KR20140066417A - 터치 스크린 모듈 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유리기판; 상기 유리기판 상에 형성되는 제1 감광성 수지층과, 상기 제1 감광성 수지층 위에 형성되는 제2 감광성 수지층을 포함하는 베젤; 및 상기 유리기판과 베젤 위에 동시에 형성되는 투명전극;을 포함하는 터치 스크린 모듈을 제공한다. 본 발명에 따르면 베젤에 포함된 안료 입자들이 노광 현상한 후에 유리기판의 표면에 남게 되는 잔사 현상을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 터치 스크린 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전자공학기술과 정보기술이 발전을 거듭함에 따라 업무환경을 포함한 일상생활에서 전자기기가 차지하는 비중은 꾸준히 증가하고 있다. 특히, 전자기술이 계속 발전함에 따라, 최근의 소형화, 박형화 추세에 있는 휴대용 기기에는 터치 스크린 모듈(touch screen module(TSM))이 사용되고 있다.
터치 스크린 모듈은 일반적으로 디스플레이 장치에 설치되어 사용자가 접촉하는 화면상의 위치를 감지하고, 감지된 접촉 위치에 관한 정보를 입력 정보로 하여 디스플레이의 화면 제어를 포함한 전자기기의 제어를 수행하기 위한 장치로서, 간단하면서도 오조작이 적고 공간 절약이 가능하며, IT 기기와의 연동성이 용이한 점 등 다양한 장점이 있다.
한편, 터치 스크린 모듈은 저항막 방식(Resistive Type), 정전용량 방식(Capacitive Type), 전기자기장 방식(Electro-Magnetic Type), 소오 방식(Saw Type), 및 인프라레드 방식(Infrared Type) 등 여러 방식으로 사용되고 있는데, 기능적인 측면과 경제적인 측면을 모두 고려한 저항막 방식과 정전용량 방식이 많이 이용되고 있는 실정이다.
특히, 저항막 방식에서 정전용량 방식으로 터치 스크린 모듈의 작동 방식이 최근에 급속히 변화되었고, 터치 스크린 모듈 방식도 윈도우(window) 일체형 터치 스크린 모듈로 바뀌는 추세이다.
윈도우 일체형 터치 스크린 모듈에서 베젤(bezel)을 코팅한 후에 센서전극을 입히게 되는데, 센서전극이 매우 얇기 때문에 베젤 모서리에서 전극이 끊어지는 불량을 막기 위하여 단차를 줄여야 하고, 베젤의 두께도 얇아야 한다. 따라서, 베젤을 얇게 만들고 패턴을 형성하기 위하여 잉크를 감광성을 갖는 조성 성분들을 포함하도록 만들 필요가 있다.
또한, 상기 잉크에는 감광성 조성 성분 이외에도 특정한 색을 나타내게 하기 위하여 특정한 안료를 사용하게 되는데, 이 잉크를 코팅하고 노광 현상한 후에도 안료 입자들이 유리기판 위에 남아 있는 잔사가 발생하는데, 잔사된 입자는 센서 전극의 형성과 작동을 방해하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 유리기판 위에 특정한 색의 베젤(beze)을 형성하는 것으로 특히 안료 입자의 잔사를 막기 위하여 안료를 포함한 감광성 잉크를 코팅하기 전에 얇은 감광성 수지층을 형성하는 터치 스크린 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 유리기판; 상기 유리기판 상에 형성되는 제1 감광성 수지층과, 상기 제1 감광성 수지층 위에 형성되는 제2 감광성 수지층을 포함하는 베젤; 및 상기 유리기판과 베젤 위에 동시에 형성되는 투명전극;을 포함하는 터치 스크린 모듈을 제공한다.
상기 투명전극은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), ITO(Indium Tin Oxide) 및 전도성 고분자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 은(Ag)은 젤라틴을 포함하는 은염일 수 있다.
상기 제1 감광성 수지층은 스핀 코팅법 또는 슬릿 코팅법에 의해 형성될 수 있다.
상기 제2 감광성 수지층은 스핀 코팅법 또는 슬릿 코팅법에 의해 형성될 수 있다.
