KR102004026B1 - Transparent conductor and display apparatus comprising the same - Google Patents
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Abstract
기재층, 상기 기재층의 일면 상에 형성된 제1 기능층, 및 상기 제1 기능층 상에 형성된 투명 도전층을 포함하고, 상기 제1 기능층은 (메트)아크릴계 경화물을 포함하고 두께가 1㎛ 이상이고, 상기 투명 도전층은 금속 나노와이어 및 매트릭스를 포함하는 투명 도전체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.A first functional layer formed on one surface of the base layer, and a transparent conductive layer formed on the first functional layer, wherein the first functional layer comprises a (meth) acryl-based cured product and has a thickness of 1 And the transparent conductive layer includes a metal nanowire and a matrix, and a display device including the same.
Description
본 발명은 투명 도전체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent conductor and a display device including the transparent conductor.
투명 도전체는 기재층, 기재층 상에 형성되며 금속 나노와이어 및 매트릭스를 포함하는 투명 도전층을 포함한다. 투명 도전체의 습식 에칭(wet etching)은 습식 에칭제의 투입, 금속 나노와이어 제거 등으로 인해 기재층으로부터 투명 도전층의 패턴부의 박리 또는 탈락, 기재층과 투명 도전층 사이에 에어 갭(air gap) 형성, 및/또는 전극 박리를 일으킬 수 있다. 한편, 터치스크린 패널은 디스플레이 장치에서 점착층에 의해 다른 광학소자와 적층될 수 있으나 점착층 없이 에어 갭에 의해 적층될 수 있다. 그러나, 에어 갭으로 인해 외부에서 손으로 투명 도전체를 누를 경우 뉴턴링(newton's ring)이 발생하여 시인성을 저하시킬 수 있다.The transparent conductor includes a base layer, a transparent conductive layer formed on the base layer and including metal nanowires and a matrix. Wet etching of the transparent conductor may cause peeling or separation of the pattern portion of the transparent conductive layer from the base layer due to introduction of the wet etching agent and removal of metal nanowires, ) Formation, and / or electrode peeling. On the other hand, the touch screen panel can be laminated with another optical element by an adhesive layer in a display device, but can be laminated by an air gap without an adhesive layer. However, when the transparent conductor is pressed from the outside to the hand due to the air gap, a newton's ring may be generated and the visibility may be lowered.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 제2012-0053724호에 기술되어 있다.The background art of the present invention is described in Korean Patent Publication No. 2012-0053724.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 습식 에칭 후, 패턴부의 박리 또는 탈락, 기재층과 투명 도전층 사이에 에어 갭 형성 및 전극 박리가 없는 투명 도전체를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION A problem to be solved by the present invention is to provide a transparent conductor free from delamination or dropout of a pattern portion after wet etching, air gap formation between a base layer and a transparent conductive layer, and electrode peeling.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 금속 나노와이어 간의 접촉 정도를 높여 접촉 저항이 낮고 헤이즈가 낮은 투명 도전체를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a transparent conductor having a low contact resistance and a low haze by increasing the degree of contact between metal nanowires.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 점/접착층 없이 적층되더라도 뉴턴링 발생이 없고 우수한 시인성을 구현할 수 있는 투명 도전체를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a transparent conductor which is free from occurrence of Newton rings and can realize excellent visibility even when laminated without a point / adhesive layer.
본 발명의 투명 도전체는 기재층, 상기 기재층의 일면 상에 형성된 제1 기능층, 및 상기 제1 기능층 상에 형성된 투명 도전층을 포함하고, 상기 제1 기능층은 (메트)아크릴계 경화물을 포함하고 두께가 1㎛ 이상이고, 상기 투명 도전층은 금속 나노와이어 및 매트릭스를 포함할 수 있다.The transparent conductor of the present invention comprises a base layer, a first functional layer formed on one surface of the base layer, and a transparent conductive layer formed on the first functional layer, wherein the first functional layer is a (meth) acrylic light- And a thickness of 1 탆 or more, and the transparent conductive layer may include metal nanowires and a matrix.
본 발명의 투명 도전체는 기재층, 상기 기재층의 일면 상에 형성된 제2 기능층, 및 상기 기재층의 타면 상에 형성된 투명 도전층을 포함하고, 상기 제2 기능층은 (메트)아크릴계 경화물; 및 평균입경(D50)이 50nm 초과 200nm 미만인 입자를 포함하고, 상기 입자는 무기 입자, 유기 입자 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 상기 투명 도전층은 금속 나노와이어 및 매트릭스를 포함할 수 있다.The transparent conductor of the present invention comprises a base layer, a second functional layer formed on one surface of the base layer, and a transparent conductive layer formed on the other surface of the base layer, wherein the second functional layer is a (meth) freight; And particles having an average particle size (D50) of more than 50 nm but less than 200 nm, and the particles include inorganic particles, organic particles or a mixture thereof, and the transparent conductive layer may include metal nanowires and a matrix.
본 발명의 디스플레이 장치는 본 발명의 투명 도전체를 포함할 수 있다.The display device of the present invention may include the transparent conductor of the present invention.
본 발명은 습식 에칭 후, 패턴부의 박리 또는 탈락, 기재층과 투명 도전층 사이에 에어 갭 형성 및 전극 박리가 없는 투명 도전체를 제공하였다.The present invention provides a transparent conductor free from delamination or dropout of a pattern portion, formation of an air gap between a base layer and a transparent conductive layer, and electrode peeling after wet etching.
본 발명은 금속 나노와이어 간의 접촉 정도를 높여 접촉 저항이 낮고 헤이즈가 낮은 투명 도전체를 제공하였다.The present invention provides a transparent conductor having low contact resistance and low haze by increasing the degree of contact between metal nanowires.
