KR20150118298A - 전도 물질 부착 및 시인성 개선 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투명 기재에 형성된 미세 전극 패턴 홈에 전도 물질을 부착하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 수용성 전도 물질을 홈에 효과적으로 부착함과 동시에 홈에 도포된 결합재를 통하여 홈 전체가 흑화되어 시인성이 개선되는 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 투명 기재에 형성된 미세 전극 패턴 홈에 전도 물질을 부착하는 방법으로서, 상기 홈에 아크릴레이트를 포함하는 전도 물질 결합재를 도포하는 단계, 및 상기 결합재가 도포된 홈에 수용성 전도 물질을 부착하는 단계를 포함하는 전도 물질 부착 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 전도 물질 결합재와 수용성 전도 물질 사이의 화학 반응을 통해서 홈 전체에 걸쳐 흑화가 이루어지기 때문에 모든 방향에서 전도 물질이 흑화되어 양호한 시인성 확보가 가능해진다. 또한, 수용성 전도 물질을 사용함으로써 전도 물질의 세척이 용이하고 낮은 저항성을 가질 수 있다.

Description

전도 물질 부착 및 시인성 개선 방법{METHOD FOR ATTACHING CONDUCTION MATERIAL AND IMPROVING VISIBLILITY}
본 발명은 투명 기재에 형성된 미세 전극 패턴 홈에 전도 물질을 부착하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 수용성 전도 물질을 홈에 효과적으로 부착함과 동시에 홈에 도포된 결합재를 통하여 홈 전체가 흑화되어 시인성이 개선되는 방법에 관한 것이다.
다양한 전자제품의 표시부는 일반적으로 투명한 유리 또는 플라스틱 재질의 기재가 사용되고 이러한 기재의 표면에는 미세한 패턴 홈이 형성되어 있다. 특히 터치 스크린과 같이 표시부에 대한 사용자의 접촉 여부를 인식하기 위하여 상기 미세 패턴 홈에는 신호 전송을 위한 전도 물질(전극)이 삽입 및 부착되어 외부 전자 장치로 사용자의 접촉 여부를 전기 신호로 전달할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 전도 물질은 은(Ag)과 같이 불투명한 금속물질로 형성되거나 ITO와 같은 투명한 물질로 형성될 수 있다.
도 1은 기재에 미세 패턴 홈을 형성하는 종래의 방법으로서, 이 외에도 기재의 표면에 패턴을 형성하는 다양한 방법이 사용되고 있다. 도 1에 도시된 종래기술에 있어서, 기재(20)는 베이스기판(23)과 그 위에 도포된 UV 수지층(21)으로 이루어지고 상기 수지층(21)에 패턴 몰드(10)가 밀착되는 방법으로 미세 패턴 홈(25)이 형성된다. UV 수지층(21) 및 베이스기판(23)은 투명한 재질로 이루어지고 미세 패턴 홈(25)이 UV 수지층(21)에 형성된 이후 UV 경화 과정을 통해서 UV 수지층(21)이 경화된다. 이 후 상기 미세 패턴 홈(25)에 전도 물질(27)이 제공되고 블레이드(30)를 통하여 기재의 상면을 활주함에 따라 미세 패턴 홈(25)에 전도 물질(27)이 삽입되게 된다. 이후 세척 과정을 통해서 홈에 들어가지 않고 기재의 상면에 남아 있는 전도 물질을 세척한다.
일반적으로 전도 물질이 미세 패턴 홈에 삽입된 이후 기재와의 부착을 견고하게 하기 위하여, 전도 물질은 레진의 함유량이 다량 함유(20% 이상)된 유기 용재가 사용된다. 유기 용재를 사용한 전도 물질의 경우 기재와의 부착성이 용이하다는 장점이 있지만 저항이 높다는 문제점이 있다. 또한, 홈에 삽입되지 않고 기재의 상면에 남아 있는 유기성 전도 물질은 점성이 높기 때문에 세척하기 매우 어렵다는 문제점 또한 가지고 있다.
