KR102083869B1 - 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (S1) 지지체 또는 기재 필름의 일면에 점착제 조성물을 소정 간격으로 이격된 패턴으로 도포하여 점착층을 형성하는 단계; (S2) 상기 점착층을 통해 상기 지지체 및 기재 필름을 점착하는 단계; (S3) 상기 기재 필름 상에 투명 전극 적층체를 형성하는 단계; 및 (S4) 상기 기재 필름을 상기 점착층으로부터 박리하는 단계를 포함함으로써, 투명 전극 적층체 형성 공정이 보다 정밀하고 안정적으로 진행될 수 있도록 하며, 점착제의 기화에 의한 기재 필름의 평활도 저하 문제를 억제할 수 있는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

박막 터치 스크린 패널의 제조 방법 {Preparing method for thin film touch screen panel}

본 발명은 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법에 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 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.

터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있으며, 이중 정전용량 방식의 터치 스크린 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 터치 스크린 패널은 높은 투명도 및 얇은 두께의 특성이 요구된다.

또한, 최근 들어 플렉서블한 평판표시장치가 개발되고 있는 추세이며, 이 경우 상기 플렉서블 평판표시장치 상에 부착되는 터치 스크린 패널 역시 플렉서블한 특성이 요구된다.

단, 상기 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은 터치 센서를 구현하는 센싱패턴 등을 형성하기 위해 박막 성막, 패턴 형성 공정 등이 필요하므로, 고 내열성 및 내화학성 등의 특성이 요구된다. 이에 따라 내열성이 우수한 폴리이미드 등의 수지를 경화시켜 형성한 기재 필름 상에 투명 전극 적층체를 형성하게 된다.

한편, 그러한 얇고 유연한 기재 필름은 쉽게 휘거나 뒤틀릴 수 있어 제조 공정 중 취급이 어려워 투명 전극 적층체를 형성하기가 어려운 문제가 있고, 이러한 문제점에 대한 대안은 아직 확립되지 않았다.

한국공개특허 제2012-133848호에는 플렉서블 터치 스크린 패널이 개시되어 있으나, 상기 문제점에 대한 대안을 제시하지 못하였다.

한국공개특허 제2012-133848호

본 발명은 투명 전극 적층체 형성 공정이 보다 정밀하고 안정적으로 진행될 수 있도록 하는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 점착제 중 용매 성분의 기화에 의한 기재 필름의 평활도 저하를 억제할 수 있는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

1. (S1) 지지체 또는 기재 필름의 일면에 점착제 조성물을 소정 간격으로 이격된 패턴으로 도포하여 점착층을 형성하는 단계; (S2) 상기 점착층을 통해 상기 지지체 및 기재 필름을 점착하는 단계; (S3) 상기 기재 필름 상에 투명 전극 적층체를 형성하는 단계; 및 (S4) 상기 기재 필름을 상기 점착층으로부터 박리하는 단계를 포함하는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.

2. 위 1에 있어서, 상기 점착제 조성물은 유리 전이 온도가 150 내지 400℃인 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.

3. 위 1에 있어서, 상기 점착제 조성물은 박리력이 1 내지 100g/cm²인 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.

4. 위 1에 있어서, 상기 점착층은 점착제 조성물의 도포 이후에 150 내지 400℃에서 1 내지 30분간의 건조 공정을 거쳐 형성되는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.

5. 위 1에 있어서, 상기 기재 필름은 유리, 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethylene ether phthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰산(polyether sulfonate), 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리아크릴레이트(polyacrylate)로 제조된 필름인 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.

6. 위 1에 있어서, 상기 기재 필름의 두께는 1 내지 150㎛인 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.

7. 위 1에 있어서, 상기 (S2)단계와 (S3)단계 사이에 지지체 및 기재 필름 사이에 점착제 조성물 도포 부위 사이의 공간과 외부를 차단하는 씰을 형성하는 단계를 더 포함하는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.

