KR101803885B1 - 무 기재 타입 초박막 투명 전극 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 명세서에는 무 기재 타입 디태치 방식의 투명 전도성 필름 및 이의 제조방법이 개시된다. 상기 전도성 필름은 이형필름; 상기 이형필름의 일면에 위치하는 패턴화된 제1 전도성층; 상기 제1 전도성층의 일면에 위치하는 프라이머층; 상기 프라이머층의 일면에 위치하는 패턴화된 제2 전도성층; 및 상기 제2 전도성층의 일면에 위치하는 보호필름을 포함한다.

Description

무 기재 타입 초박막 투명 전극 및 이의 제조방법{NON-SUBSTRATE TYPE ULTRA THIN TRANSPARENT ELECTRODE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 명세서에는 무 기재 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름, 무 기재 타입의 초박막 양면 투명 전극 및 이들의 제조방법이 개시된다.
투명 전극은 오늘날 디스플레이를 비롯한 다양한 전자 기기(phone, tablet PC, TV 등)에 사용되고 있으며, 앞으로 그 적용 분야는 더욱 더 커질 것으로 예상되고 있다. 현재 투명 전극의 가장 큰 문제점으로는 두께 및 투과도 문제를 제기할 수 있고, 이는 일반적으로 사용되는 기재의 영향이 가장 크다고 볼 수 있다. 일반적인 플라스틱 기재에 전도성 코팅을 할 때, 기재의 투과도가 92~90% 정도에 머물고 있기 때문에 투과도에 있어 한계가 있게 되며, 플라스틱 기재의 경우 50~100 ㎛ 또는 그 이상의 두께를 가지고 있어 이러한 투명 전극을 사용한 터치패널이나 디스플레이의 두께가 증가하게 되는 것이다.
한국 공개특허공보 제10-2012-0117545호
일 측면에서, 본 명세서는 플라스틱 기재를 없애 투과도 증가 및 두께 감소 효과를 나타내고 나아가 플렉서블, 폴더블 적용이 가능한 무 기재(non-substrate) 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다른 측면에서, 본 명세서는 일측 이형필름을 용이하게 제거하면서 프라이머층에 변형이나 손상의 발생 없이 프라이머층을 타측 보호필름 상에 유지시킬 수 있는 무 기재(non-substrate) 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다른 측면에서, 본 명세서는 고온 고습 신뢰성이 향상된 무 기재(non-substrate) 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다른 측면에서, 본 명세서는 프라이머층을 포함하는 초박막 양면 투명 전극 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 이형필름; 상기 이형필름의 일면에 위치하는 패턴화된 제1 전도성층; 상기 제1 전도성층의 일면에 위치하는 프라이머층; 상기 프라이머층의 일면에 위치하는 패턴화된 제2 전도성층; 및 상기 제2 전도성층의 일면에 위치하는 보호필름을 포함하되, 상기 이형필름은 제1 베이스필름 및 상기 제1 전도성층과 접하는 이형층을 포함하고, 상기 보호필름은 제2 베이스필름 및 상기 제2 전도성층과 접하는 점착층을 포함하는, 무 기재 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름을 제공한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 이형필름의 박리력은 1 내지 5 gf/25mm인 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 이형층은 멜라민계 또는 아크릴계 이형제를 포함하는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 제1 및 제2 전도성층의 두께는 각각 50 nm 내지 1 ㎛인 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 제1 및 제2 전도성층은 PEDOT(Poly(3,4-Ethylene Di Oxy Thiophene)):PSS(Poly(Styrene-Sulfonate)), 폴리아닐린, 탄소나노튜브, 그래핀, 은 나노와이어(nanowire), 은 메쉬(mesh), 구리 메쉬(mesh), ITO(Indium Tin Oxide) 및 ATO(Antimony Tin Oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 프라이머층의 표면장력은 제1 및 제2 전도성층의 표면장력보다 높은 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 프라이머층의 표면장력은 25 내지 35 dyne인 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 프라이머층은 우레탄 아크릴레이트, 아크릴 아크릴레이트 또는 에폭시 아크릴레이트 모노머; 이의 올리고머; 및 이의 폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하는 것일 수 있다.
