KR20180055175A - 터치 센서용 접착제 조성물 및 이를 이용한 광학 적층체 - Google Patents

터치 센서용 접착제 조성물 및 이를 이용한 광학 적층체 Download PDF

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KR20180055175A
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KR
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bis
compound
adhesive composition
touch sensor
titanium
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KR1020160152654A
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안명용
유성우
최한영
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 광중합성 화합물; 광개시제로서 티타노센계 화합물; 및 경화촉진제로서 인산계 화합물 또는 포스폰산계 화합물을 포함하는 터치 센서용 접착제 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 터치 센서용 접착제 조성물은 터치 센서를 UV 불투과성 기재 상에 직접 부착 가능하면서도 터치 센서에 대한 내부식성을 나타내어 터치 센서를 다양한 기재 상에 부착하기 위하여 효과적으로 사용될 수 있다.

Description

터치 센서용 접착제 조성물 및 이를 이용한 광학 적층체{Adhesive Composition for Touch Sensor and Optical Laminate Using the Same}
본 발명은 터치 센서용 접착제 조성물 및 이를 이용한 광학 적층체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치 센서를 UV 불투과성 기재와 직접 접합시킬 수 있으며 터치 센서에 대한 내부식성을 나타내는 터치 센서용 접착제 조성물 및 이를 이용한 광학 적층체에 관한 것이다.
터치입력방식이 차세대 입력방식으로 각광받으면서 좀더 다양한 전자기기에 터치입력방식을 도입하려는 시도들이 이루어지고 있으며, 따라서 다양한 환경에 적용할 수 있고 정확한 터치인식이 가능한 터치 센서에 대한 연구개발도 활발히 이루어지고 있다.
예를 들어, 터치 방식의 디스플레이를 갖는 전자기기의 경우 초경량, 저전력을 달성하고 휴대성이 향상된 초박막의 유연성 디스플레이가 차세대 디스플레이로 주목받으면서 이러한 디스플레이에 적용 가능한 터치 센서의 개발이 요구되어 왔다.
유연성 디스플레이란 특성의 손실 없이 휘거나 구부리거나 말 수 있는 유연한 기판상에 제작된 디스플레이를 의미하며, 유연성 LCD, 유연성 OLED 및 전자종이와 같은 형태로 기술개발이 진행 중에 있다.
이러한 유연성 디스플레이에 터치입력방식을 적용하기 위해서는 휘어짐 및 복원력이 우수하고, 유연성 및 신축성이 뛰어난 터치 센서가 요구된다.
이와 같은 유연성 디스플레이 제조를 위한 터치 센서에 관하여 투명 수지 기재 중에 매설된 금속배선을 포함하는 배선 기판이 제시되고 있다. 예를 들어, 캐리어 기판상에 분리층을 형성하여 공정을 진행하고, 캐리어 기판과 분리되면 분리층이 금속배선 피복층으로 사용되도록 하는 전사형 터치 센서가 제시된 바 있다[대한민국 등록특허 제10-1586739호 참조].
이러한 전사형 터치 센서는 다양한 기재 상에 부착되어 적용될 수 있다. 그러나, 이러한 기재가 UV 불투과성 기재일 경우, 기존의 UV 경화형 접착제로는 접착이 불가능하다. 또한, 전사형 터치 센서는 금속배선과 같이 산에 의해 부식되기 쉬운 구성 요소를 포함하고 있어 내부식성을 갖는 접착제 조성물이 요구된다.
이에 전사형 터치 센서와 같은 터치 센서를 UV 불투과성 기재 상에 직접 부착 가능하면서도 터치 센서에 대한 내부식성을 나타내는 접착제 조성물에 대한 기술 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1586739호
본 발명의 한 목적은 터치 센서를 UV 불투과성 기재 상에 직접 부착 가능하면서도 터치 센서에 대한 내부식성을 나타내는 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 접착제 조성물을 이용하여 형성되는 광학 적층체를 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 광중합성 화합물; 광개시제로서 티타노센계 화합물; 및 경화촉진제로서 인산계 화합물 또는 포스폰산계 화합물을 포함하는 터치 센서용 접착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 인산계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 식에서,
R1은 수소 또는 메틸기이고,
R2는 C1-C6의 알킬렌기이며,
n은 1 내지 3의 정수이고,
m은 1 내지 10의 정수이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 포스폰산계 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 식에서,
R3는 C1-C6의 알킬기 또는 아릴기이고,
R4는 수소, C1-C6의 알킬기 또는 아릴기이다.
다른 한편으로, 본 발명은 기재; 상기 기재 상에 적층된 상기 접착제 조성물로 형성된 접착제층; 및 상기 접착제층 상에 적층된 터치 센서를 포함하는 광학 적층체를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 터치 센서는 분리층; 상기 분리층 상에 형성되는 전극 패턴층; 및 상기 전극 패턴층 상부에 형성되며 상기 전극 패턴층을 덮도록 형성되는 절연층을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 터치 센서용 접착제 조성물은 터치 센서를 가시광을 이용하여 UV 불투과성 기재 상에 직접 부착 가능하면서도 터치 센서에 대한 내부식성을 나타내어 터치 센서를 다양한 기재 상에 부착하기 위하여 효과적으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체의 구조 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체에 포함되는 터치 센서의 구조 단면도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태는 광중합성 화합물; 광개시제로서 티타노센계 화합물; 및 경화촉진제로서 인산계 화합물 또는 포스폰산계 화합물을 포함하는 터치 센서용 접착제 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광중합성 화합물로는 1 내지 6관능성 단량체를 들 수 있으며, 구체적으로 메틸(메타)아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 2-도데실티오에틸메타크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 테트라퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 아미노에틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 1관능성 단량체; 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A-에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 헥사히드로프탈산디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디아크릴레이트, 아다만탄디아크릴레이트 등의 2관능성 단량체; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트 등의 3관능성 단량체; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 단량체; 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 단량체; 및 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 단량체 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 1 내지 3관능성 단량체가 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 티타노센계 화합물은 개시 파장이 400 내지 600nm의 가시광 영역인 가시광형 광개시제로서, 가시광선의 파장을 흡수하여 광개시하는 특성을 가져 터치 센서와 UV 불투과성 기재 간의 접착에 특히 유리하다.
일반적으로 UV 불투과성 기재의 접합에 사용되는 접착제로는 열개시 타입의 접착제와 가시광 개시 타입의 접착제의 두가지 타입이 있다. 이중 주로 열개시제를 포함하는 열개시 타입의 접착제가 사용되나, 열개시 타입의 접착제는 반응속도가 느리고 N2 가스 또는 CO2 가스를 방출하여 터치 센서에 대한 적용에는 부적합하다.
한편, 가시광 개시 타입의 접착제는 주로 치과용으로 사용되는 것으로, 치과용 레진을 1,2-페닐프로판디온 또는 캄포르퀴논 등의 광증감제와, 4-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트(AEM)와 같은 3차 아민 등의 가시광 개시제의 반응으로 경화시켜 UV 불투과성 기재를 접합하는데 사용된다. 그러나, 3차 아민의 경우 가시광에 매우 민감하여 취급성이 매우 떨어질 뿐만 아니라 취성(냄새)이 고약하여 대량 사용이 어려운 단점이 있다. 또한, 이는 광 민감도가 낮으므로 언급된 광증감제와 같이 흡수 파장이 393~468nm인 광증감제와 혼합하여 사용하여야 한다.
그러나, 본 발명에서 사용되는 티타노센계 화합물은 흡수 파장이 405~500nm의 범위를 가지고 있으므로 별도의 광증감제가 필요 없으며, 광개시제로서 반응속도가 빨라서 공정성이 뛰어나므로 열개시제에 비하여 압착 장비 등을 사용하지 않고 기존 UV 접착공정에 그대로 적용 가능하다.
상기 티타노센계 화합물로는 당해 기술분야에서 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 티타노센계 화합물로는 비스(시클로펜타디에닐)-비스페닐티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,3,4,5,6-펜타플루오로페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,3,5,6-테트라플루오로페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,4,6-트리플루오로페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,6-디플루오로페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,4-디플루오로페닐)티타늄, 비스(메틸시클로펜타디에닐)-비스(2,3,4,5,6-펜타플루오로페닐)티타늄, 비스(메틸시클로펜타디에닐)-비스(2,3,5,6-테트라플루오로페닐)티타늄, 비스(메틸시클로펜타디에닐)-비스(2,6-디플루오로페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,6-디플루오로-3-(피롤-1-일)페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,4,6-트리플루오로-3-(피롤-1-일)페닐)티타늄 및 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,4,6-트리플루오로-3-(2,5-디메틸피롤-1-일)페닐)티타늄으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 특히 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,6-디플루오로-3-(피롤-1-일)페닐)티타늄을 사용할 수 있다.
상기 티타노센계 화합물은 광중합성 화합물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 티타노센계 화합물이 0.01 중량부 미만이면 라디칼 광중합을 효과적으로 개시시키기 어려울 수 있고, 10 중량부 초과이면 잔존 개시제로 접착제 내 안정성을 저해 할 수 있으며 가시광선을 흡수하는 개시제의 특성상 유색을 띄고 있으므로 터치 센서의 색상을 변색시킬 가능성이 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 인산계 화합물 또는 포스폰산계 화합물은 경화촉진제로서 티타노센계 화합물에 의한 라디칼 광중합을 촉진시켜 저조도에서도 광중합을 효과적으로 개시시킬 수 있을 뿐만 아니라, 터치 센서의 전극부에 흡착되어 내부식성을 향상시키며, 티타노센계 화합물의 가시광 흡수에 의한 접착제 조성물의 색상 발현을 억제할 수 있다.
상기 인산계 화합물은 인산 관능기를 함유하는 화합물이면 제한되지 않고 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 인산계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00003
상기 식에서,
R1은 수소 또는 메틸기이고,
R2는 C1-C6의 알킬렌기이며,
n은 1 내지 3의 정수이고,
m은 1 내지 10의 정수이다.
본 명세서에서 사용되는 C1-C6의 알킬렌기는 탄소수 1 내지 6개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 2가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 이소프로필렌, 부틸렌 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에서, R2는 이소프로필렌기이고, n은 2일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, n은 3일 수 있다.
상기 포스폰산계 화합물은 포스폰산 관능기를 함유하는 화합물이면 제한되지 않고 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 포스폰산계 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00004
상기 식에서,
R3는 C1-C6의 알킬기 또는 아릴기이고,
R4는 수소, C1-C6의 알킬기 또는 아릴기이다.
본 명세서에서 사용되는 C1-C6의 알킬기는 탄소수 1 내지 6개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 1가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, n-펜틸, n-헥실 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 아릴기는 아로메틱기와 헤테로아로메틱기 및 그들의 부분적으로 환원된 유도체를 모두 포함한다. 상기 아로메틱기는 5원 내지 15원의 단순 또는 융합 고리형이며, 헤테로아로메틱기는 산소, 황 또는 질소를 하나 이상 포함하는 아로메틱기를 의미한다. 대표적인 아릴기의 예로는 페닐, 나프틸, 피리디닐(pyridinyl), 푸라닐(furanyl), 티오페닐(thiophenyl), 인돌릴(indolyl), 퀴놀리닐(quinolinyl), 이미다졸리닐(imidazolinyl), 옥사졸릴(oxazolyl), 티아졸릴(thiazolyl), 테트라히드로나프틸 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 C1-C6의 알킬기 및 아릴기는 한 개 또는 그 이상의 수소가 C1-C6의 알킬기, C2-C6의 알케닐기, C2-C6의 알키닐기, C3-C10의 사이클로알킬기, C3-C10의 헤테로사이클로알킬기, C3-C10의 헤테로사이클로알킬옥시기, C1-C6의 할로알킬기, C1-C6의 알콕시기, C1-C6의 티오알콕시기, 아릴기, 아실기, 히드록시, 티오(thio), 할로겐, 아미노, 알콕시카르보닐, 카르복시, 카바모일, 시아노, 니트로 등으로 치환될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, R3는 벤질, 플루오로벤질, 시아노벤질, 니트로벤질, 페닐, 플루오로페닐, 시아노페닐 또는 니트로페닐이고, R4는 수소일 수 있다.
상기 인산계 화합물 또는 포스폰산계 화합물은 광중합성 화합물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 인산계 화합물 또는 포스폰산계 화합물이 0.01 중량부 미만이면 개시제가 충분히 개시되 못하여 미경화에 의한 접착력 저하 단점이 있을 수 있고, 10 중량부 초과이면 접착력 저하 및 내부식성 저하의 단점이 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 접착제 조성물은 필요에 따라 당해 기술분야에 알려진 산화 방지제 등을 1종 이상 추가로 포함할 수 있다.
도 1을 참조로, 본 발명의 일 실시형태는 기재(100); 상기 기재 상에 적층된 상기 접착제 조성물로 형성된 접착제층(200); 및 상기 접착제층 상에 적층된 터치 센서(300)를 포함하는 광학 적층체에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체는 예를 들어, 본 발명의 접착제 조성물을 미경화 상태로 터치 센서에 도공하여 접착제 도공면을 형성하는 도공 공정과, 그 접착제 도공면에 기재를 접착하는 접착 공정과, 접착제 조성물을 경화하는 경화 공정을 통해 제조할 수 있다.
터치 센서에 대한 상기 접착제 조성물의 도공 방법에 특별한 한정은 없고, 예를 들어 닥터 블레이드, 와이어바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등 여러 가지 도공 방식을 이용할 수 있다.
터치 센서에 본 발명의 접착제 조성물을 도공한 후에는, 그 접착제 도공면에 기재를 접착하고, 이어서 활성 에너지선을 조사함으로써 접착제 조성물을 경화하여 터치 센서를 기재 상에 고착시킨다.
활성 에너지선의 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 내지 600nm의 발광 분포를 갖는 활성 에너지선이 바람직하다. 상기 광의 조사량은 구체적으로 약 0.01 내지 10 J/㎠일 수 있으며, 보다 구체적으로 0.1 내지 2 J/㎠일 수 있다.
상기 접착제층(200)의 두께는 그 접착력에 따라 조절될 수 있으며, 0.1 내지 10 ㎛가 바람직하고, 0.1 내지 5 ㎛가 보다 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 접착제층은 기재에 대하여 2 N/25mm 이상, 예를 들어 2 내지 10 N/25mm의 밀착력을 나타낼 수 있으며, 광 개시 후 반응종결시간이 2분 이내일 수 있다.
또한, 상기 접착제층은 색상 변화율이 Δ±0.5 이내일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 접착제층(200)에 의해 터치 센서(300)와 부착되는 기재(100)는 자외선(UV) 불투과성이면서 400 내지 600nm의 가시광의 투과율이 50% 이상인 기재를 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재는 편광판 또는 폴리이미드 필름일 수 있다.
또한, 상기 터치 센서(300)는 캐리어 기판상에 분리층을 형성하여 터치 센서 형성 공정을 진행하고, 캐리어 기판과 분리되면 분리층이 배선 피복층으로 사용되도록 하는 터치 센서일 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 센서(300)는 필름 형태를 갖는 필름 터치 센서일 수 있다.
구체적으로, 상기 터치 센서(300)는 도 2에서와 같이, 분리층(310); 상기 분리층 상에 형성되는 전극 패턴층(330); 및 상기 전극 패턴층 상부에 형성되며 상기 전극 패턴층을 덮도록 형성되는 절연층(340)을 포함할 수 있다.
상기 분리층(310)은 고분자 유기막으로, 캐리어 기판상에 도포하고 그 상부에 전극 패턴층 등을 형성한 후에 최종적으로 캐리어 기판으로부터 분리하게 된다.
상기 분리층(310)의 박리력은 1N/25mm 이하인 것이 바람직하며, 0.1N/25mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 즉, 분리층(310)과 캐리어 기판의 분리시에 가해지는 물리적 힘이 1N/25mm, 특히 0.1N/25mm을 넘지 않도록 하는 물질로 분리층(310)이 형성되는 것이 바람직하다.
분리층의(310)의 박리력이 1N/25mm 초과인 경우에는 캐리어 기판과의 분리시 깔끔하게 분리되지 않아, 분리층(310)이 캐리어 기판상에 잔존할 가능성이 있으며, 또한 분리층(310), 보호층(320), 전극 패턴층(330), 절연층(340) 중 한 곳 이상에서 크랙이 생길 가능성도 있다.
특히, 분리층의(310) 박리력은 0.1N/25mm 이하인 것이 보다 바람직한데, 0.1N/25mm 이하인 경우에는 캐리어 기판으로부터 박리 후에 컬(curl)이 제어 가능하다는 측면에서 보다 바람직하다. 컬(curl)은 터치 센서 기능적 측면에서 문제를 주지 않지만, 접합 공정, 커팅 공정 등의 공정에서 공정효율성을 떨어뜨릴 수 있기 때문에 적게 발생하도록 하는 것이 유리하다.
또한, 상기 분리층(310)의 두께는 10 내지 1000nm가 바람직하고, 50 내지 500nm인 것이 보다 바람직하다. 분리층(310)의 두께가 10nm 미만이면 분리층 도포시의 균일성이 떨어져 전극 패턴 형성이 불균일하거나, 국부적으로 박리력이 상승하여 찢겨짐이 발생하거나, 캐리어 기판과 분리 후 터치 센서에 컬(curl)이 제어되지 않는 문제점이 있다. 그리고 두께가 1000nm를 초과하면 상기 박리력이 더 이상 낮아지지 않는 문제점이 있으며, 유연성이 저하되는 문제점이 있다.
분리층(310)의 상부에는 전극 패턴층(330)이 형성되는데, 상기 분리층(310)은 캐리어 기판으로부터 분리 후에는 전극 패턴층(330)을 피복하는 피복층의 기능을 하거나 전극 패턴층(330)을 외부의 접촉으로부터 보호하는 보호층의 기능을 하게 된다.
분리층(310)의 상부에는 다시 하나 이상의 보호층(320)이 더 형성될 수 있다. 분리층(310)만으로는 외부로부터의 접촉이나 충격에 대해 전극 패턴을 보호하기 힘들 수 있으므로, 하나 이상의 보호층(320)이 분리층(310) 상에 형성될 수 있다.
보호층(320)은 유기절연막 또는 무기절연막 중 적어도 하나를 포함하며, 코팅 및 경화의 방법 또는 증착을 통하여 형성될 수 있다.
분리층(310) 또는 보호층(320)의 상부에는 전극 패턴층(330)이 형성된다. 전극 패턴층(330)은 터치 여부를 감지하는 센싱 전극 및 상기 센싱 전극의 일단에 형성되는 패드 전극을 포함하여 구성된다. 여기서, 센싱 전극은 터치를 감지하는 전극뿐 아니라, 그 전극에 연결된 배선 패턴을 포함할 수 있다.
전극 패턴층(330)은 투명 도전층으로, 금속, 금속나노와이어, 금속산화물, 탄소나노튜브, 그래핀, 전도성 고분자 및 도전성 잉크에서 선택된 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.
전극 패턴층의 패턴 구조는 정전용량 방식에 사용되는 전극 패턴구조가 바람직하며, 상호 정전용량 방식(mutual-capacitance) 또는 셀프 정전용량 방식(self-capacitance)이 적용될 수 있다.
상호 정전용량 방식(mutual-capacitance)일 경우, 가로축과 세로축의 격자 전극구조일 수 있다. 가로축과 세로축의 전극의 교차점에는 브릿지 전극을 포함할 수 있으며, 또는 가로축 전극 패턴층과 세로축 전극 패턴층이 각각 형성되어 전기적으로 이격되는 형태일 수도 있다.
셀프 정전용량 방식(self-capacitance)일 경우, 각 지점의 한 개의 전극을 사용해 정전용량 변화를 읽어내는 방식의 전극층 구조일 수 있다.
전극 패턴층(330)의 상부에는 절연층(340)이 형성된다. 절연층은 전극 패턴의 부식을 막고 전극 패턴의 표면을 보호하는 역할을 할 수 있다. 절연층(340)은 전극이나 배선의 틈 사이를 메우고 일정한 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 전극 패턴층(330)과 접하는 면의 반대편 표면은 전극의 요철이 드러나지 않도록 평탄하게 형성하는 것이 바람직하다.
절연층은 유기절연물질이면 특별히 제한되지 않으나, 열경화성 또는 UV경화성 유기고분자인 것이 바람직하다.