상기 제2 감광성 수지층은 안료를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 안료는 이산화티탄(TiO2) 또는 카본 블랙(carbon black)일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 유리기판을 준비하는 단계; 상기 유리기판 상에 형성되는 제1 감광성 수지층과, 상기 제1 감광성 수지층 위에 형성되는 제2 감광성 수지층을 포함하는 베젤을 형성하는 단계; 및 상기 유리기판과 베젤 위에 동시에 형성되는 투명전극을 형성하는 단계;를 포함하는 터치 스크린 모듈의 제조방법을 제공한다.
상기 투명전극은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), ITO(Indium Tin Oxide) 및 전도성 고분자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 은(Ag)은 젤라틴을 포함하는 은염일 수 있다.
상기 제1 감광성 수지층은 스핀 코팅법 또는 슬릿 코팅법에 의해 형성될 수 있다.
상기 제2 감광성 수지층은 스핀 코팅법 또는 슬릿 코팅법에 의해 형성될 수 있다.
상기 제2 감광성 수지층은 안료를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 안료는 이산화티탄(TiO2) 또는 카본 블랙일 수 있다.
본 발명에 따르면 베젤에 포함된 안료 입자들이 노광 현상한 후에 유리기판의 표면에 남게 되는 잔사 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 터치 스크린 모듈의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 유리기판의 제조 공정의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 터치 스크린 모듈의 표면을 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진으로 관찰한 결과이다.
도 4는 본 발명의 비교예에 따른 터치 스크린 모듈의 표면을 SEM 사진으로 관찰한 결과이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 유리기판의 제조 공정의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 터치 스크린 모듈의 표면을 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진으로 관찰한 결과이다.
도 4는 본 발명의 비교예에 따른 터치 스크린 모듈의 표면을 SEM 사진으로 관찰한 결과이다.
본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
한편, 본 실시예에서는 유리기판이 적용되는 예로서 터치 스크린 모듈을 설명할 것이나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 태양전지, 디스플레이 분야 등에도 본 실시예에 따른 유리기판은 적용될 수 있다.
터치 스크린 모듈(100)의 구조
도 1은 터치 스크린 모듈(100)의 단면도이다. 이하, 이를 참고하여 본 실시예에 따른 터치 스크린 모듈(100)에 대해 설명하기로 한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치 스크린 모듈(100)은 제1 감광성 수지층(11) 및 베젤(12)을 포함하는 유리기판(10), 투명전극(20a, 20b), 절연층(30), 광학 접착 필름(OCA: Optically Clear Adhesive)(40) 및 디스플레이(50)를 포함할 수 있다. 상기 베젤(12)은 제2 감광성 수지층을 포함할 수 있다.
유리기판(10)은 투명전극(20a, 20b)이 형성되는 공간을 제공하는 부재이다.
여기서, 유리기판(10)은 유리기판(10)의 다른 구성을 외력으로부터 충분히 보호할 수 있도록 내구성이 큰 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 디스플레이(50)로부터의 영상이 사용자에게 깨끗하게 전달될 수 있도록 투명한 물질로 구성되는 것이 바람직하다.
투명전극(20a, 20b)은 유리기판(10)에 형성되어 여러 전기적 신호를 감지하는 부재이다.
여기서, 유리기판(10)이 터치 스크린 모듈(100)에 사용되는 경우, 투명전극(20a, 20b)은 입력에 의한 신호를 감지할 수 있다. 예를 들어, 정전용량 방식의 터치 스크린 모듈(100)의 경우, 투명전극(20a, 20b)은 입력으로부터 기생용량을 측정하고 정전용량의 변화를 감지하여 이를 제어부에 전달하고, 제어부는 눌림 위치의 좌표를 인식하여 원하는 동작을 구현할 수 있다. 구체적으로, 전압을 인가하여 고주파를 투명전극(20a, 20b)의 전면에 퍼지게 한 후 입력이 발생하면, 투명전극(20a, 20b)을 전극으로 하고 유리기판(10)을 유전체로 하여 소정의 커패시턴스 변화가 발생하고, 제어부에서 변형된 파형을 감지하여 입력의 위치, 또는 입력의 발생 여부 등을 인식할 수 있다.
