저항이 높아져 센싱 감도의 정확도를 저하시키는 문제가 있다. 또한, ITO 증착 과정에서 고진공 및 고온의 열처리 공정이 적용되는데, 이로 인하여 인쇄 면의 Out gassing 과 핀홀 등이 발생하여 주요 불량 요인이 되고 있다. 또한, 고온의 열처리 과정에 따라 고온에 노출된 잉크는 황변 현상이 발생하고, 장식층의 표면 조도와 이물 등은 수율 저하에 큰 영향을 미치고 있다.

이를 방지하기 위하여 최근에는 장식층이 인쇄된 별도의 투명 필름이 ITO 박막이 증착된 강화유리기판의 전면에 합지하는 구조의 터치스크린 패널이 제안되고 있다. 이러한 구조에서는 투명 필름이 터치스크린 패널의 터치 면을 형성하는데, 외부 환경에 노출되어 사용자의 손이나 터치 펜이 직접 접촉되는 투명 필름은 강화유리기판에 비하여 충분한 경도를 나타내지 못하여, 실제 생산에 적용하지 못하는 문제점이 있다.

선행문헌1 : 중합공정에 따른 PBA/PMMA Composite Latex 모폴로지의 연구 (Elastomers and Composites, 제46권, 제1호, 페이지60~69, 2011.03) 상기 선행문헌1에서는 PBA/PMMA Composite Latex를 합성하는 공정으로 물성이 다른 2가지 고분자의 복합체(Composite)를 만드는 과정에서 모폴로지(형태)를 조정하기 위하여 시드(seed)를 첨가하는 2단계 반응을 사용하는 2단계 반응 공정이 개시되어 있으나, 본 발명에서는 터치스크린 패널로서 분자량을 높이고 분자량 분포를 좁힐 수 있는 2단계 분산 중합공정으로 PMMA 시트를 제조하는 방법을 개시한다. 선행문헌2 : Sur0iniferter 개시제에 의한 리빙라디칼 중합; PMMA의 무유화제 유화중합 (인하대학교 석사학위논문, 2002) 상기 선행문헌2에서는 용매를 사용하는 용액중합을 이용하여 PMMA를 합성하는 공정이 개시되어 있으나, 본 발명에서는 용매가 필요하지 않은 벌크중합을 이용하여 터치스크린 패널의 전면 보호시트에 적용될 수 있는 고경도의 PMMA시트를 제조하는 공정을 개시한다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, ITO 박막의 투명 전극층은 유리기판에 직접 증착하여 형성하고 장식층은 별도의 필름에 형성하여 기판과 필름을 합지함으로써, 인쇄층과 증착층이 동시에 형성되는 구조에 따른 단선, 저항의 증가, 핀홀 발생, 황변 현상 등의 문제를 해결할 수 있는 터치스크린 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 유리기판의 전면에 합지되는 투명 필름을 셀 캐스팅(Cell casting) 공법으로 제조하여 높은 표면 경도를 나타내며, 표면 코팅 공정을 추가하여 더욱 높은 경도를 갖도록 함으로써, 외부 환경에 대해서도 우수한 내구성을 나타내어 실제 생산에 직접 적용할 수 있는 터치스크린 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치스크린 패널용 커버 시트 제조방법은 MMA 모노머 93 ~ 99.7 중량%, 개시제 0.1 ~ 3 중량%, 표면개질 이형제 0.1 ~ 2 중량% 및 가교 결합제 0.1 ~ 2 중량%를 중합반응시켜 올리고머를 합성하는 1차 중합반응 단계; 및 상기 올리고머를 50 ~ 70℃ 의 온도에서 6 ~ 10 시간동안 저온 중합반응 시킨 후, 90 ~ 120℃의 온도에서 1 ~ 4 시간동안 고온 중합반응 시켜 1,500,000 ~ 2,500,000의 분자량을 갖는 PMMA 폴리머를 제조하는 2차 중합반응 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1차 중합반응에서 상기 개시제는 중합반응 시작시 0.05 ~ 1.5 중량%를 혼합하고, 올리고머 합성 후 0.05 ~ 1.5 중량%를 혼합하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 터치스크린 패널 제조방법은, 상기와 같은 방법으로 PMMA 커버 시트를 제조하는 단계; 상기 커버 시트의 배면 가장자리를 따라 장식층을 형성하는 단계; 및 투명 센서 전극이 형성된 센서 기판의 전면에 상기 커버 시트를 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 터치스크린 패널 제조방법은 상기 커버 시트의 배면에 보조 시트를 합지하는 단계;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 장식층은 상기 센서 기판의 전면 가장자리를 따라 형성하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 터치스크린 패널은 상기와 같은 방법으로 제조되고, 상기 커버 시트의 전면에 형성된 경도 강화 코팅층;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 장식층의 인쇄와 ITO 박막의 증착이 별도의 기재에서 이루어짐으로써, 장식층 또는 전극층에서 발생하는 단선, 저항의 증가, 핀홀 발생, 황변 현상 등의 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명은 반응성 모노머(MMA Monomer)를 이용한 셀 캐스팅(Cell casting) 공정으로 커버 시트를 제조함으로써, 높은 분자량을 가져 우수한 표면 경도를 나타낼 수 있으며, 커버 시트 표면에 대한 코팅 처리 또는 보조 시트의 합지로 강화 유리에 준하는 표면 경도를 갖는 터치스크린 패널을 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 터치스크린 패널을 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널을 나타낸 단면도,
도 3은 도 2의 터치서크린 패널의 변형 예를 나타낸 단면도,
도 4는 도 2의 터치스크린 패널을 제조하는 과정을 나타낸 순서도,
도 5는 도 2의 터치스크린 패널을 제조하는 과정을 나타낸 공정도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널을 나타낸 단면도, 및
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널을 나타낸 단면도이다.

