KR101865687B1 - 필름 터치 센서 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필름 터치 센서의 제조 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서로 마주보는 한 쌍의 접합롤 사이로, 터치 센서 적층체가 형성된 캐리어 기판과 상기 터치 센서 적층체에 접합되는 광학 필름이 각각 이송되어 접합롤에 의해 접합되는 단계; 및 상기 접합된 광학 필름 및 캐리어 기판에 형성된 터치 센서 적층체를 서로 마주보는 한 쌍의 박리롤 사이에 이송하고 상기 박리롤에서 토출되는 상기 광학 필름에 힘을 가하여 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계;를 포함하고, 상기 한 쌍의 접합롤 및 상기 한 쌍의 박리롤은 각각 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 상기 캐리어 기판의 두께보다 작은 거리로 이격됨으로써, 터치 센서 적층체의 손상을 줄일 수 있고, 지지체로서 글래스 기판(캐리어 기판) 등과 같이 두꺼운 소재를 사용할 수 있다.

Description

필름 터치 센서 제조 방법 및 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING FILM TOUCH SENSOR}
본 발명은 필름 터치 센서를 제조하는 방법과 그 제조 장치에 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(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용 범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있으며, 이중 정전용량 방식의 터치스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 센싱패턴이 주변의 다른 센싱패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 일반적으로 액정표시장치, 유기전계 발광 표시장치와 같은 평판표시장치의 외면에 부착되어 제품화되는 경우가 많다. 따라서, 상기 터치스크린 패널은 높은 투명도 및 얇은 두께의 특성이 요구된다.
또한, 최근 들어 플렉서블 평판표시장치가 개발되고 있는 추세이며, 이 경우 상기 플렉서블 평판표시장치 상에 부착되는 터치스크린 패널 역시 플렉서블한 특성이 요구된다.
한편, 상기 정전용량 방식의 터치스크린 패널은 터치 센서를 구현하는 센싱패턴 등을 형성하기 위해 박막 성막, 패턴 형성 공정 등이 필요하므로, 고내열성 및 내화학성 등의 특성이 요구된다. 이에 따라 내열성이 우수한 폴리이미드 등의 수지를 경화시켜 형성한 기판 상에 투명 전극을 형성하게 된다.
한편, 플렉서블 터치스크린 패널은 얇고 유연한 기판을 사용해야 하는데, 그러한 플렉서블 기판에 투명 전극을 형성하기가 어려운 문제가 있다. 이에 대한 대안으로 지지체에 수지를 코팅하여 수지 코팅층 상에 투명 전극을 형성하고, 수지 코팅층을 지지체로부터 박리하는 방법이 제시되었으나, 경화된 수지의 박리가 용이하지 않은 문제가 있다.
한국공개특허 제2012-133848호에는 플렉서블 터치스크린 패널이 개시되어 있으나, 상기 문제점에 대한 대안을 제시하지 못하였다.
나아가 광학 필름에 접합된 투명 전극을 포함하는 터치 센서 적층체의 손상을 줄이고 지지체로서 얇은 필름형태가 아닌 글래스 기판(캐리어 기판)과 같은 두꺼운 소재를 사용할 수 있는 기술이 필요하다.
한국공개특허 제2012-133848호
본 발명은 터치 센서 적층체의 손상을 줄일 수 있는 필름 터치 센서의 제조 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 지지체로서 글래스 기판(캐리어 기판)을 사용할 수 있는 필름 터치 센서의 제조 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 서로 마주보는 한 쌍의 접합롤 사이로, 터치 센서 적층체가 형성된 캐리어 기판과 상기 터치 센서 적층체에 접합되는 광학 필름이 각각 이송되어 접합롤에 의해 접합되는 단계; 및 상기 접합된 광학 필름 및 캐리어 기판에 형성된 터치 센서 적층체를 서로 마주보는 한 쌍의 박리롤 사이에 이송하고 상기 박리롤에서 토출되는 상기 광학 필름에 힘을 가하여 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계;를 포함하고, 상기 한 쌍의 접합롤 및 상기 한 쌍의 박리롤은 각각 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 상기 캐리어 기판의 두께보다 작은 거리로 이격된, 필름 터치 센서의 제조 방법.
2. 위 1에 있어서, 상기 접합롤과 박리롤은 경도가 50 내지 150 쇼어 경도(A타입)인, 필름 터치 센서의 제조 방법.
3. 위 1에 있어서, 상기 접합은 상기 접합롤의 곡률반경이 상기 박리롤의 곡률반경보다 작은 것을 사용하여 수행되는 것인, 필름 터치 센서 제조 방법.
4. 위 1에 있어서, 상기 박리하는 단계는, 이송되는 상기 캐리어 기판 상에 형성된 상기 터치 센서 적층체에 압력을 가하여 상기 터치 센서 적층체의 단부에서 소정의 거리로 이격된 부분에 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 일정한 지지력이 유지되도록 하는 단계; 및
상기 지지력이 유지된 상태에서 상기 광학 필름에 힘을 가하여 상기 터치 센서 적층체가 접합된 광학 필름으로부터 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계를 포함하는, 필름 터치 센서 제조 방법.
5. 위 1에 있어서, 상기 한 쌍의 접합롤 및 상기 한 쌍의 박리롤의 각각 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 이격된 거리는 상기 캐리어 기판의 두께의 1% 내지 상기 캐리어 기판의 두께 미만으로 설정되는, 필름 터치 센서 제조 방법.
6. 위 1에 있어서, 상기 접합되는 단계 이전에 소정의 곡률반경을 갖는 제1 장력조정롤을 상기 광학 필름과 접촉하고 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 조정힘을 가하여 상기 광학 필름의 장력을 조정하는 단계를 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 방법.
7. 위 1에 있어서, 상기 박리하는 단계 이후에 소정의 곡률반경을 갖는 제2 장력조정롤을 상기 광학 필름과 접촉하고 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 조정힘을 가하여 터치 센서 적층체가 접합된 상기 광학 필름의 장력을 조정하는 단계를 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 방법.
8. 위 1에 있어서, 상기 이송 방향에 대하여 사행을 조정하는 단계를 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 방법.
9. 위 4에 있어서, 상기 터치 센서 적층체에 유지되는 지지력은 0.1 내지 100N/25mm인, 필름 터치 센서 제조 방법.
10. 위 4에 있어서, 상기 광학 필름에 가해지는 힘은 이송 방향에 대하여 소정의 각도를 이루도록 상기 터치 센서 적층체에 가해지는 것인, 필름 터치 센서 제조 방법.
11. 위 4에 있어서, 상기 지지력이 유지된 상태에서 상기 광학 필름에 가해지는 힘은 0.1 내지 50N/25mm 인, 필름 터치 센서 제조 방법.
