KR102009424B1 - 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법 및 이로부터 제조된 구리 필름 - Google Patents

초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법 및 이로부터 제조된 구리 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR102009424B1
KR102009424B1 KR1020180056372A KR20180056372A KR102009424B1 KR 102009424 B1 KR102009424 B1 KR 102009424B1 KR 1020180056372 A KR1020180056372 A KR 1020180056372A KR 20180056372 A KR20180056372 A KR 20180056372A KR 102009424 B1 KR102009424 B1 KR 102009424B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
silver pattern
copper
silver
pattern
Prior art date
Application number
KR1020180056372A
Other languages
English (en)
Inventor
신용우
김해성
김규병
노성래
신지훈
소순영
설윤희
Original Assignee
주식회사 도프
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 도프 filed Critical 주식회사 도프
Priority to KR1020180056372A priority Critical patent/KR102009424B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102009424B1 publication Critical patent/KR102009424B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0036—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0026—Apparatus for manufacturing conducting or semi-conducting layers, e.g. deposition of metal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

본 발명은 나노 실버 입자가 분산된 잉크(Ink)를 원하는 기재필름에 코팅하여 실버 패턴(Silver Pattern)을 형성하고, 상기 실버 패턴(Silver Pattern) 위로 클리어 레진 코팅(Clear resin coating)하되, 상기 실버 패턴(Silver Pattern)의 돌출된 상층부만 외부에 노출되도록 코팅한 후, 상기 실버 패턴(Silver Pattern) 위로 구리(Copper) 전기도금함으로써, 상기 노출된 실버 패턴(Silver Pattern)의 상층부를 중심으로 순수 구리(Copper)의 섬유화가 이루어지면서 투명 박막 필름이 형성되고, 이와 같이 형성된 투명 박막 필름을 실버 패턴(Silver Pattern)으로부터 분리함으로써 완성되는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법 및 이로부터 제조된 구리 필름에 관한 것이다.

Description

초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법 및 이로부터 제조된 구리 필름{MANUFACTURING METHOD OF FLEXIBLE TRANSPARENT COPPER FILMS HAVING ULTRA-HIGH CONDUCTIVITY AND THE COPPER FILMS MADE THEREFROM}
본 발명은 순수 구리(Copper)의 섬유화 과정을 통해 제조되는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름에 관한 것이다.
더욱 상세히는, 나노 실버 입자가 분산된 잉크(Ink)를 원하는 기재필름에 코팅하여 실버 패턴(Silver Pattern)을 형성하고, 상기 실버 패턴(Silver Pattern) 위로 클리어 레진 코팅(Clear resin coating)하되, 상기 실버 패턴(Silver Pattern)의 돌출된 상층부는 외부에 노출되도록 코팅한 후, 상기 실버 패턴(Silver Pattern) 위로 구리(Copper) 전기도금함으로써, 상기 노출된 실버 패턴(Silver Pattern)의 상층부를 중심으로 순수 구리(Copper)의 섬유화가 이루어지면서 투명 박막 필름이 형성되고, 이와 같이 형성된 투명 박막 필름을 실버 패턴(Silver Pattern)으로부터 분리함으로써 완성되는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름에 관한 것이다.
유비쿼터스 무선 통신 환경은 최근 컴퓨터 통신의 발전으로 급속하게 성장하고 있다.
유비쿼터스 무선 통신 환경 중 웨어러블 디바이스(wearable device) 핵심 분야로서, 시계, 안경 등의 액세서리형(accessory type)과 스마트피부, 콘택트렌즈 등의 부착형(attachable type)으로 구분된다.
웨어러블 디바이스(wearable device)의 안경렌즈, 디스플레이 등에 투명 안테나를 설치하게 될 경우 안테나 설치를 위한 별도의 공간이 불필요하여 안테나 외의 다양한 소자들로 대체하여 다양한 기능성을 확보할 수 있다.
초기 투명 안테나는 창문, 자동차 유리 및 모바일 무선 통신(mobile wireless communication)에 적용하기 위해 제작되었으나, 충격에 약해 상용화가 어렵다는 단점이 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여 유연성이 뛰어나면서 저항이 낮아 신호 전달이 우수한 소재 개발에 많은 연구가 이루어지고 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제시되는 것으로서,
본 발명은 순수 구리 박막구조로서 기존의 ITO(Indium Tin Oxide) 보다 1 ~ 1,000 배의 초고전도성 플랙서블 메쉬를 이루어 낮은 표면저항과 높은 투명성이 동시에 구현되며, 구부림, 비틀림, 당겨짐에 강하여 의류 등 플랙서블이 요구되는 분야에 적용하여 히터, 안테나 등으로 다양하게 활용할 수 있는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름에 관한 것이다.
