KR101432144B1 - 터치패널용 메탈메쉬의 금속 표면을 흑화 처리하기 위한 흡광층 조성물 및 흡광층 형성방법 - Google Patents

터치패널용 메탈메쉬의 금속 표면을 흑화 처리하기 위한 흡광층 조성물 및 흡광층 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치패널용 메탈메쉬의 금속 표면을 흑화 처리하기 위한 흡광층 조성물 및 흡광층 형성방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC) 중 선택되는 어느 1종 이상의 투명 플라스틱 기판 또는 유리기판의 투명기판 상면에 형성된 메탈메쉬(metal mesh)의 도전성 금속 표면을 흑화처리하는 조성물로서, 산화제, 안정화제, 습윤제, 착화제, 순수(Deionized water)의 혼합으로 조성된 것임을 특징으로 하는 흡광층 조성물 및 상기 흡광층 조성물을 이용한 흡광층 형성방법에 관한 것이다.

Description

터치패널용 메탈메쉬의 금속 표면을 흑화 처리하기 위한 흡광층 조성물 및 흡광층 형성방법{COMPOSITIONS OF LIGHT-ABSORBING LAYER FOR BLACK COATING TO DEAL WITH THE METAL SURFACES OF METAL MESH FOR TOUCH PANEL AND LIGHT-ABSORBING LAYER FORMING METHOD}
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC)의 투명 플라스틱 기판 또는 유리기판인 투명기판상에 형성되는 터치패널용 메탈메쉬(metal mesh)의 도전성 금속 표면을 흑화 처리함으로써, 금속패턴의 반사율을 감소시키고, 시인성을 개선할 수 있도록하는 흡광층 조성물과,
저온에서 메탈메쉬(metal mesh)의 도전성 금속 표면에 흡광층을 형성함으로써 전도도를 유지하고, 투명 전극 필름의 변형 문제를 해소하고, 메탈메쉬(metal mesh)의 미세 패턴 유실 문제를 없앨 수 있으며, 연속 공정에 의해 흡광층 형성이 가능하기 때문에 안정적으로 높은 생산성을 유지할 수 있는 흡광층 형성방법에 관한 것이다.
상용화된 터치 스크린 패널(touch screen panel)은 ITO 박막을 기반으로 사용하고 있으나, 대면적 터치 스크린 패널 적용시 ITO 투명 전극 자체의 면저항으로 인해 터치 인식 속도가 느려진다는 단점을 안고 있었다.
상기 투명 ITO 박막을 대체하기 위한 기술로서 터치 스크린 패널의 전극용으로 사용되는 메탈메쉬(metal mesh)가 제시되었다.
그러나, 상기 메탈메쉬를 제조함에 있어 전기전도도를 갖는 금속 박막인 Ag, Mo/Al/Mo, Cu, Al 등을 사용할 경우, 특정 모양의 미세 전극 패턴을 구현하고자 할 때, 높은 반사도로 인하여 패턴이 사람의 눈에 잘 나타나는 시인성 측면의 문제와 함께 외부 광에 대한 높은 반사도로 인하여 눈부심 등이 일어날 수 있다는 것은 주지의 사실이다.
이와 같은 메탈메쉬(metal mesh) 투명 전극 필름의 시인성을 개선하기 위하여, 대한민국 공개특허 10-2010-0087018(공개일자 2010년08월02일)에는 메탈메쉬(metal mesh)의 시인성 개선 처리 방법에 대해 개시하고 있으나, 100℃의 고온에서 처리가 이루어지기 때문에 PET 기재 투명전극 필름의 변형, haze 증가를 유발시키는 단점이 있다.
그리고 대한민국 공개특허 10-2012-0035874(공개일자 2012년04월16일)에는 다양한 흑화처리에 대한 기술이 개시되어 있으나, PET상의 메탈메쉬(metal mesh) 처리 조건을 만족하지 못할 경우에 PET 필름의 변형, 금속 미세 패턴과 기재와의 탈리, 금속 미세 패턴 손실 등을 야기할 수 있다는 문제가 있다.
이외에 대한민국 등록특허 10-0582900(등록일자 2006년05월17일)는 습윤제로 에틸렌 글리콜을 사용하고 있기 때문에 미세 패턴에 적용하기에 습윤성이 부적합하다는 문제가 있다.
한편, 미국 등록특허 4,512,818(등록일자 1985년04월23일)은 고온에서의 처리 및 처리시간의 증가에 따른 PET 필름의 변형 및 패턴유실, haze 증가의 문제를 발생시킬 수 있다는 단점을 안고 있다.
대한민국 공개특허 10-2010-0087018(공개일자 2010년08월02일) 대한민국 공개특허 10-2012-0035874(공개일자 2012년04월16일) 대한민국 등록특허 10-0582900(등록일자 2006년05월17일) 미국 등록특허 4,512,818(등록일자 1985년04월23일)
상기의 문제를 해결하기 위하여,
본 발명은 종래 ITO 기반의 투명 전도성 박막층을 사용하는 터치 스크린 패널과 차별화되면서, 금속 미세 패턴 전극의 은폐성 및 외부광에 대한 반사특성을 개선한 터치 스크린 패널을 제공하기 위하여, 멀티 터치가 가능한 메탈메쉬(metal mesh)의 표면에 형성되는 흡광층 조성물을 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 흡광층 처리시 계면활성제의 사용에 의한 저온처리가 가능하도록 함으로써, 기존의 고온처리에 의한 투명필름의 변형 문제를 해결하고, 흡광층 처리과정에서 메탈메쉬의 미세 패턴이 유실되는 문제를 해결할 수 있으며, 연속 공정에 의한 터치 패널의 안정적인 제조와 생산성 향상을 기대할 수 있는 흡광층 처리방법을 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하고자,