12. 위 4에 있어서, 상기 광학 필름에 힘은 상기 기판과 상기 터치 센서 적층체의 접착력보다 큰, 필름 터치 센서 제조 방법.
13. 위 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 필름은 점착층이 도공된 보호 필름인, 필름 터치 센서 제조 방법.
14. 그 사이로 각각 이송된 터치 센서 적층체가 형성된 캐리어 기판과 광학 필름을 서로 접합시키는, 서로 마주보는 한 쌍의 접합롤; 및
그 사이로 이송된 접합된 상기 광학 필름 및 상기 캐리어 기판에 형성된 상기 터치 센서 적층체의 단부에서 소정의 거리로 이격된 부분에 압력을 가하여, 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 일정한 지지력을 형성시키는, 서로 마주보는 한 쌍의 박리롤; 및 상기 지지력이 유지된 상태에서 상기 광학 필름에 힘을 가하여 상기 캐리어 기판에서 상기 터치 센서 적층체를 분리시키는 박리부;를 포함하며, 상기 한 쌍의 접합롤 및 상기 한 쌍의 박리롤은 각각 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 상기 캐리어 기판의 두께보다 작은 거리로 이격된, 필름 터치 센서 제조 장치.
15. 위 14에 있어서, 상기 접합롤과 박리롤은 경도가 50 내지 150 쇼어 경도(A타입)인, 필름 터치 센서 제조 장치.
16. 위 14에 있어서, 상기 접합롤의 곡률반경이 상기 박리롤의 곡률반경보다 작은, 필름 터치 센서 제조 장치.
17. 위 14에 있어서, 상기 한 쌍의 접합롤 및 상기 한 쌍의 박리롤의 각각 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 이격된 거리는 상기 캐리어 기판의 두께의 1% 내지 상기 캐리어 기판의 두께 미만으로 설정되는, 필름 터치 센서 제조 장치.
18. 위 14에 있어서, 캐리어 기판에 형성된 터치 센서 적층체가 접합되지 않은 광학 필름이 이송되는 경로 상에 상기 광학 필름과 접촉하도록 소정의 곡률반경을 갖는 제1 장력조정롤을 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 장치.
19. 위 14에 있어서, 캐리어 기판에 형성된 터치 센서 적층체가 접합된 광학 필름이 이송되는 경로 상에 상기 캐리어 기판에 형성된 터치 센서 적층체가 접합된 광학 필름과 접촉하도록 소정의 곡률반경을 갖는 제2 장력조정롤을 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 장치.
20. 위 18 또는 19에 있어서, 제1 장력조정롤 또는 제2 장력조정롤은 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 조정힘을 가하여 각각 상기 광학 필름 또는 상기 캐리어 기판에 형성된 터치 센서 적층체가 접합된 광학 필름의 장력을 조정하는 것인, 필름 터치 센서 제조 장치.
21. 위 14에 있어서, 상기 이송 방향에 대하여 사행을 조정하는 사행 조정 장치를 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 장치.
22. 위 14에 있어서, 상기 접합롤 및 상기 박리롤의 곡률반경은 서로 독립적으로 5 내지 200mm 인, 필름 터치 센서 제조 장치.
23. 위 14에 있어서, 상기 광학 필름에 가해지는 힘은 상기 이송 방향에 대하여 소정의 각도를 이루도록 터치 센서 적층체에 가해지는 것인, 필름 터치 센서 제조 장치.
24. 위 14에 있어서, 상기 캐리어 기판에서 박리된 상기 터치 센서 적층체는 박리되는 지점부터 소정의 각도에 이르는 지점까지 상기 박리롤의 외주면을 따라 이송되는, 필름 터치 센서 제조 장치.
25. 위 14에 있어서, 상기 박리부는 상기 광학 필름에 소정 장력을 가하여 기판으로부터 상기 터치 센서 적층체를 박리하고 권취하는 권취롤부를 포함하는, 필름 터치 센서 제조 장치.
26. 위 14에 있어서, 상기 터치 센서 적층체는 분리층; 상기 분리층 상에 위치한 제1 보호층; 및 상기 제 1 보호층 상에 위치한 전극 패턴층을 포함하는 것인, 필름 터치 센서 제조 장치.
27. 위 26에 있어서, 상기 터치 센서 적층체는 상기 전극 패턴층 상에 위치한 제2 보호층을 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 장치.
본 발명에 따른 필름 터치 센서의 제조 방법 및 장치는, 터치 센서 적층체의 손상을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서의 제조 방법 및 장치는, 지지체로서 캐리어 기판을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필름 터치 센서의 제조 방법 및 장치는, 광학 필름 등의 장력을 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필름 터치 센서의 제조 방법 및 장치는, 공정 라인의 사행을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필름 터치 센서의 제조 방법 및 장치는, 공정의 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 터치 센서 제조 장치의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층체의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층체의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 서로 마주보는 한 쌍의 접합롤 사이로, 터치 센서 적층체가 형성된 캐리어 기판과 상기 터치 센서 적층체에 접합되는 광학 필름이 각각 이송되어 접합롤에 의해 접합되는 단계; 및 상기 접합된 광학 필름 및 캐리어 기판에 형성된 터치 센서 적층체를 서로 마주보는 한 쌍의 박리롤 사이에 이송하고 상기 박리롤에서 토출되는 상기 광학 필름에 힘을 가하여 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계;를 포함하고, 상기 한 쌍의 접합롤 및 상기 한 쌍의 박리롤은 각각 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 상기 캐리어 기판의 두께보다 작은 거리로 이격됨으로써, 터치 센서 적층체의 손상을 줄일 수 있고, 지지체로서 글래스 기판(캐리어 기판) 등과 같이 두꺼운 소재를 사용할 수 있는 필름 터치 센서의 제조 방법에 관한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
<필름 터치 센서의 제조 방법>
본 발명은 서로 마주보는 한 쌍의 접합롤(110) 사이로, 터치 센서 적층체(300)가 형성된 캐리어 기판(600)과 상기 터치 센서 적층체(300)에 접합되는 광학 필름(700)이 각각 이송되어 접합롤(110)에 의해 접합되는 단계; 및 상기 접합된 광학 필름(700) 및 캐리어 기판(600)에 형성된 터치 센서 적층체(300)를 서로 마주보는 한 쌍의 박리롤(120) 사이에 이송하고 상기 박리롤(120)에서 토출되는 광학 필름(700)에 힘을 가하여 캐리어 기판(600)을 박리하는 단계;를 포함한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 필름 터치 센서 제조 방법은 서로 마주보는 한 쌍의 접합롤(110) 사이로, 터치 센서 적층체(300)가 형성된 캐리어 기판(600)과 상기 터치 센서 적층체(300)에 접합되는 광학 필름(700)이 각각 이송되어 접합롤(110)에 의해 접합되는 단계를 포함한다.
