KR101398385B1 - 도전성 필름, 이의 제조방법 및 상기 도전성 필름을 포함하는 터치패널 - Google Patents

도전성 필름, 이의 제조방법 및 상기 도전성 필름을 포함하는 터치패널 Download PDF

Info

Publication number
KR101398385B1
KR101398385B1 KR1020100078914A KR20100078914A KR101398385B1 KR 101398385 B1 KR101398385 B1 KR 101398385B1 KR 1020100078914 A KR1020100078914 A KR 1020100078914A KR 20100078914 A KR20100078914 A KR 20100078914A KR 101398385 B1 KR101398385 B1 KR 101398385B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
refractive index
transparent conductive
conductive film
film according
Prior art date
Application number
KR1020100078914A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120021759A (ko
Inventor
황장연
김동렬
이호준
고명근
장현우
구본석
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020100078914A priority Critical patent/KR101398385B1/ko
Publication of KR20120021759A publication Critical patent/KR20120021759A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101398385B1 publication Critical patent/KR101398385B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

본 발명은, 기재층; 투명 도전성 산화물(TCO)로 형성된 투명 도전층; 및 상기 기재층과 상기 투명 도전층 사이에 위치하는 광학층으로서, (1-광학층의 굴절율/투명 도전성 산화물의 굴절율)×100% 값이 17%이하인 굴절율을 갖는 광학층을 포함하는 도전성 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 터치패널을 제공한다.

