KR20140041369A - 전극 필름의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

전극 필름의 제조 장치 및 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전극 필름의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것으로 본 실시예에 따른 전극 필름의 제조 장치는 음각패턴이 형성된 기판과 일부가 접촉하고, 상기 음각패턴의 개구면적을 증가시키는 제1 지지롤; 상기 기판에 전극물질을 도포하여 상기 개구면적이 증가한 상기 음각패턴에 상기 전극물질을 1차 충진하는 전극 물질 도포부; 상기 기판에 접촉하여 상기 기판에 도포된 상기 전극물질을 밀어냄으로써, 상기 개구면적이 증가한 상기 음각패턴 내부에 상기 전극물질을 2차 충진하는 전극물질 스윕부; 상기 음각 패턴에 충진된 상기 전극 물질을 경화시키는 경화부; 및 상기 전극 물질이 경화된 상기 기판의 표면에 남은 전극 물질을 제거하는 세정부를 포함한다.

Description

전극 필름의 제조 장치 및 제조 방법{Apparatus and method for manufacturing electrode film}
본 발명은 전극 필름의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치 스크린용 전극 필름의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
터치스크린(touch screen) 장치는 디스플레이 화면상에서 사용자의 접촉 위치를 감지하여 디스플레이의 화면제어를 포함한 전자기기의 전반적인 제어를 수행하기 위한 입력 장치를 의미한다.
터치스크린 장치에는 저항막식(resistive), 정전용량식(capacitive), 초음파식, 광(적외선) 센서식, 전자 유도식 등이 있으며, 각각의 방식에 따라 신호 증폭의 문제나 해상도 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도 차이 등이 다르게 나타나는 특징이 있어 장점을 잘 살릴 수 있게 구분하여 그 방식을 선택한다. 구체적으로 그 동작 방식의 선택은 광학적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성, 입력 특성 외에 내구성과 경제성 등을 고려하여 이루어진다.
이러한 터치 스크린 패널 제조 과정에서 종래의 ITO(Indume Tin Oxide) 투명 전극의 센서와 배선 형성을 위해서는 포토 에칭(photo etching) 공정 및 스크린 인쇄 공정이 사용되는데 포토 에칭의 경우 포토리소그래피(photolithography) 공정으로 인하여 공정이 복잡하고 제조 원가의 상승이 발생되며, 스크린 인쇄의 경우 정밀한 공정 제어가 힘들어 ITO와 외곽 전극부 간의 정밀한 얼라인(Align) 공차를 유지하기 어렵고 미세 선폭 구현이 어려워 일부 공간에서 전극이 형성되지 않는 데드 스페이스(Dead Space)가 많이 생기며 고온의 건조 공정으로 ITO 미세 선폭부에 크랙(crack)이 발생할 위험성과 생산성 효율이 낮아지는 문제점들이 있다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 임프린팅 공정을 통하여 미세한 음각 패턴이 형성된 필름을 롤에 감아 음각 패턴의 개구면적을 증가시켜 도전성 물질을 충진하는 전극 필름의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 롤투롤(Roll to Roll) 충진 방식을 이용하여 미세한 센서와 배선을 동시에 형성하는 전극 필름의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 전극 필름의 제조 장치는 음각패턴이 형성된 기판과 일부가 접촉하고, 상기 음각패턴의 개구면적을 증가시키는 제1 지지롤; 상기 기판에 전극물질을 도포하여 상기 개구면적이 증가한 상기 음각패턴에 상기 전극물질을 1차 충진하는 전극 물질 도포부; 상기 기판에 접촉하여 상기 기판에 도포된 상기 전극물질을 밀어냄으로써, 상기 개구면적이 증가한 상기 음각패턴 내부에 상기 전극물질을 2차 충진하는 전극물질 스윕부; 상기 음각 패턴에 충진된 상기 전극 물질을 경화시키는 경화부; 및 상기 전극 물질이 경화된 상기 기판의 표면에 남은 전극 물질을 제거하는 세정부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 전극 물질 스윕부는 상기 기판의 폭 방향을 따라 소정의 각도로 접촉하여 상기 기판에 압력을 가하는 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 전극 물질 스윕부는 상기 블레이드를 상하 방향으로 이동시키는 블레이드 암을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 세정부는 상기 기판의 표면에 접촉하는 세정 부재; 상기 세정 부재의 양단이 감기는 제1 세정 롤 및 제2 세정 롤; 및 상기 세정 부재를 상기 기판의 표면에 압착시키는 세정 가이드 롤을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 세정부재는 세정액을 함유하고, 상기 세정액은 이소프로필 알코올 및 아세톤의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 전극 필름의 제조 장치는 상기 기판을 사이에 두고 상기 세정 가이드 롤의 반대측에 설치되며, 상기 세정 가이드 롤에 의하여 가압되는 상기 기판을 지지하는 제2 지지롤을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 경화부는 상기 음각패턴 내에 충진된 상기 전극 물질에 열, 열풍, 적외선 또는 근적외선을 가하여 상기 전극 물질을 경화시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 음각패턴은 외주면이 만곡형상인 상기 제1 지지롤에 상기 기판이 접촉함으로써 개구면적이 증가되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 음각패턴의 개구면적 증가는 상기 제1 지지롤의 지름 또는 반지름에 따라 증가되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제1 지지롤의 지름은 50mm 이상 800mm 이하인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 음각패턴의 개구면적은 상기 기판의 두께에 따라 증가되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 기판의 두께는 200μm 이상 800 μm 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 전극 필름의 제조 방법은 음각패턴이 형성된 기판이 제1 지지롤에 일부가 접촉되어 이송되며, 상기 기판에 전극 물질을 도포하여 1차 충진하는 단계; 및 상기 기판에 접촉하여 상기 기판에 도포된 상기 전극물질을 밀어냄으로써, 상기 음각패턴 내부에 전극물질을 2차 충진하는 단계를 포함하되, 상기 1차 및 2차 충진단계에서 상기 음각패턴은 외주면이 만곡형상인 제1 지지롤에 상기 기판이 접촉함으로써 개구면적이 증가되어 상기 전극물질이 충진되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 전극 필름의 제조 방법은 상기 제2 충진 단계 이후, 상기 음각 패턴에 충진된 상기 전극 물질을 경화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 전극 필름의 제조 방법은 상기 경화시키는 단계 이후, 상기 전극물질이 경화된 상기 기판의 표면에 남은 전극 물질을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 롤투롤 방식으로 자동화 되어 터치스크린 패널을 연속적으로 제조하기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 미세한 음각 패턴이 형성된 필름을 롤에 감아 롤에 감긴 음각패턴의 개구면적 증가로 충진률 향상 및 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전극 필름의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 전극 필름의 충진방법을 예시하는 도이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 음각 패턴을 형성하는 과정을 순차적으로 도시하는 도면이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일실시예에 따른 수지층에 형성되는 음각 패턴을 예시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 전극층을 형성하는 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 전극층을 선택적으로 제거하는 예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 블랙층을 형성하는 예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 수지층의 음각 패턴에 전극층을 형성하는 예를 나타내는 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일실시예에 따른 수지층의 음각 패턴의 개구면적 증가를 예시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널 제조 장치의 전체적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 11a 내지 도 11d는 각각 도 10의 A, B, C, D 부분의 확대도이다.
