KR101671918B1

KR101671918B1 - 투명 도전 필름 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101671918B1
Application number: KR1020140136609A
Authority: KR
Inventors: 박종대; 우진태; 이성우; 백승철; 강석민
Original assignee: 신화인터텍 주식회사
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2016-11-03
Also published as: KR20160042553A

Abstract

투명 도전 필름, 이의 제조 방법, 및 표시 장치가 제공된다. 투명 도전 필름은 보호 필름, 및 상기 보호 필름 상에 직접 형성된 투명 도전 패턴을 포함한다. 투명 도전 필름의 제조 방법은 감광성 기재의 일면에 투명 도전층을 형성하는 단계, 투명 도전층의 일면에 보호 필름을 형성하는 단계, 감광성 기재를 패터닝하여 감광성 패턴을 형성하는 단계, 감광성 패턴을 식각 마스크로 이용하여 투명 도전층을 패터닝하여 투명 도전 패턴을 형성하는 단계, 및 감광성 패턴을 제거하는 단계를 포함한다.

Description

투명 도전 필름 및 이의 제조 방법{Transparent conductive film and method of fabricating the same}

본 발명은 투명 도전 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

투명 도전막은 액정표시장치나 유기EL 표시장치 등의 화소전극이나 공통전극과 같은 투명전극용으로 많이 사용되고 있다. 뿐만 아니라, 최근에는 터치 패널, 조명 장치, 태양 전지 등에도 그 적용예를 넓혀 가고 있다.

그 동안 투명 도전막으로 많이 적용되었던 물질은 안티몬이나 불소가 도핑된 산화주석(SnO2)막 알루미늄이나 칼륨이 도핑된 산화아연(ZnO)막, 주석이 도핑된 산화인듐(In2O3)막 등이었다. 최근 들어서는 탄소나노튜브, 금속 나노 와이어와 같은 신소재를 적용하는 방안도 연구되고 있다.

한편, 투명 도전막이 전극이나 배선 등으로 적용되려면, 투명 도전 패턴의 형태로 제공될 필요가 있다. 예를 들어, 터치 전극이나 배선을 포함하는 터치 패널은 통상 투명 도전 패턴을 포함한다. 투명 도전 패턴은 기재 상에 투명 도전막을 형성하고 이를 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 기재의 이면에는 하드 코팅층이 배치될 수 있다. 이러한 하드 코팅층, 기재, 투명 도전 패턴의 적층체가 표시 패널에 부착됨으로써, 터치 패널로서 기능하게 된다.

터치 패널은 전기 전도도가 높아야 함은 물론 높은 광투과율을 보장하여야 한다. 다양한 전도성 물질들이 높은 전도도에도 불구하고 광투과율 특성을 만족하지 못하여 터치 패널의 투명 도전 패턴으로 선택받지 못하기도 한다.

투명 도전 패턴 이외에도 광투과율을 저하시키는 요인으로 하드 코팅층 및 기재를 들 수 있다. 고가의 재료 및 공정을 사용하여 높은 광투과율을 갖는 하드 코팅층과 기재를 개발하고 있지만, 이들이 입사광을 100% 투과시키는 것은 불가능한 것으로 생각된다.

뿐만 아니라, 하드 코팅층과 기재는 터치 패널의 두께를 증가시키는 원인이 될 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 높은 광투과율을 갖는 박형화된 투명 도전 필름을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 높은 광투과율을 갖는 박형화된 투명 도전 필름의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 높은 광투과율을 갖는 박형화된 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전 필름은 보호 필름, 및 상기 보호 필름 상에 직접 형성된 투명 도전 패턴을 포함한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전 필름은 결합층, 및 상기 결합층 상에 직접 형성된 투명 도전 패턴을 포함한다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전 필름의 제조 방법은 감광성 기재의 일면에 투명 도전층을 형성하는 단계, 상기 투명 도전층의 일면에 보호 필름을 형성하는 단계, 상기 감광성 기재를 패터닝하여 감광성 패턴을 형성하는 단계, 상기 감광성 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 투명 도전층을 패터닝하여 투명 도전 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 감광성 패턴을 제거하는 단계를 포함한다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전 필름의 제조 방법은 감광성 기재의 일면에 투명 도전층을 형성하는 단계, 상기 투명 도전층의 일면에 결합층을 형성하는 단계, 상기 감광성 기재를 패터닝하여 감광성 패턴을 형성하는 단계, 상기 감광성 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 투명 도전층을 패터닝하여 투명 도전 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 감광성 패턴을 제거하는 단계를 포함한다.

