KR20000058404A - 터치판넬 제조 방법 및 그에 사용되는 아이티오 필름 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 터치판넬의 제조 방법 및 그에 따른 필름 제조장치에 관한 것으로, 터치판넬의 제조방법은 롤러에 감겨진 필름 원재료의 공급단계, 보호필름을 라미네이팅하는 단계, 필름에 패턴 인쇄하고 건조하는 단계, 에칭 처리하고 레지스터를 박리하는 단계, 테두리에 은전극(3) 인쇄를 한 후, 건조를 하는 단계로 제조되는 필름층 제조공정과, 별도의 글라스의 제조 공정으로 이루어 지고, 그리고 이 글라스 위에 상기 제조된 필름을 위에 올려 놓아 접합하는 단계로 이루어지며, 이에 사용되는 필름 제조 장치는, 필름이 감져진 롤러(21)와 그 롤러에서 풀려 나온 필름에 있는 커버시트(22)를 감는 하부롤(23)을 갖는 필름공급장치와, 보호필름롤(52)에서 보호필름(51)을 공급하여 필름공급장치에서 나온 필름에 보호필름(51)을 라미네이팅하는 라미네이팅장치(50)와, 라미네이팅된 필름에 패턴 및 은전극 인쇄를 하는 인쇄장치와, 인쇄 공정후, 필름을 이송시키면서 건조시키는 장치(71)와, 건조된 필름을 감는 제2코일러(72)와, 감은 필름을 다시 풀어내는 제1인코일러(76)와, 상기 제 1 언코일러(76)에 연속하여 설치한 에칭 박리장치와, 에칭처리한 필름을 최종 감는 제 3 코일러(77)로 이루어 진다.

Description

터치판넬 제조 방법 및 그에 사용되는 아이티오 필름 제조 장치{Manufacturing method of a touch panel and ITO film manufacturing method used in it}

본 발명은 터치판넬의 제조 방법 및 그에 사용되는 ITO 필름의 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 터치 판넬이라 함은, CRT, LCD, PDP, EL(electroluminescence) 등과 같은 디스플레이 장치의 표면에 설치되어 사용자가 화상표시장치를 보면서 터치판넬의 ITO(indium tin oxide) 필름을 가압하여 컴퓨터에 신호를 줄 수 있게 만든 것을 말한다.

아날로그 타입의 터치 판넬의 제조 과정은 일반적으로 다음과 같다.

ITO 필름을 ITO가 형성된 뒷면에 보호 필름을 라미네이팅하는 단계, 일정한 규격의 사이즈로 절단하는 단게, ITO 박막 위에 에칭레지스트를 스크린 방식에 의해 인쇄하는 단계, 산 용액을 이용한 ITO 박막 에칭단계, 알카리 용액으로 에칭레지스크를 박리하는 단계, 부스바 역할을 하는 은전극을 스크린 방식에 의해 인쇄하는 단계, ITO 글라스와 접합하는 단계로 이루어 진다.

종래의 방법은 위의 과정에서 모든 과정이 낱장식 수작업으로 이루어 지므로 많은 인원이 투입되고 또 패턴을 만들기 위해 ITO 필름의 불필요한 소모가 과다하게 되고, 작업 과정 중에 작업자의 실수나 부주의에 의한 오염, 제품 파손등의 불량이 많았다. 결국 이들은 생산성과 직결되어 생산성이 떨어지고 그로 인하여 제조 단가가 높은 단점들이 있다.

또한, 각자의 기술 또는 각자의 숙련도 등에 따른 수작업에 의존한 단순한 방식이어서 제품의 품질이 일정하지 않은 단점도 있다.

본 발명의 목적은 기존의 낱장 작업, 단순 또는 비정형화 되어 있는 방식을 탈피하여 자동화가 가능한 최적의 처리 공정으로 제조 가능한 방법을 제공하여 생산성을 향상 시키고 품질을 균일화 시키고 제조 단가도 낮출 수 있는 방법 및 장치를 제공함을 목적으로 한 것으로, 이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1a 는 터치판넬의 분해사시도이고, 도 1b 는 측단면 구성도이다.

