KR102238788B1

KR102238788B1 - 터치스크린 패널 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102238788B1
Application number: KR1020140048726A
Authority: KR
Inventors: 조영한
Original assignee: 미래나노텍(주)
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2021-04-09
Also published as: KR20150122454A

Abstract

터치스크린 패널 및 이를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명은 일면에 전극재를 구비하는 제1기재층 ; 상기 전극재와 마주하는 일면에 일정두께의 점착층을 구비하는 제2기재층을 포함하되, 상기 점착층을 매개로 제1기재층과 제2기재층을 합착하여 상기 전극재가 점착층에 매립배치된 감지기판 및 상기 제2기재층 상에 배치된 다른 감지기판을 합착한 적층체를 포함하고, 상기 적층체의 외측테두리에 서로 다른 전극을 갖는 감지기판의 전극재와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인을 구비한다.

Description

터치스크린 패널 및 그 제조방법{Touch Screen Panel and Method for Fabricating the same}

본 발명은 터치스크린 패널 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 층간에 에어갭의 발생없이 소재를 적층하여 합착할 수 있어 추가적인 갭필링을 근본적으로 사전에 차단할 수 있고, 전극재의 잉여분 발생없이 그리고 자동화공정을 곤란하게 하는 에칭공정의 필요없이 전극재를 형성할 수 있는 한편, 휨변형이 자유로운 플랙시블(flexible)한 패널제품을 구현할 수 있는 터치스크린 패널 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 터치스크린 패널(Touch Screen Panel)은 컴퓨터, 태블릿 및 휴대 단말기와 같은 전자기기에서 터치방식으로 데이터를 입력하기 위한 수단으로써 널리 사용되고 있다.

이러한 터치스크린 패널은 보호기능을 갖는 커버유리, 센싱기능을 갖는 터치스크린 패널 및 디스플레이기능을 갖는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix OrganicLight Emitting Diode) 등과 같은 표시장치를 포함하여 하나의 모듈구조로 제작되어 제품에 적용될 수 있다.

그리고, 모듈화되는 터치스크린 패널은 상기 터치스크린 패널을 표시장치위에 부가하거나 표시장치 내에 내장 설계되도록 디스플레이 밀착형인 On-cell 방식 또는 In-cell 방식으로 분류되거나 한 장이나 두 장의 강화유리와 터치스크린 패널을 부착하는 강화유리 밀착형인 G1,G1F 및 G2 방식등으로 분류될 수 있다.

상기 표시장치 또는 강화유리와 밀착되는 터치스크린 패널은 터치 센싱형태에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식 및 적외선 방식으로 분류된다.

상기 터치스크린 패널은 투명하고 저항값이 낮은 특성을 갖는 투명전극인 산화인듐(ITO)을 전극재 소재로 하여 이를 코팅 또는 증착시킨 필름을 2장 적층하는 GFF방식이 많이 사용되는데. 이러한 방식은 수율도 좋고 대량생산이 가능한 장점이 있지만, ITO 필름의 주원료인 인듐(Indium)의 생산이 특정국가(중국)에 집중되어 인듐 생산량의 제한에 따라 인듐 소재가격이 상승되고, 이로 인하여 제품의 제조원가를 상승시키는 문제점이 있었다.

이에 따라 터치스크린 패널의 제작시 제조원가의 대략 40%를 차지하는 ITO 필름을 메탈 메쉬(Metal mesh)나 은나노 와이어(Ag nanowire), 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(Graphene) 등으로 대체하려는 시도가 적극적으로 이루어지고 있다.

한편, 터치스크린 패널의 전극재인 ITO를 대체하는 다양한 소재 중 금속 그물망형태인 메탈 메쉬를 이용하여 터치스크린 패널 및 터치스크린 패널을 구현하는 방법은 도 1a 내지 도 1e에 도시한 바와 같이, 일정두께의 유리기판(10)의 일측면에 에칭방식으로 격자형태의 요홈(12)을 형성하고, 기제작된 메탈 메쉬(20)를 상기 요홈(12)에 삽입배치한다.

이때, 상기 요홈(12)에 삽입되지 않고 유리기판(10)의 외측으로 돌출되거나 상기 요홈의 외측으로 돌출되는 잉여분의 메탈메쉬(20)는 커버유리(40)와의 합지공정과 전극라인을 연결하는 공정을 위해서 제거되어야 한다.

