KR20180052085A - 터치 센서 적층체 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 적층체는 터치 센서층, 터치 센서층의 상면 상에 형성된 제2 점접착층, 터치 센서층의 저면 상에 형성되며 제2 점접착층보다 작은 박리력을 갖는 제1 점접착층, 제1 점접착층의 저면 상에 부착된 이형 필름, 및 제2 점접착층의 상면 상에 부착된 광학 필름을 포함한다. 제1 및 제2 점접착층으로부터 터치 센서층의 손상 없이 박형의 터치 센서가 구현될 수 있다.

Description

터치 센서 적층체 및 이의 제조 방법{TOUCH SENSOR LAMINATE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 터치 센서 적층체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 복수의 전극 패턴들을 포함하는 터치 센서 적층체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 특징을 지닌 여러 평판 표시 장치(Flat Panel Display device), 예를 들어, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device), 전계발광표시장치(Electro Luminescent Display device), 유기발광다이오드표시장치(Organic Light-Emitting Diode Display device) 등이 개발되고 있다. 또한, 상술한 디스플레이 장치에 터치 센서가 결합되어 화상 표시 기능 및 정보입력 기능이 함께 구현되는 전자 기기들이 개발되고 있다.
상기 디스플레이 장치가 박형화되면서, 접거나 구부릴 수 있는 플렉시블(유연성) 특성 구현이 시도되고 있으며, 이에 따라 상기 터치 센서 역시 플렉시블 디스플레이 장치에 채용될 수 있도록 개발될 필요가 있다.
예를 들면, 캐리어 기판 상에 전극 패턴 또는 배선 패턴들을 형성하고, 상기 전극 패턴, 배선 패턴들을 덮는 기재층을 형성한 후, 캐리어 기판을 박리시키는 방법이 제안되고 있다. 이 경우, 상기 캐리어 기판의 박리를 위해 희생층, 박리층과 같은 기능층들이 형성된다.
한국등록특허 제1191865호는 캐리어 기판 상에 용매에 의해 제거될 수 있는 희생층, 금속 배선 및 유연기판을 순차적으로 형성하고, 상기 희생층을 제거함으로써 상기 캐리어 기판을 박리시키는 공정을 개시하고 있다.
그러나, 상기 공정은 대형 사이즈의 디스플레이 장치에 적용되기에 어려우며, 금속 배선이 용매에 직접 노출되어 손상될 수 있다. 또한, 박리 공정 시 금속 배선 또는 터치 센서에 가해지는 응력에 의한 손상이 야기될 수 있다.
한국등록특허 제1191865호
본 발명의 일 과제는 기계적 신뢰성 및 플렉시블 특성이 향상된 터치 센서 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 기계적 신뢰성 및 플렉시블 특성이 향상된 터치 센서 적층체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 기계적 신뢰성 및 플렉시블 특성이 향상된 터치 센서층을 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
1. 터치 센서층, 상기 터치 센서층의 상면 상에 형성된 제2 점접착층, 상기 터치 센서층의 저면 상에 형성되며 상기 제2 점접착층보다 작은 박리력을 갖는 제1 점접착층, 상기 제1 점접착층의 저면 상에 부착된 이형 필름, 및 상기 제2 점접착층의 상면 상에 부착된 광학 필름을 포함하는, 터치 센서 적층체.
2. 위 1에 있어서, 상기 제1 점접착층의 박리력은 0.2N/25mm 이하이며, 상기 제2 점접착층의 박리력은 0.2 내지 20N/25mm 범위인, 터치 센서 적층체.
3. 위 1에 있어서, 상기 제2 점접착층은 광 조사에 의한 박리력이 감소하는 재질을 포함하는, 터치 센서 적층체.
4. 3에 있어서, 상기 제2 점접착층의 광 조사 전 박리력은 0.2 내지 20N/25mm 범위이며, 광 조사 후 박리력은 0.2N/25mm 이하인, 터치 센서 적층체.
5. 위 1에 있어서, 상기 터치 센서층은 전극 패턴을 포함하는 다층 구조를 포함하는, 터치 센서 적층체.
6. 위 5에 있어서, 상기 터치 센서층은 상기 제1 점접착층으로부터 순차적으로 적층된 유기 고분자를 포함하는 중간층, 전극 패턴층 및 상부 보호층을 포함하는, 터치 센서 적층체.
7. 위 6에 있어서, 상기 중간층은 각각 상기 제1 점접착층으로부터 순차적으로 적층된 분리층 및 하부 보호층을 포함하는, 터치 센서 적층체.
8. 위 1에 있어서, 상기 광학 필름은 고분자 재질의 보호 필름을 포함하는, 터치 센서 적층체.
9. 위 1에 있어서, 상기 제2 점접착층 및 상기 광학 필름은 상기 터치 센서층의 터치면 상에 형성된, 터치 센서 적층체.
10. 캐리어 기판 상에 순차적으로 터치 센서층, 제2 점접착층 및 광학 필름을 형성하는 단계;
상기 캐리어 기판을 상기 터치 센서층으로부터 박리하는 단계;
상기 캐리어 기판이 제거된 상기 터치 센서층의 저면 상에 상기 제2 점접착층보다 작은 박리력을 갖는 제1 점접착층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 점접착층의 저면에 이형 필름을 부착하는 단계를 포함하는, 터치 센서 적층체의 제조 방법.
11. 위 10에 있어서,
상기 이형 필름을 상기 제1 점접착층으로부터 박리하는 단계;
상기 이형 필름이 제거된 상기 제1 점접착층의 상기 저면에 기재 필름을 부착하는 단계; 및
상기 광학 필름을 제거하는 단계를 더 포함하는, 터치 센서 적층체의 제조 방법.
12. 위 11에 있어서, 상기 광학 필름을 제거하는 단계는 상기 광학 필름 측으로 광 조사를 수행하여 상기 제2 점접착층의 박리력을 감소시키는 단계를 포함하는, 터치 센서 적층체의 제조 방법.
13. 위 12에 있어서, 상기 기재 필름은 자외선 불투과 재질을 포함하는, 터치 센서 적층체의 제조 방법.
14. 위 10에 있어서,
상기 이형 필름 측으로 광을 조사하여 상기 제1 점접착층을 경화하는 단계;
상기 이형 필름을 제거하는 단계; 및
경화된 상기 제1 점접착층을 기재로 사용하여 상기 광학 필름을 제거하는 단계를 더 포함하는, 터치 센서 적층체의 제조 방법.
