KR20170112012A - 필름 터치 센서 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널 - Google Patents

필름 터치 센서 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널 Download PDF

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KR20170112012A
KR20170112012A KR1020160038434A KR20160038434A KR20170112012A KR 20170112012 A KR20170112012 A KR 20170112012A KR 1020160038434 A KR1020160038434 A KR 1020160038434A KR 20160038434 A KR20160038434 A KR 20160038434A KR 20170112012 A KR20170112012 A KR 20170112012A
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resin
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carbon atoms
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film
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김상국
박성환
박승준
조성훈
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 필름 터치 센 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 분리층; 상기 분리층 상에 배치된 제1 보호층; 상기 제1 보호층 상에 배치된 전극 패턴층; 및 상기 전극 패턴층 상에 배치된 절연층;을 포함하며, 상기 절연층은 실록산 수지(a1), 및 에폭시기를 포함하는 아크릴 수지(a2-1) 또는 옥세탄기를 포함하는 아크릴 수지(a2-2) 중 적어도 하나(a2)를 포함하는 바인더 수지(A); 감광제(B); 및 용매(C)를 포함하는 절연층 형성용 조성물로 형성되어 있어 치수 안전성, 유연성 및 내구성이 우수하여 고온 증착 및 어닐링 공정 시 발생할 수 있는 주름 등의 열 손상 및 굴곡시 크랙 발생을 억제할 수 있고, 우수한 투과율을 구현할 수 있다.

Description

필름 터치 센서 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널{Film Touch Sensor and Touch Screen Panel using the same}
본 발명은 필름 터치 센서 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
터치스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다. 터치스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.
이와 같은 터치스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
터치스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있으며, 이중 정전용량 방식의 터치스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 센싱패턴이 주변의 다른 센싱패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
이와 같은 터치스크린 패널은 일반적으로 액정표시장치, 유기전계 발광 표시장치와 같은 평판표시장치의 외면에 부착되어 제품화되는 경우가 많다. 따라서, 상기 터치스크린 패널은 높은 투명도 및 얇은 두께의 특성이 요구된다.
또한, 최근 들어 플렉서블한 평판표시장치가 개발되고 있는 추세이며, 이 경우 상기 플렉서블 평판표시장치 상에 부착되는 터치스크린 패널 역시 플렉서블한 특성이 요구된다.
이러한 플렉서블 터치 스크린 패널의 경우 지속적으로 휘거나 구부리는 등의 굴곡이 가해지는바, 이에 사용되는 기재는 수만번, 수십만번 이상의 굴곡 피로를 가해도 파괴되지 않는 특성을 지닐 필요가 있다.
그러나, 이와 같은 충분한 피로 파괴 내성을 갖는 기재에 대해서는 아직 확립되지 않은 실정이다.
한국등록특허 제647701호에는 플렉서블 기판, 플렉서블 박막 트랜지스터 기판 및 이를 구비한 평판 디스플레이 장치가 개시되어 있다.
한국등록특허 제647701호
본 발명은 고온 환경에서 치수 안전성이 우수한 절연층을 구비하여, 고온 증착 및 어닐링 공정 시 발생할 수 있는 주름 등의 열 손상을 억제할 수 있는 필름 터치 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 유연성 및 내구성이 우수한 절연층을 구비하여, 굴곡시 크랙 발생을 억제할 수 있는 필름 터치 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 우수한 투과율을 구현할 수 있는 필름 터치 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 필름 터치 센서를 구비하는 터치 스크린 패널을 제공하는 것은 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 터치 스크린 패널을 구비하는 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 분리층;
상기 분리층 상에 배치된 제1 보호층;
상기 제1 보호층 상에 배치된 전극 패턴층; 및
상기 전극 패턴층 상에 배치된 절연층;을 포함하며,
상기 절연층은 실록산 수지(a1), 및 에폭시기를 포함하는 아크릴 수지(a2-1) 또는 옥세탄기를 포함하는 아크릴 수지(a2-2) 중 적어도 하나(a2)를 포함하는 바인더 수지(A);
감광제(B); 및
용매(C)를 포함하는 절연층 형성용 조성물로 형성된 것인, 필름 터치 센서.
2. 위 1에 있어서, 상기 (a1) 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 실록산 화합물을 포함하여 중합되는, 필름 터치 센서:
[화학식 1]
Figure pat00001
(식 중에서, R1은 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기 및 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고,
R2는 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 아실기 및 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고,
m은 0 내지 3의 정수임).
3. 위 1에 있어서, 상기 (a2-1) 수지는 화학식 2 또는 3으로 표시되는 단량체 중 적어도 하나를 포함하여 중합되는, 필름 터치 센서:
[화학식 2]
Figure pat00002
[화학식 3]
Figure pat00003
(식 중에서, R3은 수소 원자 또는 메틸기이고,
R4는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고,
R5 또는 R6는 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 및 서로 연결되어 탄소수 3 내지 8의 고리를 형성할 수 있고,
n은 1 내지 6의 정수임).
4. 위 3에 있어서, 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 단량체가 형성하는 반복단위는 (a2-1) 수지 전체에 대하여 5 내지 60몰%로 포함되는, 필름 터치 센서.
5. 위 1에 있어서, 상기 (a2-2) 수지는 하기 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는, 필름 터치 센서:
[화학식 4]
Figure pat00004
(식 중에서, R7, R9 및 R11은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기이고,
R8은,
Figure pat00005
,
Figure pat00006
또는
Figure pat00007
이며, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고,
R10은 (메타)아크릴산, 2-(메타)-아크릴로일록시에틸석시네이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈레이트 및 2-(메타)아크릴로일옥시에틸프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 단량체에서 유래된 구조이고,
R12는
Figure pat00008
이며, R13은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이며,R14는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고,
a= 40 내지 80mol%, b= 5 내지 45mol% 및 c= 10 내지 55mol% 임).
6. 위 1에 있어서, 상기 (a1) 수지 및 (a2)의 수지 혼합 중량비는 30 : 70 내지 70 : 30 를 포함하는, 필름 터치 센서.
7. 위 1에 있어서, 상기 절연층은 포지티브형 감광성 수지 조성물이 경화된 것인, 필름 터치 센서.
8. 위 1 내지 7 중 어느 한 항의 필름 터치 센서를 구비하는, 터치 스크린 패널.
9. 위 8의 터치 스크린 패널을 구비하는, 화상표시장치.
