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KR101136937B1 - 외장형 터치 패널 및 이의 제조 방법 - Google Patents

외장형 터치 패널 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR101136937B1
KR101136937B1 KR1020100024731A KR20100024731A KR101136937B1 KR 101136937 B1 KR101136937 B1 KR 101136937B1 KR 1020100024731 A KR1020100024731 A KR 1020100024731A KR 20100024731 A KR20100024731 A KR 20100024731A KR 101136937 B1 KR101136937 B1 KR 101136937B1
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KR
South Korea
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silver
touch panel
external touch
transparent electrode
carbon nanotubes
Prior art date
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KR1020100024731A
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백운필
장관식
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나노캠텍주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 외장형 터치 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 상기 외장형 터치 패널은 제1 기저 필름 또는 유리의 일 면에 전도성 고분자, 탄소나노튜브 또는 ITO를 코팅하여 형성된 제1 투명 전극; 및 제2 기저 필름의 일 면에 전도성 고분자, 유기 은 착화합물 및 탄소나노튜브 또는 ITO를 포함하는 전도성 조성물로 코팅된 제2 투명 전극을 포함한다. 본 발명에 의한 외장형 터치 패널은 디스플레이 전자제품의 모니터에 간단히 설치하여 터치 기능을 할 수 있다.

Description

외장형 터치 패널 및 이의 제조 방법{External Touch Panel and Method for Manufacture thereof}
본 발명은 기존 디스플레이 전자제품의 모니터 위에 간단히 설치하여 터치기능을 수행 할 수 있는 외장형 터치 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
터치스크린은 키보드나 마우스와 같은 입력장치를 사용하지 않고, 화면(스크린)에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면 그 위치를 파악하여 특정한 기능을 처리하도록 한 것이다. 이러한 터치스크린은 손가락을 접촉하는 것만으로 컴퓨터, 모바일 기기 등을 직관적으로 쉽게 사용할 수 있다는 장점이 있어 이의 응용분야가 증가되고 있는 추세이다. 즉, 기존에는 현금인출기, 키오스크 등 공공분야와 PDA, PMP, 내비게이션 등 일부전자기기를 중심으로 시장이 형성되어 왔어나, 최근들어 휴대폰, 게임기 등과 같은 개인 정보 기기까지 응용분야가 확대되고 있어 높은 성장이 기대되고 있다.
터치스크린은 터치패널, 컨트롤러, 드라이버 SW 등 으로 구성되어있다. 터치패널은 투명 전극으로 구성되어 있고, 접촉입력의 유무를 판단하고 입력좌표를 검출하며 컨트롤러로 신호를 전송하는 기능을 담당한다. 컨트롤러는 터치패널에서 전송된 신호를 디지털신호로 변환하여 디스플레이 상의 좌표로 변환시키는 역할을 하고, 드라이버 SW는 터치스크린을 구동시키기 위한 프로그램이다.
하지만, 기존에 알려진 터치스크린용 투명 전극은 일반적으로 유리 위에 인듐틴옥사이드, 알루미늄, 니켈, 티타늄, 구리, 크롬, 아연, 은 등의 금속 물질을 증착하거나 스퍼터링하여 제조된 금속증착된 형태를 사용하였다. 이러한 금속 물질을 증착하거나 스퍼터링하는 방식은 작업성이 낮고, 가격이 높은 단점이 있으며, 터치스크린 패널의 경우 일반적으로 내장형의 일체형으로 되어있어 기존 디스플레이 전자제품의 모니터에서는 사용할 수 없는 한계가 있다.
상기의 문제점을 해결하고자 본 발명의 목적은 기존 디스플레이 전자제품의 모니터 위에 간단히 설치하여 터치기능을 수행할 수 있고, 제조 공정에서 작업성이 우수하면서 동시에 우수한 가격 경쟁력을 가진 외장형 터치 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 외장형 터치 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하고자 본 발명의 양상은,
제1 기저 필름 또는 유리의 일 면에 전도성 고분자, 탄소나노튜브 또는 ITO를 코팅하여 형성된 제1 투명 전극; 및
제2 기저 필름의 일 면에 전도성 고분자, 유기 은 착화합물 및 탄소나노튜브 또는 ITO를 포함하는 전도성 조성물로 코팅된 제2 투명 전극을 포함하는 외장형 터치 패널에 관한 것이다.
