KR20110125975A - 양면 투명도전 필름기재로 이루어진 정전용량 터치패널 - Google Patents

양면 투명도전 필름기재로 이루어진 정전용량 터치패널 Download PDF

Info

Publication number
KR20110125975A
KR20110125975A KR1020100045637A KR20100045637A KR20110125975A KR 20110125975 A KR20110125975 A KR 20110125975A KR 1020100045637 A KR1020100045637 A KR 1020100045637A KR 20100045637 A KR20100045637 A KR 20100045637A KR 20110125975 A KR20110125975 A KR 20110125975A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin
film
layer
transparent conductive
touch panel
Prior art date
Application number
KR1020100045637A
Other languages
English (en)
Inventor
강석주
이종윤
Original Assignee
강석주
이종윤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강석주, 이종윤 filed Critical 강석주
Priority to KR1020100045637A priority Critical patent/KR20110125975A/ko
Publication of KR20110125975A publication Critical patent/KR20110125975A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0448—Details of the electrode shape, e.g. for enhancing the detection of touches, for generating specific electric field shapes, for enhancing display quality
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04107—Shielding in digitiser, i.e. guard or shielding arrangements, mostly for capacitive touchscreens, e.g. driven shields, driven grounds
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 양면 투명도전성 필름기재를 포함하는 단순한 구조의 정전용량 터치패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 투명 필름기재의 양면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층이 순차적으로 코팅되고, 상기 양면 중 어느 한 면은 X축 센서패턴이 형성되고, 다른 한 면은 Y축 센서패턴이 형성되어 있는 터치 패널, 또는 상기 양면 중 어느 한 면은 X축 센서패턴 및 Y축 센서패턴이 형성되고, 다른 한 면은 전자파 차폐층이 형성되어 있는 터치 패널에 관한 것으로 두께의 박형화, 투명성의 향상, 제조과정의 단순화를 통한 비용절감효과 및 정밀도가 향상된 필름기재 타입의 정전용량식 터치패널을 제공한다.

Description

양면 투명도전 필름기재로 이루어진 정전용량 터치패널{Capacitive Touch Panel using Film Substrate Coated with Transparent Conductive Materials on both Sides}
본 발명은 투명필름기재의 양면에 투명도전층을 형성시킨 필름기재를 사용한 정전용량 터치패널에 관한 것이다.
투명도전성 필름은 최근 스마트폰 내비게이션, PDA(Personal Digital Assistance) 등의 급격한 시장 확대에 따라 그 사용량이 날로 확대되고 있으며 터치패널의 방식으로는 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 전자결합 방식을 들 수 있다.
저항막 방식의 터치패널은 투명 도전성 필름과 투명 도전성 유리 또는 투명 도전성 필름과 투명 도전성 필름을 도트(dot)형태의 스페이서(spacer)에 의해 서로 마주보게 배치한 형태로 되어 있으며 투명 도전성 필름에 손이나 펜 등을 통해 압력을 가해 접촉할 때 그 접촉부분이 전기를 통함으로써 접촉부분의 위치가 파악된다.
이 저항막 방식의 터치패널은 제조방식의 용이성, 가격의 적정성, 인식의 정확성 등의 장점 때문에 광학방식이나 초음파 방식에 비해 가장 많이 사용된다.
저항 막 방식은 가격, 정밀도에 관해서는 다른 방식에 비해 뛰어나지만, 필름과 글라스 또는 필름과 필름의 2장으로 이루어진 구조이므로 투과율이 다른 방식에 비해 낮고 유효 화면에 비해 그 이외의 부분이 넓으며 또 필름을 밀착시켜 동작시키는 구조이므로 동작온도 범위가 좁고 경시변화에 약하며 내구성이 부족한 결점을 가지고 있다. 이런 결점을 시정할 수 있는 대표적 방식이 정전용량 방식의 터치패널이다.
정전용량 터치패널의 좌표인식방법은 도 1에 나타난 바와 같이 X좌표와 Y좌표를 나타낼 수 있는 패턴이 투명유리기재의 단면 또는 양면에 패터닝(Patterning)되어 있는 정전용량 터치패널의 특정부위에 손가락을 대면, X축과 Y축의 정전용량의 변화가 초래되며 정전용량의 변화가 최대인 지점을 인식하여 각각 X, Y좌표를 인식하게 된다.
정전용량 터치패널은 도전성 박막으로서 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide, 이하 ITO라 칭한다)이 코팅된 ITO 글라스 또는 ITO 필름으로 구성되어 있다.
ITO 글라스의 경우는 글라스가 단단한 시트형태이므로 단면에 ITO막이 코팅된 단면 ITO글라스 또는 양면에 ITO막이 코팅된 양면 ITO글라스를 도2에 나타난 일반적인 글라스 스퍼터링장치를 이용하여 제조할 수 있다.