본 발명의 필름 터치 센서는 치수 안전성이 우수한 절연층을 구비하여, 고온 증착 및 어닐링 공정 시 발생할 수 있는 주름 등의 열 손상을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 필름 터치 센서는 유연성 및 내구성이 우수한 절연층을 구비하여, 굴곡시 크랙 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 필름 터치 센서는 우수한 투과율을 구현할 수 있다.
본 발명은 필름 터치 센 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 분리층; 상기 분리층 상에 배치된 제1 보호층; 상기 제1 보호층 상에 배치된 전극 패턴층; 및 상기 전극 패턴층 상에 배치된 절연층;을 포함하며, 상기 절연층은 실록산 수지(a1), 및 에폭시기를 포함하는 아크릴 수지(a2-1) 또는 옥세탄기를 포함하는 아크릴 수지(a2-2) 중 적어도 하나(a2)를 포함하는 바인더 수지(A); 감광제(B); 및 용매(C)를 포함하는 절연층 형성용 조성물로 형성되어 있어 치수 안전성, 유연성 및 내구성이 우수하여 고온 증착 및 어닐링 공정 시 발생할 수 있는 주름 등의 열 손상 및 굴곡시 크랙 발생을 억제할 수 있고, 우수한 투과율을 구현할 수 있다.
<필름 터치 센서>
본 발명에 따른 필름 터치 센서는 분리층; 상기 분리층 상에 배치된 제1 보호층; 상기 제1 보호층 상에 배치된 전극 패턴층; 및 상기 전극 패턴층 상에 배치된 절연층을 포함한다.
본 발명의 터치 센서는 캐리어 기판 상에서 제조 공정이 진행되고, 제조된 적층체를 캐리어 기판으로부터 분리하여 제조되는 것으로서, 분리층은 캐리어 기판과의 분리를 위해 형성되는 층이다.
분리층
분리층은 캐리어 기판과의 분리 이후에 제거되지 않고 전극 패턴층을 피복하여 전극 패턴층을 보호하는 층이 된다.
분리층의 소재는 특별히 한정되지 않으나, 고분자 유기막일 수 있으며, 예를 들면 폴리이미드(polyimide)계 고분자, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol)계 고분자, 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate)계 고분자, 폴리아릴레이트(polyarylate)계 고분자, 신나메이트(cinnamate)계 고분자, 쿠마린(coumarin)계 고분자, 프탈리미딘(phthalimidine)계 고분자, 칼콘(chalcone)계 고분자, 방향족 아세틸렌계 고분자 등의 고분자로 제조된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 분리층은 캐리어 기판으로부터 용이하게 박리되며, 박리시에 후술할 보호층으로부터는 박리되지 않도록, 상기 소재 중 캐리어 기판에 대한 박리력이 1N/25mm 이하인 소재로 제조되는 것이 바람직하다.
분리층의 두께는 10 내지 1000nm가 바람직하고, 50 내지 500nm인 것이 보다 바람직하다. 분리층의 두께가 10nm 미만이면 분리층 도포시의 균일성이 떨어져 전극 패턴 형성이 불균일하거나, 국부적으로 박리력이 상승하여 찢겨짐이 발생하거나, 캐리어 기판과 분리 후, 필름 터치 센서의 컬(curl)이 제어되지 않는 문제점이 있다. 그리고 두께가 1000nm를 초과하면 상기 박리력이 더 이상 낮아지지 않는 문제점이 있으며, 필름의 유연성이 저하되는 문제점이 있다.
제1 보호층
제1 보호층은 분리층 상에 위치하여, 분리층과 마찬가지로 전극 패턴층을 피복하여 전극 패턴층의 오염 및 캐리어 기판으로부터 분리시의 전극 패턴층의 파단을 방지하는 역할을 한다.
상기 제1 보호층의 소재는 당분야에 공지된 고분자가 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 유기절연층 소재가 제한없이 사용될 수 있다.
또한, 제1 보호층은 무기 재료로 제조된 것일 수도 있다. 예를 들면 무기 산화물, 무기 질화물 등일 수 있다. 무기 산화물은 예를 들면 실리콘 산화물, 알루미나, 산화티탄 등을 들 수 있고, 무기 질화물은 실리콘 질화물, 질화티탄 등을 들 수 있다. 고투과율을 구현한다는 측면에서 바람직하게는 실리콘 산화물일 수 있다.
무기 재료로 제조된 보호층은 내열성이 우수하여 열변형 및 열응력에 의한 크랙 발생을 줄일 수 있다. 이에, 고온 증착 및 어닐링 공정을 수행하여 보다 낮은 저항을 갖는 전극 패턴층을 구현할 수 있다. 또한, 내화학성이 우수하여 분리층의 팽윤이나 박리 등을 억제한다.
전극 패턴층
전극 패턴층은 터치 감지를 위한 센싱 전극 및 패드 전극을 포함한다.
센싱 전극은 분리층 상의 센싱 영역에, 패드 전극은 분리층 상의 패드 영역에 위치할 수 있다. 다만, 센싱 전극과 패드 전극은 전기적으로 연결되어야 하므로, 센싱 전극의 적어도 일부가 패드 영역에 위치할 수도 있고, 패드 전극의 적어도 일부가 센싱 영역에 위치할 수도 있다.
센싱 영역은 필름 터치 센서에서 터치가 수행되는 표시부에 대응되는 영역을 의미하고, 패드 영역은 패드부에 대응되는 영역을 의미한다. 즉, 분리층 상의 센싱 영역은 분리층 상에서 표시부에 대응되는 영역을 의미하고, 패드 영역은 분리층 상에서 패드부에 대응되는 영역을 의미한다.
전극 패턴층의 센싱 전극 및 패드 전극으로는 전도성 물질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO) 및 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO)로 이루어진 군에서 선택된 금속산화물류; 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo) 및 APC로 이루어진 군에서 선택된 금속류; 금, 은, 구리 및 납으로 이루어진 군에서 선택된 금속의 나노와이어; 탄소나노튜브(CNT) 및 그래핀 (graphene)으로 이루어진 군에서 선택된 탄소계 물질류; 및 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 및 폴리아닐린(PANI)으로 이루어진 군에서 선택된 전도성 고분자 물질류에서 선택된 재료로 형성될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있고, 바람직하게는 인듐틴옥사이드가 사용될 수 있다. 인듐틴옥사이드는 결정성 또는 비결정성 모두 사용이 가능하다.
