KR0153029B1 - 투명 전도성 기판 및 그 제조방법 - Google Patents

투명 전도성 기판 및 그 제조방법

Info

Publication number
KR0153029B1
KR0153029B1 KR1019940028572A KR19940028572A KR0153029B1 KR 0153029 B1 KR0153029 B1 KR 0153029B1 KR 1019940028572 A KR1019940028572 A KR 1019940028572A KR 19940028572 A KR19940028572 A KR 19940028572A KR 0153029 B1 KR0153029 B1 KR 0153029B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transparent conductive
support
film
conductive film
conductive substrate
Prior art date
Application number
KR1019940028572A
Other languages
English (en)
Other versions
KR950012111A (ko
Inventor
무네카즈 가와타
마사야 유키노부
Original Assignee
시노자키 아키히코
스미토모 긴조쿠 코산 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP5270816A external-priority patent/JPH06305779A/ja
Priority claimed from JP6136523A external-priority patent/JPH07235220A/ja
Application filed by 시노자키 아키히코, 스미토모 긴조쿠 코산 가부시키가이샤 filed Critical 시노자키 아키히코
Publication of KR950012111A publication Critical patent/KR950012111A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0153029B1 publication Critical patent/KR0153029B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/08Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances oxides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1884Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/13439Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

소정의 용매 또는 용해된 수지를 함유하는 용매에 의해 분산되는 극미세 ITO입자를 구비하는 투명 전도성 잉크는 투명 지지체 상에 코팅되어 건조된 후 건조 및 소성된다. 그 다음 실리카졸을 구성하는 오버코팅액이 지지체상에 형성된 투명 전도성 필름 위에 코팅되고, 건조 및 선택적으로 소성되어 비저항이 0.01~0.5Ωㆍ㎝, 헤이즈 값이 0~2%, 필름의 극미세 ITO 입자의 체적 함량이 40~75%인 투명 전도성 기판을 얻게된다. 기판은 작은 표면 저항율을 가지며, 탁월한 광학적 특성과 내후성을 가지게 된다.

Description

투명 전도성 기판 및 그 제조 방법
제1도는 고온 분위기에서 실시예 6 및 비교 실시예 1에서 얻어지는 투명 전도성 기판의 표면 저항율의 변화를 나타내는 도면.
제2도는 실시예 1에서 사용된 전극이 고정된 지지체(여기서1은 지지체이고, 2는 전극이다)를 도시하는 개략도.
제3도는 본 발명의 투명 전도성 기판의 표면 저항율을 측정한 예를 나타낸 도면.
제4도는 실시예 11에서 얻어지는 투명 전도성 기판의 표면 저항율의 변화를 나타내는 도면.
제5도는 실시예 12에서 얻어지는 투명 전도성 기판의 스펙트럼 반사율을 나타내는 도면.
제6도는 실시예 13에서 얻어지는 투명 전도성 기판의 스펙트럼 반사율을 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 지지체 2 : 전극
본 발명은 액정 표시 장치(LCD), 태양 전지 등의 전극, 브라운관 등의 대전방지 시일드나 전자파 시일드 등에 사용하는 최적의 투명 전도성 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 투명 전도성 기판은 인듐-주석 산화물(이하, ITO라 한다)이나 안티몬-주석 산화물(이하, ATO라 한다)과 같은 산화물을 스퍼터링법 또는 CVD 법 등을 이용해 유리 지지체상에 피복하여 얻어지고, 또 가시광의 파장 보다도 입자의 크기가 작은 극미세 전도성 입자 분말을 함유한 투명 전도성 잉크를 유리 지지체와 같은 지지체에 도포한 후 그것을 지지체상에서 건조시킨 다음 400℃ 이상의 고온에서 소성시켜 얻어진다.
그러나, 상기 언급된 전자의 방법은 고가의 장치가 필요하고 생산성이나 제품의 수율이 낮아지므로 저가의 투명 전도성 기판을 얻기가 곤란하였다. 한편, 상기 언급된 후자의 방법에 의해 지지체상에 형성된 전도성 막은 초미립자들간에 공극(gap)이 남아 있게 되어 막상에서 빛이 산란되어 광학 특성이 저하된다. 그러므로, 상기한 공극을 메우기 위하여 투명 전도성 기판을 형성하기에 앞서 투명 전도성 잉크에 유리 형성 성분을 삽입하는 방법이 제안되고 있었으나, 이 유리 형성 성분은 도전성 초미립자 사이에 존재하여 지지체상에 형성될 전도성 막의 표면 저항율을 증가시키는 문제점이 있다. 이로 인하여 상기 후자의 방법으로는 투명 전도성 기판의 광학 특성과 표면 저항율에 대한 소망의 조건을 동시에 만족시키는 것은 곤란하였다. 또한, 상기 후자의 방법에 의해 형성된 투명 전도성 기판은 공기중에 수개월 동안 방치하면 공기중의 수분으로 인해 막의 열화가 발생하여 코팅된 막의 저항이 증가되는 내후성의 면에서의 문제점도 가지고 있었다.
본 발명은 종래 기술이 갖는 이와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 표면 저항이 작고, 광학 특성이 우수하며, 내후성이 뛰어난 투명 전도성 기판 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제1 실시예는 가시 광선을 투과하는 지지체와, 이 지지체상에 형성되며 실리카를 주성분으로 하는 결합제에 분산되는 0.1㎛ 이하의 평균 입자 크기를 갖는 극미세 ITO 입자를 갖는 투명 전도성 막, 및 이 투명 전도성 막상에 형성되며 실리카를 주성분으로 하는 오버 코팅된 막으로 구성되는 투명 전도성 기판으로서, 이 기판은 상기 투명 전도성 막의 극미세 ITO 입자의 체적 함유 용량이 40~75%이고, 상기 투명 전도성 막의 비저항이 0.01`0.5Ωㆍ㎝이고, 상기 투명 전도성 막의 두께가 0.5~2㎛일 때 이 막의 헤이즈 값은 0.5~2%이고, 그 투명 전도성 막의 두께가 0.5㎛ 미만일 때 막의 헤이즈 값은 0~1%인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 실시예는 투명 전도성 기판을 제조하는 방법으로서, 이 방법에 있어서 극미세 ITO 입자를 용제중에 분산시켜 얻어지는 투명 전도성 잉크를 가시 광선을 투과하는 지지체상에 도포ㆍ건조하여 상기 극미세 산화물 입자의 단일 물질로 구성되는 투명 전도성 막을 형성하는 단계와, 상기 투명 전도성 막상에 실리카 졸을 주성분으로 하는 오버코팅액을 도포하고, 건조 또는 건조ㆍ소성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 실시예는 투명 전도성 기판을 제조하는 방법으로서, 이 방법에 있어서 극미세 ITO 입자를 용제 또는 열가소성 수지가 용해되어 함유된 용제중에 분산시켜 얻어지는 투명 전도성 잉크를 가시 광선을 투과하는 투명 지지체상에 도포하여 건조ㆍ소성시킴으로써, 상기 지지체상에 투명 전도성 막을 형성하는 단계와, 상기 투명 전도성 막상에 실리카 졸을 주성분으로 하는 오버코팅액을 도포하고, 건조 또는 건조ㆍ소성시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 가시 광선을 투과하는 지지체로는 소다 석회 유리(전이점, 660℃), 저 알칼리 유리(전이점, 670℃), 비알칼리 유리(전이점, 730℃) 등이 사용된다. 기타의 지지체로서, 실리콘 반도체 지지체 등도 사용될 수 있다.
