KR101408572B1 - 전도성 구조체 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 기재; 전도성 층; 적어도 하나의 중간층; 및 암색화 층을 포함하는 전도성 구조체 및 그의 제조방법을 제공한다. 상기 전도성 구조체는 전도성 층의 전도도에 영향을 미치지 않으면서도 전도성 층에 의한 반사를 방지할 수 있고, 흡광도를 향상함으로써 전도성 층의 은폐성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 상기 전도성 구조체를 이용하여 시인성이 개선된 디스플레이 패널을 개발할 수 있다.

Description

전도성 구조체 및 이의 제조방법{CONDUCTIVE STRUCTURE BODY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 명세서는 전도성 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 출원은 2012년 8월 31일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2012-0096525호의 출원일의 이익을 주장하고, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
일반적으로, 터치 스크린 패널은 신호의 검출 방식에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다. 즉, 직류 전압을 인가한 상태에서 압력에 의해 눌려진 위치를 전류 또는 전압 값의 변화를 통해 감지하는 저항막 방식(resistive type)과, 교류 전압을 인가한 상태에서 캐패시턴스 커플링(capacitance coupling)을 이용하는 정전 용량 방식(capacitive type)과, 자계를 인가한 상태에서 선택된 위치를 전압의 변화로서 감지하는 전자 유도 방식(electromagnetic type) 등이 있다.
최근 대면적의 터치 스크린 패널에 대한 필요가 증가함에 따라 전극의 저항을 줄이면서도 시인성이 우수한 대형 터치 스크린 패널을 구현할 수 있는 기술 개발이 필요하였다.
한국 공개 특허 제10-2010-0007605호
당 기술분야에서는, 상기 다양한 방식의 터치 스크린 패널의 성능 향상을 위한 기술 개발이 요구되고 있다.
본 출원의 일 구현예는 기재; 전도성 층; 적어도 하나의 중간층; 및 암색화 층을 포함하는 전도성 구조체를 제공한다.
본 출원의 일 구현예는 전도성 층 상에 적어도 하나의 중간층을 형성하는 단계; 상기 중간층 상에 암색화 층을 형성하는 단계; 및 상기 전도성 층 또는 암색화 층과 기재를 라미네이션하는 단계를 포함하는 전도성 구조체의 제조방법을 제공한다.
본 출원의 일 구현예는 기재 상에 전도성 층을 형성하는 단계; 상기 전도성 층 상에 적어도 하나의 중간층을 형성하는 단계; 및 상기 중간층 상에 암색화 층을 형성하는 단계를 포함하는 전도성 구조체의 제조방법을 제공한다.
본 출원의 일 구현예는 기재 상에 패턴화된 전도성 층을 형성하는 단계; 상기 패턴화된 전도성 층 상에 적어도 하나의 패턴화된 중간층을 형성하는 단계; 및 상기 패턴화된 중간층 상에 패턴화된 암색화 층을 형성하는 단계를 포함하는 전도성 구조체의 제조방법을 제공한다.
본 출원의 일 구현예는 상기 전도성 구조체를 포함하는 터치 스크린 패널을 제공한다.
본 출원의 일 구현예는 상기 전도성 구조체를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 출원의 일 구현예는 상기 전도성 구조체를 포함하는 태양전지를 제공한다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체는 전도성 층의 전도도에 영향을 미치지 않으면서도 전도성 층에 의한 반사를 방지할 수 있고, 흡광도를 향상시킴으로써 전도성 층의 은폐성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체를 이용하여 시인성이 개선된 터치 스크린 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 태양 전지를 개발할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 각각 본 출원의 일 구현예로서, 중간층과 암색화 층을 포함하는 전도성 구조체의 적층 구조를 예시한 도이다.
도 4는 실험예 1에 따라 전도성 층 위에 구비된 중간층의 두께에 따른 가시광선 영역 파장의 반사율을 나타낸 것이다.
도 5는 실험예 2에 따라 전도성 층 위에 구비된 중간층의 두께에 따른 가시광선 영역 파장의 반사율을 나타낸 것이다.
도 6은 실시예 1~4의 가시광선 영역 파장의 반사율을 나타낸 것이다.
도 7은 비교예 1과 실시예 4, 5, 6의 가시광선 영역 파장의 반사율을 나타낸 것이다.
도 8은 비교예 1~4의 가시광선 영역 파장의 반사율을 나타낸 것이다.
도 9는 실시예 3과 실시예 7의 가시광선 영역 파장의 반사율을 나타낸 것이다.
도 10은 비교예 1과 비교예 5의 가시광선 영역 파장의 반사율을 나타낸 것이다.
도 11은 실험예 3에 따른 암색화 층인 Cu 흑화층, 중간층 및 전도성 층인 Cu 전극층에 따른 원자 백분율(Atomic percent)를 반사율을 나타낸 것이다.
도 12는 실시예 8~12의 가시광선 영역 파장의 반사율을 나타낸 것이다.
이하 본 출원을 보다 상세히 설명한다.
본 명세서에서, 디스플레이 장치란 TV나 컴퓨터용 모니터 등을 통틀어 일컫는 말로서, 화상을 형성하는 디스플레이 소자 및 디스플레이 소자를 지지하는 케이스를 포함한다.
상기 디스플레이 소자로는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 전기영동 디스플레이 (Electrophoretic display) 및 음극선관(Cathode-Ray Tube, CRT), OLED 디스플레이 등을 예로 들 수 있다. 디스플레이 소자에는 화상 구현을 위한 RGB 화소 패턴 및 추가적인 광학 필터가 구비되어 있을 수 있다.
한편, 디스플레이 장치와 관련하여, 스마트 폰 및 태블릿 PC, IPTV 등의 보급이 가속화됨에 따라 키보드나 리모컨 등 별도의 입력 장치 없이 사람의 손이 직접 입력 장치가 되는 터치 기능에 대한 필요성이 점점 커지고 있다. 또한, 특정 포인트 인식뿐만 아니라 필기가 가능한 다중 인식(multi-touch) 기능도 요구되고 있다.
현재, 상용화된 대부분의 터치 스크린 패널(TSP, touch screen panel)은 투명 전도성 ITO 박막을 기반으로 하고 있으나, 대면적 터치 스크린 패널 적용시 ITO 투명 전극 자체의 비교적 높은 면저항(최저 150 Ω/□, Nitto denko 社 ELECRYSTA 제품)으로 인한 RC 지연 때문에 터치 인식 속도가 느려지게 되고, 이를 극복하기 위한 추가적인 보상 칩(chip)을 도입해야 하는 등의 문제점이 있다.
본 출원의 발명자들은 상기 투명 ITO 박막을 금속 미세 패턴으로 대체하기 위한 기술을 연구하였다. 이에, 본 출원의 발명자들은, 터치 스크린 패널의 전극 용도로서, 높은 전기전도도를 가지는 금속 박막인 Ag, Mo/Al/Mo, MoTi/Cu 등을 이용하는 경우에는, 특정 모양의 미세 전극 패턴을 구현하고자 할 때, 높은 반사도로 인하여 시인성 측면에 있어서 패턴이 사람의 눈에 잘 인지되는 문제점과 함께 외부 광에 대하여 높은 반사도 및 헤이즈(Haze) 값 등으로 인하여 눈부심 등이 일어날 수 있다는 것을 밝혀내었다. 또한, 제조공정시 고가의 타겟(target) 값이 들거나, 공정이 복잡한 경우가 많을 수 있음을 밝혀내었다.
그래서 본 출원의 일 구현예는, 종래의 ITO 기반의 투명 전도성 박막층을 사용한 터치 스크린 패널과 차별화될 수 있고, 금속 미세 패턴 전극의 은폐성 및 외부광에 대한 반사 및 회절 특성이 개선된 터치 스크린 패널에 적용할 수 있는 전도성 구조체를 제공하고자 한다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체는 기재; 전도성 층; 적어도 하나의 중간층; 및 암색화 층을 포함하는 전도성 구조체를 제공한다. 여기서, 상기 암색화 층은 전도성 층의 어느 한 면에만 구비될 수 있고, 전도성 층의 양면 모두에 구비될 수 있다.
본 명세서에서 암색화층은 패턴화된 암색화층일 수도 있고, 또는 암색화 패턴층일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 전도성 층은 패턴화된 전도성 층일 수 있고, 또는 전도성 패턴층일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 중간층은 패턴화된 중간층일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체는 전도성 층과 암색화 층의 사이에 적어도 하나의 중간층을 포함한다. 상기 중간층은 한 층일 수도 있고, 두 층 이상일 수도 있다. 상기 중간층은 전도성 층의 반사율을 1차적으로 저감하게 하는 역할을 한다. 그래서 최종 전도성 구조체가 전 파장 영역에서 고르게 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하의 우수한 반사율을 얻을 수 있게 하는 효과가 있다. 중간층이 포함되지 않은 전도성 구조체는 600nm 이상의 가시광선 파장 영역에서는 20% 이상의 반사율이 측정될 수 있다. 중간층을 포함함으로써 600nm 이상의 가시광선 파장 영역에서 중간층이 포함되지 않은 경우에 비해 반사율을 70% 이상 저감할 수 있는 효과가 있다. 또는 중간층을 포함하는 전도성 구조체는 500nm 이하의 가시광선 파장 영역에서 전도성 층의 반사율을 1차적으로 저감하게 할 수도 있다.