Description

도전성 필름, 이의 제조방법 및 상기 도전성 필름을 포함하는 터치패널{CONDUCTIVE FILM, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND TOUCH PANEL HAVING THE SAME}
본 발명은, 도전성 필름, 이의 제조방법 및 상기 도전성 필름을 포함하는 터치패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도전성 필름의 패턴이 외부에서 눈에 잘 띄지 않음에 따라 도전성필름을 사용하는 제품의 외관을 향상시킬 수 있는 도전성 필름, 이의 제조방법 및 상기 도전성 필름을 포함하는 터치패널에 관한 것이다.
일반적으로 터치패널은, 키보드나 마우스를 대신하는 입력장치로서 출력장치인 디스플레이면에 장착되어 사용자가 출력되는 표시면을 눈으로 보면서 소정 위치를 직접 눌러 대화하는 식으로 여러 가지의 입력 조작을 할 수 있도록 한 장치이다.
이러한 터치패널은, 작동원리에 따라 저항막식과 정전용량식으로 나뉘는데, 저항막식 터치패널은 2개의 대향하는 도전층(저항막)에 전압이 인가된 상태에서 사용자가 눌러 2개의 도전층이 접촉하여 발생하는 접촉점에서의 전압 또는 전류 변화를 읽어들이고 좌표값으로 환산하여 작동되는 것이다.
또한 정전용량식 터치패널은 1개의 투명 도전성 필름 또는 투명 도전성 글라스에 정전용량의 충·방전 상태가 반복되는 가운데 사용자가 누른 접촉점에서 변화되는 정전용량을 감지하여 좌표값으로 환산하여 작동되는 것이다. 정전용량 방식의 경우에는 실제 접촉이 일어나지 않고 충분히 가까이 접근하기만 해도 작동이 될 수 있으며 저항막 방식과 달리 도전성 필름의 물리적 변형이 필요하지 않으므로 내구성 측면에서 매우 우수한 특징이 있다.
정전용량 방식도 표면 정전용량 (surface capacitive) 방식과 투사 정전용량 (projected capacitive) 방식으로 나누어진다. 표면 정전용량 방식에서는 한쪽 면에 도전층이 균일하게 적층된 도전성 필름의 가장자리에 전극을 설치하여 접촉이 일어날 때 도전층 표면의 정전용량 변화를 감지한다. 그리고, 투사 정전용량 방식의 경우에는 일정한 모양의 패턴이 형성된 도전층을 사용하여 손가락 접촉에 의한 정전용량의 변화를 감지하는데, 다중 접촉 (multi touch)를 인식할 수 있는 장점이 있다.
이와 같은 터치패널에 사용되는 투명 도전성 필름의 경우, 일반적으로 다층으로 구성된다. 플라스틱 기재 위에 직접 투명 도전층을 적층하기도 하고, 도전성 필름의 물성을 개선하기 위해, 기재와 도전층 사이에 유기-무기 혼성층이나 무기물층 같은 중간층을 두기도 한다. 대표적인 중간층 물질로는 산화규소나 산화알루미늄 등이 주로 사용되고 있다.
이러한 투명 도전성 필름의 다층구조에 있어서 층간의 계면에서 빛의 반사가 일어나므로 층 구성에 따라 광투과도가 달라질 수 있다. 특히, 도전층을 패턴하여 정전용량 방식의 터치패널을 제작하면, 도전층과 그 하부층이 동시에 노출되고 두 물질의 계면도 노출되는 상황이 발생한다. 그런데, 도전층과 그 하부층으로 사용된 물질들은 광학특성이 다르므로 도전성 필름의 광반사도나 광투과도가 형성된 패턴에 따라 부분부분 달라지고, 이 결과로 도전층의 패턴 형상이 쉽게 눈에 띄게 되어 제품의 외관을 해치게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 도전성 필름의 패턴이 외부에서 눈에 잘 띄지 않음에 따라 도전성필름을 사용하는 제품의 외관을 향상시킬 수 있는 도전성 필름, 이의 제조방법 및 상기 도전성 필름을 포함하는 터치패널을 제공하는 것이다.
본 발명은, 기재층; 투명 도전성 산화물(TCO)로 형성된 투명 도전층; 및 상기 기재층과 상기 투명 도전층 사이에 위치하는 광학층으로서, (1-광학층의 굴절율/투명 도전성 산화물의 굴절율)×100% 값이 17%이하인 굴절율을 갖는 광학층을 포함하는 도전성 필름을 제공한다.
본 발명에 따른 도전성 필름을 포함하는 터치패널을 제공한다.
본 발명은, a) 기재층 상에 광학층을 형성하는 단계; 및 b) 상기 광학층 상에 투명 도전성 산화물(TCO)로 투명 도전층을 형성하는 단계를 포함하는 도전성 필름의 제조방법으로서, 상기 기재층과 상기 투명 도전층 사이에 위치한 상기 광학층은, (1-광학층의 굴절율/투명 도전성 산화물의 굴절율)×100% 값이 17%이하인 굴절율을 갖는 것인 도전성 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 도전성 필름의 패턴이 외부에서 눈에 잘 띄지 않음에 따라 도전성 필름을 사용하는 제품의 외관을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 필름의 단면도이다.
도 2는 광학층의 굴절률에 따른 광투과도의 차이를 나타낸 그래프이다.
본 발명에 따른 도전성 필름은, 기재층; 투명 도전성 산화물(TCO)로 형성된 투명 도전층; 및 상기 기재층과 상기 투명 도전층 사이에 위치하는 광학층으로서, (1-광학층의 굴절율/투명 도전성 산화물의 굴절율)×100% 값이 17%이하인 굴절율을 갖는 광학층을 포함한다. 또한, 기재층의 굴절률을 n1, 광학층의 굴절률을 n2, 도전층의 굴절률을 n3라고 할 때 이들 사이에 n1 < n2 < n3 관계를 만족하면 도전성 필름의 광투과도를 증대시킬 수 있다.