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC) 중 선택되는 어느 1종 이상의 투명 플라스틱 기판 또는 유리기판의 투명기판 상면에 형성된 메탈메쉬(metal mesh)의 도전성 금속 표면을 흑화처리하는 조성물로서, 산화제 5~30wt%, 안정화제 3~40wt%, 습윤제 0.01~5wt%, 착화제 0.01~5wt%, 순수(Deionized water) 20~91wt%의 혼합으로 조성된 흡광층 조성물과,
상기 흡광층 조성물을 이용하여 터치패널용 메탈메쉬의 금속 표면에 흡광층을 형성하는 방법으로서,
산화제 5~30wt%, 안정화제 3~40wt%, 습윤제 0.01~5wt%, 착화제 0.01~5wt%, 순수(Deionized water) 20~91wt%를 혼합하여 흡광층 조성물을 조성하는 단계와,
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC) 중 선택되는 어느 1종 이상의 투명 플라스틱 기판 또는 유리기판의 투명기판 상면에 형성된 메탈메쉬(metal mesh)를 상기 흡광층 조성물에 침지시키되,
상기 흡광층 조성물의 온도가 30~60℃인 조건에서 30sec~120sec 동안 침지시키는 단계를 거쳐 상기 메탈메쉬(metal mesh)의 금속표면에 흡광층이 형성되도록 하는 흡광층 형성방법을 주요 기술 구성으로 한다.
본 발명에 따른 흡광층 조성물 및 흡광층 형성방법은 다음의 효과를 갖는다.
첫째. 투명전극 필름 형태를 갖는 메탈메쉬의 표면으로 균일하게 흡광층을 형성함에 따라, 투명전극 필름의 시인성 문제를 개선할 수 있으며, 에칭의 최소화로 인해 금속 미세 패턴이 보존된다.
둘째. 종래 방법과 달리 저온 조건에서 짧은 시간 내에 흡광층을 형성할 수 있기 때문에 투명전극 필름의 변형 방지 및 haze 증가를 최소화한다.
셋째. 본 발명에 따른 흡광층 형성방법을 따름으로써, 대면적이면서 응답성이 우수하고, 멀티 터치가 가능하며, 시인성이 개선된 투명전극 필름을 대량으로 안정적으로 제조할 수 있다. 그리고 상기 투명전극 필름을 이용한 터치 패널 또한 안정적으로 대량 생산이 가능하다는 장점을 갖는다.
도 1은 메탈메쉬(metal mesh)가 형성된 투명기판을 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 흡광층 조성물에 의해 흑화처리된 메탈메쉬(metal mesh)의 상태를 보인 사진(도 2의 (a)는 PET 필름 위에 금속(copper) mesh 패턴이 흑화된 상태에 있음을 보인 사진임. 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에서 보이는 금속 배선의 cross 영역을 확대한 사진으로서, 흑화가 잘 되지 않는 cross 영역 부분에 대해 계면활성제를 사용하여 흑화 균일성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있는 사진임.)
도 3은 본 발명에 따라 흡광처리된 메탈메쉬(metal mesh)의 표면 확대사진.
도 4는 본 발명에 따른 AFM data를 보인 사진(흑화처리 후의 표면상태를 Ra값으로 나타낸 것으로서, Ra가 높을수록 표면 거칠기는 높아짐.(요구 기준치 250nm 이상 확보))
이하, 상기의 기술 구성에 대한 구체적인 내용을 살펴보고자 한다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 투명기판(10)의 상면에 형성되는 메탈메쉬(metal mesh)(20)의 도전성 금속 표면을 흑화 처리하기 위한 흡광층 조성물에 관한 것으로서, 상기 흡광층 조성물은 산화제 5~30wt%, 안정화제 3~40wt%, 습윤제 0.01~5wt%, 착화제 0.01~5wt%, 순수(Deionized water) 20~91wt%의 혼합으로 조성된다.
상기 산화제(Oxidizer)는 아염소산(HClO2); 또는 아염소산나트륨(NaClO2), 아염소산칼륨(KClO2), 아염소산리튬(LiClO2), 아염소산칼슘(Ca(ClO2)2), 아염소산마그네슘(Mg(ClO2)2)인 아염소산염; 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것을 사용하며, 금속을 산화시켜 금속산화물로 형성시키는 산화제 역할을 하는 주요 물질이다.
이와 같은 산화제의 사용량이 5wt% 미만인 경우에는 흑화 형성이 어렵고, 30wt%를 초과하게 되는 경우에는 첨가량의 변화에 따른 효과의 변화가 미미하여 무의미하므로, 상기 산화제의 사용량은 흡광층 조성물 전체 양에 대해 5~30wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 안정화제(Stabilizer)는 1족 또는 2족 금속염인 LiOH, KOH, NaOH, Mg(OH)2, Ca(OH)2 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것을 사용하며, pH가 낮아질 경우 아염소산계 수용액이 분해되는 것을 방지하기 위해 사용한다.
이와 같은 안정화제(Stabilizer)의 사용량이 3wt% 미만인 경우에는 pH 저하로 인한 용액의 안정성에 문제를 일으키게 되고, 40wt%를 초과하게 되는 경우에는 pH 상승 기대 효과가 떨어지므로, 상기 안정화제의 사용량은 흡광층 조성물 전체 양에 대해 3~40wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 습윤제(wetting agent)는 하기 구조식 1의 음이온 계면활성제 또는 구조식 2의 양쪽성 계면활성제 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것을 사용한다.
[구조식 1]
Figure 112013004525802-pat00001

