KR102192143B1 - 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 연성회로기판 - Google Patents
니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 연성회로기판 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 종래 터치감응형 표시장치의 연성회로기판 제조공정이 복잡하여 불량률이 높을 뿐만 아니라, 최종 생산된 제품의 터치감지력이 매우 낮고, 이로 인해 터치인식이 제대로 되지 않아 터치를 통한 장치의 구동이 원활하게 이루어지지 않는 문제점을 해소하고자 하는 것으로서,
니켈실버(Nickel-Silver, 양백) 시트를 이용한 회로 구성과, 상기 회로 구성 상부로 투명 전도성 잉크를 인쇄하여 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판을 제조함으로써, 초미세 저항값을 구현하여 표면에 흐르는 전류의 흐름을 좋게 함으로써 감지력 향상시키고, 이로써 터치감도를 높여 터치를 통한 장치의 구동이 정확하면서도 원활하게 이루어질 수 있도록 하고, 투명 PET 필름의 두께를 종래와 비교하여 1/3 수준으로 줄여줌으로써 터치감응형 표시장치의 전체 두께를 줄이는 효과를 가지며, 제조 공정상의 개선을 통해 보다 효과적으로 투명 연성회로기판이 제조될 수 있도록 하는, 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 연성회로기판에 관한 것이다.
니켈실버(Nickel-Silver, 양백) 시트를 이용한 회로 구성과, 상기 회로 구성 상부로 투명 전도성 잉크를 인쇄하여 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판을 제조함으로써, 초미세 저항값을 구현하여 표면에 흐르는 전류의 흐름을 좋게 함으로써 감지력 향상시키고, 이로써 터치감도를 높여 터치를 통한 장치의 구동이 정확하면서도 원활하게 이루어질 수 있도록 하고, 투명 PET 필름의 두께를 종래와 비교하여 1/3 수준으로 줄여줌으로써 터치감응형 표시장치의 전체 두께를 줄이는 효과를 가지며, 제조 공정상의 개선을 통해 보다 효과적으로 투명 연성회로기판이 제조될 수 있도록 하는, 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 연성회로기판에 관한 것이다.
Description
본 발명은 종래 터치감응형 표시장치의 연성회로기판 제조공정이 복잡하여 불량률이 높을 뿐만 아니라, 최종 생산된 제품의 터치감지력이 매우 낮고, 이로 인해 터치인식이 제대로 되지 않아 터치를 통한 장치의 구동이 원활하게 이루어지지 않는 문제점을 해소하고자 하는 것으로서,
니켈실버(Nickel-Silver, 양백) 시트를 이용한 회로 구성과, 상기 회로 구성 상부로 투명 전도성 잉크를 인쇄하여 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판을 제조함으로써, 초미세 저항값을 구현하여 표면에 흐르는 전류의 흐름을 좋게 함으로써 감지력 향상시키고, 이로써 터치감도를 높여 터치를 통한 장치의 구동이 정확하면서도 원활하게 이루어질 수 있도록 하고, 투명 PET 필름의 두께를 종래와 비교하여 1/3 수준으로 줄여줌으로써 터치감응형 표시장치의 전체 두께를 줄이는 효과를 가지며, 제조 공정상의 개선을 통해 보다 효과적으로 투명 연성회로기판이 제조될 수 있도록 하는, 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 연성회로기판에 관한 것이다.