본 출원의 일 구현예에서 상기 전도성 층은 기재와 암색화 층의 사이에 구비되고, 상기 적어도 하나의 중간층은 전도성 층과 암색화 층의 사이에 구비된 것일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서 상기 암색화 층은 기재와 전도성 층의 사이에 구비되고, 상기 적어도 하나의 중간층은 전도성 층과 암색화 층의 사이에 구비된 것일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체는 기재; 상기 기재 상에 구비되는 전도성 층; 상기 전도성 층 상에 구비되는 적어도 하나의 중간층; 및 상기 중간층 상에 구비되는 암색화 층을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체는 기재; 상기 기재 상에 구비되는 암색화 층; 상기 암색화 층 상에 구비되는 적어도 하나의 중간층; 및 상기 암색화 층 상에 구비되는 전도성 층을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체는 기재; 상기 기재 상에 구비되는 암색화 층; 상기 암색화 층 상에 구비되는 적어도 하나의 중간층; 상기 중간층 상에 구비되는 전도성 층; 상기 전도층 상에 구비되는 적어도 하나의 중간층; 및 상기 중간층 상에 구비되는 암색화 층을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 있어서, 상기 전도성 층, 중간층 또는 암색화 층은 패턴화된 것일 수 있다. 상기 전도성 층은 패턴화된 전도성 층일 수 있고, 상기 암색화 층은 패턴화된 암색화 층일 수 있으며, 상기 중간층은 패턴화된 중간층일 수 있다. 패턴의 형태는 후술한다
본 출원의 발명자들은, 유효 화면부에 구비된 전도성 금속 미세 패턴을 포함하는 터치 스크린 패널에 있어서, 상기 전도성 금속 미세 패턴의 시인성에 상기 패턴층에 의한 광반사 및 회절 특성이 주요한 영향을 미친다는 사실을 밝혀내었으며, 이를 개선하고자 하였다. 구체적으로, 기존 ITO를 기반으로 한 터치 스크린 패널에서는 ITO 자체의 높은 투과도로 인하여 전도성 패턴의 반사도에 의한 문제가 그리 크게 나타나지 않았으나, 유효 화면부 내에 구비된 전도성 금속 미세 패턴을 포함하는 터치 스크린 패널에서는 상기 전도성 금속 미세 패턴의 반사도 및 암색화 특성이 중요하다는 것을 밝혀내었다.
본 출원의 일 구현예에 따른 터치 스크린 패널에서 전도성 금속 미세 패턴의 반사도를 낮추고 흡광도 특성을 개선하기 위하여, 암색화 층을 도입할 수 있다. 상기 암색화 층은 터치 스크린 패널 내 전도성 층의 적어도 일면에 구비됨으로써 상기 전도성 층의 높은 반사도에 따른 시인성 저하문제를 크게 개선시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 암색화 층은 흡광성을 가지기 때문에 전도성 층 자체로 입사되는 빛과 전도성 층으로부터 반사되는 빛의 양을 감소시킴으로써 전도성 층에 의한 반사도를 낮출 수 있다. 또한, 상기 암색화 층은 전도성 층에 비하여 낮은 반사도를 가질 수 있다. 이에 의하여, 사용자가 직접 전도성 층을 바라보는 경우에 비하여 빛의 반사도를 낮출 수 있으므로, 전도성 층의 시인성을 크게 개선시킬 수 있다.
본 명세서에서, 상기 암색화 층은 흡광성을 가져서 전도성 층 자체로 입사되는 빛과 전도성 층으로부터 반사되는 빛의 양을 감소시킬 수 있는 층을 의미하는 것으로서, 암색화 층은 패턴화된 암색화 층일 수 있고, 암색화 층은 흡광성 층, 흑화 층, 흑화성 층 등의 용어로 표현될 수 있고, 패턴화된 암색화 층은 패턴화된 흡광성 층, 패턴화된 흑화 층, 패턴화된 흑화성 층 등의 용어로 표현될 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 패턴화된 전도성 층 및 패턴화된 암색화 층을 포함하는 전도성 구조체는 면저항이 1 Ω/□ 이상 300 Ω/□ 이하일 수 있고, 구체적으로 1 Ω/□ 이상 100 Ω/□ 이하일 수 있으며, 더욱 구체적으로 1 Ω/□ 이상 50 Ω/□ 이하일 수 있고, 더욱 더 구체적으로 1 Ω/□ 이상 20 Ω/□ 이하일 수 있다.
전도성 구조체의 면저항이 1 Ω/□ 이상 300 Ω/□ 이하이면 종래의 ITO 투명 전극을 대체할 수 있는 효과가 있다. 전도성 구조체의 면저항이 1 Ω/□ 이상 100 Ω/□ 이하인 경우, 또는 1 Ω/□ 이상 50 Ω/□ 이하인 경우, 특히 1 Ω/□ 이상 20 Ω/□ 이하인 경우에는 종래 ITO 투명 전극 사용시보다 면저항이 상당히 낮기 때문에 신호 인가시 RC 지연이 짧아져 터치 인식 속도를 현저하게 개선할 수 있으며, 이를 바탕으로 10인치 이상 대면적 터치스크린 적용이 용이하다는 장점이 있다.
상기 전도성 구조체에서 패턴화 하기 이전의 전도성 층 또는 암색화 층의 면저항은 0 Ω/□ 초과 10 Ω/□ 이하, 0 Ω/□ 초과 2 Ω/□ 이하, 구체적으로 0 Ω/□ 초과 0.7 Ω/□ 이하일 수 있다. 상기 면저항이 2 Ω/□ 이하이면, 특히 0.7 Ω/□ 이하이면, 패터닝 전의 전도성 층 또는 암색화 층의 면저항이 낮을수록 미세 패터닝 설계 및 제조 공정이 용이하게 진행되며, 패터닝 후의 전도성 구조체의 면저항이 낮아져서 전극의 반응 속도를 빠르게 하는 효과가 있다. 상기 면저항은 전도성 층 또는 암색화 층의 두께에 따라 조절될 수 있다.
상기 전도성 구조체에서 패턴화 하기 이전의 중간층 표면에서 측정한 면저항은 0 Ω/□ 초과 10 Ω/□ 이하, 구체적으로 0 Ω/□ 초과 5 Ω/□ 이하, 더욱 구체적으로 0 Ω/□ 초과 1 Ω/□ 이하 일 수 있다. 즉, 전도성 층의 일 면에 중간층이 구비되어도 면저항의 변화가 없다. 아래 실험예 1에서의 표 1을 보면, 전도성 층의 면저항과 전도성 층의 상부에 중간층이 구비되었을 때의 면저항의 변화가 거의 없어서 전도성 층인 전극의 면저항의 손실이 없는 것을 확인할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체는 암색화 층의 소멸계수(Extinction coefficient ) k가 0.2 이상 2.5 이하, 구체적으로는 0.2 이상 1.2이하, 더욱 구체적으로 0.4 이상 1 이하일 수 있다.
상기 소멸계수 k가 0.2 이상이면 암색화를 가능하게 하는 효과가 있다. 상기 소멸계수 k는 흡수계수(Absorption Coefficient)라고도 하며, 특정 파장에서 전도성 구조체가 빛을 얼마나 강하게 흡수하는지를 정의할 수 있는 척도로서, 전도성 구조체의 투과도를 결정하는 요소이다. 예를 들어, 투명한 유전체(dielectric) 물질인 경우, k<0.2로 k값이 매우 작다. 그러나, 물질 내부에 금속 성분이 증가할수록 k값이 증가하게 된다. 만약, 더욱 더 금속 성분이 많아지면, 투과가 거의 일어나지 않고, 대부분 표면 반사만 일어나는 금속이 되며, 소멸계수 k는 2.5 초과가 되어 암색화 층의 형성에는 바람직하지 않다.
상기 소멸계수가 0.4 이상 1 이하인 경우에는 반사율이 더욱 감소하여 더욱 암색화 층의 암색화도가 증가하는 효과가 있다. 이 경우 전도성 층의 은폐성이 더욱 향상되고, 터치 스크린 패널에 적용시 시인성이 더욱 더 개선될 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 구조체는 굴절율 n이 0 초과 내지 3이하일 수 있다.
하기 반사율에 관한 설명에서 암색화 층은 패턴화된 암색화 층일 수 있고, 전도성 층은 패턴화된 전도성 층일 수 있으며, 중간층은 패턴화된 중간층일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체는 전반사율이 20% 이하일 수 있고, 구체적으로 15% 이하일 수 있고, 더욱 구체적으로 10% 이하일 수 있으며, 더욱 더 구체적으로 7% 이하일 수 있고, 3% 이하일 수 있다. 상기 반사율은 작을수록 효과가 더욱 좋다
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전반사율은 측정하고자 하는 면의 반대면을 검은 층(perfect black)으로 처리한 후, 측정하고자 하는 면에 90°로 입사한 파장 300~800 nm, 구체적으로 380~780 nm의 빛에 대한 반사율을 의미할 수 있다..
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체에서 중간층이 포함되지 않은 경우, 600nm 이하의 가시광선 영역에서의 전반사율은 20% 이하이지만, 600nm 이상의 가시광선 영역에서의 전반사율을 측정하면, 20% 이상일 수 있다. 그러나, 중간층을 포함하는 전도성 구조체는 300~800 nm 의 가시광선 전 영역에서의 전반사율이 20% 이하일 수 있고, 구체적으로 15% 이하일 수 있고, 더욱 구체적으로 10% 이하일 수 있으며, 더욱 더 구체적으로 7% 이하일 수 있고, 3% 이하일 수 있다.
상기 반사율은 상기 전도성 층이 기재와 암색화 층의 사이에 구비되고, 중간층이 전도성 층과 암색화 층의 사이에 구비되었을 때, 상기 암색화 층이 상기 중간층과 접하는 면의 반대면 방향에서 측정한 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 암색화 층은 상기 중간층과 접하는 제1면 및 상기 제1면에 대향하는 제2면을 포함할 때, 2면의 방향에서 측정한 것일 수 있다. 이 방향에서 측정하였을 때 전반사율은 20% 이하일 수 있고, 구체적으로 15% 이하일 수 있고, 더욱 구체적으로 10% 이하일 수 있으며, 더욱 더 구체적으로 7% 이하일 수 있고, 3% 이하일 수 있다. 상기 전반사율은 작을수록 효과가 더욱 좋다.
또한, 상기 반사율은 상기 암색화 층이 상기 전도성 층과 기재 사이에 구비되고, 상기 중간층은 전도성 층과 암색화 층의 사이에 구비되었을 때, 기재측에서 측정한 것일 수 있다. 상기 기재측에서 전반사율을 측정하였을 때 전반사율은 20% 이하일 수 있고, 구체적으로 15% 이하일 수 있고, 더욱 구체적으로 10% 이하일 수 있으며, 더욱 더 구체적으로 7% 이하일 수 있고, 3% 이하일 수 있다. 상기 전반사율은 작을수록 효과가 더욱 좋다.