센싱 전극의 단위 패턴들은 서로 독립적으로 예컨대 3각형, 4각형, 5각형, 6각형 또는 7각형 이상의 다각형 패턴일 수 있다.
또한, 센싱 전극은 규칙 패턴을 포함할 수 있다. 규칙 패턴이란, 패턴의 형태가 규칙성을 갖는 것을 의미한다. 예컨대, 단위 패턴들은 서로 독립적으로 직사각형 또는 정사각형과 같은 메쉬 형태나, 육각형과 같은 형태의 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 센싱 전극은 불규칙 패턴을 포함할 수 있다. 불규칙 패턴이란 패턴의 형태가 규칙성을 갖지 아니한 것을 의미한다.
센싱 전극이 금속 나노와이어, 탄소계 물질류, 고분자 물질류 등의 재료로 형성된 경우, 센싱 전극은 망상 구조를 가질 수 있다.
망상 구조를 갖는 경우, 서로 접촉하여 인접하는 패턴들에 순차적으로 신호가 전달되므로, 높은 감도를 갖는 패턴을 실현할 수 있다.
센싱 전극의 두께는 특별히 한정하지 않으나, 필름 터치 센서의 유연성을 고려할 때 가급적 박막인 것이 바람직하다. 예를 들면, 두께는 100 내지 500Å일 수 있는데, 이와 같이 박막인 경우 저항 증가가 문제될 수 있으나, 전술한 바와 같은 캡핑층을 구비함으로써 저항 증가를 방지하여 우수한 감도를 유지할 수 있다.
전극 패턴층의 센싱 전극은 터치 위치를 센싱하기 위해 서로 다른 방향인 2방향으로 형성되는데, 각 방향의 전극은 서로 절연되어야 한다. 이를 위해 전극 패턴층은 절연층을 구비하고, 이에 의해 어느 한 방향의 전극은 브릿지 전극을 통해 다른 방향의 전극과 절연을 유지하며 전기적으로 연결될 수 있다.
센싱 전극은 제1 방향으로 형성된 제1 패턴 및 제2 방향으로 단위 패턴이 이격되어 형성된 제2 패턴, 그리고 제2 패턴의 이격된 단위 패턴을 연결하는 브릿지 패턴을 포함할 수 있다.
절연층은 브릿지 패턴과 제1 패턴의 교차부에만 섬 형상으로 위치할 수도 있고, 브릿지 패턴과 제1 패턴의 교차부를 포함하는 층에 층 형상으로 위치할 수도 있다. 절연층이 층 형상으로 위치하는 경우에는 브릿지 패턴은 절연층에 존재하는 컨택홀을 통해 제2 패턴과 연결될 수 있다.
적층 순서는 특별히 한정되지 않으며, 제1패턴과 제2 패턴, 절연층및 브릿지 패턴의 순으로 적층될 수도 있고, 반대로 브릿지 패턴, 절연층, 제1 패턴과 제2 패턴의 순으로 적층될 수도 있다.
절연층
본 발명에 따른 절연층은 실록산 수지(a1), 및 에폭시기를 포함하는 아크릴 수지(a2-1) 또는 옥세탄기를 포함하는 아크릴 수지(a2-2) 중 적어도 하나(a2)를 포함하는 바인더 수지(A); 감광제(B) 및 용매(C)를 포함한다.
본 발명은 절연층에 전술한 (a1) 및 (a2)의 수지를 바인더 수지로 사용함으로써 현상성이 우수하여 잔사가 남지 않는 감광성 패턴을 형성할 수 있고, 치수 안정성이 우수하여 고온 증착 및 어닐링 공정시 발생할 수 있는 주름 등의 열손상을 억제할 수 있으며, 유연성 및 내구성이 우수하여 굴곡시 크랙발생을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 (a1) 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 실록산 화합물을 포함하여 중합될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00009
(식 중에서, R1은 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기 및 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고,
R2는 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 아실기 및 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고,
m은 0 내지 3의 정수임).
본 발명에 따른 실록산 수지(a1)는 알콕시 실란 단독 또는 이종의 알콕시 실란간의 가수분해와 축합 반응을 통해 제조될 수 있다.
(a1)수지는 다양한 관능기를 갖는 반응성 모노머를 첨가함으로써 실록산 수지의 점도와 경화속도 및 밀도를 조절할 수 있고, 산도에 따라 다양한 분자량을 갖도록 조절이 가능하다.
본 발명에 따른 (a1) 수지는 절연층의 고온 환경에서의 치수 안정성에 보다 큰 기여를 할 수 있다.
본 발명에 따른 (a2) 수지는 에폭시기를 포함하는 아크릴 수지(a2-1) 또는 옥세탄기를 포함하는 아크릴 수지(a2-2) 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 (a2-1)수지는 에폭시기를 포함하는 수지로서, 열경화를 가능하게 함으로써 보다 내구성이 높은 패턴의 형성이 가능하다.
본 발명에 따른 (a2-1) 수지는 화학식 2 또는 3으로 표시되는 단량체 중 적어도 하나를 포함하여 중합될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00010
[화학식 3]
Figure pat00011
(식 중에서, R3은 수소 원자 또는 메틸기이고,
R4는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고,
R5 또는 R6는 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 및 서로 연결되어 탄소수 3 내지 8의 고리를 형성할 수 있고,
n은 1 내지 6의 정수임).
화학식 2로 표시되는 단량체는 R4에 인접한 산소 원자를 포함하고 있는데, 사슬에 산소원자를 포함하고 있는 경우 단일 결합의 회전 반경이 커져 유리전이온도가 낮아져 흐름성이 개선되어 가공이 용이해진다.
또한 화학식 2에서 n의 조정을 통해 단량체 길이의 조절이 가능한데, 이를 통해 형성한 패턴의 기울기를 조정할 수 있으며, 이 경우 패턴의 기울기를 낮추어 투명전극의 증착시 경화막의 탈락이나 크랙의 발생을 방지할 수 있다.
화학식 3으로 표시되는 단량체는 중합되는 수지의 투과율을 현저히 개선할 수 있다.