15. 광경화 유기층; 및
상기 광경화 유기층 상에 배치된 터치 센서층을 포함하는, 터치 센서 적층체.
16. 위 15에 있어서, 상기 광경화 유기층은 점접착층, 드라이 필름 또는 드라이 필름 레지스트를 포함하는, 터치 센서 적층체.
17. 위 15에 있어서, 상기 터치 센서층은 상기 광경화 유기층 직상에 배치된, 터치 센서 적층체.
18. 위 17에 있어서, 상기 터치 센서층은,
유기 고분자를 포함하는 중간층; 및 상기 중간층 상에 형성된 전극 패턴층을 포함하며, 상기 광경화 유기층은 상기 중간층과 접합된, 터치 센서 적층체.
19. 위 18에 있어서, 상기 중간층은 열경화성 유기 고분자를 포함하는, 터치 센서 적층체.
20. 위 19에 있어서, 상기 중간층은 상기 광경화 유기층으로부터 순차적으로 적층된 분리층 및 보호층을 포함하는, 터치 센서 적층체.
본 발명의 실시예들에 따르면, 터치 센서 적층체는 터치 센서층의 하부 및 상부에 각각 소정의 박리력 범위를 갖는 제1 점접착층 및 제2 점접착층을 포함하고, 상기 제1 점접착층 및 제2 점접착층상에 각각 이형 필름 및 광학 필름을 부착시킬 수 있다. 상기 제1 점접착층 및 제2 점접착층의 상기 박리력 차이에 의해 후속 박리 공정 시, 상기 터치 센서층의 크랙, 손상 발생을 억제 또는 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 점접착층은 광 조사 후 박리력이 감소하는 소재로 형성하여, 박리 공정시 스트레스로 인한 상기 터치 센서층의 손상을 추가적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 상기 터치 센서 적층체로부터 예를 들면, 무기재 타입의 박형 터치 센서 필름이 제조될 수 있으며, 상기 터치 센서 필름은 내구성, 유연성이 향상된 플렉시블 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 터치 센서 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 터치 센서 적층체의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 터치 센서 적층체의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 터치 센서 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 터치 센서 적층체의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
본 발명의 실시예들은 이형 필름; 상기 이형 필름 상에 형성된 제1 점접착층; 상기 제1 점접착층 상에 형성된 터치 센서층; 상기 터치 센서층 상에 형성된 제2 점접착층; 및 상기 제2 점접착층 상에 부착된 광학 필름을 포함하며, 상기 제2 점접착층의 박리력이 상기 제1 점접착층의 박리력보다 높아 터치면의 손상이 방지되고 박형화가 가능한 터치 센서층 및 이의 제조 방법 에 관한 것이다
이하, 첨부한 도면들을 참조로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 하기에서 본 발명의 바람직한 실시예들을 제시하나, 이들 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예들에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
도 1은 및 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 적층체를 나타내는 개략적인 단면도들이다. 예를 들면, 도 2는 도 1에 도시된 터치 센서층의 예시적인 다층 구조를 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 적층체는 순차적으로 적층된 이형 필름(100), 제1 점접착층(110), 터치 센서층(120), 제2 점접착층(130) 및 광학 필름(140)을 포함할 수 있다.
터치 센서층(120)은 전극 패턴들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 전극 패턴들은 터치 감지를 위한 센싱 전극, 및 신호 전달을 위한 패드 전극을 포함할 수 있다.
상기 센싱 전극은 사용자의 터치 위치를 센싱하기 위해 서로 다른 방향(예를 들면, X 방향 및 Y 방향)으로 교차하도록 배열되는 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들을 포함할 수 있다.
터치 센서층(120)의 저면 상에는 제1 점접착층(110)이 형성되며, 터치 센서층(120)의 상면 상에는 제2 점접착층(130)이 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 점접착층(110) 및 제2 점접착층(130)은 터치 센서층(120)의 표면 상에 직접 형성될 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "점접착층"은 점착층 또는 접착층을 모두 포괄하는 의미로 사용된다.
제1 점접착층(110)은 예를 들면, PSA 계열의 점착제를 포함할 수 있다. 또한, 제1 점접착층(110)은 열경화성 또는 광경화성(예를 들면, UV 경화성) 점착제를 사용하여 형성될 수도 있다. 예를 들면, 제1 점접착층(110)은 폴리에스테르계, 폴리에테르계, 우레탄계, 에폭시계, 실리콘계, 아크릴계 등의 열경화 또는 광경화성 점착제를 사용하여 형성될 수 있다.
제2 점접착층(130)은 광조사에 의해 박리력이 변화하는 점착성 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제2 점접착층(130)은 UV 조사에 의해 상부의 광학 필름(140) 및/또는 터치 센서층(120)에 대한 박리력이 저하될 수 있다. 예를 들면, 제2 점접착층(130)은 아크릴계 공중합체 및 광중합성 화합물을 포함하는 점착 조성물을 사용하여 형성될 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르를 주된 구성 단위로 하는 단독 중합체; 아크릴산, 메타아크릴산, 이의 에스테르 또는 이의 산아미드, 및 공중합성 코모노머와의 공중합체; 또는 이들 중합체 및 공중합체의 혼합물 등을 포함할 수 있다.
광중합성 화합물의 예로서, 아크릴레이트기 등의 탄소-탄소 이중결합을 갖는 관능기를 1분자 중에 2개 이상 함유하는 화합물을 들 수 있다. 예를 들면, 상기 광중합성 화합물은 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 모노히드록시(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산과 다가 알코올의 에스테르화물, 에스테르아크릴레이트올리고머, 2-프로페닐-3-부테닐시아누레이트, 이소시아누레이트, 이소시아누레이트 화합물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체와 상기 광중합성 화합물의 혼합비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 상기 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 상기 광중합성 화합물이 약 0.5 내지 200중량부, 바람직하게는 약 1 내지 50중량부로 포함될 수 있다. 상기 광중합성 화합물의 함량이 0.5중량부 미만이면 광 조사(예를 들면, UV 조사) 후에도 제2 점착층(130)의 박리력이 지나치게 높을 수 있다. 상기 광중합성 화합물의 함량이 약 200중량부 초과이면 저분자량 물질의 함유량이 지나치게 증가하여 제2 점착층(130)의 UV 조사 전 박리력이 지나치게 낮아질 수 있다.