다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 프라이머층; 상기 프라이머층의 양면에 형성된 패턴화된 전도성층을 포함하는 무 기재 타입 투명 전극을 제공한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 투명 전극은 두께가 50 nm 내지 1 ㎛인 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 투명 전극은 전광선 투과율이 98% 이상이고 헤이즈가 0.3% 이하인 것일 수 있다.
다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 (1) 제1 베이스필름 및 이형층이 적층된 이형필름의 이형층 상에 패턴화된 제1 전도성층을 형성하는 단계; (2) 상기 제1 전도성층 상에 프라이머층을 형성하는 단계; (3) 상기 프라이머층 상에 패턴화된 제2 전도성층을 형성하는 단계; (4) 상기 제2 전도성층 상에 제2 베이스필름 및 상기 제2 전도성층과 접하는 점착층으로 구성된 보호필름을 형성하는 단계를 포함하는 무 기재 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름 제조방법을 제공한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 방법은 (4)단계 이후, (5) 이형필름을 제거한 다음 보호필름을 제거하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
일 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 플라스틱 기재를 없애 투과도 증가 및 두께 감소 효과를 나타내고 나아가 플렉서블, 폴더블 적용이 가능한 무 기재(non-substrate) 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름 및 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 일측 이형필름을 용이하게 제거하면서 프라이머층에 변형이나 손상의 발생 없이 프라이머층을 타측 보호필름 상에 유지시킬 수 있는 무 기재(non-substrate) 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름 및 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 고온 고습 신뢰성이 향상된 무 기재(non-substrate) 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름 및 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 프라이머층을 포함하는 초박막 양면 투명 전극 및 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 명세서의 예시적인 일 구현예에 따른 전도성 필름 구조의 단면을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 명세서의 예시적인 일 구현예에 따른 전도성 필름의 제조방법 및 이의 구현방법을 나타낸 개략도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 명세서에서 "무 기재(non-substrate) 타입"이란 2개의 전도성층 사이에 프라이머층이 존재할 뿐 중앙부에 기재(substrate)를 가지지 않는 것을 의미한다. 이는 종래 플라스틱 또는 유리 기재(substrate)가 중앙부에 존재하는 기재(substrate) 타입의 투명 전도성 필름 또는 투명 전극과 대비된다.
본 명세서에서 "디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름"이란 임시의 기재 상에 전도성층을 형성하여 두고, 이후 상기 전도성층 상에 프라이머층을 형성한 다음, 전도성층으로부터 상기 임시의 기재, 예컨대, 이형필름, 보호필름을 떼어내어 디태치 방식으로 광 투과성 및 전도성을 부여하는 고투명/저두께의 투명 전도성 필름을 의미한다.
본 명세서에서 "투명 전극"은 광 투과성과 전도성을 갖는 전극을 의미하는 것으로서, 투명 전극이 활용되는 분야로는 각종 표시소자, 예를 들어, 액정 표시소자, 전자 종이 표시소자, 유기발광 표시소자, 터치패널을 사용하는 소자를 포함하여, 전지 분야, 예를 들어 태양전지 등에 유용하게 사용될 수 있다.
본 명세서에서 어떤 층 또는 부재가 다른 층 또는 부재의 "일면에" 또는 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 층 또는 부재가 다른 층 또는 부재에 접해 있는 경우뿐만 아니라 두 층 또는 두 부재 사이에 또 다른 층 또는 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함하는 것을 의미한다.
