KR102239446B1 - 터치 스크린 패널용 커버 필름 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널 - Google Patents

터치 스크린 패널용 커버 필름 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치 스크린 패널용 커버 필름 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널에 관한 것으로, 화면을 출력하는 표면에 강화코팅층이 형성되고, 안쪽면에 터치 감지용 회로전극이 형성된 강화코팅 필름부재로 디스플레이 패널체를 커버하여 터치 스크린 패널에서 최외부층을 형성함으로써, 터치 스크린 패널의 제조 비용을 크게 절감하고, 스크래치 및 반복 굽힘에 대한 내구성이 우수하여 플렉시블 터치 스크린 패널에 적용이 가능하며, 터치 스크린 패널의 두께를 슬림화하고, 터치 스크린 패널의 무게를 경량화한다.

Description

터치 스크린 패널용 커버 필름 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널{Cover Film for Touch Screen Panel, and Touch Screen Panel comprising the Cover Film}
본 발명은 터치 스크린 패널용 커버 필름 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 강화코팅층이 형성된 합성수지 필름을 이용하여 제조비용을 절감하고, 터치 스크린 패널의 무게를 경량화하며 플렉시블 디스플레이에 적용 가능한 터치 스크린 패널용 커버 필름 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
일반적으로 터치 스크린 패널은 일면에 투명 필름에 투명 전극이 구비된 터치 스크린 센서를 커버 유리(Cover Glass)에 합착하여 제작되고 있다.
상기 터치 스크린 센서는, 투명 필름의 일면에 전극 재료, 즉, 일 예로 ITO(Indium Tin Oxide)를 일면에 코팅하고, 에칭 공정으로 센싱 전극을 형성하여 제조된다.
그리고, 상기 터치 스크린 패널은 상기 터치 스크린 센서의 표면을 강화유리로 커버하여 보호하고 있다.
도 1을 참고하면, 상기 터치 스크린 패널(1)은 디스플레이 패널(1a)의 표면에 투명 접착층(1b)을 이용하여 두 개의 터치 스크린 패널용 센서(1c) 및 상기 터치 스트린 패널용 센서(1c)를 커버하는 강화유리(1d)가 차례로 적층되는 구조를 가진다.
즉, 통상적인 터치 스크린 패널모듈은 ITO로 센싱 전극이 센서 필름 2장과, 강화유리(1d)를 사용하는 GFF방식이 주로 사용되고 있다.
그러나, 상기 강화유리(1d)는 높은 투과와, 9H이상의 높은 경도로 스크래치에 대한 보호기능은 우수하나 깨지기 쉽고, 무거운 문제점이 있었다.
상기 강화유리(1d)는 가격이 비싸 터치 스크린 패널의 제조비용을 크게 증대시키는 원인이 되며, 플렉시블 터치 스크린 패널에 적용이 불가능한 문제점이 있었다.
플렉시블 터치 스크린 패널의 경우 상기 강화유리(1d) 대신에 투명 PI필름 등을 이용하고 있으나, 투명 PI필름 등의 합성 수지 필름의 경우 표면이 스크래치에 취약한 문제점이 있고, 반복 굽힘에 의해 표면에 크랙이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 터치 스크린 패널에서 터치 스크린 센서는 13인치 이상의 화면에서 ITO(Indium Tin Oxide) 전극의 높은 저항으로 터치 속도 저하와 멀티 터치 구현에 어려움이 있었다.
또한, ITO(Indium Tin Oxide)의 주재료인 인듐은 희귀 원소로 고갈의 위험이 있고, 가격이 비싸 터치 스크린 패널의 제조 비용을 증대시키는 원인이 되고 있다.
특히, 13인치 이상의 대면적 터치 스크린 패널에서 ITO(Indium Tin Oxide) 전극은 높은 저항으로 전력 소모가 과다한 문제가 있다.
또한, AgNW(Silver nano Wire)를 투명 필름의 전면에 형성하고, 에칭으로 투명 전극을 형성하여 터치 스크린 센서를 제조할 수 있는데, AgNW(Silver nano Wire)을 사용하여 투명 전극을 형성하는 경우 낮은 저항으로 터치 속도는 우수하나 투명도가 낮은 문제점이 있다.
종래의 터치 스크린 센서는 대부분 노광, 현상, 에칭 등의 공정을 거치게 되며, 이 때 투명 필름의 기재 상에 스크래치 등의 손상이 발생되고, 이러한 손상에 의한 광학적 열화가 발생되는 문제점이 있다.