도 12a 내지 도 12c는 음각 패턴 내에 하부로부터 은, 은, 카본 블랙을 순서대로 적층하여 전극 패턴을 형성하는 과정을 순차적으로 도시하는 도면이다.
도 13은 제2 지지롤의 직경이 충분히 크지 않아 세정 부재와 기판이 접촉하는 지점에서 기판이 제2 지지롤에 의해 지지되지 않는 상태를 도시하는 도면이다.
도 14는 세정부가 기판의 이송 방향에 대해 직렬로 두 개 이상 구비되는 경우의 다른 실시예를 도시하는 도면이다.
도 15는 전극 물질 도포부, 전극 물질 스윕부, 경화부 및 세정부로 이루어지는 세트가 기판의 이송 방향으로 복수로 구비되는 예를 도시하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 필름의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 발명을 설명함에 있어서 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전극 필름의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 전극 필름의 제조 방법은 음각 패턴 형성 단계(S100), 전극 패턴 또는 전극층 형성 단계(S200), 전극층 제거 단계(S300), 블랙층 형성 단계(S400)를 포함한다.
음각 패턴 형성 단계(S100)에서는 투명기재 상부면의 수지층에 음각 패턴이 형성된다.
본 실시예에서 투명 기재(110)는 투명한 기재이다. 구체적으로 투명 기재(110)는 일정 투명도를 갖는 기재이다.
예컨대, 투명 기재(110)는 PET(Polyethylene Terephthalate), PI(Polymide), 아크릴(Acryl), PEN(Polyethylene Naphthalate), 또는 글라스(glass) 중 적어도 하나를 이용하여 투명 필름 형태로 형성될 수 있다. 만일 투명 기재(110)가 투명 필름으로 제작된다면 이 때 그 필름에는 점착제(OCA: Optical Clear Adhesive)가 결합될 수 있다.
수지층(120)은 투명 기재(110)에 적층되며 적층된 수지층에 음각 패턴이 형성된다.
구체적으로 수지층(120)에서 음각 패턴의 폭은 1㎛ 내지 20㎛로 형성될 수 있고, 음각 패턴의 깊이는 1㎛ 내지 15㎛로 형성될 수 있으며, 음각 패턴과 이웃하는 음각 패턴 사이의 피치는 200㎛ 내지 600㎛로 형성될 수 있다. 물론, 사용자의 필요에 따라 음각 패턴의 구조는 다양하게 변형 가능함은 물론이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 음각 패턴을 형성하는 과정을 순차적으로 도시하는 도면이고, 도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 수지층에 형성되는 음각 패턴을 예시하는 단면도이다.
도 3a 내지 도 3b에 도시한 바와 같이, 수지층(120)으로 UV 경화 수지 또는 열경화성 수지를 사용하는 경우에는, 경화되기 전의 수지층(120)에 몰드(300)를 압착하고 누른 상태에서 열을 가해서 수지층(120)을 경화시킨 후, 몰드(300)를 제거함으로써 음각 패턴을 형성할 수 있다. 이때, 수지층(120)에 음각 패턴을 형성하기 위한 몰드(300)는 표면 조도가 충분히 낮은 재료를 사용하여 음각 패턴 패터닝 후 헤이즈(haze)가 4% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 몰드(300)와 수지층(120)의 분리를 원활하게 하기 위하여, 몰드(300)의 임프린트 전에 몰드의 표면에 표면처리를 해주는 것이 바람직하다. 표면처리의 일례로서, 스퍼터링(sputtering) 방식으로 두께 1200~1500Å의 SiO2 처리를 해줄 수 있으며, 그 밖에도 다양한 방식의 표면처리가 수행될 수 있다.
몰드(300)는 제조하고자 하는 음각 패턴에 대응되는 양각이 돌출되어 형성된다.
도 4a 내지 도 4f를 참조하면, 수지층(120)의 음각 패턴의 종단면은, 예컨대 사각형, 삼각형, 사다리꼴, 반원, 원형, 타원형 및 다각형 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다. 몰드의 양각 형상이 사각형이면 수지층(120)에 형성된 음각 패턴 형상도 사각형이고, 몰드의 양각 형상이 삼각형이면 수지층(120)에 형성된 음각 패턴 형상도 삼각형이며, 몰드의 양각 형상이 사다리꼴이면 수지층(120)에 형성된 음각 패턴 형상도 사다리꼴임은 물론이다.
전극층 형성 단계(S200)에서는 상기 패터닝된 수지층(120)의 상부에 전극층(130)이 형성된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 전극층을 형성하는 예를 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면 전극층(130)은 동(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 철(Fe), 텅스텐(W), 인(P), 코발트(Co), 은(Ag), 은-카본(Ag-C), 니켈-인(Ni-P), 산화구리II(CuO), 무기물(SiO2) 중 적어도 어느 하나를 통해 형성될 수 있다. 또한 전극층(130)은 0.01㎛ 내지 10㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 무전해 도금, 증착, 또는 코팅 방식을 통해 형성될 수 있다.