본 발명에서 전도성 잉크의 전도성 충전제로는 고전도성 극미세 ITO 입자가 이용될 수 있다. 또한, 전도성 충전제로는 안티몬-주석 산화물(ATO) 뿐만 아니라 산화 아연-산화 알루미늄, 산화 루테늄(RuO2), 3산화 레늄(ReO3) 등의 가시광의 파장보다도 입자의 크기가 작은 초미립자 산화물이 사용될 수 있다. 필요한 경우에는 이들 초미립자 산화물을 혼합할 수 있고, 그 혼합된 산화물을 본 발명에서 사용할 수도 있다.
본 발명에서 오버코팅액으로는 알킬 실리케이트 및 그 저농축물을 염산 등의 촉매의 존재하에서 가수분해하여 얻어지는 실리카 졸로 구성되는 것이 사용된다.
투명 전도성 잉크를 지지체상에 도포하고, 이 잉크중 용제는 건조에 의해 기화시킨다. 이 건조는 잉크에 존재하는 전도성 초미립자의 밀집된 충전(packing)을 위해 천천히 실행하는 것이 바람직하다. 지지체상에 투명 전도성 잉크 및 오버코팅액의 도포에는 와이어 바아 코팅법, 닥터 블레이드 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법 등의 여러 가지 방법이 사용된다.
본 발명에서 투명 전도성 잉크는 충전재로서 0.1㎛ 이하, 바람직하게는 0.01~0.05㎛의 입자 크기를 갖는 ITO의 전도성 초미립자와 용제를 포함하거나 또는 상기와 같은 ITO의 전도성 초미립자와, 결합제로서의 열가소성 수지 및 용제를 포함한다. 결합제용 수지는 잉크의 점도를 조절하기 위해 잉크에 첨가된다. 따라서 이 수지는 사용되는 코팅법에 따라서는 첨가하지 않을 수도 있다. ITO 초미립자의 만족할만한 분산을 얻기 위하여 표면 활성제, 분산제 등의 첨가물을 최소량으로 잉크에 부가할 수 있다. 용제는 보통의 페인트나 잉크를 제조하는데 사용되는 유기 용제 또는 물을 사용한다.
본 발명에서 사용가능한 유기 용제로서는 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 이소포론, 다아세톤 알콜 등의 케톤계 용제; 메틸 알콜, 에틸 알콜, 이소프로필 알콜, 부틸 알콜 등의 알콜계 용제; 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트 등의 에스테르 용제; 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 부틸 카르비톨, 부틸 카르비톨 아세테이트 등의 폴리알콜 유도체; 및 N-메틸 피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등을 포함한다.
투명 전도성 잉크는 극미세 ITO 입자들이 용제내에 충분히 분산되어 있는 상태에 있다. 그러므로 이것은 단일 물질의 초미립자로 이루어진 전도성 막을 형성할 수 있다. 초미세 ITO 입자들이 충분히 분산된 상태를 얻기 위하여 미량의 계면 활성제 등의 첨가제를 잉크에 부가할 수도 있다.
본 발명의 제2 실시예의 방법에 있어서, 투명 전도성 잉크는 결합제가 되는 성분이 함유되고 있지 않다. 따라서, 이 방법은 최종적으로 단일 물질의 초미립자로 구성된 전도성 막을 제공한다. 반면에 투명 전도성 잉크가 본 발명의 제3 실시예의 방법에 따라 수지 결합제를 포함한다 하더라도 투명 잉크는 투명 지지체상에서 도포 및 건조된 후 대기중에서 약 400℃로 가열되며, 이로써 잉크내의 수지 및 소량의 잔류 용제가 산화 및 연소된다. 그에 따라 이 방법은 최종적으로 단일 물질의 초미립자로 구성된 전도성 막을 제공한다. 단일 물질의 초미립자로 된 전도성 막은 초미립자들 사이에 공극이 존재하고, 이 공극은 빛을 산란시켜서 전도성 막의 광학 특성(예컨대, 헤이즈값)을 악화시키는 요인이 된다. 경우에 따라서는 지지체에 대한 막의 점착력도 상기 공극 때문에 약해진다. 또한, 전도성 초미립자 사이의 접촉 영역이 단단하지 않기 때문에 막의 표면 저항이 증대될 수 있다.
최종적으로 얻어지는 전도성 막의 광학 특성을 향상시키고 막의 표면 저항값을 감소시키기 위하여 극미세 ITO 입자들이 내부에 충분히 분산된 투명 전도성 잉크를 사용하여 지지체를 투명 전도성 잉크로 도포한 후 건조를 서서히 실시하고 전도성 막에서의 극미세 ITO 입자들의 체적 함량을 40~75%, 바람직하게는 50~70%의 범위로 할 필요가 있다. 그 이유는 함량이 40% 미만이 되면 막의 표면 저항값이 커져서 막의 광학 특성이 약화되기 때문이다.
본 발명에 따르면 상기와 같이 형성된 전도성 막상에는 오버코팅액으로 코팅된다. 오버코팅액은 전도성 막내의 극미세 ITO 입자들 사이에 충분히 침투하여서 전도성 막중의 접합부와 오버코트 막이 동시에 형성될 수 있다. 따라서 유리 형성 성분을 투명 전도성 잉크에 넣어서 지지체상에 상기 잉크를 도포하여 형성되는 종래의 투명 전도성 기판과 비교할 때 본 발명의 투명 전도성 기판은 우수한 광학 특성 및 전기 전도성을 얻을 수 있다.
또한, 전도성 막의 형성과는 완전히 독립적으로 결합부는 본 발명에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 예컨대 붕소(F)를 함유하는 실리카 졸을 사용하거나 또는 실리카 졸에 다른 이산화지르코늄 화합물, 티타늄 화합물, 알루미늄 화합물 또는 그 가수분해물 등을 첨가한 오버코팅액을 사용할 수도 있다. 이것을 사용함으로써 막의 광학 특성(투과율, 헤이즈값, 굴절율, 반사율 등)이 조절될 수 있다.
본 발명에 따르면, 오버코팅액을 도포한 후 건조함으로써 코팅액은 경화되어 투명 전도성 막상에 오버코트 막이 형성된다. 코팅액의 건조는 80℃ 이상, 바람직하게는 150~180℃에서 실행된다.
오버코트 막에 의하여 전도성 막이 코팅된 후 오버코팅액의 실리카 졸이 극미세 ITO 입자들을 서로 단단히 결합시키는 동시에 지지체와도 단단히 결합함으로써, 그에 따라 지지체상에 형성되는 투명 전도성 막의 막 강도는 현저히 증가된다. 예를 들어 이 방법에 의하여 ITO 막상에 오버코팅햇을 경우 그 연필 강도는 약 9H 정도로 상승시킬 수 있다.