국내특허공개 제2013-0131647호 '전극-윈도우 일체형 터치 스크린 패널 및 그 터치 스크린 패널을 포함한 터치 스크린 디스플레이 장치'(2013.12.04 공개)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 강화코팅층이 형성된 합성수지 필름을 이용하여 제조비용을 절감한 터치 스크린 패널용 커버 필름 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 스크래치에 의한 손상 및 반복 굽힘에 따른 크랙 발생이 최소화되어 플렉시블 터치 스크린 패널에 적용이 가능하며, 플렉시블 터치 스크린 패널의 상품성을 증대시키는 터치 스크린 패널용 커버 필름 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 강화코팅층이 형성된 합성수지 필름에 전극회로를 형성하여 터치 스크린 패널의 두께를 슬림화하고, 터치 스크린 패널의 무게를 경량화한 터치 스크린 패널용 커버 필름 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 시인성을 향상시킨 터치 스크린 패널용 커버 필름 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린 패널용 커버 필름은, 터치 스크린 패널에서 최외부층을 형성하는 터치 스크린 패널용 커버 필름이며,
합성수지 재질의 필름기재의 표면에 경도를 증대시키는 강화코팅층이 형성된 강화코팅 필름부재; 및
상기 강화코팅 필름부재의 표면과 반대면에 형성되며, 상기 강화코팅 필름부재의 표면에서의 터치를 감지하도록 기설정된 회로 형태로 형성된 터치 감지용 회로전극을 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린 패널은, 화면을 출력하는 디스플레이 패널체;
상기 디스플레이 패널체의 표면에서 최외부층을 형성하며, 표면에 경도를 증대시키는 강화코팅층이 형성된 강화코팅 필름부재; 및
상기 디스플레이 패널체와 상기 강화코팅 필름부재의 사이에 배치되며, 상기 강화코팅 필름부재의 표면에서의 터치를 감지하도록 기설정된 회로 형태로 형성된 터치 감지용 회로전극을 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 강화코팅층은, 실리콘(Si) 또는 세라믹(Ceramic)을 포함한 레진으로 코팅 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 강화코팅층은, 0.3mm이하의 두께를 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 터치 감지용 회로전극은, X축 전극과 Y축 전극을 포함하며, 상기 필름기재의 동일면에 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 디스플레이 패널체와 상기 강화코팅 필름부재의 사이에 배치되는 투명기재와, 상기 투명기재의 일면에 터치를 감지하도록 기설정된 다른 회로 형태로 형성된 터치 감지용 회로전극을 포함한 일면에 구비된 터치 센서 유닛을 더 포함하고, 상기 강화코팅 필름부재의 터치 감지용 회로전극은, X축 전극과 Y축 전극 중 어느 한 전극을 포함하고, 상기 터치 센서 유닛의 터치 감지용 회로전극은, X축 전극과 Y축 전극 중 다른 한 전극을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 터치 감지용 회로전극은, 상기 강화코팅 필름부재의 일면에 형성되며 기설정된 반사율 이하를 가지는 반사 방지층; 및 상기 반사 방지층의 표면에 형성되며 터치를 감지하기 위한 회로 전극층을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 반사 방지층은 30%이하의 반사율을 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 반사 방지층은, 산화막 또는 질화막일 수 있다.
본 발명에서 상기 산화막은 산화티타늄(TiO2), 산화크롬(CrO2), 산화구리(CuO), 산화니켈(NiO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화은(AgO) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
본 발명에서 상기 질화막은, 질화티타늄(TiN), 질화구리(CuN) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
본 발명에서 상기 회로 전극층은, 상기 반사 방지층의 표면에 형성되는 도전성 시드층; 및 상기 도전성 시드층의 표면에 형성되는 회로 도금층을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 도전성 시드층은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니켈크롬(NiCr), 티타늄 텅스텐 합금(TiW) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명은 강화유리 대신에 강화코팅층이 형성된 합성수지 필름을 이용하여 터치 스크린 패널의 제조 비용을 크게 절감하는 효과가 있다.
본 발명은 스크래치 및 반복 굽힘에 대한 내구성이 우수하여 플렉시블 터치 스크린 패널에 적용이 가능하며, 플렉시블 터치 스크린 패널의 상품성을 증대시키는 효과가 있다.
본 발명은 커버에 터치 센싱용 전극회로를 직접 형성하여 터치 스크린 패널의 두께를 슬림화하고, 터치 스크린 패널의 무게를 경량화하는 효과가 있다.
본 발명의 반사율이 낮은 반사 방지층 상에 터치 센싱용 전극회로를 형성하여 터치 스크린 패널의 시인성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래 터치 스크린 패널의 일 예를 도시한 도면
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 커버 필름을 도시한 단면도
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 커버 필름의 제조 방법의 실시 예를 도시한 도면
도 10은 본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 일 예를 도시한 분해 사시도
도 11은 본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 일 예를 도시한 단면도
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 커버 필름은, 터치 스크린 패널에서 최외부층을 이뤄 터치 감지용 회로전극(20) 즉, 터치 스크린 패널용 센서를 보호하며, 도 2 내지 도 5를 참고하면 합성수지 재질의 필름기재(11)의 표면에 경도를 증대시키는 강화코팅층(12)이 형성된 강화코팅 필름부재(10) 및 상기 강화코팅 필름부재(10)의 표면과 반대면에 형성되며 터치 스크린 패널에서 터치를 감지하도록 기설정된 회로 형태로 형성된 터치 감지용 회로전극(20)을 포함한다.
상기 합성수지 재질의 필름기재(11)는 PI(Polyimide) 필름인 것을 일 예로 하며, PEN(Polyethylene Naphthalate) 필름, PET(Polyethylene Terephthalate) 필름, PC(Polycarbonate)필름, PSS(Poly styrene sulfonate) 필름 중 어느 하나일 수도 있고, 이외에도 합성수지 재질의 필름으로 강화코팅이 가능한 어떠한 것으로 도 변형실시될 수 있음을 밝혀둔다.
상기 필름기재(11)의 표면은 터치 스크린 패널에서 외부로 노출되는 면 즉, 바깥측을 향하는 면이고, 그 반대면은 터치 스크린 패널에서 안쪽면 즉, 디스플레이 패널을 향하는 면이고, 투명 접착층(50)을 통해 터치 스크린 패널용 센서 또는 디스플레이 패널에 부착되는 면임을 밝혀둔다.