본 발명은 점/접착층 없이 적층되더라도 뉴턴링 발생이 없고 우수한 시인성을 구현할 수 있는 투명 도전체를 제공하였다.The present invention provides a transparent conductor capable of realizing excellent visibility without occurrence of Newton rings even when laminated without a point / adhesive layer.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 도전체의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 도전체의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a transparent conductor according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a transparent conductor according to another embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a transparent conductor according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a transparent conductor according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a display device according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a display device according to another embodiment of the present invention.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.The present invention is not limited to the above embodiments and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)", "바로 위" 또는 "직접적으로 형성"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.The terms "upper" and "lower" in this specification are defined with reference to the drawings, wherein "upper" may be changed to "lower", "lower" What is referred to as "on" may include not only superposition, but also intervening other structures in the middle. On the other hand, what is referred to as "directly on," " directly above, "or" directly formed, "
본 명세서에서 "종횡비(aspect ratio)"는 금속 나노와이어의 단면의 최단 직경(d)에 대한 금속 나노와이어의 최장 길이(L)의 비(L/d)를 의미하고, "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다. 본 명세서에서 "점/접착층"은 점착층, 접착층 단독 또는 하나 이상의 점착층, 접착층이 적층된 구조를 포함한다.In the present specification, "aspect ratio" means the ratio (L / d) of the longest length (L) of the metal nanowire to the shortest diameter (d) of the cross section of the metal nanowire, Quot; means acrylic and / or methacrylic. As used herein, the term " point / adhesive layer "includes a structure in which an adhesive layer, an adhesive layer alone or one or more adhesive layers and an adhesive layer are laminated.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체를 도 1을 참고하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체의 단면도이다.Hereinafter, a transparent conductor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a cross-sectional view of a transparent conductor according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 투명 도전체(100)는 기재층(110), 제1 기능층(120), 및 투명 도전층(130) 포함하고, 기재층(110), 제1 기능층(120), 및 투명 도전층(130)의 순서로 적층된 것이다.1, the
기재층(110)은 제1 기능층(120)과 투명 도전층(130)을 지지할 수 있다. 기재층(110)은 가시광선 영역 예를 들면 파장 400nm 내지 700nm에서 전광선 투과율이 85% 내지 100%, 더 구체적으로 85% 내지 95%, 헤이즈가 5.0% 이하 구체적으로 0.1% 내지 1.0%인 수지 필름을 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 투명 도전체의 광학 특성이 개선될 수 있다. 구체적으로, 수지는 폴리카보네이트 수지, 시클릭올레핀폴리머 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지 등을 포함하는 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리술폰 수지, 폴리이미드 수지, 실리콘(silicone) 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아크릴 수지, 폴리비닐클로라이드 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 기재층(110)은 복굴절성을 가지는 필름을 사용할 수 있다. 기재층(110)은 두께가 10㎛ 내지 200㎛, 구체적으로 20㎛ 내지 150㎛, 더 구체적으로 20㎛ 내지 80㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 기재층은 투명 도전체에 사용될 수 있다.The
제1 기능층(120)은 기재층(110) 상에 형성되며, 기재층(110) 상에 '직접적으로 형성'될 수 있다. 제1 기능층(120)은 기재층(110)에 대한 투명 도전층(130)의 부착과 투명 도전체(100)의 내화학성을 증진시켜, 40℃ 이상의 고온에서 염기성 용액과 산성 용액의 반복 처리에 의한 습식 에칭에도 투명 도전층(130)의 습식 에칭에 의해 형성된 패턴부의 박리 또는 탈락이 없게 하고, 이로 인해 기재층(110)과 투명 도전층(130) 사이에 박리가 없게 할 수 있다. 또한, 제1 기능층(120)은 기재층(110)을 평탄화시켜, 투명 도전체(100)의 헤이즈를 낮추고, 금속 나노와이어(131) 간의 접촉을 높여 투명 도전체(100)의 접촉 저항을 낮추며, 140℃ 이상의 고온 열처리에도 투명 도전체(100)의 헤이즈 변화를 낮출 수 있다. 구체적으로, 투명 도전체(100)는 가시광선 영역 예를 들면 파장 400nm 내지 700nm에서 헤이즈가 1.5% 이하, 구체적으로 1.0% 이하, 더 구체적으로 0.5% 내지 0.9%가 될 수 있고, 투명 도전체(100)는 140℃의 고온 열처리 후 열처리 전 대비 하기 식 1의 헤이즈 변화량이 1.0% 이하, 구체적으로 0% 내지 0.1%, 하기 식 2의 헤이즈 변화율이 10% 이하 구체적으로 1% 내지 5%가 될 수 있다:The first
<식 1><
헤이즈 변화량 = H2 - H1Haze variation = H2 - H1
<식 2><Formula 2>
헤이즈 변화율 = (H2 - H1)/H1 x 100Haze change rate = (H2 - H1) / H1 x 100
(상기 식 1과 식 2에서, H1은 투명 도전체의 가시광선 영역에서의 헤이즈(단위:%), H2는 상기 H1에서의 투명 도전체를 140℃에서 30분 동안 방치 후의 가시광선 영역에서의 헤이즈(단위:%)).(In the
제1 기능층(120)은 두께가 1㎛ 이상, 구체적으로 1㎛ 내지 5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 투명 도전체에 사용될 수 있고, 투명 도전층(130)의 부착을 증진시키고 평탄화 효과가 있을 수 있고 투명 도전층의 습식 에칭 후에 패턴부의 박리가 없게 할 수 있다.The thickness of the first
제1 기능층(120)은 (메트)아크릴계 경화물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 기능층(120)은 4관능 이상의 (메트)아크릴계 올리고머 또는 수지, 가교제, 개시제를 포함하는 제1 기능층용 조성물로 형성될 수 있다. 4관능 이상의 (메트)아크릴계 올리고머 또는 수지는 제1 기능층(120)의 매트릭스를 형성하는 것으로, 4관능 내지 10관능이 될 수 있다. 상기 "올리고머"는 중량평균분자량이 10,000 이하, 구체적으로 200 내지 5,000, 더 구체적으로 400 내지 3,000이 될 수 있고, 상기 범위에서 기재층에 대한 밀착성이 향상될 수 있다. 4관능 이상의 (메트)아크릴계 올리고머는 4관능 이상의, 우레탄 (메트)아크릴계 올리고머, 폴리에스테르 (메트)아크릴계 올리고머, 에폭시 (메트)아크릴계 올리고머, 실리콘 함유 (메트)아크릴계 올리고머 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 4관능 이상의 (메트)아크릴계 수지는 상기 4관능 이상의 (메트)아크릴계 올리고머로 형성된 수지를 포함할 수 있다. 특히, 4관능 내지 10관능의 우레탄 (메트)아크릴계 올리고머는 제1 기능층(120)의 가교도를 높여 습식 에칭시 에칭 용액의 침투를 잘 막아 습식 고온 에칭에서도 패턴부의 박리 또는 탈락 및 전극 박리를 막을 수 있다. 