본 발명에 따른 점착제 조성물은 광중합 개시제, 자외선 증감제, 가교제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 광중합 개시제의 예로서, 아세토페논, 벤조페논, 미힐러케톤, 벤조인, 벤질메틸케탈, 벤조일벤조에이트, α-아실옥심에스테르, 티옥산톤류 등을 들 수 있다. 상기 자외선증감제의 예로서, ｎ-부틸아민, 트리에틸아민, 트리-ｎ-부틸포스핀 등을 들 수 있다. 상기 가교제로서 예를 들면, 이소시아네이트계 가교제를 사용할 수 있다.
제1 점접착층(110)의 저면에는 이형 필름(100)이 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 이형 필름(100)은 제1 점접착층(110)의 상기 저면으로 직접 부착될 수 있다. 이형 필름(100)의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니나, 멜라민계, 아크릴계, 폴리에틸렌계, 또는 종이 재질의 필름을 포함할 수 있다.
제2 점접착층(130)의 상면에는 광학 필름(140)이 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 광학 필름(140)은 제2 점접착층(130)의 상기 상면 상에 직접 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제2 점접착층(130)이 부착되는 터치 센서층(120)의 상기 상면은 사용자의 터치가 입력되는 터치면일 수 있다.
광학 필름(140)은 상기 터치 센서층 또는 터치 센서 적층체의 보호 필름으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 광학 필름(140)은 셀룰로오스 에스테르(예: 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 및 니트로셀룰로오스), 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르-이미드, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에테르 케톤, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐 계열의 투명 수지 필름을 포함할 수 있다. 상술한 재질은 단독으로 혹은 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 광학 필름(140)은 편광 필름, 위상차 필름 등과 같은 광학 기능성 필름을 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 점접착층(110)의 이형 필름(100)에 대한 박리력(예를 들면, UV 조사전 박리력)은 제2 점접착층(130)의 광학 필름(140)에 대한 박리력보다 작을 수 있다. 이에 따라, 이형 필름(100)의 제거 또는 박리 시, 광학 필름(140)이 터치 센서층(120) 상에 잔류할 수 있으므로, 터치 센서층(120)의 크랙과 같은 손상을 억제할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 점접착층(110)의 이형 필름(100)에 대한 박리력은 약 0.2N/25mm 이하일 수 있으며, 바람직하게는 약 0.1N/25mm 이하일 수 있다. 제2 점접착층(130)의 광학 필름(140) 또는 터치 센서층(120)에 대한 박리력은 약 0.2 내지 20N/25mm 범위일 수 있다.
제2 점접착층(130)의 박리력이 약 0.2N/25mm 미만인 경우, 이형 필름(100) 박리 시, 광학 필름(140)이 함께 손상 또는 박리될 수 있다. 반면, 제2 점착층(130)의 박리력이 약 20N/25mm를 초과하는 경우, 광 조사(예를 들면, UV 조사) 후 제2 점착층(130)의 박리력이 충분히 감소되지 않아, 광학 필름(140)의 후속 제거 공정 시, 터치 센서층(120)의 손상이 야기될 수 있다.
상술한 바와 같이 광조사 후, 제2 점접착층(130)의 박리력은 저하될 수 있으며, 일부 실시예들에 있어서 약 0.2N/25mm 이하, 바람직하게는 약 0.1N/25mm 이하로 감소될 수 있다.
제1 점접착층(110)의 점탄성율은 상기 터치 센서 적층체의 플렉시블 특성 향상 및 이형 필름(100) 박리 시 크랙 방지 측면을 고려하여 조절될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 점접착층(110)은 약 104 내지 1010 Pa범위의 점탄성율(저장 탄성율)을 가질 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 점접착층(110) 및 제2 점착층(130) 사이에 배치된 터치 센서층(120)은 복수의 층들이 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 터치 센서층(120)은 제1 점접착층(110)의 상면으로부터 순차적으로 적층된 중간층, 전극 패턴들(126) 및 제2 보호층(128)(예를 들면, 상부 보호층)을 포함할 수 있다. 상기 중간층은 도 2에 도시된 바와 같이, 분리층(122) 및 제1 보호층(124)(예를 들면, 하부 보호층)을 포함할 수 있으며, 분리층(122) 또는 제1 보호층(124) 중 적어도 하나는 유기 고분자를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 중간층은 분리층(122) 또는 제1 보호층(124) 중 어느 하나를 포함할 수도 있다.
분리층(122)은 터치 센서층(120)의 캐리어 기판(50, 도 3a 참조)으로부터의 박리성을 촉진하는 기능층으로 포함될 수 있다. 분리층(122)은 고분자 유기막을 포함할 수 있으며, 비제한적인 예로서 폴리이미드(polyimide)계 고분자, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol)계 고분자, 폴리아믹산(polyamic acid)계 고분자, 폴리아미드(polyamide)계 고분자, 폴리에틸렌(polyethylene)계 고분자, 폴리스티렌(polystylene)계 고분자, 폴리노보넨(polynorbornene)계 고분자, 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer)계 고분자, 폴리아조벤젠(polyazobenzene)계 고분자, 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide)계 고분자, 폴리에스테르(polyester)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 고분자 재질을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합되어 사용할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 분리층(122)은 열경화성 고분자를 포함하며, 이에 따라 열경화 유기층으로 제공될 수 있다.
분리층(122)은 캐리어 기판(50)으로부터 용이하게 박리되어, 박리 시에 터치 센서에 크랙이 발생하지 않도록, 캐리어 기판(50)에 대한 박리력이 1 N/25mm 이하인 소재, 바람직하게는 캐리어 기판(50)에 대한 박리력이 0.1 N/25mm 이하인 소재로 제조될 수 있다.
제1 보호층(124)은 전극 패턴들(126)의 보호 및/또는 전극 패턴들(126)과의 굴절률 정합을 통한 광학 특성 향상을 위해 형성될 수 있다. 제1 보호층(124)은 예를 들면, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기 절연 물질, 또는 고분자 계열의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
전극 패턴들(126)은 상술한 바와 같이, 터치 감지를 위한 센싱 전극, 및 신호 전달을 위한 패드 전극을 포함할 수 있으며, 상기 센싱 전극은 서로 교차하도록 배열되는 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 센싱 전극들 중 어느 한 종류의 센싱 전극들을 서로 전기적으로 연결시키며, 다른 한 종류의 센싱 전극들과 절연시키기 위한 브릿지 전극이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 센싱 전극들을 적어도 부분적으로 덮는 절연층이 형성되고, 상기 브릿지 전극은 상기 절연층에 형성된 콘택 홀을 통해 인접한 상기 제1 센싱 전극들과 전기적으로 연결될 수 있다.
