WO2017119645A1 - 필름 터치 센서 및 이의 제조 방법 - Google Patents

필름 터치 센서 및 이의 제조 방법 Download PDF

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박성환
박승준
조성훈
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    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate

Definitions

  • the present invention relates to a film touch sensor and a manufacturing method thereof.
  • an ultra-thin flexible display that achieves ultralight weight, low power, and improved portability has been attracting attention as a next generation display, and development of a touch sensor applicable to such a display has been required.
  • a flexible display means a display manufactured on a flexible substrate that can bend, bend, or roll without loss of properties, and technology development is in progress in the form of a flexible LCD, a flexible OLED, and an electronic paper.
  • a touch sensor having excellent bending and resilience and excellent flexibility and elasticity is required.
  • a wiring forming step of forming a metal wiring on the carrier substrate a lamination step of applying and drying a transparent resin solution to cover the metal wiring to form a transparent resin substrate, and a peeling process of peeling the transparent resin substrate from the carrier substrate. It is.
  • an inorganic peeling material such as an organic peeling material such as a silicone resin or a fluororesin, a diamond like carbon thin film (DLC) thin film or a zirconium oxide thin film is applied to the surface of the substrate.
  • a method of forming in advance is used.
  • the inorganic release material when peeling the substrate and the metal wiring from the carrier substrate, there is a problem that the peeling of the wiring and the substrate does not proceed smoothly and some of the metal wiring and the substrate remain on the substrate surface. There is a problem that the organic material used adheres to the surface of the wiring and the substrate.
  • the method proposed in Korean Patent No. 1191865 includes a sacrificial layer, a metal wiring, and a polymer material which can be removed by light or a solvent in the manufacturing of a flexible substrate having a metal wiring embedded therein. After the (flexible substrate) is formed on the carrier substrate, the metal wiring and the polymer material (flexible substrate) are separated from the carrier substrate by removing the sacrificial layer using light or a solvent.
  • An object of this invention is to provide the film touch sensor provided with the protective layer which coat
  • An object of the present invention is to provide a film touch sensor that can significantly reduce the crack occurrence rate during peeling from a carrier substrate.
  • An object of the present invention is to provide a film touch sensor having an insulating layer excellent in heat resistance, which can suppress thermal damage that may occur during high temperature deposition and annealing processes.
  • An object of the present invention is to provide a method of manufacturing the film touch sensor.
  • Electrode pattern layer disposed on the protective layer, the electrode pattern layer having an insulating layer which is a cured layer of a polymer having a repeating unit represented by the following formula (1) or (2);
  • R 1 to R 4 is -X n -Y 1 , n is 0 or 1
  • X is an alkylene or carbonyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • Y 1 is a protic polar group
  • the remainder of R 1 to R 4 is hydrogen or -Xn-Y 2
  • Y 2 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms or a protonic polar group
  • Y 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, May be substituted with an aryl group having 6 to 12 carbon atoms
  • m is an integer of 0 to 2
  • R 5 and R 6 are linked to each other to form a three- or five-membered heterocycle which may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and k is an integer of 0 to 2 ).
  • the electrode pattern layer is a sensing pattern having a first pattern formed in the first direction and the second pattern formed in the second direction;
  • Film touch sensor having an insulating layer interposed between the sensing pattern and the bridge electrode.
  • the insulating layer has a modulus of elasticity of 2.8 to 4.5 GPa film touch sensor.
  • the insulating layer has a transmittance of 90% or more film touch sensor.
  • the film touch sensor further comprises a base film attached to the upper side of the electrode pattern layer.
  • Image display device comprising the film touch sensor of any one of the above 1 to 6.
  • Forming the electrode pattern layer is a method of manufacturing a film touch sensor comprising the step of applying and curing the insulating layer composition comprising a polymer having a repeating unit represented by the following formula (1) or (2):
  • R 1 to R 4 is -X n -Y 1 , n is 0 or 1
  • X is an alkylene or carbonyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • Y 1 is a protic polar group
  • the remainder of R 1 to R 4 is hydrogen or -Xn-Y 2
  • Y 2 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms or a protonic polar group
  • Y 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, May be substituted with an aryl group having 6 to 12 carbon atoms
  • m is an integer of 0 to 2
  • R 5 and R 6 are linked to each other to form a three- or five-membered heterocycle which may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and k is an integer of 0 to 2 ).
  • the curing of the insulating layer composition is a method of manufacturing a film touch sensor, including prebaking, exposure, development and postbaking.
  • the film touch sensor of the present invention includes an insulating layer having excellent heat resistance, and can suppress thermal damage such as wrinkles and cracks, which may occur during high temperature deposition and annealing processes. Accordingly, a high temperature deposition and annealing process may be performed to implement an electrode pattern layer having a lower resistance.
  • the film touch sensor of the present invention can significantly reduce the crack incidence upon separation from the carrier substrate.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a film touch sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a film touch sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic process diagram of a method of manufacturing a film touch sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic process diagram of a method of manufacturing a film touch sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention is a separation layer; A protective layer disposed on the separation layer; And an electrode pattern layer disposed on the protective layer, the electrode pattern layer including an insulating layer that is a cured layer of a polymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 1 or 2, thereby forming an insulating layer that may occur during a high temperature deposition and annealing process.
  • the present invention relates to a film touch sensor and a method for manufacturing the same, which can suppress thermal damage such as wrinkles and cracks, and can significantly reduce the crack occurrence rate at separation from a carrier substrate.
  • the film touch sensor of the present invention includes a separation layer, a protective layer and an electrode pattern layer.
  • FIG. 1 and 2 are schematic cross-sectional views of a film touch sensor according to an embodiment of the present invention.
  • a manufacturing process is performed on the carrier substrate 10, and the manufactured laminate is manufactured by separating the carrier substrate 10, and the separation layer 20 is separated from the carrier substrate 10. Layer is formed.
  • the separation layer 20 is a layer for protecting the electrode pattern layer 40 by covering the electrode pattern layer 40 without being removed after separation from the carrier substrate 10.
  • the separation layer 20 may be a polymer organic membrane, for example, a polyimide polymer, a polyvinyl alcohol polymer, a polyamic acid polymer, a polyamide polymer , Polyethylene polymer, polystylene polymer, polynorbornene polymer, phenylmaleimide copolymer polymer, polyazobenzene polymer, polyphenylene phthalamide (polyphenylenephthalamide) polymer, polyester polymer, polymethyl methacrylate polymer, polyarylate polymer, cinnamate polymer, coumarin polymer, It may be made of a polymer such as phthalimidine-based polymer, chalcone-based polymer, aromatic acetylene-based polymer, but That's not one. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the separation layer 20 is easily peeled from the carrier substrate 10, and the peeling force on the carrier substrate 10 of the material is 1 N / 25 mm so that the separation layer 20 is not peeled off from the protective layer 30 to be described later. It is preferable to be manufactured from the following materials.
  • 10-1000 nm is preferable and, as for the thickness of the separation layer 20, it is more preferable that it is 50-500 nm. If the thickness of the separation layer 20 is less than 10 nm, the uniformity during application of the separation layer 20 may be inferior, or the electrode pattern may be unevenly formed, or the peeling force may be locally increased to cause tearing or separation from the carrier substrate 10. After that, there is a problem that the curl of the film touch sensor is not controlled. And when the thickness exceeds 1000nm, there is a problem that the peeling force is no longer lowered, there is a problem that the flexibility of the film is lowered.
  • the protective layer 30 is disposed on the separation layer 20 and covers the electrode pattern layer 40 similarly to the separation layer 20 to prevent contamination of the electrode pattern layer 40 and separation from the carrier substrate 10. It serves to prevent breakage of the electrode pattern layer 40.
  • the protective layer 30 a polymer known in the art may be used without limitation, and for example, an organic insulating material may be used without limitation.
  • the protective layer 30 may be made of an inorganic material.
  • it may be an inorganic oxide, an inorganic nitride, or the like.
  • the inorganic oxide include silicon oxide, alumina, titanium oxide, and the like
  • examples of the inorganic nitride include silicon nitride and titanium nitride. It may be preferably silicon oxide in terms of achieving high transmittance.
  • the protective layer 30 made of an inorganic material may have excellent heat resistance, thereby reducing crack generation due to thermal deformation and thermal stress. Accordingly, the electrode pattern layer 40 having a lower resistance may be implemented by performing a high temperature deposition and annealing process. Moreover, it is excellent in chemical resistance and suppresses swelling, peeling, etc. of the separation layer 20. FIG.
  • the electrode pattern layer 40 is disposed on the protective layer 30.
  • the electrode pattern layer 40 includes a sensing electrode and a pad electrode for touch sensing.
  • the sensing electrode may be located in the sensing area on the separation layer, and the pad electrode may be located in the pad area on the separation layer. However, since the sensing electrode and the pad electrode must be electrically connected, at least a part of the sensing electrode may be located in the pad area, or at least a part of the pad electrode may be located in the sensing area.
  • the sensing area refers to an area corresponding to the display unit on which the touch is performed in the film touch sensor
  • the pad area refers to an area corresponding to the pad part. That is, the sensing area on the separation layer refers to an area corresponding to the display unit on the separation layer, and the pad area refers to an area corresponding to the pad unit on the separation layer.
  • the sensing electrode and the pad electrode of the electrode pattern layer 40 may be used without limitation as long as it is a conductive material.
  • the unit patterns of the sensing electrodes may be, for example, polygonal patterns of three, four, five, six, or seven or more triangles independently of each other.
  • the sensing electrode may include a regular pattern.
  • a regular pattern means that the pattern form has regularity.
  • the unit patterns may include, independently of each other, a mesh shape such as a rectangle or a square, or a pattern like a hexagon.
  • the sensing electrode may include an irregular pattern. Irregular pattern means that the shape of the pattern does not have regularity.
  • the sensing electrode When the sensing electrode is formed of a material such as metal nanowires, carbon-based materials, polymer materials, or the like, the sensing electrode may have a network structure.
  • the thickness of the sensing electrode is not particularly limited, but in consideration of flexibility of the film touch sensor, the thickness of the sensing electrode is preferably thin.
  • the thickness may be 100 to 500 mW.
  • an increase in resistance may be a problem, but the capping layer 40 as described above may be provided to prevent the increase in resistance and thus maintain excellent sensitivity.
  • the sensing electrodes of the electrode pattern layer 40 are formed in two directions, which are different directions to sense touch positions, and the electrodes in each direction should be insulated from each other.
  • the electrode pattern layer 40 is provided with an insulating layer 43, whereby the electrode in one direction can be electrically connected to maintain the insulation with the electrode in the other direction through the bridge electrode.
  • Insulating layer 43 is a cured layer of a polymer having a repeating unit represented by the following formula (1) or (2):
  • R 1 to R 4 is -X n -Y 1 , n is 0 or 1
  • X is an alkylene or carbonyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • Y 1 is a protic polar group
  • the remainder of R 1 to R 4 is hydrogen or -Xn-Y 2
  • Y 2 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms or a protonic polar group
  • Y 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, May be substituted with an aryl group having 6 to 12 carbon atoms
  • m is an integer of 0 to 2
  • R 5 and R 6 are linked to each other to form a three- or five-membered heterocycle which may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and k is an integer of 0 to 2 ).
  • the heterocyclic ring means a ring having at least one hetero atom (N, O, P, S, etc.) in the ring as a cyclic structure.
  • examples of the three-membered heterocyclic structure which R 5 and R 6 can form include an epoxy structure and the like.
  • R ⁇ 5> and R ⁇ 6> is a 5-membered heterocyclic structure, for example, a dicarboxylic acid anhydride structure [-C (O) -OC (O)-], a dicarboxyimide structure [-C (O) -NC (O)- ] Etc. can be mentioned.
  • the polymer having a repeating unit represented by Formula 1 or 2 according to the present invention has a high glass transition temperature.
  • the temperature may be 100 ° C or higher, preferably 150 ° C or higher, more preferably 200 ° C or higher, and most preferably 250 ° C or higher.
  • the insulating layer containing the same has a high heat resistance, to suppress thermal damage such as wrinkles, cracks, color changes that may occur during the high temperature deposition and annealing process when forming a sensing electrode such as ITO can do.
  • Insulating layer 43 according to the present invention is a cured layer of a polymer having a repeating unit represented by the formula (1) or 2, it is excellent in elasticity can reduce cracks that may occur when peeling from the carrier substrate.
  • the elasticity of the insulating layer 43 may be, for example, an elastic modulus of 2.8 to 4.5 GPa. If the modulus of elasticity is less than 2.8 GPa, wrinkles may occur in the insulating layer 43 at the time of forming the electrode. If the modulus of elasticity is higher than 4.5 GPa, cracks may occur during peeling from the carrier substrate.
  • the modulus of elasticity in the above range can be obtained, for example, by setting the postbaking temperature to 180 ° C or higher. It may be preferably from 3 to 4.2 GPa in terms of satisfying both an excellent level of the anti-wrinkle effect and the anti-peel effect.
  • the insulating layer 43 according to the present invention has a very high transmittance.
  • the transmittance may be at least 90%, preferably at least 95%, more preferably at least 97%.
  • permeability of the said range can be obtained by making post-baking temperature 180 degreeC-250 degreeC, for example.
  • the polymer having a repeating unit represented by Formula 1 or 2 according to the present invention is a protic polar group-containing cyclic olefin polymer.
  • the protonic polar group refers to an atomic group in which a hydrogen atom is directly bonded to an atom other than a carbon atom.
  • atoms other than carbon atoms are preferably atoms belonging to groups 15 and 16 of the periodic table, more preferably atoms belonging to the first and second cycles of groups 15 and 16 of the periodic table, more preferably Is an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom, particularly preferably an oxygen atom.
  • Polar group which has oxygen atoms such as a carboxyl group (hydroxycarbonyl group), a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a hydroxyl group
  • Polar groups which have nitrogen atoms such as a primary amino group, a secondary amino group, a primary amide group, and a secondary amide group (imide group)
  • Polar groups which have sulfur atoms such as a thiol group, etc.
  • those having an oxygen atom are preferable, and more preferably a carboxyl group.
  • the cyclic olefin polymer used for this invention is a homopolymer or copolymer of a cyclic olefin monomer which has a cyclic structure (alicyclic or aromatic ring) of a cyclic olefin monomer unit in a principal chain.
  • the cyclic olefin refers to an olefin monomer having a cyclic structure containing a carbon-carbon double bond capable of ring-opening polymerization.
  • the cyclic olefin polymer may have monomer units other than the cyclic olefin monomer.
  • the ratio of the cyclic olefin monomeric unit in all the structural units of such cyclic olefin polymer is 30 to 100 weight% normally, Preferably it is 50 to 100 weight%, More preferably, it is 70 to 100 weight%.
  • the ratio of the monomer units having a protic polar group to other monomer units is usually 100 by weight. / 0 to 10/90, preferably 90/10 to 20/80, more preferably 80/20 to 30/70.
  • polymerizing a cyclic olefin monomer which has a protonic polar group, and hydrogenating as needed is mentioned.
  • cyclic olefin monomer having a protonic polar group examples include 5-hydroxycarbonylbicyclo [2.2.1] hepto-2-ene and 5-methyl-5-hydroxycarbonylbicyclo [2.2.1] hepto- 2-ene, 5-carboxymethyl-5-hydroxycarbonylbicyclo [2.2.1] hepto-2-ene, 5-exo-6-endo-dihydroxycarbonylbicyclo [2.2.1] hepto- 2-ene, 8-hydroxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodeca-3-ene, 8-methyl-8-hydroxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1 2, 5 .1 7,10 ] dodeca-3-ene, 8-exo-9-endo-dihydroxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodeca-3-ene, etc.