상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 단량체가 형성하는 반복 단위는 필요에 따라 공중합될 수 있는 다른 단량체의 구체적인 종류 등에 따라 적절히 혼합될 수 있으므로 함량 및 혼합비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 (a2-1) 수지 전체에 대하여 5 내지 60몰%로 포함되어 중합되는 것이 투명성 개선, 가공의 용이성 개선 및 패턴의 기울기를 조정하여 투명전극의 증착시에 경화막이 크랙 발생을 방지하는 효과를 최대화한다는 측면에서 바람직하다.
상기 (a2-1) 수지는 중량평균분자량이 5,000 내지 40,000, 바람직하게는 15,000 내지 30,000인 것이 현상성 개선 및 잔사 감소 측면에서 바람직하다.
상기 (a2-2)수지는 옥세탄기를 포함하는 수지로서, 현상성 및 경시 안정성을 향상시키는 기능을 한다.
본 발명에 따른 (a2-2) 수지는 하기 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00012
(식 중에서, R7, R9 및 R11은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기이고,
R8은,
Figure pat00013
,
Figure pat00014
또는
Figure pat00015
이며, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고,
R10은 (메타)아크릴산, 2-(메타)-아크릴로일록시에틸석시네이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈레이트 및 2-(메타)아크릴로일옥시에틸프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 단량체에서 유래된 구조이고,
R12는
Figure pat00016
이며, R13은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이며,R14는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고,
a= 40 내지 80mol%, b= 5 내지 45mol% 및 c= 10 내지 55mol% 임).
상기 (a2-2) 수지는 중량평균분자량이 5,000 내지 30,000, 바람직하게는 8,000 내지 20,000인 것이 현상성 향상에 따른 잔사 감소 및 경시안정성 향상 측면에서 바람직하다.
본 발명에 따른 바인더 수지에 있어서, (a1) 및 (a2)의 수지 혼합 중량비는 특별히 한정되지는 않으나, (a1) 및 (a2) 수지의 혼합중량비는 바람직하게는 30 : 70 내지 70 : 30로 포함될 수 있다.
상기 범위의 중량비인 경우, 본 발명에 따른 잔막율 및 경시안정성의 개선 측면에서 바람직하다. 만약 (a1):(a2)의 비 값이 30:70 미만이면 잔막율이 저하되고 내화학성이 저하되어 내용제성, 내에칭성 등이 저하될 수 있으며, (a1):(a2)의 비 값이 70:30 초과이면 탄성율이 증가하고 크랙이 발생할 수 있다.
또한, (a2) 수지로 (a2-1) 수지와 (a2-2) 수지의 혼합물을 사용할 경우에는 (a2-1) 수지 및 (a2-2) 수지의 혼합 중량비는 4:6 내지 6:4일 수 있다.
상기 범위의 중량비인 경우, 본 발명에 따른 잔막율 및 경시안정성의 개선 측면에서 바람직하다.
본 발명에 따른 바인더 수지는 그 기능을 할 수 있는 범위 내에서는 그 함량이 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 조성물 고형분 총 함량에 대하여 70 내지 90중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 70 내지 80 중량%로 포함될 수 있다. 바인더 수지가 상기 범위로 포함되는 경우, 본 발명의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 절연층은 포지티브형 감광성 수지 조성물이 경화된 것으로써, 감광성 수지 조성물에 감광제 및 용매를 더 포함할 수 있다.
감광제로는 당분야에 공지된 감광제가 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 알릴디아조늄염, 디알릴요오드늄염, 트리알릴술포늄염, o-니트로벤질에스테르, p-니트로벤질에스테르, 트리할로메틸기 치환 s-트리아진 유도체, 이미드술포네이트 유도체 및 퀴논디아지드 화합물 등을 사용할 수 있으며, 퀴논디아지드 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.
감광제는 그 기능을 할 수 있는 범위 내에서는 그 함량이 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 조성물 고형분 총 함량에 대하여, 5 내지 25중량%, 바람직하게는 10 내지 25중량% 로 포함될 수 있다. 감광제의 함량이 상기 범위 내이면 경화 반응이 충분히 일어날 수 있고 조성물 도포 시 균일하게 도포가 이루어질 수 있는 장점이 있다.
용매의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 상기 언급한 성분들을 용해시킬 수 있고, 적합한 건조속도를 가지며, 용매의 증발 후에 균일하고 매끄러운 코팅막을 형성할 수 있는 것이라면 어떤 용매나 사용할 수 있다.
구체적인 예로는 에테르류, 아세테이트류, 에스테르류, 케톤류, 아미드류, 락톤류 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
용매는 그 기능을 할 수 있는 범위 내에서는 그 함량이 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 조성물 총 중량 중 40 내지 90중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 50 내지 80 중량%로 포함될 수 있다. 용매의 함량이 조성물 총 중량 중 대하여 40중량% 이상, 90중량% 이하로 포함되면 고형분 함량 및 점도를 적정 수준으로 유지할 수 있어 코팅성이 증가되는 장점이 있다.
본 발명의 감광성 수지 조성물은 그 밖에 일반적으로 사용되는 염기성 화합물, 계면활성제, 커플링제, 밀착성 개량제, 열가교제 등과 같은 첨가제를 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위 내에서 더 포함할 수 있다.
첨가제는 그 기능을 할 수 있는 범위 내에서는 그 함량이 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 조성물 고형분 총 함량에 대하여, 0.1 내지 10중량로 포함될 수 있다. 첨가제의 함량이 상기 범위 내이면 전술한 효과가 최대화되는 장점이 있다.
상기 전술한 포지티브형 감광성 수지 조성물이 경화된 절연층(43)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 통상 0.1 내지 100㎛, 바람직하게는 0.5 내지 50㎛, 보다 바람직하게는 0.5 내지 30㎛의 범위이다.
본 발명에 따른 절연층의 탄성은 예를 들면 탄성률이 2.8 내지 5.5GPa일 수 있다. 탄성률이 2.8GPa 미만이면 전극 형성시에 절연층에 주름이 발생할 수 있고, 5.5GPa 초과이면 캐리어 기판으로부터 박리시에 크랙이 발생할 수 있다. 상기 범위의 탄성률은 예를 들면 포스트베이크 온도를 150℃ 이상으로 함으로써 얻어질 수 있다. 우수한 수준의 주름 억제 효과와 박리 억제 효과를 동시에 만족시킨다는 측면에서 바람직하게는 3 내지 5.0GPa일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 절연층은 투과율이 매우 높다. 예를 들면 투과율이 90% 이상일 수 있고, 바람직하게는 95% 이상, 보다 바람직하게는 97% 이상일 수 있다. 상기 범위의 투과율은 예를 들면 포스트베이크 온도를 150℃ 내지 250℃로 함으로써 얻을 수 있다.