또한 전극층(130)과 수지층(120) 간의 부착성을 향상시키기 위한 표면 처리를 해주어 표면 처리층을 형성하는 것이 바람직하다. 표면 처리로는 알칼리계 수용액을 이용한 화학 에칭 또는 촉매 처리, 플라즈마 또는 이온빔 처리 등을 적용할 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 전극 필름의 제조 방법은 상기 전극층(130)을 제거하는 단계(S300)에 앞서, 상기 전극층(130)이 형성된 상기 음각 패턴에 내에칭성 수지를 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서 내에칭성 수지를 코팅하는 단계는 투명기재를 롤에 감아 상기 수지층(120)에 형성된 상기 음각 패턴의 개구면적을 증가시키고 수지를 코팅하는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 블랙층(140)를 형성하는 단계에서 후술한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 전극층을 선택적으로 제거하는 예를 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 전극층(130)을 제거하는 단계에서는 내에칭성 수지가 코팅된 수지층(120)을 에칭액에 침전시켜 전극층(130)이 수지층(120) 표면에서 선택적으로 제거된다. 음각 패턴 영역인 음각의 내부에 내에칭성을 가지는 수지를 충진시킨 뒤, 에칭액에 침전시켜 선택적으로 수지층(120)의 표면에 형성된 전극층(130)과 음각 내부에 충진된 수지를 제거한다. 이 경우에 에칭에 사용되는 약품은 질산 계열, 황산 계열, 염산 계열, 황산동 계열, 염화제이철, 염화동 중 어느 하나를 포함한다.
블랙층(140)을 형성하는 단계(S400)에서는 수지층(120)의 음각 패턴에 블랙층(140)이 형성된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 블랙층을 형성하는 예를 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 블랙층(140)을 형성하는 방법은 무전해 도금, 전해 도금， 코팅 방식, 도포 충진 방식 중 어느 하나를 통해 형성될 수 있다. 또한 블랙층(140)은 동 (Cu)，은 (Ag)，카본(Ag-C)，알루미늄(Al)，니켈(Ni)，크롬(Cr)， 니켈-인(Ni-P) 중 적어도 하나를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 필름의 제조 방법에서 전극층, 및 블랙층은 다음의 터치 스크린 패널 제조 장치를 이용하여 형성될 수 있는데, 그 형성 과정은 동일하기 때문에 여기서는 블랙층을 형성하는 과정을 일예로 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널 제조 장치의 전체적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널 제조 장치는 기판(100)이 감겨 있으며 감긴 기판(100)이 풀리는 제1 롤(520), 기판(100)이 감기는 제2 롤(550), 제1 롤(520) 및 제2 롤(550) 사이에 구비되고, 기판(100)의 이송을 안내하는 가이드 롤(530a, 530b, 530c), 기판(100)을 지지하는 제1 지지롤(542) 및 제2 지지롤(544), 기판(100)의 수지층(120)에 전극 물질(132)을 도포하는 전극 물질 도포부(430), 수지층(120) 표면의 전극 물질(132)을 제거하는 전극 물질 스윕부(440), 수지층(120)의 음각 패턴(122)의 내부에 충진된 전극 물질(132)을 경화시키는 경화부(450), 및 수지층(120) 표면을 세정하는 세정부(460)를 포함한다.
전극 물질 도포부(430), 전극 물질 스윕부(440), 경화부(450) 및 세정부(460)는 제1 롤(520)과 제2 롤(550) 사이에서 기판(100)의 이송 방향을 따라 차례로 배치된다.
제1 롤(520) 및 제2 롤(550)은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널 제조 장치의 양 단에 구비되어 회전하며, 제1 롤(520)에 감긴 기판(100)은 양단이 제1 롤(520) 및 제2 롤(550)에 걸쳐진 상태에서 연속적으로 이송되어 제2 롤(550)에 감긴다.
가이드 롤(530a, 530b, 530c)은 제1 롤(520) 및 제2 롤(550) 사이의 기판(100)의 이송 경로 상에 구비되고, 기판(100)의 이송을 안내한다. 가이드 롤(530a, 530b, 530c)은 설치되는 위치에 따라 제1 가이드 롤(530a), 제2 가이드 롤(530b) 및 제3 가이드 롤(530c)로 구분될 수 있으며, 가이드 롤(530a, 530b, 530c)은 본 발명의 필요에 따라 개수 및 위치가 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
전극 물질 도포부(430)는 기판(100)의 이송 경로 상에 설치되어 전극 물질(132)을 기판(100)의 수지층(120)에 도포한다. 전극 물질(132)은 기판(100)이 이송되는 동안 연속적으로 도포되거나 일정한 간격을 두고 불연속적으로 도포될 수 있다. 전극 물질(132)이 도포되는 양 및 속도는 기판(100)의 이송 속도, 음각 패턴(122)의 폭 및 깊이, 전극 물질(132)의 점성 등을 고려하여 결정될 수 있다. 수지층(120)에 전극 물질(132)이 도포되면 전극 물질(132) 중 일부는 음각 패턴(122) 내에 충진 되고, 나머지는 수지층(120)의 표면에 남게 된다. 그러나, 후술할 전극 물질 스윕부(440)가 구비됨으로써 수지층(120)의 표면에 남는 전극 물질(132)이 수지층(120)의 음각 패턴(122)의 내부에 충진될 수 있다. 이때, 본 실시예에서는 임프린팅 공정을 통하여 형성된 미세한 음각 패턴층(도 3) 이 형성된 기판(100)을 도 2a 및 도 2b와 같이 롤(200)에 기판을 일부 접촉되어 이송하여 음각패턴의 개구면적을 증가시켜 도 8과 같이 전극층을 형성할 수 있다. 기판에 전극물질 도포부로 도포하여 음각 패턴 내 1차 충진한 후, 전극 물질 스윕부로 기판에 도포된 상기 전극물질을 밀어냄으로써, 개구면적이 증가한 음각패턴 내부에 전극물질을 2차 충진하여 전극 필름을 제조 할 수 있다. 전극층 재료는 동(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 철(Fe), 텅스텐(W), 인(P), 코발트(Co), 은(Ag), 은-카본(Ag-C), 니켈-인(Ni-P), 산화구리II(CuO), 무기물(SiO2)을 사용할 수 있다.
또다른 실시예에서는 도6과 같이 음각 패턴 내에 전극층이 형성된 기판을 롤에 일부 접촉되어 이송하여 음각패턴의 개구면적을 증가시켜 블랙층을 형성할 수 있다. 기판에 전극물질 도포부로 블랙층 재료를 도포하여 음각 패턴 내 1차 충진한 후, 전극 물질 스윕부로 기판에 도포된 블랙층 재료를 밀어냄으로써, 개구면적이 증가한 음각 패턴 내부에 블랙층 재료를 2차 충진하여 전극 필름을 제조 할 수 있다. 블랙층 재료는 동(Cu), 은(Ag), 카본(Ag-C), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 니켈-인(Ni-P) 및 전도성 고분자를 사용할 수 있다.
전도층을 코팅하는 방법은 Spray Coating, Roll Coating, knife Coating, Slot Die Coating, Comma Coating, Reverse Roll Coating 증 어느 하나를 이용하는 것이 바람직하다.
