KR102300533B1 - 도전성 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 출원은 도전성 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다. 상기 도전성 필름은 전기적 특성 및 투명성이 우수하면서도, 롤-투-롤 공정의 공정성을 개선할 수 있다.

Description

도전성 필름 및 그 제조방법{Conductive film and method for preparing the same}

본 출원은 도전성 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.

투명 전극은 전지, 터치 패널, 디스플레이 등 다양한 분야에 사용된다. 일반적으로, 투명 전극은 유리나 플라스틱 소재의 투명 기재 상에 ITO와 같은 도전층을 형성하는 방식으로 제조된다. 그리고, 투명 전극은, 투명 기재와 도전층 사이에 소정의 기능을 발휘하는 층(기능층)을 더 포함하기도 한다. 이러한 경우 투명 전극은, 투명 기재 및 기능층을 포함하는 필름을 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식을 통해 권출하면서, 증착을 통해 도전층을 형성하는 방식으로 제조될 수 있다. 이러한 롤-투롤 공정에서는 주행롤과 기능층 사이의 마찰로 인하여 필름의 비정상적인 주행이 일어날 수 있고, 그에 따라 투명 전극에 주름이 발생하거나 투명 전극이 접히는 것과 같은 불량이 발생할 수 있다.

본 출원의 일 목적은 롤-투-롤을 이용한 도전성 필름의 제조 공정성을 개선할 수 있는 도전성 필름을 제공하는 것이다.

본 출원의 다른 목적은 전기적 특성 및 투명성이 우수한 도전성 필름을 제공하는 것이다.

본 출원의 상기 목적 및 기타 그 밖의 목적은 하기 상세히 설명되는 본 출원에 의해 모두 해결될 수 있다.

본 출원에 관한 일례에서, 본 출원은 투명 전극, 즉 투명 도전성 필름에 관한 것이다. 구체적으로, 본 출원은 도전층 및 인덱스 매칭층을 포함하는 도전성 필름에 관한 것이다.

본 출원에서 「투명」이란 380 nm 내지 780 nm 범위 내의 파장, 구체적으로는 550 nm 파장인 가시광에 대한 투과율이 80 % 이상 또는 85 % 이상인 경우를 의미하거나 하기 실험례에서 측정되는 헤이즈가 1.5% 이하인 경우를 의미할 수 있다. 즉, 본 출원의 투명 도전성 필름은 상기 투과율 또는 헤이즈 수치를 만족한다.

상기 도전층은 전기 도전성을 갖는 층으로서, 소위 전극으로서의 기능을 수행할 수 있는 층을 의미할 수 있다. 투명성과 전기 도전성을 갖는 경우라면, 도전층을 형성하는 재료의 종류는 특별히 제한되지 않는다.

하나의 예시에서, 상기 도전층은 투명 도전성 금속 산화물(tranparent conductive metal oxide)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 도전층은 ITO(Indium Tin Oxide), In₂O₃(indium oxide), IGO(indium galium oxide), FTO(Fluor doped Tin Oxide), AZO(Aluminium doped Zinc Oxide), GZO(Galium doped Zinc Oxide), ATO(Antimony doped Tin Oxide), IZO(Indium doped Zinc Oxide), NTO(Niobium doped Titanium Oxide), ZnO(zink oxide) 또는 CTO (Cesium Tungsten Oxide)를 포함할 수 있다. 그러나, 투명 도전성 금속 산화물의 종류가 상기 나열된 것들에 제한되는 것은 아니다.

하나의 예시에서, 상기 도전층은 상기 언급된 투명 도전성 금속 산화물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 하나의 층 내에 2 이상의 투명 도전성 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또는 상기 도전층은 2 이상의 층으로 구성된 적층 구조를 갖고, 각각의 층이 서로 상이한 투명 도전성 금속 산화물을 포함할 수도 있다.

하나의 예시에서, 상기 도전층은 소정의 패턴을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 도전층은, 식각(에칭) 또는 포토리소그라피 등의 방법을 통해 형성된 영역으로서, 전기가 흐르는 영역과 전기가 흐르지 않는 영역을 모두 가질 수 있다.

상기 도전층은 상기 설명된 헤이즈 및/또는 투명성이 충족될 수 있도록, 그리고 도전층으로서 기능하기에 충분한 표면 저항과 기계적 강도를 제공할 수 있을 만큼의 두께를 가질 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 도전층은 300 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 상기 두께를 초과하는 경우에는 표면 저항이 상대적으로 낮아지는 효과를 볼 수 있기는 하지만, 도전층의 광에 대한 투과도가 저하할 수 있고, 크랙(crack)이 쉽게 발생하는 문제가 있을 수 있다. 그리고, 300 nm 이상의 두께를 초과하는 경우에는 비용이나 공정성 측면에서도 바람직하지 못하다. 구체적으로, 본 출원에서는 하기 설명되는 적정 수준의 표면 저항을 만족하고, 동시에 투명성과 기계적인 강도를 충분히 확보할 수 있도록, 250 nm 이하, 200 nm 이하, 150 nm 이하, 100 nm 이하, 50 nm 이하 두께의 도전층을 사용할 수 있다. 상기 도전층 두께의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 10 nm 이상, 15 nm 이상, 20 nm 이상, 25 nm 이상, 30 nm 이상, 35 nm 이상 또는 40 nm 이상일 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 도전층은 40 내지 500 Ω/□ 범위 내의 표면 저항을 가질 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 적정 수준의 전기 도전성을 제공할 수 있다.

상기 투명 도전성 필름은 인덱스 매칭층을 포함한다. 상기 인덱스 매칭층은 도전층의 일면 상에 위치할 수 있다. 특별히 달리 정의하지 않는 이상, 본 출원에서 층간 적층 위치와 관련하여 사용되는 「~ 상」 또는 「~ 상에」라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성 바로 위에 위치하는 경우뿐 아니라 이들 구성 사이에 제 3 의 구성이 개재되는 경우까지도 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

상기 인덱스 매칭층은 도전성 필름의 광학적 특성을 개선할 수 있다. 구체적으로, 상기 설명한 바와 같이, 도전층이 패턴을 갖는 경우, 도전성 금속 산화물이 존재하는 영역과 도전성 금속 산화물이 에칭된 영역을 동시에 가질 수 있는데, 이들 영역 사이에는 반사도 차이가 존재한다. 하기 설명되는 바와 같이 매트릭스와 입자를 갖는 인덱스 매칭층은 광학 간섭, 굴절 또는 산란에 의해 이들 영역의 반사도 차이를 줄임으로써 시인되는 패턴을 은폐하고 동시에 도전성 필름의 투과율을 향상 시키는 기능을 수행한다. 그 외에, 도전성 필름을 제공하는 과정에서 (유리나 플라스틱) 기재 상에 직접 증착층인 도전층을 형성하는 경우에는, 진공 공정의 플라즈마에 의해 기재 표면에 데미지가 발생하거나 공정 중 발생한 VOC(vcolatile organic chemicals)로 인해 도전층의 물성이 저하될 수 있는데, 상기 인덱스 매칭층이 기재층과 도전층 사이에 위치하는 경우에는 증착 공정에 대한 일종의 버퍼 역할을 수행할 수 있으므로 상기 언급된 문제를 예방하는 이점이 있다.

상기 인덱스 매칭층은 매트릭스(matrix: M) 및 입자(particle: P)를 포함한다. 상기 매트릭스는 인덱스 매칭층에서 연속상을 형성하고, 상기 입자는 상기 연속상 내에 분산된 상태를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 인덱스 매칭층은, 그 일부분이 매트릭스 외부로 노출된 입자를 포함할 수 있다. 즉, 상기 인덱스 매칭층은 매트릭스(M) 및 입자(P)를 포함하고, 상기 입자(P)가 돌출된 표면(S)을 가질 수 있다.

본 출원에서 상기 인덱스 매칭층의 표면(S)는 15 내지 100 nm 범위 내의 최대 표면 조도(R_max)를 가질 수 있다. 상기 최대 표면 조도는, 인덱스 매칭층의 표면(S)가 갖는 최대 높이와 최저 높이의 차이를 의미하며, 하기 실험례에서 설명되는 방법에 따라 측정될 수 있다. 구체적으로, 상기 표면(S)의 최대 표면 조도는 20 nm 이상, 25 nm 이상, 30 nm 이상, 35 nm 이상, 40 nm 이상, 45 nm 이상, 50 nm 이상, 55 nm 이상, 60 nm 이상, 65 nm 이상, 70 nm 이상, 75 nm 이상, 80 nm 이상, 85 nm 이상 또는 90 nm 이상 일 수 있다. 매트릭스 외부로 노출된 입자를 갖는 상기 표면(S)가 상기 범위 내의 최대 표면 조도를 갖는 경우 하기 설명되는 수준의 마찰계수를 가질 수 있기 때문에 롤-투-롤 공정의 불량을 예방할 수 있고, 하기 실험례에서 확인되듯이 투명 도전성 필름에 대하여 낮은 헤이즈를 제공할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 표면(S)는 도전층의 일면과 마주하거나 도전층의 일면과 직접 접하는 구성일 수 있다.

상기 인덱스 매칭층은 매트릭스 100 중량부 대비 10 중량부 이하의 입자(P)를 포함할 수 있다. 그 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 또는 1 중량부 이상 일 수 있다. 입자의 함량이 10 중량부를 초과할 경우에는 도전성 필름의 헤이즈(haze)가 높아지는 것과 같이 도전성 필름의 투과율(투명성)이 저하될 수 있다. 또한, 과량의 입자는 인덱스 매칭층 상에 형성되는 도전층의 강도를 약화시킬 수 있고, 그에 따라 도전성 필름의 품질을 저하시킬 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 인덱스 매칭층은 경화성 수지와 입자를 포함하는 조성물의 경화물일 수 있다. 이 경우, 매트릭스는 경화성 수지로부터 유래한 구성일 수 있다.

경화성 수지의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 실리콘 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 및/또는 우레탄계 수지 등이 매트릭스 형성에 사용될 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 인덱스 매칭층 형성을 위한 조성물은 하기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서, n은 2 내지 10의 정수, 2 내지 8의 정수 또는 3 내지 5의 정수이다. 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 -U-W-(O-Q)_m-W-T일 수 있다. 다만, 상기 R1 및 R2 중 적어도 하나 이상은 -U-W-(O-Q)_m-W-T일 수 있다. 상기 -U-W-(O-Q)_m-W-T에서, m은 0 내지 5의 정수 또는 0 내지 3의 정수이고, U는 알킬렌기 또는 알킬리덴기일 수 있다. 또한, Q는 알킬렌기, 단일결합 또는 -CO-NH-일 수 있고, W는 알킬렌기, 아릴렌기 또는 단일결합일 수 있다. 또한, T는 경화성 관능기일 수 있다. 상기에서, m이 0인 경우는 -(O-Q)-의 반복 단위 없이 U가 직접적으로 W와 연결될 수 있음을 의미한다. 또한, 상기에서, W가 아릴렌기인 경우, 벤젠고리 중 하나 이상의 탄소에 결합되어 있는 수소가 탈리되어 U와 연결될 수 있고, 또 다른 탄소에 결합되어 있는 수소가 탈리되어, O 또는 W와 연결될 수 있다. 또한, 상기 아릴렌기 중 하나 이상의 탄소에 결합되어 있는 수소는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다. 한편, -U-W-(O-Q)_m-W-T에서, 두 개의 W는 동일하거나 상이할 수 있다.

본 명세서에서 용어 「단일결합」은 원자와 원자 사이를 별도의 원자 없이 연결해주는 하나의 결합을 의미한다. 예를 들어, 상기에서 Q가 단일결합일 경우, -U-W-(O-Q)_m-W-T에서 산소는 상기 W와 직접적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기에서 W가 단일결합일 경우, 상기 Q는 T와 직접적으로 연결되거나, O는 U와 직접 연결될 수 있다. 또한, 하나의 예시에서, Q 및 W가 모두 단일결합인 경우, 산소는 T와 직접적으로 연결될 수 있다.

본 출원의 구체예에서, 상기 T로 표시되는 경화성 관능기는 에테르기, 비닐 에테르기, 고리형 에테르기, 이소시아네이트기, 히드록시기, (메트)아크릴로일기, (메트)아크릴로일 옥시기, 아민기, 알케닐기, 또는 티옥시렌기를 포함할 수 있다. 상기 경화성 관능기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.

본 출원의 구체예에서, 상기 화학식 1의 화합물은 경화성 관능기를 적어도 하나 이상 포함될 수 있다. 경화성 관능기에 의해서 매트릭스를 형성하는 조성물은 열 경화 또는 UV 경화되거나, 열 경화 및 UV 경화가 함께 진행될 수 있다. 상기와 같이 조성물이 화학식 1을 만족하는 화합물을 포함하는 경우, 인덱스 매칭층의 내구성이 개선된다. 따라서, 도전층 형성을 위한 증착 공정 중에도 인덱스 매칭층의 손상이 방지될 수 있다.

본 명세서에서 용어 「알킬기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 탄소수 3 내지 20, 탄소수 3 내지 16 또는 탄소수 4 내지 12의 시클로알킬기를 의미할 수 있다. 상기 알킬기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.

본 명세서에서 용어 「아릴기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 벤젠을 포함하거나 또는 2개 이상의 벤젠이 축합되거나 결합되어 있는 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 상기 아릴기는, 예를 들면, 탄소수 6 내지 22, 바람직하게는 탄소수 6 내지 16, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 13의 아릴기일 수 있으며, 예를 들면, 페닐기, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 벤질기, 톨릴기, 크실릴기(xylyl group) 또는 나프틸기 등일 수 있다.

또한, 본 명세서에서 용어 「알케닐기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알케닐기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 용어 「알키닐기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알키닐기를 의미할 수 있다. 상기 알키닐기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알키닐기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 용어 「알킬렌기」 또는 「알킬리덴기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 4 내지 10 또는 탄소수 6 내지 9의 알킬렌기 또는 알킬리덴기를 의미할 수 있다. 상기 알킬렌기 또는 알킬리덴기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알킬렌기 또는 알킬리덴기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 이해 치환될 수 있다.

본 명세서에서 용어 「아릴렌기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 벤젠을 포함하거나 또는 2개 이상의 벤젠이 축합되거나 결합되어 있는 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 화합물을 의미할 수 있다. 상기 아릴렌기는, 예를 들면, 탄소수 6 내지 22, 바람직하게는 탄소수 6 내지 16, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 13의 아릴렌기일 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 이해 치환될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 용어 「고리형 에테르기」는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 예를 들어, 에폭시기, 옥세탄기, 글리시딜기, 에폭시알킬기, 글리시독시알킬기 또는 지환식 에폭시기 등이 예시될 수 있다. 또한, 상기 고리형 에테르기에는 고리형 에테르를 포함하는 화합물로부터 유도된 1가 잔기를 의미할 수 있다. 상기에서, 지환식 에폭시기는, 예를 들면, 지방족 탄화수소 고리 구조를 포함하고, 상기 지방족 탄화수소 고리를 형성하고 있는 2개의 탄소 원자가 또한 에폭시기를 형성하고 있는 구조를 포함하는 화합물로부터 유래되는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 지환족 에폭시기로는, 6개 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 지환식 에폭시기가 예시될 수 있고, 예를 들면, 3,4-에폭시시클로헥실에틸기 등이 예시될 수 있다.

본 명세서에서, 알킬기, 알케닐기, 비닐 에테르기, 고리형 에테르기, 알킬렌기, 알킬리덴기 또는 아릴기 등에 임의적으로 치환되어 있을 수 있는 치환기로는, 할로겐, 에폭시기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기, 티올기, 히드록시기, 알킬기, 알케닐기, 알콕시기, 에폭시기 또는 아릴기 등이 예시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 조성물은 경화제 또는 개시제를 포함할 수 있다. 경화제 또는 개시제는 전술한 유기물 및 무기물을 경화시킬 수 있으며, 예를 들어, 열 경화, UV 경화 또는 열 및 UV경화를 진행시킬 수 있다.

상기 경화제는 예를 들면, 아민 경화제, 이미다졸 경화제, 페놀 경화제, 인 경화제 또는 산무수물 경화제 등의 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

하나의 예시에서 상기 경화제로는, 상온에서 고상이고, 융점 또는 분해 온도가 80℃이상인 이미다졸 화합물을 사용할 수 있다. 이러한 화합물로는, 예를 들면, 2-메틸 이미다졸, 2-헵타데실 이미다졸, 2-페닐 이미다졸, 2-페닐-4-메틸 이미다졸 또는 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 경화제의 함량은, 조성물의 조성, 예를 들면, 유기물의 종류나 비율에 따라서 선택될 수 있다.

또한, 개시제는 열이나 UV에 의해 분해되어 반응을 촉진하는 물질을 만드는 양이온 개시제 또는 라디칼 개시제를 포함할 수 있다.

상기 양이온 개시제는 양이온 광개시제 또는 양이온 열개시제일 수 있다. 양이온 광개시제로는, 오늄 염(onium salt) 또는 유기금속염(organometallic salt) 계열의 이온화 양이온 개시제 또는 유기 실란 또는 잠재성 황산(latent sulfonic acid) 계열이나 비이온화 양이온 광중합 개시제를 사용할 수 있다. 오늄염 계열의 개시제로는, 디아릴이오도늄 염(diaryliodonium salt), 트리아릴술포늄 염(triarylsulfonium salt) 또는 아릴디아조늄 염(aryldiazonium salt) 등이 예시될 수 있고, 유기금속 염 계열의 개시제로는 철 아렌(iron arene) 등이 예시될 수 있으며, 유기 실란 계열의 개시제로는, o-니트릴벤질 트리아릴 실리 에테르(o-nitrobenzyl triaryl silyl ether), 트리아릴 실리 퍼옥시드(triaryl silyl peroxide) 또는 아실 실란(acyl silane) 등이 예시될 수 있고, 잠재성 황산 계열의 개시제로는 α-설포닐옥시 케톤 또는 α-히드록시메틸벤조인 설포네이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

양이온 열개시제는 이미다졸 및 초강산의 4차 암모늄염 (예를 들어, SbF6의 4차 암모늄 염) 등과 그 혼합물을 포함한다.

라디칼 개시제는 광개시제 또는 열개시제일 수 있다. 광개시제의 구체적인 종류는 경화 속도 및 황변 가능성 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 벤조인계, 히드록시 케톤계, 아미노 케톤계 또는 포스핀 옥시드계 광개시제 등을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 n-부틸에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아니노 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오잔톤(thioxanthone), 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논 디메틸케탈, p-디메틸아미노 안식향산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판논] 및 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드 등을 사용할 수 있다.

또 하나의 예시에서, 상기 인덱스 매칭층 형성을 위한 조성물은 광경화성 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단관능 (메타)아크릴레이트 또는 다관능 (메타)아크릴레이트를 포함할 수 있다. 단관능 (메타)아크릴레이트로는 알킬 (메타) 아크릴레이트, 보다 구체적으로, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 팔미틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트 또는 이소스테아릴 (메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다. 또한, 다관능 아크릴레이트로는, 다관능 우레탄 아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트(EGDA), 디프로필렌글리콜디아크릴레이트(Dipropylene glycol diacrylate; DPGDA) 비스페놀 A 에폭시 아크릴레이트, 폴리에테르 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트라이/테트라아크릴레이트 (pentaerythritol tri/tetraacrylate; PETA), 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexa-acrylate, DPHA), 트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트 (trimethylolpropane triacrylate; TMPTA) 및 헥사메틸렌 다이아크릴레이트 (hexamethylene diacrylate; HDDA)가 사용될수 있다. 그러나, 상기 나열된 물질들로 한정되는 것은 아니다.

하나의 예시에서, 상기 수지 성분을 포함하는 조성물이 경화되는 경우, 수지 성분으로부터 형성되는 매트릭스는 20 nm 이상, 25 nm 이상, 30 nm 이상, 35 nm 이상, 40 nm 이상, 또는 45 nm 이상의 두께를 가질 수 있다. 본 출원에서, 상기 매트릭스의 두께는 공지된 방법, 예를 들어 SEM(HR-SEM, S-4800, Hitachi 社)이나 TEM(FE-TSEM, TITAN G2 ChemiSTEM 80-200, FEI 社)에 의한 단면 이미지 관찰을 통해서 측정될 수 있다. 또는 XRR(X'Petr Pro MRD XRD, PANalytical 社)을 사용하여 인접하는 층 간 전자밀도 차이를 분석하고, 두께 진동(thickness oscillation)을 유추하는 방식으로 상기 매트릭스의 두께가 측정될 수 있다. 이때, 상기 매트릭스의 두께는, 도전성 필름을 그 표면에 대한 법선 방향에서 관찰할 때, 표면의 여러 지점에서 측정된 두께 값에 대한 평균값일 수 있다. 매트릭스 수지의 두께 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 200 nm 이하, 150 nm 이하 또는 100 nm 이하일 수 있고, 보다 구체적으로는 90 nm 이하, 85 nm 이하, 80 nm 이하, 75 nm 이하, 70 nm 이하, 65 nm 이하, 60 nm 이하 또는 55 nm 이하일 수 있다.

하나의 예시에서, 입자(P)가 돌출된 표면(S)을 갖는 인덱스 매칭층은 하기 관계식 1을 만족하는 입자(P1)을 포함할 수 있다. 입자(P1)를 소정 함량 포함하는 경우, 상기 표면(S)에 대하여 상기 범위의 최대 표면 조도를 제공할 수 있다.

[관계식 1]

1 ≤ (D_P1/T_M) ≤ 2.5

상기 관계식 1에서, D_P1은 상기 인덱스 매칭층이 포함하는 입자(P1)의 입경을 의미하고, T_M은 상기 인덱스 매칭층의 매트릭스가 갖는 두께를 의미한다. 입자의 입경은 공지된 방법에 따라 측정될 수 있다. 예를 들어 BET(Brunauer-Emmett-Telle) 비표면적 분석에 의해서 상기 입경을 측정 또는 정의할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 관계식 1은 소정 입경을 갖는 상기 입자가 실제로 차지하는 매트릭스 공간에서 가장 높게 측정된 매트릭스 두께와의 관계를 의미할 수 있고, 또는 소정 입경을 갖는 상기 입자가 실제로 차지하는 매트릭스 공간에서 측정된 매트릭스의 평균 두께와의 관계를 의미할 수도 있다. 또 하나의 예시에서, 상기 관계식 1은 상기 언급된 방법에 따라 측정된 매트릭스의 두께 평균값과 사용된 입자의 입경 간 관계를 의미할 수 있다.

즉, 상기 인덱스 매칭층은 매트릭스의 두께와 같거나 상기 관계식 1을 만족하는 범위 내에서 그 보다 더 큰 입경을 갖는 입자(P1)을 포함할 수 있다.

상기 관계식 1을 만족하는 입경의 입자(P1)은, 인덱스 매칭층의 표면에 상기 최대 표면 조도 및/또는 하기 설명되는 마찰계수를 부여할 수 있다. 롤-투-롤을 통해 권출되는 인덱스 매칭층 상에 ITO와 같은 도전층을 형성하는 경우, 주행롤과 인덱스 매칭층 사이의 마찰로 인한 공정 불량이 발생할 수 있다. 그러나, 본 출원에서는 상기 관계식 1을 만족하는 입자가 돌출된 표면(S)를 갖는 인덱스 매칭층이 사용되고, 상기 인덱스 매칭층은 소정의 표면 조도 및/또는 마찰계수를 가질 수 있으므로, 롤에 권취되었던 인덱스 매칭층이 권출되면서 발생할 수 있는 정전기를 감소시키고, 인덱스 매칭층의 마찰력도 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 상기와 같은 공정 불량을 예방하고, 도전성 필름의 품질도 개선할 수 있다. 또한, 상기 입자(P1)이 돌출된 표면(S)를 갖는 인덱스 매칭층을 포함하는 도전성 필름은 하기 실험례에서 확인되는 것처럼 낮은 헤이즈를 가질 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 인덱스 매칭층은, 상기 인덱스 매칭층에 포함되는 총 입자(P)의 함량을 기준으로, 상기 관계식 1을 만족하는 입자(P1)을 70 중량% 이상 포함할 수 있다. 상기 입자의 함량 상한은 특별히 제한되지 않으나, 약 100 중량% 이하, 예를 들어, 99.9 중량%, 99.5 중량%, 또는 99 중량% 일 수 있다. 구체적으로, 상기 입자(P1)의 함량 상한은 95 중량% 이하, 90 중량% 이하, 85 중량% 이하, 80 중량% 이하, 또는 75 중량% 이하일 수 있다. 상기 함량 미만으로 입자(P1)이 사용되는 경우, 본 출원에 따른 소정의 목적을 달성하기 어렵다.

하나의 예시에서, 입자(P)가 돌출된 표면(S)을 갖는 인덱스 매칭층은 하기 관계식 2를 만족하는 입자(P2)를 더 포함할 수 있다.

[관계식 2]

(D_P2/T_M) > 2.5

상기 관계식 2에서, D_P2는 상기 인덱스 매칭층이 포함하는 입자(P2)의 입경을 의미하고, T_M은 상기 인덱스 매칭층의 매트릭스가 갖는 두께를 의미한다. 입경이나 두께, 그리고 이들의 관계에 관한 측정 방법 등은 상기 설명한 바와 동일하다. 상기 관계식 2를 만족하는 입자(P2)는, 상기 관계식 1을 만족하는 입자(P1) 대비 소량 사용된다.

하나의 예시에서, 상기 인덱스 매칭층은, 상기 인덱스 매칭층에 포함되는 총 입자(P)의 함량을 기준으로, 상기 관계식 2를 만족하는 입자(P2)를 30 중량% 이하로 포함할 수 있다. 상기 관계식 2를 만족하는 입자(P2)의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우, 과도한 표면 조도 형성으로 인해 도전층의 내구성이 약해질 수 있다. 또한, 상기 입자(P3)의 과도한 존재는 롤-투-롤 공정시 권출되는 필름에 가해지는 장력 저하와 그로 인한 공정 불량을 야기할 수 있다. 특별히 제한되지는 않으나, 상기 관계식 2를 만족하는 입자(P2)의 함량 상한은 29 중량% 이하, 28 중량% 이하, 27 중량% 이하, 26 중량% 이하, 25 중량% 이하, 24 중량% 이하, 23 중량% 이하, 22 중량% 이하, 21 중량% 이하, 20 중량% 이하, 19 중량% 이하, 18 중량% 이하, 17 중량% 이하, 16 중량% 이하, 15 중량% 이하, 14 중량% 이하, 13 중량% 이하, 12 중량% 이하, 11 중량% 이하, 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7 중량% 이하, 6 중량% 이하, 또는 5 중량% 이하일 수 있다. 상기 관계식 1을 만족하는 입자(P1)만으로도 본건의 목적을 달성할 수 있는 경우에는, 상기 입자(P2)의 함량 하한은 약 0 중량%, 구체적으로, 0.1 중량% 또는 0.5 중량% 일 수 있다.

하나의 예시에서, 입자(P)가 돌출된 표면(S)을 갖는 인덱스 매칭층은 하기 관계식 3을 만족하는 입자(P3)를 더 포함할 수 있다.

[관계식 3]

(D_P3/T_M) < 1

상기 관계식 2에서, D_P3는 상기 인덱스 매칭층이 포함하는 입자(P3)의 입경을 의미하고, T_M은 상기 인덱스 매칭층의 매트릭스가 갖는 두께를 의미한다. 입경이나 두께, 그리고 이들의 관계에 관한 측정 방법 등은 상기 설명한 바와 동일하다. 상기 관계식 3를 만족하는 입자(P3)는 상기 관계식 1을 만족하는 입자(P1) 대비 소량 사용된다.

하나의 예시에서, 상기 인덱스 매칭층은, 상기 인덱스 매칭층에 포함되는 총 입자(P)의 함량을 기준으로, 상기 관계식 2를 만족하는 입자(P2) 및 상기 관계식 3을 만족하는 입자(P3)를 30 중량% 이하로 포함할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 인덱스 매칭층에 포함되는 총 입자(P)의 함량을 기준으로, 상기 인덱스 매칭층에 사용되는 상기 관계식 3을 만족하는 입자(P3)의 함량 상한은 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하 또는 1 중량% 이하 만큼 사용될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 상기 입자(P3)의 함량 하한은 약 0 중량%, 구체적으로, 0.1 중량% 또는 0.5 중량% 일 수 있다.

일반적으로, 광학적 투명성 등을 확보하기 위한 기능층이 빛의 산란 등을 야기할 수 있는 입자를 포함하는 경우에, 기능층의 두께 보다 더 작은 크기의 입경을 갖는 입자의 사용이 고려될 수 있다. 그러나, 본 출원에서는 상기 관계식 1을 만족하는 크기의 입자를 상기 설명된 함량 범위로 사용하기 때문에 인덱스 매칭층의 표면에서 적정 수준의 표면 조도를 확보할 수 있고, 이를 통해 높은 광 투과율 및/또는 낮은 헤이즈 수치가 도전성 필름에 제공될 수 있다. 나아가, 소정 범위의 표면 조도를 갖는 본 출원의 표면(S)는 정지 마찰계수가 낮기 때문에, 롤-투-롤 공정에서의 불량을 예방할 수 있다.

상기 설명된 관계식 1 내지 3 중 하나 이상을 만족하는 경우라면, 인덱스 매칭층 형성에 사용되는 입자(P)의 형태는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 인덱스 매칭층이 포함하는 입자(P)의 형태는 판상형, 침상형, 무정형, 또는 구형일 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 입자(P)는 등방성 구형 입자일 수 있다. 등방성 구형을 갖는 경우, 인덱스 매칭층 내 입자의 배열 방향과 무관하게, 매트릭스 내에서 입자의 분포 정도나 형태가 균일하게 유지될 수 있고, 본 출원에서 요구되는 인덱스 매칭층의 특성을 만족하는데 유리할 수 있다.

상기 설명된 관계식 1 내지 3 중 하나 이상을 만족하는 경우라면, 인덱스 매칭층 형성에 사용되는 입자(P)의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서, 상기 입자로는 NaF, MgF₂, CaF₂, BaF₂, SiO₂, CeF₃, Al₂O₃, ZrO₂, TiO₂, ZnS, ZnSe 또는 Ta₂O₅ 와 같은 무기 입자가 사용될 수 있다. 또 하나의 예시에서, 상기 입자로는 알콕시 실란과 같은 유무기 하이브리드 입자가 사용될 수 있다. 또 하나의 예시에서, 상기 입자로는 나열된 것들로 구성된 그룹으로부터 선택되는 2 이상이 사용될 수 도 있다.

하나의 예시에서, 상기 인덱스 매칭층의 표면(S)에서 관찰되는 입자의 개수는, 0.8 내지 3.0 개/㎛² 범위 이내일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 적절한 수준의 필름 투명성을 확보하면서도, 본 출원의 목적을 달성할 수 있을 만큼의 마찰계수 및/또는 표면 조도가 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 인덱스 매칭층의 표면(S)에서 단위면적(㎛²) 당 관찰되는 입자(P1) 의 개수는 0.9 개/㎛² 이상, 1.0 개/㎛² 이상, 1.1 개/㎛² 이상, 1.2 개/㎛² 이상, 1.3 개/㎛² 이상, 1.4 개/㎛² 이상, 1.5 개/㎛² 이상, 1.6 개/㎛² 이상, 1.7 개/㎛² 이상, 1.8 개/㎛² 이상, 1.9 개/㎛² 이상, 또는 2.0 개/㎛² 이상일 수 있고, 그리고 2.9 개/㎛² 이하, 2.8 개/㎛² 이하, 2.7 개/㎛² 이하 또는 2.6 개/㎛² 이하일 수 있다. 입자의 개수가 상기 범위를 초과한다는 것은 표면(S)에 돌출된 입자의 개수가 과도할 수 있다는 것으로, 인덱스 매칭층이나 도전성 필름의 강도에 악영향을 줄 수 있고, 오히려 공정성에 악영향을 줄 수 있기도 하다. 또한, 입자의 개수가 상기 범위 미만인 경우에는 본 출원의 목적을 달성하기 어려울 수 있다. 다만, 상기와 같은 입자의 개수는, 하기 실험례에서 설명하는 바와 같이 서로 다른 영역에 대하여 측정된 입자 개수에 대한 평균값이기 때문에, 상기 단위면적당 입자의 개수는 상기 관계식 1을 만족하는 입자가 인덱스매칭층에 포함되었는지 여부와 본 출원의 목적을 달성할 수 있을 만큼의 적절한 표면 조도 및/또는 마찰계수가 확보될 수 있는지에 대한 판단 기준 중 하나일 뿐이다.

하나의 예시에서, 상기 인덱스 매칭층은 1.45 내지 1.8 범위 내의 굴절률을 가질 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 도전성 필름은 기재를 더 포함할 수 있다. 도전성 필름이 기재를 더 포함하는 경우, 상기 도전성 필름은 기재, 인덱스 매칭층, 및 도전층을 순차로 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 인덱스 매칭층의 표면(S)는 도전층을 마주하는 표면이거나 상기 도전층의 일면과 직접 접하는 표면일 수 있다.

기재의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 기재는 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리(메타)아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 또는 폴리페닐렌설파이드계 수지 등을 포함할 수 있다. 상기 기재층의 두께 역시 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 1 ㎛ 이상, 구체적으로는 3 내지 300 ㎛ 정도일 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 도전층은 인덱스 매칭층의 일면 상에 직접 위치할 수 있다. 즉, 상기 도전층은 상기 인덱스 매칭층의 표면(S) 상에 직접 형성된 구성일 수 있다. 이러한 경우, 상기 인덱스 매칭층과 도전층의 계면에서 상기 입자(P1)의 전부 또는 일부는 매트릭스 외부로 돌출하여 존재하고, 상기 인덱스 매칭층은 상기 입자(P1)에 의해 부여된 소정의 표면 조도를 가질 수 있다. 경우에 따라서 인덱스 매칭층의 매트릭스 외부로 돌출하는 입자에는 상기 관계식 2를 만족하는 입자(P2)가 더 포함될 수 있고, 상기 입자(P2) 역시 상기 표면(S)의 표면 조도 형성에 기여할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 표면 조도를 만족하는 인덱스 매칭층을 포함하는 도전성 필름은 낮은 헤이즈 수치를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 필름의 헤이즈는 1.5 % 이하일 수 있다. 헤이즈는 하기 실험례에서 설명되는 것과 동일한 방법으로 측정될 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 표면 조도를 만족하는 인덱스 매칭층은 소정 범위의 정지 마찰계수를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 인덱스 매칭층의 표면(S)는 1.0 이하의 정지 마찰계수를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 마찰계수는 0.9 이하, 0.8 이하, 0.7 이하, 0.6 이하 또는 0.5 이하일 수 있다. 상기 정지 마찰계수는 하기 실험례에서와 같은 방법으로 측정될 수 있다.

상기 도전성 필름은 공지의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 앵커층, 유전체층, 점착제층 또는 접착제층이 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 출원에 관한 다른 일례에서, 본 출원은 상기 설명된 도전성 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 방법은 롤-투-롤 공정을 이용한 도전성 필름의 제조방법에 관한 것이다. 이때, 롤-투-롤은 공지된 바와 마찬가지로, 필름의 권취 및 권출을 이용하여 적층체를 형성하는 방법을 의미한다. 상기 롤-투-롤 공정에 사용되는 롤-투-롤 장비의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 스테인레스강(stainless steel), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)을 포함하는 금속 성분 롤을 포함할 수 있다.

도전성 필름의 구체적인 구성은 상기 설명한 바와 동일하다.

상기 방법은 매트릭스(M) 및 입자(P)를 포함하고, 상기 입자(P)가 돌출된 표면(S)를 갖는 인덱스 매칭층(index matching layer)을 롤-투-롤 장비로부터 권출하는 단계; 및 상기 권출된 인덱스 매칭층 상에 도전층을 증착 방식에 의해 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 도전층을 형성하는 증착 방식과 세부 공정은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 진공 증착법이나 스퍼터링 법에 의해 상기 나열된 투명 도전성 산화물을 포함하는 도전층이 형성될 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 도전층은 인덱스 매칭층의 일면 상에 직접 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 도전층은 매트릭스 외부로 돌출하여 존재하는 입자에 의해 부여된 표면 조도를 갖는 상기 표면(S) 상에 형성될 수 있다.

본 출원에 관한 또 다른 일례에서, 본 출원은 도전성 필름의 용도에 대한 것이다. 예를 들어, 상기 도전성 필름은 OLED(Organic Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel) 또는 LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 디스플레이 장치나 터치 패널 등에 사용될 수 있다. 그 외에도 상기 도전성 필름은 도전성 필름이 적용될 수 있는 공지의 용도에 모두 사용될 수 있다.

본 출원의 일례에 따르면, 전기적 특성 및 투명성이 우수하면서도, 롤-투-롤 공정의 공정 불량을 예방할 수 있는 도전성 필름이 제공될 수 있다.

도 1은 본 출원의 일례에 따른 도전성 필름을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 출원 실시예 및 비교예에서 인덱스 매칭층 계면의 단위면적당 입자 개수를 측정하기 위하여 사용된 이미지의 일부이다.
도 3은 최대 표면 조도를 계산하는 방법을 설명하기 위한 이미지이다.

이하, 실시예를 통해 본 출원을 상세히 설명한다. 그러나, 본 출원의 보호범위가 하기 설명되는 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

<평가방법>

* 인덱스 매칭층 내 입자(P)의 입도분포 (P1, P2, P3 입자의 함량): DLS (dynamic light scattering) 장비로 입경에 따른 함량을 측정하였다.

* 인덱스 매칭층 일면에서 관찰되는 입자의 단위면적당 개수: 2.53 ㎛ x 1.77 ㎛ 면적에 대하여 배율이 x 50,000 인 SEM 이미지를 얻고, 인덱스 매칭층 계면에서 입자의 개수를 확인하였다. 또는 4.22 ㎛ x 2.96 ㎛ 면적에 대하여 배율이 x 30,000인 SEM 이미지를 얻고, 인덱스 매칭층 계면에서 입자의 개수를 확인하였다. 시료 당 상기 면적을 갖는 영역을 달리하면서, 3회 이상 측정하고, 그 평균값을 기록하였다. 도 1은 실시예 2와 비교예 1 내지 3에서 입자의 개수를 확인하는데 사용된 이미지이다.

* 최대 표면 조도: AFM(atomic force microscope)(tapping mode, PPP-NCHR 10M tip)을 이용하여 5 x 5㎛ 표면 영역에 대한 표면 조도를 측정하였다. 구체적으로, 상기 표면(S)에서 선택된 5 x 5 ㎛ 영역에 대한 두께 방향에서 임의의 기준점(zero 위치)을 정하고, 상기 영역 내에서 기준점으로부터 가장 멀리 떨어진 돌출된 입자까지의 법선 거리(+d₁)와 기준점 보다 낮은 매트릭스까지의 법선 거리(-d) 간 차이(Rmax = d₁ - (-d₂))를 기록하였다.

* 정지 마찰계수: 일반적으로, 롤-투-롤 공정에서 필름이 권취 및 권출되는 롤의 주 재료인 SUS(스테인리스강)에 대한 인덱스 매칭층의 마찰계수를 측정하였다. 구체적으로, ASTM D1894 방법에 따라, 실시에 및 비교예에서 제조된 인덱스매칭층의 표면(S)에 대하여 SUS 기재를 위치시키고, 추를 이용하여 200 g의 하중을 가해진 상태에서의 마찰계수를 측정하였다. 평가 결과는 아래와 같다.

- O(우수): 마찰계수가 1.0 이하

- △(보통): 마찰계수가 1.0 초과 1.5 이하

- X(나쁨): 마찰계수가 1.5 초과

* 공정성: 실시예 및 비교예에서와 같이, 롤-투-롤 공정을 이용하여 적층체(PET 기재 및 인덱스 매칭층의 적층체)를 권출 및 이동시키면서, 인덱스 매칭층 상에 증착층인 도전층을 형성하고, 제조된 도전성 필름(또는 도전층)의 표면 변형 유무를 관찰하였다. 평가 기준은 아래와 같다:

- O(우수): 주름이나 접힙이 관찰되지 않음

- △(약간 분량): 약간의 주름 또는 접힘이 관찰됨

- X(불량): 주름과 접힘이 동시에 관찰됨

* 헤이즈 : 실시예 및 비교예에 따라 제조된 도전성 필름에 대하여 헤이즈 미터(Haze meter: HM 150)를 이용하여 JIS K7105 표준 시험 방법에 따라 헤이즈를 측정하였다. 측정결과가 1.5% 이하인 경우 투명성이 우수한 것(O)으로, 1.5%를 초과하는 경우에는 좋지 못한 것(X)으로 평가하였다.

* 저항 변화: 실시예 및 비교예에 따라 제조된 도전성 필름에 대하여, 면저항 측정기(Loresta HP MCP-T410, Mitsubishi-chemical) 를 이용하여 측정하였다. 구체적으로, 도전층 샘플 중앙부 60mm x 60mm 크기에 대하여 4-probe contact 저항을 측정하고, 그 변화 정도를 계산하였다. 하기 식에 따른 저항 변화율이 15% 이하인 경우 고온/고습 하 저항변화 내구성이 우수한 것(O)으로, 15% 를 초과하는 경우에는 좋지 못한 것(X)으로 평가하였다.

저항 변화율 = 100 x {(R2-R1)/R1}

이때, R1은 상온(23℃)에서 측정된 도전성 필름의 저항이고, R2는 85℃ 및 85 RH%에서 120 시간 동안 보관 후 측정된 저항이다.

<실시예 및 비교예>

실시예 1

인덱스 매칭층(IM layer) 형성을 위한 조성물의 준비

Tolune 100g, 2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane 32.62g 및 1,2-epoxy-4-vinyl-cyclohexane 67.38g을 반응기에 넣고 질소로 퍼징하면서, 70℃로 승온하였다. 백금 촉매로서 H₂PtCl₆ 0.001g을 상기 톨루엔에 희석하여 1/4씩 10분 간격으로 투입하고, 18시간 교반하여, 에폭사이드가 치환된 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetra[(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl]-cyclotetrasiloxane을 합성하였다.

합성된 상기 실록산 화합물 100 중량부, 광개시제(Irgacure 250) 3 중량부, 실리카 입자(상용화된 SiO₂인 IPA-ST-L) 1 중량부를 혼합한 코팅액을 준비하였다. 사용된 실리카 입자의 입도 분포는 표 1에 기재하였다.

인덱스 매칭층의 형성

두께가 50 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재 상에 상기 코팅액을 도포 하고, 80℃로 10분 동안 건조한 후 0.7 J/cm² 광량으로 UV 경화하여, 35 nm 두께의 매트릭스를 갖는 인덱스 매칭층을 형성하였다. 매트릭스의 두께는 TEM(FE-TSEM, TITAN G2 ChemiSTEM 80-200, FEI 社)을 이용하여 측정하였다.

도전성 필름의 제조

상기 제조된 적층체(PET/인덱스 매칭층)를 롤-투-롤 장비에 권취하였다. 이후, 롤-투-롤 장비에서 상기 적층체를 권취하여 이송시키면서, 아르곤 가스와 98.4%와 산소 가스 1.6%로 이루어진 5mTorr의 분위기 속에서 스퍼터링 방법을 이용하여 두께가 25nm인 ITO층을 증착하고, 도전성 필름을 제조하였다.

실시예 2

실시예 1과 상이한 실리카 입자(상용화된 SiO₂인 IPA-ST-ZL)를 3 중량부 사용하고, 인덱스 매칭층의 두께를 45 nm로 다르게 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도전성 필름을 제조하였다. 사용된 실리카 입자의 입도 분포는 표 1에 기재하였다.

비교예 1

인덱스 매칭층 형성시 입자를 전혀 사용하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도전성 필름을 제조하였다.

비교예 2

실시예 1과 상이한 실리카 입자(상용화된 SiO₂인 IPA-ST)를 5 중량부 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도전성 필름을 제조하였다. 사용된 실리카 입자의 입도 분포는 표 1에 기재하였다.

비교예 3

실시예 1과 상이한 실리카 입자(상용화된 SiO₂인 IPA-ST-ZL)를 2 중량부 사용하고, 인덱스 매칭층의 두께를 30 nm로 다르게 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도전성 필름을 제조하였다. 사용된 실리카 입자의 입도 분포는 표 1에 기재하였다.

[표 1]

Claims (19)

1. 도전층(conductive layer); 및 상기 도전층의 일면 상에 위치하는 인덱스 매칭층(index matching layer)을 포함하는 도전성 필름이고,
   상기 인덱스 매칭층은 매트릭스(M) 및 입자(P)를 포함하고, 상기 입자(P)가 돌출된 표면(S)을 갖고, 상기 표면(S)의 최대 표면 조도(Rmax)가 15 내지 100 nm 범위를 만족하고,
   상기 인덱스 매칭층은 하기 관계식 1을 만족하는 입자(P1)를 포함하는 도전성 필름:
   [관계식 1]
   1 ≤ (D_P1/T_M) ≤ 2.5
   (상기 관계식 1에서, D_P1은 상기 인덱스 매칭층이 포함하는 입자(P1)의 입경을 의미하고, T_M은 상기 인덱스 매칭층의 매트릭스가 갖는 두께를 의미한다.)
2. 제 1 항에 있어서, 상기 표면(S)은 도전층의 일면과 마주하거나 도전층의 일면과 직접 접하는 도전성 필름.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 입자(P)의 총 함량을 기준으로 상기 입자(P1)을 70 중량% 이상 포함하는 도전성 필름.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 입자(P)의 총 함량을 기준으로, 하기 관계식 2를 만족하는 입자(P2)를 30 중량% 이하 포함하는 도전성 필름:
   [관계식 2]
   (D_P2/T_M) > 2.5
   (상기 관계식 2에서, D_P2는 상기 인덱스 매칭층이 포함하는 입자(P2)의 입경을 의미하고, T_M은 상기 인덱스 매칭층의 매트릭스가 갖는 두께를 의미한다.)
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 표면(S)에서 관찰되는 입자의 개수가 0.8 내지 3.0 개/㎛² 범위 내인 도전성 필름.
7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 표면(S)의 정지 마찰계수가 1.0 이하인 도전성 필름.
8. 제 1 항에 있어서, 헤이즈가 1.5 % 이하인 도전성 필름.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 인덱스 매칭층은 1.45 내지 1.8 범위 내의 굴절률을 갖는 도전성 필름.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 매트릭스(M) 100 중량부 대비 10 중량부 이하의 상기 입자(P)를 포함하는 도전성 필름.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 매트릭스는 실리콘 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 또는 우레탄계 수지를 포함하는 도전성 필름.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 입자는 NaF, MgF₂, CaF₂, BaF₂, SiO₂, CeF₃, Al₂O₃, ZrO₂, TiO₂, ZnS, ZnSe, Ta₂O₅ 또는 알콕시실란 입자를 포함하는 도전성 필름.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 도전층은 ITO(Indium Tin Oxide), In₂O₃(indium oxide), IGO(indium galium oxide), FTO(Fluor doped Tin Oxide), AZO(Aluminium doped Zinc Oxide), GZO(Galium doped Zinc Oxide), ATO(Antimony doped Tin Oxide), IZO(Indium doped Zinc Oxide), NTO(Niobium doped Titanium Oxide), ZnO(zink oxide) 및 CTO (Cesium Tungsten Oxide) 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 도전성 필름.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 도전층은 40 내지 500 Ω/□ 범위 내의 표면 저항을 갖는 도전성 필름.
15. 제 2 항에 있어서, 기재를 더 포함하고, 기재, 인덱스 매칭층, 및 도전층을 순차로 포함하는 도전성 필름.
16. 제 1 항에 따른 도전성 필름의 제조방법이고,
    매트릭스(M) 및 입자(P)를 포함하고, 상기 입자(P)가 돌출된 표면(S)을 갖는 인덱스 매칭층(index matching layer)을 롤-투-롤 장비로부터 권출하는 단계; 및
    상기 권출된 인덱스 매칭층 상에 도전층을 증착 방식에 의해 형성하는 단계를 포함하는 방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 도전층을 상기 인덱스 매칭층의 표면(S)이 형성된 일면과 마주하거나 접하도록 형성하는 방법.
18. 제 1 항에 따른 도전성 필름을 포함하는 터치 패널.
19. 제 1 항에 따른 도전성 필름을 포함하는 디스플레이 장치.
    

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