KR101996833B1 - 투명 전극 필름 및 이를 포함하는 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 투명 전극은 투명 기재층; 투명 기재층 상에 형성된 금속 나노 와이어 층; 및 금속 나노 와이어 층 상에 형성된 금속 산화물 층을 포함한다. 투명 기재층의 상면 또는 하면에 하드 코팅층이 형성된다.

Description

투명 전극 필름 및 이를 포함하는 터치 패널{TRANSPARENT ELECTRODES AND TOUCH PANEL COMPRISING THE SAME}
투명 전극 필름 및 이를 포함하는 터치 패널에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 자체 저반사 효과를 가지는 투명 전극 필름 및 이를 포함하는 터치 패널에 관한 것이다.
차량은 도로 또는 선로를 주행하면서 인간, 물건 또는 동물 등과 같은 피운송체를 출발지에서 목적지로 이동시킬 수 있는 운송 수단의 일종으로 적어도 하나의 차륜의 회전에 의해 특정 방향으로 이동할 수 있도록 설계된다. 차량은 일례로 삼륜 또는 사륜 자동차, 모터사이클 등의 이륜 자동차, 건설 기계, 원동기장치자전거, 자전거 및 선로를 주행하는 열차 등을 포함할 수 있다.
차량 내부에는 다양한 정보를 제공할 수 있는 터치 디스플레이가 설치되어 있을 수 있다. 터치 디스플레이는 다양한 목적을 위해 이용될 수 있다. 예를 들어 터치 디스플레이는 음악, 사진 또는 동영상을 재생하거나, 지상파 방송 또는 위성 방송 등을 수신하여 표시함으로써 사용자가 차량 내부에서 다양한 엔터테인먼트를 즐기도록 할 수 있다. 또한 터치 디스플레이는 차량의 상태에 대한 정보, 날씨나 뉴스 등과 같은 같은 사용자 편의를 위한 정보를 소정의 화상으로 표시할 수도 있다. 또한 터치 디스플레이는 내비게이션의 기능을 제공할 수도 있다. 터치 디스플레이는 자동차의 경우 대시보드에 설치될 수 있으며, 조작의 편의성을 위해서 운전석 주변에 설치될 수 있다.
이러한 터치 디스플레이는 반사도가 높을 경우, 주행 중 운전자의 눈부심을 일으키고 시야를 방해하여, 반사 방지 기능이 필수적이다.
기존의 공법은 터치 패널 제조 후, 무반사 (anti-reflecting AR) 다층 박막을 형성하였다. 예컨데, 실리콘 산화물(SiO2), 알루미늄 산화물(Al2O3) 또는 티타늄 산화물(TiO2) 등 산화물로 이루어진 층을 터치 패널 양면에 복수층 적층하였다. 그러나, 이러한 공법은 터치 패널 전체 두께가 두꺼워 지고, 추가 공정으로 인하여 공정이 복잡한 문제가 있었다.
본 발명의 일 실시예는 별도의 반사 방지 필름을 적용할 필요가 없이, 스스로 빛 반사를 최소화할 수 있는 투명 전극 필름 및 이를 포함하는 터치 패널을 제공하고자 한다. 또한 이를 이용한 차량용 터치 디스플레이를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 투명 전극은 투명 기재층; 투명 기재층 상에 형성된 금속 나노 와이어 층; 및 금속 나노 와이어 층 상에 형성된 금속 산화물 층을 포함한다. 투명 기재층의 상면 또는 하면에 하드 코팅층이 형성된다.
투명 기재층의 상면에 상부 하드 코팅층이 형성되고, 투명 기재층의 하면에 하부 하드 코팅층이 형성될 수 있다.
투명 기재층은 유리, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌에테르, 폴레에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르케톤, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐클로라이드 및 폴리비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다.
금속 나노 와이어 층은 은 나노 와이어 또는 구리 나노 와이어를 포함할 수 있다.
금속 나노 와이어 층은 직경이 10 내지 50nm이고, 길이가 5 내지 10㎛인 금속 나노 와이어를 포함할 수 있다.
금속 나노 와이어 층의 두께는 53 내지 119nm가 될 수 있다.
금속 나노 와이어 층은 1m2당 금속 나노 와이어를 2.6 내지 3.62 g 포함할 수 있다.
금속 산화물 층은 인듐 주석 산화물, 불소함유 산화주석, 인듐 아연 산화물, 알루미늄이 도핑된 산화아연 및 산화알루미늄주석 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
금속 산화물 층의 두께는 0.01 내지 0.1㎛가 될 수 있다.
하드 코팅층은 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계 및 실록산계 폴리머 재질 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
하드 코팅층의 두께는 0.5 내지 5㎛가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 투명 전극은 550nm 파장의 빛을 20°각도로 조사할 시, 반사율이 7.9% 이하가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 터치 패널은 전술한 투명 전극을 포함하는 하부 전극; 하부 전극 상에 형성되고, 전술한 투명 전극을 포함하는 상부 전극 및 상부 전극 상에 형성되는 커버층을 포함한다.
하부 전극 및 상부 전극 사이; 및 상부 전극 및 커버층 사이는 광학 접착층을 통해 접착될 수 있다.
커버층 상에 형성된 안티 글레어 층을 더 포함하고, 커버층과 안티 글레어 층 사이는 광학 접착층을 통해 접착될 수 있다.
터치 패널은 550nm 파장의 빛을 20°각도로 조사할 시, 반사율이 1.5% 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 터치 디스플레이는 광원; 광원상에 형성된 옵티컬 본딩층; 옵티컬 본딩층 상에 형성되는 투명 전극을 포함하는 하부 전극; 하부 전극상에 형성되고, 전술한 투명 전극을 포함하는 상부 전극 및 상부 전극 상에 형성되는 커버층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극 및 터치 패널은 자체 저반사 기능이 있어, 별도로 무반사 층을 형성하지 않더라도 저반사 특성을 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극 및 터치 패널은 별도로 무반사 층을 형성하지 않더라도 저반사 특성을 달성할 수 있기 때문에, 두께가 얇고 제조 공정이 단순하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 투명 전극의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한 투명 전극의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 터치 디스플레이의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.
따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 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. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 투명 전극(100)의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에서 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 투명 전극(100)은 투명 기재층(10); 투명 기재층(10) 상에 형성된 금속 나노 와이어 층(20); 및 금속 나노 와이어 층(20) 상에 형성된 금속 산화물 층(30)을 포함한다. 투명 기재층(10)의 상면 또는 하면에 하드 코팅층(40)이 형성된다. 도 1에서는 투명 기재층(10)의 하면에 하드 코팅층(40)이 형성된 예를 도시하였으나, 이에 제한되지 아니한다.
전술한 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 투명 전극(100)은 투명 기재층(10), 금속 나노 와이어 층(20), 금속 산화물 층(30) 및 하드 코팅층(40)을 필수적으로 포함한다. 각 층의 굴절률 고/저 차이로 인하여, 빛 반사 저감 특성을 자체적으로 달성할 수 있게 된다. 아울러 투명 전극으로서 갖추어야 할 기본적인 특성인 내구성, 고온 고습성, 내 정전기성, 내 황변성, 투과율 등을 동시에 확보할 수 있다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 투명 전극(100)의 필수 구성을 도시한 것에 불과하고, 필요에 따라 투명 전극(100)는 다른 층을 더 포함할 수 있다. 이하에서는 각 구성별로 더욱 상세하게 설명한다.
먼저, 투명 기재층(10)은 투명 전극(100)을 물리적으로 지지하는 역할을 한다.
투명 기재층(10)으로는 유리 또는 고분자 수지를 사용할 수 있다. 고분자 수지로는 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌에테르, 폴레에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르케톤, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐클로라이드 및 폴리비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
투명 기재층(10)의 두께는 10 내지 150㎛가 될 수 있다.
금속 나노 와이어 층(20)은 투명 기재층(10) 상에 형성된다. 투명 기재층(10)의 상면에 하드 코팅층(40)이 형성될 경우, 하드 코팅층(40) 상에 금속 나노 와이어 층(20)이 형성될 수 있다. 금속 나노 와이어 층(20)은 후술할 금속 산화물 층(30)의 전기 전도도를 보완하는 역할을 하며, 나노 효과로 인한 빛산란을 유도하여 빛반사 저감 효과를 증대시킨다.
금속 나노 와이어 층(20)은 은 나노 와이어 또는 구리 나노 와이어를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 은 나노 와이어를 포함할 수 있다.
금속 나노 와이어 층(20)은 직경이 10 내지 50nm이고, 길이가 5 내지 10㎛인 금속 나노 와이어를 포함할 수 있다. 직경이 너무 크거나, 길이가 너무 긴 경우, 금속 나노 와이어 층(20) 상에 형성되는 금속 산화물 층(30)의 코팅 품질이 저하될 수 있다. 더 작은 직경의 금속 나노 와이어를 사용하거나, 길이가 짧은 금속 나노 와이어를 사용하더라도 전도성 등의 이점이 크지 아니하므로, 전술한 범위의 직경, 길이를 갖는 금속 나노 와이어를 사용할 수 있다.
금속 나노 와이어 층(20)의 두께는 53 내지 119nm가 될 수 있다. 두께가 너무 두꺼울 경우, 투명 전극(100)이 황변이 발생할 수 있다. 두께가 너무 얇은 경우, 금속 나노 와이어 층(20)을 통한 전도성 확보가 불충분할 수 있다. 따라서 전술한 두께로 형성할 수 있다.
금속 나노 와이어 층은 1m2당 금속 나노 와이어를 2.6 내지 3.62 g 포함할 수 있다. 금속 나노 와이어를 너무 적게 포함하는 경우, 금속 나노 와이어 층(20)을 통한 전도성 확보가 불충분할 수 있다. 금속 나노 와이어를 너무 많이 포함하는 경우, 투명 전극(100)이 변색 되거나, 표면 저항이 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 전술한 양으로 금속 나노 와이어를 포함할 수 있다.
금속 산화물 층(30)은 금속 나노 와이어 층(20) 상에 형성된다. 금속 산화물 층(30)은 금속 나노 와이어 층(20)의 산화를 방지하고, 고온 고습 특성을 확보할 수 있다.
금속 산화물층은 인듐 주석 산화물(ITO;indium-tin oxide), 불소함유 산화주석(FTO; Fluorine-doped tinoxide), 인듐 아연 산화물(IZO), 알루미늄이 도핑된 산화아연(AZO; Aluminium-zinc oxide;ZnO:Al) 및 산화알루미늄주석(ATO;Aluminium-tin oxide; SnO2:Al) 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 불소함유 산화주석을 사용할 수 있다. 불소함유 산화주석을 포함하는 경우, 불소의 도핑량은 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 1.5 중량%가 될 수 있다. 전술한 범위에서 투명 전극(100)의 표면 저항 및 투명도 특성을 향상시킬 수 있다. 더욱 구체적으로 불소의 도핑량은 0.5 내지 1.3 중량%가 될 수 있다.
금속 산화물 층의 두께는 0.01 내지 0.1㎛ 가 될 수 있다. 금속 산화물 층(30)의 두께가 너무 얇으면, 금속 나노 와이어 층(20)의 산화가 발생할 수 있고, 고온 고습 특징을 달성하기 어렵다. 금속 산화물 층(30)의 두께가 너무 두꺼우면 투명 전극(100)의 투과율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
하드 코팅층(40)은 투명 기재층(10)의 상면 또는 하면에 형성된다. 일반적으로 하드 코팅층(40)은 인접하는 층들 간의 접착 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서는 전술한 역할에 더하여, 굴절률 차이를 통해 투명 전극(100)의 반사율을 더욱 낮추는 역할을 한다.
하드 코팅층(40)은 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계 및 실록산계 폴리머 재질 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 아크릴계 폴리머 재질을 포함할 수 있다.
하드 코팅층(40)의 두께는 0.5 내지 5㎛가 될 수 있다. 하드 코팅층(40)이 너무 얇으면, 전술한 효과를 제대로 발휘하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 하드 코팅층(40)의 두께가 너무 두꺼울 경우에는 효과 상승 대비 생산 비용이 더 커지고, 전체 투명 전극(100)의 두께가 두꺼워 지는 문제가 있다.
도 2에서 도시한 것과 같이, 하드 코팅층(40)은 투명 기재층(10)의 상면 및 하면에 모두 형성될 수 있다. 투명 기재층(10)의 상면에 형성된 하드 코팅층을 상부 하드 코팅층(41), 투명 기재층(10)의 하면에 형성된 하드 코팅층을 하부 하드 코팅층(42)이라고 구분한다.
상부 하드 코팅층(41) 및 하부 하드 코팅층(42)은 전술한 하드 코팅층(40)의 재질을 포함하고, 두께를 만족할 수 있다.