이어서, 상기 메탈메쉬(20)가 요홈(12)에 삽입배치되어 채워진 유리기판(10)은 커버유리(40)를 일체로 부착하여 합지할 수 있도록 OCA(Optical Clean Adhesive)와 같은 점착제(30)를 구비한다.

그리고, 절연층을 매개로 하여 메탈메쉬(20)가 구비된 유리기판(10)를 서로 다른 전극층을 형성하도록 상하적층한 다음, 유리기판(10)의 외측테두리에는 터치센서기능을 수행할 수 있도록 도전용 전극라인을 연결함으로써 터치스크린 패널을 제조완성하게 되고, 이러한 터치스크린 패널은 표시장치와 결합되어 터치스크린 패널을 제조완성하게 되는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 제조공정에서 상기 유리기판(10)의 요홈(12)에 채워진 메탈메쉬(20)로부터 제거된 잉여분을 재활용하는 것이 곤란하고, 잉여분을 제거하는 공정을 수반하기 때문에 폐기처리되는 메탈메쉬의 잉여분과 더불어 제거공정에 의해서 전체적인 공정이 길어지고, 제조원가를 상승시키는 요인으로 작용하였다.

또한, 기제작된 메탈메쉬(20)를 요홈(12)에 삽입배치하는 공정과 더불어 유리기판(10)의 외측으로 돌출된 메탈메쉬(20)를 제거하는 공정이 수작업으로 이루어지기 때문에 터치스크린 패널을 제조하는 공정을 완전 자동화하는데 한계가 있었다.

그리고, 상기 유리기판(10)에 구비되는 점착제(30)를 매개로 하여 커버유리(40)를 적층하여 합지하는 공정에서 상기 요홈(12)에 채워진 메탈메쉬(20)의 상단과 상기 요홈(12)이 형성된 유리기판(10)의 표면사이에 높이차가 발생하게 되면 커버유리(40)와 점착제사이에 기포가 채워진 에어갭을 형성하게 되고, 상기 에어갭을 제거하는 갭 필링(Gap Filling)작업을 수반하게 되고, 갭 필링 공정의 불량과 부착 불균형에 기인하여 터치스크린 패널 및 이를 적용한 패널의 제품불량을 초래하였다.

이와 더불어, 상기 유리기판(10)과 커버유리(40)를 합지하여 터치스크린 패널을 제조완성하는 최종단계에서의 불량발생시 전체 패널을 폐기처리해야만 하기 때문에 제품수율을 저하시킴은 물론 제조원가를 상승시키는 문제점이 있었다.

(특허문헌 1) KR10-1322333 B1

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 층간에 에어갭의 발생없이 소재를 적층하여 합착할 수 있어 갭필링을 근본적으로 사전에 차단할 수 있고, 전극재의 잉여분 발생없이 그리고 자동화공정을 곤란하게 하는 에칭공정의 필요없이 전극재를 형성할 수 있는 한편, 휨변형이 자유로운 플랙시블(flexible)한 패널제품을 구현할 수 있는 터치스크린 패널 및 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 일면에 전극재를 구비하는 제1기재층 ; 상기 전극재와 마주하는 일면에 일정두께의 점착층을 구비하는 제2기재층을 포함하되, 상기 점착층을 매개로 제1기재층의 상면과 제2기재층의 하면을 합착하는 과정에서 상기 제2기재층의 전극재가 반경화 또는 반응고 상태의 점착제로 이루어지는 점착층에 매립되어 배치되는 감지기판 및 상기 감지기판의 제2기재층 상에 다른 감지기판을 배치하고, 상기 감지기판과 다른 감지기판과의 사이에 개재되는 절연층을 매개로 상하 합착되어 제조되는 적층체를 포함하고, 상기 적층체의 외측테두리에 서로 다른 전극을 갖도록 상하배치된 감지기판의 전극재와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인을 구비하는 터치스크린 패널을 제공한다.
또한, 본 발명은 일면에 전극재를 구비하는 제1기재층 ; 상기 전극재와 마주하는 일면에 일정두께의 점착층을 구비하는 제2기재층을 포함하되, 상기 점착층을 매개로 제1기재층의 상면과 제2기재층의 하면을 합착하는 과정에서 상기 제2기재층의 전극재가 반경화 또는 반응고 상태의 점착제로 이루어지는 점착층에 매립되어 배치되는 감지기판 및 상기 제1,2기재층 중 적어도 어느 하나가 분리제거된 감지기판과 다른 감지기판이 상하 합착되어 제조되는 적층체를 포함하고, 상기 적층체의 외측테두리에 서로 다른 전극을 갖도록 상하배치된 감지기판의 전극재와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인을 구비하는 터치스크린 패널을 제공한다.

