KR102211774B1 - 터치 스크린 패널의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 터치 스크린 패널 - Google Patents

터치 스크린 패널의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 터치 스크린 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치 스크린 패널의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (S1) 캐리어 기판 상에 순차로 적층된 분리층 및 터치 감지 패턴층을 소정 크기로 절단하는 단계; (S2) 표면에 광학기능성 필름이 부착된 라운드형 기재로 상기 터치 감지 패턴층 상에 상기 광학기능성 필름을 접합하면서 캐리어 기판으로부터 분리층 및 터치 감지 패턴층의 적층체를 박리하는 단계;를 포함함으로써, 광학기능성 필름에 터치 감지 패턴을 용이하게 전사하여 박막화를 구현할 수 있으며, 접합 및 박리 공정이 동시에 수행되어 공정의 효율성을 현저히 증가시킬 수 있다. 또한, 캐리어 기판 상에서 안정적으로 적층 공정을 수행함으로써, 제조되는 제품의 불량률을 현저히 저하시킬 수 있는 터치 스크린 패널의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 터치 스크린 패널에 관한 것이다.

Description

터치 스크린 패널의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 터치 스크린 패널{Method of preparing a Touch screen panel and Touch screen panel prepared by using the same}
본 발명은 터치 스크린 패널의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
터치입력방식이 차세대 입력방식으로 각광받으면서 좀더 다양한 전자기기에 터치입력방식을 도입하려는 시도들이 이루어지고 있으며, 따라서 다양한 환경에 적용할 수 있고 정확한 터치인식이 가능한 터치센서에 대한 연구개발도 활발히 이루어지고 있다.
예를 들어, 터치 방식의 디스플레이를 갖는 전자기기의 경우 초경량, 저전력을 달성하고 휴대성이 향상된 초박막의 유연성 디스플레이가 차세대 디스플레이로 주목받으면서 이러한 디스플레이에 적용 가능한 터치센서의 개발이 요구되어 왔다.
유연성 디스플레이란 특성의 손실 없이 휘거나 구부리거나 말 수 있는 유연한 기판상에 제작된 디스플레이를 의미하며, 유연성 LCD, 유연성 OLED, 및 전자종이와 같은 형태로 기술개발이 진행중에 있다.
이러한 유연성 디스플레이에 터치입력방식을 적용하기 위해서는 휘어짐 및 복원력이 우수하고 유연성 및 신축성이 뛰어난 터치센서가 요구된다.
이와 같은 유연성 디스플레이 제조를 위한 필름 터치 센서에 관하여 투명 수지 기재 중에 매설된 배선을 포함하는 배선 기판이 제시되고 있다.
기판상에 금속배선을 형성하는 배선형성공정과, 상기 금속배선을 덮도록 투명 수지 용액을 도포 건조하여 투명 수지 기재를 형성하는 적층 공정 및 상기 기판으로부터 투명 수지 기재를 박리시키는 박리공정을 포함하는 것이다.
이와 같은 제조 방법에서는 박리공정을 원활하게 수행하기 위하여, 실리콘 수지나 불소수지와 같은 유기 박리재, 다이아몬드 라이크 카본(Diamond Like Carbon, DLC) 박막, 산화 지르코늄 박막 등의 무기 박리재를 기판의 표면에 미리 형성시키는 방법을 사용한다.
그러나 무기 박리재를 이용하는 경우, 기판으로부터 기재 및 금속 배선을 박리시킬 때, 배선 및 기재의 박리가 원활하게 진행되지 않아 기판 표면에 금속 배선 및 기재의 일부가 잔류하는 문제가 있으며, 박리재로 사용된 유기 물질이 배선 및 기재의 표면에 묻어나오는 문제가 있다.
즉, 박리재를 이용하더라도 배선기판의 금속배선을 기판으로부터 완벽하게 박리시킬 수 없는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1191865호에서 제시되고 있는 방법은, 금속배선이 매립된 형태의 유연기판을 제조하는 단계에서 빛이나 용매에 의해 제거될 수 있는 희생층, 금속배선 및 고분자 물질(유연기판)을 기판상에 형성시킨 후, 빛이나 용매를 이용하여 희생층을 제거함으로써 금속배선 및 고분자 물질(유연기판)을 기판으로부터 박리시킨다.