상기 기재층은, 투명성이 우수하고 유연한 플라스틱 필름일 수 있다. 상기 플라스틱 필름은 단일 고분자, 1 종 이상의 고분자 블랜드 및 유기 또는 무기 첨가물이 함유된 고분자 복합 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 형성된 필름일 수 있다.
상기 단일 고분자 또는 1 종 이상의 고분자 블랜드 물질로 형성된 플라스틱 필름으로는, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리아릴레이트(polyarylates), 폴리에테르설폰(polyethersulfone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonates, PC), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalates, PEN), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리아릴레이트 (polyarylates), 및 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 형성된 필름을 사용할 수 있다.
여기서, 고온에 견딜 수 있는 고 내열성을 가지는 고분자로서, 폴리노보넨, 아로마틱 플로렌 폴리에스터, 폴리이써설폰, 비스페놀에이폴리설폰, 폴리이미드 등의 고분자를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 150℃ 부근의 온도까지 사용할 수 있는 고분자로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈렌, 폴리아릴레이트, 폴리카보네이트, 환상형 올레핀 공중합체 등의 고분자를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 유기 또는 무기 첨가물이 함유된 고분자 복합 재료로 형성된 플라스틱 필름으로 고분자에 유기 또는 무기물입자를 분산시킨 플라스틱 필름을 사용할 수도 있다.
상기 고분자 복합 재료로는 폴리머-클레이 나노복합체를 예로 들 수 있으며, 상기 폴리머-클레이 복합체에 사용될 수 있는 고분자로는 폴리스티렌, 폴리메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈렌, 폴리아릴레이트, 폴리카보네이트, 환상형 올레핀 공중합체, 폴리노보넨, 아로마틱 플로렌 폴리에스터, 폴리이써설폰, 폴리이미드, 에폭시레진, 다관능성아크릴레이트등이 있으며, 클레이로는 라포나이트, 몬모릴로나이트, 메가디트 등을 사용할 수 있다.
상기 유기 또는 무기 첨가물이 함유된 고분자 복합 재료로 형성된 플라스틱 필름에 있어서, 상기 고분자에 분산되는 무기물로는, 금속, 유리분말, 다이아몬드분말, 실리콘옥사이드, 클레이, 칼슘포스페이트, 마그네슘포스페이트, 바륨설페이트, 알루미늄 플루오라이드, 칼슘실리케이트, 마그네슘 실리케이트, 바륨실리케이트, 바륨카보네이트, 바륨하이드록사이드, 알루미늄실리케이트 등을 사용할 수 있다.
상기 유기 또는 무기 첨가물이 함유된 고분자 복합 재료로 형성된 플라스틱 필름으로 글라스 파이버(glass fiber), 글라스 페브릭(glass fabric) 또는 글라스 크로스(glass cloth)을 유기-무기 하이브리드 용액에 침지시킨 후, 이를 경화시켜 제조된 플라스틱 필름을 사용할 수 있다.
상기 기재층으로 사용되는 플라스틱 필름은, 용액 캐스팅 방법이나 필름 압출 공정을 통해 제조될 수 있으며, 제조 후 온도에 따른 변형을 최소화하기 위해 필름의 유리 전이 온도 부근에서 수초에서 수분간 짧게 어닐링할 수 있다.
어닐링 이후에는 코팅성 및 접착성을 향상시키기 위해 플라스틱 필름 표면에 프라이머 코팅을 하거나 코로나, 아르곤, 산소, 질소 혹은 이산화탄소를 사용한 플라즈마 처리, 자외선-오존 처리, 반응 기체를 유입한 이온빔 처리 방법 등으로 표면 처리를 할 수도 있다.
상기 기재층으로 사용되는 상기 플라스틱 필름의 두께는 10 ~ 300 ㎛일 수 있다.
상기 기재층 상에 구비되는 상기 광학층의 굴절율이, 상기 투명 도전층의 굴절율과의 차이가 17%이하이면, 상기 광학층 상에 구비되는 상기 투명 도전층이 패터닝되는 경우 그 패턴이 외부에서 잘 눈에 띄지 않게 된다. 상기 투명 도전층의 굴절율과의 차이는 더 바람직하게는 13%이하, 더욱 더 바람직하게는 9%이하일 수 있다.
여기서, 굴절율과의 차이가 13%이하라는 것은, 투명 도전층의 굴절율을 기준으로 다음과 같이 계산하여 얻은 수치이다. 이때 상기 투명 도전층이 ITO(굴절율:2.0)로 형성되고, 상기 광학층이 실리콘산화질화물(굴절율 ≥ 1.74; SiOxNy에서 X < 0.48와 Y > 0.68를 만족하거나 X/(X+Y) < 0.42를 만족하는 경우)로 형성된 경우이다.
이를 예로 설명하면 (1-1.74/2.0)×100 = 13%이다.
