KR100376299B1 - 투명터치패널용 투명도전막과 해당 투명도전막을 사용하는투명터치패널 및 투명도전막의 제조방법 - Google Patents

투명터치패널용 투명도전막과 해당 투명도전막을 사용하는투명터치패널 및 투명도전막의 제조방법 Download PDF

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Abstract

하부전극(5)과 상부전극(4)이 스페이서(10)에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판(14,15)에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막에 있어서, 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤3.0nm이다.

Description

투명터치패널용 투명도전막과 해당 투명도전막을 사용하는 투명터치패널 및 투명도전막의 제조방법{TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM FOR TRANSPARENT TOUCH PANEL, TRANSPARENT TOUCH PANEL USING TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM, AND METHOD OF MANUFACTURING TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM}
투명터치패널에서 전극으로 사용되는 투명도전막은, 일반적으로 ATO(산화안티몬/산화주석), FTO(산화주석/불소 도프), ITO(산화인듐/산화주석), FATO(산화안티몬/산화주석/불소 도프) 등의 금속산화물이 이용되고 있다. 그 중에서도, 저항막식 아날로그타입의 투명터치패널의 경우에는, 표면저항값은 200~2000Ω/sq이면서 투명성이 높고, 착색이 작은 투명도전막이 요구되고 있다.
저항막식 아날로그타입의 투명터치패널은, 표면에 투명도전막에 의해 구성된 하부전극과 도트(dot)형상의 스페이서가 설치된 유리판이나 필름 등의 절연기판으로 구성된 하부전극기판과 표면에 투명도전막에 의해 구성된 상부전극이 설치된 필름 등의 절연기판에 의해 구성된 상부전극판을 적층한 구성으로 되어 있고, 입력면측으로부터 투명터치패널의 표면의 일부를 누르는 것에 의해 양 전극을 접촉시켜서 전기적으로 도통시켜 입력될 수 있는 것이다.
투명터치패널에 형성된 투명도전막은, 통상 증착법과 스퍼터링법 등의 물리적 성막법 또는 CVD법 등의 화학적 기상법에 의해 형성된다. 그리고, 이들 방법에 있어서는 투명도전막의 막 표면에서 관찰되는 평면내의 평균결정입자직경(R)을 제어하는 것이 가능하다. 예컨대, 물리적 성막법의 경우, 일반적으로 ITO에 의해 구성되는 투명도전막이 주류이고, 표면저항값으로서는 200~2000Ω/sq로 액정디스플레이용 전극에 비해 약간 높은 것이 요구된다. 게다가, ITO는 비저항이 작기때문에 막 두께를 100~200Å 정도의 매우 얇은 막으로 성막해서 표면저항값을 높일 필요가 있다.
이와 같은 사정으로부터 투명도전막은 상당히 얇은 막의 ITO막으로 되기때문에, 평균결정입자직경(R)은 10~15nm로 미세하게 되고, 원자간력현미경(原子間力顯微鏡)에서 관찰된 경우의 산술평균거칠기(Ra)는 0.1~0.3nm, 자승평균거칠기(Rms)는 0.25nm로 작다. 예컨대, 투명도전막의 표면의 단면은 도 5 및 도 17 내지 도 19에 나타낸 바와 같이 입자에 의해 대략 삼각형상으로 되어 있다.
따라서, 이와 같은 투명도전막이 이용된 투명터치패널에서는 서로 접촉하는투명도전막의 단면이 입자에 의해 대략 삼각형상으로 되어 있기 때문에 약간의 하중에 의한 입력에 대해서 입력상태가 유지될 수 있는, 소위 경터치 입력이 불안정하게 된다. 더욱이, 펜 등을 이용한 10g 정도의 하중에서 연속 입력된 경우, 도 6의 A에 나타낸 바와 같이 연속선의 선 건너뜀이나 오입력 부분이 다수 발생하고, 적절한 입력이 얻어지지 않는다.
여기서, 이와 같은 현상을 해소하기 위해, 스페이서 간격을 넓히거나 혹은 스페이서의 높이를 낮추는 등의 대책이 고려된다.
그러나, 스페이서 간격을 넓히면 손바닥이 닿는 경우 등에 의해 오입력이 발생되기 쉽다.
또한, 스페이서의 높이를 낮게 하면, 대향하는 전극기판 사이의 거리가 대단히 짧게 되고, 투명도전막 사이에서 광의 간섭을 원인으로 하는 뉴톤링크가 발생하여 보기 흉하게 된다.
또한, 투명터치패널의 입력시에, ON/OFF를 결정하는 문턱전압(Evs;도7 참조)을 낮게 설정하는 것에 의해 대향하는 전극 사이에서 발생하는 접촉저항에 의한 전압저하를 보충하고, 입력하기 쉽게 하는 대책도 고려된다. 그러나, 도리어 불안정한 입력도 받아들여지기 쉽게 되기 때문에, 좌표 건너뜀이 발생하기 쉽게 되는 문제가 있다. 요컨대, 도 7에 나타낸 바와 같이, 검출된 전압(Ev;도 4 참조)을 접촉저항값(Eb)의 오차에 따라 등락시키는 대책으로서 문턱전압(Evs)을 작게 한 경우, 예컨대 문턱전압을 3.6V로 한 경우, 부적절한 왜곡에 의한 필름의 접촉 혹은 펜과동시에 근방에서 손가락이 접촉된 경우 등에 있어서, 동시에 2개소의 4.0V와 3.5V의 입력이 있을 때에는 잘못된 입력으로 판단해서 액정표시화면 등에서 표시되지 않게 해당 부분에서의 좌표 입력이 없는 경우, 즉 선 건너뜀이 발생된다 (도 6 참조).
따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 해소하고, 안정된 경터치 입력이 가능한 터치패널용의 투명도전막과 해당 투명도전막을 사용하는 투명터치패널 및 투명도전막의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 안정된 경터치 입력이 가능한 투명터치패널용의 투명도전막과 해당 투명도전막을 사용하는 투명터치패널 및 투명도전막의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 투명터치패널용의 투명도전막과 해당 투명도전막을 사용하는 투명터치패널 및 투명도전막의 제조방법은 액정표시장치와, 전기발광성소자, 플라즈마디스플레이소자, 형광소자 및, 필드에미션디스플레이 등의 플랫디스플레이의 표시화면에 적층되어 입력장치로 사용되는 투명터치패널용의 투명도전막과 해당 투명도전막을 사용하는 투명터치패널 및 투명도전막의 제조방법으로서, 특히 바람직한 것이다.
도 1은 본 발명의 1실시형태의 투명터치패널의 투명도전막의 표면의 단면형상을 나타낸 모식단면도,
도 2는 본 발명의 상기 실시형태의 투명터치패널의 투명도전막의 금속산화물의 결정입자직경을 나타낸 원자간력현미경 사진,
도 3은 상기 실시형태의 투명터치패널의 투명도전막 사이의 접촉저항에 의한 전압강하를 관측하는 방법을 나타낸 사시도,
도 4는 상기 실시형태의 투명터치패널의 투명도전막 사이의 접촉저항에 의한 전압강하를 관측하는 방법을 나타낸 회로도,
도 5는 종래 투명터치패널의 투명도전막의 표면의 단면형상을 나타낸 모식단면도,
도 6은 투명터치패널에 경하중으로 연속 입력된 경우에 발생하는 선 건너뜀 등의 불안정 상태를 표시하는 선묘화도(線描畵圖),
도 7은 상기 실시형태의 투명터치패널로 입력할 때에 검출된 입력전압(Ev)과 문턱전압((Evs)을 기록한 모식도,
도 8은 상기 실시형태의 투명터치패널로 입력할 때에 검출된 이상적인 입력전압(Ev)을 기록한 모식도,
도 9는 상기 실시형태의 투명터치패널에서 표면거칠기 파라미터의 산술평균거칠기를 설명하기 위한 그래프,
도 10은 상기 실시형태의 투명터치패널에서 표면거칠기 파마미터의 중심선(평균선) 깊이를 설명하기 위한 그래프,
도 11은 상기 실시형태의 투명터치패널의 상부전극과 하부전극이 대향된 상태에서의 투명도전막의 표면의 단면형상을 나타낸 모식단면도,
도 12는 상기 실시형태의 투명터치패널의 상부전극과 하부전극이 대향된 상태에서 펜으로 입력이 행해진 상태를 나타낸 모식도,
도 13은 도 2의 상기 실시형태의 투명터치패널의 투명도전막의 금속산화물의 결정입자직경을 나타낸 원자간력현미경 사진,
도 14는 본 발명의 상기 실시형태의 투명터치패널의 투명도전막의 금속산화물의 결정입자직경을 나타낸 다른 원자간력현미경 사진,
도 15는 도 14의 A-B선 단면에서의 상기 투명도전막의 금속산화물의 결정입자직경의 높이방향의 변동을 나타낸 그래프,
도 16은 도 14의 C-D선 단면에서의 상기 투명도전막의 금소산화물의 결정입자직경의 높이방향의 변동을 나타낸 그래프,
도 17은 종래 투명터치패널의 투명도전막의 금속산화물의 결정입자직경을 나타내는 원자간력현미경 사진,
도 18은 도 17의 A-B선 단면에서의 상기 투명도전막의 금속산화물의 결정입자직경의 높이방향의 변동을 나타낸 그래프,
도 19는 도 17의 C-D선 단면에서의 상기 투명도전막의 금속산화물의 결정입자직경의 높이방향의 변동을 나타낸 그래프,
도 20은 상기 실시형태에 따른 상기 투명도전막을 인쇄법으로 형성하는 경우의 1례로서 사용하는 박막형성장치의 사시도이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 이하와 같이 구성된다.