터치 센서 적층체(300)가 형성된 캐리어 기판(600)과 터치 센서 적층체(300)에 접합되는 광학 필름(700)이 각각 서로 마주보는 한 쌍의 접합롤(110) 사이로 이송되어 그 사이를 지나면서, 접합롤(110)에 의한 압박으로 광학 필름(700)이 터치 센서 적층체(300)에 접합되게 된다.
터치 센서 적층체(300)의 상에 광학 필름(700)을 접합함으로써 필름 터치 센서의 표면을 보호하거나, 광학 특성 및 공정성을 개선할 수 있다. 광학 필름(700)의 접합은 접합롤(110)을 구비하여 수행된다.
본 발명에 따른 한 쌍의 접합롤(110)은 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 캐리어 기판(600)의 두께보다 작은 거리로 이격된다.
한 쌍의 접합롤(110)의 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 캐리어 기판(600)의 두께보다 작은 거리로 이격됨으로써, 필름 터치 센서의 제조 시 한 쌍의 접합롤(110) 사이로 유입되는 캐리어 기판(600)으로 두꺼운 소재를 사용할 수 있다. 이를 통해, 터치 센서 적층체(300)의 손상도 줄일 수 있다.
예를 들어, 상기 이격된 거리는 캐리어 기판(600)의 두께의 1% 이상이고 캐리어 기판(600)의 두께 미만일 수 있다.
접합롤(110)의 부재의 종류, 형상, 소재, 곡률반경 등은 이하 필름 터치 센서 제조 장치(100) 부분에서 설명한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 접합은 접합롤(110)의 곡률반경이 박리롤(120)의 곡률반경보다 작은 것을 사용하여 발생할 수 있다.
접합롤(110)의 곡률반경이 박리롤(120)의 곡률반경보다 작음으로써, 상대적으로 터치 센서 적층체(300)에 작용하는 지지력 또는 충격량이 작을 수 있고, 상기 접합되는 단계에서의 터치 센서 적층체(300)의 손상을 최소화할 수 있다.
광학 필름(700)으로는 당분야에 널리 사용되는 소재로 제조된 투명 필름이 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면, 셀룰로오스 에스테르(예: 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 및 니트로셀룰로오스), 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리-1,4-시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌 1,2-디페녹시에탄-4,4´-디카르복실레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리스티렌(예: 신디오택틱(syndiotactic) 폴리스티렌), 폴리올레핀(예: 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리메틸펜텐), 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르-이미드, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에테르 케톤, 폴리비닐알코올 및 폴리염화비닐로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물로 제조된 필름일 수 있다.
또한, 광학 필름(700)은 등방성 필름 또는 위상차 필름일 수 있다.
등방성 필름일 경우 면내 위상차(Ro, Ro=[(nx-ny) * d], nx, ny는 필름 평면 내의 주굴절률, nz는 필름 두께 방향의 굴절률, d는 필름 두께이다)가 40nm 이하이고, 15nm 이하가 바람직하며, 두께방향 위상차(Rth, Rth=[(nx+ny)/2-nz] * d)가 -90nm 내지 +75nm이며, 바람직하게는 -80nm 내지 +60nm, 특히 -70nm 내지 +45nm가 바람직하다.
위상차 필름은 고분자 필름의 일축 연신, 이축 연신, 고분자코팅, 액정코팅의 방법으로 제조된 필름이며, 일반적으로 디스플레이의 시야각보상, 색감개선, 빛샘개선, 색미조절 등의 광학특성 향상 및 조절을 위하여 사용된다.
또한, 광학 필름(700)으로 편광판을 사용할 수도 있다.
편광판은 폴리비닐알콜계 편광자의 일면 또는 양면에 편광자 보호필름이 부착된 것일 수 있다.
또한, 광학 필름(700)으로 보호 필름을 사용할 수도 있다.
보호 필름은 고분자 수지로 이루어진 필름의 적어도 일면에 점착층(800)이 도공된 보호 필름이거나 폴리프로필렌 등의 자가점착성을 가진 필름일 수 있으며, 터치 센서 표면의 보호, 공정 개선을 위하여 사용될 수 있다.
광학 필름(700)의 광투과율은 바람직하게는 85% 이상이며, 보다 바람직하게는 90% 이상일 수 있다. 또한, 상기 광학 필름(700)은 JIS K7136에 따라 측정되는 전체 헤이즈값이 10% 이하인 것이 바람직하고, 7% 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 광학 필름(700)의 두께는 제한되지 않지만 바람직하게는 10 내지 200㎛이며, 보다 바람직하게는 20 내지 150㎛이다.
터치 센서 적층체(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 분리층(310); 상기 분리층(310) 상에 위치한 제1 보호층(320); 및 상기 제1 보호층(320) 상에 위치한 전극 패턴층(330);을 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분리층(310)은 캐리어 기판(600)과의 분리를 위해 형성되는 층이다.
분리층(310)은 고분자 유기막일 수 있으며, 예를 들면 폴리이미드(polyimide)계 고분자, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol)계 고분자, 폴리아믹산(polyamic acid)계 고분자, 폴리아미드(polyamide)계 고분자, 폴리에틸렌(polyethylene)계 고분자, 폴리스타일렌(polystylene)계 고분자, 폴리노보넨(polynorbornene)계 고분자, 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer)계 고분자, 폴리아조벤젠(polyazobenzene)계 고분자, 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide)계 고분자, 폴리에스테르(polyester)계 고분자, 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate)계 고분자, 폴리아릴레이트(polyarylate)계 고분자, 신나메이트(cinnamate)계 고분자, 쿠마린(coumarin)계 고분자, 프탈리미딘(phthalimidine)계 고분자, 칼콘(chalcone)계 고분자, 방향족 아세틸렌계 고분자 등의 고분자로 제조된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
분리층(310)의 두께는 0.05 내지 1㎛인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
분리층(310)은 캐리어 기판(600)으로부터 용이하게 박리되며, 박리 시에 후술할 제1 보호층으로부터는 박리되지 않도록, 상기 소재 중 캐리어 기판(600)에 대한 박리력이 1N/25mm 이하인 소재, 보다 바람직하게는 캐리어 기판(600)에 대한 박리력이 0.1N/25mm 이하인 소재로 제조되는 것이 바람직하다.
캐리어 기판(600)으로는 공정 중에 쉽게 휘거나 뒤틀리지 않고 고정될 수 있도록 적정 강도를 제공하며 열이나 화학 처리에 영향이 거의 없는 재료라면 특별한 제한이 없이 사용될 수 있다. 예를 들면 글라스, 석영, 실리콘 웨이퍼, 서스 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 글라스가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 제1 보호층(320)은 전극 패턴층이 형성되는 기재 역할을 하는 동시에, 상기 분리층 상에 배치되어 전극 패턴층에 대한 패시베이션층의 역할을 하고 전극 패턴층의 오염을 방지할 뿐만 아니라, 전도성 패턴들을 절연하는 역할을 한다.