바람직하게, 상기 전극재는 격자패턴을 갖는 메탈 메쉬(Metal mesh), 은나노 와이어(Ag nano-wire), 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(Graphene) 중 어느 하나이다.

바람직하게, 상기 전극재는 상기 제1기재층의 일면 전체 또는 부분적으로 도포되는 접착층을 매개로 상기 제1기재층에 구비된다.

바람직하게, 상기 제1기재층 또는 제2기재층은 광투과성 유리소재로 이루어지거나 광투과성 필름소재로 이루어진다.

삭제

더욱 바람직하게, 상기 제1기재층과 제2기재층은 가요성 소재로 이루어진다.

바람직하게, 상기 제1기재층과 제2기재층은 서로 다른 점도를 갖는 소재로 이루어진다.

더욱 바람직하게, 상기 제1기재층은 상기 제2기재층보다 상대적으로 높은 점도를 갖는 소재로 이루어진다.

바람직하게, 상기 제1기재층은 상기 전극재와 점착층으로부터 분리제거되는 이형필름재로 이루어진다.

더욱 바람직하게, 상기 이형필름재는 코로나 처리된 수지층과, 상기 수지층의 표면에 실리콘이형제, 백금촉매, 톨루엔, 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone)이 일정비율로 배합된 혼합액을 일정두께로 코팅하여 건조시킨 코팅층을 포함한다.

더욱 바람직하게, 상기 수지층은 50 ~ 75㎛의 일정두께로 구비된다.

바람직하게, 상기 제1기재층은 상기 제2기재층보다 상대적으로 큰 점착력을 발생시킬 수 있는 소재로 이루어진다.

더욱 바람직하게, 상기 제1기재층은 40±5gf/in2 의 점착력을 발생시키는 소재로 구비되거나 상기 제2기재층은 10±3gf/in2 의 점착력을 발생시키는 소재로 구비된다.

바람직하게, 상기 점착층은 30 wt% 내지 40wt% 의 고형분 함량비를 갖는 점착제로 구비된다.

바람직하게, 상기 점착층은 1,000 cps ~ 2,000 cps 의 점도를 갖는 점착제로 구비된다.

바람직하게, 상기 점착층은 상기 제2기재층의 일면에 부착되는 필름상의 OCA로 이루어지거나 상기 제2기재층의 일면에 도포되는 수지액상의 OCR로 구비된다.

또한, 본 발명은 일면에 전극재를 구비하는 제1기재층을 제공하는 단계 ; 상기 전극재와 마주하는 일면에 일정두께의 점착층을 구비하는 제2기재층을 제공하는 단계 ; 상기 전극재가 점착층에 매립배치되도록 상기 점착층을 매개로 상기 제1기재층의 상면과 제2기재층의 하면을 합착하는 단계 ; 상기 제1기재층과 제2기재층 중 어느 하나가 분리제거된 감지기판을 제공하는 단계 ; 상기 감지기판과 다른 감지기판을 상하 합착하여 적층한 적층체를 제공하는 단계 및 상기 적층체의 외측테두리에 서로 다른 전극을 갖도록 상하배치된 감지기판의 전극재와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인을 형성하는 단계;를 포함하는 터치스크린 패널 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 일면에 전극재를 구비하는 제1기재층을 제공하는 단계 ; 상기 전극재와 마주하는 일면에 일정두께의 점착층을 구비하는 제2기재층을 제공하는 단계 ; 상기 전극재가 점착층에 매립배치되도록 상기 점착층을 매개로 상기 제1기재층의 상면과 제2기재층의 하면을 합착하는 단계 ; 상기 제1기재층과 제2기재층이 모두 분리제거되거나 상기 제1,2기재층 중 어느 하나가 분리제거된 감지기판을 제공하는 단계 ; 상기 감지기판과 적어도 하나의 절연층을 매개로 다른 감지기판을 합착한 적층체를 제공하는 단계 및 상기 적층체의 외측테두리에 서로 다른 전극을 갖도록 상하배치된 감지기판의 전극재와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인을 형성하는 단계;를 포함하는 터치스크린 패널 제조방법을 제공한다.