상기 강화코팅층(12)은, 실리콘(Si) 또는 세라믹(Ceramic)을 포함한 레진으로 코팅 형성되거나, 진공증착을 통한 코팅층일 수도 있는 것을 일 예로 하며, 이외에도 상기 필름기재(11)의 일면의 경도를 증대시켜 스크래치와 크랙에 대한 내구성을 증대시키는 어떠한 코팅층으로도 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
상기 강화코팅층(12)은, 0.3mm이하의 두께를 가져 플렉시블 가능하도록 하여 플렉시블 터치 스크린 패널에 적용 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 터치 감지용 회로전극(20)은, 상기 강화코팅 필름부재(10)의 일면에 형성되며 기설정된 반사율 이하를 가지는 반사 방지층(21); 및 상기 반사 방지층(21)의 표면에 형성되며 터치를 감지하기 위한 회로 전극층(22)을 포함한다.
상기 반사 방지층(21)은 30%이하의 반사율을 가지는 것이 바람직하며, 30% 이상의 반사율을 가지는 경우 눈부심이 발생하여 터치 스크린 패널의 시인성을 저하시키는 문제점이 있다.
상기 반사 방지층(21)은, 산화막 또는 질화막인 것이 바람직하며, 상기 회로 전극층(22)의 반사에 의한 눈부심을 방지하며, 상기 회로 전극층(22)과 상기 강화코팅 필름부재(10)와의 부착력을 강화시킨다.
상기 산화막은 산화티타늄(TiO2), 산화크롬(CrO2), 산화구리(CuO), 산화니켈(NiO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화은(AgO) 등인 것을 일 예로 한다.
또한, 상기 질화막은, 질화티타늄(TiN) 또는 질화구리(CuN) 등인 것을 일 예로 한다.
상기 회로 전극층(22)은, 상기 반사 방지층(21)의 표면에 도금되는 회로 도금층(22b)을 포함하며, 상기 회로 도금층(22b)은 상기 반사 방지층(21)의 표면 및 측부를 감싸는 형태로 형성될 수도 있으며, 이는 상기 회로 도금층(22b)의 부착력을 강화시켜 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
상기 회로 전극층(22)은, 5㎛이하의 선폭을 가져 터치 스크린 패널에서 사람의 눈에 인식되지 않는 것이 바람직하며, 이를 위해 3㎛이하의 선폭을 가지는 것이 더 바람직하다.
상기 회로 전극층(22)은, 상기 반사 방지층(21)의 표면에 형성되는 도전성 시드층(22a); 및 상기 도전성 시드층(22a)의 표면에 형성되는 회로 도금층(22b)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 회로 도금층(22b)은, 전해 도금 또는 무전해 도금되는 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 중 어느 하나인 것을 일 예로 한다.
상기 도전성 시드층(22a)은, 검은색 계열의 도전층인 것이 바람직하며, 이는 빛의 난반사를 억제한다. 상기 도전성 시드층(22a)은 도전성 도포제를 상기 반사 방지층(21)의 일면에 도포하고 건조하여 형성되는 것을 일 예로 한다. 상기 도전성 도포제로 상기 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트가 있고, 상기 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트는 카본블랙잉크, 카본블랙페이스트, 탄소나노튜브잉크, 탄소나노튜브페이스트, 도전성 잉크에 흑화제를 혼합한 것, 도전성 페이스트에 흑화제를 혼합한 것을 포함한다. 또한, 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니켈크롬(NiCr), 티타늄 텅스텐 합금(TiW) 중 적어도 어느 하나를 포함한 전도성 잉크 또는 전도성 페이스트를 사용할 수 있다. 상기 도전성 시드층(22a)은 상기 반사 방지층(21)과의 부착력이 우수하고 빛의 산란을 최소화할 수 있는 금속을 사용한다.
상기 도전성 시드층(22a)은, 구리, 니켈, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 알루미늄 등의 금속 또는, 구리, 니켈, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 알루미늄 중 적어도 두개가 혼합된 합금인 것이 바람직하다.
상기 도전성 시드층(22a)은 500Å ~ 5,000Å의 두께를 가지는 것을 일 예로 한다.
상기 도전성 시드층(22a)은 구리, 니켈, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 알루미늄 등의 금속 또는, 구리, 니켈, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 알루미늄 중 적어도 두개가 혼합된 합금인 것이 바람직하다.
상기 도전성 시드층(22a)은, 열증착(Evaporation), 이빔(ebeam)증착, 레이저(laser) 증착, 스퍼터링(Sputtering), 아크이온플레이팅(Arc Ion Plating), 스퍼터링(Sputtering) 중 어느 하나로 형성되어 검은색 계열의 색상을 가지는 것이 바람직하다.
상기 도전성 시드층(22a)은, 10nm의 두께를 가지며 구리를 열증착하여 형성된 것을 일 예로 한다. 상기 도전성 시드층(22a)은 검은색 계열의 색상을 가져 빛반사 현상을 제거하고, 빛의 난반사를 줄이는 역할을 하여 시인성을 향상시킨다.
도 6 내지 도 9를 참고하면, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 커버 필름을 제조하는 방법은 강화코팅 필름부재(10)의 일면에 기설정된 반사율 이하를 가지는 반사 방지층(21)을 형성하는 단계(S100)와, 상기 강화코팅 필름부재(10)의 일면에 상기 반사 방지층(21)을 포함한 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 단계(S200)를 포함한다.