상기 터치 센서는 패드 전극이 회로기판과 전기적으로 접속될 수 있다. 회로 기판은 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)을 일례로 들 수가 있으며, 터치 제어 회로와 터치 센서를 전기적으로 접속시키는 기능을 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체는 상기 터치 센서(300)의 분리층(310)이 접착제층(200)에 부착된 형태일 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2: 접착제 조성물의 제조
하기 표 1의 조성으로 각 성분을 혼합하여(단위: 중량부), 접착제 조성물을 제조하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2
광중합성 화합물 100 100 100 100 100 100
광개시제 티타노센계 화합물 0.8 0.1 0.5 1 - 1
비스아실포스핀옥사이드계 화합물 - - - - 1 -
경화촉진제 인산계 화합물1 1.2 - - - - -
인산계 화합물2 - 2.9 - - - -
인산계 화합물3 - - 9.5 - - -
포스폰산계 화합물1 - - - 0.9 - -
카르복시산계 화합물 - - - - - 14
광중합성 화합물: 2-에틸헥실 아크릴레이트(EHA) 30 중량부, 메타아크릴레이트(MA) 30 중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트(HEA) 10 중량부 및 아이소보로닐아크릴레이트 30 중량부의 혼합물
티타노센계 화합물: Irgacure 784 (바스프사)
비스아실포스핀옥사이드계 화합물: 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드, TPO (CIBA사)
인산계 화합물1: 인산
인산계 화합물2: Sipomer PAM-200 (Rhodia)
인산계 화합물3: 비스[2-(메타크릴로일옥시)에틸] 포스페이트
포스폰산계 화합물1: (4-니트로벤질)포스폰산
카르복시산계 화합물: 카복시에틸 아크릴레이트(CEA)
실험예 1:
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 접착제 조성물을 터치 센서의 일면에 도포후 두께가 2.1㎛가 되도록 하여 접착제층을 형성한 후, 상기 접착제층 상에 UV 불투과성 폴리이미드 필름(UPILEX -25S, UBE사)을 적층한 다음 고압 수은램프를 사용하여 1200 mJ/㎠의 광량으로 경화하여 광학 적층체를 제조하였다.
제조된 광학 적층체의 물성을 후술하는 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 밀착력
실시예 및 비교예에서 제조된 광학 적층체를 폭이 25 mm이고, 길이가 100mm가 되도록 재단하여 시편을 제조하였다. 상기 시편을 180도 박리방향으로 300mm/min의 속도로 박리하여 밀착력(N/25mm)을 측정하였다.
(2) 내구성(내열, 내습열 )
실시예 및 비교예에서 제조된 광학 적층체에 대하여 내열 및 내습열 내구성 평가를 수행하였다. 내열 특성은 90℃의 온도에서 500시간 동안 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였고, 내습열 특성은 85℃의 온도 및 85%RH의 조건 하에서 500시간 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였다.
<평가 기준>
ⓞ: 기포나 박리 없음
○: 기포나 박리 < 5개
△: 5개 ≤ 기포나 박리 < 10개
×: 10개 ≤ 기포나 박리
(3) 내부식성
실시예 및 비교에서 제조된 광학 적층체의 산화인듐주석막 전극부 패턴을 85℃의 온도 및 85%RH의 조건(내습열 조건) 하에서 500시간 방치한 후에 하기 수학식 1에 따라 산화인듐주석막의 전기 저항값 상승률을 측정하고 하기 평가기준에 따라 내부식성을 평가하였다.
[수학식 1]
전기 저항값 상승률(%)=((R2-R1)/R1)×100
상기 수학식 1에서, R1은 초기 전기 저항값이고, R2는 500시간 방치 후 전기 저항값이다.
<평가 기준>
○; 전기 저항값 상승률 5％ 미만
△; 전기 저항값 상승률 5% 이상 내지 10％ 미만
×; 전기 저항값 상승률 10％ 이상
(4) 색상 변화율
실시예 및 비교예에서 제조된 광학 적층체에 대하여 Konica Minolta사 CM-700D를 이용하여 접착제 도포 전후의 기재의 측면에서 색좌표 a*, b*를 측정한 뒤, 하기 수학식 1에 따라 접착제 도포 전후의 색좌표 변화율을 측정하고 하기 평가기준에 따라 색상 변화율을 평가하였다.
[수학식 1]
Δa* 색좌표 변화률 (%)=((A2-A1)/A1)×100
Δb* 색좌표 변화률 (%)=((B2-B1)/B1)×100
상기 수학식 1에서, A1은 a*의 초기 색좌표이고, A2는 500시간 방치 후 a*의 색좌표이며, B1은 b*의 초기 색좌표이고, B2는 500시간 방치 후 b*의 색좌표이다.