하지만, 이와 같은 방법은 대형 사이즈에서의 희생층 제거 공정이 어렵고 공정이 복잡하며, 고온공정이 불가능하여 다양한 필름기재를 사용할 수 없는 문제가 있다.
한국등록특허 제1191865호
본 발명은 공정 효율을 현저히 향상시킨 터치 스크린 패널의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제품의 불량률을 현저히 낮춘 터치 스크린 패널의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 따라 제조된 터치 스크린 패널을 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
1. (S1) 캐리어 기판 상에 순차로 적층된 분리층 및 터치 감지 패턴층을 소정 크기로 절단하는 단계;
(S2) 표면에 광학기능성 필름이 부착된 라운드형 기재로 상기 터치 감지 패턴층 상에 상기 광학기능성 필름을 접합하면서 캐리어 기판으로부터 분리층 및 터치 감지 패턴층의 적층체를 박리하는 단계;를 포함하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
2. 위 1에 있어서, 상기 (S1)단계에서, 캐리어 기판은 제외하고 분리층 및 터치 감지 패턴층을 절단하는 것인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
3. 위 1에 있어서, 상기 (S1)단계에서,상기 소정 크기는 단위 셀 또는 상기 단위 셀의 집합체인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
4. 위 1에 있어서, 상기 (S2)단계에서, 라운드형 기재는 곡률을 갖는 방향으로 일단에서부터 타단까지 캐리어 기판을 순차적으로 가압 및 운동하여,
상기 가압에 의해 광학기능성 필름이 터치 감지 패턴층에 접합되고 상기 운동에 의해 상기 터치 감지 패턴층 및 분리층이 캐리어 기판으로부터 박리되는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
5. 위 4에 있어서, 상기 운동은 상기 라운드형 기재가 상기 일단부터 상기 타단까지 순차적으로 상기 캐리어 기판의 가압된 부분으로부터 이격되는 것인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
6. 위 1에 있어서, 상기 광학기능성 필름의 터치 감지 패턴층과의 접촉면은 점접착층을 구비하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
7. 위 1에 있어서, 상기 라운드형 기재는 광학기능성 필름과의 접촉면에 홈부를 갖는 실리콘 패드를 포함하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
8. 위 1에 있어서, 상기 라운드형 기재는 광학기능성 필름과의 접촉면에 공기를 흡입 또는 방출하는 복수의 홀을 포함하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
9. 위 1에 있어서, 상기 라운드형 기재는 광학기능성 필름과의 접촉면에 점접착층을 구비하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
10. 위 1에 있어서, 상기 광학기능성 필름과 터치 감지 패턴층의 밀착력은 상기 분리층과 캐리어 기판 사이의 박리력 보다 큰, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
11. 위 10에 있어서, 상기 광학기능성 필름과 터치 감지 패턴층의 밀착력은 1 내지 15N/mm인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
12. 위 10에 있어서, 상기 분리층과 캐리어 기판 사이의 박리력은 0.03 내지 1N/mm인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
13. 위 1에 있어서, 상기 터치 감지 패턴층과 상기 분리층 사이의 밀착력은 상기 분리층과 캐리어 기판 사이의 박리력 보다 큰, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
14. 위 1에 있어서, 상기 터치 감지 패턴층과 상기 분리층 사이의 밀착력은 1 내지 15N/mm인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
15. 위 1에 있어서, 상기 라운드형 기재와 광학기능성 필름 사이의 밀착력은 상기 분리층과 캐리어 기판 사이의 박리력 보다 큰, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
16. 위 1에 있어서, 상기 (S1) 단계 이후에, 상기 절단된 각 단위 셀의 터치 감지 패턴층 상의 일측에 연성회로기판을 접합하는 단계(S-1)를 포함하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
17. 위 16에 있어서, 상기 (S2) 단계에서, 상기 라운드형 기재로 접합 및 박리하는 공정은 상기 터치 감지 패턴층 상의 연성회로기판이 접합되지 않는 부분에서 수행되는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
18. 위 1에 있어서, 상기 광학기능성 필름은 광학용투명점착필름(OCA), 편광판, 리타더 및 투명보호필름으로 이루어진 군에서 선택된 중 적어도 하나인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
19. 위 1에 있어서, 상기 (S2) 단계 이후, 분리층의 하부에 보호필름을 접합하는 단계(S2-1)를 더 포함하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
20. 위 1에 있어서, 상기 분리층은 탄성률이 15Mpa 내지 10000Mpa 인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
21. 위 1 내지 20 중 어느 한 항에 따라 제조된 터치 스크린 패널.