상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널과 대향하는 윈도우, 상기 표시 패널과 상기 윈도우 사이에 배치된 투명 도전 패턴, 상기 표시 패널에 형성되어 상기 투명 도전 패턴과 상기 표시 패널을 결합하는 제1 결합층, 및 상기 윈도우에 형성되어 상기 윈도우와 상기 투명 도전 패널을 결합하는 제2 결합층을 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 본 발명의 실시예들에 따른 투명 도전 필름은 기재와 하드 코팅층을 생략함으로써, 두께가 얇을 뿐만 아니라 높은 광투과율을 나타낼 수 있다.

또, 표시 패널 등에 부착되어 고온의 후속 공정을 적용할 때에도 기재로 인한 커얼(Curl) 불량 등이 방지될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 투명 도전 필름의 제조 방법은 효율적인 방법으로 두께가 얇고 광투과율이 높은 투명 도전 필름을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전 필름의 단면도이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전 필름의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"는 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서, 투명 도전 필름이라 함은 투명 도전막을 포함하는 필름을 의미할 수 있다. 또, 필름은 패널, 플레이트, 기판, 시트의 의미로 사용될 수 있다.

투명 필름 기판에 포함되는 투명 도전 패턴은 가시광을 적어도 부분적으로 투과시킨다. 이를 위해, 투명 도전 패턴을 구성하는 물질(또는 물질의 집단) 자체가 투명도를 가질 수도 있고(예컨대, ITO 등), 구성 물질 자체는 가시광을 투과시키지 못하지만 입자의 크기, 폭, 두께 또는 형상이나 밀도에 따른 특성이 해당 패턴에 전반적인 가시광 투과성을 부여(예컨대, 나노와이어, CNT 등)할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전 필름의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 투명 도전 필름(100)은 보호 필름(110) 및 보호 필름(110) 상에 형성된 투명 도전 패턴(120)을 포함한다.

투명 도전 패턴(120)은 패턴화된 형상을 갖는다. 투명 도전 패턴(120)은 보호 필름(110)의 상면의 일부(I)에 형성된다. 투명 도전 패턴(120)이 형성되지 않은 보호 필름(110)의 상면은 투명 도전 패턴(120) 미형성 영역(II)으로 지칭될 수 있다. 투명 도전 패턴(120) 미형성 영역(II)에 의해 이격된 투명 도전 패턴(120)의 부분들은 물리적, 전기적으로 연결될 수도 있고, 서로 분리될 수도 있다.

투명 도전 패턴(120)은 배선이나 전극의 역할을 할 수 있다. 투명 도전 필름(100)은 터치 스크린 패널로 적용될 수 있고, 이 경우 투명 도전 패턴(120)은 터치 전극으로 사용될 수 있다.

투명 도전 패턴(120)은 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 투명 도전 패턴(120)을 구성하는 물질로는 ITO, IZO, ZO 등의 도전성 산화물이나, 탄소나노물질, 나노와이어, 전도성 폴리머 등의 도전체, 박막 형태의 금속 입자나 금속을 들 수 있고, 이들 중 하나 이상이 조합되어 적용될 수 있다.

상기 탄소나노물질은 싱글월 탄소나노튜브, 멀티월 탄소나노튜브, 탄소나노입자, 또는 그라핀(graphene)일 수 있다.

상기 나노 와이어는 은 나노 와이어, 구리 나노 와이어, 금 나노 와이어, 백금 나노 와이어, 또는 실리콘 나노 와이어일 수 있다.