바람직하게, 상기 제1기재층을 제공하는 단계는 일면에 전극재를 사전에 설정된 패턴으로 인쇄하여 형성하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 상기 제1기재층과 제2기재층을 합착하는 단계는 상기 점착층의 반경화 또는 반응고상태에서 이루어진다.

바람직하게, 상기 감지기판을 제공하는 단계 이후에, 상기 점착층을 완전경화 또는 완전응고시켜 고형화하거나 가요성을 갖도록 고형화하는 고형단계를 추가 포함한다.

바람직하게, 상기 감지기판을 제공하는 단계는 상기 제1기재층과 제2기재층 중 어느 하나를 선행하여 분리제거하거나 동시에 제거하는 단계를 추가 포함한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 기재층에 형성된 전극재를 다른 기재층에 구비된 반응고 또는 반경화상태의 점착층내에 매립배치함으로써 서로 인접하는 층들간의 합착 및 합지시 에어갭의 발생을 최대한 방지할 수 있고, 기판을 에칭하는 공정을 배제할 수 있기 때문에 합착 및 합지 후 갭필링과 같은 후공정을 근본적으로 사전에 차단하고, 제조공정을 완전 자동화하여 단기간 내에 대량생산이 가능해지고, 제품불량을 낮추어 제품수율을 높이고, 제품신뢰성을 높일 수 있다.

(2) 터치스크린 패널의 핵심부품인 감지기판에 가요성을 부여할 수 있기 때문에 외력에 의하여 휨변형이 자유롭게 이루어지도록 플랙시블(flexible)한 터치스크린 패널을 제조할 수 있고, 이로 인하여 수요가의 다양한 요구에 대응하고, 신뢰성을 높일 수 있다.

(3) 재활용이 곤란한 전극재의 잉여분 발생이 없도록 전극재를 감지기판에 롤투롤 인쇄방식으로 구현할 수 있고, 연속적인 공정으로 기재층을 합착하여 공정자동화를 구현할 수 있기 때문에 제조원가를 낮추어 가격경쟁력을 높일 수 있다.

도 1a 내지 도 1e 은 일반적인 터치스크린 패널을 제조하는 공정을 도시한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널에 채용되는 감지기판을 도시한 것으로서,
(a)는 단면도이고,
(b)는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널에 채용되는 감지기판을 도시한 것으로서,
(a)는 단면도이고,
(b)는 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널을 도시한 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널을 도시한 단면도이다.
도 4c는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널에 채용되는 감지기판에 보호층을 접착한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예와 제2실시예에 따른 터치스크린 패널에 채용되는 제2기층에 점착층이 적용되는 것을 도시한 개략도이다.
(a)는 점착층이 OCA 인 경우이고,
(b)는 점착층이 OCR 인 경우이다.
도 6a 내지 도 6e은 본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널을 제조하는 공정도이다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널을 제조하는 공정도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 제1실시 예에 따른 터치스크린 패널은 도 2a 와 도 2b 에 도시한 바와 같이, 제1기재층(110), 제2기재층(120) 및 이들 사이에 개재되어 일정크기의 점착력을 발생시키는 점착층(140)에 매립되고, 터치시 감지기능을 수행하도록 전극역활을 수행하는 전극재(130)를 포함한다.

상기 제1기재층(110)은 일면에 전극재(130)를 일체로 구비하는 얇은 두께의 박층으로 구비되고, 상기 제2기재층(120)은 상기 전극재와 마주하는 일면에 일정두께의 점착층(140)을 일체로 구비하는 얇은 두께의 박층으로 구비될 수 있다.

상기 제1기재층(110)에 구비되는 전극재(130)는 격자패턴을 갖는 메탈 메쉬(Metal mesh), 은나노 와이어(Ag nano-wire), 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(Graphene) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 전극재(130)는 상기 제1기재층(110)의 일면에 사전에 설정된 패턴에 따라 인쇄되는 것이 바람직하며, 상기 제1기재층(110)의 일면에는 상기 전극재의 패턴인쇄 전에 상기 제1기재층(110)과의 접착력을 높일 수 있도록 상기 제1기재층(110)의 일면 전체 또는 부분적으로 도포되고, 점착도 가능한 접착층(135)을 구비할 수 있다.

상기 제1기재층(110)의 일면에 구비되는 전극재(130)는 상기 제2기재층과의 합착시 상기 점착층(140)내에 매립배치된다.