제1 보호층(320)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 0.1 내지 10㎛일 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 5㎛일 수 있다.
제1 보호층(320)으로는 당분야에 공지된 고분자가 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 유기 절연막으로 제조된 것일 수 있다.
본 발명에 따른 전극 패턴층(330)은 상기 제1 보호층(320) 상에 형성된다.
상기 전극 패턴층(330)은 전자 기기에 적용 시, 전극 역할을 수행하기 위한 전도성 패턴을 포함하며, 상기 전도성 패턴은 적용되는 전자 기기의 요구에 따라 적절한 모양으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린 패널에 적용되는 경우, x좌표를 감지하는 전극 패턴과 y좌표를 감지하는 전극 패턴의 2종류 전극 패턴으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전극 패턴층(330)으로는 전도성 물질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면 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 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
전극 패턴층(330)의 단위 패턴들은 서로 독립적으로 예컨대 3각형, 4각형, 5각형, 6각형 또는 7각형 이상의 다각형 패턴일 수 있다.
또한, 전극 패턴층(330)은 규칙 패턴을 포함할 수 있다. 규칙 패턴이란, 패턴의 형태가 규칙성을 갖는 것을 의미한다. 예컨대, 단위 패턴들은 서로 독립적으로 직사각형 또는 정사각형과 같은 메쉬 형태나, 육각형과 같은 형태의 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 전극 패턴층(330)은 불규칙 패턴을 포함할 수 있다. 불규칙 패턴이란 패턴의 형태가 규칙성을 갖지 아니한 것을 의미한다.
전극 패턴층(330)이 금속 나노와이어, 탄소계 물질류, 고분자 물질류 등의 재료로 형성된 경우, 전극 패턴층은 망상 구조를 가질 수 있다.
망상 구조를 갖는 경우, 서로 접촉하여 인접하는 패턴들에 순차적으로 신호가 전달되므로, 높은 감도를 갖는 패턴을 실현할 수 있다.
상기 전극 패턴층(330)은 당 분야에서 통상적으로 수행되는 방법에 의해 형성될 수 있으며, 예를 들어, 전술한 제1 보호층 상에 전도성 화합물을 도포하여 성막하는 단계를 수행할 수 있다. 상기 성막 단계는 물리적 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD), 화학적 증착법(Chemical VaporDeposition, CVD)등 다양한 박막 증착 기술에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 물리적 증착법의 한 예인 반응성 스퍼터링(reactive sputtering)에 의하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이후, 목적하는 패턴을 형성하기 위하여, 전도성 화합물막 상면에 포토레지스트층을 형성하는 단계를 수행할 수 있다.
포토레지스트층을 형성하기 위한 감광성 수지 조성물은 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 감광성 수지 조성물이 사용될 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물을 상기 전도성 화합물로 이루어진 막 상에 도포한 후 가열건조함으로써 용매 등의 휘발 성분을 제거하여 평활한 포토레지스트층을 얻는다.
이렇게 하여 얻어진 포토레지스트층에 목적으로 하는 패턴을 형성하기 위한 마스크를 통해 자외선을 조사한다(노광). 이 때, 노광부 전체에 균일하게 평행 광선이 조사되고, 또한 마스크와 기판의 정확한 위치 맞춤이 실시되도록, 마스크 얼라이너나 스테퍼 등의 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 자외선을 조사하면, 자외선이 조사된 부위의 경화가 이루어진다.
상기 자외선으로는 g선(파장: 436㎚), h선, i선(파장: 365㎚) 등을 사용할 수 있다. 자외선의 조사량은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있는 것이며, 본 발명은 이를 한정하지는 않는다.
경화가 종료된 포토레지스트층을 현상액에 접촉시켜 비노광부를 용해시켜 현상하면 목적으로 하는 패턴을 얻을 수 있다.
상기 현상 방법은, 액첨가법, 디핑법, 스프레이법 등의 어느 것이어도 된다. 또한 현상 시에 기판을 임의의 각도로 기울여도 된다.
상기 현상액은 통상 알칼리성 화합물과 계면 활성제를 함유하는 수용액이며, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다.
이 후, 상기 포토레지스트 패턴에 따라 전도성 패턴을 형성하기 위하여 식각 공정을 수행할 수 있다.
상기 식각 공정에 사용되는 식각액 조성물은 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 식각액 조성물이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 과산화수소계 식각액 조성물이 사용될 수 있다.
식각 공정을 통해, 목적하는 패턴의 전도성 패턴을 포함하는 전극 패턴층이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 전극 패턴층(330)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 0.01 내지 5㎛, 바람직하게는 0.05 내지 0.5㎛인 것이 좋다.
필요에 따라, 본 발명에 따른 터치 센서 적층체(300)는 상기 전극 패턴층 상에 위치한 제2 보호층(340)을 더 포함할 수 있다. 도 3는 그러한 경우의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 제2 보호층(340)은 그 자체로서 기재의 역할, 그리고 패시베이션층의 역할을 할 수 있다. 뿐만 아니라, 전극 패턴층의 부식을 막고, 표면을 평탄화하여 기재 필름과의 접착시 미세기포의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 접착층의 역할을 할 수 있다.
제2 보호층(340)을 더 포함하는 경우, 기재 필름를 상하에서 동시에 보호하여, 크랙 억제 효과를 더욱 개선할 수 있다.
제2 보호층(340)이 기재 또는 패시베이션층의 역할을 하는 경우, 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리오르가노실록산(POS) 등의 실리콘계 고분자; 폴리이미드계 고분자; 폴리우레탄계 고분자 등으로 제조된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
제2 보호층(340)이 접착층의 역할을 하는 경우, 당분야에 공지된 열경화 또는 광경화성 점착제 또는 접착제를 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르계, 폴리에테르계, 우레탄계, 에폭시계, 실리콘계, 아크릴계 등의 열경화 또는 광경화성 점착제 또는 접착제를 사용할 수 있다.
또한, 제2 보호층(340)으로는 상기 제1 보호층과 동일한 재료를 사용 가능하다.
제2 보호층(340)의 두께는 전술한 제1 보호층의 두께와 동일할 수 있다.
다음으로, 도 1을 참조하면, 본 발명의 필름 터치 센서 제조 방법은 상기 접합된 광학 필름(700) 및 캐리어 기판(600)에 형성된 터치 센서 적층체(300)를 서로 마주보는 한 쌍의 박리롤(120) 사이에 이송하고 상기 박리롤(120)에서 토출되는 광학 필름(700)에 힘을 가하여 캐리어 기판(600)을 박리하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 한 쌍의 박리롤(120)은 접합롤과 마찬가지로 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 캐리어 기판(600)의 두께보다 작은 거리로 이격된다.