전극 패턴들(126)은 예를 들면, 마름모와 같은 다각형 형태의 단위 전극들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 단위 전극들이 규칙적으로 배열되어 메쉬 형태의 구조를 형성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 단위 전극들은 불규칙한 구조로 배열될 수도 있다.
제2 보호층(128)은 제1 보호층(124) 상에 형성되어 전극 패턴들(126)을 커버할 수 있다. 제2 보호층(128)은 전극 패턴들(126)의 상면(예를 들면, 터치면)을 보호하기 위해 포함되며, 레벨링층, 오버코팅 층으로 기능할 수도 있다. 제2 보호층(128)은 유기 절연 물질 또는 무가 절연 물질을 포함하며, 그 재질이 특별히 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2를 참조로 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면 터치 센서층(120)의 저면 및 상면에 각각 제1 점접착층(110) 및 제2 점접착층(130)이 형성되어 터치 센서층(120)을 후속 공정(예를 들면, 박리 공정)에 의한 크랙 등과 같은 손상으로부터 보호할 수 있다.
제1 점접착층(110)은 소정의 점탄성율을 가지므로 터치 센서 적층체의 플렉시블 특성이 향상되며, 제2 점접착층(130)보다 초기에 낮은 박리력으로 접합되어 터치 센서 적층체의 손상 없이 이형 필름(100)의 제거 또는 박리를 촉진할 수 있다.
제2 점접착층(130)은 제1 점점착층(130)보다 초기에 높은 박리력으로 점착되어 터치 센서층(120)의 터치면을 보호할 수 있다. 제2 점접착층(130)은 UV 조사와 같은 광조사에 의해 박리력이 저하되는 재질로 형성되어 필요한 경우, 광학 필름(140)의 제거 또는 박리를 촉진할 수 있다.
상술한 구성들에 의해, 상기 터치 센서 적층체로부터 실질적으로 무기재 형태의 터치 센서 필름이 고신뢰성으로 제조될 수 있으며, 상기 터치 센서필름이 화상 표시 장치의 패널과 결합되어 플렉시블 디스플레이 장치가 제조될 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 터치 센서 적층체의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다. 도 1 또는 도 2를 참조로 설명한, 구성 및/또는 재질에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 3a를 참조하면, 캐리어 기판(50) 상에 순차적으로 터치 센서층(120), 제2 점접착층(130) 및 광학 필름(140)을 적층할 수 있다.
캐리어 기판(50)으로서 예를 들면, 유리 기판을 사용할 수 있다. 터치 센서층(120)은 예를 들면, ITO와 같은 전도성 금속 산화물, 금속, 나노 와이어, 탄소계열 전도성 물질, 및/또는 전도성 고분자를 사용하여 형성된 전극 패턴들을 포함할 수 있다.
상기 전극 패턴들은 물리 기상 증착법, 스퍼터링(Sputtering) 공정, 화학적 증착법, 플라즈마 증착법, 플라즈마 중합법, 열 증착법, 열 산화법, 양극 산화법, 클러스터 이온빔 증착법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 코팅법, 디스펜서 인쇄법 등의 당 분야에 공지된 방법을 통해 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 터치 센서층(120)은 분리층(122), 제1 보호층(124), 전극 패턴(126) 및 제2 보호층(128)을 순차적으로 적층하여 형성될 수도 있다. 분리층(122), 제1 보호층(124) 및 제2 보호층(128)은 슬릿 코팅법, 나이프 코팅법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 코팅법, 디스펜서 인쇄법, 노즐 코팅법, 모세관 코팅법 등의 당 분야에 공지된 방법을 통해 형성될 수 있다.
터치 센서층(120)의 상면(예를 들면, 터치면) 상에 제2 점접착층(130)을 형성하고, 제2 점접착층(130) 상에 광학 필름(140)을 형성할 수 있다. 제2 점접착층(130)은 광학 필름(140)에 대한 박리력이 약 0.2 내지 20N/25mm 범위의 재질로 형성될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 터치 센서층(120)으로부터 캐리어 기판(50)을 박리시킨 후, 캐리어 기판(50)이 박리된 터치 센서층(120)의 저면 측으로 제1 점접착층(110)을 형성한 후, 제1 점접착층(110)의 저면 상에 이형 필름(100)을 부착시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 점접착층(110)은 이형 필름(100)에 대한 박리력이 약 0.2N/25mm 이하일 수 있으며, 바람직하게는 약 0.1N/25mm 이하인 재질로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 점접착층(110)은 약 104 내지 1010 Pa범위의 점탄성율(저장 탄성율)을 갖는 재질로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 점접착층들(110, 130)은 상술한 당해 기술 분야에 공지된 코팅법 또는 인쇄법을 통해 형성될 수 있다.
이후, 도 3b의 공정에 의해 제조된 터치 센서 적층체를 디스플레이 패널에 적용하기 위한 추가 후속 공정이 수행될 수 있다.
도 3c를 참조하면, 이형 필름(100)을 제1 점접착층(110)으로부터 박리, 제거하고, 이형 필름(100)이 박리된 제1 점접착층(110)의 저면 측으로 기재 필름(60)을 부착시킬 수 있다. 기재 필름(60)은 실질적으로 UV 불투과 재질을 포함하며, 예를 들면 폴리이미드와 같은 수지 필름, 금속층 등으로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 기재 필름(60)은 UV 투과성 재질을 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 기재 필름(60)은 편광 필름, 차폐층, 배리어층, 안테나 필름 등과 같은 각종 광학, 전자 및/또는 전파 기능성 필름을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 기재 필름(60)은 디스플레이 패널 또는 디스플레이 기판(예를 들면, 백 플레인(back-plane) 기판)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 기재 필름(60)은 디지타이저, 포스 터치(Force Touch), IoT 센서, 지문 센서 등과 같은 각종 입력 장치 및/또는 센서 부재를 포함할 수도 있다.
도 3d를 참조하면, 광학 필름(140)의 상부로 UV와 같은 광을 조사한 후, 광학 필름(140)을 제거할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 광 조사에 의해 제2 점접착층(130)의 박리력이 약 0.2N/25mm 이하, 바람직하게는 약 0.1N/25mm 이하로 감소될 수 있다. 이에 따라, 광학 필름(140)이 용이하게 박리될 수 있으며, 상기 박리 공정 시 불필요한 스트레스 발생이 억제되므로 터치 센서층(120)의 손상이 방지될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 광학 필름(140)과 함께 제2 점접착층(130)이 터치 센서층(120)으로부터 함께 제거될 수 있다.