상기 전도성 조성물은 전도성 고분자 5~55 중량%; 유기 은 착화합물, 탄소나노튜브 또는 ITO 1~20 중량%; 바인더 1~10 중량%; 안정화제 0.5~5중량%; 물 또는 유기용매 30~90 중량%; 및 첨가제 0.1~5 중량%를 포함할 수 있다.
상기 유기 은 착화합물은 산화 은, 시안화 은, 시아네이트화 은, 탄산 은, 질산 은, 아질산 은, 인산 은, 과염소산화 은으로부터 선택된 1종 이상인 은 함유 화합물과 암모늄 카보네이트, 암모늄카바네이트, 암모늄바이카보네이트, 및 에틸암모늄에틸카바메이트로부터 선택된 1종 이상인 암모늄계 화합물을 반응시켜 얻어질 수 있다.
상기 전도성 고분자는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 이들의 유도체나 공중합체 및 π-공액계 수용성 또는 유기용매 가용성 전도성 고분자로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 탄소나노튜브의 직경이 1 내지 100 나노미터, 길이가 1 내지 500 마이크로미터일 수 있다.
상기 제1 및 제2 기저 필름은 폴리에스테르 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리스티렌, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리설포네이트, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 변성 폴리페닐렌옥사이드(Modified Polyphenylene Oxide: MPPO), 이들의 블렌드, 이들의 공중합체, 페놀 수지, 에폭시 수지 및 ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 다층 구조일 수 있다.
상기 외장형 터치 패널은 점착층을 포함할 수 있다.
상기 외장형 터치 패널은 USB 코드를 포함하는 USB 연결 전자 회로 보드에 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 양상은,
제1 기저 필름 또는 유리의 일 면에 전도성 고분자, 탄소나노튜브 또는 ITO를 코팅하여 형성된 상기 제1 투명 전극 상면에 구리 또는 은으로 양극 전극을 형성하는 단계;
상기 양극 전극의 상면에 스페이서를 형성하는 단계; 및
일 면이 전도성 고분자, 유기 은 착화합물 및 탄소나노튜브 또는 ITO를 포함하는 전도성 조성물로 코팅된 제2 기저필름을 상기 스페이서 상면에 부착하여 제2 투명 전극을 형성하는 단계를 포함하는 외장형 터치 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 외장형 터치 패널은 투명 전극의 전도성 및 표면 저항성이 우수하고, 롤투롤(roll to roll) 그라비아 방식으로 투명 전극을 제조할 수 있어, 기존의 터치 스크린의 제조 방법에 비해 보다 우수한 작업성 및 가격 경제성을 제공할 수 있다.
본 발명에 의한 외장형 터치 패널은 외곽 프레임에 점착층이 형성되고, USB 연결 전자 회로 보드를 포함하고 있어 기존의 디스플레이 및 전자 장치에 용이하게 설치하여 터치 기능을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장형 터치 패널을 도시하였다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외장형 터치 패널의 5층 구조를 도시하였다.
이하, 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 외장형 터치 패널을 제공한다.
상기 외장형 터치 패널은 제1 투명 전극(15) 및 제2 투명 전극(12)을 포함한다. 상기 제1 투명 전극(15)은 제1 기저 필름 또는 유리의 일 면에 전도성 고분자, 탄소 나노튜브 또는 ITO(Indium tin oxide) 각각으로 형성된 코팅층을 포함하거나 또는 기저 필름 또는 유리의 일면에 전도성 고분자, 유기 은 착화합물 및 탄소 나노튜브 또는 ITO를 포함하는 전도성 조성물로 형성된 코팅층을 포함한다.
상기 전도성 고분자는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 이들의 유도체나 공중합물 및 π-공액계 수용성 또는 유기용매 가용성 전도성 고분자로부터 1종 이상이 선택될 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 탄소 6개로 이루어진 육각형 고리가 서로 연결되어 이루어진 흑연판상을 둥글게 말아서 생긴 관의 지름이 수십~수백 나노미터인 튜브 형태의 분자이다. 상기 탄소나노튜브는 직경이 1 내지 100 나노미터, 길이가 1 내지 500 마이크로미터이고, 싱글웰(single wall) 및 멀티웰(multi wall)의 구조일 수 있다. 상기 탄소나노튜브의 직경 및 길이가 상기 범위를 벗어나면, 상기 투명 전극에 코팅 시 상기 탄소나노튜브의 분산성이 저하되어 상기 투명 전극의 투명성 및 전도성이 저하될 수 있다.