오버코트 막의 두께가 너무 두꺼울 경우 막은 경화시의 수축 응력에 의하여 균열이 발생한다. 한편, 오버코트 막의 두께가 너무 얇을 경우 투명 전도성 막에 존재하는 공극을 완전히 충전할 수 없게 되어 투명 전도성 막의 광학 특성은 개선되지 않는다. 이러한 이유 때문에 오버코트 막의 두께는 전도성 막중의 공극을 완전히 충전하기에 충분하지만 너무 두껍지 않도록 하는 것이 좋다. 실리카 졸을 포함하는 통상의 오버코팅액을 사용하면 극미세 분말 함유의 전도성 막(0~2㎛의 두께)상에 코팅되는 오버코트 막의 두께는 0.4㎛ 이하인 것이 좋다.
오버코팅된 이후, 실리카 졸을 포함하는 오버코팅액은 전도성 막내로 침투하여 경화됨으로써, 막내의 공극들은 충전되어, 막에 인가된 빛들은 산란이 방지된다. 이와 같은 방법에 의하여 투명 전도성 막의 광학 특성은 크게 개선된다. 따라서 본 발명에 따르면 투명 전도성 막의 두께가 0.5~2㎛일 때는 0.5~2%의 헤이즈 값을 갖는 투명 전도성 기판을 얻을 수 있고, 투명 전도성 막의 두께가 0.5㎛ 미만일 때는 0~1%의 헤이즈값을 갖는 투명 전도성 기판을 얻을 수 있다.
본 발명의 제2 실시예의 방법에 따르면, 단일 물질의 극미세 ITO 입자들을 포함하는 전도성 막이 지지체상에 형성된 후, 실리카 졸을 포함하는 오버코팅 액이 막상에 오버코팅되고, 그 오버코팅 막이 경화시에 수축되기 때문에 하부에 존재하는 투명 전도성 막은 수축 응력을 받아서 전도성 막내의 전도성 초미립자 간의 접촉 영역들은 서로 견고하게 결합되고 막의 표면 저항값은 저하된다. 예를 들자면 오버코트 막의 경화로 인하여 30~120Ωㆍ㎝인 전도성 막의 비저항은 0.05~0.3Ωㆍ㎝까지 저하된다.
따라서, 본 발명에서는 대략 150~180℃ 정도의 저온에서도 저저항의 투명 전도성 막을 제조할 수 있으나, 코팅된 오버코팅액을 건조하여 경화시킨 후, 대기중에서 약 400℃ 이상의 온도로 가열하여 극미세 전도성 입자간의 접촉 영역에 대한 소결(sintering)을 촉진시킨다. 또한, 불활성 가스 분위기중에서 400~600℃로 가열하여 극미세 전도성 입자내에 산소 결함(oxygen defect)이 도입됨으로써 전도성 막의 저저항화를 실행할 수 있다. 이러한 방법에 의하여, 대략 0.01~0.5Ωㆍ㎝의 비저항을 갖는 코팅 막을 구비한 투명 전도성 기판을 얻을 수 있다.
본 발명에 대한 제3 실시예의 방법에 다르면, 투명 전도성 잉크가 투명 지지체상에 코팅 및 건조되고 나서, 잉크내의 미량의 잔여 용제와 수지를 산화 및 연소시키기 위해 대기중에서 약 400℃로 가열된다. 이 과정 동안, 형성된 전도성 막내의 극미세 전도성 입자는 입자간의 접촉 영역에서 소결되어 형성된 전도성 막의 강도가 증가되고 유리 지지체에 대한 전도성 막의 점착력이 개선된다. 또한, 이렇게 코팅된 지지체는 극미세 전도성 입자내에 산소 결함이 형성됨으로써 전도성 막의 저항을 낮추기 위해 약 400~600℃의 불활성 가스 분위기에서 가열될 수 있다. 따라서, 소성(baking)에 의해 감소된 저항을 갖는 투명 전도성 막이 형성될 수 있다. 그 후에, 실리카 졸을 주성분으로 하는 오버코팅액이 전도성 막상에 코팅되어 80℃ 이상의 온도에서 건조되며, 또는 이러한 온도로 건조된 후의 코팅된 용액을 가열하여 경화시키기 위해 300℃ 이상의 온도에서 소성된다. 이 결과 투명 전도성 막상에 오버코팅 막이 형성된다.
투명 전도성 막상에 코팅되어 건조된 오버코팅액의 소성은 불활성 가스 분위기에서 300℃ 이상의 온도로 실행되는 것이 바람직하다. 대기중에서 소성이 실행되는 경우, 극미세 전도성 입자내에 나타나는 산소 결함이 소성중에 산화에 의해 제거되어, 투명 전도성 막의 저항이 증가되기 때문에 불활성 가스 분위기에서 소성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 형성된 투명 전도성 막은 이 막에 인가되는 광의 산란이 감소됨에 따라 광학 특성이 현저히 개선된다. 또한, 얻어지는 막 구조가 고굴절율을 갖는 전도성 막과 저굴절율을 갖는 오버코트 막으로 구성된 2층 구조이기 때문에, 이러한 2층 구조를 갖는 투명 전도성 기판은 반사 방지(non-glare) 기능도 동시에 갖게 된다. 극미세 ITO 입자의 굴절율은 약 2.0이고, 오버코팅 막의 굴절율은 1.46 정도이고, 전도성 막의 굴절율은 상기 ITO 입자와 오버코팅 막의 굴절율의 중간치가 될 것이다. 본 발명에 따른 투명 전도성 기판에 반사 방지 기능을 추가하기 위해서는 전도성 막의 굴절율을 높일 필요가 있다. 이를 위해, 극미세 ITO 입자의 충전율을 가능한 한 최고로 증가시키고 극미세 ITO 입자간의 공극을 오버코팅액으로 완전히 채울 필요가 있다.
본 발명에 따르면, 전도성 막내의 극미세 ITO 입자의 체적 함량이 40~75%이고, 즉, 입자가 막내에서 아주 조밀하게 충전되어 있고, 입자간의 공극이 오버코팅액으로 채워지는 한편 전도성 막의 굴절율이 대략 1.7~1.85까지 상승된다. 이러한 측면에서, 본 발명에 따른 전도성 기판은 우수한 투명 전도성 기판을 얻을 수 있다.
이상과 같은 반사 방지 기능은 전도성 막의 두께를 λ/4, λ/2 등으로 설정하여 본 발명에 따른 투명 전도성 기판에 실행되기 때문에, 동일한 막의 두께는 제한된다. 그러므로, 필요한 경우에, 막의 두께를 두껍게 하여(예컨대, 0.3㎛ 이상), 전도성 막의 표면에 반사 방지 처리를 할 수도 있다. 이 방법에 따르면 200℃ 이하의 온도에서 103Ω/? 이하의 표면 저항율을 갖는 반사 방지막을 형성할 수 있다.
투명 전도성 막이 상부 코팅막으로 피복됨으로써 전도성 막의 내부로 대기중의 수분의 침투가 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 투명 전도성 기판이 대기중에 방치되어도 이 기판의 표면 저항율 변화는 거의 없고 기판 자체의 내후성은 개선될 수 있다.