상술한 공정에 의해, 기재 필름(60) 상에 제1 점접착층(110) 및 터치 센서층(120)이 잔류하며, 제1 점접착층(110)에 의해 플렉시블 특성이 향상된 박형의 터치 센서 필름이 제조될 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 터치 센서 적층체의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다. 도 3a 내지 도 3d를 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 공정에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 4a를 참조하면, 도 3a 및 도 3b를 참조로 설명한 공정들과 실질적으로 동일하거나 유사한 공정들을 통해 터치 센서 적층체를 형성할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 이형 필름(100)의 저부로부터 UV와 같은 광 조사를 수행할 수 있다. 상기 광 조사에 의해 제1 점접착층(110)이 광경화되어 경도가 상승하며, 또한 제1 점접착층(110)의 이형 필름(100)에 대한 박리력이 낮아질 수 있다.
도 4c를 참조하면, 이형 필름(100)을 제1 점접착층(110)으로부터 박리하여 제거할 수 있다. 상술한 광 조사를 통해 이형 필름(100)이 보다 낮은 박리력으로 용이하게 제거될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 광학 필름(140) 및 제2 점접착층(130)을 터치 센서층(120)으로부터 제거할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 도 3d를 참조로 설명한 광 조사 공정을 수행하여 제2 점접착층(130)의 박리력을 저하시킨 후, 광학 필름(140) 및 제2 점접착층(130)을 박리, 제거할 수 있다.
이에 따라, 제조된 터치 센서 필름은 실질적으로 제1 점접착층(110) 및 터치 센서층(120)으로 구성되며, 제1 점접착층(110)이 상술한 광 조사 공정에 의해 경화되어 실질적으로 기재 필름으로 제공될 수 있다. 그러므로, 별도의 기재 필름의 부착이 생략된 초박형의 터치 센서 필름이 제조될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 터치 센서 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 터치 센서 적층체는 광경화 유기층(210) 상에 배치된 터치 센서층(120)을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 터치 센서 적층체는 실질적으로 광경화 유기층(210) 및 터치 센서층(120)으로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 터치 센서층(120)은 광경화 유기층(210)의 직상에 배치될 수 있다.
터치 센서층(120)은 상술한 바와 같이, 센싱 전극, 패드 전극 등을 포함하는 전극 패턴들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 터치 센서층(120)은 도 2를 참조로 설명한 바와 같이 다층 구조를 가질 수도 있다.
광경화 유기층(210)은 실질적으로 상기 터치 센서 적층체의 기재 또는 기재필름으로 제공될 수 있다. 따라서, 별도의 기재 필름의 부착이 생략된 예를 들면, 박형 필름 형태의 터치 센서 적층체가 구현될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 광경화 유기층(210)은 도 4b 내지 도 4d를 참조로 설명한 바와 같이, 점접착층(예를 들면, 제1 점접착층(110))을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 광경화 유기층(210)은 광경화성을 갖는 레지스트 조성물 또는 레지스트 막으로부터 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 광경화 유기층(210) 드라이 필름 또는 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist: DFR)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 드라이 필름 레지스트는 바인더 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 첨가제를 포함할 수 있으며, 네거티브 톤 특성을 가질 수 있다.
상기 바인더 수지는 알칼리 현상성을 가지는 폴리머를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 바인더 수지는 아크릴계 폴리머(acrylic polymer), 폴리에스터(polyester), 폴리우레탄(polyurethane) 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 바인더 수지는 아크릴계 폴리머로서 메타크릴릭 코폴리머(methacrylic copolymer)를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 에틸렌 불포화 카르복실산(ethylenically unsaturated carboxylic　acid) 및 기타 모노머들이 더 사용될 수 있다
상기 메타크릴릭 코폴리머를 합성하기 위해 사용가능한 메타크릴릭 모노머로서 메틸메타크릴레이트, 에틸메타클릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸메타클릴레이트, 헥실 메타클릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 히드록시에틸 메타크릴레이트, 히이드록시프로필 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 에틸렌 불포화 카르복실산으로서 아크릴산, 메타크릴산, 크로토닉산(crotonic acid)과 같은 모노아크릴산이 사용될 수 있다. 또한, 말레인산(maleic acid), 푸마르산(fumaric acid), 이타콘산(itaconic acid)과 같은 디카르복실산(dicarboxylic acid), 또는 이들의 무수물, 에스테르 등도 사용될 수 있다.
기타 모노머로는 아크릴아마이드, 메타크릴아마이드, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 스티렌, 메틸스티렌, 비닐아세테이트, 알킬 비닐 에테르 등을 들 수 있다.
상기 광중합성 화합물은 예를 들면, 말단에 적어도 2개의 에틸렌기를 갖는 단량체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 2관능 이상의 아크릴레이트 모노머가 사용될 수 있다.
상기 광중합 개시제는 UV 및 기타 광조사 에 의해서 광중합성 화합물의 연쇄반응을 개시시키는 물질로서, 상기 드라이 필름 레지스트에 광경화성을 부여하는 화합물이다. 상기 광중합 개시제는 예를 들면, 2-메틸 안트라퀴논과 2-에틸 안트라퀴논 등의 안트라퀴논 유도체; 벤조인 메틸 에테르, 벤조페논, 페난트렌 퀴논, 4,4'-비스-(디메틸아미노)벤조페논 등의 벤조인 유도체 등을 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 예를 들면, 가소제, 유연제, 레벨링제 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 비닐 클로라이드 레진, 프탈릭 에스테르, 아디프산 에스테르 등의 첨가제가 균일한 표면 특성 향상을 위해 첨가될 수 있다.
광경화 유기층(210)은 향상된 강도, 탄성률 및 표면 특성을 가질 수 있다. 따라서, 두께가 감소되면서, 유연성 및 기계적 강도가 함께 향상된 터치 센서 적층체가 구현될 수 있다.
예를 들면, 광경화 유기층(210)이 드라이 필름 또는 드라이 필름 레지스트로부터 형성된 경우, 광경화 유기층(210)의 압축 탄성률은 약 5 GPa 이상일 수 있다. 예를 들면, 광경화 유기층(210)의 압축 탄성률은 약 5 내지 8 GPa일 수 있다.
광경화 유기층(210)의 압축 탄성률이 약 5 GPa 미만인 경우, 외부 충격에 대한 충분한 내구성 및 내스크래치성이 확보되지 않을 수 있다. 광경화 유기층(210)의 압축 탄성률이 약 8 GPa를 초과하는 경우, 터치 센서 적층체의 유연성이 저하될 수 있다.
또한, 광경화 유기층(210)의 인장 강도는 약 40N/mm2 이상일 수 있다. 예를 들면, 광경화 유기층(210)의 인장 강도는 약 40 내지 50 N/mm2 일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 광경화 유기층(210)의 두께는 10㎛ 이하일 수 있다. 또한, 광경화 유기층(210)의 위상차(R0)는 약 10nm 이하일 수 있다. 예를 들면, 드라이 필름 레지스트 필름을 사용하여 광경화 유기층(210)을 10㎛ 이하의 박막으로 형성하고, 위상차를 10nm 이하로 조절할 수 있다. 따라서, 박형화와 함께 광학 특성 및 기계적 안정성이 함께 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 터치 센서층(120)은 전극 패턴들 및 광경화 유기층(210) 사이에 형성된 중간층을 포함할 수 있다. 상기 중간층은 도 2에 도시된 바와 같이, 분리층(122) 및/또는 보호층(124)을 포함할 수 있다.
상기 중간층은 유기 고분자를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 중간층은 열경화성 유기 고분자를 포함하며, 광경화 유기층(210)은 상술한 광경화성 레지스트 또는 광경화성 점접착제를 포함할 수 있다.
광경화 유기층(210)은 상기 중간층보다 높은 압축 탄성률을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 중간층의 압축 탄성률은 약 2 내지 4 GPa일 수 있다.
상기 중간층은 상기 전극 패턴의 증착 용이성 및 전극 패턴의 유기물 확산에 의한 부식 방지를 고려하여 선택된 유기 고분자를 사용하여 형성되고, 광경화 유기층(210)은 기재로서 상술한 바와 같은 바람직한 기계적 물성을 고려하여 선택된 재질을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 중간층은 열경화성 고분자를 포함할 수 있다. 따라서, 광경화 유기층(210) 형성을 위한 광조사 공정 시, 상기 중간층의 변성을 방지할 수 있다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 터치 센서 적층체의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다. 예를 들면, 도 6a 내지 도 6e는 도 5에 도시된 터치 센서 적층체의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 예비 터치 센서 적층체(150) 및 광경화성 유기층 적층체(200)를 각각 준비할 수 있다.
예비 터치 센서 적층체(150)는 캐리어 기판(50a) 상에 순차적으로 적층된 터치 센서층(120), 제2 점접착층(130) 및 광학 필름(140)을 적층하여 형성될 수 있다. 예비 터치 센서 적층체(150)는 도 3a에 도시된 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있다.
광경화성 유기 적층체(200)는 라미네이트 시트 또는 라미네이트 필름으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 광경화성 유기층 적층체(200)는 순차적으로 적층된 캐리어 필름(50b), 감광성 유기층(205) 및 보호 필름(220)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 캐리어 필름(50b)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 수지 필름을 포함할 수 있다. 보호 필름(220)은 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)과 같은 수지 필름을 포함할 수 있다. 감광성 유기층(205)은 상술한 드라이 필름 레지스트를 포함할 수 있다.
도 6c를 참조하면, 예비 터치 센서 적층체(150) 및 광경화성 유기층 적층체(200)을 서로 접합할 수 있다.
예를 들면, 예비 터치 센서 적층체(150)로부터 캐리어 기판(50a)을 박리시키고, 광경화성 유기 적층체(200)로부터 보호 필름(220)을 박리시킬 수 있다.
이후, 캐리어 기판(50a)이 박리된 터치 센서층(120)의 저면 측으로 감광성 유기층(205)을 부착시킬 수 있다.
도 6d를 참조하면, 캐리어 필름(50b)을 감광성 유기층(205)으로부터 박리 또는 제거한 후, 감광성 유기층(205)의 저부로부터 광조사(예를 들면, UV 조사)를 수행할 수 있다.
상기 광조사에 의해 감광성 유기층(205)에 포함된 광중합 개시제의 작용에 의해 상기 드라이필름 레지스트에 포함된 광중합성 화합물 및 바인더 수지의 가교 중합 또는 네트워킹이 발생하여 광경화 유기층(210)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 광조사에 의해 광경화 유기층(210)의 압축 탄성률이 상술한 범위로 상승할 수 있다.
도 6e를 참조하면, 광학 필름(140) 및 제2 점접착층(130)을 터치 센서층(120)으로부터 제거하여 실질적으로 터치 센서층(120) 및 광경화성 유기층(210)으로 구성된 터치 센서 적층체가 제조될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도 3d를 참조로 설명한 바와 같이 광학 필름(140) 상부로부터 UV를 조사하여, 제2 점접착층(130)의 박리력을 감소시킨 후, 광학 필름(140)을 제거할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 광경화 유기층(210) 형성을 위한 광조사는 제2 점접착층(130)의 박리를 위한 광조사보다 높은 조사량으로 수행될 수 있다. 이에 따라, 광경화 유기층(210)의 탄성률 및/또는 기계적 강도가 향상되어 기재로서의 특성이 강화될 수 있다.
본 발명은 추가적으로, 상술한 터치 센서 적층체 또는 터치 센서 필름을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다. 상기 화상 표시 장치는 예를 들면, 플렉시블 OLED 장치, 플렉시블 LCD 장치 등과 같은 플렉시블 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 플렉시블 기판 상에 박막 트랜지스터(TFT) 어레이가 배치되며, 상기 TFT 어레이 상에 상술한 터치 센서 적층체 또는 터치 센서 필름이 결합될 수 있다. 상기 터치 센서 적층체 또는 터치 센서 필름 상에는 윈도우 기판이 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 터치 센서 적층체로부터 광학 필름(140) 및/또는 이형 필름(110) 제거시 터치 센서층(120)의 손상이 최소화되면서 터치 센서 적층체로부터 두께가 감소된 터치 센서 필름이 수득될 수 있다. 따라서, 상기 터치 센서 필름을 플렉시블 표시 패널 상에 결합하여 고신뢰성의 박형 디스플레이 장치가 구현될 수 있다.
이하, 구체적인 실험예들을 통해, 본 발명의 터치 센서 적층체의 특성에 대해 보다 상세히 설명한다. 하기의 실험예에 포함된 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 또한 본 발명의 범위가 반드시 비교예를 배제하는 것은 아님을 이해해야 한다. 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예 및 비교예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
<실험예 1>
실시예 및 비교예
두께 700㎛의 소다 라임 글래스(Soda lime Glass)를 캐리어 기판으로 사용하고, 상기 캐리어 기판 상에 멜라민계 수지, 신나메이트계 수지, 프로필렌글리콜 모노메틸에터아세테이트를 포함하는 분리층 조성물을 두께 100~600nm로 도포하여 100~130℃에서 2분간 프리베이크하고, 150~180℃에서 5분간 포스트베이크 처리하여 분리층을 형성하였다.