대한민국 등록특허 10-1350142(등록일자 2014.01.04) 대한민국 공개특허 10-2015-0113912(공개일자 2015.10.08) 대한민국 공개특허 10-2017-0122009(공개일자 2017.11.03)
본 발명은 전공정이 롤투롤(Roll-to-Roll) 연속공정에 의해 이루어지는 것으로서, 나노 실버 입자가 분산된 잉크(Ink)를 원하는 기재필름에 코팅하여 실버 패턴(Silver Pattern)을 형성하고, 상기 실버 패턴(Silver Pattern) 위로 클리어 레진 코팅(Clear resin coating)하되, 상기 실버 패턴(Silver Pattern)의 돌출된 상층부는 외부에 노출되도록 코팅한 후, 상기 실버 패턴(Silver Pattern) 위로 구리(Copper) 전기도금함으로써, 상기 노출된 실버 패턴(Silver Pattern)의 상층부를 중심으로 순수 구리(Copper)의 섬유화가 이루어지면서 투명 박막 필름이 형성되고, 이와 같이 형성된 투명 박막 필름을 실버 패턴(Silver Pattern)으로부터 분리함으로써 완성되는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법 및 이로부터 제조된 구리 필름을 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하고자,
본 발명은 엔지니어링 플라스틱의 기재층을 준비하는 단계(S10)와,
상기 기재층 상면으로 메쉬구조의 실버 패턴(Silver Pattern)을 형성하는 단계(S20)와,
상기 실버 패턴 위로 클리어 레진 코팅(Clear resin coating) 처리하되, 상기 실버 패턴(Silver Pattern)의 돌출된 상층부가 외부에 노출되도록 코팅처리하는 단계(S30)와,
상기 노출된 실버 패턴(Silver Pattern)에 구리 전기도금하는 단계(S40)와,
상기 구리 전기도금을 통해 실버 패턴(Silver Pattern) 위에 형성된 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh) 상부로 전사필름층을 형성하는 단계(S50)와,
상기 전사필름층과 함께 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)를 실버 패턴(Silver Pattern)으로부터 분리하는 단계(S60)를 포함하여 이루어지는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법을 제공한다.
또한,
엔지니어링 플라스틱의 기재층을 준비하는 단계(S10')와,
상기 기재층 상면으로 메쉬구조의 실버 패턴(Silver Pattern)을 형성하는 단계(S20')와,
상기 실버 패턴 위로 클리어 레진 코팅(Clear resin coating) 처리하되, 상기 실버 패턴(Silver Pattern)의 돌출된 상층부가 외부에 노출되도록 코팅처리하는 단계(S30')와,
상기 노출된 실버 패턴(Silver Pattern)에 구리 전기도금하는 단계(S40')와,
상기 구리 전기도금을 통해 실버 패턴(Silver Pattern) 위에 형성된 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)를 실버 패턴(Silver Pattern)으로부터 분리하는 단계(S50')를 포함하여 이루어지는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 전도성 필름은 다음의 효과를 갖는다.
첫째. 순수 구리 박막구조로서 기존의 ITO(Indium Tin Oxide) 보다 1 ~ 1,000 배의 초고전도성 플랙서블 메쉬를 제공한다.
둘째. 낮은 표면저항과 높은 투명성이 동시에 구현된다.
셋째. 구부림, 비틀림, 당겨짐에 강한 플랙서블 전극을 제공할 수 있다.
넷째. 의류 등 플랙서블이 요구되는 분야에 히터, 안테나 등의 다양한 용도로 활용가능하다.
다섯째. 투명 메쉬 형태의 전주파수 대역에서 50 dB 이상의 차폐 효과를 보임으로써 EMI 차폐용으로 유용하다.
여섯째. PET, 유리, 폴리카보네이트, 실리콘, Wood 등 다양한 종류의 기재에 전사 가능하다.
일곱째. 롤투롤(Roll-to-Roll) 습식 코팅 공정으로 경제적인 대량생산이 가능하다.