도 1은 본 명세서의 예시적인 일 구현예에 따른 무 기재 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름 구조의 단면을 나타낸 개략도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 상기 전도성 필름은 이형필름(10); 상기 이형필름(10)의 일면에 위치하는 제1 전도성층(20); 상기 제1 전도성층(20)의 일면에 위치하는 프라이머층(30); 상기 프라이머층(30)의 일면에 위치하는 제2 전도성층(40); 및 상기 제2 전도성층(40)의 일면에 위치하는 보호필름(50)을 포함하되, 상기 이형필름(10)은 제1 베이스필름(11) 및 상기 제1 전도성층(20)과 접하는 이형층(12)을 포함하고, 상기 보호필름(50)은 제2 베이스필름(51) 및 상기 제2 전도성층(40)과 접하는 점착층(52)을 포함한다.
상기 전도성 필름은 이형필름(10) 및 보호필름(50)을 제거함으로써 2개의 전도성층 사이에 프라이머층(30)을 구비하여 두께가 얇고 광학 특성이 우수한 초박막 양면 투명 전극의 제공이 가능하다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 제1 베이스필름(11) 및/또는 제2 베이스필름(51)은 내열성을 가진 재료로 제조된 광학용 필름으로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene naphthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybuthylene terephthalate) 등의 폴리에스테르(Polyester) 수지를 포함하는 내열성 수지를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 PET 필름일 수 있다. 상기 제1 베이스필름(11) 및/또는 제2 베이스필름(51)의 두께는 비제한적인 예시에서 25 내지 188 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 제1 베이스필름(11) 및/또는 제2 베이스필름(51)의 인장강도는 MD 방향(폭 방향) 22.0±8 kgf/mm2, TD 방향(길이 방향) 30.0±9 kgf/mm2일 수 있다. 또한, 상기 제1 베이스필름(11) 및/또는 제2 베이스필름(51)의 신율은 MD 방향 150±80%, TD 방향 100±80%일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 제2 베이스필름(51)은 배향각이 6도 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로는 배향각이 0 내지 6도인 것이 바람직하다. 배향각은 제2 베이스필름(51)의 제조 시 필름이 연신되는 각도로서, 이는 배향 주축의 경사를 나타낸다. 상기 배향각의 각도가 6도 이하인 경우, 추후 공정에서 필름을 피착체에 부착하였을 때 피착체에 있는 이물이 잘 보이게 된다. 따라서 피착체의 이물검사 시 정밀도를 높일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 이형필름(10)의 박리력은 1 내지 5 gf/25mm일 수 있다. 이형필름의 박리력이 1 gf/25mm 이상이 됨에 따라 들뜸, 터널 현상 등의 불량 발생을 방지하여 전도성층 또는 프라이머층을 보호할 수 있고, 이형필름의 박리력이 5 gf/25mm 이하가 됨에 따라 이형필름 박리 시 프라이머층이 박리될 수 있는 문제를 예방할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 이형층(12)의 표면장력은 30 내지 50 dyne, 또는 35 내지 45 dyme일 수 있다. 이에 따라 이형필름 제거 시 전도성층을 보호하고 이형필름의 용이한 제거가 가능하다. 