본 명세서에 있어서, 전반사율은 입사광을 100%로 하였을 때 광이 입사한 대상 패턴층 또는 전도성 구조체에 의하여 반사된 반사광 중 300~800 nm, 구체적으로 380~780 nm의 파장 값을 기준으로 측정한 값일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체에 있어서, 상기 암색화 층은 상기 전도성 층과 접하는 제1면 및 상기 제1면에 대향하는 제2면을 포함할 수 있다. 이때 상기 암색화 층의 제2면 측에서 상기 전도성 구조체의 전반사율을 측정하였을 때, 상기 전도성 구조체의 전반사율(Rt)은 하기 수학식 1로 계산될 수 있다.
[수학식 1]
전반사율(Rt) = 기재의 반사율 + 폐쇄율 × 암색화 층의 반사율
또한, 상기 전도성 구조체의 구성이 전도성 구조체 2종이 라미네이션된 경우에는 전도성 구조체의 전반사율(Rt)는 하기 수학식 2로 계산될 수 있다.
[수학식 2]
전반사율(Rt) = 기재의 반사율 + 폐쇄율 × 암색화 층의 반사율 × 2
상기 수학식 1 및 2에서 기재의 전반사율은 터치 강화유리의 반사율일 수 있고, 표면이 필름인 경우에는 필름의 반사율일 수 있다.
또한, 상기 폐쇄율은 전도성 구조체의 평면을 기준으로 전도성 패턴에 의하여 덮여지는 영역이 차지하는 면적 비율, 즉 (1 - 개구율)로 나타낼 수 있다.
따라서, 패턴화된 암색화 층이 있는 경우와 없는 경우의 차이는 패턴화된 암색화 층의 반사율에 의하여 의존하게 된다. 이러한 관점에서, 본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체의 전반사율(Rt)은 상기 패턴화된 암색화 층이 없는 것을 제외하고 동일한 구성을 갖는 전도성 구조체 전반사율(R0)에 비하여 10 ~ 20% 감소된 것일 수 있고, 20 ~ 30% 감소된 것일 수 있으며, 30 ~ 40% 감소된 것일 수 있고, 40 ~ 50% 감소된 것일 수 있으며, 50 ~ 70% 감소된 것일 수 있다. 즉, 상기 수학식 1 및 2에서 폐쇄율 범위를 1 ~ 10% 범위로 변화시키면서 전반사율 범위를 1 ~ 30%까지 변화시키는 경우 최대 70%의 반사율 감소 효과를 나타낼 수 있고, 최소 10%의 전반사율 감소 효과를 나타낼 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체에 있어서, 상기 패턴화된 암색화 층은 상기 전도성 패턴과 접하는 제1면 및 상기 제1면에 대향하는 제2면을 포함하고, 상기 암색화 패턴의 제2면 측에서 상기 전도성 구조체의 전반사율을 측정하였을 때, 상기 전도성 구조체의 전반사율(Rt)은 상기 기재의 반사율(R0)과의 차이가 40% 이하일 수 있고, 30% 이하일 수 있으며, 20% 이하일 수 있고, 10% 이하일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 구조체는 CIE(국제조명위원회: Commission Internationale de l'Eclairage) L*a*b* 색좌표 기준으로 명도값(L*)이 50 이하일 수 있고, 더욱 구체적으로는 40 이하일 수 있다. 명도값이 낮을수록 반사율이 낮아져서 유리한 효과가 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 구조체 내에는 핀홀이 거의 없을 수 있고, 상기 핀홀이 존재한다 하더라도 그 지름이 3㎛ 이하일 수 있으며, 더욱 구체적으로 1㎛ 이하일 수 있다. 상기 전도성 구조체 내에서 핀홀 지름이 3㎛ 이하인 경우에는 단선의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 상기 전도성 구조체 내에서 핀홀이 거의 없어서 갯수가 매우 적은 경우에는 단선의 발생을 방지할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 있어서, 상기 암색화 층은 상기 전도성 층의 적어도어느 일 면에 구비될 수 있다. 구체적으로,상기 전도성 층의 어느 한 면에만 구비될 수 있고, 양면 모두에 구비될 수도 있다. 이때, 전도성 층과 암색화 층의 사이에는 적어도 하나의 중간층이 구비될 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 있어서, 상기 중간층 또는 암색화 층은 상기 전도성 층과 동시에 또는 별도로 패턴화될 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 있어서, 상기 패턴화된 중간층, 패턴화된 암색화 층과 상기 패턴화된 전도성 층은 동시에 또는 별도의 패터닝 공정에 의하여 적층 구조를 형성할 수 있다. 이러한 점에서, 흡광 물질의 적어도 일부가 전도성 패턴 내에 함몰 또는 분산되어 있는 구조나 단일층의 전도성 패턴이 추가 표면처리에 의하여 표면측 일부가 물리적 또는 화학적 변형이 이루어진 구조와는 차별될 수 있다.
또한, 본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체에 있어서, 상기 암색화 층은 접착층 또는 점착층을 개재하지 않고, 직접 상기 기재 상에 또는 중간층을 사이에 두고 직접 전도성 층 상에 구비될 수 있다. 상기 접착층 또는 점착층은 내구성이나 광학 물성에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체는 접착층 또는 점착층을 이용하는 경우와 비교할 때 제조방법이 전혀 상이하다. 더욱이, 접착층이나 점착층을 이용하는 경우에 비하여, 본 출원의 일 구현예에서는 기재 또는 전도성 층과 암색화 층의 계면 특성이 우수하다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 암색화 층은 단일층으로 이루어질 수도 있고, 2층 이상의 복수층으로 이루어질 수도 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 암색화 층은 무채색(無彩色) 계열의 색상을 띠는 것이 바람직하다. 이 때, 무채색 계열의 색상이라 함은 물체의 표면에 입사(入射)하는 빛이 선택 흡수되지 않고, 각 성분의 파장(波長)에 대해 골고루 반사 흡수될 때에 나타나는 색을 의미한다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 암색화 층의 재료는 특별히 제한되지 않고, 사용될 수 있다. 예컨대, 컬러필터에서의 블랙매트리스 재료로 사용되는 것들을 사용할 수 있다. 또한, 반사방지기능이 부여된 재료를 사용할 수도 있다.
예컨대, 상기 암색화 층은 금속의 산화물, 금속의 질화물, 금속의 산질화물 및 금속의 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하여 사용할 수 있다. 상기 금속의 산화물, 질화물, 산질화물 또는 탄화물은 당업자가 설정한 증착 조건 등에 의하여 형성할 수 있다. 상기 금속은 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 니오브(Nb), 티탄(Ti), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 구체적으로 상기 암색화 층은 구리의 산화물, 구리의 질화물, 구리의 산질화물, 알루미늄의 산화물, 알루미늄의 질화물 또는 알루미늄의 산질화물을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 중간층은 금속의 산화물, 금속의 질화물, 금속의 산질화물 및 금속의 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하여 사용할 수 있다. 상기 금속의 산화물, 질화물, 산질화물 또는 탄화물은 당업자가 설정한 증착 조건 등에 의하여 형성할 수 있다. 상기 금속은 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 니오브(Nb), 티탄(Ti), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 구체적으로 상기 암색화 층은 구리의 산화물, 구리의 질화물, 구리의 산질화물, 알루미늄의 산화물, 알루미늄의 질화물 또는 알루미늄의 산질화물을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 중간층 또는 암색화 층은 유전성 물질 및 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 금속은 금속 또는 금속의 합금일 수 있다. 상기 유전성 물질로는 TiO2 -x, SiO2 -x, MgF2 -x 및 SiN1 .3-x(-1≤x≤1) 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 상기 금속으로는 철(Fe), 코발트(Co), 티탄(Ti), 바나듐(V), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu),금(Au) 및 은(Ag) 중에서 선택되는 금속을 포함할 수 있으며, 철(Fe), 코발트(Co), 티탄(Ti), 바나듐(V), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 금(Au) 및 은(Ag) 중에서 선택되는 2 이상의 금속의 합금일 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 구현예에 따르면, 상기 중간층 또는 암색화 층은 금속의 산화물, 금속의 질화물, 금속의 산질화물 및 금속의 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하고, 상기 유전성 물질 및 금속 중 적어도 하나를 추가로 포함할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 유전성 물질은 외부광이 입사되는 방향으로부터 멀어질수록 점차적으로 감소되도록 분포되어 있고, 상기 금속 및 합금 성분은 그 반대로 분포되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 상기 유전성 물질의 함량은 20 ~ 50 중량%, 상기 금속의 함량은 50 ~ 80 중량% 일 수 있다. 상기 암색화 층이 합금을 더 포함하는 경우, 상기 암색화 층은 유전성 물질 10 ~ 30 중량%, 금속 50 ~ 80 중량% 및 합금 5 ~ 40 중량%를 포함할 수 있다.
또 하나의 구체적인 예로서, 상기 중간층 또는 암색화 층은 니켈과 바나듐의 합금, 니켈과 바나듐의 산화물, 질화물 또는 산질화물 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이 때, 바나듐은 26 ~ 52 원자%로 함유되는 것이 바람직하며, 니켈에 대한 바나듐의 원자비는 26/74 ~ 52/48인 것이 바람직하다.
또 하나의 구체적인 예로서, 상기 중간층 또는 암색화 층은 2 이상의 원소를 갖고, 하나의 원소 조성비율이 외광이 입사하는 방향에 따라 100 옴스트롬당 최대 약 20%씩 증가하는 천이층을 포함할 수 있다. 이때, 하나의 원소는 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 니오브(Nb), 티탄(Ti), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co), 알루미늄(Al), 또는 구리(Cu)와 같은 금속 원소일 수 있으며, 금속 원소 이외의 원소는 산소, 질소 또는 탄소일 수 있다.