도 3 및 도 4에 ITO 글라스로 이루어진 정전용량 터치패널의 구조 및 ITO 필름으로 이루어진 정전용량 터치패널의 구조도를 각각 도시하였다. 도 3에 나타난 바와 같이 양면ITO글라스의 한쪽 ITO면에 X, Y 센서패턴을 형성시키고 반대면의 ITO박막을 전자파차폐층으로 활용하여 한 장의 양면ITO글라스를 이용한 정전용량 터치패널을 제조할 수 있다.
도 4에 나타난 바와 같이 제조공정상의 필요에 따라 양면 ITO글라스의 어느 한쪽에 X축 센서패턴을 형성하고 다른 한쪽에 Y축 센서패턴을 형성한 후 단면 ITO글라스 또는 단면 ITO필름과 접착제(Optically Clear Adhesive, 이하 OCA라 칭함)로 합판한 2장의 ITO 기재를 사용하여 정전용량 터치패널을 제조할 수 있다.
하지만 필름기재의 경우는 지금까지 제조방법상의 어려움 때문에 단면에 ITO박막이 코팅된 단면 ITO필름기재만이 생산되고 있다.
도 5에 단면ITO 필름기재를 이용한 터치패널의 구조를 도시하였다.
도에 나타난 바와 같이, ITO 필름은 한면에 ITO 박막이 코팅되어 있는 형태이므로, ITO 글라스를 사용한 정전용량 터치패널의 경우 한 장의 글라스 또는 2장의 글라스로 터치패널을 제조할 수 있으나 ITO 필름의 경우 3장의 필름을 OCA로 붙여야 한다.
이 때문에 필름타입의 정전용량 터치패널의 경우 두꺼운 두께, 투명성의 저하, 제조공정의 복잡함, 불량률의 높음 및 정밀도의 저하문제가 심각하게 대두되어 이의 개선이 필요하다.
본 발명은 투명 필름기재의 양면에 투명도전성 박막층을 형성시킨 양면 투명도전 필름기재로 이루어진 터치패널에 관한 것으로, 두께의 박형화, 투명성의 향상, 제조과정의 단순화를 통한 비용절감효과 및 정밀도가 향상된 필름기재 타입의 정전용량식 터치패널을 제조할 수 있다.
본 발명은 양면 투명도전성 필름기재를 포함하는 단순한 구조의 정전용량 터치패널을 제공한다.
본 발명의 터치패널은 투명 필름기재의 양면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층이 순차적으로 코팅되고, 상기 양면 중 어느 한 면은 X축 센서패턴이 형성되고, 다른 한 면은 Y축 센서패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터치 패널은 투명 필름기재의 양면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층이 순차적으로 코팅되고, 상기 양면 중 어느 한 면은 X축 센서패턴 및 Y축 센서패턴이 형성되고, 다른 한 면은 전자파 차폐층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터치패널에서 상기 투명 필름기재는 폴리에스테르(Polyester)계 수지, 폴리에테르설폰 (Polyethersulfone) 계 수지, 폴리아마이드(Polyamide)계 수지, 아세테이트(Acetate)계 수지, 폴리올레핀(Polyolefin)계 수지, 아크릴(Acryl)계 수지, 폴리카보네이트 (Polycarbonate)계 수지, PVA계 수지, 폴리스티렌(Polystyrene)계 수지, 폴리아릴레이트(Polyarylate)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide)계 수지 및 폴리염화비닐리덴(Polyvinylidene chloride)계 수지 중에서 선택된 어느 하나의 수지로 제조된 필름; 또는 두 개이상의 다층으로 구성된 필름인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터치패널에서 상기 투명 필름기재는 투명필름기재 단일층; 또는 투명 필름기재, 투명 점착제층 및 투명필름 기재로 이루어진 적층체; 인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터치패널에서 상기 투명 필름 기재는 수지층의 언더코팅(Under-coating)층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터치패널에서 상기 유전체 박막층은 SiOx(0<x<2), SiO2, Nb2Ox(0<x<5), Nb2O5 및 TiO2 중에서 어느 한 층; 또는 이들 중 하나 이상의 다층인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터치패널에서 상기 투명도전 박막은 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 안티몬주석 산화물(Antimony Tin Oxide, ATO), 알미늄아연 산화물(Aluminum Zinc Oxide,AZO), 인듐아연 산화물(Indium Zinc Oxide,IZO) 및 FTO(Fluorine doped tin oxide, SnO2:F) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터치패널에서 상기 코팅하는 방법은 스퍼터링(Sputtering), 증착(Evaporation) 또는 이온도금 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해 종래에 3장의 ITO필름으로 구성된 정전용량식 터치패널에서 양면 투명도전 필름기재를 적용한 1장 또는 2장의 ITO필름을 사용한 단순한 구조의 정전용량 터치패널의 제조가 가능하게 되어 두께의 박형화, 투명성의 향상, 제조과정의 단순화를 통한 비용절감효과 및 정밀도가 향상된 필름기재 타입의 정전용량식 터치패널을 제조할 수 있다.
도 1은 정전용량 터치패널의 인식방법에 관한 개념도이다.
