KR20190112394A - 터치 센서 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20190112394A
KR20190112394A KR1020180034326A KR20180034326A KR20190112394A KR 20190112394 A KR20190112394 A KR 20190112394A KR 1020180034326 A KR1020180034326 A KR 1020180034326A KR 20180034326 A KR20180034326 A KR 20180034326A KR 20190112394 A KR20190112394 A KR 20190112394A
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조성훈
김상국
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예들의 터치 센서는 베이스 층, 베이스 층 상에 형성되며 서로 상이한 경화도를 갖는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분의 경화도가 상기 제2 부분의 경화도보다 큰 광학 조절층, 및 광학 조절층의 제2 부분 상에 배치된 센싱 전극을 포함한다. 제1 부분의 굴절률 매칭에 의해 터치 센서의 광학 특성이 향상될 수 있다.

Description

터치 센서 및 이의 제조 방법{TOUCH SENSOR AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 터치 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 도전성 패턴 및 절연성 구조를 포함하는 터치 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 분야에 대한 요구도 다양한 형태로 제시되고 있다. 예를 들면, 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 특징을 지닌 여러 평판 표시 장치(Flat Panel Display device), 예를 들어, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device), 전계발광표시장치(Electro Luminescent Display device), 유기발광다이오드표시장치(Organic Light-Emitting Diode Display device) 등이 연구되고 있다.
한편, 상기 표시 장치 상에 부착되어 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치인 터치 패널(touch panel)이 디스플레이 장치와 결합되어 화상 표시 기능 및 정보 입력 기능이 함께 구현된 전자 기기들이 개발되고 있다.
상기 터치 패널은 센싱 전극과 같은 도전성 구조물 및 절연 구조들을 포함하며, 상기 도전성 구조물 및 절연 구조의 광학적 특성 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 터치 패널이 상기 디스플레이 장치에 삽입되는 경우 사용자에게 터치 패널에 포함된 패턴 형상이 시인될 수 있으며, 디스플레이 장치의 투과도가 저하될 수 있다.
따라서, 디스플레이 장치의 이미지 품질, 광학 특성을 열화시키지 않으면서 터치 센싱 기능 구현을 위한 터치 패널 개발이 진행되고 있다. 예를 들면, 한국공개특허 제2014-0092366호에서와 같이 최근 다양한 화상 표시 장치에 터치 센서가 결합된 터치 스크린 패널이 개발되고 있으나, 상술한 바와 같이 광학적 특성이 향상된 터치 센서 또는 터치 패널의 요구가 지속되고 있다.
한국공개특허 제2014-0092366호
본 발명의 일 과제는 광학적 특성 및 기계적 신뢰성이 향상된 터치 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 광학적 특성 및 기계적 신뢰성이 향상된 터치 센서의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 광학적 특성 및 기계적 신뢰성이 향상된 터치 센서를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 베이스 층; 상기 베이스 층 상에 형성되며 서로 상이한 경화도를 갖는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제2 부분의 경화도는 상기 제1 부분의 경화도 대비 60 내지 80%인 광학 조절층; 및 상기 광학 조절층의 상기 제2 부분 상에 배치된 센싱 전극을 포함하는, 터치 센서.
2. 위 1에 있어서, 상기 제1 부분은 노광부, 상기 제2 부분은 비노광부인, 터치 센서.
3. 위 1에 있어서, 상기 제1 부분의 굴절률은 상기 제2 부분의 굴절률보다 큰, 터치 센서.
4. 위 3에 있어서, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 굴절률 차이는 0.05 내지 0.2인, 터치 센서.
5. 위 3에 있어서, 상기 센싱 전극의 굴절률은 상기 제1 부분의 굴절률보다 크며, 상기 센싱 전극 및 상기 제1 부분의 굴절률 차이는 0.05 내지 0.2인, 터치 센서.
6. 위 1에 있어서, 상기 광학 조절층은 하기 화학식 1로 표시되는 카도계 화합물을 포함하는 코팅 조성물로부터 형성된, 터치 센서.
[화학식 1]
Figure pat00001
(화학식 1 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 히드록실기 또는 중합 반응성 기를 함유하는 탄소수 3 내지 10의 탄화수소 그룹임).
7. 위 6에 있어서, 상기 화학식 1 중, 상기 중합 반응성 기는 아크릴레이트기, 비닐기, 알릴기 또는 에폭시기 중 적어도 하나를 포함하는, 터치 센서.
8. 위 6에 있어서, 상기 카도계 화합물은 하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 포함하는, 터치 센서:
[화학식 1-1]
Figure pat00002
(화학식 1-1 중, n은 1 내지 5의 정수이다).
9. 1에 있어서, 상기 센싱 전극 및 상기 광학 조절층 상에 형성된 상부 절연층을 더 포함하는, 터치 센서.
10. 위 9에 있어서, 상기 베이스 층은 유기 고분자 물질을 포함하는 하부 절연층을 포함하는, 터치 센서.
11. 위 10에 있어서, 상기 하부 절연층은 캐리어 기판과의 박리를 위한 분리층으로 제공되는, 터치 센서.
12. 위 10에 있어서, 상기 하부 절연층 및 상기 광학 조절층 사이에 배치되는 보호층을 더 포함하는, 터치 센서.
13. 베이스 층 상에 중합성 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 도포하여 광학 조절층을 형성하는 단계; 상기 광학 조절층을 선택적으로 노광하여 경화도가 증가된 노광부를 형성하는 단계; 및 상기 광학 조절층의 비노광부 상에 선택적으로 센싱 전극을 형성하는 단계를 포함하는, 터치 센서의 제조 방법.
14. 위 13에 있어서, 상기 코팅 조성물의 상기 중합성 화합물은 카도계 화합물을 포함하는, 터치 센서의 제조 방법.