본 발명은 필름형(Film type) 터치스크린 패널(Touch Screen Panel; TSP)을 포함하는 터치감응형 표시장치에 적용되는 투명 연성회로기판에 관한 것으로서, 본 발명과 관련하여, 대한민국 공개특허 10-2014-0088170(공개일자 2014.07.09)호의 '가요적인 유전성 기재상에 전도성 미세 패턴을 인쇄하기 위해 롤-투-롤 공정을 사용하여 용량성 터치 센서 회로를 제조하는 방법'; 대한민국 공개특허 10-2014-0113026(공개일자 2014.09.24)호의 '투명기판에 금속미세회로부가 형성된 터치스크린 패널과 그 제조방법'; 대한민국 공개특허 10-2014-0114141(공개일자 2014.09.26)호의 '투명기판에 미세회로부가 형성된 터치스크린 패널과 그 제조방법'; 대한민국 공개특허 10-2014-0130368(공개일자 2014.11.10)호의 '연성인쇄회로기판 및 그 제조 방법'; 대한민국 공개특허 10-2016-0046774(공개일자 2016.04.29)호의 '연성인쇄회로기판과 그 제조 방법'; 대한민국 등록특허 10-1456943(등록일자 2014.10.27)호의 '전도성 잉크를 이용한 다층 구조의 회로패턴을 갖는 인쇄회로기판'; 대한민국 등록특허 10-1812606(등록일자 2017.12.20)호의 '투명인쇄회로 제조방법 및 투명터치패널 제조방법'에 대한 기술이 개시된 바 있다.
그러나 상기 개시된 공개특허 및 등록특허에는 본 발명에서 제시하고자 하는 니켈실버시트를 이용하여 초미세 저항을 구현함으로써 감지력 및 터치감도를 향상시킬 수 있는 기술에 대해 전혀 개시되어 있지 않다. 따라서 상기 제시된 기술들로부터 본 발명에서 제시하고자 하는 기술적 효과를 용이하게 도출하기는 어렵다.
이외에 종래에는 투명 연성회로기판 제조시 구리와 전도성 잉크를 사용하였으나, 이와 같이 제조된 투명 연성회로기판의 경우, 고전압시 기판이 타버리는 문제와 굴곡시 크랙이 발생하는 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 도출된 것으로서, 초미세 저항을 구현하는 투명연성회로기판을 제시함으로써, 높은 감지력 및 터치감도를 갖도록 하여 터치스크린 분야의 다양한 제품에 적용할 수 있는, 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 연성회로기판을 제공하고자 한다.
본 발명은 종래 터치감응형 연성회로기판 제작시에 사용되지 않던 니켈실버시트(Sheet of nickel Silver; SNS)를 사용하여, 터치부에서 초미세 저항을 구현함으로써 종래 출시된 회로 기판과 비교하여 월등히 뛰어난 터치감도를 갖도록 하며, 이로 인해 터치를 통한 차량의 스마트 램프, 썬루프 등의 작동명령이 정확하면서도 손쉽게 이루어질 수 있도록 하는, 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 모션인식 투명회로 제조방법 및 이로부터 제조된 투명회로를 제공하고자 하는 것을 발명의 제1목적으로 한다.
본 발명은 연성회로기판의 터치부를 구성함에 있어, 상기 니켈실버시트(Sheet of nickel Silver; SNS)와 그 위로 인쇄되는 투명전도성 잉크의 복합 구성을 통해 터치부의 터치감도를 향상시킬 수 있는, 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 모션인식 투명회로 제조방법 및 이로부터 제조된 투명회로를 제공하고자 하는 것을 발명의 제2목적으로 한다.
본 발명은 연성회로기판의 제조에 사용되는 PET필름의 두께를 종래 방식과 달리 조절하고, 상기 조성된 PET 필름의 두께에 적합한 건조온도를 제시함으로써, 종래 연성회로기판의 제조공정에서 발생하던 휨 발생문제를 개선할 수 있는, 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 모션인식 투명회로 제조방법 및 이로부터 제조된 투명회로를 제공하고자 하는 것을 발명의 제3목적으로 한다.
