KR20130125469A - 터치 패널의 투명전극 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20130125469A
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Abstract

본 발명은 터치 패널의 투명전극 필름 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 터치 패널의 투명전극 필름은, 기판; 및 수지층과 상기 수지층에 형성되는 전극 패턴부를 구비하여, 상기 기판의 양면에 각각 형성되는 센서전극층;을 포함하고, 상기 전극 패턴부는 상기 수지층의 표면에 형성된 음각 미세 패턴에 금속이 충진되어 형성된다.

Description

터치 패널의 투명전극 필름 및 그 제조 방법{TRANSPARENT ELECTRODE FILM OF TOUCH PANEL AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 터치 패널의 투명전극 필름 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 그 구성과 제조 공정을 최소화한 터치 패널의 투명전극 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
터치 패널은 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube), 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(FED; Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel) 및 전계발광소자(ELD; Electro Luminescence Device) 등과 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되며, 사용자가 화상표시장치를 보면서 터치 패널을 컴퓨터에 미리 정해진 정보를 입력하기 위한 장치로서, 최근에는 터치에 의한 명령이 필수적인 스마트 폰(Smart Phone) 또는 터치 폰(Touch Phone) 등의 통신 단말에 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 터치 패널의 투명전극 필름의 단면도이다.
종래 기술에 따른 터치 패널의 투명전극 필름은 메시 타입(Mesh type)으로 구성되며, X축과 Y축의 전극 패턴부를 각각의 센서전극층에 구현하여 OCA 필름등의 접합층을 이용하여 합지하여 구성한다.
보다 상세하게 설명하며, 종래에는 기판(111) 상에 제1 전극 패턴부(112)를 형성하여 제1 센서전극층(110)을 구성하고, 기판(121) 상에 제2 전극 패턴부(122)를 형성하여 제2 센서전극층(120)을 구성한 후에, 접합층(130)을 통해 상기 제1 센서전극층(110)과 제2 센서전극층(120)을 접합하여 투명전극 필름을 구성한다.
그러나, 종래 기술에 따르면 제1 센서전극층(110)과 제2 센서전극층(120)을 각각 구성하므로 공정이 복잡할 뿐만 아니라, 비용이 많이 소요되며 불량률이 높은 문제점이 있었다.
또한, 종래 기술은 ITO 필름을 사용하여 터치 패널을 구성하므로 높은 저항으로 인해 대면적 터치 구현에 한계가 있으며, IR, 초음파, 카메라 등의 광학을 사용한 터치 방식의 경우에는 감도 및 성능이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하나의 기판의 양면에 각각 센서전극층을 형성하는 터치 패널의 투명전극 필름을 구성하여, 그 구성과 제조 공정을 최소화한 저비용의 투명전극 필름을 구성하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 기판; 및 수지층과 상기 수지층에 형성되는 전극 패턴부를 구비하여, 상기 기판의 양면에 각각 형성되는 센서전극층;을 포함하고, 상기 전극 패턴부는 상기 수지층의 표면에 형성된 음각 미세 패턴에 금속 재료가 충진되어 형성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 전극 패턴부는 상기 수지층의 표면보다 돌출되지 않도록 형성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 금속 재료는 은(Ag), 백금(Pt), 텅스텐(W), 은-카본(Ag-C), 동(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 니켈-인(Ni-P) 중 어느 하나로 구성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 수지층은 광경화 수지층(UV resin)으로 구성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 센서전극층은 상기 기판의 일면에 형성되는 제1 센서전극층; 및 상기 일면에 대향되는 타면에 형성되는 제2 센서전극층;을 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, PET(polyethylene terephthalate resin), PC(polycarbonate), PMMA(polymethyl methacrylate), TAC(triacetate cellulose) 및 PES(polyether sulfone) 중 어느 하나로 구성된다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 투명전극 필름의 제조 방법은, 제1 전극 패턴부를 포함하여 구성되는 제1 센서전극층을 기판의 일면에 형성하고, 제2 전극 패턴부를 포함하여 구성되는 제2 센서전극층을 상기 기판의 일면에 대향되는 타면에 형성하고, 상기 제1 전극 패턴부는 제1 수지층의 표면에 형성된 음각 미세 패턴에 금속 재료가 충진되어 형성되고, 상기 제2 전극 패턴부는 제2 수지층의 표면에 형성된 음각 미세 패턴에 금속 재료가 충진되어 형성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 전극 패턴부는 상기 제1 수지층의 표면보다 돌출되지 않도록 형성되고, 상기 제2 전극 패턴부는 상기 제2 수지층의 표면보다 돌출되지 않도록 형성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 센서전극층을 형성시에는, 상기 음각 미세 패턴에 금속 재료의 페이스트를 도포하고, 상기 제1 수지층의 표면에 돌출된 상기 금속 재료의 페이스트를 제거하고, 열풍 또는 IR 히터를 이용하여 상기 금속 재료의 페이스트를 건조한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 센서전극층을 형성시에는, 상기 음각 미세 패턴에 금속 재료의 페이스트를 도포하고, 상기 제2 수지층의 표면에 돌출된 상기 금속 재료의 페이스트를 제거하고, 열풍 또는 IR 히터를 이용하여 상기 금속 재료의 페이스트를 건조한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 센서전극층을 형성시에는, 상기 제1 센서전극층의 표면을 와이핑(Wiping)하는 과정을 더 포함하고, 상기 제2 센서전극층을 형성시에는, 상기 제2 센서전극층의 표면을 와이핑(Wiping)하는 과정을 더 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 센서전극층을 형성시에는, 몰드(Mold)를 이용하여 상기 제1 수지층을 형성하고, 상기 제2 센서전극층을 형성시에는, 몰드(Mold)를 이용하여 상기 제2 수지층을 형성한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 몰드는 니켈(Ni)로 구성된다.