<평가 기준>
ⓞ: (Δa* + Δb*)/2 ≤ 1
○: 1 < (Δa* + Δb*)/2 ≤ 2.5
△: 2.5 < (Δa* + Δb*)/2 ≤ 5
×: 5 < (Δa* + Δb*)/2
구분 밀착력(N/25㎜) 내구성 내부식성 색상 변화율
내열 내습열
실시예1 3.61 ○ ○ ○ ○
실시예2 4.1 ○ ○ ○ ⓞ
실시예3 2.46 ○ ○ △ ○
실시예4 3.49 ○ ○ ○ ○
비교예1 0.08 × × ○ ○
비교예2 4.52 ○ △ × ○
상기 표 2에서 보듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 접착제 조성물은 비교예 1의 접착제 조성물에 비하여 UV 불투과성 기재와 터치 센서 간에 더욱 강한 밀착력을 부여할 뿐만 아니라 내구성도 우수하고 색상 변화율이 적은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 접착제 조성물은 경화촉진제로서 카르복시산계 화합물을 사용한 비교예 2에 비하여 내부식성이 더욱 우수하였다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
100: 기재 200: 접착제층
300: 터치 센서 310: 분리층
320: 보호층 330: 전극 패턴층
340: 절연층

Claims (14)

  1. 광중합성 화합물; 광개시제로서 티타노센계 화합물; 및 경화촉진제로서 인산계 화합물 또는 포스폰산계 화합물을 포함하는 터치 센서용 접착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 티타노센계 화합물은 비스(시클로펜타디에닐)-비스페닐티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,3,4,5,6-펜타플루오로페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,3,5,6-테트라플루오로페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,4,6-트리플루오로페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,6-디플루오로페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,4-디플루오로페닐)티타늄, 비스(메틸시클로펜타디에닐)-비스(2,3,4,5,6-펜타플루오로페닐)티타늄, 비스(메틸시클로펜타디에닐)-비스(2,3,5,6-테트라플루오로페닐)티타늄, 비스(메틸시클로펜타디에닐)-비스(2,6-디플루오로페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,6-디플루오로-3-(피롤-1-일)페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,4,6-트리플루오로-3-(피롤-1-일)페닐)티타늄 및 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,4,6-트리플루오로-3-(2,5-디메틸피롤-1-일)페닐)티타늄으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상인 접착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 인산계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 접착제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00005

    상기 식에서,
    R1은 수소 또는 메틸기이고,
    R2는 C1-C6의 알킬렌기이며,
    n은 1 내지 3의 정수이고,
    m은 1 내지 10의 정수이다.
  4. 제3항에 있어서, R2는 이소프로필렌기이고, n은 2인 접착제 조성물.
  5. 제3항에 있어서, n은 3인 접착제 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 포스폰산계 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 접착제 조성물:
    [화학식 2]
    Figure pat00006

    상기 식에서,
    R3는 C1-C6의 알킬기 또는 아릴기이고,
    R4는 수소, C1-C6의 알킬기 또는 아릴기이다.
  7. 제6항에 있어서, R3는 벤질, 플루오로벤질, 시아노벤질, 니트로벤질, 페닐, 플루오로페닐, 시아노페닐 또는 니트로페닐이고, R4는 수소인 접착제 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 티타노센계 화합물은 광중합성 화합물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 접착제 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 인산계 화합물 또는 포스폰산계 화합물은 광중합성 화합물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 접착제 조성물.
  10. 기재;
    상기 기재 상에 적층된 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 접착제 조성물로 형성된 접착제층; 및
    상기 접착제층 상에 적층된 터치 센서를 포함하는 광학 적층체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기재는 자외선 불투과성인 광학 적층체.
  12. 제10항에 있어서, 상기 기재는 편광판 또는 폴리이미드 필름인 광학 적층체.
  13. 제10항에 있어서, 상기 터치 센서는
    분리층;
    상기 분리층 상에 형성되는 전극 패턴층; 및
    상기 전극 패턴층 상부에 형성되며 상기 전극 패턴층을 덮도록 형성되는 절연층을 포함하는 광학 적층체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 터치 센서는 상기 분리층과 상기 전극 패턴층 사이에 형성되는 보호층을 더 포함하는 광학 적층체.
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