  • Cyclic olefins having a carboxyl group 5- (4-hydroxyphenyl) bicyclo [2.2.1] hepto-2-ene, 5-methyl-5- (4-hydroxyphenyl) bicyclo [2.2.1] hepto-2-ene, 8- (4-hydroxyphenyl) tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodeca-3-ene, 8-methyl-8- (4-hydroxyphenyl) tetracyclo [4.4.0.1 2, 5 .1 7,10] dodeca-3 can be exemplified by the cyclic olefin or the like having a hydroxy group such as yen, these, preferred are cyclic olefin having a carboxyl group.
  • Hydrogenation is usually performed using a hydrogenation catalyst.
  • a hydrogenation catalyst what is generally used in hydrogenation of an olefin compound can be used, for example.
  • a Ziegler-type homogeneous catalyst, a noble metal complex catalyst, a supported noble metal catalyst and the like can be used.
  • precious metal complex catalysts such as rhodium and ruthenium are preferable because they can be selectively hydrogenated to carbon-carbon unsaturated bonds in the polymer without causing side reactions such as modifying functional groups such as protonic polar groups.
  • a ruthenium catalyst to which a nitrogen-containing heterocyclic carbene compound or phosphine with high electron donation is coordinated.
  • the hydrogenation rate of a cyclic olefin polymer becomes like this.
  • it is 80% or more, More preferably, it is 90% or more.
  • the protic polar group-containing cyclic olefin polymer according to the present invention can also be obtained by introducing a protonic polar group into a cyclic olefin polymer having no protic polar group by a known method using a modifier. At this time, hydrogenation may be performed with respect to the polymer before and after introduction of a protonic polar group.
  • the cyclic olefin polymer having no protic polar group may be obtained by further polymerizing a cyclic olefin monomer having no protic polar group and a monomer other than the cyclic olefin monomer according to a conventional method.
  • a cyclic olefin monomer which does not have a protonic polar group the cyclic olefin monomer which does not have a polar group and the cyclic olefin monomer which has an aprotic polar group are mentioned.
  • monomers other than a cyclic olefin monomer a vinyl alicyclic hydrocarbon monomer, a vinyl aromatic hydrocarbon monomer, a linear olefin, etc. are mentioned.
  • cyclic olefin monomer having no polar group examples include bicyclo [2.2.1] hepto-2-ene (common name: norbornene), 5-ethyl-bicyclo [2.2.1] hepto-2-ene, 5-butyl -Bicyclo [2.2.1] hepto-2-ene, 5-ethylidene-bicyclo [2.2.1] hepto-2-ene, 5-methylidene-bicyclo [2.2.1] hepto-2-ene, 5-vinyl-bicyclo [2.2.1] hepto-2-ene, tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] deca-3,7-diene (common name: dicyclopentadiene), tetracyclo [8.4.
  • aprotic polar group examples include ester groups (collectively referred to as alkoxycarbonyl groups and aryloxycarbonyl groups), N-substituted imide groups, epoxy groups, halogen atoms, cyano groups, and carbonyloxycarbonyl groups (of dicarboxylic acids Acid anhydride residues), alkoxy groups, carbonyl groups, tertiary amino groups, sulfone groups, halogen atoms, acryloyl groups and the like.
  • it is an ester group, an N-substituted imide group, a cyano group, and a halogen atom, More preferably, they are an ester group and an N-substituted imide group. In particular, an N-substituted imide group is preferable.
  • Examples of the cyclic olefin having an ester group include 5-acetoxybicyclo [2.2.1] hepto-2-ene, 5-methoxycarbonylbicyclo [2.2.1] hepto-2-ene and 5-methyl-5- Methoxycarbonylbicyclo [2.2.1] hepto-2-ene, 8-acetoxytetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodeca-3-ene, 8-methoxycarbonyltetra Cyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodeca-3-ene, 8-ethoxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodeca-3-ene, 8 -n-propoxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodeca-3-ene, 8-isopropoxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] Dodeca-3-en
  • Examples of the cyclic olefin having an N-substituted imide group include N- (4-phenyl)-(5-norbornene-2,3-dicarboxyimide).
  • Examples of the cyclic olefin having a cyano group include 8-cyanotetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodeca-3-ene, 8-methyl-8-cyanotetracyclo [4.4.0.1 2 , 5.1 7,10 ] dodeca-3-ene, 5-cyanobicyclo [2.2.1] hepto-2-ene, and the like.
  • Examples of the cyclic olefin having a halogen atom include 8-chlorotetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodeca-3-ene, 8-methyl-8-chlorotetracyclo [4.4.0.1 2, 5 .1 7,10 ] dodeca-3-ene and the like.
  • examples of the vinyl alicyclic hydrocarbon monomer include vinyl cycloalkane such as vinyl cyclopropane, vinyl cyclobutane, vinyl cyclopentane, vinyl cyclohexane, and vinyl cycloheptane; Substituents such as 3-methyl-1-vinylcyclohexane, 4-methyl-1-vinylcyclohexane, 1-phenyl-2-vinylcyclopropane and 1,1-diphenyl-2-vinylcyclopropane Vinyl cycloalkane which has, etc. are mentioned.
  • Vinyl aromatics such as styrene, 1-vinyl naphthalene, 2-vinyl naphthalene, 3-vinyl naphthalene; Vinyl having substituents, such as 3-methyl styrene, 4-propyl styrene, 4-cyclohexyl styrene, 4-dodecyl styrene, 2-ethyl-4-benzyl styrene, and 4- (phenylbutyl) styrene Aromatics; Polyfunctional vinyl aromatics, such as m-divinylbenzene, p-divinylbenzene, bis (4-vinylphenyl) methane, etc. are mentioned.
  • chain olefins examples include ethylene; Propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, 3-ethyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 4-methyl- 1-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 4-ethyl-1-hexene, 3-ethyl-1-hexene, 1-octene, 1-decene, C2-C20 alpha olefins, such as 1-dodecene, 1- tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, and 1-eicosene; And non-conjugated dienes such as 1,4-hexadiene, 4-methyl-1,4-hexadiene, 5-methyl-1,4-hexadiene, and 1,7-octadiene. .
  • the cyclic olefin polymer of the present invention can be formed by polymerizing any of these monomers in any combination.
  • the cyclic structure of the obtained polymer has an unsaturated bond, it is also possible to set it as saturated cyclic structure by hydrogenating this.
  • the polymerization method of each of the above monomers may be a conventional method, and for example, a ring-opening polymerization method or an addition polymerization method is employed.
  • the polymerization catalyst for example, metal complexes such as molybdenum, ruthenium and osmium are suitably used. These polymerization catalysts can be used individually or in combination of 2 types or more, respectively.
  • the amount of the polymerization catalyst is usually 1: 100 to 1: 2,000,000, preferably 1: 500 to 1: 1,000,000 in the molar ratio of the metal compound: cyclic olefin monomer in the polymerization catalyst. More preferably 1: 1,000 to 1: 500,000.
  • a compound having a reactive carbon-carbon unsaturated bond and a protonic polar group is usually used in one molecule.
  • Specific examples of such compounds include acrylic acid, methacrylic acid, angelic acid, tiglic acid, oleic acid, ellide acid, erucic acid, brasidic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid, atroic acid.
  • Unsaturated carboxylic acids such as cinnamic acid; Allyl alcohol, methyl vinyl methanol, crotyl alcohol, metall alcohol, 1-phenylethen-1-ol, 2-propan-1-ol, 3-buten-1-ol, 3-buten-2-ol, 3 -Methyl-3-buten-1-ol, 3-methyl-2-buten-1-ol, 2-methyl-3-buten-2-ol, 2-methyl-3-buten-1-ol, 4-pentene And unsaturated alcohols such as -1-ol, 4-methyl-4-penten-1-ol, and 2-hexen-1-ol.
  • the modification reaction is good according to a conventional method and is usually carried out in the presence of a radical generator. Each of these modifiers may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • its precursor can also be used instead of a protonic polar group. That is, instead of the monomer having a protic polar group, a monomer having a precursor of its protic polar group may be used. It is also possible to use a modifier having a precursor thereof in place of the protonic polar group as the modifier.
  • the precursor of a protic polar group is converted into a protic polar group by chemical reactions, such as decomposition
  • a protonic polar group in a protonic polar group containing cyclic olefin type polymer when making a protonic polar group in a protonic polar group containing cyclic olefin type polymer as a carboxyl group, you may use an ester group as a precursor of a protonic polar group, and then convert into a suitable carboxyl group.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the cyclic olefin polymer used in the present invention is usually in the range of 1,000 to 1,000,000, preferably 5,000 to 150,000, and more preferably 2,000 to 10,000.
  • the molecular weight distribution of the cyclic olefin polymer used in the present invention is usually 4 or less, preferably 3 or less, and more preferably 2.5 or less in a ratio of weight average molecular weight / number average molecular weight (Mw / Mn).
  • the iodine value of the cyclic olefin polymer used in the present invention is usually 200 or less, preferably 50 or less, and more preferably 10 or less.
  • the iodine number of a cyclic olefin type polymer exists in this range it is especially excellent in heat-resistance retention and is suitable.
  • the thickness of the insulating layer 43 is not specifically limited, Usually, it is 0.1-100 micrometers, Preferably it is 0.5-50 micrometers, More preferably, it is the range of 0.5-30 micrometers.
  • the sensing electrode may include a first pattern 41 formed in the first direction, a second pattern 42 formed by separating the unit patterns in the second direction, and a bridge pattern 44 connecting the spaced unit patterns of the second pattern. It may include.
  • the insulating layer 43 may be located in an island shape only at the intersection of the bridge pattern 44 and the first pattern 41, and may be formed in a layer including the intersection of the bridge pattern 44 and the first pattern 41. It may be located in the shape. When the insulating layer 43 is positioned in a layer shape, the bridge pattern 44 may be connected to the second pattern 42 through the contact hole 45 existing in the insulating layer 43.
  • the stacking order is not particularly limited, and may be stacked in the order of the first pattern 41, the second pattern 42, the insulating layer 43, and the bridge pattern 44, and conversely, the bridge pattern 44 and the insulating layer. 43, the first pattern 41 and the second pattern 42 may be stacked in this order.
  • the film touch sensor of the present invention may further include a base film 50 attached to the electrode pattern layer 40.
  • a transparent film made of a material widely used in the art may be used without limitation, and for example, a cellulose ester (eg, cellulose triacetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate) Propionate, and nitrocellulose), polyimide, polycarbonate, polyester (e.g. polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, poly-1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate, polyethylene 1,2-diphenoxyethane -4,4'-dicarboxylate and polybutylene terephthalate, polystyrene (e.g. syndiotactic polystyrene), polyolefins (e.g.
  • the transparent film may be an isotropic film or a retardation film.
  • the thickness direction retardation (Rth, Rth [(nx + ny) / 2-nz] d) is preferably -90 nm to +75 nm, preferably -80 nm to +60 nm, particularly -70 nm to +45 nm. desirable.
  • Retardation film is a film produced by the method of uniaxial stretching, biaxial stretching, polymer coating, liquid crystal coating of a polymer film, and is generally used for improving and adjusting optical properties such as viewing angle compensation, color reduction, light leakage improvement, and color control of a display. do.
  • a polarizing plate can also be used as the base film 50.
  • the polarizing plate may be a polarizer protective film is attached to one side or both sides of the polyvinyl alcohol polarizer.
  • a protective film can also be used as the base film 50.
  • the protective film may be a film including an adhesive layer on at least one surface of a film made of a polymer resin or a film having a self-adhesive property such as polypropylene, and may be used for protecting the touch sensor surface and improving process resolution.
  • the light transmittance of the base film 50 is preferably 85% or more, and more preferably 90% or more. Moreover, it is preferable that the total haze value measured according to JISK7136 is 10% or less, and, as for the said base film 50, it is more preferable that it is 7% or less.
  • the thickness of the said base film 50 is not restrict
  • the base film 50 may be attached through the adhesive layer 60.
  • the adhesive layer 60 means an adhesive layer or an adhesive layer.
  • thermosetting or photocurable pressure-sensitive adhesive or adhesive any thermosetting or photocurable pressure-sensitive adhesive or adhesive known in the art may be used without limitation.
  • thermosetting or photocurable adhesives or adhesives such as polyester type, polyether type, urethane type, epoxy type, silicone type, and acryl type, can be used.
  • the film touch sensor of the present invention may further include a passivation layer 70 between the electrode pattern layer 40 and the base film 50.
  • the passivation layer 70 is for preventing the electrode pattern layer from being contaminated by an external environment (moisture, air, etc.).
  • the passivation layer 70 may be formed in a required pattern using a metal oxide such as silicon oxide, a transparent photosensitive resin composition including an acrylic resin, a thermosetting resin composition, or the like.
  • the passivation layer 70 may have a suitable thickness, for example 2,000 nm or less. Thus, for example, it may be 0 to 2,000 nm.
  • an object of this invention is to provide the image display apparatus containing the said film touch sensor.
  • the film touch sensor of the present invention can be applied to various image display devices such as electroluminescent display devices, plasma display devices, field emission display devices, as well as ordinary liquid crystal display devices.
  • the film touch sensor of the present invention has excellent bending characteristics
  • the image display device may be a flexible image display device.
  • the present invention also provides a method of manufacturing a film touch sensor.
  • FIG. 3 and 4 is a schematic process diagram of a method of manufacturing a film touch sensor according to an embodiment of the present invention. This is one embodiment in the case of forming a passivation layer to be described later and the attachment of the base film, the present invention is not limited thereto.
  • a separation layer 20 is formed on the carrier substrate 10.
  • the carrier substrate 10 may be used without particular limitation as long as it provides a suitable strength so that it can be fixed without being easily bent or twisted during the process and has little effect on heat or chemical treatment.
  • glass, quartz, silicon wafers, sus etc. may be used, preferably glass may be used.
  • the separation layer 20 may be formed of the aforementioned polymer material.
  • the separation layer 20 is formed because the separation layer 20 is well peeled from the carrier substrate 10. In this case, since the impact applied to the touch sensor during peeling from the carrier substrate 10 is small, problems such as damage to the electrode pattern layer 40 can be reduced.
  • the separation layer 20 may have a peel force of about 1 N / 25 mm or less on the carrier substrate 10 in terms of minimizing physical damage applied to the peeling.
  • the formation method of the separation layer 20 is not specifically limited, Slit coating method, knife coating method, spin coating method, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method To methods known in the art such as dip coating, spray coating, screen printing, gravure printing, flexographic printing, offset printing, inkjet coating, dispenser printing, nozzle coating, capillary coating, etc. You can.
  • an additional curing process may be further performed.
  • the hardening method of the separation layer 20 is not specifically limited, either photocuring or thermosetting, or both methods can be used.
  • the order in which both photocuring and thermosetting are performed is not specifically limited.
  • the protective layer 30 may be formed of the above-described materials, and the method of formation thereof is not particularly limited, but may be a physical vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, a plasma deposition method, a plasma polymerization method, a thermal vapor deposition method, a thermal oxidation method, an anodization method, a cluster ion beam deposition method, a screen. It may be by a method known in the art, such as a printing method, a gravure printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, an inkjet coating method, a dispenser printing method.
  • an electrode pattern layer 40 is formed on the protective layer 30.
  • Forming the electrode pattern layer 40 includes applying and curing an insulating layer composition including a polymer having a repeating unit represented by Formula 1 or 2 below.
  • R 1 to R 4 is -X n -Y 1 , n is 0 or 1
  • X is an alkylene or carbonyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • Y 1 is a protic polar group
  • the remainder of R 1 to R 4 is hydrogen or -Xn-Y 2
  • Y 2 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms or a protonic polar group
  • Y 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, May be substituted with an aryl group having 6 to 12 carbon atoms
  • m is an integer of 0 to 2
  • R 5 and R 6 are linked to each other to form a three- or five-membered heterocycle which may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and k is an integer of 0 to 2 ).
  • Insulating layer 43 according to the present invention is a cured layer of a polymer having a repeating unit represented by the formula (1) or 2, it is excellent in elasticity can reduce cracks that may occur when peeling from the carrier substrate.
  • the elasticity of the insulating layer 43 may be, for example, an elastic modulus of 2.8 to 4.5 GPa. If the modulus of elasticity is less than 2.8 GPa, wrinkles may occur in the insulating layer 43 at the time of forming the electrode. If the modulus of elasticity is higher than 4.5 GPa, cracks may occur during peeling from the carrier substrate.
  • the modulus of elasticity in the above range can be obtained, for example, by setting the postbaking temperature to 180 ° C or higher. It may be preferably from 3 to 4.2 GPa in terms of satisfying both an excellent level of the anti-wrinkle effect and the anti-peel effect.
  • the polymer having a repeating unit represented by Formula 1 or 2 according to the present invention has a high glass transition temperature.
  • the temperature may be 100 ° C or higher, preferably 150 ° C or higher, more preferably 200 ° C or higher, and most preferably 250 ° C or higher.
  • the insulating layer containing the same has a high heat resistance, to suppress thermal damage such as wrinkles, cracks, color changes that may occur during the high temperature deposition and annealing process when forming a sensing electrode such as ITO can do.
  • the insulating layer 43 has a very high transmittance.
  • the transmittance may be at least 90%, preferably at least 95%, more preferably at least 97%.
  • the insulating layer composition further contains a radiation sensitive compound in addition to the polymer.
  • a radiation sensitive compound is a compound which can cause a chemical reaction by irradiation of radiation, such as an ultraviolet-ray or an electron beam.
  • the radiation-sensitive compound examples include azide compounds such as acetophenone compounds, triarylsulfonium salts, and quinonediazide compounds.
  • azide compounds such as acetophenone compounds, triarylsulfonium salts, and quinonediazide compounds.
  • azide compounds particularly preferably quinonediazide compounds, are used.
  • the ester compound of the compound which has a quinonediazide sulfonic-acid halide, a phenolic quinonediazide sulfonic-acid halide, and a phenolic hydroxyl group can be used, for example.
  • the quinone diazide sulfonic acid halide include 1,2-naphthoquinone diazide-5-sulfonic acid chloride, 1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid chloride and 1,2-benzoquinone diazide -5-sulfonic acid chloride, etc. are mentioned.
  • Representative examples of the compound having a phenolic hydroxyl group include 1,1,3-tris (2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -3-phenylpropane, 4,4 '-[1- [4 -[1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol etc. are mentioned.
  • Examples of the compound having a phenolic hydroxyl group other than these include 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone and 2-bis (4-hydroxyphenyl) Propane, tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (4-hydroxy-3-methylphenyl) ethane, 1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl)
  • the oligomer etc. which are obtained by copolymerizing ethane, an oligomer of a novolak resin, the compound which has at least one phenolic hydroxyl group, and dicyclopentadiene are mentioned.
  • an onium salt a halogenated organic compound, an ⁇ , ⁇ '-bis (sulfonyl) diazomethane compound, an ⁇ -carbonyl- ⁇ '-sulfonyldiazomate
  • a well-known thing such as a phosphorus compound, a sulfone compound, an organic acid ester compound, an organic acid amide compound, an organic acid imide compound, can be used further.
  • These radiation sensitive compounds can be used individually or in combination of 2 types or more, respectively.
  • the amount of the radiation-sensitive compound used is, for example, 1 to 100 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, and more preferably 10 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer having a repeating unit represented by the formula (1) or (2). It is a range of wealth. When the amount of the radiation-sensitive compound used is within this range, when patterning the resin film formed on the substrate, the difference in solubility with respect to the developing solution of the radiation irradiating portion and the non-irradiating portion becomes large, the patterning by development is easy, and the radiation sensitivity is also high. Suitable.
  • the insulating layer composition which concerns on this invention may also contain resin components other than a cyclic olefin polymer, other components, such as a crosslinking agent and other compounding agents, as long as it is a range in which the expression of the desired effect of this invention is not impaired. have.
  • resin components other than the cyclic olefin polymers include styrene resins, vinyl chloride resins, acrylic resins, polyphenylene ether resins, polyarylene sulfide resins, polycarbonate resins, polyester resins, polyamide resins, and polyethers.
  • styrene resins vinyl chloride resins
  • acrylic resins polyphenylene ether resins
  • polyarylene sulfide resins polycarbonate resins
  • polyester resins polyamide resins
  • polyethers polyethers.
  • Tersulfone resin, polysulfone resin, polyimide resin, rubber, elastomer and the like are examples of resin components other than the cyclic olefin polymers.
  • crosslinking agent those having two or more, preferably three or more functional groups in the molecule that can react with the cyclic olefin polymer are used.
  • the functional group of the crosslinking agent is not particularly limited as long as it can react with functional groups, unsaturated bonds, and the like in the cyclic olefin polymer.
  • preferred functional groups that can react with this polar group include, for example, amino groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, epoxy groups, isocyanate groups, and more preferably. It is an amino group, an epoxy group, and an isocyanate group, More preferably, it is an epoxy group.
  • Aliphatic polyamines such as hexamethylenediamine
  • Aromatic polyamines such as 4,4'-diaminodiphenyl ether and diaminodiphenyl sulfone
  • Azides such as 2,6-bis (4'-azidebenzal) cyclohexanone and 4,4'-diazidodiphenylsulfone
  • Polyamides such as nylon, polyhexamethylenediamine terephthalamide, polyhexamethylene isophthalamide and the like
  • Melamines such as N, N, N ', N', N ", N"-(hexaalkoxymethyl) melamine
  • Clailaulauryl such as N, N ', N ", N"'-(tetraalkoxymethyl) glycolauryl
  • Acrylate compounds such as ethylene glycol di (meth) acrylate
  • the polyfunctional epoxy compound an epoxy compound having two or more epoxy groups, preferably three or more epoxy groups, having an alicyclic structure, having a cresol novolak skeleton, and having a phenol novolak skeleton
  • the thing which has a bisphenol A skeleton, the thing which has a naphthalene skeleton, etc. are mentioned.
  • the polyfunctional epoxy compound which has especially an alicyclic structure and has 2 or more epoxy groups, More preferably, 3 or more is preferable.
  • a polyfunctional epoxy compound is suitable.
  • Specific examples thereof include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, polyphenol type epoxy resin, cyclic aliphatic epoxy resin, aliphatic glycidyl ether and epoxy acrylate. Polymers, and the like.
  • crosslinking agent is not specifically limited, Usually, it is 100-100,000, Preferably it is 500-50,000, More preferably, it is 1,000-10,000.
  • Crosslinking agents can be used individually or in combination of 2 types or more, respectively.
  • Examples of other compounding agents include sensitizers, surfactants, latent acid generators, antistatic agents, antioxidants, adhesion aids, antifoaming agents, pigments, dyes, and the like.
  • sensitizer As a specific example of a sensitizer, for example, 2H-pyrid- (3,2-b) -1,4-oxazine-3 (4H)-warm, 10H-pyrid- (3,2-b) -1,4 -Benzothiazines, uraazoles, hydantoin, barbituric acid, glycine anhydrides, 1-hydroxybenzotriazoles, alloxanes, maleimide, etc. are mentioned preferably.
  • Surfactants are used for the purpose of preventing striation (coating of the coating lines), improving developability, and the like.
  • Specific examples thereof include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene olein ether; Polyoxyethylene aryl ethers such as polyoxyethylene octylphenyl ether and polyoxyethylene nonylphenyl ether;
  • Nonionic surfactants such as polyoxyethylene dialkyl esters such as polyoxyethylene dilaurate and polyoxyethylene distearate; Fluorine-based surfactants; Silicone surfactants; Methacrylic acid copolymer-based surfactants; Acrylic acid copolymer type surfactant etc. are mentioned.
  • Potential acid generators are used for the purpose of improving the heat resistance and chemical resistance of the insulating layer composition according to the present invention.
  • sulfonium salts include sulfonium salts, benzothiazolium salts, ammonium salts, phosphonium salts, and the like, which are cationic polymerization catalysts that generate an acid by heating.
  • sulfonium salt and benzothiazolium salt are preferable.
  • the form of the insulating layer composition which concerns on this invention is not specifically limited, A solution or a dispersion liquid may be sufficient, and solid form may be sufficient as it.
  • the insulating layer composition according to the invention is suitably used in the form of a solution or a dispersion.
  • the preparation method of the insulating layer composition which concerns on this invention is not specifically limited, although it is preferable to mix each structural component (polymer, a radiation sensitive compound, and other components as needed) of the insulating layer composition which concerns on this invention suitably, What is necessary is just to dissolve or disperse these components in a solvent, and to obtain them as a solution or dispersion. The solvent may also be removed from the obtained solution or dispersion as necessary.
  • the solvent used in the present invention is not particularly limited. Specific examples thereof include alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and tetraethylene glycol; Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol propyl ether, ethylene glycol mono t-butyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol mono Butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol mono Alkylene glycol mono, such as ethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, and tripropylene glycol monoethyl ether Ethers; Diethylene glycol dimethyl ether,
  • Alkylene glycol dialkyl ethers Propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono n-propylether acetate, propylene glycol mono i- Propyl ether acetate, propylene glycol mono n-butyl ether acetate, propylene glycol mono i-butyl ether acetate, propylene glycol mono sec-butyl ether acetate, propylene glycol mono t-butyl Alkylene glycol monoalkyl ether esters such as tere acetate; Ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, cyclohexanone and cyclopentanone; Alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol and
  • solvents may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • the amount of the solvent used is usually in the range of 20 to 10,000 parts by weight, preferably 50 to 5,000 parts by weight, more preferably 100 to 1,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer.
  • the dissolving or dispersing method of each component constituting the insulating layer composition according to the present invention in the solvent may be a conventional method. Specifically, it can be performed using stirring using a stirrer and a magnetic stirrer, a high speed homogenizer, dispulsion, a planetary stirrer, a biaxial stirrer, a ball mill, a roll mill, or the like. In addition, after dissolving or dispersing each component in a solvent, it can also filter, for example using the filter etc. which are about 0.5 micrometer in pore diameter.
  • distributing each component which comprises the radiation sensitive resin composition of this invention in a solvent is 1-70 weight% normally, Preferably it is 5-50 weight%, More preferably, it is 10-40 weight% to be. If solid content concentration exists in this range, dissolution stability, the applicability
  • the coating method of the insulating layer composition is not particularly limited, and the slit coating method, knife coating method, spin coating method, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip
  • a method known in the art such as coating method, spray coating method, screen printing method, gravure printing method, flexographic printing method, offset printing method, inkjet coating method, dispenser printing method, nozzle coating method, capillary coating method, etc. Can be.
  • Formation of the insulating layer 43 is possible by hardening the apply
  • Curing can be performed by a process including, for example, a prebaking step, an exposure step, a developing step and a postbaking step.
  • Prebaking is a process of volatilizing a solvent component in the apply
  • the prebaking method is not particularly limited, and may be, for example, heated in a hot plate or oven, by infrared irradiation, or the like, and preferably by a convection oven.
  • the prebaking can be carried out, for example, for 1 minute to 3 minutes. If the time is less than 1 minute, the solvent component remains and the residual film rate is lowered. If the time exceeds 3 minutes, the residue remains difficult to form a pattern.
  • the active radiation irradiated to the resin film during exposure is not particularly limited as long as it can activate the radiation-sensitive compound and change the alkali solubility of the radiation-sensitive resin composition containing the radiation-sensitive compound.
  • ultraviolet rays such as ultraviolet rays having a single wavelength such as ultraviolet rays, g rays or i rays, KrF excimer laser light and ArF excimer laser light; Particle beams, such as an electron beam, can be used.
  • a conventional method may be used.
  • ultraviolet rays for example, by using a reduced projection exposure apparatus or the like, ultraviolet rays, g rays, i rays, KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, etc.
  • the method of irradiating light rays, such as these through a desired mask pattern, the method of drawing by particle beams, such as an electron beam, etc. can be used.
  • a light ray as active radiation, single wavelength light may be sufficient and mixed wavelength light may be sufficient.
  • the irradiation conditions are appropriately selected depending on the active radiation used, but for example, when using a light having a wavelength of 200 to 450 nm, the irradiation amount is usually in the range of 10 to 1,000 mJ / cm 2 , preferably 50 to 500 mJ / cm 2 , It depends on the time of survey and illumination.
  • an aqueous solution of an alkaline compound (alkali aqueous solution) is usually used as the developing solution.
  • An alkaline compound may be an inorganic compound or an organic compound may be sufficient as it.
  • alkali metal salts, amines and ammonium salts can be used. Specific examples of these compounds include alkali metal salts such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate and sodium metasilicate; ammonia; Primary amines such as ethylamine and n-propylamine; Secondary amines such as diethylamine and di-n-propylamine; Tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine; Quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide and choline; Alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine; Pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undeca
  • aqueous medium of an alkaline aqueous solution water and water-soluble organic solvents, such as methanol and ethanol, can be used.
  • a suitable amount of surfactant or the like may be added to the alkaline aqueous solution.
  • a method of bringing a developing solution into contact with an exposed resin film methods, such as a paddle method, a spray method, and a dipping method, are used, for example.
  • the conditions for development are usually appropriately selected in the range of 0 ° C to 100 ° C, preferably 5 ° C to 55 ° C, more preferably 10 ° C to 30 ° C, and usually 30 to 180 seconds.
  • the insulating layer 43 is formed by curing the resin film developed by the post-baking.
  • the postbaking method is not particularly limited, and may be, for example, heated in a hot plate or an oven, by infrared irradiation, or the like, and preferably by a convection oven.
  • the postbaking can be carried out at a temperature of, for example, 180 ° C to 250 ° C. If the temperature is less than 180 ° C, the elastic modulus is increased to cause cracks during peeling from the carrier substrate, and if it is above 250 ° C, the transmittance is lowered.
  • the postbaking can be carried out, for example, for 20 to 50 minutes. If it is less than 20 minutes, hardening will not be enough and wrinkles will arise in the insulating layer 43 at the time of electrode formation, and if it exceeds 60 minutes, a transmittance
  • forming the electrode pattern layer 40 further includes forming a sensing electrode.
  • the order is not particularly limited, and may be performed in order of the first electrode 41 and the second electrode 42, the insulating layer 43, and the bridge electrode 44, and the bridge electrode 44 and the insulating layer. 43, the first electrode 41 and the second electrode 42 may be performed in this order.
  • the sensing electrode is made of the material described above and may be formed by the same method as the method of forming the protective layer 30.
  • the electrode pattern layer 40 may be formed through a high temperature process of 150 °C to 250 °C.
  • it may be formed by a deposition process of 150 ° C to 250 ° C, or may be formed by room temperature deposition and a heat treatment process of 150 ° C to 250 ° C, but is not limited thereto.
  • the separation layer 20 is peeled off from the carrier substrate 10.
  • a laminate laminated in the order of the separation layer 20, the protective layer 30, the electrode pattern layer 40, and the insulating layer on the carrier substrate 10 can be obtained, and the separation layer 20 Is peeled from the carrier substrate 10, and the said laminated body can be used as a film touch sensor.
  • the method of manufacturing the film touch sensor of the present invention may further include attaching the base film 50 to the upper side of the electrode pattern layer 40 as shown in (d) and (e) of FIG. 4. Specifically, forming an adhesive layer 60 on the electrode pattern layer 40; And attaching the base film 50 on the adhesive layer 60.
  • the peeling process may be performed before or after the attachment of the base film 50.
  • 4 illustrates a case where a peeling process is performed after the attachment of the base film 50.
  • the adhesive layer 60 may be formed of the above-mentioned pressure-sensitive adhesive or adhesive, and may be a slit coating method, a knife coating method, a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, For coating methods such as wire bar coating method, dip coating method, spray coating method, screen printing method, gravure printing method, flexographic printing method, offset printing method, ink jet coating method, dispenser printing method, nozzle coating method, capillary coating method, etc. It may be applied on the electrode pattern layer 40, dried or cured to form.
  • the adhesive layer 60 has the above-mentioned elastic modulus range and peeling force range in view of crack generation suppression of the film touch sensor during the peeling process.
  • the present invention may further include forming a passivation layer 70 on the electrode pattern layer 40, as shown in FIG.
  • the passivation layer 70 may be formed by the same method as the method of forming the protective layer 30 using the aforementioned material.
  • the resin solution (a) was transferred into an autoclave with a stirrer, and reacted for 5 hours at a hydrogen pressure of 4 MPa at a temperature of 150 ° C. for a resin solution (b) containing a hydrogenated resin (99% hydrogen content) (solid content concentration: about 20 %) Was obtained.
  • 100 parts of the resin solution (b) and 1 part of the activated carbon powder were put into an autoclave of a heat resistant agent, and reacted for 3 hours at a temperature of 150 ° C. under a hydrogen pressure of 4 MPa.
  • the reaction solution was filtered through a fluorine resin filter having a pore diameter of 0.2 mu m to separate activated carbon to obtain a resin solution (c).
  • Resin (1) Mw of polyisoprene conversion of resin (1) was 5,500 and Mn was 3,200. In addition, the hydrogenation rate was 99%.
  • the weight average molecular weight (Mw) was measured under the following conditions using the GPC method.
  • HLC-8120GPC manufactured by Tosoh Corporation
  • a flask equipped with a stirrer, a thermometer reflux condenser, a dropping lot, and a nitrogen inlet tube was prepared, while 45 parts by weight of N-benzylmaleimide, 45 parts by weight of methacrylic acid, 10 parts by weight of tricyclodecyl methacrylate, t 4 parts by weight of butylperoxy-2-ethylhexanoate and 40 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter referred to as "PGMEA”) were added, followed by stirring and mixing to prepare a monomer dropping lot, and n-dodecane. 6 parts by weight of thiol and 24 parts by weight of PGMEA were added thereto, followed by stirring and mixing to prepare a lot of chain transfer agent dropwise.
  • N-benzylmaleimide 45 parts by weight of methacrylic acid, 10 parts by weight of tricyclodecyl methacrylate, t 4 parts by weight of butylperoxy-2-
  • a flask equipped with a stirrer, a thermometer reflux condenser, a dropping lot, and a nitrogen inlet tube was prepared, and 300 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was added and heated to 75 ° C while stirring.
  • PGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • EDCPA 3,4-epoxy-8- (acryloyloxy) tricycloyl [5.2.1.02,6] decane
  • AA acrylic acid
  • vinyltoluene 170 parts by weight of PGMEA
  • the solution dissolved in the portion was added dropwise for 5 hours using a dropping lot.
  • Sodium lime glass having a thickness of 700 ⁇ m was used as a carrier substrate, and 50 parts by weight of melamine-based resin and 50 parts by weight of cinnamate-based resin were propylene glycol monomethyl ether on the carrier substrate.
  • the separation layer composition diluted in acetate (Propylene glycol monomethyl ether acetate, PGMEA) was applied to a thickness of 300nm, and dried for 30 minutes at 150 °C to form a separation layer.
  • a protective layer composition (40 parts by weight of a polyfunctional acrylic monomer and 60 parts by weight of an epoxy resin is mixed on the separation layer, and 30 parts by weight and 40 parts by weight of diethylene glycol methylethyl ether (MEDG), PGMEA and 3-methoxybutanol, respectively) Part, to a solvent mixed with 30 parts by weight of the solid content is applied to a thickness of 20 parts by weight) was applied to a thickness of 2 ⁇ m, UV irradiation at 200mJ / cm 2 to perform photocuring, dry curing at 200 °C 30 minutes To form a protective layer.
  • EMG diethylene glycol methylethyl ether
  • ITO was deposited to a thickness of 35 nm at 25 ° C. on the protective layer, and the ITO layer was annealed at 230 ° C. for 30 minutes to form first and second patterns.
  • An insulating layer was formed on the first and second patterns with the compositions of Examples and Comparative Examples.
  • the composition was applied with a spin coater to a thickness of 2 ⁇ m and prebaked at 110 ° C. for 2 minutes in a convection oven. Then, it exposed at 200mj / cm ⁇ 2> (i-ray reference
  • the substrate was post-baked at 200 ° C. for 30 minutes to form an insulating layer.
  • Example 7 made the prebaking temperature into 90 degreeC
  • Example 8 made the postbaking temperature into 170 degreeC.
  • a bridge pattern was formed on the insulating layer with silver, copper, and palladium alloy, and connected to the second pattern through the contact hole of the insulating layer.
  • a passivation layer was formed of a silicon insulating material (SiO 2 ) on the electrode pattern layer.
  • a monomer CEL2021P ((3,4-Epoxycyclohenaxane) methyl 3,4-Epoxy cyclohexylcarboxylate and a NPGDGE (Neo-Pentyl Glycol DiGlycidyl Ether), including a polymerization initiator SP500 and a leveling agent KRM230 on the passivation layer, 1 part by weight
  • a pressure-sensitive adhesive composition comprising 10 parts by weight of 6-hexanediol diacrylate, 5 parts by weight of trimethylol propane triacrylate, 10 parts by weight of adhesion agent KRM0273, and 5 parts by weight of 4-HBVE as a dilution monomer, was used with a 60 ⁇ m TAC film.
  • the adhesive layer was irradiated with ultraviolet light of 10 mW / cm 2 intensity for 100 seconds, and then adhered in an oven at 80 ° C. for 10 minutes. After drying, the mixture was left to room temperature.
  • a 3M # 55 tape (25 mm wide, 10 cm long) was affixed on the film touch sensors of the Examples and Comparative Examples, then cut around the tape width (25 mm) with a cutter. Grasping the tape end and peeling the film touch sensor from the carrier substrate, visually observed whether cracks in the coating film transferred to the tape occurred.
  • soda lime glass having a thickness of 700 ⁇ m was formed on the carrier substrate in the same manner as in Examples and Comparative Examples. Thereafter, additional heating was performed at 230 ° C. for 20 minutes to measure a change in transmittance.
  • soda lime glass having a thickness of 700 ⁇ m was formed on the carrier substrate in the same manner as in Examples and Comparative Examples. Subsequently, it was immersed in propylene glycol monomethyl ether acetate and heated at 100 ° C. for 30 minutes, and then the thickness change before and after the film was measured.
  • soda lime glass having a thickness of 700 ⁇ m was formed on the carrier substrate in the same manner as in Examples and Comparative Examples. Thereafter, ITO sputtering was performed on the insulating layer at a thickness of 1,000 mm 3 to measure the wrinkle state change of the film.
  • soda lime glass having a thickness of 700 ⁇ m was formed on the carrier substrate in the same manner as in Examples and Comparative Examples. Subsequently, after immersion in ITO etching solution (MA-SO 2, Dongwoo Fine Chem) for 10 minutes at 60 ° C., the change in film thickness before and after immersion was measured and expressed as a percentage.
  • ITO etching solution MA-SO 2, Dongwoo Fine Chem
  • the photosensitive resin compositions of Examples and Comparative Examples were respectively applied with a spinner, heated for 125 seconds on a 100 ° C hotplate, and the solvent was volatilized to obtain a thickness of 4.0 ⁇ m.
  • the photosensitive resin composition layer was formed.
  • the exposure part was exposed with an i-line stepper (NSR-205i11D, Nikon Corporation) using a mask having a rectangular pattern opening having a side of 10 m.
  • an i-line stepper NSR-205i11D, Nikon Corporation
  • substrate after exposure was puddle-developed for 40 second at 23 degreeC with the 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and it heated for 30 minutes in 230 degreeC oven, and obtained the hardened film.
  • the substrate was cut vertically and the exposure amount which becomes a 10 micrometer contact hole in each composition was selected as a sensitivity.
  • the film touch sensor of the embodiment was excellent in the crack prevention effect, excellent in the transmittance, heat resistance and solvent resistance of the insulating layer, the film touch sensor of the comparative example can be seen that one or more effects are reduced. have.

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Abstract

본 발명은 필름 터치 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분리층; 상기 분리층 상에 배치된 보호층; 및 상기 보호층 상에 배치되며, 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체의 경화층인 절연층을 구비한 전극 패턴층;을 포함함으로써, 고온 증착 및 어닐링 공정 시 발생할 수 있는 절연층의 주름, 크랙 등의 열 손상을 억제할 수 있고, 캐리어 기판으로부터 분리시의 크랙 발생율을 현저히 줄일 수 있는 필름 터치 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

필름 터치 센서 및 이의 제조 방법
본 발명은 필름 터치 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
터치입력방식이 차세대 입력방식으로 각광받으면서 좀더 다양한 전자기기에 터치입력방식을 도입하려는 시도들이 이루어지고 있으며, 따라서 다양한 환경에 적용할 수 있고 정확한 터치인식이 가능한 터치센서에 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 터치센서의 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 진행중에 있다.
이러한 유연성 디스플레이에 터치입력방식을 적용하기 위해서는 휘어짐 및 복원력이 우수하고 유연성 및 신축성이 뛰어난 터치센서가 요구된다.
이와 같은 유연성 디스플레이 제조를 위한 필름 터치 센서에 관하여 투명 수지 기재 중에 매설된 배선을 포함하는 배선 기판이 제시되고 있다.
캐리어 기판상에 금속 배선을 형성하는 배선형성공정과, 상기 금속 배선을 덮도록 투명 수지 용액을 도포 건조하여 투명 수지 기재를 형성하는 적층 공정 및 상기 캐리어 기판으로부터 투명 수지 기재를 박리시키는 박리 공정을 포함하는 것이다.
이와 같은 제조 방법에서는 박리공정을 원활하게 수행하기 위하여, 실리콘 수지나 불소수지와 같은 유기 박리재, 다이아몬드 라이크 카본(Diamond Like Carbon, DLC) 박막, 산화 지르코늄 박막 등의 무기 박리재를 기판의 표면에 미리 형성시키는 방법을 사용한다. 그러나 무기 박리재를 이용하는 경우, 캐리어 기판으로부터 기재 및 금속 배선을 박리시킬 때, 배선 및 기재의 박리가 원활하게 진행되지 않아 기판 표면에 금속 배선 및 기재의 일부가 잔류하는 문제가 있으며, 박리재로 사용된 유기 물질이 배선 및 기재의 표면에 묻어나오는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 한국등록특허 제1191865호에서 제시되고 있는 방법은, 금속 배선이 매립된 형태의 유연기판을 제조하는 단계에서 빛이나 용매에 의해 제거될 수 있는 희생층, 금속 배선 및 고분자 물질(유연기판)을 캐리어 기판상에 형성시킨 후, 빛이나 용매를 이용하여 희생층을 제거함으로써 금속 배선 및 고분자 물질(유연기판)을 캐리어 기판으로부터 박리시킨다.
하지만, 이와 같은 방법은 대형 사이즈에서의 희생층 제거 공정이 어렵고, 금속 배선이 용매 등 약액에 직접 노출되며, 고온 공정이 불가능하여 다양한 필름 기재를 사용할 수 없는 문제가 있다.
또한, 박리시에 필름 터치 센서에 가해지는 응력에 의해 보호층, 절연층 등이 파손되는 문제도 있다.
본 발명은 전극 패턴층을 피복하는 보호층을 구비한 필름 터치 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 캐리어 기판으로부터의 박리시의 크랙 발생율을 현저히 줄일 수 있는 필름 터치 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 내열성이 우수한 절연층을 구비하여, 고온 증착 및 어닐링 공정 시 발생할 수 있는 열 손상을 억제할 수 있는 필름 터치 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 필름 터치 센서의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 분리층;
상기 분리층 상에 배치된 보호층; 및
상기 보호층 상에 배치되며, 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체의 경화층인 절연층을 구비한 전극 패턴층;을 포함하는 필름 터치 센서:
[화학식 1]
Figure PCTKR2016015105-appb-I000001
(식 중, R1 내지 R4 중 적어도 하나는 -Xn-Y1이고, n은 0 또는 1이고, X는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기 또는 카보닐기이고, Y1은 프로톤성 극성기이며, R1 내지 R4 중 나머지는 수소 또는 -Xn-Y2이고, Y2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 또는 프로톤성 극성기이고, Y2는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있으며, m은 0 내지 2의 정수임)
[화학식 2]
Figure PCTKR2016015105-appb-I000002
(식 중, R5 및 R6은 서로 연결되어 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있는 3원 또는 5원의 헤테로환을 형성하고, k는 0 내지 2의 정수임).
2. 위 1에 있어서, 상기 전극 패턴층은 제1 방향으로 형성된 제1 패턴 및 제2 방향으로 형성된 제2 패턴을 구비한 감지 패턴;
제2 패턴의 이격된 단위 패턴을 연결하는 브릿지 전극; 및
상기 감지 패턴과 브릿지 전극 사이에 개재되는 절연층을 구비하는 필름 터치 센서.
3. 위 1에 있어서, 상기 중합체는 유리전이온도가 100℃ 이상인 필름 터치 센서.
4. 위 1에 있어서, 상기 절연층은 탄성률이 2.8 내지 4.5GPa인 필름 터치 센서.
5. 위 1에 있어서, 상기 절연층은 투과율이 90% 이상인 필름 터치 센서.
6. 위 1에 있어서, 상기 전극 패턴층 상측에 부착된 기재 필름을 더 포함하는 필름 터치 센서.
7. 위 1 내지 6 중 어느 한 항의 필름 터치 센서를 포함하는 화상표시장치.
8. 캐리어 기판 상에 분리층을 형성하는 단계;
상기 분리층 상에 보호층을 형성하는 단계;
상기 보호층 상에 전극 패턴층을 형성하는 단계; 및
상기 분리층을 캐리어 기판으로부터 박리하는 단계;를 포함하며,
상기 전극 패턴층을 형성하는 단계는 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체를 포함하는 절연층 조성물을 도포 및 경화시키는 단계를 포함하는 필름 터치 센서의 제조 방법:
[화학식 1]
Figure PCTKR2016015105-appb-I000003
(식 중, R1 내지 R4 중 적어도 하나는 -Xn-Y1이고, n은 0 또는 1이고, X는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기 또는 카보닐기이고, Y1은 프로톤성 극성기이며, R1 내지 R4 중 나머지는 수소 또는 -Xn-Y2이고, Y2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 또는 프로톤성 극성기이고, Y2는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있으며, m은 0 내지 2의 정수임)
[화학식 2]
Figure PCTKR2016015105-appb-I000004
(식 중, R5 및 R6은 서로 연결되어 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있는 3원 또는 5원의 헤테로환을 형성하고, k는 0 내지 2의 정수임).
9. 위 8에 있어서, 상기 절연층 조성물의 경화는 프리베이크, 노광, 현상 및 포스트베이크를 포함하여 수행되는 필름 터치 센서의 제조 방법.
10. 위 9에 있어서, 상기 프리베이크는 100 내지 120℃로 1분 내지 3분간 수행되는 필름 터치 센서의 제조 방법.
11. 위 9에 있어서, 상기 포스트베이크는 180 내지 250℃로 20분 내지 50분간 수행되는 필름 터치 센서의 제조 방법.
본 발명의 필름 터치 센서는 내열성이 우수한 절연층을 구비하여, 고온 증착 및 어닐링 공정 시 발생할 수 있는 주름, 크랙 등의 열 손상을 억제할 수 있다. 이에 따라, 고온 증착 및 어닐링 공정을 수행하여 보다 낮은 저항을 갖는 전극 패턴층을 구현할 수 있다.
본 발명의 필름 터치 센서는 캐리어 기판으로부터 분리시의 크랙 발생율을 현저히 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 필름 터치 센서의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 필름 터치 센서의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 필름 터치 센서의 제조 방법의 개략적인 공정도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 필름 터치 센서의 제조 방법의 개략적인 공정도이다.
본 발명은 분리층; 상기 분리층 상에 배치된 보호층; 및 상기 보호층 상에 배치되며, 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체의 경화층인 절연층을 구비한 전극 패턴층;을 포함함으로써, 고온 증착 및 어닐링 공정 시 발생할 수 있는 절연층의 주름, 크랙 등의 열 손상을 억제할 수 있고, 캐리어 기판으로부터 분리시의 크랙 발생율을 현저히 줄일 수 있는 필름 터치 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 필름 터치 센서는 분리층, 보호층 및 전극 패턴층을 포함한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 필름 터치 센서의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 터치 센서는 캐리어 기판(10) 상에서 제조 공정이 진행되고, 제조된 적층체를 캐리어 기판(10)으로부터 분리하여 제조되는 것으로서, 분리층(20)은 캐리어 기판(10)과의 분리를 위해 형성되는 층이다.
분리층(20)은 캐리어 기판(10)과의 분리 이후에 제거되지 않고 전극 패턴층(40)을 피복하여 전극 패턴층(40)을 보호하는 층이 된다.
분리층(20)은 고분자 유기막일 수 있으며, 예를 들면 폴리이미드(polyimide)계 고분자, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol)계 고분자, 폴리아믹산(polyamic acid)계 고분자, 폴리아미드(polyamide)계 고분자, 폴리에틸렌(polyethylene)계 고분자, 폴리스타일렌(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 고분자로 제조된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 분리층(20)은 캐리어 기판(10)으로부터 용이하게 박리되며, 박리시에 후술할 보호층(30)으로부터는 박리되지 않도록, 상기 소재 중 캐리어 기판(10)에 대한 박리력이 1N/25mm 이하인 소재로 제조되는 것이 바람직하다.
분리층(20)의 두께는 10 내지 1000nm가 바람직하고, 50 내지 500nm인 것이 보다 바람직하다. 분리층(20)의 두께가 10nm 미만이면 분리층(20) 도포시의 균일성이 떨어져 전극 패턴 형성이 불균일하거나, 국부적으로 박리력이 상승하여 찢겨짐이 발생하거나, 캐리어 기판(10)과 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.
보호층(30)은 분리층(20) 상에 위치하여, 분리층(20)과 마찬가지로 전극 패턴층(40)을 피복하여 전극 패턴층(40)의 오염 및 캐리어 기판(10)으로부터 분리시의 전극 패턴층(40)의 파단을 방지하는 역할을 한다.
보호층(30)으로는 당분야에 공지된 고분자가 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 유기 절연막 소재가 제한없이 사용될 수 있다.
또한, 보호층(30)은 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 보호층(30)은 내열성이 우수하여 열변형 및 열응력에 의한 크랙 발생을 줄일 수 있다. 이에, 고온 증착 및 어닐링 공정을 수행하여 보다 낮은 저항을 갖는 전극 패턴층(40)을 구현할 수 있다. 또한, 내화학성이 우수하여 분리층(20)의 팽윤이나 박리 등을 억제한다.
상기 보호층(30) 상에는 전극 패턴층(40)이 배치된다.
전극 패턴층(40)은 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 패턴층(40)의 센싱 전극 및 패드 전극으로는 전도성 물질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 갈륨징크옥사이드(GZO), 플로린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 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 캡핑층(40)을 구비함으로써 저항 증가를 방지하여 우수한 감도를 유지할 수 있다.
전극 패턴층(40)의 센싱 전극은 터치 위치를 센싱하기 위해 서로 다른 방향인 2방향으로 형성되는데, 각 방향의 전극은 서로 절연되어야 한다. 이를 위해 전극 패턴층(40)은 절연층(43)을 구비하고, 이에 의해 어느 한 방향의 전극은 브릿지 전극을 통해 다른 방향의 전극과 절연을 유지하며 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 절연층(43)은 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체의 경화층이다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2016015105-appb-I000005
(식 중, R1 내지 R4 중 적어도 하나는 -Xn-Y1이고, n은 0 또는 1이고, X는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기 또는 카보닐기이고, Y1은 프로톤성 극성기이며, R1 내지 R4 중 나머지는 수소 또는 -Xn-Y2이고, Y2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 또는 프로톤성 극성기이고, Y2는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있으며, m은 0 내지 2의 정수임)
[화학식 2]
Figure PCTKR2016015105-appb-I000006
(식 중, R5 및 R6은 서로 연결되어 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있는 3원 또는 5원의 헤테로환을 형성하고, k는 0 내지 2의 정수임).
본 명세서에서 헤테로환은 고리형 구조로서 고리 중에 헤테로 원자(N, O, P, S 등)를 1개 이상 갖는 고리를 의미한다.
상기 화학식 2에서, R5와 R6이 형성할 수 있는 3원 헤테로환 구조로서는 예컨대 에폭시 구조 등을 들 수 있다. 또한, R5와 R6이 5원 헤테로환 구조로서는, 예컨대 다이카복실산 무수물 구조〔-C(O)-O-C(O)-〕, 다이카복시이미드 구조〔-C(O)-N-C(O)-〕 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체는 유리전이온도가 높다. 예를 들면 100℃ 이상일 수 있고, 바람직하게는 150℃ 이상, 보다 바람직하게는 200℃ 이상, 가장 바람직하게는 250℃ 이상일 수 있다. 상기와 같이 높은 유리전이온도를 가짐으로써, 이를 포함한 절연층이 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.
또한, 센싱 전극 형성시에 노출될 수 있는 에칭액, 현상액 등 다양한 용제에 대한 내용제성이 우수하다.
본 발명에 따른 절연층(43)은 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체의 경화층으로서, 탄성이 우수하여 캐리어 기판으로부터의 박리시에 발생할 수 있는 크랙을 줄일 수 있다.
절연층(43)의 탄성은 예를 들면 탄성률이 2.8 내지 4.5GPa일 수 있다. 탄성률이 2.8GPa 미만이면 전극 형성시에 절연층(43)에 주름이 발생할 수 있고, 4.5GPa 초과이면 캐리어 기판으로부터 박리시에 크랙이 발생할 수 있다. 상기 범위의 탄성률은 예를 들면 포스트베이크 온도를 180℃ 이상으로 함으로써 얻어질 수 있다. 우수한 수준의 주름 억제 효과와 박리 억제 효과를 동시에 만족시킨다는 측면에서 바람직하게는 3 내지 4.2GPa일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 절연층(43)은 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 180℃ 내지 250℃로 함으로써 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체는 프로톤성 극성기 함유 환상 올레핀계 중합체이다.
본 명세서에 있어서 프로톤성 극성기란, 탄소원자 이외의 원자에 수소원자가 직접 결합된 원자단을 말한다. 여기서, 탄소원자 이외의 원자는, 바람직하게는 주기율표 제15족 및 제16족에 속하는 원자, 보다 바람직하게는 주기율표 제15족 및 제16족의 제 1 및 제 2 주기에 속하는 원자, 더 바람직하게는 산소원자, 질소원자 및 황원자, 특히 바람직하게는 산소원자이다.
프로톤성 극성기의 구체예로서는, 카복실기(하이드록시카보닐기), 설폰산기, 인산기, 하이드록실기 등의 산소원자를 갖는 극성기; 1급 아미노기, 2급 아미노기, 1급 아마이드기, 2급 아마이드기(이미드기) 등의 질소원자를 갖는 극성기; 티올기 등의 황원자를 갖는 극성기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 산소원자를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 카복실기이다.
본 발명에 사용하는 환상 올레핀계 중합체는, 주쇄에 환상 올레핀 단량체 단위의 환상 구조(지환 또는 방향환)를 갖는, 환상 올레핀 단량체의 단독중합체 또는 공중합체이다. 본 발명에 있어서 환상 올레핀이란, 개환 중합가능한 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 환상 구조를 갖는 올레핀 단량체를 말한다.
환상 올레핀계 중합체는 환상 올레핀 단량체 이외의 단량체 단위를 가질 수도 있다. 이러한 환상 올레핀계 중합체의 전체 구조단위 중, 환상 올레핀 단량체 단위의 비율은 통상 30 내지 100중량%, 바람직하게는 50 내지 100중량%, 보다 바람직하게는 70 내지 100중량% 이다.
본 발명에 따른 프로톤성 극성기 함유 환상 올레핀계 중합체에 있어서, 프로톤성 극성기를 갖는 단량체 단위와 그 이외의 단량체 단위의 비율(프로톤성 극성기를 갖는 단량체 단위/그 이외의 단량체 단위)은 중량비로 통상 100/0 내지 10/90, 바람직하게는 90/10 내지 20/80, 보다 바람직하게는 80/20 내지 30/70의 범위이다.
본 발명에 있어서 사용하는 프로톤성 극성기 함유 환상 올레핀계 중합체의 바람직한 제조방법으로서는, 프로톤성 극성기를 갖는 환상 올레핀 단량체를 중합하여, 소망에 따라 수소첨가를 하는 방법을 들 수 있다.
프로톤성 극성기를 갖는 환상 올레핀 단량체의 구체예로서는, 5-하이드록시카보닐바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-메틸-5-하이드록시카보닐바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-카복시메틸-5-하이드록시카보닐바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-엑소-6-엔도-다이하이드록시카보닐바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 8-하이드록시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메틸-8-하이드록시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-엑소-9-엔도-다이하이드록시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔 등의 카복실기를 갖는 환상 올레핀; 5-(4-하이드록시페닐)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-메틸-5-(4-하이드록시페닐)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 8-(4-하이드록시페닐)테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메틸-8-(4-하이드록시페닐)테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔 등의 하이드록시기를 갖는 환상 올레핀 등을 들 수 있고, 이들 중에서도 카복실기를 갖는 환상 올레핀이 바람직하다.
수소첨가는 통상 수소 첨가 촉매를 이용하여 실시된다. 수소첨가 촉매로서는, 예컨대 올레핀 화합물의 수소첨가에 있어서 일반적으로 사용되고 있는 것을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 지글러 타입의 균일계 촉매, 귀금속 착체 촉매, 담지형 귀금속계 촉매 등을 이용할 수 있다. 이들 수소첨가 촉매 중 프로톤성 극성기 등의 작용기를 변성시키는 등의 부반응을 일으키지 않고, 중합체 중의 탄소-탄소 불포화 결합에 선택적으로 수소첨가할 수 있다는 점에서, 로듐, 루테늄 등의 귀금속 착체 촉매가 바람직하고, 전자공여성이 높은 함질소 헤테로환식 카벤 화합물 또는 포스핀류가 배위한 루테늄 촉매가 보다 바람직하다. 한편, 환상 올레핀계 중합체의 수소화율은 바람직하게는 80%이상, 보다 바람직하게는 90% 이상이다.
또한, 본 발명에 따른 프로톤성 극성기 함유 환상 올레핀계 중합체는 프로톤성 극성기를 갖지 않는 환상 올레핀계 중합체에, 공지된 방법에 의해 변성제를 이용하여 프로톤성 극성기를 도입하는 방법에 의해서도 얻을 수 있다. 이 때, 프로톤성 극성기 도입 전후의 중합체에 대하여 수소첨가를 행할 수도 있다.
프로톤성 극성기를 갖지 않는 환상 올레핀계 중합체는 통상적인 방법에 따라 프로톤성 극성기를 갖지 않는 환상 올레핀 단량체, 그리고 필요에 따라 환상 올레핀 단량체 이외의 단량체를 추가로 중합하여 얻은 것일 수 있다. 프로톤성 극성기를 갖지 않는 환상 올레핀 단량체로는 극성기를 갖지 않는 환상 올레핀 단량체, 비프로톤성 극성기를 갖는 환상 올레핀 단량체를 예로 들 수 있다. 환상 올레핀 단량체 이외의 단량체로는 비닐 지환식 탄화수소 단량체, 비닐 방향족 탄화수소단량체, 쇄상 올레핀 등을 들 수 있다.
극성기를 갖지 않는 환상 올레핀 단량체의 구체예로서는, 바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔(관용명: 노보넨), 5-에틸-바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-뷰틸-바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-에틸리덴-바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-메틸리덴-바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-비닐-바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 트라이사이클로[4.3.0.12,5]데카-3,7-다이엔(관용명: 다이사이클로펜타다이엔), 테트라사이클로[8.4.0.111,14.03,7]펜타데카-3,5,7,12,11-펜타엔, 테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]데카-3-엔(관용명: 테트라사이클로도데센), 8-메틸-테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-에틸-테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메틸리덴-테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-에틸리덴-테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-비닐-테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-프로펜일-테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 펜타사이클로[6.5.1.13,6.02,7.09,13]펜타데카-3,10-다이엔, 사이클로펜텐, 사이클로펜타다이엔, 1,4-메타노-1,4,4a,5,10,10a-헥사하이드로안트라센, 8-페닐-테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 테트라사이클로[9.2.1.02,10.03,8]테트라데카-3,5,7,12-테트라엔(「1,4-메타노-1,4,4a,9a-테트라하이드로-9H-플루오렌」이라 한다), 펜타사이클로[7.4.0.13,6.110,13.02,7]펜타데카-4,11-다이엔, 펜타사이클로[9.2.1.14,7.02,10.03,8]펜타데카-5,12-다이엔 등을 들 수 있다. 이들 환상 올레핀 단량체는 각각 단독으로 사용할 수도 있고 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
비프로톤성 극성기의 구체예로서는, 에스터기(알콕시카보닐기 및 아릴옥시카보닐기를 총칭하여 말한다), N-치환 이미드기, 에폭시기, 할로젠원자, 사이아노기, 카보닐옥시카보닐기(다이카복실산의 산무수물 잔기), 알콕시기, 카보닐기, 3급 아미노기, 설폰기, 할로젠원자, 아크릴로일기 등을 들 수 있다. 이들 중, 바람직하게는 에스터기, N-치환 이미드기, 사이아노기 및 할로젠원자이며, 보다 바람직하게는 에스터기 및 N-치환 이미드기이다. 특히, N-치환 이미드기가 바람직하다.
비프로톤성 극성기를 갖는 환상 올레핀 단량체로서는, 이하와 같은 것이 구체적으로 예시된다.
에스터기를 갖는 환상 올레핀으로서는, 예컨대 5-아세톡시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-메톡시카보닐바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-메틸-5-메톡시카보닐바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 8-아세톡시테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메톡시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-에톡시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-n-프로폭시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-아이소프로폭시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-n-뷰톡시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메틸-8-메톡시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메틸-8-에톡시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메틸-8-n-프로폭시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메틸-8-아이소프로폭시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메틸-8-n-뷰톡시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-(2,2,2-트라이플루오로에톡시카보닐)테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메틸-8-(2,2,2-트라이플루오로에톡시카보닐)테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔 등을 들 수 있다.
N-치환 이미드기를 갖는 환상 올레핀으로서는, 예컨대 N-(4-페닐)-(5-노보넨-[0046] 2,3-다이카복시이미드) 등을 들 수 있다.
사이아노기를 갖는 환상 올레핀으로서는, 예컨대 8-사이아노테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메틸-8-사이아노테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 5-사이아노바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔 등을 들 수 있다.
할로젠원자를 갖는 환상 올레핀으로서는, 예컨대 8-클로로테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메틸-8-클로로테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔 등을 들 수 있다.
또한, 상기 비닐 지환식 탄화수소 단량체의 예로서는, 비닐사이클로프로페인, 비닐사이클로뷰테인, 비닐사이클로펜테인, 비닐사이클로헥세인, 비닐사이클로헵테인 등의 비닐사이클로알케인; 3-메틸-1-비닐사이클로헥세인, 4-메틸-1-비닐사이클로헥세인, 1-페닐-2-비닐사이클로프로페인, 1,1-다이페닐-2-비닐사이클로프로페인 등의 치환기를 갖는 비닐사이클로알케인 등을 들 수 있다.
비닐 방향족 탄화수소 단량체의 예로서는, 스타이렌, 1-비닐나프탈렌, 2-비닐나프탈렌, 3-비닐나프탈렌 등의 비닐 방향족류; 3-메틸스타이렌, 4-프로필스타이렌, 4-사이클로헥실스타이렌, 4-도데실스타이렌, 2-에틸-4-벤질스타이렌, 4-(페닐뷰틸)스타이렌 등의 치환기를 갖는 비닐 방향족류; m-다이비닐벤젠, p-다이비닐벤젠, 비스(4-비닐페닐)메테인 등의 다작용 비닐 방향족류 등을 들 수 있다.
쇄상 올레핀의 예로서는, 에틸렌; 프로필렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 3-메틸-1-뷰텐, 3-메틸-1-펜텐, 3-에틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-헥센, 4,4-다이메틸-1-헥센, 4,4-다이메틸-1-펜텐, 4-에틸-1-헥센, 3-에틸-1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센 등의 탄소수 2 내지 20의 α-올레핀; 1,4-헥사다이엔, 4-메틸-1,4-헥사다이엔, 5-메틸-1,4-헥사다이엔, 1,7-옥타다이엔 등의 비공액 다이엔 등을 들 수 있다. 이들 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
본 발명의 환상 올레핀계 중합체는, 이들 각 단량체를 임의로 조합하여 중합함으로써 형성할 수 있다. 또한, 수득된 중합체의 환상 구조가 불포화 결합을 가질 때는 이것을 수소화함으로써 포화의 환상 구조로 하는 것도 가능하다.
상기 각 단량체의 중합 방법은 통상적인 방법을 따르면 좋으며, 예컨대 개환 중합법이나 부가 중합법이 채용된다. 중합 촉매로서는, 예컨대 몰리브덴, 루테늄, 오스뮴 등의 금속 착체가 적합하게 사용된다. 이들 중합 촉매는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 예컨대, 환상 올레핀 단량체의 개환 (공)중합체를 얻는 경우, 중합 촉매의 양은 중합 촉매 중의 금속 화합물:환상 올레핀 단량체의 몰비로 통상 1:100 내지 1:2,000,000, 바람직하게는 1:500 내지 1:1,000,000, 보다 바람직하게는 1:1,000 내지 1:500,000의 범위이다.
프로톤성 극성기를 갖지 않는 환상 올레핀계 중합체에 프로톤성 극성기를 도입하기 위한 변성제로서는, 통상 한 분자내에 반응성의 탄소-탄소 불포화 결합과 프로톤성 극성기를 갖는 화합물이 사용된다. 이러한 화합물의 구체예로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 안겔산, 티글산, 올레산, 엘라이드산, 에루크산, 브라시드산, 말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 이타콘산, 아트로프산, 신남산 등의 불포화 카복실산; 알릴알코올, 메틸비닐메탄올, 크로틸알코올, 메탈릴알코올, 1-페닐에텐-1-올, 2-프로판-1-올, 3-뷰텐-1-올, 3-뷰텐-2-올, 3-메틸-3-뷰텐-1-올, 3-메틸-2-뷰텐-1-올, 2-메틸-3-뷰텐-2-올, 2-메틸-3-뷰텐-1-올, 4-펜텐-1-올, 4-메틸-4-펜텐-1-올, 2-헥센-1-올 등의 불포화 알코올 등을 들 수 있다. 변성 반응은 통상적인 방법에 따르면 좋으며, 통상 라디칼 발생제의 존재 하에서 행해진다. 이들 변성제는 각각 단독으로 이용할 수도 있고 2종 이상을 병용할 수도 있다.
상기 프로톤성 극성기 함유 환상 올레핀계 중합체의 제법에 있어서, 프로톤성 극성기 대신에 그의 전구체를 사용할 수도 있다. 즉, 프로톤성 극성기를 갖는 단량체 대신에 그의 프로톤성 극성기의 전구체를 갖는 단량체를 사용할 수도 있다. 또한, 변성제로서 프로톤성 극성기 대신에 그의 전구체를 갖는 변성제를 사용할 수 있다.
프로톤성 극성기의 전구체는 그 종류에 따라 빛이나 열에 의한 분해, 가수분해 등의 화학 반응에 의해 프로톤성 극성기로 변환된다.
예컨대, 프로톤성 극성기 함유 환상 올레핀계 중합체에서의 프로톤성 극성기를 카복실기로 하는 경우, 프로톤성 극성기의 전구체로서 에스터기를 사용하고, 이어서 적절한 카복실기로 변환하면 좋다.
본 발명에서 사용하는 환상 올레핀계 중합체의 중량평균분자량(Mw)은 통상 1,000 내지 1,000,000, 바람직하게는 5,000 내지 150,000, 보다 바람직하게는 2,000 내지 10,000의 범위이다.
본 발명에서 사용하는 환상 올레핀계 중합체의 분자량 분포는 중량평균분자량/수평균분자량(Mw/Mn)의 비로 통상 4 이하, 바람직하게는 3 이하, 보다 바람직하게는 2.5 이하이다.
본 발명에서 사용하는 환상 올레핀계 중합체의 요오드가는 통상 200 이하, 바람직하게는 50 이하, 보다 바람직하게는 10 이하이다. 환상 올레핀계 중합체의 요오드가가 이 범위에 있으면, 특히 내열형상 유지성이 우수하여 적합하다.
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.
센싱 전극은 제1 방향으로 형성된 제1 패턴(41) 및 제2 방향으로 단위 패턴이 이격되어 형성된 제2 패턴(42), 그리고 제2 패턴의 이격된 단위 패턴을 연결하는 브릿지 패턴(44)을 포함할 수 있다.
절연층(43)은 브릿지 패턴(44)과 제1 패턴(41)의 교차부에만 섬 형상으로 위치할 수도 있고, 브릿지 패턴(44)과 제1 패턴(41)의 교차부를 포함하는 층에 층 형상으로 위치할 수도 있다. 절연층(43)이 층 형상으로 위치하는 경우에는 브릿지 패턴(44)은 절연층(43)에 존재하는 컨택홀(45)을 통해 제2 패턴(42)과 연결될 수 있다.
적층 순서는 특별히 한정되지 않으며, 제1패턴(41)과 제2 패턴(42), 절연층(43) 및 브릿지 패턴(44)의 순으로 적층될 수도 있고, 반대로 브릿지 패턴(44), 절연층(43), 제1 패턴(41)과 제2 패턴(42)의 순으로 적층될 수도 있다.
본 발명의 필름 터치 센서는 상기 전극 패턴층(40) 상측에 부착된 기재 필름(50)을 더 포함할 수 있다.
기재 필름(50)으로는 당 분야에 널리 사용되는 소재로 제조된 투명 필름이 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면, 셀룰로오스 에스테르(예: 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 및 니트로셀룰로오스), 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리-1,4-시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌 1,2-디페녹시에탄-4,4'-디카르복실레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리스티렌(예: 신디오택틱(syndiotactic) 폴리스티렌), 폴리올레핀(예: 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리메틸펜텐), 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르-이미드, 폴리메틸메타아크릴레이트, 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)d], 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]d) 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 필름(50)으로 편광판을 사용할 수도 있다.
편광판은 폴리비닐알콜계 편광자의 일면 또는 양면에 편광자 보호필름이 부착된 것일 수 있다.
또한, 기재 필름(50)으로 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 필름(50)의 광투과율은 바람직하게는 85% 이상이며, 보다 바람직하게는 90% 이상일 수 있다. 또한, 상기 기재 필름(50)은 JIS K7136에 따라 측정되는 전체 헤이즈값이 10% 이하인 것이 바람직하고, 7% 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 기재 필름(50)의 두께는 제한되지 않지만 바람직하게는 30 내지 150㎛이며, 보다 바람직하게는 70 내지 120 ㎛이다.
기재필름(50)은 점접착층(60)을 통해 부착될 수 있다.
점접착층(60)은 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 패턴층(40)과 기재 필름(50) 사이에 패시베이션층(70)을 더 포함할 수 있다.
패시베이션층(70)은 전극 패턴층이 외부환경(수분, 공기 등)에 의해 오염되는 것을 방지하기 위한다.
패시베이션층(70)은 실리콘 산화물과 같은 금속 산화물, 아크릴계 수지를 포함하는 투명한 감광성 수지 조성물, 열경화성 수지 조성물 등을 사용하여 필요한 패턴으로 형성될 수 있다.
패시베이션층(70)은 적절한 두께를 가질 수 있으며, 예를 들면 2,000nm 이하일 수 있다. 따라서, 예를 들면 0 내지 2,000nm일 수 있다.
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.
또한, 본 발명은 필름 터치 센서의 제조 방법을 제공한다.
도 3 및 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 필름 터치 센서의 제조 방법의 개략적인 공정도이다. 이는 후술할 패시베이션층의 형성 및 기재 필름의 부착 단계를 포함하는 경우의 일 구현예로서, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 3 (a)와 같이, 캐리어 기판(10) 상에 분리층(20)을 형성한다.
캐리어 기판(10)으로는 공정 중에 쉽게 휘거나 뒤틀리지 않고 고정될 수 있도록 적정 강도를 제공하며 열이나 화학 처리에 영향이 거의 없는 재료라면 특별한 제한이 없이 사용될 수 있다. 예를 들면 글라스, 석영, 실리콘 웨이퍼, 서스 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 글라스가 사용될 수 있다.
분리층(20)은 전술한 고분자 소재로 형성될 수 있다.
금속 소재로 형성되는 전극 패턴층(40)의 경우 캐리어 기판(10)으로부터의 박리가 어려울 수 있는데, 분리층(20)의 경우 캐리어 기판(10)으로부터 잘 박리되므로, 분리층(20)을 형성하는 경우 캐리어 기판(10)으로부터 박리시에 터치 센서에 가해지는 충격이 적어 전극 패턴층(40) 손상 등의 문제를 줄일 수 있다.
상기 박리시 가해지는 물리적 손상을 최소화한다는 측면에서 바람직하게는 분리층(20)은 캐리어 기판(10)에 대한 박리력이 1N/25mm 이하일 수 있다.
분리층(20)의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 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 방법에 의할 수 있다.
전술한 방법에 의해 분리층(20)을 형성한 이후에, 추가적인 경화 공정을 더 거칠 수 있다.
분리층(20)의 경화 방법은 특별히 한정되지 않고 광경화 또는 열경화에 의하거나, 상기 2가지 방법을 모두 사용 가능하다. 광경화 및 열경화를 모두 수행시 그 순서는 특별히 한정되지 않는다.
다음으로, 도 3 (b)와 같이, 상기 분리층(20) 상에 보호층(30)을 형성한다.
보호층(30)은 전술한 소재로 형성될 수 있으며, 그 형성 방법도 특별히 한정되지 않고 물리적 증착법, 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 방법에 의할 수 있다.
다음으로, 도 3 (c)와 같이, 상기 보호층(30) 상에 전극 패턴층(40)을 형성한다.
전극 패턴층(40)을 형성하는 단계는 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체를 포함하는 절연층 조성물을 도포 및 경화시키는 단계를 포함한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016015105-appb-I000007
(식 중, R1 내지 R4 중 적어도 하나는 -Xn-Y1이고, n은 0 또는 1이고, X는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기 또는 카보닐기이고, Y1은 프로톤성 극성기이며, R1 내지 R4 중 나머지는 수소 또는 -Xn-Y2이고, Y2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 또는 프로톤성 극성기이고, Y2는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있으며, m은 0 내지 2의 정수임)
[화학식 2]
Figure PCTKR2016015105-appb-I000008
(식 중, R5 및 R6은 서로 연결되어 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있는 3원 또는 5원의 헤테로환을 형성하고, k는 0 내지 2의 정수임).
본 발명에 따른 절연층(43)은 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체의 경화층으로서, 탄성이 우수하여 캐리어 기판으로부터의 박리시에 발생할 수 있는 크랙을 줄일 수 있다.
절연층(43)의 탄성은 예를 들면 탄성률이 2.8 내지 4.5GPa일 수 있다. 탄성률이 2.8GPa 미만이면 전극 형성시에 절연층(43)에 주름이 발생할 수 있고, 4.5GPa 초과이면 캐리어 기판으로부터 박리시에 크랙이 발생할 수 있다. 상기 범위의 탄성률은 예를 들면 포스트베이크 온도를 180℃ 이상으로 함으로써 얻어질 수 있다. 우수한 수준의 주름 억제 효과와 박리 억제 효과를 동시에 만족시킨다는 측면에서 바람직하게는 3 내지 4.2GPa일 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체는 유리전이온도가 높다. 예를 들면 100℃ 이상일 수 있고, 바람직하게는 150℃ 이상, 보다 바람직하게는 200℃ 이상, 가장 바람직하게는 250℃ 이상일 수 있다. 상기와 같이 높은 유리전이온도를 가짐으로써, 이를 포함한 절연층이 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.
또한, 센싱 전극 형성시에 노출될 수 있는 에칭액, 현상액 등 다양한 용제에 대한 내용제성이 우수하다.
그리고 절연층(43)은 투과율이 매우 높다. 예를 들면 투과율이 90% 이상일 수 있고, 바람직하게는 95% 이상, 보다 바람직하게는 97% 이상일 수 있다.
절연층 조성물은 상기 중합체 외에 감방사선성 화합물을 더 포함한다.
감방사선성 화합물은 자외선이나 전자선 등의 방사선의 조사에 의해 화학 반응을 야기할 수 있는 화합물이다.
감방사선성 화합물로서는, 예를 들면 아세토페논 화합물, 트라이아릴설포늄 염, 퀴논다이아지드 화합물 등의 아지드 화합물 등을 들 수 있지만, 바람직하게는 아지드 화합물, 특히 바람직하게는 퀴논다이아지드 화합물을 사용할 수 있다.
퀴논다이아지드 화합물로서는, 예를 들면 퀴논다이아지드 설폰산 할라이드와 페놀성 퀴논다이아지드 설폰산 할라이드와 페놀성 하이드록실기를 갖는 화합물의 에스터 화합물을 이용할 수 있다. 퀴논다이아지드 설폰산 할라이드의 구체예로서는, 1,2-나프토퀴논다이아지드-5-설폰산 클로라이드, 1,2-나프토퀴논다이아지드-4-설폰산 클로라이드, 1,2-벤조퀴논다이아지드-5-설폰산 클로라이드 등을 들 수 있다. 페놀성 하이드록실기를 갖는 화합물의 대표예로서는, 1,1,3-트리스(2,5-다이메틸-4-하이드록시페닐)-3-페닐프로페인, 4,4'-[1-[4-[1-[4-하이드록시페닐]-1-메틸에틸]페닐]에틸리덴]비스페놀 등을 들 수 있다. 이들 이외의 페놀성 하이드록실기를 갖는 화합물로서는, 2,3,4-트라이하이드록시벤조페논, 2,3,4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 2-비스(4-하이드록시페닐)프로페인, 트리스(4-하이드록시페닐)메테인, 1,1,1-트리스(4-하이드록시-3-메틸페닐)에테인, 1,1,2,2-테트라키스(4-하이드록시페닐)에테인, 노볼락 수지의 올리고머, 페놀성 하이드록실기를 하나 이상 갖는 화합물과 다이사이클로펜타디엔을 공중합하여 얻어지는 올리고머 등을 들 수 있다.
감방사선성 화합물로서 상기 퀴논다이아지드 화합물 외에, 오늄 염, 할로젠화 유기 화합물, α,α'-비스(설폰일)다이아조메테인계 화합물, α-카보닐-α'-설폰일다이아조메테인계 화합물, 설폰 화합물, 유기산 에스터 화합물, 유기산 아마이드 화합물, 유기산 이미드 화합물 등 공지된 것을 추가로 사용가능하다.
이들 감방사선성 화합물은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
감방사선성 화합물의 사용량은 예를 들면 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체 100중량부에 대하여 1 내지 100중량부, 바람직하게는 5 내지 50중량부, 보다 바람직하게는 10 내지 40중량부의 범위이다. 감방사선성 화합물의 사용량이 이 범위에 있으면, 기판 상에 형성시킨 수지막을 패턴화할 때에, 방사선 조사부와 방사선 미조사부의 현상액에 대한 용해도차가 커지고, 현상에 의한 패턴화가 용이하고, 또한 방사선 감도도 높아져 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 절연층 조성물에는 본 발명의 원하는 효과의 발현이 저해되지 않는 범위이면, 소망에 따라 환상 올레핀계 중합체 이외의 수지 성분이나, 가교제, 기타 배합제 등의 기타 성분을 포함할 수도 있다.
환상 올레핀계 중합체 이외의 수지 성분으로서는, 예컨대 스타이렌계 수지, 염화비닐계 수지, 아크릴계 수지, 폴리페닐렌에터 수지, 폴리아릴렌설파이드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리에터설폰 수지, 폴리설폰 수지, 폴리이미드 수지, 고무, 엘라스토머 등을 들 수 있다.
가교제로서는 환상 올레핀계 중합체와 반응할 수 있는 작용기를 분자내에 2개 이상, 바람직하게는 3개 이상 갖는 것이 사용된다. 가교제가 갖는 작용기는 환상 올레핀계 중합체 중의 작용기나 불포화 결합 등과 반응할 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 환상 올레핀계 중합체가 프로톤성 극성기를 갖는 경우, 이 극성기와 반응할 수 있는 바람직한 작용기로서는, 예컨대 아미노기, 카복실기, 하이드록실기, 에폭시기, 아이소사이아네이트기 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 아미노기, 에폭시기 및 아이소사이아네이트기이며, 더욱 바람직하게는 에폭시기이다.
이러한 가교제의 구체예로서는, 헥사메틸렌다이아민 등의 지방족 폴리아민류; 4,4'-다이아미노다이페닐에터, 다이아미노다이페닐설폰 등의 방향족 폴리아민류; 2,6-비스(4'-아지드벤잘)사이클로헥산온, 4,4'-다이아지도다이페닐설폰 등의 아지드류; 나일론, 폴리헥사메틸렌다이아민테레프탈아미드, 폴리헥사메틸렌아이소프탈아마이드 등의 폴리아마이드류; N,N,N',N',N",N"-(헥사알콕시메틸)멜라민 등의 멜라민류; N,N',N",N"'-(테트라알콕시메틸)글라이콜라우릴 등의 클라이콜라우릴류; 에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트 등의 아크릴레이트 화합물; 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트계 폴리아이소사이아네이트, 아이소포론다이아이소사이아네이트계 폴리아이소사이아네이트, 톨릴렌다이이소사이아네이트계 폴리아이소사이아네이트, 수첨 다이페닐메테인다이아이소사이아네이트 등의 아이소사이아네이트계 화합물; 1,4-다이-(하이드록시메틸)사이클로헥세인, 1,4-다이-(하이드록시메틸)노보네인; 1,3,4-트라이하이드록시사이클로헥세인; 각종 다작용 에폭시 화합물 등을 들 수 있다.
다작용 에폭시 화합물의 추가의 구체적인 예로서는, 에폭시기를 2개 이상, 바람직하게는 에폭시기를 3개 이상 갖는 에폭시 화합물로서, 지환식 구조를 갖는 것, 크레졸 노볼락 골격을 갖는 것, 페놀 노보락 골격을 갖는 것, 비스페놀 A 골격을 갖는 것, 나프탈렌 골격을 갖는 것 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 환상 올레핀계 중합체와의 상용성이 양호하기 때문에 특히 지환식 구조를 갖고, 또한 에폭시기를 2개 이상, 보다 바람직하게는 3개 이상 갖는 다작용 에폭시 화합물이 바람직하다.
가교제로서는 그 중에서도 다작용 에폭시 화합물이 적합하다. 그의 구체예로서는, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 폴리페놀형 에폭시 수지, 환상 지방족 에폭시 수지, 지방족 글라이시딜 에터, 에폭시 아크릴레이트 중합체 등을 들 수 있다.
가교제의 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 통상 100 내지 100,000, 바람직하게는 500 내지 50,000, 보다 바람직하게는 1,000 내지 10,000이다. 가교제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
기타 배합제로서는, 예컨대 증감제, 계면활성제, 잠재적 산 발생제, 대전방지제, 산화방지제, 접착 조제, 소포제, 안료, 염료 등을 들 수 있다.
증감제의 구체예로서는, 예컨대 2H-피리드-(3,2-b)-1,4-옥사진-3(4H)-온류, 10H-피리드-(3,2-b)-1,4-벤조티아진류, 우라졸류, 하이단토인류, 바비투르산류, 글라이신 무수물류, 1-하이드록시벤조트라이아졸류, 알록산류, 말레이미드류 등을 바람직하게 들 수 있다.
계면활성제는 스트리에이션(striation)(도포 줄 자국)의 방지, 현상성의 향상 등의 목적으로 사용된다. 그 구체예로서는 폴리옥시에틸렌라우릴에터, 폴리옥시에틸렌스테아릴에터, 폴리옥시에틸렌올레인에터 등의 폴리옥시에틸렌알킬에터류; 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에터, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에터 등의 폴리옥시에틸렌아릴에터류; 폴리옥시에틸렌다이라우레이트, 폴리옥시에틸렌다이스테아레이트 등의 폴리옥시에틸렌다이알킬에스터류 등의 비이온계 계면활성제; 불소계 계면활성제; 실리콘계 계면활성제; 메타크릴산 공중합체계 계면활성제; 아크릴산 공중합체계 계면활성제 등을 들 수 있다.
잠재적 산 발생제는, 본 발명에 따른 절연층 조성물의 내열성 및 내약품성을 향상시킬 목적으로 사용된다.
그의 구체예로서는 가열에 의해 산을 발생하는 양이온 중합 촉매인, 설포늄 염, 벤조티아졸륨 염, 암모늄 염, 포스포늄 염 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 설포늄 염 및 벤조티아졸륨 염이 바람직하다.
기타 상기 배합제로서는 공지된 것이 임의로 사용된다.
본 발명에 따른 절연층 조성물의 형태는 특별히 한정되지 않고, 용액 또는 분산액이어도 좋고, 고체상이어도 좋다. 본 발명에 따른 절연층 조성물은 용액 또는 분산액의 형태로 사용하는 것이 적합하다.
본 발명에 따른 절연층 조성물의 조제 방법은 특별히 한정되지 않고, 본 발명에 따른 절연층 조성물의 각 구성 성분(중합체 및 감방사선성 화합물, 또한 소망에 따라 기타 성분)을 혼합하면 바람직하지만, 적합하게는 이들 성분을 용매에 용해 또는 분산시켜 용액 또는 분산액으로서 수득하면 좋다. 수득된 용액 또는 분산액으로부터 필요에 따라 용매를 제거할 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 용매는 특별히 한정되지 않는다. 그 구체예로서는, 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 다이에틸렌글라이콜, 트라이에틸렌글라이콜, 테트라에틸렌글라이콜 등의 알킬렌글라이콜류; 에틸렌글라이콜모노에틸에터, 에틸렌글라이콜프로필에터, 에틸렌글라이콜모노t-뷰틸에터, 프로필렌글라이콜에틸에터, 프로필렌글라이콜모노프로필에터, 프로필렌글라이콜모노뷰틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 다이프로필렌글라이콜모노메틸에터, 다이프로필렌글라이콜모노메틸에터, 다이프로필렌글라이콜모노에틸에터, 트라이에틸렌글라이콜모노메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 트라이프로필렌글라이콜모노메틸에터, 트라이프로필렌글라이콜모노에틸에터 등의 알킬렌글라이콜모노에터류; 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 다이에틸렌글라이콜다이에틸에터, 다이에틸렌글라이콜에틸메틸에터, 다이프로필렌글라이콜다이메틸에터, 다이프로필렌글라이콜다이에틸에터, 다이프로필렌글라이콜에틸메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜다이에틸에터, 트라이에틸렌글라이콜에틸메틸에터, 트라이프로필렌글라이콜에틸메틸에터 등의 알킬렌글라이콜다이알킬에터류; 프로필렌글라이콜모노메틸에터 아세테이트, 다이프로필렌글라이콜모노메틸에터 아세테이트, 프로필렌글라이콜모노에틸에터 아세테이트, 프로필렌글라이콜모노n-프로필에터 아세테이트, 프로필렌글라이콜모노i-프로필에터 아세테이트, 프로필렌글라이콜모노n-뷰틸에터 아세테이트, 프로필렌글라이콜모노i-뷰틸에터 아세테이트, 프로필렌글라이콜모노sec-뷰틸에터 아세테이트, 프로필렌글라이콜모노t-뷰틸에터 아세테이트 등의 알킬렌글라이콜모노알킬에터에스터류; 메틸에틸케톤, 사이클로헥산온, 2-헵탄온, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온, 사이클로헥산온, 사이클로펜탄온 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 뷰탄올, 3-메톡시-3-메틸뷰탄올 등의 알코올류; 테트라하이드로퓨란, 다이옥세인 등의 환상에터류; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 셀로솔브에스터류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 아세트산에틸, 아세트산뷰틸, 락트산에틸, 2-하이드록시-2-메틸프로피온산메틸, 2-하이드록시-2-메틸프로피온산에틸, 에톡시아세트산에틸, 하이드록시아세트산에틸, 2-하이드록시-3-메틸뷰테인산메틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, γ-뷰티로락톤 등의 에스터류; N-메틸폼아마이드, N,N-다이메틸폼아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, N-메틸아세토아마이드, N,N-다이메틸아세토아마이드 등의 아마이드류; 다이메틸설폭사이드 등의 설폭사이드류 등을 들 수 있다.
이들 용매는 각각 단독으로 이용할 수도 있고 또는 2종 이상을 병용할 수도 있다. 용매의 사용량은 중합체 100중량부에 대하여 통상 20 내지 10,000중량부, 바람직하게는 50 내지 5,000중량부, 보다 바람직하게는 100 내지 1,000중량부의 범위이다.
본 발명에 따른 절연층 조성물을 구성하는 각 성분의 용매에 대한 용해 또는 분산 방법은 통상적인 방법을 따르면 좋다. 구체적으로는, 교반자와 마그네틱 스터러를 이용한 교반, 고속 균질화기, 디스펄젼, 유성교반기, 2축 교반기, 볼 밀, 롤 밀 등을 사용하여 행할 수 있다. 또한, 각 성분을 용매에 용해 또는 분산시킨 후에, 예컨대 구멍 직경이 0.5㎛ 정도인 필터 등을 이용하여 여과할 수도 있다.
본 발명의 감방사선성 수지 조성물을 구성하는 각 성분을 용매에 용해 또는 분산시킬 때의 고형분 농도는 통상 1 내지 70중량%, 바람직하게는 5 내지 50중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 40중량%이다. 고형분 농도가 이 범위에 있으면, 용해 안정성, 기판 상에 대한 도포성이나 형성되는 수지막의 막 두께 균일성, 평탄성 등이 고도로 균형있게 될 수 있다.
절연층 조성물의 도포 방법은 특별히 한정되지 않고, 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 방법에 의할 수 있다.
도포된 절연층 조성물을 경화시킴으로써 절연층(43)의 형성이 가능하다.
경화는 예를 들면 프리베이크 단계, 노광 단계, 현상 단계 및 포스트베이크 단계를 포함하는 공정에 의해 수행 가능하다.
프리베이크는 도포된 절연층 조성물 중 용매 성분을 휘발시켜 수지막을 형성하는 공정이다.
프리베이크 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 핫 플레이트나 오븐 내에서 가열하거나, 적외선 조사 등에 의할 수 있고, 바람직하게는 컨벡션 오븐에 의할 수 있다.
프리베이크는 예를 들면 100℃ 내지 120℃의 온도로 수행될 수 있다. 온도가 100℃ 미만이면 용매 성분이 남아서 코팅 불량을 발생시킬 수 있고, 120℃ 초과이면 감도가 저하되거나, 절연층의 투과도가 저하될 수 있다.
프리베이크는 예를 들면 1분 내지 3분간 수행될 수 있다. 시간이 1분 미만이면 용매 성분이 남아서 잔막율이 저하되고, 3분이 초과되면 잔사가 남아 패턴 형성이 곤란하다.
노광시에 수지막에 조사되는 활성 방사선으로서는, 감방사선성 화합물을 활성화시키고, 감방사선성 화합물을 포함하는 감방사선성 수지 조성물의 알칼리 가용성을 변화시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 자외선, g선이나 i선 등의 단일파장의 자외선, KrF 엑시머레이저 광, ArF 엑시머레이저 광 등의 광선; 전자선과 같은 입자선 등을 이용할 수 있다. 이들 활성 방사선을 선택적으로 수지막 상에 조사하여 잠상 패턴을 형성하기 위해서는 통상적인 방법을 따르면 좋으며, 예컨대 축소 투영 노광 장치 등에 의해, 자외선, g선, i선, KrF 엑시머레이저 광, ArF 엑시머레이저 광 등의 광선을 원하는 마스크 패턴을 통해서 조사하는 방법, 전자선 등의 입자선에 의해 묘획하는 방법 등을 이용할 수 있다. 활성 방사선으로서 광선을 이용하는 경우는, 단일 파장광이어도 좋고, 혼합 파장광이어도 좋다.
조사 조건은 사용하는 활성 방사선에 따라 적절히 선택되지만, 예컨대 파장 200 내지 450㎚의 광선을 사용하는 경우, 조사량은 통상 10 내지 1,000mJ/cm2, 바람직하게는 50 내지 500mJ/cm2의 범위이며, 조사 시간과 조도에 따라 결정된다.
현상 단계에서는 통상 알칼리성 화합물의 수성 용액(알칼리 수성 용액)이 현상액으로서 사용된다.
알칼리성 화합물은, 무기 화합물일 수도 있고 유기 화합물일 수도 있다. 알칼리성 화합물로서는, 예컨대 알칼리 금속염, 아민, 암모늄염을 사용할 수 있다. 이들 화합물의 구체예로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨 등의 알칼리 금속염; 암모니아; 에틸아민, n-프로필아민 등의 1급 아민; 다이에틸아민, 다이-n-프로필아민 등의 2급 아민; 트라이에틸아민, 메틸다이에틸아민 등의 3급 아민; 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드, 테트라뷰틸암모늄하이드록사이드, 콜린 등의 4급 암모늄염; 다이메틸에탄올아민, 트라이에탄올아민 등의 알코올아민; 피롤, 피페리딘, 1,8-다이아자바이사이클로[5.4.0]운데카-7-엔, 1,5-다이아자바이사이클로[4.3.0]노나-5-엔, N-메틸피롤리돈 등의 환상 아민류 등을 들 수 있다. 이들 알칼리성 화합물은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
알칼리 수성 용액의 수성 매체로서는, 물이나, 메탄올, 에탄올 등의 수용성 유기 용매를 사용할 수 있다. 알칼리 수성 용액에는 계면활성제 등을 적당량 첨가할 수도 있다.
노광된 수지막에 현상액을 접촉시키는 방법으로서는, 예컨대 패들법, 스프레이법, 딥핑법 등의 방법이 사용된다. 현상의 조건은 통상 0℃ 내지 100℃, 바람직하게는 5℃ 내지 55℃, 보다 바람직하게는 10℃ 내지 30℃의 범위에서, 통상 30 내지 180초간의 범위에서 적절히 선택된다.
이후, 포스트베이크에 의해 현상된 수지막을 경화시킴으로써 절연층(43)을 형성한다.
포스트베이크 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 핫 플레이트나 오븐 내에서 가열하거나, 적외선 조사 등에 의할 수 있고, 바람직하게는 컨벡션 오븐에 의할 수 있다.
포스트베이크는 예를 들면 180℃ 내지 250℃의 온도로 수행될 수 있다. 온도가 180℃ 미만이면 탄성율이 상승되어 캐리어 기판으로부터 박리시에 크렉을 유발하고 하고, 250℃ 초과이면 투과율이 저하된다.
포스트베이크는 예를 들면 20분 내지 50분간 수행될 수 있다. 20분 미만이면 경화가 충분하지 않아서 전극 형성시에 절연층(43)에 주름이 발생하고, 60분을 초과이면 투과율이 저하된다.
보다 구체적으로, 전극 패턴층(40)을 형성하는 단계는 센싱 전극을 형성하는 단계를 더 포함한다.
그 순서는 구체적으로 한정되지 않으며, 제1 전극(41) 및 제2 전극(42), 절연층(43) 및 브릿지 전극(44)의 순으로 수행될 수도 있고, 브릿지 전극(44), 절연층(43), 제1 전극(41) 및 제2 전극(42)의 순으로 수행될 수도 있다.
센싱 전극은 전술한 소재로, 보호층(30)의 형성 방법과 동일한 방법으로 형성 가능하다.
전극 패턴층(40)이 낮은 저항을 갖도록 한다는 측면에서 바람직하게는 전극 패턴층(40)은 150℃ 내지 250℃의 고온 공정을 거쳐 형성될 수 있다. 구체적인 예를 들면 150℃ 내지 250℃의 증착 공정으로 형성되거나, 상온 증착 및 150℃ 내지 250℃의 열처리 공정으로 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 도 4 (f)와 같이, 상기 분리층(20)을 캐리어 기판(10)으로부터 박리한다.
전술한 공정을 거치면 캐리어 기판(10) 상에 분리층(20), 보호층(30), 전극 패턴층(40) 및 절연층의 순으로 적층된 적층체가 얻어질 수 있고, 분리층(20)을 캐리어 기판(10)으로부터 박리하여, 상기 적층체를 필름 터치 센서로 사용할 수 있다.
본 발명의 필름 터치 센서의 제조 방법은 도 4 (d), (e)와 같이, 상기 전극 패턴층(40) 상측에 기재 필름(50)을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 전극 패턴층(40) 상에 점접착층(60)을 형성하는 단계; 및 상기 점접착층(60) 상에 기재 필름(50)을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 박리 공정은 기재 필름(50)의 부착 이전 또는 부착 이후에 수행될 수 있다. 도 4는 기재 필름(50)의 부착 이후에 박리 공정이 진행되는 경우를 예시한 것이다.
점접착층(60)은 전술한 점착제 또는 접착제로 형성될 수 있는 것으로서, 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 도포 방법에 의해 전극 패턴층(40) 상에 도포되고, 건조 또는 경화되어 형성될 수 있다.
점접착층(60)은 전술한 탄성률 범위 및 박리력 범위를 가지는 것이 상기 박리 공정시에 필름 터치 센서의 크랙 발생 억제 측면에서 바람직하다.
또한, 본 발명은 도 3(c)와 같이, 상기 전극 패턴층(40) 상에 패시베이션층(70)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
패시베이션층(70)은 전술한 소재로 보호층(30)의 형성 방법과 동일한 방법으로 형성 가능하다.
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
8-하이드록시카보닐테트라사이클로도데센 60부, N-페닐-(5-노보넨-2,3-다이카복시이미드) 40부, 1-헥센 1.3부, (1,3-다이메틸이미다졸리딘-2-일리덴)(트라이사이클로헥실포스핀)벤질리덴루테늄 다이클로라이드 0.05부 및 테트라하이드로퓨란 400부를 질소 치환한 유리제 내압 반응기에 투입하고, 교반하면서 70℃에서 2시간 반응시켜수지 용액(a)(고형분 농도: 약 20%)을 수득했다. 이 수지 용액(a)을 교반기 부착 오토클레이브내로 옮기고, 수소압력 4MPa, 온도 150℃에서 5시간 반응시켜 수소 첨가된 수지(수소 첨가율 99%)를 포함하는 수지 용액(b)(고형분 농도: 약 20%)을 수득했다. 다음으로, 수지 용액(b) 100부 및 활성탄 분말 1부를 내열제의 오토클레이브내로 넣고, 수소압력 4MPa 하에 온도 150℃에서 3시간 반응시켰다. 반응 종료후, 반응액을 구멍직경 0.2㎛의 불소 수지제 필터로 여과하여 활성탄을 분리함으로써 수지 용액(c)을 수득했다. 이 때, 용액은 순조롭게 여과되었다. 이어서, 수지 용액(c)을 에틸알콜 중에 가했다. 생성된 조각을 건조시켜 수지(1)를 수득했다. 수지(1)의 폴리아이소프렌 환산의 Mw는 5,500, Mn은 3,200이었다. 또한, 수소 첨가율은 99%였다.
중량평균분자량(Mw) 측정에 대해서는 GPC법을 이용하여 이하의 조건으로 행하였다.
장치: HLC-8120GPC(도소㈜ 제조)
칼럼: TSK-GELG4000HXL + TSK-GELG2000HXL(직렬 접속)
칼럼 온도: 40 ℃
이동상 용매: 테트라히드로퓨란
유속: 1.0 ㎖/분
주입량: 50 ㎕
검출기: RI
측정 시료 농도: 0.6 질량%(용매 = 테트라히드로퓨란)
교정용 표준 물질: TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40, F-4, F-1, A-2500, A-500(도소㈜ 제조)
합성예 2
8-메틸-8-메톡시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔 100부, 1-헥센 1.3부, 1,3-다이메틸이미다졸린-2-일리덴(트라이사이클로헥실포스핀)벤질리덴루테늄 다이클로라이드 0.05부 및 사이클로헥세인 400부를 질소 치환한 유리제 내압 반응기에 투입하였다. 이 혼합물을 합성예 1과 같은 방법으로 중합 반응 및 수소첨가 반응을 수행하여 수지(A)를 수득했다. 수지(A)의 Mw는 5,300, Mn은 3,200이었다. 또한, 수소 첨가율은 99%였다. 다음으로, 상기에서 얻은 수지(A) 100부, N-메틸피롤리돈 100부, 프로필렌글라이콜 500부, 85% 수산화칼륨 84.5부를 반응기에 투입하였다. 이 혼합물을 4.5시간 동안 190℃에서 가열 교반했다. 수득된 반응액을 대량의 물, 테트라하이드로퓨란 및 염산의 혼합 용액에 부어 가수 분해물을 응고시켰다. 응고 폴리머를 수세, 건조하여 가수분해된 수지(2)를 수득했다. 수지(2)의 가수 분해율은 95%였다.
합성예 3
5-(2-하이드록시에톡시카보닐)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔 100부, 1-헥센 1.3부, 1,3-다이메틸이미다졸리딘-2-일리덴(트라이사이클로헥실포스핀)벤질리덴루테늄 다이클로라이드 0.05부 및 테트라하이드로퓨란 400부를 질소 치환한 유리제 내압 반응기에 투입하였다. 이 혼합물을 합성예 1과 같은 방법으로 중합 반응 및 수소첨가반응을 수행하여 수지(3)를 수득했다. 수지(3)의 Mw는 5,500, Mn은 3,300이었다. 또한, 수소 첨가율은 99%였다.
합성예 4
8-에틸리덴-테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]데카-3-엔 100부, 1-헥센 1.3부, 1,3-다이메틸이미다졸리딘-2-일리덴(트라이사이클로헥실포스핀)벤질리덴루테늄 다이클로라이드 0.05부 및 사이클로헥세인 400부를 질소 치환한 유리제 내압 반응기에 투입하였다. 이 혼합물을 합성예 1과 같은 방법으로 중합 반응 및 수소첨가 반응을 하여 수지(B)를 수득했다. 수지(B)의 Mw는 5,500, Mn은 3,200이었다. 또한, 수소 첨가율은 99%였다.
합성예 5
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크를 준비하고, 한편, N-벤질말레이미드 45 중량부, 메타크릴산 45 중량부, 트리사이클로데실 메타크릴레이트 10 중량부, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 4 중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(이하, "PGMEA"라 함) 40 중량부를 투입후, 교반 혼합하여 모노머 적하 로트를 준비하고, n-도데칸티올 6 중량부, PGMEA 24 중량부를 넣고 교반 혼합하여 연쇄 이동제 적하 로트를 준비했다.
이후 플라스크에 PGMEA 395 중량부를 도입하고 플라스크 내 분위기를 공기에서 질소로 한 후 교반하면서 플라스크의 온도를 90℃까지 승온했다. 이어서 모노머 및 연쇄 이동제를 적하 로트로부터 적하를 개시했다. 적하는, 90℃를 유지하면서, 각각 2h 동안 진행하고 1h 후에 110℃ 승온하여 3h 유지한 뒤, 가스 도입관을 도입시켜, 산소/질소=5/95 (v/v)혼합 가스의 버블링을 개시했다. 이어서, 글리시딜메타크릴레이트 10 중량부, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 0.4 중량부, 트리에틸아민 0.8 중량부를 플라스크내에 투입하여 110℃에서 8시간 반응을 계속하고, 그후 실온까지 냉각하면서 고형분 29.1 중량%, 중량평균분자량 32,000 산가가 114㎎KOH/g인 반응성 알칼리 가용성 수지를 얻었다.
합성예 6
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크를 준비하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 300 중량부를 투입 후 교반 하면서 75℃까지 가열한다. 플라스크에 3, 4-에폭시-8-(아크릴로일옥시)트리시클로일[5.2.1.02,6]데칸(EDCPA) 62.5중량부, 아크릴산(AA) 15.1 중량부, 비닐톨루엔 22.4 중량부를 PGMEA 170 중량부에 녹인 용액을 적하 로트를 이용하여 5시간 동안 적하시켰다.
한편, 중합개시제 아조비스이소부티로니트릴 30 중량부를 PGMEA 200 중량부에 용해시킨 용액을 별도의 적하 로트를 이용하여 5시간에 걸쳐서 적하시켰다. 중합개시제의 적하가 완료된 후에, 약 4시간 동안 온도를 유지하면서 그 후 실온까지 냉각하면서 고형분 37.6 중량%, 중량평균분자량 10740, 산가 111㎎KOH/g인 비반응성 알칼리 가용성 수지를 얻었다.
실시예 및 비교예
(1) 절연층 조성물
하기 표 1에 기재된 성분을 표기된 함량(중량부)대로 혼합한 후, 전체 고형분이 23중량%가 되도록 용매로 희석하고 교반하여 절연층 조성물을 제조하였다.
Figure PCTKR2016015105-appb-T000001
(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 200mj/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.
다만, 실시예 7은 프리베이크 온도를 90℃로 하였고, 실시예 8은 포스트베이크 온도를 170℃로 하였다.
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
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. 상기 절연층의 파장 550 nm에서의 광의 투과율을 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조, U3210)를 이용하여 측정하였다.
2. 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.
3. 크랙 평가
실시예 및 비교예의 필름 터치 센서 상에 3M #55 테이프(폭 25mm, 길이 10cm)를 붙인 다음, 테이프 폭(25mm) 주위를 커터로 절단하였다. 상기 테이프 끝단을 잡고 필름 터치 센서를 캐리어 기판으로부터 박리하여, 테이프에 전사된 도막의 크랙 발생 여부를 눈으로 관측하였다
○：Crack이 없는 상태
X: Crack이 발생한 상태
4. 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.
○: 3ΔT% 이하
△: 4~8ΔT%
X: 9ΔT% 이상
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% 초과
△: 95%~98%
X: 95% 미만
6. 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
7. 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.
○：98% 초과
△: 95%~98%
X: 95% 미만
8. 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.
Figure PCTKR2016015105-appb-T000002
상기 표 2를 참조하면, 실시예의 필름 터치 센서는 크랙 방지 효과가 우수하고, 절연층의 투과율, 내열성 및 내용제성 등이 우수하였으나, 비교예의 필름 터치 센서는 1개 이상의 효과가 저하된 것을 확인할 수 있다.
[부호의 설명]
10: 캐리어 기판 20: 분리층
30: 보호층 40: 전극 패턴층
41: 제1 패턴 42: 제2 패턴
43: 절연층 44: 브릿지 전극
45: 컨택홀 50: 기재 필름
60: 점접착층 70: 패시베이션층

Claims (11)

  1. 분리층;
    상기 분리층 상에 배치된 보호층; 및
    상기 보호층 상에 배치되며, 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체의 경화층인 절연층을 구비한 전극 패턴층;을 포함하는 필름 터치 센서:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2016015105-appb-I000009
    (식 중, R1 내지 R4 중 적어도 하나는 -Xn-Y1이고, n은 0 또는 1이고, X는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기 또는 카보닐기이고, Y1은 프로톤성 극성기이며, R1 내지 R4 중 나머지는 수소 또는 -Xn-Y2이고, Y2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 또는 프로톤성 극성기이고, Y2는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있으며, m은 0 내지 2의 정수임)
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2016015105-appb-I000010
    (식 중, R5 및 R6은 서로 연결되어 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있는 3원 또는 5원의 헤테로환을 형성하고, k는 0 내지 2의 정수임).
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전극 패턴층은 제1 방향으로 형성된 제1 패턴 및 제2 방향으로 형성된 제2 패턴을 구비한 감지 패턴;
    제2 패턴의 이격된 단위 패턴을 연결하는 브릿지 전극; 및
    상기 감지 패턴과 브릿지 전극 사이에 개재되는 절연층을 구비하는 필름 터치 센서.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 중합체는 유리전이온도가 100℃ 이상인 필름 터치 센서.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 절연층은 탄성률이 2.8 내지 4.5GPa인 필름 터치 센서.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 절연층은 투과율이 90% 이상인 필름 터치 센서.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 전극 패턴층 상측에 부착된 기재 필름을 더 포함하는 필름 터치 센서.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 필름 터치 센서를 포함하는 화상표시장치.
  8. 캐리어 기판 상에 분리층을 형성하는 단계;
    상기 분리층 상에 보호층을 형성하는 단계;
    상기 보호층 상에 전극 패턴층을 형성하는 단계; 및
    상기 분리층을 캐리어 기판으로부터 박리하는 단계;를 포함하며,
    상기 전극 패턴층을 형성하는 단계는 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체를 포함하는 절연층 조성물을 도포 및 경화시키는 단계를 포함하는 필름 터치 센서의 제조 방법:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2016015105-appb-I000011
    (식 중, R1 내지 R4 중 적어도 하나는 -Xn-Y1이고, n은 0 또는 1이고, X는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기 또는 카보닐기이고, Y1은 프로톤성 극성기이며, R1 내지 R4 중 나머지는 수소 또는 -Xn-Y2이고, Y2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 또는 프로톤성 극성기이고, Y2는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있으며, m은 0 내지 2의 정수임)
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2016015105-appb-I000012
    (식 중, R5 및 R6은 서로 연결되어 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있는 3원 또는 5원의 헤테로환을 형성하고, k는 0 내지 2의 정수임).
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 절연층 조성물의 경화는 프리베이크, 노광, 현상 및 포스트베이크를 포함하여 수행되는 필름 터치 센서의 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 프리베이크는 100 내지 120℃로 1분 내지 3분간 수행되는 필름 터치 센서의 제조 방법.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 포스트베이크는 180 내지 250℃로 20분 내지 50분간 수행되는 필름 터치 센서의 제조 방법.
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