8. 위 7에 있어서, 점착층은 점착제 조성물의 도포 이후에 1차 건조 및 2차 건조를 수행하여 형성되는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.

9. 위 8에 있어서, 상기 2차 건조는 150 내지 400℃에서 수행되는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.

10. 위 7에 있어서, 상기 씰은 점착제 조성물 도포 부위 사이의 공간이 진공인 상태에서 형성되는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.

본 발명은 기재 필름을 지지체에 접합하여 후속 공정을 수행함으로써 투명 전극 적층체 형성 공정이 보다 정밀하고 안정적으로 진행될 수 있도록 한다.

본 발명은 점착제 중 용매 성분의 기화에 의한 기재 필름의 평활도 저하를 억제할 수 있다.

도 1은 점착제 조성물을 지지체에 도포한 일 구현예를 나타낸 것이다.
도 2는 점착층을 통해 접합된 지지체 및 기재 필름의 단면도를 나타낸 것이다.
도 3은 지지체 및 기재 필름의 점착 이후에 씰을 형성한 일 구현예를 나타낸 것이다.
도 4는 지지체 및 기재 필름의 점착 이후에 씰을 형성한 일 구현예의 단면도를 나타낸 것이다.

본 발명은 (S1) 지지체 또는 기재 필름의 일면에 점착제 조성물을 소정 간격으로 이격된 패턴으로 도포하여 점착층을 형성하는 단계; (S2) 상기 점착층을 통해 상기 지지체 및 기재 필름을 점착하는 단계; (S3) 상기 기재 필름 상에 투명 전극 적층체를 형성하는 단계; 및 (S4) 상기 기재 필름을 상기 점착층으로부터 박리하는 단계를 포함함으로써, 투명 전극 적층체 형성 공정이 보다 정밀하고 안정적으로 진행될 수 있도록 하며, 점착제의 기화에 의한 기재 필름의 평활도 저하 문제를 억제할 수 있는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

터치 스크린 패널은 무게를 줄이고 휴대성을 개선하기 위해 점차 박형화되고 있는데, 이러한 박막 터치 스크린 패널에 사용되는 박막 기재 필름은 쉽게 휘거나 뒤틀릴 수 있어 제조 공정 중 취급이 어려울 수 있다.

이에 따라 본 발명의 제조 방법은 기재 필름을 지지체에 점착하여 고정시킴으로써 취급성을 향상시켜, 후속 공정인 투명 전극 적층체 형성 공정이 보다 정밀하고 안정적으로 진행될 수 있도록 한다.

한편, 점착층을 이루는 점착제 중 용매 성분은 후술할 투명 전극 적층체 형성을 위한 증착 공정, 열처리 공정 등의 고온 공정에 의해 기화될 수 있는데, 그러한 경우에 기포가 발생하여 기재 필름의 평활도가 저하될 수 있다.

그러나, 본 발명은 지지체 또는 기재 필름의 일면에 점착제 조성물을 소정 간격으로 이격된 패턴으로 도포하여 점착층을 형성함으로써 가스가 배출될 수 있는 배출구를 마련하게 되므로, 점착제 중 용매 성분이 후속 공정에 의해 기화되더라도 점착제 조성물이 도포되지 않은 부위를 통해 가스가 배출되어 상기 문제점을 해결할 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예를 단계별로 보다 상세히 설명한다.

먼저, 지지체(100) 또는 기재 필름(300)의 일면에 점착제 조성물을 소정 간격으로 이격된 패턴으로 도포하여 점착층(200)을 형성한다(S1).

도 1에는 본 발명의 방법에 따라 점착제 조성물를 도포한 구현예가 도시되어 있고 도 2에는 점착층(200)을 형성하여 이를 통해 접합한 지지체(100) 및 기재 필름(300)의 단면도가 도시되어 있는데, 이와 같이 본 발명에 따른 점착제 조성물은 소정 간격으로 이격된 패턴으로 도포된다.

