KR101894450B1 - 무 기재 타입 전사필름, 이의 제조 방법, 및 상기 전사필름이 전사된 전자 장치 - Google Patents

무 기재 타입 전사필름, 이의 제조 방법, 및 상기 전사필름이 전사된 전자 장치 Download PDF

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Abstract

무 기재(non-substrate) 타입 전사필름은, 제1 이형필름, 상기 제1 이형필름 하부에 적층된 제1 프라이머층, 상기 제1 프라이머층 하부에 적층된 제1 전도성층, 상기 제1 전도성층 하부에 적층된 점착층, 상기 점착층 하부에 적층된 제2 전도성층, 상기 제2 전도성층 하부에 적층된 제2 프라이머층, 및 상기 제2 프라이머층 하부에 적층된 제2 이형필름을 포함한다.

Description

무 기재 타입 전사필름, 이의 제조 방법, 및 상기 전사필름이 전사된 전자 장치{NON-SUBSTRATE TYPE TRANSFER FILM, METHOD OF PREPARING THE SAME, AND THE FILM-TRANSFERRED ELECTRONIC DEVICE}
본 명세서는 무 기재(non-substrate) 타입 전사필름, 이의 제조 방법, 및 상기 전사필름이 전사된 전자 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 명세서는 전자 장치에 양면 투명전극을 제공하기 위한 무 기재(non-substrate) 타입 전사필름, 이의 제조 방법, 및 상기 전사필름이 전사된 전자 장치에 관한 것이다.
투명전극은 오늘날 디스플레이 장치를 비롯한 다양한 전자 장치(phone, tablet PC, TV 등)에 사용되고 있으며 앞으로 그 적용 분야는 더욱더 커질 것으로 예상되고 있다.
현재 투명전극의 가장 큰 문제점으로 두께 및 투과도 문제를 제기할 수 있는데, 이는 일반적으로 사용되는 기재의 영향이 가장 크다고 볼 수 있다. 일반적인 플라스틱 기재에 전도성 코팅을 하여 투명 전도성 필름을 제조할 때, 기재의 투과도가 90~92% 정도에 머물고 있기 때문에 구현 가능한 투과도에 한계가 있을 수 있다. 또한, 플라스틱 기재의 경우 50~100um 또는 그 이상의 두께를 가지고 있어, 상기 투명 전도성 필름을 사용하여 제조되는 터치 패널이나 디스플레이 장치는 얇은 두께를 갖도록 구현되기 어려울 수 있다.
뿐만 아니라, 전극의 저항균일도 저하, 낮은 열안정성, 수축 현상 발생 등의 문제로 인해, 투명전극 및 이를 포함하는 해당 전자 장치는 낮은 신뢰도를 가질 수 있다.
한국 출원 특허 제10-2014-0153643호 한국 출원 특허 제10-2014-0153644호
본 발명의 일 목적은, 터치 패널이나 디스플레이 장치 등의 전자 장치에 전극으로 기능할 수 있는 전도성층을 전사 방식으로 제공할 수 있고, 특히 플라스틱 기재를 포함하지 않음으로써 피착제인 해당 전자 장치의 두께 감소 및 투명성 향상에 기여할 수 있으며, 높은 신뢰도의 양면 투명전극을 구현할 수 있는 무 기재(non-substrate) 타입 전사필름 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 무 기재(non-substrate) 타입 전사필름을 통해 양면 투명전극으로 기능할 수 있는 전도성층들이 전사됨으로써, 우수한 광학 특성 및 감소된 두께를 가지며, 전극의 저항균일도 저하, 낮은 열안정성, 수축 현상 발생 등의 문제가 발생하지 않아 높은 신뢰도를 나타내는 전자 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 예시적인 구현예들에 따른 무 기재(non-substrate) 타입 전사필름은 제1 이형필름; 상기 제1 이형필름 하부에 적층된 제1 프라이머층; 상기 제1 프라이머층 하부에 적층된 제1 전도성층; 상기 제1 전도성층 하부에 적층된 점착층; 상기 점착층 하부에 적층된 제2 전도성층; 상기 제2 전도성층 하부에 적층된 제2 프라이머층; 및 상기 제2 프라이머층 하부에 적층된 제2 이형필름을 포함한다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 제1 프라이머층, 제1 전도성층, 점착층, 제2 전도성층 및 제2 프라이머층의 두께 합은 약 20um 내지 80um일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 전사필름은 전광선 투과율이 약 98% 이상이고, 헤이즈가 약 0.5 이하일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 제1 전도성층은 제1 전도성 패턴을 포함할 수 있고, 상기 제2 전도성층은 제2 전도성 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 예시적인 구현예들에 따른 무 기재(non-substrate) 타입 전사필름은 다음의 공정들을 통해 제조될 수 있다: 제1 이형필름, 제1 프라이머층, 제1 전도성층 및 점착층이 순차적으로 적층된 제1 예비 전사필름을 형성하는 것; 제2 이형필름, 제2 프라이머층 및 제2 전도성층이 순차적으로 적층된 제2 예비 전사필름을 형성하는 것; 및 상기 제1 전도성층과 대향하도록 상기 점착층에 상기 제2 전도성층을 부착하여, 상기 제1 예비 전사필름 및 제2 예비 전사필름을 결합시키는 것.