도 2 는 터치판넬의 제조 공정을 도시하는 도면

도 3 은 필름층(2)의 하면에 형성되는 은전극(3)을 보여 주는 예시도

도 4 는 글라스(1)의 상면에 형성되는 은전극(33)을 보여 주는 예시도

도 5 는 본 발명에 따른 ITO 필름의 라미네이팅 장치의 배치를 보여 주는 도면

도 6 은 ITO 필름의 패턴 인쇄 및 은전극 인쇄를 위한 장치의 배치를 보여 주는 도면

도 7 은 본 발명에 따른 ITO 필름의 에칭 박리 장치의 배치를 보여 주는 도면

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

3... 전극 21... 롤러

22... 커버시트 23... 하부롤

50... 라미네이팅 장치 51... 보호 필름

52... 시트 커버 53... 히트 롤

70... 인쇄장치 71... 건조장치

72... 제 2 코일러 76... 제 1 언코일러

77... 제 3 코일러

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주요 구성은, 글라스(1)와 필름층(2)으로 이루어지는 터치판넬의 제조 방법에 있어서, 상기한 필름층(2)은, 롤러에 감겨진 필름 원재료의 공급단계, 필름을 저항 측정 검사한 후, 보호 필름을 라미네이팅 장치에 의하여 라미네이팅하는 단계, 필름에 실크 스크린 방식으로 패턴을 인쇄 하고 오븐에서 건조하는 단계, 그리고 난 후, 에칭 처리하고 레지스터를 박리하는 단계, 실크 스크린 방식으로 테두리에 은전극(3) 인쇄를 한후, 건조를 하는 단계로 제조되며, 상기한 글라스(1)는, 글라스의 재료 검사후, 세정하는 단계, 세정된 글라스 상에 패턴을 실크 스크린으로 인쇄하여 건조하는 단계, 패턴이 인쇄된 글라스를 에칭하여 레지스터를 박리하는 단계, 글라스 상면에 스페이서를 실크스크린 방법으로 인쇄하여 건조하는 단계, 건조 후 노광 한 뒤, 현상 및 건조하는 단계, 은전극(33)을 글라스 상면의 테두리에 패턴으로 인쇄하고 이 인쇄한 은전극 패턴을 건조하는 단계, 낱개 단위로 절단한 후, 테두리에 접착제를 도포하는 단계로 제조되며, 그리고 이 글라스 위에 상기 제조된 필름을 위에 올려 놓아 접합하는 단계, 상기 필름에 피복된 라미네이팅 층을 제거한후, 단위 제품을 검사하는 단계로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

또한 그에 사용되는 터치판넬의 ITO 필름 제조 장치는, ITO 필름이 감져진 롤러(21)와 그 롤러(21)에서 풀려 나온 필름에 있는 커버시트(22)를 감는 하부롤(23)로 이루어 지는 필름공급장치와, 보호필름롤(52)에서 보호필름(51)을 공급하여 필름공급장치에서 나온 필름에 보호필름(51)을 히트롤(53)에 의하여 라미네이팅하는 라미네이팅장치(50)와, 라미네이팅된 필름에 패턴 및 은전극 인쇄를 하는 인쇄장치와, 인쇄 공정후, 이송롤 장치에 의하여 필름을 이송시키면서 건조시키기 위한 건조장치(71)와, 건조된 필름을 다시 감는 제 2 코일러(72)와, 감은 필름을 다시 풀어내는 제 1 인코일러(76)와, 상기 제 1 언코일러(76)에 연속하여 설치한 에칭 박리장치와, 에칭처리한 필름을 최종 감는 제 3 코일러(77)로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 다른 특징들과 장점에 대하여는 도면과 함께 상세히 설명한다.

본 발명에서 제조되는 터치 판넬의 구성은, 단지 설명을 위해 개략적으로 도시한 도 1a 및 도 1b 에서 보듯이, 크게 나누면 글라스(1)와 ITO 코팅층 또는 필름층(2)으로 이루어 진다. 글라스(1)와 필름층(2) 사이는 스페이서(1a)가 놓이고 시일(1b)에 의해 밀봉된다. 그리고 글라스(1)의 상면 및 필름층(2)의 하면엔 전극(13)이 형성된다.

기본적으로 이런 구조를 갖추고 있는 본 발명에 따른 터치 판넬의 제조 방법은 글라스(1)의 제조 공정과 ITO 필름층(2)을 각각 제조하여 이를 접합하는 공정으로 이루어 진다.

먼저, ITO 필름의 제조 방법을 도 2 및 도 5 도를 참고로 설명하면, 재료검사가 끝난 ITO 필름 원재료가 롤러(21)에 의하여 공급된다. 롤러(21)에 대향하여 하부롤(23)에서는, 감긴 필름 끼워져 있는 간지인 커버시트(22)를 감아낸다.

그리고 보호필름롤(52)에 감겨져 있는 보호 필름(51)을 라미네이팅 장치(50)에 의하여 연속적으로 라미네이팅한다. 보호필름(51)의 라미네이팅은 통상의 PE, 또는 PET 등의 재질을 필름의 뒷면에 라미네이팅하며, 온도는 섭씨 100 내지 150 도 의 범위에서 히트 롤(53)에 의한 순간 열접착으로 행한다. 필름의 라미네이팅층 반대면은 ITO 층으로 이곳에 후술하는 에칭이 가해진다.