또 하나의 구체적인 예로서, 상기 중간층 또는 암색화 층은 제1 산화크롬층, 금속층, 제2 산화크롬층 및 크롬 미러를 포함할 수 있으며, 이때 크롬을 대신하여 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 니오브(Nb), 티탄(Ti), 철(Fe), 코발트(Co), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu) 중에서 선택된 금속을 포함할 수 있다. 상기 금속층은 10 ~ 30 nm의 두께, 상기 제1 산화크롬층은 35 ~ 41 nm의 두께, 상기 제2 산화크롬층은 37 ~ 42 nm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
또 하나의 구체적인 예로서, 상기 중간층 또는 암색화 층은 알루미나(Al2O3)층, 크롬산화물(Cr2O3)층 및 크롬(Cr)층의 적층 구조를 사용할 수 있다. 여기서, 상기 알루미나층은 반사 특성의 개선 및 광확산 방지특성을 갖고, 상기 크롬산화물층은 경면 반사율을 감소시켜 콘트라스트 특성을 향상시킬 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 중간층의 전체 조성 중 금속의 원자 백분율이 암색화 층의 전체 조성 중 금속의 원자 백분율보다 많을 때, 구체적으로 1배 초과 2배 이하일 때 전도성 층에 대한 1차 반사율 저감 효과가 제일 우수하고, 특히 600 nm 이상의 가시광선 파장 영역에서의 1차 반사율 저감 효과가 우수하다. 그래서, 전도성 층, 중간층 및 암색화 층을 포함한 전도성 구조체의 반사율을 300~800nm 가시광선 전체 파장 영역에서 고르게 20% 이하로 낮출 수 있게 하는 효과가 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 층의 재료는 비저항 1×10-6 Ω·cm 내지 30×10-6 Ω·cm의 물질이 적절하며, 바람직하게는 1×10-6 Ω·cm 내지 7×10-6 Ω·cm 일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체에 있어서, 상기 전도성 층의 재료는 금속, 금속 합금, 금속 산화물 및 금속 질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것이 좋다. 상기 전도성 층의 재료는 전기 전도도가 우수하고, 식각(etching)이 용이한 금속 재료일수록 좋다. 다만, 일반적으로 전기 전도도가 우수한 재료는 반사도가 높은 단점이 있다. 그러나, 본 출원에서는 상기 암색화 층을 사용함으로써 반사도가 높은 재료를 이용하여 전도성 층을 형성할 수 있다. 본 출원에서는 반사도가 70 ~ 80% 이상인 재료를 이용하는 경우에도, 상기 암색화 층을 추가함으로써 반사도를 낮추고, 전도성 층의 은폐성을 향상시킬 수 있으며, 콘트라스트 특성을 유지 또는 향상시킬 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 층의 재료의 구체적인 예로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 네오디뮴(Nd), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 이의 산화물 및 이의 질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 중에서 선택되는 둘 이상의 합금일 수 있다. 더욱 구체적으로는 몰리브덴, 알루미늄 또는 구리를 포함할 수 있다. 상기 전도성 층은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 층, 중간층 및 암색화 층은 동일한 금속을 포함할 수 있다. 동일한 금속을 포함하는 경우 동일한 에천트를 사용하여 공정작업이 가능하므로 공정상의 이점이 있고, 생산 속도 면에서도 유리하므로 제조 과정에 있어서 유리한 효과가 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 중간층이 2층 이상인 경우 기재, 전도성층, 제1 중간층, 제2 중간층 및 암색화층의 순서 또는 전도성층, 제1 중간층, 제2 중간층, 암색화층 및 기재의 순서로 구비되어 있을 수 있다. 이때, 전도성 층에 인접한 제1 중간층에서 금속의 비율이 암색화층에 인접한 제2 중간층에서 금속의 비율보다 클 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 중간층은 금속의 비율이 두께 방향으로 구배를 가지면서 포함될 수 있다. 이때, 구배는 암색화층에 인접할수록 금속의 비율이 커지고, 전도성 층에 인접할수록 금속의 비율이 작아지도록 형성될 수 있다. 또는 반대로 전도성 층에 인접할수록 금속의 비율이 커지고, 암색화 층에 인접할수록 금속의 비율이 작아질 수 있다.
또한, 중간층이 2층 이상인 경우에도 금속의 비율이 두께 방향으로 구배를 가지면서 포함될 수 있다. 이때, 전도성 층에 인접한 제1 중간층에서 금속의 비율은 전도성 층에 인접할수록 금속의 비율이 커지고, 암색화 층에 인접할수록 금속의 비율이 작아지는 구배를 형성할 수 있고, 암색화 층에 인접한 제2 중간층에서 금속의 비율도 전도성 층에 인접할수록 금속의 비율이 커지고, 암색화 층에 인접할수록 금속의 비율이 작아지는 구배를 형성할 수 있다. 그리고, 전도성 층에 인접한 제1 중간층에서 금속의 비율이 암색화층에 인접한 제2 중간층에서 금속의 비율보다 클 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 층은 구리를 포함하고, 상기 중간층 및 암색화 층은 구리의 산화물, 구리의 질화물 또는 구리의 산질화물을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체에서 전도성 층은 구리를 포함하고, 중간층 및 암색화 층은 구리의 산화물을 포함하며, 상기 중간층의 전체 조성 중 구리의 원자 백분율은 암색화 층의 전체 조성 중 구리의 원자 백분율보다 1.01배 내지 1.62 배일 수 있다.
더욱 구체적으로 상기 전도성 층은 구리를 포함하고, 상기 중간층은 구리:산소의 원자백분율(Aomic percent)의 비가 95:5 내지 97:3인 구리의 산화물을 포함하며, 상기 암색화 층은 구리:산소의 원자백분율 비가 60:39 내지 94:6인 구리의 산화물을 포함할 수 있다. 중간층과 암색화 층이 모두 구리 산화물인 경우, 상기 범위의 원자 백분율 비를 가지면 전도성 층에 대한 1차 반사율 저감 효과가 제일 우수하고, 특히 600 nm 이상의 가시광선 파장 영역에서의 1차 반사율 저감 효과가 우수하다. 그래서, 전도성 층, 중간층 및 암색화 층을 포함한 전도성 구조체의 반사율을 300~800nm 가시광선 전체 파장 영역에서 고르게 20% 이하로 낮출 수 있게 하는 효과가 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체에서 전도성 층은 구리를 포함하고, 중간층 및 암색화 층은 구리의 산화물을 포함할 때 상기 중간층은 두께 방향으로 암색화 층에 인접할수록 구리의 원자 백분율의 비율이 작아지는 구배(gradient)를 가지며, 상기 중간층에서 구리:산소의 평균 원자백분율(Aomic percent) 비가 95:5 내지 97:3일 수 있다. 이때 구배의 범위는 전도성 층의 구리 비율 내지 암색화층의 구리 비율 범위로 존재할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 층은 알루미늄을 포함하고, 상기 중간층 및 암색화 층은 알루미늄의 산화물, 알루미늄의 질화물 또는 알루미늄의 산질화물을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 전도성 층은 알루미늄을 포함하고, 상기 중간층은 전체 조성 중 질소의 원자백분율(Aomic percent)이 0% 초과 20% 미만인 알루미늄의 산질화물을 포함하며, 상기 암색화 층은 전체 조성 중 질소의 원자백분율(Aomic percent)이 20% 이상 45% 이하인 알루미늄의 산질화물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 전도성 층이 구리를 포함하는 경우, 중간층과 암색화 층이 CuOx(x는 Cu 1원자에 대한 O의 원자 수의 비, 0 < x)을 포함하면, 일괄 에칭이 가능하게 되어, 생산 공정에 있어서, 효율이 높고, 비용이 절감되어 경제적인 장점이 있다. 또한, 구리는 비저항 값이 1.7 ×10-6Ω·cm 이어서 비저항값이 2.8×10-6Ω·cm인 Al 보다도 유리하다. 그러므로, 0 Ω/□ 초과 2 Ω/□ 이하, 바람직하게는 0 Ω/□ 초과 0.7 Ω/□ 이하의 면저항 값을 만족시키기 위하여 전도성 층의 두께를 Al 보다도 얇게 형성할 수 있는 장점이 있다. 상기 면저항은 전도성 층의 두께에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 면저항이 0.6~0.7 Ω/□ 를 만족하기 위해 Al의 경우는 80~90 nm를 형성해야 하지만, Cu의 경우는 55~65 nm를 형성해야 하므로, 층의 두께를 더 얇게 형성할 수 있어서 경제적이다. 또한, Cu가 Al 보다 스퍼터링 공정에서 2.5배 정도의 우수한 수율을 가지므로, 이론적으로 4~5배의 증착 속도 향상을 기대할 수 있다. 따라서, Cu를 포함하는 전도성 층은 생산 공정에 있어서, 효율이 높고 경제적이어서 우수한 장점이 있다.
본 출원의 일 구현예에서 상기 중간층의 두께는 5 nm 내지 50 nm 일 수 있다. 상기 중간층은 식각(etching) 특성을 고려하면 두께가 5 nm 이상이면 공정 조절이 비교적 용이하고, 50 nm 이하이면 생산 속도 측면에서 비교적 유리할 수 있다.
중간층이 구리의 산화물을 포함하는 경우 상기 중간층의 두께는 구체적으로 8 nm 내지 30 nm 일 수 있고, 더욱 구체적으로 15 nm 내지 25nm 일 수 있다. 8 nm 내지 30 nm의 범위의 두께일 때 600nm 이상의 가시광선 파장 영역에서 전도성 층의 반사율에서 20%~60%의 1차 반사율 저감 효과가 있어서, 전도성 층, 중간층 및 암색화 층을 포함한 전도성 구조체의 반사율을 300~800nm 가시광선 전체 파장 영역에서 고르게 20% 이하로 낮출 수 있게 하는 효과가 있다. 또한, 15 nm 내지 25nm 의 범위의 두께일 때 600nm 이상의 가시광선 파장 영역에서 전도성 층의 반사율에서 50~60%의 1차 반사율 저감 효과가 있어서 더욱 우수한 효과가 있어서, 전도성 층, 중간층 및 암색화 층을 포함한 전도성 구조체의 반사율을 300~800nm 가시광선 전체 파장 영역에서 고르게 15% 이하로 낮출 수 있게 하는 효과가 있다.