광학 접착 필름(40)은 절연층(30)과 디스플레이(50)간에 형성되어, 절연층(30)과 디스플레이(50)를 접착시키는 부재이다.
유리기판(10)의 제조방법
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 유리기판(10)의 제조 공정의 단면도이다. 이하, 도 2를 참고하여, 본 발명에 따른 유리기판(10)의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2는 도시한 바와 같이, 유리기판(10)을 준비한다. 상기 유리기판(10)에 예를 들어, 스핀 코팅법 또는 슬릿 코팅법에 의해 제1 감광성 수지층(11)을 형성한다.
다음으로, 상기 제1 감광성 수지층(11) 위에 제2 감광성 수지층을 포함하는 베젤(12)을 스핀 코팅법 또는 슬릿 코팅법에 의해 형성할 수 있다.
종래에는 주로 스크린 프린팅법을 사용하였는데, 이 방법은 두꺼운 베젤(12)을 만드는데 주로 사용되어 얇은 베젤(12)을 만들기 위해서는 스핀 코팅법이나 슬릿 코팅법을 이용할 수 있다.
따라서, 유리기판(10) 상에 제1 감광성 수지층(11)을 형성하고 제2 감광성 수지층을 포함하는 베젤(12)을 형성한 후에, 노광이나 현상을 통해 상기 터치 스크린 모듈(100)에 포함될 유리기판(10)을 준비하게 된다.
감광성 수지 조성물
상기 터치 스크린 모듈(100)에서 입자와 유리기판(10) 표면의 상호력이 강할 경우에는 입자가 노광이나 현상 후에도 유리기판(10) 표면에 남아 있을 가능성이 높기 때문에, 입자의 잔사를 원천적으로 막기 위하여 유리기판(10) 위에 얇은 제1 감광성 수지층(11)을 형성하는 것이다.
상기 감광성 수지 조성물은 (a) 바인더 수지, (b) 광중합성 화합물, (c) 광중합 개시제 및 (d) 용제를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 감광성 수지층(11)을 코팅한 후에 열을 가하여 용제를 제거한 후 제2 감광성 수지층을 포함하는 베젤(12)을 형성하는데, 상기 제2 감광성 수지층은 안료를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제2 감광성 수지층은 상기 감광성 수지 조성물에 분산액을 교반하여 이루어지는데, 상기 분산액은 (a) 바인더 수지, (d) 용제, (e) 착색제 및 (f) 분산제로 이루어질 수 있다. 또한, (g) 첨가제를 포함할 수도 있다.
(a) 바인더 수지
상기 바인더 수지는 해당 분야에서 일반적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용될 수 있다.
상기 바인더 수지는 본 발명의 용제에 용해될 수 있고, 상기 착색제에 대한 결착 수지의 기능을 하며 알칼리성 현상액에 용해 가능한 수지라면 그 종류를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다.
상기 바인더 수지는 예를 들면 카르복실기 함유 단량체, 및 이 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체로서는, 예를 들면 불포화 모노카르복실산이나, 불포화 디카르복실산, 불포화 트리카르복실산 등의 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 다가 카르복실산 등의 불포화 카르복실산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 모노카르복실산으로서는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 신남산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 디카르복실산으로서는, 예를 들면 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 다가 카르복실산은 산무수물일 수도 있으며, 구체적으로는 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 시트라콘산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 상기 불포화 다가 카르복실산은 그의 모노(2-메타크릴로일옥시알킬)에스테르일 수도 있으며, 예를 들면 숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산모노(2-메타크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등을 들 수 있다. 상기 불포화 다가 카르복실산은 그 양말단 디카르복시 중합체의 모노(메타)아크릴레이트일 수도 있으며, 예를 들면 ω-카르복시폴리카프로락톤모노아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤모노메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들면 스티렌, α-메틸스티렌, o-비닐톨루엔, m-비닐톨루엔, p-비닐톨루엔, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르, 인덴 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, i-프로필아크릴레이트, i-프로필메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, i-부틸아크릴레이트, i-부틸메타크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 3-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트, 3-히드록시부틸아크릴레이트, 3-히드록시부틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 2-페녹시에틸메타크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 디시클로펜타디에닐아크릴레이트, 디시클로펜타디에틸메타크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트, 글리세롤모노아크릴레이트, 글리세롤모노메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 에스테르류; 2-아미노에틸아크릴레이트, 2-아미노에틸메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 2-아미노프로필아크릴레이트, 2-아미노프로필메타크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필메타크릴레이트, 3-아미노프로필아크릴레이트, 3-아미노프로필메타크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르류; 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르류; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 