[구조식 2]
Figure 112013004525802-pat00002

여기서, n은 탄소수 C1~C20을 가지는 알킬사슬이고, M+은 Na+, Ka+에서 선택한다.
상기 구조식 1에 해당되는 계면활성제로는 쇼듐 프로필 글루코스 카르복실레이트(Sodium propyl glucose carboxylate), 소듐 헥실 글루코스 카르복실레이트(Sodium hexyl glucose carboxylate), 소듐 옥틸 글루코스 카르복실레이트(Sodium octyl glucose carboxylate), 소듐 라우릴 글루코스 카르복실레이트(Sodium lauryl glucose carboxylate), 소듐 도데실 글루코스 카르복실레이트(Sodium dodesyl glucose carboxylate), 소듐 헥사데실 글루코스 카르복실레이트(Sodium hexadexyl glucose carboxylate)가 있다.
그리고 상기 구조식 2에 해당되는 계면활성제로는 알칼에테르 하이드록시프로필 술타인(Alkylether hydroxypropyl sultaine(CAS No 108797-84-8, 108797-85-9)), 헥실 술타인(Hexyl Sultaine), 옥틸 술타인(Octyl Sultaine), 라우릴 술타인(Lauryl Sultaine), 도데실 술타인(Dodesyl sultaine), 코카미도프로필 하이드록시술타인(Cocamidopropyl hydroxysultaine), 코카미도프로필 디메틸 2-하이드록시프로필 술타인(Cocamidopropyl dimethyl 2-hydroxypropyl sultaine)이 있다.
본 발명에서는 상기 습윤제로 계면활성제를 사용함으로써, 강알칼리 용액에서 안정적으로 용해되는 성질과 본 발명에서 요구되는 특성이 발현되어 metal mesh의 미세패턴에 균일한 흑화처리가 가능하도록 한다.
그리고 저온반응이 가능하여 광학 PET필름 등의 변형을 방지할 수 있고, haze를 억제하게 되며, 반응속도가 증가함에 따라 처리속도를 단축시킬 수 있다.
이외에 흡광층이 전도도를 유지할 수 있는 물성을 발현시키도록 한다.
이와 같은 기능을 하는 습윤제의 계면활성제 사용량이 0.01wt% 미만인 경우에는 상기의 제시된 기능 발현이 제대로 이루어지지 않을 수 있고, 5wt%를 초과하게 되는 경우에는 첨가에 따른 기대효과가 미미하기 때문에 상기 습윤제의 사용량은 흡광층 조성물 전체 양에 대해 0.01~5wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 착화제(Complex agent)는 말단기가 -SH, -OH, -COOH, -NH2를 적어도 하나 이상을 함유하는 유기화합물 또는 이들의 염을 사용하며, 그 구체적인 예로서 구연산(citric acid), 티오우레아(thiourea), 사이클로헥실아민(cyclohexyl amine), 2-아미노에탄올(2-aminoethanol), 타르타릭엑시드(tartaric acid), 젖산(lactic acid), 에틸렌디아민테트라아세테이트(EDTA), 타우린(taurine), 2-메르캅토벤즈이미다졸(2-mercapto benzimidazole), 글루콘산(gluconic acid), 글루콘산 나트륨(gluconic acid sodium salt), 메타크릴산(methacrylic acid), 메타크릴산 나트륨(methacrylic acid sodium salt), 아크릴산(acrylic acid), 아크릴산 나트륨(acrylic acid sodium salt), 벤조산(benzoic acid), 벤조익산 나트륨(benzoic acid sodium salt) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것을 사용한다.