상기 분리층 상에 보호층 조성물(다관능 아크릴계 모노머, 에폭시계 수지, 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르(MEDG), PGMEA 및 3-메톡시부탄올을 각각 30중량부, 40중량부, 30중량부로 혼합된 용매에 고형분이 20중량부의 비율을 가지도록 제조)을 두께 2㎛로 도포하고, 230℃에서 30분간 건조 경화하여 보호층을 형성하였다.
상기 보호층 상에 ITO를 상온 25℃ 조건에서 45nm 두께로 증착한 후, ITO층을 230℃에서 30분 동안 어닐링하여 전극 패턴층을 형성하였다. 이후, 상기 전극 패턴층 상에 실리콘 산화물을 사용하여 두께 1.5㎛의 제2 보호층을 형성하였다.
상기 제2 보호층 상에 제2 점접착층을 형성하고, 상기 제2 점착층 상에 두께 100㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(박리 필름, MRF, 미츠비시 화학 폴리에스테르 필름사, 인장 탄성율 90MPa)의 광학 필름을 적층하였다.
상기 캐리어 기판을 상기 분리층으로부터 박리시킨 후, 상기 분리층의 저면 상에 제1 점접착층을 형성하고, 상기 제1 점접착층에 폴리에틸렌 계열의 두께 18㎛의 이형 필름을 부착하여 실시예들(실시예 1 내지 5) 및 비교예들에 따른 터치 센서 적층체를 제조하였다. 상기 제1 및 제2 점접착층들은 아크릴 공중합체를 포함하는 광경화성 PSA 조성물들을 사용하여 형성되었다.
점착 조성물의 성분, 형성 두께, 경화 온도들을 조절하여 제1 및 제2 점접착층들의 박리력을 조절하였다. 구체적으로, 실시예들은 제1 점접착층의 초기 박리력이 제2 점접착층보다 낮게 형성되었다. 한편, 비교예 1 및 비교예 2는 제1 점접착층이 제2 점접착층 이상의 초기 박리력을 갖도록 형성되었다.
상기 이형 필름 및 상기 광학 필름을 박리 시킴으로써 상기 제1 점접착층 및 제2 점접착층의 초기 박리력을 측정하였다. 또한, 상기 광학 필름 상부에 250mJ/cm2의 UV를 100초간 조사한 후, 상기 광학 필름을 박리하여 상기 제2 점접착층의 광 조사후 박리력을 측정하였다. 박리력 수치들은 상기 이형 필름 또는 광학 필름을 전사롤로 압착하고, UTM autograph AG-X(1KN)로 박리속도 300mm/min, 90° 박리함으로써 획득하였다.
실시예 및 비교예들에 있어서 측정된 박리력 수치들은 아래 표 1에 기재된 바와 같다.
구분 초기 박리력(N/25mm) 광조사후 박리력(N/25mm)
제1 점접착층 제2 점접착층 제2 점접착층
실시예 1 0.2 15 0.05
실시예 2 0.1 15 0.05
실시예 3 0.1 25 0.8
실시예 4 1.4 15 0.15
실시예 5 0.2 20 1.5
실시예 6 0.2 15 0.05
비교예 1 1.2 1.2 0.08
비교예 2 0.5 0.3 0.05
한편, 표 1의 실시예 6의 경우 제1 점접착층 대신 드라이 필름 레지스트를 사용하여 터치 센서 적층체를 제조하였다. 구체적으로, 실시예 1 내지 5와 동일한 공정으로, 캐리어 기판 상에 분리층 및 보호층을 포함하는 중간층을 형성하고, 상기 중간층 상에 전극 패턴층, 제2 보호층, 제2 점접착층 및 광학 필름을 적층하였다.
이후, 캐리어 기판을 상기 중간층으로부터 박리시키고 상기 중간층의 저면 측으로 드라이 필름 레지스트를 접합하였다. 구체적으로, 캐리어 필름(PET), 드라이 필름 레지스트 및 보호 필름(PE)을 포함하는 DFR 라미네이트(HITACHI Chemical, RY-3315)를 준비하고, 상기 DFR 라미네이트로부터 보호 필름을 박리한 후, 상기 중간층에 부착하였다.
이어서, 상기 캐리어 필름을 제거하고, 상기 드라이 필름 레지스트에 대해 1,000mJ/cm2의 UV를 조사하여 광경화 유기층을 형성하였다. 광조사 후, 상기 광학 필름 및 상기 제2 점접착층을 박리하여 실시예의 터치 센서 적층체를 형성하였다.
한편, 상기 중간층 및 상기 광경화 유기층의 압축 탄성률은 각각 3.8 Gpa 및 5.2 Gpa로 측정되었다. 압축 탄성률은 ISO/FDIS 14577-1 표준 규격에 의거하여 측정되었다.
1) 이형 필름 제거 시 광학 필름 손상/박리 평가
상기의 실시예들 및 비교예들에 따른 터치 센서 적층체들에 대해 상기 이형 필름 박리 후, 상기 제2 점접착층으로부터 상기 광학 필름의 손상/박리 여부를 아래의 평가 기준에 의거 관찰하였다.
한편, 실시예 6의 경우 DFR 라미네이트로부터 캐리어 필름 박리시 광학 필름의 손상/박리 여부를 평가하였다.
<평가 기준>
○：광학 필름이 전혀 박리/손상되지 않음
△: 광학 필름이 부분적으로(절반 미만) 벗겨짐
X: 광학 필름의 절반 이상이 박리/손상됨
2) 광학 필름 제거 후, 제2 점접착층의 잔사 평가
상기 이형 필름 제거 후, 광학 필름 상부에 상술한 광 조사 공정을 수행하고 후 상기 광학 필름을 박리 한 후, 상기 제2 보호층 상에 제2 점접착층의 잔류 여부를 관찰하였다. 평가 기준은 아래와 같다.
<평가 기준>
○：잔사 없음(제2 점접착층 완전 제거)
X: 제2 점접착층 잔사 발생
3) 터치 센서층 크랙/손상 평가
상술한 바와 같이, 상기 이형 필름 및 광학 필름 제거후 상기 전극 패턴층을 포함하는 터치 센서층에 대한 크랙 발생 여부를 육안으로 관찰하여 아래와 같이 평가하였다. 평가 결과는 하기의 표 2에 기재된 바와 같다.
<크랙 평가 기준>
○：Crack이 없는 상태
△: Crack이 5개 이하의 상태
X: Crack이 6개 이상 발생한 상태
구분 이형 필름 제거시
광학 필름 박리		 제2 점접착층 잔사 터치 센서층
크랙/손상
실시예 1 ○ ○ ○
실시예 2 ○ ○ ○
실시예 3 ○ X △
실시예 4 △ ○ △
실시예 5 ○ X △
실시예 6 ○ ○ ○
비교예 1 X ○ X
비교예 2 X ○ X
표 2를 참조하면, 제1 점접착층의 초기 박리력이 제2 점접착층보다 동일하거나 높게 형성된 비교예들의 경우, 이형 필름이 제거되는 동안 터치 센서의 일부가 제2 점착층에서 박리되어 제1 점접착층과 이형필름측으로 전사되어, 터치 센서가 파손되거나 손상을 일으켜 터치 센서층의 충분한 보호가 구현되지 않았다.
한편, 제2 점접착층의 초기 박리력(광 조사 전)이 실시예 1 및 실시예 2에 비해 높게 형성된 실시예 3의 경우, 광 조사 후에도 충분히 박리력이 저하되지 않아, 광학 필름 제거 시, 제2 점접착층의 부분 잔사가 발생되었으며, 터치 센서층의 크랙도 부분적으로 관찰되었다.
제1 접착층의 초기 박리력이 실시예 1 내지 3에 비해 높게 형성된 실시예 4의 경우 이형 필름 제거 시, 광학 필름도 부분적으로 손상되어 터치 센서층의 크랙이 부분적으로 관찰되었다.
광조사후 제2 점접착층의 박리력이 충분히 감소되지 않은 실시예 5의 경우, 광학 필름 제거 시 스트레스가 발생되어 크랙이 부분적으로 발생하였고, 제2 점접착층의 잔사가 발생되었다.
DFR 라미네이트를 통해 광경화성 유기층을 형성한 실시예 6의 경우에도 실시예 1에서와 같이 필름 박리, 잔사 현상을 야기하지 않으면서 우수한 내크랙성이 구현되었다.
50: 캐리어 기판 60: 기재 필름
100: 이형 필름 110: 제1 점점착층
120: 터치 센서층 122: 분리층
124: 제1 보호층 126: 전극 패턴
128: 제2 보호층 130: 제2 점접착층
140: 광학 필름 200: 광경화성 유기 적층체
205: 감광성 유기층 210: 광경화 유기층
220: 보호 필름

Claims (20)

  1. 터치 센서층;
    상기 터치 센서층의 상면 상에 형성된 제2 점접착층;
    상기 터치 센서층의 저면 상에 형성되며 상기 제2 점접착층보다 작은 박리력을 갖는 제1 점접착층;
    상기 제1 점접착층의 저면 상에 부착된 이형 필름; 및
    상기 제2 점접착층의 상면 상에 부착된 광학 필름을 포함하는, 터치 센서 적층체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 점접착층의 박리력은 0.2N/25mm 이하이며, 상기 제2 점접착층의 박리력은 0.2 내지 20N/25mm 범위인, 터치 센서 적층체.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 점접착층은 광 조사에 의한 박리력이 감소하는 재질을 포함하는, 터치 센서 적층체.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제2 점접착층의 광 조사 전 박리력은 0.2 내지 20N/25mm 범위이며, 광 조사 후 박리력은 0.2N/25mm 이하인, 터치 센서 적층체.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 터치 센서층은 전극 패턴을 포함하는 다층 구조를 포함하는, 터치 센서 적층체.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 터치 센서층은 상기 제1 점접착층으로부터 순차적으로 적층된 유기 고분자를 포함하는 중간층, 전극 패턴층 및 상부 보호층을 포함하는, 터치 센서 적층체.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 중간층은 각각 상기 제1 점접착층으로부터 순차적으로 적층된 분리층 및 하부 보호층을 포함하는, 터치 센서 적층체.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 광학 필름은 고분자 재질의 보호 필름을 포함하는, 터치 센서 적층체.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 점접착층 및 상기 광학 필름은 상기 터치 센서층의 터치면 상에 형성된, 터치 센서 적층체.
  10. 캐리어 기판 상에 순차적으로 터치 센서층, 제2 점접착층 및 광학 필름을 형성하는 단계;
    상기 캐리어 기판을 상기 터치 센서층으로부터 박리하는 단계;
    상기 캐리어 기판이 제거된 상기 터치 센서층의 저면 상에 상기 제2 점접착층보다 작은 박리력을 갖는 제1 점접착층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 점접착층의 저면에 이형 필름을 부착하는 단계를 포함하는, 터치 센서 적층체의 제조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 이형 필름을 상기 제1 점접착층으로부터 박리하는 단계;
    상기 이형 필름이 제거된 상기 제1 점접착층의 상기 저면에 기재 필름을 부착하는 단계; 및
    상기 광학 필름을 제거하는 단계를 더 포함하는, 터치 센서 적층체의 제조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 광학 필름을 제거하는 단계는 상기 광학 필름 측으로 광 조사를 수행하여 상기 제2 점접착층의 박리력을 감소시키는 단계를 포함하는, 터치 센서 적층체의 제조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 기재 필름은 자외선 불투과 재질을 포함하는, 터치 센서 적층체의 제조 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 이형 필름 측으로 광을 조사하여 상기 제1 점접착층을 경화하는 단계;
    상기 이형 필름을 제거하는 단계; 및
    경화된 상기 제1 점접착층을 기재로 사용하여 상기 광학 필름을 제거하는 단계를 더 포함하는, 터치 센서 적층체의 제조 방법.
  15. 광경화 유기층; 및
    상기 광경화 유기층 상에 배치된 터치 센서층을 포함하는, 터치 센서 적층체.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 광경화 유기층은 점접착층, 드라이 필름 또는 드라이 필름 레지스트를 포함하는, 터치 센서 적층체.
  17. 청구항 15에 있어서, 상기 터치 센서층은 상기 광경화 유기층 직상에 배치된, 터치 센서 적층체.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 터치 센서층은,
    유기 고분자를 포함하는 중간층; 및
    상기 중간층 상에 형성된 전극 패턴층을 포함하며,
    상기 광경화 유기층은 상기 중간층과 접합된, 터치 센서 적층체.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 중간층은 열경화성 유기 고분자를 포함하는, 터치 센서 적층체.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 중간층은 상기 광경화 유기층으로부터 순차적으로 적층된 분리층 및 보호층을 포함하는, 터치 센서 적층체.
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