한 쌍의 박리롤(120)의 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 캐리어 기판(600)의 두께보다 작은 거리로 이격됨으로써, 필름 터치 센서의 제조 시 한 쌍의 접합롤(110) 사이로 유입되는 캐리어 기판(600)으로 두꺼운 소재를 사용할 수 있다. 이를 통해, 터치 센서 적층체(300)의 손상도 줄일 수 있다.
예를 들어, 상기 이격된 거리는 캐리어 기판(600)의 두께의 1% 이상이고 캐리어 기판(600)의 두께 미만일 수 있다.
박리롤(120)의 부재의 종류, 형상, 소재, 곡률반경 등은 이하 필름 터치 센서 제조 장치(100) 부분에서 설명한다.
한편, 플렉서블 디스플레이는 접거나 굽히거나 두루마리 형태로 변형되어 사용되게 되므로, 가볍고 얇고 내충격성이 강하며 굽힘이 자유로워야 한다. 그러나, 플렉서블 디스플레이에 사용되는 유연 기판이 과도하게 외부 굽힘 응력을 받는 경우, 구부러진 부분에서 크랙이 발생한다는 문제점이 있다.
특히 본 발명과 같은 적층 구조를 갖는 필름 터치 센서의 경우에 캐리어 기판(600)으로부터 박리하여 필름 터치 센서를 제조할 때에 일정한 박리력을 유지 및 전달하기 어렵고 이에 따라 필름 터치 센서에 크랙이 발생한다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 광학 필름(700)에 힘을 가하여 캐리어 기판(600)을 박리하는 단계는,
(A)이송되는 상기 캐리어 기판(600) 상에 형성된 상기 터치 센서 적층체(300)에 압력을 가하여 상기 터치 센서 적층체(300)의 단부에서 소정의 거리로 이격된 부분에 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 일정한 지지력이 유지되도록 하는 단계; 및
(B)상기 지지력이 유지된 상태에서 상기 광학 필름(700)에 힘을 가하여 상기 터치 센서 적층체(300)가 접합된 광학 필름(700)으로부터 상기 캐리어 기판(600)을 박리하는 단계를 포함하여 수행하여, 전술한 문제점을 해결할 수 있다.
먼저, 이송되는 상기 캐리어 기판(600) 상에 형성된 상기 터치 센서 적층체(300)에 압력을 가하여 상기 터치 센서 적층체(300)의 단부에서 소정의 거리로 이격된 부분에 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 일정한 지지력이 유지되도록 할 수 있다(A).
이 단계에서, 캐리어 기판(600) 상에 형성된 터치 센서 적층체(300)에 압력을 가하여, 캐리어 기판(600) 상에 형성된 터치 센서 적층체(300)에 일정한 지지력이 유지됨으로써 캐리어 기판(600)에서 상기 터치 센서 적층체(300)를 박리하여 필름 터치 센서를 제조할 때에 일정한 박리력을 유지 및 전달할 수 있다. 이에 따라 제조된 필름 터치 센서의 크랙 발생을 방지한다.
박리롤(120)의 부재의 종류, 형상, 소재, 원통형 롤일 경우 곡률반경 등은 이하 필름 터치 센서 제조 장치(100) 부분에서 설명한다.
박리롤(120)에 의한 터치 센서 적층체(300)에 유지되는 지지력은 0.1 내지 100N/25mm일 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 50N/25mm일 수 있다. 터치 센서 적층체(300)에 유지되는 지지력이 0.1N/25mm 미만인 경우에는 광학 필름(700)에 가해지는 힘에 의해 원통형 롤이 들어올려질 수 있는 문제점이 있을 수 있고, 100N/25mm 초과인 경우에는 광학 필름(700) 또는 터치 센서 적층체(300) 중의 전극 패턴층이 손상될 수 있는 문제점이 있을 수 있다.
다음으로, 지지력이 유지된 상태에서 광학 필름(700)에 힘을 가하여 터치 센서 적층체(300)가 접합된 광학 필름(700)으로부터 캐리어 기판(600)을 박리할 수 있다(B).
이 단계에서, 일정한 지지력이 유지된 상태에서 터치 센서 적층체(300)의 박리가 이루어짐으로써 캐리어 기판(600)과 터치 센서 적층체(300)의 박리면에 박리력이 고르게 전달되어 박리 시에 크랙 발생이 억제될 수 있다.
예를 들어, 전술한 바와 같이 원통형 롤을 사용하는 경우에는 원통형 롤에 의한 지지력(압력)이 해제되는 지점에서 박리가 발생하고, 박리력이 가해지는 방향으로 박리된 터치 센서 적층체(300)가 롤의 외주면을 따라 소정 거리만큼 이송되므로, 박리되는 지점 및 박리된 후 이송 궤적이 동일하게 되어 박리력이 고르게 전달될 수 있다.
광학 필름(700)에 가해지는 힘은 이송 방향에 대하여 소정의 각도를 이루도록 광학 필름(700)에 가해질 수 있다. 소정의 각도는 예를 들면 1 내지 180°일 수 있고, 바람직하게는 5 내지 90°일 수 있다. 각도가 1° 미만인 경우에는 광학 필름(700)에 가해지는 힘을 유지하기 위해 광학 필름(700)에 가해지는 힘이 지나치게 커져서 광학 필름(700)이 늘어나거나 손상되는 등의 문제점이 있을 수 있고, 180° 초과인 경우에는 장치의 구성이 복잡해져 경제성이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.
광학 필름(700)에 가해지는 힘은 캐리어 기판(600)과 터치 센서 적층체(300)의 접착력, 광학 필름(700)의 강도에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들면, 0.1 내지 50N/25mm일 수 있고, 바람직하게는 0.2 내지 30N/25mm 일 수 있다. 광학 필름(700)에 가해지는 힘이 0.1N/25mm 미만인 경우에는 캐리어 기판(600)으로부터 터치 센서 적층체(300)가 원활히 박리되지 않는 문제점이 있을 수 있고, 50N/25mm 초과인 경우에는 광학 필름(700)이 연신되거나 손상되는 등의 문제점이 있을 수 있다.
캐리어 기판(600)에서 터치 센서 적층체(300)를 박리하기 위해 광학 필름(700)에 가해지는 힘은 캐리어 기판(600)과 터치 센서 적층체(300)의 접착력보다 클 수 있다.
필요에 따라, 본 발명은 이송되는 필름의 장력 조정 단계를 더 포함할 수 있으며, 이러한 장력 조정 단계는 예를 들면, 접합되는 단계 이전 및 박리하는 단계 이후 중 적어도 하나에서 수행될 수 있다. 이러한 장력 조정 단계를 통해 광학 필름(700)의 장력 상태를 공정 진행 중에 일정하게 유지시킬 수 있어 공정의 안정성을 확보할 수 있다.