이와 같은 착화제의 사용량이 0.01wt% 미만인 경우에는 용액 내 금속 석출 및 기재의 재흡착 문제가 발생할 수 있고, 5wt%를 초과하게 되는 경우에는 첨가량 증가에 따른 효과의 변화가 미미하여 무의미하므로, 상기 착화제의 사용량은 흡광층 조성물 전체 양에 대해 0.01~5wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
이하, 상기 흡광층 조성물을 이용하여 메탈메쉬의 표면에 흡광층을 형성하는 방법에 대해 살펴보고자 한다.
상기 흡광층 형성방법은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC) 중 선택되는 어느 1종 이상의 투명 플라스틱 기판 또는 유리기판의 투명기판 상면에 형성된 메탈메쉬(metal mesh)를 30~60℃의 흡광층 조성물에 120sec 이내로 침지시킴으로써 금속표면이 흑화처리되면서 흡광층을 형성하게 된다.
이때, 조성물의 온도가 30℃ 미만인 경우에는 흑화층 형성이 어렵고, 60℃를 초과하게 되는 경우에는 투명전극 필름의 변형 및 금속 미세 패턴 유실의 문제가 발생하므로, 상기 조성물의 온도는 30~60℃의 범위 내를 유지하는 것이 바람직하다.
그리고, 침적시간이 120sec를 초과하게 되는 경우에는 금속 미세 패턴이 유실되는 문제가 발생하게 되므로, 상기 침적시간은 120sec 이내를 유지하되, 보다 구체적으로는 30~120sec를 유지한다.
이와 같은 과정을 통해 형성된 흡광층은 전도도를 갖으며, 균일한 흡광층을 형성함과 동시에 투명 필름 전극에서 요구되는 금속패턴의 반사율을 감소시키기 때문에 시인성을 개선하게 된다.
이하, 상기 흡광층을 형성하는 기술 구성에 대한 구체적인 실시예를 살펴보고자 한다. 단 이하에서 나타내는 실시예에 의해 본 발명의 범위가 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.
광학 PET 또는 글라스에 Ni/Cr 씨앗층(Ni/Cr seed layer)을 형성 후 Cu 박막증착(Cu sputtering) 및 전해 동도금을 한다.
그리고 메탈메쉬(metal mesh)를 형성하기 위하여, PR 스핀코팅(PR spin coating)을 이용하여 PR코팅층을 형성한 후, U.V 노광기를 이용하여 노광공정을 진행 후, 현상(Na2CO3 1% solution, 30℃, 40초)공정 단계를 진행하고, 에칭(H2SO4 8%, H2O2 5%, SY-SER 102 additive 2.5% solution, 25℃, 30초)공정 단계에서 노출된 구리를 에칭하고, 박리(NaOH 4% Solution, 60초)공정 단계에서 PR을 제거한 후, Hot air를 이용하여 70℃에서 5초 동안 건조하는 공정을 순차적으로 거쳐 금속 미세 패턴폭이 3um ± 1um인 메탈메쉬(metal mesh)를 제작한 다음 탈지 및 산세를 거쳐 흑화처리를 아래와 같이 진행한다.
즉, 탈이온수(D.I water) 1L;에 산화제인 아염소산나트륨 230g/L;와, 안정화제인 수산화나트륨 140g/L;와, 습윤제인 음이온계면활성제의 소듐 라우릴 글루코스 카르복실레이트(Sodium lauryl glucose carboxylate) 1.2g/L;와, 착화제인 구연산 3g/L;를 첨가한 후 용해시켜 흡광층 조성물을 제조한 다음 40℃의 흡광층 조성물에 상기 메탈메쉬를 1분간 침지한 후 꺼내어 건조함으로써 메탈메쉬의 표면에 흡광층을 형성한다.
탈이온수 (D.I water) 1L;에 산화제인 아염소산칼륨 100g/L;와, 안정화제인 수산화칼륨 100g/L;와, 습윤제로서 음이온계면활성제인 소듐 라우릴 클루코스 카르복실레이트(Sodium lauryl glucose carboxylate) 2g/L;와, 착화제인 티오우레아 1g/L;를 첨가한 후 용해시켜 흡광층 조성물을 제조한 다음 40℃의 흡광층 조성물에 실시예 1에서 제시된 메탈메쉬를 1분간 침지한 후 꺼내어 건조함으로써 메탈메쉬의 표면에 흡광층을 형성한다.