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 제1 예비 전사필름은, 상기 제1 이형필름 상에 상기 제1 프라이머층을 형성하고, 상기 제1 프라이머층 상에 상기 제1 전도성층을 형성하며, 상기 제1 전도성층을 패터닝하여 제1 전도성 패턴을 형성하고, 상기 제1 전도성 패턴 상에 상기 점착층을 형성함으로써 형성할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 제2 예비 전사필름은, 상기 제2 이형필름 상에 상기 제2 프라이머층을 형성하고, 상기 제2 프라이머층 상에 상기 제2 전도성층을 형성하며, 상기 제2 전도성층을 패터닝하여 제2 전도성 패턴을 형성함으로써 형성할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 예시적인 구현예들에 따른 전자 장치는 예시적인 구현예들에 따른 무 기재(non-substrate) 타입 전사필름이 전사된 것으로서, 제1 프라이머층; 상기 제1 프라이머층 하부에 적층된 제1 전도성층; 상기 제1 전도성층 하부에 적층된 점착층; 상기 점착층 하부에 적층된 제2 전도성층; 및 상기 제2 전도성층 하부에 적층된 제2 프라이머층이 전사된 것이다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 전자 장치는 터치 패널일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 터치 패널은, 제1 광학 투명 접착층을 통해 상기 제1 프라이머층 상부에 배치되는 커버글라스; 및 제2 광학 투명 접착층을 통해 상기 제2 프라이머층 하부에 배치되는 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 전사필름은 플라스틱 기재와 같은 기재(substrate)를 포함하지 않는 투명 전도성 필름으로서, 전사 방식을 통해 피착제에 전도성층(전도성 패턴)을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 전사필름은 터치 패널, 디스플레이 장치 등과 같은 전자 장치를 구성하기 위한 피착제에 서로 대향하는 2개의 전도성층(전도성 패턴)을 제공할 수 있어, 이를 통해 해당 전자 장치에 양면 투명전극을 구현할 수 있다.
특히, 상기 전사필름은 기재를 포함하지 않아 얇은 두께 및 높은 투명도를 갖기 때문에 해당 피착제의 두께 감소 및 광학 특성 향상(투명성 향상)에 기여할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 전사필름은 전도성층(전도성 패턴), 점착층 이외에 프라이머층을 더 포함하며, 이때 상기 전도성층(전도성 패턴)은 이형필름 상에 바로 형성되는 것이 아니라 이형필름 상에 형성된 프라이머층 상에 형성되기 때문에, 전사된 피착제에서 저항균일도 문제가 발생하지 않을 수 있으며, 열안정성이 저하되고 수축 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
그러므로 상기 전사필름을 통해, 우수한 광학 특성 및 감소된 두께를 가지며, 높은 신뢰도를 나타내는 전자 장치, 예컨대 플랫한 디바이스뿐 아니라 플렉서블(flexible)하고 폴더블(foldable)한 전자 장치를 용이하게 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 전사필름을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 전사필름의 제조 방법을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 전사필름이 전사된 터치패널을 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들은 본 발명을 특정한 개시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 전사 방식이란 전도성층을 임시의 기재 상에서 별도의 피착제로 전사하여 전도성층을 형성하는 기술을 의미한다. 보다 구체적으로, 임시의 기재 상에 일시적으로 전도성층을 형성하여 두고, 이후 상기 전도성층을 임시의 기재 상에서 박리하여 별도의 피착제에 전사시킴으로써 상기 피착제에 전도성층을 형성하는 기술을 의미한다.
본 명세서에서 "무 기재(non-substrate) 타입 전사필름"이란 별도의 피착제에 전도성층을 전사시킬 수 있는 필름으로서, 제1 이형필름과 제2 이형필름 사이에 프라이머층, 전도성층 및 점착층이 존재할 뿐 중앙부에 기재(substrate)를 가지지 않는 필름을 의미한다. 이는 종래 프라이머층, 전도성층 및 점착층이 형성되는 기재(substrate)가 중앙부에 존재하는 기재(substrate) 타입의 필름과 대비된다.
본 명세서에서 "피착제"란 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 전사필름이 적용되는 부재로서, 예를 들어 터치 패널, 디스플레이 장치 등의 전자 장치가 있다.