한편, 일반적으로 표시부의 하부에는 표시 장치(LCD, LED 등)이 위치하며, 이러한 표시 장치는 비통전시 사용자의 눈에는 흑색으로 보이게 된다. 하지만, 전도 물질로서 불투명한 금속 물질(예를 들어, Ag)을 사용하는 경우 전도 물질이 경화되고 난 이후에 상기 전도 물질은 유채색(은(Ag)의 경우 황색)을 가지게 된다. 따라서, 상기 표시 장치의 상부에 유채색을 가지는 전도 물질이 보이기 때문에 시인성에 문제점이 발생하게 된다.
이러한 유채색을 가지는 전도 물질에 의한 시인성을 개선하기 위하여, 종래 기술로서 전도 물질 상면에 흑색을 가지는 카본 잉크를 도포하여 수직 방향에서의 전도 물질에 의한 시인성 문제를 해결하는 기술이 존재한다. 하지만, 이러한 종래 기술을 사용하더라도 기재가 투명한 경우 측면에서 볼 때(도 1에서 눈(70)이 기재를 측면에서 바라보는 때) 홈에 삽입된 유채색의 전도 물질이 보이기 때문에 시인성을 완전히 개선하지 못한다는 문제점을 여전히 가지고 있다.
본 발명은 종래 유기성 전도 물질의 문제점인 높은 저항성과 세척 곤란성을 해결하는 전도 물질을 제안하고 동시에 측면에서 전도 물질을 볼 때 시인성을 개선하는 것을 그 목적으로 한다.
이를 위하여 본 발명은 투명 기재에 형성된 미세 전극 패턴 홈에 전도 물질을 부착하는 방법으로서, 상기 홈에 아크릴레이트를 포함하는 전도 물질 결합재를 도포하는 단계, 및 상기 결합재가 도포된 홈에 수용성 전도 물질을 부착하는 단계를 포함하는 전도 물질 부착 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 전도 물질을 부착하는 단계 이후에, 투명 기재에 대하여 열경화 처리를 하는 단계, 및 상기 전도 물질이 부착된 홈의 상면에 카본 잉크를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 홈에 들어가는 전도 물질로 수용성 전도 물질을 사용함으로써 전도 물질의 세척이 용이하고 저항성이 낮은 효과를 가진다.
또한, 아크릴레이트를 비롯한 본 발명에 따른 전도 물질 결합재를 사용함으로써 수용성 전도 물질과 홈 사이에 결합 에너지를 높여 전도 물질이 홈에서 떨어지지 않도록 한다.
더 나아가, 전도 물질 결합재와 수용성 전도 물질 사이의 화학 반응을 통해서 홈 전체에 걸쳐 흑화가 이루어지기 때문에 모든 방향에서 전도 물질이 흑화되어 양호한 시인성 확보가 가능해진다.
도 1은 종래 기술에 따라 기재의 상면에 미세 패턴 홈을 형성하는 방법을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 전도 물질 부착 방법의 전체적인 순서도이다.
도 3은 미세 패턴 홈이 형성된 기재에 본 발명에 따른 전도 물질 결합재가 도포되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 전도 물질 결합재가 도포된 홈에 수용성 전도 물질을 삽입 및 부착시키는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 수용성 전도 물질이 홈에 삽입된 기재에 대하여 열처리를 하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 기재의 상면에 카본 잉크를 도포하는 과정을 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 전도 물질 부착 방법의 전체적인 순서도를 나타낸다.