본 발명에 따르면 하나의 기판의 양면에 각각 센서전극층을 형성하는 터치 패널의 투명전극 필름을 구성함으로써, 그 구성과 제조 공정을 최소화하여 원재료를 절감하고 저비용으로 터치 패널을 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 터치 패널의 투명전극 필름의 단순한 구조로 인하여 우수한 내구성 및 광학 특성을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 저저항의 금속을 사용하여 대면적의 터치 구형이 가능하고, 정전식 터치 패널에 적용이 가능하므로 광학센서 터치 방식에 대비하여 감도 및 성능이 우수하다.
도 1은 종래 기술에 따른 터치 패널의 투명전극 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 투명전극 필름의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서전극층을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 투명전극 필름의 상면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 투명전극 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 일 실시형태에 따른 조명 부재에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 투명전극 필름의 단면도이다.
도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 투명전극 필름의 구성을 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이 터치 패널의 투명전극 필름은 기판(230) 및 센서전극층(210, 220)을 포함하여 구성된다.
기판(230)은 PET(polyethylene terephthalate resin), PC(polycarbonate), PMMA(polymethyl methacrylate), TAC(triacetate cellulose) 및 PES(polyether sulfone) 중 어느 하나로 구성되며, 센서전극층(210, 220)은 기판(230)의 일면과 상기 일면에 대향되는 타면에 형성된다.
보다 상세하게 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 기판(230)의 상면에는 제1 센서전극층(210)이 형성되고, 기판(230)의 하면에는 제2 센서전극층(220)이 형성된다.
제1 센서전극층(210)은 제1 수지층(211) 및 제1 전극 패턴부(212)를 포함하여 구성된다.
제1 전극 패턴부(212)는 상기 제1 수지층(211)에 형성되는데, 제1 수지층(211)의 표면에는 음각 미세 패턴이 형성되어 상기 음각 미세 패턴에 금속 재료가 충진되어 상기 제1 전극 패턴부(212)가 형성된다. 이때, 상기 제1 수지층(211)은 광경화 수지층(UV resin)으로 구성되고, 상기 음각 미세 패턴에 충진되는 금속 재료로는 은(Ag), 백금(Pt), 텅스텐(W), 은-카본(Ag-C), 동(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 니켈-인(Ni-P) 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
상기와 같이 형성된 제1 전극 패턴부(212)는 제1 수지층(211)의 표면보다 돌출되지 않는 형태로 형성된다.
상기 제1 센서전극층(210)이 형성되는 기판(230)의 하면에는 제2 전극 패턴부(222)가 형성된다. 즉, 기판(230)의 양면에 제1 센서전극층(210)과 제2 센서전극층(220)이 대칭되도록 형성된다.
제2 센서전극층(220)은 상기 제1 센서전극층(210)과 마찬가지로 제2 수지층(221) 및 제2 전극 패턴부(222)를 포함하여 구성된다.
제2 전극 패턴부(222)는 상기 제2 수지층(221)에 형성되는데, 제2 수지층(221)의 표면에는 음각 미세 패턴이 형성되고 상기 음각 미세 패턴에 금속 재료가 충진되어 제2 전극 패턴부(222)가 형성되며, 이때 상기 제2 수지층(221)은 광경화 수지층(UV resin)으로 구성되고, 상기 음각 미세 패턴에 충진되는 금속 재료로는 은(Ag), 백금(Pt) 및 텅스텐(W) 중 어느 하나가 사용된다.