무 기재 타입 전사필름(non-substrate type transfer film)
본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 전사필름(non-substrate type transfer film)은 전광선 투과율이 약 98% 이상이고, 헤이즈가 약 0.5 이하인 투명 전도성 필름으로서, 플라스틱 기재와 같은 기재(substrate) 없이 전사 방식을 통해 피착제에 전도성층을 전사시킬 수 있어 해당 피착제의 두께 감소 및 광학 특성 향상(투명성 향상)에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 전사필름을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 전사필름은 순차적으로 적층된 제2 이형필름(50), 제2 프라이머층(60), 제2 전도성층(70), 점착층(40), 제1 전도성층(30), 제1 프라이머층(20) 및 제1 이형필름(10)을 포함한다. 상기 전사필름을 통해, 제1 이형필름(10) 및 제2 이형필름(50)을 제외한 제1 프라이머층(20), 제1 전도성층(30), 점착층(40), 제2 전도성층(70) 및 제2 프라이머층(60)이 피착제에 전사될 수 있다. 구체적으로, 제1 이형필름(10)을 제거하여 상기 전사필름을 피착제에 적층시킨 후 제2 이형필름(50) 또한 제거함으로써, 제1 프라이머층(20), 제1 전도성층(30), 점착층(40), 제2 전도성층(70) 및 제2 프라이머층(60)이 전사될 수 있다. 피착제에 전사되는 제1 프라이머층(20), 제1 전도성층(30), 점착층(40), 제2 전도성층(70) 및 제2 프라이머층(60)은 두께 합은, 예를 들어 약 20um 내지 80um일 수 있다.
특별히 도시하지는 않았으나 구체적으로, 제1 이형필름(10)은 제1 베이스 필름; 및 이의 하부에 적층되어 제1 프라이머층(20)과 접촉하는 제1 이형층을 포함할 수 있고, 제2 이형필름(50)은 제2 베이스 필름; 및 이의 상부에 적층되어 제2 프라이머층(60)과 접촉하는 제2 이형층을 포함할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 제1 베이스 필름 및 제2 베이스 필름은 내열성 수지를 포함하는 광학용 필름으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene naphthalate, PEN), 폴리부틸렌테레프탈레이트(Polybuthylene terephthalate, PBT) 등의 폴리에스테르(Polyester) 수지를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함할 수 있다. 상기 제1 베이스 필름 및 제2 베이스 필름은, 예를 들어 약 25um 내지 188 um의 두께를 가질 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 제1 베이스 필름 및/또는 제2 베이스 필름은 MD 방향(폭 방향) 22.08 kgf/mm2 및 TD 방향(길이 방향) 30.09 kgf/mm2의 인장강도를 가질 수 있고, MD 방향 15080% 및 TD 방향 10080%의 신율을 가질 수 있다.
또한, 상기 제2 베이스 필름은 배향각이 6도 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로 배향각이 0도 내지 6도인 것이 바람직할 수 있다. 배향각은 상기 제2 베이스 필름이 연신되는 각도로서, 이는 배향 주축의 경사를 나타내는데, 상기 제2 베이스 필름의 배향각이 0도 내지 6도일 때 제조적 관점에서 유리할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 배향각의 각도가 6도 이하인 경우, 추후 공정에서 필름을 피착체에 부착하였을 때 피착체에 있는 이물이 잘 보이게 된다. 따라서 피착체의 이물검사 시 정밀도를 높일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 제1 프라이머층(20) 및 제2 프라이머층(60)은 우레탄 아크릴레이트, 아크릴 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 등의 모노머, 올리고머, 폴리머 등을 하나 이상 포함할 수 있고, 제1 프라이머층(20) 및 제2 프라이머층(60)을 제조하기 위한 경화 방식에 따라 광개시제 또는 경화제를 더 포함할 수 있다. 제1 프라이머층(20) 및 제2 프라이머층(60)은, 예를 들어 약 1um 내지 10um의 두께를 가질 수 있다.
상기 전사필름이 제1 프라이머층(20) 및 제2 프라이머층(60)을 포함함으로써, 피착제에 전사 시 제1 전도성층(30), 제2 전도성층(70) 및 점착층(40)만이 전사되는 경우보다 높은 열안정성 및 낮은 수축률을 확보할 수 있다. 또한, 제1 전도성층(30) 및 제2 전도성층(70)은 제1 이형필름(10) 또는 제2 이형필름(50)과 직접 접촉하지 않을 수 있고 전사 시 피착제에 직접 전사되지 않을 수 있기 때문에 손상 없이 피착제에 전사될 수 있어 저항균일도 확보에 유리할 수 있다. 따라서 전술한 바와 같은 적층 구조로 제1 프라이머층(20) 및 제2 프라이머층(60)을 포함할 경우, 전사 방식을 통해, 피착제의 두께 감소 및 광학 특성 향상(투명성 향상)뿐 아니라 신뢰도 향상에 기여할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 제1 전도성층(30) 및 제2 전도성층(70)은 전도성 물질의 단일 막 또는 2가지 이상의 혼합 막일 수 있고, 이때 해당 막들은 전도성 패턴(들)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 전도성 물질은 1차원 또는 2차원 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 전도성 물질은 금속 물질, 탄소 물질 또는 고분자 물질일 수 있으며, 예를 들어 PEDOT(Poly(3,4-Ethylene Di Oxy Thiophene)):PSS(Poly(Styrene-Sulfonate)), 폴리아닐린, 탄소나노튜브, 그래핀, 은 나노와이어(Ag nanowire), 은 메쉬(Ag mesh), 구리 메쉬(Cu mesh), ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin oxide) 등일 수 있다. 제1 전도성층(20) 및 제2 전도성층(70)은 각각 약 50nm 내지 1um의 두께를 가질 수 있다.