본 발명은 기존 연성회로기판의 제조공정시 투명 PET 필름 라미네이션 과정에서 기포가 발생되는 문제를 해결할 수 있는 진공 라미네이션 기법이 적용되어 이루어지는, 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 모션인식 투명회로 제조방법 및 이로부터 제조된 투명회로를 제공하고자 하는 것을 발명의 제4목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 합지, 라미네이션, 노광, 현상, 에칭, 박리 및 건조의 일련의 과정을 포함하는 연성회로기판(FPCB) 제조방법에 관한 것으로서,
PET 필름의 일면에 투명접착제를 도포한 후 니켈실버 시트를 합지하는 제1단계(S10)와,
상기 합지된 니켈실버 시트 표면에 감광성 드라이 필름(Dry film)을 가열된 롤러로 압착하여 라미네이션하는 제2단계(S20)와,
상기 드라이 필름(Dry film) 표면에 워크 필름(Work film)을 올려놓고 UV를 조사하여 필요한 회로부분을 경화시켜 회로패턴을 형성하는 제3단계(S30)와,
상기 제3단계에서 UV가 조사되지 않은 부분의 드라이 필름(Dry film)을 Na2CO3를 이용한 화학적 방법으로 제거하는 제4단계(S40)와,
상기 제4단계에서 드라이 필름(Dry film)이 제거되면서 외부로 노출된 부분의 니켈실버 시트를 FeCl3를 이용한 화학적 방법으로 제거하여 연성회로기판(FPCB)을 형성하는 제5단계(S50)와,
상기 연성회로기판(FPCB) 형성 후 남아 있는 드라이 필름(Dry film)을 NaOH를 이용한 화학적 방법(NaOH)으로 제거하는 제6단계(S60)와,
상기 제6단계를 거친 연성회로기판(FPCB)을 건조하는 제7단계(S70)와,
상기 제7단계를 거친 연성회로기판(FPCB)에서 터치부를 형성하고자 하는 부분에 투명전도성 잉크를 인쇄하는 제8단계(S80)와,
상기 투명전도성 잉크로 인쇄된 터치부 표면에 투명접착제를 도포한 후 투명 PET 필름을 진공 라미네이션하는 제9단계(S90)와,
상기 제9단계를 거친 터치부 표면에 도광판을 부착하는 제10단계(S100)와,
상기 제10단계를 거쳐 완성된 터치부를 제외한 잔부 테두리 영역을 타발하는 제11단계(S110)를 포함하여 이루어지는 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 모션인식 투명회로 제조방법을 제공한다.
또한 상기 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법을 통해 제조된 것으로서,
비터치부와 터치부를 포함하고,
상기 비터치부는 PET필름층, 투명접착제층, 니켈실버시트층이 순차적으로 적층되어 구성되고,
상기 터치부는 PET필름층, 투명접착제층, 니켈실버시트층, 투명전도성잉크층, 투명 PET 필름층 및 도광판이 순차적으로 적층되어 구성되는 투명회로인 것을 특징으로 하는 높은 터치 감지력 및 터치 감도를 갖는 투명 연성회로기판을 제공한다.
본 발명에 따른 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 연성회로기판은 다음의 효과를 갖는다.
첫째. 종래 터치감응형 표시장치의 연성회로기판에 사용되지 않던 니켈실버시트(Sheet of nickel Silver)를 사용하여, 터치부에서 초미세 저항을 구현함으로써 종래 출시된 회로 기판과 비교하여 월등히 뛰어난 터치감도를 가지며, 이로 인해 터치를 통한 장치 구동이 정확하면서 빠르게 이루어질 수 있다.
둘째. 연성회로기판의 터치부를 구성함에 있어, 상기 니켈실버시트(Sheet of nickel Silver)와 그 위로 인쇄되는 투명전도성 잉크의 복합 구성을 통해 뛰어난 터치감도를 갖는다.
셋째. 연성회로기판의 제조에 사용되는 PET필름의 두께를 종래와 비교하여 1/3 정도인 50 ㎛ 정도를 유지함으로써, 터치감응형 표시장치의 두께를 전체적으로 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
넷째. 연성회로기판의 제조에 사용되는 PET필름의 두께를 대폭 줄임에도 불구하고, 본 발명에서 제시하는 건조과정을 통해 휨 발생 문제를 해소함으로써, 제조공정의 효율성을 높일 수 있다.
다섯째. 전체적으로 투명한 연성회로기판을 제공함으로써, 터치감응형 표시장치 내부에 설치된 LED 램프를 통해 다양한 색상의 컬러가 상기 연성회로기판 전반에 걸쳐 은은하게 비춰 퍼져보임으로써 터치감응형 표시장치의 심미감을 높여 고급화를 이룰 수 있다.
