KR102350042B1

KR102350042B1 - 전도성 구조체 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102350042B1
Application number: KR1020150002142A
Authority: KR
Inventors: 김태현; 김경각; 송병길; 신충환; 정광희
Original assignee: 에스케이넥실리스 주식회사
Priority date: 2015-01-07
Filing date: 2015-01-07
Publication date: 2022-01-10
Also published as: KR20160085138A

Abstract

본 출원은 전도성 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체는, 기재; 구리를 재료로 이용하여 형성한 전도층; 및 구리 산질화물을 포함하는 흑화층을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체 및 이의 제조방법에 의하면, 종래의 ITO 전극을 대체할 수 있는 전도층을 포함하는 전도성 구조체를 제조할 수 있으므로, ITO 대비 낮은 저항과 낮은 비용으로 전도성 구조체를 제조하는 것이 가능하며, 특히 흑화층을 포함하므로 전도층의 은폐성을 향상시킬 수 있다.

Description

전도성 구조체 및 이의 제조방법 {Conductive structure, Touch panel and method for manufacturing the same}

본 출원은 전도성 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 전도층의 은폐성을 향상할 수 있는 전도성 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

투명전극은 각종 디스플레이의 전극, 태양전지 등의 광전 변환 소자 및 터치 패널 등에 다양하게 사용되고 있으며, 유리, 투명필름 등의 투명 기판 위에 투명 도전성 박막을 형성하여 제조된다. 현재 주로 사용되고 있는 투명 도전성 재료는 주석(Sn)이 도핑된 인듐산화물(ITO, Indium Tin Oxide)로서, 투명도가 우수하고 낮은 비저항(1×10^-4 ~ 1×10^-4 Ωcm)을 갖는 것으로 알려져 있다.

투명 도전성 박막을 제조하는 방법은 스퍼터링(sputtering), 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD), 이온빔 증착(ion beam deposition), 펄스 레이저 증착(pulsed laser deposition) 등의 진공 증착 방법과 스프레이 코팅(spray coating), 스핀 코팅(spin coating), 딥코팅(dip coating)과 같은 습식방법 등의 다양한 방법이 있다. 이러한 방법들 중 스퍼터링과 같은 진공 증착 방식이 더 선호되고 있으며, 진공 증착 방식은 플라즈마를 이용하기 때문에 높은 입자 에너지를 가진 막을 성장시킬 수 있어, 다른 방식보다 높은 밀도를 가지는 양질의 막을 얻을 수 있다. 또한, 추가적인 열처리 없이 낮은 온도에서도 양질의 박막을 성장시킬 수 있다는 장점도 있다.

최근, 평면 디스플레이 시장이 커지면서 ITO에 대한 수요가 급속하게 증가하고 있지만, 인듐의 높은 가격으로 인하여 수급 불안정 및 인체에의 유해성 때문에, ITO를 대체할 수 있는 저가의 투명 도전성 재료의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

한국 공개특허공보 10-2010-0007605 (2010.01.22)

본 출원은 전도층의 은폐성을 향상할 수 있는 전도성 구조체 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체는, 기재; 상기 기재의 상부면에 형성되어 구리를 재료로 이용하여 형성한 전도층; 및 상기 전도층의 상부면에 형성되어 구리 산질화물을 포함하는 흑화층을 포함할 수 있다.

여기서 상기 흑화층은, CuOxNy (1.1 ≤ x ≤ 1.5, 0.01 ≤ y ≤ 0.02)를 만족하는 구리 산질화물을 포함할 수 있으며, 상기 흑화층은 전반사율이 0% 이상 10% 이하이고, 상기 흑화층의 상단에서 측정한 색차가 L < 40, -15 ≤ a* < 0, -25 ≤ b* < 0을 만족하는 것일 수 있다. 또한, 상기 흑화층은 두께가 15 nm 이상 50nm 이하일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 전도성 구조체는, 기재; 상기 기재의 상부면 상에 구리로 형성되는 상부 전도층; 상기 상부 전도층 상에 구리 산질화물을 포함하여 형성되는 상부 흑화층; 상기 기재의 하부면 상에 구리로 형성되는 하부 전도층; 및 상기 하부 전도층 상에 구리 산질화물을 포함하여 형성되는 하부 흑화층을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 상부 흑화층 및 하부 흑화층은 CuOxNy (1.1 ≤ x ≤ 1.5, 0.01 ≤ y ≤ 0.02)를 만족하는 구리 산질화물을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체의 제조방법은, 기재 상에 구리를 재료로 하는 전도층을 형성하는 단계; 및 상기 전도층 상에 CuOxNy (1.1 ≤ x ≤ 1.5, 0.01 ≤ y ≤ 0.02)를 만족하는 구리 산질화물을 포함하는 흑화층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 전도성 구조체의 제조방법은, 기재의 상부면에 구리를 재료로 하는 상부 전도층을 형성하는 단계; 상기 상부 전도층 상에 CuOxNy (1.1 ≤ x ≤ 1.5, 0.01 ≤ y ≤ 0.02)를 만족하는 구리 산질화물을 포함하는 상부 흑화층을 형성하는 단계; 상기 기재의 하부면에 구리를 재료로 하는 하부 전도층을 형성하는 단계; 상기 하부 전도층 상에 상기 구리 산질화물을 포함하는 하부 흑화층을 포함하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상술한 전도성 구조체를 포함하는 터치 스크린 패널, 디스플레이 장치 등이 존재할 수 있다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체 및 이의 제조방법에 의하면, 종래의 ITO 전극을 대체할 수 있는 전도층을 포함하는 전도성 구조체를 제조할 수 있다. 따라서, ITO 대비 낮은 저항과 낮은 비용으로 전도성 구조체를 제조하는 것이 가능하며, 특히 흑화층을 포함하므로 전도층의 은폐성을 향상시킬 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체를 나타내는 개략도이다.
도2은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전도성 구조체를 나타내는 개략도이다.
도3 및 도4는 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 의한 전도성 구조체의 제조방법을 나타내는 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서, 디스플레이 장치란 TV나 컴퓨터용 모니터 등을 통틀어 일컫는 말로서, 화상을 형성하는 디스플레이 소자 및 디스플레이 소자를 지지하는 케이스 등을 포함할 수 있다.

상기 디스플레이 소자로는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 전기영동 디스플레이(Electrophoretic Display), 음극선관(cathode-Ray Tube, CRT) 및 OLED 디스플레이 등을 예로 들 수 있다. 디스플레이 소자에는 화상 구현을 위한 RGB 화소 패턴 및 추가적인 광학 필터가 구비되어 있을 수 있다.

한편, 디스플레이 장치와 관련하여, 스마트폰 및 태블릿 PC, IPTV 등의 보급이 가속화됨에 따라, 키보드나 리모컨 등 별도의 입력장치 없이 사람의 손이 직접 입력 장치가 되는 터치 기능에 대한 필요성이 점점 커지고 있다. 또한, 특정 포인트 인식뿐만 아니라 다중 인식(multi-touch) 기능에 대한 요구도 증대하고 있다.

현재, 상용화된 대부분의 터치 스크린 패널(TSP, Touch Screen Panel)은 투명 전도성 ITO 박막을 기반으로 하고 있으나, 대면적 터치 스크린 패널 적용시 ITO 투명 전극의 비교적 높은 면저항(최저 150 Ω/□)으로 인한 RC 지연 때문에 터치 인식 속도가 느려지게 되고, 이를 극복하기 위한 추가적인 보상 칩(chip)을 도입해야 하는 등의 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여, 상기 투명 ITO 박막을 금속 박막으로 대체할 수 있으나, 금속 박막을 사용하는 경우에는 높은 반사도로 인하여 금속박막의 미세 패턴 등이 사람의 눈에 잘 인지되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 금속 박막은 외부 광에 대하여 높은 반사도 및 헤이즈(haze) 값을 가지므로 눈부심 현상 등이 일어날 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 종래의 ITO 기반의 투명 전도성 박막층을 이용하는 터치 스크린 패널과 차별화 할 수 있고, 금속 박막 전극의 은폐성 및 외부광에 대한 반사, 회절 특성이 개선된 터치 스크린 패널에 적용할 수 있는 전도성 구조체를 제공하고자 한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체를 나타내는 개략도이다.

도1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체는 기재(100), 전도층(200) 및 흑화층(300)을 포함할 수 있다.

이하, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체를 설명한다.

기재(substrate, 100)는 일반적으로 전도성 구조체를 형성하기 위해 사용되는 것으로서, 상기 기재(100)의 재료는 전도성 구조체를 적용하고자 하는 분야에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 예를들어, 기재(100)는 유리 혹은 무기 재료 기판, 플라스틱 기판 또는 필름 등일 수 있으며, 실시예에 따라 PET(Polyethylene Terephthalate), 폴리카보네이트 필름(Polycarbonate film) 등이 사용될 수 있다. 여기서, 상기 기재(100)는 25 ~ 188 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

기재(100)의 표면에는 전도층(200)이 형성될 수 있으며, 전도층(200)은 종래의 ITO 등의 투명전극을 대체할 수 있다. 여기서 전도층(200)은 다양한 종류의 금속과 이들의 합금 중에서 선택된 재료를 이용하여 형성할 수 있으나, 본 실시예에서는 상기 전도층(200)이 구리를 포함하는 단일막 또는 다층막인 경우를 예로 들어 설명한다. 상기 전도층(200)의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 50 nm 이상 200nm 이하로 형성하는 것이 이후, 상기 전도층(200) 상에 형성하는 전도성 패턴의 전도도 및 형성 공정의 경제성 측면에서 바람할 수 있다. 상기 전도성 패턴의 선폭은 10㎛ 이하일 수 있다.

한편, 전도층(200)에는 기 설정된 패턴이 형성될 수 있다. 상기 패턴은 에칭 레지스트 패턴을 이용하여 형성하는 것일 수 있으며, 상기 에칭 레지스트 패턴은 인쇄법, 포토리소그래피법, 포토그래피법, 마스크를 이용한 방법 또는 열 전사 이미징(thermal transfer imaging) 등의 레이저 전사법을 비롯하여 다양한 방법을 이용하여 형성할 수 있다.

도1에 도시한 바와 같이, 전도층(200) 상에는 흑화층(300)이 형성될 수 있으며, 상기 흑화층(300)을 이용하여 상기 전도층(200)의 반사도를 낮추고 흡광특성을 개선할 수 있다. 예를들어, 터치패널의 유효화면부에 상기 전도층(200)을 구비하는 실시예에 경우에는, 전도층(200)에서의 광반사가 상기 전도층(200)의 시인성에 주요한 영향을 미칠 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 전도층(200)과 같이, ITO 대신에 구리 등의 금속으로 전도층(200)을 형성한 경우에는, 구리의 높은 반사도 등에 의하여 전도층(200)이 사용자의 눈에 쉽게 띄거나, 상기 구리에서의 반사로 인한 사용자의 눈부심 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 전도층(200)의 반사도를 낮추고 흡광도 특성을 개선하기 위하여, 전도층(200)에 대응하는 면에 흑화층(300)을 구비할 수 있다.

구체적으로, 상기 흑화층(300)을 전도층(200)과 같이 높은 반사도를 지니는 층과 결합하게 되면, 특정 두께 조건하에서 소멸 간섭 및 자체적인 흡광성을 가질 수 있다. 즉, 흑화층(300)에 의하여 반사되는 빛과 흑화층(300)을 거쳐서 전도층(200)에서 반사되는 빛의 양을 서로 유사하게 맞춰줌과 동시에, 특정 두께조건에서 두 빛 간의 상호 소멸간섭을 유도함으로써, 전도층(200)에 의한 반사도를 낮춰주는 효과를 구현할 수 있다.

따라서, 상기 흑화층(300)은, 흑화층(300)이 보이는 면에서 측정한 전반사율이 10% 이하를 가지는 것을 선택할 수 있으며, 상기 흑화층(300)과 전도층(200)으로 이루어진 패턴 영역의 색상범위는, CIE Lab 색좌표를 기준으로, L < 40, -15 ≤ a* < 0, -25 ≤ b* < 0 에 포함되는 것을 선택할 수 있다.

여기서 전반사율은, 반사율을 측정하고자 하는 면의 반대면을 블랙 페이스트(Black Paste) 또는 테이프(tape) 등을 이용하여 반사율을 0으로 만든 후 측정하고자 하는 면의 반사도만을 측정하여 관찰한 값으로, 이 때 들어오는 광원은 주변 빛(ambient light) 조건과 가장 유사한 디퓨즈(diffuse) 광원을 선택할 수 있다. 또한, 이때 반사율을 측정하는 측정위치는 적분구 반원의 수직선에서 약 7도 기울어진 위치를 기본으로 할 수 있다.