점착층(40)은 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 모든 점착제의 적용이 가능하나, 예시적인 구현예들에 있어서, 감압 점착제((pressure sensitive adhesive, PSA)를 적용할 수 있다. 구체적으로, 점착층(40)은 가교제; 및 가교가 가능한 관능기를 포함하는 아크릴계 공중합체;를 포함하는 감압 점착제로부터 형성된 것일 수 있다.
관능기를 포함하는 공중합체를 이용함에 따라, 점착제간 응집력이 떨어지는 문제나 신뢰성 평가 시 들뜸, 기포, 전이 등의 현상이 발생하는 것을 예방할 수 있다. 관능기는 카르복실기 단독, 히드록실기 단독, 또는 카르복실기와 히드록실기가 복합적으로 포함된 단량체를 사용할 수 있고, 히드록실기 단독의 단량체를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 히드록실기만이 함유된 단량체를 이용함에 따라, 관능기의 강한 반응성으로 인해 부착 표면의 부식 및 산화가 일어나 제품 신뢰성에 악영향을 줄 수 있는 문제를 예방할 수 있다. 한편, 공중합체 구조에서 응집력과 내구성을 강화할 목적으로 히드록실기와 반응성을 가진 가교제를 사용할 수 있다. 가교제는 디이소시아네이트, 4관능성 에폭사이드, 금속킬레이트, 아민, 아미드 등의 화합물을 사용할 수 있다. 그 중에서 점착제의 투명도를 유지시킬 수 있고, 여러 가지 표면층과 우수한 밀착성을 가지는 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI) 구조를 가진 이소시아네이트 화합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 가교제는 점착층 관능기와 반응시켜 겔 분율이 약 60% 이상, 더욱 바람직하게는 약 60% 내지 80%가 되도록 할 수 있다. 겔 분율이 높을수록 점착층(40)의 응집력 및 내열성이 향상되므로 점착층(40)의 물성을 확보하는 데 유리할 수 있지만, 약 80%를 넘는 겔 분율로 점착층(40)이 너무 하드해지면 피착제에 전사된 상태로 고온 고습 조건 하에서 보관될 시 점착층(40)에 기포 및/또는 터널링이 발생할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체는 투명성이 확보된 탄소수 4 내지 20의 아크릴레이트 단량체로부터 제조되는 것일 수 있다. 탄소 원자 20개 이하의 단량체가 공중합된 것일 경우, p-오비탈 간섭에 의한 입체장해(Steric hindrance)가 발생하여 미반응된 단량체의 비율이 증가함으로써 부착 신뢰성에서 기포, 얼룩 등의 문제가 발생하는 점을 예방할 수 있다. 또한, 탄소 원자 4개 이상의 단량체가 공중합된 것인 경우, 기화가 쉽게 되어 내부압력 증가로 인해 공중합 언밸런스 및 안전상 문제가 야기될 수 있는 점을 예방할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 감압 점착제는 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다. 상기 실란 커플링제로는 에폭시기를 함유하는 실란 커플링제를 사용할 수 있다. 실란 커플링제의 에폭시기는 공중합체의 반응성기와 결합하고 알콕시 실란 부분은 점착층(40)이 적용되는(접촉하는) 제1 전도성층(30) 및 제2 전도성층(70)과 결합함으로써, 점착 안정성을 향상시킬 수 있으며 고온 고습 조건 하에서 장시간 방치되었을 경우에 점착력이 하락하는 것을 방지할 수 있다.
이외에도, 예시적인 구현예들에 있어서, 상기 감압 점착제에는 특정한 목적을 고려하여 가소제, 에폭시 수지, 경화제 등이 추가로 포함될 수 있고, 일반적인 목적에 따라 자외선 안정제, 산화 방지제 등이 더 포함될 수 있다.