또한, 절연층은 높은 내열성을 가져, ITO 등의 센싱 전극 형성시의 고온 증착 및 어닐링 공정 시 발생할 수 있는 주름, 크랙, 색상 변화 등의 열 손상을 억제할 수 있다. 뿐만 아니라, 센싱 전극 형성시에 노출될 수 있는 에칭액, 현상액 등 다양한 용제에 대한 내용제성이 우수하고, 절연층과 접하는 센싱 전극, 브릿지 전극에 대한 밀착성이 우수하다.
기재필름
본 발명의 필름 터치 센서는 상기 전극 패턴층 상측에 부착된 기재 필름을 더 포함할 수 있다.
기재 필름으로는 당 분야에 널리 사용되는 소재로 제조된 투명 필름이 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면, 셀룰로오스 에스테르(예: 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 폴리에테르 케톤, 폴리비닐알코올 및 폴리염화비닐로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물로 제조된 필름일 수 있다.
또한, 투명 필름은 등방성 필름 또는 위상차 필름일 수 있다.
등방성 필름일 경우 면내 위상차(Ro, Ro=[(nx-ny)ⅹd], nx, ny는 필름 평면 내의 주굴절률, nz는 필름 두께 방향의 굴절률, d는 필름 두께이다) 가 40nm 이하이고, 15nm 이하가 바람직하며, 두께방향 위상차(Rth, Rth=[(nx+ny)/2-nz]ⅹd) 가 -90nm 내지 +75nm이며, 바람직하게는 -80nm 내지 +60nm, 특히 -70nm 내지 +45nm가 바람직하다.
위상차 필름은 고분자필름의 일축 연신, 이축 연신, 고분자코팅, 액정코팅의 방법으로 제조된 필름이며, 일반적으로 디스플레이의 시야각보상, 색감개선, 빛샘개선, 색미조절 등의 광학특성 향상 및 조절을 위하여 사용된다.
또한, 기재 필름으로 편광판을 사용할 수도 있다.
편광판은 폴리비닐알콜계 편광자의 일면 또는 양면에 편광자 보호필름이 부착된 것일 수 있다.
또한, 기재 필름으로 보호필름을 사용할 수도 있다.
보호필름은 고분자 수지로 이루어진 필름의 적어도 일면에 점착층을 포함하는 필름이거나 폴리프로필렌 등의 자가점착성을 가진 필름일 수 있으며, 터치 센서 표면의 보호, 공정정 개선을 위하여 사용될 수 있다.
기재 필름의 광투과율은 바람직하게는 85% 이상이며, 보다 바람직하게는 90% 이상일 수 있다. 또한, 상기 기재 필름은 JIS K7136에 따라 측정되는 전체 헤이즈값이 10% 이하인 것이 바람직하고, 7% 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 기재 필름의 두께는 제한되지 않지만 바람직하게는 30 내지 150㎛이며, 보다 바람직하게는 70 내지 120 ㎛이다.
기재필름은 점접착층을 통해 부착될 수 있다.
점접착층은 점착층 또는 접착층을 의미한다.
점착제 또는 접착제로는 당 분야에 공지된 열경화 또는 광경화성 점착제 또는 접착제를 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르계, 폴리에테르계, 우레탄계, 에폭시계, 실리콘계, 아크릴계 등의 열경화 또는 광경화성 점착제 또는 접착제를 사용할 수 있다.
본 발명의 필름 터치 센서는 전극 패턴층과 기재 필름 사이에 패시베이션층을 더 포함할 수 있다.
패시베이션층은 전극 패턴층이 외부환경(수분, 공기 등)에 의해 오염되는 것을 방지하기 위한다.
패시베이션층은 실리콘 산화물과 같은 금속 산화물, 아크릴계 수지를 포함하는 투명한 절연층 조성물, 열경화성 수지 조성물 등을 사용하여 필요한 패턴으로 형성될 수 있다.
패시베이션층은 적절한 두께를 가질 수 있으며, 예를 들면 2,000nm 이하일 수 있다. 따라서, 예를 들면 0 내지 2,000nm일 수 있다.
<터치스크린 패널 및 화상 표시 장치>
또한, 본 발명은 상기 필름 터치 센서를 구비하는 터치 스크린 패널에 관한 것으로서, 유연성 및 내구성이 뛰어나 플렉서블 디스플레이에 적용이 용이하다.
또한, 본 발명은 상기 필름 터치 센서를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 필름 터치 센서는 통상의 액정 표시 장치뿐만 아니라, 전계 발광 표시 장치, 플라스마 표시 장치, 전계 방출 표시 장치 등 각종 화상 표시 장치에 적용이 가능하다.
또한, 본 발명의 필름 터치 센서는 굴곡 특성이 우수한 바, 상기 화상 표시 장치는 플렉서블 화상 표시 장치일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
합성예 1. 실록산 수지(a1-1)의 제조
플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME) 161.4g, 페닐트리메톡시실란128.9g(0.65몰), 테트라에톡시실란 72.9g(0.35몰), 트리―i―프로폭시알루미늄 0.8g을 넣고 60℃로 가열 후, 이온 교환수 54g을 넣고 75℃까지 상승시켜 3시간 동안 반응시켰다.
이후, 탈수제인 오르토포름산 메틸을 159g 넣고 교반한 후 40℃를 유지하면서 이온 교환수 및 가수 분해 축합반응에서 발생한 메탄올을 제거하여 실록산 수지를 형성하였다. 실록산 수지의 고형분 농도는 40.3질량％이고, 수 평균 분자량(Mn)은 1,500이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2였다. 또한, 실록산 수지 중의 아릴기(페닐기)의 Si 원자에 대한 함유율은 65몰％였다.
합성예 2. 실록산 수지(a1-2)의 제조
플라스크에 디아세톤알코올 139.4g, 페닐트리메톡시실란128.9g(0.65몰), 메틸트리메톡시실란 47.7g(0.35몰)을 넣고 실온에서 교반 후, 이온 교환수 54g에 옥살산 0.18g을 용해시킨 옥살산 수용액을 적하하고, 75℃까지 상승시켜 3시간 동안 반응시켰다.