*본 발명의 일 실시예에 의한 투명 전극(100)은 자체 저반사 기능이 존재한다. 구체적으로 550nm 파장의 빛을 20°각도로 조사할 시, 반사율이 7.9% 이하가 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 패널(200)의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3에서 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 패널(200)은 전술한 투명 전극을 포함하는 하부 전극(110); 하부 전극(110) 상에 형성되고, 전술한 투명 전극을 포함하는 상부 전극(120) 및 상부 전극(120) 상에 형성되는 커버층(130)을 포함한다. 하부 전극(110) 및 상부 전극(120)은 전술한 투명 전극(100)으로 이루어지며, 본 발명의 일 실시예에 의한 투명 전극(100)은 자체 저반사 기능이 존재하여, 이들을 2회 적층한 터치 패널(200) 역시 자체 저반사 기능을 확보하게 된다.
하부 전극(110) 및 상부 전극(120)에 대해서는 전술한 투명 전극(100)과 관련하여 구체적으로 설명하였으며, 중복되는 설명을 생략한다.
하부 전극(110) 및 상부 전극(120) 사이; 및 상부 전극(120) 및 커버층(130) 사이는 광학 접착층(140)을 통해 접착될 수 있다.
광학 접착층(140)은 고체상의 광학용 투명 접착제(optically-clear adhesive, OCA) 또는 액상의 광학성 수지(optically-clear resin, OCR)를 도포하여 형성될 수 있다.
커버층(130)은 평면의 2차원 커버층일 수 있고 곡면의 3차원 커버층일 수도 있다. 커버층(130)의 재질은 유리, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌 테레프타레이트 (polyethylene terephthalate, PET), 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate, PMMA) 또는 사이클릭 올레핀 코폴리머(Cyclic olefin copolymer, COC)와 같은 고투광율 절연 재료일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 4에 나타나듯이, 커버층(130) 상에는 안티 글레어 층(150)이 더 형성될 수 있고, 커버층(130)과 안티 글레어 층(150) 사이는 광학 접착층(140)을 통해 접착될 수 있다. 안티 글레어 층(150) 형성시, 표면 반사율이 더욱 낮아질 수 있다.
전술하였듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 패널(200)은 자체 저반사 기능을 확보한다. 구체적으로 550nm 파장의 빛을 20°각도로 조사할 시, 반사율이 1.5% 이하가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 터치 패널(200)은 다양한 분야에서 적용할 수 있다. 일 예로 터치 패널(200)의 하부에 LCD, LED 같은 광원을 적층하여 AVN(Audio, Video, Navigation) 시스템으로 활용할 수 있다.
도 5에 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 터치 디스플레이(300)는 전술한 광원(170); 광원(170) 상에 형성된 옵티컬 본딩층(160) 옵티컬 본딩층(160) 상에 형성되는 투명 전극을 포함하는 하부 전극(110); 하부 전극(110) 상에 형성되고, 전술한 투명 전극을 포함하는 상부 전극(120) 및 상부 전극(120) 상에 형성되는 커버층(130)을 포함한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실험예 1 : 투명 전극의 제조
실시예 1
하부 하드 코팅층, 투명 기재층, 상부 하드 코팅층, 금속 나노 와이어 층 및 금속 산화물 층을 순차로 적층하여 투명 전극을 제조하였다.
각 층의 구체 소재, 두께, 금속 나노 와이어의 직경, 두께, 함량은 하기 표 1에 정리하였다.
실시예 2
실시예 1과 동일하게 실시하되 하부 하드 코팅층을 형성하지 아니하고, 투명 기재층, 상부 하드 코팅 층, 금속 나노 와이어 층 및 금속 산화물 층을 순차로 적층하여 투명 전극을 제조하였다.
각 층의 구체 소재, 두께, 금속 나노 와이어의 직경, 두께, 함량은 하기 표 1에 정리하였다.
실시예 3 내지 8
실시예 1과 동일하게 실시하되 각 층의 구체 소재, 두께, 금속 나노 와이어의 직경, 두께, 함량은 하기 표 1에 정리하였다.
비교예 1 및 3
투명 기재층 및 금속 산화물 층을 순차로 적층하여 투명 전극을 제조하였다. 각 층의 구체 소재, 두께는 하기 표 1에 정리하였다.
비교예 4
투명 기재층 및 금속 나노 와이어 층을 순차로 적층하여 투명 전극을 제조하였다. 각 층의 구체 소재, 두께, 금속 나노 와이어의 직경, 두께, 함량은 하기 표 1에 정리하였다.