본 발명의 제1형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막에 있어서, 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤3.0nm이도록 구성된다.
본 발명의 제2형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막에 있어서, 산화인듐-산화주석막에 의해 구성됨과 더불어 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤200nm이도록 구성된다.
본 발명의 제3형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막에 있어서, 불소 혹은 안티몬 첨가의 산화주석막에 의해 구성됨과 더불어 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 80nm≤R≤400nm이도록 구성된다.
본 발명의 제4형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 제1 또는 제2형태에 있어서, 산화인듐-산화주석막에 의해 구성됨과 더불어 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤2.0nm이도록 구성된다.
본 발명의 제5형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 제1 또는 제3형태에 있어서, 불소 혹은 안티몬 첨가의 산화주석막에 의해 구성됨과 더불어 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤3.0nm이도록 구성된다.
본 발명의 제6형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 제1 내지 제5중 어느 한 형태에 있어서, 상기 표면형상에서 Rp는 중심선 깊이를 나타내고, Rmax는 최대거칠기를 나타낼 때, 상기 표면형상을 표현하는 파라미터(Rp/Rmax)를 0.55이하로 하는 것에 의해서 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상 혹은 직사각형상을 갖도록 구성되는 것이다.
본 발명의 제7형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 제1 내지 제6중 어느 한 형태에 있어서, 졸-겔(sol-gel) 재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법으로 형성되도록 구성된다.
본 발명의 제8형태에 따른 투명터치패널은, 제1 내지 제7중 어느 한 형태에 기재된 투명도전막이 상기 하부전극과 상기 상부전극의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하도록 된다.
본 발명의 제9형태에 따른 투명터치패널은, 제1 내지 제7중 어느 한 형태에 기재된 투명도전막이 상기 하부전극과 상기 상부전극의 양쪽의 전극기판에 각각 설치되어 해당 전극을 각각 구성하도록 된 것이다.
본 발명의 제10형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막의 제조방법에 있어서,
적어도 졸-겔재료를 구성하는 유기금속화화물이 인듐과 주석으로 구성되고, 인듐과 주석의 구성중량비가 5중량%≤{Sn/(In+Sn)}×100≤15중량%인 졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤2.0nm인 산화인듐-산화주석막을 형성하도록 된다.
본 발명의 제11형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막의 제조방법에 있어서,
적어도 졸-겔재료를 구성하는 유기금속화합물이 인듐과 주석으로 구성되고,인듐과 주석의 구성중량비가 5중량%≤{Sn/(In+Sn)}×100≤15중량%인 졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤200nm인 산화인듐-산화주석막을 형성하도록 구성된 것이다.
본 발명의 제12형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막의 제조방법에 있어서,
졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 졸-겔재료를 도포 또는 인쇄후 초기건조하고, 이어서 200℃로부터 400℃의 온도범위에서 매분 40℃~60℃의 승온속도로 산화소성을 행하며, 계속해서 환원소성을 행하여 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤2.0nm인 산화인듐-산화주석막을 형성하도록 구성된 것이다.
본 발명의 제13형태에 다른 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당전극을 구성하는 투명도전막의 제조방법에 있어서,
졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 졸-겔재료를 도포 혹은 인쇄 후 초기건조하고, 이어서 200℃로부터 400℃의 온도범위에서 매분 40℃~60℃의 승온속도로 산화소성을 행하고, 계속해서 환원소성을 행하여 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤200nm인 산화인듐-산화주석막을 형성하도록 된 것이다.
본 발명의 제14형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법은, 제10 또는 제11형태에 기재된 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법에 있어서,
졸-겔재료를 도포 또는 인쇄 후 초기건조하고, 이어서 200℃로부터 400℃의 온도에서 매분 40℃~60℃의 승온속도에서 산화소성을 행하고, 계속해서 환원소성을 행해서 상기 투명도전막을 형성하도록 구성된 것이다.
본 발명의 제15형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 제10 내지 제14중 어느 한 형태에 기재된 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법에 의해 제조된 투명터치패널용 투명도전막에 의해 구성된다.
도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 1실시형태의 투명터치패널의 투명도전막의 표면의 단면형상을 나타낸 모식단면도이다. 도 2는 본 발명의 상기 실시형태의 투명터치패널의 투명도전막의 금속산화물의 결정입자직경을 나타낸 원자간력현미경 사진이다. 도 3은 상기 실시형태의 투명터치패널의 투명도전막 사이의 접촉저항에 의한 전압강하를 관측하는 방법을 나타낸 사시도이다. 도 4는 상기 실시형태의 투명터치패널의 투명도전막 사이의 접촉저항에 의한 전압강하를 관측하는 방법을 나타낸 회로도이다. 도 8은 상기 실시형태의 투명터치패널에 입력된 때에 검출된 이상적인 입력전압(Ev)을 기록한 모식도이다. 도 9는 상기 실시형태의 투명터치패널에서 표면거칠기 파라미터의 산술평균거칠기를 설명하기 위한 그래프이다. 도 10은 상기 실시형태의 투명터치패널에서 표면거칠기 파라미터의 중심선(평균선) 깊이를 설명하기 위한 그래프이다. 도 11은 상기 실시형태의 투명터치패널의 상부전극과 하부전극이 대향된 상태에서의 투명도전막의 표면의 단면형상을 나타낸 모식단면도이다. 도 12는 상기 실시형태의 투명터치패널의 상부전극과 하부전극이 대향된 상태에서 펜으로 입력이 행해진 상태에서의 투명도전막의 표면의 단면형상을 나타낸 모식도이다. 도 13은 도 2의 상기 실시형태의 투명터치패널의 투명도전막의 금속산화물의 결정입자직경을 나타낸 원자간력현미경 사진이다. 도 14는 본 발명의 상기 실시형태의 투명터치패널의 투명도전막의 금속산화물의 결정입자직경을 나타낸 다른 원자간력현미경 사진이다. 도 15는 도 14의 A-B선 단면에서의 상기 투명도전막의 금속산화물의 결정입자직경의 높이방향의 변동을 나타낸 그래프이다. 도 15의 A1과, A2, A3, A4, A5 및, A6의 위치는 도 14의 A1과, A2, A3, A4, A5 및, A6의 위치에 대응된다. 도 16은 도 14의 C-D선 단면에서의 상기 투명도전막의 금속산화물의 결정입자직경의 높이방향의 변동을 나타낸 그래프이다. 도 16의 C1과, C2, C3, C4, C5 및, C6의 위치는 도 14의 C1과, C2, C3, C4, C5 및, C6의 위치에 대응된다.
도면중, 1는 투명도전막, 2는 입력용 펜, 3은 버스바(bus bar), 4는 상부전극, 5는 하부전극이다. 그러므로, 도 3 및 도 12에 나타낸 바와 같이 입력면측, 예컨대 상부전극(4)측으로부터 투명터치패널의 표면의 일부를 입력용 펜(2)으로 누르는 것에 의해 투명도전막(1)에 의해 각각 구성되는 양 전극(4,5)을 접촉시켜서전기적으로 도통시켜 입력작업을 행하고, 버스바(3)를 매개로 하여 입력정보를 소정의 장치에 전달하도록 된 것이다.
본 발명의 상기 실시형태의 투명터치패널은, 도 1 및 도 11과 도 12에 나타낸 바와 같이, 하부전극기판(15)의 표면에 설치된 투명도전막(1)으로 구성된 하부전극(5)과 상부전극기판(14)의 표면에 설치된 투명도전막(1)에 의해 구성되는 상부전극(4)이 다수의 스페이서(10)에 의해서 이격되도록 적층된다. 스페이서(10)로서는, 예컨대 직경 20~100㎛, 높이 4~25㎛, 각 스페이서(10)의 간격이 1~5mm의 것이 이용된다. 스페이서는, 통상 상부전극 혹은 하부전극의 표면에 형성된다.
상기 실시형태의 하부전극기판 및 상부전극기판의 각 기판으로서는 내열성을 갖는 투명성이 월등한 플라스틱기판 혹은 유리기판이 열거된다. 예컨대, 플라스틱기판으로서는 폴리카보네이트수지, 폴리에틸렌테라프탈레이트수지, 폴리에틸셀폰수지, 폴리아크릴레이트수지 혹은 토리아세테이트수지 등이 이용된다. 유리기판으로서는 색상이 작은 것이 되지면, 특별하게 한정되지 않는다.
상기 실시형태의 투명도전막(1)으로서는 ATO(산화안티몬/산화주석)와, FTO(산화주석/불소 도프), ITO(산화인듐/산화주석), FATO(산화안티몬/산화주석/불소 도프)로 대표되는 N형반도체인 금속산화물이 열거된다. 특히, ITO는 투명도전막 자신의 착색도 없고 투과성이 월등하기 때문에 바람직하다.