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.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널을 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 터치스크린 패널의 변형 예를 나타낸 단면도이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널은, 센서 기판(100)의 배면(하면)에 ITO 투명 전극(110)이 형성되고, 기판(100)의 배면 가장자리를 따라서는 금속 전극(120)이 형성된다. 또한 센서 기판(100)의 전면(상면)에는 커버 시트(200)가 부착되고, 커버 시트(200)의 배면 가장자리를 따라 장식층(210)이 인쇄된다.

구체적으로 살펴보면, 센서 기판(100)은 투명 강화유리기판으로 투명 전극층이 증착되기 위한 베이스를 형성한다. 강화유리는 두께가 대략 0.3mm 이상의 것이 사용되며, 충분한 강도를 나타내기 위하여 통상 0.5mm 내지 1.0mm 범위의 두께를 가질 수 있다. 이러한 센서 기판(100)은 사용자의 손이나 터치 펜에 의한 접촉을 감지하여 사용자의 명령을 받아들이는 기능을 하며, 이를 위하여 투명 센서 전극이 형성된다.

투명 전극(110)은 사용자의 접촉 위치를 감지하기 위한 전극으로 센서 기판(100)의 중앙부에서 x 방향 및 y 방향의 셀 전극으로 형성된다. 이러한 투명 전극(110)은 전도성의 ITO가 증착되어 형성되며, 투명 도전성 물질인 FTO나 IZO 등의 물질이 증착될 수 있다. 또한, 투명 전극은 진공 증착으로 형성될 수 있으며, 스퍼터링(sputtering), 전자 빔(E-beam), 레이저 증착(laser ablation) 또는 음극 아크 방전 등의 증착법이 적용될 수 있다. 또한, 투명 전극(110)은 x 전극 및 y 전극 모두가 센서 기판(100)의 배면에 형성되거나, x 전극 또는 y 전극이 전면과 배면에 각각 형성될 수 있다. x 전극과 y 전극이 센서 기판(100)의 배면에 모두 형성되는 경우 각 전극은 절연층(미도시)을 매개로 형성된다. 본 발명에서와 같이 투명 전극(110)은 센서 기판(100)의 평평한 표면에 직접 형성되므로, 단선이 되거나 특정 부위에서 저항이 증가하는 등의 문제가 발생하지 않는다.

