(57)【要約】      （修正有）【課題】フォースタッチセンサを構成する機能層を簡素化して、薄膜特性およびフレキシブル特性を向上させ、製造費用および製造時間を低減すると同時に、製造工程を簡素化し、製品収率を向上させたフォースタッチセンサおよびその製造方法を提供する。【解決手段】ディスプレイ１００に接着された下部電極層３０と、偏光板２００に接着された上部電極層７０と、下部電極層３０および上部電極層７０に接着された透明誘電体層９０とで構成し、従来あった基材フィルムを省略する。【選択図】図２
2019066468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイに接着された下部電極層と、
偏光板に接着された上部電極層と、
前記下部電極層および前記上部電極層に接着された透明誘電体層と、を含む、フォースタッチセンサ。
【請求項２】
前記下部電極層および前記上部電極層は、それぞれ、基材フィルムを使用せずに前記ディスプレイおよび前記偏光板に直接接着されていることを特徴とする請求項１に記載のフォースタッチセンサ。
【請求項３】
前記透明誘電体層は、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ｒｅｓｉｎ）であることを特徴とする請求項１に記載のフォースタッチセンサ。
【請求項４】
前記下部電極層は、ＩＺＯ／ＡＰＣ／ＩＺＯを含む三重膜構造を有することを特徴とする請求項１に記載のフォースタッチセンサ。
【請求項５】
前記下部電極層の厚さは、６００〜１，０００Åであることを特徴とする請求項１に記載のフォースタッチセンサ。
【請求項６】
前記下部電極層の面抵抗は、０．５〜１０Ω／□であることを特徴とする請求項１に記載のフォースタッチセンサ。
【請求項７】
前記透明誘電体層のモジュラスは、０．１０〜５ＭＰａであることを特徴とする請求項１に記載のフォースタッチセンサ。
【請求項８】
前記透明誘電体層の厚さ回復力は、９０〜１００％／ｓｅｃであることを特徴とする請求項１に記載のフォースタッチセンサ。
【請求項９】
前記透明誘電体層の厚さは、１０〜１５０μｍであることを特徴とする 請求項１に記載のフォースタッチセンサ。
【請求項１０】
ディスプレイに下部電極層を転写する下部電極層転写段階と、
偏光板に上部電極層を転写する上部電極層転写段階と、
透明誘電体層を前記下部電極層および前記上部電極層に接着する透明誘電体層接着段階と、を含む、フォースタッチセンサの製造方法。
【請求項１１】
前記下部電極層転写段階は、
第１キャリア基板上に第１分離層を形成する段階と、
前記第１分離層上に下部電極層を形成する段階と、
前記第１分離層上に形成された下部電極層をディスプレイに接着する段階と、
前記第１キャリア基板を剥離して分離する段階と、を含む、請求項１０に記載のフォースタッチセンサの製造方法。
【請求項１２】
前記上部電極層転写段階は、
第２キャリア基板上に第２分離層を形成する段階と、
前記第２分離層上に上部電極層を形成する段階と、
前記第２分離層上に形成された上部電極層を偏光板に接着する段階と、
前記第２キャリア基板を剥離して分離する段階と、を含む、請求項１０に記載のフォースタッチセンサの製造方法。
【請求項１３】
前記透明誘電体層は、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ｒｅｓｉｎ）であることを特徴とする請求項１０に記載のフォースタッチセンサの製造方法。
【請求項１４】
前記下部電極層は、ＩＺＯ／ＡＰＣ／ＩＺＯを含む三重膜構造を有することを特徴とする請求項１０に記載のフォースタッチセンサの製造方法。
【請求項１５】
前記下部電極層の厚さは、６００〜１，０００Åであることを特徴とする請求項１０に記載のフォースタッチセンサの製造方法。
【請求項１６】
前記下部電極層の面抵抗は、０．５〜１０Ω／□であることを特徴とする請求項１０に記載のフォースタッチセンサの製造方法。
【請求項１７】
前記透明誘電体層のモジュラスは、０．１０〜５ＭＰａであることを特徴とする請求項１０に記載のフォースタッチセンサの製造方法。
【請求項１８】
前記透明誘電体層の厚さ回復力は、９０〜１００％／ｓｅｃであることを特徴とする請求項１０に記載のフォースタッチセンサの製造方法。
【請求項１９】