도 2는 글라스 기재의 인라인 연속 스퍼터링 설비사진이다.
도 3은 1장의 양면 투명 도전성 글라스를 이용한 정전용량 터치패널의 단면모식도이다.
도 4는 1장의 양면 투명 도전성 글라스와 1장의 투명도전 글라스 또는 필름을 이용한 정전용량 터치패널의 단면모식도이다.
도 5는 단면 투명도전성 필름을 3장 접착제로 접착한 구조로 이루어진 정전용량 터치패널의 단면모식도이다.
도 6은 글라스 기재의 양면에 투명도전성 박막이 코팅된 양면 투명도전 글라스의 단면모식도이다.
도 7은 투명도전성 필름의 제조설비인 롤투롤 스퍼터링 설비(Roll-to-Roll Sputtering machine)의 구조도이다.
도 8은 롤투롤 스퍼터링 설비에 의해 제조된 단면투명 도전성 필름기재의 단면모식도이다.
도 9는 양면투명 도전성 필름기재의 제조방법을 나타내는 흐름도(Flow Chart)이다.
도 10은 보호필름을 라미네이팅(Laminating)하는 설비의 간략한 공정도이다
도 11은 본 발명에 따라 제조된 한 실시예의 양면 다층 투명 필름기재의 제조단계별 단면모식도이다(1: 유전체 박막층, 2: 투명도전 박막층, 3: 보호필름).
도 12는 본 발명의 한 실시예에 의해 제조된 정전용량 터치패널의 단면모식도이다.
도 13은 X축 센서패턴과 Y축 센서패턴의 모식도이다.
도 14는 X, Y 센서패턴의 교차부분의 확대도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 정전용량 터치패널의 단면모식도이다.
도 3 에 1장으로 이루어진 글라스타입 정전용량 터치패널의 구조를 도시하였다. 도면에 나타난 바와 같이 1장의 글라스에 양면으로 ITO 박막이 코팅되어 있고, 한쪽의 ITO면에 X축 및 Y축의 패턴을 동시에 패터닝하여 X,Y좌표를 인식하며 아래쪽의 투명도전성 박막에 의해 전자파 차단을 하는 구조이다.
도 5 에 기존의 필름타입 3층 구조 정전용량 터치패널의 구조를 나타내었다. 이 방식은 주로 3장의 ITO필름을 OCA를 사용하여 접합한 구조로 되어있다. 최상부에는 윈도우 렌즈(Window Lens)라 일컬어지는 필름 또는 글라스로 구성된 부분이 위치하며 최하부에는 LCD유니트가 있는 구조이다.
첫 번째와 두 번째의 투명도전막은 각각 X축 패턴과 Y축 패턴이 패터닝되어 있으며, 세 번째 투명도전막은 LCD 유니트에서 나오는 전자파를 차단하여 X, Y좌표의 정확한 인식을 하도록 한다.
이 구조는 필름타입의 정전용량 터치패널의 구조로서 매우 일반적이다. 하지만 필름과 필름을 20~30 두께의 접착제에 의해 접합함으로써 두께가 두껍게 됨은 물론 접착제 및 필름이 여러 장 겹쳐짐으로써 투명도가 떨어져 시인성이 나쁘게 된다. 또한 X축 패턴과 Y축 패턴을 정확히 교차하도록 접합하는 것이 매우 어려워 정밀도가 높은 제품을 제조시 불량률이 높아지는 문제점을 안고 있다.
정전용량 방식의 터치패널은 감응속도가 빠르고 내구성, 투명성의 점에서 기존의 저항막 방식의 터치패널보다 우위에 서게 되었으나 저항막과 비교하여 부품수가 많고, 구조도 복잡하기 때문에 가격이 4배에서 5배가량 높다. 이러한 이유에서 정전용량방식의 터치패널은 부품수가 적어 코스트다운이 될 것과, 센서의 박형화의 요구가 높아지고 있다.
본 발명에서는 이러한 요구를 만족시킬 수 있는 양면 투명도전성 필름기재로 이루어진 정정용량 터치패널의 제조방법을 제공한다..
도 3과 도 4와 같은 구조의 단순한 터치패널을 만들기 위해서는 양면에 투명도전 박막층이 코팅되어 있는 필름기재가 필요하다.
글라스 기재의 경우 도 2와 같은 인라인 스퍼터 설비(In-line Sputtering machine)를 사용하여 양면코팅이 가능하다. 진공상태의 연속장치에 글라스판을 넣고 유전체 박막으로서 SiO2를,도전막으로서 ITO막을 스퍼터 코팅하며 스퍼터링 장치의 길이에 따라 양면 스퍼터링을 연속으로 할 수도 있으며 단면코팅후 다시 같은 장치를 사용하여 반대면을 스퍼터링 함으로써 투명도전막이 양쪽으로 코팅된 양면투명도전 글라스 기재를 생산할 수도 있다. 도 6에 양면 투명도전 글라스기재의 단면모식도를 나타내었다.