본 발명에 따른 투명 전도성 기판상에 코팅된 막의 표면 저항율을 측정하는 방법으로는 이하에 기재하는 각종 방법이 공지되어 있다.
(A) 전도성 막의 형성 전에, 지지체상에 평행 전극을 형성시켜 상기 전극간의 저항을 측정하는 방법.
(B) 오버코트 막(실리케이트)에 대해 4개의 탐침 또는 2개의 탐침 프로브를 사용하여 전도성 막의 저항을 측정하는 방법.
(C) 오버코트 막(실리케이트)상에 평행 전극을 형성한 후 10kHz~1MHz의 교류로 기판의 임피던스를 측정하고 측정된 임피던스 값으로부터 저항을 측정하는 방법.
(A)의 방법은 가장 큰 신뢰도를 갖지만 전극의 형성이 용이하지 않다. 또한, 전극을 매우 얇게 형성해야만 한다. 그렇지 않다면 전도성 막과 오버코트 막의 형성에 다소 나쁜 영향을 미칠 것이다. (B)의 방법은 가장 간단하지만, 본 발명과 같이 비교적 저항이 높은 오버코트 막을 구비한 투명 전도성 기판이 전도성 막상에 형성될 경우에는 측정값들이 불균형되기 쉽고 정확한 데이터를 얻지 못할 것이다(이러한 경우 실제값보다 다소 높은 데이터를 얻을 수가 있다). 따라서, 이 방법에 의해 구해진 데이타의 정확도에는 문제가 있다. (C)의 방법에 따르면, 전도성 막의 저항을 비교적 용이하고 정확하게 구할 수 있다.
본 발명에 다른 투명 전도성 기판상에 제공될 전도성 ITO 막에서, ITO 입자는 극히 미세하고, 이러한 입자의 충전율은 높으며, 또한 막의 표면이 매끄럽다. 따라서, 오버코팅 막을 통해서 (B)의 방법에 의해 막의 저항이 측정되면 오버코팅 막의 두께가 두꺼운 경우에 측정된 데이터는 불균형을 이룰 것이다. 제3도에는 (C)의 방법에 따른 본 발명의 전도성 기판에 대한 임피던스 측정의 일예를 (A)와 (C)의 방법으로 측정한 데이터와 함께 도시된다. 이로부터 알 수 있는 바와 같이, (A)와 (C)의 방법에 의해 얻어진 데이터는 거의 동일하다. 따라서, (C)의 임피던스 측정 방법이 전도성 막의 저항을 정확히 나타내고 있음을 알 수 있다. 즉, 본 발명에서는 전도성 막상의 오버코팅막(실리케이트)이 고주파의 교류를 통과시키기 용이하기 때문에 낮은 전도성 막의 저항을 오버코팅층의 상부로부터도 정확히 측정할 수 있다.
본 발명은 이하의 실시예를 통해 보다 상세히 설명될 것이다. 그러나 이하의 실시예들은 본 발명의 범위를 제한하고자 한 것이 아니다.
[실시예 1]
크기가 75㎜X75㎜이고 두께가 1㎜인 소다 석회 유리 지지체(1)상에 희석용 신나(N.E.Chemcat 사에서 제조된 A-4182)로 희석된 Au 페이스트(N.E. Chemcat 사에서 제조된 M.O.Au 페이스트)를 제2도에 도시된 바와 같이 200-mesh의 인쇄 스크린을 이용하여 스크린 인쇄법에 의해 인쇄하였다. 이것을 실온에서 10분 동안 레벨링한 후, 120℃에서 20분 동안 건조하였다. 이것을 대기중에서 550℃의 온도로 30분 동안 소성 처리한 다음 냉각시켜 투명 지지체상에 각각 두께가 0.1~0.2㎛인 Au 전극(2)을 형성하였다. 제2도에서, W는 3.5㎝, t는 0.5㎝, l은 3.5㎝이다.
투명 지지체상에 용제(이소포론)에 평균 입자 크기가 0.03㎛인 극미세 ITO 입자(Sumitomo Metal Mining 사에서 제조된 UFP-HX)를 분산시켜 제조한 투명 전도성 ITO 잉크(Tohoku Kako KK 사에서 제조된 ITO 함량이 63.8%인 DX-101)를 직경이 0.075㎜인 와이어 바아를 사용하여 도포하였다. 다음에, 이것을 원적외선으로 가열하는 상태로 40℃에서 10분 동안 건조한 후, 80℃에서 다시 건조해서 오버코팅되지 않은 투명 전도성 기판을 제조하였다. 그리고 나서, 그 표면 저항(전극간 저항)과, 광학 특성(전체 광선 투과율 및 헤이즈값) 및 막 두께를 측정하였다. 이렇게 측정된 데이타는 다음 표 1에 수록되어 있다.
또한, 코팅 막의 전체 광선 투과율 및 헤이즈값은 막이 지지체상에 있는 동안 직접 판독 헤이즈 컴퓨터 HGM-ZDP(Suga Tester 사에서 제조)를 사용하여 측정하였다. 여기에서 언급하는 전체 광선 투과율이란 파장이 380nm~780nm인 가시 광선이 가시 투과율을 의미하고, 상기 광선은 선형 광선과 산란 광선의 양쪽을 포함한 것이다. 헤이즈값이란 전체 광선에 대한 산란 광선의 비율을 의미하면 다음식 (1)로 나타낸다.
전도성 막의 두께는 샘플의 일부의 단면을 주사 전자 현미경으로 관찰함으로써 측정하였다.
또한, 상기한 것과 동일한 소다 석회 유리 지지체(그러나 Au 전극이 없음) 상에 동일한 방법으로 동일한 투명 전도성 막을 형성하였다. 코팅되지 않은 지지체의 중량과 막으로 코팅된 지지체의 중량 사이의 차와, 코팅된 막의 두께 및 코팅된 막의 면적을 측정하였다. 이와 같이 측정된 데이타로부터 코팅된 전도성 막 중의 ITO 입자의 체적 함량(체적 %)을 다음의 식(2)에 따라 계산하였다. 상기 코팅된 막은 건조시켜 이 건조된 막에 용제가 남아 있지 않도록 하였다. 이와 같이 건조한 후에, 이것을 다시 200℃에서 10분 동안 건조하였다. 다음에, 코팅된 지지체의 중량을 측정하였다. 이와 같이 해서 얻어진 결과는 표 1에 예시되어 있다.
다음에, 이 전도성 막상에 40g의 테트라에틸 실리게이트(Colcoat 사에서 제조된 ES-40), 40g의 에틸 알콜, 및 13.8g의 0.2 N-염산을 혼합한 다음, 이 혼합물을 40℃에서 2시간 동안 가수분해하여 얻어지는 용액 10g을 10g의 에탄올로 희석하여 제조한 오버코팅액을 1200rpm의 회전 속도로 스핀-코팅하고, 실온에서 5분 동안 건조한 후, 다시 150℃에서 20분 동안 건조하여 오버코팅된 투명 전도성 기판을 제조하였다. 이와 같이 제조된 기판의 표면 저항률(전극간 저항)과 광학 특성(전체 광선 투과율, 헤이즈값)을 측정하였다. 오버코팅된 기판의 막 두께는 표면 거칠기 측정계인 Surfcom 900A(Tokyo Seimitsu KK 에서 제조)를 사용하여 측정하였다. 이와 같이 하여 얻어진 결과는 표 1에 예시되어 있다.
