WO2019124933A1 - 터치 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

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WO2019124933A1
WO2019124933A1 PCT/KR2018/016117 KR2018016117W WO2019124933A1 WO 2019124933 A1 WO2019124933 A1 WO 2019124933A1 KR 2018016117 W KR2018016117 W KR 2018016117W WO 2019124933 A1 WO2019124933 A1 WO 2019124933A1
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WO
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layer
touch sensor
decor
touch panel
touch
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PCT/KR2018/016117
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English (en)
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Inventor
배우현
김준하
탁광용
Original Assignee
동우 화인켐 주식회사
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/20—Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • B32B2457/208—Touch screens
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102—Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper

Definitions

  • the present invention relates to a touch panel and a method of manufacturing the touch panel, and more particularly, to a touch panel in which a decor layer is integrated and a manufacturing method thereof.
  • the touch input method allows the user to touch and input a specific position of the display screen, thereby providing an intuitive and convenient user interface.
  • the touch input method can be combined with a display screen without a separate input device such as a keyboard or a mouse, which is particularly advantageous for a portable electronic device.
  • Portable electronic devices using the touch input method use a cover window to protect the touch screen.
  • a decorative film is attached to the bottom of the cover window for the purpose of decorative function.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0047417 discloses a color tint layer which is attached to the lower side of a tempered glass layer so as to be capable of being attached to at least one of a color or a shape, A PET base film to be attached, a pattern layer formed on the lower surface of the PET base film, and a function for adjusting the transmittance or reflectance of the PET base film, And a printing layer formed on a lower surface of the deposition layer.
  • the decoupling film for a touch window according to the present invention comprises:
  • a curved display device which utilizes a very thin bezel shape or a side curved portion as a display area is used.
  • the flexible display portion is divided into a main display region on the front side and a sub-display region on the side, and the side portion is used as a part of the display region .
  • the area occupied by the deco film in the area of the display device is reduced, the difficulty of the process of joining the cover window and the deco film increases due to various display device types, and the yield decreases and the manufacturing time increases.
  • Another object of the present invention is to provide a touch panel and a method of manufacturing the same that can simplify the manufacturing process to lower the process difficulty and shorten the manufacturing time.
  • a touch sensor comprising: a touch sensor layer including a touch sensing electrode pattern; And a decor layer formed on the touch sensor layer, wherein the decor layer is formed by a process selected from coating, printing, pad printing, spraying, and photolithography.
  • the decor layer may be inkjet printed.
  • a touch sensor device including: a touch sensor layer including a touch sensing electrode pattern; A polarizer on the touch sensor layer; And a decor layer formed on the polarizing plate.
  • the decor layer may be formed by a process selected from coating, printing, pad printing, spraying and photolithography, and may be inkjet printed.
  • the touch panel of the present invention comprises: an adhesive layer formed on the decor layer; And a cover window attached to the decor layer through the adhesive layer.
  • the cover window may include a curved portion.
  • a method of manufacturing a touch panel including a cover window including a curved portion comprising: forming a touch sensor layer including a touch sensing electrode pattern; Forming a decor layer on the touch sensor layer; And a step of curving the decor layer and the cover window.
  • a method of manufacturing a touch panel including a cover window including a curved portion comprising: forming a touch sensor layer including a touch sensing electrode pattern; Attaching a polarizer on the touch sensor layer; Forming a decor layer on the polarizing plate; And a step of curving the decor layer and the cover window.
  • the decor layer may be formed by a process selected from coating, printing, pad printing, spraying, and photolithography, and may be formed by an inkjet printing method.
  • the touch panel of the present invention it is possible to prevent the defective stain and the transmittance decrease due to the phase difference of the base film of the deco film, and at the same time to achieve the thin film.
  • the touch panel and the method of manufacturing the same of the present invention it is possible to reduce the process difficulty and shorten the fabrication time by forming the decor layer by the inkjet printing method and reducing the curved surface bonding process.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a touch panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a touch panel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a process of attaching a touch panel and a flat cover window according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a process of attaching a touch panel and a curved cover window according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a process of attaching a touch panel and a flat cover window according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically illustrating a process of attaching a touch panel and a flat cover window according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a touch panel according to an embodiment of the present invention.
  • a touch panel 10 includes a touch sensor layer 110 and a decor layer 120 formed on the touch sensor layer 110.
  • the touch sensor layer 110 includes a touch sensing electrode pattern for sensing a touch input, and various electrode patterns known in the art can be used without limitation.
  • it may include an electrode pattern used in a capacitive touch sensor, and mutual-capacitance or self-capacitance may be applied.
  • a bridge electrode may be included.
  • the material for forming the electrode pattern is not particularly limited, but a material having a suitable conductivity and a transparent material can be mainly used.
  • a material having a suitable conductivity and a transparent material can be mainly used.
  • the metal may be any one of gold, silver, copper, molybdenum, aluminum, palladium, neodymium, platinum, zinc, tin, titanium and alloys thereof.
  • the metal nanowires may be silver nanowires, copper nanowires, zirconium nanowires, or gold nanowires.
  • the metal oxide is selected from the group consisting of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (IZTO), aluminum zinc oxide (AZO), gallium zinc oxide (GZO), florinthine oxide (ZnO).
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • IZTO indium zinc tin oxide
  • AZO aluminum zinc oxide
  • GZO gallium zinc oxide
  • florinthine oxide ZnO
  • the electrode pattern may also be formed of a carbon-based material including carbon nanotube (CNT) or graphene.
  • CNT carbon nanotube
  • the conductive polymer includes polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, PEDOT, and polyaniline.
  • the conductive ink is a mixture of a metal powder and a curable polymer binder .
  • the electrode pattern may have a laminated structure of two or more conductive layers in some cases in order to reduce electrical resistance.
  • the electrode pattern may be formed of one layer of ITO, AgNW (silver nano wire), or metal mesh.
  • the first electrode layer may be formed of a transparent metal oxide such as ITO
  • a second electrode layer may be formed on the ITO electrode layer using metal, AgNW or the like to further reduce the resistance.
  • the touch sensor layer 110 may include a passivation layer covering the electrode pattern.
  • the decor layer 120 may be formed on the touch sensor layer 110, and specifically on the passivation layer covering the electrode pattern.
  • the decor layer 120 may be formed on the touch sensor layer 110 by a method such as coating, printing, pad printing, spraying, or photo processing.
  • the decor layer 120 can be formed by an ink-jet printing method. In this case, the process of forming the decor layer 120 can be greatly simplified.
  • a decoupling film may be attached.
  • a deco film may be a substrate having a decor layer formed on a pressure-sensitive adhesive layer without a base film.
  • a decolor film may be used.
  • a hard coating layer is formed on a pressure- And an acrylic coating layer may be added in order to ensure sufficient hardness of the decoy film.
  • the surface on which the decor layer 120 is formed may be surface-treated or a primer layer may be coated.
  • the surface treatment may be a corona treatment or a plasma treatment, and the surface contact angle after the surface treatment may be 20 to 60 degrees.
  • a transparent material such as an acrylic polymer, a polyester copolymer, or a polyurethane resin may be used as the primer layer.
  • the thickness of the primer layer may be 0.1 to 5 ⁇ m and the pencil hardness .
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a touch panel according to another embodiment of the present invention.
  • a polarizer 230 is attached on the touch sensor layer 210, and a decor layer 220 is formed on the polarizer 230. That is, in another embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the polarizer 230 serves as a base of the decor layer 220.
  • any known one used in a display device can be used without limitation.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • TAC triacetyl cellulose
  • COP cycloolefin polymer series films
  • touch sensor layer 210 and the decor layer 220 are similar to those of the touch panel according to the embodiment of the present invention described with reference to FIG.
  • 3 and 4 are cross-sectional views schematically showing a process of bonding a touch panel and a cover window according to an embodiment of the present invention.
  • the adhesive layer 140 may be formed on the touch panel having the touch sensor layer 110 and the decor layer 120, and the cover windows 150 and 160 may be attached to the touch panel.
  • the material of the cover windows 150 and 160 glass or a flexible transparent substrate can be used. However, it is not particularly limited as long as it is a material which has a high durability to sufficiently protect the display device from an external force and which allows the user to view the display well.
  • the thickness of the cover windows 150 and 160 is not particularly limited, but may be 8 to 1000 ⁇ , specifically 20 to 300 ⁇ . If the thickness of the substrate is less than 8 mu m, the strength is lowered and the workability is lowered. If the thickness is more than 1000 mu m, the transparency may decrease or the weight of the cover window may increase.
  • the cover windows 150 and 160 may have a flat structure as shown in FIG. 3 and may include curved portions as shown in FIG. 4.
  • the touch panel according to the present invention may be more effective when bonded to the curved cover window 160.
  • a curved joining process is used to join the cover window and the deco film, and a curved joining process is then used to join the deco film- Two curved surface bonding processes are required.
  • a decoration layer is formed on a touch sensor layer in a flat state by a printing method, or a decoupled film in a flat state is bonded, The cover window bonding process is completed by using the curved surface bonding process.
  • the fabrication process is simplified, the process difficulty is lowered, and the fabrication time can be shortened.
  • adhesive layer 140 adhesive materials known in the art can be applied without limitation.
  • a pressure sensitive adhesive composition comprising an acrylic copolymer, crosslinking agent and silane coupling agent as OCA (Optically Clear Adhesive) 140 may be formed.
  • OCA Optically Clear Adhesive
  • the acrylic copolymer usable in the present invention preferably contains an ionic monomer having a (meth) acrylate monomer and a vinyl group.
  • (meth) acrylate means acrylate and methacrylate.
  • Examples of the (meth) acrylate monomers include n-butyl (meth) acrylate, 2-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, (Meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, n-butyl (Meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, and lauryl (meth) acrylate.
  • n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate or a mixture thereof is preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the ionic monomer having a vinyl group preferably contains 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the (meth) acrylate monomer. If the content is less than 0.1 part by weight, the effect of improving the compatibility of the antistatic agent is insufficient, and it may be difficult to secure durability. If the content exceeds 10 parts by weight, the hydrophilicity may become too high,
  • the acrylic copolymer of the present invention may further contain a polymerizable monomer having a crosslinkable functional group in addition to the ionic monomer having the vinyl group.
  • the polymerizable monomer having a crosslinkable functional group can impart durability and cutability by reinforcing the cohesive strength or adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive composition by chemical bonding, and a component that does not generate hydrogen ions (H +) is used.
  • Examples of the polymerizable monomer having a crosslinkable functional group include a monomer having a hydroxy group, a monomer having an amide group, and a monomer having a tertiary amine group, and these may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the monomer having a hydroxy group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl Hydroxypropyleneglycol (meth) acrylate, hydroxyalkylene glycol having 2 to 4 carbon atoms in the alkylene group (e.g., methoxyethyl (meth) acrylate, Hydroxybutyl vinyl ether, 8-hydroxyoctyl vinyl ether, 9-hydroxynonyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl vinyl ether, Vinyl ether, and 10-hydroxydecyl vinyl ether, among which 4-hydroxybutyl vinyl ether is preferable.
  • 2-hydroxyethyl (meth) acrylate 2-hydroxypropyl (meth) acrylate
  • 2-hydroxybutyl (meth) acrylate 2-hydroxybutyl (meth) acrylate
  • Examples of the monomer having an amide group include (meth) acrylamide, N-isopropyl acrylamide, N-tertiary butyl acrylamide, 3-hydroxypropyl (meth) acrylamide, 4-hydroxybutyl (Meth) acrylamide, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylamide, and 2-hydroxyethylhexyl (meth) acrylamide. Of these, (meth) acrylamide is preferable.
  • Examples of the monomer having a tertiary amine group include N, N- (dimethylamino) ethyl (meth) acrylate, N, N- (diethylamino) ethyl (meth) Methacrylate, and the like.
  • the polymerizable monomer having such a crosslinkable functional group is preferably contained in an amount of 0.05 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the (meth) acrylate monomer having an alkyl group having 1-12 carbon atoms good.
  • the content is less than 0.05 part by weight, the cohesive force of the pressure-sensitive adhesive becomes small and durability may be deteriorated.
  • a high gel fraction may lower the adhesive strength and cause durability problems.
  • the acrylic copolymer of the present invention may further contain other polymerizable monomers other than the above monomers in a range not lowering the adhesive force, for example, 10 parts by weight or less based on the total amount.
  • the method for producing the copolymer is not particularly limited and can be produced by methods such as bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization or suspension polymerization, which are commonly used in the art, and solution polymerization is preferable.
  • a solvent, a polymerization initiator, a chain transfer agent for molecular weight control and the like which are usually used in polymerization can be used.
  • the acrylic copolymer preferably has a weight average molecular weight (polystyrene conversion, Mw) of 50,000 to 2,000,000, more preferably 400,000 to 2,000,000 as measured by Gel Permeation Chromatography (GPC).
  • Mw polystyrene conversion
  • GPC Gel Permeation Chromatography
  • the crosslinking agent usable in the present invention is a component which enables the pressure-sensitive adhesive layer to satisfy the above-described elastic modulus with a proper degree of crosslinking, and examples thereof include isocyanate-based, epoxy-based, melamine-based, peroxide based, metal chelating based, oxazoline based cross- And it is preferable to use an isocyanate-based or metal chelate-based system in view of achieving proper viscoelasticity by forming a crosslinking with the acrylic copolymer.
  • isocyanate-based isocyanate examples include isocyanate-based compounds such as tolylene diisocyanate, xylene diisocyanate, 2,4-diphenylmethane diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tetramethyl xylene diisocyanate, Diisocyanate compounds such as isocyanate; An adduct obtained by reacting 3 moles of a diisocyanate compound with 1 mole of a polyhydric alcohol compound such as trimethylolpropane, an isocyanurate compound in which 3 moles of a diisocyanate compound is self-condensed, a diisocyanate obtained from 2 moles of 3 moles of a diisocyanate compound And multifunctional isocyanate compounds containing three functional groups such as burette, triphenylmethane triisocyanate and methylene bistrii
  • the epoxy system may be an ethylene glycol diglycidyl ether, a diethylene glycol diglycidyl ether, a polyethylene glycol diglycidyl ether, a propylene glycol diglycidyl ether, a tripropylene glycol diglycidyl ether, a polypropylene glycol di Hexanediol diglycidyl ether, polytetramethylene glycol diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, Glycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, trimethylol propane triglycidyl ether, pentaerythri
  • the metal chelating agent examples include a metal chelating agent such as aluminum (Al), iron (Fe), zinc (Zn), tin (Sn), titanium, antimony (Sb), magnesium (Mg), and vanadium And compounds in which ethyl acetate or the like is coordinated.
  • a metal chelating agent such as aluminum (Al), iron (Fe), zinc (Zn), tin (Sn), titanium, antimony (Sb), magnesium (Mg), and vanadium And compounds in which ethyl acetate or the like is coordinated.
  • Examples of the melamine series include hexamethylol melamine, hexamethoxymethyl melamine, and hexabutoxymethyl melamine.
  • the touch panel according to another embodiment of the present invention shown in FIG. may be bonded to the cover windows 150 and 160 through a similar process as shown in FIGS.

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Abstract

본 발명은 데코층이 일체화되어 기재 필름 위상차로 인한 얼룩 불량 및 투과율 저하를 방지할 수 있으며 제작 공정이 단순화된 터치 패널 및 그 제조 방법을 제공한다.

Description

터치 패널 및 그 제조 방법
본 발명은 터치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로 데코층이 일체화된 터치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근의 표시 장치에는 사용자가 손가락을 이용하여 직접 화면을 터치하여 입력하는 터치 입력방식이 많이 적용되고 있다. 터치 입력방식은 사용자가 표시 화면의 특정 위치를 터치하여 입력할 수 있어 직관적이고 편리한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
또한, 터치 입력방식은 키보드나 마우스와 같은 별도의 입력장치 없이 표시 화면에 결합될 수 있어 휴대용 전자기기에 특히 유리하다.
터치 입력방식을 사용하는 휴대용 전자기기에서는 터치 스크린 보호를 위해 커버 윈도우를 사용한다. 또한, 커버 윈도우 하부에는 장식적 기능을 목적으로 데코 필름을 부착하여 사용하고 있다.
예를 들면, 대한민국 공개특허 제10-2016-0047417호에서는 강화 유리층의 하측면에 부착 가능하게 결합되며, 색상 또는 모양 중 어느 하나 이상을 표현하는 컬러 틴트층과, 상기 컬러 틴트층의 하면에 부착되는 광학용 대지 필름(PET base film)과, 상기 광학용 대지 필름(PET base film)의 하부면에 형성되는 패턴층과, 상기 패턴층의 하부에 형성되며, 투과율 또는 반사율을 조절하는 기능을 수행하는 증착층과, 상기 증착층의 하부면에 형성되는 인쇄층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 터치윈도우용 데코필름을 개시하고 있다.
그러나, 이와 같이 PET계 광학용 기재 필름을 사용하는 경우, 기재 필름의 위상차에 의해 얼룩이 생기거나 투과율이 저하되는 문제점이 있다.
한편, 휴대용 전자기기에서는 휴대성을 위한 소형 및 경량화와 최대한 많은 양의 정보를 표시하기 위한 디스플레이의 대면적화라는 상반된 두 가지 요구를 만족하여야 하므로 주어진 장치의 크기 내에서 최대한의 디스플레이를 확보하기 위하여 테두리가 매우 얇은 베젤리스 형태나 측면의 굴곡부를 표시 영역으로 활용하는 커브드 형태의 표시 장치가 사용되고 있다. 예를 들면, 대한민국 공개특허 제10-2015-0044870호에서는, 플렉서블 표시부를 갖는 휴대단말에서 플렉서블 표시부를 전면의 메인 표시영역과 측면의 보조 표시영역으로 구분하여, 측면을 표시 영역의 일부로 활용하고 있다.
이에 따라 표시 장치의 면적에서 데코 필름이 차지하는 영역은 감소하고 있으나, 다양한 표시 장치 형태로 인하여 커버 윈도우와 데코 필름의 접합 공정의 난이도가 높아지고, 수율이 하락하며 제작 시간이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 데코 필름의 기재 필름 위상차로 인한 얼룩 불량 및 투과율 저하를 방지할 수 있는 터치 패널을 제공하는 것을 그 과제로 한다.
본 발명의 다른 과제는 제작 공정을 단순화하여 공정 난이도를 낮추고, 제작 시간을 단축시킬 수 있는 터치 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 터치 감지 전극 패턴을 포함하는 터치 센서층; 및 상기 터치 센서층 상에 형성된 데코층을 포함하며, 상기 데코층은 코팅, 인쇄, 패드 인쇄, 스프레이 분사 및 포토 공정 중에서 선택된 공정으로 형성된 것인 터치 패널을 제공한다.
여기에서, 상기 데코층은 잉크젯 인쇄된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 터치 감지 전극 패턴을 포함하는 터치 센서층; 상기 터치 센서층 상의 편광판; 및 상기 편광판 상에 형성된 데코층을 포함하는 터치 패널을 제공한다.
여기에서, 상기 데코층은 코팅, 인쇄, 패드 인쇄, 스프레이 분사 및 포토 공정 중에서 선택된 공정으로 형성된 것일 수 있으며, 특히 잉크젯 인쇄된 것일 수 있다.
본 발명의 터치 패널은 상기 데코층 상에 형성된 점착층; 및 상기 점착층을 통해 상기 데코층과 부착된 커버 윈도우를 더 포함할 수 있다.
상기 커버 윈도우는 곡면부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 곡면부를 포함하는 커버 윈도우를 포함하는 터치 패널의 제조 방법에 있어서, 터치 감지 전극 패턴을 포함하는 터치 센서층을 형성하는 단계; 상기 터치 센서층 상에 데코층을 형성하는 단계; 및 상기 데코층과 상기 커버 윈도우를 곡면 접합하는 단계를 포함하는 터치 패널의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 곡면부를 포함하는 커버 윈도우를 포함하는 터치 패널의 제조 방법에 있어서, 터치 감지 전극 패턴을 포함하는 터치 센서층을 형성하는 단계; 상기 터치 센서층 상에 편광판을 부착하는 단계; 상기 편광판 상에 데코층을 형성하는 단계; 및 상기 데코층과 상기 커버 윈도우를 곡면 접합하는 단계를 포함하는 터치 패널의 제조 방법이 제공된다.
상기 데코층은 코팅, 인쇄, 패드 인쇄, 스프레이 분사 및 포토 공정 중에서 선택된 공정으로 형성될 수 있으며, 특히 잉크젯 인쇄 방식으로 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 터치 패널에 따르면, 데코 필름의 기재 필름 위상차로 인한 얼룩 불량 및 투과율 저하를 방지함과 동시에 박막화를 달성할 수 있다.
본 발명의 터치 패널 및 그 제조 방법에 따르면, 데코층을 잉크젯 인쇄 방식으로 형성하고 곡면 접합 과정을 줄임으로써 제작 공정을 단순화하여 공정 난이도를 낮추고, 제작 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널과 평면 커버 윈도우를 부착하는 과정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널과 곡면 커버 윈도우를 부착하는 과정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널과 평면 커버 윈도우를 부착하는 과정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널과 평면 커버 윈도우를 부착하는 과정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 터치 패널 및 그 제조 방법의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 첨부된 도면들은 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 설명 상의 편의를 위해 일부 구성요소들은 도면 상에서 과장되게 표현되거나, 축소 또는 생략되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(10)은 터치 센서층(110) 및 터치 센서층(110) 상에 형성된 데코층(120)을 포함하여 이루어진다.
터치 센서층(110)은 터치 입력을 감지하기 위한 터치 감지 전극 패턴을 포함하며, 이 분야에 공지된 다양한 전극 패턴을 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 정전용량 방식 터치 센서에 사용되는 전극 패턴을 포함할 수 있으며, 상호 정전용량(mutual-capacitance) 방식 또는 자기 정전용량(self-capacitance) 방식이 적용될 수 있다.
상호 정전용량 방식일 경우, 가로축과 세로축의 격자 패턴을 가질 수 있다. 가로축과 세로축의 전극의 교차점에는 브리지 전극을 포함할 수 있다.
자기 정전용량 방식일 경우, 각 지점에서 한 개의 전극을 사용해 정전용량 변화를 읽어내는 방식의 전극 패턴을 가질 수 있다.
전극 패턴을 형성하기 위한 재료는 특별히 한정되지 않으나, 적정한 전도성을 가지며 투명한 재료가 주로 사용될 수 있으며, 예를 들면, 금속, 금속 나노와이어, 금속 산화물, 탄소 나노튜브, 그래핀, 전도성 고분자 및 도전성 잉크에서 선택된 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.
여기서, 금속은 금, 은, 구리, 몰리브덴, 알루미늄, 팔라듐, 네오듐, 백금, 아연, 주석, 티타늄 또는 이들의 합금 중 어느 하나가 될 수 있다.
그리고, 금속 나노와이어는 은 나노와이어, 구리 나노와이어, 지르코늄 나노와이어, 금 나노와이어 중 어느 하나가 될 수 있다.
그리고, 금속 산화물은 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 갈륨징크옥사이드(GZO), 플로린틴옥사이드(FTO), 징크옥사이드(ZnO) 중 어느 하나가 될 수 있다.
또한 전극 패턴은 탄소 나노튜브(CNT) 또는 그래핀(graphene)을 포함하는 탄소(carbon)계 물질로 형성할 수도 있다.
상기 전도성 고분자는 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 피닷(PEDOT) 및 폴리아닐린(polyaniline)을 포함하며, 상기 도전성 잉크는 금속파우더와 경화성 고분자 바인더가 혼합된 잉크를 포함한다.
또한, 전극 패턴은 전기 저항을 저감시키기 위해 경우에 따라서는 2 이상의 전도층의 적층 구조로 이루어질 수 있다.
전극 패턴은 일 실시예로 ITO, AgNW(은나노와이어), 또는 메탈 메쉬로 1층으로 형성할 수 있으며, 2 이상의 층을 형성하는 경우에는 제 1 전극층을 ITO와 같은 투명 금속산화물로 형성하고, 전기적 저항을 더 낮추기 위하여 ITO 전극층 상부에 금속이나 AgNW 등을 이용하여 제 2 전극층을 형성할 수 있다.
터치 센서층(110)은 전극 패턴을 덮는 패시베이션층을 포함할 수 있다.
데코층(120)은 터치 센서층(110) 상에 형성할 수 있으며, 구체적으로 전극 패턴을 덮는 패시베이션층 상에 형성할 수 있다.
데코층(120)은 터치 센서층(110) 상에 코팅, 인쇄, 패드 인쇄, 스프레이 분사, 포토 공정 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 잉크젯 인쇄 방식으로 데코층(120)을 형성할 수 있으며, 이 경우 데코층(120)의 형성 공정을 매우 단순하게 할 수 있다.
또한, 필요에 따라서는 데코 필름을 부착할 수도 있는데, 이 때에는 기재 필름이 없는 데코 필름을 사용함으로써 얼룩이나 투과율 저하의 문제점을 방지할 수 있으며 박막화를 달성할 수 있다. 예를 들어, 데코 필름은 기재 필름이 없이 점착층 상에 데코층이 형성된 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 점착층 상에 하드코팅층을 형성하고, 그 위에 헤어라인층, 데코층, 차광층을 차례로 형성하여 제조될 수 있고, 데코 필름의 충분한 경도를 확보하기 위하여 아크릴계 코팅층을 추가할 수도 있다.
터치 센서층(110)과 데코층(120)의 밀착력을 향상시키기 위해서 데코층(120)이 형성되는 표면에 표면 처리를 하거나 프라이머층을 코팅할 수도 있다.
표면 처리로는 코로나 처리 또는 플라즈마 처리를 할 수 있으며, 이러한 표면 처리 후의 표면 접촉각은 20도 내지 60도가 되도록 할 수 있다.
데코층(120) 형성 전에 프라이머층을 코팅할 경우, 프라이머층으로는 아크릴계 고분자, 폴리에스테르 공중합체, 폴리우레탄계 수지 등의 투명한 재료를 사용할 수 있으며, 두께는 0.1 내지 5um, 연필 경도 1H 이상을 갖도록 형성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서는 터치 센서층(210) 상에 편광판(230)을 부착하고, 편광판(230) 상에 데코층(220)을 형성한다. 즉, 도 2에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서는 편광판(230)이 데코층(220)의 기재 역할을 하게 된다.
편광판(230)으로는 표시 장치에 사용되는 공지의 것이 제한 없이 사용될 수 있다.
구체적으로는 PVA(폴리비닐알코올), TAC(트리아세틸셀룰로스)나 COP(시클로올레핀폴리머) 계열 필름을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
터치 센서층(210) 및 데코층(220)에 대한 구체적인 사항은 도 1을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 경우와 유사하므로 자세한 설명을 생략한다.
도 3,4는 본 발명에 따른 일 실시예의 터치 패널과 커버 윈도우를 접합하는 과정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3,4를 참조하면, 터치 센서층(110)과 데코층(120)이 형성된 터치 패널 상에 점착층(140)을 형성하고, 커버 윈도우(150,160)를 부착하여 접합할 수 있다.
커버 윈도우(150,160)의 재질로는 유리 또는 유연성 투명 기재를 사용할 수 있다. 그러나, 이외에도 표시 장치를 외력으로부터 충분히 보호할 수 있도록 내구성이 크고, 사용자가 디스플레이를 잘 볼 수 있도록 하는 물질이라면 특별히 한정되지 않는다.
커버 윈도우(150,160)의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 8 내지 1000㎛, 구체적으로는 20 내지 300㎛일 수 있다. 기재의 두께가 8㎛ 미만이면 강도가 저하되어 가공성이 떨어지게 되고, 1000㎛ 초과이면 투명성이 저하되거나 커버 윈도우의 중량이 커지는 문제가 발생할 수 있다.
커버 윈도우(150,160)는 도 3과 같이 평판 구조일 수 있고 도 4와 같이 곡면부를 포함할 수도 있는데, 본 발명에 따른 터치 패널은 곡면 커버 윈도우(160)에 접합될 때 더 효과적일 수 있다. 커버 윈도우에 데코 필름을 접합하는 종래의 기술에서는 커버 윈도우와 데코 필름을 접합할 때 곡면 접합 공정이 사용되고, 이후 데코 필름이 접합된 커버 윈도우와 터치 센서층을 접합할 때 곡면 접합 공정이 사용되어 적어도 2회의 곡면 접합 공정을 거쳐야 한다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 경우, 평판 상태의 터치 센서층에 인쇄 방식으로 데코층을 형성하거나 평면 상태의 데코 필름을 접합한 후, 곡면형의 커버 윈도우와 부착할 때 한 번의 곡면 접합 공정을 사용하여 커버 윈도우 접합 공정이 완료된다.
따라서, 제작 공정이 단순화되어 공정 난이도가 낮아지며, 제작 시간을 단축시킬 수 있다.
점착층(140)으로는 이 기술 분야에서 알려진 점착 소재가 제한 없이 적용될 수 있으며, 예를 들면, OCA(Optically Clear Adhesive)로서 아크릴계 공중합체, 가교제 및 실란 커플링제를 포함하는 점착제 조성물로 점착층(140)이 형성될 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 아크릴계 공중합체는 (메타)아크릴레이트 단량체 및 비닐기를 갖는 이온성 단량체를 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 의미한다.
상기 (메타)아크릴레이트 단량체로는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 비닐기를 갖는 이온성 단량체는 (메타)아크릴레이트 단량체 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부를 함유하는 것이 바람직하고, 더 바람직하기로는 0.5 내지 5중량부인 것이 좋다. 함량이 0.1중량부 미만이면 대전방지제의 상용성 향상 효과가 불충분하여 내구성 확보가 곤란할 수 있으며 10중량부를 초과하는 경우에는 친수성이 지나치게 높아져서 내습열성 확보가 곤란할 수 있다.
본 발명의 아크릴계 공중합체는 상기 비닐기를 갖는 이온성 단량체 이외에 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체를 추가로 함유할 수 있다. 상기 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 화학 결합에 의해 점착제 조성물의 응집력 또는 점착 강도를 보강하여 내구성과 절단성을 부여할 수 있는 것으로 수소이온(H+)을 발생시키지 않는 성분을 사용한다.
상기 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 예컨대 히드록시기를 갖는 단량체, 아미드기를 갖는 단량체, 3차 아민기를 갖는 단량체 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
히드록시기를 갖는 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸비닐에테르, 5-히드록시펜틸비닐에테르, 6-히드록시헥실비닐에테르, 7-히드록시헵틸비닐에테르, 8-히드록시옥틸비닐에테르, 9-히드록시노닐비닐에테르, 및 10-히드록시데실비닐에테르 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 4-히드록시부틸비닐에테르가 바람직하다.
아미드기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-3차부틸아크릴아미드, 3-히드록시프로필(메타)아크릴아미드, 4-히드록시부틸(메타)아크릴아미드, 6-히드록시헥실(메타)아크릴아미드, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴아미드, 및 2-히드록시에틸헥실(메타)아크릴아미드 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 (메타)아크릴아미드가 바람직하다.
3차 아민기를 갖는 단량체로는 N,N-(디메틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디에틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, 및 N,N-(디메틸아미노)프로필(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이러한 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 100중량부에 대하여 0.05 내지 10중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.1 내지 8중량부인 것이 좋다. 함량이 0.05중량부 미만인 경우 점착제의 응집력이 작아지게 되어 내구성이 저하될 수 있으며, 10중량부 초과인 경우 높은 겔분율에 의해 점착력이 떨어지고 내구성에 문제를 야기할 수 있다.
또한, 본 발명의 아크릴계 공중합체는 상기 단량체들 이외에 다른 중합성 단량체를 점착력을 저하시키지 않는 범위, 예컨대 총량에 대하여 10중량부 이하로 더 함유할 수 있다.
공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 괴상중합, 용액중합, 유화중합 또는 현탁중합 등의 방법을 이용하여 제조할 수 있으며, 용액중합이 바람직하다. 또한, 중합 시 통상 사용되는 용매, 중합개시제, 분자량 제어를 위한 연쇄이동제 등을 사용할 수 있다.
아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산, Mw)이 5만 내지 200만인 것이 바람직하며, 더 바람직하기로는 40만 내지 200만인 것이 좋다. 중량평균분자량이 5만 미만인 경우 공중합체 간의 응집력이 부족하여 점착 내구성에 문제를 야기할 수 있고, 200만 초과인 경우 도공 시 공정성을 확보하기 위하여 다량의 희석 용매를 필요로 할 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 가교제는 적정 가교도로 점착층이 전술한 탄성률을 만족시킬 수 있게 하는 성분으로서, 예를 들어, 이소시아네이트계, 에폭시계, 멜라민계, 과산화물계, 금속킬레이트계, 옥사졸린계 가교제 등을 사용할 수 있고, 아크릴계 공중합체와 가교를 형성하여 적절한 점탄성을 구현하는는 측면에서 바람직하게는 이소시아네이트계, 금속킬레이트계를 사용하는 것이 좋다.
상기 이소시아네이트계는 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트화합물; 트리메틸올프로판 등의 다가 알콜계 화합물 1몰에 디이소시아네이트 화합물 3몰을 반응시킨 부가체, 디이소시아네이트 화합물 3몰을 자기 축합시킨 이소시아누레이트체, 디이소시아네이트 화합물 3몰 중 2몰로부터 얻어지는 디이소시아네이트 우레아에 나머지 1몰의 디이소시아네이트가 축합된 뷰렛체, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스트리이소시아네이트 등의 3개의 관능기를 함유하는 다관능 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
상기 에폭시계는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세롤디글리시딜에테르, 글리세롤트리글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르, 레졸신디글리시딜에테르, 2,2-디브로모네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨폴리글리시딜에테르, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 아디핀산디글리시딜에스테르, 프탈산디글리시딜에스테르, 트리스(글리시딜)이소시아누레이트, 트리스(글리시독시에틸)이소시아누레이트, 1,3-비스(N,N-글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민 등을 들 수 있다.
상기 금속킬레이트계로는 알루미늄(Al), 철(Fe), 아연(Zn), 주석(Sn), 티탄, 안티몬(Sb), 마그네슘(Mg) 및 바나듐(Va)과 같은 다가 금속에 아세틸 아세톤 또는 아세토 초산 에틸 등이 배위하고 있는 화합물 등을 들 수 있다.
상기 멜라민계로는 헥사메티롤멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등을 들 수 있다.
이상에서는 도 1에 도시한 일 실시예에 따른 터치 패널과 커버 윈도우(150,160)를 접합하는 과정을 도 3,4를 통해 상세히 설명하였으나, 도 2에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널 또한 유사한 과정을 통해 도 5,6과 같이 커버 윈도우(150,160)와 접합될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
[부호의 설명]
10: 터치 패널 110, 210: 터치 센서층
120, 220: 데코층 230: 편광판
140: 점착층 150,160: 커버 윈도우

Claims (11)

  1. 터치 감지 전극 패턴을 포함하는 터치 센서층; 및
    상기 터치 센서층 상에 형성된 데코층을 포함하며,
    상기 데코층은 코팅, 인쇄, 패드 인쇄, 스프레이 분사 및 포토 공정 중에서 선택된 공정으로 형성된 것인 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데코층은 잉크젯 인쇄된 것인 터치 패널.
  3. 터치 감지 전극 패턴을 포함하는 터치 센서층;
    상기 터치 센서층 상의 편광판; 및
    상기 편광판 상에 형성된 데코층을 포함하는 터치 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데코층은 코팅, 인쇄, 패드 인쇄, 스프레이 분사 및 포토 공정 중에서 선택된 공정으로 형성된 것인 터치 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 데코층은 잉크젯 인쇄된 것인 터치 패널.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데코층 상에 형성된 점착층; 및
    상기 점착층을 통해 상기 데코층과 부착된 커버 윈도우를 더 포함하는 터치 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커버 윈도우는 곡면부를 포함하는 터치 패널.
  8. 곡면부를 포함하는 커버 윈도우를 포함하는 터치 패널의 제조 방법에 있어서,
    터치 감지 전극 패턴을 포함하는 터치 센서층을 형성하는 단계;
    상기 터치 센서층 상에 데코층을 형성하는 단계; 및
    상기 데코층과 상기 커버 윈도우를 곡면 접합하는 단계를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  9. 곡면부를 포함하는 커버 윈도우를 포함하는 터치 패널의 제조 방법에 있어서,
    터치 감지 전극 패턴을 포함하는 터치 센서층을 형성하는 단계;
    상기 터치 센서층 상에 편광판을 부착하는 단계;
    상기 편광판 상에 데코층을 형성하는 단계; 및
    상기 데코층과 상기 커버 윈도우를 곡면 접합하는 단계를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 데코층은 코팅, 인쇄, 패드 인쇄, 스프레이 분사 및 포토 공정 중에서 선택된 공정으로 형성된 것인 터치 패널의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 데코층은 잉크젯 인쇄된 것인 터치 패널의 제조 방법.
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