알릴글리시딜에테르 등의 불포화 에테르류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 시안화비닐리덴 등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, α-클로로아크릴아미드, N-2-히드록시에틸아크릴아미드, N-2-히드록시에틸메타크릴아미드 등의 불포화 아미드류; 말레이미드, N-페닐말레이미드. N-시클로헥실말레이미드 등의 불포화 이미드류; 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 지방족 공액 디엔류; 및 폴리스티렌, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리-n-부틸아크릴레이트, 폴리-n-부틸메타크릴레이트, 폴리실록산의 중합체 분자쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체류 등을 들 수 있다. 이들 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 바인더 수지가 카르복실기 함유 단량체 및 이 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체일 경우, 상기 카르복실기 함유 단량체로부터 유도되는 구성 단위의 함량비율은 상기 공중합체를 구성하는 구성 단위들의 총 함량에 대하여 10 내지 50 질량%일 수 있다. 상기 카르복실기 함유 단량체로부터 유도되는 구성 단위의 함량비율이 상기의 기준으로 10 내지 50 질량%이면 현상액에 대한 용해성이 양호하고, 현상시 패턴이 정확하게 형성되기 때문에 바람직하다. 또한, 산가는 70mgKOH/g 내지 120mgKOH/g의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
상기 바인더 수지로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트/폴리스티렌 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트/폴리메틸(메타)아크릴레이트 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/폴리스티렌 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/폴리메틸(메타)아크릴레이트 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/폴리스티렌 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/폴리메틸(메타)아크릴레이트 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/스티렌/벤질(메타)아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체, (메타)아크릴산/숙신산모노(2-아크릴로일옥시)/스티렌/벤질(메타)아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체, (메타)아크릴산/숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸)/스티렌/알릴(메타)아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/N-페닐말레이미드/스티렌/글리세롤모노(메타)아크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있다.
이들 중에서 (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/스티렌 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트/스티렌 공중합체가 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 바인더 수지는 특별히 제한되지는 않지만, 그의 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량이 3,000 내지 100,000의 범위에 있을 수 있다. 바인더 수지의 중량평균분자량이 3,000 내지 100,000의 범위에 있으면 착색제 분산이 용이하며, 점도가 낮고, 저장안정성이 우수하다.
상기 바인더 수지의 함량은 착색제 분산 조성물 중의 고형분에 대하여 질량 분율로 3 내지 80 질량%의 범위일 수 있다. 상기 바인더 수지의 함량이 상기의 기준으로 3 내지 80 질량%이면 착색제의 분산이 용이하며 저장안정성이 우수하다.
(b)
광중합성
화합물
광중합성 화합물은 광 및 광중합 개시제의 작용으로 중합할 수 있는 화합물로서, 단관능 단량체, 2관능 단량체, 그 밖의 다관능 단량체 등을 사용할 수 있다.
상기 단관능 단량체의 구체적인 예로는, 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다.
상기 2관능 단량체의 구체적인 예로는 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 3관능 이상의 다관능 광중합성 화합물의 구체적인 예로는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 티펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등이 있다.
상기에서 예시한 광중합성 화합물 중에서도 3관능 이상의 (메타)아크릴산에스테류 및 우레탄(메타)아크릴레이트가 중합성이 우수하며 강도를 향상시킬 수 있다는 점에서 특히 바람직하다.
상기에서 예시한 광중합성 화합물은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(c)
광중합
개시제
광중합 개시제는 트리아진계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물 및 옥심 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 트리아진계 화합물은 구체적으로 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
상기 아세토페논계 화합물은 구체적으로 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온, 2-(4-메틸벤질)-2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등을 들 수 있다.
상기 비이미다졸 화합물은 구체적으로 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4’5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸 또는 4,4',5,5' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등을 들 수 있다.