두 물질의 계면에서는 빛의 반사가 일어나며, 이 때 두 물질의 굴절률 차가 클수록 반사되는 빛의 양은 많아지게 되어 광투과도가 줄어들게 된다. 투명 도전층을 패터닝하는 경우에는 투명 도전층과 그 하부층에서도 이런 광학적 현상이 발생하는데 광투과도나 광반사도의 차이가 크면 패턴이 쉽게 인식되어 관련 제품의 외관을 좋지 않게 할 수 있다. 이에 따라 본 발명에서는 투명 도전층 아래에 굴절률이 조절된 광학층을 구비하여 외부에서 패턴이 쉽게 인식되지 않는 방안을 제공하는 것이다.
기존에 도전체 필름의 내구성을 향상하기 위해 사용되고 있는 절연체인 SiO2나 Al2O3 (일본특허 1993-027323, 2001-175811)의 굴절률은 각각 1.46와 1.63으로 투명 도전체로 널리 사용되는 ITO의 굴절률 2.0과 차이는 각각 27%와 19% 정도이다. 그런데 SiO의 굴절률은 1.96 정도이므로 산소함량을 조절하여 1.46 ~ 1.96 사이의 굴절률을 갖는 SiOx (여기서, 1 ≤ X ≤2)를 형성하는 것도 가능하지만, X를 정확히 조절하기 쉽지 않으며, X가 커지면서 광투과도가 급격히 저하되는 단점이 있다. 예를 들어, SiO의 소광계수는 Si의 소광계수 0.018에 비해 조금 작은 수준인 0.012이므로 SiO를 사용하면 광학특성이 크게 저하됨을 알 수 있다.
본 발명에서는 기재층, 도전층과 광학층을 포함하는 도전성 필름을 제공하는데, 광학층의 굴절률을 도전체의 굴절률과 17% 이내의 차이를 갖거나 비슷하게 유지시킴으로써 기존 유전체를 사용하는 경우보다 도전층의 패턴이 눈에 띄는 정도를 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 여기서, 도전층의 패턴이 눈에 띄는 정도를 더 감소시키려면 상기 굴절률의 차이를 13% 이내로 하는 것이 더 좋고, 9% 이내이면 더욱 더 좋다. 또한, 기재층의 굴절률을 n1, 광학층의 굴절률을 n2, 도전층의 굴절률을 n3라고 할 때 이들 사이에 n1 < n2 < n3 관계를 만족하면 도전성 필름의 광투과도를 광학층이 없는 경우보다 증가시킬 수 있다. 굴절률 사이의 관계가 n1 < n3 < n2를 만족하는 경우에도 굴절률의 차이를 상기 범위로 조절하여 도전층 패턴의 시인성을 줄일 수 있으나, 이 경우에는 광학층의 추가로 도전성 필름의 광투과도가 낮아지므로 권장하는 방법은 아니다.
광학 응용 필름을 제조할 때 널리 사용되는 PET (polyethylene terephthalate) 필름의 굴절률이 약 1.57 정도이고 도전층으로 일반적으로 사용되는 ITO의 굴절률이 2.0 정도이므로, 상기 광학층의 굴절률은 실리콘산화질화물(SiOxNy)이나 알루미늄산화질화물(AlOxNy) 중에서 선택된 1종 이상을 사용하여 달성할 수 있으나, 실리콘산화질화물이 더 효과적이다. 상기 광학층은 상기 기재층의 굴절율과 상기 투명 도전층의 굴절율의 중간 굴절율 값을 갖는 것이 바람직하며, 이에 상기 광학층은 1.65 ~ 2.0의 굴절율을 가질 수 있다.
상기 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 X는 0 < X < 0.62이고, Y는 0.59 < Y < 1.33 일 수 있다. 더 바람직하게는 X는 0 < X < 0.48 이고, Y는 0.68 < Y < 1.33 일 수 있으며, 더욱 더 바람직하게는 X는 0 < X < 0.35 이고, Y는 0.75 < Y < 1.33 일 수 있다. 또는, 상기 실리콘산화질화물은 0 < X/(X+Y) < 0.52 인 것이 바람직한데, 더 바람직하게는 0 < X/(X+Y) < 0.42 이고, 더욱 더 바람직하게는 0 < X/(X+Y) < 0.32 인 것이 좋다.
X와 Y가 0 < X < 0.62 이고 0.59 < Y < 1.33 이거나 혹은 0 < X/(X+Y) < 0.52 이면 널리 사용되는 투명도전체인 ITO와 17% 이내의 차이로 굴절률을 조절할 수 있으며, 0 < X < 0.48 이고 0.68 < Y < 1.33 이거나 혹은 0 < X/(X+Y) < 0.42 이면 13% 이내로, 0 < X < 0.35 이고 0.75 < Y < 1.33 이거나 혹은 0 < X/(X+Y) < 0.32 이면 9% 이내로 굴절률을 조절할 수 있다. 굴절률의 차이가 줄어들수록 도전층의 패턴이 잘 보이지 않게 되어 상기 도전성 필름을 사용한 제품의 외관을 향상시키며, 도전성 필름의 광투과도를 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 광학층의 굴절률 (n2)을 도전층의 굴절률 (n3)보다 크게 선정하여도 상기 오차 이내에서 굴절률을 조절하면 도전층 패턴의 시인성을 줄일 수 있으나, 도전성 필름의 광투과도가 낮아지므로 권장하는 방법은 아니다.
상기 실리콘산화질화물(SiOxNy)에 있어서, 산소와 질소의 함량을 나타내는 X와 Y값 혹은 X/(X+Y) 비율이 굴절율을 조절하는 중요한 인자임에 따라, 상기 도전성 필름에서 투명 도전층을 형성하는 물질의 굴절율이 정해지면, 이를 기준으로 상기 실리콘산화질화물의 X와 Y값을 조절하거나 X/(X+Y) 비율을 조절하여, 상기 투명 도전층을 형성하는 물질과 상기 실리콘산화질화물의 굴절율 차이가 작도록 하게 된다. 이와 같이 상기 투명 도전층과 상기 광학층의 굴절율 차이를 조절함으로써, 상기 투명 도전층이 패터닝되는 경우, 그 패턴이 외부에서 잘 눈에 띄지 않게 할 수 있는 것이다. 상기 실리콘산화질화물을 적층하는 방법 자체는 당 기술분야에 알려진 무기물 적층법을 이용할 수 있다.