본 발명의 터치 스크린 패널의 제조 방법은 광학기능성 필름의 접합 및 캐리어 기판으로부터 상부 적층체의 박리 공정을 동시에 수행할 수 있어, 공정 효율을 현저히 향상시킬 수 있으며, 상기 공정 중에 터치 감지 패턴이 광학기능성 필름에 전사되어 박막화를 구현할 수 있게 한다.
본 발명은 캐리어 기판 상에서 터치 센서를 구현하기 위한 패턴층 형성 등의 공정을 진행하므로, 캐리어 기판이 충분한 지지 역할을 수행하여, 안정적으로 적층 공정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 터치 스크린 패널은 생산성이 높고, 제품의 불량률이 현저히 낮다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 순서도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 터치 스크린 패널의 단면도를 간략하게 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 각 단계별 터치 스크린 패널의 구조를 간략하게 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 (S2) 단계를 간략하게 나타낸 것이다.
본 발명은 터치 스크린 패널의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (S1) 캐리어 기판 상에 순차로 적층된 분리층 및 터치 감지 패턴층을 소정 크기로 절단하는 단계; (S2) 표면에 광학기능성 필름이 부착된 라운드형 기재로 상기 터치 감지 패턴층 상에 상기 광학기능성 필름을 접합하면서 캐리어 기판으로부터 분리층 및 터치 감지 패턴층의 적층체를 박리하는 단계;를 포함함으로써, 광학기능성 필름에 터치 감지 패턴을 용이하게 전사하여 박막화를 구현할 수 있으며, 접합 및 박리 공정이 동시에 수행되어 공정의 효율성을 현저히 증가시킬 수 있다. 또한, 캐리어 기판 상에서 안정적으로 적층 공정을 수행함으로써, 제조되는 제품의 불량률을 현저히 저하시킬 수 있는 터치 스크린 패널의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 도면을 참고하여, 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 순서도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 터치 스크린 패널의 단면도를 간략하게 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 각 단계별 터치 스크린 패널의 구조를 간략하게 나타낸 것이다.
먼저, 캐리어 기판(10) 상에 순차로 분리층(110) 및 터치 감지 패턴층(120)을 적층한다((S1)단계, 도 3의 (S1) 참조).
본 발명은 캐리어 기판(10) 상에 먼저 분리층(110)을 형성하고, 상기 분리층(110) 상에 터치 감지 패턴층(120)를 포함하는 상부 적층체를 형성하는 공정으로 수행되는 바, 상부 적층체들이 캐리어 기판에 지지되어 형성됨으로써, 적층 공정이 안정적으로 수행될 수 있게 한다.
또한, 상기 분리층(110)은 후술하는 캐리어 기판(10)으로부터의 박리 공정시 제거되지 않고, 터치 감지 패턴층(120)을 피복함으로써, 터치 감지 패턴층(120)을 보호할 수 있으며, 기재의 역할을 수행함으로써, 유연성 디스플레이로 사용될 수 있도록 한다.
캐리어 기판(10)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.
분리층(110)은 캐리어 기판(110)으로부터 용이하게 박리되는 것이라면 그 재료는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 고분자 유기막일 수 있으며, 구체적으로는 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 고분자일 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 분리층(110)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 0.1 내지 10㎛일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 0.5㎛일 수 있다. 상기 범위로 형성되는 경우, 초박막화 구현에 적합하다.
상기 분리층(110)은 탄성률이 15Mpa 내지 10000Mpa 일 수 있으며, 바람직하게는 1000 내지 7000Mpa인 것이 본 발명의 효과를 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 분리층(110)은 투과도 98% 내지 100%일 수 있으며, 바람직하게는 99% 이상인 것이 본 발명의 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
캐리어 기판 상에 분리층(110)을 적층하는 공정은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 점접착제층에 의한 적층법, 분리층 형성용 조성물에 의한 적층법 등을 들 수 있다.
상기 점접착체증에의한 적층법의 경우, 당 분야에 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 있으며, 접착제의 도포 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 슬릿 코팅법, 나이프 코팅법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 코팅법, 디스펜서 인쇄법, 노즐 코팅법, 모세관 코팅법 등의 당 분야에 공지된 방법에 의할 수 있다.