블랙층(140)이 형성된 제픔의 투과률은 85% 이상， Haze는 4% 이하를 갖는다. (헤이즈 측정기: NDH 5000) 실시 예로 도 2a의 경우 터치의 감지와 동작 기능을 수행하는 센서 제조에 사용되는 롤 직경은 다양하게 적용된다. 도9a 및 도9b는 임프린팅 공정을 통하여 형성된 미세한 음각 패턴을 포함하는 투명 기재를 롤에 감아 형성된 패턴 형상을 설명하기 위한 단면도이다. 여기서 a 및 a'는 원래의 선폭 및 변화된 선폭，b는 롤의 반지름, c는 필름의 두께를 나타낸다.
[표1] 및 [표2]는 개구면적 증가에 따른 음각패턴의 개구선폭 변화, 음각패턴의 부피 변화를 나타내는 표이다.
롤 반지름b(mm) 필름 두께c (㎛) 음각패턴의 개구선폭(증가전) a
(㎛)		 음각패턴의 개구선폭(증가후) a'(㎛) 개구선폭 변화량
(㎛)
25 10 10 10.0040000 0.0040000
100 10.0400000 0.0400000
200 10.0800000 0.0800000
400 10.1600000 0.1600000
800 10.3200000 0.3200000
50 10 10.0020000 0.0020000
100 10.0200000 0.0200000
200 10.0400000 0.0400000
400 10.0800000 0.0800000
800 10.1600000 0.1600000
100 10 10.0010000 0.0010000
100 10.0100000 0.0100000
200 10.0200000 0.0200000
400 10.0400000 0.0400000
800 10.0800000 0.0800000
200 10 10.0005000 0.0005000
100 10.0050000 0.0050000
200 10.0100000 0.0100000
400 10.0200000 0.0200000
800 10.0400000 0.0400000
400 10 10.0002500 0.0002500
100 10.0025000 0.0025000
200 10.0050000 0.0050000
400 10.0100000 0.0100000
800 10.0200000 0.0200000
800 10 10.0001250 0.0001250
100 10.0012500 0.0012500
200 10.0025000 0.0025000
400 10.0050000 0.0050000
800 10.0100000 0.0100000
1600 10 10.0000625 0.0000625
100 10.0006250 0.0006250
200 10.0012500 0.0012500
400 10.0025000 0.0025000
800 10.0050000 0.0050000
[표1]을 참조하면, 롤 지름(2b) 및 필름 두께(c)에 따라 음각패턴의 개구선폭이 증가되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 롤의 지름(2b)이 작을수록, 필름이 두께가 두꺼울수록 음각패턴의 개구선폭이 증가한다.
나아가, 음각 패턴의 음각 깊이가 10㎛, L은 패턴의 원래 길이로 100mm, L'은 패턴의 변화된 길이를 나타낼 때 부피의 증가량 및 증가율은 다음의 [표 2]와 같다.
롤 반지름b (mm) 필름 두께c
(㎛)		 음각패턴의 개구선폭
(증가후)L'(mm)		 부피(mm3) 부피변화량 (mm3) 증가율(%)
롤 감기기 전 롤 감긴 후
25 10 100.04 0.0100000 0.010008 0.000008 0.08
100 100.4 0.010079 0.000079 0.79
200 100.8 0.010159 0.000159 1.59
400 101.6 0.010318 0.000318 3.18
800 103.2 0.010642 0.000642 6.42
50 10 100.02 0.010004 0.000004 0.04
100 100.2 0.010040 0.000040 0.40
200 100.4 0.010079 0.000079 0.79
400 100.8 0.010159 0.000159 1.59
800 101.6 0.010318 0.000318 3.18
100 10 100.01 0.010002 0.000002 0.02
100 100.1 0.010020 0.000020 0.20
200 100.2 0.010040 0.000040 0.40
400 100.4 0.010079 0.000079 0.79
800 100.8 0.010159 0.000159 1.59
200 10 100.005 0.010001 0.000001 0.01
100 100.05 0.010010 0.000010 0.10
200 100.1 0.010020 0.000020 0.20
400 100.2 0.010040 0.000040 0.40
800 100.4 0.010079 0.000079 0.79
400 10 100.0025 0.010000 0.000000 0.00
100 100.025 0.010005 0.000005 0.05
200 100.05 0.010010 0.000010 0.10
400 100.1 0.010020 0.000020 0.20
800 100.2 0.010040 0.000040 0.40
800 10 100.0013 0.010000 0.000000 0.00
100 100.0125 0.010002 0.000002 0.02
200 100.025 0.010005 0.000005 0.05
400 100.05 0.010010 0.000010 0.10
800 100.1 0.010020 0.000020 0.20
1600 10 100.0006 0.010000 0.000000 0.00
100 100.0063 0.010001 0.000001 0.01
200 100.0125 0.010002 0.000002 0.02
400 100.025 0.010005 0.000005 0.05
800 100.05 0.010010 0.000010 0.10
[표2]를 참조하면, 음각패턴의 개구면적 증가에 따라 음각패턴의 부피도 증가함을 확인할 수 있다.
따라서 본 실시예에 따른 전극필름의 제조 방법은 롤의 지름에 따른 상기 음각 패턴의 개구선폭의 변화와 개구 선폭에 따른 음각패턴의 부피의 변화를 통하여 데드 스페이스가 없는전극층(130) 또는 블랙층(140)을 형성 한다. 구체적으로 도 9a, 9b를 참조하면, 상기 음각 패턴은 상기 투명기재가 롤에 감김에 따라 상기 음각 패턴 중 개구선폭 (a')이 하부면의 폭(a)(원래의 음각 패턴의 폭) 보다 커짐에 따라 음각 패턴의 부피가 증가하는 것을 확인할 수 있다.
즉, 본 실시예에서 음각 패턴의 개구선폭(a')과 하부면의 폭(a)의 차 (a'-a)는 미리 결정된 임계값 k보다 큰 것이 바람직하다. 이때 임계값 k는 음각패턴 내에 충진재료(전극층, 블랙층으로 사용되는 재료)가 용이하게 충진될 수 있는 최소 기준 면적을 의미하며, 본 실시예의 경우 개구선폭(a')의 증가로 인해 최소 기준 면적, 즉 임계값 k보다 큰 값을 가질 수 있다. 또한 음각 패턴의 개구선폭은 투명기재 및 수지층(120)을 포함하는 전극 필름의 두께에 따라 증가한다.