탈이온수 (D.I water) 1L;에 산화제인 아염소산나트륨 160g/L;와, 안정화제인 수산화칼륨 200g/L;와, 습윤제로서 음이온계면활성제인 소듐 도데실 글루코스 카르복실레이트(Sodium dodesyl glucose carboxylate) 10g/L;와, 착화제인 2-아미노에탄올 1g/L;를 첨가한 후 용해시켜 흡광층 조성물을 제조한 다음 40℃의 흡광층 조성물에 실시예 1에서 제시된 메탈메쉬를 1분간 침지한 후 꺼내어 건조함으로써 메탈메쉬의 표면에 흡광층을 형성한다.
탈이온수 (D.I water) 1L;에 산화제인 아염소산나트륨 130g/L;와, 안정화제인 수산화리튬 200g/L;와, 습윤제인 음이온계면활성제의 소듐 도데실 글루코스(Sodium dodesyl glucose carboxylate) 10g/L;와, 착화제인 타르타릭엑시드(tartaric acid) 1g/L;를 첨가한 후 용해시켜 흡광층 조성물을 제조한 다음 40℃의 흡광층 조성물에 실시예 1에서 제시된 메탈메쉬를 1분 30초간 침지한 후 꺼내어 건조함으로써 메탈메쉬의 표면에 흡광층을 형성하게 된다.
탈이온수 (D.I water) 1L;에 산화제인 아염소산나트륨 150g/L;와, 안정화제인 수산화칼륨 200g/L;와, 습윤제인 양쪽성 계면활성제의 알칼에테르 하이드록시프로필 술타인(Alkylether hydroxypropyl sultaine) 2g/L;와, 착화제인 젖산(Lactic acid) 10g/L;를 첨가한 후 용해시켜 흡광층 조성물을 제조한 다음 50℃의 흡광층 조성물에 실시예 1에서 제시된 메탈메쉬를 50초간 침지한 후 꺼내어 건조함으로써 메탈메쉬의 표면에 흡광층을 형성한다.
탈이온수 (D.I water) 1L;에 산화제인 아염소산나트륨 100g/L;와, 안정화제인 수산화칼륨 250g/L;와, 습윤제인 양쪽성 계면활성제 라우릴 술타인(Lauryl Sultaine) 2g/L;와, 착화제인 에틸렌디아민테트라아세테이트(EDTA) 5g/L;를 첨가한 후 용해시켜 흡광층 조성물을 제조한 다음, 50℃의 흡광층 조성물에 실시예 1에서 제시된 메탈메쉬를 1분간 침지한 후 꺼내어 건조함으로써 메탈메쉬의 표면에 흡광층을 형성한다.
탈이온수 (D.I water) 1L;에 산화제인 아염소산나트륨 150g/L;와, 안정화제인 수산화칼륨 300g/L;와, 습윤제인 양쪽성계면활성제의 코카미도프로필 디메틸 2-하이드록시프로필 술타인(Cocamidopropyl dimethyl 2-hydroxypropyl sultaine) 1g/L;와, 착화제인 사이클로헥실아민(cyclohexylamine) 3g/L;를 첨가한 후 용해시켜 흡광층 조성물을 제조한 다음, 50℃의 흡광층 조성물에 실시예 1에서 제시된 메탈메쉬를 50초간 침지한 후 꺼내어 건조함으로써 메탈메쉬의 표면에 흡광층을 형성한다.
탈이온수 (D.I water) 1L;에 산화제인 아염소산나트륨 150g/L;와, 안정화제인 수산화칼륨 200g/L;와, 습윤제인 양쪽성활성제의 코카미도프로필 디메틸 2-하이드록시프로필 술타인(Cocamidopropyl dimethyl 2-hydroxypropyl sultaine) 0.5g/L;와, 착화제인 타우린(taurine) 3g/L;를 첨가한 후 용해시켜 흡광층 조성물을 제조한 다음, 50℃의 흡광층 조성물에 실시예 1에서 제시된 메탈메쉬를 1분간 침지한 후 꺼내어 건조함으로써 메탈메쉬의 표면에 흡광층을 형성한다.
상기 실시예 1 내지 8에서 제시된 메탈메쉬(metal mesh) 필름 표면에 흡광층을 형성한 결과는 다음의 표 1과 같다.
금속
표면색		 외관
균일성		 패턴폭
감소		 시인성
개선		 전도도
(Ω/□)		 광학PET
Haze(%)* 		광학PET
변형상태
실시예 1 흑색 양호