본 발명에 따른 전도 물질 부착 방법은 미세 전극 패턴 홈(25)을 투명 기재(20)의 상면에 형성하는 단계(S201), 미세 전극 패턴 홈(25)에 전도 물질 결합재(40)를 도포하는 단계(S203), 상기 결합재(40)가 도포된 홈(25)에 수용성 전도 물질(27a)을 부착하는 단계(S205)를 포함한다. 이후, 수용성 전도 물질(27a)이 부착된 기재에 대하여 열처리를 하는 단계(S207) 및 기재의 상면에 카본 잉크(60)를 도포하는 단계(S209)를 더 포함할 수 있다. 추가적으로 홈(25)에 들어가지 않고 기재의 상면에 남아 있는 수용성 전도 물질(27a) 및 카본 잉크(60)를 세척하는 단계(S206 및 S210)를 선택적으로 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 수용성 전도 물질 부착 단계(S205)는 결합재(40)과 수용성 전도 물질(27a) 사이의 화학 반응을 통하여 수용성 전도 물질의 일부가 흑화되는 단계(S2051)를 포함할 수 있다.
이하 도 2에 도시된 순서도에 기초하여 도 3 내지 도 6을 참조하여 바람직한 전도 물질 부착 방법을 설명하도록 한다.
도 3a 내지 도 3c은 종래 기술을 통해 미세 패턴 홈(25)이 형성된 기재(10)에 본 발명에 따른 전도 물질 결합재(40)가 도포되는 단계(S203)를 나타낸다. 본 발명에 따른 기재의 상면에 미세 패턴 홈을 형성하는 방법은 여러 공지 방법(예를 들어, 마스크를 통한 포토리소그라피 방법 등)을 사용하여도 좋다. 이하 본 발명에 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 도 1에서 도시된 미세 패턴 형성 방법을 사용하여 기재에 미세 패턴 홈이 형성되었다고 가정하고 설명하도록 한다. 따라서, 도 1에서와 같이 투명한 기재(20)의 상부에 위치한 UV 레진(21) 상에 복수의 미세 패턴 홈(25)이 형성되어 있다(S201).
도 3a는 기재(20)의 상면에 액체 상태인 전도 물질 결합재(40)를 제공하고 이를 블레이드(30)를 사용하여 상기 결합재(40)를 밀어 기재의 상면에 형성된 홈(25)에 결합재(40)를 삽입시키는 것을 나타낸다.
도 3b는 기재의 홈(25)에 결합재(50)가 삽입된 형태를 나타낸다. 도 3b를 비롯한 이하 도면에서 홈에 삽입된 액체 상태의 결합재(40) 및 전도 물질(27a)이 사각형으로 표현되었지만 이는 설명의 간략화를 위한 것으로 실제로는 액체 상태의 물질이기 때문에 도시된 것과 같이 사각형의 형태로 삽입되지 않는다는 점을 밝혀둔다.
도 3b에서 보면 홈에 들어가지 않고 기재(20)의 상면에 결합재(40)가 남아 있지만 이는 추후 기술하게 될 수용성 전도 물질 부착 과정 이후 이루어지는 세척 과정(S206) 또는 자연 증발로 제거되기 때문에 도 3c에서는 이러한 기재 상면에 남아 있는 결합재(40)가 도시되지 않았다.
도 3c에서 홈(25)에 들어간 결합재(40)는 소정의 시간이 경과함에 따라 증발하여 홈의 내면에 얇게 도포(코팅)되게 된다. 결합재의 증발을 보다 빠르게 하기 위하여 열처리 또는 공기 순환 등의 과정을 추가하는 것도 바람직하다.
상기 전도 물질 결합재(40)는 수용성 전도 물질용 결합재로서 수용성 전도 물질이 홈(25)에 삽입되었을 때 기재(특히, UV 레진(21))와의 결합을 강화시키기 위하여 사용된다. 본 발명에 따른 전도 물질 결합재는 투명한 재질로 이루어지기 때문에 투명한 기재에 사용되는 경우 별도의 불투명 물질이 없는 한 도포 여부를 육안으로 확인할 수 없다. 일반적으로 전도 물질로 수용성 전도 물질을 사용하는 경우, 레진 함유량이 1% 이하이기 때문에, 높은 레진 함유량을 가지는 유기성 전도 물질에 비하여 기재와의 결합이 약해 쉽게 홈에서 떨어지는 문제점이 있다. 본 발명에 따른 전도 물질 결합재(40)는 수용성 전도 물질(40)과 홈(25)(UV 레진) 사이의 결합 에너지를 증가시켜 홈에서 수용성 전도 물질이 쉽게 떨어지지 않도록 한다.