나아가 [표 1] 및 [표 2]를 참고할 때, 본 실시예에 따른 전극 필름의 제조 방법은 롤의 지름에 따라 음각 패턴의 개구선폭을 다양하게 조절할 수 있으며, 롤의 지름이 감소할수록, 필름의 두께가 증가할수록 음각 패턴의 개구선폭이 증가하며, 따라서 충진효율이 증가하고 미세 선폭의 충진성이 용이하게 된다.
이에 따라 본 실시예에서 제1 지지롤의 지름은 50mm 이상 1500mm 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 100mm 이상 800mm 이하의 지름을 갖는 것이 바람직하다. 나아가 전극 필름의 두께는 200μm 이상 800 μm 이하인 것이 바람직하다.
이때, 제1 지지롤의 지름이 50mm이하이면 패턴의 개구면적이 너무 많이 증가하여 전극 물질이 과도하게 충진되고, 제1 지지롤의 반지름이 800mm 이상이면 개구면적이 증가하는 효과가 미미하다는 단점이 있다.
전극 물질 스윕부(440)는 기판(100)의 이송 방향에 대하여 전극 물질 도포부(430)의 후방에 설치된다. 전극 물질 스윕부(440)는 수지층(120) 표면에 접촉하여 수지층(120)에 도포된 전극 물질(132) 중 수지층(120) 표면의 전극 물질(132)을 밀어 내면서 음각 패턴(122)의 내부에 충진시키는 역할을 한다. 다시 말해, 수지층(120)에 도포된 전극 물질(132)은 기판(100)과 함께 이송되는데, 수지층(120) 표면의 전극 물질(132)이 전극 물질 스윕부(440)에 도달하면 수지층(120) 표면의 전극 물질(132)은 전극 물질 스윕부(440)에 막혀서 기판(100)과 함께 이송되지 못하고 기판(100)의 이송 방향의 반대 방향으로 밀려난다. 수지층(120) 표면의 전극 물질(132)이 전극 물질 스윕부(440)에 의하여 밀려나는 과정에서 전극 물질 스윕부(440)가 가하는 압력에 의하여 수지층(120) 표면의 전극 물질(132)은 음각 패턴(122)의 내부에 충진된다.
전극 물질 스윕부(440)는 블레이드(442) 및 블레이드 암(444)을 포함할 수 있다. 블레이드 암(444)은 터치 스크린 패널 제조 장치의 일 측에 기판(100)에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 블레이드(442)는 블레이드 암(444)의 일단에 회동축(442)에 결합되어 회동하며, 사용자가 원하는 특정 각도에서 고정될 수 있다. 블레이드(442)의 폭은 기판(100)의 폭과 같거나 큰 것이 바람작하며, 블레이드(442)의 선단은 기판(100)의 폭 방향에 걸쳐 소정의 각도로 기판(100)에 접촉한다. 블레이드(442)가 기판(100)과 접촉하여 이루는 각은 예각인 것이 바람직하다. 블레이드(442)는 전극 물질(132)과 반응하지 않으며, 소정의 강성을 가짐으로써 기판(100)에 일정한 압력을 제공할 수 있는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
전극 물질 스윕부(440)는 블레이드(442)의 선단이 수지층(120)의 표면에 소정의 각도로 접촉하여 기판(100)에 소정의 압력을 가하도록 고정됨으로써, 기판(100)의 이송 시 수지층(120) 표면의 전극 물질(132)이 기판(100)과 함께 이송되는 것을 차단함과 동시에 수지층(120) 표면의 전극 물질(132)을 음각 패턴(122)의 내부에 충진시킨다. 다시 말해, 전극 물질 스윕부(440)와 기판(100)의 상대 이동에 의하여 수지층(120) 표면의 전극 물질(132)은 전극 물질 스윕부(440)에 의하여 가로막혀 수지층(120) 표면에서 밀려나면서 음각 패턴(122)의 내부에 충진된다(도 11a 참조). 전극 물질 스윕부(440)에 의하여 전극 물질(132)이 기판(100)의 이송 방향과 반대 방향으로 밀려남으로써 전극 물질 스윕부(440)를 통과한 기판(100)의 수지층(120)의 표면에는 전극 물질(132)의 거의 제거된다(도 11b 참조). 이때, 블레이드(442)가 기판(100)과 예각을 이루며 접촉함으로써 블레이드(442)에 의해 밀려나는 수지층(120) 표면의 전극 물질(132)이 음각 패턴(122) 내부에 효과적으로 충진된다.
블레이드(442)가 블레이드 암(444)에 회동 가능하게 결합됨과 동시에, 블레이드 암(444)에 의하여 상하 방향으로 이동될 수 있어 블레이드(442)가 기판(100)과 접촉하는 각도 및 블레이드(442)가 기판(100)에 가하는 압력을 조절할 수 있다. 즉, 전극 물질 스윕부(440)가 기판(100)에 가하는 압력은 블레이드(442)가 기판(100)에 접촉하는 각도를 조절하거나, 블레이드 암(444)의 상하 방향의 위치를 조절함으로써 조절될 수 있다. 전극 물질 스윕부(440)가 기판(100)에 가하는 압력이 강할수록 수지층(120) 표면의 전극 물질(132)이 효과적으로 제거될 수 있으나, 전극 물질 스윕부(440)의 압력이 과도할 경우 기판(100)이 손상될 위험이 있다.
기판(100)을 사이에 두고 전극 물질 스윕부(440)의 반대측에는 전극 물질 스윕부(440)에 의하여 가압되는 기판(100)을 지지하는 제1 지지롤(542)이 설치된다. 기판(100)이 제1 지지롤(542)에 의하여 지지됨으로써 전극 물질 스윕부(440)의 압력에 의해 기판(100)이 처지는 것이 방지되며, 전극 물질 스윕부(440)가 기판(100)에 밀착되는 상태가 유지될 수 있다.
경화부(450)는 전극 물질 스윕부의 후방에 구비되고, 기판(100)에 열, 열풍, 적외선 또는 근적외선(near-infrared)을 조사하여 수지층(120)의 음각 패턴(122)의 내부에 충진된 전극 물질을 경화시킨다.
세정부(460)는 수지층(120) 표면 상의 잔여 전극 물질을 세정한다. 수지층(120) 표면의 전극 물질(132)이 전극 물질 스윕부(440)에 의하여 대부분 밀려나서 음각 패턴(122) 내부에 충진되더라도 수지층(120)의 표면에는 전극 물질(132)의 잔여물(135)이 남을 수 있다. 세정부(460)는 전극 물질 스윕부(440)에 의해 제거되지 않고 수지층(120) 표면에 남은 전극 물질(132)의 잔여물(135)을 제거한다(도 11c 참조). 세정부(460)는 세정 부재(462), 제1 세정 롤(466a), 제2 세정 롤(466b), 및 세정 가이드 롤(464)을 포함한다.