구분 조성
금속 산화물 층(nm) 금속 나노 와이어 층 상부 하드 코팅층(㎛) 투명 기재층
(㎛)		 하부 하드 코팅층(㎛)
AgNW
직경(nm)		 층
두께(nm)		 AgNW
함량
(g/m2)
실시예 1 FTO
20		 33 88 4.69 아크릴계 수지
1.0		 PET
125		 아크릴계 수지
1.4
실시예 2 FTO
20		 33 88 4.69 - PET
125		 아크릴계 수지
1.3
실시예 3 FTO
20		 26 53 3.62 아크릴계 수지
1.0		 PET
50		 아크릴계 수지
1.3
실시예 4 FTO
20		 18 53 2.60 아크릴계 수지
1.0		 PET
50		 아크릴계 수지
1.3
실시예 5 FTO
20		 18 79 2.60 아크릴계 수지
1.0		 PET
50		 아크릴계 수지
1.2
실시예 6 FTO
20		 18 119 2.60 아크릴계 수지
1.0		 PET
50		 아크릴계 수지
1.3
실시예 7 FTO
20		 18 53 1.82 아크릴계 수지
1.0		 PET
50		 아크릴계 수지
1.3
실시예 8 FTO
20		 33 88 3.85 아크릴계 수지
1.0		 PET
125		 아크릴계 수지
1.4
비교예 1 ITO
125		 - - - - Glass
125		 -
비교예 2 ITO
125		 - - - - PET
125		 -
비교예 3 FTO
20		 - - - - PET
125		 -
비교예 4 - 33 88 4.69 - PET
125		 -
FTO:불소함유 산화주석
ITO:인듐 주석 산화물
PET:폴리에틸렌테레프탈레이트
AgNW:평균 길이 7㎛
상기 제조된 투명 전극을 하기 방법으로 평가하여 하기 표 2에 정리하였다.내열성 : 95℃ 정온 환경 챔버에 터치패널 168 hr 방치하고 투과율, 황변성, 터치 작동성능 확인하였다. 투과율, 황변성, 터치 작동성능이 동일한 경우 만족, 투과율, 황변성, 터치 작동성능에 이상이 발생하는 경우, 불만족으로 표시하였다.
표면 반사율 : 표면 반사율 측정기를 이용하여 20°에서의 값을 측정하였다. 파장 550nm의 반사율 확인하였다.
표면 저항 : 탐침은 1mm간격으로 일렬구성된 Four point probe를 사용하였다. 4개의 탐침으로 전류와 전압을 측정하여, 저항값을 구한 후, 표면저항 단위인 ohm/sq로 계산하기 위해 보정계수(C.F)를 적용하였다.
고온고습 : 85℃, 85% 정온 환경 챔버에 터치패널 168 hr 방치하고, 투과율, 황변성, 터치 작동성능 확인하였다. 투과율, 황변성, 터치 작동성능이 동일한 경우 만족, 투과율, 황변성, 터치 작동성능에 이상이 발생하는 경우, 불만족으로 표시하였다.
투과율 : 투과율 측정기를 이용하여 터치패널의 투과율 측정하였다. 가시광(파장 380 내지 770nm) 영역의 투과율 확인하였다.
황변도 : 색차계를 이용하여 *b 값을 측정하였다. 초기 대비 변화량을 확인하였다.
구분 내열성 표면
반사율
(%)		 표면
저항
(Ω)		 고온
고습		 투과율
(%)		 황변도
(Δb <1)
실시예 1 만족 8.6 60 만족 91±2 만족
실시예 2 만족 9.0 60 만족 91±2 만족
실시예 3 만족 7.4 60 만족 91±2 만족
실시예 4 만족 7.0 60 만족 91±2 만족
실시예 5 만족 7.8 60 만족 91±2 만족
실시예 6 만족 7.9 60 만족 91±2 만족
실시예 7 만족 10.5 80 만족 91±2 만족
실시예 8 만족 11.1 80 만족 91±2 만족
비교예 1 만족 20.2 150 만족 93±2 만족
비교예 2 만족 15 150 만족 90±2 만족
비교예 3 만족 14.1 100 만족 90±2 만족
비교예 4 만족 14.0 60 불만족 91±2 만족
표 2에서 나타나듯이, 실시예 1 내지 6은 표면 반사율이 11.1% 이하로 매우 우수하며 동시에 내열성, 표면 저항, 고온 고습, 투과율, 황변도 등의 특성도 우수함을 확인할 수 있다. 반면, 비교예 1 내지 비교예 4는 표면 반사율이 높음을 확인할 수 있다. 아울러 비교예 1 내지 비교예 3은 표면 저항 면에서 문제가 발생하였다.
실험예 2 : 터치 패널의 제조
실시예 9
실시예 6에서 제조한 투명 전극을 2회 적층하고, 상부 투명 전극 상에 커버층을 형성하였다.
실시예 10
실시예 6에서 제조한 투명 전극을 2회 적층하고, 상부 투명 전극 상에 커버층을 형성하고, 커버층 상에 안티 글레어 층을 형성하였다.
비교예 5
비교예 3에서 제조한 투명 전극을 2회 적층하였다.
비교예 6
비교예 3에서 제조한 투명 전극을 2회 적층하고, 상부 투명 전극 상에 커버층을 형성하고, 커버층 상에 안티 글레어 층을 형성하였다.
비교예 7
비교예 3에서 제조한 투명 전극을 2회 적층하고, 상부 투명 전극 상에 커버층을 형성하고, 커버층 상에 안티 글레어 층을 형성하였다. 후면에 Al2O3, TiO2, SiO2, TiO2, SiO2, TiO2, 및 SiO2 총 7개의 층으로 이루어지는 반사 방지층(AR층)을 형성하였다. AR층의 총두께는 약 350nm였다.
비교예 8
비교예 3에서 제조한 투명 전극을 2회 적층하고, 상부 투명 전극 상에 커버층을 형성하고, 커버층 상에 안티 글레어 층을 형성하였다. 상면 및 하면에 Al2O3, TiO2, SiO2, TiO2, SiO2, TiO2, 및 SiO2 총 7개의 층으로 이루어지는 반사 방지층(AR층)을 형성하였다. AR층의 총두께는 약 350nm였다.
AR 하면
코팅		 하부 전극 상부 전극 AG 필름 커버글래스 AR 상면
코팅
실시예 9 - 실시예 6 실시예 6 - O -
실시예 10 - 실시예 6 실시예 6 O O -
비교예 5 - 비교예 3 비교예 3 - O -
비교예 6 - 비교예 3 비교예 3 O O -
비교예 7 O 비교예 3 비교예 3 O O -
비교예 8 O 비교예 3 비교예 3 O O O
상기 제조된 터치 패널을 상기 방법 및 하기 방법으로 평가하여 하기 표 4에 정리하였다.내정전기성 : 터치패널에 9개의 측정영역을 설정한 후 8kV, 10회 충격하여 터치 작동 성능 확인하였다.
터치 균일도 : 터치 구동 보드를 제작하여 일정한 패턴(동그라미 등)을 그렸을 때 끊김이 없는지 확인하였다.
구분 내열성 표면
반사율
(%)		 내정전기성 고온고습 터치
균일도		 투과율
(%)		 황변도
(Δb)
@95℃,168hr
실시예 9 만족 1.3 만족 만족 만족 89.8 0.82
실시예 10 만족 0.9 만족 만족 만족 89.5 0.81
비교예 5 만족 10.1 만족 만족 만족 89.3 0.84
비교예 6 만족 4.2 만족 만족 만족 85.4 0.82
비교예 7 만족 1.8 만족 만족 만족 89.1 0.83
비교예 8 만족 1.3 만족 만족 만족 89.1 0.82
표 4에서 나타나듯이, 실시예 9 및 실시예 10은 표면 반사율이 1.3% 이하로 매우 우수하며 동시에 내열성, 내정전기성, 고온 고습, 터치균일도, 투과율, 황변도 등의 특성도 우수함을 확인할 수 있다. 반면, 상, 하면에 모두 AR층을 형성한 비교예 8만이 실시예와 대등한 표면 반사율 값을 얻을 수 있을 뿐, 나머지 비교예 5 내지 비교예 7은 표면 반사율이 높음을 확인할 수 있다.
실험예 3 : 터치 디스플레이의 제조
실시예 11
실시예 10에서 제조한 터치 패널의 하면에 옵티컬본딩을 통해 LCD를 접합하였다.
비교예 9 내지 비교예 12
비교예 5 내지 비교예 8에서 제조한 터치 패널의 하면에 옵티컬본딩을 통해 LCD를 접합하였다.
상기 제조된 터치 디스플레이를 상기 방법으로 평가하여 하기 표 5에 정리하였다.
구분 터치 패널 내열성 표면
반사율
(%)
 내정전기성 고온고습 터치
균일도
실시예 11 실시예 10 만족 0.6 만족 만족 만족
비교예 9 비교예 5 만족 10.1 만족 만족 만족
비교예 10 비교예 6 만족 4.4 만족 만족 만족
비교예 11 비교예 7 만족 2.4 만족 만족 만족
비교예 12 비교예 8 만족 1.3 만족 만족 만족
표 5에서 나타나듯이, 실시예 11은 표면 반사율이 0.6% 이하로 매우 우수하며 동시에 내열성, 내정전기성, 고온고습, 터치균일도 등의 특성도 우수함을 확인할 수 있다. 반면, 비교예 9 내지 비교예 12는 표면 반사율이 높음을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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 전극, 10 : 투명 기재층,
20 : 금속 나노 와이어 층, 30 : 금속 산화물,
40 : 하드 코팅층, 200 : 터치 패널,
110 : 하부 전극, 120 : 상부 전극,
130 : 커버층, 140 : 광학 접착층,
150 : 안티 글레어 층, 300 : 터치 스크린,
160 : 옵티컬 본딩층, 170 : 광원

Claims (14)

  1. 투명 기재층;
    상기 투명 기재층 상에 형성된 금속 나노 와이어 층; 및
    상기 금속 나노 와이어 층 상에 형성된 금속 산화물 층을 포함하고
    상기 투명 기재층의 상면 또는 하면에 하드 코팅층이 형성되고,
    상기 금속 나노 와이어 층은 직경이 18 내지 26nm인 금속 나노 와이어를 포함하고,
    상기 금속 나노 와이어 층은 1m2당 금속 나노 와이어를 2.6 내지 3.62 g 포함하고,
    상기 금속 나노 와이어 층의 두께는 53 내지 119nm이고,
    550nm 파장의 빛을 20°각도로 조사할 시, 반사율이 7.0 내지 7.9%인 투명 전극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기재층의 상면에 상부 하드 코팅층이 형성되고, 상기 투명 기재층의 하면에 하부 하드 코팅층이 형성된 투명 전극.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기재층은 유리, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌에테르, 폴레에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르케톤, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐클로라이드 및 폴리비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 투명 전극.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속 나노 와이어 층은 은 나노 와이어 또는 구리 나노 와이어를 포함하는 투명 전극.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속 나노 와이어 층은 길이가 5 내지 10㎛인 금속 나노 와이어를 포함하는 투명 전극.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속 산화물 층은 인듐 주석 산화물, 불소함유 산화주석, 인듐 아연 산화물, 알루미늄이 도핑된 산화아연 및 산화알루미늄주석 중 1종 이상을 포함하는 투명 전극.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속 산화물 층의 두께는 0.01 내지 0.1㎛인 투명 전극.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계 및 실록산계 폴리머 재질 중 선택된 1종 이상을 포함하는 투명 전극.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층의 두께는 0.5 내지 5㎛인 투명 전극.
  10. 제1항에 기재된 투명 전극을 포함하는 하부 전극;
    상기 하부 전극 상에 형성되고, 제1항에 기재된 투명 전극을 포함하는 상부 전극 및
    상기 상부 전극 상에 형성되는 커버층을 포함하는 터치 패널.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 사이; 및
    상기 상부 전극 및 상기 커버층 사이는 광학 접착층을 통해 접착된 터치 패널.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 커버층 상에 형성된 안티 글레어 층을 더 포함하고,
    상기 커버층과 상기 안티 글레어 층 사이는 광학 접착층을 통해 접착된 터치 패널.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 터치 패널은 550nm 파장의 빛을 20°각도로 조사할 시, 반사율이 1.5% 이하인 터치 패널.
  14. 광원;
    상기 광원 상에 형성된 옵티컬 본딩층;
    상기 옵티컬 본딩층 상에 형성되고 제1항에 기재된 투명 전극을 포함하는 하부 전극;
    상기 하부 전극상에 형성되고, 제1항에 기재된 투명 전극을 포함하는 상부 전극 및
    상기 상부 전극 상에 형성되는 커버층을 포함하는 차량용 터치 디스플레이.
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