금속 전극(120)은 센서 기판(100)의 가장자리를 따라 형성된다. 금속 전극(120)은 x방향의 각 투명 전극 및 y방향의 각 투명 전극과 연결되는 다수의 라인 전극으로 구성된다. 이러한 금속 전극(120)은 ITO가 증착될 수도 있지만, 통상적으로 ITO 보다 전도성이 우수한 불투명 금속 물질이 증착된다.

커버 시트(200)는 사용자로 하여금 대한 접촉 면을 제공하고, 터치스크린 패널의 전방에 대하여 미관을 개선하는 기능을 하며, 이를 위하여 커버 시트(200)의 배면(하면)에는 가장자리를 따라 장식층(210)이 형성된다. 이러한 커버 시트(200)는 센서 기판의 전면에서 사용자의 손이나 터치 펜이 직접 접촉되는 터치 면으로서, 터치스크린 패널의 외부로 노출된다. 따라서, 커버 시트(200)는 충분한 경도를 가져야 하는데, 이를 위하여 적어도 유리에 유사한 9H 이상의 경도를 갖는 투명 PMMA 시트로 구성된다. 커버 시트(200)가 9H 정도의 높은 경도를 가질 수 있도록 본 발명에서는 MMA 모노머를 이용한 셀 캐스팅(Cell casting) 공정으로 1차 및 2차의 중합반응으로 제조되며, 경우에 따라서는 표면 코팅 처리로 더 높은 경도를 갖도록 제조될 수 있다.

장식층(210)은 센서 기판(100)에 증착된 금속 전극(120)이 외부로 시인되는 것을 차단하기 위한 구성으로, 통상 블랙 잉크가 인쇄된 매트릭스 층으로 구성된다. 또한, 최근에는 화이트 또는 다양한 색상을 가진 컬러 잉크로 장식층(210)을 인쇄하여 터치스크린 패널의 외관을 개선하고, 로고, 문자 또는 다양한 형상의 이미지를 나타내도록 인쇄하여 외관을 더욱 개선할 수 있다. 이러한 장식층(210)은 도 2에서와 같이 커버 시트(200)의 배면에 형성될 수 있으나, 도 3에서와 같이 센서 기판(100)의 전면에 형성될 수도 있다.

한편, 상기와 같은 센서 기판(100)과 커버 시트(200)는 투명 접착 부재(300)를 매개로 라미네이팅 된다. 즉, 센서 기판(100)의 전면과 커버 시트(200)의 배면은 OCA(Optically Clear Adhesive)나 OCR(Optically Clear Resin) 등을 이용한 투명 접착 부재(300)에 의하여 합지된다.

도 4는 도 2의 터치스크린 패널을 제조하는 과정을 나타낸 순서도이고, 도 5는 도 2의 터치스크린 패널을 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다. 이들 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 터치스크린 패널은 장식층(210)이 인쇄된 커버 시트(200)를 제조하고(S10), 별도의 공정에서 투명 전극(110)이 증착된 센서 기판(100)을 제조하여(S20), 센서 기판(100)과 커버 시트(200)를 라미네이팅시키는 과정(S30)으로 이루어진다.

여기서, 본 발명에서의 커버 시트(200)는 충분한 경도를 갖도록 셀 캐스팅(Cell casting) 공법을 이용한 1차 중합반응과 2차 중합반응으로 제조된다. 이때, 각 중합반응 혼합물은 유래 기판을 일정 간격의 갭이 되도록 스페이서를 통해서 대향 배치하고, 상기 유리 기판 사이에 반응성 혼합물을 주입하고 밀봉하여 중합반응을 완료한다. 즉, 액상의 MMA(Methylmethacrylate) 모노머(monomer, 단량체)를 준비하고(S11), 이를 1차 중합반응(S12) 및 2차 중합반응(S13)을 거쳐 PMMA(Polymethylmethacrylate) 폴리머(polymer, 중합체)를 제조한다. 이때, MMA 모노머에 대한 1차 중합반응으로 올리고머 형태로 제조한 후, 이를 형틀에 부어 2차 중합반응으로 폴리머 상태로 제조한다. 그리고, 2차 중합반응 후, 열처리를 이용한 어닐링과 경화 과정(S14)으로 고경도의 PMMA 시트를 제조한다.