상기 분리층 형성용 조성물에 위한 적층법의 경우, 전술한 분리층 소재를 포함하는 조성물을 캐리어 기판에 도포하여 수행될 수 있으며, 도포 방법은 전술한 점착제의 도포 방법이 동일하게 적용될 수 있다.
점착제 또는 분리층 형성용 조성물을 도포한 후, 추가적인 경화 공정을 더 거칠 수 있으며, 경화 방법은 특별히 한정되지 않고 광경화 또는 열경화에 의하거나, 상기 2가지 방법을 모두 사용 가능하다. 광경화 및 열경화를 모두 수행시 그 순서는 특별히 한정되지 않는다.
경화 조건으로는 구체적인 예를 들면, 열경화의 경우 50 내지 300℃에서 1분 내지 60분간 수행 가능하며, 바람직하게는 100 내지 200℃에서 5분 내지 30분간 수행 가능하다. 광경화의 경우 0.01 내지 10J/cm2의 UV를 1초 내지 500초간 조사할 수 있고, 바람직하게는 0.05 내지 1J/ cm2의 UV를 1초 내지 120초간 조사할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 분리층(110)의 적층이 점접착제층을 사용하는 공정으로 수행되는 경우, 캐리어 기판(10)과 분리층(110) 사이에 점접착제층이 형성되게 된다.
이 후, 분리층(110) 상부에 터치 감지 패턴층(120)을 형성한다.
본 발명은 터치 감지 패턴층(120)의 형성 공정이 분리층(110)을 포함하는 캐리어 기판(10) 상에서 수행되므로, 캐리어 기판(10)이 지지 역할을 하여 패턴을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 터치 감지 패턴층(120)을 먼저 형성한 뒤, 연성회로기판(130) 및 광학기능성 필름(140) 등이 적층됨으로써, 터치 감지 패턴층(120) 형성 공정시에 사용되는 식각액 등의 화학 제품이나, 가열 공정 등에 의해 상부 적층체의 손상을 방지할 수 있다.
상기 터치 감지 패턴층(120)은 센싱 전극 및 패드 전극을 포함하는 것일 수 있으며, 센싱 전극은 터치 센서에서 터치가 수행되는 표시부에 대응되는 부분을 의미하고, 패드 전극은 패드부에 대응하는 부분을 의미하며, 상기 패드 전극은 후술하는 연성회로기판(130)과 전기적으로 연결될 수 있다.
터치 감지 패턴층(120)은 전도성 물질이라면 특별한 제한 없이 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.
터치 감지 패턴층(120)의 단위 패턴들은 서로 독립적으로 예컨대 3각형, 4각형, 5각형, 6각형 또는 7각형 이상의 다각형 패턴일 수 있다.
또한, 터치 감지 패턴층(120)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, 터치 감지 패턴층(120)은 불규칙 패턴을 포함할 수 있다. 불규칙 패턴이란 패턴의 형태가 규칙성을 갖지 아니한 것을 의미한다.
터치 감지 패턴층(120)이 금속 나노와이어, 탄소계 물질류, 고분자 물질류 등의 재료로 형성된 경우, 전극 패턴층(40, 50)은 망상 구조를 가질 수 있다.
망상 구조를 갖는 경우, 서로 접촉하여 인접하는 패턴들에 순차적으로 신호가 전달되므로, 높은 감도를 갖는 패턴을 실현할 수 있다.
상기 터치 감지 패턴층(120)을 형성하는 공정은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, PVD(Physical Vapor Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등의 스퍼터링(Sputtering) 공정, 스크린 프린팅(Screen Printing), 그라비아(Gravure), 그라비아오프셋(Gravure Offset) 또는 잉크젯(Intjet) 등의 다이렉트 프린팅(Direct Printing) 공정, 코팅(Coating) 공정, 습식 또는 건식도금 공정 등을 적용할 수 있으며, 목적하는 패턴 모양의 구현을 위해, 포토 에칭법을 적용한 것일 수 있다.
포토에칭법이란 패터닝의 대상이 되는 층 상에 포토레지스트를 도포하고, 도포된 포토레지스트를 마스크를 이용하여 선택적으로 경화시키고, 경화되지 않은 포토레지스트를 현상시켜 제거한 다음, 에칭하여 패턴을 형성하고, 경화된 포토레지스트를 제거하는 당 분야에 공지된 일련의 공정을 거쳐 패턴을 형성하는 방법이다.