중간층이 알루미늄의 산질화물을 포함하는 경우 상기 중간층의 두께는 구체적으로 10 nm 내지 40 nm 일 수 있고, 더욱 구체적으로 20 nm 내지 30nm 일 수 있다. 10 nm 내지 40 nm의 두께일 때 500nm 이하의 가시광선 파장 영역에서 전도성 층의 반사율에서 10%~40%의 1차 반사율 저감 효과가 있어서, 전도성 층, 중간층 및 암색화 층을 포함한 전도성 구조체의 반사율을 300~800nm 가시광선 전체 파장 영역에서 고르게 20% 이하로 낮출 수 있게 하는 효과가 있다. 또한, 20 nm 내지 30nm 의 범위의 두께일 때 500nm 이하의 가시광선 파장 영역에서 전도성 층의 반사율에서 30~40%의 1차 반사율 저감 효과가 있어서 더욱 우수한 효과가 있어서, 전도성 층, 중간층 및 암색화 층을 포함한 전도성 구조체의 반사율을 300~800nm 가시광선 전체 파장 영역에서 더욱 반사율을 낮출 수 있게 하는 효과가 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 암색화 층의 두께는 20 nm 내지 150 nm 일 수 있다. 구체적으로 20 nm 내지 100nm, 더욱 구체적으로 40 nm 내지 80nm 또는 40 nm 내지 60nm 일 수 있다. 상기 암색화 층은 사용하는 재료의 굴절율 및 제조 공정에 따라 바람직한 두께가 상이할 수 있으나, 식각(etching) 특성을 고려하면 두께가 20 nm 이상이면 공정 조절이 비교적 용이하고, 150 nm 이하이면 생산 속도 측면에서 비교적 유리할 수 있다. 상기 두께 범위에서 공정 조절이 쉽고, 생산 속도가 개선되어서 제조 공정에서 더욱 유리할 수 있다. 20 nm 내지 100nm 범위에서는 300~800nm의 전체 가시광선 파장 영역 내에서 평균 반사율이 15%~20% 이하일 수 있다. 40 nm 내지 80nm 또는 40 nm 내지 60nm 범위에서는 300~800nm의 전체 가시광선 파장 영역 내에서 평균 반사율이 10~15 %이하일 수 있어서, 암색화 층의 형성에 더욱 유리하다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 층의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.01 마이크로미터 내지 10 마이크로미터인 것이 전도성 층의 전도도 및 패턴 형성 공정의 경제성 측면에서 보다 우수한 효과를 나타낼 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 암색화 층은 중간층을 사이에 두고 상기 전도성 층의 어느 한 면에만 구비될 수도 있고, 양면 모두에 구비될 수도 있다. 여기서, 상기 암색화 층은 상기 전도성 층과 동일한 형상의 패턴을 가질 수 있다. 다만, 상기 패턴화된 암색화 층의 패턴 규모가 상기 패턴화된 전도성 층과 완전히 동일할 필요는 없으며, 패턴화된 암색화 층의 선폭이 패턴화된 전도성 층의 선폭에 비하여 좁거나 넓은 경우도 본 출원의 범위에 포함된다. 구체적으로, 상기 패턴화된 암색화 층에서 패턴의 선폭은 상기 패턴화된 전도성 층에서 패턴의 선폭의 80% 내지 120% 일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 패턴화된 암색화 층은 상기 패턴화된 전도성 층의 선폭에 비하여 작거나 큰 선폭을 갖는 패턴 형태를 가질 수 있다. 예컨대, 상기 패턴화된 암색화 층은 상기 패턴화된 전도성 층이 구비된 면적의 80% 내지 120%의 면적을 가질 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 암색화 층의 패턴은 전도성 층의 패턴의 선폭과 동일하거나 큰 선폭을 갖는 패턴 형태인 것이 바람직하다.
상기 패턴화된 암색화 층이 상기 패턴화된 전도성 층의 선폭보다 더 큰 선폭을 갖는 패턴 형상을 갖는 경우, 사용자가 바라볼 때 패턴화된 암색화 층이 패턴화된 전도성 층을 가려주는 효과를 더 크게 부여할 수 있으므로, 패턴화된 전도성 층 자체의 광택이나 반사에 의한 효과를 효율적으로 차단할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 상기 패턴화된 암색화 층의 선폭이 상기 패턴화된 전도성 층의 선폭과 동일하여도 본 출원이 목적하는 효과를 달성할 수 있다.
상기 중간층도 상기 전도성 층과 동일한 형상의 패턴을 가질 수 있다. 다만, 상기 패턴화된 중간층의 패턴 규모가 상기 패턴화된 전도성 층과 완전히 동일할 필요는 없으며, 패턴화된 중간층의 선폭이 패턴화된 전도성 층의 선폭에 비하여 좁거나 넓은 경우도 본 출원의 범위에 포함된다. 구체적으로, 상기 패턴화된 암색화 층에서 패턴의 선폭은 상기 패턴화된 전도성 층에서 패턴의 선폭의 80% 내지 120% 일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 패턴화된 중간층은 상기 패턴화된 전도성 층의 선폭에 비하여 작거나 큰 선폭을 갖는 패턴 형태를 가질 수 있다. 예컨대, 상기 패턴화된 중간층은 상기 패턴화된 전도성 층이 구비된 면적의 80% 내지 120%의 면적을 가질 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 중간층의 패턴은 전도성 층의 패턴의 선폭과 동일하거나 큰 선폭을 갖는 패턴 형태인 것이 바람직하다.
상기 패턴화된 중간층이 상기 패턴화된 전도성 층의 선폭보다 더 큰 선폭을 갖는 패턴 형상을 갖는 경우, 사용자가 바라볼 때 패턴화된 중간층이 패턴화된 전도성 층을 가려주는 효과를 더 크게 부여할 수 있으므로, 패턴화된 전도성 층 자체의 광택이나 반사에 의한 효과를 효율적으로 차단할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 상기 패턴화된 중간층의 선폭이 상기 패턴화된 전도성 층의 선폭과 동일하여도 본 출원이 목적하는 효과를 달성할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체에 있어서, 상기 기재로는 투명 기판을 사용할 수 있으나, 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 유리, 플라스틱 기판, 플라스틱 필름 등을 사용할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 패턴화된 전도성 층에서 패턴의 선폭은 0 마이크로미터 초과 10 마이크로미터 이하일 수 있고, 구체적으로 0.1 마이크로미터 이상 10 마이크로미터 이하일 수 있으며, 더욱 구체적으로 0.2 마이크로미터 이상 8 마이크로미터 이하일 수 있고, 더욱 더 구체적으로 0.5 마이크로미터 이상 5 마이크로미터 이하일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 패턴화된 전도성 층의 개구율, 즉 패턴에 의하여 덮여지지 않는 면적 비율은 70% 이상일 수 있고, 85% 이상일 수 있으며, 95% 이상일 수 있다. 또한, 상기 패턴화된 전도성 층의 개구율은 90 내지 99.9%일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 패턴화된 전도성 층의 패턴은 규칙적 패턴일 수도 있고, 불규칙적인 패턴일 수도 있다.
상기 규칙적인 패턴으로는 메쉬 패턴 등 당 기술분야의 패턴 형태가 사용될 수 있다. 상기 불규칙 패턴으로는 특별히 한정되지 않으나, 보로노이 다이어그램을 이루는 도형들의 경계선 형태일 수도 있다. 본 출원에서 불규칙 패턴과 패턴화된 암색화 층을 함께 사용하는 경우, 불규칙 패턴에 의하여 지향성이 있는 조명에 의한 반사광의 회절 패턴을 제거할 수도 있고, 패턴화된 암색화 층에 의하여 빛의 산란에 의한 영향을 최소화할 수 있어 시인성에 있어서의 문제점을 최소화할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체의 예를 하기 도 1 내지 도 3에 예시하였다. 도 1 내지 도 3은 기재, 전도성 층 및 암색화 층의 적층 순서를 예시하기 위한 것이며, 상기 전도성 층 및 상기 암색화 층은 실제로 터치 스크린 패널 등의 미세 투명 전극 용도로 적용시 전면층이 아니라 패턴 형태일 수 있다.
도 1에 따르면, 기재(100), 암색화 층(200), 중간층(400), 전도성 층(300)의 순서로 배치된 경우를 예시한 것이다. 이는 사용자가 기재 측에서 터치 스크린 패널을 바라보는 경우 전도성 층에 의한 반사도를 크게 감소시킬 수 있다.
도 2에 따르면, 기재(100), 전도성 층(300), 중간층(400), 암색화 층(200) 의 순서로 배치된 경우를 예시한 것이다. 이는 사용자가 기재측의 반대면에서 터치 스크린 패널을 바라보는 경우 전도성 층에 의한 반사도를 크게 감소시킬 수 있다.
도 3에 따르면, 상기 암색화 층(200, 220)이 상기 기재(100)와 상기 전도성 층(300) 사이와, 상기 전도성 층(300) 위에 모두 배치된 경우이고, 중간층(400, 420)이 암색화 층과 전도성 층의 사이에 배치된 경우를 예시한 것이다. 이는 사용자가 터치 스크린 패널을 기재측에서 바라보는 경우와 그 반대측에서 바라보는 경우 모두 전도성 층에 의한 반사도를 크게 감소시킬 수 있다.
상기 도 1 내지 도 3의 설명에서 전도성 층은 패턴화된 전도성 층일 수 있고, 암색화 층은 패턴화된 암색화 층일 수 있고, 중간층은 패턴화된 중간층일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체의 구조는 암색화 층이 전도성 층의 적어도 일면에 구비된 것일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체의 구조는 기재, 암색화 층, 전도성 층 및 암색화 층이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다. 또한, 상기 전도성 구조체는 최외곽의 암색화 층 상에 추가의 전도성 층 및 암색화 층을 포함할 수 있다.이 구성에 적어도 하나의 중간층이 추가로 포함될 수 있다. 하기 구조의 예시 중에 중간층은 한층일 수도 있고, 두층 이상일 수 있다.