스마트 폰과 같은 터치스크린 패널용 윈도우에 적용되는 플라스틱 재료는 현재 사용되고 있는 강화유리에 준하는 정도의 표면 경도를 나타내어야 하며, 일반적으로 PC, PET, PMMA 등의 고분자 재료가 적용되고 있다. 이러한 재료들 중 PMMA는 투명성, 내구성 등에서 가장 우수한 특성을 나타내는 고분자이며, 일반적으로 광학 제품에 사용되는 압출용 PMMA는 최대 600,000 ~ 700,000 정도의 분자량(이하, 중량평균 분자량을 의미한다)을 나타내고, 이는 1H 내외의 표면 경도를 나타내며 표면에 하드코팅을 하더라도 6H 이상을 넘기가 어렵다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 벌크(Bulk) 중합방법을 이용하면, PMMA의 분자량을 최대한으로 높일 수 있다. 그러나 벌크중합은 용액중합과는 달리 중합 과정에서 발생하는 발열반응의 온도 제어가 어렵고 중합체(polymer)의 분자량 분포가 넓어져 원하는 물리적 특성을 얻기가 어려운 점이 있으며, 특히 중합반응속도가 급격히 증가하는 자기촉진화(Autoacceleration)가 발생하면 제품을 사용할 수 없게 된다. 본 발명에서는 1차 중합반응 및 2차 중합반응으로 PMMA를 제조함에 따라 분자량의 분포를 최소로 하면서 높은 분자량을 갖는 PMMA를 제조한다.

구체적으로 살펴보면, 1차 중합반응에서는 MMA 모노머 93 ~ 99.7 중량%에 개시제 0.1 ~ 3 중량%, 표면개질 이형제 0.1 ~ 2 중량% 및 가교 결합제 0.1 ~ 2 중량%의 혼합물을 중합반응시켜 올리고머를 합성한다.

여기서, 개시제는 MMA 모노머의 열 중합 반응을 시작시키는 성분으로, AIBN(azobisisobutyronitrile)이 이용될 수 있다. 개시제가 0.1 중량% 미만으로 혼합되는 경우 중합반응이 시작되지 않을 수 있으며, 3 중량%를 초과하여 혼합되는 경우 일정량의 단량체에서 생성되는 고분자의 수가 증가하고 이로 인하여 분자량이 작은 고분자가 많이 합성되어 물성이 나빠질 수 있다.

표면개질 이형제는 중합 반응으로 생성된 PMMA 시트가 유리 금형으로부터 쉽게 분리되도록 하는 성분으로, 사이클로헥사실록산(cyclohexasiloxane)이 이용될 수 있다. 표면개질 이형제가 0.1 중량% 미만으로 혼합되는 경우 PMMA 시트가 쉽게 분리되지 않을 수 있으며, 2 중량%를 초과하여 혼합되는 경우 고분사 사이의 결합력이 약화되어 표면 경도가 낮아질 수 있다.

가교 결합제는 중합되는 고분자의 사슬 사이를 서로 결합시키는 성분으로, 이로 인하여 PMMA 시트에 대한 내열성을 향상시킨다. 본 발명에서는 가교 결합제로 3관능기 아크릴레이트 모노머인 펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)가 이용될 수 있다. 가교 결합제가 0.1 중량% 미만으로 혼합되는 경우 고분자 사슬 사이의 결합이 약화되어 표면 경도가 낮아질 수 있으며, 2 중량%를 초과하여 혼합되는 경우 시트가 깨어지는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 1차 중합반응 과정은 MMA 모노머의 온도가 20 ~ 40 ℃가 되면 개시제 0.05 ~ 1.5 중량%를 투입하고, 개시제가 투입된 반응물의 온도가 40 ~ 60 ℃가 되면 표면개질 이형제와 가교 결합제 0.1 ~ 2 중량%를 각각 투입하며, 반응물의 온도를 지속적으로 상승시켜 80 ~ 100 ℃가 되어 올리고머의 분자량 범위가 대략 100 ~ 5,000이 되면 0.05 ~ 1.5 중량%를 추가로 투입시킨 후 반응을 중단시킨다. 이와 같이 본 발명에서는 개시제를 중합반응 시작시에 먼저 0.05 ~ 1.5 중량%를 혼합하고, 나머지 0.05 ~ 1.5 중량%는 올리고머 합성 완료시에 혼합한다. 올리고머 합성 완료시에 혼합되는 개시제는 2차 중합반응시에 미 반응되어 잔존하는 MMA 모노머를 반응시켜, 최종적으로 합성되는 PMMA 폴리머에 대한 분자량 분포(Poly dispersity)가 최소가 되도록 한다.