포토레지스트의 경우 포지티브형 포토레지스트와 네거티브형 포토레지스트로 구분될 수 있는데, 포지티브형의 경우 UV 노출시에 현상액에 대해 가용성으로 되는 포토레지스트이고, 네거티브형의 경우 UV 노출시에 현상액에 대해 불용성으로 되는 포토레지스트이다.
따라서, 포지티브형을 사용하는 경우 UV에 노출된 부분을 현상시키고, 이후 공정을 거쳐 패턴을 형성할 수 있고, 네거티브형의 경우 UV에 노출되지 않은 부분을 현상시키고, 이후 공정을 거쳐 패턴을 형성할 수 있다.
포토레지스트의 경화시의 조건은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 0.01 내지 10J/cm2의 UV를 1초 내지 500초간 조사할 수 있고, 바람직하게는 0.05 내지 1J/ cm2의 UV를 1초 내지 120초간 조사할 수 있다.
상기 터치 감지 패턴층(120)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 0.5 내지 3㎛일 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 2㎛일 수 있다. 상기 범위로 형성되는 경우, 광투과성 및 전기적 특성 우수하다.
이 후, 캐리어 기판(10) 상에 순차로 적층된 분리층(110) 및 터치 감지 패턴층(120)을 소정 크기로 절단한다(도 3의 (S1) 참조).
상기 절단 공정(S1)에서 캐리어 기판(10)은 함께 절단될 수도 있고, 캐리어 기판(10)은 제외하고, 분리층(110) 및 터치 감지 패턴층(120)만 절단될 수 있다. 이 중, 캐리어 기판(10)을 제외하고 절단하는 경우, 캐리어 기판을 재활용할 수 있어 생산 효율을 더욱 향상시킬 수 있어, 더욱 바람직하다.
또한, 상기 절단 공정(S1)에서 절단되는 크기는 특별히 한정되지 않으며, 적용되는 제품이 요구하는 특성에 따라 적절히 조절 될 수 있으며, 예를 들면, 단위 셀 또는 단위 셀의 집합체의 크기로 절단될 수 있다.
절단 방법은 당 분야에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별한 제한 없이 적용될 수 있으며, 예를 들면, 절삭기에 의한 방법, 레이저를 이용한 방법 등이 적용될 수 있다.
다음으로, 표면에 광학기능성 필름(140)을 구비한 라운드형 기재(20)로 상기 터치 감지 패턴층(120) 상에 상기 광학기능성 필름(140)을 접합하면서 캐리어 기판(10)으로부터 분리층(110) 및 터치 감지 패턴층(120)의 적층체를 박리한다((S2) 단계, 도 3의 (S2) 및 도 4 참조).
본 발명은 라운드형 기재(20)를 사용하여, 광학기능성 필름(140)의 접합 공정과, 캐리어 기판(10)으로부터 분리층(110) 및 터치 감지 패턴층(120)의 상부 적층체를 박리 하는 공정이 동시에 수행되도록 함으로써, 공정 효율을 현저히 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 공정에서 접합 공정에서 터치 감지 패턴이 광학기능성 필름(140)에 전사될 수 있게되어 박막화를 구현할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 라운드형 기재(20)는 표면이 일정 곡률을 가지는 지지체를 의미하며, 상기 일정 곡률를 가지는 표면에 광학 기능성 필름(140)이 부착된 것이다.
상기 라운드형 기재(20)는 표면이 일정 곡률을 가지는 것이라면, 그 모양은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 부채꼴형, 반원형, 원형, 타원형 등 일 수 있으며, 박리 및 접합 동시 동작의 중심축의 안정된 구동 측면에서 원형의 기재를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 라운드형 기재(20)는 전술한 공정을 수행할 수 있는 것으로서, 예를 들면, 광학기능성 필름(140)과의 접촉면에 홈부를 갖는 실리콘 패드를 포함하는 것일 수 있으며, 이 경우, 접합 공중(후술하는 가압 공정)에서 홈부와 그 주변에 발생한 압력 차이로 인하여, 상기 광학 기능성 필름(140)이 터치 감지 패턴층(120)에 접합될 수 있게 된다.