도 1은 본 발명의 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판의 제조공정 블록도.
도 2는 본 발명의 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판의 제조과정을 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판의 제조과정을 나타낸 개략도.
본 발명에 따른 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법에 대한 구체적인 내용을 도면과 함께 살펴보도록 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
본 발명에 따른 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법은,
PET 필름의 일면에 투명접착제를 도포한 후 니켈실버 시트를 합지하는 제1단계(S10)와,
상기 합지된 니켈실버 시트 표면에 감광성 드라이 필름(Dry film)을 가열된 롤러로 압착하여 라미네이션하는 제2단계(S20)와,
상기 드라이 필름(Dry film) 표면에 워크 필름(Work film)을 올려놓고 UV를 조사하여 필요한 회로부분을 경화시켜 터치부를 포함하는 회로패턴을 형성하는 제3단계(S30)와,
상기 제3단계에서 UV가 조사되지 않은 부분의 드라이 필름(Dry film)을 Na2CO3를 이용한 화학적 방법으로 제거하는 제4단계(S40)와,
상기 제4단계에서 드라이 필름(Dry film)이 제거되면서 외부로 노출된 부분의 니켈실버 시트를 FeCl3를 이용한 화학적 방법으로 제거하여 터치부를 포함하는 연성회로기판(FPCB)을 형성하는 제5단계(S50)와,
상기 연성회로기판(FPCB) 형성 후 남아 있는 드라이 필름(Dry film)을 NaOH를 이용한 화학적 방법(NaOH)으로 제거하는 제6단계(S60)와,
상기 제6단계를 거친 연성회로기판(FPCB)을 건조하는 제7단계(S70)와,
상기 제7단계를 거친 연성회로기판(FPCB)의 터치부에 투명전도성 잉크를 인쇄하는 제8단계(S80)와,
상기 투명전도성 잉크로 인쇄된 터치부 표면에 투명접착제를 도포한 후 투명 PET 필름을 진공 라미네이션하는 제9단계(S90)와,
상기 제9단계를 거친 터치부 표면에 도광판을 부착하는 제10단계(S100)와,
삭제
상기 제10단계를 거쳐 완성된 터치부를 제외한 잔부 테두리 영역을 타발하는 제11단계(S110)를 포함하여 이루어진다.
또한 상기 제조방법을 통해 제조된 투명 연성회로기판(1)은,
비터치부와 터치부를 포함하고,
상기 비터치부는 PET필름층(10), 투명접착제층(20), 니켈실버시트층(30)이 순차적으로 적층되어 구성되고,
상기 터치부는 PET필름층(10), 투명접착제층(20), 니켈실버시트층(30), 투명전도성잉크층(50), 투명 PET 필름층(60) 및 도광판(70)이 순차적으로 적층되어 구성된다.
이하, 본 발명의 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법 및
을 구성하는 각 단계별 기술 구성에 대해 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
1. 제1단계(S10)
본 제1단계(S10)는 투명 PET 필름의 일면에 투명접착제를 도포한 후 니켈실버 시트를 합지하는 단계이다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, PET필름층(10) 상부로 투명접착제층(20) 및 니켈실버시트층(30)이 순차적으로 적층된 구조를 이루는 단계이다.
보다 상세하게는, 45 ~ 55 ㎛의 투명 PET 필름의 일면에 18 ~ 22 ㎛의 두께로 투명접착제를 도포하고, 그 위로 16 ~ 20 ㎛ 두께의 니켈실버 시트를 합지하는 단계이다.
더욱 구체적으로는, 50 ㎛의 투명 PET 필름의 일면에 20 ㎛의 두께로 투명접착제를 도포하고, 그 위로 18 ㎛ 두께의 니켈실버 시트를 합지한다.
상기 투명 PET 필름은 종래 188 ㎛ 두께를 사용하였으나, 본 발명에서는 45 ~ 55 ㎛ 범위 내의 두께를 갖는, 상대적을 얇은 투명 PET 필름을 사용한다.