일 구현예에 있어서, 점착층(40)은 아크릴계 감압 점착제 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트계 경화제 0.1 내지 0.3 중량부 및 실란 커플링제 0.01 내지 1.0 중량부를 포함할 수 있고, 에폭시계 경화제 0.1 내지 2.0 중량부를 포함할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 감압 점착제는 약 70 내지 150만의 분자량을 가질 수 있다. 또한, 상기 감압 점착제는 유리전이온도(Tg)가 너무 낮으면 상기 감압 점착제의 응집력이 낮아질 수 있고, 너무 높으면 점착성이 저하될 수 있기 때문에, 예를 들어 -50 내지 -10 ℃의 유리전이온도(Tg)를 가질 수 있다.
한편, 점착층(40)은 약 1000 내지 3000 gf/25mm의 점착력을 가질 수 있다. 점착층(40)의 점착력이 약 1000 gf/25mm 미만일 경우 고온 고습 조건 하에서 점착층(40)에 기포 및/또는 터널링이 발생할 수 있고, 약 3000 gf/25mm 초과일 경우 점착력이 지나치게 높아 제1 전도성층(30) 또는 제2 전도성층(70)과 잘못 결합되었을 경우 박리가 어려워 제조적 관점에서 바람직하지 않을 수 있다.
점착층(40)은, 예를 들어 약 10um 내지 60um의 두께를 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 전사필름은 기재(substrate)를 포함하지 않는 투명 전도성 필름으로서 전사 방식을 통해 피착제에 전도성층(전도성 패턴)을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 전사필름은 터치 패널, 디스플레이 장치 등과 같은 전자 장치를 구성하기 위한 피착제에 서로 대향하는 2개의 전도성층(전도성 패턴)을 제공할 수 있어, 이를 통해 해당 전자 장치에 양면 투명전극을 구현할 수 있다.
특히, 상기 전사필름은 기재를 포함하지 않아 얇은 두께 및 높은 투명도를 갖기 때문에 해당 피착제의 두께 감소 및 광학 특성 향상(투명성 향상)에 기여할 수 있다. 뿐만 아니라, 전도성층(전도성 패턴), 점착층 이외에 도 1에 도시된 바와 같은 구조로 프라이머층을 더 포함함으로써, 피착제에 전사 시 높은 열안정성, 낮은 수축률, 저항균일도를 확보할 수 있고, 결과적으로 해당 피착제의 신뢰도 향상에도 기여할 수 있다.
그러므로 상기 전사필름을 통해, 우수한 광학 특성 및 감소된 두께를 가지며, 높은 신뢰도를 나타내는 전자 장치, 예컨대 플랫한 디바이스뿐 아니라 플렉서블(flexible)하고 폴더블(foldable)한 전자 장치를 용이하게 구현할 수 있다.
무 기재(non-substrate) 타입 전사필름의 제조 방법
본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 전사필름은 다음의 공정들을 수행함으로써 제조될 수 있다.
도 2는 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 전사필름의 제조 방법을 도시한 개략도이다.
도 2를 참조하면, 제1 예비 전사필름 및 제2 예비 전사필름을 형성하고, 점착층(40)을 통해 이들을 결합시킴으로써 상기 전사필름을 제조할 수 있다.
상기 제1 예비 전사필름은 제1 이형필름(10)의 일 면 상에 제1 프라이머층(20), 제1 전도성층(제1 전도성 패턴)(30) 및 점착층(40)을 순차적으로 적층시킴으로써 형성할 수 있다. 제1 이형필름(10), 제1 프라이머층(20), 제1 전도성층(30) 및 점착층(40)은 전술한 바와 동일한 것일 수 있다.
보다 구체적으로, 코팅 공정을 통해, 제1 이형필름(10)의 일 면 상에 제1 프라이머층(20)을 형성하고, 제1 프라이머층(20) 상에 제1 전도성층(30)을 형성할 수 있다. 프라이머층 없이 이형필름 상에 전도성층을 직접 형성할 경우, 코팅성의 영향 및/또는 피착제로의 효과적인 전사가 어려운 점(전도성층이 피착제에 적어도 부분적으로 전사되지 않는 것)으로 인해 균일한 전도성층을 형성하기 어려울 수 있다. 특히, 전도성층의 두께가 두꺼울수록(면 저항이 낮을수록) 전도성층의 100% 전사가 어려워 전사 시 전도성층이 크게 손실될 수 있다. 그러나 본 발명에서 제1 전도성층(30)은 제1 이형필름(10) 상에 바로 형성(코팅)되는 것이 아니기 때문에 균일하게 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 추후 전사 공정을 통해 피착제에 용이하게 전사될 수 있다. 따라서, 제1 전도성층(30)이 전사된 피착제에서 전극의 저항균일도 문제가 발생하는 것이 방지될 수 있다.