하지만 필름기재는 제조공정상의 아래와 같은 여러 가지 제약으로 인하여 지금까지 양면 투명도전 필름기재의 상태로 제조되지 못하였다.
필름은 글라스와는 달리 유연한 재질로서 롤(Roll)형태로 되어 있으며 경도가 낮아 제조공정상 가이드롤이나 쿨링드럼과의 접촉에 의한 스크래치(Scratch)가 발생하기 쉽다. 터치패널용 광학용 필름은 미세한 스크래치가 있어도 불량품으로 취급되므로 글라스와 같이 단면코팅된 필름기재를 또 한번 스퍼터링에서 코팅할 때 스크래치의 발생을 피할 수 없어 양면 투명도전 필름기재의 생산이 가능치 않았다.
본 발명은 글라스를 대체하여 투명 기재로 필름을 이용하여 양면 투명도전 필름기재를 제조할 수 있는 방법을 통해 양면 투명도전성 필름기재를 포함하는 단순한 구조의 정전용량 터치패널을 제공한다.
도 7에 도시한 필름기재의 스퍼터링 장치인 롤투롤 스퍼터링 설비(Roll-to- Roll Sputtering)가 도시되어 있다.
먼저 필름기재는 언와인더(1)에 거치된 후 일정한 장력에 의해 와인더(4) 방향으로 풀려나가게 된다. 중간에 설치된 쿨링드럼(2)의 밑에 설치되어 있는 여러 종류의 스퍼터링 타겟(3)에 의해 필요한 물질이 스퍼터링되어 필름기재의 밑부분에 부착되어 박막코팅상태로 된다.
스퍼터링 장치내부는 플라즈마의 발생을 위해 고진공의 상태로 유지된다.
스퍼터링 타겟(3)은 고온의 플라즈마상태로 필름표면에 코팅되므로 필름의 온도가 올라가게 되어 변형이 될 가능성이 있다. 이를 막기위해 쿨링드럼의 온도를 15이하로 냉각시켜 필름의 변형을 방지한다.
스퍼터링 타겟(3)은 필요에 따라 여러개 설치하며 SiO2, TiO2, Nb2O5 등의 코팅하고자 하는 유전체 박막용의 타겟과 ITO 등의 도전박막용의 타겟을 연속적 또는 교호로 설치한다.
경우에 따라, Si, Ti와 같은 금속 타겟을 사용하면서 타겟의 아래에 설치되어 있는 가스공급관을 통하여 아르곤과 산소를 타겟부근에 주입하면 금속이 플라즈마 상태로 기화되면서 산소와 반응하여 SiO2, TiO2, Nb2O5가 되어 코팅된다.
또한 아르곤과 산소의 비를 조절함에 의해 산소가 SiOx( 0<x<2), TiOx(0<x<2), Nb2Ox(0<x<5)의 상태로 만들어 코팅할 수 있다.
도 7에 쿨링드럼의 수와 타겟의 수가 2개 및 8개로 나타나 있으나, 이는 단지 예시를 위한 것이며 생산속도 및 코팅하려는 물질의 종류에 따라 여러 가지로 변형하여 사용한다.
필름기재는 경도가 낮아 미세한 이물 및 쿨링드럼의 표면 가공상태, 여러 가이드 롤(Guide Roll)의 표면 가공상태에 의해 스크래치가 발생하기 쉬우며 이를 방지하기위해 일반적으로 경면(Mirror)가공이 되어있다.
또한 와인더와 언와인더 사이의 각 부분의 장력조절도 매우 잘 조절되어야 하며 이의 부조화시 필름의 선속도(Line Speed)가 일정치 않게되어 스크래치의 발생을 초래하게 된다.
여러 종류의 유전체 박막층 및 투명도전 박막층이 코팅된 필름은 와인더에서 일정길이로 감긴 후 롤상태로 빼내어 진다.
도 8에 투명도전 박막이 단면에 코팅된 필름기재의 단면 모식도를 나타내었다. 이러한 단면 투명도전 필름기재는 저항막 방식의 터치패널에 널리 사용된다.
단면 투명도전 필름기재를 정전용량 방식 터치패널에 사용하기 위해서는 도 3의 구조를 지니도록 해야 하므로 3장의 단면 투명도전 필름기재를 OCA를 사용해서 접착해야 하므로 두께, 투명성, 정밀도, 제조비용 등에서 여러 가지 문제가 발생한다.
따라서, 구조가 단순한 정전용량 터채패널의 제조를 위해서는 본 발명의 양면투명 도전 필름기재가 긴요하다. 그러나 단면 투명도전 필름기재를 도 7의 장치에 의해 다시 한번 스퍼터링 하여 양면 투명도전 필름기재를 만들고자 할 경우, 이미 코팅된 ITO면이 쿨링드럼의 안쪽으로 위치하게 되어 기 코팅된 ITO코팅층의 스크래치 발생이 불가피하게 된다. ITO 코팅층은 수십nm의 초박막 구조이므로 스크래치의 발생에 의해 저항의 변화가 초래되며 이로 인해 필름기재 전반에 대한 저항의 균일도가 떨어져 정전용량 터치패널용으로 제품화하기 어렵다. 이러한 이유로 인해 지금까지 양면ITO 박막의 필요성이 대두되었으나 실제로 제품화되지 못하였다.