또는, 상기 라운드형 기재(20)는 광학기능성 필름(140)과의 접촉면에 공기를 흡입 또는 방출하는 복수의 홀을 포함할 수 있으며, 이 경우, 공기의 흡입에 의해 광학기능성 필름(140)이 기재(20)에 부착되어 있다가, 기재(20)가 캐리어 기판(10)을 가압하면서, 상기 홀을 통해 공기가 방출되어, 상기 광학 기능성 필름(140)이 터치 감지 패턴층(120)에 접합될 수 있게 된다.
상기 (S2) 단계를 도 4를 참고하여, 보다 구체적으로 설명하면, 표면에 광학기능성 필름(140)을 포함하는 라운드형 기재(20)는 곡률을 갖는 방향으로 일단에서부터 타단까지 캐리어 기판(10)을 순차적으로 가압 및 운동하는 것일 수 있으며, 이 경우, 상기 가압에 의해 광학기능성 필름(140)이 터치 감지 패턴층(120)에 접합되며, 접합과 동시에 광학기능성 필름(140)에 터치 감지 패턴이 전사되게 된다. 또한, 상기 운동에 의해 상기 터치 감지 패턴층(120) 및 분리층(110)이 캐리어 기판(10)으로부터 박리될 수 있게 된다.
상기 라운드형 기재(20)의 운동은 라운드형 기재(20)가 상기 일단부터 상기 타단까지 순차적으로 상기 캐리어 기판의 가압된 부분으로부터 이격되는 것일 수 있으며, 이 경우, 이격되는 부분에서 터치 감지 패턴층(120) 및 분리층(110)이 캐리어 기판(10)으로부터 박리될 수 있게 된다.
본 발명에서 사용되는 광학기능성 필름(140)의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 광학용투명점착필름(OCA), 편광판, 리타더, 투명보호필름 등일 수 있으며, 이들은 필요에 따라 단독으로 또는 두층으로 적층되어 사용될 수 있다.
편광판일 경우, LCD 결합형, OLED 결합형, CF결합형 등 본 발명이 적용되는 제품이 요구하는 물성에 따라 적절히 변경되어 적용 될 수 있다.
리타더는 고분자필름의 일축 연신, 이축 연신, 고분자코팅, 액정코팅의 방법으로 제조된 필름이며, 일반적으로 디스플레이의 시야각보상, 색감개선, 빛샘개선, 색미조절 등의 광학특성 향상 및 조절을 위하여 사용된다.
투명보호필름으로는 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, 폴리염화비닐 및 사이클로 올레핀으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물로 제조된 필름일 수 있다.
또한, 상기 투명보호필름은 전술한 재료로 형성된 고분자 필름의 표면 또는 내부에 ITO, IZO 등과 같은 전도성 물질이 포함된 것일 수 있다.
또한, 상기 투명보호필름은 등방성 필름일 수 있으며, 이 경우, 면내 위상차(Ro, Ro=[(nx-ny)ⅹd], 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]ⅹd) 가 -90nm 내지 +75nm이며, 바람직하게는 -80nm 내지 +60nm, 특히 -70nm 내지 +45nm가 바람직하다.
상기 (S2) 단계에서, 상기 광학기능성 필름(140)의 접합은 점접착층을 매개로 수행될 수 있으며, 이 경우, 광학기능성 필름(140)과 터치 감지 패턴층(120)의 접촉면에 점접착제층이 형성되게 된다.
본 발명에서, 상기 분리층(110)과 캐리어 기판(10)은 (S2)단계에서 용이하게 분리되는 것이 바람직하며, 이러한 측면에서, 상기 분리층(110)과 캐리어 기판(10) 사이의 박리력은 0.03 내지 1 N/mm인 것이 좋다. 상기 범위를 만족하는 경우, (S2) 단계에서, 광학기능성 필름(140)의 접합과 캐리어 기판으로부터 분리층(110) 및 터치 감지 패턴층(130)을 포함하는 적층체의 박리 공정이 동시에 수행되는 것이 더욱 용이하여 공정 효율성을 더욱 향상시킬 수 있는 것으로 판단된다.
또한, 상기 (S2) 단계에서, 각 층은 광학 기능성 필름(140)의 터치 감지 패턴층(120)에 접합 공정 및 캐리어 기판(10)으로부터 상부 적층체의 박리 공정이 용이하게 수행될 수 있는 것이라면, 그 물성이 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 광학기능성 필름(140)과 터치 감지 패턴층(120) 사이의 밀착력은 상기 분리층(110)과 캐리어 기판(10) 사이의 박리력 보다 큰 것일 수 있으며, 이 경우, 상기 접합 및 박리 공정이 동시에 수행되는 것이 용이하므로, 공정 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 조건에서, 광학기능성 필름(140)과 터치 감지 패턴층(120)의 사이의 밀착력은 1 내지 15N/mm일 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 10N/mm, 더욱 바람직하게는 바람직하게는 1 내지 5N/mm일 수 있으며, 이 경우, 접합 및 박리 공정이 용이하게 수행될 수 있는 것으로 판단된다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 상기 터치 감지 패턴층(120)과 분리층(110) 사이의 밀착력은 상기 분리층(110)과 캐리어 기판(10) 사이의 박리력 보다 큰 것일 수 있으며, 이 경우, 광학기능성 필름(140)의 접합과 캐리어 기판으로부터 분리층(110) 및 터치 감지 패턴층(130)을 포함하는 적층체의 박리 공정이 동시에 수행되는 것이 용이하므로, 공정 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 조건에서, 터치 감지 패턴층(120)과 분리층(110) 사이의 밀착력은 1 내지 15N/mm일 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 5N/mm일 수 있으며, 이 경우, 접합 및 박리 공정이 용이하게 수행될 수 있는 것으로 판단된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 라운드형 기재(20)와 광학기능성 필름(140) 사이의 밀착력은 상기 분리층(110)과 캐리어 기판(10) 사이의 박리력 보다 큰 것일 수 있으며, 이 경우, 광학기능성 필름(140)의 접합과 캐리어 기판으로부터 분리층(110) 및 터치 감지 패턴층(130)을 포함하는 적층체의 박리 공정이 동시에 수행되는 것이 용이하므로, 공정 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 조건에서, 터치 감지 패턴층(120)과 분리층(110) 사이의 밀착력은 3 내지 15N/mm일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 10N/mm일 수 있으며, 이 경우, 접합 및 박리 공정이 용이하게 수행될 수 있는 것으로 판단된다.
본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법은 상기 (S1) 단계 이후에, 상기 절단된 각 단위 셀의 터치 감지 패턴층 상의 일측에 연성회로기판을 접합하는 단계(S-1)를 더 포함하는 것일 수 있다((S1-1) 단계, 도 3의 (S1-1) 참조).
상기 연결 방법은 구체적으로는 이방도전성 필름을 사용한 것일 수 있다.
이방도전성 필름은 경화성 수지에 전도성 입자인 도전볼이 분산된 형태를 가질 수 있으며, 상기 도전볼은 니켈 또는 니켈, 금 합금일 수 있으며, 경화성 수지는 아크릴계 또는 에폭시계 수지일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 이방도전성 필름에 의한 접합 공정은 구체적으로, 먼저, 터치 감지 패턴층(120)의 각 패턴 상에 이방도전성 필름을 위치시킨 다음 가열 및 가압함으로써, 각 패턴과 접속시킨다. 이 후, 연성회로기판(130)을 이방도전성 필름과 접속시킴으로써, 연성회로기판(130)이 터치 감지 패턴층(120)과 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.
연성회로기판(130)은 접합되어 터치 감지 패턴층(120)과 전기적으로 연결되며, 터치 감지 패턴층(120)의 패드 전극과 연결된 것일 수 있다.
또한, 연성회로기판을 접합하는 경우, 라운드형 기재로 접합 및 박리하는 공정((S2) 단계) 은 상기 터치 감지 패턴층 상의 연성회로기판이 접합되지 않는 부분에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법은 상기 (S2) 공정 이후에, 분리층(110)의 하부에 보호필름(100)을 접합하는 단계(S2-1)를 더 포함할 수 있다.
상기 보호필름(100)의 종류는 특별히 한정되지 않으나 전술한 광학기능성 필름(140)의 투명보호필름의 소재가 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명은 전술한 공정을 통해, 터치 스크린 패널을 제조함으로써, 광학기능성 필름의 접합과 캐리어 기판으로부터의 상부 적층체의 박리 공정을 동시에 수행할 수 있게 하여, 공정의 효율성을 현저히 증가시킬 수 있으며, 상기 공정 중에 터치 감지 패턴이 광학기능성 필름에 전사되어 박막화를 구현할 수 있게 한다.