한편, 상기 흑화층(300)은 증착법, 예컨대 스퍼터링 방법, CVD(chemical vapor deposition)법, 열증착(thermal evaporation)법, 전자빔(e-beam) 증착법 등의 방법을 이용하여 형성한 후 이를 패턴화하여 생성할 수 있다. 여기서, 흑화층(300)은 상기 전도층(200)과 동시에 또는 별도로 패턴화될 수 있으나, 전도층(200)과 흑화층(300)이 정확하게 대응되도록 하기 위해서는 동시에 형성하는 것이 바람직하다.

상기 흑화층(300)은 단일층으로 이루어지거나, 2층 이상의 복수층으로 이루어질 수도 있으며, 흑화층(300)의 색상은 어두운 청록색에 가까울 수 있다. 다만, 반드시 어두운 청록색에 가까운 색상이어야 하는 것은 아니며, 무채색(無彩色) 계열의 색상이나 색상을 지니고 있더라도 낮은 반사도를 지니는 경우라면 도입 가능하다. 이 때, 무채색 계열의 색상이라 함은 물체의 표면에 입사(入射)하는 빛이 선택 흡수되지 않고 각 성분의 파장(波長)에 대해 골고루 반사 흡수될 때에 나타나는 색을 의미한다.

한편, 상기 흑화층(300)의 재료는 흡광성 재료로서, 상술한 물리적 특성을 지니는 금속, 금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속 산질화물로 이루어진 재료라면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는, 전도층(200)이 구리일 때, 상기 흑화층(300)에 구리 산질화물인 CuOxNy를 포함할 수 있으며, 이때 1.1 ≤ x ≤ 1.5, 0.01 ≤ y ≤ 0.02를 만족하는 실수 x, y를 각각 선택할 수 있다.

앞서 살핀 바와 같이, 흑화층(300)을 형성할 때에는 적어도 10% 이하의 전반사율을 가져 입사된 빛이 반사되는 것을 방지하고, CIE Lab 색좌표를 기준으로 L < 40, -15 ≤ a* < 0, -25 ≤ b* < 0 을 만족하여 사람들이 쉽게 인지하지 못하게 어두운 색상범위를 가지도록 할 필요가 있다. 여기서, 상기 반사율 및 색상범위 등의 흑화층(300)의 특성은, 상기 흑화층(300)을 형성하는 구리 산질화물에 포함되는 산소 및 질소의 비율에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 구리 산질화물에 대한 화학식 CuOxNy에서, x 및 y 값을 조절하여 상술한 특성을 모두 만족하는 x, y값을 구할 수 있다. 구체적으로, 1.1 ≤ x ≤ 1.5이고 0.01 ≤ y ≤ 0.02을 만족하는 실수 x, y를 선택하면, 상술한 전반사율 및 색상에 대한 조건을 모두 만족하는 흑화층(300)을 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 전도성 구조체는, 도2에 도시한 바와 같이, 기재(100), 상부 전도층(210), 상부 흑화층(310), 하부 전도층(220) 및 하부 흑화층(320)을 포함할 수 있다. 즉, 도1의 전도성 구조체와 비교할 때, 기재(100)의 양면에 전도층(210, 220)과 흑화층(310, 320)을 포함하는 점에서 차이가 있다.

상기 전도성 구조체를 터치 스크린 패널 등에 사용하는 경우에는, 상부 전도층(210)을 송신부(Tx), 하부 전도층(220)을 수신부(Rx)로 활용하는 실시예가 가능하다. 종래에는 각각의 전도성 구조체를 2개 제조하고, 상기 2개의 전도성 구조체를 각각 송신부 및 수신부로 구별한 후, 상기 송신부 및 수신부를 통하여 인가되는 사용자의 입력을 감지하였다. 이때, 사용자의 입력을 정확하게 감지하기 위하여 상기 송신부 및 수신부의 위치를 정렬하여 송신부와 수신부의 위치를 일치시킬 필요가 있었다.

그러나, 도2에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 전도성 구조체의 경우에는, 기재(100)의 양면에 각각 전도층(210, 220)과 흑화층(310, 320)을 포함할 수 있으므로, 기재(100)의 상부면에 위치하는 상부 전도층(210) 및 상부 흑화층(310)을 송신부, 기재(100)의 하부면에 위치하는 하부 전도층(220) 및 하부 흑화층(320)을 수신부로 설정할 수 있다. 이 경우, 상기 송신부와 수신부의 위치가 하나의 기재(100)에 고정되므로, 별도로 송신부와 수신부를 정렬할 필요가 없으며, 치수오차가 발생할 염려가 없다.

또한, 종래와 같이 별도의 전도성 구조체에 송신부 및 수신부를 형성하는 경우에는, 각각의 송신부와 수신부를 고정하는 접착과정이 더 필요하고, 각각의 전도성 구조체 생성을 위한 기재(100) 등이 추가로 더 필요하므로, 터치패널의 제작 비용이 증가하는 등의 문제점이 있었다. 반면에, 본 실시예에 의하면, 하나의 기재(100)로 송신부 및 수신부가 모두 구현가능하고, 별도의 접착과정이 생략가능하므로, 제작 비용 절약 및 제작 시간 단축 등이 가능하다. 나아가, 하나의 기재(100) 상에 송신부 및 수신부를 모두 형성할 수 있으므로, 터치스크린 패널의 두께를 감소시키는 것도 가능하다.

여기서, 상기 도2의 전도성 구조체를 터치 스크린 패널의 송신부 및 수신부로 활용하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 경우에 상기 도2의 전도성 구조체가 활용될 수 있다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체의 제조방법을 나타내는 순서도이다.

도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체의 제조방법은, 전도층 형성 단계(S10) 및 흑화층 형성 단계(S20)를 포함할 수 있다.

이하, 도3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체의 제조방법을 설명한다.

전도층 형성 단계(S10)에서는, 기재 상에 전도층을 형성할 수 있다. 상기 기재는 PET(Polyethylene Terephthalate), 폴리카보네이트 필름(Polycarbonate film) 등일 수 있으며, 25 ~ 188 ㎛의 두께를 가지는 것일 수 있다. 상기 기재 위에 형성되는 전도층은 종래의 ITO를 대체하는 것으로서, 다양한 종류의 금속과 이들의 합금 중에서 선택될 수 있다. 여기서, 구리를 재료로 선택한 경우에는, 전도층을 50 ~ 200nm의 두께로 형성할 수 있으며, 0.2 Ω/□ 이상 0.5 Ω/□ 미만의 면저항을 가지도록 구현할 수 있다. 상기 전도층에는 기 설정된 패턴이 포함될 수 있으며, 메쉬 패턴 등의 규칙적인 패턴 또는 불규칙적인 패턴 등이 형성될 수 있다.

흑화층 형성 단계(S20)에서는, 상기 전도층 상에 구리 산질화물을 포함하는 흑화층을 형성할 수 있다. 종래의 ITO 대신에 구리 등의 금속으로 전도층을 형성하는 경우에는, 금속의 높은 반사도 및 헤이즈 값에 의하여, 전도층이 사용자에게 보이거나 눈부심이 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 흑화층 형성 단계(S20)에서 상기 전도층 상에 흑화층을 형성함으로써, 전도층의 반사도를 낮추고 흡광도 특성을 개선할 수 있다.

따라서, 상기 흑화층 형성 단계(S20)에서 흑화층을 형성할 때에는, 적어도 10% 이하의 전반사율을 가지도록 하여 입사된 빛이 반사되는 것을 방지하고, CIE Lab 색좌표를 기준으로 L < 40, -15 ≤ a* < 0, -25 ≤ b* < 0 을 만족하도록 하여, 사람들이 쉽게 인지하지 못하는 어두운 색상범위를 가지도록 할 수 있다.

다만, 상술한 흑화층의 특성은, 상기 흑화층을 형성하는 구리 산질화물에 포함되는 산소 및 질소의 비율에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 구리 산질화물에 대한 화학식 CuOxNy에서, x 및 y 값을 조절하여 상술한 특성을 모두 만족하는 x, y값을 구할 수 있다. 구체적으로, 1.1 ≤ x ≤ 1.5 이고 0.01 ≤ y ≤ 0.02을 만족하는 실수 x, y를 선택하면, 상술한 전반사율 및 색상에 대한 조건을 모두 만족하는 흑화층을 얻을 수 있다.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전도성 구조체의 제조방법을 나타내는 순서도이다.

도4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 전도성 구조체의 제조방법은, 상부 전도층 형성 단계(S100), 상부 흑화층 형성 단계(S200), 하부 전도층 형성 단계(S300) 및 하부 흑화층 형성 단계(S400)를 포함할 수 있다.

이하, 도4을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 전도성 구조체의 제조방법을 설명한다.

상부 전도층 형성 단계(S100)에서는 기재의 상부면 상에 구리로 형성되는 상부 전도층을 형성할 수 있으며, 상기 상부 전도층이 형성된 후에는, 상부 흑화층 형성 단계(S200)를 통하여 상기 상부 전도층 상에 구리 산질화물을 포함하는 흑화층을 형성할 수 있다.

이후, 하부 전도층 형성 단계(S300)에서는, 상기 기재의 하부면에 구리로 형성되는 하부 전도층을 형성할 수 있으며, 상기 하부 전도층이 형성되면, 하부 흑화층 형성 단계(S400)를 통하여 상기 하부 전도층 상에 구리 산질화물을 포함하는 흑화층을 형성할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체의 제조방법은, 기재의 일면에 롤투롤 스퍼터(Roll to Roll sputter)를 통한 연속공정을 적용하여, 상기 기재의 상부면에 상부 전도층 및 상부 흑화층을 형성할 수 있으며, 상기 상부 흑화층 및 상부 전도층의 형성이 완료되면, 롤의 방향을 바꾸어, 기재의 하부면에 대하여 동일한 방식으로 하부 전도층 및 하부 흑화층을 순차적으로 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상술한 전도성 구조체를 포함하는 터치 스크린 패널이 있을 수 있다. 여기서, 상기 터치 스크린 패널은 정전용량식 터치스크린 패널일 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 의한 전도성 구조체는 터치 감응식 전극 기판으로 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 터치 스크린 패널을 포함하는 디스플레이 장치가 있을 수 있다.

이하 실시예, 비교예 및 실험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예, 비교예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

<실시예 및 비교예>

기재의 한 면에만 전도층과 흑화층을 형성하는 경우에는, 두께 25 ~ 188㎛의 PET 필름 상에 롤투롤 스퍼터(Roll to Roll sputter)를 통하여 연속공정으로 전도층 및 흑화층을 형성함으로써 전도성 구조체를 제조하였다. 이때, 흑화층은 15 ~ 50nm, 전도층은 50~200nm로 형성하였으며, 흑화층을 생성할 때 구리 산질화물에 포함되는 산소와 질소의 비율을 달리하여 각각 실시예 1, 2, 3 및 비교예 1, 2의 전도성 구조체를 제조하였다.

하기 표 1은 각각의 실시예 1, 2, 3 및 비교예 1, 2의 전도성 구조체에 대한 전반사율 및 색차에 따른 L, a*, b* 값을 나타낸 것이다.

흑화층	CuOxNy	전반사율(%)	L	a*	b*
실시예 1	1 : 1.1 : 0.02	5.64	28.49	-3.86	-24.64
실시예 2	1 : 1.5 : 0.01	5.32	27.64	-4.31	-23.95
실시예 3	1 : 1.2 : 0.01	5.47	28.18	-3.94	-24.12
비교예 1	1 : 0.8 : 0.03	41.91	70.81	6.83	6.2
비교예 2	1: 1.7 : 0.01	8.32	34.65	5.38	-24.29

실시예 1에 의하면, 흑화층을 형성하는 구리 산질화물의 구리, 산소 및 질소의 비율은 1 : 1.1 : 0.02일 수 있다. 이 경우, 전반사율 5.64%, L = 28.49, a* = -3.86, b* = -24.64이므로, 앞서 설명한 흑화층의 물리적 조건을 모두 만족할 수 있다.

또한, 실시예 2에 의하면, 흑화층을 형성하는 구리 산질화물의 구리, 산소 및 질소의 비율은 1 : 1.5 : 0.01일 수 있으며, 전반사율 5.32%, L = 27.64, a* = -4.31, b* = -23.95이므로, 마찬가지로 앞서 설명한 흑화층의 물리적 조건을 모두 만족할 수 있다.

또한, 실시예 3에 의하면, 흑화층을 형성하는 구리 산질화물의 구리, 산소 및 질소의 비율은 1 : 1.2 : 0.01일 수 있으며, 전반사율 5.47%, L = 28.18, a* = -3.94, b* = -24.12이므로, 마찬가지로 앞서 설명한 흑화층의 물리적 조건을 모두 만족할 수 있다.

반면에, 비교예 1에서는 구리 산질화물의 구리, 산소 및 질소의 비율이 1: 0.8 : 0.03으로 본 발명에서 제안하는 구리 산질화물이 가지는 구리, 산소 및 질소의 비율을 벗어난다. 이 경우, 전반사율이 41.91%로 10% 이상이고 L 값이 70.81, a*이 6.83, b*이 6.2으로 측정되므로, 전도층에서의 반사와 흑화층의 높은 명도 및 채도로 인하여, 전도층에 대한 사용자의 시인성이 높아지는 등의 문제가 발생할 수 있다.

비교예 2에서는, 구리 산질화물의 구리, 산소 및 질소의 비율이 1: 1.7 : 0.01으로 본 발명에서 제안하는 구리 산질화물에 포함되는 구리, 산소 및 질소의 비율을 벗어난다. 여기서 전반사율이 8.32%로 양호하고, L 값 b*도 양호하지만, a*이 5.83으로 기준을 벗어난다. 따라서, 흑화층에 빨강 또는 녹색 계열이 강하게 나타날 수 있으며, 그에 따른 흑화층의 시인성이 높아질 위험이 있다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

100: 기재 200: 전도층
210: 상부 전도층 220: 하부 전도층
300: 흑화층 310: 상부 흑화층
320: 하부 흑화층
S10: 전도층 형성 단계
S20: 흑화층 형성 단계
S100: 상부 전도층 형성 단계
S200: 상부 흑화층 형성 단계
S300: 하부 전도층 형성 단계
S400: 하부 흑화층 형성 단계

Claims

기재;
상기 기재의 상부면에 형성되어 구리를 재료로 이용하여 형성한 전도층; 및
상기 전도층의 상부면에 형성되어 구리 산질화물을 포함하는 흑화층을 포함하고,
상기 흑화층은 두께가 15 nm 이상 50nm 이하이고,
상기 흑화층은 CuOxNy (1.1 ≤ x ≤ 1.5, 0.01 ≤ y ≤ 0.02)를 만족하는 구리 산질화물을 포함하는 전도성 구조체.
삭제
제1항에 있어서, 상기 흑화층은
전반사율이 0% 이상 10% 이하이고, 상기 흑화층의 상단에서 측정한 색차가 L < 40, -15 ≤ a* < 0, -25 ≤ b* < 0을 만족하는 전도성 구조체.
삭제
기재;
상기 기재의 상부면 상에 구리로 형성되는 상부 전도층;
상기 상부 전도층 상에 구리 산질화물을 포함하여 형성되는 상부 흑화층;
상기 기재의 하부면 상에 구리로 형성되는 하부 전도층; 및
상기 하부 전도층 상에 구리 산질화물을 포함하여 형성되는 하부 흑화층을 포함하고,
상기 상부 흑화층 및 하부 흑화층은 각각 독립적으로 두께가 15 nm 이상 50nm 이하이고,
상기 상부 흑화층 및 하부 흑화층은 CuOxNy (1.1 ≤ x ≤ 1.5, 0.01 ≤ y ≤ 0.02)를 만족하는 구리 산질화물을 포함하는 전도성 구조체.
삭제
기재 상에 구리를 재료로 하는 전도층을 형성하는 단계; 및
상기 전도층 상에 CuOxNy (1.1 ≤ x ≤ 1.5, 0.01 ≤ y ≤ 0.02)를 만족하는 구리 산질화물을 포함하는 흑화층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 흑화층은 두께가 15 nm 이상 50nm 이하인, 전도성 구조체의 제조방법.
기재의 상부면에 구리를 재료로 하는 상부 전도층을 형성하는 단계;
상기 상부 전도층 상에 CuOxNy (1.1 ≤ x ≤ 1.5, 0.01 ≤ y ≤ 0.02)를 만족하는 구리 산질화물을 포함하는 상부 흑화층을 형성하는 단계;
상기 기재의 하부면에 구리를 재료로 하는 하부 전도층을 형성하는 단계;
상기 하부 전도층 상에 상기 구리 산질화물을 포함하는 하부 흑화층을 포함하는 단계를 포함하고,
상기 상부 흑화층 및 하부 흑화층은 각각 독립적으로 두께가 15 nm 이상 50nm 이하인, 전도성 구조체의 제조방법.
제1항 및 제5항 중 어느 한 항의 전도성 구조체를 포함하는 터치 스크린 패널.
제1항 및 제5항 중 어느 한 항의 전도성 구조체를 포함하는 디스플레이 장치.