상기와 같이 형성된 제2 전극 패턴부(222)는 제2 수지층(221)의 표면보다 돌출되지 않는 형태로 형성된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서전극층을 도시한 도면이다. 도 3을 참조하여 센서전극층의 구성을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이 센서전극층은 수지층(211)과 상기 수지층에 형성되는 전극 패턴부(212)를 포함하여 구성된다.
수지층(211)의 표면에는 음각 미세 패턴이 형성되어 상기 음각 미세 패턴에 금속 재료가 충진되어 상기 제1 전극 패턴부(212)가 형성되는데, 이때 상기 제1 전극 패턴부(212)의 각 패턴부의 폭(310)과 깊이(320)는 1 내지 10㎛로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 각 패턴부 간의 간격은 100 내지 500㎛로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 수지층(211)의 두께(340)는 5 내지 30㎛로 형성되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 투명전극 필름의 상면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 수지층에 전극 패턴부(212, 222)가 배치된다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 투명전극 필름을 상부에서 바라보면 전극 패턴부(212, 222)가 상호 교체되도록 배치되어 메시(mesh) 형태를 구성한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 투명전극 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 일실시예에 따르면 터치 패널의 투명전극 필름의 제조 시에, 제1 센서전극층을 기판의 일면에 먼저 형성하고, 상기 기판의 상면과 하면이 바뀌도록 뒤집어서 다시 상기 기판 상에 제2 센서전극층을 형성한다.
이후부터는 상기와 같은 터치 패널의 투명전극 필름의 제조 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
먼저 기판에 제1 수지층을 형성한다(S510).
이때, 상기 제1 수지층은 몰드(Mold)를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 몰드는 니켈(Ni)로 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 형성된 제1 수지층의 표면에 음각 미세 패턴을 형성하고(S515), 상기 음각 미세 패턴에 금속 재료의 페이스트를 도포한다(S520). 이와 같은 금속 재료의 페이스트의 도포 시에는 슬롯 다이(Slot Die)등을 이용하여 금속을 얇게 코팅하며, 도포의 진행 방향의 전면에만 도포(dispensing)하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
이후, 상기 제1 수지층의 표면보다 돌출되는 금속 재료의 페이스트는 제거한다(S530). 보다 상세하게 설명하면, 제1 수지층의 표면보다 돌출되어 형성되는 금속 재료의 페이스트를 나이프 등의 도구를 이용하여 긁어내 표면을 깨끗하게 처리하는 공정인 닥터링(Doctoring)을 수행하는 것이 바람직하다.
따라서, 제1 센서전극층의 제1 수지층에 음각 미세 패턴에 금속 재료가 충진되며, 상기 충진된 금속 재료의 페이스트를 건조하여 제1 전극 패턴부가 형성된다(S540). 이때, 금속 재료의 페이스트의 건조 시에는 열풍 또는 IR 히터를 이용하여 건조하는 것이 바람직하다.
한편, 상기와 같은 제1 전극 패턴부의 형성 후에는, 제1 센서전극층의 표면 상태를 개선하기 위하여 제1 센서전극층의 표면을 와이핑(Wiping)하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이와 같은 와이핑하는 과정에는 부직포를 사용하여 와이핑 하거나, 블레이드(Blade)를 사용한 스퀴즈(Squeeze) 공정을 사용할 수 있으며, 별도의 용재가 사용될 수 있다.
이후에는 상기 기판을 뒤집어서 상하부 위치를 변경하고(S550), 기판에 제2 수지층을 형성한다(S560). 이때, 상기 제2 수지층은 상기 제1 수지층과 마찬가지로 몰드를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 몰드는 니켈(Ni)로 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 형성된 제2 수지층의 표면에 음각 미세 패턴을 형성하고(S565), 음각 미세 패턴에는 금속 재료의 페이스트를 도포한다(S570). 상기에서와 마찬가지로 금속 재료의 페이스트의 도포 시에는 슬롯 다이(Slot Die)등을 이용하여 금속을 얇게 코팅하며, 도포의 진행 방향의 전면에만 도포(dispensing)하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
이후에는, 상기 제3 수지층의 표면보다 돌출되는 금속 재료의 페이스트는 제거하며(S580), 이때 제2 수지층의 표면보다 돌출되어 형성되는 금속 재료의 페이스트를 나이프등의 도구를 이용하여 긁어내 표면을 깨끗하게 처리하는 닥터링(Doctoring) 공정을 수행하는 것이 바람직하다.
따라서, 제2 센서전극층의 제2 수지층에 음각 미세 패턴에 금속 재료가 충진되며, 상기 충진된 금속 재료의 페이스트를 건조하여 제2 전극 패턴부가 형성된다(S590). 이때, 금속 재료의 페이스트의 건조 시에는 열풍 또는 IR 히터를 이용하여 건조하는 것이 바람직하다.
한편, 상기와 같은 제2 전극 패턴부의 형성 후에는, 제2 센서전극층의 표면 상태를 개선하기 위하여 제1 센서전극층의 표면을 와이핑(Wiping)하는 과정을 더 포함할 수 있으며, 와이핑하는 과정에는 부직포를 사용하여 와이핑 하거나, 블레이드(Blade)를 사용한 스퀴즈(Squeeze) 공정을 사용할 수 있으며, 별도의 용재가 사용될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
210: 제1 센서전극층
211: 제1 수지층
212: 제1 전극 패턴부
221: 제2 수지층
222: 제2 전극 패턴부
230: 기판

Claims (13)

  1. 기판; 및
    수지층과 상기 수지층에 형성되는 전극 패턴부를 구비하여, 상기 기판의 양면에 각각 형성되는 센서전극층;
    을 포함하고,
    상기 전극 패턴부는,
    상기 수지층의 표면에 형성된 음각 미세 패턴에 금속 재료가 충진되어 형성되는 터치 패널의 투명전극 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극 패턴부는,
    상기 수지층의 표면보다 돌출되지 않도록 형성되는 터치 패널의 투명전극 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 재료는,
    은(Ag), 백금(Pt), 텅스텐(W), 은-카본(Ag-C), 동(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 니켈-인(Ni-P) 중 어느 하나인 터치 패널의 투명전극 필름.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 수지층은,
    광경화 수지층(UV resin)인 터치 패널의 투명전극 필름.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서전극층은,
    상기 기판의 일면에 형성되는 제1 센서전극층; 및
    상기 일면에 대향되는 타면에 형성되는 제2 센서전극층;
    를 포함하는 터치 패널의 투명전극 필름.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은,
    PET(polyethylene terephthalate resin), PC(polycarbonate), PMMA(polymethyl methacrylate), TAC(triacetate cellulose) 및 PES(polyether sulfone) 중 어느 하나로 구성되는 터치 패널의 투명전극 필름.
  7. 제1 전극 패턴부를 포함하여 구성되는 제1 센서전극층을 기판의 일면에 형성하고,
    제2 전극 패턴부를 포함하여 구성되는 제2 센서전극층을 상기 기판의 일면에 대향되는 타면에 형성하고,
    상기 제1 전극 패턴부는 제1 수지층의 표면에 형성된 음각 미세 패턴에 금속 재료가 충진되어 형성되고, 상기 제2 전극 패턴부는 제2 수지층의 표면에 형성된 음각 미세 패턴에 금속 재료가 충진되어 형성되는 터치 패널의 투명전극 필름의 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 전극 패턴부는 상기 제1 수지층의 표면보다 돌출되지 않도록 형성되고,
    상기 제2 전극 패턴부는 상기 제2 수지층의 표면보다 돌출되지 않도록 형성되는 터치 패널의 투명전극 필름의 제조 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 센서전극층을 형성시에는,
    상기 음각 미세 패턴에 금속 재료의 페이스트를 도포하고,
    상기 제1 수지층의 표면에 돌출된 상기 금속 재료의 페이스트를 제거하고,
    열풍 또는 IR 히터를 이용하여 상기 금속 재료의 페이스트를 건조하는 터치 패널의 투명전극 필름의 제조 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 센서전극층을 형성시에는,
    상기 음각 미세 패턴에 금속 재료의 페이스트를 도포하고,
    상기 제2 수지층의 표면에 돌출된 상기 금속 재료의 페이스트를 제거하고,
    열풍 또는 IR 히터를 이용하여 상기 금속 재료의 페이스트를 건조하는 터치 패널의 투명전극 필름의 제조 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 센서전극층을 형성시에는,
    상기 제1 센서전극층의 표면을 와이핑(Wiping)하는 과정을 더 포함하고,
    상기 제2 센서전극층을 형성시에는,
    상기 제2 센서전극층의 표면을 와이핑(Wiping)하는 과정을 더 포함하는 터치 패널의 투명전극 필름의 제조 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 센서전극층을 형성시에는,
    몰드(Mold)를 이용하여 상기 제1 수지층을 형성하고,
    상기 제2 센서전극층을 형성시에는,
    몰드(Mold)를 이용하여 상기 제2 수지층을 형성하는 터치 패널의 투명전극 필름의 제조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 몰드는,
    니켈(Ni)로 구성되는 터치 패널의 투명전극 필름의 제조 방법.
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