15. 위 13에 있어서, 상기 센싱 전극을 형성하는 단계는,
상기 광학 조절층 상에 전극층을 형성하는 단계; 상기 전극층 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 층에 대해 노광 공정 및 현상 공정을 수행하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 포토레지스트 패턴을 사용하여 상기 전극층을 식각하는 단계를 포함하는, 터치 센서의 제조 방법.
16. 위 15에 있어서, 상기 포토레지스트 층에 대한 상기 노광 공정 및 상기 광학 조절층에 대한 노광 공정은 동일한 노광 마스크를 사용하여 수행되는, 터치 센서의 제조 방법.
17. 윈도우 기판; 및 상기 윈도우 기판의 일면 상에 적층된 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 따른 터치 센서를 포함하는, 윈도우 적층체.
18. 위 17에 있어서, 상기 윈도우 기판의 상기 일면 상에 적층된 편광층을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
19. 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 적층되며 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 따른 터치 센서를 포함하는 윈도우 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 터치 센서는 센싱 전극 및 베이스 층 사이에 형성되고 서로 다른 경화도를 갖는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 광학 조절층을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분은 상기 제2 부분보다 높은 경화도 및 굴절률을 가지며 비전극 영역에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 비전극 영역의 굴절률을 전극 영역에 근접시켜 영역별 굴절률 편차에 따른 반사율을 저감시킬 수 있고, 굴절률 정합을 통해 전극 패턴의 시인을 억제할 수 있다.
상기 광학 조절층은 카도계 화합물을 포함할 수 있으며, 이에 따라 향상된 굴절률을 확보하면서, 내화학성, 내열성등의 신뢰성이 함께 향상될 수 있다. 따라서, 상기 터치 센서가 플렉시블 디스플레이 장치에 적용되는 경우에도 벤딩 시 크랙, 파단 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 제조 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 7 내지 9는 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 제조 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 10 및 도 11은 일부 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 12는 예시적인 실시예들에 따른 윈도우 적층체 및 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 도면이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 센싱 전극들 및 광학 조절층을 포함하며 향상된 광학 특성을 갖는 터치 센서 및 이의 제조 방법이 제공된다. 또한, 상기 터치 센서를 포함하는 화상 표시 장치가 제공된다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예를 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 터치 센서는 베이스 층(100), 광학 조절층(110) 및 센싱 전극(125)을 포함할 수 있다.
베이스 층(100)은 센싱 전극(125) 및 광학 조절층(110) 형성을 위해 지지층 또는 필름 타입 기재를 포괄하는 의미로 사용된다. 예를 들면, 베이스 층(100)은 터치 센서에 통상적으로 사용되는 필름 소재가 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 유리, 고분자 및/또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 고분자의 예로서, 환형올레핀중합체(COP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(PI), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 폴리에테르술폰(PES), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 폴리카보네이트(PC), 환형올레핀공중합체(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 들 수 있다. 상기 무기 절연 물질의 예로서, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 금속 산화물 등을 들 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 터치 센서가 삽입되는 화상 표시 장치의 층 또는 필름 부재가 베이스 층(100)으로 제공될 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널에 포함되는 인캡슐레이션 층 또는 패시베이션 층 등이 베이스 층(100)으로 제공될 수도 있다.
광학 조절층(110)은 베이스 층(100)의 상면 상에 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 광학 조절층(110)은 베이스 층(100)의 상면과 직접 접촉할 수 있으며, 광학 코팅 조성물을 베이스 층(100) 상에 직접 도포하여 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 광학 코팅 조성물은 카도계(cardo-type) 화합물 또는 수지를 포함하도록 형성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 광학 조절층(110)은 서로 다른 경화도를 갖는 제1 부분(113) 및 제2 부분(115)을 포함하며, 제1 부분(113)은 제2 부분(115)보다 큰 경화도를 가질 수 있다.
본 출원에서 사용되는 용어 "경화도"는 고분자 물질의 경화 공정에 의한 중합 정도 또는 가교 정도를 나타낼 수 있다. 상기 경화도는 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 통해 측정될 수 있다. 예를 들면, GPC 칼럼에 THF 용매를 계속 이동 시키면서, THF 용매에 녹인 희석된 고분자 용액을 주입할 수 있다. 경화도가 높은 샘플일수록 용제(THF)에 대한 용해도는 감소하며 GPC에서 검출되는 피크의 면적 역시 감소한다. 광학 조절층(110)에 대한 제1 부분(113) 및 제2 부분(115)의 샘플을 분리하고 과노광(1600mJ)조건에서의 피크의 면적을 100%로 기준으로 하고 분리된 샘플의 경화도를 측정할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 광학 조절층(110)의 제2 부분(115)의 경화도는 제1 부분(113) 대비 약 60 내지 80%일 수 있다. 제2 부분(115)의 경화도가 약 60% 미만인 경우, 광학 조절층(110)의 전체적인 경도가 약화되어 충분한 언더 코팅 특성이 확보되지 않을 수 있다. 제2 부분(115)의 경화도가 약 80%를 초과하는 경우 후술하는 전극 영역 및 비전극 영역에서의 굴절률 매칭 효과가 충분히 확보되지 않을 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 광학 조절층(110)은 굴절률 정합층(refractive index layer: IML) 및 터치 센서의 언더 코팅층으로 제공될 수 있다.
제1 부분(113) 및 제2 부분(115)은 측면들이 서로 접하며 교대로 반복적으로 배열될 수 있다. 광학 조절층(110)의 제1 부분(113)은 상술한 바와 같이 제2 부분(115) 보다 상승된 경화도를 가지며, 높은 굴절률을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 부분(113)의 굴절률은 약 1.65 내지 1.8 범위일 수 있다. 제2 부분(115)의 굴절률은 약 1.5 내지 1.6 범위일 수 있다.