상기 반사 방지층(21)을 형성하는 단계(S100)는, 산화막 또는 질화막을 상기 기재의 일면에 형성하는 것이 바람직하다.
상기 산화막은 산화티타늄(TiO2), 산화크롬(CrO2), 산화구리(CuO), 산화니켈(NiO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화은(AgO) 등인 것을 일 예로 한다.
또한, 상기 질화막은, 질화티타늄(TiN) 또는 질화구리(CuN) 등인 것을 일 예로 한다.
상기 반사 방지층(21)을 형성하는 단계(S100)는, 티타늄, 크롬, 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 또는 탄소 등과 같은 도전체의 타겟재료를 산소 가스 분위기 또는 질소 가스 분위기 상에서 스퍼터링하여 상기 강화코팅 필름부재(10)의 일면에 산화막 또는 질화막을 형성하는 것이 바람직하다.
이는, 상기 산화막 또는 상기 질화막을 상기 강화코팅 필름부재(10)에 강하고 견고하게 부착시킬 수 있도록 하며, 상기 강화코팅 필름부재(10)의 일면에 상기 산화막 또는 상기 질화막을 기설정된 두께로 정확하게 형성하기 용이하다.
상기 산화막 또는 상기 질화막은 반사율이 30% 이하로써, 전극의 반사에 의한 눈부심을 방지하며, 전극과 상기 강화코팅 필름부재(10)와의 부착력을 강화시킨다.
도 6 및 도 7을 참고하면, 상기 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 단계(S200)는, 상기 반사 방지층(21)에 감광층(2)을 형성하고, 상기 감광층(2)에 음각의 레지스트 패턴(2a)을 형성한 후 도금으로 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 예를 나타내고 있다.
상기 터치 감지용 회로전극(20)은, 이격된 복수의 X축 전극 또는 이격된 복수의 Y축 전극을 포함하는 것을 일 예로 한다.
상기 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 단계(S200)는, 상기 감광층(2)에 음각의 레지스트 패턴(2a)을 형성하고, 상기 음각의 레지스트 패턴(2a) 내에 도금을 통해 회로 도금층(22b)을 형성함으로써, 5㎛이하의 미세한 선폭을 가지는 터치 감지용 회로전극(20)을 용이하게 형성할 수 있고, 상기 감광층(2)의 두께를 조절함으로써 상기 회로 도금층(22b)의 두께를 정확하게 조절하고, 이로써, 터치 감지용 회로전극(20)의 저항값을 조절할 수 있다.
도 6을 참고하여, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 커버 필름을 제조하는 방법에서 상기 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 단계(S200)의 일 예를 설명하면 하기와 같다.
상기 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 단계(S200)는, 상기 반사 방지층(21)에 감광층(2)을 형성하는 과정(S220);
상기 감광층(2)에 기설계된 회로전극에 대응되는 음각의 레지스트 패턴(2a)을 형성하는 과정(S230);
도금으로 상기 음각의 레지스트 패턴(2a) 내에 회로 도금층(22b)을 형성하는 과정(S240);
상기 감광층(2)을 제거하는 과정(S250); 및
상기 반사 방지층(21)을 에칭하여 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 과정(S260)을 포함한다.
도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 커버 필름을 제조하는 방법에서 상기 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 단계(S200)는, 상기 반사 방지층(21)의 표면에 도전성 시드층(22a)을 형성하는 과정(S210)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
더 상세하게는, 상기 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 단계(S200)는, 상기 반사 방지층(21)에 도전성 시드층(22a)을 형성하는 과정(S210);
상기 도전성 시드층(22a)에 감광층(2)을 형성하는 과정(S220);
상기 감광층(2)에 기설계된 회로전극에 대응되는 음각의 레지스트 패턴(2a)을 형성하는 과정(S230);
도금으로 상기 음각의 레지스트 패턴(2a) 내에 회로 도금층(22b)을 형성하는 과정(S240);
상기 감광층(2)을 제거하는 과정(S250); 및
상기 반사 방지층(21)과 상기 도전성 시드층(22a)을 에칭하여 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 과정을 포함한다.
한편, 상기 도전성 시드층(22a)을 형성하는 과정(S210)은, 상기 도전성 도포제를 상기 반사 방지층(21)의 일면에 인쇄하여 도포하는 것을 일 예로 하고, 더 상세하게는 그라비아 인쇄로 인쇄하는 것을 일 예로 하고, 상기 반사 방지층(21)의 일면에 도전성 도포제를 도포하는 다른 예로 변형 실시 가능함을 밝혀둔다.
상기 도전성 도포제는 도전성 잉크에 검은색 계열의 흑화제를 혼합한 것을 일 예로 한다. 상기 도전성 잉크는 은잉크, 구리잉크, 금잉크, 나노잉크 등을 일 예로 한다. 또한, 상기 도포제는 상기 도전성 페이스트에 검은색 계열의 흑화제를 혼합한 것을 일 예로 한다. 상기 도전성 페이스트는 은페이스트, 구리페이스트, 금페이스트, 나노페이스트 등을 일 예로 하며, 서로 혼합된 것일 수도 있다. 상기 흑화제는 카본블랙(Carbon Black) 또는 탄소나노튜브인 것을 일 예로 하며, 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 검은색 계열의 색상을 형성하는 어떠한 것도 적용이 가능함을 밝혀둔다.