가교제는 제1 기능층(120)의 가교도를 높이는 것으로, 2관능 내지 6관능의 (메트)아크릴계 모노머를 포함할 수 있다. 2관능 내지 6관능의 (메트)아크릴계 모노머는 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트 디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드변성디(메트)아크릴레이트, 디(메트)아크릴록시에틸이소시아누레이트, 알릴화시클로헥실 디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메트)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드변성헥사히드로프탈산 디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜변성트리메틸프로판 디(메트)아크릴레이트, 아다만탄디(메트)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 등의 2관능 (메트)아크릴레이트; 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메트)아크릴레이트, 프로피온산변성디펜타에리쓰리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨트리(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성트리메틸롤프로판트리(메트)아크릴레이트, 3 관능 우레탄 (메트)아크릴레이트 또는 트리스(메트)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능 (메트)아크릴레이트; 디글리세린테트라(메트)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨테트라(메트)아크릴레이트 등의 4관능 (메트)아크릴레이트; 디펜타에리쓰리톨펜타(메트)아크릴레이트 등의 5관능 (메트)아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤변성디펜타에리쓰리톨 헥사(메트)아크릴레이트 또는 우레탄 (메트)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트의 반응물 등의 6관능 (메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 특히, 3관능 내지 5관능의 (메트)아크릴계 모노머는 경화밀도 향상 효과가 더 있을 수 있다. 개시제는 4관능 이상의 (메트)아크릴계 올리고머 또는 수지, 가교제를 경화시키는 것으로, 광중합 개시제를 포함할 수 있다. 제1 기능층용 조성물은 4관능 이상의 (메트)아크릴계 올리고머 또는 수지 50중량% 내지 90중량%, 구체적으로 60중량% 내지 80중량%, 가교제 5중량% 내지 40중량% 구체적으로 20중량% 내지 30중량%, 개시제 1중량% 내지 10중량% 구체적으로 2중량% 내지 5중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 제1 기능층의 효과를 구현할 수 있고, 잔량의 개시제에 의한 투명 도전체의 투명성 저하를 막을 수 있다. 제1 기능층용 조성물은 용매 예를 들면 메틸에틸케톤 등을 더 포함함으로써 코팅성을 높일 수도 있다. 제1 기능층용 조성물은 무기 입자, 유기 입자 중 하나 이상의 입자를 더 포함하여 필름 간 blocking 및 뉴턴링 방지 효과가 있다. 무기 입자는 실리카, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화티타늄 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 유기 입자는 실록산 입자, 폴리카보네이트 입자, 스티렌 입자 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 입자는 4관능 이상의 (메트)아크릴계 올리고머 및/또는 가교제와의 결합을 위해 표면 처리될 수도 있다. 입자는 입경이 작아도 중공이 없는 비 중공 입자로서 제1기능층의 경도와 내화학성을 더 높일 수 있다. 입자는 구형 등의 형상을 가질 수 있고, 평균 입경(D50)이 200nm 미만, 구체적으로 50nm 초과 200nm 미만, 더 구체적으로 100nm 내지 190nm가 될 수 있고, 제1 기능층용 조성물 중 3중량% 내지 50중량%, 구체적으로 5중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 입경 및 함량 범위에서, 제1 기능층에 포함될 수 있고, 제1 기능층을 평탄화시킬 수 있다.The first
투명 도전층(130)은 제1 기능층(120) 상에 형성되며, 제1 기능층(120)에 직접적으로 형성되어 있다. 투명 도전층(130)은 투명 도전체(100)에 도전성, 유연성을 제공할 수 있다. 투명 도전층(130)은 금속 나노와이어(131) 및 매트릭스(132)를 포함할 수 있다.The transparent
금속 나노와이어(131)는 매트릭스(132)에 함침되고, 도전성 네트워크를 형성하고, 도전성, 유연성을 제공할 수 있다. 금속 나노와이어(131)는 투명 도전층(130) 외부에 일부 노출될 수도 있고, 도 1과 같이 금속 나노와이어(131)가 투명 도전층(130) 내에 완전히 함침됨으로써 금속 나노와이어의 산화를 막아 투명 도전체의 면저항을 낮출 수 있다. 금속 나노와이어(131)는 종횡비가 10 내지 5,000, 구체적으로 500 내지 1,000, 더 구체적으로 500 내지 700이 될 수 있다. 상기 범위에서, 낮은 금속 나노와이어 밀도에서도 도전성 네트워크를 구현할 수 있다. 금속 나노와이어(131)는 최단 직경이 100nm 이하, 구체적으로 10nm 내지 100nm, 더 구체적으로 10nm 내지 30nm, 최장 길이가 20㎛ 이상, 구체적으로 20㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 직경 및 최장 길이 범위에서, 높은 종횡비를 가져 투명 도전체의 전도성을 높이고 면저항을 낮출 수 있다. 금속 나노와이어(131)는 투명 도전층(130) 중 7중량% 이상, 구체적으로 8중량% 내지 50중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 도전성 네트워크를 충분히 형성함으로써, 투명 도전체의 도전성이 높을 수 있다. 금속 나노와이어(131)는 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 금 중 하나 이상을 포함하는 금속, 구체적으로 은으로 형성될 수 있다.The
매트릭스(132)는 제1 기능층(120) 상에 형성되어, 제1 기능층(120)과 투명 도전층(130)의 결합을 강하게 하고, 금속 나노와이어(131)의 산화를 방지하여 투명 도전체(100)의 면저항 상승을 막고, 투명 도전체(100)의 내화학성, 내용매성, 내구성(신뢰성) 등을 높일 수 있다.The
매트릭스(132)는 5관능 이상의 (메트)아크릴계 화합물, 2관능 또는 3관능의 (메트)아크릴계 화합물, 개시제 및 용매를 포함하는 매트릭스용 조성물로 형성될 수 있다. 5관능 이상의 (메트)아크릴계 화합물은 매트릭스(132)를 형성하는 것으로, 5관능 내지 10관능의, (메트)아크릴계 모노머, (메트)아크릴계 올리고머 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 "올리고머"는 반복단위(repeating unit)의 수가 적어도 2 이상이고 중량평균분자량이 10,000 이하, 구체적으로 200 내지 5,000, 더 구체적으로 400 내지 3,000이 될 수 있다. 상기 범위에서, 투명 도전층의 매트릭스로 기재층과 전극 소재 간의 부착력, 광학 특성 및 내화학성이 향상될 수 있다. 5관능 내지 10관능의 (메트)아크릴계 모노머는 C3 내지 C20의 다가 알코올의 5관능 내지 10관능의 (메트)아크릴계 모노머로서, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 5관능 내지 10관능의 (메트)아크릴계 올리고머는 5관능 내지 10관능의, 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트 올리고머, 에폭시 (메트)아크릴레이트 올리고머, 실리콘 함유 (메트)아크릴레이트 올리고머 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 2관능 또는 3관능 (메트)아크릴계 화합물은 매트릭스(132)를 형성하고, 매트릭스(132)의 외관을 좋게 할 수 있다. 2관능 또는 3관능 (메트)아크릴계 모노머는 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리사이클로데칸 디메탄올 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 글리세롤트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함하는 비-개질된 C3 내지 C20의 다가알코올의 (메트)아크릴계 모노머, 에톡시화된 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 프로폭시화된 글리세릴트리(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함하는 알콕시기로 개질된 C3 내지 C20의 다가알코올의 (메트)아크릴계 모노머 중 하나 이상을 포함하는 알콕시기(예: C1 내지 C5의 알콕시기, 예를 들면 에톡시기, 프로폭시기, 또는 부톡시기)로 개질된 C3 내지 C20의 다가알코올의 (메트)아크릴계 모노머 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 알콕시기로 개질된 C3 내지 C20의 다가알코올의 (메트)아크릴계 모노머는 비-개질된 C3 내지 C20의 다가알코올의 (메트)아크릴계 모노머 대비 투명 도전체의 광투과도, 신뢰성을 더 높일 수 있고, 미세 패턴화에 더 유리할 수 있다. 5관능 이상의 (메트)아크릴계 화합물은 고형분 기준 매트릭스용 조성물 중 10중량% 내지 90중량%, 구체적으로 60중량% 내지 85중량%, 또는 15중량% 내지 40중량%로 포함될 수 있다. 2관능 또는 3관능의 (메트)아크릴계 화합물은 고형분 기준 매트릭스용 조성물 중 10중량% 내지 90중량%, 구체적으로 15중량% 내지 40중량%, 더 구체적으로 20중량% 내지 30중량%, 또는 60중량% 내지 85중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 투명 도전체를 패턴화하였을 때 패턴 균일도가 높고, 미세 패턴의 구현이 가능하여, 투명 도전체의 광투과도와 신뢰성이 높을 수 있다. 본 명세서에서 "고형분 기준"은 매트릭스용 조성물 중 용매를 제외한 나머지 전체를 의미한다. 개시제는 흡수파장 150nm 내지 500nm의 광중합 개시제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 개시제는 알파-히드록시 케톤계 또는 알파-아미노 케톤계 중 하나 이상, 예를 들면 1-히드록시시클로헥실페닐케톤이 될 수 있다. 개시제는 고형분 기준 매트릭스용 조성물 중 1중량% 내지 10중량%, 구체적으로 2중량% 내지 5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 매트릭스용 조성물이 완전히 경화될 수 있고, 잔량의 개시제로 투명 도전층의 광 특성 저하를 방지할 수 있다. 용매는 매트릭스용 조성물의 점도를 낮추어 코팅성을 좋게 하고, 투명 도전층의 외관을 좋게 할 수 있다. 용매는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 이소프로필알코올, 에탄올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 용매는 매트릭스용 조성물 중 잔량 구체적으로 80중량% 이상으로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 매트릭스용 조성물의 코팅성을 좋게 하고, 투명 도전층의 외관을 좋게 할 수 있다. 매트릭스용 조성물은 부착 증진제, 산화방지제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 부착 증진제는 금속 나노와이어의 기재층에 대한 부착성을 증진시키고, 투명 도전체의 신뢰성을 높일 수 있다. 부착 증진제는 실란커플링제, 1관능 또는 2관능의 (메트)아크릴계 모노머 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 실란커플링제는 통상의 알려진 실란커플링제를 사용할 수 있다. 구체적으로, 실란커플링제는 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시드옥시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡실란 등의 에폭시기를 갖는 실란커플링제; 비닐 트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, (메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란 등의 중합성 불포화기 함유 실란커플링제; 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란 등의 아미노기 함유 실란커플링제 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 1관능 또는 2관능의 (메트)아크릴계 모노머는 C3 내지 C20의 다가알코올의, 1관능 또는 2관능의 (메트)아크릴계 모노머로서, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 사이클로펜틸 (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 사이클로데칸디메탄올 디(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 부착증진제는 고형분 기준 매트릭스용 조성물 중 0.1중량% 내지 10중량%, 구체적으로 0.5중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 투명 도전체의 신뢰성과 도전성을 좋게 하고, 투명 도전층의 부착성을 좋게 할 수 있다. 산화방지제는 금속 나노와이어의 네트워크의 산화를 방지할 수 있다. 산화방지제는 트리아졸계 산화방지제, 트리아진계 산화방지제, 포스파이트계 등의 인계 산화방지제, HALS(Hinder amine light stabilizer)계 산화방지제, 페놀계 산화방지제, 금속 아세틸아세토네이트계 산화방지제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 인계 산화방지제는 트리스(2,4-디-터트-부틸페닐)포스파이트, 페놀계 산화방지제는 펜타에리트리톨테트라키스(3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트가 될 수 있다. HALS계 산화방지제는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)세바케이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-5-피페리디닐)세바케이트, 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리딘-에탄올을 갖는 디메틸숙시네이트 공중합체, 2,4-비스[N-부틸-N-(1-시클로헥실옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)아미노]-6-(2-히드록시에틸아민)-1,3,5-트리아진 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 금속 아세틸아세토네이트계 산화방지제는 트리스(아세틸아세토네이토)철(III), 트리스(아세틸아세토네이토)크롬(III) 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 산화방지제는 고형분 기준 매트릭스용 조성물 중 0.01중량% 내지 10중량%, 구체적으로 0.05중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 금속 나노와이어의 산화를 방지하고, 패터닝된 투명 도전체의 패턴 균일도가 높고 미세 패턴의 구현에 유리할 수 있다. 매트릭스용 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 대전방지제, 자외선 흡수제, 점도 조절제, 열안정제, 분산제, 증점제 등을 포함할 수 있다. 매트릭스용 조성물은 25℃에서 점도가 0.1cP 내지 20cP가 될 수 있다. 상기 범위에서, 매트릭스용 조성물의 코팅성을 좋게 하고, 균일하게 박막으로 코팅되도록 하여 투명 도전층이 균일한 물리, 화학적 특성을 내도록 할 수 있다.The
투명 도전층(130)은 두께가 10nm 내지 1㎛, 구체적으로 10nm 내지 200nm, 보다 구체적으로 20nm 내지 150nm, 또는 50nm 내지 130nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 투명 도전체를 터치패널용으로 사용할 수 있고, 접촉 저항이 낮아지고, 투명 도전체의 광학 특성, 에칭성이 향상될 수 있다.The transparent
투명 도전체(100)는 가시광선 영역에서 전광선 투과율이 90% 내지 100%, 구체적으로 90% 내지 95%일 수 있다. 상기 범위에서, 투명성이 좋아 투명 도전체로 사용될 수 있다. 투명 도전체(100)는 4-프로브(probe) 또는 비접촉식 면저항 측정기로 측정된 면저항이 100Ω/□ 이하, 구체적으로 30Ω/□ 내지 100Ω/□, 더 구체적으로 40Ω/□ 내지 80Ω/□일 수 있다. 상기 범위에서, 면저항이 낮아 터치패널용 전극 필름으로 사용할 수 있고, 대면적 터치패널에 적용될 수 있다. 투명 도전체(100)의 두께는 제한되지 않지만, 10㎛ 내지 250㎛, 구체적으로 50㎛ 내지 200㎛일 수 있다. 상기 범위에서, 터치패널용 필름을 포함하는 투명 전극 필름으로 사용할 수 있고, 플렉서블 터치 패널용 투명 전극필름으로 사용될 수 있다. 투명 도전체(100)는 필름 형태로서, 에칭 등에 의해 패터닝되어, 터치 패널, E-paper, 또는 태양 전지의 투명 전극 필름으로 사용될 수 있다.The
도 1은 기재층(110)이 단일층의 수지로 된 필름을 나타낸 것이나, 기재층(110)은 일면 또는 양면에 표면 처리층을 더 포함할 수 있다. 표면 처리층은 슬립성 향상, 이접착성 제공, 부착력 증진, 하드 코팅, 반사 방지, 안티 글레어 등의 추가적인 기능을 제공할 수 있다. 일 구체예에서, 표면 처리층은 기재층(110)과 별개의 독립적인 층으로서 실리카, (메트)아크릴계 올리고머 등을 포함하는 프라이머층이 될 수 있다. 다른 구체예에서, 표면 처리층은 기재층(110)의 일 표면이 표면 처리층이 되도록 플라즈마 처리, 코로나 처리, 프라이머 처리 등에 의해 형성될 수 있다. 특히, 이접착성의 표면 처리층이 형성된 기재층은 140℃ 이상의 고온 열처리시 표면 처리층 내의 올리고머 등의 표면으로 마이그레이션(migration)되어 기재층의 헤이즈가 가시광선 영역에서 0.5% 초과 1.5% 이하로 상승될 수 있으나, 본 실시예의 투명 도전체(100)는 제1 기능층(120)을 포함함으로써 헤이즈 변화가 억제될 수 있다.1 shows a film in which the
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체를 도 2를 참고하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체의 단면도이다.Hereinafter, a transparent conductor according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 is a cross-sectional view of a transparent conductor according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체(200)는 기재층(110)의 다른 일면에 제2 기능층(140)이 추가적으로 형성되어, 제2 기능층(140), 기재층(110), 제1 기능층(120), 투명 도전층(130)의 순서로 적층된 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체(100)와 실질적으로 동일하다. 이하에서는 제2 기능층(140)을 중심으로 설명하고, 본 발명의 일 실시예와 실질적으로 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하여 자세한 설명은 생략한다.2, a
제2 기능층(140)은 기재층(110) 상, 즉 기재층(110)의 하부에 형성되며, 기재층(110)에 직접적으로 형성될 수 있다. 제2 기능층(140)은 하기 상술되는 바와 같이 입자를 포함함으로써, 투명 도전체(200)를 광학 소자에 점/접착층 없이 적층되더라도 뉴턴링 발생을 억제하여 시인성을 좋게 할 수 있다. 또한, 제2 기능층(140)은 상술 제1 기능층(120)과 마찬가지로, 이접착성의 표면 처리층이 형성된 기재층을 140℃ 이상의 고온으로 열처리하더라도 헤이즈 변화량과 변화율을 억제시킬 수 있다.The second
제2 기능층(140)은 두께가 2㎛ 미만, 구체적으로 1㎛ 이하, 0.1㎛ 내지 0.9㎛, 더 구체적으로 0.1㎛ 내지 0.5㎛일 수 있다. 상기 범위에서, 뉴턴링 발생을 억제하는 한편 블로킹 방지 및 스크래치 방지 및 헤이즈 감소 효과가 있을 수 있다.The second