여덟째. OCA(Optically Clear Adhesive)와 같은 투명 접착 필름과 일체화된 상태로 제품화가 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조공정도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조공정도.
도 3은 본 발명의 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조과정 중 기재층 상면으로 메쉬구조의 실버 패턴(Silver Pattern)이 형성된 상태를 개략적으로 도시한 사시도.
도 4는 도 3에 표시된 A-A선 방향으로 절단한 상태에서 바라본 것으로, 본 발명의 제1실시예에 따른 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조공정도.
도 5는 도 3에 표시된 A-A선 방향으로 절단한 상태에서 바라본 것으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조공정도.
도 6은 본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 전도성 구리 필름 측면의 배율 100 배 SEM 사진.
도 7은 본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 전도성 구리 필름 측면의 배율 500 배 SEM 사진.
도 8은 본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 전도성 구리 필름 정면의 배율 100 배 SEM 사진.
도 9는 본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 전도성 구리 필름 정면의 배율 500 배 SEM 사진.
도 10은 본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 전도성 구리 필름의 측면을 보인 실제 필름사진.
도 11은 본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 전도성 구리 필름의 정면을 보인 실제 필름사진.
이하, 본 발명에 따른 기술 구성의 구체적인 내용에 대해 살펴보도록 한다.
본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법은 2가지 실시형태로 제공될 수 있다.
제1실시형태에 따른 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조공정을 도 1 및 도 4와 함께 살펴보면,
엔지니어링 플라스틱의 기재층(10)을 준비하는 단계(S10)와,
상기 기재층(10) 상면으로 메쉬구조의 실버 패턴(Silver Pattern)(20)을 형성하는 단계(S20)와,
상기 실버 패턴(20) 위로 클리어 레진 코팅(Clear resin coating) 처리하되, 상기 실버 패턴(Silver Pattern)(20)의 돌출된 상층부가 외부에 노출되도록 코팅층(30)을 형성하는 단계(S30)와,
상기 노출된 실버 패턴(Silver Pattern)(20)에 구리 전기도금하여 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)를 형성하는 단계(S40)와,
상기 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40) 상부로 전사필름층(50)을 형성하는 단계(S50)와,
상기 전사필름층(50)과 함께 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)를 실버 패턴(Silver Pattern)(20)으로부터 분리하는 단계(S60)를 포함하여 이루어진다.
제2실시형태에 따른 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조공정을 도 2 및 도 5와 함께 살펴보면,
엔지니어링 플라스틱의 기재층(10)을 준비하는 단계(S10')와,
상기 기재층(10) 상면으로 메쉬구조의 실버 패턴(Silver Pattern)(20)을 형성하는 단계(S20')와,
상기 실버 패턴(20) 위로 클리어 레진 코팅(Clear resin coating) 처리하되, 상기 실버 패턴(Silver Pattern)(20)의 돌출된 상층부가 외부에 노출되도록 코팅층(30)을 형성하는 단계(S30')와,
상기 노출된 실버 패턴(Silver Pattern)(20)에 구리 전기도금하여 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)를 형성하는 단계(S40')와,
상기 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)를 실버 패턴(Silver Pattern)(20)으로부터 분리하는 단계(S50')를 포함하여 이루어진다.
상기 도 1 및 도 2는 측단면을 기준으로 하여 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조 공정을 도시한 것이고,
도 4 및 도 5는 도 3에 표시된 A-A선 방향으로 절단한 상태에서 바라본 방향을 기준으로 하여 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조 공정을 도시한 것이다.
상기 제1실시형태와 제2실시형태의 차이는 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40) 상부로 전사필름층(50) 형성 유무에 따른다.
즉 제1실시형태는 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40) 상부로 전사필름층(50)을 형성하는 것이고, 제2실시형태는 전사필름층 형성과정이 없다.
이하에서는 전사필름층(50)의 형성과정을 제외한 나머지 공정이 제1실시형태와 제2실시형태 모두 동일함으로 별도의 구분 없이 살펴본다.
본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조 롤투롤(Roll-to-Roll) 연속 코팅 공정에 의해 이루어진다.
더욱 구체적으로는 유연 플라스틱 필름을 연속적으로 공급하는 롤투롤(Roll-to-Roll) 이송방식을 이용하고, 코팅공정으로는 마이크로 그라비아(Micro gravure), 슬롯다이(Slot-die), 콤마(Comma) 코팅 공정을 사용하여 전도성 재료를 코팅함으로써 이루어진다.