즉, 본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체의 구조는 기재/암색화 층/중간층/전도성 층의 구조, 기재/전도성 층/중간층/암색화 층의 구조, 기재/암색화 층/중간층/전도성 층/중간층/암색화 층의 구조, 기재/전도성 층/중간층/암색화 층/중간층/전도성 층의 구조, 기재/암색화 층/중간층/전도성 층/중간층/암색화 층/중간층/전도성 층/중간층/암색화 층의 구조, 기재/암색화 층/중간층/전도성 층/중간층/암색화 층/중간층/전도성 층/중간층/암색화 층/중간층/전도성 층/중간층/암색화 층의 구조 등일 수 있다. 상기 구조에서 중간층은 1층인 경우뿐만 아니라 2층 이상인 경우를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기재/암색화 층/중간층/전도성 층의 구조의 경우, 기재/암색화 층/제1 중간층/제2 중간층/전도성 층의 구조, 기재/암색화 층/제1 중간층/제2 중간층/제3 중간층/전도성 층의 구조 등도 포함할 수 있다.
상기 설명에서 전도성 층은 패턴화된 전도성 층일 수 있고, 암색화 층은 패턴화된 암색화 층일 수 있고, 중간층은 패턴화된 중간층일 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체의 제조방법은 전도성 층 상에 중간층을 형성하는 단계; 상기 중간층 상에 암색화 층을 형성하는 단계; 및 상기 전도성 층 또는 암색화 층과 기재를 라미네이션하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제조방법은 전도성 층 및 암색화 층을 각각 또는 동시에 패터닝하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체의 제조방법은 기재 상에 전도성 층을 형성하는 단계; 상기 전도성 층 상에 적어도 하나의 중간층을 형성하는 단계; 및 상기 중간층 상에 암색화 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제조방법은 전도성 층, 중간층 및 암색화 층을 각각 또는 동시에 패터닝하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 전도성 층을 형성한 이후에 전도성 층을 패터닝하고, 중간층을 형성한 이후에 중간층을 패터닝하며, 암색화 층을 형성한 이후에 암색화 층을 패터닝할 수 있다. 또한, 구체적으로 암색화 층을 형성하는 단계 이후에 전도성 층, 중간층 및 암색화 층을 동시에 패터닝할 수도 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체의 제조방법은 기재 상에 암색화 층을 형성하는 단계; 상기 암색화 층 상에 적어도 하나의 중간층을 형성하는 단계; 및 상기 중간층 상에 전도성 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제조방법은 암색화 층, 중간층 및 전도성 층을 각각 또는 동시에 패터닝하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 암색화 층을 형성한 이후에 암색화 층을 패터닝하고, 중간층을 형성한 이후에 중간층을 패터닝하며, 전도성 층을 형성한 이후에 전도성 층을 패터닝할 수 있다. 또한, 구체적으로 전도성 층을 형성하는 단계 이후에 전도성 층, 중간층 및 암색화 층을 동시에 패터닝할 수도 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 구조체의 제조방법은 기재 상에 암색화 층을 형성하는 단계; 상기 암색화 층 상에 적어도 하나의 중간층을 형성하는 단계; 상기 중간층 상에 전도성 층을 형성하는 단계; 상기 전도성 층 상에 적어도 하나의 중간층을 형성하는 단계; 및 상기 중간층 상에 암색화 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제조방법은 암색화 층, 중간층 및 전도성 층을 각각 또는 동시에 패터닝하는 것을 포함할 수 있다.
상기 전도성 구조체의 제조방법에서 중간층, 패턴화 하기 이전의 전도성 층 또는 암색화 층의 면저항은 0 Ω/□ 초과 2 Ω/□ 이하, 바람직하게는 0 Ω/□ 초과 0.7 Ω/□ 이하일 수 있다. 상기 면저항이 2 Ω/□ 이하이면, 특히 0.7 Ω/□ 이하이면, 패터닝 전의 전도성 층 또는 암색화 층의 면저항이 낮을수록 미세 패터닝 설계 및 제조 공정이 용이하게 진행되며, 패터닝 후의 전도성 구조체의 면저항이 낮아져서 전극의 반응 속도를 빠르게 하는 효과가 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체의 제조방법은 기재 상에 패턴화된 전도성 층을 형성하는 단계; 상기 패턴화된 전도성 층 상에 적어도 하나의 패턴화된 중간층을 형성하는 단계; 및 상기 패턴화된 중간층 상에 패턴화된 암색화 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체의 제조방법은 기재 상에 패턴화된 암색화 층을 형성하는 단계; 상기 패턴화된 암색화 층 상에 적어도 하나의 패턴화된 중간층을 형성하는 단계; 및 상기 패턴화된 중간층 상에 패턴화된 전도성 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 구조체의 제조방법은 기재 상에 패턴화된 암색화 층을 형성하는 단계; 상기 패턴화된 암색화 층 상에 적어도 하나의 패턴화된 중간층을 형성하는 단계; 상기 패턴화된 중간층 상에 패턴화된 전도성 층을 형성하는 단계; 상기 패턴화된 전도성 층 상에 적어도 하나의 패턴화된 중간층을 형성하는 단계; 및 상기 패턴화된 중간층 상에 패턴화된 암색화 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전도성 구조체의 제조방법에서 전도성 구조체, 전도성 층, 중간층, 암색화 층에 관한 설명은 상술한 바와 같다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 패턴화된 중간층을 형성하는 단계, 중간층을 형성하는 단계, 패턴화된 암색화 층을 형성하는 단계, 또는 암색화 층을 형성하는 단계에서, 패턴화된 중간층, 중간층, 패턴화된 암색화 층 또는 암색화 층의 형성은 당 기술분야에 알려진 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 증착(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 습식 코팅, 증발, 전해 도금 또는 무전해 도금, 금속박의 라미네이션 등의 방법에 의하여 형성할 수 있고, 구체적으로는 스퍼터링 방법에 의해 형성할 수 있다.
예를 들어, 중간층과 암색화 층의 형성시에 AlOxNy(x 및 y는 Al 1 원자에 대한 각각의 O 및 N의 원자 수의 비)와 같이 Al 금속 타겟을 사용하여 반응성 스퍼터링(reactive sputtering) 방법을 이용하면 O2 및/또는 N2 와 같은 반응성 가스의 분압 조절로 공정을 수행할 수 있다.
예를 들어, Cu를 포함하는 전도성 층과 구리의 산화물인 CuOx(x는 Cu 1원자에 대한 O의 원자 수의 비)를 포함하는 중간층과 암색화 층을 형성하는 경우, 스퍼터링 가스(sputtering gas)로 불활성 기체, 예를 들어, Ar과 같은 기체를 사용할 경우 구리의 산화물 단일 물질 스퍼터링 타겟(sputtering target)을 사용함으로써 얻는 장점이 있다. 그래서, 구리의 산화물 단일 물질 타겟을 사용하므로 반응성 가스의 분압 조절이 필요 없어서 공정 조절이 비교적 용이하고, 최종 전도성 구조체의 형성에서도 Cu 에천트를 이용하여 일괄에칭이 가능하다는 장점을 가진다. 또는, Cu를 포함하는 전도성 층과 구리의 산화물를 포함하는 중간층과 암색화 층을 형성하는 경우에도 Cu 금속 타겟을 사용하여 반응성 스퍼터링(reactive sputtering) 방법을 이용하면 O2 와 같은 반응성 가스의 분압 조절로 공정을 수행할 수도 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 패턴화된 전도성 층의 형성방법으로는 특별히 한정되지 않으며, 패턴화된 전도성 층을 직접 인쇄방법에 의하여 형성할 수도 있고, 전도성 층을 형성한 후 이를 패턴화하는 방법을 이용할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 패턴화된 전도성 층을 인쇄방법에 의하여 형성하는 경우, 전도성 재료의 잉크 또는 페이스트를 이용할 수 있으며, 상기 페이스트는 전도성 재료 이외에, 바인더 수지, 용매, 글래스 프릿 등을 더 포함할 수도 있다.
전도성 층을 형성한 후 이를 패턴화하는 경우 에칭 레지스트(Etching resist) 특성을 갖는 재료를 이용할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 층은 증착(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 습식 코팅, 증발, 전해 도금 또는 무전해 도금, 금속박의 라미네이션 등의 방법에 의하여 형성할 수 있다. 상기 전도성 층의 형성방법으로서 유기 금속, 나노 금속 또는 이들의 복합체 용액을 기판 상에 코팅한 후, 소성 및/또는 건조에 의하여 전도도를 부여하는 방법을 이용할 수도 있다. 상기 유기 금속으로는 유기 은을 사용할 수 있으며, 상기 나노 금속으로는 나노 은 입자 등을 사용할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에서, 상기 전도성 층의 패턴화는 에칭 레지스트 패턴을 이용한 방법을 이용할 수 있다. 에칭 레지스트 패턴은 인쇄법, 포토리소그래피법, 포토그래피법, 마스크를 이용한 방법 또는 레이져 전사, 예컨대, 열 전사 이미징(thermal transfer imaging) 등을 이용하여 형성할 수 있으며, 인쇄법 또는 포토리소그래피법이 더욱 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 상기 에칭 레지스트 패턴을 이용하여 상기 전도성 박막층을 에칭하여 패터닝하고, 상기 에칭 레지스트 패턴은 스트립(strip) 공정에 의해 쉽게 제거할 수 있다.