이때, 상기 제1기재층(110)과 제2기재층(120)사이에 개재되는 점착층(140)은 상기 전극재의 매립이 보다 용이하게 수행할 수 있도록 반경화 또는 반응고 상태의 점착제로 이루어지는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 제1기재층(110)과 제2기재층(120)은 일정세기의 점착력을 갖는 점착층(140)을 매개로 상하합착됨으로써 상기 전극재(130)가 점착층(140)에 매립배치된 감지기판(101)을 구비하게 된다.

이러한 감지기판(101)은 도 4a 에 도시한 바와 같이, 적어도 하나의 절연층(102)을 매개로 하여 상하적층되어 합착되는 적층체로 이루어지고, 상기 적층체의 외측테두리에는 서로 다른 전극을 갖는 감지기판의 전극재와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인을 구비하여 터치스크린 패널(100)을 제조완성하게 되고, 상기 터치스크린 패널이 커버유리와 표시장치사이에 개재되면 터치입력기능을 갖는 터치스크린 패널을 제조완성하게 된다.

여기서, 상기 점착층(140)을 매개로 하여 일체로 합착되는 제1기재층(110) 또는 제2기재층(120)은 표시장치에서 제공되는 화상을 그대로 커버유리측으로 투과시킬 수 있도록 광투과율이 높은 유리소재의 기판으로 이루어지거나 광투과성 필름소재로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1기재층(110)과 제2기재층(120)은 상기 터치스크린 패널과 더불어 이를 갖는 터치스크린 패널이 외력에 의한 휨변형을 탄력적으로 수행하거나 휨변형상태를 유지할 수 있도록 가요성 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널에 적용되는 감지기판(101a)은 도 3a 와 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 점착층(140)을 매개로 하여 합착된 제1기재층(110)이 전극재(130)와 점착층(140)으로부터 분리제거되고 상기 제2기재층(120)이 점착층(140)으로부터 분리제거됨으로써 일정두께를 갖는 점착층(140)의 내부에 전극재(130)가 매립배치된 기판재로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 감지기판(101a)은 상기 제1기재층(110)과 제2기재층(120)이 모두 분리제거된 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제1,2기재층(110,120) 중 어느 하나만 선택적으로 분리제거될 수 있다.

상기 제1기재층(110)과 제2기재층(120)이 분리제거된 감지기판(101a)은 도 4b 에 도시한 바와 같이, 적어도 하나의 절연층(102)을 매개로 하여 상하적층되어 합착되는 적층체로 이루어지고, 상기 적층체의 외측테두리에는 서로 다른 전극을 갖는 감지기판의 전극재와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인(103)을 구비하여 터치스크린 패널(100)을 제조하게 되고, 상기 터치스크린 패널이 커버유리와 표시장치사이에 개재되면 터치입력기능을 갖는 터치스크린 패널을 제조완성하게 된다.

그리고, 상기 제1기재층(110)과 제2기재층(120)이 분리제거된 감지기판(101a)은 도 4c 에 도시한 바와 같이 상기 점착층(140)의 양측면에 유리기판이나 투명필름과 같은 보호층(210,220)을 각각 부착하여 후공정으로 이송할 수 있다.

상기 제1기재층(110)과 제2기재층(120)은 외측으로 잡아당기는 일정세기의 외력에 의해서 상기 전극재(130)와 점착층(140)으로부터 보다 용이하게 분리제거될 수 있도록 이형필름재로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1,2기재층(110,120)을 형성하는 이형필름재는 코로나 처리가 된 PET소재와 같은 일정두께의 수지층과, 상기 수지층의 표면에 실리콘이형제, 백금촉매, 톨루엔, 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone)이 일정비율로 배합된 혼합액을 2㎛ 이내의 일정두께로 코팅하여 건조시킨 코팅층으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 이형필름재는 PET소재로 이루어지는 수지층이 50 ~ 75㎛ 일정두께를 갖는 필름재를 기본 재료로 사용하는 것이 바람직하며, 이는 상기 수지층의 두께 50㎛ 이하로 얇게 되면 점착층의 하중에 의하여 점착층의 두께를 두껍게 형성하는 것이 곤란해지고, 외부로부터의 내구성이 저하될 수 있고, 상기 수지층의 두께가 75㎛ 이상으로 두껍게 되면, 이형필름재로부터 이형성이 저하되고 감지기판의 판두게가 두터워져 박형화에 저해되기 때문이다.

