KR20120084885A - 터치 스크린 패널용 ｉｔｏ필름 및 그 ｉｔｏ 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법 - Google Patents

터치 스크린 패널용 ｉｔｏ필름 및 그 ｉｔｏ 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치 스크린 패널을 제조하는데 소요되는 시간을 단축함과 동시에 제조공정을 간소화함으로써 제조원가를 대폭 절감시킬 수 있도록 하고, 아울러 투과율이 향상된 고품질의 터치 스크린 패널(TSP, Touch Screen Panel)을 제공할 수 있도록 하는 터치 스크린 패널용 ITO 필름 및 그 ITO 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법에 관한 것으로,
글라스 또는 윈도우 강화유리로 구성되는 피착물(140)의 선택된 1면 또는 양면에 고투과율을 갖는 핫멜트필름(110)이 베이스기판으로 구비되어 피착물과 합지되며, 그 핫멜트필름의 외측면에 ITO층(120)이 스퍼터링(sputtering) 방식 또는 물리적?화학적 방식으로 증착되어 구성된다.

Description

터치 스크린 패널용 ＩＴＯ필름 및 그 ＩＴＯ 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법 {The touch screen panel manufacturing method which uses the touch screen panel ITO films and the ITO films}
본 발명은 터치 스크린 패널용 ITO 필름 및 그 ITO 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세히는 터치 스크린 패널을 제조하는데 소요되는 시간을 단축함과 동시에 제조공정을 간소화함으로써 제조원가를 대폭 절감시킬 수 있도록 하고, 아울러 투과율이 향상된 고품질의 터치 스크린 패널(TSP, Touch Screen Panel)을 제공할 수 있도록 하는 터치 스크린 패널용 ITO 필름 및 그 ITO 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법에 관한 것이다.
사용자가 화면(스크린)을 손 또는 물체로 터치하는 것만으로 편하게 데이터를 입력할 수 있도록 해주는 Operating System의 입력장치를 터치스크린패널(TSP, Touch Screen Panel)이라고 하며, 터치 인식 방법에 따라 저항막 방식(Resistive), 정전용량 방식(Capacitive), 광학방식(Infrared), 초음파 방식(Acoustic)으로 구분된다.
이중 현재 가장 늘리 사용되고 있는 방식은 저항막 방식(Resistive)과 정전용량 방식(Capacitive)이며, 저항막 방식은 손가락이나 펜으로 터치했을 때, 눌린 지점에서 전위차가 발생하면, 그 지점을 감지해 동작하는 원리이며 감압식이라 부르기도 한다.
그리고 정전용량 방식은 사람의 몸에 있는 정전 용량을 이용해 전류의 향이 변경된 부분을 감지해 동작하는 것으로 응답속도가 빠르고 내구성이 좋다는 장점이 있다.
상기 저항막 방식(Resistive)은 도 1의 (가)에서 도시된 구조가 대표적이며, 정전용량 방식(Capacitive)은 도 1의 (나)에서 도시된 구조가 대표적이다.
또한 상기 저항막 방식(Resistive)과 정전용량 방식(Capacitive)의 터치 스크린 패널의 구조에 공통으로 구성되는 ITO(Indium-Tin Oxide, ITO)필름은 금속 전도성 물질인 인듐 주석 화합물로 이루어진 투명전도막을 스퍼터링(sputtering) 방식 또는 물리적?화학적 방식으로 증착하여 전류가 흐르는 투명전극(전기회로, pattern)을 베이스기판에 형성되도록 한 것이다.