그러나 본 발명에서는 어느 일면에 제조된 ITO 코팅층에 보호필름을 점착시키는 방식으로 양면 투명도전성 필름기재를 포함하는 단순한 구조의 정전용량 터치패널을 제조하였다.
본 발명의 양면 투명도전성 필름기재를 포함하는 단순한 구조의 정전용량 터치패널을 제조하기 위한 한 방법으로는 투명 필름 기재의 어느 한 면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층을 순차적으로 필요한 횟수만큼 반복하여 코팅하는 단계; 상기 코팅된 투명도전 박막층 위에 보호필름을 점착시키는 단계; 및 상기 투명 필름 기재의 보호필름이 점착된 면의 반대 면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층을 순차적으로 필요한 횟수만큼 반복하여 코팅하는 단계;를 포함하는 것이다.
본 발명의 투명 필름 기재의 경우 특별히 제한이 되지는 않지만, 투명성을 지닌 단층 또는 다층의 수지필름이 사용된다. 예를 들면 폴리에스테르(Polyester)계 수지, 폴리에테르설폰(Polyethersulfone)계 수지, 폴리아마이드(Polyamide)계 수지, 아세테이트(Acetate)계 수지, 폴리올레핀(Polyolefin)계 수지, 아크릴(Acryl)계 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate)계 수지, PVA계 수지, 폴리스티렌(Polystyrene)계 수지, 폴리아릴레이트(Polyarylate)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)계 수지, 폴리염화비닐리덴(Polyvinylidene chloride)계 수지 등이 있다. 이 중에서 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 아크릴계 수지가 바람직하다.
상기 투명 필름 기재의 두께는 5 에서 500 범위의 것이 바람직하다. 필름 기재의 두께가 5 미만일 때는 필름 기재 상에 코팅을 할 때 필름이 주름지는 등 가공이 어렵게 되며, 500 를 초과하는 경우에는 필름이 너무 뻣뻣하여 가공에 적합하지 않게 된다.
상기 투명 필름 기재는 수지층의 언더코팅(Under-coating)층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다. 투명 도전성 코팅막을 형성시키기 전에 아래에 처리되는 언더코팅층은 투명도전성 코팅막과의 접착력을 향상시키며 표면경도를 향상시킨다.
또한 수지층의 코팅막에 의해 투명필름의 내부에 있는 미반응 모노머(monomer)나 올리고머(oligomer)가 터치패널의 제조공정에서 열처리를 받을 때 필름표면으로 배어나와 투명성이 떨어지는 문제를 방지한다. 또, 이 수지층에 실리카, 아크릴 비드 등의 유기, 무기입자를 혼합함에 의해 난반사(Anti-glare, AG)효과나 뉴톤링 방지(Anti-Newtonian Ring, ANR)효과를 얻을 수 있다.
필름 기재 상에는 수지 코팅시의 밀착성을 증진시키기 위해 일반적으로 행해지는 코로나처리, 프라이머(Primer)처리가 되어 있어도 좋다.
상기 수지층은 투명 필름 기재의 한쪽 또는 양쪽 면에 두께 0.1 에서 20 두께의 수지로 코팅되어 있는 것이 바람직하다.
수지층의 두께가 0.1 미만일 경우 연속적인 막의 형성이 어렵고 두께가 20 를 초과할 때는 수지층이 너무 두꺼워 유연성이 떨어지며 꺽임에 의해 부러지기 쉬운 문제점이 있다.
수지층의 두께는 0.1 에서 20 사이가 바람직하며, 1 에서 10 가 더욱 바람직하다.
상기 수지층은 그라비아(Gravure)코팅법, 스프레이(Spray)코팅법, 스핀(Spin)코팅법, 바(Bar)코팅법 등의 일반적인 습식 코팅법에 의해 행해진다.
상기 수지로서는 아크릴(Acryl)계 수지, 우레탄(Urethane)계 수지, 에폭시(Epoxy)계 수지, 멜라민(Melamine)계 수지가 사용되며 경화방식으로는 열 경화방식 또는 자외선 경화방식을 사용할 수 있다.
본 발명의 투명 필름기재로는 상기 투명 필름기재 단일층; 또는 상기 투명 필름기재, 투명 점착제층 및 투명 필름기재로 이루어진 적층체;가 사용될 수 있다.
상기 유전체 박막층은 SiOx(0<x<2), SiO2, Nb2Ox(0<x<5), Nb2O5 및 TiO2 중의 어느 한 층; 또는 이들 중 하나 이상의 다층인 것을 특징으로 한다.
상기 유전체 박막에 의해 내구성이 뛰어나고 고온 고습한 환경에서도 표면저항의 변화가 적은 우수한 특성이 얻어진다.