이후, 예시적인 구현예들에 있어서, 제1 전도성층(30)을 패터닝하여 제1 전도성 패턴(30)을 형성할 수 있고, 제1 전도성 패턴(30) 상에 점착층(40)을 형성할 수 있다. 점착층(40)은, 예를 들어 이의 상부 및 하부에 각각 제3 이형필름(45) 및 제4 이형필름(미도시)이 형성되어 있는 것일 수 있다. 따라서, 점착층(40)으로부터 상기 제4 이형필름(미도시)을 제거하여 노출된 점착층(40)의 일 면과 제1 전도성 패턴(30)을 서로 결합시키고, 이후에 제3 이형필름(45) 또한 제거함으로써, 제1 전도성 패턴(30) 상에 점착층(40)을 형성할 수 있다.
이때, 점착층(40)의 손상 없이 상기 제4 이형필름(미도시)을 효과적으로 제거할 수 있도록 제3 이형필름(45) 및 상기 제4 이형필름(미도시)은 서로 다른 이형력을 갖는 것이 바람직할 수 있으며, 구체적으로 제3 이형필름(45)이 상기 제4 이형필름(미도시)보다 높은 이형력을 갖는 것이 더욱 바람직할 수 있다. 또한, 이후에 제3 이형필름(45)을 제거할 것을 고려하여, 제1 이형필름(10) 및 제3 이형필름(45)은 서로 다른 이형력을 갖는 것이 바람직할 수 있으며, 구체적으로 제1 이형필름(10)이 제3 이형필름(45)보다 높은 이형력을 갖는 것이 더욱 바람직할 수 있다.
한편, 특별히 도시하지는 않았으나 다른 예시적인 구현예들에 있어서, 상기 패터닝 공정을 생략하고 제1 전도성층(30) 상에 점착층(40)을 형성할 수도 있다.
상기 제2 예비 전사 필름은 제2 이형필름(50)의 일 면 상에 제2 프라이머층(60) 및 제2 전도성층(제2 전도성 패턴)(70)을 순차적으로 적층시킴으로써 형성할 수 있다. 제2 이형필름(50), 제2 프라이머층(60) 및 제2 전도성층(70)은 전술한 바와 동일한 것일 수 있다.
보다 구체적으로, 코팅 공정을 통해, 제2 이형필름(50)의 일 면 상에 제2 프라이머층(60)을 형성하고, 제2 프라이머층(60) 상에 제2 전도성층(70)을 형성할 수 있다. 제1 전도성층(30)과 유사하게 제2 전도성층(70) 또한 제2 이형필름(50) 상에 바로 형성되는 것이 아니기 때문에, 제2 전도성층(70)이 전사된 피착제에서 전극의 저항균일도 문제가 발생하는 것이 방지될 수 있다.
이후, 예시적인 구현예들에 있어서, 제2 전도성층(70)을 패터닝하여 제2 전도성 패턴(70)을 형성할 수 있다. 혹은 특별히 도시하지는 않았으나 다른 예시적인 구현예들에 있어서, 상기 패터닝 공정을 생략할 수도 있다.
이상에서 설명한 방법을 통해 형성된 제1 예비 전사필름 및 제2 예비 전사필름은, 제3 이형필름(45)이 제거되어 노출된 점착층(40)의 일 면에 제2 전도성층(제2 전도성 패턴)(70)을 부착함으로써 결합될 수 있다. 이에 따라, 제1 전도성층(제1 전도성 패턴)(30) 및 제2 전도성층(제2 전도성 패턴)(70)은 서로 대향할 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같은 구조의 단면을 갖는 상기 전사필름의 제조가 완료될 수 있다.
무 기재 타입(non-substrate) 전사필름이 전사된 전자 장치
본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 전자 장치는 전술한 바와 같은 전사필름을 통해 투명 전도성 필름이 전사되어 제조된 것일 수 있으며, 이에 따라 얇은 두께를 갖는 양면 투명전극을 포함할 수 있다. 상기 전자 장치는 터치 패널, 디스플레이 장치 등 다양한 전자 장치가 가능하나, 예시적인 구현예들에 있어서 커버글라스 및 디스플레이 패널을 포함하는 터치 패널일 수 있다.
도 3은 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 터치 패널(100)을 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 터치 패널(100)은 전술한 바와 같은 전사필름으로부터 전사된 투명 전도성 필름, 구체적으로 순차적으로 적층된 제2 프라이머층(60), 제2 전도성층(제2 전도성 패턴)(70), 점착층(40), 제1 전도성층(제1 전도성 패턴)(30) 및 제1 프라이머층(20)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 전도성층(제1 전도성 패턴)(30) 및 제2 전도성층(제2 전도성 패턴)(70)은 터치 패널(100)의 전극(투명전극)으로 기능할 수 있다.