前記透明誘電体層の厚さは、１０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１０に記載のフォースタッチセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォースタッチセンサおよびその製造方法に関する。より具体的に、本発明は、フォースタッチセンサを構成する機能層を簡素化して、薄膜特性およびフレキシブル特性を向上させ、製造費用および製造時間を低減すると同時に、製造工程を簡素化し、製品収率を向上させることができるフォースタッチセンサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピューティングシステムの操作のために多様な種類の入力装置が用いられている。例えば、ボタン、キー、ジョイステックおよびタッチスクリーンのような入力装置が用いられている。タッチセンサの容易で且つ簡便な操作によりコンピューティングシステムの操作時にタッチセンサの利用が増加している。
【０００３】
タッチセンサは、タッチ感応表面（ｔｏｕｃｈ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｓｕｒｆａｃｅ）を具備した透明なパネルであってもよいタッチセンサパネルを含むタッチ入力装置のタッチ表面を構成することができる。このようなタッチセンサパネルは、ディスプレイスクリーンの前面に装着されて、タッチ感応表面がディスプレイスクリーンの見える面を覆うことができる。ユーザが指などでタッチスクリーンを単純にタッチすることにより、ユーザがコンピューティングシステムを操作できるようにする。一般的に、コンピューティングシステムは、タッチスクリーン上のタッチおよびタッチ位置を認識し、このようなタッチを解釈することにより、これに伴い、演算を行うことができる。
【０００４】
しかしながら、従来技術によれば、タッチセンサがユーザにより入力されたタッチの座標をセンシングするだけであり、ユーザにより加えられた力の大きさをセンシングし得ないか、またはユーザにより加えられた力をセンシングするために別途の力センサを必要とし、そのため、製品コストが上昇することになるという問題点があった。
【０００５】
このような問題点を解決するために、タッチ座標とタッチ力を同時に感知できるフォースタッチセンサが導入されている。
【０００６】
図１は、従来のフォースタッチセンサを示す図である。
【０００７】
図１を参照すると、従来のフォースタッチセンサ４００は、上部基材フィルム４１０、上部電極層４２０、誘電体層４３０、下部電極層４４０および下部基材フィルム４５０を含み、タッチ位置だけでなく、タッチフォースの大きさも感知する。
【０００８】
このような動作原理を説明すれば、次の通りである。
【０００９】
ユーザのタッチ入力がない場合、上部電極層４２０と下部電極層４４０との間に位置する誘電体層４３０は、厚さｄ１を有する。
【００１０】
他方で、ユーザが上部電極層４２０上の特定の地点をタッチする場合、ユーザによるタッチ圧力によって誘電体層４３０の厚さは、ｄ２に減少する。
【００１１】
従来のフォースタッチセンサは、誘電体層４３０のこのような厚さの変化およびこれに対応する静電容量の変化を感知することにより、ユーザから入力されるタッチ入力の位置だけでなく、タッチフォースの大きさも感知する。これを数式で表現すれば、次の数式１の通りである。
【００１２】
【数１】
2019066468.tif 000003
【００１３】
数式１で、△Ｃは、タッチ地点の静電容量の変化値であり、εは、誘電体層４３０の誘電率であり、Ｓは、上部電極層４２０と下部電極層４４０のタッチ地点に対応する領域の面積であり、△ｄは、誘電体層４３０の厚さ変化値である。
【００１４】
なお、従来のフォースタッチセンサの構造によれば、上部電極層４２０は、上部基材フィルム４１０に形成された状態で接着剤４６０を介して偏光板２００に接着され、下部電極層４４０は、下部基材フィルム４５０に形成された状態で接着剤４７０を介してディスプレイ１００に接着される。
【００１５】
このように、従来のフォースタッチセンサ４００は、上部基材フィルム４１０および下部基材フィルム４５０を含む構造を有するので、薄型化に限界があり、フレキシブル特性が低下するという問題点がある。
【００１６】
また、上部基材フィルム４１０および下部基材フィルム４５０に起因して製造費用が上昇し、製造時間が長くなると共に、製造工程が複雑になり、収率が低下するという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】韓国特許公開第１０−２０１５−０１１７１２０号公報（公開日：２０１５年１０月１９日、発明の名称：タッチ入力装置およびこれを有する電子装置）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、フォースタッチセンサを構成する機能層を簡素化して、薄膜特性およびフレキシブル特性を向上させることにある。
【００１９】