본 출원의 일 구현예는 상기 전도성 구조체를 포함하는 터치 스크린 패널을 제공한다. 예컨대, 정전용량식 터치스크린 패널에 있어서, 상기 본 출원의 일 구현예에 다른 전도성 구조체는 터치 감응식 전극 기판으로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 구현예는 상기 터치 스크린 패널을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 출원의 일 구현예에 따른 터치 스크린 패널은 전술한 기재, 패턴화된 전도성 층 및 패턴화된 암색화 층을 포함하는 전도성 구조체 이외에 추가의 구조체를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 2개의 구조체가 서로 같은 방향으로 배치될 수도 있으며, 2개의 구조체가 서로 반대 방향으로 배치될 수도 있다. 본 출원의 터치 스크린 패널에 포함될 수 있는 2개 이상의 구조체는 동일한 구조일 필요는 없으며, 어느 하나, 바람직하게는 사용자에 가장 가까운 측의 구조체만 전술한 기재, 패턴화된 전도성 층 및 패턴화된 암색화 층을 포함하는 것이기만 해도 좋으며, 추가로 포함되는 구조체는 패턴화된 암색화 층을 포함하지 않아도 좋다. 또한, 2개 이상의 구조체 내의 층 적층 구조가 서로 상이해도 좋다. 2개 이상의 구조체가 포함되는 경우 이들 사이에는 절연층이 구비될 수 있다. 이 때 절연층은 점착층의 기능이 추가로 부여될 수도 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 터치 스크린 패널은 하부 기재; 상부 기재; 및 상기 하부 기재의 상부 기재에 접하는 면　및 상기 상부 기재의 하부 기재에 접하는 면 중 어느 한 면 또는 양면에 구비된　전극층을 포함할 수 있다. 상기 전극층은 각각 X축 위치 검출 및 Y축 위치 검출 기능을 할 수 있다.
이 때, 상기 하부 기재 및 상기 하부 기재의 상부 기재에 접하는 면에 구비된 전극층; 및 상기 상부 기재 및 상기 상부 기재의 하부 기재에 접하는 면에 구비된 전극층 중 하나 또는 두 개 모두가 전술한 본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체일 수 있다. 상기 전극층 중 어느 하나만이 본 출원에 따른 전도성 구조체인 경우, 나머지 다른 하나는 당 기술분야에 알려져 있는 전도성 패턴을 가질 수 있다.
상기 상부 기재와 상기 하부 기재 모두의 일면에 전극층이 구비되어 ２층의　전극층이 형성되는 경우, 상기 전극층의 간격을 일정하기 유지하고 접속이 일어나지 않도록 상기 하부 기재와 상부 기재 사이에 절연층 또는 스페이서가 구비될 수　있다. 상기 절연층은 점착제 또는 UV 혹은 열 경화성 수지를 포함할 수 있다. 상기 터치 스크린 패널은 전술한 전도성 구조체 중의 전도성 층의 패턴과 연결된 접지부를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 접지부는 상기 기재의 전도성 층의 패턴이 형성된 면의 가장자리부에 형성될 수 있다. 또한，상기 전도성 구조체를 포함하는 적층재의 적어도 일면에는 반사 방지 필름, 편광 필름 및 내지문 필름 중 적어도 하나가 구비될 수 있다. 설계사양에 따라 전술한 기능성 필름 이외에 다른 종류의 기능성 필름을 더 포함할 수도 있다. 상기와 같은 터치 스크린 패널은 OLED 디스플레이 패널(OLED Display Panel), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 및 음극선관(Cathode-Ray Tube, CRT), PDP와 같은 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 터치 스크린 패널에 있어서, 상기 기재의 양면에 각각 패턴화된 전도성 층 및 패턴화된 암색화 층이 구비될 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 터치 스크린 패널은 상기 전도성 구조체 상에 전극부 또는 패드부를 추가로 포함할 수 있으며. 이 때 유효화면부와 전극부 및 패드부는 동일한 전도체로 구성될 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 터치 스크린 패널에 있어서, 상기 패턴화된 암색화 층은 사용자가 바라보는 측에 구비될 수 있다.
본 출원의 일 구현예는 상기 전도성 구조체를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다. 상기 디스플레이 장치에서 컬러필터 기판 또는 박막 트랜지스터 기판 등에 본 출원의 일 구현예에 따른 전도성 구조체가 사용될 수 있다.
본 출원의 일 구현예는 상기 전도성 구조체를 포함하는 태양 전지를 제공한다. 예컨대, 태양 전지는 애노드전극, 캐소드 전극, 광활성층, 정공수송층 및/또는 전자수송층을 포함할 수 있는데, 본 출원의 일 구현예에 따는 전도성 구조체는 상기 애노드 전극 및/또는 캐소드 전극으로 사용될 수 있다.
상기 전도성 구조체는 디스플레이 장치 또는 태양 전지에서 종래의 ITO를 대체할 수 있고, 플렉서블(flexible) 가능 용도로 활용할 수 있다. 또한, CNT, 전도성 고분자, 그래핀(Graphene) 등과 함께 차세대 투명 전극으로 활용할 수 있다.
이하 실시예, 비교예 및 실험예를 통하여 본 출원을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 출원을 예시하기 위한 것이며, 이에 의하여 본 출원의 범위가 한정되는 것은 아니다.
<실험예 1>
전도성 층인 두께 100nm인 Cu 전극 위에 반응성 스퍼터링법(reactive sputtering)으로 CuOx(0 < x, Cu와 O의 원자백분율 비는 95:5)를 두께를 달리하여 중간층을 증착한 후 중간층 표면에서의 면저항을 측정하였다. 이때 면저항 값은 하기 표 1에 나타내었다.
중간층의 두께(nm) 중간층을 포함한 전극의 중간층 표면에서 측정한 면저항(Ω/□)
0 0.227
8 0.229
15 0.221
20 0.218
25 0.217
상기 표 1을 보면, 전도성 층인 구리 전극의 면저항 값과 중간층을 증착한 후 중간층 표면의 면저항 값이 차이가 없어서 중간층이 하부 전극의 면저항 값을 손실시키지 않는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 중간층 두께에 따른 가시광선 영역 파장의 반사율을 도 4에 나타내었다.
<실험예 2>
전도성 층인 두께 80nm인 Al 전극 위에 반응성 스퍼터링법(reactive sputtering)으로 AlOxNy(0 < x, 0 < y < 0.3)를 두께를 달리하여 중간층을 증착하였다. 이 중간층 두께에 따른 300nm~800nm 가시광선 영역 파장의 반사율을 도 5에 나타내었다. 중간층을 포함하여 500nm 이하의 단파장 영역에서의 파장에서 반사율이 감소한 것을 확인할 수 있었다.
<실시예 1~4>
전도성 층인 두께 100nm인 Cu 전극 위에 반응성 스퍼터링법(reactive sputtering)으로 CuOx(0 < x, Cu와 O의 원자백분율 비는 95:5)를 15 nm 두께로 중간층을 증착한 후 중간층 위에 CuOx(0 < x, Cu와 O의 원자백분율 비는 60:40)를 두께 43nm(실시예 1), 54nm(실시예 2), 54nm(실시예 3), 75nm(실시예 4)로 암색화 층을 ≤증착하여 전도성 구조체를 제조하였다. 실시예 1~4의 가시광선 영역 파장의 반사율을 측정하여 도 6에 나타내었다. 도 6을 보면, 실시예 1~4는 300~800nm 가시광선 전체 파장 영역에서 평균 반사율이 20% 이하임을 확인할 수 있다.
<실시예 5~6>
전도성 층인 두께 100nm인 Cu 전극 위에 반응성 스퍼터링법(reactive sputtering)으로 CuOx(0 < x, Cu와 O의 원자백분율 비는 95:5)를 두께 8nm(실시예 5), 25nm(실시예 6)를 달리하여 중간층을 증착한 후 중간층 위에 CuOx(0 < x, Cu와 O의 원자백분율 비는 60:40)를 65nm 두께로 암색화 층을 증착하여 전도성 구조체를 제조하였다. 실시예 5, 6의 가시광선 영역 파장의 반사율을 측정하여 실시예4, 비교예 1과 함께 도 7에 나타내었다. 도 7을 보면, 실시예 5~6은 300~800nm 가시광선 전체 파장 영역에서 평균 반사율이 20% 이하임을 확인할 수 있다. 비교예 1과 실시예 4~6을 비교하여 보면, 중간층을 포함하는 전도성 구조체는 600nm 이상의 장파장 영역에서의 반사율이 현저하게 감소한 것을 확인할 수 있다.
<비교예 1~4>
전도성 층인 두께 100nm인 Cu 전극 위에 반응성 스퍼터링법(reactive sputtering)으로 전도성 층 위에 CuOx(0 < x, Cu와 O의 원자백분율 비는 60:40)를 두께 65nm(비교예 1), 43nm(비교예 2), 54nm(비교예 3), 75nm(비교예 4)로 암색화 층을 증착하여 전도성 구조체를 제조하였다. 비교예 1~4의 가시광선 영역 파장의 반사율을 측정하여 도 8에 나타내었다.
<실시예 7>
실시예 3의 전도성 구조체를 유리 기재와 광학 투명 접착제(Optical clear adhesive: OCA)로 라미네이션하여 실시예 7의 전도성 구조체를 제조하였다. 실시예 3과 실시예 7의 가시광선 영역 파장의 반사율을 도 9에 나타내었다.
도 9를 살펴보면 기재를 라미네이션한 후 장파장인 붉은 색 영역의 반사율이 다소 상승하였으나, 600nm 이하 파장의 영역에선 반사율이 다소 감소하여 평균 10% 정도의 반사율이 확인되었다. 그러므로 이 전도성 구조체를 터치 스크린 패널, 디스플레이 장치 또는 태양 전지 등에 적용하였을 때, 우수한 시인성을 가질 수 있다.
<비교예 5>
비교예 1의 전도성 구조체를 유리 기재와 광학 투명 접착제(Optical clear adhesive: OCA)로 라미네이션하여 비교예 5의 전도성 구조체를 제조하였다. 비교예 1과 비교예 5의 가시광선 영역 파장의 반사율을 도 10에 나타내었다.
도 10을 살펴보면 기재를 라미네이션한 후 스펙트럼이 단파장인 파란색 영역의 강도가 감소하고 장파장인 붉은 색 영역의 강도가 증가하면서 결과적으로 붉은 색을 띈 샘플이 관찰되었다.
