KR101309598B1

KR101309598B1 - 일체형 터치 편광판 및 이를 포함하는 터치 패널

Info

Publication number: KR101309598B1
Application number: KR1020100090530A
Authority: KR
Inventors: 이승룡; 박종성; 윤정일; 박동민; 한성재; 최석
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2013-09-23
Also published as: JP5268005B2; JP2011081810A; KR20110039182A; TW201128242A; TWI449972B

Abstract

본 발명은 상면에 전도성층이 구비된 제1 전도성 필름; 상기 전도성층 상에 구비된 제1 접착제층; 및 상기 제1 접착제층 상에 구비된 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 터치 편광판과, 이를 포함하는 정전용량식 터치 패널에 관한 것이다.

Description

일체형 터치 편광판 및 이를 포함하는 터치 패널{INTEGRATED TOUCH POLARIZER AND TOUCH PANEL COMPRISING THE SAME}

본 발명은 일체형 터치 편광판 및 이를 포함하는 터치 패널에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 광특성 및 외부 시인성이 우수한 일체형 터치 편광판 및 이를 포함하는 터치 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 정전용량 방식의 터치 패널은 액정 패널의 일면에 감압접착제(press sensitive adhesive, PSA)층을 이용하여 편광판을 부착하고, 그 위에 다시 광학적으로 투명한 접착제(optically clear adhesive; OCA)층을 이용하여 ITO 가 증착된 필름을 부착하고, 그 위에 유리 기판을 부착한 구조를 갖는다. 종래기술에 따른 터치 패널의 구조를 도 1 및 도 2에 예시하였다.

상기와 같은 구조의 터치 패널에 있어서, 상기 편광판 상부에 다층의 구조가 부착되어 있으므로, 각 층의 굴절율, 반사율 및 투과율의 차이로 액정 패널의 광특성이 저하되고, 특히 외부 시인성이 좋지 못하다.

또한, 액정 패널에 ITO가 증착된 필름을 포함하는 터치 패널과 편광판을 별도로 부착하여야 하기 때문에, 제작 공정이 복잡하다.

전술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명은 터치 패널에 우수한 광특성 및 외부 시인성을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 터치 패널의 제작 공정을 간소화할 수 있는 일체형 터치 편광판 및 이를 포함하는 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상면에 제1전도성층이 구비된 제1 전도성 필름; 상기 제1전도성층 상에 구비된 제1 접착제층; 및 상기 제1 접착제층 상에 구비된 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 터치 편광판을 제공한다. 본 발명에 있어서, 상기 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 구비된 보호필름을 포함하는 구조일 수도 있고, 기판 및 상기 기판의 하면에 구비된 편광자 코팅층을 포함하는 구조일 수 있다.

본 발명에 따른 일체형 터치 편광판에 있어서, 상기 제1 접착제층과 상기 편광판 사이에, 상면에 제2전도성층이 구비된 제2 전도성 필름이 추가로 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 제2전도성층 상에 제2 접착제층이 추가로 구비될 수 있다. 상기 전도성 필름을 하나 포함하는 구조를 1 층(layer) 방식이라고 하고, 상기 전도성 필름을 두 개 포함하는 구조를 2층 방식이라고 한다.

또한, 본 발명은 화상 표시 패널; 상기 화상 표시 패널 상에 구비된 제3접착제층; 및 상기 제3접착제층 상에 구비된 상기 일체형 터치 편광판을 포함하는 정전용량식 터치 패널을 제공한다.

또한, 본 발명은 상면에 제1전도성층이 구비된 제1 전도성 필름을 준비하는 단계; 상기 제1전도성층 상에 제1 접착제층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 접착제층 상에 편광판을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 터치 편광판의 제조방법을 제공한다. 상기 일체형 터치 편광판의 제조방법은 상기 제1 접착제층 상에 상면에 제2전도성층이 구비된 제2 전도성 필름을 부착하는 단계; 및 상기 제2전도성층 상에 제2 접착제층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 화상 표시 패널을 준비하는 단계; 상기 화상 표시 패널 상에 제3접착제층을 형성하는 단계; 및 상기 제3접착제층 상에 상기 본 발명에 따른 일체형 터치 편광판을 부착하는 단계를 포함하는 정전용량식 터치 패널의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면 편광판의 위치를 전도성 필름의 상부에 배치함으로써, 종래에 편광판 상에 다층 구조를 부착시킨 기술에 비하여 광특성 및 외부 시인성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 편광판과 터치 패널을 일체형 구조로 형성함으로써, 화상 표시 패널에 편광판과 터치 패널을 별도로 부착하지 않고, 화상 표시 패널에 일체형 터치 편광판만을 부착하면 되므로, 제작공정이 간소화된다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 터치패널의 구조를 예시한 것이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 터치패널의 구조를 예시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 일체형 터치 편광판의 구조를 예시한 것이다.

이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 상면에 제1전도성층이 구비된 제1 전도성 필름; 상기 제1전도성층 상에 구비된 제1 접착제층; 및 상기 제1 접착제층 상에 구비된 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 터치 편광판을 제공한다. 상기 제1 접착제층과 상기 편광판 사이에 전도성층이 구비된 제2 전도성 필름이 추가로 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 전도성 필름 상에 제2 접착제층이 추가로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 일체형 터치 편광판은 상기 제1 전도성 필름 하면에 화상 표시 패널과의 부착을 위한 제3접착제층을 추가로 구비할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 터치 일체형 터치 편광판을 사용할 경우, 종래와 같이 화상 표시 패널에 편광판과 터치 패널을 별도로 붙일 필요 없이 상기 일체형 터치 편광판을 한번만 붙이면 되므로, 최종 제품의 제작 공정을 감소할 수 있다.

또한, 종래에 편광판 상부에 부착되는 정전방식 터치 패널의 경우, 전도성층의 패턴이 외부에 시인되고, 터치 패널에서 헤이즈(Haze)가 발생하여 화면 품위가 저하된다는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명의 일체형 터치 편광판은 전도성층이 편광판 하부에 존재하기 때문에, 편광판에 의해 전도성층 패턴이 외부에 시인되지 않으며, 헤이즈 발생도 현저하게 줄일 수 있다. 또한, 전도성층에 비해 표면 반사율이 낮은 편광판이나 기판이 최외각에 위치하기 때문에, 표면 반사로 화면 품위 저하를 개선할 수 있다.

또한, 일반적으로 정전용량방식의 터치 패널의 경우, 손가락과 전도성층 사이에 거리가 일정하게 유지되어야 작동이 가능하기 때문에, 이 거리를 유지하게 위해 전도성층 위에 보호 필름이나 더미 필름을 장착하게 되는데, 이 경우, 터치 패널의 두께가 두꺼워지고, 그 결과 전체 제품의 두께가 증가한다는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명의 경우 전도성층 위에 편광판이 존재하기 때문에, 보호 필름이나 더미 필름 없이도 전도성층과 사용자의 손가락 사이에 일정한 거리가 유지할 수 있어, 박형의 제품을 제조하는데 유리하다.

본 발명에서와 같이, 편광판이 터치 패널과 일체형으로 형성되는 경우, 셀 내 편광판(in cell polarizer)이라고 표현할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 상기 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 구비된 보호필름을 포함하는 구조일 수도 있고, 기판 및 상기 기판의 하면에 구비된 편광자 코팅층을 포함하는 구조일 수도 있다.

본 발명의 제1 실시상태에 따르면, 상기 일체형 터치 편광판은 상면에 제1전도성층이 구비된 제1 전도성 필름; 상기 제1전도성층 상에 구비된 제1 접착제층; 및 상기 제1 접착제층 상에 구비된 편광판을 포함하고, 상기 편광판이 편광자 및 상기 편광자의 일면 또는 양면에 구비된 보호필름을 포함한다. 상기 제1 접착제층과 상기 편광판 사이에 상면에 제2전도성층이 구비된 제2 전도성 필름이 추가로 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 제2전도성층 상에 제2 접착제층이 추가로 구비될 수 있다.

본 발명의 제1 실시상태에 따른 일체형 터치 편광판의 일 예를 도 7에 예시하였다. 도 7은 2층 방식이나, 본 발명의 범위가 이에만 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 실시상태에 있어서, 상기 제1 전도성 필름 또는 제2 전도성 필름은 기재 및 상기 기재 상에 구비된 전도성층을 포함한다.

상기 제1 또는 제2 전도성 필름의 기재는 플라스틱 필름일 수 있다. 상기 기재는 위상차가 0인 제로(zero) 위상차 필름일 수도 있고, 위상차를 갖는 위상차 필름일 수 있다. 상기 기재가 위상차를 갖는 경우, 당업자는 목적에 따라 적절한 위상차 값을 결정할 수 있다. 상기 기재가 위상차 필름인 경우 편광판 아래방향에 위상차 필름이 배치되기 때문에 표면반사율의 차이가 줄어들어 터치 패널의 시인성을 높일 수 있다. 따라서, 터치 패널의 투과율 증대 및 표면 감사율 감소에 따른 광특성 향상을 기대할 수 있다. 예컨대 위상차값이 λ/4 위상차 필름을 사용할 수 있다. 위상차값이 λ/4 위상차 필름을 사용하는 경우 원편광을 만들어 표면반사율을 더 줄일 수 있으므로, 액정 패널 또는 유기발광소자 패널과 같은 화상 표시 패널의 광학 특성을 개선할 수 있다.

한편, 상기 제1 또는 제2 전도성 필름의 전도성층은 터치 구현을 위한 것으로, 패턴화된 형태를 가질 수 있다. 상기 전도성층의 패턴 형태는 규칙 또는 불규칙 형태일 수 있으며, 예컨대 격자 형태일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 상기 전도성층은 투명한 전도성 금속산화물층으로 이루어 질 수 있으며, 예컨대 ITO층으로 이루어질 수 있다. 상기 전도성층은 증착 방법에 의하여 형성될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 상기 전도성층은 PCB, 바람직하게는 플렉서블 PCB(FPCB) 회로에 연결될 수 있다.

상기 전도성층은 폴리머, 탄소나노튜브 또는 Ag와 같은 금속을 이용하여 형성할 수 있다.

상기 제1 접착제층, 제2 접착제층 및/또는 제3접착제층은 광학적으로 투명한 접착제(optically clear adhesive; OCA)층인 것이 바람직하다. 또한, 상기 투명한 접착제(OCA)층의 두께는 5 내지 50 마이크로미터인 것이 바람직하나, 본 발명의 범위에 이에만 한정되는 것은 아니다.

상기 투명한 접착제층들은 고온고습하에서 황변 및 헤이즈가 발생하지 않는 것이 바람직하며, 이에 부착되는 기재 또는 유리와 같은 기판 면에서 들뜸, 박리, 기포가 발생하지 않는 내구 신뢰성이 확보된 것이 바람직하다. 또한, 상기 LCD 패널의 유리면과 같이 터치 패널의 부품과 부착 후 다시 탈착이 가능한 재박리(rework)성이 확보된 것이 바람직하다. 재박리성을 확보하기 위하여 수산기(-OH)를 가교 관능기로 가지는 점착제를 사용할 수도 있으나, 주로 강점착을 가지는 아크릴 산을 가교관능기를 가지는 점착제도 재박리성이 확보되기만 한다면 사용할 수 있다.

재박리성 투명한 접착제(Reworkable OCA)로 사용되는 점착제로는 아크릴계 공중합체를 사용할 수 있으며, 상기 아크릴계 공중합체는 통상적인 용액중합법을 사용하여 제조될 수 있다.

한편, 상기 점착제는 저장 탄성율(storage modulus, G')이 0.05MPa 이하, 바람직하게는 0.01MPa 내지 0.03MPa인 연질 점착제인 것이 바람직하다. 이때 상기 저장 탄성율은 점착제 경화 후 80도에서 측정한 저장 탄성율이다. 전도성층 상에 접착제층을 형성할 때, 일반적인 점착제(저장 탄성율 0.5MPa 이상)를 사용하면, 전도성층 패턴에 의해 발생하는 단차에 의해 전도성층과 접착제층 사이에 기포가 발생하여 터치 성능을 저하시킨다. 본 발명자들은 연구를 거듭한 결과, 저장 탄성율이 0.03MPa 이하인 연질 점착제로 접착체층을 형성할 경우, 전도성층과 접착제층 사이에 기포 발생을 현저히 감소시킬 수 있음을 알아내었다. 또한, 상기와 같은 연질의 점착제를 사용할 경우, 내구성과 재박리성 역시 우수해진다.

또한, 본 발명의 접착제층은 상기 점착제 이외에 산화 방지제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 산화 방지제로는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 벤조트리아졸, 벤조이미다졸 및 벤조트리아졸 카르복실산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기한 바와 같이, 본 발명의 접착제층은 재박리성을 확보하기 위해 수산기(-OH)를 갖는 점착제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 통상의 점착제에는 카르복시기(-COOH)가 포함되어 있는 경우가 많다. 그러나, 이 경우 수산기 또는 카르복시기는 전도성층을 산화시키는 성질을 가지고 있으며, 전도성층이 산화될 경우, 저항값이 변화되어 터치 민감도(응답속도, sensibility)가 저하되고, 심할 경우 터치 구동이 되지 않을 수도 있다. 접착제층에 산화 방지제를 첨가할 경우, 전도성층 산화를 방지하면서, 우수한 재박리성을 유지할 수 있다.

상기 제1 실시상태에 있어서, 상기 편광판의 편광자는 당 기술분야에 알려져 있는 것을 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예컨대 요오드 또는 이색성 염료를 포함하는 폴리비닐알콜(PVA)로 이루어진 필름을 사용할 수 있다. 상기 편광자는 PVA 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 염착시켜서 제조될 수 있으나, 이의 제조방법은 특별히 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 편광자는 보호 필름을 포함하지 않는 상태를 의미하며, 편광판은 편광자와 보호 필름을 포함하는 상태를 의미한다.

상기 편광판의 보호필름은 두께방향 위상차가 0이거나 음의 값인 필름을 이용하는 것이 바람직하며, 위상차가 0인 필름이 더욱 바람직하다. 상기 편광판의 보호필름으로는 트리아세테이트 셀룰로오스(TAC) 필름, 개환 중합(ring opening metathesis polymerization; ROMP)으로 제조된 폴리노보넨계 필름, 개환 중합된 고리형 올레핀계 중합체에 다시 수소 첨가하여 얻어진 HROMP(ring opening metathesis polymerization followed by hydrogenation) 중합체 필름, 폴리에스테르 필름, 또는 부가중합(addition polymerization)으로 제조된 폴리노보넨계 필름 등이 사용될 수 있다. 또한, 폴리에틸렌 테리프탈레이트 및 폴리에틸렌타프탈레이드와 같은 폴리에스테르계 폴리머, 다아세틸 셀룰로오스 및 트리아세틸 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 같은 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌 및 아크릴로니트릴-스타렌 공중합체(AS 수지)와 같은 스티렌계 폴리머, 또는 폴리카보네이트계 폴리머 등으로 이루어진 필름을 사용할 수 있다. 또한, 폴리올레핀게 폴리머, 비닐 클로라이드계 폴리머, 나일론과 방향족 폴리아미드 같은 아미드계 폴리머, 비닐 알코올계 폴리머, 비닐리덴 콜로라이드계 폴리머, 비닐 부티랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머 또는 에폭시계 폴리머 등으로 이루어진 필름을 사용할 수도 있다. 또한 아크릴계, 우레탄계, 아크릴 우레탄계, 및 실리콘계 같은 열경화성 또는 자외선 경화성 수지를 포함하는 필름이 사용될 수 있다. 이외에도 투명한 고분자 재료로 제조된 필름이 보호 필름 등이 사용될 수 있으나, 이들 예에만 한정되는 것은 아니다. 상기 편광판의 보호필름으로는 트라아세틸셀룰로오즈(TAC) 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 편광자와 보호 필름의 접착은 접착제층을 이용하여 수행할 수 있다. 상기 보호 필름과 편광판의 합지시 사용 가능한 접착제로는 당 기술분야에 알려져 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 일액형 또는 이액형의 폴리비닐알콜(PVA)계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제, 스티렌 부타디엔 고무계(SBR계) 접착제, 또는 핫멜트형 접착제 등이 있으나, 이들 예에만 한정되지 않는다.

상기 접착제 중 폴리비닐알콜계 접착제가 바람직하며, 특히 아세트아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 및 아민계 금속 화합물 가교제를 포함하는 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 편광판용 접착제는 상기 아세트아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부 및 상기 아민계 금속 화합물 가교제 1 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.

상기 폴리비닐알코올계 수지는 상기 편광자와 보호 필름을 충분히 접착할 수 있고, 광학적 투시도가 우수하며, 경시적인 황변 등의 변화가 없는 것이면 특별히 한정되지 않으나, 특히 가교제와의 원활한 가교반응을 고려하면 아세트아세틸기가 함유된 폴리비닐알코올계 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 폴리비닐알코올계 수지의 중합도 및 검화도는 아세트아세틸기를 함유하기만 하면 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 중합도가 200 내지 4,000의 범위 내이고, 검화도가 70 몰% 내지 99.9 몰%의 범위 내인 것이 좋다. 분자 움직임의 자유로움에 따른 함유 물질과의 유연한 혼합을 고려하면, 중합도는 1,500 내지 2,500의 범위내이고, 검화도는 90 몰% 내지 99.9 몰%의 범위내인 것이 더욱 바람직하다. 이 때, 상기 폴리비닐알코올계 수지는 상기 아세트아세틸기를 0.1 내지 30 몰%로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 아세트아세틸기의 범위에서 가교제와의 반응이 원활할 수 있으며, 목적하는 접착제의 내수성 및 접착력에 충분히 유의하기 때문이다.

상기 아민계 금속 화합물 가교제는 상기 폴리비닐알코올계 수지와의 반응성을 갖는 관능기를 가지는 수용성 가교제로서, 아민계 리간드를 함유하는 금속 착물 형태인 것이 바람직하다. 가능한 금속으로는 지르코늄(Zr), 타이타늄(Ti), 하프늄(Hf), 텅스텐(W), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 팔라듐(Pd), 백금(Pt) 등의 전이 금속이 가능하며, 중심 금속에 결합된 리간드로는 일차아민, 이차아민(다이아민), 삼차아민이나 암모늄하이드록사이드 등의 적어도 하나 이상의 아민기를 포함한 것이 모두 가능하다. 그 사용량은 상기 폴리비닐알콜계 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 50 중량부의 범위로 조절되는 것이 바람직하다. 상기한 범위에서 목적하는 접착제에 충분히 유의적인 접착력을 부여할 수 있으며, 접착제의 저장 안정성(pot life)을 향상시킬 수 있기 때문이다.

상기 아세트아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지와 상기 아민계 금속 화합물 가교제를 함유하는 접착제 수용액은 pH 조절제를 사용하여 그 pH를 9이하로 조절하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 pH를 2 초과 9 이하의 범위로 조절할 수 있고, 더욱 바람직하게는 pH를 4 내지 8.5 범위로 조절할 수 있다.

상기 편광자와 보호 필름의 접착은 편광자용 보호 필름 또는 편광자인 PVA 필름의 표면 상에 롤 코터, 그라비어 코터, 바 코터, 나이프 코터, 또는 캐필러리 코터 등을 사용하여 접착제를 먼저 코팅하고, 접착제가 완전히 건조되기 전에 보호 필름과 편광막을 합지 롤로 가열압착하거나 상온압착하여 합지하는 방법에 의하여 수행될 수 있다. 핫멜트형 접착제를 이용하는 경우에는 가열 압착롤을 사용하여야 한다.

폴리우레탄계 접착제를 사용하는 경우 광에 의해 황변되지 않는 지방족 이소시아네이트계 화합물을 이용하여 제조된 폴리우레탄계 접착제를 이용하는 것이 바람직하다. 일액형 또는 이액형의 드라이 라미네이트용 접착제 또는 이소시아네이트와 하이드록시기와의 반응성이 비교적 낮은 접착제를 사용하는 경우에는 아세테이트계 용제, 케톤계 용제, 에테르계 용제, 또는 방향족계 용제 등으로 희석된 용액형 접착제를 사용할 수도 있다. 이때 접착제 점도는 5,000cps 이하의 저점도형인 것이 바람직하다. 상기 접착제들은 저장안정성이 우수하면서도 400 ~ 800nm에서의 광투과도가 90% 이상인 것이 바람직하다.

충분한 점착력을 발휘할 수 있으면 점착제도 사용될 수 있다. 점착제는 합지 후 열 또는 자외선에 의하여 충분히 경화가 일어나 기계적 강도가 접착제 수준으로 향상되는 것이 바람직하며, 계면접착력도 커서 점착제가 부착된 양쪽 필름 중 어느 한 쪽의 파괴없이는 박리되지 않는 정도의 점착력을 갖는 것이 바람직하다.

사용가능한 점착제의 구체적인 예로서는 광학 투명성이 우수한 천연고무, 합성고무 또는 엘라스토머, 염화비닐/초산비닐 공중합체, 폴리비닐알킬에테르, 폴리아크릴레이트, 변성 폴리올레핀계 점착제 등과 여기에 이소시아네이트 등의 경화제를 첨가한 경화형 점착제를 들 수 있다.

상기 제1 실시상태에 있어서, 상기 편광판 상에 추가로 기판이 구비될 수 있다. 이 경우 기판과 편광판 사이에 추가의 접착제층이 구비될 수 있다. 상기 기판은 유리기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 상기 추가의 접착제층은 광학적으로 투명한 접착제(optically clear adhesive; OCA)층인 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시상태에 따르면, 상기 일체형 터치 편광판은 상면에 전도성층이 구비된 제1 전도성 필름; 상기 전도성 필름 상에 구비된 제1 접착제층; 및 상기 제1 접착제층 상에 구비된 편광판을 포함하고, 상기 편광판이 기판 및 상기 기판의 하면에 구비된 편광자 코팅층을 포함한다. 상기 제1 접착제층과 상기 편광판 사이에 전도성층이 구비된 제2 전도성 필름이 추가로 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 전도성 필름 상에 제2 접착제층이 추가로 구비될 수 있다.

상기 편광판이 편광자 코팅층을 포함하는 기판의 구조인 경우, 종래의 편광자 및 보호필름을 포함하는 편광판을 이용하는 경우에 비하여 감압접착제층 등의 층을 사용하지 않아도 되므로 터치 스크린의 두께를 줄일 수 있다. 구체적으로, 종래의 편광판은 110 내지 130 마이크로미터의 두께를 가지지만, 상기 제2 실시상태에 따르면 편광자 코팅층의 두께를 수 마이크로미터 내지 수십 마이크로미터까지 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 박형 터치 패널을 제공할 수 있다.

상기 제2 실시상태에 있어서, 상기 편광판의 편광자 코팅층은 리오트로픽 액정성(Lyotropic Liquid Crystalline) 코팅조성물을 코팅하여 형성될 수 있다.

상기 리오트로픽 액정성 코팅조성물으로는 2색성 색소와 용매를 함유하며, 리오트로픽 액정성을 나타내는 용액을 사용할 수 있다. 이하에서는 본 명세서에 그 전부의 내용이 포함되는 US2009/0027597에 기재된 편광자 코팅조성물을 예시하나, 그 외에도 당 기술분야에 알려져 있는 편광자 코팅 조성물이 사용될 수 있다.

리오트로픽 액정성이란, 온도나 2색성 색소(용질)의 농도를 변화시킴으로써 등방상-액정상의 상전이를 일으키는 성질을 말한다. 상기 액정상은 특별히 제한은 없고, 네마틱 액정상, 스멕틱 액정상, 콜레스테릭 액정상 등을 들 수 있다. 또한, 이들 액정상은 편광 현미경에서 관찰되는 액정상의 광학 모양에 의해 확인, 식별할 수 있다. 상기 용액은 리오트로픽 액정성을 나타냄으로써, 2색성 색소를 배향시킬 수 있다.

본 발명에서 사용되는 2색성 색소는 파장 400 nm 내지 780 nm 중 임의의 파장의 빛을 흡수하는 유기화합물이다. 2색성 색소란, 색소 분자의 장축 방향의 전이(遷移) 모멘트가 단축 방향에 비해 크거나, 또는 단축 방향의 전이 모멘트가 장축 방향에 비해 큰 색소를 말한다. 상기 2색성 색소는, 목적에 따라서 임의의 적절한 것이 선택될 수 있지만, 바람직하게는 용액 상태에서 리오트로픽 액정성을 나타내는 유기 화합물(즉, 리오트로픽 액정)이다. 상기 2색성 색소는 특히 실온의 용액 상태에서 네마틱 액정상을 나타내는 것이, 배향성이 우수하기 때문에 바람직하다.

상기 2색성 색소로서는, 화학 구조에 의한 분류에 따르면, 예를 들면 아조계 색소, 안트라퀴논계 색소, 페릴렌계 색소, 인단트론계 색소, 이미다졸계 색소, 인디고이드계 색소, 옥사진계 색소, 프탈로시아닌계 색소, 트리페닐메탄계 색소, 피라졸론계 색소, 스틸벤계 색소, 디페닐메탄계 색소, 나프토퀴논계 색소, 메토시아닌계 색소, 퀴노프탈론계 색소, 크산텐계 색소, 알리잘린계 색소, 아크리딘계 색소, 퀴논이민계 색소, 티아졸계 색소, 메틴계 색소, 니트로계 색소, 니트로솔계 색소 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 아조계 색소, 안트라퀴논계 색소, 페릴렌계 색소, 인단트론계 색소 및 이미다졸계 색소가 바람직하다. 이들 2색성 색소는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 흑색의 편광막을 얻기 위해서, 다른 흡수 스펙트럼을 갖는 복수 개의 2색성 색소를 혼합하여 이용하는 것이 바람직하다.

상기 2색성 색소는, 바람직하게는 술폰기(-SO₃H), 카르복실기(-COOH) 또는 아미노기(-NH₂, -NHR, -NR₂)를 포함하는 유기 화합물, 또는 이들의 염 중 어느 하나이고(여기서, R은 임의의 치환기를 나타냄), 특히 바람직하게는 술폰기를 포함하는 유기 화합물, 또는 이들의 염 중 어느 하나이다. 2색성 색소에의 술폰기의 도입은 물에 대한 용해성을 향상시키는 데 효과적이다. 2색성 색소에 도입되는 술폰기의 수가 증가할수록 물에 대한 용해도는 향상된다. 상기 술폰기의 수는, 용매에의 용해성과 편광막을 형성한 후의 내수성이 양립하도록 적절하게 선택될 수 있다.