또한, 이형층(12)의 이형제는 특별히 제한되지는 않지만, 비실리콘 계열인 멜라민계 또는 아크릴계 이형제를 사용할 수 있으며, 경화방식은 열과 자외선 경화 모두 사용이 가능하다. 이형층(12)에 포함되는 이형제의 도포량은 특별히 제한되지는 않으나, 박리 성능을 고려하여 0.3 내지 4 g/m2 또는 0.5 내지 3 g/m2　범위일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 점착층(52)은 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 모든 점착제의 적용이 가능하며, 예시적인 일 구현예에서, 상기 점착층(52)은 가교제; 및 가교가 가능한 관능기를 포함하는 아크릴계 공중합체;를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성될 수 있다. 관능기를 포함하는 공중합체를 이용함에 따라 점착제간 응집력이 떨어지는 문제나 신뢰성 평가시 들뜸, 기포, 전이 등의 현상이 발생하는 것을 예방할 수 있다. 관능기는 카르복실기 단독, 히드록실기 단독, 또는 카르복실기와 히드록실기가 복합적으로 포함된 단량체를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 히드록실기만을 사용한 단량체를 사용하는 것이 좋다. 히드록실기만이 함유된 단량체를 이용함에 따라 관능기의 강한 반응성으로 인해 부착 표면의 부식 및 산화가 일어나 제품 신뢰성에 악영향을 줄 수 있는 문제를 예방할 수 있다. 한편, 공중합체 구조에서 응집력과 내구성을 강화할 목적으로 히드록실기와 반응성을 가진 가교제를 사용할 수 있다. 가교제는 디이소시아네이트, 4관능성 에폭사이드, 금속킬레이트, 아민, 아미드 등의 화합물을 사용할 수 있다. 그 중에서 점착제의 투명도를 유지시킬 수 있고, 여러 가지 표면층과 우수한 밀착성을 가지는 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI) 구조를 가진 이소시아네이트 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 가교제는 점착층 관능기와 반응시켜 겔 분율이 60% 이상, 더욱 바람직하게는 60 내지 80%가 되도록 할 수 있다. 상기 겔 분율이 높을수록 점착층의 응집력 및 내열성이 우수하여 물성적 측면에서 우수하나, 80%를 넘는 겔 분율로 점착층이 너무 하드해지면 고온 고습 조건에서 보관 시 기포 발생 및 터널링이 발생할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 아크릴계 공중합체는 투명성이 확보된 탄소수 4 내지 20의 아크릴레이트 단량체로부터 제조될 수 있다. 탄소원자 20개 이하의 단량체를 사용하여 공중합함에 따라, p-오비탈 간섭에 의한 입체장해(Steric hindrance)가 발생하여 미반응된 단량체의 비율이 증가하게 되어 부착 신뢰성에서 기포, 얼룩 등의 문제가 발생하는 점을 예방할 수 있다. 또한, 탄소원자 4개 이상의 단량체를 사용함에 따라, 기화가 쉽게 되어 내부압력 증가로 인해 공중합 언밸런스 및 안전상 문제가 야기될 수 있는 점을 예방할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 점착제 조성물은 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다. 상기 실란 커플링제로는 에폭시기를 함유하는 실란 커플링제를 사용할 수 있다. 실란 커플링제의 에폭시기는 공중합체의 반응성기와 결합하고 알콕시 실란 부분은 점착제가 적용되는 피착체와 결합함으로써, 접착 안정성을 향상시키고 고온 고습 조건 하에서 장시간 방치되었을 경우 접착력 하락을 방지시키는 역할을 한다.
이외에도, 예시적인 일 구현예에서, 상기 점착제 조성물에는 특정한 목적을 위하여 가소제, 에폭시 레진 및 경화제 등을 추가로 혼합 사용할 수 있고, 자외선 안정제, 산화 방지제 등을 일반적인 목적에 따라 더 첨가하여 사용할 수 있다.