센싱 전극(125)은 광학 조절층(110) 상에 배치될 수 있다. 센싱 전극(125)은 터치 지점에서 정전 용량이 생성되는 도메인으로서 제공될 수 있으며, 복수의 센싱 전극들(125)이 광학 조절층(110) 상에 배열될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 센싱 전극들(125)은 각각 섬(island) 패턴으로 존재하며, 상기 센싱 전극으로부터 트레이스가 분기되어 예를 들면, 구동 회로와 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 터치 센서는 자기 정전용량(Self Capacitance) 방식의 터치 센서일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 터치 센서는 도 10 및 도 11을 참조로 후술하는 바와 같이 서로 교차하도록 배열된 제1 센싱 전극 및 제2 센싱 전극을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 터치 센서는 상호 정전용량(Mutual Capacitance) 방식의 터치 센서일 수 있다.
센싱 전극(125)은 투명 도전성 산화물 또는 금속을 포함할 수 있다. 상기 투명 도전성 산화물은 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO) 등을 포함할 수 있다. 상기 금속은 예를 들면, 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 주석(Sn) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 터치 센서의 투명성 또는 투과도 확보를 위해 센싱 전극(125)은 예를 들면, ITO와 같은 상기 투명 도전성 산화물을 포함하도록 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 센싱 전극(125)은 투명 도전성 산화물 단일층 구조를 가지며, 이 경우 투과도가 보다 향상될 수 있다. 예를 들면, 센싱 전극(125)의 굴절률은 약 1.75 내지 2.2 범위일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 센싱 전극(125)의 굴절률은 약 1.75 내지 1.9 범위일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 센싱 전극(125)은 광학 조절층(110)의 제2 부분들(115) 상에 선택적으로 배열될 수 있다. 이에 따라, 상기 터치 센서는 센싱 전극들(125)이 형성된 전극 영역 및 센싱 전극들(125)이 미포함된 비전극 영역으로 구분될 수 있다.
상기 전극 영역에서는 센싱 전극(125)에 의해 상대적으로 높은 굴절률을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 전극 영역 및 비전극 영역에서의 굴절률 편차에 따른 반사율 증가에 기인한 패턴 시인이 발생할 수 있다.
그러나, 예시적인 실시예들에 따르면 상기 비전극 영역에서는 상대적으로 높은 경화도 및 굴절률을 갖는 광학 조절층(110)의 제1 부분(113)이 배치되어 센싱 전극(125)의 굴절률에 보다 근접하므로 상기 굴절률 차이를 완화 또는 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 비전극 영역으로부터 발생하는 패턴 시인을 억제 또는 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 비전극 영역에서 제1 부분(113)이 보다 높은 경화도를 가지므로 상기 전극 영역과의 경도 차이에 따른 기계적 불량, 크랙 발생 등을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 전극 영역에서는 제2 부분(115)이 베이스 층(100) 및 센싱 전극(125) 사이에 배치되어 베이스 층(100)으로부터 순차적으로 굴절률이 점진적으로 증가할 수 있다. 따라서, 굴절률의 급격한 변화에 의한 광반사를 감소시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 센싱 전극(125) 및 제1 부분(113)의 굴절률 차이는 약 0.05 내지 0.2 범위일 수 있으며. 센싱 전극(125) 및 제2 부분의 굴절률(115) 차이는 약 0.15 내지 0.25 범위일 수 있다. 또한, 제1 부분(113) 및 제2 부분(115)의 굴절률 차이는 0.05 내지 0.2 범위, 바람직하게는 0.05 내지 0.15 범위일 수 있다.
센싱 전극(125) 및 광학 조절층(110) 상에는 상부 절연층(130)이 형성될 수 있다.
상부 절연층(130)은 투명 절연 소재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 실리콘 산화물과 같은 무기 절연 물질, 또는 아크릴계 수지와 같은 투명 유기 물질을 사용하여 상부 절연층(130)이 형성될 수 있다.
상부 절연층(130)의 굴절률은 광학 조절층(110)의 굴절률보다 작을 수 있다. 예를 들면, 센싱 전극(125) 및 상부 절연층(130)의 굴절률의 차이는 약 0.3을 초과할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상부 절연층(130)과 센싱 전극(125)의 계면에서의 반사 증가를 억제하기 위해 센싱 전극(125) 및 상부 절연층(130)의 굴절률의 차이는 약 0.3 내지 0.5 범위로 조절될 수 있다.
상부 절연층(130)은 도 1에 도시된 바와 같이, 센싱 전극들(125) 및 광학 조절층(110)을 공통적으로 덮는 오버 코팅층으로 제공될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상부 절연층(130)은 이웃하는 센싱 전극들(125) 사이를 절연시키기 위한 섬 패턴 형상으로 형성될 수 있다.
도 2 내지 도 5는 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 제조 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 베이스 층(100) 상에 광학 조절층(110)을 형성할 수 있다. 광학 조절층(110)은 광학 코팅 조성물을 스핀 코팅, 슬릿 코팅 공정과 같은 코팅 공정을 통해 베이스 층(100) 상면에 도포한 후, 건조 및/또는 소프트-베이킹 공정을 통해 형성될 수 있다.
상기 광학 코팅 조성물은 중합성 화합물, 중합 개시제 및 용제를 포함할 수 있다.
상기 중합성 화합물은 광경화성 혹은 광반응성을 갖는 적어도 하나의 작용기를 갖는 단량체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 유기 조성물 분야에서 널리 공지된 단관능 단량체, 2관능 단량체 및 기타 다관능 단량체들을 사용할 수 있다.
상기 단관능 단량체의 예로서 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 스티렌, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다.