상기 점착층(200)이 형성되지 않은 부위는 점착제 중 용매 성분이 후속 공정에 의해 기화되었을 때 가스 배출구 역할을 한다.

본 발명에 따른 점착제 조성물이 도포되는 패턴의 형태는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 원형; 타원형; 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 팔각형, 십이각형 등의 다각형 등 일 수 있다.

상기 패턴 간의 소정의 간격은 우수한 점착력을 제공하면서 가스 배출 역할을 충분히 할 수 있도록 하는 것이라면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 1 내지 100mm일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 50mm일 수 있다.

상기 패턴은 소정 간격으로 이격되어 형성되므로 적어도 두 개 이상의 패턴으로 형성되며, 다수의 가스 배출구를 마련하여 점착제 중 용매 성분의 기화에 의한 문제 해결 효과를 극대화하고 가스 배출 시간을 단축하여 공정 효율을 향상하기 위해 다수의 패턴으로 형성되는 것이 유리하다.

또한, 점착력 개선을 위해 도 1 하단에 도시된 바와 같이 점착제 조성물의 도포 이후에 도포 부위를 두르는 형태로 점착제 조성물을 추가로 더 도포할 수 있다.

점착제 조성물을 도포하는 방법으로는 당분야에서 통상적으로 사용되는 방법이 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들면, 푸어링, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 드롭핑, 롤 코팅, 그라비아 코팅 등의 방법이 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

점착층(200)은 점착제 조성물의 도포 이후에 건조 공정을 거쳐서 형성될 수 있다.

건조 온도 및 시간은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 150 내지 400℃에서 1 내지 30분간 수행될 수 있다. 점착층(200)을 상기 조건에서 건조하는 경우에 충분한 점착력을 가지면서 후속 공정에서의 기포 발생을 최소화할 수 있다.

본 발명에 따른 점착제 조성물은 지지체(100) 또는 기재 필름(300)의 일면에 소정 간격으로 이격된 패턴으로 도포되므로 충분한 박리력을 제공할 수 있도록 박리력이 높은 것이 바람직하며, 예를 들면 박리력이 1 내지 100g/cm²일 수 있고, 바람직하게는 5 내지 50g/cm²일 수 있다. 박리력이 1 내지 100g/cm²인 경우에 충분한 박리력을 제공하면서 잔류물이나 기재 필름(300)의 손상 없이 박리가 이루어질 수 있다.

또한, 점착제 중 용매 성분의 기화를 최소화하기 위해 점착제 조성물은 유리 전이 온도가 높은 것이 바람직하고, 예를 들면 150 내지 400℃일 수 있고, 바람직하게는 200 내지 370℃일 수 있다. 점착제 조성물의 유리 전이 온도가 150 내지 400℃인 경우 용매 성분의 기화를 최소화 할 수 있다.

고온의 후속 공정에 대한 내구성, 점착력, 공정 효율 등을 고려하여 바람직하게는 점착제 조성물의 유리 전이 온도는 점착제 조성물의 건조 공정 온도와 유사하거나 이보다 약간(예를 들면 0.01 내지 80℃) 더 높을 수 있다.

본 발명에 따른 점착제 조성물은 상기 조건을 만족하는 것이라면 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 통상적으로 사용되는 폴리에스터 수지, 에폭시 수지, 실록산 수지 등을 포함하는 점착제 조성물을 사용할 수 있다.

지지체(100)로는 기재 필름(300)이 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 유리, 석영, Si 웨이퍼, 서스 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 유리가 사용될 수 있다.

기재 필름(300)은 투명 전극 적층체 형성 공정 및 열처리 공정 등의 고온에서 수행되는 공정에서 발생할 수 있는 변형을 최소화 할 수 있는 내열성이 우수한 것이라면 당분야에서 통상적으로 사용되는 기재 필름(300)이 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 유리, 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethylene ether phthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰산(polyether sulfonate), 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리아크릴레이트(polyacrylate)로 제조된 필름이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

기재 필름(300)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1 내지 150㎛일 수 있다.

이후에, 상기 점착층(200)을 통해 상기 지지체(100) 및 기재 필름(300)을 점착한다(S2).

본 발명의 다른 측면에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제조 방법은 지지체(100) 및 기재 필름(300)의 점착 이후에 지지체(100) 및 기재 필름(300) 사이에 씰(400)을 형성하여 점착제 조성물 도포 부위 사이의 공간과 외부를 차단시킬 수 있다.

씰(400)을 형성하여 점착제 조성물 도포 부위 사이의 공간과 외부를 차단시킴으로써, 후속 공정의 수행 중에 점착제 조성물 도포 부위 사이의 에천트 등의 이물이 들어가는 것을 방지할 수 있어 제품의 불량률을 줄이고 공정 수율을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 점착제 중 기화된 용매 성분은 추후 제조되는 전극층 및 기타 소자들의 오염을 야기할 수도 있는데, 씰(400)을 구비함으로써 기화된 용매 성분의 배출을 원천적으로 방지하여 이에 의한 설비 오염 등의 문제를 없앨 수 있다.

도 3에는 본 발명에 따라 씰(400)을 형성한 여러 구현예가 도시되어 있고(지지체(100) 상에 기재 필름(300)이 점착된 상태이나 기재 필름(300)은 미도시함), 도 4에는 지지체(100) 및 기재 필름(300)의 점착 이후에 씰(400)을 형성한 경우의 단면도가 도시되어 있다.

씰(400) 형성 부위는 점착제 조성물 도포 부위 사이의 공간과 외부를 차단시킬 수 있다면 특별히 한정되지 않으며, 도 3에 예시된 바와 같이 여러 부위에 서로 연결되거나 서로 분리되도록 형성될 수 있다.

씰(400)은 고온의 후속 공정을 거치면서도 점착제 조성물 도포 부위 사이의 공간과 외부를 차단시킬 수 있도록 내열성이 우수한 접착제를 씰(400)을 형성할 부위에 도포하고, 건조 및 경화하는 공정을 거쳐 형성될 수 있다. 접착제는 상기 조건을 만족시키는 것이라면 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 통상적으로 사용되는 접착제일 수 있다.

또한, 씰(400)을 형성하는 경우에, 후속 공정의 진행시 점착제 중 용매 성분이 기화되면 그 배출 경로가 차단되므로, 점착제 조성물의 도포 이후에 2단계의 건조 공정을 거쳐, 고온의 후속 공정을 거쳐도 점착제 중의 용매 성분의 기화를 최대한 억제될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

1차 건조 공정은 전술한 온도 및 시간 범위에서 수행될 수 있다.

2차 건조 공정은 고온의 후속 공정을 거쳐도 점착제가 기화되지 않도록 하기 위해 고온에서 수행되는 것이 바람직하며, 예를 들면 150 내지 400℃에서 수행될 수 있고, 바람직하게는 200 내지 370℃일 수 있다.

그러한 측면에서 2차 건조 시간은 1 내지 30분간 수행될 수 있고, 바람직하게는 5 내지 10분일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 발명에 따른 씰(400)은 점착력 개선 및 기재 필름(300)의 박리 용이성의 측면에서 점착제 조성물 도포 부위 사이의 공간이 진공인 상태에서 형성될 수 있다. 그러한 경우에 진공 흡착의 원리로 점착력이 더욱 개선되며, 기화된 용매 성분이 점착제가 도포되지 않은 부분에 채워져 기재 필름의 평활도 저하도 억제할 수 있다.

이후에 기재 필름(300)을 점착층(200)으로부터 박리할 때, 씰(400)을 제거하면 진공 상태인 내부에 공기가 유입되면서 보다 용이하게 기재 필름(300)을 점착층(200)으로부터 박리할 수 있다.