비제한적인 예시에서, 상기 점착층(52)은 아크릴계 점착제 조성물 100 중량부에 대하여 이소시아네이트계 경화제 0.1 내지 0.3 중량부 및 실란커플링제 0.01 내지 1.0 중량부를 포함할 수 있다. 또한, 아크릴계 점착제 조성물 100 중량부에 대하여 에폭시계 경화제 0.1 내지 2.0 중량부를 포함할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 점착제의 분자량은 70 내지 150만 정도, 유리전이온도(Tg)는 -50 내지 -10 ℃일 수 있다. 상기 유리전이온도가 너무 낮으면 점착제의 응집력이 낮아질 수 있고, 유리전이온도가 너무 높으면 피착체와의 점착성이 낮아질 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 점착제의 도포량은 5 내지 50 g/m2, 또는 10 내지 20 g/m2일 수 있다. 도포량이 5 g/m2 미만일 경우 부착력이 현저하게 저하되어 신뢰성 평가시 들뜸 문제가 발생할 수 있으며, 50 g/m2 이상일 경우 점착제 특유의 점탄성으로 인해 눌림 저항력 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한, 점착제의 도포는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 도포법이면 제한 없이 사용이 가능하며, 구체적으로 다이 코터, 닙 코터,　그라비아롤 코터, 콤마 코터 등을 이용하여 수행할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 이형층 또는 점착층을 베이스필름(제1 및/또는 제2 베이스필름)에 형성하는 것은 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 코팅법을 사용하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 예컨대 그라비아　코팅, 메이어 바 코팅,　에어나이프 코팅, 닥터나이프 코팅 등의 여러 가지 방법에 의하여 이형제를 베이스필름에 도포한 뒤, 가열　처리, 자외선 조사 등의 방법으로 건조, 경화시켜 형성할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 제1 및 제2 전도성층은 패턴이 형성된 것일 수 있다. 상기 "패턴"은 일정한 형태가 반복적으로 형성된 것을 의미하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 패턴은 삼각형, 사각형 등의 다각형, 원, 타원형 또는 무정형의 형태가 될 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 제1 및 제2 전도성층의 두께는 각각 50 nm 내지 1 ㎛일 수 있다. 이에 따라, 우수한 광 투과도 및 우수한 전기 전도도를 구현할 수 있는 효과가 있다.
전도성층의 형성방법은 특별히 제한되지 않으며, 당업계에서 알려진 방법이면 어느 것이든 사용이 가능하다. 예시적인 일 구현예에서, 상기 제1 및 제2 전도성층은 전도성 물질의 단일 막 또는 2가지 이상의 혼합 막일 수 있으며, 1차원 또는 2차원 구조를 가질 수 있다. 상기 전도성 물질은 금속 물질, 탄소 물질 또는 고분자 물질일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 제1 및 제2 전도성층은 PEDOT(Poly(3,4-Ethylene Di Oxy Thiophene)):PSS(Poly(Styrene-Sulfonate)), 폴리아닐린, 탄소나노튜브, 그래핀, 은 나노와이어(nanowire), 은 메쉬(mesh), 구리 메쉬(mesh), ITO(Indium Tin Oxide) 및 ATO(Antimony Tin Oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 프라이머층(30)의 표면장력은 제1 및 제2 전도성층의 표면장력보다 높은 것일 수 있다. 프라이머층의 경우, 프라이머층 위에 형성되는 전도성층과의 부착력이 중요하다. 이를 위하여 표면장력을 전도성층보다 높게 형성하여야 한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 프라이머층(30)의 표면장력은 25 내지 35 dyne일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 프라이머층(30)으로 사용 가능한 재료로는 우레탄 아크릴레이트, 아크릴 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 등의 모노머, 올리고머, 폴리머 등의 조합으로 사용이 가능하다. 또한, 경화 방식에 따라 광개시제 또는 경화제를 첨가할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 프라이머층(30)은 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 코팅법을 사용하여 형성될 수 있다. 구체적으로, 그라비아　코팅, 메이어 바 코팅,　슬롯 다이 코팅, 에어나이프 코팅, 닥터나이프 코팅 등의 여러 가지 방법에 의하여 프라이머 조성물을 제1 전도성층(20) 상에 도포한 뒤, 열경화, 자외선 경화 등의 방법으로 건조, 경화시킴으로써 달성할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 바람직하게는 프라이머층(30) 형성 시 부착성 측면에서 높은 신뢰성을 얻기 위해 열경화 방식을 이용할 수 있다. 자외선 경화를 이용하는 경우 자외선 경화 시 반응이 완료되는데 반해 열경화 반응은 프라이머층이 미반응 상태로 유지되어 향후 화학적 결합이 가능한 상태로 남아 있을 수 있어 부착성 측면에서 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.