또한, 2색성 색소로서, 시판되는 것을 이용할 수도 있다. 시판되는 2색성 색소로서는, C.I. 다이렉트(Direct)B67, DSCG(INTAL), RU31. 156, 메틸 오렌지, AH6556, 시리우스 수프라 브라운(Sirius Supra Brown) RLL, 벤조푸르푸린(Benzopurpurin), 구리-테트라카르복시프탈로시아닌, 애시드 레드(Acid Red) 266, 시아닌 염료, 바이올렛(Violet) 20, 페릴렌비스카르복스이미드, 벤조푸르푸린 4B, 메틸렌블루(베이직 블루(Basic Blue) 9), 브릴리언트 옐로우(Brilliant Yellow), 애시드 레드 18, 애시드 레드 27등을 들 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용매는 상기 2색성 색소를 용해시키고, 리오트로픽 액정성을 발현시키기 위해서 이용된다. 상기 용매는 임의의 적절한 것이 선택될 수 있다. 상기 용매는, 예를 들면 물 등의 무기 용제일 수도 있고, 알코올류, 케톤류, 에테르류, 에스테르류, 지방족 및 방향족 탄화수소류, 할로겐화 탄화수소류, 아미드류, 셀로솔브류 등의 유기 용제일 수도 있다. 상기 용매로서는, 예를 들면 n-부탄올, 2-부탄올, 시클로헥산올, 이소프로필알코올, t-부틸알코올, 글리세린, 에틸렌글리콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-펜타논, 2-헥사논, 디에틸에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산, 아니솔, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 락트산메틸, n-헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 클로로포름, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 특히 바람직하게는, 상기 용매는 물이다. 상기 물의 전기 전도율은, 바람직하게는 20 μS/cm 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.001 μS/cm 내지 10 μS/cm이고, 특히 바람직하게는 0.001 μS/cm 내지 5 μS/cm이다. 상기 물의 전기 전도율의 하한값은 0 μS/cm이다.

상기 코팅조성물의 농도는, 바람직하게는 5 중량％ 내지 40 중량％이고, 더욱 바람직하게 는 5 중량％ 내지 35 중량％이고, 특히 바람직하게는 5 중량％ 내지 30 중량％이다. 용액의 농도를 상기 범위로 함으로써, 상기 용액은 안정한 액정 상태를 나타낼 수 있다.

상기 코팅 조성물은 전기 전도도가 50 μS/cm 이하(0.05 중량％ 환산)인 것이 바람직하다. 전기 전도도란, 물질에 대한 전기의 통과 용이성을 나타내고, 단면적 1 cm², 거리 1 cm의 마주 대하는 전극 사이에 있는 물질의 전도도를 말한다. 이 값이 작을수록 액체는 전기를 통과시키기 어렵다. 「0.05 중량％ 환산」이란, 본 발명에서 사용되는 용액의 농도를 0.05 중량％로 한 경우의 전기 전도도를 나타낸다. 0.05 중량％ 환산의 전기 전도도는, 예를 들면 농도가 1 중량％인 액체의 전기 전도도의 1/20의 값이고, 0.5 중량％인 용액의 전기 전도도의 1/10의 값이다.

본 발명에서 사용되는 용액의 전기 전도도(0.05 중량％ 환산)는 50 μS/cm 이하이고, 바람직하게는 40 μS/cm이하이고, 특히 바람직하게는 30 μS/cm 이하이고, 가장 바람직하게는 20 μS/cm 이하이다. 상기 전기 전도도의 하한값은 실현 가능한 값으로서 0.1 μS/cm이다.

상기 코팅조성물은 임의의 적절한 첨가제를 더 함유할 수 있다. 상기 첨가제로서는, 예를 들면 계면 활성제, 가소제, 열 안정제, 광 안정제, 윤활제, 항산화제, 자외선 흡수제, 난연제, 착색제, 대전 방지제, 상용화제, 가교제 및 증점제 등을 들 수 있다. 상기 첨가제의 첨가량은 바람직하게는 용액 100 중량부에 대하여 0 초과 10 중량부이하이다.

상기 코팅조성물은 계면 활성제를 더 함유할 수 있다. 계면 활성제는 2색성 색소의 기재 표면에의 습윤성, 코팅성을 향상시키기 위해서 사용된다. 상기 계면 활성제는 바람직하게는 비이온 계면 활성제이다. 상기 계면 활성제의 첨가량은 바람직하게는 용액 100 중량부에 대하여 0 초과 5중량부 이하이다.

상기 기판으로는 기판, 석영 기판, 고분자 필름, 플라스틱 기판, 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 유리 기판 또는 고분자 필름을 이용할 수 있다. 상기 고분자 필름을 형성하는 수지로서는, 임의의 적절한 것이 선택될 수 있다. 바람직하게는, 상기 고분자 필름은 열가소성 수지를 함유한다. 상기 열가소성 수지로서는, 폴리올레핀 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 스티렌계 수지, 폴리메타크릴산메틸, 폴리아세트산비닐, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기한 열가소성 수지는 임의의 적절한 중합체 변성을 행하고 나서 이용할 수도 있다. 상기 중합체 변성으로서는, 예를 들면 공중합, 가교, 분자 말단, 입체 규칙성 등의 변성을 들 수 있다.