이중 정전용량 방식(Capacitive)의 터치 스크린 패널에 적용되는 ITO필름은 도 2에서 도시된 바와 같으며, 좀더 구체적으로 살펴보면 도 2의 (가)는 하나의 베이스기판(유리)의 1면에 ITO층(23)을 증착하고 그 ITO층에 X,Y축 전극(21, 23)을 식각(eatching, 패터닝 형성 공정) 한 것이며, 도 2의 (나)는 베이스기판(유리)의 양면에 ITO층(23)을 증착하고 그 ITO층에 X,Y축 전극(21, 23)을 각각 식각(eatching, 패터닝 형성 공정) 한 것이며, 도 2의 (다)는 상판과 하판의 구조를 갖는 베이스기판(PET, or PC)의 외측면에 ITO층(23)을 증착하고 그 ITO층에 X,Y축 전극(21, 23)을 식각(eatching, 패터닝 형성 공정) 한 것이며, 도 2의 (라)는 상판과, 하판의 구조를 갖는 베이스기판 각각의 상측면에 ITO층(23)을 증착하고 그 ITO층에 X,Y축 전극(21, 23)을 식각(eatching, 패터닝 형성 공정) 한 것으로 베이스기판으로 사용되는 유리와, PET, PC 필름의 1면 또는 양면에 ITO층을 다양하게 배치시켜 터치 스크린 패널을 제작할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 종래 ITO필름(20)의 제작과정을 살펴보면 베이스기판(10,PET)의 1면 또는 양면에 ITO층을 증착하여 롤 제품으로 제작함으로써 완료되며, 정전용량방식의 터치 스크린 패널 제작과정을 살펴보면, 상기와 같이 제작된 롤 형상의 ITO필름을 규격에 맞게 재단하는 단계, 재단된 ITO필름을 결정화시키기 위한 열처리단계(150℃에서 약 90분), 홀(hole)가공단계, 식각형성단계(패터닝), 전극인쇄단계에 의해 상판 및 하판이 완성되며, 완성된 상판과, 하판을 OCA(액상접착제)필름으로 라미네이팅(Laminating)하는 단계, 오토클레이브(autoclave, 고압증기멸균기)에서 OCA필름으로 발생된 기포를 제거하는 기포제거 단계로 이루어진다(후속공정 생략).
그런데 상기와 같이 베이스기판이 PET 또는 PC 재질로 이루어지는 종래 ITO필름(20)을 이용한 터치스크린패널의 제조과정은 열처리단계에서 장시간의 공정시간이 소요되었으며, 이후 냉각과정을 진행하여야 하기 때문에 생산효율은 하락할 수밖에 없었다. 또한 오토클레이브(autoclave, 고압증기멸균기)에서 기포를 제거한다고 하더라도 불량품이 발생 될 여지가 있었으며, OCA 필름으로 인한 투과율이 하락하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 일소키 위한 것으로 기존 PET, PC 등의 재질로 이루어지는 베이스기판을 사용하지 않고 투과율이 향상된 핫멜트필름을 베이스기판으로 적용한 ITO필름을 이용하여 터치스크린패널용 ITO필름으로 사용함으로써 터치스크린패널 제조에 소요되는 공정을 대폭 간소화시켜 생산효율의 향상과, 제조원가를 대폭절감시킬 수 있는 터치 스크린 패널용 ITO 필름 및 그 ITO 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 투과율과 터치스크린패널의 두께를 축소시켜 고품질의 터치스크린패널을 제공할 수 있는 터치 스크린 패널용 ITO 필름 및 그 ITO 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명에서 제공하는 터치 스크린 패널용 ITO 필름(100)은,
글라스 또는 윈도우 강화유리로 구성되는 피착물(140)이 구성되며, 그 피착물의 선택된 1면 또는 양면에 고투과율을 갖는 핫멜트필름(110)이 베이스기판으로 구비되어 피착물과 합지되며, 그 핫멜트필름의 외측면에 ITO층(120)이 스퍼터링(sputtering) 방식 또는 물리적?화학적 방식으로 증착되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 핫멜트필름(100)과 ITO층(110) 사이에는 Si, Nb, Zr 중 선택된 어느 하나 또는 그 화합물로 구성되는 광학층(130)이 선택적으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 핫멜트필름은 ETHYLENE(에틸렌), EVA(Ethylene Vinyl Acetate:초산비닐 공중합체), TPE(Thermoplastic Polyurethane Elastomer:열가소성 수지 폴리우레탄 탄성중합체) 중 선택된 어느 하나의 조성물로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제공하는 터치 스크린 패널용 ITO 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법은,