상기 투명도전막(1)은 그 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤3.0nm이도록 구성된다. 그 이유는 투명도전막(1)을 이와 같이 구성하는 것에 의해 도 1에 나타낸 바와 같이 결정입자의 집합체가 치밀하게 배열되고, 더욱이 평활성이 좋은 막이 되며, 도 11 및 도 12에 나타난 바와 같이 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보하는 것이 가능하게 되기 때문이다. 상세하게는 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm 미만 혹은 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm 미만의 경우, 현저한 점상의 접촉으로 되고, 접촉면적이 작아 입력에 맞지 않게된다 (도 5 및 도 17 내지 도 19참조). 산술평균거칠기(Ra)와 자승평균거칠기(Rms)의 어느 한쪽이 상기 범위에 있어도 적정한 입력은 기대될 수 없다. 또한, 산술평균거칠기(Ra)가 4.0nm 혹은 자승평균거칠기(Rms)가 3.0nm를 넘는 경우는 투명도전막(1)의 접동특성에 악영향을 미치게 되므로 바람직하지 않다.
더욱이, 바람직하게는 투명도전막(1)의 표면형상을 표현하는 아래 기재된 파라미터(Rp/Rmax)를 0.55 이하로 하여 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 도 1에 나타난 바와 같은 다이형상 혹은 직사각형상을 갖도록 구성한다 (도 15, 도 16참조). 그 이유는, 이와 같은 형상이 얻어지면 대단히 안정된 입력이 회복될 수 있음과 더불어 스위치로서 필요 불가결한 접동특성에 있어서도 수명이 길게되어 양호한 결과가 얻어지기 때문이다.
보다 구체적으로는, 상기 실시형태의 투명터치패널에 있어서, 1례로서 적어도 한쪽 전극을 구성하는 투명도전막(1)이 산화인듐-산화주석막인 경우 그 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤200nm이고, 투명도전막(1)의 표면의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm이며, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤2.0nm이고, 표면형상을 표현하는 이하 기재된 파라미터(Rp/Rmax)를 0.55 이하로 하여 상기 표면형상을 구성하는 입자 집합체의단면이 도 1에 나타낸 바와 같은 다이형상 혹은 직사각형상을 갖도록 구성시키는 것이다. 즉, Rp/Rmax≤0.55로 되도록 한다. 여기서, Rp는 중심선 깊이를 나타내고, Rmax는 상기 표면의 최대거칠기를 나타낸다. 단위는 어느 쪽도 nm이다. 또한, 중심선 깊이(Rp) 및 최대거칠기(Rmax)에 관해서는 후술한다.
상기와 같이 투명도전막(1)이 산화인듐-산화주석막에 의해 구성되는 경우, 그 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)은 40nm≤R≤200nm의 범위에 분포하도록 하는 이유는, 이하와 같다. 즉, 평균결정입자직경(R)이 40nm 미만의 범위에 분포하는 경우 경터치 입력을 행하면 입력이 불안정하게 되는 한편, 평균결정입자직경(R)이 200nm를 넘는 범위에 분포하는 경우 이와 같은 평균결정입자직경(R)을 갖는 투명도전막(1)의 제조는 대단히 곤란하다. 따라서, 평균결정입자직경(R)을 40nm≤R≤200nm의 범위로 취하고, 입계(grain voundary) 등으로 대표되는 장벽의 작은 안정한 산화피막으로 함으로써 대향하는 기판상의 투명도전막이 접촉할 때의 접촉저항을 저감시킬 수 있고, 안정한 입력이 달성될 수 있다.
통상, 산화인듐-산화주석막은 스퍼터링법에 의해서 형성하는 것이 주류이고, 결정성이 양호한 막을 얻는 것이 가능하지만 입자 성장을 행하는데는 성막시의 기판온도를 고온으로 유지하거나 성막후 소정의 온도에서 어닐링하는 등의 처방이 채용된다. 상기 스퍼터링법에 의한 성막의 경우, 상기된 바와 같이 평균결정입자직경(R)을 40nm≤R≤200nm의 범위로 하는데는, 예컨대 성막할 때의 기판온도를 350℃로 설정하거나 성막후에 150~200℃에서 수시간 이상의 에칭을 행하는 등의 방법에의해 결정 입자의 성장을 촉진하도록 하여도 된다.
특히, 산화인듐-산화주석의 경우에 있어서, 상기와 같이 스퍼터링법에 의한 ITO막의 경우는 비저항이 작기 때문에 터치패널용도에서는 어느 정도 얇은 막으로 할 필요가 있다. 따라서, 평균결정입자의 크기도 자연히 작게되기 쉽다. 이에 따라, 도포법이나 인쇄법은 스퍼터링법과 비교해서 공법이 단순할 뿐만 아니라 입자 제어를 용이하게 행하며, 또한 비저항의 조정도 용이하다. 더욱이, 표면형상을 제어하는 것에도 바람직하다.
예컨대, 도 2와 도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같은, 대략 50nm 전후의 평균결정입자직경(R)을 갖는 투명도전막(1)의 경우, 경터치 입력을 행해도 적정한 입력을 얻을 수 있었다. 더욱이, 60℃, 상대습도 95%(RH), 500시간의 내습열 테스트 후의 경터치 입력에 있어서도 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 도 14에서는 산술평균거칠기(Ra)는 0.80nm이고, 자승평균거칠기(Rms)는 1.06nm였다. 이에 대해, 종래의 예에 따른 도 17에서는 산술평균거칠기(Ra)는 0.21nm이고, 자승평균거칠기(Rms)는 A-B선 부분에서는 0.26nm이고, C-D선 부분에서는 0.28nm였다. 도 15와, 도 16, 도 18 및, 도 19에 있어서, 종축은 높이 횡축은 거리를 각각 나타낸다.
또한, 일반적으로 투명도전막 표면에서 관찰되는 평면내의 평균결정입자직경(R)이 10~15nm로 세밀한 경우 상기 내습열 테스트를 행하면 표면저항값의 상승이 발생하고, 경터치 입력을 행한 경우 오입력의 발생이 현저하게 증가한다. 그 원인으로서는 평균결정입자직경(R)이 작은 경우 투명도전막의 표면적이 크게 되어 수분흡착량이 많고, 투명도전막중의 캐리어가 탈취되며, 표면정항값이 상승하는 것으로 생각된다. 또한, 큰 평균결정입자직경(R)을 갖는 투명도전막과 비교하여 평균결정입자직경(R)이 작은 투명도전막중에는 입계가 많이 존재하고, 예컨대 산화인듐-산화주석의 경우 캐리어의 평균자유행정은 대략 10Å 정도로 생각되므로, 통상 무시될 수 있는 입계 산란에 의해 캐리어의 이동도가 저하되고, 경터치 입력시의 불완전 상태를 발생시키기 쉬운 것으로 생각된다.
또한, 상기 실시형태의 투명터치패널에 있어서, 다른 예로서, 적어도 한쪽 전극을 구성하는 투명도전막(1)이 산화인듐-산화주석막으로 대체되어 불소 혹은 안티몬 첨가의 산화주석막인 경우 그 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 80nm≤R≤400nm이고, 투명도전막(1) 표면의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이며, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤3.0nm이고, 표면형상을 표현하는 이하 기재된 파라미터(Rp/Rmax)를 0.55 이하로 함으로써 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 도 1에 나타낸 바와 같은 다이형상 혹은 직사각형상을 갖도록 구성된 것이다. 즉, Rp/Rmax≤0.55로 되도록 한다. 여기서, Rp는 중심선 깊이를 나타내고, Rmax는 최대거칠기를 나타낸다. 단위는 어느 쪽도 nm이다. 또한, 중심선 깊이(Rp) 및 최대거칠기(Rmax)에 관해서는 후술한다.
이와 같은 투명도전막(1)이 불소 혹은 인듐 첨가의 산화주석막에 의해 구성되는 경우, 그 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)은 80nm≤R≤400nm의 범위에 분포되도록 하는 이유는 이하에 있다. 즉, 평균결정입자직경(R)이 80nm 미만의 범위에 분포하는 경우 경터치 입력을 행하면 입력이 불안정하게 되는 한편, 평균결정입자직경(R)이 400nm를 넘는 범위에 분포하는 경우 대향하는 전극인 투명도전막을 표면의 요철(凹凸)에 의해 손상시키게 되고, 접동내구성이 떨어진다. 따라서, 평균결정입자직경(R)을 80nm≤R≤400nm의 범위로 취하고, 결정성장시킨 안정한 산화피막으로 함으로써, 대향하는 기판상의 투명도전막이 접촉할 때의 접촉저항을 감소시켜 안정한 입력을 달성시킬 수 있다.
통상, 불소 혹은 안티몬 첨가의 산화주석막은 CVD법으로 대표되는 기상법에 의해서 형성하는 것이 주류이다. CVD법에서는 성막온도가 450℃~550℃로 높고, 평균결정입자직경(R)을 80nm≤R≤400nm의 범위를 취하도록 결정입자의 성장을 조정하는 것이 가능하다.
또한, 상기 2개의 예의 경우에 있어서, 졸-겔재료를 이용하여 도포법 혹은 인쇄법으로 성막하여 투명도전막을 형성하는 경우에는, 용액상태에서의 각종 원소의 첨가량이나 분산성, 더욱이 잉크의 자유에너지를 조정하거나, 더욱이 건조공정 소성조건을 고려함으로써 결정 입자의 크기를 상기 범위내로 취하도록 제어할 수 있다.