고분자 필름을 이용하는 경우, 고분자 필름은 가시광의 광선 투과율이 우수하고, 투명성이 우수한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이 고분자 필름의 가시광에서의 광선 투과율은 바람직하게는 80 ％ 이상, 보다 바람직하게는 90 ％ 이상이다. 기재로서 고분자 필름을 이용한 경우, 편광막을 형성한 후, 상기 기재를 편광막의 보호 필름으로서 이용할 수도 있다. 본 발명에서 사용되는 기재는 바람직하게는 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름이다. 2색성 색소의 습윤성이 우수하고, 높은 2색비를 가지면서 또한 두께 변동이 작은 편광막이 얻어질 수 있기 때문이다. 상기 셀룰로오스계 수지는, 바람직하게는 셀룰로오스의 수산기 중 일부 또는 전부가 아세틸기, 프로피오닐기 및/또는 부틸기로 치환된 셀룰로오스 유기산 에스테르 또는 셀룰로오스 혼합 유기산 에스테르이다. 상기 셀룰로오스 유기산 에스테르로서는, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부틸레이트 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스 혼합 유기산 에스테르로서는, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 등을 들 수 있다.

본 발명에서 사용되는 기재는 시판되는 고분자 필름을 그대로 사용할 수 있다. 또는, 시판되는 고분자 필름에 연신 처리 및/또는 수축 처리 등의 2차적 가공을 실시한 것을 사용할 수 있다. 시판되는 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름으로서는, 예를 들면 후지 사진 필름(주) 제조 후지 태크 시리즈(상품명; ZRF80S, TD80UF, TDY-80UL), 코니카 미놀타 옵트(주) 제조 상품명「KC8UX2M」등을 들 수 있다.

상기 기판은 상기 편광자 코팅층의 형성 전에 친수화 처리되는 것이 바람직하다. 상기 친수화 처리는 상기 기재의 23 ℃에 있어서의 물의 접촉각을 처리 전에 비해 10 ％ 이상 저하시키는 처리인 것이 바람직하다. 상기 친수화 처리는 상기 기재의 23 ℃에 있어서의 물의 접촉각을 5° 내지 60°로 하는 처리인 것이 바람직하다. 상기 친수화 처리는 건식 처리 또는 습식 처리일 수 있으며, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 알칼리 처리 또는 앵커 코팅처리일 수 있다.

상기 편광자 코팅층은 전술한 코팅 조성물을 상기 기판에 코팅하여 형성될 수 있다. 예컨대 코팅 속도 100 mm/초 이상, 더욱 바람직하게는 500 mm/초 내지 8000 mm/초, 특히 바람직하게는 800 mm/초 내지 6000 mm/초이고, 가장 바람직하게는 1000 mm/초 내지 4000 mm/초에서 코팅하고 건조하여 형성할 수 있다. 일반적으로 용매 캐스팅법에 의한 광학 필름의 제조에 있어서, 도막의 균일성을 높이기 위한 도공 속도는 느린 것이 바람직하다.

상기 코팅조성물을 기판 표면에 코팅하는 방법으로서는, 적절한 코터를 이용한 도공 방식이 채용될 수 있다. 상기 코터로서는, 예를 들면 리버스 롤 코터, 정회전(正回轉) 롤 코터, 그라비아 코터, 나이프 코터, 로드 코터, 슬롯 다이 코터, 슬롯 오리피스 코터, 커튼 코터, 파운틴 코터, 에어 닥터 코터, 키스 코터, 딥 코터, 비드 코터, 블레이드 코터, 캐스트 코터, 스프레이 코터, 스핀 코터, 압출 코터, 핫 멜트 코터 등을 들 수 있다. 상기 코터는 바람직하게는 리버스 롤 코터, 정회전 롤 코터, 그라비아 코터, 로드 코터, 슬롯 다이 코터, 슬롯 오리피스 코터, 커튼 코터 및 파운틴 코터이다.

상기 코팅조성물을 건조하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 열풍 또는 냉풍이 순환되는 공기 순환식 항온 오븐, 마이크로파 또는 원적외선 등을 이용한 히터, 온도 조절용으로 가열된 롤, 히트파이프 롤 또는 금속 벨트 등의 건조 수단을 들 수 있다.

상기 코팅조성물은 저온부터 고온으로 서서히 승온하여 건조시키는 것이 바람직하다. 상기 건조 온도는 바람직하게는 10 ℃ 내지 80 ℃이고, 더욱 바람직하게는 20 ℃ 내지 60 ℃이다. 상기 코팅 조성물을 건조시키는 시간은 건조 온도나 용매의 종류에 의해서 적절하게 선택될 수 있다.

상기 제2 실시상태에 있어서, 제1 또는 제2 전도성 필름, 제1 또는 제2 접착제층에 관한 내용은 상기 제1 실시상태에서 기술한 내용과 같다.

도 3 내지 도 6은 상기 제2 실시상태에 따른 예시를 나타낸 것이다.

도 3은 1층 방식의 구조로서, 전도성 필름의 기재로서 제로 위상차 필름을 사용한 예를 도시한 것이다. 도 4는 2층 방식의 구조로서, 전도성 필름의 기재로서 제로 위상차 필름을 사용한 예를 도시한 것이다. 도 5는 1층 방식의 구조로서, 전도성 필름의 기재로서 위상차값이 λ/4 위상차 필름을 사용한 예를 도시한 것이다. 도 6은 2층 방식의 구조로서, 전도성 필름의 기재로서 위상차값이 λ/4위상차 필름을 사용한 예를 도시한 것이다.

본 발명은 또한 화상 표시 패널; 상기 화상 표시 패널 상에 구비된 제3접착제층 및 상기 제3접착제층 상에 구비된 상기 일체형 터치 편광판을 포함하는 정전용량식 터치 패널을 제공한다.

상기 화상 표시 패널은 액정 패널 또는 유기발광소자 패널일 수 있다.