ETHYLENE(에틸렌), EVA(Ethylene Vinyl Acetate:초산비닐 공중합체), TPE(Thermoplastic Polyurethane Elastomer:열가소성 수지 폴리우레탄 탄성중합체) 중 선택된 어느 하나의 조성물로 이루어지며 접착력을 갖는 핫멜트필름(110)을 준비하는 핫멜트 필름 준비단계와, 글라스 또는 윈도우 강화유리로 구성되는 피착물(140)과, 상기 핫멜트필름을 피착물의 1면 또는 양면에 기밀성이 보장되도록 일체형으로 합지시키되, 130℃, 1 ~ 2분의 조건으로 진공가압기에서 합지시키는 합지단계와, 상기 피착물의 1면 또는 양면에 합지된 핫멜트필름의 외측면에 ITO층(120)을 스퍼터링(sputtering) 방식 또는 물리적?화학적 방식으로 형성하는 증착 단계와, 상기 핫멜트필름의 외측면에 증착 형성된 ITO층(120)을 다결정 전극으로 변환시키는 열처리를 실시하되, 160℃, 30 ~ 40분 조건으로 진공가압기에서 실시하는 열처리단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 피착물(140)의 양면에 핫멜트필름을 합지하여 각각 ITO층을 형성시킬 경우 식각 공정에서 어느 하나의 필름에는 X축 전극을 형성시키고 그에 대응하는 타측 핫멜트필름의 ITO층에는 Y축 전극이 선택적으로 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 제공하는 터치 스크린 패널용 ITO 필름 및 그 ITO 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법은 피착물과의 합지후 ITO필름이 다결정 전극으로 변환됨에 따라 기존 열처리공정에 비해 제조공정 및 공정에 소요되는 시간이 단축되며, 그에 따라 제조원가를 대폭 절감할 수 있음은 물론, 생산효율을 향상시킬 수 있으며, OCA필름을 접착제로 사용하지 않기 때문에 투과율이 향상될 뿐만 아니라, 두께가 축소되어 고품질의 터치스크린패널을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 터치스크린패널의 구조를 개략적으로 도시한 구조도
도 2는 종래 ITO필름의 구조를 개략적으로 도시한 구조도
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 터치 스크린 패널용 ITO 필름의 개략적인 구조도
도 4는 본 발명의 터치 스크린 패널용 ITO 필름을 이용한 터치스크린패널의 제조공정도
상기한 목적을 달성하기 위하여 첨부된 각 도면에 의거하여 본 발명의 터치 스크린 패널용 ITO 필름 및 그 ITO 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법에 대해 상세히 설명하면 하기와 같다.
먼저 본원 발명에서 제공하는 터치 스크린 패널용 ITO 필름(100)은 도 3의 (가) 및 (나)에서 도시된 바와 같이 글라스 또는 윈도우 강화유리로 구성되는 피착물(140)의 선택된 1면 또는 양면에 고투과율을 갖는 핫멜트필름(110)이 베이스기판으로 구비되어 피착물과 합지되며, 그 핫멜트필름의 외측면에 ITO층(120)이 스퍼터링(sputtering) 방식 또는 물리적?화학적 방식으로 증착되어 구성되며, 상기 핫멜트필름(100)과 ITO층(110) 사이에는 Si, Nb, Zr 중 선택된 어느 하나 또는 그 화합물로 구성되는 광학층(130)을 선택적으로 구성시켜 반사율이 향상되도록 한다.
이때 상기 핫멜트필름은 ETHYLENE(에틸렌), EVA(Ethylene Vinyl Acetate:초산비닐 공중합체), TPE(Thermoplastic Polyurethane Elastomer:열가소성 수지 폴리우레탄 탄성중합체) 중 선택된 어느 하나의 조성물로 구성되며, 접착력이 있기 때문에 향후 피착물과의 합지시 OCA필름이 필요치 않게 되며, 그로 인해 투과율을 향상시킬 수 있음은 물론 터치 스크린 패널의 두께를 축소시킬 수 있다.
그리고 본 발명에서 제공하는 터치 스크린 패널용 ITO 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법에 대해 살펴보면, 도 4에서 도시된 바와 같이 먼저 ETHYLENE(에틸렌), EVA(Ethylene Vinyl Acetate:초산비닐 공중합체), TPE(Thermoplastic Polyurethane Elastomer:열가소성 수지 폴리우레탄 탄성중합체) 중 선택된 어느 하나의 조성물로 이루어지며 접착력을 갖는 핫멜트필름(110)을 롤 또는 규격화된 셀 단위로 재단하여 피착물과의 합지를 위한 핫멜트필름을 준비한다.
상술 된 바와 같이 핫멜트필름은 롤 단위 또는 규격화된 셀 단위로 재단하여 준비할 수 있으며, 셀 단위라 함은 사용자의 요구사항에 따라 규격화된 크기를 일컫는 것으로 예를 들면 휴대폰화면의 크기가 되는 것이며, 셀 단위 공급시 불량품을 감소시킬 수 있다.
상기와 같이 핫멜트필름이 준비되면 글라스 또는 윈도우 강화유리로 구성되는 피착물(140)의 선택된 1면 또는 양면에 핫멜트필름을 합지시킨다.
상기 합지 공정은 진공가압기에서 실시하되, 130℃에서 1 ~ 2분간 실시하며, 핫멜트필름을 피착물의 양면에 적용한 것은 도 3의 (나)에 해당한다.