상기 전도성 폴리머의 예로는 폴리(3-알킬)티오펜[poly(3-alkyl)thiophene: P3AT], 폴리(3-헥실)티오펜[poly( 3-hexyl)thiophene: P3HT], , 폴리아닐린 [polyaniline: PANI], 폴리아세틸렌(polyacetylene: PA), 폴리아줄렌(polyazulene), 폴리에틸렌 디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene: PEDOT), 폴리이소시아나프탈렌(polyisothianapthalene: PITN ), 폴리이소티아나프텐(polyisothianaphthene), 폴리티에닐렌비닐렌(polythienylenevinylene) , 폴리티오펜(polythiophene: PT), 폴리파라페닐렌 {polyparapheny lene: PPP), , 폴리파라페닐렌 비닐렌(polyparaphenylene vinylene: PPV), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide) , 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리퓨란(polyfuran), 폴리피롤(polypyrrole: PPY), 폴리헵타디엔(polyheptadiyne: PHT) 등을 들 수 있다.

상술한 탄소나노물질, 나노와이어, 전도성 폴리머들의 도전체는 약 3:1 이상의 종횡비를 갖는 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서, 종횡비란 입자의 길이와 직경의 비를 의미한다. 종횡비가 클수록 도전 입자간 교차확률이 높아 전도율에 유리하다. 몇몇 실시예에서, 종횡비는 10:1 이상일 수 있다. 다른 실시예에서, 종횡비는 100:1 이상일 수 있다.

상기 도전체는 적어도 부분적으로 꼬여 있을 수 있다. 이 경우, 종횡비는 도전체의 꼬임을 풀어 라인 형상으로 하였을 때의 길이와 도전체의 직경의 비로 해석될 수 있다.

투명 도전 패턴(120)은 위에서 열거된 물질 들 외에, 도전체의 전도율을 개선하거나, 도전체의 분산성을 개선하거나, 도전체의 안정성을 개선하기 위하여 금속 나노 입자, 무기 나노 입자, 폴리머 첨가제, 및 계면 활성제 중 적어도 하나를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 금속 나노 입자의 예로는 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 베릴륨(Be), 카드뮴(Cd), 코발트(Co), 크롬(Cr), 구리(Cu), 철(Fe), 수은(Hg), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 니켈(Ni), 납(Pb), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 안티몬(Sb), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 아연(Zn), 루비듐(Ru), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 주석(Sn), 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 스칸듐(Sc), 바나듐(V), 카본 블랙, 플러렌 등을 들 수 있다.

상기 무기 나노입자의 예로는 실리카, 알루미나(Al2O3), 지르코니아(Zirconia), 타이타니아(Titania), 안티몬 주석 산화물(Antimony Tin Oxide, ATO), 인듐 주석 산화물(ITO; Indium Tin Oxide), 산화인듐, 산화카드뮴, 산화주석, 산화아연, 산화티타늄 등을 들 수 있다.

상기 폴리머 첨가제의 예로는 고무 변성 폴리스티렌 수지, 나트륨폴리아크릴레이트(Sodium Polyacrylate), 니트로셀룰로오스, 니트릴고무, 디알릴테레프탈레이트 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 변성 폴리페닐렌에테르 수지, 부티랄, 부틸고무, 불소 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐에스테르 수지, 세라믹 하이브리드 폴리머, 세라믹 혼성 폴리머, 셀룰로오스, 수첨스티렌-부타디엔 공중합체, 수첨폴리이소프렌 및 수첨폴리부타디엔, 스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-아크릴 공중합체, 시클로올레핀계 수지, 신디오택틱 폴리스티렌 수지, 실리콘 수지, 아로마틱폴리아미드, 아세트산 비닐, 아세트산셀룰로오스 수지, 아크릴 고무, 아크릴 변형 실리케이트, 아크릴 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 아크릴로니트릴-스티렌(AS) 수지, 아크릴산 멜라민, 아크릴산 우레탄, 알키드 수지, 액정 폴리에스테르 수지, 에틸렌-부텐-디엔 공중합체, 에틸렌비닐알코올 수지, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 에폭시 수지, 열가소성 폴리이미드 수지, 염화 비닐계 수지, 염화 폴리에틸렌, 염화 폴리프로필렌, 염화비닐 및 아세트산비닐의 공중합체, 우레아 수지, 우레탄 수지, 이오노머 수지, 인산화물, 젤라틴, 칼코게나이드(chalcogenides), 케톤 수지, 크실렌 수지, 등을 들 수 있다.