또한, 캐리어 기판 상에서 안정적으로 적층 공정을 수행함으로써, 제조되는 제품의 불량률을 현저히 저하시킬 수 있다.
본 발명은 전술한 터치 스크린 패널의 제조방법에 따라 제조된 터치 스크린 패널에 관한 것이다. 본 발명에 따른 터치 스크린 패널은 당 분야에 통상적으로 사용되는 다른 구성들을 특별한 제한 없이 더 포함할 수 있다.
10: 캐리어 기판 20: 라운드형 기재
110: 분리층 120: 터치 감지 패턴층
130: 연성회로기판 140: 광학기능성 필름
150: 보호 필름

Claims (21)

  1. (S1) 캐리어 기판 상에 순차로 적층된 분리층 및 터치 감지 패턴층을 소정 크기로 절단하는 단계; 및
    (S2) 표면에 광학기능성 필름이 부착된 라운드형 기재로 절단된 상기 터치 감지 패턴층 상에 상기 광학기능성 필름을 접합하면서 동시에 캐리어 기판으로부터 분리층 및 터치 감지 패턴층의 적층체를 박리하는 단계;를 포함하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 (S1)단계에서, 캐리어 기판은 제외하고 분리층 및 터치 감지 패턴층을 절단하는 것인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 (S1)단계에서,상기 소정 크기는 단위 셀 또는 상기 단위 셀의 집합체인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 (S2)단계에서, 라운드형 기재는 곡률을 갖는 방향으로 일단에서부터 타단까지 캐리어 기판을 순차적으로 가압 및 운동하여,
    상기 가압에 의해 광학기능성 필름이 터치 감지 패턴층에 접합되고 상기 운동에 의해 상기 터치 감지 패턴층 및 분리층이 캐리어 기판으로부터 박리되는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 운동은 상기 라운드형 기재가 상기 일단부터 상기 타단까지 순차적으로 상기 캐리어 기판의 가압된 부분으로부터 이격되는 것인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 광학기능성 필름의 터치 감지 패턴층과의 접촉면은 점접착층을 구비하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 라운드형 기재는 광학기능성 필름과의 접촉면에 홈부를 갖는 실리콘 패드를 포함하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 라운드형 기재는 광학기능성 필름과의 접촉면에 공기를 흡입 또는 방출하는 복수의 홀을 포함하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 라운드형 기재는 광학기능성 필름과의 접촉면에 점접착층을 구비하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 광학기능성 필름과 터치 감지 패턴층의 밀착력은 상기 분리층과 캐리어 기판 사이의 박리력 보다 큰, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 광학기능성 필름과 터치 감지 패턴층의 밀착력은 1 내지 15N/mm인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 분리층과 캐리어 기판 사이의 박리력은 0.03 내지 1N/mm인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 터치 감지 패턴층과 상기 분리층 사이의 밀착력은 상기 분리층과 캐리어 기판 사이의 박리력 보다 큰, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 터치 감지 패턴층과 상기 분리층 사이의 밀착력은 1 내지 15N/mm인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 라운드형 기재와 광학기능성 필름 사이의 밀착력은 상기 분리층과 캐리어 기판 사이의 박리력 보다 큰, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 (S1) 단계 이후에, 상기 절단된 각 단위 셀의 터치 감지 패턴층 상의 일측에 연성회로기판을 접합하는 단계(S-1)를 포함하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 (S2) 단계에서, 상기 라운드형 기재로 접합 및 박리하는 공정은 상기 터치 감지 패턴층 상의 연성회로기판이 접합되지 않는 부분에서 수행되는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  18. 청구항 1에 있어서, 상기 광학기능성 필름은 광학용투명점착필름(OCA), 편광판, 리타더 및 투명보호필름으로 이루어진 군에서 선택된 중 적어도 하나인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  19. 청구항 1에 있어서, 상기 (S2) 단계 이후, 분리층의 하부에 보호필름을 접합하는 단계(S2-1)를 더 포함하는, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  20. 청구항 1에 있어서, 상기 분리층은 탄성률이 15Mpa 내지 10000Mpa 인, 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  21. 청구항 1 내지 20 중 어느 한 항에 따라 제조된 터치 스크린 패널.
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