더 나아가, 이하 후술되듯이 상기 전도 물질 결합재(40)는 수용성 전도 물질(27a)과의 화학 반응을 통해서 수용성 전도 물질(27a)과의 접촉 부분(271a)의 색이 흑화되도록 하는 역활을 한다(도 4b 참조). 즉, 상기 결합재(40)는 홈에 수용성 정도 물질(27a)을 견고히 부착시키는 역활을 함과 동시에, 수용성 전도 물질(27a)과 소정의 화학 반응을 통해 수용성 전도 물질과의 접촉 부분(271a)이 흑화됨에 따라 측면에서 투명한 기재를 통과하여 전도 물질(의 측면)을 볼 때(도 1에서 눈(70)이 투명 기재를 측면에서 바라볼 때)도 흑화된 면만이 보기 때문에 시인성이 용이해지게 된다(도 6 참조).
상긱 전도 물질 결합재(40)는 수용성 전도 물질(27a)을 기판의 홈(25)에 결합시키기 위한 접착성을 가지는 하나 이상의 혼성 물질일 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 전도 물질 결합재(40)는 메틸 메타크릴레이트, 2-8개의 탄소원자의 알킬기를 갖는 알킬 메타크릴레이트, 아크릴레이트, 1-8개의 탄소원자의 알킬기를 갖는 알킬 아크릴레이트일 수 있다. 즉, 상기 전도 물질 결합재(40)로는 아크릴레이트(ACRYLATES) 계열이 사용될 수 있다. 하지만, 본 발명의 권리범위는 아크릴레이트 계열에 한정되지 않으며 수용성 전도 물질 결합재로서 수용성 전도 물질의 결합력을 높이고 더 나아가 전도 물질과의 화학 반응을 통해서 흑화가 이루어지는 모든 결합재에 대하여 권리범위가 미친다. 예를 들어, 열가소성의 접착재로서 비닐 접착재(예, 염화폴리비닐, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐 알킬 에스테르, 폴리비닐 알킬 에테르, 비닐-아세테이트-에틸렌 공중합체 접착재, 아크릴 접착재 및 폴리우레탄 접착재), 고온 용융 접착재, 셀룰로오즈성 접착재 및 아스팔트계 접착재를 들 수 있다.
추가적으로 전도 물질과 접착재의 반응 속도를 증가시키기 위해, 접착재에 촉매를 첨가할 수 있으나, 필수적인 것은 아니다. 이러한 촉매의 예로는 디알킬주석 디카르복실레이트, 디알킬주석 디카르복실레이트와 트리알킬주석 옥사이드의 혼합물, 금속 아세틸 아세토네이트, 금속 카르복실레이트, 금속 아세틸 아세토네이트와 삼급 아민의 혼합물 등을 들 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 전도 물질 결합재(40)가 도포된 홈(25)에 수용성 전도 물질(27a)을 부착 및 부분 흑화시키는 단계(S205)을 나타낸다.
도 4a는 도 1에서 설명한 바와 같이 블레이드(30)를 통해서 수용성 전도 물질(27a)을 홈(25)에 도포 및 삽입시키는 과정을 나타낸다. 도 4b는 전도 물질 결합재(40)가 얇게 도포된 홈에 수용성 전도 물질(27a)이 삽입된 상태를 나타낸다.
도 4c에서 상기 수용성 전도 물질(27a)의 일부분(271a)(전도 물질 부착재와 접해 있는 부분)은 전도 물질 부착재(40)과 화학 반응을 하여, 흑화 현상이 발생한다(S2051). 즉, 상기 전도 물질 부착재(40), 특히 아크릴레이트는 수용성 전도 물질과 반응하여 수용성 전도 물질의 색을 어둡게 하여(271a) 눈(70)을 통해 투명한 기재의 상면(UV 레진)의 측면에서 볼 때도 유채색을 가지는 내부의 전도 물질(27a)이 보이지 않게 하기 때문에 시인성이 양호해지는 효과가 있다.
도 4d는 홈에 들어가지 않고 기재의 상면에 남아 있는 수용성 전도 물질(27a)을 세척 단계(S206)을 통해서 제거시킨 상태를 나타낸다. 수용성 전도 물질(27a)은 레진을 다량 함유하는 유기성 전도 물질과 달리 점성이 약해 단순한 세척 과정만으로도 기재의 상면에 남아 있는 전도 물질을 세척하는 것이 용이하다는 장점이 있다.
본 발명에 따른 수용성 전도 물질(27a)은 불투명한 재질로 이루어진다. 바람직한 실시예로서, 상기 전도 물질은 경화시 황색을 띄게 되는 은(Ag) 함유 전도 물질이 사용된다.
도 5는 전도 물질 결합재(40)가 도포된 홈(25)에 수용성 전도 물질(27a)이 삽입된 상태의 기재에 대하여 열처리를 하는 단계(S207)을 나타낸다. 이러한 열처리를 통해서 수용성 전도 물질(27a)이 경화되고, 전도 물질 결합재(40)와의 결합 에너지가 증가하여 홈에서 떨어지지 않도록 보다 견고히 부착되게 된다.
도 6은 기재의 상면에 노출된 수용성 전도 물질(유채색)을 가리기 위하여 블레이드를 사용하여 카본 잉크를 도포하는 단계(S209)을 나타낸다. 이와 같이 카본 잉크가 홈의 상면에 도포됨에 따라 수직 방향에서 볼 때 유채색을 가지는 전도 물질이 보이지 않게 되어 시인성을 개선한다. 결합재 및 전도 물질과 마찬가지로 홈에 들어가지 않고 기재의 상면에 남아 있는 카본 잉크는 세척 단계(S210)를 통해서 제거되는 것이 바람직하다.
10: 패턴 몰드 20:기재
21:UV 레진 23:베이스기판
24:미세 전극 패턴 홈 27:전도 물질
27a:수용성 전도 물질 30:블레이드
40:전도 물질 부착재 40a:흑화된 전도 물질 부착재
60:카본 잉크 70:눈

Claims (10)

  1. 투명 기재에 형성된 미세 전극 패턴 홈에 전도 물질을 부착하는 방법으로서,
    상기 홈에 전도 물질 결합재를 도포하는 단계; 및
    상기 결합재가 도포된 홈에 수용성 전도 물질을 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도 물질 부착 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합재는 아크릴레이트계 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도 물질 부착 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합재는 메틸 메타크릴레이트, 2-8개의 탄소원자의 알킬기를 갖는 알킬 메타크릴레이트, 아크릴레이트 또는 1-8개의 탄소원자의 알킬기를 갖는 알킬 아크릴레이트 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도 물질 부착 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용성 전도 물질은 레진 함유량이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 전도 물질 부착 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용성 전도 물질은 투명한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전도 물질 부착 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용성 전도 물질을 부착 단계는,
    전도 물질 결합재과 수용성 전도 물질 사이의 화학 반응을 통하여 수용성 전도 물질의 일부가 흑화되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도 물질 부착 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전도 물질 결합재와 접촉하는 수용성 전도 물질의 부분이 흑화되는 것을 특징으로 하는 전도 물질 부착 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도 물질을 부착하는 단계 이후에,
    투명 기재에 대하여 열경화 처리를 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도 물질 부착 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도 물질을 부착하는 단계 이후에,
    상기 전도 물질이 부착된 홈의 상면에 카본 잉크를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도 물질 부착 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용성 전도 물질은 불투명한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전도 물질 부착 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20090061225A (ko) * 2007-12-11 2009-06-16 주식회사 잉크테크 흑화 전도성 패턴의 제조방법

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