상기 화상 표시 패널 상에 구비되는 제3접착제층은 광학적으로 투명한 접착제(optically clear adhesive; OCA)층인 것이 바람직하다. 또한, 상기 접착제층은 재박리성을 가져 재작업성이 우수한 것이 바람직하다. 상기 접착제층의 두께는 5 내지 50 마이크로미터인 것이 바람직하나, 본 발명의 범위가 이에만 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 일체형 터치 편광판은 표면 반사율이 5% 이하이다. 이는 종래의 터치 패널의 표면 반사율이 8 내지 13%인 것에 비하면 매우 낮은 수치이다.

본 발명은 상면에 전도성층이 구비된 제1 전도성 필름을 준비하는 단계; 상기 제1 전도성 필름 상에 제1 접착제층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 접착제층 상에 편광판을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 터치 편광판의 제조방법을 제공한다.

상기 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 구비된 보호필름을 포함하는 구조의 것을 사용할 수도 있고, 기판상에 편광자 형성용 조성물을 코팅하여 코팅층을 형성함으로써 제조할 수도 있다.

상기 일체형 터치 편광판의 제조방법은 상기 제1 접착제층 상에 상면에 전도성층이 구비된 제2 전도성 필름을 부착하는 단계; 및 상기 제2 전도성 필름 상에 제2 접착제층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명은 또한 화상 표시 패널을 준비하는 단계; 상기 화상 표시 패널 상에 제3접착제층을 형성하는 단계; 및 상기 제3접착제층 상에 상기 본 발명에 따른 일체형 터치 편광판을 부착하는 단계를 포함하는 정전용량식 터치 패널의 제조방법을 제공한다.

상기 일체형 터치 편광판 및 터치 패널의 제조방법에 있어서, 각 구성요소들은 전술한 바와 같다.

Claims

상면에 제1전도성층이 구비된 제1 전도성 필름; 상기 제1전도성층 상에 구비된 제1 접착제층; 및 상기 제1 접착제층 상에 구비된 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 제1 접착제층은 광학적으로 투명한 접착제(optically clear adhesive; OCA)층이고, 저장 탄성율이 0.01㎫ 내지 0.03㎫인 것인 일체형 터치 편광판.
청구항 1에 있어서,
상기 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 구비된 보호필름을 포함하는 구조인 것인 일체형 터치 편광판.
청구항 1에 있어서,
상기 편광판은 기판 및 상기 기판의 하면에 구비된 편광자 코팅층을 포함하는 구조인 것인 일체형 터치 편광판.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 전도성 필름은 기재 및 상기 기재 상에 구비된 제1전도성층을 포함하는 것인 일체형 터치 편광판.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 전도성 필름의 기재는 제로(zero) 위상차 필름 또는 위상차값이 λ/4 위상차 필름인 것인 일체형 터치 편광판.
청구항 4에 있어서,
상기 전도성층은 패턴화된 ITO층인 것인 일체형 터치 편광판.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1 접착제층은 산화 방지제를 더 포함하는 일체형 터치 편광판.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 접착제층과 상기 편광판 사이에, 상면에 제2전도성층이 구비된 제2 전도성 필름 및 상기 제2전도성층 상에 구비된 제2 접착제층을 추가로 포함하는 것인 일체형 터치 편광판.
청구항 10에 있어서,
상기 제2 접착제층은 광학적으로 투명한 접착제(optically clear adhesive; OCA)층인 것인 일체형 터치 편광판.
청구항 11에 있어서,
상기 제2 접착제층은 저장 탄성율이 0.01MPa 내지 0.03MPa인 점착제를 포함하는 일체형 터치 편광판.
청구항 11에 있어서,
상기 제2 접착제층은 산화 방지제를 더 포함하는 일체형 터치 편광판.
청구항 1에 있어서,
표면 반사율이 5% 이하인 것인 일체형 터치 편광판.
화상 표시 패널; 상기 화상 표시 패널 상에 구비된 제3접착제층; 및 상기 제3접착제층 상에 구비된 청구항 1 내지 6 및 청구항 9 내지 14 중 어느 하나의 항에 따른 일체형 터치 편광판을 포함하는 정전용량식 터치 패널.
상면에 제1전도성층이 구비된 제1 전도성 필름을 준비하는 단계; 상기 제1 전도성 필름 상에 제1 접착제층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 접착제층 상에 편광판을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 제1 접착제층은 광학적으로 투명한 접착제(optically clear adhesive; OCA)층이고, 저장 탄성율이 0.01MPa 내지 0.03MPa인 것인 일체형 터치 편광판의 제조방법.
청구항 16에 있어서,
상기 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 구비된 보호필름을 포함하는 구조인 것인 일체형 터치 편광판의 제조방법.
청구항 16에 있어서,
상기 편광판은 기판 및 상기 기판의 하면에 구비된 편광자 코팅층을 포함하는 구조인 것인 일체형 터치 편광판의 제조방법.
청구항 16에 있어서,
상기 제1 접착제층 상에 상면에 제2전도성층이 구비된 제2 전도성 필름을 부착하는 단계; 및 상기 제2 전도성층 상에 제2 접착제층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것인 일체형 터치 편광판의 제조방법.
화상 표시 패널을 준비하는 단계; 상기 화상 표시 패널 상에 제3접착제층을 형성하는 단계; 및 상기 제3접착제층 상에 청구항 1 내지 6 및 청구항 9 내지 14 중 어느 하나의 항에 따른 일체형 터치 편광판을 부착하는 단계를 포함하는 정전용량식 터치 패널의 제조방법.