상기의 유전체 박막은 건식프로세스에 의해 형성되며 두께 0.5nm에서 150nm가 바람직하다.
건식 프로세스라 함은 스퍼터링(Sputtering), 진공증착, 이온도금 등의 방법을 의미하며 이 중에서 스퍼터링 방법이 보다 바람직하다. 건식 프로세스에 의해 형성된 막은 습식 프로세스에 의해 형성된 막보다 치밀한 구조를 형성하여 본 발명의 효과를 잘 발현할 수 있다.
유전체 박막은 스퍼터링 등의 건식프로세스에서 두께 5nm에서 200nm의 두께로 형성된다. 두께가 5nm보다 얇을 때는 건식공정에서 연속적인 피막을 얻기 어렵고 내마모 특성, 투명성 향상, 크랙(crack) 억제의 효과가 미흡하다. 두께가 200nm 이상일 경우는 투명성이 저하되며 크랙이 발생하기 쉬운 문제점이 있다.
SiO2박막은 굴절율이 1.46인 광학적으로 볼 때 저굴절 막이므로 투명기재, 예를 들면 굴절율 1.66인 PET 필름상에 코팅하면 투명성이 향상된다. 또한, 투명 기재위에 코팅된 SiO2박막은 투명성 향상과 함께 크랙방지, 내마모 특성의 향상을 가져온다.
유전체 박막은 한 층 또는 다층의 구조로 형성될 수 있다.
일반적으로 여러 가지 유전체층의 다층구조를 형성함에 의해 수분 또는 열처리에 의해 투명도전성막의 내구성 및 표면저항의 변화폭이 커지는 문제점을 개선할 수 있다.
상기 투명도전 박막은 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO),안티몬주석 산화물(Antimony Tin Oxide, ATO), 알미늄아연 산화물(Aluminum Zinc Oxide,AZO), 인듐아연 산화물(Indium Zinc Oxide,IZO), FTO(Fluorine doped tin oxide, SnO2:F) 인 것을 특징으로 하며 특히 본 발명의 도전성 박막재료로는 인듐주석 산화물(ITO) 이 제일 바람직하다.
이 투명도전성 박막은 5nm에서 150nm의 두께로 코팅되며 두께가 5nm 미만일 때는 연속적인 박막의 제조가 어려우며 또한 도전성이 안정적이지 못하다. 두께가 150nm 초과하면 투명성이 저하되어 터치 패널에 적합지 않다.
상기의 투명도전 박막은 스퍼터링(Sputtering), 진공증착, 이온도금 등의 방법인 것을 특징으로 하며 이 중에서 스퍼터링 방법이 보다 바람직하다. 스퍼터링 등의 건식 프로세스에 의해 형성된 막은 습식 프로세스에 의해 형성된 막보다 치밀한 구조를 형성하여 본 발명의 효과를 잘 발현할 수 있다.
본 발명에 사용되는 보호필름은 특별히 제한이 되지는 않는 통상의 수지를 사용한 필름이다. 예를 들면 폴리에스테르(Polyester)계 수지, 폴리에테르설폰(Polyethersulfone)계 수지, 폴리아마이드(Polyamide)계 수지, 아세테이트(Acetate)계 수지, 폴리올레핀(Polyolefin)계 수지, 아크릴(Acryl)계 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate)계 수지, PVA계 수지, 폴리스티렌(Polystyrene)계 수지, 폴리아릴레이트(Polyarylate)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)계 수지, 폴리염화비닐리덴(Polyvinylidene chloride)계 수지 등이 있다. 이 중에서 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 아크릴계 수지로 된 필름이 바람직하다.
이 필름위에 통상의 점착제를 코팅하여 보호필름을 제조한다.
또, 폴리올레핀계 수지를 압출하여 필름을 제조할 때 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)수지와 같은 자기 점착성 수지를 동시에 공압출(Co-extrusion)한 공압출 필름으로 보호필름을 제조할 수 있다.
본 발명에 의해 제조된 양면 투명도전 필름기재는 통상의 방법에 의해 정전용량 터치패널로 제조될 수 있다.
이하, 본 발명에 대해서 실시예를 이용하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 그 내용이 요지를 이탈하지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되지는 않는다.
실시예 1
[수지층의 형성]
투명기재로 두께가 188 인 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET필름이라 함)를 선정하였다. PET 필름의 양쪽 면에 아크릴계 수지를 그라비아 코팅방법에 의하여 코팅한 후 열풍건조에 의해 용매를 건조하였다. 이어서 자외선 경화방식으로 양면에 각각 건조도막 두께 5 의 수지 코팅 층을 형성하였다.
[단면 투명도전 필름기재의 제조]
상기의 수지가 코팅된 PET필름의 한쪽 면에 도 7의 스퍼터링 설비를 사용하여 두께가 3nm인 SiOx층, 두께 70nm의 SiO2박막층, 두께 3nm인 SiOx박막층 및 두께 25nm의 ITO박막 순차적으로 스퍼터링 방법에 의해 코팅하였다.