상기 ITO는 인 주석 산화물로서 투명하고 전기가 통하는 물질이며 직경이 1 내지 100 나노미터일 수 있고, 상기 직경을 벗어나면 상기 투명 전극의 투명성이 좋지 않을 수 있다.
상기 전도성 조성물은 상기 투명 전극에 우수한 전도성 및 우수한 표면 저항(≥ 10-1 Ω/sq)을 제공한다. 또한, 상기 전도성 조성물은 액체 상태인 전도성 고분자에 은 나노 입자, ITO, 탄소나노튜브가 분산되기에 액체 상태에서 이온 결합이 형성되므로, 상기 전도성 고분자와 우수한 혼용성을 제공할 수 있다. 특히, 유기 은 착화합물, ITO의 이온 상태가 전도성 고분자와의 화학 결합을 유도하게 되어 조성물의 액 안정성이 우수하며, 전도성 고분자에 의해 은의 산화를 최대한 억제할 수 있어 우수한 산화 안정성을 제공할 수 있다. 특히, 상기 투명 전극에 전도성 조성물을 이용하면, 롤 투 롤 그라비아 방식으로 투명 전극을 제조할 수 있고, 기존의 스퍼터링 방식에 따른 투명 전극의 제조에 비해 작업성이 우수하고, 가격 경제성이 향상될 수 있다.
상기 전도성 조성물에서 상기 전도성 고분자는 전도성 조성물의 열경화에 의한 소성 이후에, 상기 전도성 고분자가 은과 은 입자 사이의 전자 이동을 쉽게 해주는 염 다리(salt bridge)역활을 해줌으로써, 상기 투명 전극에 우수한 전도성을 제공할 수 있다. 상기 전도성 고분자는 5 내지 55 중량%로 포함될 수 있다. 상기 5 중량% 미만으로 포함되면 은 산화 안정성과 고분자 필름과의 접착력이 감소하고, 전도성 조성물의 소성 이후에 은과 은 사이를 연결시켜줄 수 있는 매개체가 부족하여 은 입자 사이에 공간이 발생하여 상기 투명 전극의 전도성이 감소될 수 있으며, 55 중량%를 초과하면 과량의 전도성 물질로 인하여 상기 투명 전극의 투명성이 감소될 수 있다.
상기 전도성 조성물에서 유기 은 착화합물은 전도성 조성물에 전도성 및 투명성을 제공할 수 있다. 상기 유기 은 착화합물은 1 내지 20 중량%로 포함할 수 있다. 상기 유기 은 착화합물이 1 중량% 미만으로 포함되면 전도성이 감소하고, 20 중량%를 초과하면 상기 투명 전극의 투명성이 감소하거나 상기 조성물의 액 안정성이 저하될 수 있다.
상기 유기 은 착화합물은 하기의 화학식 1의 암모늄계 화합물과 은 함유 화합물이 반응하여 형성될 수 있다.
Figure 112010017609581-pat00001
상기 화학식 1에서, R1은(-CH2-)n이며, n은 0 내지 5의 정수이고, R2는 H, OH, 탄소수 1 내지 5의 알콕시, 알킬암모늄 또는 알콕시암모늄, 치환 또는 비치환된 1차, 2차 또는 3차 아민이다.
상기 화학식 1의 암모늄계 화합물의 예로는 암모늄 카보네이트, 암모늄카바네이트, 암모늄바이카보네이트, 에틸암모늄에틸카바메이트 등일 수 있다.
상기 은 함유 화합물은 산화 은, 시안화 은, 시아네이트화 은, 탄산 은, 질산 은, 아질산 은, 인산 은 및 과염소산화 은으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 화학식 1의 암모늄계 화합물과 은 함유 화합물은 2 내지 5 : 1의 몰비로 반응시킬 수 있다.
상기 전도성 조성물에서 상기 탄소나노튜브는 상기 언급한 탄소나노튜브이고, 1 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 탄소나노튜브의 함량이 1 중량% 미만으로 포함되면 상기 투명 전극의 전도성이 감소하고, 20 중량%를 초과하면 과량의 탄소나노튜브에 의해서 상기 투명 전극의 투명성이 감소될 수 있다.
상기 전도성 조성물에서 상기 ITO는 상기 언급한 ITO이고, 1 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 ITO의 함량이 1 중량% 미만으로 포함되면 상기 투명 전극의 전도성이 감소하고, 20 중량%를 초과하면 상기 투명 전극의 투명성이 감소하거나 상기 전도성 고분자와의 혼용성이 저하될 수 있다.