상기 옥심 화합물은 구체적으로 o-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 정도이면 이 분야에서 통상적으로 사용되고 있는 그 밖의 광중합 개시제 등을 추가로 병용할 수도 있다. 아울러 상기 광중합 개시제는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 광중합 개시 보조제를 조합하여 사용할 수도 있다.
(d) 용제
용제는 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게 상기 용제는 에테르류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알콜류, 에스테르류 또는 아미드류 등이 사용될 수 있다.
상기 용제는 구체적으로 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 에테르류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류; 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 아밀아세테이트, 메틸락테이트, 에틸락테이트, 부틸락테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시-1-부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노아세테이트, 에틸렌글리콜디아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜디아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜디아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 또는 γ-부티로락톤 등의 에스테르류 등을 들 수 있다. 상기에서 예시한 용제 중에서 도포성 및 건조성면을 고려할 때 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 에틸락테이트, 부탈락테이트, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등을 들 수 있다. 상기 예시한 용제는 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(e) 착색제
상기 착색제는 백색 안료 또는 흑색 안료일 수 있다.
상기 착색제인 백색 안료로는 TiO2를 포함할 수 있고, 흑색 안료로는 카본 블랙을 포함할 수 있다.
상기 카본 블랙은 특별히 제한은 없으며, 예를 들면 흑연화 카본, 퍼니스(furnace) 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙 등을 들 수 있다.
상기 TiO2는 가격이 매우 싸고 굴절율이 높아 반사율이 높다는 장점을 가지므로 효과적인 백색 착색제로 사용될 수 있다. 바람직하게 상기 TiO2는 루틸구조를 갖는 것이 바람직하다. 루틸 구조를 갖는 TiO2는 우수한 백색도를 가지므로 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 백색 안료인 TiO2는, 필요에 따라 레진 처리, 산성 기 또는 염기성 기가 도입된 안료 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면에의 그라프트 처리, 황산미립화법 등에 의한 미립화 처리 또는 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온 교환법 등에 의한 이온성 불순물의 제거처리 등을 실시할 수도 있다.
바람직하게 상기 TiO2는 그 표면을 SiO2, Al2O3 및 유기물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나로 처리한 것일 수 있다. 이와 같은 TiO2의 표면처리는 TiO22의 광촉매 활동성을 낮추어 주면서 반사휘도 특성을 향상시킬 수 있다. 이때 표면을 처리한 상기 TiO2는 TiO2 코어의 함량이 75 내지 95 질량%인 것이 바람직하다. 상기의 범위 내로 TiO2 코어의 표면을 처리한 경우 백색도가 우수하면서 반사 휘도가 우수한 특성을 나타내게 된다.
(f)
분산제
분산제는 착색제인 백색 안료 및 흑색 안료의 탈응집 및 안정성 유지를 위해 첨가되는 것이다.
상기 분산제는 BMA(부틸메타아크릴레이트) 또는 DMAEMA(N,N-디메틸아미노에틸메타아크릴레이트)를 포함하는 아크릴레이트계 분산제를 함유할 수 있다.
상기 분산제는 공지된 수지 타입의 안료 분산제, 특히 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트로 대표되는 폴리카르복실산 에스테르, 불포화 폴리아미드, 폴리카르복실산, 폴리카르복실산의 (부분적)아민 염, 폴리카르복실산의 암모늄 염, 폴리카르복실산의 알킬아민 염, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노아미드 포스페이트 염, 히드록실기-함 폴리카르복실산의 에스테르 및 이들의 개질 생성물, 또는 프리(free) 카르복실기를 갖는 폴리에스테르와 폴리(저급 알킬렌이민)의 반응에 의해 형성된 아미드 또는 이들의 염과 같은 유질의 분산제; (메트)아크릴산-스티렌 코폴리머, (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 에스테르 코폴리머, 스티렌-말레산 코폴리머, 폴리비닐 알코올 또는 폴리비닐 피롤리돈과 같은 수용성 수지 또는 수용성 폴리머 화합물; 폴리에스테르; 개질 폴리아크릴레이트; 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드의 부가생성물 및 포스페이트 에스테르를 포함할 수 있다.