그리고 고분자를 합성하는 2차 중합반응에서는 분자량을 최대화하여 PMMA 폴리머를 합성한다. 본 발명에서의 2차 중합반응은 용매를 사용하지 않는 벌크 중합 공정으로 진행하고, 벌크 중합에 따른 발열 반응을 최소화 하고 분자량 분포를 좁히기 위하여 저온 중합단계와 고온 중합단계로 구분하여 진행한다.

먼저, 저온 중합단계는 중합반응 속도를 최대한 느리게 진행하여 발열 반응을 조절하고 전체적으로 고른 분자량 분로를 갖도록 조절한다. 이를 위하여 올리고머를 50 ~ 70 ℃의 온도 조건에서 대략 6 ~ 10 시간동안 반응 시킨다. 이때, 저온 중합단계에서 반응이 진행되어 분자량이 커지면 고분자의 이동도가 낮아져 미반응 모노머의 반응이 어려워져 분자량 분포가 넓어지게 된다. 따라서, 고온 중합단계에서는 저온 중합단계에서의 미반응 모노머를 최대한 반응시켜 분자량을 최대로 함과 동시에 분자량 분포가 최소가 되도록 한다. 이를 위한 고온 중합단계는 반응 온도를 유리전이온도 범위인 90 ~ 120 ℃의 온도 조건에서 대략 1 ~ 4 시간동안 진행한다. 이때 최종적으로 합성된 PMMA 폴리머의 분자량 분포는 대략 1 ~ 3 정도의 값을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 공정에 의하여 제조된 PMMA 커버 시트는 대략 1,500,000 ~ 2,500,000의 분자량을 갖게 되고, 0.2mm의 얇은 두께를 갖는 시트로 제조될 수 있다.

상기와 같이 제조된 커버 시트(200)의 배면에 가장자리를 따라 장식층(210)을 인쇄한다(S15).

그리고 커버 시트(200)를 제조하는 공정과는 별도의 공정에서 센서 기판(100)을 제조한다. 센서 기판(100)은 유리기판의 표면에 투명 전극과 금속 전극을 증착하는 과정으로 이루어진다. 즉, 도시된 바와 같이 유리기판을 준비하고(S21), 기판의 일 면 또는 양 면 중앙부에 ITO 박막을 증착시켜 투명 전극을 형성하며(S22), 기판의 가장자리를 따라 금속 박막을 증착시켜 금속 전극을 형성한다(S23).

한편, 상기와 같이 제조된 커버 시트(200)와 센서 기판(100)을 합지하여 터치스크린 패널을 제조한다(S30). 즉, 도 5에서와 같이 OCA나 OCR을 이용한 투명 접착 부재(300)로 센서 기판(100)과 커버 시트(200)를 라미네이팅시키며, 이때, 커버 시트(200)의 장식층(210)이 센서 기판(100)을 향하도록 합지하여야 한다.

본 발명에서와 같이 2,000,000 내외의 분자량을 갖는 PMMA 시트는 적어도 3~4H 이상의 표면 경도를 나타내므로, 센서 기판의 전면에 부착되어 외부 환경에 대하여 충분한 내구성을 나타낼 수 있다. 또한, 상기와 같은 크기의 분자량을 갖는 PMMA 시트는 내열온도가 120 ℃까지 상승되어 PMMA 시트에 직접 ITO 투명전극을 형성하는 공정이 가능하다. 즉, 본 발명의 중합공정으로 제조된 PMMA 시트는 그 자체로서 센서 기판으로 이용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널을 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 터치스크린 패널을 나타낸 단면도이다. 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 터치스크린 패널은 커버 시트가 더욱 높은 표면 경도를 가지는 구조로서, 센서 기판(100)은 제1실시예에서와 동일한 구성을 이루며, 이하에서는 각 실시예에 따른 커버 시트(200)의 구성을 상세히 살펴본다.

먼저, 도 6의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널에서는 커버 시트(200)의 전면에 코팅층(400)이 형성된다. 코팅층(400)은 일반적인 하드 코팅(Hard coating)이나 고경도의 세라믹 코팅으로 형성될 수 있다. 본 발명의 커버 시트(200) 표면에 일반적인 하드 코팅에 의한 코팅층(400)이 형성되는 경우 커버 시트(200)는 대략 8H 이상의 경도를 나타낸다. 또한, 세라믹 코팅에 의한 코팅층(500)이 형성되는 경우 커버 시트(200)는 대략 9H 이상으로 강화유리기판과 유사한 정도의 경도를 나타낼 수 있다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이 커버 시트(200)의 배면에 보조 시트(500)가 더 합지될 수 있다. 여기서, 보조 시트(500)로는 투광성이 우수한 PET 필름이 사용되며, 커버 시트(200)는 PMMA 시트에 PET 필름이 합지된 2-layer 구조를 이루게 된다. 이러한 보조 시트(500)는 커버 시트(200)의 경도를 보강하여, 커버 시트(200)가 더욱 우수한 내충격성을 나타낼 수 있도록 한다. 이때, 장식층(210)은 도시된 바와 같이 보조 시트(500)의 배면에 형성될 수 있으며, 커버 시트(200)의 배면 또는 보조 시트(500)의 상면에 형성될 수도 있다.

살펴본 바와 같이, 본 발명의 터치스크린 패널은 도 6 및 도 7의 실시예에서와 같이 전면 시트를 구성하는 커버 시트(200)가 전면에 코팅 처리가 적용되거나 배면에 보조 시트가 합지되어, 더욱 높은 경도를 가질 수 있으며, 이로 인하여 외부 환경에 대한 충분한 내구성을 나타낼 수 있다.

또한, 본 발명의 설명에 있어서, G2 방식의 터치스크린 패널을 예시하였으나, 본 발명은 G1F 방식의 터치스크린 패널에도 적용될 수 있다.

이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100 : 센서 기판
110 : 투명 전극 120 : 금속 전극
200 : 커버 시트 210 : 장식층
300 : 투명 접착 부재
400 : 코팅층
500 : 보조 시트

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 셀 캐스팅(Cell casting) 공정에 의하여, MMA 모노머 93 ~ 99.7 중량%, 개시제 0.1 ~ 3 중량%, 표면개질 이형제 0.1 ~ 2 중량% 및 가교 결합제 0.1 ~ 2 중량%를 중합반응시켜 100 ~ 5,000의 분자량을 갖는 올리고머를 합성하는 1차 벌크 중합반응 및 상기 올리고머를 50 ~ 70℃ 의 온도에서 6 ~ 10 시간동안 저온 중합반응 시킨 후, 90 ~ 120℃의 온도에서 1 ~ 4 시간동안 고온 중합반응 시켜 1,500,000 ~ 2,500,000의 분자량을 갖는 PMMA 폴리머를 제조하는 2차 벌크 중합반응에 의해 PMMA 커버 시트를 제조하는 단계;
   상기 커버 시트의 배면 가장자리를 따라 장식층을 형성하는 단계; 및
   투명 센서 전극이 형성된 센서 기판의 전면에 상기 커버 시트를 부착하는 단계;를 포함하는 터치스크린 패널 제조방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 커버 시트의 배면에 보조 시트를 합지하는 단계;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널 제조방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 장식층은,
   상기 센서 기판의 전면 가장자리를 따라 형성하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널 제조방법.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 한의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
7. 제6항에 있어서,
   상기 커버 시트의 전면에 형성된 경도 강화 코팅층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
   

Images