상기 2관능 단량체의 예로서 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 다관능 단량체의 구체예로서는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
바람직하게는, 상기 광중합성 화합물은 2관능 이상의 아크릴레이트계 단량체를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 중합성 화합물은 에폭시기 함유 화합물을 포함할 수도 있다. 이 경우, 광학 조절층(110) 내에서 후술하는 노광 공정을 통해 광라디칼 반응 및 열에 의한 양이온 반응이 함께 진행될 수 있다.
상기 중합성 화합물로서 고분자 조성물 분야에서 상용되는 알칼리 가용성 바인더 수지가 함께 사용될 수 있다.
상기 중합 개시제는 예를 들면, 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 옥심에스테르계 화합물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 용제로서 예를 들면, 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디알킬에테르류; 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노알킬에테르류; 프로필렌글리콜디알킬에테르류; 프로필렌글리콜알킬에테르프로피오네이트류; 부틸디올모노알킬에테르류; 부탄디올모노알킬에테르아세테이트류; 부탄디올모노알킬에테르프로피오네이트류; 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디알킬에테르류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 케톤류; 알코올류; 에스테르류; 테트라히드로푸란, 피란 등의 고리형 에테르류; γ-부티로락톤 등의 고리형 에스테르류 등의 화합물들이 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 광학 코팅 조성물은 카도계(cardo-type) 화합물을 상기 중합성 화합물로서 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 카도계 화합물은 하기의 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00003
화학식 1 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 히드록실기 또는 중합 반응성 기를 함유하는 탄소수 3 내지 10의 탄화수소 그룹을 나타낸다. 상기 중합 반응성 기의 예로서 아크릴레이트기, 비닐기, 알릴기 또는 에폭시기를 들 수 있다.
화학식 1로 표시되는 카도계 화합물의 비제한적인 예로서, 하기의 화학식 1-1 또는 화학식 1-2의 화합물 등을 들 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00004
(화학식 1-1 중, n은 1 내지 5의 정수이다)
[화학식 1-2]
Figure pat00005
[화학식 1-3]
Figure pat00006
바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 카도계 화합물은 열 경화에 의한 양이온 중합을 함께 촉진하기 위해 에폭시기를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
상술한 카도계 화합물이 광학 조절층(110)에 포함됨에 따라, 광학 조절층의 굴절률을 추가적으로 상승시킬 수 있으며, 광학 조절층(110)의 내화학성 및 기계적 내구성 역시 함께 향상될 수 있다.
도 3을 참조하면, 광학 조절층(110)에 대해 노광 공정을 수행할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 노광 마스크(50)를 광학 조절층(110) 상에 배치한 후, 예를 들면 자외선 광원(60)을 통해 노광 마스크(50)에 포함된 투과부를 통해 노광 공정을 수행할 수 있다. 상기 투과부와 중첩되는 광학 조절층(110) 부분은 제1 부분(113)(예를 들면, 노광부)으로 변환될 수 있다. 노광 마스크(50)와 중첩되는 광학 조절층(110) 부분은 제2 부분(115)(예를 들면, 비노광부)으로 잔류할 수 있다.
제1 부분(113)에서는 상기 노광 공정에 의해 광중합이 개시되어, 경화도가 증가할 수 있다. 예를 들면, 상술한 중합성 화합물 및 카도계 화합물의 가교, 중합 반응이 생성되어 경화도 상승과 함께 굴절률이 증가할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 부분(115)의 경화도는 제1 부분(113) 대비 약 60 내지 80% 범위로 조절되도록 노광 공정이 수행될 수 있다. 또한, 제1 부분(113)은 제2 부분(115) 대비 굴절률이 상승하며, 제1 부분(113) 및 제2 부분(115)의 굴절률 차이는 0.05 내지 0.2 범위일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 노광 공정 이후 포스트-베이킹 공정을 더 수행할 수 있으며, 광경화 코팅층(110)의 경화도 및 굴절률이 추가적으로 증가할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 부분(113) 및 제2 부분(115)이 형성된 광학 조절층(110) 상에 전극 층(120)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 전극 층(120)은 ITO와 같은 투명 도전성 산화물을 포함하도록 스퍼터링 공정과 같은 증착 공정을 통해 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 전극 층(120)을 식각하여 센싱 전극들(125)을 형성할 수 있다.
예를 들면, 전극 층(120) 상에 포토레지스트 패턴(150)을 형성하고, 포토레지스트 패턴(150)을 식각 마스크로 사용하여 전극 층(120)을 패터닝함으로써 센싱 전극들(125)을 형성할 수 있다.
포토레지스트 패턴(150)은 전극 층(120) 상에 포토레지스트 층을 형성한 후, 상기 포토레지스트 층을 노광 및 현상 공정을 통해 부분적으로 제거함으로써 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 포토레지스트 층에 대한 상기 노광 공정에 있어 광학 조절층(110)에 대한 노광 공정시 사용된 노광 마스크(50)와 실질적으로 동이한 노광 마스크가 사용될 수 있다. 이에 따라, 상기 포토레지스트 층의 노광부가 상기 현상 공정을 통해 제거된 후 잔류하는 포토레지스트 패턴(150)을 통해 광학 조절층(110)의 제1 부분(113)과 실질적으로 중첩되는 전극 층(120) 부분이 노출될 수 있다.
포토레지스트 패턴(150)을 통한 상기 식각 공정을 통해 광학 조절층(110)의 제2 부분들(115) 상에 선택적으로 센싱 전극들(125)이 형성될 수 있다.
상기 식각 공정 후, 포토레지스트 패턴(150)은 애싱(ashing) 공정 및/또는 스트립(strip) 공정을 통해 제거될 수 있다.