다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 프라이머층; 상기 프라이머층의 양면에 형성된 패턴화된 전도성층을 포함하는 무 기재 타입 투명 전극을 제공한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 투명 전도성 필름 또는 투명 전극은 전광선 투과율이 90% 이상, 92% 이상, 94% 이상, 96% 이상, 98% 이상, 99% 이상, 또는 99.99% 이상일 수 있다. 다른 측면에서, 상기 투명 전도성 필름 또는 투명 전극은 헤이즈가 0.3% 이하, 0.25% 이하, 0.2% 이하, 또는 0.15% 이하일 수 있다. 또 다른 측면에서, 상기 투명 전도성 필름 또는 투명 전극은 두께가 50 nm 내지 100 ㎛, 50 nm 내지 80 ㎛, 50 nm 내지 60 ㎛, 50 nm 내지 40 ㎛, 50 nm 내지 20 ㎛, 또는 50 nm 내지 1 ㎛일 수 있다.
종래 일반적인 터치패널용 센서의 경우 전도성층이 형성된 PET 필름 2장을 겹쳐서 사용하게 되는데, PET 필름 자체의 광투과도는 90~92% 수준으로 2장을 겹쳐서 사용할 경우 최대 92%의 92%가 되어 84.6% 정도로 광 손실이 일어나게 되며, PET 필름 자체의 두께가 50~125 ㎛ 수준으로 2장을 겹쳐서 사용할 경우 100 ㎛ 이상의 두께가 되는 반면, 본 명세서에 따른 기술은 무 기재 타입으로 양면에 전도성층을 형성함으로써 상기 단점을 해소하고 두께를 감소, 광 투과도 손실을 저하시킬 수 있는 효과가 있다.
도 2는 본 명세서의 예시적인 일 구현예에 따른 전도성 필름의 제조방법 및 이의 구현방법을 나타낸 개략도이다.
본 명세서에 개시된 기술은 (1) 제1 베이스필름 및 이형층이 적층된 이형필름의 이형층 상에 패턴화된 제1 전도성층을 형성하는 단계; (2) 상기 제1 전도성층 상에 프라이머층을 형성하는 단계; (3) 상기 프라이머층 상에 패턴화된 제2 전도성층을 형성하는 단계; (4) 상기 제2 전도성층 상에 점착층을 형성하는 단계를 포함하는 무 기재 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름 제조방법을 제공한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 (4)단계에서 점착층을 형성한 후 상기 점착층 상에 제2 베이스필름을 형성할 수 있다. 다른 측면에서, 상기 (4)단계는 상기 제2 전도성층 상에, 제2 베이스필름 및 상기 제2 전도성층과 접하는 점착층으로 구성된 보호필름을 합지하는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 방법은 (4)단계 이후, (5) 이형필름을 제거한 다음 보호필름을 제거하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1.
폴리에틸렌 테레프탈레이트인 제1 베이스필름(두께 75 ㎛)의 일면에, 멜라민계 수지 100 중량부에 경화제 1 중량부와 유기용제 300 중량부를 배합하고 그라비아 코팅함으로써 이형층(두께 0.7 ㎛)을 형성하여 이형필름을 제조하였다. 다음으로, 상기 이형층 상에 제1 전도성층을 형성하고 패턴화하였다. 전도성 물질은 PEDOT:PSS를 이용하였고, 전도성층의 두께는 100 nm로 형성하였다.
이후, 형성된 제1 전도성층 상에, 우레탄 아크릴레이트 100 중량부에 경화제 3 중량부, 아크릴계 레벨링제 0.2 중량부 및 유기용제 300 중량부를 배합하여 그라비아 코팅법으로 프라이머층(두께 5 ㎛)을 형성한 후 자외선 경화한 다음, 프라이머층 상에 제2 전도성층을 형성하고 패턴화하였다. 전도성 물질은 PEDOT:PSS를 이용하였고, 전도성층의 두께는 100 nm로 형성하였다.