제2 기능층(140)은 제1 기능층(120)과 동일한 조성물로 형성될 수도 있지만, 제2 기능층(140)은 상술 무기 입자, 유기 입자 중 하나 이상의 입자를 더 포함하는 제2 기능층용 조성물로 형성됨으로써, 뉴턴링 발생 억제 효과가 더 높아질 수 있다. 제2 기능층용 조성물은 상술 4관능 이상의 (메트)아크릴계 올리고머 또는 수지, 가교제, 개시제 및 입자를 포함할 수 있다. 제2 기능층용 조성물은 상술 용매, 첨가제를 더 포함할 수 있다. 제2 기능층용 조성물은 고형분 기준 4관능 이상의 (메트)아크릴계 올리고머 또는 수지 30중량% 내지 90중량% 구체적으로 30중량% 내지 70중량%, 가교제 5중량% 내지 40중량% 구체적으로 10중량% 내지 30중량%, 개시제 1중량% 내지 10중량% 구체적으로 2중량% 내지 5중량%, 및 입자 3중량% 내지 50중량% 구체적으로 5중량% 내지 50중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 투명 도전체를 다른 광학 필름 등과 적층시 뉴턴링 발생 억제 효과가 있을 수 있다.The second
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 도전체를 도 3을 참고하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 도전체의 단면도이다.Hereinafter, a transparent conductor according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 is a cross-sectional view of a transparent conductor according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 투명 도전체(300)는 제1 기능층(120)이 제외되어, 제2 기능층(140), 기재층(110) 및 투명 도전층(130)의 순서로 적층된 점을 제외하고는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체(200)와 실질적으로 동일하므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다. 본 실시예에 따른 투명 도전체는 제2 기능층을 포함함으로써 투명 도전체를 다른 광학 필름 등과 적층시 뉴턴링 발생 억제 효과가 있을 수 있다.3, the
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 도전체를 도 4를 참고하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 도전체의 단면도이다.Hereinafter, a transparent conductor according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 is a cross-sectional view of a transparent conductor according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 본 실시예의 투명 도전체(400)는 투명 도전층(130')이 도전성층(130a')과, 매트릭스(132)만 포함하는 비도전성층(130b')으로 패턴화된 점을 제외하고는 본 발명의 일 실시예의 투명 도전체(100)와 실질적으로 동일하다. 도전성층(130a')은 도 1의 투명 도전층(130)과 동일하고, 비도전성층(130b')은 금속 나노와이어(131) 없이 매트릭스(132)만을 포함한다. 투명 도전층(130b')은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전층(130)을 통상의 방법으로 패턴화하여 형성될 수 있다.4, the
이하, 도 5를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치를 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치의 단면도이다.Hereinafter, an optical display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical display device according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 광학표시장치(500)는 디스플레이부(510), 편광판(520), 투명 전극체(530), 윈도우 필름(540), 점착층(550)을 포함하고, 투명 전극체(530)는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 도전체로 형성될 수 있다. 도 5는 디스플레이부(510), 편광판(520), 투명 전극체(530), 윈도우 필름(540)의 순서로 적층된 구조를 도시한 것이나, 디스플레이부(510), 투명 전극체(530), 편광판(520), 윈도우 필름(540)의 순서로 적층된 구조도 가능하다.5, the
디스플레이부(510)는 광학표시장치(500)를 구동시키기 위한 것으로, 기판 및 기판 상에 형성된 OLED, LED 또는 LCD 소자를 포함하는 광학소자를 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 디스플레이부(510)는 하부기판, 박막 트랜지스터, 유기발광다이오드, 평탄화층, 보호막, 절연막을 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 디스플레이부(510)는 상부기판, 하부기판, 상부 기판과 하부 기판 사이에 위치된 액정층, 및 상부기판, 하부기판 중 하나 이상에 형성된 칼라필터를 포함할 수 있다. 도 5는 디스플레이부(510)와 투명 전극체(530)가 별개의 독립적으로 적층된 구조를 나타낸 것이나, 디스플레이부 내부에 투명 전극체(530)가 형성될 수도 있다.The
편광판(520)은 디스플레이부(510) 상에 형성되어, 내광의 편광을 구현하거나 또는 외광의 반사를 방지하여 디스플레이를 구현하거나 디스플레이의 명암비를 좋게 할 수 있다. 편광판(520)은 편광자 단독이 될 수 있다. 또는, 편광판(520)은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성된 보호필름을 포함할 수 있다. 도 5에서 도시되지 않았지만, 디스플레이부(510)의 하부에도 편광판이 더 형성되어, 디스플레이의 명암비를 더 좋게 할 수 있다. 이때, 편광판은 점착층에 의해 디스플레이부(510)에 형성될 수 있다.The
투명 전극체(530)는 편광판(520) 상에 형성되어, 접촉 등에 의해 투명 전극체(530)가 터치될 때 발생되는 커패시턴스의 변화를 감지하여 전기적 신호를 발생시킬 수 있다. 투명 전극체(530)는 기재층(110), 기재층(110)의 일면에 형성된 제1기능층(120), 제1기능층(120)의 일면에 형성된 제1전극(531)과 제2전극(532), 기재층(110)의 다른 일면에 제2기능층(140), 제2기능층(140)의 일면에 형성된 제3전극(533)과 제4전극(534)을 포함할 수 있다. 도 5는 제3전극(533)과 제4전극(534)/기재층(110)/제1전극(531)과 제2전극(532)의 순서로 적층된 구조를 나타낸 것이나, 기재층(110)/제3전극(533)과 제4전극(534)/기재층(110)/제1전극(531)과 제2전극(532)의 순서로 적층될 수도 있다.The
윈도우 필름(540)은 광학표시장치(500)의 최 외곽에 형성되어 광학표시장치(500)를 보호할 수 있다. 윈도우 필름(540)은 유리 기판, 또는 유연성이 있는 플라스틱 기판으로 형성될 수 있다.The
점착층(550)은 디스플레이부(510)와 편광판(520) 사이, 투명 전극체(530)와 윈도우 필름(540) 사이에 형성되어, 디스플레이부(510), 편광판(520), 투명 전극체(530), 윈도우 필름(540) 간의 결합을 강하게 할 수 있다. 점착층(550)은 통상의 광학적으로 투명한 점착제로 형성될 수 있다. 도 5에서 도시되지 않았지만, 편광판(520)과 투명 전극체(530) 사이에도 점착층이 형성될 수 있다.The
이하, 도 6을 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학표시장치를 설명한다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학표시장치의 단면도이다.Hereinafter, an optical display device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical display device according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 광학표시장치(600)는 투명 전극체(530')가 기재층(110), 기재층(110)의 일면에 형성된 제1기능층(120), 제1기능층(120)의 일면에 형성된 제3전극(533)과 제4전극(534)을 포함하고, 제1전극(531)과 제2전극(532)이 윈도우 필름(540')에 형성된 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치(500)와 실질적으로 동일하다.6, the transparent electrode member 530 'includes a
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a transparent conductor according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체의 제조 방법은 기재층 일면에 제 1기능층을 형성하고, 상기 제1 기능층 상에 금속 나노와이어 분산층을 형성하고, 상기 금속 나노와이어 분산층 상에 매트릭스용 조성물을 도포하고, 상기 금속 나노와이어 분산층과 매트릭스용 조성물을 경화시켜 투명 도전층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.A method of manufacturing a transparent conductor according to an embodiment of the present invention includes the steps of forming a first functional layer on one surface of a base layer, forming a metal nanowire dispersion layer on the first functional layer, And then curing the metal nanowire dispersion layer and the matrix composition to form a transparent conductive layer.
제1 기능층은 기재층 상에 제1 기능층용 조성물을 도포하고 광경화시켜 형성될 수 있다. 금속 나노와이어 분산층은 제1 기능층 상에 금속 나노와이어 분산액을 도포하여 형성될 수 있다. 금속 나노와이어는 금속 나노와이어 자체로 포함될 수 있지만, 금속 나노와이어 함유 용액으로 포함될 수 있다. 금속 나노와이어 함유 용액은 상업적으로 시판되는 Cambrios사의 제품(예:ClearOhm Ink G4-04 또는 G4-05)을 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 금속 나노와이어 함유 용액은 바인더, 개시제, 분산제, 증점제 등의 첨가제 등을 더 포함할 수도 있다. 바인더는 (메트)아크릴레이트계 단관능 모노머, (메트)아크릴레이트계 다관능 모노머 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바인더, 개시제, 및 첨가제는 금속 나노와이어 함유 용액 중 0.1중량% 내지 50중량%, 구체적으로 1중량% 내지 45중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 투명 도전체의 광 특성, 접촉 저항 증가 방지, 내구성, 내 화학성이 개선될 수 있다. 용매는 초순수 등을 포함하는 물, 알코올 등의 유기 용매 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 도포는 바 코팅, 슬롯 다이 코팅, 그라비아 코팅, 롤-투-롤(roll-to-roll) 코팅으로 수행될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 경화는 투명 도전층을 형성하고 투명 도전층의 강도를 높일 수 있다. 경화는 열경화, 광경화 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 열경화는 40℃ 내지 180℃, 1분 내지 48시간 동안 수행될 수 있다. 광경화는 UV 조사량 50mJ/cm2 내지 1,000mJ/cm2으로 수행될 수 있다. 투명 도전층용 도막을 경화시키기 전에 투명 도전층용 도막을 건조시켜, 경화 시간을 단축시킬 수 있다. 건조는 40℃ 내지 180℃, 1분 내지 48시간 동안 수행될 수 있다.The first functional layer can be formed by applying the composition for the first functional layer on the base layer and photo-curing the composition. The metal nanowire dispersion layer may be formed by applying a dispersion of metal nanowires on the first functional layer. Metal nanowires may be included as metal nanowires themselves, but may be included as metal nanowire-containing solutions. The metal nanowire-containing solution can be, but is not limited to, commercially available products from Cambrios, such as ClearOhm Ink G4-04 or G4-05. The metal nanowire-containing solution may further contain additives such as a binder, an initiator, a dispersant, a thickener, and the like. The binder may include at least one of a (meth) acrylate-based monofunctional monomer and a (meth) acrylate-based polyfunctional monomer. The binder, initiator, and additive may be included in the metal nanowire-containing solution in an amount of 0.1 wt% to 50 wt%, specifically 1 wt% to 45 wt%. Within the above range, the optical characteristics of the transparent conductor, prevention of increase in contact resistance, durability, and chemical resistance can be improved. The solvent may include water including ultrapure water and the like, an organic solvent such as alcohol, and the like, but is not limited thereto. Coating may be performed by, but not limited to, bar coating, slot die coating, gravure coating, and roll-to-roll coating. The curing can form a transparent conductive layer and increase the strength of the transparent conductive layer. The curing may include one or more of thermosetting, light curing. The thermal curing may be carried out at 40 캜 to 180 캜 for 1 minute to 48 hours. Photocuring can be carried out with a UV dose of 50 mJ / cm 2 to 1,000 mJ / cm 2 . The coating film for a transparent conductive layer can be dried before curing the coating film for a transparent conductive layer to shorten the curing time. Drying may be carried out at 40 캜 to 180 캜 for 1 minute to 48 hours.
본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체의 제조 방법은 기재층 일면에 제2 기능층을 형성하고, 상기 기재층 다른 일면에 금속 나노와이어 분산층을 형성하고, 상기 금속 나노와이어 분산층 상에 매트릭스용 조성물을 도포하고, 상기 금속 나노와이어 분산층과 매트릭스용 조성물을 경화시켜 투명 도전층을 형성하는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예의 제조 방법과 실질적으로 동일하다.A method for manufacturing a transparent conductor according to another embodiment of the present invention includes the steps of forming a second functional layer on one surface of a base layer, forming a metal nanowire dispersion layer on the other surface of the base layer, Except that a transparent conductive layer is formed by applying a composition for a matrix and curing the metal nanowire dispersion layer and the composition for a matrix to form a transparent conductive layer.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분은 다음과 같다:The ingredients used in the following examples and comparative examples are as follows:
(A)기재층: 프라이머처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(Teijin사, 두께:23㎛)(A) Base layer: A primer treated polyethylene terephthalate film (Teijin Co., thickness: 23 탆)
(B)금속 나노와이어 함유 용액: Clearohm ink(Cambrios사, 금속 나노와이어와 바인더의 합 2.45중량%)(B) Metal nanowire-containing solution: Clearohm ink (Cambrios, 2.45% by weight of metal nanowire and binder)
실시예Example 1 One
금속 나노와이어 함유 용액 37중량부를 초순수 증류수 63중량부에 넣고 교반하여 금속 나노와이어 분산액을 제조하였다.37 parts by weight of the metal nanowire-containing solution was added to 63 parts by weight of distilled water for ultra pure water and stirred to prepare a metal nanowire dispersion.
디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA, Entis사) 63중량부, 프로폭시화된 글리세릴트리아크릴레이트 (SR9020, Sartomer사) 21중량부, 부착증진제 3-아미노프로필트리에톡시실란(KBE-903, 신에츠사) 8중량부, 페놀계 산화방지제 Irganox 1010와 인계 산화방지제 Irgafos 168(BASF사)의 혼합물 4중량부, 개시제 Irgacure 184(CIBA사) 4중량부를 포함하는 100중량부의 혼합물 중 1.5중량부를 메틸이소부틸케톤 98.5중량부에 첨가하여 매트릭스용 조성물을 제조하였다.63 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA, Entis), 21 parts by weight of propoxylated glyceryl triacrylate (SR9020, Sartomer), 3 parts by weight of adhesion promoter 3-aminopropyltriethoxysilane (KBE-903 , Shin-Etsu Co., Ltd.), 4 parts by weight of a mixture of phenolic antioxidant Irganox 1010 and phosphorus-based antioxidant Irgafos 168 (BASF), and 4 parts by weight of initiator Irgacure 184 (CIBA) Was added to 98.5 parts by weight of methyl isobutyl ketone to prepare a composition for a matrix.
(메트)아크릴계 수지 UP111(Entis사) 70중량부, 가교제 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TMPTA) 25중량부, 개시제 Irgacure 184(CIBA사) 5중량부를 포함하는 100중량부의 혼합물을 메틸에틸케톤 150중량부에 혼합하여 제1 기능층용 조성물을 제조하였다.70 parts by weight of a (meth) acrylic resin UP111 (Entis), 25 parts by weight of a crosslinking agent trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), and 5 parts by weight of an initiator Irgacure 184 (CIBA) To prepare a composition for a first functional layer.
기재층의 일면에 상기 제1기능층용 조성물을 도포하고 60℃ 이상의 고온 80℃에서 건조시키고 질소 분위기에서 150mJ/cm2으로 UV 경화시켜, 두께 1㎛의 제1 기능층을 형성하였다. 제1 기능층 상에 상기 금속 나노와이어 분산액을 스핀 코터로 코팅하고, 140℃에서 90초 건조시키고, 상기 매트릭스용 조성물을 스핀 코터로 코팅한 후, 80℃에서 90초, 120℃에서 90초 건조 후, 200mJ/cm2으로 UV 경화시켜, 두께 90nm의 투명 도전층을 형성함으로써, 투명 도전체를 제조하였다.By applying the first function layer composition on a surface of a base material layer and dried at a high temperature above 60 ℃ 80 ℃ and UV curing to 150mJ / cm 2 in a nitrogen atmosphere to form a first functional layer with a
실시예Example 2 내지 2 to 실시예Example 6 6
실시예 1에서 제1 기능층을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로, 투명 도전체를 제조하였다.A transparent conductor was prepared in the same manner as in Example 1, except that the first functional layer was changed as shown in Table 1 below.
실시예Example 7 7
실시예 1과 동일한 방법으로, 금속 나노와이어 분산액, 매트릭스용 조성물을 제조하였다.A metal nanowire dispersion and a composition for a matrix were prepared in the same manner as in Example 1.
(메트)아크릴계 수지 UP111(Entis사) 66.5중량부, 가교제 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TMPTA) 28.5중량부, 개시제 Irgacure 184(CIBA사) 5중량부를 포함하는 100중량부의 혼합물을 메틸에틸케톤 150중량부에 혼합하여 제1 기능층용 조성물을 제조하였다. 66.5 parts by weight of a (meth) acrylic resin UP111 (Entis), 28.5 parts by weight of a crosslinking agent trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), and 5 parts by weight of an initiator Irgacure 184 (CIBA) were added to 150 parts by weight of methyl ethyl ketone To prepare a composition for a first functional layer.
(메트)아크릴계 수지 UP111(Entis사) 63중량부, 가교제 TMPTA 27중량부, 개시제 Irgacure 184(CIBA사) 5중량부, 실리카(평균입경(D50):110nm, SST550U(50wt% in Butyl Acetate), Ranco사) 5중량부를 포함하는 100중량부의 혼합물을 메틸에틸케톤 150중량부에 혼합하여 제2 기능층용 조성물을 제조하였다.(Average particle size (D50): 110 nm, SST550U (50% by weight in Butyl Acetate), 63 parts by weight of an acrylic resin UP111 (Entis), 27 parts by weight of a crosslinking agent TMPTA, 5 parts by weight of an initiator Irgacure 184 Ranco Co., Ltd.) was mixed with 150 parts by weight of methyl ethyl ketone to prepare a composition for a second functional layer.
기재층의 일면에 실시예 1과 동일한 방법으로 두께 1.5㎛의 제1 기능층과 투명 도전층을 순차적으로 형성하였다. 기재층의 다른 일면에 상기 제2 기능층용 조성물을 도포하고 60℃ 이상의 고온 80℃에서 건조시키고 질소 분위기에서 150mJ/cm2으로 UV 경화시켜, 두께 0.5㎛의 제2 기능층을 형성하여, 투명 도전체를 제조하였다.A first functional layer having a thickness of 1.5 占 퐉 and a transparent conductive layer were sequentially formed on one surface of the base layer in the same manner as in Example 1. [ The composition for the second functional layer was applied to the other surface of the substrate layer, dried at a high temperature of 80 캜 or higher at 60 캜 or higher, and UV-cured at 150 mJ / cm 2 in a nitrogen atmosphere to form a second functional layer having a thickness of 0.5 탆, .
실시예Example 8과 8th and 실시예Example 9 9
실시예 7에서 제2 기능층을 하기 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 투명 도전체를 제조하였다.A transparent conductor was prepared in the same manner as in Example 7, except that the second functional layer was changed as shown in Table 2 below.
실시예Example 10 10
실시예 1과 동일한 방법으로 금속 나노와이어 분산액, 매트릭스용 조성물을 제조하였다. 실시예 7과 동일한 방법으로 제2기능층용 조성물을 제조하였다.A metal nanowire dispersion and a composition for a matrix were prepared in the same manner as in Example 1. A composition for a second functional layer was prepared in the same manner as in Example 7.
기재층의 일면에 상기 제2 기능층용 조성물을 도포하고 60℃ 이상의 고온 80℃에서 건조시키고 질소 분위기에서 150mJ/cm2으로 UV 경화시켜, 두께 0.5㎛의 제2기능층을 형성하였다. The composition for the second functional layer was applied to one surface of the substrate layer, dried at a high temperature of 80 캜 or higher at 60 캜 or higher, and UV-cured at 150 mJ / cm 2 in a nitrogen atmosphere to form a second functional layer having a thickness of 0.5 탆.
기재층의 다른 일면에 금속 나노와이어 분산액과 매트릭스용 조성물을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 도전층을 형성하여, 투명 도전체를 제조하였다.A transparent conductive layer was formed on the other surface of the base layer by the same method as in Example 1, using the metal nanowire dispersion and the matrix composition, to prepare a transparent conductor.
비교예Comparative Example 1 One
실시예 1에서 제1 기능층을 형성하지 않은 점을 제외하고는 동일한 방법으로 투명 도전체를 제조하였다.A transparent conductor was prepared in the same manner as in Example 1, except that the first functional layer was not formed.
비교예Comparative Example 2 내지 2 to 비교예Comparative Example 5 5
실시예 1에서 제1 기능층을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 투명 도전체를 제조하였다.A transparent conductor was prepared in the same manner as in Example 1 except that the first functional layer was changed as shown in Table 1 below.
비교예Comparative Example 6 6
실시예 7에서 제2 기능층을 하기 표 2와 같이 변경하고 실리카를 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일한 방법으로 투명 도전체를 제조하였다.A transparent conductor was prepared in the same manner as in Example 7 except that the second functional layer was changed as shown in Table 2 and silica was not used.
비교예Comparative Example 7 내지 7 to 비교예Comparative Example 8 8
실시예 7에서 제1 기능층, 제2 기능층을 하기 표 2와 같이 변경하고, 비교예 7에서는 평균직경(D50)이 50nm인 실리카를 사용하고, 비교예 8에서는 평균직경(D50)이 200nm인 실리카를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 투명 도전체를 제조하였다.In Example 7, the first functional layer and the second functional layer were changed as shown in Table 2, and in Comparative Example 7, silica having an average diameter (D50) of 50 nm was used. In Comparative Example 8, an average diameter (D50) A transparent conductor was prepared in the same manner except that phosphorus silicate was used.
실시예와 비교예에서 제조한 투명 도전체에 대해 하기 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The following properties were evaluated for the transparent conductor prepared in Examples and Comparative Examples, and the results are shown in Table 1 below.
(1)패턴 탈락: 투명 도전체의 투명 도전층 상에 포토레지스트 필름(동우화인켐, SS-03A9)을 스핀 코팅하고 120℃ 오븐에서 3분간 건조시키고, 패턴이 형성된 패턴 마스크를 사용하여 200mJ/cm2로 UV 노광하고, 노광된 샘플을 현상액인 트리메틸암모늄 하이드록사이드(한덕 화학) 5% 수용액에 넣고 10초 동안 현상하고, 이를 120℃ 오븐에서 1분간 베이킹하여 패턴층을 형성하였다. 패턴층이 형성된 투명 도전체를 40℃의 에칭액(Al etchant, 85중량% 농도의 인산 수용액 75중량 % 내지 85중량%, 70중량% 농도의 질산 수용액 3중량% 내지 10중량%, 99.7%중량% 농도의 아세트산 수용액 5중량% 내지 20중량%의 혼합액(Transene사 Aluminum etchant type A))에서 180초 동안 침지하여 에칭하고 스트리퍼 용액으로 포토레지스트 필름을 제거하여 패턴화된 투명 도전체를 제조하였다. 은 나노와이어가 제거된 패턴부의 탈락 여부를 광학 현미경으로 평가하였다.(1) Pattern dropout: A photoresist film (Dongwo Fine-Chem, SS-03A9) was spin-coated on a transparent conductive layer of a transparent conductor and dried in an oven at 120 캜 for 3 minutes. Using a pattern mask having a pattern formed, cm 2 , and the exposed sample was placed in a 5% aqueous solution of trimethylammonium hydroxide (Han Duk Chemical) as a developing solution and developed for 10 seconds, and baked in an oven at 120 ° C for 1 minute to form a pattern layer. The transparent conductor on which the pattern layer was formed was immersed in an etching solution (Al etchant, 75 wt% to 85 wt% aqueous solution of phosphoric acid at 85 wt% concentration, 3 wt% to 10 wt%, 99.7 wt% (Transgenic aluminum etchant type A) of 5% by weight to 20% by weight of acetic acid aqueous solution at a concentration of 0.5% by weight for 180 seconds, and the photoresist film was removed with a stripper solution to prepare a patterned transparent conductor. Was evaluated by using an optical microscope to determine whether or not the pattern portion from which the nanowires were removed was removed.
(2)헤이즈와 전광선 투과율: 실시예와 비교예의 투명 도전체에 대해 투명 도전층을 광원으로 향하게 하고 파장 400nm 내지 700nm에서 헤이즈미터(NDH-2000, NIPPON DENSHOKU)를 사용하여 투명 도전체의 초기 헤이즈와 전광선 투과율을 측정하였다.(2) Haze and total light transmittance: The transparent conductor in Examples and Comparative Examples was oriented with a transparent conductive layer toward a light source and a haze meter (NDH-2000, NIPPON DENSHOKU) was used at a wavelength of 400 to 700 nm to measure the initial haze And total light transmittance were measured.
(3)면저항: 실시예와 비교예의 투명 도전체에 대해 비접촉식 면저항 측정기 EC-80P(NAPSON 사)를 사용하여 면저항을 측정하였다.(3) Surface resistance: The sheet resistances of the transparent conductors of Examples and Comparative Examples were measured using a non-contact type sheet resistance measuring instrument EC-80P (NAPSON).
(4)헤이즈 변화량과 헤이즈 변화율: 투명 도전체를 140℃에서 30분 동안 방치한 후 (2)와 동일한 방법으로 헤이즈를 측정하고, 상기 식 1과 식 2에 따라 헤이즈 변화량과 헤이즈 변화율을 계산하였다.(4) Haze Change Amount and Haze Change Rate After the transparent conductor was left at 140 ° C for 30 minutes, the haze was measured in the same manner as in (2), and the haze change amount and the haze change rate were calculated according to the above- .
(5)뉴턴링: 글라스 위 투명도전필름 전극면을 위로 향하게 한 후 1cm 팁위 500gf 압력을 10sec 유지한 후 뉴턴링 발생 유무를 확인한다.(5) Newton ring: Transparent conductive film on glass The electrode surface is facing up. After 1 cm tip 500gf pressure is maintained for 10 sec, check for the occurrence of Newton ring.
기능층
(중량부)1st
Functional layer
(Parts by weight)
(㎛)thickness
(탆)
(%)Hayes
(%)
후 헤이즈Leave at 140 ℃ for 30 minutes
Hueyes
(%)Total light transmittance
(%)
후 전광선 투과율Leave at 140 ℃ for 30 minutes
Post-total light transmittance
*UP111: 10관능의 (메트)아크릴계 수지* UP111: 10-functional (meth) acrylic resin
**UP135: 4관능의 (메트)아크릴계 수지** UP135: tetrafunctional (meth) acrylic resin
***UP118: 6관능의 (메트)아크릴계 수지*** UP118: 6-functional (meth) acrylic resin
(중량부)The first functional layer
(Parts by weight)
(중량부)The second functional layer
(Parts by weight)
상기 표 1과 같이, 본 실시예에 따른 투명 도전체는 기재층 상에 제1 기능층이 형성되어 습식 에칭에도 패턴 탈락이 없고 광학적 특성이 좋으며 면저항이 낮고 헤이즈 변화율과 헤이즈 변화량이 낮았다. 또한, 상기 표 2와 같이 본 실시예에 따른 투명 도전체는 기재층 상에 제2 기능층이 형성된 경우 뉴턴링 발생이 없어 시인성을 좋게 할 수 있다.As shown in Table 1, the transparent conductor according to the present example had a first functional layer formed on the substrate layer, so that wet etching did not cause pattern dropout, good optical characteristics, low sheet resistance, and low haze change rate and haze change amount. In addition, as shown in Table 2, when the second functional layer is formed on the base layer, the transparent conductor according to the present embodiment has no visibility and no visibility.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (15)
상기 기재층의 일면 상에 형성된 제1 기능층, 및
상기 제1 기능층 상에 형성된 투명 도전층을 포함하고,
상기 제1 기능층은 (메트)아크릴계 경화물을 포함하고 두께가 1㎛ 이상이고,
상기 투명 도전층은 금속 나노와이어 및 매트릭스를 포함하는 투명 도전체로서,
상기 투명 도전체는 상기 기재층의 타면에 형성된 제2 기능층을 더 포함하고,
상기 제2 기능층은 고형분 기준 4관능 이상의 우레탄 (메트)아크릴계 올리고머 또는 수지 30중량% 내지 90중량%, 가교제 5중량% 내지 40중량%, 개시제 1중량% 내지 10중량% 및 입자 3중량% 내지 50중량%를 포함하는 조성물로 형성되고,
상기 입자는 비 중공이고, 평균 입경(D50)이 50nm 초과 200nm 미만인 실리카이고,
상기 제1 기능층은 4관능 이상의 우레탄 (메트)아크릴계 올리고머 또는 수지 50중량% 내지 90중량%, 가교제 5중량% 내지 40중량%, 개시제 1중량% 내지 10중량%를 포함하는 제1 기능층용 조성물로 형성되고,
상기 제2 기능층은 두께가 0㎛ 초과 2㎛ 미만인 것인, 투명 도전체.
Substrate layer,
A first functional layer formed on one surface of the substrate layer, and
And a transparent conductive layer formed on the first functional layer,
Wherein the first functional layer comprises a (meth) acryl-based cured product and has a thickness of 1 탆 or more,
Wherein the transparent conductive layer is a transparent conductor comprising metal nanowires and a matrix,
Wherein the transparent conductor further comprises a second functional layer formed on the other surface of the substrate layer,
Wherein the second functional layer comprises 30 wt% to 90 wt% of urethane (meth) acrylic oligomer or resin having 4 or more solids-based functional groups, 5 wt% to 40 wt% of a crosslinking agent, 1 wt% to 10 wt% To 50% by weight,
Said particles being silica which is non-hollow and has an average particle size (D50) greater than 50 nm but less than 200 nm,
Wherein the first functional layer comprises a composition for a first functional layer comprising a urethane (meth) acrylate oligomer or a urethane (meth) acrylate oligomer having a functionality of 4 to 50 wt% to 90 wt%, a crosslinking agent 5 wt% to 40 wt%, and an initiator 1 wt% to 10 wt% Respectively,
Wherein the second functional layer has a thickness of more than 0 [mu] m but less than 2 [mu] m.
The transparent conductor according to claim 1, wherein the matrix is formed of a composition for a matrix comprising a (meth) acrylic compound, a bifunctional or trifunctional (meth) acrylic compound and an initiator.
2. The transparent conductor of claim 1, wherein the metal nanowire comprises silver nanowires.
<식 2>
헤이즈 변화율 = (H2 - H1)/H1 x 100
(상기 식 2에서, H1은 상기 투명 도전체의 가시광선 영역에서의 헤이즈(단위:%), H2는 상기 H1에서의 투명 도전체를 140℃에서 30분 동안 방치 후의 가시광선 영역에서의 헤이즈(단위:%)).
The transparent conductor according to claim 1, wherein the transparent conductor has a haze change rate of 10%
<Formula 2>
Haze change rate = (H2 - H1) / H1 x 100
(In the formula (2), H1 is the haze (unit:%) of the transparent conductor in the visible light region, H2 is the haze in the visible light region after leaving the transparent conductor in the above H1 at 140 DEG C for 30 minutes unit:%)).
The transparent conductor according to claim 1, wherein the transparent conductor has a haze of 1.0% or less in a visible light region.
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KR1020160045182A KR102004026B1 (en) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | Transparent conductor and display apparatus comprising the same |
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