< 0.2um**






양호






≤102







1.8~2.2**






변형없음
실시예 2 흑색 양호 양호
실시예 3 흑색 양호 양호
실시예 4 흑색 양호 양호
실시예 5 흑색 양호 양호
실시예 6 흑색 양호 양호
실시예 7 흑색 양호 양호
실시예 8 흑색 양호 양호
* : 흑화처리전 PET film의 haze(%)는 1.2
**: 실시예 3에서 계면활성제를 첨가하지 않은 조건에서 100℃ 처리시 패턴 유실, 필름변형, haze(%) 8%로 증가하게 됨(대조군).
상기 실시예 1 내지 8을 통해 메탈메쉬의 표면에 형성된 흡광층 조성물은 균일한 흑색을 나타내었으며, 패턴 폭은 0.2um 이하로 감소하는 것을 관찰할 수 있었다.
또한, 흡광층을 형성함으로써 패턴의 시인성이 개선되었음을 확인할 수 있었으며, 특히 계면활성제를 사용함으로써, 처리시간 및 처리온도를 획기적으로 개선하여 광학 PET의 변형 및 haze 문제를 해결할 수 있었다.
이와 관련하여, 도 2는 본 발명의 흡광층 조성물에 의해 흑화처리된 메탈메쉬(metal mesh)의 상태를 보인 사진으로서, 도 2의 (a) 사진을 보면 PET 필름 위에 금속(copper) mesh 패턴이 흑화된 상태에 있음을 확인할 수 있다. 그리고 도 2의 (b) 사진은 상기 도 2의 (a)에서 보이는 금속 배선의 cross 영역을 확대한 사진으로서, 흑화가 잘 되지 않는 cross 영역 부분에 대해 계면활성제를 사용하여 흑화 균일성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다. 그리고, 도 3은 본 발명에 따라 흡광처리된 메탈메쉬(metal mesh)의 표면 확대 사진을 보인 것이다.
다음으로, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 흡광층을 형성하되, 침지 시간을 변경하면서 흡광층을 형성하였으며, 이에 따른 색좌표는 다음의 표 2에 제시된 바와 같다.
침지 시간에 따른 흡광층 CIE 색좌표[분광측색계( CM -2500d, Minolta )]
실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12