이후, 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 제2 베이스필름(두께 100 ㎛)의 일면에, 점착층으로서 히드록실기 관능기를 포함하는 아크릴계 공중합체 100 중량부에 이소시아네이트계 경화제 0.2 중량부 및 유기용제 50 중량부를 배합하여 슬롯다이 코팅법으로 두께 10 ㎛를 형성하여 보호필름을 제조한 후, 상기 제2 전도성층과 합지하여 무 기재 타입 디태치 방식의 투명 전도성 필름을 제조하였다.
이후, 이형필름을 제거한 후 보호필름을 제거하여 두께가 얇고 광학 특성이 우수한 무 기재 타입의 초박막 양면 투명 전극을 수득하였다.
실험예.
상기 실시예 샘플들에 대하여 하기와 같은 방법으로 물성을 측정하였다.
구체적으로, 헤이즈, 전광선 투과율을 측정하였고, 고온 고습 신뢰성을 평가하였다.
헤이즈는 JIS K7136 규격을 이용하여 NDH2000 장비로 측정하였다. 헤이즈(%)는 0.15% 이하를"매우 우수"한 것으로 평가하였다.
전광선 투과율은 JIS K7361 규격을 이용하여 NDH2000 장비로 측정하였다. 전광성 투과율 99% 이상을"매우 우수"한 것으로 평가하였다.
고온 고습 신뢰성 평가는 샘플을 85℃, 85% RH 조건에서 72시간 동안 방치한 다음, 시편의 표면을 칼로 1 mm 간격으로 가로, 세로 11줄을 그어 100칸을 만들고 3M 810D Tape를 부착 후 탈착하였을 시 전도성층과 프라이머층 계면 간의 탈착 유/무로 평가하였다. 전도성층과 프라이머층 계면과의 탈착이 전혀 일어나지 않은 것을 "아주 우수"하다고 평가하였다. 또한, 전도성층과 프라이머층 계면 사이에 일부에서 탈착이 발생하는 것을 "보통"으로 평가하였다.
그 결과 실시예 1의 투명 전극은 전도성은 유지하면서 우수한 광학 특성과 감소된 두께를 나타내는 것을 확인하였다. 본 명세서의 예시적인 일 구현예들에 따른 양면 투명 전극은 기존 방식과 대비하여 초박막화가 가능하며 저 두께화를 구현할 수 있었다. 전광성 투과율은 99% 이상으로 "매우 우수"하였고, 헤이즈(%) 또한 0.15% 이하로"매우 우수"하였다. 따라서 해당 실시예들은 우수한 광학 특성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.
한편, 본 명세서의 예시적인 일 구현예들에 따른 투명 전극은 고온 고습 신뢰성 평가에서 "아주 우수"한 결과를 나타내어 우수한 고온 고습 신뢰성을 나타냄을 확인하였다.
이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.
10: 이형필름 11: 제1 베이스필름
12: 이형층 20: 제1 전도성층
30: 프라이머층 40: 제2 전도성층
50: 보호필름 51: 제2 베이스필름
52: 점착층

Claims (14)

  1. 이형필름;
    상기 이형필름의 일면에 위치하는 패턴화된 제1 전도성층;
    상기 제1 전도성층의 일면에 위치하는 프라이머층;
    상기 프라이머층의 일면에 위치하는 패턴화된 제2 전도성층; 및
    상기 제2 전도성층의 일면에 위치하는 보호필름을 포함하되,
    상기 이형필름은 제1 베이스필름 및 상기 제1 전도성층과 접하는 이형층을 포함하고,
    상기 보호필름은 제2 베이스필름 및 상기 제2 전도성층과 접하는 점착층을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 전도성층의 두께는 각각 50 nm 내지 1 ㎛이고,
    상기 제1 및 제2 전도성층은 각각 PEDOT(Poly(3,4-Ethylene Di Oxy Thiophene)):PSS(Poly(Styrene-Sulfonate)), 폴리아닐린, 탄소나노튜브, 그래핀, 은 나노와이어(nanowire), 은 메쉬(mesh), 구리 메쉬(mesh), ITO(Indium Tin Oxide) 및 ATO(Antimony Tin Oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하고,
    상기 프라이머층은 우레탄 아크릴레이트, 경화제, 아크릴계 레벨링제 및 유기용제로부터 형성된 것이고,