이후, 탈수제인 오르토포름산 메틸을 159g 넣고 1시간 교반한 후 40℃를 유지하면서 이온 교환수 및 가수 분해 축합반응에서 발생한 메탄올을 제거하여 실록산 수지를 형성하였다.
실록산 수지의 고형분 농도는 40.5질량％이고, 수 평균 분자량(Mn)은 1,600이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2였다. 또한, 실록산 수지 중의 아릴기(페닐기)의 Si 원자에 대한 함유율은 65몰％였다.
합성예 3. 실록산 수지(a1-3)의 제조
플라스크에 디아세톤알코올 139.4g, 페닐트리메톡시실란128.9g(0.65몰), 메틸트리메톡시실란 47.7g(0.35몰)을 넣고 실온에서 교반 후, 이온 교환수 54g에 인산 0.18g을 용해시킨 인산 수용액을 적하하고 75℃까지 상승시켜 3시간 동안 반응시켰다.
이후, 탈수제인 오르토포름산 메틸을 159g 넣고 1시간 교반한 후 40℃를 유지하면서 이온 교환수 및 가수 분해 축합반응에서 발생한 메탄올을 제거하여 실록산 수지를 형성하였다.
실록산 수지의 고형분 농도는 40.5질량％이고, 수 평균 분자량(Mn)은 1,700이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2였다. 또한, 실록산 수지 중의 아릴기(페닐기)의 Si 원자에 대한 함유율은 65몰％였다.
합성예 4. 실록산 수지(a1-4)의 제조
플라스크에 디아세톤알코올 139.4g, 페닐트리메톡시실란128.9g(0.65몰), 메틸트리메톡시실란 47.7g(0.35몰)을 넣고 실온에서 교반 후, 이온 교환수 54g에 인산 0.18g을 용해시킨 인산 수용액을 적하하고 반응 용액의 온도가 40℃가 될 때까지 가열했다.
이후, 반응 용액의 온도를 100℃까지 상승시켜 2시간동안 반응시키고, 다시 40℃를 유지하면서 이온 교환수 및 가수 분해 축합반응에서 발생한 메탄올을 제거하여 실록산 수지를 형성하였다.
실록산 수지의 고형분 농도는 40.5질량％이고, 수 평균 분자량(Mn)은 2,000이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2였다. 또한, 실록산 수지 중의 아릴기(페닐기)의 Si 원자에 대한 함유율은 65몰％였다.
합성예 5. 실록산 수지(a1-5)의 제조
플라스크에 디아세톤알코올 139.4g, 페닐트리메톡시실란138.8g(0.7몰), 메틸트리메톡시실란 20.4g(0.15몰), 테트라에톡시 실란 31.2g(0.15몰)을 넣고 실온에서 교반 후, 이온 교환수 54g에 인산 0.18g을 용해시킨 인산 수용액을 적하하고 반응 용액의 온도가 40℃가 될 때까지 가열했다.
이후, 반응 용액의 온도를 100℃까지 상승시켜 2시간동안 반응시키고, 다시 40℃를 유지하면서 이온 교환수 및 가수 분해 축합반응에서 발생한 메탄올을 제거하여 실록산 수지를 형성하였다.
실록산 수지의 고형분 농도는 40.1질량％이고, 수 평균 분자량(Mn)은 1,800이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2였다. 또한, 실록산 수지 중의 아릴기(페닐기)의 Si 원자에 대한 함유율은 70몰％였다.
실시예 및 비교예
(1) 절연층 조성물
하기 표 1에 기재된 조성 및 함량을 갖는 절연층 조성물을 제조하였다.
구분 바인더 수지
(A)		 감광제
(B)		 용매
(C)		 커플링제 계면활성제
종류 중량부 중량부 종류 중량부 중량부 종류 중량부
실시예 1 a1-1/a2-1-1/a2-2-1 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 2 a1-1/a2-1-2/a2-2-1 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 3 a1-1/a2-1-3/a2-2-1 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 4 a1-1/a2-1-4/a2-2-1 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 5 a1-2/a2-1-1/a2-2-1 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 6 a1-2/a2-1-2/a2-2-1 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 7 a1-2/a2-1-3/a2-2-2 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 8 a1-2/a2-1-4/a2-2-2 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 9 a1-3/a2-1-1/a2-2-1 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 10 a1-3/a2-1-2/a2-2-1 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 11 a1-3/a2-1-3/a2-2-2 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 12 a1-3/a2-1-4/a2-2-2 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 13 a1-4/a2-1-1/a2-2-1 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 14 a1-4/a2-1-2/a2-2-1 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 15 a1-5/a2-1-3/a2-2-2 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 16 a1-5/a2-1-4/a2-2-2 50/25/25 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 17 a1-1/a2-1-4 60/40 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 18 a1-2/a2-1-3 40/60 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 19 a1-3/a2-2-2 50/50 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 20 a1-4/a2-2-2 40/60 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 21 a1-1/a2-1-4 80/20 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
실시예 22 a1-1/a2-1-4 20/80 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
비교예 1 a1-1 100 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
비교예 2 a1-2 100 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
비교예 3 a1-3 100 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
비교예 4 a1-4 100 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
비교예 5 a2-1-1 100 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
비교예 6 a2-2-3 100 20 D1/D2 150/334 1.0 G1/G2 0.1/0.1
1. 바인더 수지 (a, b, c, d는 몰비)
a1-1: 합성예1로 제조된 수지, Mn=1,500
a1-2: 합성예2로 제조된 수지, Mn=1,600
a1-3: 합성예3로 제조된 수지, Mn=1,700
a1-4: 합성예4로 제조된 수지, Mn=2,000
a1-5: 합성예5로 제조된 수지, Mn=1,800
a2-1-1, a2-1-2:
Figure pat00017
a2-1-1: a/b/c/d = 15/10/50/25 Mw=25,000
a2-1-2: a/b/c/d = 20/15/30/35, Mw=25,000
a2-1-3, a2-1-4:
Figure pat00018
a2-1-3: a/b/c/d = 15/10/50/25, Mw=25,000
a2-1-4: a/b/c/d = 20/15/30/35, Mw=25,000
a2-2:
Figure pat00019
a2-2-1: a/b/c = 60/20/20, Mw= 9000
a2-2-2: a/b/c = 60/10/30, Mw= 9000
a2-2-3: a/b/c = 50/20/30, Mw= 9000
2. 감광제: 1,2-나프토퀴논디아자이드-5-설폰산 클로라이드(2.3몰)의 축합물
3 용매
D1: 디아세톤알코올
D2: 프로필렌 글리콜 메틸 에틸 아세테이트
4. 실란 커플링제: γ-글리시독시프로필트리알콕시실란
5. 계면활성제: G1: SH-8400(다우코닝사), G2: F-475(DIC사)
(2) 필름 터치 센서
두께 700㎛의 소다 라임 글래스(Soda lime Glass)를 캐리어 기판으로 사용하고, 상기 캐리어 기판 상에 멜라민계 수지 50중량부, 신나메이트계 수지 50중량부를 10중량%의 농도로 프로필렌글리콜 모노메틸에터아세테이트(Propylene glycol monomethyl ether acetate, PGMEA)에 희석한 분리층 조성물을 두께 300nm로 도포하고, 150℃에서 30분간 건조 처리하여 분리층을 형성하였다.
상기 분리층 상에 보호층 조성물(다관능 아크릴계 모노머 40중량부와 에폭시계 수지 60중량부를 혼합하고 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르(MEDG), PGMEA 및 3-메톡시부탄올을 각각 30중량부, 40중량부, 30중량부로 혼합된 용매에 고형분이 20중량부의 비율을 가지도록 제조)을 두께 2㎛로 도포하고, UV를 200mJ/cm2로 조사하여 광경화를 실시하고, 200℃에서 30분간 건조 경화하여 보호층을 형성하였다.
상기 보호층 상에 ITO를 상온 25℃ 조건에서 35nm 두께로 증착하고, ITO층을 230℃에서 30분 동안 어닐링하여 제1 및 제2 패턴을 형성하였다.
상기 제1 및 제2 패턴 상에 실시예 및 비교예의 조성물로 절연층을 형성하였다. 조성물을 스핀 코터로 두께 2㎛로 도포하고, 컨벡션 오븐으로 110℃에서 2분간 프리베이크하였다. 이후, 프록시미티 얼라이너로 40mj/cm2(i선 기준)으로 노광하고, TMAH 2.38% 현상액으로 현상하였다. 현상후 전선(g, h, i선)기준으로 300mJ/cm2으로 블리칭 노광하였다.
이후, 컨벡션 오븐으로 200℃에서 30분간 포스트베이크하여 절연층을 형성하였다.
상기 절연층 상에 은, 구리, 팔라듐 합금으로 브릿지 패턴을 형성하여, 절연층의 컨택홀을 통해 제2 패턴과 연결시켰다.
이후, 상기 전극 패턴층 상에 실리콘 절연물질(SiO2)로 패시베이션층을 형성하였다.
상기 패시베이션층 상에 중합개시제 SP500, 레벨링제 KRM230를 포함하는 모노머 CEL2021P((3,4-Epoxycyclohenaxane)methyl 3,4-Epoxy cyclohexylcarboxylate 50중량부 및 NPGDGE(Neo-Pentyl Glycol DiGlycidyl Ether) 20중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 10중량부, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 5중량부, 밀착부여제 KRM0273 10중량부, 희석모노머로서 4-HBVE를 5중량부를 포함하는 점착제 조성물을 60㎛ TAC 필름과 절연층 사이에 스포이드로 도포하고, 롤 라미테이터로 압착하여 점착층의 두께가 2㎛가 되도록 하였다. 상기 접착층에 10mW/cm2 세기의 자외선을 100초간 조사하여 밀착시키고, 80℃ 오븐에서 10분간 건조 후 상온까지 방치하였다.
실험예
1. 투과율 측정
실험예 (1)에서 얻어진 막의 400nm에서의 투과율을 분광광도계로 측정하였다.
2. 감도 측정
0.7mm 두께의 유리 기판(코닝1737, 코닝社 제조) 위에, 스피너로 실시예 및 비교예의 감광성 수지 조성물을 각각 도포하고, 100℃의 핫플레이트 상에서 125초간 가열하여 용매를 휘발시켜, 두께 4.0㎛의 감광성 수지 조성물층을 형성하였다.
이후에 직경 10㎛의 콘택트홀 패턴을 얻기 위해, 노광부가 10㎛의 변을 갖는 사각 패턴 개구부를 갖는 마스크를 이용하여 i선 스텝퍼(NSR-205i11D, 니콘(주))로 노광을 실시하였다.
노광 후의 기판을 2.38% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액을 현상액으로 23℃에서 40초 동안 퍼들 현상을 행하고, 230℃의 오븐에서 30분간 가열하여 경화된 막을 얻었다.
이후에 기판을 수직으로 절삭하고 각 조성에서 10㎛ 콘택트홀이 되는 노광량을 감도로 선택하였다.
3. 내ITO성
상기 필름 터치 센서와는 별개로, 두께 700㎛의 소다 라임 글래스(Soda lime Glass)를 캐리어 기판 상에 실시예 및 비교예와 동일한 방법으로 절연층만을 형성하였다. 이후, 절연층 상에 ITO 스퍼터를 1,000Å 두께로 실시하여 막의 주름 상태 변화를 측정하였다.
○：막주름이 없는 상태
X: 막주름이 발생한 상태
4. 내에칭성
상기 필름 터치 센서와는 별개로, 두께 700㎛의 소다 라임 글래스(Soda lime Glass)를 캐리어 기판 상에 실시예 및 비교예와 동일한 방법으로 절연층만을 형성하였다. 이후, ITO 에칭액(MA-SO2, 동우화인켐)에 60℃에서 10분간 침지후, 침지전후의 막두께 변화를 측정하여 백분율로 표시하였다.
내에칭성 평가기준
○：98% 이상
△: 95%~98%
X: 95% 이하
5. 내용제성 평가
상기 필름 터치 센서와는 별개로, 두께 700㎛의 소다 라임 글래스(Soda lime Glass)를 캐리어 기판 상에 실시예 및 비교예와 동일한 방법으로 절연층만을 형성하였다. 이후, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트에 침지하고 100℃에서 30분간 가열후 막전후의 두께변화를 측정하였다.
○98% 이상
△: 95%~98%
X: 95% 이하
6. 열안정성 평가
상기 필름 터치 센서와는 별개로, 두께 700㎛의 소다 라임 글래스(Soda lime Glass)를 캐리어 기판 상에 실시예 및 비교예와 동일한 방법으로 절연층만을 형성하였다. 이후, 230℃, 20분 추가 가열을 실시하여 투과율 변화를 측정하였다.
○: 3 T% 이하
△: 4~8 T% 이하
X: 9 T% 이상
7. 탄성율 측정
실시예 및 비교예의 상기 필름 터치 센서와는 별개로, 두께 700㎛의 소다 라임 글래스(Soda lime Glass) 상에 실시예 및 비교예와 동일한 방법으로 절연층만을 형성하였다. 탄성율은 KS M ISO 6721-4 의 방법에 준하여 측정하였다.
8. 굽힘 크랙 평가
실시예 및 비교예의 필름 터치 센서를 100mm x 10mm로 커팅하고 굽힘 테스터기(JIRBT-210, Juniltech)에 장착하여 1만회의 굽힘을 거친 후, 유연 기판의 크랙 발생 여부를 육안으로 평가하였으며, 그 결과를 표 2에 기재하였다.
<평가 기준>
○: 크랙 미발생
△: 미세 크랙 발생
X: 필름 터치 센서 파단
항목 두께
(㎛)		 투과율
(T%)		 감도
(mj)		 탄성율
(GPa)		 Delami Crack 열안정성
(T％)		 내용제성 내ITO성 내에칭성
실시예1 2 97 80 4.5 ○ 0.3 ○ ○ ○
실시예2 2 97 80 4.5 ○ 0.8 ○ ○ ○
실시예3 2 97 80 4.2 ○ 1.1 ○ ○ ○
실시예4 2 98 80 4.5 ○ 0.7 ○ ○ ○
실시예5 2 97 80 4.5 ○ 1.5 ○ ○ ○
실시예6 2 96 80 4.4 ○ 1.2 ○ ○ ○
실시예7 2 98 80 4.2 ○ 2.2 ○ ○ ○
실시예8 2 97 80 4.2 ○ 1.8 ○ ○ ○
실시예9 2 98 80 4.2 ○ 1.5 ○ ○ ○
실시예10 2 98 80 4.2 ○ 1.9 ○ ○ ○
실시예11 2 97 80 4.2 ○ 1.5 ○ ○ ○
실시예12 2 98 80 4.2 ○ 1.8 ○ ○ ○
실시예13 2 96 80 4.2 ○ 1.5 ○ ○ ○
실시예14 2 96 80 4.2 ○ 1.5 ○ ○ ○
실시예15 2 97 80 4.2 ○ 2.5 ○ ○ ○
실시예16 2 96 80 4.2 ○ 2.3 ○ ○ ○
실시예17 2 98 80 4.8 △ 3.5 ○ ○ ○
실시예18 2 96 80 5.2 △ 1.6 ○ ○ ○
실시예19 2 96 80 4.6 △ 2.8 ○ ○ ○
실시예20 2 97 80 4.9 △ 4.6 ○ ○ ○
실시예21 2 98 80 5.3 △ 5.8 ○ ○ ○
실시예22 2 98 80 4.8 ○ 3.5 △ ○ △
비교예1 2 88 80 5.5 × 5.5 ○ × △
비교예2 2 95 80 5.6 × 6 × △ ×
비교예3 2 92 80 4.9 △ 8 ○ × △
비교예4 2 94 80 5.9 × 6.5 △ × ×
비교예5 2 89 80 5.6 × 7.6 × △ ×
비교예6 2 90 80 5.4 × 5.9 ○ × ×
상기 표 2를 참조하면, 실시예의 필름 터치 센서는 열안전성이 우수하고, 내용제성, Delami Crack, ITO 주름이 없는 우수한 유기박막을 이용하여 전사 공정이 가능한 박막의 터치필름을 얻을 수 있었으나, 비교예의 필름 터치 센서는 1개 이상의 효과가 저하된 것을 확인할 수 있다.

Claims (9)

  1. 분리층;
    상기 분리층 상에 배치된 제1 보호층;
    상기 제1 보호층 상에 배치된 전극 패턴층; 및
    상기 전극 패턴층 상에 배치된 절연층;을 포함하며,
    상기 절연층은 실록산 수지(a1), 및 에폭시기를 포함하는 아크릴 수지(a2-1) 또는 옥세탄기를 포함하는 아크릴 수지(a2-2) 중 적어도 하나(a2)를 포함하는 바인더 수지(A);
    감광제(B); 및
    용매(C)를 포함하는 절연층 형성용 조성물로 형성된 것인, 필름 터치 센서.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 (a1) 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 실록산 화합물을 포함하여 중합되는, 필름 터치 센서:
    [화학식 1]
    Figure pat00020

    (식 중에서, R1은 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기 및 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고,
    R2는 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 아실기 및 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고,
    m은 0 내지 3의 정수임).
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 (a2-1) 수지는 화학식 2 또는 3으로 표시되는 단량체 중 적어도 하나를 포함하여 중합되는, 필름 터치 센서:
    [화학식 2]
    Figure pat00021

    [화학식 3]
    Figure pat00022

    (식 중에서, R3은 수소 원자 또는 메틸기이고,
    R4는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고,
    R5 또는 R6는 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 및 서로 연결되어 탄소수 3 내지 8의 고리를 형성할 수 있고,
    n은 1 내지 6의 정수임).
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 단량체가 형성하는 반복단위는 (a2-1) 수지 전체에 대하여 5 내지 60몰%로 포함되는, 필름 터치 센서.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 (a2-2) 수지는 하기 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는, 필름 터치 센서:
    [화학식 4]
    Figure pat00023

    (식 중에서, R7, R9 및 R11은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기이고,
    R8은,
    Figure pat00024
    ,
    Figure pat00025
    또는
    Figure pat00026
    이며, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고,
    R10은 (메타)아크릴산, 2-(메타)-아크릴로일록시에틸석시네이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈레이트 및 2-(메타)아크릴로일옥시에틸프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 단량체에서 유래된 구조이고,
    R12는
    Figure pat00027
    이며, R13은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이며, R14는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고,
    a= 40 내지 80mol%, b= 5 내지 45mol% 및 c= 10 내지 55mol% 임).
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 (a1) 수지 및 (a2)의 수지 혼합 중량비는 30 : 70 내지 70 : 30 를 포함하는, 필름 터치 센서.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 절연층은 포지티브형 감광성 수지 조성물이 경화된 것인, 필름 터치 센서.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항의 필름 터치 센서를 구비하는, 터치 스크린 패널.
  9. 청구항 8의 터치 스크린 패널을 구비하는, 화상표시장치.
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