[단면 보호필름 부착된 단면 투명도전 필름기재의 제조]
상기 단면 투명도전 필름기재의 ITO 박막층위에 도 10의 라미네이팅 설비 (Laminating machine)에 의해 PE보호필름을 접합하였다.
[단면보호필름 부착된 양면 투명도전 필름기재의 제조]
상기의 투명도전필 필름기재의 보호필름이 붙어있지 않은 면에 도 7의 스퍼터링 설비를 사용하여 두께가 3nm인 SiOx층, 두께 70nm의 SiO2박막층, 두께 3nm인 SiOx박막층 및 두께 25nm의 ITO박막 순차적으로 스퍼터링 방법에 의해 코팅하였다.
[양면보호필름 부착된 양면 투명도전 필름기재의 제조]
ITO필름은 일반적으로 단면에 보호필름을 붙이나 터치패널의 제조공정에서 오염을 막기 위해 고객의 요청이 있을 때 양면에 보호필름을 붙일 수 있으나, 본 발명의 양면 투명도전성 필름의 제조에는 필요한 공정이 아니다.
상기 단면 보호필름이 부착된 양면 투명도전 필름기재의 ITO 박막층위에 도 10의 라미네이팅 설비 (Laminating machine)에 의해 PE보호필름을 접합하여 양면 보호필름이 부착된 양면 투명도전 필름기재를 제조하였다.
실시예 1에 따른 제조단계별 모식도를 도 11에 나타내었다.
[터치패널의 제조]
상기 양면ITO 필름기재에 통상의 방법에 의해 다이아몬드 형태의 X축 센서 패턴과 Y축 센서패턴을 필름의 한쪽면에 같이 형성시킨 후 반대면은 전자파 차폐층으로 하여 터치패널을 제조하였다.
도 12에 본 실시예 1에 의해 제조된 정전용량 터치패널의 단면모식도를 나타내었고, 도 13에 X축 센서패턴과 Y축 센서패턴의 모식도를 나타내었다.
한쪽면에 X축 센서패턴과 Y축 센서패턴을 형성시킬 때 교차점에서 전기적 단락이 일어나지 않도록 교차점의 아래쪽에 절연성의 유전체 층을 코팅하는 통상의 방법을 사용하였으며 이 부분의 확대도가 도 14에 나타나 있다.
실시예 2
실시예 1에서 제조된 단면ITO필름 1장과 양면ITO필름을 이용하여 2장으로 이루어진 정전용량 터치패널을 제조하였다.
양면ITO필름의 한쪽면에 X축 센서패턴을 형성시키고 반대면에 Y축 센서패턴을 형성시킨 후 단면ITO필름과 라미네이팅하였다.
본 실시예 2에 의한 터치패널의 단면모식도를 도 15에 도시하였다.

Claims (8)

  1. 투명 필름기재의 양면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층이 순차적으로 코팅되고, 상기 양면 중 어느 한 면은 X축 센서패턴이 형성되고, 다른 한 면은 Y축 센서패턴이 형성되어 있는 터치 패널.
  2. 투명 필름기재의 양면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층이 순차적으로 코팅되고, 상기 양면 중 어느 한 면은 X축 센서패턴 및 Y축 센서패턴이 형성되고, 다른 한 면은 전자파 차폐층이 형성되어 있는 터치 패널.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 필름기재는 폴리에스테르(Polyester)계 수지, 폴리에테르설폰 (Polyethersulfone) 계 수지, 폴리아마이드(Polyamide)계 수지, 아세테이트(Acetate)계 수지, 폴리올레핀(Polyolefin)계 수지, 아크릴(Acryl)계 수지, 폴리카보네이트 (Polycarbonate)계 수지, PVA계 수지, 폴리스티렌(Polystyrene)계 수지, 폴리아릴레이트(Polyarylate)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide)계 수지 및 폴리염화비닐리덴(Polyvinylidene chloride)계 수지 중에서 선택된 어느 하나의 수지로 제조된 필름; 또는 두 개이상의 다층으로 구성된 필름인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 필름기재는 투명필름기재 단일층; 또는 투명 필름기재, 투명 점착제층 및 투명 필름기재로 이루어진 적층체; 인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 필름 기재는 수지층의 언더코팅(Under-coating)층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 유전체 박막층은 SiOx(0<x<2), SiO2, Nb2Ox(0<x<5), Nb2O5 및 TiO2 중에서 어느 한 층; 또는 이들 중 하나 이상의 다층인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 투명도전 박막은 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO),안티몬주석 산화물(Antimony Tin Oxide, ATO), 알미늄아연 산화물(Aluminum Zinc Oxide,AZO), 인듐아연 산화물(Indium Zinc Oxide,IZO) 또는 FTO(Fluorine doped tin oxide, SnO2:F)인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 코팅하는 방법은 스퍼터링(Sputtering), 증착(Evaporation) 또는 이온도금 인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
KR1020100045637A 2010-05-14 2010-05-14 양면 투명도전 필름기재로 이루어진 정전용량 터치패널 KR20110125975A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100045637A KR20110125975A (ko) 2010-05-14 2010-05-14 양면 투명도전 필름기재로 이루어진 정전용량 터치패널

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100045637A KR20110125975A (ko) 2010-05-14 2010-05-14 양면 투명도전 필름기재로 이루어진 정전용량 터치패널