이후, 다시 도 1을 참조하면, 센싱 전극들(125) 및 광학 조절층(110) 상에 상부 절연층(130)을 형성할 수 있다. 상부 절연층(130)은 실리콘 산화물과 같은 무기 절연 물질, 또는 아크릴계 수지와 같은 투명 유기 물질을 사용하여, CVD 공정과 같은 증착 공정 또는 스핀 코팅 공정과 같은 코팅 공정을 통해 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상부 절연층(130)은 센싱 전극들(125) 및 광학 조절층(110)을 전체적으로 덮도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상부 절연층(130)은 센싱 전극들(125) 사이의 공간을 채우며 광학 조절층(110)의 제1 부분(113)과 접촉할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상부 절연층(130)은 센싱 전극들(125) 및/또는 광학 조절층(110)을 부분적으로 덮도록 형성될 수 있다.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서를 나타내는 개략적인 단면도이다. 도 1을 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성 및 구조에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 6을 참조하면, 상기 터치 센서는 제1 부분(113) 및 제2 부분(115)을 포함하는 광학 조절층(110) 및 광학 조절층(110)의 제2 부분(115) 상에 배치된 센싱 전극들(125)을 포함할 수 있다. 광학 조절층(110) 아래에는 하부 절연층(80)이 배치될 수 있다.
하부 절연층(80)은 캐리어 기판(50)(도 7 내지 도 9 참조)으로부터 터치 센서의 분리 공정 또는 박리 공정을 촉진하기 위한 기능층 또는 분리층으로 포함될 수 있다. 하부 절연층(80)은 고분자 유기물질을 포함할 수 있으며, 비제한적인 예로서 폴리이미드(polyimide)계 고분자, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol)계 고분자, 폴리아믹산(polyamic acid)계 고분자, 폴리아미드(polyamide)계 고분자, 폴리에틸렌(polyethylene)계 고분자, 폴리스티렌(polystyrene)계 고분자, 폴리노보넨(polynorbornene)계 고분자, 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer)계 고분자, 폴리아조벤젠(polyazobenzene)계 고분자, 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide)계 고분자, 폴리에스테르(polyester)계 고분자, 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate)계 고분자, 폴리아릴레이트(polyarylate)계 고분자, 신나메이트(cinnamate)계 고분자, 쿠마린(coumarin)계 고분자, 프탈리미딘(phthalimidine)계 고분자, 칼콘(chalcone)계 고분자, 방향족 아세틸렌계 고분자 등의 고분자 재질을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합되어 사용할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 하부 절연층(80) 및 광학 조절층(110) 사이에 보호층(90)이 더 형성될 수 있다. 보호층(90)은 상기 분리 공정 또는 박리 공정 중 센싱 전극(125) 보호를 위해 포함될 수 있다. 또한, 보호층(90)에 의해 하부 절연층(80) 및 광학 조절층(110) 사이에서 추가적인 굴절률 매칭이 구현될 수 있다.
보호층(90)은 예를 들면, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기 절연 물질, 또는 고분자 계열의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 터치 센서에 있어서, 별도의 기재는 생략될 수 있으며, 하부 절연층(80), 또는 하부 절연층(80) 및 보호층(90)을 포함하는 적층 구조가 실질적으로 베이스 층으로 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 터치 센서는 실질적으로 무기재 필름 터치 센서로 제공될 수 있다.
도 7 내지 도 9는 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 제조 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 7을 참조하면, 캐리어 기판(50) 상에 순차적으로 하부 절연층(80) 및 보호층(90)을 형성할 수 있다.
캐리어 기판(50)은 예를 들면, 글래스 기판, 금속 기판 등을 포함할 수 있다. 하부 절연층(80)은 상술한 유기 고분자 물질을 포함하는 조성물을 스핀 코팅 공정 등을 통해 캐리어 기판(50) 상에 도포 후 경화 공정을 통해 형성될 수 있다. 보호층(90)은 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함하도록 CVD 공정과 증착 공정 또는 스핀 코팅 공정과 같은 코팅 공정을 통해 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 도 2 내지 도 5를 참조로 설명한 공정들과 실질적으로 동일하거나 유사한 공정들을 수행할 수 있다.
이에 따라, 보호층(90) 상에 광학 조절층(110)을 형성한 후, 노광 공정을 통해 제1 부분(113)(예를 들면, 노광부) 및 제2 부분(115)(예를 들면, 비노광부)을 형성할 수 있다. 이후, 광학 조절층(110)의 제2 부분(115) 상에 센싱 전극들(125)을 형성하고, 센싱 전극들(125) 및 제1 부분(113) 상에는 상부 절연층(130)이 형성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 캐리어 기판(50)을 하부 절연층(80)으로부터 박리 혹은 분리시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 하부 절연층(80)은 캐리어 기판(50)과의 분리를 촉진시킬 수 있는 유기 고분자 물질을 포함하므로, 상기 분리 공정 시 터치 센서에 인가되는 스트레스, 손상을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 분리 공정 이후 열경화 혹은 광경화 공정을 추가로 수행하여 하부 절연층(80)의 경도를 상승시킬 수 있다. 이 경우, 하부 절연층(80)이 실질적으로 터치 센서의 기재층으로 기능할 수 있다.
도 10 및 도 11은 일부 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다. 구체적으로, 도 11은 도 10의 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 터치 센서는 베이스 층(200) 상에 형성된 광학 조절층(220) 및 센싱 전극들(260)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 광학 조절층(220)은 제1 부분(223) 및 제2 부분(225)을 포함하며, 제1 부분(223)은 제2 부분(225)보다 큰 굴절률 및 경화도를 가질 수 있다.
센싱 전극들(260)은 광학 조절층(220)의 제2 부분(225) 상에 배치되며, 평면 상에서 서로 다른 방향으로 배열되는 센싱 전극들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 센싱 전극(240)(예를 들면, y 방향을 따라 배열) 및 제2 센싱 전극(250)(예를 들면, x 방향을 따라 배열)이 서로 교차하도록 배열될 수 있다.