특히, 착색제에 안료 분산제를 사용하는 경우, 상기 안료 분산제로는, 예를 들면 폴리에스테르계 중합체 분산제, 아크릴계 중합체 분산제, 인산 에스테르계 분산제, 폴리우레탄계 중합체 분산제, 양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 비이온계 계면활성제 등을 들 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 안료분산제의 함량은 안료 및/또는 염료 100 중량부를 기준으로 1 내지 100 중량부로 포함된다. 안료분산제의 함량이 상기 범위 내에 있으면, 균일한 분산 상태의 안료가 얻어지는 경향이 있어 바람직하다.
(g) 첨가제
본 발명의 분산액에는 필요에 따라 다른 고분자 화합물, 경화제, 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제 등의 첨가제를 첨가하는 것도 가능하다.
상기 다른 고분자 화합물의 구체적인 예로는 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지 등을 들 수 있다.
상기 경화제는 본 발명에 따른 착색제 분산 조성물을 포함하는 감광성 조성물을 이용하여 전자종이 반사판에 적용시 심부 경화 및 기계적 강도를 높이기 위해 사용되며, 경화제의 구체적인 예로는 에폭시 화합물, 다관능 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물, 옥세탄 화합물 등을 들 수 있다.
상기 경화제에서 에폭시 화합물의 구체적인 예로는 비스페놀 A계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 A계 에폭시 수지, 비스페놀 F계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 F계 에폭시 수지, 노블락형 에폭시 수지, 기타 방향족계 에폭시 수지, 지환족계 에폭시 수지, 글리시딜에스테르계 수지, 글리시딜아민계 수지, 또는 이러한 에폭시 수지의 브롬화 유도체, 에폭시 수지 및 그 브롬화 유도체 이외의 지방족, 지환족 또는 방향족 에폭시 화합물, 부타디엔 (공)중합체 에폭시화물, 이소프렌 (공)중합체 에폭시화물, 글리시딜(메타)아크릴레트 (공)중합체, 트리글리시딜이소시아눌레이트 등을 들 수 있다.
상기 경화제에서 옥세탄 화합물의 구체적인 예로는 카르보네이트비스옥세탄, 크실렌비스옥세탄, 아디페이트비스옥세탄, 테레프탈레이트비스옥세탄, 시클로헥산디카르복실산비스옥세탄 등을 들 수 있다.
상기 경화제는 경화제와 함께 에폭시 화합물의 에폭시기, 옥세탄 화합물의 옥세탄 골격을 개환 중합하게 할 수 있는 경화 보조 화합물을 병용할 수 있다. 상기 경화 보조 화합물은 예를 들면 다가 카르본산류, 다가 카르본산 무수물류, 산 발생제 등이 있다. 상기에서 예시한 경화제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 계면활성제는 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제 등이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 밀착 촉진제의 구체적인 예로는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
상기 산화 방지제의 구체적인 예로는 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 등을 들 수 있다.
상기 자외선 흡수제의 구체적인 예로는 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조티리아졸, 알콕시벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 응집 방지제의 구체적인 예로는 폴리아크릴산 나트륨 등을 들 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
<
실시예
>
감광성 수지 조성물은 알칼리 수용성 바인더 수지 (SUN3004, 미원상사)50g, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(Dipentaerythritol Hexaacrylate) (DPHA, 미원스페셜티케미칼)40g, 광개시제(Irgacure 819)(Ciba) 5g, 광개시제(Irgacure 184) (Ciba) 5g, PGMEA 300g을 혼합하여 제조하였다. 이 감광성 수지 조성물을 유리기판 위에 스핀 코팅(1000rpm, 30초)하여 제 1 감광성 수지층을 형성하였다. 상기 제 1 감광성 수지층을 100℃에서 5분 동안 가열하여 용제를 제거하였다.