또한, 상기 도포제는 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니켈크롬(NiCr), 티타늄 텅스텐 합금(TiW) 중 적어도 어느 하나를 포함한 전도성 잉크 또는 전도성 페이스트를 사용할 수 있다.
상기 도전성 도포제는 카본블랙잉크, 카본블랙페이스트, 탄소나노튜브잉크, 탄소나노튜브페이스트인 것을 일 예로 하며, 도전성을 가지는 검은색 계열의 잉크 또는 페이스트를 사용할 수 있음을 밝혀둔다.
상기 도전성 시드층(22a)을 형성하는 과정(S210)은, 상기 반사 방지층(21)의 일면에 10nm ~ 50nm의 두께로 금속을 진공증착하여 도전성 시드층(22a)을 형성한다.
상기 도전성 시드층(22a)을 형성하는 과정(S210)은, 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al) 등의 금속 또는, 구리, 니켈, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 알루미늄 중 적어도 두개가 혼합된 합금을 상기 반사 방지층(21)의 일면에 진공 증착하는 것을 일 예로 하며, 기설정된 두께 이하로 진공 증착하는 경우 검은색 계열을 가지는 어떠한 금속도 사용이 가능함을 밝혀둔다.
상기 진공증착은, 열증착(Evaporation), 이빔(ebeam)증착, 레이저(laser) 증착, 스퍼터링(Sputtering), 아크이온플레이팅(Arc Ion Plating), 스퍼터링(Sputtering) 등을 포함하며, 상기 도전성 시드층(22a)을 형성하는 과정(S210)은 열증착(Evaporation), 이빔(ebeam)증착, 레이저(laser) 증착, 스퍼터링(Sputtering), 아크이온플레이팅(Arc Ion Plating), 스퍼터링(Sputtering) 중 어느 하나를 이용하여 상기 반사 방지층(21)의 일면에 검은색 계열의 도전성 시드층(22a)을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 도전성 시드층(22a)을 형성하는 과정(S210)은, 열증착을 통해 도전성 시드층(22a)을 형성하는 것이 바람직하며, 이는 구리 등의 금속을 열증착하게 되면 검은색 계열의 도전성 시드층(22a)을 형성할 수 있기 때문이다.
상기 도전성 시드층(22a)은 상기 회로 도금층(22b)의 부착력을 더 크게 강화시키며, 검은색 계열의 색상을 가지는 경우 빛반사 현상을 제거하고, 빛의 난반사를 줄이는 역할을 하여 시인성을 향상시킨다.
상기 시드층을 형성하는 과정은, 상기 진공층착을 복수로 반복하여 복수의 시드층을 형성할 수도 있다.
상기 감광층(2)은, 드라이 필름 또는 포토레지스트액을 도포하여 형성된 것일 수 있다.
포토레지스트액을 도포하여 형성된 감광층(2)에 비하여 상기 드라이 필름은 두께가 균일하고, 별도의 건조 공정이 필요하지 않으므로 제조공정을 단순화하고, 상기 회로전극을 균일한 두께로 고르게 형성할 수 있으며 상기 회로전극의 선폭을 미세화하는데 유리하여 선폭이 5㎛ 이하인 음각의 레지스트 패턴(2a)을 더 용이하게 형성할 수 있도록 한다.
또한, 상기 감광층(2)을 형성하는 과정(S220)은, 감광성 고분자를 전기 방사로 도포하여 전기방사 감광층을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 감광층(2)을 형성하는 과정(S220)은 감광성 고분자액을 전기 방사로 상기 반사 방지층(21)의 표면 또는 상기 도전성 시드층(22a)의 표면에 도포하여 전기방사 감광층을 형성하는 것이다.
전기방사는 전기방사 감광층을 1 ~ 5㎛로 형성한다. 상기 전기 방사는 전기방사용 노즐과, 상기 반사 방지층(21)에 상기 전기전원을 인가한 상태에서 상기 전기방사용 노즐로 감광성 고분자 용액을 압축공기와 분사하여 상기 반사 방지층(21)의 상에 전기방사 감광층을 형성한다.
상기 전기 방사는 분사되는 감광성 고분자에 전하가 포함되므로, 상기 감광성 고분자 용액이 분사되면서 응집되지 않고 분산이 원활하여 5㎛ 이하의 박막으로 전기방사 감광층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 전기 방사는 상기 반사 방지층(21)에 전기 전원을 인가한 상태로 상기 반사 방지층(21) 상에 전기방사 감광층을 형성하므로, 상기 감광성 고분제 용액이 방사되면서 생성된 감광제 섬유가 전위차에 의해 상기 반사 방지층(21)에 균일하게 도포되고, 강하게 부착되어 도포된다.
상기 감광층(2)을 형성하는 과정(S220)은, 전기 방사로 전기방사 감광층을 형성한 경우 전기 방사로 도포된 상기 전기방사 감광층을 경화시켜야 하며, 상기 전기방사 감광층을 자외선(UV) 경화, 레이저(Laser) 경화, 이빔(ebeam) 경화 등의 방법으로 경화한다.