상기 계면활성제의 예로는 2-알킬-1-알킬-1-히드록시에틸 이미다졸리늄(2-alkyl-1-alkyl-1-hydroxyethyl imidazolium), 2-알킬-1-카르복시메틸-1-히드록시에틸 이미다졸리늄 베타인, 4급 암모늄, 나프탈렌 술폰산 포름알데히드 축합물, 다가 알코올 지방산 부분 에스테르, 도데실벤젠술폰산의 나트륨염(Na-DDBS), 도데실트리메틸암모니움 브로마이드(Dodecyltrimethylammonium bromide, DTAB), 도데실페닐에테르술폰산염, 디알킬술포숙신산, 리튬 도데실 설페이트(Lithium dodecyl sulfate, LDS), 석유 술폰산, 세틸트리메틸 암모늄 브로마이드(CTAB, Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide), 소듐 도데실 설페이트(SDS, Sodium Dodecyl Sulfate), 소듐도데실벤젠설포네이트(Sodium dodecylbenzenesulfonate, SDBS), 소듐도데실설포네이트(Sodium dodecylsulfonate, SDSA) 등을 들 수 있다.

상기 금속 입자와 상기 금속은 설사 그 자체로는 투명하지 않더라도, 얇은 박막으로 적용됨로써, 투명 도전 패턴(120)에 광 투과율을 제공할 수 있다. 이를 위해 금속 입자 또는 금속의 크기와 투명 도전 패턴(120)의 최대 두께의 비는 1.0 이하인 것이 바람직하다.

상기 금속 입자와 상기 금속의 예로는 SiO2, ZrO2, MgF2, Sb2O5, BaF2, TiO2, ZnO, ZnS, CeF2및 Nb2O5 등을 들 수 있지만, 이에 제한되지 않음은 물론이다.

예시적인 실시예에서, 투명 도전 패턴(120)은 은 나노와이어층과 은 나노와이어층을 커버하는 오버코팅층을 포함할 수 있다.

보호 필름(110)은 투명 도전 패턴(120)을 지지하고 보호하는 역할을 한다. 투명 도전 패턴(120)은 보호 필름(110) 상에 직접 형성될 수 있다. 보호 필름(110)은 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등으로 이루어질 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 투명 도전 필름(100)이 디스플레이 장치 등에 장착될 때, 보호 필름(110)은 제거될 수 있다. 따라서, 보호 필름(110)의 경우 높은 광투과율을 갖지 않더라도, 디스플레이 장치의 투과율을 저하시키지 않는다. 보호 필름(110)의 광투과율은 90% 이하이거나, 80% 이하이거나, 70% 이하일 수 있고, 더 나아가 불투명할 수도 있다.

본 실시예의 경우, 기재나 하드 코팅층 없이 제거 대상이 되는 보호 필름(110) 상에 투명 도전 패턴(120)이 직접 형성된다. 따라서, 두께가 얇고 높은 광 투과율을 나타낼 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(200)는 표시 패널(140), 표시 패널(140) 상에 배치된 투명 도전 패턴(120), 및 투명 도전 패턴(120)을 커버하는 윈도우(150)를 포함한다.

표시 패널(140)은 LCD 패널, OLED 패널 등이 적용될 수 있으며, 그 밖에 공지된 다양한 표시 패널이 적용될 수 있다.

윈도우(150)는 투명한 유리나 플라스틱 등으로 구성되어 표시 패널(140)과 대향하도록 배치되며, 표시 패널(140)과의 사이에 배치되는 투명 도전 패턴(120)을 보호한다.

투명 도전 패턴(120)은 표시 패널(140)과 윈도우(150) 사이에 배치된다. 투명 도전 패턴(120)은 터치 전극이나 터치 배선의 역할을 할 수 있다. 투명 도전 패턴(120)은 도 1의 투명 도전 필름(100)으로부터 유래한 것일 수 있다.

투명 도전 패턴(120)과 표시 패널(140) 사이에는 제1 결합층(131)이 형성되어 이들을 결합하고, 투명 도전 패턴(120)과 윈도우(150) 사이에는 제2 결합층(132)이 형성되어 이들을 결합할 수 있다. 제1 결합층(131)은 표시 패널(140)의 전체 면에 형성될 수 있고, 제2 결합층(132)은 윈도우(150)의 전체 면에 형성될 수 있다. 제1 결합층(131)과 제2 결합층(132)은 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 결합층(131)과 제2 결합층(132)은 각각 OCA(Optically Clear Adhesive), LOCA(Liquid Optically Clear Adhesive), 또는 OCR(Optically Clear Resin) 등으로 이루어질 수 있다.