상기 코팅 공정중 마이크로 그라비아(Micro gravure)는 박막의 도료를 균일하게 도포하는 간단한 정밀 코팅 방법이다. 슬롯다이(Slot-die) 코팅은 다이를 이용하여 균일한 롤투롤 코팅을 할 수 있으며 위 두 방법이 본 발명에 주로 사용할 수 있다.
본 발명에서는 위 두 코팅방법 중 롤투롤(Roll-to-Roll) 이송방식과 저점도, 초박막 코팅이 가능한 상기 마이크로 그라비아(Micro gravure) 코팅을 적용하는 것이 바람직하다.
상기 롤투롤(Roll-to-Roll) 이송방식에 의해 연속적으로 공급되는 유연 플라스틱 필름은 엔지니어링 플라스틱으로서, 폴리카보네이트(PC), 폴리카보네이트/에이비에스(PC/ABS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 중 선택되는 어느 1종을 사용한다. 상기 엔지니어링 플라스틱은 기재필름으로 사용된다.
상기 엔지니어링 플라스틱으로 기재층(10)을 형성한 후에는 상기 기재층(10)의 상면에 나노 실버 입자가 분산된 잉크를 이용하여 메쉬구조의 실버 패턴(Silver Pattern)(20)을 형성한다. 도 3은 이와 같이 형성된 실버 패턴(Silver Pattern)(20)을 개략적으로 보이고 있다.
상기 실버 패턴(Silver Pattern)(20)은 마이크로 그라비아(Micro gravure) 코팅 공정을 통해 이루어진다.
그라비아 인쇄는 25 ~ 30 ㎛ 깊이의 패턴이 새겨진 원통 실린더를 이용하는 롤러 방식의 코팅 공정기술이다. 원통 실린더에 패턴은 사각형 셀 형태의 상으로 구성하는데, 보통 인치당 250 개의 셀의 형성한다. 이때 상기 사각형 셀 내에 잉크가 채워지고 초과 잉크 양은 닥터 블레이드(doctorblade)에 의해 연속적으로 제거되게 된다.
상기 메쉬구조의 실버 패턴(Silver Pattern)(20)은 나노 실버 입자가 분산된 잉크를 이용하여 자기 조립 투명 메쉬 패턴으로 형성화하는 것이다.
상기 메쉬구조의 실버 패턴(Silver Pattern)(20)은 나노 실버 입자가 분산된 잉크를 이용하여 자기 조립 투명 메쉬 패턴으로 형성화하는 것이다.
상기 잉크는 은 분말(Ag powder) 1.0 ~ 5.0 wt%와, 소르비탄 모노올레이트(Sorbitane monooleate) 0.5 ~ 2.0 wt%와, 톨루엔(Toluene) 45.0 ~ 55.0 wt%와, 싸이클로헥사논(Cyclohexanone) 2.0 ~ 6.0 wt%와, 멜라민 크로스링커(Melamine crosslinker) 0.05 ~ 0.5 wt%와, 폴리에테르 폴리올(Polyester polyol modifier resin) 0.1 ~ 0.4 wt%와, 아민으로 치환된 톨루엔 설포닉산(Amine blocked toluenesulfonic acid) 0.1 ~ 0.4 wt%와, 실리콘글리콜 코폴리머(Silicone glycol copolymer) 0.05 ~ 0. 3 wt%와, 폴리에틸렌글리콜 노닐페닐 에테르(Polyethylene glycol nonylphenyl ether) 0.001 ~ 0.009 wt%와, 톨루엔(Toluene) 0.8 ~ 2.5 wt%와, 폴리에테르 변성 실록산(Polyether-modified siloxane, BYK 348) 0.001 ~ 0.02 wt%와, 증류수(DI water) 35.0 ~ 45.0 wt%의 혼합으로 조성된 것을 사용한다.