    상기 프라이머층의 표면장력은 25 내지 35 dyne이며, 프라이머층의 표면장력은 제1 및 제2 전도성층의 표면장력보다 높은 것인, 터치패널 센서용 무 기재 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이형필름의 박리력은 1 내지 5 gf/25mm인, 무 기재 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이형층은 멜라민계 또는 아크릴계 이형제를 포함하는, 무 기재 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 프라이머층;
    상기 프라이머층의 양면에 형성된 패턴화된 전도성층을 포함하고,
    상기 프라이머층의 양면에 형성된 전도성층의 두께는 각각 50 nm 내지 1 ㎛이고,
    상기 프라이머층의 양면에 형성된 전도성층은 각각 PEDOT(Poly(3,4-Ethylene Di Oxy Thiophene)):PSS(Poly(Styrene-Sulfonate)), 폴리아닐린, 탄소나노튜브, 그래핀, 은 나노와이어(nanowire), 은 메쉬(mesh), 구리 메쉬(mesh), ITO(Indium Tin Oxide) 및 ATO(Antimony Tin Oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하고,
    상기 프라이머층은 우레탄 아크릴레이트, 경화제, 아크릴계 레벨링제 및 유기용제로부터 형성된 것이고,
    상기 프라이머층의 표면장력은 25 내지 35 dyne이며, 프라이머층의 표면장력은 프라이머층의 양면에 형성된 전도성층의 표면장력보다 높은 것인, 터치패널 센서용 무 기재 타입 투명 전극.
  10. 삭제
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 투명 전극은 전광선 투과율이 98% 이상이고 헤이즈가 0.3% 이하인, 무 기재 타입 투명 전극.
  12. (1) 제1 베이스필름 및 이형층이 적층된 이형필름의 이형층 상에 패턴화된 제1 전도성층을 형성하는 단계;
    (2) 상기 제1 전도성층 상에 프라이머층을 형성하는 단계;
    (3) 상기 프라이머층 상에 패턴화된 제2 전도성층을 형성하는 단계; 및
    (4) 상기 제2 전도성층 상에 점착층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 전도성층의 두께는 각각 50 nm 내지 1 ㎛이고,
    상기 제1 및 제2 전도성층은 각각 PEDOT(Poly(3,4-Ethylene Di Oxy Thiophene)):PSS(Poly(Styrene-Sulfonate)), 폴리아닐린, 탄소나노튜브, 그래핀, 은 나노와이어(nanowire), 은 메쉬(mesh), 구리 메쉬(mesh), ITO(Indium Tin Oxide) 및 ATO(Antimony Tin Oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하고,
    상기 프라이머층은 우레탄 아크릴레이트, 경화제, 아크릴계 레벨링제 및 유기용제로부터 형성된 것이고,
    상기 프라이머층의 표면장력은 25 내지 35 dyne이며, 프라이머층의 표면장력은 제1 및 제2 전도성층의 표면장력보다 높은 것인, 터치패널 센서용 무 기재 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 (4)단계는 상기 제2 전도성층 상에, 제2 베이스필름 및 상기 제2 전도성층과 접하는 점착층으로 구성된 보호필름을 합지하는 것인, 무 기재 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 투명 전도성 필름 제조방법은 (4)단계 이후, (5) 이형필름을 제거한 다음 보호필름을 제거하여 프라이머층; 및 상기 프라이머층의 양면에 형성된 패턴화된 전도성층을 포함하는 무 기재 타입의 투명 전도성 필름을 제조하는 단계를 더 포함하는, 무 기재 타입 디태치(detach) 방식의 투명 전도성 필름 제조방법.
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