이와 같은 얇은 PET 필름을 사용함으로써 터치감응형 표시장치의 전체 두께를 줄일 수 있으며 투명 연성회로기판의 플랙시블(flexible)한 특성을 강화시킬 수 있다.
상기 투명 PET 필름은 종래와 같이 두꺼우면 작업성이 뛰어나고 제조공정 중에 휨 발생 문제를 해결할 수 있으나, 플랙시블(flexible)한 특성이 떨어지고 터치감응형 표시장치의 슬림화를 이루기 어렵다.
본 발명에서는 터치감응형 표시장치의 슬림화와 투명 연성회로기판의 플랙시블(flexible)한 특성을 강화시킬 목적으로, 상기 투명 PET 필름의 두께를 종래 사용되던 투명 PET 필름 두께의 1/3 이상을 줄였다. 그리고 필름의 두께를 줄임으로써 발생될 수 있는 휨 발생문제는 건조공정에서의 온도 조절을 통해 해소하였다.
이에 대해서는 후술하도록 한다.
상기 니켈실버 시트는 구리(Cu) 47.0 ~ 64.0 wt%, 니켈(Ni) 10.0 ~ 25.0 wt%, 아연(Zn) 15.0 ~ 42.0 wt%의 혼합으로 구성된 90 ~ 110 ㎛의 니켈 합금을 압연하여 16 ~ 20 ㎛ 두께의 시트형으로 제작된 것을 사용한다.
상기 니켈실버(Sheet of Nickel Silver;SNS)의 배합예는 다음의 표 1과 같다.
| 배합예 1 | 배합예 2 | 배합예 3 | 배합예 4 | 배합예 5 | ||
| 구리(Cu) | 47.0 wt% | 52.0 wt% | 58.0 wt% | 60.0 wt% | 64.0 wt% | |
| 니켈(Ni) | 25.0 wt% | 22.0 wt% | 18.0 wt% | 13.0 wt% | 10.0 wt% | |
| 아연(Zn) | 28.0 wt% | 26.0 wt% | 24.0 wt% | 27.0 wt% | 26.0 wt% | |
| 합 계 | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% | |
상기 투명접착제는 폴리에스터 폴리올(Polyester polyol) 15.0 ~ 32.0 wt%와,
톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate) 4.5 ~ 6.0 wt%와,
톨루엔(Toluene), 아세톤(Acetone), 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone), 에틸아세테이트(Ethyl Acetate) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 용매(Solvent) 62.0 ~ 79.0 wt%의 혼합으로 구성된다.
구체적인 배합예로는,
폴리에스터 폴리올(Polyester polyol) 100.0 g
톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate) 30.0 g
톨루엔(Toluene), 아세톤(Acetone), 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone), 에틸아세테이트(Ethyl Acetate) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 용매(Solvent) 270.0 g의 혼합으로 구성된다.
상기 니켈실버 시트는 전기 및 열 전도성이 좋고, 내식성이 강하며 부식되지 않아 도금이 불필요하다.
상기 니켈실버 시트(Sheet of nickel Silver;SNS)는 구리(Copper)와 비교하여 초미세 저항을 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판에 구현함으로써 터치(touch)에 대한 감지력 및 감도를 향상시킬 수 있다.
종래 제품들의 대부분은 본 발명과 달리 구리(Copper)를 사용하였으며, 이로 인해 고전압시 타는 문제와, 절곡시 크랙 발생 문제 및 터치감도가 낮아 실용화에 많은 어려움이 있었다.
2. 제2단계(S20) 내지 제6단계(S60)
상기 제2단계(S20) 내지 제6단계(S60)에서 제시된 공정은 니켈실버 시트를 사용하는 점 외에는 연성회로기판(FPCB)의 제조에 있어 일반화된 공지의 기술에 해당하는 것으로서, 각 단계의 기술 구성에 대해 간단히 설명하고 세부적인 기술 내용에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2단계(S20)는 라미네이팅(Laminating) 단계로서, 합지된 니켈실버 시트 표면에 감광성 드라이 필름(Dry film)을 가열된 롤러로 압착하여 라미네이션하는 단계이다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 니켈실버시트층(30) 상부로 드라이 필름층(40)이 적층된 구조를 이루는 단계이다.