이 실시예에 사용된 극미세 ITO 입자의 평균 입자 크기는 각 입자가 정확히 구형이라고 가정했을때 각 입자의 비(比) 표면적(BET 흡착 방법으로 측정)으로부터 구한 값이다. 이와는 별도로, 투과형 전자 현미경으로 취한 입자의 사진을 이용하여 입자 크기를 측정해도 이것으로부터 모든 입자는 거의 동일한 입자 크기로 되어 있으며 입자들중 몇몇은 함께 응집되어 있는 분말임을 확인하였다.
[실시예 2]
7g의 투명 전도성 ITO 잉크(Tohoku Kako KK 사에서 제조된 DX-101)를 이소포론 3g으로 희석하여 투명 전도성 잉크로서 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 반복하여 투명 전도성 기판(오버코팅 이전) 및 투명 전도성 기판(오버코팅 이후)을 얻었다. 이들을 측정하여 얻은 결과는 표 1에 예시되어 있다.
[실시예 3]
5g의 투명 전도성 ITO 잉크(Tohoku Kako KK 사에서 제조된 DX-101)를 이소포론 5g으로 희석하여 투명 전도성 잉크로서 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 반복하여 투명 전도성 기판(오버코팅 이전) 및 투명 전도성 기판(오버코팅 이후)을 얻었다. 이들을 측정하여 얻은 결과는 표 1에 예시되어 있다.
[실시예 4]
2g의 투명 전도성 ITO 잉크(Tohoku Kako KK 사에서 제조된 DX-101)를 이소포론 8g으로 희석하여 투명 전도성 잉크로서 사용하고 투명 지지체상에 1200rpm의회전 속도로 스핀 코팅한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 반복하여 투명 전도성 기판(오버코팅 이전) 및 투명 전도성 기판(오버코팅 이후)을 얻었다. 이들을 측정하여 얻은 결과는 표 1에 예시되어 있다.
[실시예 5]
투명 전도성 기판(오버코팅 이후)을 실시예 4와 동일한 방법으로 형성하고, 이것을 대기중에서 30분 동안 450℃의 온도로 열처리한 다음, 다시 질소 분위기에서 20분 동안 450℃의 온도로 열처리하였다. 이렇게 하여, 소성된 투명 전도성 기판을 얻었다. 이것을 측정하여 얻은 결과는 표 1에 예시되어 있다.
[실시예 6]
실시예 5에서 얻은 소성된 투명 전도성 기판은 50℃의 온도와 90%의 상대 습도에 방치한 후, 그 표면 저항률의 변화율을 측정하였다. 그 결과는 제1도에 도시되어 있다.
[비교 실시예 1]
실시예 1과 동일한 방법으로 지지체상에 투명 전도성 막을 형성한 후, 오버코팅을 하지 않고, 이것을 대기중에서 30분 동안 450℃의 온도로 열처리 한 다음, 다시 질소 분위기에서 20분 동안 450℃의 온도로 열처리하였다. 이렇게 하여 얻은 투명 전도성 기판을 50℃의 온도와 90%의 상대 습도에 방치한 후, 표면 저항률의 변화율을 측정하였다. 그 결과는 제1도에 도시되어 있다.
[실시예 7]
실시예 4 및 실시예 5에서 얻어진 투명 전도성 기판을 30분 동안 끓는 물에 담근후에 물을 제거하고, 5분 동안 실온 및 습도로 유지한 후에, 기판의 외관, 광학 특성 및 저항값 등을 관찰하여 측정했다. 그 결과, 양쪽 모두 기판의 외관, 광학 특성 및 저항값에는 어떠한 변화도 없었다.
[실시예 8]
0.025㎛의 평균 입자 크기, 5.8중량%의 주석 함량 및 0.36Ωㆍ㎝(Sumitomo Metal Mining 사에서 제조된 SUFP-HX)의 그린 컴팩트 저항(100kgf/㎠ 하에서 측정)을 갖는 극미세 ITO 입자를 용제(이소포론)에 분산시킨 후 여과시켜 표 2에 예시된 투명 전도성 ITO 잉크 1(11.7 중량 %의 ITO 함량)을 얻었다. 이것을 75㎜X75㎜의 크기와 1.1㎜의 두께를 갖는 소다 석회 유리상에 실온 및 습도(20℃, 60%의 상대 습도)로 회전 속도 1200rpm으로 스핀 코팅에 의해 코팅하였다. 그후에 코팅되지 않은 지지체의 중량과 막으로 코팅된 지지체의 중량 사이의 차와, 코팅된 막의 두께 및 코팅된 막의 면적을 측정하였다. 이와 같이 측정된 데이타로부터 코팅된 전도성 막 중의 ITO 입자의 체적 함량(체적 %)을 산출했다. 측정의 정확도를 높이기 위하여, 전도성 막의 도포 및 건조를 3회 반복하여 실시하고, 코팅된 막의 두께를 두껍게 하여 측정하였다. 이와 같이 해서 얻어진 데이타는 다음의 표 3에 예시되어 있다.
다음에, 이 전도성 막상에 테트라에틸 실리케이트(Colcoat 사 제조) 40g, 에틸 알콜 40g 및 0.2 N-염산 13.8g을 혼합한 다음, 그 혼합물을 40℃에서 6시간 동안 가수분해하여 얻어지는 실리카 졸을 표 2에 예시된 혼합물을 형성함으로써 제조한 오버코팅액 1을 180rpm의 회전 속도로 스핀 코팅하고, 동일한 회전 속도로 2분 동안 실온에서 유지시킨 후, 180℃에서 30분 동안 건조시켜 오버코팅된 투명 전도성 기판을 제조하였다. 이와 같이 제조된 기판의 표면 저항율 및 광학 특성(전체 광선 투과율, 헤이즈값, 가시광선 반사율)을 측정하였다. 이와 같이 해서 얻어진 데이타는 표 3에 예시되어 있다.
표면 저항은 4개의 탐침에 의한 탐침법과 임피던스 측정법의 2가지 방법으로 측정하였다. 상기 4개의 탐침에 의한 탐침법에 의한 저항 측정은 LORESTA MCP-T400(Mitsubishi Petrochemical 사 제조)을 이용하고 있다. 상기 임피던스 측정법에 의한 저항 측정은 LF 임피던스 분석기 4192A(Yokokawa Hewlett-packard 사 제조)를 사용하고 있다. 전체 광선 투과율 및 헤이즈 값은 지지체상에 막이 존재하는 동안 직접 판독 헤이즈 컴퓨터 HGM-ZDP(Suga Tester 사 제조)를 이용하여 측정했다. 가시광선 반사율은 유리 지지체의 이면상에 흑색 유성 페인트(Mitsubishi Paint Marker PX-30)를 도포한 후에, 비색계(CR-300; Minolta Camera 사 제조)를 이용하여 JISZ-8722에 의한 D-0법에 의해 측정했다. 측정된 데이타는 국제조명위원회(CIE)가 정한 XYZ 표색계의 3자극치의 Y와 색도 좌표 x 및 y를 사용하여 표시되고, Y의 값은 가시광선 반사율을 나타낸다. 오버코팅된 기판의 막 두께는 표면 거칠기 측정계인 Surfcom 900A(Tokyo Seimitsu 사 제조)를 사용하여 측정하였다.