예컨대, 투명도전막을 인쇄법으로 형성하는 경우, 특허공개공보 평3-11630호에 나타낸 바와 같은 박막형성장치를 이용하여 인쇄하는 방법이 있다 (도 20 참조). 이 박막형성장치는 기대의 지지박스에 회전이 자유롭게 지지됨과 더불어 깊이 1.0 ~ 수 10㎛의 잉크 셀을 표면에 갖는 요판롤(103;凹版roll)과 요판롤(103)의 표면에 1.0~30,000Pas의 잉크를 공급하는 잉크공급장치(105), 지지박스(102)에 지지된 요판롤(103)의 주위 소정 개소에 갖추어져 요판롤(103)에 공급된 잉크를 요판롤 표면에 확산시켜 잉크 셀내로 일정량의 잉크를 유지시키는 덕트(106), 지지박스(102)의 요판롤(103)의 아래쪽에 회전이 자유롭게 지지됨과 더불어 요판롤(103)에 접촉하는 철부(凸部;107)를 갖추어 요판롤(103)의 표면에 잉크 셀내의 잉크를 철부(107)에 전이시키는 인쇄롤(104), 지지박스(102)에 지지된 인쇄롤(104)과 요판롤(103)을 동기 회전구동하는 구동장치(108), 피인쇄체(111)를 탑재함과 더불어 기대(101)상에 인쇄롤(104)에 접촉하는 인쇄위치(I)와 인쇄롤(104)로부터 이격된 퇴피위치(II,III) 사이에서 이동가능하게 구비된 정반(109)과 정반(109)을 상기 양 위치 사이에서 이동시키는 피인쇄체 구동장치(110) 및, 인쇄롤(104)의 회전과 정반(109)의 퇴피위치(II,III)로부터 인쇄위치(I)로의 이동을 제어하여 인쇄롤(104)의 철부(107)로 전이시킨 잉크를 피인쇄체에 인쇄시키는 제어장치(도시생략)에 의해 구성된다.
잉크로서는, 예컨대 유기금속화합물이 이하 기재된 일반식 M(OH)X(R-CO-CH2-CO-R')Y이고, m=X+Y(단, M은 In, Sn, Sb, B, P, Al, Bi, Si, Ti, Se, Te, Hf,Zn 내의 1종인 원소, R과R'은 치환 아릴기 또는 치환알킬기, m은 M의 가수(價數), X와 Y는 자연수를 나타낸다.)로 나타낸 바와 같은 화합물의 적어도 1종류와, 용제 및, 안정화제로 구성된다.
특히, 상기 일반식의 M이 인듐(In)과 주석(Sn)이고, 더욱이 그 인듐과 주석의 구성중량비가 5중량%≤{Sn/(In+Sn)}×100≤15중량%의 범위로 이루어진 잉크를 이용하면, 상기 범위내의 평균결정입자직경(R)을 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 산술평균거칠기(Ra)와 자승평균거칠기(Rms)도 상기 범위내에 있도록 제어하는 것이용이하다. 여기서, 인듐과 주석의 구성중량비가 5중량%를 만족시키지 않는 경우, 도펀트로서 첨가된 주석의 양이 적어 전도의 책임자인 캐리어의 발생이 기대될 수 없다. 결국, 막의 비저항이 1.0×10-3Ω·cm 이상으로 되고, 터치패널용으로서 사용하는 것에 부적당한 것으로 된다. 한편, 인듐과 주석의 구성중량비가 15중량%를 넘으면, 평균결정입자직경이 10~30nm로 되고, 상기 범위내로 산술평균거칠기(Ra)와 자승평균거칠기(Rms)를 얻는 것이 곤란하게 되며, 투명도전막의 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면을 다이형상이나 직사각형상으로 하는 것이 곤란하게 된다.
또한, 졸-겔재료를 도포 혹는 인쇄 후 초기건조하고, 이어서 200℃로부터 400℃의 온도 범위에서 매분 40℃~60℃의 상승온도로 산화소성을 행하고, 계속해서 환원소성을 행하는 것에 의해 상기 범위내의 평균결정입자직경(R)을 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 산술평균거칠기(Ra)와 자승평균거칠기(Rms)도 상기 범위내에서 얻도록 제어하는 것이 용이하다. 여기서, 승온속도가 매분 40℃로 만족되지 않은 경우 막중의 분해속도가 늦고, 잔류된 유기용매를 많이 포함한 그대로 소성되기 때문에 투명도전막이 검게 되거나 투명도전막의 비저항이 1.0×10-3Ω·cm 이상으로 되어 터치패널용으로서 사용하는데 부적합하다. 한편, 승온속도가 매분 60℃를 넘는 경우, 막중의 분해속도가 현저하게 빨라져 다공질인 막으로 되고, 막 경도가 부족하게 되며, 내습도시험 등으로 대표되는 막 물성도 렬화되므로, 터치패널용으로서는 부적합한 것이 된다.
상기 장치를 이용하여 박막으로 성막한 후, 적절한 40℃~100℃에서 건조한 후, 대략 540℃에서 산화소성 후, 더욱 환원소성하는 것에 의해 투명한 도전막을 형성했다. 이와 같은 수법을 이용해서 투명도전막을 형성할 때, 소정의 조건 아래서 평균결정입자직경이 40nm 이상의 막을 형성할 수 있었다. 이때의 막 표면의 Ra는 0.67nm이고, Rms는 0.87nm이며, Rp/Rmax는 0.51에서 원자간 현미경으로 관찰하면, 성장된 결정 입자의 집합체가 응집되고, 막 단면 형상, 즉 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상을 갖게되어 경입력특성도 양호하게 됨과 더불어 접동 내구성도 월등하게 되었다. 60℃에서 상대습도 95%(RH)로 500시간 경과시킨 후의 내습시험 후에도 안정된 입력이 얻어졌다.
또한, 대향하는 투명도전막(1) 사이의 접촉저항에 의한 전압 강하를 관측하는 것에 의해 경터치 입력시의 안정도를 평가할 수 있다. 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 5V의 전압을 투명터치패널의 상부전극(4)에 접속하고, 하부전극(5)에 10kΩ의 부하를 인가하도록 된 회로를 이용하고, 경터치 입력시의 입력 불완전 상태를 대향하는 투명도전막(1) 사이의 접촉저항에 의한 전압 강하로서 측정해서 수치화 할 수 있다. 또한, Ev=5-(Ea+Eb+Ec)이고, Ea+Eb≒const이며, Eb=접촉저항에 의한 드롭전압이고, Ev는 검출전압이다. Ea 및 Ec는 각각 상부전극(4) 및 하부전극(5)의 전압 강하이다.
즉, 상부전극(4)에 인가된 전압 5V에 대해서, 회로의 저항 등에 의한 전압강하(Ea,Ec)와 접촉저항에 의한 전압강하(Eb)의 합이 크면, 큰 쪽 검출전압(Ev)은 작게된다. 게다가, 검출전압(Ev)이 작은 쪽 입력에 불완전 상태를 발생시키는 것으로 된다.
투명도전막(1)으로서 ITO를 이용하고 평균결정입자직경(R)이 40~100nm의 범위인 경우는 검출전압(Ev)이 대략 4.6V로 안정되는 것에 대해서, 평균결정입자직경(R)이 10~20nm의 범위인 경우는 검출전압(Ev)이 4.0~4.2V로 불안정한 변동이 관찰되었다. 상세한 실험결과 5V 인가시에 있어서의 검출전압(Ev)이 대략 4.5V 이상일 때, 경터치 입력을 행해도 양호한 입력이 실현되는 것을 알 수 있었다.
또한, 투명도전막(1)의 1례로서 CVD법에 의한 산화주석막을 이용한 경우, 평균결정입자직경(R)이 100~200nm의 범위에 분포하게 되고, 검출전압(Ev)이 대략 4.5V로 안정된다.
또한, 적어도 한쪽 전극을 구성하는 투명도전막(1)이 산화인듐-산화주석인 경우, 그 표면의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤2.0nm이도록 하는 이유는 이하와 같다. 즉, 투명도전막(1)을 이와 같이 구성하는 것에 의해 도 1에 나타낸 바와 같이, 결정입자의 집합체가 치밀하게 배열되고, 게다가 평활성이 좋은 막으로 되며, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보할 수 있다. 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm미만 또는 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm 미만의 경우, 현저하게 점상의 접촉으로 되고, 접촉면적이 작아 입력에 부적합하게 된다 (도 5 및 도 17 내지 도 19 참조). 산술평균거칠기(Ra)와 자승평균거칠기(Rms)의 어느 한쪽이 상기 범위에 있어도 적정한 입력은 기대될 수 없다. 또한, 산술평균거칠기(Ra)가3.0nm 또는 자승평균거칠기(Rms)가 2.0nm를 넘는 투명도전막(1)을 제조하는 것은 극히 곤란하다.
더욱이, 중심선 깊이(Rp)와 최대거칠기(Rms)와의 비, Rp/Rmax를 0.55 이하로 되도록 함으로써, 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상 또는 직사각형상으로 된다 (도 15, 도 16 참조). 이와 같은 형상이 얻어지면, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이 입력시의 접촉면적을 신속히 확보할 수 있고, 또한 경터치 입력시에 발생하는 접동특성에도 월등하다. 따라서, 대단히 안정된 입력이 확보될 수 있다. 또한, 스위치로서 필요불가결한 접동특성에 있어서도 수명이 긴 양호한 결과가 얻어진다.
또한, 적어도 한쪽 전극을 구성하는 투명도전막(1)이 불소 혹은 안티몬 첨가의 산화주석막의 경우, 그 표면의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤3.0nm이도록 하는 이유는 이하와 같다. 즉, 투명도전막(1)을 이와 같이 구성하는 것에 의해 산화인듐-산화주석과 동일하게 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보하는 것이 가능하게 된다. 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm 미만 또는 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm 미만의 경우 현저하게 점상의 접촉으로 되고, 접촉면적이 작아 입력에 부적합하게 된다 (도 5참조). 산술평균거칠기(Ra)와 자승평균거칠기(Rms)의 어느 한쪽이 상기 범위에 있어도 적정한 입력은 기대될 수 없다. 또한, 산술평균거칠기(Ra)가 4.0nm 또는 자승평균거칠기(Rms)가 3.0nm를 넘는 경우는 투명도전막(1)의 접동특성에 악영향을 미치므로 바람직하지 않다.
더욱이, 중심선 깊이(Rp)와 최대거칠기(Rms)와의 비 Rp/Rmax를 0.55 이하로 함으로써, 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상 또는 직사각형상으로 된다 (도 15, 도 16 참조). 이와 같은 형상이 얻어지면, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보할 수 있고, 또한 경터치 입력시에 발생하는 접동특성에도 월등하게 된다. 따라서, 대단히 안정된 입력이 확보될 수 있다.
또한, 이와 같은 형상을 얻기 위해서, 상기와 같은 방법 이외에 투명도전막(1)을 형성하기 전에 기판상에 소정의 형상을 갖는 하지막(下地膜)을 형성해도 된다.
각종 표면거칠기 파라미터에 관해서 설명하면, 먼저 평균선은 측정곡선의 발취부분에 있어서, 측정면의 기하학적 형상을 갖는 직선 혹은 곡선이면서 그 선으로부터 측정곡선까지의 편차의 자승 합이 최소이도록 설정된 선을 가리킨다. 또한, 중심선은 거칠기곡선의 평균선에 평행한 직선을 당길 때, 그 직선과 거칠기곡선으로 둘러싸이는 면적이 이 직선의 양측에서 동일하게 되는 직선을 의미한다.
여기서, 산술평균거칠기(Ra)는 거칠기곡선으로부터 그 중심선의 방향에 측정길이(l;기준길이)의 부분을 발취하고, 이 발취부분의 중심선을 X축, 종배율(從倍率)의 방향을 Y축으로 하고, 거칠기곡선을 y=f(x)로 도 9와 같이 표시할 때, 다음 식에 의해서 산출한다.
Ra=l-1∫l 0｜f(x)｜dx
또한, 또 하나의 거칠기 파라미터 자승평균거칠기(Rms)는, 거칠기 평균으로부터 그 평균값의 방향으로 기준길이(l)만큼 발취하고, 이 발취부분의 평균선의 방향으로 X축을, 종배율의 방향으로 Y축을 취할 때에 구해지는 표준편차의 것을 가리킨다. 이들 산술평균거칠기(Ra)와 자승평균거칠기(Rms)는 함께 수치로 비례되어 표면이 거칠게 되는 경향을 나타내지만, 양자 사이에는 일반적으로 성립하는 수학적인 관계는 존재하지 않는다.
Rms=(Σ(Yi--Y)2/N)1/2
여기서, Yi는 발취부분에서의 국부 산정의 곡저선(谷底線)에 대한 높이,-Y는 발취부분에서의 국부 산정의 곡저선에 대한 높이의 평균, N은 기준길이(l) 내에서의 국부 산정의 간격의 개수를 의미한다.
이하, 상기 실시형태에 의해 구체적인 실시예와 당해 실시예와 비교하기 위한 비교예를 나타낸다.
또한, 중심선 깊이(Rp)는, 도 10에 나타낸 바와 같이 기준길이(l)내의 최고점으로부터 평균선 또는 중심선 까지의 깊이를 나타낸다. 또한, 본 실시형태에서는 막의 깊이의 영향을 보정하기 위해서, 파라미터로서 (Rp/Rmax)를 사용한다. Rmax는 단면곡선으로부터 그 평균선의 방향으로 기준길이(l) 만큼 발취되고, 평균선에 평행한 2직선에서 그 단면곡선을 좁힐 때, 이 2직선의 간격을 종배율의 방향으로 측정한 값을 가리킨다. 더욱이, 중심선 깊이(Rp)는 Rmax의 값이 동일해도 Rp가 다른 면에 대해서 접촉부분의 면적에 관계하는 내마찰성을 고려하면 유용한 의미를 갖는다. 즉, Rp의 값이 크면 최고점으로부터 평균선 또는 중심선 까지의 깊이가 크게 되므로 뾰족한 형상은 나타내게 되고, 반대로 Rp의 값이 작으면 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상 혹은 직사각형상에 가까운 형상을 나타낸다.
(실시예 1)
대략, 5㎛의 아크릴계 하드코트를 갖는 두께 20㎛의 폴리에틸렌테라프탈레이트 필름상에 투명도전막으로서 ITO막을 성막온도 130℃에서 스퍼터링법에 의해 형성하고, 더욱이 150℃ 전후의 온도에서 에칭을 행하여 평균결정 입자직경(R)이 40~60nm의 범위에 분포된 투명도전필름을 제작했다. 이 필름의 하드코트면에 점착층을 매개로, 미리 배면에 대략 5㎛ 아크릴계 하드코트를 갖는 두께 125㎛의 폴리에틸렌테라프탈레이트 필름을 점합시켰다.
또한, 양면에 SiO2가 깊게 코트된 두게 1.1mm의 유리를 하부전극기판으로 하고, 기판온도 250℃로 설정하며, 투명도전막으로서 두께 15nm의 ITO막을 스퍼터링법에 의해 형성했다. 원자간력현미경(주식회사 도진제작소 제조 SPM-9500)에 의해 관찰한 바, 평균결정 입자직경(R)은 40~60nm의 범위에 분포되었다.
상기 필름 및 유리를 전극으로 하는 투명터치패널을 제작하고, 폴리아세틸제의 펜에 총 중량 20g이 되도록 하중을 부가하며, 격자형상으로 입력한 바, 선의 왜곡이나 건너뜀도 없고 안정된 입력이 가능했다.
또한, 이 투명터치패널에 5V 인가된 형태로 입력시의 압력을 측정한 바,4.6V로 안정된 값을 나타냈다.
더욱이, 이 투명터치패널을 60℃, 상대습도 95%(RH)의 내습열 시험으로 500시간 경과시킨 후 동일한 격자 입력시험을 행한 바, 초기 형태에 변화가 없었다. 또한, 입력 전압측정을 행한 바, 4.6V에서 안정된 값을 나타낸 초기 값으로 전부 변화되지 않고 경터치 입력에서 문제없이 사용될 수 있었다.
(실시예 2)
성막온도를 100℃로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 폴리에틸렌테라프탈레이트 필름상에 투명도전막을 형성시켰다. 투명도전막 표면의 산술평균거칠기(Ra)를 측정한 바, 0.4nm≤Ra≤1.2nm이고, 자승평균거칠기(Rms)는 0.8nm였다. 또한, 기준길이는 사용하는 컷오프값과 동일하다. 또한, 평가길이는 700nm로 얻어진 값이다.
또한, 인듐과 주석의 비가 {Sn/(Sn+In)}×100=20중량%로 되도록 조정된 투명도전잉크 조성물을 상기 박막형성장치(일본사진인쇄주식회사 제조 옹스트로마(등록상표) 인라인형)를 이용하여 SiO2코트된 300mm×300mm×1.1mm의 소다 유리기판상에 인쇄했다.
유리기판을 포토플레이트에서 미리 건조를 행한 후, 콘베어식 분위기 분리로를 이용해서 540℃에서 소성하고, 계속 콘베어식 분위기 분리로 내에서 수소가스를 미량 포함하는 질소분위기중에서 540℃로부터 실온으로 냉각하는 것에 의해 두께 10nm의 투명도전막을 얻었다. 원자간력현미경(주식회사 도진제작소 제조 SPM-9500)에 의해 관찰된 바, 평균결정입자직경(R)은 10~30nm의 범위에 분포했다.
더욱이, 투명도전막 표면의 산술평균거칠기(Ra)를 측정한 바, 0.15nm≤Ra≤0.29nm이고, 자승평균거칠기(Rms)는 0.39nm였다. 또한, 기준길이는 사용하는 컷오프값과 등가이다. 또한, 평가길이는 700nm로 얻어진 값이다.
상기 필름 및 유리를 전극으로 하는 투명터치패널을 제작하고, 폴리아세틸제의 펜에 총 중량 20g이도록 하중을 부가하여 격자형상으로 입력시킨 바, 선 건너뜀도 없고 선의 왜곡도 발생되지 않는 안정한 입력이 될 수 있었다.
또한, 이 투명터치패널에 5V 인가된 상태에서 입력시의 전압을 측정한 바, 4.5V로 안정된 값을 나타냈다.
더욱이, 이 투명터치패널을 60℃, 상대습도 95%(RH)의 내습열시험으로 500시간 경과시킨 후 동일한 격자 입력의 시험을 행하고, 그 후 입력전압 측정을 행한 바, 4.5V로 초기값과 동일한 값을 나타내고, 경터치 입력에서도 문제없는 것이 되었다. 또한, 15만자의 연속 입력시험 후의 입력상태를 격자입력에 의해 평가한 바, 선 건너뜀도 발생하지 않고 안정된 격자를 묘화(描畵)할 수 있었다.
(실시예 3)
성막온도를 150℃로, 에칭을 150℃로 수시간 행한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 폴리에틸렌테라프탈레이트 필름상에 투명도전막을 형성했다. 평균결정입자직경(R)은 40~100nm의 범위에 분포되었다. 투명도전막 표면의 산술평균거칠기(Ra)는 1.1nm≤Ra≤2.3nm이고, 자승평균거칠기(Rms)는 0.9nm였다. 또한, 기준길이는 사용하는 컷오프값과 동일하다. 또한, 평가길이는 700nm로 얻어진 값이다.
또한, 인듐과 주석과의 비가 {Sn/(Sn+In)}×100=12중량%이도록 조정된 투명도전잉크 조성물을 상기 박막형성장치(일본 사진인쇄주식회사 제조 옹스트로마(등록상표) 인라인형)를 이용하여 SiO2코트된 300mm×300mm×1.1mm의 소다유리기판상에 인쇄했다.
유리기판을 포토플레이트에서 예비 건조를 행한 후, 콘베어식 분위기 분리로를 이용하여 540℃로 소성하고, 계속 콘베어식 분위기 분리로 내에서 수소가스를 미량 포함하는 질소 분위기중에서 540℃로부터 실온으로 냉각하는 것에 의해 두께 20nm의 투명도전막을 얻었다. 원자간력현미경(세이코 전자공업주식회사 제조 SPI3600)에 의해 관찰한 바, 평균결정입자직경(R)은 40~60nm의 범위에 분포되었다.
더욱이, 막 표면의 산술평균거칠기(Ra)를 측정한 바, 0.4nm≤Ra≤0.8nm임과 더불어 자승평균거칠기(Rms)가 0.70nm였다. 또한, 기준길이는 사용하는 컷오프값과 동일하다. 또한, 평가길이는 700nm로 얻어진 값이다.
상기 필름 및 유리를 전극으로 하는 투명터치패널을 제작하고, 폴리아세틸제의 펜에 총중량 20g이 되도록 하중을 부가하여 격자형상으로 입력한 바, 선 건너뜀이 없고, 선의 왜곡도 발생하지 않은 안정된 입력이 될 수 있었다.
또한, 이 터치패널에 5V 인가된 상태에서 입력시의 압력을 측정한 바, 4.56V로 안정된 값을 나타냈다.
더욱이, 이 투명터치패널을 60℃, 상대습도 95%(RH)의 내습열시험에서 500시간 경과시킨 후 동일한 격자 입력시험을 행하고, 이어서 입력전압 측정을 행한 바, 4.65V로 초기값과 동일한 값을 나타내고, 경터치 입력에서도 문제없는 것이 되었다.
(실시예 4)
성막온도를 100℃로 한 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 폴리에틸렌테라프탈레이트 필름상에 투명도전막을 형성했다. 투명도전막 표면의 산술평균거칠기(Ra)를 측정한 바, 0.4nm≤Ra≤1.2nm이고, 자승평균거칠기(Rms)는 0.8nm였다. 또한, 기준길이는 사용하는 컷오프값과 동일하다. 또한, 평가길이는 700nm로 얻은 값이다.
또한, 인듐과 주석의 비가 {Sn/(Sn+In)}×100=10중량%이도록 조정된 투명도전잉크 조성물을 상기 박막형성장치(일본 사진인쇄주식회사 제조 옹스토로마(등록상표) 인라인형)를 이용하여 SiO2코트된 300mm×300mm×1.1mm의 소다유리기판상에 인쇄했다.
유리기판을 포토플레이로 미리 건조를 행한 후, 콘베어식 분위기 분리로를 이용하여 승온커브를 55℃/분에서 540℃에서 소성하고, 계속 콘베어식 분위기 분리로내에서 수소가스를 미량 포함하는 질소 분위기중에서 540℃까지 실온으로 냉각하는 것에 의해 두께 10nm의 투명도전막을 얻었다. 원자간력현미경(주식회사 도진제작소 제조 SPM-9500)에 의해 관찰한 바, 평균결정입자직경(R)은 40~50nm의 범위에 분포되었다.
더욱이, 투명도전막 표면의 산술평균거칠기(Ra)를 측정한 바, 0.4nm≤Ra≤0.9nm이고, 자승평균거칠기(Rms)는 0.67nm였다. 또한 기준길이는 사용하는 컷오프값과 동일하다. 또한, 평가길이는 700nm로 얻어진 값이다. 또한, Rp/Rmax값이 0.50이고, 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상을 갖는다
상기 필름 및 유리를 전극으로 하는 투명터치패널을 제작하고, 폴리아세틸제의 펜에 총 중량 20g이 되도록 하중을 부가하고, 격자형상을 입력한 바, 선 건너뜀도 없고, 선의 왜곡도 발생되지 않는 안정된 입력이 가능했다.
또한, 이 투명터치패널에 5V 인가된 상태에서 입력시의 전압을 측정한 바, 4.55V로 안정된 값을 나타냈다.
더욱이, 이 투명터치패널을 60℃, 상대습도 95%(RH)의 내습열시험으로 500시간 경과시킨 후 동일의 격자 입력시험을 행하고, 그후 입력 전압측정을 행한 바, 4.5V로 초기값과 동일한 값을 나타내고, 경터치 입력에서도 문제없는 것이 되었다. 또한, 15만자의 연속 입력시험 후의 입력상태를 격자입력에 의해 평가한 바, 선 건너뜀도 발생하지 않고 안정된 격자를 묘화할 수 있었다.
(비교예 1)
에칭공정을 생략한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 폴리에틸렌테라프탈레이트 필름상에 투명도전막을 형성한 바, 평균결정입자직경(R)은 10~20nm의 범위에 분포했다. 또한, 양면에 SiO2가 테이프 코트된 두께 1.1mm의 유리를 하부전극기판으로 하여 기판온도 150℃로 설정하고, 투명도전막으로서 두께 10nm의 ITO막을 스퍼터링법에 의해 형성했다. 원자간력현미경(세이코 전자공업 주식회사 제조 SPI3600)에 의해 관찰한 바, 평균결정입자직경(R)은 20~30nm의 범위에 분포되었다.
상기 필름 및 유리를 전극으로 하는 투명터치패널을 제작하고, 폴리아세틸제의 펜에 총 중량20g이도록 하중을 부가하여 격자형상으로 입력한 바, 선 건너뜀은 없었지만 선의 왜곡이 발생하고 안정된 입력이 될 수 없었다.
또한, 이 투명터치패널에 5V 인가된 상태에서 입력시의 전압을 측정한 바, 4.3~4.4V로 불안정한 값을 나타냈다.
더욱이, 이 투명터치패널을 60℃, 상대습도 95%(RH)의 내습열시험에 500시간 경과시킨 후 동일한 격자 입력시험을 행한 바, 초기의 상태에 비해서 선의 왜곡은 크고 선 건너뜀도 발생하고, 더욱이 입력 불가능한 장소도 관찰되었다. 또한 입력 전압측정을 행한 바, 4.0~4.3V로 초기값보다 더욱 작아 경터치 입력에서 사용될 수 없는 것이 되었다.
(비교예 2)
비교예 1과 동일하게 폴리에틸렌테라프탈레이트 필름상에 투명도전막을 형성한 바, 평균결정입자직경(R)은 10~20nm의 범위로 분포했다. 투명도전막 표면의 산술평균거칠기(Ra)는 0.1nm≤Ra≤0.25nm이고, 자승평균거칠기(Rms)는 0.55nm였다. 또한, 기준길이는 사용하는 컷오프값과 동일하다. 또한, 평가길이는 700nm로 얻어진 값이다.
또한, 양면에 SiO2가 테이프코트된 두께 1.1mm의 유리를 하부전극기판으로 하고, 기판온도 80℃로 설정하며, 투명도전막으로서 두께 15nm의 ITO막을 스퍼터링법에 의해 형성했다. 원자간력현미경(세이코 전자공업 주식회사 제조 SPI3600)에 의해 관찰한 바, 평균결정입자직경(R)은 10~15nm의 범위에 분포되었다. 투명도전막 표면의 산술평균거칠기(Ra)는 0.1nm≤Ra≤0.22nm이고, 자승평균거칠기(Rms)는 0.35nm였다. 또한, 기준길이는 사용하는 컷오프값과 동일하다. 또한, 평가길이는 700nm로 얻어진 값이다.
상기 필름 및 유리를 전극으로 하는 투명터치패널을 제작하고, 폴리아세틸제의 펜에 총 중량 20g이 되도록 하중을 부가하며, 5V 인가된 상태에서 입력시의 전압을 측정한 바, 4.2~4.3V로 불안정한 값을 나타냈다.
더욱이, 이 투명터치패널을 60℃, 상대습도 95%(RH)의 내습열시험에 500시간 경과시킨 후 동일의 격자 입력시험을 행한 바, 초기 상태에 비해서 선의 왜곡은 크고 선 건너뜀도 발생하며, 더욱이 입력 불가능한 장소도 관찰되었다. 또한, 입력 전압측정을 행한 바, 3.7~4.0V로 초기값 보다 더욱 낮고, 경터치 입력에서 사용될 수 없는 것이 되었다. 또한, 15만자의 연속 입력시험 후의 입력상태를 격자 입력에 의해 평가한 바, 부분적으로 3.9~4.1V의 장소가 검출되었다.
(비교예 3)
실시예 3과 동일하게 폴리에틸렌테라프탈레이트 필름상에 투명도전막을 형성했다.
또한, 투명도전잉크 조성물을 박막형성장치(일본 사진인쇄 주식회사 제조 옹스트로머(등록상표) 인라인형)를 이용하고, SiO2코트된 300mm×300mm×1.1mm의 소다유리기판상에 인쇄했다.
유리기판을 포토플레이트에서 미리 건조를 행한 후, 콘베어식 분위기 분리로를 이용하여 500℃에서 소성하고, 계속해서 콘베어식 분위기 분리로내에서 수소가스를 미량 포함하는 질소 분위기중에서 500℃로부터 실온으로 냉각하는 것에 의해 두께 10nm의 투명도전막을 얻었다. 원자간력현미경(세이코 전자공업 주식회사 제조 SPI3600)에 의해 관찰한 바, 평균결정입자직경(R)은 10~30nm의 범위로 분포되었다. 또한, 투명도전막 표면의 산술평균거칠기(Ra)를 측정한 바, 0.1mm≤Ra≤0.4nm이고, 자승평균거칠기(Rms)는 0.35nm였다. 또한, 기준길이는 사용하는 컷오프값과 동일하다. 또한, 평가길이는 700nm로 얻어진 값이다.
상기의 필름 및 유리를 전극으로 하는 투명터치패널을 제작하고, 폴리아세틸제의 펜에 총 중량 20g이도록 하중을 부가하여 격자형상으로 입력한 바, 선 건너뜀은 없었지만 선의 왜곡이 발생하고 안정된 입력이 될 수 없었다.
또한, 이 투명터치패널에 5V 인가된 상태에서 입력시의 전압을 측정한 바, 4.3~4.4V로 불안정한 값을 나타냈다.
더욱이, 이 투명터치패널을 60℃, 상대습도 95%(RH)의 내습열시험으로 500시간 경과시킨 후, 동일 격자 입력시험을 행한 바, 초기 상태에 비해서 선의 왜곡이 크고 선 건너뜀도 발생하며, 더욱이 입력 불가능한 장소도 관찰되었다. 또한, 입력 전압측정을 행한 바, 4.0~4.3V로 초기값보다 더욱 낮고, 경터치 입력에서 사용될 수 없는 것이 되었다.
본 발명의 투명터치패널용의 투명도전막과 해당 투명도전막을 사용하는 투명터치패널 및 투명도전막의 제조방법은 상기와 같이 구성된 것으로써, 이하와 같은 월등한 효과를 갖는다.
본 발명의 제1형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막에 있어서, 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤3.0nm이도록 구성된다. 따라서, 결정입자의 집합체가 치밀하게 배열되고, 게다가 평활성이 좋은 막이 되며, 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보할 수 있어 경터치 입력에 적합하다.
본 발명의 제2형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막에 있어서, 산화인듐-산화주석막에 의해 구성됨과 더불어 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤200nm이도록 구성된다. 따라서, 입계 등으로 대표되는 장벽의 작은 안정한 산화피막으로 할 수 있으므로 대향하는 기판상의 투명도전막이 접촉할 때의 접촉저항을 저감시킬 수 있고, 안정한 입력이 달성될 수 있으며, 경터치 입력에 적합한 것이 될 수 있다.
본 발명의 제3실시형태에 따른 터치패널용 투명도전막은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 당해 전극을 구성하는 투명도전막에 있어서, 불소 혹은 안티몬 첨가의 산화주석막에 의해 구성됨과 더불어 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 80nm≤R≤400nm이도록 구성된다. 따라서, 결정성장시킨 안정한 산화피막으로 함으로써, 대향하는 기판상의 투명도전막이 접촉할 때의 접촉저항을 저감시킬 수 있고, 안정한 입력이 달성될 수 있으며, 경터치 입력에 적합한 것이 될 수 있다.
본 발명의 제4형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 제1 또는 제2형태에 있어서, 산화인듐-산화주석에 의해 구성됨과 더불어 표면형태에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤2.0nm이도록 구성된다. 따라서, 결정입자의 집합체가 치밀하게 배열되고, 게다가 평활성이 좋은 막이 되며, 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보하는 것이 가능하여 경터치 입력시의 접촉저항을 작게할 수 있기 때문에 경터치 입력에 적합한 것이 될 수 있다.
본 발명의 제5형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은 제1 또는 제3형태에 있어서, 불소 혹은 안티몬 첨가의 산화주석막에 의해 구성됨과 더불어 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤3.0nm이도록 구성된다. 따라서, 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보하는 것이 가능하므로 경터치 입력에 적합한 것이 될 수 있다.
본 발명의 제6형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 제1 내지 제5중 어느 하나의 형태에 있어서, 상기 표면형상에 있어서, Rp는 중심선 깊이를 나타내고, Rmax는 최대거칠기를 나타낼 때, 상기 표면형상을 표현하는 파라미터(Rp/Rmax)를 0.55 이하로 하여 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상 혹은 직사각형상을 갖도록 구성된다. 따라서, 이와 같은 다이형상 혹은 직사각형상이 얻어지는 것에 의해 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보할 수 있고, 또한 경터치 입력시에 발생하는 접동특성에도 월등하게 된다. 따라서, 대단히 안정된 입력이 확보됨과 더불어, 스위치로서 필수불가결한 접동특성에서도 수명이 길게 된다.
본 발명의 제7형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 제1~제6중 어느 하나의 형태에 있어서, 졸-겔 재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법으로 형성되도록 구성된다. 따라서, 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상 또는 직사각형상으로 되고, 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보할 수 있으며, 경터치 입력시에 발생하는 접동특성에도 월등하기 때문에 경터치 입력에 적합한 것이 될 수 있다.
본 발명의 제8형태에 따른 투명터치패널은 제1~제7중 어느 하나의 형태에 기재된 투명도전막이 상기 하부전극과 상기 상부전극의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하도록 된다. 따라서, 상기 투명도전막에서는 결정입자의 집합체가 치밀하게 배열되고, 게다가 평활성이 좋은 막으로 되고, 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보하는 것이 가능하게 되므로, 경터치 입력에 월등한 투명터치패널을 제공할 수 있다.
본 발명의 제9형태에 따른 투명터치패널은 제1~제7중 어느 하나의 형태에 기재된 투명도전막이 상기 하부전극과 상기 상부전극의 양쪽의 전극기판에 각각 설치되어 해당 전극을 각각 구성하도록 된다. 따라서, 상기 투명도전막에 있어서는 결정입자의 집합체가 치밀하게 배열되고, 게다가 평활성이 좋은 막이 되며, 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보하는 것이 가능하므로, 보다 경터치 입력에 월등한 투명터치패널을 제공할 수 있다.
본 발명의 제10형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막의 제조방법에 있어서, 적어도 졸-겔재료를 구성하는 유기금속화화물이 인듐과 주석으로 구성되고, 인듐과 주석의 구성중량비가 5중량%≤{Sn/(In+Sn)}×100≤15중량%이도록 졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤2.0nm이도록 산화인듐-산화주석막을 형성하도록 구성된다. 따라서, 경터치 입력에 적합한 투명도전막을 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 제11형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해 이격되도록 적층시킨 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막의 제조방법에 있어서, 적어도 졸-겔재료를 구성하는 유기금속화합물이 인듐과 주석으로 구성되고, 인듐과 주석의 구성중량비가 5중량%≤{Sn/In+Sn)×100≤15중량%이도록 졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤200nm이도록 산화인듐-산화주석막을 형성하도록 구성한다. 따라서, 입계 등으로 대표되는 장벽의 작은 안정된 투명도전막을 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 제12형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막의 제조방법에 있어서, 졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 졸-겔재료를 도포 또는 인쇄 후 초기건조하고, 이어서 200℃부터 400℃의 온도범위에서 매분 40℃~60℃의 승온속도로 산화소성을 행하며, 계속해서 환원소성을 행하여 표면형상에서 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤2.0nm이도록 산화인듐-산화주석막을 형성하도록 구성된다. 따라서, 경터치 입력에 적합한 투명도전막을 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 제13형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법은, 하부전극과 상부전극이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당전극을 구성하는 투명도전막의 제조방법에 있어서, 졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 졸-겔재료를 도포 혹은 인쇄 후 초기건조하고, 이어서 200℃로부터 400℃의 온도범위에서 매분 40℃~60℃의 승온속도에서 산화소성을 행하고, 계속해서 환원소성을 행하여 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤200nm이도록 산화인듐-산화주석막을 형성하도록 구성된다. 따라서, 입계 등으로 대표되는 장벽의 작은 안정한 투명도전막을 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 제14형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법은, 제10 또는 제11형태에 있어서, 상기 졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 상기 투명도전막을 형성하는 경우에 있어서, 졸-겔재료를 도포 또는 인쇄 후 초기건조하고, 이어서 200℃로부터 400℃의 온도범위에서 매분 40℃~60℃의 승온속도에서 산화소성을 행하고 계속 환원소성을 행해서 상기 투명도전막을 형성하도록 구성된다. 따라서, 경터치 입력에 적합하게 되고, 입계 등으로 대표되는 장벽의 작은 안정한 투명도전막을 안정적으로 얻을 수 있다.
본 발명의 제15형태에 따른 투명터치패널용 투명도전막은, 제10~제14중 어느 하나의 형태에 기재된 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법에 의해 제조된 투명터치패널용 투명도전막에 의해 구성된다. 따라서, 상기 제10~제14중 어느 하나의 형태에 기재된 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법의 유리한 점을 얻는 동시에 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보할 수 있어 경터치 입력에 적합한 것을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 투명터치패널용 투명도전막 혹은 투명터치패널에 있어서, 적어도 한쪽 기판상의 투명도전막을 산화인듐-산화주석막으로 함과 더불어 그 표면의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm 이상이도록 제어되는 것으로 할때는, 접촉면적이 확보될 수 있고, 경터치 입력에 적합한 것이 된다.
또한, 본 발명의 투명터치패널용 투명도전막 혹은 투명터치패널에 있어서, 적어도 한쪽 기판상의 투명도전막을 산화인듐-산화주석막으로 할 때, 그 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤200nm이도록 제어시킴과 더불어 그 표면의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm이상이도록 제어시킨 것으로 할 때는 접촉면적이 확보될 수 있고, 경터치 입력시의 접촉저항을 더욱 작게 할 수 있기 때문에 경터치 입력에 적합한 것으로 된다.
또한, 본 발명의 투명터치패널용 투명도전막 또는 투명터치패널에 있어서, 적어도 한쪽 기판상의 투명도전막을 산화인듐-산화주석막으로 할 때, 그 표면의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm이상이면서 표면형상을 표현하는 이하 기재된 파라미터가 0.55이하로서 상기 표면형상을 구성하는 입자의 결합체의 단면이 다이형상 혹은 직사각형상을 갖도록 제어될 때는, 접촉면적이 확보될 수 있고, 또한 경터치 입력시에 발생하는 접동특성에도 월등하기 때문에 경터치 입력에 적합한 것으로 된다. 또한, Rp/Rmax≤0.55일 때, Rp는 중심선 깊이를 나타내고, Rmax는 최대거칠기를 나타낸다. 단위는 어느 쪽도 nm이다.
또한, 본 발명의 투명터치패널용 투명도전막 또는 투명터치패널에 있어서, 적어도 한쪽 기판상의 투명도전막을 불소 혹은 안티몬 첨가 산화주석막으로 할 때, 그 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤400nm이도록 제어된 것으로 할 때에는 경터치 입력시의 접촉저항(Eb)을작게 할 수 있기 때문에 경터치 입력에 적합한 것으로 된다.
또한, 본 발명의 투명터치패널용 투명도전막 또는 투명터치패널에 있어서, 적어도 한쪽 기판상의 투명도전막을 불소 혹은 안티몬 첨가의 산화주석으로 할 때, 그 표면의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm 이상이도록 제어되는 것으로 할 때에는 접촉면적이 확보될 수 있어 경터치 입력에 적합한 것이 된다.
또한, 본 발명의 투명터치패널용 투명도전막 또는 투명터치패널에 있어서, 적어도 한쪽 기판상의 투명도전막을 불소 혹은 안티몬 첨가의 산화주석막으로 할 때 그 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤400nm임과 더불어 투명도전막 표면의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm이상이도록 제어시킨 것으로 할때는 경터치 입력시의 접촉저항을 더욱 작게 할 수 있고 또한 접촉면적이 확보될 수 있으며 접동특성에도 월등하게 되기 때문에 경터치 입력에 적합한 것이 된다.
또한, 본 발명의 투명터치패널용 투명도전막 혹은 투명터치패널에 있어서, 적어도 한쪽 기판상의 투명도전막을 불소 혹은 안티몬 첨가의 산화주석막으로 할 때 그 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤300nm임과 더불어 투명도전막 표면의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm 이상임과 더불어 표면형상을 표현하는 이하 기재된 파라미터를 0.55 이하로 하여 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상 또는 직사각형상을 갖도록 제어되는 것으로 할 때에는 입력시의 접촉면적을 신속하게 확보할 수 있고 경터치 입력시의 접촉저항을 더욱 작게 할 수 있으며, 경터치 입력시에 발생하는 접동특성에도 월등하게 되기 때문에 경터치 입력에 접합한 것이 된다.
본 발명은, 첨부도면을 참조하면서 바람직한 실시형태에 관련하여 충분하게 기재하고 있지만, 본 기술분야의 당업자에게서는 각종의 변형이나 수정은 명백한 것이다. 이와 같은 변형이나 수정은 첨부된 청구범위에 의한 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는한에 있어서, 그 중에 포함되면 이해되는 것이다.

Claims (20)

  1. 하부전극(5)과 상부전극(4)이 스페이서(10)에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판(14,15)에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막에 있어서,
    표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤3.0nm이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막.
  2. 하부전극(5)과 상부전극(4)이 스페이서에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막에 있어서,
    산화인듐-산화주석막에 의해 구성됨과 더불어 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤200nm인 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막.
  3. 하부전극(5)과 상부전극(4)이 스페이서(10)에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막에 있어서,
    불소 혹은 안티몬 첨가의 산화주석막에 의해 구성됨과 더불어 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 80nm≤R≤400nm인 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 산화인듐-산화주석에 의해 구성됨과 더불어, 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤2.0nm인 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 불소 혹은 안티몬 첨가의 산화주석막에 의해 구성됨과 더불어 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤4.0nm이고, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤3.0nm인 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막.
  6. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면형상에서 Rp는 중심선 깊이를 표시하고, Rmax는 최대거칠기를 표시할 때, 상기 표면형상을 표현하는 파라미터(Rp/Rmax)를 0.55 이하로 하는 것에 의해서 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상 혹은 직사각형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막.
  7. 제4항에 있어서, 상기 표면형상에서 Rp는 중심선 깊이를 표시하고, Rmax는 최대거칠기를 표시할 때, 상기 표면형상을 표현하는 파라미터(Rp/Rmax)를 0.55 이하로 하는 것에 의해서 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상 혹은 직사각형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막.
  8. 제5항에 있어서, 상기 표면형상에서 Rp는 중심선 깊이를 표시하고, Rmax는 최대거칠기를 표시할 때, 상기 표면형상을 표현하는 파라미터(Rp/Rmax)를 0.55 이하로 하는 것에 의해서 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상 혹은 직사각형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막.
  9. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 졸-겔 재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법으로 형성된 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막.
  10. 제4항에 있어서, 졸-겔 재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법으로 형성된 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막.
  11. 제4항에 있어서, 상기 표면형상에서 Rp는 중심선 깊이를 표시하고, Rmax는 최대거칠기를 표시할 때, 상기 표면형상을 표현하는 파라미터(Rp/Rmax)를 0.55 이하로 하는 것에 의해서 상기 표면형상을 구성하는 입자의 집합체의 단면이 다이형상 혹은 직사각형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막.
  12. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 기재된 투명도전막이, 상기 하부전극(5)과 상기 상부전극(4)의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하도록 된 것을 특징으로 하는 투명터치패널.
  13. 제4항에 기재된 투명도전막이 상기 하부전극(5)과 상기 상부전극(4)의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하도록 된 것을 특징으로 하는 투명터치패널.
  14. 제5항에 기재된 투명도전막이 상기 하부전극(5)과 상기 상부전극(4)의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하도록 된 것을 특징으로 하는 투명터치패널.
  15. 하부전극(5)과 상부전극(4)이 스페이서(10)에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판(14,15)에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막의 제조방법에 있어서,
    적어도 졸-겔재료를 구성하는 유기금속화화물이 인듐과 주석으로 구성되고, 인듐과 주석의 구성중량비가 5중량%≤{Sn/(In+Sn)}×100≤15중량%인 졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 표면형상에서 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤2.0nm이도록 산화인듐-산화주석막을 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법.
  16. 하부전극(5)과 상부전극(4)이 스페이서(10)에 의해 이격되도록 적층시킨 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막의 제조방법에 있어서,
    적어도 졸-겔재료를 구성하는 유기금속화합물이 인듐과 주석으로 구성되고, 인듐과 주석의 구성중량비가 5중량%≤{Sn/(In+Sn)}×100≤15중량%인 졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤200nm인 산화인듐-산화주석막을 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법.
  17. 하부전극(5)과 상부전극(4)이 스페이서(10)에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판(14,15)에 설치되어 해당 전극을 구성하는 투명도전막의 제조방법에 있어서,
    졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 졸-겔재료를 도포 또는 인쇄후 초기건조하고, 이어서 200℃부터 400℃의 온도범위에서 매분 40℃~60℃의 승온속도로 산화소성을 행하며, 계속해서 환원소성을 행하여 표면형상에서의 산술평균거칠기(Ra)가 0.4nm≤Ra≤3.0nm, 자승평균거칠기(Rms)가 0.6nm≤Rms≤2.0nm이도록 산화인듐-산화주석막을 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법.
  18. 하부전극(5)과 상부전극(4)이 스페이서(10)에 의해서 이격되도록 적층된 투명터치패널의 적어도 한쪽 전극의 전극기판에 설치되어 해당전극을 구성하는 투명도전막의 제조방법에 있어서,
    졸-겔재료를 이용한 도포법 혹은 인쇄법에 의해 졸-겔재료를 도포 혹은 인쇄 후 초기건조하고, 이어서 200℃로부터 400℃의 온도범위에서 매분 40℃~60℃의 승온속도로 산화소성을 행하고, 계속해서 환원소성을 행하여 표면에서 관찰되는 금속산화물의 평면내의 평균결정입자직경(R)이 40nm≤R≤200nm인 산화인듐-산화주석막을 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법.
  19. 제15항 또는 제16항에 기재된 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법에 있어서,
    졸-겔재료를 도포 또는 인쇄 후 초기건조하고, 이어서 200℃로부터 400℃의 온도범위에서 매분 40℃~60℃의 승온속도에서 산화소성을 행하고, 계속해서 환원소성을 행해서 상기 투명도전막을 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법.
  20. 제15항 내지 제19항중 어느 한 항에 기재된 투명터치패널용 투명도전막의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 투명터치패널용 투명도전막.
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