이는 다음 단계인 컷팅당치(40)로 이송된다. 컷팅장치는 제품의 생산량이 소량일 경우 선택적으로 이용하는 것으로, 필름 시트를 낱개로 자르기 위한 장치이다. 즉, 연속 공정에 의할 경우엔 이 컷팅장치를 가동 시키지 않고 그냥 통과하게 하고, 낱장으로 잘라 낱장으로 작업하고자 할 경우엔, 이 컷팅장치(40)를 가동시켜, 낱장으로 필름을 컷팅한다.

컷팅장치(40)에 의한 컷팅작업을 거치지 않은 필름은 즉 연속공정일 경우, 제 1 코일러(60)에서 간지공급롤(61)에 의하여 간지(62) 또는 엠보싱테이프가 공급되어 롤(63)에 감긴다. 간지의 공급이유는 롤(63)에 감기는 필름 간의 직접적인 저촉에 의한 필름의 손상을 방지하기 위한 것이다.

그리고 롤에 의한 연속 공정일 경우, 도 6 에서 보듯이, 인쇄장치(70)에서 실크 스크린 방식으로 패턴을 인쇄하고 건조장치(71)인 전기 오븐에서 섭씨 80 내지 200 도, 바람직하기로는 160 도 내지 180 도에서 건조를 행한다. 그러나 재질에 따라 차이가 나지만 200 도 이상 넘지 않는 것이 바람직하다.

그리고 난 후, 제 2 코일러(72)에서 감기 작업을 한다. 제 2 코일러(72)의 작동 및 역할은 제 1 코일러(60)와 거의 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

한편 도 6 에서 도면부호 73,74,75 는 댄스롤(dance roll)이다. 이 댄스롤은 이송되는 필름의 처짐을 방지하기 위한 즉 장력을 조절하기 위한 것으로 텐션롤이라고도 하며, 앞선 도 5 및 후술하는 도 7 의 도면에서도 동일한 역할을 하므로 이에 대한 도면부호의 표시 및 상세한 설명은 생략한다.

그리고 다음 공정으로 필름의 에칭공정으로 들어 간다. 에칭공정은 도 7 에서 보듯이, 제 1 언코일러(76)에서 필름의 사이 사이에 감아둔 간지를 제거하고, 강산 예를 들어, 염산 또는 질산으로 섭씨 40 - 50 도의 온도 조건에서 약 30 초 내지 90 초 시간 동안 에칭 처리하고 수세, 박리공정을 거쳐 레지스터를 박리한다. 이 박리는 수산화 나트륨 약 3 중량 % 농도와 섭씨 60 도의 온도 조건에서 약 1 분 이내의 시간으로 행한다.

박리 후, 에칭작업시 알카리로 되어 있는 필름을 중성화시키는 중성작업을 한후, 수세 및 탕세한다. 탕세는 따뜻한 물로 린스한다. 그리고 건조 공정을 거쳐, 제 3 코일러(77)로 감아 둔다.

그리고 실크 스크린 방식으로 도 3 에서 보듯이 테두리에 은전극(3) 인쇄를 한 후, 오븐에서 상기한 건조 방식과 거의 동일한 방법으로 건조를 행한다.

여기서의 공정은 도 6 의 패턴 인쇄장치(70)를 이용한다.

다음은 글라스(1)의 제조 방법을 설명한다.

이미 상술한 바와 같이, 글라스는 필름과 별도로 제조된다. 글라스 제조 공정은 앞선 필름 제조공정과 유사한 기술이므로 이에 대한 상세한 설명 및 장치에 대한 구체적인 설명은 생략하고 설명한다.

먼저 글라스의 재료 검사가 끝나면 브러쉬가 달린 스프레이기에 의하여 세정한다. 그리고 패턴을 실크 스크린으로 인쇄하여 건조 한다. 그리고 앞선 필름의 제조 방법과 거의 같은 방식으로 건조 및 에칭하여 레지스터를 제거(박리) 한다. 그리고 글라스와 필름 사이의 간격을 주기 위한 스페이서를 실크스크린 방법으로 인쇄 하여 오븐에서 건조한다.

건조 후에는 노광을 하는데 예를 들어, 1kw 의 할로겐 램프를 사용하여 2 - 3 분간 노광한다. 가능한 5 분 인 노광시키는 것이 바람직하다. 이는 단지 예시적인 것으로 다른 광원을 사용할 경우엔 이 조건이 달라 질수 있음은 물론이다.

그리고 Na₂CO₃, 벤젠알콜, 글리콜 이소린, 글리콜에터르 등의 어느 하나 또는 그들의 혼합액으로 현상한다.