상기 이형필름재의 실리콘 잔류점착률은 85% 이상으로 설정되도록 배합비를 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전극재(130)가 일면에 패턴인쇄되는 제1기재층(110)은 상기 점착층이 일면에 구비되는 제2기재층(120)보다 상대적으로 큰 점착력을 발생시킬 수 있는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1기재층(110)은 상기 전극재(130)의 패턴인쇄를 정밀하고 불량없이 수행할 수 있고, 상기 제2기재층(120)보다 먼저 박리제거되지 않도록 40±5gf/in2 의 점착력을 발생시키는 소재로 이루어질 수 있으며, 상기 제2기재층(120)은 상기 점착층으로부터의 분리제거되는 박리성을 안정적으로 유지하면서 반응고 또는 반경화 상태의 점착층의 유동성을 제어할 수 있도록 10±3gf/in2 의 점착력을 발생시키는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제1기재층(110)과 제2기재층(120)사이에 개재되는 점착층(140)은 고형분 함량비가 30 wt% 이상이고, 아크릴 공중합체(Acrylic copolymer)로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 점착층(140)의 고형분 함량비가 높으면 형상유지를 위해 좋으나, 함량비의 증가에 따른 점도의 증가로 인하여 상기 제2기재층의 일면에 코팅이 제대로 되지 않거나 코팅 표면이 좋지 않게 되므로 고형분 함량비를 적절히 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2기재층(120)의 일면에 코팅되는 점착층(140)은 코팅 후 평탄화를 위하여 에틸 아세테이트(Ethyl Acetate : EA)가 일정량 포함된 솔벤트를 희석하여 1,000 cps ~ 2,000 cps 의 점도를 갖도록 적절히 조절하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제2기재층(120)의 일면에 코팅되는 점착층(140)은 일반적인 베젤 인쇄를 2도(약 12㎛)로 한다고 가정하였을 경우, 75㎛ ~ 125㎛에서 1kgf/in2 이상의 점착력을 발생시키는 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 이는 점착층이 1kgf/in2 이하의 점착력을 갖는 경우 격자패턴으로 형성되는 메탈메쉬와 같은 전극재와 대응하는 면적을 제외한 나머지 부분에서 점착력 저하로 인하여 탈착 또는 합착시 기포가 형성될 수 있기 때문이다.

여기서, 상기 점착층(140)은 층두께의 안정화하고 소재 흐름성을 좋게 하는 첨가제로서 레벨링제(Leveling)를 추가 혼합하여 사용할 수도 있다.

한편, 상기 제2기재층(120)의 일면에 구비되는 점착층(140)은 도 5a 에 도시한 바와 같이, 상기 제2기재층(120)의 일면에 부착되어 롤투롤 방식으로 합지되는 필름상의 OCA(Optical Clean Adhesive)(141)로 이루어지거나 도 5b에 도시한 바와 같이,상기 제2기재층(120)의 외측테두리에 형성된 댐(142a)에 의해서 유출없이 도포되어 반경화 또는 반응고되는 수지액상의 OCR(Optical Clean Resin)(142)로 구비될 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 터치스크린 패널을 제조하는 공정은 도 6a 와 도 6b 에 도시한 바와 같이, 일면에 전극재(130)가 구비된 일정두께를 갖는 제1기재층(110)을 제공한다.

상기 전극재(130)는 격자패턴을 갖는 메탈 메쉬(Metal mesh), 은나노 와이어(Ag nano-wire), 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(Graphene) 중 어느 하나로 이루어져 상기 제1기재층의 일면에 사전에 설정된 격자형태의 패턴으로 인쇄될 수 있다.

여기서, 상기 전극재(130)는 한쌍으로 배치되는 롤사이의 갭으로 제1기재층(110)이 통과하는 과정에서 한쌍의 롤중 어느 하나의 롤 외면과 접하는 제1기재층(110)의 일면에 전극재를 전사하여 프린팅하는 방식으로 형성될 수 있다.

그리고, 도 6c 에 도시한 바와 같이, 상기 전극재(130)와 마주하는 일면에 일정두께의 점착층(140)을 구비하는 제2기재층(120)을 제공한다.

상기 점착층(140)은 반경화 또는 반응고상태의 필름상 OCA(Optical Clean Adhesive)(141)로 이루어져 제2기재층(120)의 일면에 롤투롤 방식으로 합지되거나 반경화 또는 반응고상태의 수지액상 OCR(Optical Clean Resin)(142)로 이루어져 상기 제2기재층(120)의 외측테두리에 형성된 댐(142a)에 의해서 유출없이 일면에 도포되어 구비될 수 있다.

이어서, 도 6d에 도시한 바와 같이, 상기 점착층(140)을 갖는 제2기재층(120)을 상부부품으로 하고 상기 전극재(130)를 갖는 제1기재층(110)을 하부부품으로 하여 상기 제1기재층과 제2기재층을 중첩시켜 상하 합착함으로써 감지기판(101)을 1차로 제조한다.

이러한 제1,2기재층(110,120)의 상하합착시 제공되는 외력에 의해서 상기 제1기재층(110)의 전극재(130)는 반응고 또는 반경화 상태의 점착층(140)에 매립배치되고, 상기 제1,2기재층은 상기 점착층의 점착력에 의해서 일체로 합착된다.

여기서, 롤과 롤사이를 통과하면서 전극재(130)가 일면에 형성된 제1기재층(110)은 다른 롤과 롤사이를 통과하면서 상기 점착층을 일면에 구비된 제2기재층과 합착됨으로써 롤통과시 발생하는 외력에 의해서 전극재(130)가 반응고 또는 반경화 상태의 점착층(140)내에 매립배치된다.

상기 제1기재층(110)과 제2기재층(120)을 합착하여 감지기판(101)을 형성한 다음, 상기 점착층(140)을 완전경화 또는 완전응고시켜 고형화하거나 상기 점착층에 외력에 기인하는 휨변형을 유발하는 가요성을 갖도록 고형화하는 고형단계를 추가로 수행하는 것이 바람직하며, 이러한 고형단계는 상기 점착층(140)에 제공되는 열 또는 자외선에 의해서 경화시키거나 자연경화하는 것으로 수행될 수 있다.

한편, 상기 감지기판(101)은 도 6e에 도시한 바와 같이, 적어도 하나의 절연층(102)을 매개로 다른 감지기판(101)과 합착되어 다층구조의 적층체를 2차로 제조하게 되고, 상기 적층체의 외측테두리에는 서로 다른 전극을 갖도록 상하배치된 감지기판(101)의 전극재(130)와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인(103)을 형성함으로써 터치시 전달되는 외력에 의해서 입력신호를 발생시키는 터치스크린 패널을 제조완성하게 된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 터치스크린 패널을 제조하는 공정은 도 7a 내지 도 7d에 도시한 바와 같이, 전극재를 일면에 구비하는 제1기재층과 점착층을 일면에 구비하는 제2기재층을 합착하는 공정이 서로 동일한바 이에 대한 상세한 설명은 생략하고, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여한다.

상기 점착층(140)을 매개로 하여 제2기재층(120)과 합착된 제1기재층(110)이 도 7e에 도시한 바와 같이, 상기 전극재(130)와 점착층(140)으로부터 분리제거되고 상기 제2기재층(120)이 점착층(140)으로부터 분리제거되면, 전극재(130)가 매립배치된 일정두께의 점착층(140)으로 이루어진 감지기판(101a)을 제공하게 된다.

이러한 감지기판(101a)은 분리공정상 상기 제1기재층(110)이 먼저 제거되고 제2기재층(120)이 나중에 제거되는 것으로 기술하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 제2기재층(120)이 먼저 분리제거되고 제1기재층(110)이 나중에 분리제거되거나 제1,2기재층(110,120)이 동시에 모두 분리제거될 수 있다.

상기 전극재(130)가 매립배치된 점착층(140)으로 이루어진 감지기판(101a)은 도 7f에 도시한 바와 같이, 적어도 하나의 절연층(102)을 매개로 다른 감지기판(101a)과 합착되어 다층구조의 적층체를 2차로 제조하게 되고, 상기 적층체의 외측테두리에는 서로 다른 전극을 갖도록 상하배치된 감지기판(101a)의 전극재(130)와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인(103)을 형성함으로써 터치시 전달되는 외력에 의해서 입력신호를 발생시키는 터치스크린 패널(100)을 제조완성하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

101,101a : 감지기판
102 : 절연층
103 : 도전용 전극라인
110 : 제1기재층
120 : 제2기재층
130 : 전극재
140 : 점착층

Claims

일면에 전극재를 구비하는 제1기재층 ; 상기 전극재와 마주하는 일면에 일정두께의 점착층을 구비하는 제2기재층을 포함하되, 상기 점착층을 매개로 제1기재층의 상면과 제2기재층의 하면을 합착하는 과정에서 상기 제2기재층의 전극재가 반경화 또는 반응고 상태의 점착제로 이루어지는 점착층에 매립되어 배치되는 감지기판 및
상기 감지기판의 제2기재층 상에 다른 감지기판을 배치하고, 상기 감지기판과 다른 감지기판과의 사이에 개재되는 절연층을 매개로 상하 합착되어 제조되는 적층체를 포함하고,
상기 적층체의 외측테두리에 서로 다른 전극을 갖도록 상하배치된 감지기판의 전극재와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인을 구비하는 터치스크린 패널.
일면에 전극재를 구비하는 제1기재층 ; 상기 전극재와 마주하는 일면에 일정두께의 점착층을 구비하는 제2기재층을 포함하되, 상기 점착층을 매개로 제1기재층의 상면과 제2기재층의 하면을 합착하는 과정에서 상기 제2기재층의 전극재가 반경화 또는 반응고 상태의 점착제로 이루어지는 점착층에 매립되어 배치되는 감지기판 및
상기 제1,2기재층 중 적어도 어느 하나가 분리제거된 감지기판과 다른 감지기판이 상하 합착되어 제조되는 적층체를 포함하고,
상기 적층체의 외측테두리에 서로 다른 전극을 갖도록 상하배치된 감지기판의 전극재와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인을 구비하는 터치스크린 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전극재는 격자패턴을 갖는 메탈 메쉬(Metal mesh), 은나노 와이어(Ag nano-wire), 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(Graphene) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
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제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1기재층 또는 제2기재층은 광투과성 유리소재로 이루어지거나 광투과성 필름소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
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제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1기재층은 상기 제2기재층보다 상대적으로 큰 점착력을 발생시킬 수 있는 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제12항에 있어서,
상기 제1기재층은 40±5gf/in2 의 점착력을 발생시키는 소재로 구비되거나 상기 제2기재층은 10±3gf/in2 의 점착력을 발생시키는 소재로 구비되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
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제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 점착층은 상기 제2기재층의 일면에 부착되는 필름상의 OCA로 이루어지거나 상기 제2기재층의 일면에 도포되는 수지액상의 OCR로 구비되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
일면에 전극재를 구비하는 제1기재층을 제공하는 단계 ;
상기 전극재와 마주하는 일면에 일정두께의 점착층을 구비하는 제2기재층을 제공하는 단계 ;
상기 전극재가 점착층에 매립배치되도록 상기 점착층을 매개로 상기 제1기재층의 상면과 제2기재층의 하면을 합착하는 단계 ;
상기 제1기재층과 제2기재층이 분리제거된 감지기판을 제공하는 단계 ;
상기 감지기판과 다른 감지기판을 상하 합착하여 적층한 적층체를 제공하는 단계 및
상기 적층체의 외측테두리에 서로 다른 전극을 갖도록 상하배치된 감지기판의 전극재와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인을 형성하는 단계;를 포함하는 터치스크린 패널 제조방법.
일면에 전극재를 구비하는 제1기재층을 제공하는 단계 ;
상기 전극재와 마주하는 일면에 일정두께의 점착층을 구비하는 제2기재층을 제공하는 단계 ;
상기 전극재가 점착층에 매립배치되도록 상기 점착층을 매개로 상기 제1기재층의 상면과 제2기재층의 하면을 합착하는 단계 ;
상기 제1기재층과 제2기재층이 모두 분리제거되거나 상기 제1,2기재층 중 어느 하나가 분리제거된 감지기판을 제공하는 단계 ;
상기 감지기판과 적어도 하나의 절연층을 매개로 다른 감지기판을 합착한 적층체를 제공하는 단계 및
상기 적층체의 외측테두리에 서로 다른 전극을 갖도록 상하배치된 감지기판의 전극재와 전기적으로 연결되는 도전용 전극라인을 형성하는 단계;를 포함하는 터치스크린 패널 제조방법.
제17항 또는 제18항에 있어서,
상기 제1기재층을 제공하는 단계는 일면에 전극재를 사전에 설정된 패턴으로 인쇄하여 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널 제조방법.
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