위와 같은 표시 장치(200)의 예시적인 제조 방법에 대해 설명한다.

먼저, 표시 패널(140), 윈도우(150) 및 도 1의 투명 도전 필름(100)을 준비한다.

윈도우(150)에 제2 결합층(132)을 형성하고, 투명 도전 필름(100)의 투명 도전 패턴(120)을 제2 결합층(132)에 부착시킨다.

또한, 표시 패널(140)의 상면에 제1 결합층(131)을 형성하고, 투명 도전 필름(100)의 보호 필름(110)을 박리한 후, 노출된 투명 도전 패턴(120)을 제1 결합층(131)에 부착시킨다.

위에서 설명한 것과 반대로 투명 도전 필름(100)을 먼저 표시 패널(140)에 부착시킨 다음 윈도우(150)에 부착시킬 수도 있다.

몇몇 실시예에서, 표시 장치(200)의 터치 전극의 구동부를 형성하거나, 투명 도전 패턴(120)을 연결하는 공정이 더 수행될 수 있다. 이러한 공정은 투명 도전 패턴(120)을 윈도우(150) 또는 표시 패널(140)에 부착한 후 수행될 수 있다. 터치 전극 구동부나 투명 도전 패턴(120) 연결 공정은 은 페이스트 도포 공정을 포함할 수 있다.

이렇게 완성된 표시 장치(200)는 터치 전극으로 사용되는 투명 도전 패턴(120)이 다른 기재 없이 결합층(131, 132)에 의해 표시 패널(140)과 윈도우(150)에 직접 결합하기 때문에, 표시 장치(200) 전체의 두께를 감소시킬 수 있다. 또, 투명 도전 패턴(120)이 기재를 수반하는 경우에 비하여 투과율을 높일 수 있다.

또한 상술한 은 페이스트 도포 공정은 약 140 내지 150℃의 고온에서 이루어질 수 있는데, 이와 같은 고온 공정에 노출될 경우 투명 도전 패턴(120)에 기재가 수반되어 있으면 수축률 차이로 인하여 커얼(Curl)이 발생할 수 있다. 그러나, 본 실시예의 경우에는 기재 없이 결합층(131, 132)을 통해 투명 도전 패턴(120)이 표시 패널(140) 또는 윈도우(150)에 직접 결합된 후 고온 공정이 수행되므로, 커얼 불량을 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전 필름의 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 투명 도전 필름(101)은 투명 도전 패턴(120)이 보호 필름(110) 대신에 결합층(133) 상에 형성되어 있는 점이 도 1의 실시예와 상이하다. 결합층(133)은 OCA(Optically Clear Adhesive), LOCA(Liquid Optically Clear Adhesive) 또는 OCR(Optically Clear Resin) 등으로 이루어질 수 있고, 도 2에서 설명한 제1 결합층(131) 또는 제2 결합층(132)과 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 표시 장치(200)를 제조할 때, 보호 필름(110)을 박리하는 공정과 제1 결합층(131) 또는 제2 결합층(132)을 형성하는 공정을 생략할 수 있으므로, 공정 효율을 더욱 높일 수 있다.

이하, 상술한 투명 도전 필름의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전 필름의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.

먼저, 도 4를 참조하면, 감광성 기재(Dry Film Photoresist; DFR)(160)를 준비한다. 감광성 기재(160)는 감광성 물질을 포함한다. 감광성 기재(160)에 포함되는 감광성 물질은 포지티브 감광성 물질일 수도 있고, 네거티브 감광성 물질일 수도 있다. 이하의 실시예에서는 상기 감광성 물질로서 포지티브 감광성 물질을 적용한 경우를 예로 하여 설명한다. 감광성 기재(160)의 두께는 5 내지 20㎛일 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 5를 참조하면, 감광성 기재(160)의 일면에 투명 도전층(121)을 형성한다. 예를 들어, 감광성 기재(160)의 일면에 은 나노와이어층을 먼저 코팅하고, 이후에 오버코팅층을 형성한다.