Figure 112013004525802-pat00003
Figure 112013004525802-pat00004
Figure 112013004525802-pat00005
Figure 112013004525802-pat00006
처리
시간		 30sec 60sec 90sec 120sec
L 53.22 28.45 15.38 5.54
상기 표 2의 색좌표에서 L값이 0에 가까울수록 완전 흑체(perfect black)에 가까워지게 되며, 아래의 표 3에 제시된 바와 같이, 30sec 처리 수준부터 금속 고유의 반사율이 획기적으로 감소하여 시인성이 개선됨을 확인할 수 있었다. 이는 흡광층 처리를 함으로써 메탈메쉬(metal mesh)의 표면 조직이 거칠어져(Ra 값이 증가하여) 빛의 반사율이 감소됨에 따라 시인성이 개선되는 것이다.(도 4)
침지 시간에 따른 표면조직
실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12

Figure 112013004525802-pat00007
Figure 112013004525802-pat00008
Figure 112013004525802-pat00009
Figure 112013004525802-pat00010
처리
시간		 30sec 60sec 90sec 120sec
본 발명에 따른 터치패널용 메탈메쉬의 금속 표면을 흑화 처리하기 위한 흡광층 조성물 및 흡광층 형성방법은 저온에서 메탈메쉬(metal mesh)의 도전성 금속 표면에 흡광층을 형성함으로써 투명 전극 필름의 변형 문제를 해소하고, 메탈메쉬(metal mesh)의 미세 패턴 유실 문제를 없앨 수 있으며, 연속 공정에 의해 흡광층 형성이 가능하기 때문에 안정적으로 높은 생산성을 유지할 수 있어 산업상 이용가능성이 크다.

Claims (9)

  1. 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC) 중 선택되는 어느 1종 이상의 투명 플라스틱 기판 또는 투명 유리기판인 투명기판(10)의 상면에 형성되는 메탈메쉬(metal mesh)(20)의 도전성 금속의 표면을 흑화처리 하기 위한 조성물로서,
    상기 조성물은 산화제 5~30wt%, 안정화제 3~40wt%, 습윤제 0.01~5wt%, 착화제 0.01~5wt%, 순수(Deionized water) 20~91wt%의 혼합으로 조성된 것에 있어서,

    상기 습윤제(wetting agent)는 하기 구조식 1의 음이온 계면활성제 또는 하기 구조식 2의 양쪽성 계면활성제 중에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 흡광층 조성물.
    [구조식 1]
    Figure 112014048613832-pat00011


    [구조식 2]

    Figure 112014048613832-pat00012

    ( 상기 구조식 1 및 구조식 2에서, n은 탄소수 C1~C20을 가지는 알킬사슬이고, M+은 Na+, Ka+에서 선택됨.)
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    구조식 1의 음이온 계면활성제는 소듐 프로필 글루코스 카르복실레이트(Sodium propyl glucose carboxylate), 소듐 헥실 글루코스 카르복실레이트(Sodium hexyl glucose carboxylate), 소듐 옥틸 글루코스 카르복실레이트(Sodium octyl glucose carboxylate), 소듐 라우릴 글루코스 카르복실레이트(Sodium lauryl glucose carboxylate), 소듐 도데실 글루코스 카르복실레이트(Sodium dodesyl glucose carboxylate), 소듐 헥사데실 글루코스 카르복실레이트(Sodium hexadexyl glucose carboxylate) 중 선택되는 어느 1종 이상인 것임을 특징으로 하는 흡광층 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    구조식 2의 양쪽성 계면활성제는 알칼에테르 하이드록시프로필 술타인(Alkylether hydroxypropyl sultaine(CAS No 108797-84-8, 108797-85-9)), 헥실 술타인(Hexyl Sultaine), 옥틸 술타인(Octyl Sultaine), 라우릴 술타인(Lauryl Sultaine), 도데실 술타인(Dodesyl sultaine), 코카미도프로필 하이드록시술타인(Cocamidopropyl hydroxysultaine), 코카미도프로필 디메틸 2-하이드록시프로필 술타인(Cocamidopropyl dimethyl 2-hydroxypropyl sultaine) 중 선택되는 어느 1종 이상인 것임을 특징으로 하는 흡광층 조성물.





  9. 삭제
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