더욱 구체적으로는, 은 분말(Ag powder) 2.0 wt%, 소르비탄 모노올레이트(Sorbitane monooleate) 1.0 wt%, 톨루엔(Toluene) 50.8 wt%, 싸이클로헥사논(Cyclohexanone) 4.0 wt%, 멜라민 크로스링커(Melamine crosslinker) 0.1 wt%, 폴리에테르 폴리올(Polyester polyol modifier resin) 0.2 wt%, 아민으로 치환된 톨루엔 설포닉산(Amine blocked toluenesulfonic acid) 0.2 wt%, 실리콘글리콜 코폴리머(Silicone glycol copolymer) 0.09 wt%, 폴리에틸렌글리콜 노닐페닐 에테르(Polyethylene glycol nonylphenyl ether) 0.004 wt%, 톨루엔(Toluene) 1.6 wt%, 폴리에테르 변성 실록산(Polyether-modified siloxane, BYK 348) 0.006 wt%, 증류수(DI water) 40.0 wt%의 혼합으로 조성된 것을 사용한다.
상기 마이크로 그라비아 코팅공정을 통해 상기 기재층(10) 위로 실버 패턴(Silver Pattern)(20)을 형성한 다음에는 상기 실버 패턴(20) 위로 클리어 레진 코팅(Clear resin coating)이 이루어짐으로써 코팅층(30)이 형성된다.
상기 클리어 레진 코팅은 아크릴, 우레탄, 실리콘, 에폭시 또는 멜라민 수지에 의해 이루어진다.
상기 클리어 레진 코팅은 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 실버 패턴(Silver Pattern)(20) 위를 완전히 덮는 것이 아니라 메쉬 구조를 이루는 실버 패턴(Silver Pattern)(20) 사이 사이로 채워지면서 그 코팅 높이가 실버 패턴(20)의 상층부가 외부에 노출될 수 있을 정도에서 한정된다. 도 4의 S30 및 도 5의 S30을 통해 이와 같은 코팅과정을 보다 명확하게 파악할 수 있다.
상기 클리어 레진 코팅에 의해 형성되는 코팅층(30)은 실버 패턴(Silver Pattern)(20) 위로 전기도금되는 구리가 실버 패턴(Silver Pattern)(20)에 섬유화되면서 박막 형태의 필름이 형성된 후 이형이 잘 되도록 유도하는 역할을 한다.
상기 코팅층(30)은 접착력이 40 ~ 100 gf/in 인 것으로서, 부착력이 강하지 않아 실버 패턴(Silver Pattern)(20) 위로 형성되는 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)가 손쉽게 분리된다.
상기 클리어 레진 코팅(Clear resin coating)을 통해 코팅층(30)을 형성한 후에는 상기 노출된 실버 패턴(Silver Pattern)(20) 위로 구리 전기도금이 이루어진다.
상기 클리어 레진 코팅(Clear resin coating)을 통해 코팅층(30)을 형성한 후에는 상기 노출된 실버 패턴(Silver Pattern)(20) 위로 구리 전기도금이 이루어진다.
상기 구리 전기도금은 클리어 레진 코팅 처리 후 외부에 노출되는 실버 패턴(Silver Pattern)(20)의 상층부를 중심으로 이루어지며, 이와 같은 형태의 구리 전기도금에 의해 구리는 실버 패턴(Silver Pattern)(20)에 전착되는 것이 아니라 실버 패턴(Silver Pattern)(20) 위에 얇은 메쉬가 새로운 층을 이루게 된다. 즉 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)가 형성된다.
상기 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)는 실버 패턴(Silver Pattern)(20)으로부터 분리됨으로써 그 자체로 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름(실시예 2)이 완성될 수 있으나(도 2 및 도 5),
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이,
상기 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40) 위로 전사필름층(50) 형성과정을 더 거친 후, 상기 전사필름층(50)과 함께 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)를 실버 패턴(Silver Pattern)(20)으로부터 분리함으로써 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름(실시예 1)이 완성된다.
상기 제1실시예에 따라 제조된 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름(1)은,
필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)와,
상기 순구 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)의 일측면에 전사된 전사필름층(50)이 일체를 이루어 면저항 0.001 ~ 1 Ω/sq, 투과도 70 ~ 90 %, 헤이즈(Haze) 0.5 ~ 3 %의 특성을 갖는다.
상기 제2실시예에 따라 제조된 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름(1)은, 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)로 이루어져 면저항 0.001 ~ 1 Ω/sq, 투과도 70 ~ 90 %, 헤이즈(Haze) 0.5 ~ 3 %의 특성을 갖는다.
도 6은 본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 전도성 구리 필름(1) 측면의 배율 100 배 SEM 사진이고, 도 7은 배율 500 배 SEM 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 전도성 구리 필름(1) 정면의 배율 100 배 SEM 사진이고, 도 9는 배율 500 배 SEM 사진이다.
도 10은 본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 전도성 구리 필름의 측면을 보인 실제 필름사진이고, 도 11은 본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 전도성 구리 필름의 정면을 보인 실제 필름사진이다.
이와 같이 제조된 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름은 면저항 0.001 ~ 1 Ω/sq 범위의 초고전도성을 갖는 것으로서, 구부림, 비틀림, 당겨짐에 강한 특성이 있고, 유연성을 가지며, 기존의 투명전극인 ITO 보다 1 ~ 1,000 배의 고전도성을 갖는다.
의류와 같이 플랙서블한 특성이 요구되는 제품에 적용하여 투명 EMI 차폐 필터, 투명안테나 등을 구현하거나, OLED 조명, 유기태양전지, 전기변색소자(EC)등의 투명 Sub 전극 구현하기에 매우 용이하다는 장점을 갖는다.
본 발명에 따른 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름은 초고전도성과 높은 유연성을 가짐으로써 의류와 같이 플랙서블한 특성이 요구되는 제품에 적용하여 투명 EMI 차폐 필터, 투명안테나 등을 구현하거나, OLED 조명, 유기태양전지, 전기변색소자(EC) 등의 투명 Sub 전극 등을 구현하기에 적합하여 산업상 이용가능성이 크다.
1: 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름
10; 기재층
20: 실버 패턴(Silver Pattern)
30: 코팅층
40: 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)
50: 전사필름층

Claims (8)

  1. 엔지니어링 플라스틱의 기재층(10)을 준비하는 단계(S10)와,
    상기 기재층(10) 상면으로 메쉬구조의 실버 패턴(Silver Pattern)(20)을 형성하는 단계(S20)와,
    상기 실버 패턴(20) 위로 클리어 레진 코팅(Clear resin coating) 처리하되, 상기 실버 패턴(Silver Pattern)(20)의 돌출된 상층부가 외부에 노출되도록 코팅층(30)을 형성하는 단계(S30)와,
    상기 노출된 실버 패턴(Silver Pattern)(20)에 구리 전기도금하여 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)를 형성하는 단계(S40)와,
    상기 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40) 상부로 전사필름층(50)을 형성하는 단계(S50)와,
    상기 전사필름층(50)과 함께 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)를 실버 패턴(Silver Pattern)(20)으로부터 분리하는 단계(S60)를 포함하여 이루어지는 것에 있어서,

    상기 실버 패턴(Silver Pattern)(20)은 나노 실버 입자가 분산된 잉크를 이용하여 자기 조립 투명 메쉬 패턴으로 형성화하는 것으로서,
    상기 잉크는 은 분말(Ag powder) 1.0 ~ 5.0 wt%와, 소르비탄 모노올레이트(Sorbitane monooleate) 0.5 ~ 2.0 wt%와, 톨루엔(Toluene) 45.0 ~ 55.0 wt%와, 싸이클로헥사논(Cyclohexanone) 2.0 ~ 6.0 wt%와, 멜라민 크로스링커(Melamine crosslinker) 0.05 ~ 0.5 wt%와, 폴리에테르 폴리올(Polyester polyol modifier resin) 0.1 ~ 0.4 wt%와, 아민으로 치환된 톨루엔 설포닉산(Amine blocked toluenesulfonic acid) 0.1 ~ 0.4 wt%와, 실리콘글리콜 코폴리머(Silicone glycol copolymer) 0.05 ~ 0. 3 wt%와, 폴리에틸렌글리콜 노닐페닐 에테르(Polyethylene glycol nonylphenyl ether) 0.001 ~ 0.009 wt%와, 톨루엔(Toluene) 0.8 ~ 2.5 wt%와, 폴리에테르 변성 실록산(Polyether-modified siloxane, BYK 348) 0.001 ~ 0.02 wt%와, 증류수(DI water) 35.0 ~ 45.0 wt%의 혼합으로 조성된 것을 특징으로 하는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법.