<실험예 3> 에칭 시간에 따른 원소 성분비 분석
하기 표 2는 X선 광전자 분광법(X-ray Photoelectron Spectroscopy: XPS)로 측정한 암색화 층, 중간층 및 전도성 층인 Cu 전극층의 조성 비율 프로파일(depth profile)로서, 에칭 시간에 따른 각 층의 원자 백분율(Atomic percent) 성분비를 나타낸 것이다. 하기 표 2를 보면, 암색화층은 구리:산소의 원자백분율 비가 60:39 내지 94:6이고, 중간층은 구리:산소의 원자백분율(Aomic percent) 비가 95:5 내지 97:3임을 확인할 수 있다. 또한, 암색화 층, 중간층 및 전도성 층에 따른 원자 백분율(Atomic percent)를 도 11에 나타내었다.
층 종류 Etching time(s) Cu O C







암색화층





 0 33.6 42.5 23.9
10 60.4 38.2 1.5
20 61 37.7 1.4
40 61 37.8 1.2
80 61.4 37.7 0.9
120 61.6 37.6 0.8
160 61.6 37.5 1
210 61.6 37.2 1.1
260 61.3 37.9 0.8
310 62 37 1.1
360 63.9 35.3 0.8
410 71.3 27.9 0.8
460 83 16.8 0.2
510 93.8 6.2 0

중간층
 560 95.3 4.7 0
610 94.1 5.9 0
660 97 3 0

전도성층
 710 98.9 1.1 0
760 98.9 0.2 0
810 100 0 0
<실시예 8~12>
전도성 층인 두께 80nm인 Al 전극 위에 반응성 스퍼터링법(reactive sputtering)으로 AlOxNy(0 < x, 0 < y < 0.3)를 30 nm 두께로 중간층을 증착한 후 중간층 위에 AlOxNy(0 < x, 0.3 ≤ y < 1)를 두께 40nm(실시예 8), 50nm(실시예 9), 60nm(실시예 10), 70nm(실시예 11) , 80nm(실시예 12)로 암색화 층을 증착하여 전도성 구조체를 제조하였다.
실시예 8~12의 가시광선 영역 파장의 반사율을 측정하여 도 12에 나타내었다. 도 12를 보면, 실시예 8~12는 300~800nm 가시광선 전체 파장 영역에서 평균 반사율이 20% 이하임을 확인할 수 있고, 실시예 8~10은 300~800nm 가시광선 전체 파장 영역에서 평균 반사율 10% 이하임을 확인할 수 있다.
본 출원이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 출원의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상으로 본 출원의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 출원의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 출원의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
100: 기재
200, 220: 암색화 층
300: 전도성 층
400,420: 중간층

Claims (37)

  1. 기재; 전도성 층; 적어도 하나의 중간층; 및 암색화 층을 포함하는 전도성 구조체로서,
    상기 전도성 층은 구리를 포함하고, 상기 중간층 및 암색화 층은 구리의 산화물을 포함하며, 상기 중간층의 전체 조성 중 구리의 원자 백분율은 암색화 층의 전체 조성 중 구리의 원자 백분율보다 1.01배 내지 1.62 배이거나,
    상기 전도성 층은 알루미늄을 포함하고, 상기 중간층은 전체 조성 중 질소의 원자백분율(Aomic percent)이 0% 초과 20% 미만인 알루미늄의 산질화물을 포함하며, 상기 암색화 층은 전체 조성 중 질소의 원자백분율(Aomic percent)이 20% 이상 45% 이하인 알루미늄의 산질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 층은 기재와 암색화 층의 사이에 구비되고,
    상기 적어도 하나의 중간층은 전도성 층과 암색화 층의 사이에 구비된 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 암색화 층은 기재와 전도성 층의 사이에 구비되고,
    상기 적어도 하나의 중간층은 전도성 층과 암색화 층의 사이에 구비된 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 구조체의 전반사율이 20% 이하인 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 구조체의 전반사율이 15% 이하인 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 구조체의 전반사율이 10% 이하인 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 층, 중간층 또는 암색화 층의 면저항은 0 Ω/□ 초과 10 Ω/□ 이하인 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 암색화 층의 소멸계수 k는 0.2 이상 2.5 이하인 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 층은 구리를 포함하고,
    상기 중간층은 구리:산소의 원자백분율(Aomic percent) 비가 95:5 내지 97:3인 구리의 산화물을 포함하며,
    상기 암색화 층은 구리:산소의 원자백분율 비가 60:39 내지 94:6인 구리의 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 층은 구리를 포함하고,
    상기 중간층 및 암색화 층은 구리의 산화물을 포함하며,
    상기 중간층의 전체 조성 중 구리의 원자 백분율은 두께 방향으로 암색화 층에 인접할수록 작아지는 구배(gradient)를 가지며,
    상기 중간층에서 구리:산소의 평균 원자백분율(Aomic percent) 비가 95:5 내지 97:3이고,
    상기 암색화 층에서 구리:산소의 원자백분율 비는 60:39 내지 94:6인 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  19. 삭제
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 중간층의 두께는 5nm 내지 50nm 인 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 암색화 층의 두께는 20nm 내지 150nm인 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  22. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 층의 두께는 0.01마이크로미터 내지 10마이크로미터인 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  23. 청구항 1에 있어서,
    상기 암색화 층이 상기 전도성 층의 적어도 일면에 구비된 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  24. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 층, 중간층 또는 암색화 층은 패턴화된 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 전도성 구조체는 면저항이 1 Ω/□ 내지 300 Ω/□ 인 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  26. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 층, 중간층 및 암색화 층은 패턴화된 것이고,
    상기 패턴화된 전도성 층에서 패턴의 선폭은 10마이크로미터 이하인 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  27. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 층, 중간층 및 암색화 층은 패턴화된 것이고,
    상기 패턴화된 중간층에서 패턴의 선폭 및 패턴화된 암색화 층에서 패턴의 선폭은 각각 상기 패턴화된 전도성 층에서 패턴의 선폭과 동일하거나 큰 것을 특징으로 하는 전도성 구조체..
  28. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 층, 중간층 및 암색화 층은 패턴화된 것이고,
    상기 패턴화된 중간층 및 패턴화된 암색화 층은 각각 상기 패턴화된 전도성 층이 구비된 면적의 80% 내지 120%의 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 전도성 구조체.
  29. 청구항 1 내지 8, 17, 18, 및 20 내지 28 중 어느 한 항의 전도성 구조체를 포함하는 터치 스크린 패널.
  30. 청구항 1 내지 8, 17, 18, 및 20 내지 28 중 어느 한 항의 전도성 구조체를 포함하는 디스플레이 장치.
  31. 청구항 1 내지 8, 17, 18, 및 20 내지 28 중 어느 한 항의 전도성 구조체를 포함하는 태양전지.
  32. 전도성 층 상에 적어도 하나의 중간층을 형성하는 단계;
    상기 중간층 상에 암색화 층을 형성하는 단계; 및
    상기 전도성 층 또는 암색화 층과 기재를 라미네이션하는 단계를 포함하는 전도성 구조체의 제조방법으로서,
    상기 전도성 층은 구리를 포함하고, 상기 중간층 및 암색화 층은 구리의 산화물을 포함하며, 상기 중간층의 전체 조성 중 구리의 원자 백분율은 암색화 층의 전체 조성 중 구리의 원자 백분율보다 1.01배 내지 1.62 배이거나,
    상기 전도성 층은 알루미늄을 포함하고, 상기 중간층은 전체 조성 중 질소의 원자백분율(Aomic percent)이 0% 초과 20% 미만인 알루미늄의 산질화물을 포함하며, 상기 암색화 층은 전체 조성 중 질소의 원자백분율(Aomic percent)이 20% 이상 45% 이하인 알루미늄의 산질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 구조체의 제조방법.
  33. 기재 상에 전도성 층을 형성하는 단계;
    상기 전도성 층 상에 적어도 하나의 중간층을 형성하는 단계; 및
    상기 중간층 상에 암색화 층을 형성하는 단계를 포함하는 전도성 구조체의 제조방법으로서,
    상기 전도성 층은 구리를 포함하고, 상기 중간층 및 암색화 층은 구리의 산화물을 포함하며, 상기 중간층의 전체 조성 중 구리의 원자 백분율은 암색화 층의 전체 조성 중 구리의 원자 백분율보다 1.01배 내지 1.62 배이거나,
    상기 전도성 층은 알루미늄을 포함하고, 상기 중간층은 전체 조성 중 질소의 원자백분율(Aomic percent)이 0% 초과 20% 미만인 알루미늄의 산질화물을 포함하며, 상기 암색화 층은 전체 조성 중 질소의 원자백분율(Aomic percent)이 20% 이상 45% 이하인 알루미늄의 산질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 구조체의 제조방법.
  34. 청구항 32 또는 청구항 33에 있어서,
    상기 전도성 층, 중간층 및 암색화 층을 각각 또는 동시에 패터닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 구조체의 제조방법.
  35. 청구항 32 또는 청구항 33에 있어서,
    상기 중간층 또는 암색화 층의 형성은 반응성 스퍼터링 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 전도성 구조체의 제조방법.
  36. 기재 상에 패턴화된 전도성 층을 형성하는 단계;
    상기 패턴화된 전도성 층 상에 적어도 하나의 패턴화된 중간층을 형성하는 단계; 및
    상기 패턴화된 중간층 상에 패턴화된 암색화 층을 형성하는 단계를 포함하는 전도성 구조체의 제조방법으로서,
    상기 전도성 층은 구리를 포함하고, 상기 중간층 및 암색화 층은 구리의 산화물을 포함하며, 상기 중간층의 전체 조성 중 구리의 원자 백분율은 암색화 층의 전체 조성 중 구리의 원자 백분율보다 1.01배 내지 1.62 배이거나,
    상기 전도성 층은 알루미늄을 포함하고, 상기 중간층은 전체 조성 중 질소의 원자백분율(Aomic percent)이 0% 초과 20% 미만인 알루미늄의 산질화물을 포함하며, 상기 암색화 층은 전체 조성 중 질소의 원자백분율(Aomic percent)이 20% 이상 45% 이하인 알루미늄의 산질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 구조체의 제조방법.
  37. 청구항 36에 있어서,
    상기 패턴화된 중간층 또는 패턴화된 암색화 층의 형성은 반응성 스퍼터링 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 전도성 구조체의 제조방법.
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