상기 전도성 조성물은 바인더를 더 포함할 수 있다. 상기 바인더는 1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 바인더의 함량이 1 중량% 미만일 경우 피착면과의 접착력이 감소하고, 10 중량%를 초과할 경우에는 상기 투명 전극의 전도성이 감소하는 문제점을 나타낼 수 있다. 상기 바인더는 상기 전도성 조성물의 코팅 과정에서 필름의 피착면과의 접착력을 개선시킬 수 있다. 상기 바인더는 우레탄계, 아크릴계, 우레탄-아크릴계 공중합체; 및 폴리이미드계, 폴리아마이드계, 폴리에테르계, 올레핀계 및 멜라민계 수지와 같은 열경화성 수지로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 전도성 조성물은 안정화제를 더 포함할 수 있다. 상기 안정화제는 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 안정화제의 함량이 0.1 중량% 미만이면 유기 은 착화합물의 산화 안정성이 저하될 수 있고, 5 중량%를 초과하면 투명 전극의 전도도가 저하될 수 있다. 상기 안정화제로는 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민 화합물이나 암모늄 카바메이트계, 암모늄 카보네이트계, 암모늄 바이카보네이트계 화합물 또는 이들로부터 선택된 1 종 이상의 혼합물이 있으며, 구체적으로는 에틸암모늄 에틸카바메이트 등이 있다.
상기 전도성 조성물에 사용될 수 있는 용매는 30 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 상기 용매의 함량이 상기 범위를 벗어나면 상기 전도성 조성물의 점도가 적당치 않아 원활하게 코팅막 등이 생성되지 않을 수 있다. 상기 용매는 물, 디메틸설폭시드(DMSO), 디메틸포름아미드(DMF), N-메틸-2-피롤리디논(NMP), 2-부탄온 및 4-메틸-2-펜탄온등의 극성 유기용매와 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 이소부틸알코올, t-부틸알코올, 벤질알코올 및 에틸렌글리콜등의 알코올 종류로부터 1종 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 디메틸설폭시드(DMSO), N-메틸-2-피롤리디논(NMP) 및 이소프로필알코올이 선택 될 수 있다.
상기 전도성 조성물은 필요에 따라 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 슬립(slip)제, 습윤제, 분산제, 흐름제 및 산화방지제로부터 1종 이상이 선택될 수 있다. 상기 첨가제는 상기 전도성 조성물에 0.1 내지 5 중량%로 첨가될 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
상기 제2 투명 전극(12)은 제2 기저 필름의 일면에 상기 언급한 전도성 고분자, 유기 은 착화합물 및 탄소 나노튜브 또는 ITO를 포함하는 전도성 조성물의 코팅층을 포함한다.
상기 제1 및 제2 기저필름은 광투명성 고분자 합성수지이고, 동일 또는 상이하며, 구체적으로 폴리에스테르(PET A, PET G, 이들의 공중합), 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리스티렌, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리설포네이트, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 변성 폴리페닐렌옥사이드(Modified Polyphenylene Oxide: MPPO), 이들의 블렌드, 이들의 공중합체, 페놀 수지, 에폭시 수지 및 ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상으로 이루어진 다층일 수 있다.
상기 외장형 터치 패널은 양극 전극(14), 스페이서(13), 강화 보호필름(11) 및 점착층(16)을 더 포함할 수 있다.
상기 양극 전극(14)은 상기 제1 투명 전극(15)의 상면에 전도성 물질인 구리 또는 은을 프린트하여 형성되고, 전기적 신호를 전달하기 위해서 상기 양극 전극(14)에 구리, 백금, 알루미늄 등의 금속 평면선을 이용하여 4선 또는 5선의 전도선 패턴이 형성될 수 있다.
상기 스페이서(spacer, 13)는 터치 패널의 사용시 탄성을 제공하고, 투명 전극 간의 상호 접촉을 방지하며, 제1 투명 전극(15) 및 제2 투명 전극(12) 사이에 전기적 신호를 전달한다. 상기 스페이서(13)는 절연체 물질로서 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 실리카(Silica), 폴리스티렌(PS) 등에서 선택한 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 강화 보호필름(11)은 폴리카보네이트(Polycavinate), 폴리에틸렌계 수지, PET(polyethylen terephthalate), 아크릴(Acryl) 수지로부터 선택되고, 바람직하게는 필름의 상면에 하드 코팅층을 포함하는 하드 코팅 필름인 광학용 PET필름이다. 상기 점착층은 점착제(16)를 포함하고, 상기 점착제는 발명의 목적에 맞게 선택될 수 있으며, 특별히 한정하지 않는다.
본 발명에 의한 외장형 터치 패널은 USB 연결 전자 회로 보드(40)로 연결될 수 있다. 상기 USB 연결 전자 회로 보드(40)는 컴퓨터 본체에 연결하는 USB코드(50) 및 전자칩이 내장된 전자회로 기판을 포함하고, 상기 외장형 터치 패널은 당업계에서 통상적인 방법에 따라 USB 연결 전자 회로 보드(40)와 전선(30)으로 연결될 수 있으며, 구체적으로 4선 또는 5선 전도선 패턴(20)을 통하여 연결될 수 있다. 상기 외장형 터치 패널이 USB 연결 전자 회로 보드(40)와 연결되기에 USB를 통하여 기존의 전자 장치와 용이하게 연결되고, USB를 통하여 전력을 공급받을 수 있어 기존의 전자 장치에서 터치 기능을 수행할 수 있다.
본 발명은 외장형 터치 패널의 제조 방법을 제공한다.
상기 제조 방법은 외장형 터치 패널을 제조하는 단계 및 상기 외장형 터치 패널에 USB 연결 전자 회로 보드(40)를 연결하는 단계를 포함한다. 상기 제조 방법은 도 1 및 도 2의 부호를 참조하여 설명된다.
상기 외장형 터치 패널을 제조하는 단계는 제1 투명 전극(15)을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 제1 투명 전극(15)을 형성하는 단계는 제1 기저 필름 또는 유리의 적어도 일면에 ITO, 전도성 고분자 또는 카본 나노 튜브로 코팅하는 단계 또는 제1 기저 필름 또는 유리의 적어도 일 면에 본 발명에 의한 전도성 조성물을 코팅하는 단계를 포함한다. 상기 코팅 방법은 스프레이 코팅, 딥 코팅, 플로우 코팅, 스핀 코팅 등 일 수 있으나, 바람직하게는 롤 투 롤 그라비아 코팅방법을 이용할 수 있다. 전도성 조성물은 코팅 이후에 열경화되고, 상기 열경화에서 경화 온도는 80 내지 120 ℃ 및 경화 시간은 1 분 내지 20 분일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
상기 외장형 터치 패널을 제조하는 단계는 양극 전극(14)을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 양극 전극(14)을 형성하는 단계는 상기 제1 투명 전극(15)에 은 또는 구리로 상기 제1 투명 전극(15)의 일부분 또는 전체에 프린트하여 양극 전극(14)을 형성하는 단계이다.
상기 외장형 터치 패널을 제조하는 단계는 전도선 패턴을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 전도선 패턴을 형성하는 단계는 외장형 터치 패널에 전기적 신호를 전달하기 위해서 상기 양극 전극(14)에 구리, 백금, 알루미늄 등의 금속 평면선을 일정한 간격을 가진 틀에 통과시켜 금속선들을 배열하는 단계이다.
상기 외장형 터치 패널을 제조하는 단계는 스페이서(13)를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 스페이서(13)를 형성하는 단계는 상기 전도선 패턴이 형성된 상기 양극 전극(14)의 상면을 절연체 물질로 코팅 또는 프린팅 기법을 이용하여 도트 스페이서를 형성하는 단계이다.
상기 외장형 터치 패널을 제조하는 단계는 제2 투명 전극(12)을 형성하는 단계를 포함한다. 제2 투명 전극(12)을 형성하는 단계는 상기 스페이서(13)의 상면에 상기 전도성 조성물의 코팅층을 포함하는 필름을 부착하는 단계이다. 상기 필름은 본 발명에 의한 전도성 조성물을 제2 기저 필름의 적어도 일면에 코팅하고 열경화하여 형성될 수 있다. 상기 조성물을 코팅하는 방법은 스프레이 코팅, 딥 코팅, 플로우 코팅, 스핀 코팅 등 일 수 있으나, 바람직하게는 롤 투 롤 그라비아 코팅방식을 이용할 수 있다. 상기 열경화에서 경화 온도는 80 내지 120 ℃ 및 경화 시간은 1 분 내지 20 분일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
상기 외장형 터치 패널을 제조하는 단계는 강화 보호필름(11)을 부착하는 단계를 포함한다. 상기 강화 보호필름(11)을 부착하는 단계는 상기 제2 투명 전극(12) 상면에 OCA((Optical Clear Adhesive)필름(미도시)을 이용하여 강화 보호필름(11)을 부착하는 단계이다.
상기 외장형 터치 패널을 제조하는 단계는 점착층(16)을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 점착층(16)을 형성하는 단계는 상기 외장형 터치 패널의 외곽에 문 단층 몰드로 프레임이 형성되고, 상기 프레임의 외부의 전체 또는 일부분에 점착체를 처리하는 단계이다.
상기 외장형 터치 패널에 USB 연결 전자 회로 보드(40)를 연결하는 단계는 상기 전도선 패턴(20)에 전선(30)으로 USB 연결 전자 회로 보드(40)와 연결하는 단계를 포함한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명의 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
단계 1: 전도성 조성물 제조
전도성 고분자{폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)용액} 40 중량%, 탄소나노튜브(한화나노, SWNT) 1 중량%, 은 착화합물 10 중량%, 우레탄-아크릴계 바인더(Stahl Asia Pte Ltd., WF-4644) 3 중량%, 안정화제로서 2-에틸헥실아민 2 중량%, 메탄올 14 중량%, 이소프로필알코올 28 중량%, 1-메틸-2-피롤리디논 2 중량%를 이용하여 전도성 조성물을 제조하였다.
단계 2: 전도성 필름 제조
상기 단계 1에서 제조된 전도성 조성물을 그라비아 코팅방식에 의해 0.188 mm 폴리에스테르 필름에 코팅하되, 상기 전도성 조성물이 기저 필름의 고분자 속으로 효율적으로 침투할 수 있도록 코로나 발진주파수 33 KHz로 코로나 처리를 행하면서 폴리에스테르 필름에 코팅하고, 80 ~ 120℃ 에서 2 ~ 10분간 열경화시켜 제2 투명 전극 필름를 제조하였다.
단계 3: 외장형 터치 패널
제1 투명 전극인 ITO가 코팅된 유리의 가장자리에 은으로 프린트하여 전극을 형성하고, 4선 방식의 전도선 패턴을 형성한 후 스페이서(13)를 채우고(폴리메틸메타아크릴레이트, PMMA) 그 위에 단계 2에서 제조된 투명 전도성 필름을 부착하여 제2 투명 전극을 형성하였다. 제2 투명 전극 위에 OCA 필름을 부착하고 하드 코팅된 필름(폴리에틸렌테레프탈레이트, PET)을 부착하여 터치패널을 제조하였다. 제조된 터치패널을 모니터에 점착 고정 시키기 위해서 외곽에 문 단층 몰드 처리된 프레임을 제조하고 그 외부에 점착제를 처리하여 외장형 터치패널을 제조하였다.
단계 4: 무 동력 USB 연결 외장형 터치 패널
단계 3의 4선 방식의 전도선 패턴을 갖는 외장형 터치패널을 USB 연결 전자 회로 보드와 전선으로 연결하여 외장형 터치 패널을 제조하고, 저항 측정 기기(KYORITSU 6310, Japan)를 이용하여 저항을 측정하여 표 1에 제시하였다.
<실시예 2>
ITO가 코팅된 유리 대신에 실시예 1에서 단계 1의 전도성 조성물을 1.0 mm 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 필름에 실시예 1의 단계 2와 동일한 방식으로 코팅하고 경화하여 제1 투명 전극을 형성한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방식으로 외장형 터치 패널을 제조하고, 저항 측정 기기(KYORITSU 6310, Japan)를 이용하여 저항을 측정하여 표 1에 제시하였다.
<실시예 3>
ITO가 코팅된 유리 대신에 탄소나노튜브(SWNT, 한화나노)가 1.0 mm 폴리카본에이트(PC) 필름에 코팅된 제1 투명 전극을 형성한 것 외에 실시예 1과 동일한 방식으로 외장형 터치패널을 형성하고, 외장형 터치 패널을 제조하고, 저항 측정 기기(KYORITSU 6310, Japan)를 이용하여 저항을 측정하여 표 1에 제시하였다.
<비교예 1>
제1 투명 전극 및 제2 투명 전극이 ITO가 코팅된 유리를 사용한 것 외에 실시예 1과 동일한 방식으로 외장형 터치패널을 제조하고, 저항 측정 기기(KYORITSU 6310, Japan)를 이용하여 저항을 측정하여 표 1에 제시하였다.
항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
저항 (Ω/sq) 350 400 390 450
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 외장형 터치 패널은 ITO만으로 코팅된 투명 전극을 포함하는 외장형 터치 패널에 비해 낮은 표면 저항을 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 의한 외장형 터치 패널은 전도성이 우수하고, 낮은 표면 저항성을 나타내고 있으며, USB 연결 전자 회로 보드를 포함하고 있어 기존의 디스플레이 및 전자 장치에 용이하게 설치하여 터치 기능을 수행할 수 있다.
10: 외장형 터치 패널 11: 강화 보호필름
12: 제2 투명 전극 13: 도트 스페이서
14: 양극 전극 15: 제1 투명 전극
16: 점착층 20: 전도선 패턴
30: 전선 40: USB 연결 전자 회로 보드
50: USB

Claims (9)

  1. 제1 기저 필름 또는 유리의 일 면에 전도성 고분자, 탄소나노튜브 또는 ITO를 코팅하여 형성된 제1 투명 전극;
    상기 제1 투명전극 상면에 형성된 양극 전극;
    상기 양극 전극 상면에 형성된 스페이서; 및
    상기 스페이서 상면에 형성된 제2 기저 필름의 일 면에 전도성 고분자 및 유기 은 착화합물; 및 탄소나노튜브 또는 ITO를 포함하는 전도성 조성물로 코팅된 제2 투명 전극을 포함하고,
    상기 유기 은 착화합물이 산화 은, 시안화 은, 시아네이트화 은, 탄산 은, 질산 은, 아질산 은, 인산 은, 과염소산화 은으로부터 선택된 1종 이상인 은 함유 화합물과 암모늄 카보네이트, 암모늄카바네이트, 암모늄바이카보네이트, 및 에틸암모늄에틸카바메이트로부터 선택된 1종 이상인 암모늄계 화합물을 반응시켜 얻어진 것을 특징으로 하는 외장형 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 조성물이 전도성 고분자 5~55 중량%; 유기 은 착화합물, 탄소나노튜브 또는 ITO 1~20 중량%; 바인더 1~10 중량%; 안정화제 0.5~5중량%; 물 또는 유기용매 30~90 중량%; 및 첨가제 0.1~5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 외장형 터치 패널.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 고분자가 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 이들의 유도체나 공중합체 및 π-공액계 수용성 또는 유기용매 가용성 전도성 고분자로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 외장형 터치 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브의 직경이 1 내지 100 나노미터, 길이가 1 내지 500 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 외장형 터치 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기저 필름이 서로 동일하거나 또는 상이하고, 폴리에스테르 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리스티렌, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리설포네이트, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 변성 폴리페닐렌옥사이드(Modified Polyphenylene Oxide: MPPO), 이들의 블렌드, 이들의 공중합체, 페놀 수지, 에폭시 수지 및 ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 다층 구조인 것을 특징으로 하는 외장형 터치 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 외장형 터치 패널이 점착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 외장형 터치 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외장형 터치 패널이 USB 코드를 포함하는 USB 연결 전자 회로 보드에 연결되는 것을 특징으로 하는 외장형 터치 패널.
  9. 제1 기저 필름 또는 유리의 일 면에 전도성 고분자, 탄소나노튜브 또는 ITO를 코팅하여 형성된 상기 제1 투명 전극 상면에 구리 또는 은으로 양극 전극을 형성하는 단계;
    상기 양극 전극의 상면에 스페이서를 형성하는 단계; 및
    일 면이 전도성 고분자 및 유기 은 착화합물; 및 탄소나노튜브 또는 ITO를 포함하는 전도성 조성물로 코팅된 제2 기저필름을 상기 스페이서 상면에 부착하여 제2 투명 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 유기 은 착화합물이 산화 은, 시안화 은, 시아네이트화 은, 탄산 은, 질산 은, 아질산 은, 인산 은, 과염소산화 은으로부터 선택된 1종 이상인 은 함유 화합물과 암모늄 카보네이트, 암모늄카바네이트, 암모늄바이카보네이트, 및 에틸암모늄에틸카바메이트로부터 선택된 1종 이상인 암모늄계 화합물을 반응시켜 얻어진 것을 특징으로 하는 외장형 터치 패널의 제조 방법.
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