상기 제3단계(S30)는 노광(Exposure) 단계로서, 상기 드라이 필름(Dry film) 표면에 워크 필름(Work film)을 올려놓고 UV를 조사하여 필요한 회로부분을 경화시켜 회로패턴을 형성하는 단계이다.
상기 제4단계(S40)는 현상(Developing) 단계로서, 도 2에 도시된 바와 같이, UV가 조사되지 않은 부분의 드라이필름(Dry film)층(40)을 Na2CO3를 이용한 화학적 방법으로 제거하는 단계이다.
상기 제5단계(S50)는 에칭(Etching) 단계로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 드라이필름(Dry film)층(40)이 제거되면서 외부로 노출된 부분의 니켈실버시트층(30)를 FeCl3를 이용한 화학적 방법으로 제거하는 단계이다.
상기 제6단계(S60)는 박리(Stripping) 단계로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 회로형성 후 남아 있는 드라이필름(Dry film)층(40)을 NaOH를 이용한 화학적 방법으로 제거하는 단계이다.
3. 제7단계(S70)
본 제7단계(S70)는 상기 제6단계를 거쳐 형성된 회로를 건조하는 단계로서, 종래 일반적으로 80 ℃에서 건조하는 것과 달리 온도를 낮춰 48 ~ 52 ℃의 온도에서 건조가 이루어진다. 더욱 구체적으로는 50 ℃에서 건조가 이루어진다.
이와 같은 건조온도의 변화는 전술한 바와 같이, 투명 PET 필름 두께 변화와 관련이 있다. 앞서 살펴본 바와 같이 본 발명에서는 투명 PET 필름을 사용함에 있어 터치감응형 표시장치의 전체 두께를 줄이고, 투명 연성회로기판의 플랙시블(flexible)한 특성을 강화시킬 목적으로 종래 사용되던 188 ㎛ 두께를 16 ~ 20 ㎛로 줄였다.
그러나 이와 같이 두께 변화는 휨 발생 문제를 야기하게 되며, 이와 같은 휨 발생문제를 해소하기 위하여, 본 발명에서는 상기 건조온도를 종래 80 ℃이던 것을 48 ~ 52 ℃로 낮춤으로써 해결할 수 있었다.
상기 온도를 낮추더라도 투명 PET 필름의 두께가 얇기 때문에 상기 온도 범위 내에서는 건조 효율을 높이면서 휨 발생문제를 동시에 해결할 수 있다.
4. 제8단계(S80)
본 제8단계(S80)를 포함하여 제11단계(S110)까지는 연성회로기판(FPCB)의 터치부에 대한 제조공정에 해당한다.
즉 본 발명에 따른 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판은 터치를 통해 구동 명령을 내리는 터치부가 별도 구성되며, 상기 제8단계 내지 제11단계는 상기 터치부의 제조공정에 해당한다.
본 단계(S80)는 상기 제7단계를 거쳐 기본 구성이 완성된 연성회로기판(FPCB)의 터치부에 투명전도성 잉크를 인쇄하는 단계이다. 즉 도 2에 도시된 바와 같이, 제6단계 과정을 거친 연성회로기판(FPCB)에서 회로부를 구성하고자 하는 부분에 투명전도성잉크층(50)을 형성하는 단계이다.
상기 터치부는 니켈실버 시트에 의한 회로를 구성하는 부분으로서, 본 단계(S80)에서는 상기 회로를 구성하고 있는 상부로 투명전도성 잉크를 인쇄함으로써 니켈실버와 투명전도성 잉크층의 복합 구조를 이루게 된다.
또한 이와 같은 복합구조는 터치부의 터치감도를 매우 향상시켜줌으로써, 차량 등에 설치되는 터치감응형 표시장치를 통한 각종 메뉴 실행의 정확도 및 빠른 실행이 터치(touch)를 통해 가능하도록 한다.