また、本発明の他の目的は、上部基材フィルムおよび下部基材フィルムを省略することにより製造費用および製造時間を低減すると同時に、製造工程を簡素化し、製品収率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明によるフォースタッチセンサは、ディスプレイに接着された下部電極層と、偏光板に接着された上部電極層と、前記下部電極層および前記上部電極層に接着された透明誘電体層とを含む。
【００２１】
本発明によるフォースタッチセンサにおいて、前記下部電極層および前記上部電極層は、それぞれ、基材フィルムを使用せずに前記ディスプレイおよび前記偏光板に直接接着されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明によるフォースタッチセンサにおいて、前記透明誘電体層は、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ｒｅｓｉｎ）であることを特徴とする。
【００２３】
本発明によるフォースタッチセンサにおいて、前記下部電極層は、ＩＺＯ／ＡＰＣ／ＩＺＯを含む三重膜構造を有することを特徴とする。
【００２４】
本発明によるフォースタッチセンサにおいて、前記下部電極層の厚さは、６００〜１，０００Åであることを特徴とする。
【００２５】
本発明によるフォースタッチセンサにおいて、前記下部電極層の面抵抗は、０．５〜１０Ω／□であることを特徴とする。
【００２６】
本発明によるフォースタッチセンサにおいて、前記透明誘電体層のモジュラスは、０．１０〜５ＭＰａであることを特徴とする。
【００２７】
本発明によるフォースタッチセンサにおいて、前記透明誘電体層の厚さ回復力は、９０〜１００％／ｓｅｃであることを特徴とする。
【００２８】
本発明によるフォースタッチセンサにおいて、前記透明誘電体層は、−４０〜＋８０℃の温度範囲で０．１０〜５ＭＰａのモジュラスを有することを特徴とする。
【００２９】
本発明によるフォースタッチセンサにおいて、前記透明誘電体層は、−４０〜＋８０℃の温度範囲で９０〜１００％／ｓｅｃの厚さ回復力を有することを特徴とする。
【００３０】
本発明によるフォースタッチセンサにおいて、前記透明誘電体層の厚さは、１０〜１５０μｍであることを特徴とする。
【００３１】
本発明によるフォースタッチセンサの製造方法は、ディスプレイに下部電極層を転写する下部電極層転写段階と、偏光板に上部電極層を転写する上部電極層転写段階と、透明誘電体層を前記下部電極層および前記上部電極層に接着する透明誘電体層接着段階とを含む。
【００３２】
本発明によるフォースタッチセンサの製造方法において、前記下部電極層転写段階は、第１キャリア基板上に第１分離層を形成する段階と、前記第１分離層上に下部電極層を形成する段階と、前記第１分離層上に形成された下部電極層をディスプレイに接着する段階と、前記第１キャリア基板を剥離して分離する段階とを含む。
【００３３】
本発明によるフォースタッチセンサの製造方法において、前記上部電極層転写段階は、第２キャリア基板上に第２分離層を形成する段階と、前記第２分離層上に上部電極層を形成する段階と、前記第２分離層上に形成された上部電極層を偏光板に接着する段階と、前記第２キャリア基板を剥離して分離する段階とを含む。
【００３４】
本発明によるフォースタッチセンサの製造方法において、前記透明誘電体層は、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ｒｅｓｉｎ）であることを特徴とする。
【００３５】
本発明によるフォースタッチセンサの製造方法において、前記下部電極層は、ＩＺＯ／ＡＰＣ／ＩＺＯを含む三重膜構造を有することを特徴とする。
【００３６】
本発明によるフォースタッチセンサの製造方法において、前記下部電極層の厚さは、６００〜１，０００Åであることを特徴とする。
【００３７】
本発明によるフォースタッチセンサの製造方法において、前記下部電極層の面抵抗は、０．５〜１０Ω／□であることを特徴とする。
【００３８】
本発明によるフォースタッチセンサの製造方法において、前記透明誘電体層のモジュラスは、０．１０〜５ＭＰａであることを特徴とする。
【００３９】
本発明によるフォースタッチセンサの製造方法において、前記透明誘電体層の厚さ回復力は、９０〜１００％／ｓｅｃであることを特徴とする。
【００４０】
本発明によるフォースタッチセンサの製造方法において、前記透明誘電体層は、−４０〜＋８０℃の温度範囲で０．１０〜５ＭＰａのモジュラスを有することを特徴とする。
【００４１】
本発明によるフォースタッチセンサの製造方法において、前記透明誘電体層は、−４０〜＋８０℃の温度範囲で９０〜１００％／ｓｅｃの厚さ回復力を有することを特徴とする。
【００４２】