상기 광학층의 두께는, 10 ~ 100㎚일 수 있다.
상기 광학층 상에 구비되는 상기 투명 도전층의 두께는, 10 ~ 200㎚일 수 있다.
상기 투명 도전층은, 패턴형상을 가질 수 있다. 상기 투명 도전층을 패터닝하여 이를 형성할 수 있으며, 예로 평행선 형상, 마름모 형상의 패턴일 수 있다.
상기 투명 도전층의 투명 도전성 산화물은, 인듐 주석 산화물(ITO) 또는 인듐 아연 산화물(IZO), 알루미늄 아연 산화물 (AZO) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 투명 도전성 산화물은 광투과도가 50% 이상인 특성을 갖는다.
상기 투명 도전층이 ITO(굴절율 2.0)로 형성되는 경우에는 상기 투명 도전층 하측에 직접 접촉하는 상기 광학층은 ITO와 굴절율 차이가 작은 상기 실리콘산화질화물(SiOxNy)로 형성되는 것이 바람직하며, 이때 X는 0 < X < 0.62 이고 0.59 < Y < 1.33 이거나, 0 < X/(X+Y) < 0.52 일 수 있다. 이에 후공정에서 상기 투명 도전층을 패터닝하는 경우 그 패턴이 외부에서 잘 눈에 띄지 않게 되는 것이다.
이와는 달리, 상기 투명 도전층이 ITO(굴절율 2.0)로 형성되는 경우에 상기 광학층으로 산화규소나 산화알루미늄을 사용하게 되면, 산화규소나 산화알루미늄의 굴절률은 각각 1.46과 1.63으로 ITO의 굴절률인 2.0과 큰 차이를 가지므로, ITO로 형성된 상기 투명 도전층을 패터닝하여 정전용량 방식의 터치패널을 제작하는 경우 그 패턴형상이 외부에서 쉽게 눈에 띄게 되어 제품의 외관을 저하시킨다.
본 발명에 따른 도전성 필름은, 상기 광학층과 상기 기재층 사이에 위치하는 코팅층을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 도전성 필름의 적층순서는 상기 기재층, 상기 코팅층, 상기 광학층 및 상기 투명 도전층 순으로 적층될 수 있다.
상기 코팅층은 표면 거칠기 등을 조절하기 위하여 사용할 수 있고, 동시에 투명 도전층을 적층할 때 접착력을 향상시키거나 투명 도전층의 기계적 혹은 전기적 특성을 향상시키기 위해 사용될 수 있으며, 투명 도전성 필름에서 발생할 수 있는 간섭무늬를 방지하고 투명 도전성 필름의 광투과도와 기계적 내구성을 향상시키기 위해 사용될 수 있다.
상기 코팅층은, 분자 내에 2개 이상의 중합성 불포화기를 갖는 유기화합물의 모노머, 또는 분자 내에 2개 이상의 중합성 불포화기를 갖는 중량평균분자량 100 이상 1,000 이하의 올리고머; 및 분자 내에 1개 이상의 중합성 불포화기를 갖는 중량평균분자량 1,000 이상 500,000 이하의 유기화합물을 함유하는 코팅층 형성용 조성물을 경화시켜 형성할 수 있다.
또한, 상기 코팅층은, (A) 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 유기실란 부분 가수분해물; 및/또는 (B) 하기 화학식 4로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 금속알콕사이드 부분 가수분해물을 함유하는 코팅층 형성용 조성물을 경화시켜 형성할 수 있다.
(화학식 1)
(R1)m-Si-X(4-m)
(화학식 2)
(R1)m-O-Si-X(4-m)
(화학식 3)
(R1)m-N(R2)-Si-X(4-m)
(화학식 4)
M-(R3)z
상기 화학식 1 내지 화학식 3에서,
X는 서로 같거나 다를 수 있으며, 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 아실옥시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 또는 -N(R2)2이고,
R1은 서로 같거나 다를 수 있으며, 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아릴알킬, 알킬아릴, 아릴알케닐, 알케닐아릴, 아릴알키닐, 알키닐아릴, 할로겐, 아마이드, 알데하이드, 케톤, 알킬카보닐, 카복시, 머캅토, 시아노, 하이드록시, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 탄소수 1 내지 12의 알콕시카보닐, 설폰산, 인산, 아크릴옥시, 메타크릴옥시, 에폭시, 또는 비닐기이며,
R2는 수소, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이고,
m은 1 내지 3의 정수이고,
상기 화학식 4에서,
M은 알루미늄, 지르코늄, 및 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속을 나타내며,
R3은 서로 같거나 다를 수 있으며, 할로겐, 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알콕시, 아실옥시, 또는 하이드록시기이며,
Z는 3 또는 4의 정수이다.
상기 코팅층의 두께는 0.1 ~ 10 mm 일 수 있다.
본 발명은, 상기 도전성 필름을 포함하는 터치패널을 제공한다. 여기서, 터치패널은 정전용량 방식의 터치패널일 수 있다.
정전용량 방식에서는 일정한 모양의 패턴을 갖도록 가공된 도전성 필름을 점착제나 접착제를 사용하여 보호판재 예컨대 유리판이나 플라스틱 판재에 부착하여 사용하거나, 도전성 필름 위에 하드코팅으로 보호층을 형성하여 사용할 수 있다. 여기서, 광학 특성을 개선하여 눈부심이나 반사를 줄이기 위해 적절한 처리를 사용하기도 한다.
본 발명에 따른 도전성 필름의 제조방법은, a) 기재층 상에 광학층을 형성하는 단계; 및 b) 상기 광학층 상에 투명 도전성 산화물(TCO)로 투명 도전층을 형성하는 단계를 포함하는 도전성 필름의 제조방법으로서, 상기 기재층과 상기 투명 도전층 사이에 위치한 상기 광학층은, (1-광학층의 굴절율/투명 도전성 산화물의 굴절율)×100% 값이 17%이하인 굴절율을 갖는 것을 특징으로 한다. 여기서, 앞서 도전성 필름에서 설명한 내용이 모두 적용되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 a) 단계에서 상기 광학층은 졸-겔법 (Sol-Gel), 증발법 (evaporation), 이온도금법 (ion plating), 스퍼터링법 (sputtering), 화학기상 증착법 (CVD, PECVD) 중 선택된 방법으로 형성할 수 있다.
상기 b) 단계에서 상기 투명 도전층은 졸-겔법 (Sol-Gel), 증발법 (evaporation), 이온도금법 (ion plating), 스퍼터링법 (sputtering), 화학기상 증착법 (CVD, PECVD) 중 선택된 방법으로 형성할 수 있다.
상기 a) 단계 전에, 상기 기재층 상에 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 도전성 필름의 적층순서는 상기 기재층, 상기 코팅층, 상기 광학층 및 상기 투명 도전층 순으로 적층될 수 있다.
상기 코팅층은 스핀 코팅, 그라비어 코팅, 모세관 코팅, 티다이 코팅 등을 당 업계에 알려진 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 b) 단계 후, 상기 투명 도전층을 패터닝하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서 도전층은 설계에 따라 평행선 형태나 마름모 형태 등의 다양한 형태로 패터닝될 수 있다. 포토마스크와 포토레지스트를 사용한 노광 공정과 옥살산과 같은 화학약품을 사용한 식각 공정을 거쳐 원하는 형태의 도전성 패턴을 형성하는 것이 가능하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 따른 도전성 필름은, 기재층으로서 플라스틱 필름, 플라스틱 필름 상에 구비되는 코팅층, 코팅층 상에 구비된 광학층으로서 SiOxNy층 및 SiOxNy층 상에 구비된 투명 도전층으로서 패터닝된 ITO층을 포함한다.
이와 같이, 투명 도전층을 형성하는 물질인 ITO의 굴절율을 기준으로, ITO와의 굴절율 차이가 작은 SiOxNy층을 광학층으로서 투명 도전층 하측에 구비함에 따라ITO층을 패터닝한 경우 그 패턴이 외부에서 잘 눈에 띄지 않게 되어, 제품의 외관을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 광학층의 굴절률이 상기 투명 도전층의 굴절률보다 작으면서 17% 이내의 차이를 갖는 것이 중요하므로, 스퍼터링법에 의해 굴절률을 조절하는 예를 아래 표 1을 통해 설명하고, 도 2에 도시된 광학층의 굴절률에 따른 광투과도의 차이를 나타낸 그래프를 통해 본 발명에 대해 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
표 1은 Si 타겟을 사용하고 반응성 가스인 산소와 질소의 유량을 조절하여 ITO층과 광학층의 굴절률 차이를 약 4.3 ~ 24.4 % 범위에서 조절할 수 있음을 보여준다(도전층으로 ITO를 사용하는 경우에 굴절률 2.0). 여기서, 광학층의 굴절률과 산소유량의 상관계수는 0.9966으로 매우 우수한 선형 관계를 보여주었다.
스퍼터링법에 의한 광학층의 굴절률 조절
실험 가스유량 (sccm) 광투과도 (%) 굴절률 @ 633nm 원소조성
아르곤 산소 질소 X Y X/(X+Y)
1 40 0.5 15 89.4 1.913 0.19 0.83 0.19
2 40 1.0 15 89.8 1.880 0.29 0.78 0.27
3 40 2.0 15 90.6 1.749 0.45 0.70 0.39
4 40 4.0 15 92.0 1.512 0.92 0.40 0.70
기타 조건: 사용타겟=Si, 작업압력=2.0 Torr, 스퍼터링 파워=2.0 kW
도 2는, 광학층의 굴절률에 따른 광투과도의 차이를 나타낸 그래프로서, 광학층 위에 ITO를 적층하는 경우, (1-적층전 광투과도/적층후 광투과도)×100%로 나타내는 광투과도의 차이를 보여준다. 여기서, 굴절률의 차이를 17, 13, 9%이내로 조절하면 광투과도의 차이는 각각 약 7, 5, 3% 이내로 조절할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 광학층과 도전층의 굴절률 차이를 17% 이내로 조절하면, 도전층인 ITO층을 패터닝하는 경우에도 광투과도 차이가 약 7% 이내로 작으므로 패턴의 시인성이 매우 감소된다.