  2. 엔지니어링 플라스틱의 기재층(10)을 준비하는 단계(S10')와,
    상기 기재층(10) 상면으로 메쉬구조의 실버 패턴(Silver Pattern)(20)을 형성하는 단계(S20')와,
    상기 실버 패턴(20) 위로 클리어 레진 코팅(Clear resin coating) 처리하되, 상기 실버 패턴(Silver Pattern)(20)의 돌출된 상층부가 외부에 노출되도록 코팅층(30)을 형성하는 단계(S30')와,
    상기 노출된 실버 패턴(Silver Pattern)(20)에 구리 전기도금하여 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)를 형성하는 단계(S40')와,
    상기 필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)를 실버 패턴(Silver Pattern)(20)으로부터 분리하는 단계(S50')를 포함하여 이루어지는 것에 있어서,

    상기 실버 패턴(Silver Pattern)(20)은 나노 실버 입자가 분산된 잉크를 이용하여 자기 조립 투명 메쉬 패턴으로 형성화하는 것으로서,
    상기 잉크는 은 분말(Ag powder) 1.0 ~ 5.0 wt%와, 소르비탄 모노올레이트(Sorbitane monooleate) 0.5 ~ 2.0 wt%와, 톨루엔(Toluene) 45.0 ~ 55.0 wt%와, 싸이클로헥사논(Cyclohexanone) 2.0 ~ 6.0 wt%와, 멜라민 크로스링커(Melamine crosslinker) 0.05 ~ 0.5 wt%와, 폴리에테르 폴리올(Polyester polyol modifier resin) 0.1 ~ 0.4 wt%와, 아민으로 치환된 톨루엔 설포닉산(Amine blocked toluenesulfonic acid) 0.1 ~ 0.4 wt%와, 실리콘글리콜 코폴리머(Silicone glycol copolymer) 0.05 ~ 0. 3 wt%와, 폴리에틸렌글리콜 노닐페닐 에테르(Polyethylene glycol nonylphenyl ether) 0.001 ~ 0.009 wt%와, 톨루엔(Toluene) 0.8 ~ 2.5 wt%와, 폴리에테르 변성 실록산(Polyether-modified siloxane, BYK 348) 0.001 ~ 0.02 wt%와, 증류수(DI water) 35.0 ~ 45.0 wt%의 혼합으로 조성된 것을 특징으로 하는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    코팅층(30)은 아크릴, 우레탄, 실리콘, 에폭시 또는 멜라민 수지 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상으로 이루어지되, 40 ~ 100 gf/in 의 접착력을 갖는 것임을 특징으로 하는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    전사필름층(50)은 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 결정성 폴리프로필렌(Crystal Polypropylene, CPP), 폴리올레핀(PO), 폴리우레탄(PU), 폴리카보네이트(PC) 중 선택되는 어느 1종임을 특징으로 하는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법.
  7. 청구항 1의 제조방법으로 제조된 것으로서,
    필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)와,
    상기 필름형 순구 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)의 일측면에 전사된 전사필름층(50)이 일체를 이루어 면저항 0.001 ~ 1 Ω/sq, 투과도 70 ~ 90 %, 헤이즈(Haze) 0.5 ~ 3 %인 것임을 특징으로 하는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름.
  8. 청구항 2의 제조방법으로 제조된 것으로서,
    필름형 순수 구리 메쉬(Copper Mesh)(40)로 이루어져 면저항 0.001 ~ 1 Ω/sq, 투과도 70 ~ 90 %, 헤이즈(Haze) 0.5 ~ 3 %인 것임을 특징으로 하는 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름.