예컨대, 접합되는 단계 이전에 수행되는 장력 조정 단계는 소정의 곡률반경을 갖는 제1 장력조정롤(220)을 광학 필름(700)과 접촉하고 이송 방향에 수직인 방향으로 조정힘을 가하여 수행될 수 있다.
또한, 박리하는 단계 이후에 수행되는 장력 조정 단계는 소정의 곡률반경을 갖는 제2 장력조정롤(230)을 광학 필름(700)과 접촉하고 이송 방향에 수직인 방향으로 조정힘을 가하여 수행될 수 있다.
제1 및 제2 장력 조정 롤의 곡률반경은 서로 독립적으로 70mm 이상 300mm 이하 일 수 있다.
본 명세서에서, 제1 장력조정롤(220) 및 제2 장력조정롤(230)의, 제1 및 제2의 의미는 장력조정롤의 개수를 한정하는 의미가 아니라, 서로 다른 장력조정롤을 구별하는 의미에 지나지 않고, 각각 복수 개일 수 있다.
본 명세서에서 이송 방향에 수직인 방향은 터치 센서 적층체(300)의 이송 방향에 대하여 수학적으로 90°로 지지력이 가해지는 것뿐만 아니라, 공정상의 오차로 볼 수 있는 각도 범위를 포함하며, 일정한 지지력이 유지되도록 하는 각도를 포함하는 개념이다.
필요에 따라, 사행 조정 장치(210)를 통해 이송 방향에 대하여 사행을 조정하는 단계를 더 포함함으로써, 제조 시 공정 라인의 사행을 방지할 수 있다.
이러한 사행 조정 단계는 본 발명의 각 단계 사이에 적절하게 배치될 수 있다.
본 발명의 필름 터치 센서 제조 방법은, 박리된 터치 센서 적층체(300)를 롤 형태로 권취하는 단계를 더 포함할 수 있다. 박리된 터치 센서 적층체(300)를 롤 형태로 권취하는 방법으로는 당분야의 공지된 방법을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 권취롤을 이용하여 박리된 터치 센서 적층체(300)를 권취할 수 있다. 최종 제품인 박리된 터치 센서 적층체(300)를 롤 형태로 권취함으로써 연속적인 필름 터치 센서 제조가 가능하여 공정 효율을 개선할 수 있다.
<필름 터치 센서 제조 장치(100)>
또한, 본 발명은 필름 터치 센서 제조 장치(100)를 제공하는데, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 터치 센서 제조 장치(100)의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 필름 터치 센서 제조 장치(100)는 그 사이로 각각 이송된 터치 센서 적층체(300)가 형성된 캐리어 기판(600)과 광학 필름(700)을 서로 접합시키는, 서로 마주보는 한 쌍의 접합롤(110); 및 그 사이로 이송된 접합된 상기 광학 필름(700) 및 상기 캐리어 기판(600)에 형성된 상기 터치 센서 적층체(300)의 단부에서 소정의 거리로 이격된 부분에 압력을 가하여, 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 일정한 지지력을 형성시키는, 서로 마주보는 한 쌍의 박리롤(120); 및 상기 지지력이 유지된 상태에서 상기 광학 필름(700)에 힘을 가하여 상기 캐리어 기판(600)에서 상기 터치 센서 적층체(300)를 분리시키는 박리부(250);를 포함하며, 상기 한 쌍의 접합롤(110) 및 상기 한 쌍의 박리롤(120)은 각각 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 상기 캐리어 기판(600)의 두께보다 작은 거리로 이격됨으로써, 터치 센서 적층체(300)의 손상을 줄일 수 있고, 지지체로서 글래스 기판(캐리어 기판(600)) 등과 같이 두꺼운 소재를 사용할 수 있는 필름 터치 센서의 제조 장치에 관한 것이다.
다만, 본 실시예에 대한 설명은 보다 명확하고 간결한 설명을 위해 전술한 필름 터치 센서 제조 방법과 중복되는 부분은 생략될 수 있으며, 그 설명이 생략되었다고 해서 그 부분이 본 발명에서 제외되는 것은 아니며 그 권리 범위는 필름 터치 센서 제조 방법과 동일하게 인정되어야 한다.
접합롤 (110)
본 발명에 따른 필름 터치 센서 제조 장치(100)는 서로 마주보는 한 쌍의 접합롤(110)을 포함한다.
도 1을 참조하면, 터치 센서 적층체(300)가 형성된 캐리어 기판(600)과 터치 센서 적층체(300)에 접합되는 광학 필름(700)이 각각 서로 마주보는 한 쌍의 접합롤(110) 사이로 이송되어 그 사이를 지나면서, 접합롤(110)에 의한 압박으로 광학 필름(700)이 터치 센서 적층체(300)에 접합되게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 접합롤(110)은 접합롤(110)에 의한 압박으로 광학 필름(700)을 터치 센서 적층체(300)에 접합시킬 수 있는 부재라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 고무 계열의 소재로 제조된 원통형 롤일 수 있다.
또한, 접합롤(110)은 경도(쇼어 경도(A타입))가 50 내지 150 일 수 있다. 접합롤(120)은 경도가 50 미만인 경우에는 주름발생의 문제점이 있을 수 있고, 150 초과일 경우에는 기포가 발생하는 문제점이 있을 수 있다.
한편, 접합롤(110)의 곡률반경은 터치 센서 적층체(300) 및 캐리어 기판(600)의 두께 등에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 접합롤(110)의 곡률반경은 5 내지 200mm일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 150mm일 수 있다. 곡률반경이 5mm 미만인 경우에는 응력에 의한 롤의 구부러짐으로 인해 기포발생의 문제점이 있을 수 있고, 곡률반경이 200mm 초과인 경우에는 원통형 롤부의 제조 비용이 증가하여 경제성이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예로서, 접합롤(110)의 곡률반경은 후술하는 박리롤(120)의 곡률반경보다 작을 수 있다.
접합롤(110)의 곡률반경이 박리롤(120)의 곡률반경보다 작음으로써, 상대적으로 터치 센서 적층체(300)에 작용하는 지지력 또는 충격량이 작을 수 있고, 상기 접합되는 단계에서의 터치 센서 적층체(300)의 손상을 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 한 쌍의 접합롤(110)의 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 이격된 거리는 전술한 바와 같다.
박리롤 (120)
본 발명에 따른 필름 터치 센서 제조 장치(100)는 서로 마주보는 한 쌍의 박리롤(120)을 포함한다.
도 1을 참조하면, 서로 마주보는 한 쌍의 박리롤(120)을 포함함으로써, 그 사이로 이송된 접합된 상기 광학 필름(700) 및 상기 캐리어 기판(600)에 형성된 상기 터치 센서 적층체(300)의 단부에서 소정의 거리로 이격된 부분에 압력을 가하여, 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 일정한 지지력을 형성시킨다.
박리롤(120)은 도 1에 도시된 바와 같이, 이송된 터치 센서 적층체(300)에 압력을 가하여 상기 터치 센서 적층체(300)의 단부에서 소정의 거리로 이격된 부분에 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 일정한 지지력을 형성시키는 역할을 하는 부재이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 박리롤(120)은 터치 센서 적층체(300)에 일정한 힘을 가할 수 있는 부재라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 고무 계열의 소재로 제조된 원통형 롤일 수 있다.
또한, 박리롤(120)은 경도(쇼어 경도(A타입))가 50 내지 150일 수 있다. 박리롤(120)의 경도가 50 미만인 경우에는 주름으로 인한 제품의 파손이 있을 수 있고, 150 초과일 경우에는 필름의 미끄러짐에 의해 미박리 현상이 발생할 수 있다.
한편, 박리롤의 곡률반경은 터치 센서 적층체(300) 및 캐리어 기판(600)의 두께 등에 따라 설정될 수 있다.
박리롤(120)의 곡률반경은 5 내지 200mm일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 150mm일 수 있다. 곡률반경이 5mm 미만인 경우에는 곡률반경이 커짐에 따라 터치 센서 적층체(300)가 받는 응력이 증가하거나 원통형 롤부의 축이 지지력에 의해 변형되어 지지력이 균일하게 전달되지 않아 박리 시에 크랙이 발생할 수 있는 문제점이 있을 수 있고, 곡률반경이 200mm 초과인 경우에는 원통형 롤부의 제조 비용이 증가하여 경제성이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.
한편, 박리롤(120)은 일정한 곡률반경을 가짐으로써, 롤을 통과한 터치 센서 적층체(300)가 롤의 외주면을 따라 박리될 때, 박리되는 위치가 동일하게 되므로 필름 터치 센서 제조 시에 크랙 발생 억제하는 역할을 한다.
광학 필름(700)은 도 1에 도시된 바와 같이, 전술한 것과 같은 점착층(800)이 도공된 보호 필름일 수 있고, 이 경우, 광학 필름(700)이 터치 센서 적층체(300) 상에 점착제를 매개로 접합될 수 있다.
터치 센서 적층체(300)의 상면에 광학 필름(700)을 접합함으로써 필름 터치 센서의 표면을 보호할 수 있고, 공정성을 개선할 수 있다. 광학 필름(700)은 전술한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 한 쌍의 박리롤(120)의 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 이격된 거리는 전술한 바와 같다.
박리부 (250)
본 발명에 따른 박리부(250)는 도 1에 도시된 바와 같이, 광학 필름(700)에 힘을 가하여 상기 캐리어 기판(600)에서 터치 센서 적층체(300)를 분리하여 필름 터치 센서를 최종적으로 제조한다.
박리부(250)로부터 가해진 힘은 캐리어 기판(600)과 터치 센서 적층체(300)의 접착력보다 크며, 이러한 힘이 광학 필름(700)을 통하여 전달되어 캐리어 기판(600)에서 터치 센서 적층체(300)가 박리된다. 이때 일정한 지지력이 터치 센서 적층체(300)의 단부에서 소정의 거리로 이격된 부분에 유지된 상태에서 박리가 이루어지므로 박리력이 캐리어 기판(600)과 터치 센서 적층체(300)의 박리면에 고르게 전달 및 유지되어 박리 시에 크랙 발생이 억제된다.
박리부(250)에서 광학 필름(700)에 가해지는 힘은 장력일 수 있고, 그 크기는 전술한 힘의 크기와 동일할 수 있다.
박리부(250)에서 광학 필름(700)에 가해지는 힘은 이송 방향에 대하여 소정의 각도를 이루도록 터치 센서 적층체(300)에 가해질 수 있는데, 소정의 각도는 전술한 각도와 동일할 수 있다.
또한, 캐리어 기판(600)에서 박리된 터치 센서 적층체(300)는 박리되는 지점부터 상기 각도에 이르는 지점까지 상기 원통형 롤의 외주면을 따라 이송될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 박리부(250)는 터치 센서 적층체(300)에 소정 장력을 가하여 캐리어 기판(600)으로부터 상기 터치 센서 적층체(300)를 박리하고 권취하는 권취롤부를 포함할 수 있다. 권취롤을 포함함으로써, 제조 공정이 연속적으로 수행될 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있다.
기타 구성
필요에 따라, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 터치 센서 제조 장치(100)는 장력조정롤(220, 230), 사행 조정 장치(210) 등을 더 포함할 수 있으며, 이에 관한 설명은 전술한 바와 같다.
필요에 따라, 본 발명의 필름 터치 센서 제조 장치(100)에서 캐리어 기판(600) 상에 형성된 터치 센서 적층체(300)가 필름 상태로 이송될 수 있는데 접합롤(110) 및 박리롤(120) 전방 또는 후방에 위치하여 제조된 필름 터치 센서를 절단하는 수단을 더 구비할 수 있다.
필요에 따라, 본 발명의 필름 터치 센서 적층체(300)의 제1 보호층(320) 표면 또는 분리층(310) 표면에 액상의 접착제 도포할 수 있는 장치를 더 포함할 수 있으며, 액상의 접착제는 자외선 또는 열에 의해 경화되는 경화형 접착제일 수 있으며, 접착제를 경화시키기 위한 수단으로 자외선 조사 장치 또는 열 조사 장치를 더 구비할 수 있다.
100 : 필름 터치 센서 제조 장치
110 : 접합롤
120 : 박리롤
210 : 사행 조정 장치
220 : 제1 장력조정롤
230 : 제2 장력조정롤
250 : 박리부
300 : 터치 센서 적층체
310 : 분리층
320 : 제1 보호층
330 : 전극 패턴층
340 : 제2 보호층
600 : 캐리어 기판
700 : 광학 필름
800 : 점착층

Claims (27)

  1. 서로 마주보는 한 쌍의 접합롤 사이로, 터치 센서 적층체가 형성된 캐리어 기판과 상기 터치 센서 적층체에 접합되는 광학 필름이 각각 이송되어 접합롤에 의해 접합되는 단계; 및
    상기 접합된 광학 필름 및 캐리어 기판에 형성된 터치 센서 적층체를 서로 마주보는 한 쌍의 박리롤 사이에 이송하고 상기 박리롤에서 토출되는 상기 광학 필름에 힘을 가하여 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 한 쌍의 접합롤 및 상기 한 쌍의 박리롤은 각각 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 상기 캐리어 기판의 두께보다 작은 거리로 이격된, 필름 터치 센서의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 접합롤과 박리롤은 경도가 50 내지 150 쇼어 경도(A타입)인, 필름 터치 센서의 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 접합은 상기 접합롤의 곡률반경이 상기 박리롤의 곡률반경보다 작은 것을 사용하여 수행되는 것인, 필름 터치 센서 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 박리하는 단계는, 이송되는 상기 캐리어 기판 상에 형성된 상기 터치 센서 적층체에 압력을 가하여 상기 터치 센서 적층체의 단부에서 소정의 거리로 이격된 부분에 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 일정한 지지력이 유지되도록 하는 단계; 및
    상기 지지력이 유지된 상태에서 상기 광학 필름에 힘을 가하여 상기 터치 센서 적층체가 접합된 광학 필름으로부터 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계를 포함하는, 필름 터치 센서 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 한 쌍의 접합롤 및 상기 한 쌍의 박리롤의 각각 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 이격된 거리는 상기 캐리어 기판의 두께의 1% 내지 상기 캐리어 기판의 두께 미만으로 설정되는, 필름 터치 센서 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 접합되는 단계 이전에 소정의 곡률반경을 갖는 제1 장력조정롤을 상기 광학 필름과 접촉하고 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 조정힘을 가하여 상기 광학 필름의 장력을 조정하는 단계를 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 박리하는 단계 이후에 소정의 곡률반경을 갖는 제2 장력조정롤을 상기 광학 필름과 접촉하고 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 조정힘을 가하여 터치 센서 적층체가 접합된 상기 광학 필름의 장력을 조정하는 단계를 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 이송 방향에 대하여 사행을 조정하는 단계를 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 방법.
  9. 청구항 4에 있어서, 상기 터치 센서 적층체에 유지되는 지지력은 0.1 내지 100N/25mm인, 필름 터치 센서 제조 방법.
  10. 청구항 4에 있어서, 상기 광학 필름에 가해지는 힘은 이송 방향에 대하여 소정의 각도를 이루도록 상기 터치 센서 적층체에 가해지는 것인, 필름 터치 센서 제조 방법.
  11. 청구항 4에 있어서, 상기 지지력이 유지된 상태에서 상기 광학 필름에 가해지는 힘은 0.1 내지 50N/25mm 인, 필름 터치 센서 제조 방법.
  12. 청구항 4에 있어서, 상기 지지력이 유지된 상태에서 상기 광학 필름에 가해지는 힘은 상기 기판과 상기 터치 센서 적층체의 접착력보다 큰, 필름 터치 센서 제조 방법.
  13. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 필름은 점착층이 도공된 보호 필름인, 필름 터치 센서 제조 방법.
  14. 그 사이로 각각 이송된 터치 센서 적층체가 형성된 캐리어 기판과 광학 필름을 서로 접합시키는, 서로 마주보는 한 쌍의 접합롤; 및
    그 사이로 이송된 접합된 상기 광학 필름 및 상기 캐리어 기판에 형성된 상기 터치 센서 적층체의 단부에서 소정의 거리로 이격된 부분에 압력을 가하여, 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 일정한 지지력을 형성시키는, 서로 마주보는 한 쌍의 박리롤; 및
    상기 지지력이 유지된 상태에서 상기 광학 필름에 힘을 가하여 상기 캐리어 기판에서 상기 터치 센서 적층체를 분리시키는 박리부;를 포함하며,
    상기 한 쌍의 접합롤 및 상기 한 쌍의 박리롤은 각각 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 상기 캐리어 기판의 두께보다 작은 거리로 이격된, 필름 터치 센서 제조 장치.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 접합롤과 박리롤은 경도가 50 내지 150 쇼어 경도(A타입)인, 필름 터치 센서 제조 장치.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 접합롤의 곡률반경이 상기 박리롤의 곡률반경보다 작은, 필름 터치 센서 제조 장치.
  17. 청구항 14에 있어서, 상기 한 쌍의 접합롤 및 상기 한 쌍의 박리롤의 각각 한 쪽의 롤과 나머지 롤이 이격된 거리는 상기 캐리어 기판의 두께의 1% 내지 상기 캐리어 기판의 두께 미만으로 설정되는, 필름 터치 센서 제조 장치.
  18. 청구항 14에 있어서, 캐리어 기판에 형성된 터치 센서 적층체가 접합되지 않은 광학 필름이 이송되는 경로 상에 상기 광학 필름과 접촉하도록 소정의 곡률반경을 갖는 제1 장력조정롤을 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 장치.
  19. 청구항 14에 있어서, 캐리어 기판에 형성된 터치 센서 적층체가 접합된 광학 필름이 이송되는 경로 상에 상기 캐리어 기판에 형성된 터치 센서 적층체가 접합된 광학 필름과 접촉하도록 소정의 곡률반경을 갖는 제2 장력조정롤을 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 장치.
  20. 청구항 18 또는 19에 있어서, 제1 장력조정롤 또는 제2 장력조정롤은 상기 이송 방향에 수직인 방향으로 조정힘을 가하여 각각 상기 광학 필름 또는 상기 캐리어 기판에 형성된 터치 센서 적층체가 접합된 광학 필름의 장력을 조정하는 것인, 필름 터치 센서 제조 장치.
  21. 청구항 14에 있어서, 상기 이송 방향에 대하여 사행을 조정하는 사행 조정 장치를 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 장치.
  22. 청구항 14에 있어서, 상기 접합롤 및 상기 박리롤의 곡률반경은 서로 독립적으로 5 내지 200mm 인, 필름 터치 센서 제조 장치.
  23. 청구항 14에 있어서, 상기 광학 필름에 가해지는 힘은 상기 이송 방향에 대하여 소정의 각도를 이루도록 터치 센서 적층체에 가해지는 것인, 필름 터치 센서 제조 장치.
  24. 청구항 14에 있어서, 상기 캐리어 기판에서 박리된 상기 터치 센서 적층체는 박리되는 지점부터 소정의 각도에 이르는 지점까지 상기 박리롤의 외주면을 따라 이송되는, 필름 터치 센서 제조 장치.
  25. 청구항 14에 있어서, 상기 박리부는 상기 광학 필름에 소정 장력을 가하여 기판으로부터 상기 터치 센서 적층체를 박리하고 권취하는 권취롤부를 포함하는, 필름 터치 센서 제조 장치.
  26. 청구항 14에 있어서, 상기 터치 센서 적층체는 분리층; 상기 분리층 상에 위치한 제1 보호층; 및 상기 제 1 보호층 상에 위치한 전극 패턴층을 포함하는 것인, 필름 터치 센서 제조 장치.
  27. 청구항 26에 있어서, 상기 터치 센서 적층체는 상기 전극 패턴층 상에 위치한 제2 보호층을 더 포함하는, 필름 터치 센서 제조 장치.
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