Claims (26)

  1. 기재층;
    투명 도전성 산화물(TCO)로 형성된 투명 도전층; 및
    상기 기재층과 상기 투명 도전층 사이에 위치하는 광학층으로서, (1-광학층의 굴절율/투명 도전성 산화물의 굴절율)×100% 값이 17%이하인 굴절율을 갖는 광학층을 포함하고,
    상기 기재층의 굴절률을 n1, 광학층의 굴절률을 n2, 도전층의 굴절률을 n3 라고 할 때, n1 < n2 < n3 를 만족하는 도전성 필름.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 투명 도전성 산화물은, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 또는 알루미늄 아연 산화물 (AZO)을 포함하는 것인 도전성 필름.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 투명 도전층은, 10 ~ 200㎚의 두께를 갖는 것인 도전성 필름.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 투명 도전층은, 패턴형상을 갖는 것인 도전성 필름.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 광학층은 실리콘산화질화물(SiOxNy)이나 알루미늄산화질화물(AlOxNy) 중에서 선택된 1종 이상으로 형성된 것인 도전성 필름.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 실리콘산화질화물의 X는 0 < X < 0.62이고, Y는 0.59 < Y < 1.33 인 것인 도전성 필름.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 광학층은, 10 ~ 100㎚의 두께를 갖는 것인 도전성 필름.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 광학층과 상기 기재층 사이에 위치하는 코팅층을 더 포함하는 것인 도전성 필름.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 코팅층은, 분자 내에 2개 이상의 중합성 불포화기를 갖는 유기화합물의 모노머, 또는 분자 내에 2개 이상의 중합성 불포화기를 갖는 중량평균분자량 100 이상 1,000 이하의 올리고머; 및 분자 내에 1개 이상의 중합성 불포화기를 갖는 중량평균분자량 1,000 이상 500,000 이하의 유기화합물을 함유하는 코팅층 형성용 조성물을 경화시켜 형성한 것인 도전성 필름.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 코팅층은, (A) 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 유기실란 부분 가수분해물; 및/또는 (B) 하기 화학식 4로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 금속알콕사이드 부분 가수분해물을 함유하는 코팅층 형성용 조성물을 경화시켜 형성한 것인 도전성 필름:
    (화학식 1)
    (R1)m-Si-X(4-m)
    (화학식 2)
    (R1)m-O-Si-X(4-m)
    (화학식 3)
    (R1)m-N(R2)-Si-X(4-m)
    (화학식 4)
    M-(R3)z
    상기 화학식 1 내지 화학식 3에서,
    X는 서로 같거나 다를 수 있으며, 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 아실옥시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 또는 -N(R2)2이고,
    R1은 서로 같거나 다를 수 있으며, 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아릴알킬, 알킬아릴, 아릴알케닐, 알케닐아릴, 아릴알키닐, 알키닐아릴, 할로겐, 아마이드, 알데하이드, 케톤, 알킬카보닐, 카복시, 머캅토, 시아노, 하이드록시, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 탄소수 1 내지 12의 알콕시카보닐, 설폰산, 인산, 아크릴옥시, 메타크릴옥시, 에폭시, 또는 비닐기이며,
    R2는 수소, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이고,
    m은 1 내지 3의 정수이고,
    상기 화학식 4에서,
    M은 알루미늄, 지르코늄, 및 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속을 나타내며,
    R3은 서로 같거나 다를 수 있으며, 할로겐, 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알콕시, 아실옥시, 또는 하이드록시기이며,
    Z는 3 또는 4의 정수이다.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 코팅층은 0.1 ~ 10 mm의 두께를 갖는 것인 도전성 필름.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 따른 도전성 필름을 포함하는 터치패널.
  13. a) 기재층 상에 광학층을 형성하는 단계; 및
    b) 상기 광학층 상에 투명 도전성 산화물(TCO)로 투명 도전층을 형성하는 단계를 포함하는 도전성 필름의 제조방법으로서,
    상기 기재층과 상기 투명 도전층 사이에 위치한 상기 광학층은, (1-광학층의 굴절율/투명 도전성 산화물의 굴절율)×100% 값이 17%이하인 굴절율을 갖고,
    상기 기재층의 굴절률을 n1, 광학층의 굴절률을 n2, 도전층의 굴절률을 n3 라고 할 때, n1 < n2 < n3 를 만족하는 도전성 필름의 제조방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 a) 단계에서 상기 광학층은, 졸-겔법 (Sol-Gel), 증발법 (evaporation), 이온도금법 (ion plating), 스퍼터링법 (sputtering), 화학기상 증착법 (CVD, PECVD) 중 선택된 방법으로 형성하는 것인 도전성 필름의 제조방법.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 a) 단계에서 상기 광학층은, 실리콘산화질화물(SiOxNy)이나 알루미늄산화질화물(AlOxNy) 중에서 선택된 1종 이상으로 형성하는 것인 도전성 필름의 제조방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 실리콘산화질화물의 X는 0 < X < 0.62 이고, Y는 0.59 < Y < 1.33인 것인 도전성 필름의 제조방법.
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 a) 단계에서는, 상기 광학층을 10~100㎚의 두께로형성하는 것인 도전성 필름의 제조방법.
  18. 청구항 13에 있어서, 상기 b) 단계에서 상기 투명 도전층은, 졸-겔법 (Sol-Gel), 증발법 (evaporation), 이온도금법 (ion plating), 스퍼터링법 (sputtering), 화학기상 증착법 (CVD, PECVD) 중에서 선택된 방법으로 형성하는 것인 도전성 필름의 제조방법.
  19. 청구항 13에 있어서, 상기 b) 단계에서 상기 투명 도전성 산화물은, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 또는 알루미늄 아연 산화물을 포함하는 것인 도전성 필름의 제조방법.
  20. 청구항 13에 있어서, 상기 b) 단계에서는, 상기 투명 도전층을 10 ~ 200㎚의 두께로 형성하는 것인 도전성 필름의 제조방법.
  21. 청구항 13에 있어서, 상기 a) 단계 전에, 상기 기재층 상에 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것인 도전성 필름의 제조방법.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 코팅층은 스핀 코팅, 그라비어 코팅, 모세관 코팅, 티다이 코팅 중 선택된 방법으로 형성하는 것인 도전성 필름의 제조방법.
  23. 청구항 21에 있어서, 상기 코팅층은, 분자 내에 2개 이상의 중합성 불포화기를 갖는 유기화합물의 모노머, 또는 분자 내에 2개 이상의 중합성 불포화기를 갖는 중량평균분자량 100 이상 1,000 이하의 올리고머; 및 분자 내에 1개 이상의 중합성 불포화기를 갖는 중량평균분자량 1,000 이상 500,000 이하의 유기화합물을 함유하는 코팅층 형성용 조성물을 경화시켜 형성하는 것인 도전성 필름의 제조방법.
  24. 청구항 21에 있어서, 상기 코팅층은, (A) 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 유기실란 부분 가수분해물; 및/또는 (B) 하기 화학식 4로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 금속알콕사이드 부분 가수분해물을 함유하는 코팅층 형성용 조성물을 경화시켜 형성한 것인 도전성 필름의 제조방법:
    (화학식 1)
    (R1)m-Si-X(4-m)
    (화학식 2)
    (R1)m-O-Si-X(4-m)
    (화학식 3)
    (R1)m-N(R2)-Si-X(4-m)
    (화학식 4)
    M-(R3)z
    상기 화학식 1 내지 화학식 3에서,
    X는 서로 같거나 다를 수 있으며, 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 아실옥시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 또는 -N(R2)2이고,
    R1은 서로 같거나 다를 수 있으며, 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아릴알킬, 알킬아릴, 아릴알케닐, 알케닐아릴, 아릴알키닐, 알키닐아릴, 할로겐, 아마이드, 알데하이드, 케톤, 알킬카보닐, 카복시, 머캅토, 시아노, 하이드록시, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 탄소수 1 내지 12의 알콕시카보닐, 설폰산, 인산, 아크릴옥시, 메타크릴옥시, 에폭시, 또는 비닐기이며,
    R2는 수소, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이고,
    m은 1 내지 3의 정수이고,
    상기 화학식 4에서,
    M은 알루미늄, 지르코늄, 및 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속을 나타내며,
    R3은 서로 같거나 다를 수 있으며, 할로겐, 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알콕시, 아실옥시, 또는 하이드록시기이며,
    Z는 3 또는 4의 정수이다.
  25. 청구항 21에 있어서, 상기 코팅층은 0.1 ~ 10 mm 의 두께로 형성하는 것인 도전성 필름의 제조방법.
  26. 청구항 13에 있어서, 상기 b) 단계 후, 상기 투명 도전층을 패터닝하는 단계를 더 포함하는 것인 도전성 필름의 제조방법.
KR1020100078914A 2010-08-16 2010-08-16 도전성 필름, 이의 제조방법 및 상기 도전성 필름을 포함하는 터치패널 KR101398385B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100078914A KR101398385B1 (ko) 2010-08-16 2010-08-16 도전성 필름, 이의 제조방법 및 상기 도전성 필름을 포함하는 터치패널

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100078914A KR101398385B1 (ko) 2010-08-16 2010-08-16 도전성 필름, 이의 제조방법 및 상기 도전성 필름을 포함하는 터치패널

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120021759A KR20120021759A (ko) 2012-03-09
KR101398385B1 true KR101398385B1 (ko) 2014-05-26

Family

ID=46129994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100078914A KR101398385B1 (ko) 2010-08-16 2010-08-16 도전성 필름, 이의 제조방법 및 상기 도전성 필름을 포함하는 터치패널

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101398385B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10923644B2 (en) * 2018-08-20 2021-02-16 Lg Chem, Ltd. Embedded electrode substrate for transparent light emitting device display and method for manufacturing thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010027391A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Nitto Denko Corp 透明導電性フィルム及びタッチパネル

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010027391A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Nitto Denko Corp 透明導電性フィルム及びタッチパネル

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120021759A (ko) 2012-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101143281B1 (ko) 투명 도전성 적층체 및 투명 터치 패널
TWI486973B (zh) 透明導電層壓薄膜、其製造方法以及包含該透明導電層壓薄膜的觸控螢幕
EP2109116B1 (en) Transparent conductive multilayer body and touch panel made of the same
TWI459449B (zh) 觸控堆疊結構
JP5568398B2 (ja) 透明電極つき基板およびその製造方法
JP5285438B2 (ja) 透明導電膜付き基板およびその製造方法
JP5130725B2 (ja) 透明導電性積層体
JP2013541437A (ja) 視認性に優れた透明導電性フィルム及びその製造方法
JPWO2003020509A1 (ja) 透明導電性積層体及びこれを用いた透明タッチパネル
JP5341790B2 (ja) タッチパネル用フィルムとこれを用いたタッチパネル
TWM472252U (zh) 觸控面板
KR101550092B1 (ko) 하이브리드 언더코팅층을 갖는 투명 도전성 필름 및 이의 제조방법, 이를 이용한 터치패널
JP5297125B2 (ja) 透明導電膜付ガスバリアフィルムとこれを用いたタッチパネル
TWM536158U (zh) 一種高硬度軟膜結構
KR20110038517A (ko) 터치 패널용 면상 부재 및 그 제조방법
KR101676546B1 (ko) 터치 패널 센서
JP2007042284A (ja) 透明導電性積層体及び透明タッチパネル
TW201337673A (zh) 觸控面板感測器
KR101392050B1 (ko) 시인성이 우수한 양면 투명 전도성 필름 및 그 제조 방법
JP5590922B2 (ja) 透明電極付き基板及びその製造方法
KR20130047627A (ko) 투명 도전성 필름
KR20140022625A (ko) 패턴 시인성이 개선된 터치 패널
CN102667683B (zh) 用于触摸面板的板件及其制造方法
KR101398385B1 (ko) 도전성 필름, 이의 제조방법 및 상기 도전성 필름을 포함하는 터치패널
KR101571202B1 (ko) 저굴절층 코팅용 조성물 및 이를 포함하는 투명 도전성 필름

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170328

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180418

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 6