제1 센싱 전극(240) 및 제2 센싱 전극(250)은 터치되는 지점의 X 좌표 및 Y 좌표에 대한 정보를 제공한다. 예를 들면, 사람의 손 또는 물체가 커버 윈도우 기판에 접촉되면, 제1 센싱 전극(240), 제2 센싱 전극(250) 및 위치 검출라인을 경유하여 구동회로 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 이후, 상기 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉 위치가 파악될 수 있다.
제1 센싱 전극들(240)은 각각 이격된 섬(island) 형상을 가질 수 있다. 한편, 제2 센싱 전극들(250)은 행 방향(예를 들면, x 방향)을 따라 연결부(250a)를 통해 서로 연결될 수 있다.
제1 센싱 전극(240) 및 제2 센싱 전극(250)이 서로 동일 레벨 상에 배치되는 경우, 제1 센싱 전극들(240)을 제2 센싱 전극(250)과 절연시키면서, 서로 연결시키기 위해 브릿지 전극(280)이 더 형성될 수 있다. 브릿지 전극(280)은 열 방향(예를 들면, y 방향)으로 서로 이웃하는 제1 센싱 전극들(240)을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 절연층(270)이 예를 들면, 연결부(250a) 및 제1 부분(223) 상에 형성되고, 이웃하는 한 쌍의 제1 센싱 전극들(240)을 부분적으로 커버할 수 있다.
브릿지 전극(280)은 절연층(270) 상에 배치되어 이웃하는 한 쌍의 제1 센싱 전극들(240)을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들면, 브릿지 전극(280)은 절연층(270) 상에서 연결부(250a)와 서로 교차할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 절연층(270) 내에 이웃하는 한 쌍의 제1 센싱 전극들(240)의 상면들을 부분적으로 노출시키는 콘택 홀들이 형성될 수 있다. 이 경우, 브릿지 전극(280)은 절연층(270) 상에 형성되어, 상기 콘택 홀들을 채울 수 있다.
브릿지 전극(280)은 금속 또는 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 브릿지 전극(280)은 터치 센서의 두께 방향으로 제1 부분(223)과 중첩될 수 있으며, 브릿지 전극(280) 및 제1 부분(223)의 굴절률 차이는 약 0.15 내지 0.2 범위일 수 있다.
따라서, 브릿지 전극(280)에 의한 굴절률 차이에 따른 패턴 시인 현상이 제1 부분(223)에 의해 함께 완충 또는 감소될 수 있다.
브릿지 전극(280) 상에는 패시베이션 층(290)이 형성될 수 있다. 패시베이션 층(290)은 센싱 전극들(240) 및 절연층(270)을 함께 커버할 수 있다. 패시베이션 층(290)은 실리콘 산화물과 같은 무기 산화물, 또는 유기 절연물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 도 1 또는 도 6에 도시된 상부 절연층(130)은 절연층(270) 및 패시베이션 층(290)을 포괄할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 전술한 터치 센서를 포함하는 터치 스크린 패널을 제공한다. 예를 들면, 상기 터치 센서에 당분야에 공지된 구성이 부가되어 터치 스크린 패널이 제조될 수 있다.
도 12는 예시적인 실시예들에 따른 윈도우 적층체 및 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 도면이다. 윈도우 적층체(350)는 윈도우 기판(330), 편광층(310) 및 상술한 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서(300)을 포함할 수 있다.
윈도우 기판(330)은 예를 들면 하드 코팅 필름을 포함하며, 일 실시예에 있어서, 윈도우 기판(330)의 일면의 주변부 상에 차광 패턴(335)이 형성될 수 있다. 차광 패턴(335)은 예를 들면 컬러 인쇄 패턴을 포함할 수 있으며, 단층 또는 복층 구조를 가질 수 있다. 차광 패턴(335)에 의해 화상 표시 장치의 베젤부 혹은 비표시 영역이 정의될 수 있다.
편광층(310)은 코팅형 편광자 또는 편광판을 포함할 수 있다. 상기 코팅형 편광자는 중합성 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 액정 코팅층을 포할 수 있다. 이 경우, 편광층(310)은 상기 액정 코팅층에 배향성을 부여하기 위한 배향막을 더 포함할 수 있다
예를 들면, 상기 편광판은 폴리비닐알코올계 편광자 및 상기 폴리비닐알코올계 편광자의 적어도 일면에 부착된 보호필름을 포함할 수 있다.
편광층(310)은 윈도우 기판(330)의 상기 일면과 직접 접합되거나, 제1 점접착층(320)을 통해 부착될 수도 있다.
터치 센서(300)는 필름 또는 패널 형태로 윈도우 적층체(350)에 포함될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 터치 센서(300)는 제2 점접착층(325)를 통해 편광층(310)과 결합될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 사용자의 시인측으로부터 윈도우 기판(330), 편광층(310) 및 터치 센서(300) 순으로 배치될 수 있다. 이 경우, 터치 센서(300)의 센싱 전극들이 편광층(310) 아래에 배치되므로 패턴 시인 현상을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
터치 센서(300)가 기판을 포함하는 경우, 상기 기판은 예를 들면 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 시클로올레핀, 시클로올레핀 공중합체, 폴리노르보르넨 공중합체 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 정면 위상차가 ±2.5nm 이하일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 터치 센서(300)는 윈도우 기판(330) 또는 편광층(310) 상에 직접 전사될 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 사용자의 시인측으로부터 윈도우 기판(330), 터치 센서(300) 및 편광층(310) 순으로 배치될 수도 있다.
상기 화상 표시 장치는 표시 패널(460) 및 표시 패널(460) 상에 결합된 상술한 윈도우 적층체(350)를 포함할 수 있다.
표시 패널(460)은 패널 기판(400) 상에 배치된 화소 전극(410), 화소 정의막(420), 표시층(430), 대향 전극(440) 및 인캡슐레이션 층(450)을 포함할 수 있다.
패널 기판(400) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 화소 회로가 형성되며, 상기 화소 회로를 덮는 절연막이 형성될 수 있다. 화소 전극(410)은 상기 절연막 상에서 예를 들면 TFT의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 정의막(420)은 상기 절연막 상에 형성되어 화소 전극(410)을 노출시켜 화소 영역을 정의할 수 있다. 화소 전극(410) 상에는 표시층(430)이 형성되며, 표시 층(430)은 예를 들면, 액정층 또는 유기 발광층을 포함할 수 있다.
화소 정의막(420) 및 표시층(430) 상에는 대향 전극(440)이 배치될 수 있다. 대향 전극(440)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 공통 전극 또는 캐소드로 제공될 수 있다. 대향 전극(440) 상에 표시 패널(460) 보호를 위한 인캡슐레이션 층(450)이 적층될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 표시 패널(460) 및 윈도우 적층체(350)는 점접착층(360)을 통해 결합될 수도 있다. 예를 들면, 점접착층(360)의 두께는 제1 및 제2 점접착층(320, 325) 각각의 두께보다 클 수 있으며, -20 내지 80℃?에서의 점탄성이 약 0.2MPa 이하일 수 있다. 이 경우, 표시 패널(460)로부터의 노이즈를 차페할 수 있고, 굴곡 시에 계면 응력을 완화하여 윈도우 적층체(350)의 손상을 억제할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 점탄성은 약 0.01 내지 0.15MPa일 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 터치 스크린 패널을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 터치 센서는 통상의 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device)뿐만 아니라, 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device), 전계발광표시장치(Electro Luminescent Display device), 유기발광다이오드표시장치(Organic Light-Emitting Diode Display device) 등 각종 화상 표시 장치에 적용이 가능하다. 예를 들면, 상기 터치 센서는 플렉시블 디스플레이 장치의 터치 패턴 또는 터치 센서층으로 삽입되어 박형화된 고투명, 고유연성의 화상 표시 장치가 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들을 포함하는 실험예를 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.
광학 코팅 조성물 제조예 1
중합성 화합물로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD DPHA; 일본화약㈜ 제조) 10중량% 및 아래 화학식 1-3의 카도계 화합물 10중량%, 중합개시제로서 Irgacure184(BASF) 1중량%, 및 잔량의 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 용제를 혼합하여 광학 코팅 조성물을 제조하였다.
[화학식 1-3]
Figure pat00007
광학 코팅 조성물 제조예 2
중합성 화합물로서 하기 화학식 1-1-1의 에폭시기 함유 카도계 화합물 20중량% 및 광산발생제로서 Irgacure250(BASF) 화합물 1중량%, 및 잔량의 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 용제를 혼합하여 광학 코팅 조성물을 제조하였다.
[화학식 1-1-1]
Figure pat00008
광학 코팅 조성물 제조예 3
중합성 화합물로서 하기 화학식 2로 표시되는 에폭시 화합물 20중량% 및 광산발생제로서 Irgacure250(BASF) 1중량%, 및 잔량의 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 용제를 혼합하여 광학 코팅 조성물을 제조하였다.
[화학식 2]
Figure pat00009
광학 코팅 조성물 제조예 4
중합성 화합물로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD DPHA; 일본화약㈜ 제조) 20중량% 및 중합개시제로서 Irgacure184(BASF) 1중량%, 및 잔량의 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 용제를 혼합하여 광학 코팅 조성물을 제조하였다.
실시예 1 및 2
유리 기판 상에 제조예 1 및 2의 광학 코팅 조성물을 스핀 코팅하고 90℃에서 125 초간 프리베이크하여 광학 조절층(두께: 500Å)을 형성하였다.
상기 프리베이크한 기판을 상온으로 냉각 후 노광기(MA6; SUSS MicroTec (주) 제조)를 사용하여 1600mJ의 노광량(365㎚ 기준)으로 노광 마스크를 통해 광을 조사하여 노광부인 제1 부분 및 비노광부인 제2 부분을 형성하였다. 이후 수세 및 건조 후, 클린 오븐을 이용하여 230℃에서 10분간 포스트베이크를 실시하였다.
비교예 1 및 2
제조예 3 및 4의 광학 코팅 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예들과 동일한 방법으로 유리 기판 상에 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 광학 조절층을 형성하였다.
실험예
(1) 경화도 평가
실시예 및 비교예의 광학 조절층을 고형분 상태로 추출한 후, GPC 장비를 이용해 경화도를 분석하였다. 구체적으로 1600mJ로 경화된 제1 부분의 경화도를 100%로 설정하여 제2 부분의 경화도 비율을 측정하였다.
(2) 굴절률 평가
박막두께 측정기 (ST4000-DLX; K-MAC (주) 제조)를 이용하여 상기 경화막이 형성된 기판의 굴절율을 측정하였다.
(3) 패턴 시인 평가
실시예 및 비교예의 광학 조절층 상에 ITO를 증착 후 패터닝하여 450Å 두께의 센싱 전극들을 제2 부분들 상에 형성하였다. 이후, 아크릴계 수지를 상기 센싱 전극들 및 광학 조절층 상에 도포하여 3㎛ 두께의 절연층을 형성하여 터치 센서 샘플을 제조하였다. 실시예들 및 비교예에 따른 터치 센서 샘플을 육안으로 관찰하여 패턴 시인 여부를 하기의 기준으로 평가하였다.
<평가 기준>
○: 패턴 형상 미관찰
△: 패턴의 일부 라인, 실루엣 미세하게 관찰됨
×: 패턴 형상, 경계 명확히 관찰됨
평가 결과는 하기의 표 1에 나타낸다.
제2 부분
경화도 비율(%)		 센싱 전극
굴절률
(R1)		 제1 부분
굴절률
(R3)		 제2 부분
굴절률
(R2)		 R1-R3 R3-R2 R1-R2 패턴
시인 여부
실시예 1
(제조예 1)		 70 1.78 1.67 1.59 0.11 0.08 0.19 △
실시예 2(제조예 2) 80 1.78 1.69 1.62 0.09 0.07 0.16 ○
비교예 1(제조예 3) 58 1.78 1.58 1.57 0.2 0.01 0.21 X
비교예 2(제조예 4) 52 1.78 1.51 1.48 0.27 0.03 0.3 X
표 1을 참조하면, 광학 조절층에 경화도 차이를 통해 제1 부분의 굴절률을 향상시킴으로써, 패턴 시인 현상이 감소됨을 확인하였다. 또한, 카도계 에폭시 화합물이 중합성 화합물로서 사용된 실시예 2의 경우 보다 향상된 노광부 굴절률 상승을 통해 패턴 시인 현상이 효과적으로 억제되었다.
80: 하부 절연층 90: 보호층
100: 베이스 층 110: 광학 조절층
113: 제1 부분 115: 제2 부분
125: 센싱 전극 130: 상부 절연층
240: 제1 센싱 전극 250: 제2 센싱 전극
270: 절연층 280: 브릿지 전극
290: 패시베이션 층

Claims (19)

  1. 베이스 층;
    상기 베이스 층 상에 형성되며 서로 상이한 경화도를 갖는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제2 부분의 경화도는 상기 제1 부분의 경화도 대비 60 내지 80%인 광학 조절층; 및
    상기 광학 조절층의 상기 제2 부분 상에 배치된 센싱 전극을 포함하는, 터치 센서.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 부분은 노광부, 상기 제2 부분은 비노광부인, 터치 센서.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 부분의 굴절률은 상기 제2 부분의 굴절률보다 큰, 터치 센서.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 굴절률 차이는 0.05 내지 0.2인, 터치 센서.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 센싱 전극의 굴절률은 상기 제1 부분의 굴절률보다 크며, 상기 센싱 전극 및 상기 제1 부분의 굴절률 차이는 0.05 내지 0.2인, 터치 센서.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 광학 조절층은 하기 화학식 1로 표시되는 카도계 화합물을 포함하는 코팅 조성물로부터 형성된, 터치 센서.
    [화학식 1]
    Figure pat00010

    (화학식 1 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 히드록실기 또는 중합 반응성 기를 함유하는 탄소수 3 내지 10의 탄화수소 그룹임).
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 화학식 1 중, 상기 중합 반응성 기는 아크릴레이트기, 비닐기, 알릴기 또는 에폭시기 중 적어도 하나를 포함하는, 터치 센서.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 카도계 화합물은 하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 포함하는, 터치 센서:
    [화학식 1-1]
    Figure pat00011

    (화학식 1-1 중, n은 1 내지 5의 정수이다)
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 센싱 전극 및 상기 광학 조절층 상에 형성된 상부 절연층을 더 포함하는, 터치 센서.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 베이스 층은 유기 고분자 물질을 포함하는 하부 절연층을 포함하는, 터치 센서.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 하부 절연층은 캐리어 기판과의 박리를 위한 분리층으로 제공되는, 터치 센서.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 하부 절연층 및 상기 광학 조절층 사이에 배치되는 보호층을 더 포함하는, 터치 센서.
  13. 베이스 층 상에 중합성 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 도포하여 광학 조절층을 형성하는 단계;
    상기 광학 조절층을 선택적으로 노광하여 경화도가 증가된 노광부를 형성하는 단계; 및
    상기 광학 조절층의 비노광부 상에 선택적으로 센싱 전극을 형성하는 단계를 포함하는, 터치 센서의 제조 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 코팅 조성물의 상기 중합성 화합물은 카도계 화합물을 포함하는, 터치 센서의 제조 방법.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 센싱 전극을 형성하는 단계는,
    상기 광학 조절층 상에 전극층을 형성하는 단계;
    상기 전극층 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 층에 대해 노광 공정 및 현상 공정을 수행하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 포토레지스트 패턴을 사용하여 상기 전극층을 식각하는 단계를 포함하는, 터치 센서의 제조 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 포토레지스트 층에 대한 상기 노광 공정 및 상기 광학 조절층에 대한 노광 공정은 동일한 노광 마스크를 사용하여 수행되는, 터치 센서의 제조 방법.
  17. 윈도우 기판; 및
    상기 윈도우 기판의 일면 상에 적층된 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 따른 터치 센서를 포함하는, 윈도우 적층체.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 윈도우 기판의 상기 일면 상에 적층된 편광층을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
  19. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 적층되며 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 따른 터치 센서를 포함하는 윈도우 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111721815A (zh) * 2020-06-18 2020-09-29 业成科技（成都）有限公司 触控装置与其固化率检测方法
WO2021201440A1 (ko) * 2020-03-31 2021-10-07 삼성전자 주식회사 디스플레이를 포함하는 전자 장치 및 그 디스플레이의 시야각을 제어하는 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140092366A (ko) 2011-10-25 2014-07-23 유니-픽셀 디스플레이스, 인코포레이티드 편광판 저항막 방식 터치 스크린

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140092366A (ko) 2011-10-25 2014-07-23 유니-픽셀 디스플레이스, 인코포레이티드 편광판 저항막 방식 터치 스크린

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021201440A1 (ko) * 2020-03-31 2021-10-07 삼성전자 주식회사 디스플레이를 포함하는 전자 장치 및 그 디스플레이의 시야각을 제어하는 방법
CN111721815A (zh) * 2020-06-18 2020-09-29 业成科技（成都）有限公司 触控装置与其固化率检测方法

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