또한, 터치 패널(100)은 전사된 투명 전도성 필름 상부에 배치되는 커버글라스(93), 및 전사된 투명 전도성 필름 하부에 배치되는 디스플레이 패널(95)을 더 포함할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 커버글라스(93)는 제1 이형필름(10)이 제거된 제1 프라이머층(20) 상에 제1 광학 투명 접착층(first optically clear adhesive layer, 1st OCA layer)(83)을 형성하고, 이를 통해 상기 투명 전도성 필름 상부에 적층 및 결합될 수 있다. 커버글라스(93)는 이의 하부에 적층된 층(들)을 보호할 수 있고 투명한 것이라면 특별히 제한되지 않고 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 모든 커버글라스가 가능할 수 있다. 제1 광학 투명 접착층(83)은 상기 투명 전도성 필름과 커버글라스(93)를 결합시킬 수 있고 투명성을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않고 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 모든 광학 투명 접착제를 사용하여 형성할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 디스플레이 패널(95)은 제2 이형필름(50)이 제거된 제2 프라이머층(60) 하부에 제2 광학 투명 접착층(second optically clear adhesive layer, 2nd OCA layer)(85)을 형성하고, 이를 통해 상기 투명 전도성 필름 하부에 적층 및 결합될 수 있다. 디스플레이 패널(95)은 터치 패널(100)에 디스플레이 기능을 구현할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않고 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 모든 커버글라스가 가능할 수 있다. 제2 광학 투명 접착층(85)은 상기 투명 전도성 필름과 디스플레이 패널(95)을 결합시킬 수 있고 투명성을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않고 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 모든 광학 투명 접착제를 사용하여 형성할 수 있다. 일 구현예에 있어서, 제1 광학 투명 접착층(83) 및 제2 광학 투명 접착층(85)은 동일한 광학 투명 접착제를 사용하여 형성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 전자 장치, 즉 터치 패널은 예시적인 구현예들에 따른 전사필름을 통해 제조되어 양면 투명전극을 포함함으로써, 획기적으로 감소된 두께 및 우수한 광학 특성을 가질 뿐만 아니라, 전극의 저항균일도 저하, 낮은 열안정성, 수축 현상 발생 등의 문제가 발생하지 않아 높은 신뢰도를 나타낼 수 있다.
이하의 실시를 통하여 본 발명은 더욱 상세하게 설명된다. 단, 본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들은 단지 설명을 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
[실시예]
PET를 포함하는 제1 이형필름 상에 우레탄 아크릴레이트를 이용하여 5um 두께의 제1 프라이머층을 형성하였고, 은 나노와이어(Ag nanowire)를 이용하여 상기 제1 프라이머층 상에 100nm 두께의 제1 전도성층을 형성하였다. 이후, 상기 제1 전도성층에 패터닝 공정을 수행하여 제1 전도성 패턴을 형성하였으며, 이의 상부에 10um 두께의 감압 점착층을 형성함으로써, 제1 예비 전사필름을 제조하였다. 이때, 상기 감압 점착층은 히드록실기 관능기를 포함하는 아크릴계 공중합체 100 중량부에 이소시아네이트계 경화제 0.2 중량부 및 유기용제 50 중량부가 배합된 점착제를 슬롯 다이 코팅법을 사용하여 도포하고 건조 및 경화시켜 형성하였다.
상기 제1 예비 전사필름의 제조 시와 유사한 공정들을 수행하여, 제2 이형필름 상에 순차적으로 제2 프라이머층(우레탄 아크릴레이트 함유, 5um 두께) 및 제2 전도성층(Ag nanowire 단일막, 100nm 두께)을 형성하였고, 상기 제2 전도성층에 패터닝 공정을 수행하여 제2 전도성 패턴을 형성함으로써, 제2 예비 전사필름을 제조하였다.
이후, 상기 감압 점착층에 상기 제2 전도성 패턴을 부착하여 상기 제1 예비 전사필름 및 제2 예비 전사필름을 결합시킴으로써, 98%의 전광선 투과율 및 0.5의 헤이즈를 갖는 무 기재 타입 전사필름을 제조하였다. 제조된 전사필름에서 상기 제1 프라이머층, 제1 전도성 패턴, 감압 점착층, 제2 전도성 패턴 및 제2 프라이머층의 두께 합은 50um이었다. 기존에 PET 기재를 포함하는 양면 투명전극이 128um의 두께를 가지며 92%의 전광선 투과율 및 1.3의 헤이즈를 갖는 것을 고려할 때, 본 발명을 통해 제조된 전사필름이 향상된 광학 특성 및 획기적으로 감소된 두께를 갖는 것을 알 수 있다.
상기 전사필름에서 상기 제1 이형필름을 제거하여 노출된 제1 프라이머층 상에 제1 광학 투명 접착층을 형성하였으며, 이를 통해 제1 프라이머층 상부에 커버글라스를 적층 및 결합시켰다. 또한, 상기 제2 이형필름을 제거하여 노출된 제2 프라이머층 하부에 제2 광학 투명 접착층을 형성하였으며, 이를 통해 제2 프라이머층 하부에 디스플레이 패널을 적층 및 결합시켰다. 이에 따라, 투명 전도성 필름이 전사되어 100um 이하의 두께를 가지며 98%의 전광선 투과율 및 0.5의 헤이즈를 갖는 터치 패널이 제조되었다. 특히, 제조된 터치 패널은 수축 현상 등의 결함 없이 5% 이하의 저항균일도를 나타내었는데, 이는 제1 프라이머층 및 제2 프라이머층을 제외하고는 이와 동일한 구성을 갖도록 제조된 터치 패널이 30% 이하의 저항균일도를 나타내는 것에 비해 훨씬 개선된 것임을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명의 전사필름을 통해 두께 및 광학 특성뿐 아니라 향상된 신뢰도를 갖는 터치 패널을 제조할 수 있음을 알 수 있다.
10: 제1 이형필름
20: 제1 프라이머층
30: 제1 전도성층
40: 점착층
50: 제2 이형필름
60: 제2 프라이머층
70: 제2 전도성층
83, 85: 제1 및 제2 광학 투명 접착층
93: 커버글라스
95: 디스플레이 패널
100: 전자 장치

Claims (10)

  1. 제1 이형필름;
    상기 제1 이형필름 하부에 적층된 제1 프라이머층;
    상기 제1 프라이머층 하부에 적층된 제1 전도성층;
    상기 제1 전도성층 하부에 적층된 점착층;
    상기 점착층 하부에 적층된 제2 전도성층;
    상기 제2 전도성층 하부에 적층된 제2 프라이머층; 및
    상기 제2 프라이머층 하부에 적층된 제2 이형필름을 포함하고,
    상기 제1 프라이머층 및 제2 프라이머층은 각각 1 내지 10 um의 두께를 갖고,
    상기 제1 전도성층 및 제2 전도성층은 각각 50 nm 내지 1 um의 두께를 갖고,
    상기 점착층은 10 내지 60 um의 두께를 갖고,
    상기 제1 프라이머층 및 제2 프라이머층은 우레탄 아크릴레이트, 아크릴 아크릴레이트 및 에폭시 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상으로부터 형성되고,
    상기 점착층은 히드록실기 관능기를 포함하는 아크릴계 공중합체, 이소시아네이트계 경화제 및 유기용제로부터 형성되는 무 기재(non-substrate) 타입 전사필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프라이머층, 제1 전도성층, 점착층, 제2 전도성층 및 제2 프라이머층의 두께 합은 20um 내지 80um 인 것을 특징으로 하는 전사필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전사필름은 전광선 투과율이 98% 이상이고, 헤이즈가 0.5 이하인 투명 전도성 필름인 것을 특징으로 하는 전사필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전도성층은 제1 전도성 패턴을 포함하고,
    상기 제2 전도성층은 제2 전도성 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 전사필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 전사필름의 제조 방법으로서, 상기 방법은
    제1 이형필름, 제1 프라이머층, 제1 전도성층 및 점착층이 순차적으로 적층된 제1 예비 전사필름을 형성하는 것;
    제2 이형필름, 제2 프라이머층 및 제2 전도성층이 순차적으로 적층된 제2 예비 전사필름을 형성하는 것; 및
    상기 제1 전도성층과 대향하도록 상기 점착층에 상기 제2 전도성층을 부착하여, 상기 제1 예비 전사필름 및 제2 예비 전사필름을 결합시키는 것을 포함하는 무 기재(non-substrate) 타입 전사필름의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 예비 전사필름을 형성하는 것은
    상기 제1 이형필름 상에 상기 제1 프라이머층을 형성하는 것;
    상기 제1 프라이머층 상에 상기 제1 전도성층을 형성하는 것;
    상기 제1 전도성층을 패터닝하여 제1 전도성 패턴을 형성하는 것; 및
    상기 제1 전도성 패턴 상에 상기 점착층을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 전사필름의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 예비 전사필름을 형성하는 것은,
    상기 제2 이형필름 상에 상기 제2 프라이머층을 형성하는 것;
    상기 제2 프라이머층 상에 상기 제2 전도성층을 형성하는 것; 및
    상기 제2 전도성층을 패터닝하여 제2 전도성 패턴을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 전사필름의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 전사필름이 전사된 전자 장치로서, 상기 전자 장치는
    제1 프라이머층;
    상기 제1 프라이머층 하부에 적층된 제1 전도성층;
    상기 제1 전도성층 하부에 적층된 점착층;
    상기 점착층 하부에 적층된 제2 전도성층; 및
    상기 제2 전도성층 하부에 적층된 제2 프라이머층이 전사된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전자 장치는 터치 패널인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 터치 패널은
    제1 광학 투명 접착층을 통해 상기 제1 프라이머층 상부에 배치되는 커버글라스; 및
    제2 광학 투명 접착층을 통해 상기 제2 프라이머층 하부에 배치되는 디스플레이 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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