本発明によるフォースタッチセンサの製造方法において、前記透明誘電体層の厚さは、１０〜１５０μｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、フォースタッチセンサを構成する機能層が簡素化されて、薄膜特性およびフレキシブル特性が向上するという効果がある。
【００４４】
また、上部基材フィルムおよび下部基材フィルムを省略することにより、製造費用および製造時間が低減されると同時に、製造工程が簡素化され、製品収率が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、従来のフォースタッチセンサを示す図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサを示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法の工程流れ図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法において、下部電極層転写段階の例示的な工程流れ図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法において、下部電極層転写段階の例示的な工程断面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法において、下部電極層転写段階の例示的な工程断面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法において、下部電極層転写段階の例示的な工程断面図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法において、下部電極層転写段階の例示的な工程断面図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法において、上部電極層転写段階の例示的な工程流れ図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法において、上部電極層転写段階の例示的な工程断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法において、上部電極層転写段階の例示的な工程断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法において、上部電極層転写段階の例示的な工程断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法において、上部電極層転写段階の例示的な工程断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法において、透明誘電体層接着段階の例示的な工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本明細書に開示されている本発明の概念による実施形態について特定の構造的または機能的説明は、単に本発明の概念による実施形態を説明するための目的で例示されたものであって、本発明の概念による実施形態は、多様な形態で実施され得、本明細書に説明された実施形態に限定されない。
【００４７】
本発明の概念による実施形態は、多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるので、実施形態を図面に例示し、本明細書で詳細に説明する。しかし、これは、本発明の概念による実施形態を特定の開示形態について限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物、または代替物を含む。
【００４８】
第１または第２等の用語は、多様な構成要素を説明するのに使用され得るが、前記構成要素は、前記用語により限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的だけで、例えば本発明の概念による権利範囲から外れないまま、第１構成要素は第２構成要素と命名され得、同様に、第２構成要素は、第１構成要素と命名され得る。
【００４９】
ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるか、「接続されて」いると言及された時には、該他の構成要素に直接的に連結されているか、または接続されていてもよいが、中間に他の構成要素が存在してもよいものと理解されなければならない。一方で、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるか、「直接接続されて」いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないものと理解されなければならない。構成要素間の関係を説明する他の表現、すなわち「〜の間に」と「すぐに〜の間に」または「〜に隣り合う」と「〜に直接隣り合う」等も、同様に解釈されなければならない。
【００５０】
本明細書で使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用されたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」または「有する」等の用語は、本明細書に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたもの等の存在または付加可能性をあらかじめ排除しないものと理解されなければならない。
【００５１】
異なって定義されない限り、技術的や科学的な用語を含んでここで使用されるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者により一般的に理解されるものと同じ意味を示す。一般的に使用される辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものと解釈されなければならず、本明細書で明白に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味と解釈されない。
【００５２】
以下では、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００５３】
図２は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサを示す図である。
【００５４】
図２を参照すると、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサ３００は、下部電極層３０、上部電極層７０および透明誘電体層９０を含む。
【００５５】
下部電極層３０は、接着剤４０を介してディスプレイ１００に直接接着されており、上部電極層７０は、接着剤８０を介して偏光板２００に直接接着されている。
【００５６】
透明誘電体層９０の両面は、それぞれ、下部電極層３０および上部電極層７０に直接接着されている。例えば、透明誘電体層９０は、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ｒｅｓｉｎ）であり、下部電極層３０および上部電極層７０は、それぞれ、基材フィルムを使用せずにディスプレイ１００および偏光板２００に直接接着されるように構成され得る。
【００５７】
下部電極層３０と上部電極層７０を、ＯＣＡまたはＯＣＲのような接着機能を有すると同時に、特定の誘電率を有する物質を利用して接着する場合、単に下部電極層３０と上部電極層７０をＯＣＡまたはＯＣＲで接着する工程のみを行うことにより、静電容量の変化感知に必須の透明誘電体層９０を同時に具現することができるので、フォースタッチセンサ３００を製造するための工程が簡素化され、製造費用が低減される。
【００５８】
先立って図１を参照して説明した従来のフォースタッチセンサ４００は、上部基材フィルム４１０に上部電極層４２０を形成した状態で接着剤４６０を介して偏光板２００と上部基材フィルム４１０を接着した構造を有する。同様に、下部基材フィルム４５０に下部電極層４４０を形成した状態で接着剤４７０を介してディスプレイ１００と下部基材フィルム４５０を接着した構造を有する。このように、従来のフォースタッチセンサ４００は、上部基材フィルム４１０と下部基材フィルム４５０を必須的に含む構造を有するので、この基材フィルム４１０、４５０によりフォースタッチセンサ４００の厚さが増加して、薄膜特性およびフレキシブル特性が低下し、この基材フィルム４１０、４５０を利用した工程の追加により製造費用および製造時間が増加すると同時に、製造工程が複雑になり、製品収率が低下するという問題点があった。
【００５９】
他方で、図２に開示された本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサ３００は、下部電極層３０が接着剤４０を介してディスプレイ１００に直接接着され、上部電極層７０も接着剤８０を介して偏光板２００に直接接着された構造を有する。このように基材フィルム４１０、４５０が省略された構造によれば、フォースタッチセンサ３００を構成する機能層が簡素化されて、薄膜特性およびフレキシブル特性が向上し、製造費用および製造時間が低減されると同時に、製造工程が簡素化され、製品収率が向上するという効果がある。
【００６０】
例えば、コスト節減および感度向上のために、下部電極層３０は、ＩＺＯ／ＡＰＣ／ＩＺＯを含む三重膜構造を有するように構成され得る。
【００６１】