다음으로, 상기 기재 필름(300) 상에 투명 전극 적층체를 형성한다(S3).

투명 전극 적층체를 형성하는 방법은 당 분야에 공지된 다양한 방법을 제한 없이 사용할 수 있다.

투명 전극 적층체는 구체적인 용도에 따라서 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 예를 들면 터치되는 지점의 위치 정보를 제공하는 제1 투명전극층과 제2 투명전극층, 상기 제1 투명전극층과 제2 투명전극층 사이에 개재되어 두 층을 전기적으로 분리시키는 절연층, 절연층에 형성되어 제1 투명전극층과 제2 투명전극층이 전기적으로 연결될 수 있도록 하는 콘택홀 등을 포함할 수 있다.

투명 전극 적층체가 형성되면, 상기 기재 필름(300)을 상기 점착층(200)으로부터 박리한다(S4).

상기 박리 공정은 점착층(200)에 레이저를 조사하여 수행되거나, 비-레이저 공정, 예를 들면 기재 필름(300)과 지지체(100)를 각각 지그에 물려 물리적 힘으로 분리하는 공정 또는 Air 투입에 의한 공정으로 수행될 수 있다. 바람직하게는 비-레이저 공정을 사용할 수 있다.

지지체(100) 및 기재 필름(300) 사이에 점착제 조성물 도포 부위 사이의 공간과 외부를 차단하는 씰(400)을 형성한 경우에는, 박리 공정은 씰을 제거한 후에 수행된다.

씰을 제거하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 커터 등을 이용한 기계적 방법, 레이저 등을 이용한 광학적 방법, 에천트 등을 이용한 화학적 방법 등의 방법으로 수행될 수 있다.

투명 전극 적층체가 형성된 기재 필름(300)은 디스플레이 패널부와 결합되어 터치 스크린 패널로서 사용될 수 있다.

100: 지지체 200: 점착층
300: 기재 필름 400: 씰

Claims (10)

1. (S1) 지지체 또는 기재 필름의 일면에 점착제 조성물을 소정 간격으로 이격된 패턴으로 도포하여 점착층을 형성하는 단계;
   (S2) 상기 점착층을 통해 상기 지지체 및 기재 필름을 점착하는 단계;
   (S3) 상기 지지체와 결합된 상기 기재 필름 상에 투명 전극 적층체를 형성하는 단계; 및
   (S4) 상기 투명 전극 적층체 형성 후, 상기 기재 필름을 상기 점착층으로부터 박리하는 단계
   를 포함하는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 점착제 조성물은 유리 전이 온도가 150 내지 400℃인 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 점착제 조성물은 박리력이 1 내지 100g/cm²인 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 점착층은 점착제 조성물의 도포 이후에 150 내지 400℃에서 1 내지 30분간의 건조 공정을 거쳐 형성되는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 기재 필름은 유리, 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethylene ether phthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰산(polyether sulfonate), 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리아크릴레이트(polyacrylate)로 제조된 필름인 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 기재 필름의 두께는 1 내지 150㎛인 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.
   
7. 청구항 1에 있어서, 상기 (S2)단계와 (S3)단계 사이에 지지체 및 기재 필름 사이에 점착제 조성물 도포 부위 사이의 공간과 외부를 차단하는 씰을 형성하는 단계를 더 포함하는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.
   
8. 청구항 7에 있어서, 점착층은 점착제 조성물의 도포 이후에 1차 건조 및 2차 건조를 수행하여 형성되는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.
   
9. 청구항 8에 있어서, 상기 2차 건조는 150 내지 400℃에서 수행되는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.
   
10. 청구항 7에 있어서, 상기 씰은 점착제 조성물 도포 부위 사이의 공간이 진공인 상태에서 형성되는 박막 터치 스크린 패널의 제조 방법.

Images