[실시예 9]
실시예 8과 동일한 극미세 ITO 입자를 사용하여, 표 2에 예시된 투명 전도성 ITO 잉크 2(27.5 중량 %의 ITO 함량)와 표 2에 예시된 오버코팅액 2를 이용한 점을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법을 반복하여 투명 전도성 기판을 얻었다. 이 기판을 실시예 1과 동일한 방법으로 테스팅하고 그 결과를 표 3에 예시했다.
[실시예 10]
실시예 8과 동일한 극미세 ITO 입자를 사용하여, 표 2에 예시된 투명 전도성 ITO 잉크 3(1.9 중량 %의 ITO 함량)을 얻었다. 이것을 40℃에서 가열된 300㎜X210㎜의 크기와 2㎜의 두께를 갖는 소다 석회 유리상에 20℃의 온도와 60%의 상대 습도로 스핀 코팅하는 한편, 지지체는 180rpm의 회전 속도로 3분 동안 회전하여 코팅된 ITO 막을 건조시켰다. 다음에, 표 2에 예시된 오버코팅액 3을 스핀코팅하고 180℃에서 2분 동안 회전시킨 후에 180℃에서 30분 동안 건조되었다. 이와같이 건조해서 경화된 후에, 오버코팅 막은 ITO 막상에 형성하였다. 스핀 코팅중에, 소다 석회 유리 지지체의 하부에는 40℃로 가열된 290㎜X200㎜의 크기와 10㎜의 두께를 갖는 유리판을 놓고 스핀 코팅 공정중에 지지체의 온도의 저하를 가능한 방지하였다. ITO 막과 오버 코팅 막의 연속된 스핀 코팅 공정에 있어서 지지체의 온도는 40℃에서 30℃로 10℃ 만큼 저하시켰다. 이와 같이 연속 스핀 코팅 공정에 의해 제조된 투명 전도성 기판은 실시예 1과 동일한 방법으로 테스팅된다. 측정된 데이타는 표 3에 예시되어 있다.
[실시예 11]
실시예 10과 동일한 방법에 의해 얻어진 투명 전도성 기판을 50℃의 온도와 90%의 상대 습도로 방치한 후, 그 표면 저항율의 변화을 측정했다. 그 결과는 제4도에 예시되어 있다.
[비교 실시예 2]
실시예 8 및 9에 사용된 소다 석회 유리 지지체의 전체 광선 투과율, 헤이즈 값 및 가시광선 반사율을 실시예 8과 동일 방법으로 측정하여 얻어진 데이타를 표 3에 예시한다.
[비교 실시예 3]
실시예 10에 사용된 소다 석회 유리 지지체의 전체 광선 투과율, 헤이즈 값 및 가시광선 반사율을 실시예 8과 동일 방법으로 측정하여 얻어진 데이타를 표 3에 예시한다.
[실시예 12]
실시예 8과 동일한 방법으로 얻은 28.4 KΩ/?의 표면 저항율(4개의 탐침에 의한 탐침법에 의해 측정), 95.5%의 전체 광선 투과율 및 0.2%의 헤이즈 값을 갖는 투명 전도성 기판의 스펙트럼 반사율을 제5도에 도시한다.
[실시예 13]
실시예 10과 동일한 방법으로 얻은 28.4 KΩ/?의 표면 저항율(4개의 탐침에 의한 탐침법에 의해 측정), 95.2%의 전체 광선 투과율 및 0.4%의 헤이즈 값을 갖는 투명 전도성 기판의 스펙트럼 반사율을 제6도에 도시한다.
[실시예 14]
극미세 ITO 입자를 용제(Tohoku Kako 사에 의해 제조된 DX-101)로 분산시킨 후 40g의 이소포론으로 희석하여 10g의 투명 전도성 ITO 잉크를 얻었다. 75㎜X75㎜의 크기 및 1㎜의 두께를 갖는 소다 석회 유리 지지체상에는 1200rpm의 회전 속도로 스핀 코팅에 의해 액체가 코팅되고, 40℃에서 10분 동안 건조시킨 이후에 또다시 80℃에서 10분 동안 건조시킨다. 이 코팅에 앞서 금속유기 Au 페이스트(N.E. Chemcat 사에 의해 제조된 H91C-3)는 제2도에 도시된 바와 같이 지지체상에는 Au 전극을 형성시키기 위해 소다 석회 유리 지지체상에 약 0.1㎛의 두께로 코팅되어 있다. Au 전극 사이의 부분을 제외한 상기 지지체상의 스핀 코팅된 ITO 막은 그것을 와이핑 처리함으로써 제거되고, 이것은 대기중의 450℃에서 30분동안 소성되고, 또 질소 분위기에서 450℃에서 20분 동안 소성된 이후에 상기 지지체 상에 투명 전도성 막을 형성하도록 냉각된다. 따라서 코팅된 지지체의 막 두께, 표면 저항률 및 광학 특성은 측정된다. 막 두께는 샘플의 단면을 전자 현미경으로 관찰함으로써 측정된다. 그 결과치는 표 4에 예시한다.
다음에, 테트라에틸 실리케이트 20.8g과, 에틸 알콜 20.8g 및 0.2N-염산 7.2g을 혼합한 다음, 이 혼합물을 40℃에서 2시간 동안 가수분해 함으로써 얻어지는 용액 5g을 에틸 알콜 5g으로 희석하여 제조된 액체를 전도성 막상에 1200rpm의 회전 속도로 스핀 코팅에 의해 코팅하고, 실온에서 5분 동안 건조한 후, 다시 100℃에서 20분 동안 건조한다. 이와 같이 해서 제조된 투명 전도성 기판의 막 두께, 표면 저항률 및 광학 특성을 측정하였다. 막 두께를 측정하기 위해 전도성 막을 따라 지지체에서 비경화된 오버코팅 막의 일부를 벗기고, 상기 전도성 막상에 오버코팅액을 코팅한 이후에 곧 벗겨진 막을 경화시키며, 그 두께는 표면 거칠기 측정계(Tokyo Seimitsu 사에 의해 제조된 Surfcom 900A)로 측정된다. 따라서 측정된 막의 두께는 지지체의 두께를 포함하지는 않는다.
그 시험 결과치는 표 4에 예시한다.
[실시예 15]
스핀 코팅 지지체가 실온에서 5분 동안 건조된 이후에 질소분위기에서 450℃에서 20분 동안 소성한 점을 제외하고 실시예 14와 동일한 방법을 반복하여 지지체상에 ITO 막을 형성하였다. 본 실시예에 의해 얻어진 기판은 테스트되어 그 테스트 결과치는 표 4에 예시한다.