도 4 및 도 5의 단계에서, 투명 도전층(121)을 형성하기 위해 어차피 필요한 기재로서 감광성 기재(160)를 사용함으로써, 후속 공정에서 패터닝을 위해 추가로 형성해야 할 포토레지스트 도포 공정이 생략될 수 있다. 뿐만 아니라, 감광성 기재(160)는 드라이한 필름이므로, 패터닝을 위해 액상의 포토레지스트를 도포하는 경우보다 투명 도전층(121)의 손상을 방지할 수 있다.

도 6을 참조하면, 이어, 투명 도전층(121)의 일면에 보호 필름(110)을 라미네이션시킨다. 보호 필름(110)은 투명 도전 필름(100)을 표시 장치에 적용할 때 제거될 대상이므로, 본 라미네이션 단계는 투명 도전층(121)과 보호 필름(110)을 강하게 결합시키지 않는 것이 유리할 수 있다.

도 3에 예시된 투명 도전 필름(100)을 제조하기 위해서는 본 단계에서 보호 필름(110) 대신에 OCA 필름을 라미네이션할 수 있다.

이어, 노광 공정을 진행한다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 감광성 기재(160)의 하부에 광 마스크(180)를 배치하고, 광 마스크(180)의 하부로부터 UV 등과 같은 광(L)을 조사하여 감광성 기재(160)의 타면을 선택적으로 노광한다. 도시된 예와는 달리, 구조물을 뒤집어놓고, 광 마스크(180)를 상부에 배치한 후 상부에서 광(L)을 조사할 수도 있다.

이후, 도 8에 도시된 바와 같이, 선택적으로 노광된 감광성 기재(160)를 현상하면, 광(L)을 조사받지 않은 부분이 선택적으로 제거되어 감광성 패턴(161)이 형성된다.

도 9를 참조하면, 감광성 패턴(161)을 식각 마스크로 이용하여 투명 도전층(121)을 식각한다. 투명 도전층(121)의 식각은 건식 식각 또는 습식 식각으로 진행될 수 있다. 그 결과 투명 도전 패턴(120)이 형성된다. 이후, 감광성 패턴(161)을 제거하면 도 1에 도시된 바와 같은 투명 도전 필름(100)이 제조될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 투명 도전 필름
110: 보호 필름
120: 투명 도전 패턴

Claims

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감광성 기재의 일면에 투명 도전층을 형성하는 단계;
상기 감광성 기재의 일면에 형성된 상기 투명 도전층의 일면에 보호 필름을 형성하는 단계;
상기 감광성 기재를 패터닝하여 감광성 패턴을 형성하는 단계;
상기 감광성 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 투명 도전층을 패터닝하여 투명 도전 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 감광성 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 투명 도전 필름의 제조 방법.
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제6 항에 있어서,
상기 보호 필름은 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)으로 이루어지는 투명 도전 필름의 제조 방법.
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제6 항에 있어서,
상기 감광성 패턴을 형성하는 단계는
상기 감광성 기재의 하면에 광마스크를 배치하고, 광을 조사하여 상기 감광성 기재의 타면을 선택적으로 노광하는 단계; 및
상기 감광성 기재를 현상하는 단계를 포함하는 투명 도전 필름의 제조 방법.
제6 항에 있어서,
상기 투명 도전 패턴은 은 나노와이어층 및 상기 은 나노와이어층을 커버하는 오버코팅층을 포함하는 투명 도전 필름의 제조 방법.
표시 패널;
상기 표시 패널과 대향하는 윈도우;
상기 표시 패널과 상기 윈도우 사이에 배치된 투명 도전 패턴;
상기 표시 패널과 상기 투명 도전 패턴 사이에 배치되어 상기 표시 패널과 직접 결합하고 상기 투명 도전 패턴과 직접 결합하는 제1 결합층; 및
상기 윈도우와 상기 투명 도전 패턴 사이에 배치되어 상기 윈도우와 직접 결합하고 상기 투명 도전 패턴과 직접 결합하는 제2 결합층을 포함하는 표시 장치.
제12 항에 있어서,
상기 제1 결합층 및 상기 제2 결합층은 각각 OCA(Optical Clear Adhesive), LOCA(Liquid Optically Clear Adhesive) 또는 OCR(Optical Clear Resin)로 이루어지는 표시 장치.
제13 항에 있어서,
상기 투명 도전 패턴은 터치 전극 또는 터치 배선의 역할을 하는 표시 장치.