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110125975A true KR20110125975A (ko) 2011-11-22

Family

ID=45395269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100045637A KR20110125975A (ko) 2010-05-14 2010-05-14 양면 투명도전 필름기재로 이루어진 정전용량 터치패널

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110125975A (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103207692A (zh) * 2012-01-12 2013-07-17 群康科技(深圳)有限公司 包含触控面板的影像显示系统及触控面板的制造方法
CN103295668A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 远东新世纪股份有限公司 涂布型透明导电膜结构及其应用
CN103440906A (zh) * 2013-07-31 2013-12-11 南昌欧菲光科技有限公司 导电膜及触控面板
CN103529985A (zh) * 2013-09-24 2014-01-22 昆山鑫宏达电子科技有限公司 一种改良型触摸屏
CN104945965A (zh) * 2014-03-26 2015-09-30 琳得科株式会社 硬质涂膜、透明导电性膜以及电容触控面板
CN106125988A (zh) * 2016-07-14 2016-11-16 京东方科技集团股份有限公司 触控屏和触控显示面板
CN109062450A (zh) * 2018-09-30 2018-12-21 上海开亿信息科技有限公司 触控面板，智能教学黑板及一种制作智能教学黑板的方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103207692A (zh) * 2012-01-12 2013-07-17 群康科技(深圳)有限公司 包含触控面板的影像显示系统及触控面板的制造方法
CN103207692B (zh) * 2012-01-12 2016-04-20 群康科技(深圳)有限公司 包含触控面板的影像显示系统及触控面板的制造方法
CN103295668A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 远东新世纪股份有限公司 涂布型透明导电膜结构及其应用
CN103440906A (zh) * 2013-07-31 2013-12-11 南昌欧菲光科技有限公司 导电膜及触控面板
CN103529985A (zh) * 2013-09-24 2014-01-22 昆山鑫宏达电子科技有限公司 一种改良型触摸屏
CN104945965A (zh) * 2014-03-26 2015-09-30 琳得科株式会社 硬质涂膜、透明导电性膜以及电容触控面板
CN106125988A (zh) * 2016-07-14 2016-11-16 京东方科技集团股份有限公司 触控屏和触控显示面板
CN106125988B (zh) * 2016-07-14 2021-02-09 京东方科技集团股份有限公司 触控屏和触控显示面板
CN109062450A (zh) * 2018-09-30 2018-12-21 上海开亿信息科技有限公司 触控面板，智能教学黑板及一种制作智能教学黑板的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110120120A (ko) 양면 투명도전 필름기재의 제조방법
US9860981B2 (en) Transparent conductive film and method for producing same
TWI475574B (zh) 塗佈型透明導電膜結構及其應用
US8525405B2 (en) Electronic devices with flexible glass polarizers
KR20110125975A (ko) 양면 투명도전 필름기재로 이루어진 정전용량 터치패널
JP6122253B2 (ja) 静電容量型タッチパネル基板及びその製造方法並びに製造装置
KR20130096296A (ko) 표시 패널 장치를 위한 정전 용량형 터치 센서 적층체
TW201439846A (zh) 透明導電基板、其製造方法以及包含其之觸控面板
KR101839719B1 (ko) 터치 패널 센서
CN103713765A (zh) 透明传导基板和具有该基板的触摸面板
US20180246599A1 (en) High-performance touch sensor and manufacturing method thereof
US20110234507A1 (en) Integrated touch panel and manufacturing method thereof
KR20110120121A (ko) 정전용량 터치패널
JP2014529376A (ja) 薄膜センサ、それを有する容量性タッチパネル、その製造方法および端末製品
JP2015030157A (ja) 透明導電性積層体の製造方法
CN104090675A (zh) 触摸屏的功能片及触摸屏
JP5652079B2 (ja) 透明導電性積層体及びその製造方法
CN102667683B (zh) 用于触摸面板的板件及其制造方法
JP2015125563A (ja) タッチパネルセンサーの製造方法
TW201511943A (zh) 靜電容型觸控面板
KR100961253B1 (ko) 투명성이 향상된 도전성 필름 및 이를 이용한 터치패널
KR20110109244A (ko) 시인성이 개선된 정전용량 방식의 윈도우 일체형 터치 스크린 패널 및 그의 제조방법
JP2016182786A (ja) 透明導電性フィルム及びタッチパネル
KR20110034891A (ko) 증착기법을 이용한 저항막 터치스크린 패널의 제조방법
CN102280164B (zh) 一体化柔性触摸屏双面ito膜结构

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application