상기한 바와 같이 전기 방사로 상기 전기방사 감광층을 형성하면 드라이 필름을 사용하는 경우 발생하는 라미네이팅 공정을 생략하여 공정을 단순화한다. 또한, 전기 방사를 통해 상기 전기방사 감광층을 형성하는 것은 기존 드라이 필름을 사용하는 경우에 비해 두께를 얇고 균일하게 전기방사 감광층을 형성할 수 있어 감광제 재료의 양을 줄여 원가를 줄일 수 있고, 노광 및 현상 공정 시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기 음각의 레지스트 패턴(2a)을 형성하는 과정(S230)은, 상기 감광층(2)의 표면에 마스크(3)를 올려 놓고 노광하고, 상기 감광층(2)에서 기설계된 회로전극의 형상에 대응되는 부분을 제거하여 음각의 레지스트 패턴(2a)을 형성한다.
상기 마스크(3)는 상기 감광층(2)의 표면에서 기설계된 회로전극을 가리고, 기설계된 회로전극을 제외한 부분을 개방시키도록 형성된 것으로, 기설계된 회로전극과 일치되는 패턴 커버부(3a)를 가지고, 상기 패턴 커버부(3a)를 제외한 부분이 개방된 형상을 가진다.
상기 음각의 레지스트 패턴(2a)을 형성하는 과정(S230)은, 상기 노광을 통해 상기 감광층(2)에서 상기 마스크(3)에 의해 노출된 부분 즉, 상기 패턴 커버부(3a)를 제외한 부분으로 빛을 조사하여 상기 감광층(2)에서 상기 패턴 커버부(3a)를 제외한 부분을 현상액에 의해 용해되지 않도록 변화시킨다.
상기 감광층(2)에서 기설계된 회로전극의 형상에 대응되는 부분을 제거하는 과정은 불용되지 않고 가용상태인 부분 즉, 기설계된 회로전극의 형상에 대응되는 부분을 현상액을 이용하여 제거한다.
상기 레지스트 패턴(2a)은 현상액을 이용하여 상기 드라이 필름 중 일부분이 제거된 것으로, 기설계된 회로전극의 형상으로 상기 반사 방지층(21)의 일면을 노출시키는 홀로 형성된다.
상기 회로 도금층(22b)은, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 중 어느 하나인 것을 일 예로 하며, 전해 도금 또는 무전해 도금을 통해 형성된다.
상기 회로 도금층(22b)은 회로전극의 저항을 낮추는 역할을 하고, 전체 저항을 낮게 조절할 수 있다. 또한, 상기 회로 도금층(22b)은 두께를 조절함으로써 회로전극의 저항값을 조절할 수 있다.
상기 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 과정은 상기 반사 방지층(21)을 상기 회로 도금층(22b)과 동일한 형상으로 에칭하여 5㎛이하의 폭을 가지도록 형성하는 것을 일 예로 한다.
상기 전극회로 형태는 상기 강화코팅 필름부재(10)의 일면에 형성되도록 터치를 감지하도록 설계된 회로전극의 형태임을 확인하며, 설계에 따라 다르게 기설정된 회로전극 형태가 될 수 있음을 밝혀둔다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 상기 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 단계(S200)는, 상기 강화코팅 필름부재(10)의 일면을 에칭하여 기설계된 회로전극에 대응되는 형상으로 돌출부를 형성한 후 도금하는 과정을 거칠 수도 있다.
이는, 제조 과정을 단순화하며 5㎛이하의 미세한 선폭을 가지는 터치 감지용 회로전극(20)을 용이하게 형성할 수 있고, 회로 도금층(22b)이 상기 돌출부를 감싸는 형태로 형성되어 부착력이 강화되는 효과가 있다.
더 상세하게는 도 8을 참고하면, 상기 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 단계(S200)는, 기설계된 회로전극에 대응되는 형상으로 상기 반사 방지층(21)을 에칭하는 과정(S270);
에칭되어 상기 강화코팅 필름부재(10)의 일면에 돌출된 부분을 도금하여 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 도 9를 참고하면, 상기 터치 감지용 회로전극(20)을 형성하는 단계(S200)는, 상기 반사 방지층(21)에 도전성 시드층(22a)을 형성하는 과정(S210);을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 반사 방지층(21)을 에칭하는 과정(S270)은 상기 도전성 시드층(22a)도 함께 에칭하여 기설계된 회로전극에 대응되는 형상으로 형성한다. 상기 에칭하는 과정 이후에는, 상기 반사 방지층(21)이 상기 강화코팅 필름부재(10)의 일면에 기설계된 회로전극에 대응되게 형성되어 돌출되며, 상기 반사 방지층(21)의 표면에 상기 도전성 시드층(22a)이 형성되는 것이다.
상기 반사 방지층(21)을 에칭하는 과정(S270)은, 감광층(2)을 형성하는 과정(S271), 기설계된 회로전극에 대응되는 패턴이 형성된 마스크(3)로 상기 감광층(2)을 커버하고, 노광하여 상기 감광층(2)에 회로전극 패턴(3b)을 형성하여 경화시키는 과정(S272), 상기 감광층(2)에서 경화된 회로전극 패턴(3b)을 제외한 부분을 제거하는 과정(S273), 에칭하는 과정(S274), 상기 회로전극 패턴(3b)을 제거하는 과정(S275)을 포함한다.
상기 감광층(2)은 드라이 필름 또는 포토레지스트액을 도포하여 형성된 것을 일 예로 하며, 전기방사를 통해 형성된 전기방사 감광층일 수도 있다.
한편, 상기 터치 감지용 회로전극(20)은 이격된 X축 전극 또는 이격된 Y축 전극을 포함한 것을 일 예로 하며, X축 전극과 Y축 전극일 수도 있다.
도 10 및 도 11을 참고하면, 화면을 출력하는 디스플레이 패널체(30), 상기 디스플레이 패널체(30)의 표면에서 최외부층을 형성하며, 표면에 경도를 증대시키는 강화코팅층(12)이 형성된 강화코팅 필름부재(10) 및 상기 디스플레이 패널체(30)와 상기 강화코팅 필름부재(10)의 사이에 배치되며, 상기 강화코팅 필름부재(10)의 표면에서의 터치를 감지하도록 기설정된 회로 형태로 형성된 터치 감지용 회로전극(20)을 포함한다.
상기 강화코팅 필름부재(10)는, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 최외부층을 커버하여 상기 터치 감지용 회로전극(20) 및 상기 디스플레이 패널체(30)의 표면을 보호한다.
상기 필름기재(11)와 상기 강화코팅층(12)의 실시 예는 상기 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 커버 필름의 실시 예에서 기재한 바 중복 기재로 생략함을 밝혀둔다.
상기 터치 감지용 회로전극(20)은, 상기 강화코팅 필름부재(10)의 안쪽면에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 터치 감지용 회로전극(20)은, 상기 강화코팅 필름부재(10)의 일면에 형성되며 기설정된 반사율 이하를 가지는 반사 방지층(21); 및 상기 반사 방지층(21)의 표면에 형성되며 터치를 감지하기 위한 회로 전극층(22)을 포함한다.
상기 반사 방지층(21)과 상기 회로 전극층(22)의 실시 예는 상기 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 커버 필름의 실시 예에서 기재한 바 중복 기재로 생략함을 밝혀둔다.
상기 터치 감지용 회로전극(20)은, 5㎛이하의 미세한 선폭을 가지는 것으로 X축 전극과 Y축 전극이 서로 겹쳐지지 않게 상기 필름기재(11)의 안쪽면에 함께 형성되는 것을 일 예로 한다.
터치 감지를 위한 이격된 복수의 X축 전극과 이격된 복수의 Y축 전극이 상기 강화코팅 필름부재(10)의 안쪽면 즉, 동일면에 형성되어 터치 스크린 패널을 더 슬림화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 터치 감지용 전극회로는, X축 전극과 Y축 전극 중 어느 한 전극을 포함하고, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널은, 상기 디스플레이 패널체(30)와 상기 강화코팅 필름부재(10)의 사이에 배치되는 투명기재(41)와, 상기 투명기재(41)의 일면에 터치를 감지하도록 기설정된 다른 회로 형태로 형성된 터치 감지용 회로전극(42)을 포함한 일면에 구비된 터치 센서 유닛(40)을 더 포함할 수도 있다.
상기 터치 센서 유닛(40)의 터치 감지용 회로전극(42)은, X축 전극과 Y축 전극 중 다른 한 전극을 포함한다.
상기 터치 센서 유닛(40)은 투명 접착층(50)에 의해 상기 디스플레이 패널체(30)에 접착되고, 상기 강화코팅 필름부재(10)는 투명 접착층(50)에 의해 터치 센서 유닛(40)에 접착된다.
상기 투명 접착층(50)은 OCA(OCA Optically Clear Adhesive) 필름인 것을 일 예로 한다.
즉, 상기 강화코팅 필름부재(10)에 형성된 상기 터치 감지용 회로전극은 이격된 복수의 X축 전극과 이격된 복수의 Y축 전극 중 어느 하나를 포함하며, 상기 터치 센서 유닛(40)의 터치 감지용 회로전극(42)은 이격된 복수의 X축 전극과 이격된 복수의 Y축 전극 중 다른 하나를 포함한다.
상기 터치 센서 유닛(40)의 터치 감지용 회로전극(42)은, 도시하지는 않았지만, 투명기재(41)의 일면에 형성되며 기설정된 반사율 이하를 가지는 반사 방지층; 및 상기 반사 방지층의 표면에 형성되며 터치를 감지하기 위한 회로 전극층을 포함할 수도 있다. 상기 터치 센서 유닛(40)의 터치 감지용 회로전극(42)에서, 상기 반사 방지층과 상기 회로 전극층의 실시 예는, 상기 강화코팅 필름부재(10)의 터치 감지용 회로전극(20)에서, 상기 반사 방지층(21)과 상기 회로 전극층(22)의 실시 예와 동일하여 중복 기재로 생략함을 밝혀둔다.
본 발명은 강화유리 대신에 강화코팅층(12)이 형성된 합성수지 필름을 이용하여 터치 스크린 패널의 제조 비용을 크게 절감한다.
본 발명은 스크래치 및 반복 굽힘에 대한 내구성이 우수하여 플렉시블 터치 스크린 패널에 적용이 가능하며, 플렉시블 터치 스크린 패널의 상품성을 증대시킨다.
본 발명은 커버에 터치 센싱용 전극회로를 직접 형성하여 터치 스크린 패널의 두께를 슬림화하고, 터치 스크린 패널의 무게를 경량화한다.
본 발명의 반사율이 낮은 반사 방지층(21) 상에 터치 센싱용 전극회로를 형성하여 터치 스크린 패널의 시인성을 향상시킨다.
본 발명의 도면에서 도시된 강화코팅 필름부재(10), 터치 감지용 회로전극, 터치 센서 유닛(40)의 두께 또는 폭은 본 발명의 명확한 확인을 위해 확대하여 도시된 것임을 밝혀둔다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
10 : 강화코팅 필름부재 11 : 필름기재
12 : 강화코팅층 20 : 터치 감지용 회로전극
21 : 반사 방지층 22 : 회로 전극층
22a : 도전성 시드층 22b : 회로 도금층
30 : 디스플레이 패널체 40 : 터치 센서 유닛
41 : 투명기재
42 : 터치 센서 유닛의 터치 감지용 회로전극
50 : 투명 접착층

Claims (23)

  1. 터치 스크린 패널에서 최외부층을 형성하는 터치 스크린 패널용 커버 필름에 있어서,
    합성수지 재질의 필름기재의 표면에 경도를 증대시키는 강화코팅층이 형성된 강화코팅 필름부재; 및
    상기 강화코팅 필름부재의 표면과 반대면에 형성되며, 상기 강화코팅 필름부재의 표면에서의 터치를 감지하도록 기설정된 회로 형태로 형성된 터치 감지용 회로전극을 포함하고,
    상기 터치 감지용 회로전극은,
    상기 강화코팅 필름부재의 일면에 형성되며 30%이하의 반사율을 가지는 반사 방지층; 및
    상기 반사 방지층의 표면에 형성되며 터치를 감지하기 위한 회로 전극층을 포함하며,
    상기 회로 전극층은,
    상기 반사 방지층의 표면에 형성되는 검은색 계열의 색상을 갖고, 빛 반사 및 난반사를 감소하는 도전성 시드층; 및
    상기 도전성 시드층의 표면에 도금으로 형성되고, 두께 조절로 상기 터치 감지용 회로전극의 저항값을 조절하는 회로 도금층을 포함한 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 커버 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강화코팅층은, 실리콘(Si) 또는 세라믹(Ceramic)을 포함한 레진으로 코팅 형성된 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 커버 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 강화코팅층은, 0.3mm이하의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 커버 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 터치 감지용 회로전극은, X축 전극과 Y축 전극을 포함하며, 상기 필름기재의 동일면에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 커버 필름.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사 방지층은, 산화막 또는 질화막인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 커버 필름.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 산화막은 산화티타늄(TiO2), 산화크롬(CrO2), 산화구리(CuO), 산화니켈(NiO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화은(AgO) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 커버 필름.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 질화막은, 질화티타늄(TiN), 질화구리(CuN) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 커버 필름.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 시드층은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니켈크롬(NiCr), 티타늄 텅스텐 합금(TiW) 중 적어도 어느 하나를 포함한 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 커버 필름.
  12. 화면을 출력하는 디스플레이 패널체;
    상기 디스플레이 패널체의 표면에서 최외부층을 형성하며, 표면에 경도를 증대시키는 강화코팅층이 형성된 강화코팅 필름부재; 및
    상기 디스플레이 패널체와 상기 강화코팅 필름부재의 사이에 배치되며, 상기 강화코팅 필름부재의 표면에서의 터치를 감지하도록 기설정된 회로 형태로 형성된 터치 감지용 회로전극을 포함하고,
    상기 터치 감지용 회로전극은,
    상기 강화코팅 필름부재의 일면에 형성되며 30%이하의 반사율을 가지는 반사 방지층; 및
    상기 반사 방지층의 표면에 형성되며 터치를 감지하기 위한 회로 전극층을 포함하며,
    상기 회로 전극층은,
    상기 반사 방지층의 표면에 형성되는 검은색 계열의 색상을 갖고, 빛 반사 및 난반사를 감소하는 도전성 시드층; 및
    상기 도전성 시드층의 표면에 도금으로 형성되고, 두께 조절로 상기 터치 감지용 회로전극의 저항값을 조절하는 회로 도금층을 포함한 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 강화코팅층은, 실리콘(Si) 또는 세라믹(Ceramic)을 포함한 레진으로 코팅 형성된 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 강화코팅층은, 0.3mm이하의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 터치 감지용 회로전극은, X축 전극과 Y축 전극을 포함하며, 필름기재의 동일면에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널체와 상기 강화코팅 필름부재의 사이에 배치되는 투명기재와, 상기 투명기재의 일면에 터치를 감지하도록 기설정된 다른 회로 형태로 형성된 터치 감지용 회로전극을 포함한 일면에 구비된 터치 센서 유닛을 더 포함하고,
    상기 강화코팅 필름부재의 터치 감지용 회로전극은, X축 전극과 Y축 전극 중 어느 한 전극을 포함하고,
    상기 터치 센서 유닛의 터치 감지용 회로전극은, X축 전극과 Y축 전극 중 다른 한 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제12항에 있어서,
    상기 반사 방지층은, 산화막 또는 질화막인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 산화막은 산화티타늄(TiO2), 산화크롬(CrO2), 산화구리(CuO), 산화니켈(NiO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화은(AgO) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 질화막은, 질화티타늄(TiN), 질화구리(CuN) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  22. 삭제
  23. 제12항에 있어서,
    상기 도전성 시드층은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니켈크롬(NiCr), 티타늄 텅스텐 합금(TiW) 중 적어도 어느 하나를 포함한 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
KR1020140030040A 2014-03-14 2014-03-14 터치 스크린 패널용 커버 필름 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널 KR102239446B1 (ko)

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