또한 상기 피착물(140)의 양면에 핫멜트필름을 합지하여 각각 ITO층을 형성시킬 경우 식각 공정에서 어느 하나의 필름에는 X축 전극을 형성시키고 그에 대응하는 타측 핫멜트필름의 ITO층에는 Y축 전극이 선택적으로 구현되도록 한다.
상기와 같이 피착물의 선택된 1면 또는 양면에 핫멜트필름이 합지 되면 핫멜트필름의 외측면에 스퍼터링(sputtering) 방식 또는 물리적?화학적 증착 방식으로 ITO층(120)을 형성시킨다.
상기와 같이 핫멜트필름의 외측면에 ITO층이 형성되면, ITO필름을 다결정 전극으로 변환 시키는 열처리단계를 실시하되, 160℃에서 30 ~ 40분간 진공가압기에서 실시함으로써 본원에서 제공하는 제조과정은 완료되며, 이후의 공정은 터치스크린패널제조 공정에 따라 진행하면 된다.
여기서 중요한 것은 열처리에 소요되는 시간과 피착물과 핫멜트필름을 합지하는 과정에서 OCA필름이 사용되지 않는다는 것을 확인할 수 있으며, 본원 발명의 제조공정에 의하면 ITO필름을 다결정 전극으로 변환시키기 위한 열처리 공정과 합지공정에 소요되는 시간이 넉넉히 잡아도 30 ~ 42분이 소요되기 때문에 엄청난 공정시간을 단축할 수 있으며, 공정시간이 대폭 단축됨에도 불구하고 양질의 제품을 제공받을 수 있는 것이다.
그리고 본원 발명의 ITO필름을 터치스크린패널에 적용함에 있어 도 3에서 도시된 구조 이외에도 도 2에서 도시된 구조와 같이 다양하게 적용할 수 있음은 당연한 것이다.
10:베이스기판 20:ITO필름
21:X축 전극 22:Y축 전극
23:ITO층 30:LCD패널
40:접착제 50:OCA필름
60:윈도우 100:ITO필름
110:핫멜트필름 120:ITO층
130:광학층 140:피착물
T:터치스크린패널

Claims (5)

  1. 글라스 또는 윈도우 강화유리로 구성되는 피착물(140)이 구성되며, 그 피착물의 선택된 1면 또는 양면에 고투과율을 갖는 핫멜트필름(110)이 베이스기판으로 구비되어 피착물과 합지되며, 그 핫멜트필름의 외측면에 ITO층(120)이 스퍼터링(sputtering) 방식 또는 물리적?화학적 방식으로 증착되어 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 ITO 필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 핫멜트필름(100)과 ITO층(110) 사이에는 Si, Nb, Zr 중 선택된 어느 하나 또는 그 화합물로 구성되는 광학층(130)이 선택적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 ITO 필름.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 핫멜트필름은 ETHYLENE(에틸렌), EVA(Ethylene Vinyl Acetate:초산비닐 공중합체), TPE(Thermoplastic Polyurethane Elastomer:열가소성 수지 폴리우레탄 탄성중합체) 중 선택된 어느 하나의 조성물로 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 ITO 필름.
  4. ETHYLENE(에틸렌), EVA(Ethylene Vinyl Acetate:초산비닐 공중합체), TPE(Thermoplastic Polyurethane Elastomer:열가소성 수지 폴리우레탄 탄성중합체) 중 선택된 어느 하나의 조성물로 이루어지며 접착력을 갖는 핫멜트필름(110)을 준비하는 핫멜트 필름 준비단계;
    글라스 또는 윈도우 강화유리로 구성되는 피착물(140)과, 상기 핫멜트필름을 피착물의 1면 또는 양면에 기밀성이 보장되도록 일체형으로 합지시키되, 130℃, 1~2분의 조건으로 진공가압기에서 합지시키는 합지단계;
    상기 피착물의 1면 또는 양면에 합지된 핫멜트필름의 외측면에 ITO층(120)을 스퍼터링(sputtering) 방식 또는 물리적?화학적 방식으로 형성하는 증착 단계;
    상기 핫멜트필름의 외측면에 증착 형성된 ITO층(120)을 다결정 전극으로 변환시키는 열처리를 실시하되, 160℃, 30 ~ 40분 조건으로 진공가압기에서 실시하는 열처리단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 ITO 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 피착물(140)의 양면에 핫멜트필름을 합지하여 각각 ITO층을 형성시킬 경우 식각 공정에서 어느 하나의 필름에는 X축 전극을 형성시키고 그에 대응하는 타측 핫멜트필름의 ITO층에는 Y축 전극이 선택적으로 구현되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 ITO 필름을 이용한 터치스크린패널 제조방법.
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