상기 투명전도성 잉크는 직경이 50 ~ 60 nm인 은나노와이어 분말 0.05 ~ 0.2 wt%와, 에탄올 99.8 ~ 99.95 wt%의 혼합으로 구성된다.
상기 은나노와이어 분말의 직경이 50 nm 미만인 경우에는 투명성이 떨어지는 문제가 있으며, 60 nm를 초과하게 되는 경우에는 잉크의 균질성이 떨어질 우려가 있으므로, 상기 은나노와이어 분말의 직경은 50 ~ 60 nm인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 상기 투명전도성 잉크의 구체적인 배합예로는, 직경이 50 ~ 60 nm인 은나노와이어 분말 0.1 wt%와, 에탄올 99.9 wt%의 혼합으로 구성된다.
5. 제9단계(S90)
본 단계(S90)는 전 단계(S80)에서 투명전도성 잉크로 인쇄된 터치부 표면에 투명접착제를 도포한 후 투명 PET 필름을 진공 라미네이션하는 단계이다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 투명전도성잉크층(50) 상부로 투명접착제층(60) 및 투명PET필름층(70)이 순차적으로 적층된 구조를 이루는 단계이다.
종래 전도성 잉크 위로 접착제를 도포한 후의 라미네이션 방식은 150 ℃에서 30 분 내지 1 시간 동안 열압착하는 것이었으나, 이와 같은 방식은 내부 기포 발생 문제와 투명 PET 필름의 변형 문제가 발생하였다.
본 발명에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 진공 라미네이션 기술을 적용하여 본 단계(S90)를 수행한다. 이때, 상기 진공 라미네이션은 진공 라미네이터 장치를 통해 이루어진다.
6. 제10단계(S100)
본 단계(S100)는 제9단계를 거친 터치부 표면에 도광판을 부착하는 단계이다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 투명PET필름층(70) 상부로 도광판(80)이 적층되는 단계이다.
상기 진공 라미네이션을 통해 투명 PET 필름으로 커버를 형성한 터치부 표면에 OCA(Optically Clear Adhesive) 양면 테이프를 부착한 후, 상기 양면 테이프 위로 도광판을 정렬하여 부착한다. 상기 도광판의 예로는 188 ㎛의 PET 화이트 도광판을 사용한다.
7. 제11단계(S110)
본 단계(S110)는 상기 단계(S100)를 거쳐 완성된 터치부를 제외한 잔부 테두리 영역을 타발하는 단계이다. 본 단계를 거침으로써 본 발명에 따른 투명 연성회로기판(1)이 완성된다.
본 발명은 종래 터치감응형 연성회로기판 제작시에 사용되지 않던 니켈실버시트(Sheet of nickel Silver)를 사용하여, 터치부에서 초미세 저항을 발생시켜 전류 흐름을 좋게 함으로써 종래 출시된 회로 기판과 비교하여 월등히 뛰어난 터치감도를 가지며, 이로 인해 터치를 통한 차량의 스마트 램프, 썬루프 등의 작동명령이 정확하면서도 손쉽게 이루어질 수 있도록 하고,
또한 연성회로기판 제조에 사용되는 PET 필름의 두께를 종래와 비교하여 1/3 이하의 두께를 유지하면서도 건조과정에서 발생되는 휨 발생문제를 해소함으로써, 터치감응형 표시장치의 두께를 전체적으로 줄일 수 있는 효과를 제시함으로써 산업상 이용가능성이 크다.