例えば、下部電極層３０の厚さは、６００〜１，０００Åであってもよく、下部電極層３０の最適の厚さは、約８４０Åであってもよい。下部電極層３０の厚さが６００〜１，０００Åである場合、フォースタッチセンサ３００の耐久性および電気的な感度を維持すると同時に、光透過性を含む光学特性、薄型特性およびフレキシブル特性を維持することができる。
【００６２】
例えば、フォースタッチセンサ３００の感度を含む電気的な特性を確保するために、下部電極層３０の面抵抗は、０．５〜１０Ω／□を有するように構成され得る。
【００６３】
例えば、透明誘電体層９０のモジュラスは、０．１０〜５ＭＰａで構成され得、より具体的には、透明誘電体層９０は、−４０〜＋８０℃の温度で０．１０〜５ＭＰａのモジュラスを有するように構成され得る。
【００６４】
次の表１は、透明誘電体層９０の温度によるモジュラス変化量に対する実験データである。
【００６５】
【表１】
2019066468.tif 000004
【００６６】
表１を参照すると、透明誘電体層９０のモジュラスは、温度に反比例する特性を有し、透明誘電体層９０が−４０〜＋８０℃の温度で０．１０〜５ＭＰａのモジュラスを有するように構成されない場合、透明誘電体層９０の回復力が低下し、モジュラス特性維持のために厚さを変更しなければならないので、フォースタッチセンサ３００の薄膜化およびフレキシブル特性の維持が困難になる。
【００６７】
例えば、ユーザにより入力されるフォースタッチ認識などを含むフォースタッチセンサ３００が適用された電子装置の性能維持のために、透明誘電体層９０の厚さ回復力は、９０〜１００％／ｓｅｃであってもよく、より具体的には、透明誘電体層９０は、−４０〜＋８０℃の温度範囲で９０〜１００％／ｓｅｃの厚さ回復力を有するように構成され得る。
【００６８】
例えば、透明誘電体層９０の厚さは、１０〜１５０μｍであってもよい。このように構成する場合、透明誘電体層９０の多様な厚さの変化レベルに対応する静電容量の変化レベルを感知することができ、この静電容量の変化レベルを入力値として利用してユーザのタッチフォースの大きさを感知することができる。透明誘電体層９０の厚さが１０μｍ未満の場合、感知し得る静電容量の変化レベルの数が少なくなって、ユーザのタッチフォースの大きさのレベルの数が少なくなり、透明誘電体層９０の厚さが１５０μｍを超過する場合、タッチ時点以前の厚さに回復するのにかかる時間が増加し、薄膜化が難しくて、光透過性などの光学特性およびフレキシブル特性が低下する。
【００６９】
図３は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法の工程流れ図である。
【００７０】
図３を参照すると、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法は、下部電極層転写段階Ｓ１０、上部電極層転写段階Ｓ２０および透明誘電体層接着段階Ｓ３０を含む。
【００７１】
本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサの製造方法において、下部電極層転写段階Ｓ１０と上部電極層転写段階Ｓ２０は、順序を異にして行われてもよく、同時に行われてもよい。また、先立って詳細に説明した本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサ３００の構成要素が有する物性特徴が、製造方法にそのまま適用され得、以下では、できる限り、重複する説明を省略することとする。
【００７２】
下部電極層転写段階Ｓ１０では、ディスプレイ１００に下部電極層３０を転写する過程が行われる。
【００７３】
例えば、下部電極層転写段階Ｓ１０の例示的な工程流れ図と工程断面図を示す図４〜図８をさらに参照して下部電極層転写段階Ｓ１０の例示的な構成を説明すれば、次の通りである。
【００７４】
図４および図５をさらに参照すると、段階Ｓ１２では、第１キャリア基板１０上に第１分離層２０を形成する過程が行われる。
【００７５】
例えば、第１キャリア基板１０としては、工程中に容易に曲がったり歪むことなく、固定され得るように、適正強度を提供し、熱や化学処理に影響が殆どない材料なら特に制限がなく使用できる。例えば、ガラス、石英、シリコンウェハー、ＳＵＳ等が使用できる。
【００７６】
第１分離層２０は、本発明の一実施形態によるフォースタッチセンサ３００を製造する工程で、第１分離層２０上に形成された下部電極層３０を第１キャリア基板１０から剥離するために形成される層である。
【００７７】
例えば、第１分離層２０と第１キャリア基板１０は、物理的方法（光、熱など）、化学的方法（化学反応）、機械的方法（力および振動）のうち一つまたは複数の方法を組み合わせた方法を用いて分離することができる。
【００７８】
より具体的に、第１分離層２０は、後述する段階Ｓ１８を通じて第１キャリア基板１０を分離する過程で、分離の対象となる構成要素の間に接着力の違いが生じることができるように調節する機能を行う。例えば、下部電極層３０と第１分離層２０間の結合力は、第１キャリア基板１０と第１分離層２０間の結合力より大きいように構成され得る。このように構成すると、下部電極層３０と第１分離層２０間の結合に影響を与えることなく、第１キャリア基板１０を第１分離層２０から安定して剥離することができる。
【００７９】
第１分離層２０の例示的な素材としては、例えば、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）系高分子、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙ  ｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）系高分子、ポリアミド酸（ｐｏｌｙａｍｉｃ  ａｃｉｄ）系高分子、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）系高分子、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）系高分子、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ）系高分子、ポリノルボルネン（ｐｏｌｙｎｏｒｂｏｒｎｅｎｅ）系高分子、フェニルマレイミド共重合体（ｐｈｅｎｙｌｍａｌｅｉｍｉｄｅ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）系高分子、ポリアゾベンゼン（ｐｏｌｙａｚｏｂｅｎｚｅｎｅ）系高分子、ポリフェニレンフタルアミド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ）系高分子、ポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）系高分子、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）系高分子、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）系高分子、シンナメート（ｃｉｎｎａｍａｔｅ）系高分子、クマリン（ｃｏｕｍａｒｉｎ）系高分子、フタルリミジン（ｐｈｔｈａｌｉｍｉｄｉｎｅ）系高分子、カルコン（ｃｈａｌｃｏｎｅ）系高分子、芳香族アセチレン系（ａｒｏｍａｔｉｃ  ａｃｅｔｙｌｅｎｅ）高分子などの高分子で製造されたものであってもよく、これらは、単独または２種以上混合して使用することができる。
【００８０】
第１分離層２０の剥離力は、特に限定されないが、例えば、０．０１Ｎ／２５ｍｍ以上１Ｎ／２５ｍｍ以下であってもよく、好ましくは０．０１Ｎ／２５ｍｍ以上０．１Ｎ／２５ｍｍ以下であってもよい。前記範囲を満たす場合、フォースタッチセンサ３００の製造工程で、下部電極層３０または下部電極層３０が形成されている第１分離層２０を第１キャリア基板１０から残余物なく容易に剥離することができ、剥離時に発生する張力によるカール（ｃｕｒｌ）およびクラックを低減することができる。
【００８１】
第１分離層２０の厚さは、特に限定されないが、例えば、１０〜１，０００ｎｍであってもよく、好ましくは５０〜５００ｎｍであってもよい。前記範囲を満たす場合、剥離力が安定し、均一なパターンを形成することができる。
【００８２】
図示してはいないが、第１分離層２０には、第１保護層が形成され得る。
第１保護層は、必要に応じて省略され得る選択的な構成要素であって、フォースタッチセンサ３００を製造する工程中に第１分離層２０が下部電極層３０の形成に使用されるプロセスケミカルや現像液、工程間に発生する洗浄液などに露出して損傷することを防止する。
【００８３】
第１保護層の素材としては、当該技術分野に公知された高分子が制限なしに使用でき、例えば有機絶縁膜が適用され得、その中でもポリオールおよびメラミン硬化剤を含む硬化性組成物で形成されたものであってもよいが、これに限定されるものではない。
【００８４】
ポリオールの具体的な種類としては、例えば、ポリエーテルグリコール誘導体、ポリエステルグリコール誘導体、ポリカプロラクトングリコール誘導体などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８５】
メラミン硬化剤の具体的な種類としては、例えば、メトキシメチルメラミン誘導体、メチルメラミン誘導体、ブチルメラミン誘導体、イソブトキシメラミン誘導体ブトキシメラミン誘導体などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８６】
他の例として、第１保護層は、有・無機ハイブリッド硬化性組成物で形成され得、有機化合物と無機化合物を同時に使用する場合、剥離時に発生するクラックを低減できるという点から好ましい。
【００８７】
有機化合物としては、前述した成分が使用できる、無機物としては、例えば、シリカ系ナノ粒子、シリコン系ナノ粒子、ガラスナノ繊維などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８８】
図４および図６をさらに参照すると、段階Ｓ１４では、第１分離層２０上に下部電極層３０を形成する過程が行われる。
【００８９】
例えば、コスト節減および感度向上のために、下部電極層３０は、ＩＺＯ／ＡＰＣ／ＩＺＯを含む三重膜構造を有するように構成され得る。
【００９０】
図４および図７をさらに参照すると、段階Ｓ１６では、第１分離層２０上に形成された下部電極層３０を接着剤４０を介してディスプレイ１００に接着する過程が行われる。
【００９１】
図４および図８をさらに参照すると、段階Ｓ１８では、第１キャリア基板１０を剥離して分離する過程が行われる。図８には、第１分離層２０が下部電極層３０に残留するものと図示したが、これは、一つの例示に過ぎず、第１分離層２０は、第１キャリア基板１０と共に下部電極層３０から剥離されて分離されてもよい。
【００９２】
上部電極層転写段階Ｓ２０では、偏光板２００に上部電極層７０を転写する過程が行われる。
【００９３】
例えば、上部電極層転写段階Ｓ２０の例示的な工程流れ図と工程断面図を示す図９〜図１３をさらに参照して上部電極層転写段階Ｓ２０の例示的な構成を説明すれば、次の通りである。
【００９４】
上部電極層転写段階Ｓ２０は、先立って詳細に説明した下部電極層転写段階Ｓ１０と類似した段階であって、第１キャリア基板１０、第１分離層２０、第１保護層などに関する説明は、第２キャリア基板５０、第２分離層６０、第２保護層にそのまま適用され得る。
【００９５】
図９および図１０を参照すると、段階Ｓ２２では、第２キャリア基板５０上に第２分離層６０を形成する過程が行われる。
【００９６】
図９および図１１を参照すると、段階Ｓ２４では、第２分離層６０上に上部電極層７０を形成する過程が行われる。
【００９７】
図９および図１２を参照すると、段階Ｓ２６では、第２分離層６０上に形成された上部電極層７０を偏光板２００に接着する過程が行われる。
【００９８】
図９および図１３を参照すると、段階Ｓ２８では、第２キャリア基板５０を剥離して分離する過程が行われる。
【００９９】
次に、図１４をさらに参照すると、透明誘電体層接着段階Ｓ３０では、透明誘電体層９０の両面をそれぞれ下部電極層３０および上部電極層７０に接着する過程が行われる。
【０１００】
透明誘電体層接着段階Ｓ３０が行われる場合、下部電極層３０は、接着剤４０を介してディスプレイ１００に直接接着され、上部電極層７０は、接着剤８０を介して偏光板２００に直接接着され、透明誘電体層９０の両面は、それぞれ、下部電極層３０および上部電極層７０に直接接着された構造を有することとなる。例えば、透明誘電体層９０は、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）またはＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ｒｅｓｉｎ）であり、下部電極層３０および上部電極層７０は、それぞれ、基材フィルムを使用せずにディスプレイ１００および偏光板２００に直接接着されるように構成され得る。
【０１０１】
下部電極層３０と上部電極層７０を、ＯＣＡまたはＯＣＲのような接着機能を有すると同時に、特定の誘電率を有する物質を利用して接着する場合、単に下部電極層３０と上部電極層７０をＯＣＡまたはＯＣＲで接着する工程のみを行うことにより、静電容量の変化感知に必須の透明誘電体層９０を同時に具現することができるので、フォースタッチセンサ３００を製造するための工程が簡素化され、製造費用が低減される。
【符号の説明】
【０１０２】
１０    第１キャリア基板
２０    第１分離層
３０    下部電極層
４０、８０    接着剤
５０    第２キャリア基板
６０    第２分離層
７０    上部電極層
９０    透明誘電体層
１００    ディスプレイ
２００    偏光板
３００    フォースタッチセンサ
Ｓ１０    下部電極層転写段階
Ｓ２０    上部電極層転写段階
Ｓ３０    透明誘電体層接着段階
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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