TiO2 감광성 수지 조성물을 위하여 우선 TiO2 대비 2%의 분산제 BYK180과 2%의 바인더 수지를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(Propylene Glycol Monomethylethylether Acetate)(PGMEA)에 녹인 후 60%가 되도록 TiO2를 첨가한 후에 1시간 동안 비즈 밀(beads mill)을 이용하여 분산하였다. 이 분산액을 상기 감광성 수지 조성물과 혼합하여 TiO2 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 이 조성물에서 TiO2는 45%, 조성물의 감광성 수지 조성 성분들은 15%, 나머지는 PGMEA로 이루어졌다. 이 조성물을 상기 제 1 감광성 수지층 위에 스핀 코팅(700rpm, 30초)하여 백색층을 형성하였다. 이 후 100℃에서 5분 동안 가열하여 용제를 제거하였다.
상기 제 1 감광성 수지층 위에 포토마스크를 올려놓고 자외선을 조사하였다. 이때, 자외선 광원은 g, h, i 선을 모두 함유하는 1KW의 고압 수은등을 사용하여 150mJ/㎠의 조도로 조사하였다. 현상기를 이용하여 현상온도 25 ℃, 현상시간 60 초, 수세시간 60 초 및 스핀건조(spin-dry)를 25 초간 실시하여 현상하였다. 이때, 현상액으로는 1 중량% 농도의 수산화칼륨 수용액을 사용하였다.
<
비교예
>
상기 실시예 1에서 제 1 감광성 수지층의 형성을 제외하고 나머지는 동일하게 실시하였다.
상기 실시예 및 비교예에 의해 제조된 유리기판의 현상 후 표면을 SEM을 이용하여 관찰한 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 제 1 감광성 수지층을 적용한 경우에는 TiO2 잔사가 관찰되지 않았지만, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 제 1 감광성 수지층을 적용하지 않은 경우에는 표면에 남아 있는 입자가 관찰되었다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10: 유리기판
11: 제1 감광성 수지층
12: 베젤
20a, 20b: 투명전극
30: 절연층
40: 광학 접착 필름
50: 디스플레이
11: 제1 감광성 수지층
12: 베젤
20a, 20b: 투명전극
30: 절연층
40: 광학 접착 필름
50: 디스플레이
Claims (14)
- 유리기판;
상기 유리기판 상에 형성되는 제1 감광성 수지층과, 상기 제1 감광성 수지층 위에 형성되는 제2 감광성 수지층을 포함하는 베젤; 및
상기 유리기판과 베젤 위에 동시에 형성되는 투명전극;
을 포함하는 터치 스크린 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 투명전극은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), ITO(Indium Tin Oxide) 및 전도성 고분자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 터치 스크린 모듈.
- 제2항에 있어서,
상기 은(Ag)은 젤라틴을 포함하는 은염인 터치 스크린 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 감광성 수지층은 스핀 코팅법 또는 슬릿 코팅법에 의해 형성되는 터치 스크린 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 감광성 수지층은 스핀 코팅법 또는 슬릿 코팅법에 의해 형성되는 터치 스크린 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 감광성 수지층은 안료를 더 포함하여 형성되는 터치 스크린 모듈.
- 제6항에 있어서,
상기 안료는 이산화티탄(TiO2) 또는 카본 블랙(carbon black)인 터치 스크린 모듈.
- 유리기판을 준비하는 단계;
상기 유리기판 상에 형성되는 제1 감광성 수지층과, 상기 제1 감광성 수지층 위에 형성되는 제2 감광성 수지층을 포함하는 베젤을 형성하는 단계; 및
상기 유리기판과 베젤 위에 동시에 형성되는 투명전극을 형성하는 단계;
를 포함하는 터치 스크린 모듈의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 투명전극은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), ITO(Indium Tin Oxide) 및 전도성 고분자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 터치 스크린 모듈의 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 은(Ag)은 젤라틴을 포함하는 은염인 터치 스크린 모듈의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 제1 감광성 수지층은 스핀 코팅법 또는 슬릿 코팅법에 의해 형성되는 터치 스크린 모듈의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 제2 감광성 수지층은 스핀 코팅법 또는 슬릿 코팅법에 의해 형성되는 터치 스크린 모듈의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 제2 감광성 수지층은 안료를 더 포함하여 형성되는 터치 스크린 모듈의 제조방법.
- 제13항에 있어서,
상기 안료는 이산화티탄(TiO2) 또는 카본 블랙인 터치 스크린 모듈의 제조방법.
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