KR1020180056372A 2018-05-17 2018-05-17 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법 및 이로부터 제조된 구리 필름 KR102009424B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180056372A KR102009424B1 (ko) 2018-05-17 2018-05-17 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법 및 이로부터 제조된 구리 필름

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180056372A KR102009424B1 (ko) 2018-05-17 2018-05-17 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법 및 이로부터 제조된 구리 필름

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102009424B1 true KR102009424B1 (ko) 2019-08-12

Family

ID=67624662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180056372A KR102009424B1 (ko) 2018-05-17 2018-05-17 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법 및 이로부터 제조된 구리 필름

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102009424B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080031730A (ko) * 2005-06-10 2008-04-10 시마 나노 테크 이스라엘 리미티드 강화 투명 전도성 코팅 및 이의 제조 방법
KR20100099737A (ko) * 2007-12-20 2010-09-13 시마 나노 테크 이스라엘 리미티드 미세구조 재료 및 이의 제조 방법
KR101350142B1 (ko) 2012-09-17 2014-01-20 주동진 도전성 구리가 도포된 필름의 제조방법 및 그에 의해 제조된 도전성 필름
KR101522283B1 (ko) * 2014-03-19 2015-05-21 한국과학기술원 임베드된 패턴 구조체를 갖는 몰드 및 도금을 이용하여 나노 금속 패턴의 전사 방법 및 이를 통해 제조된 기판
KR20150113912A (ko) 2014-03-31 2015-10-08 아라까와 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 구리 박막 적층 기재용 언더코트제, 구리 박막 적층 기재 및 이의 제조방법 및 전도성 필름 및 전극 필름
KR20170122009A (ko) 2016-04-26 2017-11-03 (주)창성 롤투롤 인쇄용 구리잉크 및 레이저 소결법을 이용한 투명 전자파차폐 필름 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080031730A (ko) * 2005-06-10 2008-04-10 시마 나노 테크 이스라엘 리미티드 강화 투명 전도성 코팅 및 이의 제조 방법
KR20100099737A (ko) * 2007-12-20 2010-09-13 시마 나노 테크 이스라엘 리미티드 미세구조 재료 및 이의 제조 방법
KR101350142B1 (ko) 2012-09-17 2014-01-20 주동진 도전성 구리가 도포된 필름의 제조방법 및 그에 의해 제조된 도전성 필름
KR101522283B1 (ko) * 2014-03-19 2015-05-21 한국과학기술원 임베드된 패턴 구조체를 갖는 몰드 및 도금을 이용하여 나노 금속 패턴의 전사 방법 및 이를 통해 제조된 기판
KR20150113912A (ko) 2014-03-31 2015-10-08 아라까와 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 구리 박막 적층 기재용 언더코트제, 구리 박막 적층 기재 및 이의 제조방법 및 전도성 필름 및 전극 필름
KR20170122009A (ko) 2016-04-26 2017-11-03 (주)창성 롤투롤 인쇄용 구리잉크 및 레이저 소결법을 이용한 투명 전자파차폐 필름 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huang et al. Selective deposition of films of polypyrrole, polyaniline and nickel on hydrophobic/hydrophilic patterned surfaces and applications
US20210227729A1 (en) Manufacturing method for electromagnetic shielding film and electromagnetic shielding window
CN102473370A (zh) 电子显示器和具有图形的金属微图案化基材
EP1928639A2 (en) In mold manufacturing of an object comprising a functional element
KR101341102B1 (ko) 수직 정렬 나노선을 포함하는 이방성 투명 전기전도성 가요성 박막 구조체 및 그 제조 방법
EP3385995A1 (en) Flexible transparent thin film
CN108848660A (zh) 一种电磁屏蔽膜及其制作方法
KR101628212B1 (ko) 투명 전자파 차폐필름과 그 제조방법
JP2015138557A (ja) 透明導電体の製造方法、これに使用されるプレッシングロール、透明導電体の製造方法によって製造された透明導電体及びこれを含む表示装置
US20240023240A1 (en) Ultra-thin Composite Transparent Conductive Film and Preparation Method Therefor
US11716818B2 (en) Embedded-type transparent electrode substrate and method for manufacturing same
KR102009424B1 (ko) 초고전도 플랙서블 투명 구리 필름 제조방법 및 이로부터 제조된 구리 필름
CN103871684A (zh) 应用石墨烯的结构及其制造方法
CN113793883A (zh) 一种太阳能电池电极的制备方法
CN107731352B (zh) 柔性电子玻璃透明导电氧化物薄膜电路制备方法
KR20190032212A (ko) 투명 발광소자 디스플레이용 전극 기판 및 이의 제조방법
CN209861471U (zh) 透明电磁屏蔽薄膜结构
CN109493998B (zh) 一种基于图案化层层组装自支持膜的柔性透明导电膜及其制备方法
CN101944403A (zh) 导电板及其制作方法
CN111665974A (zh) 一种柔性触控显示屏
CN210142513U (zh) 一种超薄复合透明导电膜
CN110466268B (zh) 盖板及其制作方法与电子设备
CN108021970B (zh) 一种透明隐形rfid标签材料及制备方法
CN209330529U (zh) 一种电磁屏蔽膜
KR20130090590A (ko) 기판 상에 기능성 조성물의 패턴을 형성하는 방법 및 그 방법에 의하여 형성된 기능성 패턴을 구비한 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant