KR20100032207A - 전도성 패턴의 제조방법 및 이에 의해 제조된 전도성 패턴 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, a) 기재에 전도성 패턴을 형성하는 단계; 및 b) 상기 전도성 패턴의 표면을 산화시키는 할로겐 용액에 상기 전도성 패턴을 침지시켜, 상기 전도성 패턴의 표면을 흑화시키는 단계를 포함하는 전도성 패턴의 제조방법 및 이에 의해 제조된 전도성 패턴을 제공한다.
전도성 패턴, 흑화
Description
본 발명은, 전도성 패턴을 흑화시킬 수 있는 전도성 패턴의 제조방법 및 이에 의해 제조된 전도성 패턴에 관한 것이다. 구체적으로는 전도성 패턴을 산화시켜 전도성 패턴의 표면을 흑화시킬 수 있는 전도성 패턴의 제조방법 및 이에 의해 제조된 전도성 패턴에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이장치란 TV나 컴퓨터용 모니터 등을 통틀어 일컫는 말로서, 화상을 형성하는 디스플레이패널을 갖는 디스플레이조립체와, 디스플레이조립체를 지지하는 케이싱을 포함한다.
디스플레이조립체는 화상을 형성하는 CRT(Cathode Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Display) 및 PDP (Plasma display Panel)과 같은 디스플레이패널과, 디스플레이패널의 구동을 위한 회로기판과, 디스플레이패널의 전방에 배치되는 광학필터를 포함한다.
광학필터는 외부로부터 입사된 외광이 다시 외부로 반사되는 것을 방지하는 반사방지막, 리모콘과 같은 전자기기의 오작동 방지를 위해 디스플레이패널에서 발생된 근적외선을 차폐하는 근적외선차폐막, 색 조절 염료를 포함하여 색조를 조절함으로써 색순도를 높이는 색보정막, 및 디스플레이장치 구동 시 디스플레이패널에서 발생되는 전자파의 차폐를 위한 전자파차폐필름을 포함한다.
여기서 전자파차폐필름은 투명한 재질의 기재와, 은, 구리 등의 전기전도도가 우수한 금속재질로 이루어지고 포토리소그래피 공정에 의해 패터닝된 전도성 패턴을 포함한다.
상기 전도성 패턴은 높은 광택을 띄는 금속재질로 마련되기 때문에, 외부로부터 입사된 외광이 반사되거나 디스플레이패널로부터의 화상광이 반사되어, 콘트라스트비가 저하될 수 있으므로, 이를 억제하기 위해 전도성 패턴의 표면을 검게 처리하는 것이 일반적이다. 즉 전도성 패턴을 흑화하는 것이 일반적이다.
전도성 패턴의 흑화처리방법의 한 예로서, 전도성 패턴을 형성하기 위한 전도성 페이스트에 카본 블랙 또는 흑색 염료를 첨가하는 방법이 있다.
전도성 패턴의 흑화처리방법의 다른 예로 한국공개특허 제2004-0072993호 및 일본공개특허 제2001-210988호에는 금속박의 상부에 포토리소그래피법으로 메쉬를 형성한 후, 농질산 등의 약품을 이용하여 메쉬를 흑화처리하는 방법이 기재되어 있다.
그런데, 카본 블랙의 경우 전도성 페이스트에 포함되는 금속에 비해 비저항이 훨씬 높고, 흑색 염료의 경우 도전성이 없기 때문에, 카본 블랙 및 흑색 염료를 전도성 페이스트에 첨가하게 되면 불순물로 작용되고, 이들이 최종 제품에서 일정 흑화도를 제공하는 역할을 할 수 있으나 이들로 인해 면저항은 오히려 크게 상승됨에 따라 전자파 차폐 성능이 저하된다는 문제점이 있다.
또한, 전도성 패턴을 형성한 후, 이 전도성 패턴을 농질산으로 처리하여 흑화시키는 경우 작업성이 저하되고, 그 처리시간이 길뿐 아니라, 충분한 흑화도를 제공하지 못한다는 문제점이 있다. 그리고, 전자파차폐성능에 영향을 미치는 면저항을 상승시킨다는 문제점이 있다.
본 발명은, a) 기재에 전도성 패턴을 형성하는 단계; 및 b) 상기 전도성 패턴의 표면을 산화시키는 할로겐 용액에 상기 전도성 패턴을 침지시켜, 상기 전도성 패턴의 표면을 흑화시키는 단계를 포함하는 전도성 패턴의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 전도성 패턴을 제공한다.
본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 전도성 패턴을 포함하는 필름을 제공한다.
본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 전도성 패턴을 포함하는 디스플레이장치용 광학필터를 제공한다.
본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 전도성 패턴을 포함하는 디스플레이장치를 제공한다.
본 발명은, 기재에 형성된 전도성 패턴; 및 상기 전도성 패턴의 표면을 산화시키는 할로겐 용액에 상기 전도성 패턴을 침지시켜, 상기 전도성 패턴의 표면에 형성한 흑화층을 포함하는 전도성 패턴을 갖는 필름을 제공한다.
본 발명에 따르면, 전도성 패턴을 충분히 흑화시켜 전도성 패턴의 반사도를 낮출 수 있다. 또한, 전도성 패턴의 흑화처리가 용이하여 생산성을 향상시킬 수 있고 제조비용을 절감할 수 있다.
본 발명에 따른 전도성 패턴의 제조방법은, a) 기재에 전도성 패턴을 형성하는 단계; 및 b) 상기 전도성 패턴의 표면을 산화시키는 할로겐 용액에 상기 전도성 패턴을 침지시켜, 상기 전도성 패턴의 표면을 흑화시키는 단계를 포함한다.
상기 a) 단계에서 상기 기재는 유리 기판 또는 고분자 수지로 형성된 필름일 수 있다.
상기 기재가 유리 기판인 경우, 상기 기재는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 전방에 배치되는 글라스형 광학필터의 유리 기판이거나, 상기 기재는 플라즈마 디스플레이 패널 자체일 수도 있다. 여기서, 상기 기재가 상기 플라즈마 디스플레이 패널 자체일 경우 플라즈마 디스플레이 패널 판면에 직접 전도성 패턴이 형성되는 것이다.
상기 기재가 고분자 수지로 형성된 필름인 경우, 상기 기재는 플라즈마 디스플레이 패널의 전방에 배치되는 필름형 광학필터의 필름 기판이거나, 상기 기재는 수지층 및 수지층 위에 형성된 전도성 패턴을 포함하는 전자파차폐필름의 수지층일 수 있다.
상기 고분자 수지로 형성된 필름을 기재로 사용하는 경우, 폴리아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에폭시계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리이미드계 수지, 및 폴리 에틸렌 나프탈레이트(Poly Ethylene Naphthalate, PEN) 중에서 선택된 1종 이상의 수지를 사용할 수 있다. 여기서, 필름형태의 기재는 단단할 수도 있고 플렉서블(Flexible)할 수도 있다.
상기 a) 단계에서 상기 전도성 패턴은 구리, 은, 금, 및 알루미늄 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전도성 패턴은 상기 금속을 포함하는 전도성 페이스트를 사용하여 형성할 수 있다.
상기 전도성 페이스트는 상기 금속의 분말을 적절한 유기용매에 분산시켜 형성할 수 있으며, 유기용매에 고분자 바인더를 첨가할 수 있다.
상기 금속분말은 전기 전도성이 우수한 상기 금속을 분말화한 것으로서, 상기 금속이외에도 다양하게 적용가능하나, 전술한 금속 중 비저항성이 가장 낮은 은 분말을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 유기용매로 부틸 카르비톨 아세테이트(Butyl Carbitol Acetate), 카르비톨 아세테이트(Carbitol Acetate), 시클로헥사논(Cyclohexanone), 셀로솔브 아세 테이트(Cellosolve Acetate) 및 테르피네올(Terpineol) 등을 사용할 수 있다.
상기 고분자 바인더는 첨가되어 전도성 페이스트를 오프셋 인쇄법으로 인쇄하는 경우 오프셋 인쇄법에 적합한 점도를 갖도록 하는 역할을 하고, 전도성 페이스트에 의해 형성되는 전도성 패턴과 기재의 접착력을 향상시키는 역할을 한다.
상기 고분자 바인더로는 폴리아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에폭시계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리이미드계 수지, 및 폴리 에틸렌 나프탈레이트(Poly Ethylene Naphthalate, PEN) 이외에도 기재와 유사한 재료이면 다양하게 적용 가능하다.
또한, 상기 전도성 페이스트는, 상기 기재로 유리 기판을 사용하는 경우, 상기 전도성 페이스트와 유리 기판과의 부착력을 향상시키기 위해 글래스 프릿(Glass Frit)을 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 페이스트는 예컨대, 고분자 바인더를 유기용매에 용해시켜 유기 바인더 수지액을 제조하고, 여기에 글래스 프릿을 첨가하고, 마지막으로 금속분말을 첨가한 후 반죽하고 나서, 3단 롤밀을 이용하여 뭉쳐있던 금속분말과 글래스 프릿이 균일하게 분산되도록 제조할 수 있다.
상기 a) 단계에서 상기 전도성 패턴은, 은(Ag) 분말을 포함하는 전도성 페이스트를 상기 기재 상에 직접 인쇄하여 형성된 은(Ag) 전도성 패턴일 수 있다.
전도성 페이스트는 상기 기재가 유리 기판인 경우, 고온 소성형 은(Ag) 전도성 페이스트를 사용할 수 있다. 여기서 고온이라 함은 450℃ 이상일 수 있고, 유리 강화조건과 유사하게 550℃ 이상일 수 있다.
상기 기재가 상기 고분자 수지로 형성된 필름인 경우, 저온 소성형 은(Ag) 전도성 페이스트를 사용할 수 있다. 여기서, 저온이라 함은 200℃ 이하일 수 있고, 상기 기재가 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 필름인 경우 150℃ 이하일 수 있다.
상기 전도성 패턴은 상기 전도성 페이스트를 오프셋 인쇄법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 및 잉크젯 인쇄법 중에서 선택된 어느 한 방법으로 상기 기재 상에 인쇄하여 형성할 수 있다. 또한, 전술한 인쇄법 이외에 포토리소그래피법을 이용하여 기재 위에 전도성 패턴을 형성할 수 있다.
상기 인쇄법 중 상기 오프셋 인쇄방식은 오목판에 형성된 오목부에 상기 전도성 페이스트를 충진하는 단계; 상기 오목판에 인쇄블랭킷을 접촉시켜, 상기 전도성 페이스트를 상기 오목판의 오목부에서 상기 인쇄블랭킷으로 전사하는 단계; 및 상기 인쇄블랭킷을 상기 기재에 접촉시키고, 상기 전도성 페이스트를 상기 인쇄블랭킷에서 상기 기재로 전사하여서, 상기 기재 위에 상기 전도성 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
오목판에 형성된 오목부에 전도성 페이스트를 충진하는 단계에서는 오목부에 전도성 페이스트를 주입함으로써 오목부에 전도성 페이스트를 충진할 수도 있고, 오목판 전체에 전도성 페이스트를 도포한 후 오목부에만 전도성 페이스트가 채워져 남겨질 수 있도록 블레이드로 나머지 부분을 긁어내어 오목부에 전도성 페이스트를 충진할 수도 있다.
여기서, 본 발명을 오목판 오프셋 인쇄법에 적용하여 설명하였으나, 평판 오 프셋 인쇄법, 볼록판 오프셋 인쇄법도 적용 가능하다.
또한, 전도성 페이스트를 기재에 직접 인쇄하였으나, 전도성 페이스트와 기재의 접착력을 향상시키기 위해 기재 위에 별도의 수지를 코팅한 후, 전도성 페이스트를 인쇄할 수도 있다.
이외에도 상기 기재 상에 전도성 페이스트를 인쇄할 수 있는 방법이면 본 발명이 속하는 분야에 알려진 모든 인쇄법이 적용될 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따른 전도성 패턴의 제조방법은 상기 a) 기재에 전도성 패턴을 형성하는 단계 후, 상기 전도성 패턴을 소성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 소성 단계 후, 이를 냉각하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 소성단계에서는 상기 전도성 패턴을 550~800℃에서 30초~30분 동안 소성시킬 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 냉각단계에서는 상온에 방치하거나 차가운 공기를 공급하는 방법을 통해 소성된 전도성 패턴을 냉각시킬 수 있다. 그러나 이 방법으로 한정되는 것은 아니다.
상기 b) 단계에서 상기 할로겐 용액은 I2, Cl2, Br2, 및 F2 중 선택된 할로겐 원소를 포함할 수 있다.
상기 할로겐 원소는 상기 할로겐 용액 내에서 환원성 이온 상태로 존재하게 된다. 환원성 이온이란 본 발명에서 전도성 패턴과 접촉 시 전도성 패턴으로부터 전자를 받아들여 산화수(酸化數)가 감소하는 현상을 나타내는 이온을 의미한다.
이에, 상기 b) 단계에서 상기 전도성 패턴을 상기 할로겐 용액에 침지시키게 되면, 상기 환원성 이온의 환원에 의해 상기 전도성 패턴 표면이 산화됨에 따라, 상기 전도성 패턴이 충분히 흑화되는 것이다. 즉, 상기 전도성 패턴의 표면에는 흑화층이 형성되는데, 상기 할로겐 용액이 I2, Cl2, Br2, 및 F2 중 선택된 할로겐 원소를 포함하고 상기 전도성 패턴이 은(Ag) 전도성 패턴인 경우, 형성되는 흑화층은 AgI, AgCl, AgBr, 또는 AgF일 수 있다.
상기 b) 단계에서 상기 할로겐 용액은, 상기 할로겐 용액 100중량부를 기준으로 상기 할로겐 원소 1~30 중량부; 및 물 70~99중량부를 혼합하여 제조할 수 있다.
상기 b) 단계에서 상기 할로겐 용액은, KI를 더 포함할 수 있다.
상기 b) 단계의 할로겐 용액이 KI를 더 포함하는 경우, 상기 할로겐 용액은,상기 할로겐 용액 100중량부를 기준으로 상기 할로겐 원소 1~30 중량부; 상기 KI 1~30중량부; 및 물 70~99중량부를 혼합하여 제조할 수 있다.
이하에서는 상기 b) 단계에서, 상기 할로겐 용액에 상기 전도성 패턴을 침지시킴으로써, 상기 전도성 패턴을 흑화시키는 과정에 대해 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 할로겐 용액에 상기 전도성 패턴을 침지시키게 되면, 상기 할로겐 용액이 상기 전도성 패턴에 포함된 금속을 산화시키게 된다. 이에 상기 전도성 패턴의 표면에는 흑화층으로서 할로겐화물이 형성되는 것이다. 여기서, 전도성 패턴이 은(Ag) 전도성 패턴인 경우, 할로겐화 은이 형성되는 것이다.
이와 같이, 전도성 패턴의 표면에 형성된 할로겐화물에 의해 전도성 패턴에 포함된 금속의 광택이 없어지게 되고, 반사도가 낮아지게 되는 것이다.
한 예로, 전도성 패턴이 은(Ag) 전도성 패턴이고, 은(Ag)에 대한 산화력이 가장 큰 할로겐 원소로서 I2를 포함하는 요오드 수용액을 할로겐 용액으로 사용하는 경우, 요오드 수용액 내 존재하는 I3 -의 환원에 의해 은(Ag)이 산화됨에 따라 흑화층으로서 요오드화은(AgI)층이 형성되게 된다.
여기서, AgI + e- = Ag + I-, E0 = -0.152; I3 -+ 2e- = 3I-, E0 = 0.535이므로, 2Ag + I3 - → 2AgI + I-, E0 = 0.687 V가 된다. 따라서, 이는 자발적인 반응이 됨을 알 수 있다. 이 때 은(Ag)에 대한 KI 단독의 산화력 보다, 은(Ag)을 산화시킬 수 있는 I2 첨가에 따른 I3 -의 환원력이 훨씬 더 강력하고 빠른 속도로 진행됨을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 은(Ag)에 대한 산화력이 가장 큰 할로겐 원소로 I2를 포함하는 요오드 수용액을 사용하는 경우, 요오드 수용액은 고체상태의 요오드(I2); 고체상태의 I2 에 대해 용해도가 높은 KI; 및 물을 혼합하여 제조할 수 있다.
이때, 요오드 수용액은, 요오드 수용액 100중량부를 기준으로 요오드(I2) 1~30 중량부; KI 1~30중량부; 및 물 70~99중량부를 혼합하여 제조할 수 있다. 여기서, 고체상태의 요오드 (I2)는 물에 대한 용해도가 비교적 낮기 때문에 과량의 KI 수용액에 녹이면, I3 -가 되어 쉽게 물에 용해된다.
이에 요오드 수용액에 은(Ag) 전도성 패턴을 침지시키면, 요오드 수용액에 포함된 I3 -이 은(Ag) 전도성 패턴의 은(Ag)을 산화시킴에 따라, 은(Ag) 전도성 패턴의 표면에 요오드화은(AgI)이 형성되며, 이 요오드화은(AgI)에 의해 은(Ag) 광택이 없어지고 반사도가 낮아지게 되는 것이다.
상기 b) 단계에서는 상기 전도성 패턴을 상기 할로겐 용액에 3~300초간 침지시킬 수 있다. 침지시간이 너무 짧으면 원하는 흑화도를 얻기가 용이하지 않으며, 침지시간이 너무 길면 생산성이 저하될 수 있다.
상기 b) 단계에서 흑화처리된 상기 전도성 패턴을 세척하는 세척단계; 및 상기 세척단계에서 세척된 상기 전도성 패턴을 건조하는 건조단계를 더 포함할 수 있다.
상기 세척단계에서는 세정액을 이용하여 상기 전도성 패턴에 묻은 할로겐 용액을 씻어낼 수 있다.
상기 건조단계에서는 상기 세척단계를 거친 전도성 패턴을 50 내지 120℃에서, 3 내지 10분간 건조시킬 수 있다.
본 발명은, 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 전도성 패턴을 제공한 다.
본 발명은, 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 전도성 패턴을 포함하는 필름을 제공한다.
본 발명은, 기재에 형성된 전도성 패턴; 및 상기 전도성 패턴의 표면을 산화시키는 할로겐 용액에 상기 전도성 패턴을 침지시켜, 상기 전도성 패턴의 표면에 형성한 흑화층을 포함하는 전도성 패턴을 갖는 필름을 제공한다. 본 실시 상태는 전술한 실시 상태의 내용이 모두 적용되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 전도성 패턴을 포함하는 필름은 전자파차폐필름일 수 있다.
본 발명은, 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 전도성 패턴을 포함하는 디스플레이장치용 광학필터를 제공한다.
여기서, 상기 디스플레이장치용 광학필터는 외부로부터 입사된 외광이 다시 외부로 반사되는 것을 방지하는 반사방지막, 근적외선을 차폐하기 위한 근적외선 차폐필름, 및 색 조절 염료를 포함하여 색조를 조절함으로써 색순도를 높이는 색보정막 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다. 여기서, 디스플레이장치용 광학필터는 글라스형 또는 필름형 광학필터일 수 있다.
본 발명은, 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 전도성 패턴을 포함하는 디스플레이장치를 제공한다. 여기서, 상기 디스플레이장치로 플라즈마 디스플레이 장치를 예로 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 전도성 패턴의 제조방법은 다양한 분야에 적용 가능하다.
즉, 본 발명에 따른 전도성 패턴을 고분자 수지로 형성된 필름 위에 형성하 여 전자파차폐필름을 제공할 수 있고, 디스플레이패널의 판면 위에 직접 전도성 패턴을 형성하여 전도성 패턴이 형성된 디스플레이 패널을 제공할 수도 있고, 디스플레이패널의 전방에 배치되는 글라스형 광학필터의 유리 기판 위에 형성하여 글라스형 광학필터를 제공할 수도 있고, 필름형 광학필터의 필름형 기판 위에 형성하여 필름형 광학필터를 제공할 수도 있으나, 이하에서는 한 예로 본 발명을 다양한 분야에 사용되는 전자파차폐필름에 적용하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자파차폐필름(20)은, 기재(21); 기재(21) 위에 형성된 전도성 패턴(22); 및 전도성 패턴(22)의 표면에 형성된 흑화층(23)을 포함한다.
전자파차폐필름(20)은, a) 기재(21)에 전도성 패턴(22)을 형성하는 단계; 및 b) 전도성 패턴(22)의 표면을 산화시키는 할로겐 용액에 전도성 패턴(22)을 침지시켜, 전도성 패턴(22)의 표면을 흑화시키는 단계를 통해 제조될 수 있다.
상기 a) 단계에서는 전도성 페이스트를 기재(21)에 오목판 오프셋 인쇄법으로 인쇄하여, 기재(21) 위에 전도성 패턴(22)을 형성한다.
상기 a) 단계 후, 즉 기재(21) 위에 전도성 패턴(22)을 형성한 후, 이를 소성하고, 냉각시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 b) 단계에서는, 기재(21) 위에 형성된 전도성 패턴(22)을 할로겐 용액에 3~300초 동안 침지시킨다. 상기 할로겐 용액은 전도성 패턴(22)에 포함된 금속을 산화시키게 된다. 이에 전도성 패턴(22)의 표면에는 흑화층(23)으로서 할로겐화물이 형성되는 것이다. 한 예로, 전도성(22) 패턴이 은(Ag) 전도성 패턴이고, 할로 겐 용액으로 요오드(I2)를 포함하는 요오드 수용액을 사용한 경우, I3 -의 강력한 환원력에 의해 은(Ag)이 산화됨에 따라, 흑화층으로서 요오드화은(AgI)층을 얻을 수 있게 된다.
이하에서는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예
1
은 분말 75중량부, 바인더로 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose) 12중량부, 용매로 부틸 카르비톨 아세테이트(Butyl Carbitol Acetate) 12중량부, 및 글라스 프릿 1중량부를 포함하는 은(Ag) 전도성 페이스트를 오목판 오프셋 인쇄법을 이용하여, 글라스 기판 위에, 메쉬(mesh)형태의 패턴으로 인쇄하였다. 이에 메쉬형태의 은(Ag) 전도성 패턴을 얻었다.
이를 600℃에서 10분간 소성한 다음 냉각하여, 25㎛의 인쇄폭을 가지며 요오드화은(AgI)층이 표면에 형성된 메쉬형태의 은(Ag) 전도성 패턴을 얻었다.
다음으로, 물 100g에 KI 10g, 및 I2 2g을 녹인 후, 약 10분간 교반하여 요오드 수용액을 제조하고, 요오드 수용액에 은(Ag) 전도성 패턴을 3초 동안 침지시켰다.
이에 메쉬형태의 은(Ag) 전도성 패턴 표면에는 요오드 수용액의 I3 -에 의해 흑화층으로 요오드화은(AgI)층이 형성되었다.
실시예
2~4
침지시간을 10초, 20초, 및 30초로 달리한 것으로 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
비교예
1
은 분말 75중량부, 바인더로 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose) 12중량부, 용매로 부틸 카르비톨 아세테이트(Butyl Carbitol Acetate) 12중량부, 및 글라스 프릿 1중량부를 포함하는 은(Ag) 전도성 페이스트를 오목판 오프셋 인쇄법을 이용하여, 글라스 기판 위에, 메쉬(mesh)형태의 패턴으로 인쇄하였다. 이에 메쉬형태의 은(Ag) 전도성 패턴을 얻었다.
이를 600℃에서 10분간 소성한 다음 냉각하여, 25㎛의 인쇄폭을 가지며 요오드화은(AgI)층이 표면에 형성된 메쉬형태의 은(Ag) 전도성 패턴을 얻었다.
물성평가
실시예 1~4 및 비교예1에 따른 메쉬형태의 은(Ag) 전도성 패턴의 면저항(Ω/□)은 미쯔비시 화학의 MCP-T600을 사용하여 측정하였으며, 메쉬형태의 은(Ag) 전도성 패턴의 반사도(550nm)를 Shimadzu사의 UV-3600을 이용하여 측정한 후, 반사도로부터 흑화도(L값)를 산출하였다. 이를 표 1 및 표 2에 나타냈다.
[표 1]
| 침지 시간 | 흑화 후 메쉬(Mesh)면 | ||||
| 550nm 반사율 (%) | 흑화도 (L) | 면저항 (Ω/ㅁ) | |||
| 실시예 1 | 3초 | 메쉬 면 | 8.4 | 34.9 | 0.38 |
| 글라스 면 | 9.3 | 36.7 | |||
| 실시예 2 | 10초 | 메쉬 면 | 8.2 | 34.4 | 0.51 |
| 글라스 면 | 9.2 | 36.4 | |||
| 실시예 3 | 20초 | 메쉬 면 | 8.3 | 34.7 | 0.77 |
| 글라스 면 | 9.2 | 36.5 | |||
| 실시예 4 | 30초 | 메쉬 면 | 8.5 | 35.0 | 1.15 |
| 글라스 면 | 8.9 | 35.9 | |||
[표 2]
| 침지 시간 | 흑화처리 하지 않은 메쉬(Mesh)면 | ||||
| 550nm 반사율 (%) | 흑화도 (L) | 면저항 (Ω/ㅁ) | |||
| 비교예 1 | 0초 | 메쉬 면 | 18.1 | 49.6 | 0.28 |
| 글라스 면 | 9.4 | 36.8 | |||
표 1 및 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교예 1로서 흑화처리 하지 않은은(Ag) 전도성 패턴의 면저항은 0.28Ω/□이였고, 실시예 1~4의 경우 요오드 수용액을 이용하여 은(Ag) 전도성 패턴에 흑화층으로 요오드화은(AgI)층을 형성한 경우 면저항은 각각 0.38, 0.51, 0.77, 및 1.15Ω/□로 흑화처리 하지 않은 비교예 1 보다 약 136~359% 정도 상승하였다.
흑화도(L값)의 경우 그 값이 작을수록 검다는 것을 의미한다. 비교예 1로서 은(Ag) 전도성 패턴의 흑화도(L값)는 49.6이었으나, 실시예 1~4의 경우 요오드 수용액을 이용하여 은(Ag) 전도성 패턴에 흑화층으로 요오드화은(AgI)층을 형성한 경우 흑화도(L값)는 34.9, 34.4, 34.7, 및 35.0으로 작아졌으므로, 이를 통해 실시예 1~4에 따른 은(Ag) 전도성 패턴(22)이 충분히 검게 흑화되었음을 확인할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 수초 이내에 충분한 흑화도를 제공함과 동시에, 면저항 상승은 최소화할 수 있다.
비교예 1로서 은(Ag) 전도성 패턴의 반사율(%)은 18.1%이였고, 실시예 1~4의 경우 요오드 수용액을 이용하여 은(Ag) 전도성 패턴에 흑화층으로 요오드화은(AgI)층을 형성한 경우 반사율(%)은 8.4, 8.2, 8.3, 및 8.5%로 흑화처리 전인 비교예 1 보다 약 55% 정도 낮아짐을 알 수 있다. 여기서, 반사율은 침지시간 변화에 큰 영향을 받지 않음을 볼 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 은 (Ag) 전도성 패턴(22)의 반사율을 크게 낮출 수 있다.
실시예 1~4의 경우 흑화도가 작아지고 반사율이 낮아지는 이유는, 특정 각도에 나타나는 피크의 위치로 물질이 존재함을 나타내는 XRD(X선 회절분석기)를 사용하여 은(Ag) 전도성 패턴(22)의 표면을 측정한 측정결과를 나타낸 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 은(Ag) 전도성 패턴의 표면에 형성된 요오드화은(AgI)층에 기인하는 것임을 알 수 있다. 즉, 요오드화은(AgI)에 의해 은(Ag) 전도성 패턴의 은(Ag) 광택이 없어지고 반사도가 낮아 지게 되는 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따라, 기재에 전도성 패턴을 형성한 후, 전도성 패턴을 할로겐 용액으로 산화시켜, 전도성 패턴의 표면을 흑화시키는 경우, 전도성 패턴을 충분히 흑화시킬 수 있고, 반사도를 낮출 수 있게 된다.
그리고, 흑화처리 후에도 흑화처리 전 보다 면저항이 소폭 상승될 뿐만 아니라, 그 제조방법 또한 간소화 되므로, 생산성이 향상되며, 제조비용이 절감된다.
본 발명에 따라, 기재에 전도성 페이스트를 오프셋 인쇄방법으로 인쇄하게 되는 경우, 간편하게 기재에 전도성 패턴를 형성할 수 있어, 제조가 용이하고 생산 성이 향상되며, 제조비용이 절감된다.
한편, 본 발명에 따른 전자파차폐필름(20)은, 한 예로 플라즈마 디스플레이장치의 플라즈마 디스플레이 패널 전방에 배치되는 광학필터(100)에 적용될 수 있다.
한 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 후방패널(51)과 전방패널(52)을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널(50)의 전방에 배치되는 광학필터(100)는, 색 조절 염료를 포함하여 색조를 조절함으로써 색순도를 높이는 색보정막(40); 색보정막(40) 위에 적층되어, 리모콘과 같은 전자기기의 오작동 방지를 위해 플라즈마 디스플레이 패널(50)에서 발생된 근적외선을 차폐하는 근적외선차폐막(30); 근적외선차폐막(30)에 적층되어, 플라즈마 디스플레이 패널(50)에서 발생된 전자파를 차폐하는 본 발명에 따른 전자파차폐필름(20); 및 전자파차폐필름(20)에 적층되어, 외부로부터 입사된 외광이 다시 외부로 반사되는 것을 방지하는 반사방지막(10)을 포함한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 전자파차폐필름(20)이 적용된 광학필터(100)를 플라즈마 디스플레이 패널(50)의 전방에 배치하면, 금속재질의 전도성 패턴의 광택에 의해 플라즈마 디스플레이 패널(50)로부터의 빛과, 외부의 빛이 반사되어 디스플레이장치의 콘트라스트비가 저하되는 것이 전자파차폐필름(20)의 전도성 패턴(22)에 형성된 흑화층(23)에 의해 방지된다.
여기서, 본 발명을 플라즈마 디스플레이 패널(50)에 적용하여 설명하였으나,이에 한정되는 것은 아니며, 또한, 플라즈마 디스플레이 패널(50)의 전방에 배치되는 광학필터(100)의 적층순서를 색보정막(40), 근적외선차폐막(30), 전자파차폐필 름(20), 반사방지막(10) 순으로 설명하였으나, 적층순서는 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 전도성 패턴을 포함하는 전자파차폐필름의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 전도성 패턴의 흑화 전후의 XRD 측정결과를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 전자파차폐필름을 포함하는 디스플레이장치용 광학필터의 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 반사방지막
20 : 전자파차폐필름
21 : 기재
22 : 전도성 패턴
23 : 흑화층
30 : 근적외선차폐막
40 : 색보정막
50 : 플라즈마 디스플레이 패널
51 : 후방패널
52 : 전방패널
100 : 광학필터
Claims (22)
- a) 기재에 전도성 패턴을 형성하는 단계; 및b) 상기 전도성 패턴의 표면을 산화시키는 할로겐 용액에 상기 전도성 패턴을 침지시켜, 상기 전도성 패턴의 표면을 흑화시키는 단계를 포함하는 전도성 패턴의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 a) 단계에서 상기 기재는 유리 기판 또는 고분자 수지로 형성된 필름인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 a) 단계에서 상기 전도성 패턴은 구리, 은, 금, 및 알루미늄 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 a) 단계에서 상기 전도성 패턴은, 은(Ag) 분말을 포함하는 전도성 페이스트를 상기 기재 상에 직접 인쇄하여 형성된 은(Ag) 전도성 패턴인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 a) 단계에서 상기 전도성 패턴은 전도성 페이스트를 오프셋 인쇄법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 및 잉크젯 인쇄법 중에서 선 택된 어느 한 방법으로 상기 기재 상에 인쇄하여 형성하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 b) 단계에서 상기 할로겐 용액은 I2, Cl2, Br2, 및 F2 중 선택된 할로겐 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴의 제조방법.
- 청구항 6에 있어서, 상기 b) 단계에서 상기 할로겐 용액은, 상기 할로겐 용액 100중량부를 기준으로 상기 할로겐 원소 1~30 중량부; 및 물 70~99중량부를 혼합하여 제조한 것을 특징으로 하는 전도성 패턴의 제조방법.
- 청구항 6에 있어서, 상기 b) 단계에서 상기 할로겐 용액은, KI를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴의 제조방법.
- 청구항 8에 있어서, 상기 b) 단계에서 상기 할로겐 용액은, 상기 할로겐 용액 100중량부를 기준으로 상기 할로겐 원소 1~30 중량부; 상기 KI 1~30중량부; 및 물 70~99중량부를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 b) 단계에서 상기 할로겐 용액은, 상기 할로겐 용액 100중량부를 기준으로 요오드(I2) 1~30 중량부; KI 1~30중량부; 및 물 70~99중량 부를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 b) 단계에서는 상기 전도성 패턴을 상기 할로겐 용액에 3~300초간 침지시키는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 b) 단계에서 흑화처리된 상기 전도성 패턴을 세척하는 세척단계; 및 상기 세척단계에서 세척된 상기 전도성 패턴을 건조하는 건조단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴의 제조방법.
- 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된 전도성 패턴.
- 청구항 13에 따른 전도성 패턴을 포함하는 필름.
- 청구항 13에 따른 전도성 패턴을 포함하는 디스플레이장치용 광학필터.
- 청구항 15에 있어서, 반사방지막; 근적외선 차폐필름; 및 색보정막 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치용 광학필터.
- 청구항 13에 따른 전도성 패턴을 포함하는 디스플레이장치.
- 기재에 형성된 전도성 패턴; 및상기 전도성 패턴의 표면을 산화시키는 할로겐 용액에 상기 전도성 패턴을 침지시켜, 상기 전도성 패턴의 표면에 형성한 흑화층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴을 갖는 필름.
- 청구항 18에 있어서, 상기 전도성 패턴은 구리, 은, 금, 및 알루미늄 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴을 갖는 필름.
- 청구항 18에 있어서, 상기 할로겐 용액은 I2, Cl2, Br2, 및 F2 중 선택된 할로겐 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴을 갖는 필름.
- 청구항 20에 있어서, 상기 할로겐 용액은, KI를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴을 갖는 필름.
- 청구항 18에 있어서, 상기 전도성 패턴은 은(Ag) 전도성 패턴이고, 상기 흑화층은 요오드(I2), KI, 및 물을 포함하는 상기 할로겐 용액에 상기 은(Ag) 전도성 패턴을 침지시켜 형성한 요오드화은(AgI)인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴을 갖는 필름.
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