기판의 전체 광선 투과율 및 헤이즈값은 직접 판독 헤이즈 컴퓨터 HGM-ZDP(Sung Tester 사에 의해 제조됨)를 사용하여 지지체를 통해 측정되고, 기판의 표면 저항률은 LORESTA MCP-T400(Mitsubishi Petrochemical 사에 의해 제조됨)를 사용하여 측정된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 표면 저항이 작고 광학 특성이 우수하며 내후성을 갖는 고품질, 저가의 투명 전도성 기판을 제공함으로써, 액정 표시 장치(LCD), 태양 전지 등의 전극 및 브라운관 등의 대전 방지 시일드 또는 전자기파 시일드 등에 가장 적합하게 사용된다. 또한, 본 발명은 고가의 장치가 필요없고, 생산성이나 제품의 수율이 높은 고품질의 투명 전도성 기판의 제조 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 특정 실시예를 참조하여 상세히 기술되었지만, 당업자라면 본 발명의 사상 및 범위를 일탈하지 않고 여러가지 변경 및 수정이 행해질 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 가시 광선을 투과하는 지지체와, 상기 지지체상에 형성되고 실리카를 주성분으로 하는 결합제에 분산되는 0.1㎛ 이하의 평균 입자 크기를 갖는 극미세 인듐-주석 산화물 입자를 내부에 갖는 투명 전도성 막, 및 상기 투명 전도성 막상에 형성되고 실리카를 주성분으로 하는 오버코팅 막으로 구성되는 투명 전도성 기판에 있어서, 상기 투명 전도성 막의 극미세 인듐-주석 산화물 입자의 체적 함량은 40~75 체적%이고, 상기 투명 전도성 막의 비저항은 0.01~0.5Ωㆍ㎝이며, 상기 투명 전도성 막의 헤이즈값은 상기 투명 전도성 막의 두께가 0.5~2㎛일 때 0.5~2%이고, 05㎛ 미만일 때 0~1%인 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인듐-주석 산화물의 미세 입자의 평균 입자 크기는 0.01~0.05㎛인 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가시 광선을 투과하는 지지체는 소다 석회 유리 지지체, 저 알칼리 유리 지지체, 비알칼리 유리 지지체 또는 실리콘 반도체 지지체인 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 투명 전도성 막의 극미세 인듐-주석 산화물 입자의 체적 함량은 50~70체적%인 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판.
  5. 극미세 인듐-주석 산화물 입자를 용제 중에 분산시켜 얻어지는 투명 전도성 잉크를 가시 광선을 투과하는 지지체상에 도포 및 건조하여 상기 지지체상에 상기 극미세 산화물 입자의 단일 물질로 이루어진 투명 전도성 막을 형성하는 단계와, 상기 투명 전도성 막상에 실리카 졸을 주성분으로 하는 오버코팅액을 도포하고, 건조 또는 건조 및 소성시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 가시 광선을 투과하는 지지체로는 소다 석회 유리 지지체, 저 알칼리 유리 지지체, 비알칼리 유리 지지체 또는 실리콘 반도체 지지체를 사용하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 오버코팅액으로는 알킬 실리케이트 및 그 저농축물을 촉매의 존재하에서 가수분해하여 얻어지는 실리카 졸을 사용하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 지지체상에 투명 전도성 잉크 및 오버코팅액의 도포에는 와이어 바아 코팅법, 닥터 블레이드 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법 또는 스프레이 코팅법에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 극미세 인듐-주석 산화물 입자를 분산시키기 위해 사용되는 상기 용제는 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 이소포론 또는 디아세톤 알콜 등의 케톤계 용제와; 메틸 알콜, 에틸 알콜, 이소프로필 알콜 또는 부틸 알콜 등의 알콜계 용제와; 에틸 아세테이트 또는 부틸 아세테이트 등의 에스테르계 용제와; 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 부틸 카르비톨 또는 부틸 카르비톨 아세테이트 등의 폴리알콜 유도체와; N-메틸피롤리돈 및 N,N-디메틸포름아미드로부터 선택되는 유기 용제 또는 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
  10. 제5항에 있어서, 상기 오버코팅 막의 건조 단계는 80℃ 이상의 온도에서 실행되며, 소성 단계는 300℃ 이상의 온도에서 실행되는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
  11. 극미세 인듐-주석 산화물 입자를 용제 또는 열가소성 수지가 용해되어 함유된 용제 중에 분산시켜 얻어지는 투명 전도성 잉크를 가시 광선을 투과하는 투명 지지체상에 도포하여 건조 및 소성시킴으로써, 상기 지지체상에 투명 전도성 막을 형성하는 단계와, 상기 투명 전도성 막상에 실리카 졸을 주성분으로 하는 오버코팅액을 도포하고, 건조 또는 건조 및 소성시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 가시광선을 통과하는 상기 지지체로는 소다 석회 유리 지지체, 저 알칼리 유리 지지체, 비알칼리 유리 지지체 또는 실리콘 반도체 지지체를 사용하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 오버코팅액으로는 알킬 실리케이트 및 그 저농축물을 촉매의 존재하에서 가수분해하여 얻어지는 실리카 졸을 사용하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 지지체상에 투명 전도성 잉크 및 오버코팅액의 도포에는 와이어 바아 코팅법, 닥터 블레이드 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법 또는 스프레이 코팅법에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 극미세 인듐-주석 산화물 입자를 분산시키기 위해 사용되는 상기 용제는 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 이소포론 또는 디아세톤 알콜 등의 케톤계 용제와; 메틸 알콜, 에틸 알콜, 이소프로필 알콜 또는 부틸 알콜 등의 알콜계 용제와; 에틸 아세테이트 또는 부틸 아세테이트 등의 에스테르계 용제와; 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 부틸 카르비톨 또는 부틸 카르비톨 아세테이트 등의 폴리알콜 유도체와; N-메틸 피롤리돈 및 N,N-디메틸포름아미드로부터 선택되는 유기 용제 또는 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
  16. 제11항에 있어서, 열가소성 수지를 함유하는 상기 용제는 상기 코팅된 투명 전도성 기판을 대기중에서 약 400℃로 가열함으로써 증발되는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 오버코팅 막의 건조 단계는 80℃ 이상의 온도에서 실행되며, 소성 단계는 300℃ 이상의 온도에서 실행되는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 제조 방법.
KR1019940028572A 1993-10-28 1994-10-28 투명 전도성 기판 및 그 제조방법 KR0153029B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP93-270816 1993-10-28
JP5270816A JPH06305779A (ja) 1993-02-24 1993-10-28 透明導電膜の作製方法
JP33485693 1993-12-28
JP93-334856 1993-12-28
JP6136523A JPH07235220A (ja) 1993-12-28 1994-05-26 透明導電性基板およびその作製方法
JP94-136523 1994-05-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950012111A KR950012111A (ko) 1995-05-16
KR0153029B1 true KR0153029B1 (ko) 1998-11-16

Family

ID=27317292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940028572A KR0153029B1 (ko) 1993-10-28 1994-10-28 투명 전도성 기판 및 그 제조방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5662962A (ko)
KR (1) KR0153029B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100804003B1 (ko) * 2006-09-08 2008-02-18 한국과학기술연구원 인듐주석산화물 막의 제조방법
KR20110133094A (ko) * 2010-06-04 2011-12-12 엘지디스플레이 주식회사 터치인식 횡전계형 액정표시장치 및 이의 제조 방법

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5935717A (en) * 1996-06-28 1999-08-10 Hitachi, Ltd. Functional film having inorganic thin on surface of organic film article using the same and process for producing the same
KR100535349B1 (ko) * 1998-06-26 2006-02-28 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 박막 트랜지스터 액정 표시 소자의 제조방법
US6416818B1 (en) 1998-08-17 2002-07-09 Nanophase Technologies Corporation Compositions for forming transparent conductive nanoparticle coatings and process of preparation therefor
JP3909791B2 (ja) * 1999-04-19 2007-04-25 共同印刷株式会社 透明導電膜の転写方法
ES2170608B1 (es) * 1999-08-06 2003-10-01 Ct E Investigaciones Energetic Procedimiento para la formacion de una pelicula antireflectante y niveladora sobre substratos de vidrio/oct.
WO2001048764A1 (fr) * 1999-12-28 2001-07-05 Tdk Corporation Film conducteur transparent et son procede de production
JP2001332130A (ja) * 2000-05-19 2001-11-30 Tdk Corp 機能性膜
JP5007777B2 (ja) * 2000-05-21 2012-08-22 Tdk株式会社 透明導電積層体
CN1653559A (zh) * 2002-05-07 2005-08-10 瑞威欧公司 导电墨水
WO2003095570A1 (de) * 2002-05-13 2003-11-20 Nanogate Technologies Gmbh Verfahren und zusammensetzung zur beschichtung von oberflächen
DE102004014645A1 (de) * 2004-03-25 2005-10-13 Mitsubishi Polyester Film Gmbh Transparente, elektrisch leitfähige, beschichtete Polyesterfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung
WO2007084952A2 (en) * 2006-01-18 2007-07-26 Akrion Technologies, Inc. Systems and methods for drying a rotating substrate
US20070275230A1 (en) * 2006-05-26 2007-11-29 Robert Murphy Methods and systems for creating a material with nanomaterials
US7680553B2 (en) 2007-03-08 2010-03-16 Smp Logic Systems Llc Methods of interfacing nanomaterials for the monitoring and execution of pharmaceutical manufacturing processes
DE102007013181B4 (de) 2007-03-20 2017-11-09 Evonik Degussa Gmbh Transparente, elektrisch leitfähige Schicht
US20090004231A1 (en) 2007-06-30 2009-01-01 Popp Shane M Pharmaceutical dosage forms fabricated with nanomaterials for quality monitoring
DE202008005553U1 (de) 2008-04-22 2008-08-14 Evonik Degussa Gmbh Hochleitfähige, transparente Metalloxid-Schichten durch Plasmaimmersion
CN105513670A (zh) * 2008-08-27 2016-04-20 三菱综合材料株式会社 太阳能电池用透明导电膜及其透明导电膜用组合物、多接合型太阳能电池
KR101305119B1 (ko) * 2010-11-05 2013-09-12 현대자동차주식회사 잉크젯 인쇄용 반도체 산화물 잉크 조성물과 이의 제조방법 및 이를 이용한 광전변환 소자의 제조방법
CN114883025B (zh) * 2022-05-05 2023-08-22 株洲火炬安泰新材料有限公司 一种低阻高透过率ito导电膜

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4345000A (en) * 1979-12-15 1982-08-17 Nitto Electric Industrial Co., Ltd. Transparent electrically conductive film
EP0038165B1 (en) * 1980-04-15 1984-07-25 Asahi Glass Company Ltd. Electro-optical device and electro-optical light controlling device
JPS60137818A (ja) * 1983-12-22 1985-07-22 Sumitomo Chem Co Ltd 透明導電膜形成用組成物
US4769058A (en) * 1987-09-14 1988-09-06 Glasstech, Inc. Method of making a smooth silica glass body
EP0340968A3 (en) * 1988-04-30 1992-05-06 Seiko Epson Corporation Thin film device and method of manufacturing the same
US4977013A (en) * 1988-06-03 1990-12-11 Andus Corporation Tranparent conductive coatings
US5225273A (en) * 1989-12-28 1993-07-06 Teijin Limited Transparent electroconductive laminate
US5411792A (en) * 1992-02-27 1995-05-02 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Transparent conductive substrate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100804003B1 (ko) * 2006-09-08 2008-02-18 한국과학기술연구원 인듐주석산화물 막의 제조방법
KR20110133094A (ko) * 2010-06-04 2011-12-12 엘지디스플레이 주식회사 터치인식 횡전계형 액정표시장치 및 이의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US5662962A (en) 1997-09-02
KR950012111A (ko) 1995-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0153029B1 (ko) 투명 전도성 기판 및 그 제조방법
US6777069B2 (en) Transparent film-coated substrate, coating liquid for transparent film formation, and display device
US5763091A (en) Electroconductive substrate and method for forming the same
US20050069718A1 (en) Printable insulating compositions and printable articles
EP0649160A1 (en) Method of manufacturing a coating on a display screen and a display device comprising a display screen having a coating
JP2000275409A (ja) 低透過率透明性基材とその製造方法およびこの基材が適用された表示装置
JPH07235220A (ja) 透明導電性基板およびその作製方法
US5853869A (en) Transparent conductor film for electric field shielding
EP0713240B1 (en) Transparent conductor film for electric field shielding
US7132169B2 (en) Composition for forming coating layer and flat monitor panel for display device having coating layer prepared from the same
JP2003301141A (ja) 低透過率透明導電層形成用塗液及び表示装置前面板
JP2002071911A (ja) 低透過率透明性基材とその製造方法および低透過率透明性基材が適用された表示装置
JP3451808B2 (ja) 低反射性透明導電膜とその形成方法
JP2005099421A (ja) 低透過率透明導電性基材とその製造方法、この基材の製造に用いられる低透過率透明導電層形成用塗布液、およびこの基材が適用された表示装置
JPS63245809A (ja) 微粉砕粒子及びこれを含む厚膜電子材料組成物
JP3651983B2 (ja) 低抵抗膜形成用塗布液、低抵抗膜とその製造方法、多層低抵抗膜及びガラス物品
JPH06305779A (ja) 透明導電膜の作製方法
JPH0718210A (ja) 着色薄膜形成用塗布液、着色薄膜およびその製造方法
JP2000204282A (ja) 低透過率透明層形成用塗液
JPH09194233A (ja) 透明導電膜およびその製造方法
JPH07230775A (ja) 電界シールド用透明導電膜
JPH0782526A (ja) 塗布液、着色膜およびその製造方法
JP2000294041A (ja) 低透過率透明導電性基材とその製造方法及びこの基材が適用された表示装置
JP2000019317A (ja) カラーフィルタ及びその製造方法
JPH0580205A (ja) 低反射帯電防止膜の製造方法及び低反射帯電防止膜

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070625

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee