KR101841946B1 - 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법 - Google Patents

장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법 Download PDF

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박성환
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Abstract

본 발명은 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 캐리어 기판에 형성된 터치 센서부를 보호필름 접합 롤러부로 공급하는 단계, 보호 필름부의 장력을 증가시켜 팽창시키면서 상기 보호필름 접합 롤러부로 공급하는 단계, 상기 보호필름 접합 롤러부가 팽창되어 있는 보호 필름부를 상기 터치 센서부에 접합하는 단계, 상기 터치 센서부에 접합되어 있는 보호 필름부를 수축시키면서 상기 보호 필름부와 상기 터치 센서부를 포함하는 제1 접합체를 기재필름 접합 롤러부로 공급하는 단계, 기재 필름부의 장력을 증가시켜 팽창시키면서 상기 기재필름 접합 롤러부로 공급하는 단계 및 상기 기재필름 접합 롤러부가 팽창되어 있는 기재 필름부를 상기 제1 접합체에 포함되어 있는 터치 센서부에 접합하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 터치 센서 필름을 구성하는 구성 요소들의 수축률 차이로 인해 구성 요소들의 경계면에 발생하는 구조적 안정성 저하를 방지하고 터치 센서 필름의 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법{TOUCH SENSOR FILM MANUFACTURING METHOD USING TENSION CONTROL}
본 발명은 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 터치 센서 필름을 구성하는 구성 요소들의 수축률 차이로 인해 구성 요소들의 경계면에 발생하는 구조적 안정성 저하를 방지하고 터치 센서 필름의 내구성을 향상시킬 수 있는 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 터치 센서는 사용자가 화면에 디스플레이되는 영상을 손가락이나 터치 펜 등으로 접촉하는 경우 이 접촉에 반응하여 터치 지점을 파악하는 장치로서, 그 적용 기술에 따라 정전용량 방식, 저항막 방식, 적외선 또는 초음파 등을 이용한 표면파 방식 등 다양한 방식이 존재한다.
이러한 터치 센서는 일반적으로 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 EL(Organic light-Emitting Diode, OLED) 등과 같은 디스플레이 장치에 장착되는 구조로 제작되며, 최근에는 유리 기판을 대체하는 고분자 필름을 기재 필름으로 이용하여 보다 얇고 가벼우며 구부릴 수 있는 필름형 터치 센서에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이러한 종래의 터치 센서 필름 제조 방식을 설명하면 다음과 같다.
종래의 터치 센서 필름은 롤투롤(Roll to Roll) 공정 등을 이용하여 연속적으로 공급되는 대면적의 원판에 많은 수의 단위 터치 센서들을 형성하고, 필요한 기능 필름들을 접합한 후, 후속 공정에서 단위 터치 센서별로 절단하는 과정을 통해 제조된다.
이러한 터치 센서 필름은 감지 전극의 기능을 수행하는 투명 도전성 패턴과 투명 도전성 패턴이 형성되는 기지로서의 기능을 수행하는 기능층, 투명 도전성 패턴을 보호하는 기능을 수행하는 기능층 등을 포함하여 구성된다.
한편, 터치 센서 필름을 구성하는 여러 기능층들의 열팽창계수가 상이하기 때문에, 터치 센서 필름이 실제 사용되는 환경에서 기능층들의 열팽창계수의 차이로 인한 수축률 차이에 의해 기능층들의 경계면에 구조적 안정성이 저하되고 터치 센서 필름의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0009724호(공개일자: 2007년 01월 18일, 명칭: 터치패널용 도전성 필름 및 터치패널용 도전성 필름제조방법)
본 발명은 터치 센서 필름을 구성하는 구성 요소들의 수축률 차이로 인해 구성 요소들의 경계면에 발생하는 구조적 안정성 저하를 방지하고 터치 센서 필름의 내구성을 향상시킬 수 있는 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법은 캐리어 기판에 형성된 터치 센서부를 보호필름 접합 롤러부로 공급하는 터치센서 공급단계, 보호 필름부의 장력을 증가시켜 팽창시키면서 상기 보호필름 접합 롤러부로 공급하는 보호필름 공급단계, 상기 보호필름 접합 롤러부가 팽창되어 있는 보호 필름부를 상기 터치 센서부에 접합하는 보호필름 접합단계, 상기 터치 센서부에 접합되어 있는 보호 필름부를 수축시키면서 상기 보호 필름부와 상기 터치 센서부를 포함하는 제1 접합체를 기재필름 접합 롤러부로 공급하는 제1 접합체 공급단계, 기재 필름부의 장력을 증가시켜 팽창시키면서 상기 기재필름 접합 롤러부로 공급하는 기재필름 공급단계 및 상기 기재필름 접합 롤러부가 팽창되어 있는 기재 필름부를 상기 제1 접합체에 포함되어 있는 터치 센서부에 접합하는 기재필름 접합단계를 포함한다.
본 발명에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법은 상기 기재필름 접합단계 이후, 상기 터치 센서부에 접합되어 있는 기재 필름부를 포함하는 제2 접합체를 수축시키는 제2 접합체 수축단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법에 있어서, 상기 보호 필름부와 상기 기재 필름부에 인가되는 장력은 50N 이상 1500N 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법에 있어서, 상기 보호 필름부와 상기 기재 필름부의 수축률은 0.01% 이상 10% 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법에 있어서, 상기 보호필름 공급단계에서는, 상기 보호 필름부를 공급하는 보호필름 공급 롤러부의 회전 속도를 조절하여 상기 보호필름 공급 롤러부로부터 상기 보호필름 접합 롤러부로 공급되는 보호 필름부의 장력을 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법에 있어서, 상기 기재필름 공급단계에서는, 상기 기재 필름부를 공급하는 기재필름 공급 롤러부의 회전 속도를 조절하여 상기 기재필름 공급 롤러부로부터 상기 기재필름 접합 롤러부로 공급되는 기재 필름부의 장력을 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법에 있어서, 상기 기재필름 접합 롤러부로 공급되는 기재 필름부의 양면 중에서 상기 터치 센서부에 접합되는 면에는 접합제층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법에 있어서, 상기 보호필름 접합단계에서는, 상기 보호 필름부를 상기 터치 센서부에 접합하면서 상기 터치 센서부를 상기 캐리어 기판으로부터 분리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법에 있어서, 상기 기재 필름부는 COP(Cyclo Olefin Polymer), TAC(Tri Acetyl Cellulose), 아크릴계로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 터치 센서 필름을 구성하는 구성 요소들의 수축률 차이로 인해 구성 요소들의 경계면에 발생하는 구조적 안정성 저하를 방지하고 터치 센서 필름의 내구성을 향상시킬 수 있는 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법이 제공되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법이 수행되는 장치 구성을 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 보호 필름부의 장력과 수축율의 관계에 대한 실험 데이터를 나타내고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 기재 필름부의 장력과 수축율의 관계에 대한 실험 데이터를 나타낸다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법이 수행되는 장치 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법은 터치센서 공급단계(S10), 보호필름 공급단계(S20), 보호필름 접합단계(S30), 제1 접합체 공급단계(S40), 기재필름 공급단계(S50), 기재필름 접합단계(S60) 및 제2 접합체 수축단계(S70)를 포함한다.
터치센서 공급단계(S10)에서는, 캐리어 기판(10)에 형성된 터치 센서부(20)를 보호필름 접합 롤러부(120)로 공급하는 과정이 수행된다.
예를 들어, 터치 센서부(20)는 감지 전극의 기능을 수행하며 서로 교차하는 방향으로 형성된 제1 투명 도전성 패턴, 제2 투명 도전성 패턴, 절연층 및 브리지(bridge) 패턴을 포함하여 구성될 수 있다.
제1 투명 도전성 패턴은 서로 전기적으로 연결된 상태로 제1 방향을 따라 형성될 수 있고, 제2 투명 도전성 패턴은 단위 셀별로 서로 전기적으로 분리된 상태로 제2 방향을 따라 형성될 수 있으며, 제2 방향은 제1 방향과 교차하는 방향일 수 있다. 예를 들어, 제1 방향이 X 방향인 경우, 제2 방향은 Y 방향일 수 있다.
절연층은 제1 투명 도전성 패턴과 제2 투명 도전성 패턴 사이에 형성될 수 있으며, 제1 투명 도전성 패턴과 제2 투명 도전성 패턴을 전기적으로 절연시킨다.
브리지 패턴은 인접하는 제2 투명 도전성 패턴을 전기적으로 연결시킨다.
제1 및 제2 투명 도전성 패턴으로는 투명 도전성 물질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들어, 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 갈륨징크옥사이드(GZO), 플로린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO) 및 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO)로 이루어진 군에서 선택된 금속산화물류; 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo) 및 APC로 이루어진 군에서 선택된 금속류; 금, 은, 구리 및 납으로 이루어진 군에서 선택된 금속의 나노와이어; 탄소나노튜브(CNT) 및 그래핀 (graphene)으로 이루어진 군에서 선택된 탄소계 물질류; 및 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 및 폴리아닐린(PANI)으로 이루어진 군에서 선택된 전도성 고분자 물질류에서 선택된 재료로 형성될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있고, 바람직하게는 인듐틴옥사이드가 사용될 수 있다. 결정성 또는 비결정성 인듐틴옥사이드가 모두 사용 가능하다.
예를 들어, 제1 및 제2 투명 도전성 패턴은 서로 독립적으로 3각형, 4각형, 5각형, 6각형 또는 7각형 이상의 다각형 패턴일 수 있다.
또한, 예를 들어, 제1 및 제2 투명 도전성 패턴은 규칙 패턴을 포함할 수 있다. 규칙 패턴이란, 패턴의 형태가 규칙성을 갖는 것을 의미한다. 예들 들어, 감지 패턴들은 서로 독립적으로 직사각형 또는 정사각형과 같은 메쉬 형태나, 육각형과 같은 형태의 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 제1 및 제2 투명 도전성 패턴은 불규칙 패턴을 포함할 수 있다. 불규칙 패턴이란 패턴의 형태가 규칙성을 갖지 아니한 것을 의미한다.
또한, 예를 들어, 제1 및 제2 투명 도전성 패턴을 구성하는 감지 패턴들이 금속 나노와이어, 탄소계 물질류, 고분자 물질류 등의 재료로 형성된 경우, 감지 패턴들은 망상 구조를 가질 수 있다. 감지 패턴들이 망상 구조를 갖는 경우, 서로 접촉하여 인접하는 패턴들에 순차적으로 신호가 전달되므로, 높은 감도를 갖는 패턴을 실현할 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 투명 도전성 패턴은 단일층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 투명 도전성 패턴을 절연시키는 절연층의 소재로는 당 기술분야에 알려진 절연 소재가 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 실리콘 산화물과 같은 금속 산화물이나 아크릴계 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물 혹은 열경화성 수지 조성물이 사용될 수 있다. 또는 절연층은 실리콘산화물(SiOx)등의 무기물을 사용하여 형성될 수 있으며, 이 경우 증착, 스퍼터링 등의 방법으로 형성될 수 있다.
보호필름 공급단계(S20)에서는, 보호 필름부(30)의 장력을 증가시켜 팽창시키면서 보호 필름부(30)를 보호필름 공급 롤러부(110)로부터 보호필름 접합 롤러부(120)로 공급하는 과정이 수행된다. 보호 필름부(30)는 터치 센서부(20)를 외부와 절연시키고 보호하는 등의 기능을 수행한다.
도 2의 도면부호 A에 표시된 바와 같이, 보호필름 공급단계(S20)에서는, 보호 필름부(30)에 인가되는 장력이 증가하기 때문에, 보호 필름부(30)는 터치 센서부(20)에 비하여 팽창된 상태가 되며, 팽창된 상태의 보호 필름부(30)는 후술하는 제1 접합체 공급단계(S40)를 통하여 정상 상태로 수축한다.
예를 들어, 보호 필름부(30)에 인가되는 장력은 50N 이상 1500N 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는, 50N 이상 700N 이하일 수 있다.
또한, 예를 들어, 보호 필름부(30)의 수축률은 0.01% 이상 10% 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는, 0.01% 이상 1.5% 이하일 수 있다.
예를 들어, 보호필름 공급단계(S20)에서는, 보호 필름부(30)를 공급하는 보호필름 공급 롤러부(110)의 회전 속도를 조절하여 보호필름 공급 롤러부(110)로부터 보호필름 접합 롤러부(120)로 공급되는 보호 필름부(30)의 장력을 조절하도록 구성될 수 있다.
보호필름 접합단계(S30)에서는, 보호필름 접합 롤러부(120)가 보호필름 공급 롤러부(110)로부터 팽창된 상태로 공급되는 보호 필름부(30)를 가압하여 터치 센서부(20)에 접합하는 과정이 수행된다.
예를 들어, 보호필름 접합단계(S30)에서는, 보호 필름부(30)를 터치 센서부(20)에 접합하면서 터치 센서부(20)를 캐리어 기판(10)으로부터 분리하도록 구성될 수 있다.
제1 접합체 공급단계(S40)에서는, 터치 센서부(20)에 접합되어 있는 보호 필름부(30)를 수축시키면서 보호 필름부(30)와 터치 센서부(20)를 포함하는 제1 접합체를 기재필름 접합 롤러부(170)로 공급하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 제1 접합체는 제1 중간 롤러(130)를 매개로 보호필름 접합 롤러부(120)로부터 기재필름 접합 롤러부(170)로 공급될 수 있으며, 보호필름 공급단계(S20)에서 보호 필름부(30)에 인가되는 장력보다 작은 장력을 제1 접합체에 인가함으로써, 제1 접합체, 보다 구체적으로는 제1 접합체를 구성하는 보호 필름부(30)를 수축시킬 수 있다.
기재필름 공급단계(S50)에서는, 기재 필름부(40)의 장력을 증가시켜 팽창시키면서 기재 필름부(40)를 기재필름 공급 롤러부(140)로부터 기재필름 접합 롤러부(170)로 공급하는 과정이 수행된다.
예를 들어, 기재필름 공급단계(S50)에서는, 기재 필름부(40)를 공급하는 기재필름 공급 롤러부(140)의 회전 속도를 조절하여 기재필름 공급 롤러부(140)로부터 기재필름 접합 롤러부(170)로 공급되는 기재 필름부(40)의 장력을 조절하도록 구성될 수 있다.
도 2의 도면부호 B에 표시된 바와 같이, 기재필름 공급단계(S50)에서는, 기재 필름부(40)에 인가되는 장력이 증가하기 때문에, 기재 필름부(40)는 터치 센서부(20)와 보호 필름부(30)를 포함하는 제1 접합체에 비하여 팽창된 상태가 되며, 팽창된 상태의 기재 필름부(40)는 후술하는 제2 접합체 수축단계(S70)를 통하여 정상 상태로 수축한다.
예를 들어, 기재 필름부(40)에 인가되는 장력은 50N 이상 1500N 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는, 50N 이상 700N 이하일 수 있다.
또한, 예를 들어, 기재 필름부(40)의 수축률은 0.01% 이상 10% 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는, 0.01% 이상 1.5% 이하일 수 있다.
예를 들어, 기재필름 접합 롤러부(170)로 공급되는 기재 필름부(40)의 양면 중에서 제1 접합체를 구성하는 터치 센서부(20)에 접합되는 면에는 접합제층(50)이 형성되도록 구성될 수 있다. 이를 위한 예시적인 구성으로서, 접합제가 형성되어 있는 접합제 공급 롤러(150)가 기재필름 공급 롤러부(140)로부터 공급되는 기재 필름부(40)를 가압하도록 함으로써, 기재 필름부(40)에 접합제층(50)을 형성할 수 있다.
기재 필름부(40)는 접합제층(50)을 매개로 터치 센서부(20)에 접합되어 터치 센서부(20)의 기지로서의 기능을 수행한다.
예를 들어, 기재 필름부(40)는 COP(Cyclo Olefin Polymer), TAC(Tri Acetyl Cellulose), 아크릴계로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 기재 필름부(40)가 이에 한정되지는 않는다.
예를 들어, 기재 필름부(40)는 투명 광학 필름 또는 편광판일 수 있다.
투명 광학 필름은 투명성, 기계적 강도, 열 안정성이 우수한 필름이 사용될 수 있으며, 구체적인 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 이용할 수도 있다. 이와 같은 투명 광학 필름의 두께는 적절히 결정될 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등을 고려하여, 1 ∼ 500㎛로 결정될 수 있다. 특히 1 ∼ 300㎛가 바람직하고, 5 ∼ 200㎛가 보다 바람직하다.
이러한 투명 광학 필름은 적절한 1종 이상의 첨가제가 함유된 것일 수도 있다. 첨가제로는, 예컨대 자외선흡수제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 핵제, 대전방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 광학 필름은 필름의 일면 또는 양면에 하드코팅층, 반사방지층, 가스배리어층과 같은 다양한 기능성층을 포함하는 구조일 수 있으며, 기능성층은 전술한 것으로 한정되는 것은 아니며, 용도에 따라 다양한 기능성층을 포함할 수 있다.
또한, 필요에 따라 투명 광학 필름은 표면 처리된 것일 수 있다. 이러한 표면 처리로는 플라즈마(plasma) 처리, 코로나(corona) 처리, 프라이머(primer) 처리 등의 건식 처리, 검화 처리를 포함하는 알칼리 처리 등의 화학 처리 등을 들 수 있다.
또한, 투명 광학 필름은 등방성 필름 또는 위상차 필름일 수 있다.
등방성 필름인 경우, 면내 위상차(Ro, Ro=[(nx-ny)ⅹd], nx, ny는 필름 평면 내의 주굴절률, d는 필름 두께이다.)가 40nm 이하이고, 15nm 이하가 바람직하며, 두께방향 위상차(Rth, Rth=[(nx+ny)/2-nz]ⅹd, nx, ny는 필름 평면 내의 주굴절률, nz는 필름 두께 방향의 굴절률, d는 필름 두께이다.)가 -90nm ∼ +75nm 이며, 바람직하게는 -80nm ∼ +60nm, 특히 -70nm ∼ +45nm 가 바람직하다.
위상차 필름은 고분자 필름의 일축 연신, 이축 연신, 고분자 코팅, 액정 코팅의 방법으로 제조된 필름이며, 일반적으로 디스플레이의 시야각 보상, 색감 개선, 빛샘 개선, 색미 조절 등의 광학 특성 향상 및 조절을 위하여 사용된다. 위상차 필름의 종류로는 1/2 이나 1/4 등의 파장판, 양의 C플레이트, 음의 C플레이트, 양의 A플레이트, 음의 A플레이트, 이축성 파장판 등이 있다.
편광판은 표시 패널에 사용되는 공지의 것이 사용될 수 있다. 구체적으로는, 폴리비닐알코올 필름을 연신하여 요오드나 이색성 색소를 염색한 편광자의 적어도 일면에 보호층을 설치하여 이루어진 것, 액정을 배향하여 편광자의 성능을 갖도록 하여 만든 것, 투명필름에 폴리비닐알코올 등의 배향성 수지를 코팅하고 이것을 연신 및 염색하여 만든 것을 들 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
기재필름 접합단계(S60)에서는, 기재필름 접합 롤러부(170)가 팽창되어 있는 기재 필름부(40)를 제1 접합체에 포함되어 있는 터치 센서부(20)에 접합하는 과정이 수행된다.
기재필름 접합단계(S60)가 수행되면, 보호 필름부(30), 터치 센서부(20), 기재 필름부(40)가 순차적으로 적층된 제2 접합체 즉, 터치 센서 필름이 획득되며, 기재 필름부(40)와 터치 센서부(20)는 접합제층(50)에 의해 접합된다.
제2 접합체 수축단계(S70)에서는, 터치 센서부(20)에 접합되어 있는 기재 필름부(40)를 포함하는 제2 접합체를 수축시키는 과정이 수행된다.
예를 들어, 기재필름 공급단계(S50)에서 기재 필름부(40)에 인가되는 장력보다 작은 장력을 제2 접합체에 인가함으로써, 제2 접합체, 보다 구체적으로는 제2 접합체를 구성하는 기재 필름부(40)를 정상 상태로 수축시킬 수 있다.
도 3은 보호 필름부(30)의 장력과 수축율의 관계에 대한 실험 데이터를 나타내고, 도 4는 기재 필름부(40)의 장력과 수축율의 관계에 대한 실험 데이터를 나타낸다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 보호 필름부(30)와 기재 필름부(40)에 인가되는 장력 변화에 대응하여 보호 필름부(30)와 기재 필름부(40)가 유의미한 수준의 수축 특성을 보이는 것을 확인할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 터치 센서 필름을 구성하는 구성 요소들의 수축률 차이로 인해 구성 요소들의 경계면에 발생하는 구조적 안정성 저하를 방지하고 터치 센서 필름의 내구성을 향상시킬 수 있는 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법이 제공되는 효과가 있다.
10: 캐리어 기판
20: 터치 센서부
30: 보호 필름부
40: 기재 필름부
50: 접합제층
110: 보호필름 공급 롤러부
120: 보호필름 접합 롤러부
140: 기재필름 공급 롤러부
170: 기재필름 접합 롤러부
S10: 터치센서 공급단계
S20: 보호필름 공급단계
S30: 보호필름 접합단계
S40: 제1 접합체 공급단계
S50: 기재필름 공급단계
S60: 기재필름 접합단계
S70: 제2 접합체 수축단계

Claims (9)

  1. 캐리어 기판에 형성된 터치 센서부를 보호필름 접합 롤러부로 공급하는 터치센서 공급단계;
    보호 필름부의 장력을 증가시켜 팽창시키면서 상기 보호필름 접합 롤러부로 공급하는 보호필름 공급단계;
    상기 보호필름 접합 롤러부가 팽창되어 있는 보호 필름부를 상기 터치 센서부에 접합하는 보호필름 접합단계;
    상기 터치 센서부에 접합되어 있는 보호 필름부를 수축시키면서 상기 보호 필름부와 상기 터치 센서부를 포함하는 제1 접합체를 기재필름 접합 롤러부로 공급하는 제1 접합체 공급단계;
    기재 필름부의 장력을 증가시켜 팽창시키면서 상기 기재필름 접합 롤러부로 공급하는 기재필름 공급단계;
    상기 기재필름 접합 롤러부가 팽창되어 있는 기재 필름부를 상기 제1 접합체에 포함되어 있는 터치 센서부에 접합하는 기재필름 접합단계; 및
    상기 터치 센서부에 접합되어 있는 기재 필름부를 포함하는 제2 접합체를 수축시키는 제2 접합체 수축단계를 포함하는, 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보호 필름부와 상기 기재 필름부에 인가되는 장력은 50N 이상 1500N 이하인 것을 특징으로 하는, 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보호 필름부와 상기 기재 필름부의 수축률은 0.01% 이상 10% 이하인 것을 특징으로 하는, 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보호필름 공급단계에서는,
    상기 보호 필름부를 공급하는 보호필름 공급 롤러부의 회전 속도를 조절하여 상기 보호필름 공급 롤러부로부터 상기 보호필름 접합 롤러부로 공급되는 보호 필름부의 장력을 조절하는 것을 특징으로 하는, 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기재필름 공급단계에서는,
    상기 기재 필름부를 공급하는 기재필름 공급 롤러부의 회전 속도를 조절하여 상기 기재필름 공급 롤러부로부터 상기 기재필름 접합 롤러부로 공급되는 기재 필름부의 장력을 조절하는 것을 특징으로 하는, 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기재필름 접합 롤러부로 공급되는 기재 필름부의 양면 중에서 상기 터치 센서부에 접합되는 면에는 접합제층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보호필름 접합단계에서는,
    상기 보호 필름부를 상기 터치 센서부에 접합하면서 상기 터치 센서부를 상기 캐리어 기판으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는, 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기재 필름부는 COP(Cyclo Olefin Polymer), TAC(Tri Acetyl Cellulose), 아크릴계로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장력 제어를 이용한 터치 센서 필름 제조방법.
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