그리고 건조하고, 도 4 와 같이, 은전극(33)을 앞선 필름과 다른 패턴으로 테두리에 인쇄하고 이 인쇄한 은전극 패턴을 건조한다. 그리고 여러개의 형성된 전체의 사이즈에서 낱개 단위로 절단한 후, 각 낱개의 단위 글라스 테두리에 접착제를 도포한다. 그리고 이 글라스 위에 앞서 제조 공정에 의하여 제조된 필름을 위에 올려 놓아 접합을 한 후, 필름을 재료 검사 후, 피복한 라미네이팅층을 제거 한다 그러면 도 1 과 같이 글라스(1)에 필름층(2)이 형성되는 형태가 된다.

그리고 이 단위 제품을 검사 하고 포장을 행한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 터치판넬의 제조 방법 및 그에 따른 필름 제조장치에 의하면 하나의 표준화된 방법을 제공함과 아울러 롤 장치에 의한 작업과 공정으로 자동화된 최적의 제품을 대량 생산 가능하므로 생산성을 향상시키고 제품의 제조 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 글라스(1)와 필름층(2)으로 이루어지는 터치판넬의 제조 방법에 있어서,

   상기한 필름층(2)은,

   롤러에 감겨진 필름 원재료의 공급단계,

   필름을 저항 측정 검사한 후, 보호 필름을 라미네이팅 장치에 의하여 라미네이팅하는 단계,

   필름에 실크 스크린 방식으로 패턴을 인쇄 하고 오븐에서 건조하는 단계,

   그리고 난 후, 에칭 처리하고 레지스터를 박리하는 단계,

   실크 스크린 방식으로 테두리에 은전극(3) 인쇄를 한후, 건조를 하는 단계로 제조되며,

   상기한 글라스(1)는,

   글라스의 재료 검사후, 세정하는 단계,

   세정된 글라스 상에 패턴을 실크 스크린으로 인쇄하여 건조하는 단계,

   패턴이 인쇄된 글라스를 에칭하여 레지스터를 박리하는 단계,

   글라스 상면에 스페이서를 실크스크린 방법으로 인쇄하여 건조하는 단계,

   건조 후 노광 한 뒤, 현상 및 건조하는 단계,

   은전극(33)을 글라스 상면의 테두리에 패턴으로 인쇄하고 이 인쇄한 은전극 패턴을 건조하는 단계,

   낱개 단위로 절단한 후, 테두리에 접착제를 도포하는 단계로 제조되며,

   그리고 이 글라스 위에 상기 제조된 필름을 위에 올려 놓아 접합하는 단계,

   상기 필름에 피복된 라미네이팅 층을 제거한후, 단위 제품을 검사하는 단계로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 터치판넬 제조 방법
2. 제 1 항에 있어서, 상기한 필름의 제조 방법은,

   필름 뒷면에의 라미네이팅은 섭씨 100 내지 150 도의 범위에서 히트 롤에 의한 순간 열접착으로 행하고, 상기한 실크 스크린 패턴 인쇄 후엔, 160 도 내지 180 도에서 건조를 행하며, 강산에서 섭씨 40 - 50 도의 온도 조건에서 약 30 초 내지 90 초 시간 동안 에칭 처리하고, 상기한 레지스터 박리는 수산화 나트륨 약 3 중량 % 농도와 섭씨 60 도의 온도 조건에서 약 1 분 이내의 시간으로 행하는 것을 특징으로 하는 터치 판넬 제조 방법
3. 연속공정에 의하여 터치판넬의 ITO 필름 제조 장치에 있어서,

   ITO 필름이 감져진 롤러(21)와 그 롤러(21)에서 풀려 나온 필름에 있는 커버시트(22)를 감는 하부롤(23)로 이루어 지는 필름공급장치와,

   보호필름롤(52)에서 보호필름(51)을 공급하여 필름공급장치에서 나온 필름에 보호필름(51)을 히트롤(53)에 의하여 라미네이팅하는 라미네이팅장치(50)와,

   라미네이팅된 필름에 패턴 및 은전극 인쇄를 하는 인쇄장치와,

   인쇄 공정후, 이송롤 장치에 의하여 필름을 이송시키면서 건조시키기 위한 건조장치(71)와,

   건조된 필름을 다시 감는 제 2 코일러(72)와,

   감은 필름을 다시 풀어내는 제 1 언코일러(76)와,

   상기 제 1 언코일러(76)에 연속하여 설치한 에칭 박리장치와,

   에칭처리한 필름을 최종 감는 제 3 코일러(77)로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 터치판넬의 ITO 필름 제조장치
4. 제 3 항에 있어서,

   상기한 라미네이팅장치(50)와 제 1 코일러(60) 사이엔 일정 크기로 필름을 컷팅하기 위한 필름 컷팅장치(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 터치판넬의 ITO 필름 제조장치