세정 부재(462)는 제1 세정 롤(466a)과 제2 세정 롤(466b) 사이에 감기고, 수지층(120)의 표면에 접촉하여 수지층(120) 표면에 남은 전극 물질(132)의 잔여물(135)을 제거한다. 세정 부재(462)는 기판(100)이 이송되는 동안 제1 세정 롤(466a) 또는 제2 세정 롤(466b)에 감기면서 기판(100)의 이송 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 이송될 수 있다. 또한, 세정 부재(462)는 기판(100)이 이송되는 동안 이송되지 않고 고정된 상태로 유지될 수도 있다.
세정 부재(462)는 세정 가이드 롤(464)에 의해 기판(100) 측으로 가압되어 수지층(120)의 표면에 접촉하여 기판(100) 표면에 남은 전극 물질(132)의 잔여물(135)을 제거한다. 기판(100)을 사이에 두고 세정 가이드 롤(464)의 반대측에는 제2 지지롤(544)이 설치된다. 제2 지지롤(544)은 세정 가이드 롤(464)에 의하여 가압되는 기판(100)을 지지한다. 기판(100)이 제2 지지롤(544)에 의하여 지지됨으로써 기판(100)은 세정 가이드 롤(464)이 가압하는 방향으로 처지지 않고 세정 부재(462)에 밀착된 상태가 유지된다. 또한, 제2 지지롤(544)은 기판(100)에 이송력을 제공하여 기판(100)을 이송시킨다. 세정 부재(462)가 기판(100)에 접촉되면 마찰력 때문에 세정 부재(462)가 기판(100)에 접촉하는 지점에서 기판(100)의 이송 속도가 느려질 수 있다. 제1 롤(520)과 제2 롤(550) 사이의 각 지점에서 기판(100)은 동일한 속도로 이송되어야 하는데, 특정 지점에서 기판(100)의 이송 속도가 느려지면 기판(100)이 변형될 수 있다. 따라서, 세정 부재(462)가 접촉하는 지점에서의 기판(100)의 이송 속도가 다른 지점에서의 이송 속도와 동일하게 유지될 수 있도록 기판(100)이 세정 부재(462)와 접촉하는 지점에서 기판(100)에 충분한 이송력을 제공해줄 필요가 있다. 기판(100)에 이송력을 제공하기 위해서는 기판(100)과 제2 지지롤(544) 사이에 충분한 마찰력이 존재해야 한다. 기판(100)과 제2 지지롤(544) 사이의 마찰력을 향상시키기 위하여 제2 지지롤(544)의 전후에서 기판(100)의 이송 방향이 전환되는 것이 바람직하다. 기판(100)의 이송 방향이 전환된다는 것은 도 10에 도시된 바와 같이 측면에서 봤을 때 기판(100)이 제2 지지롤(544)을 중심으로 소정의 각도로 절곡된다는 것을 의미한다. 기판(100)이 제2 지지롤(544)에 의해 이송 방향이 전환되면 기판(100)과 제2 지지롤(544) 사이의 접촉 면적이 넓어져서 마찰력이 향상된다. 기판(100)과 제2 지지롤(544) 사이의 접촉 면적이 넓어짐으로써 제2 지지롤(544)의 회전 시 기판(100)에 슬립이 일어나지 않고 기판(100)이 제2 지지롤(544)의 회전 방향을 따라 원활하게 이송될 수 있다. 이때, 기판(100)의 이송 방향은 다양한 각도로 전환될 수 있으나, 도 10에 도시된 바와 같이 90도 이상으로 전환되는 것이 바람직하며, 기판(100)의 이송 방향의 전환 각도가 클 수록 기판(100)을 안정적으로 이송할 수 있는 장점이 있다.
제2 지지롤(544), 가이드 롤(530b, 530c)에 의해 이송된 기판(100)은 제2 롤(550)에 감긴다(도 11d 참조).
한편, 상술한 바와 같이, 세정 부재(462)는 수지층(120)의 표면에 접촉하여 전극 물질(132)의 잔여물(135)을 제거한다. 이때, 전극 물질(132)의 잔여물(135)을 효과적으로 제거하기 위해서 세정 부재(462)는 세정액을 함유할 수 있다. 세정액은, 예컨대 9:1 내지 8:2의 혼합비를 가지는 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol; IPA) 및 아세톤의 혼합물일 수 있다. 세정액은 수지층(120)의 표면에 남은 전극 물질(132)의 잔여물(135)을 연화시키는 기능을 한다.