1 : 투명회로 10: PET필름층
20: 투명접착제층 30: 니켈실버시트층
40: 드라이필름층 50: 투명전도성잉크층
60: 투명PET필름층 70: 도광판
20: 투명접착제층 30: 니켈실버시트층
40: 드라이필름층 50: 투명전도성잉크층
60: 투명PET필름층 70: 도광판
Claims (7)
- 합지, 라미네이션, 노광, 현상, 에칭, 박리 및 건조의 일련의 과정을 포함하는 연성회로기판(FPCB) 제조방법에 있어서,
PET 필름의 일면에 투명접착제를 도포한 후 니켈실버 시트를 합지하는 제1단계(S10)와,
상기 합지된 니켈실버 시트 표면에 감광성 드라이 필름(Dry film)을 가열된 롤러로 압착하여 라미네이션하는 제2단계(S20)와,
상기 드라이 필름(Dry film) 표면에 워크 필름(Work film)을 올려놓고 UV를 조사하여 필요한 회로부분을 경화시켜 회로패턴을 형성하는 제3단계(S30)와,
상기 제3단계에서 UV가 조사되지 않은 부분의 드라이 필름(Dry film)을 Na2CO3를 이용한 화학적 방법으로 제거하는 제4단계(S40)와,
상기 제4단계에서 드라이 필름(Dry film)이 제거되면서 외부로 노출된 부분의 니켈실버 시트를 FeCl3를 이용한 화학적 방법으로 제거하여 연성회로기판(FPCB)을 형성하는 제5단계(S50)와,
상기 연성회로기판(FPCB) 형성 후 남아 있는 드라이 필름(Dry film)을 NaOH를 이용한 화학적 방법(NaOH)으로 제거하는 제6단계(S60)와,
상기 제6단계를 거친 연성회로기판(FPCB)을 건조하는 제7단계(S70)와,
상기 제7단계를 거친 연성회로기판(FPCB)에서 터치부를 형성하고자 하는 부분에 투명전도성 잉크를 인쇄하는 제8단계(S80)와,
상기 투명전도성 잉크로 인쇄된 터치부 표면에 투명접착제를 도포한 후 투명 PET 필름을 진공 라미네이션하는 제9단계(S90)와,
상기 제9단계를 거친 터치부 표면에 도광판을 부착하는 제10단계(S100)와,
상기 제10단계를 거쳐 완성된 터치부를 제외한 잔부 테두리 영역을 타발하는 제11단계(S110)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
니켈실버 시트는 Cu 47.0 ~ 64.0 wt%, Ni 10.0 ~ 25.0 wt%, Zn 15.0 ~ 42.0 wt%의 혼합으로 구성된 90 ~ 110 ㎛의 니켈 합금을 압연하여 16 ~ 20 ㎛ 두께의 시트형으로 제작된 것을 특징으로 하는 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
제1단계는 45 ~ 55 ㎛의 투명 PET 필름의 일면에 18 ~ 22 ㎛의 두께로 투명접착제를 도포하고, 그 위로 16 ~ 20 ㎛ 두께의 니켈실버 시트를 합지하는 것을 특징으로 하는 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
투명접착제는 폴리에스터 폴리올(Polyester polyol) 15.0 ~ 32.0 wt%와,
톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate) 4.5 ~ 6.0 wt%와,
톨루엔(Toluene), 아세톤(Acetone), 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone), 에틸아세테이트(Ethyl Acetate) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 용매(Solvent) 62.0 ~ 79.0 wt%의 혼합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
건조는 48 ~ 52 ℃의 온도범위 내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
투명전도성 잉크는,
직경이 50 ~ 60 nm인 은나노와이어 분말 0.05 ~ 0.2 wt%와,
에탄올 99.8 ~ 99.95 wt%의 혼합으로 구성된 것을 특징으로 하는 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법.
- 청구항 1 내지 청구항 6 중 선택되는 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 것으로서,
비터치부와 터치부를 포함하고,
상기 비터치부는 PET필름층(10), 투명접착제층(20), 니켈실버시트층(30)이 순차적으로 적층되어 구성되고,
상기 터치부는 PET필름층(10), 투명접착제층(20), 니켈실버시트층(30), 투명전도성잉크층(50), 투명 PET 필름층(60) 및 도광판(70)이 순차적으로 적층되어 구성되는 투명회로(1)인 것을 특징으로 하는 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 모션인식 투명회로.
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| KR1020190077633A KR102192143B1 (ko) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 니켈실버 시트를 이용한 터치감응형 표시장치의 투명 연성회로기판 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 연성회로기판 |
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