또한, 세정부(460)는 기판(100)의 이송 방향으로 직렬로 적어도 두 개 구비될 수 있다. 본 실시예의 경우 세정부(460)는 제1 세정부(460a), 제2 세정부(460b) 및 제3 세정부(460c)가 기판(100)의 이송 방향에 대해 직렬로 구비되며, 제1 세정부(460a), 제2 세정부(460b) 및 제3 세정부(460c)는 제2 지지롤(544)의 외주면을 따라 배치된다. 이때, 최전방에 배치되는 제1 세정부(460a)의 세정 부재(462)에는 세정액이 함유되나, 후방에 배치되는 제2 세정부(460b) 및 제3 세정부(460c)의 세정 부재(462)에는 세정액이 함유되거나 함유되지 않을 수 있다. 제1 세정부(460a)는 수지층(120)의 표면에 세정액을 도포하여 수지층(120)의 표면에 남은 전극 물질(132)의 잔여물(135)을 연화시킨다. 제2 세정부(460b)는 제1 세정부(460a)의 후방에 설치되어 제1 세정부(460a)에 의해 연화된 수지층(120)의 표면에 남은 전극 물질(132)의 잔여물(135)을 닦아낸다. 제2 세정부(460b)의 후방에 설치되는 제3 세정부(460c)는 제1 세정부(460a)에 의해 수지층(120)의 표면에 도포된 후 제2 세정부(460b)에 의해 닦이지 않고 남은 세정액을 제거한다. 제3 세정부(460c)에 의하여 세정액이 완전히 제거됨으로써 터치 스크린 패널에 얼룩이 생기는 것이 방지되며, 세정액에 의하여 제2 롤(550)이 오염되는 것이 방지된다. 이와 같이, 세정부(460)가 기판(100)의 이송 방향에 대해 직렬로 적어도 두 개 구비되면 수지층(120) 표면에 남은 전극 물질(132)의 잔여물(135)은 수회에 걸쳐 제거될 수 있다. 따라서, 세정부(460)가 기판(100)의 이송 방향에 대해 직렬로 적어도 두 개 구비되면 세정부(460)가 하나만 구비될 때보다 전극 물질(132)의 잔여물(135)을 충분하게 제거할 수 있다. 또한, 세정부(460)가 하나만 구비되는 경우에는 전극 물질(132)의 잔여물(135)을 완전히 제거하기 위해서 세정부(460)가 기판(100)에 큰 압력을 가해야 하지만, 세정부(460)가 복수로 구비되는 경우에는 전극 물질(132)의 잔여물(135)을 수회에 걸쳐 제거할 수 있어 기판(100)에 과도하게 큰 압력을 가하지 않아도 되므로 기판(100)이 손상 또는 변형되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 세정부(460)가 기판(100)의 이송 방향에 대해 직렬로 두 개 이상 구비되는 경우, 기판(100)을 안정적으로 지지할 수 있도록 제2 지지롤(544)의 직경은 충분히 크게 형성되는 것이 바람직하다. 도 13은 제2 지지롤의 직경이 충분히 크지 않아 세정 부재와 기판이 접촉하는 지점에서 기판이 제2 지지롤에 의해 지지되지 않는 상태를 도시하는 도면이다. 만약, 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 지지롤(544')의 직경이 충분히 크게 형성되지 않는 경우에는 기판(100)과 제2 지지롤(544')의 접촉면의 길이가 짧게 형성되기 때문에 기판(100)과 제2 지지롤(544')의 접촉면 내에 세정 가이드 롤(464)이 배치되지 못할 수 있다. 이 경우, 세정 가이드 롤(464)에 의해 세정 부재(462)가 기판(100)에 접촉하는 지점에서 기판(100)이 제2 지지롤(544')에 의해 지지될 수 없기 때문에, 기판(100)이 세정 가이드 롤(464)에 밀착되지 않아 세정이 제대로 이루어지지 않거나, 기판(100)이 세정 가이드 롤(464)에 의해 변형 또는 손상될 위험이 있다. 따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 세정 부재(462)와 기판(100)의 접촉 지점이 기판(100)과 제2 지지롤(544)의 접촉면 내에 위치하도록 제2 지지롤(544)의 직경은 세정 가이드 롤(464)보다 충분히 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 제2 지지롤(544)과 세정 가이드 롤(464)의 직경비는 2~7:1 정도가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5~7:1인 것이 좋다. 여기서, 세정 가이드 롤(464)에 대한 제2 지지롤(544)의 직경비가 2 미만일 경우에는 도 13에 도시된 바와 같이 제2 지지롤(544)의 둘레에 복수의 세정 가이드 롤(464)이 접촉하기 어려워 세정부의 세정력이 감소되기 때문에 완성된 기판에 불량이 발생할 수 있다. 또한, 세정 가이드 롤(464)에 대한 제2 지지롤(544)의 직경비가 7을 초과할 경우 기판(100)과 제2 지지롤(544)이 서로 접촉하는 면적이 커지므로 기판(100)에 이송력을 효과적으로 전달할 수 있는 장점은 있으나, 제2 지지롤(544)이 지나치게 공간을 많이 차지하며 제2 지지롤(544)의 제조 비용이 상승하는 단점이 있다. 반면, 세정 가이드 롤(464)에 대한 제2 지지롤(544)의 직경비가 2 내지 7일 경우 기판(100)에 충분한 이송력을 전달할 수 있을 만큼 기판(100)과 제2 지지롤(544)의 접촉 면적을 확보할 수 있기 때문에 기판(100)의 세정 시 기판(100)이 다수의 세정부와 접촉하더라도 각각의 세정부에서의 기판(100)의 이송 속도를 일정하게 유지시킬 수 있으며, 나아가 세정 가이드 롤(464)에 대한 제2 지지롤(544)의 직경비가 5 내지 7일 경우, 기판(100)과 제2 지지롤(544)의 접촉 면적이 더욱 커지므로 기판(100)에 더 큰 이송력을 제공할 수 있는 효과가 있다.
한편, 세정부(460)가 기판(100)의 이송 방향에 대해 직렬로 두 개 이상 구비되는 경우의 다른 실시예로서, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 지지롤(544'')이 세정부(460)와 동일한 개수로 구비되도록 구성될 수도 있다. 제2 지지롤(544'')이 세정부(460)와 동일한 개수로 구비되는 경우에는 하나의 제2 지지롤(544'')에 하나의 세정 가이드 롤(464)만이 접하므로 제2 지지롤(544'')의 직경을 작게 만들 수 있는 장점이 있으며, 복수의 세정부(460)가 제2 지지롤(544'')의 외주면을 따라 배치될 필요가 없으므로 세정부(460)의 설치 위치를 자유롭게 선택할 수 있는 장점이 있으나, 제2 지지롤(544'')이 복수로 구비되어야 하고 복수의 제2 지지롤(544'')을 개별적으로 제어해야 하므로 도 6에 도시된 실시예에 비하여 장치의 구성이 복잡해지고, 제2 지지롤(544'')에서 기판(100)의 이송 방향이 전환되지 않으므로 기판(100)과 제2 지지롤(544'') 사이의 접촉 면적 감소로 인해 기판(100)에 충분한 이송력을 제공하기 어려운 단점이 있다.
이와 같이, 세정부의 구성은 도 10에 도시된 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 가능하며, 그 일례로서 도 13 및 도 14에 도시된 실시예와 같이 구현될 수도 있으나, 상술한 바와 같은 이유로 제2 지지롤(544)의 전후에서 기판(100)의 이송 방향이 전환되고, 세정 부재(462)와 기판(100)의 접촉 지점이 기판(100)과 제2 지지롤(544)의 접촉면 내에 위치하도록 제2 지지롤(544)의 직경은 충분히 크게 형성되는 도 10에 도시된 실시예가 가장 바람직한 실시 형태라고 할 수 있다.
또 다른 실시예로, 터치 스크린 패널에 형성되는 전극층(130)을 높이 방향으로 서로 다른 물질로 구성하고자 하는 경우, 또는 한 번의 도포로 충분한 양의 전극 물질(132)이 음각 패턴(122)의 내부에 충진되지 않는 경우 등과 같이 필요에 따라서는, 전극 물질 도포부(430), 전극 물질 스윕부(440), 경화부(450) 및 세정부(460)로 이루어지는 세트가 도 15에 도시된 바와 같이 기판(100)의 이송 방향으로 복수로 구비될 수 있으며, 이에 의해 음각 패턴(122)의 내부에는 상기 세트와 동일한 개수의 전극 물질(132) 층이 차례로 적층된다.
예컨대, 전극층(130)의 하부의 두 개 층을 은으로 적층하고 최상부층을 카본 블랙으로 적층시키고자 할 경우에는 상기 세트를 기판(100)의 이송 방향에 대하여 직렬로 세 개 설치한다. 기판(100)이 이송되면서 상기 세트를 통과하게 되면, 먼저 수지층(120)에 은(136)이 도포된 후 음각 패턴(122) 내에 은(136)이 충진되고, 충진된 은(136)이 경화된 다음, 수지층(120) 표면에 남은 전극 물질(132)의 잔여물(135)이 제거되는 단계를 거치면서 음각 패턴(122)의 내부에는 은(136)이 충진된다(도 12a 참조). 기판(100)이 계속 이송되면서 상기와 같은 일련의 단계가 다시 은(136) 및 카본 블랙(137)에 대해 수행되면서 음각 패턴(122) 내에는 하부로부터 차례대로 은(136), 은(136), 카본 블랙(137)이 적층되어 전극 패턴을 형성하게 된다(도 12b 및 도 12c 참조).
한편, 전극층(130)의 하부층을 은으로 적층하고 상부층을 카본 블랙으로 적층시키고자 할 경우에는 상기 세트를 기판(100)의 이송 방향에 대하여 직렬로 두 개 설치한다. 상기와 같이 전극 물질을 두 층으로 형성할 경우 세 층으로 형성할 때 보다 공정 단계를 감축시키고 시인성을 저감시킬 수 있다.
한편 도 16을 참조하면 본 실시예에 따른 전극 필름 제조 방법은 전극층(130)을 형성하는 단계 및 이를 선택적으로 제거하는 단계 없이, 임프린팅 공정을 통하여 형성된 미세한 음각 패턴이 형성된 필름(S100)을 롤에 감아 패턴의 개구면적을 증가시켜 도 8과 같이 전극층(130)을 형성할 수 있다. 기판에 전극물질 도포부로 도포하여 음각 패턴 내 1차 충진 한 후, 전극 물질 스윕부로 기판에 도포된 상기 전극물질을 밀어냄으로써, 상기 개구면적이 증가한 상기 음각패턴 내부에 상기 전극물질을 2차 충진하하여 전극 필름을 제조할 수 있다. 전극층(130) 재료는 동(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 철(Fe), 텅스텐(W), 인(P), 코발트(Co), 은(Ag), 은-카본(Ag-C), 니켈-인(Ni-P), 산화구리II(CuO), 무기물(SiO2) 및 전도성 고분자를 사용할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 음각패턴이 형성된 기판과 일부가 접촉하고, 상기 음각패턴의 개구면적을 증가시키는 제1 지지롤;
    상기 기판에 전극물질을 도포하여 상기 개구면적이 증가한 상기 음각패턴에 상기 전극물질을 1차 충진하는 전극 물질 도포부;
    상기 기판에 접촉하여 상기 기판에 도포된 상기 전극물질을 밀어냄으로써, 상기 개구면적이 증가한 상기 음각패턴 내부에 상기 전극물질을 2차 충진하는 전극물질 스윕부;
    상기 음각 패턴에 충진된 상기 전극 물질을 경화시키는 경화부; 및
    상기 전극 물질이 경화된 상기 기판의 표면에 남은 전극 물질을 제거하는 세정부;
    를 포함하는 전극 필름의 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전극 물질 스윕부는,
    상기 기판의 폭 방향을 따라 소정의 각도로 접촉하여 상기 기판에 압력을 가하는 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 필름의 제조 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 전극 물질 스윕부는,
    상기 블레이드를 상하 방향으로 이동시키는 블레이드 암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 필름의 제조 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 세정부는,
    상기 기판의 표면에 접촉하는 세정 부재;
    상기 세정 부재의 양단이 감기는 제1 세정 롤 및 제2 세정 롤; 및
    상기 세정 부재를 상기 기판의 표면에 압착시키는 세정 가이드 롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 필름의 제조 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 세정부재는 세정액을 함유하고, 상기 세정액은 이소프로필 알코올 및 아세톤의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전극 필름의 제조 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 기판을 사이에 두고 상기 세정 가이드 롤의 반대측에 설치되며, 상기 세정 가이드 롤에 의하여 가압되는 상기 기판을 지지하는 제2 지지롤;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 필름의 제조 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 경화부는 상기 음각패턴 내에 충진된 상기 전극 물질에 열, 열풍, 적외선 또는 근적외선을 가하여 상기 전극 물질을 경화시키는 것을 특징으로 하는 전극 필름의 제조 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 음각패턴은 외주면이 만곡형상인 상기 제1 지지롤에 상기 기판이 접촉함으로써 개구면적이 증가되는 것을 특징으로 하는 전극 필름 제조 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 음각패턴의 개구면적 증가는 상기 제1 지지롤의 지름 또는 반지름에 따라 증가되는 것을 특징으로 하는 전극 필름의 제조 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 지지롤의 지름은 50mm 이상 800mm 이하인 것을 특징으로 하는 전극 필름의 제조 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 음각패턴의 개구면적은 상기 기판의 두께에 따라 증가되는 것을 특징으로 하는 전극 필름의 제조 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 기판의 두께는 200μm 이상 800 μm 이하인 것을 특징으로 하는 전극 필름의 제조 장치.
  13. 음각패턴이 형성된 기판이 제1 지지롤에 일부가 접촉되어 이송되며, 상기 기판에 전극 물질을 도포하여 1차 충진하는 단계;
    상기 기판에 접촉하여 상기 기판에 도포된 상기 전극물질을 밀어냄으로써, 상기 음각패턴 내부에 전극물질을 2차 충진하는 단계;
    를 포함하되, 상기 1차 및 2차 충진단계에서 상기 음각패턴은 외주면이 만곡형상인 제1 지지롤에 상기 기판이 접촉함으로써 개구면적이 증가되어 상기 전극물질이 충진되는 것을 특징으로 하는 전극 필름의 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 충진 단계 이후, 상기 음각 패턴에 충진된 상기 전극 물질을 경화시키는 단계를 더 포함하는 전극 필름의 제조 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 경화시키는 단계 이후, 상기 전극물질이 경화된 상기 기판의 표면에 남은 전극 물질을 제거하는 단계를 더 포함하는 전극 필름의 제조 방법.
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