KR20110004783A - 도전판 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 기판과; 상기 기판의 일측 표면에 형성되며, 접착제층 및 상기 접착제층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 표면에 설치되어 있는 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 포함하는 복합구조체를 구비하는 것을 특징으로 하는 도전판을 제공한다. 그리고, 그 도전판의 제조방법도 제공한다.
Description
본 발명은 도전판 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 도전성 박막을 가지는 도전판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
투명도전성 박막(TCF)은, 투명성 및 도전성을 가지고 있기 때문에, 각종 평면표시장치(FPD), 터치패널, 전자기파 방지 및 태양전지(Solar Cells) 등에 널리 사용되고 있다.
현재 주로 사용되고 있는 투명도전성 박막의 재료로서는, 산화인듐주석(ITO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등이 있다. 그 중에서도, 산화인듐주석(ITO)은 고투광성(高透光性) 및 우수한 도전성(導電性)을 가지고 있으므로, 각종 광전제품의 도전성 전극으로 사용되고 있다.
ITO 투명도전성 박막은, 진공 스퍼터링(sputtering)에 의해 유리, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 기판에 형성된다. 그러나, ITO 본질의 제한을 받기 때문에, 기판을 선택할 때 일정한 제한을 받는다. 현재, 주로 사용되는 기판으로서는 유리기판, PET기판이 있다. 만일 여타 재료의 기판을 사용한다면, 아직 많은 문제가 존재하고 있다.
ITO 투명도전성 박막이 도전성을 가지므로, 상기 ITO 투명도전성 박막을 가지는 유리기판 또는 PET기판을 도전판이라고 부른다. 그러나, 상기 도전판은, 기판이 만곡될 때, 그 인장(引張)에 의해 상기 기판에 형성되어 있는 ITO 투명도전성 박막이 변형되기 때문에, 상기 ITO 투명도전성 박막의 파손을 초래한다. 또한, 상기 ITO 투명도전성 박막을 가지는 도전판에 있어서, 상기 ITO 투명도전성 박막의 제조공정이 복잡하고, 인듐의 저장량의 결핍을 초래하며, 독성(毒性)을 갖고, 수소 플라즈마(hydrogen plasma)와 용이하게 환원반응을 일으키므로, 도전판의 코스트를 절약하기 어렵다. 따라서, 상기 ITO를 대체할 수 있는 투명도전성 재료를 연구할 필요가 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 기판이 만곡될 때, 기판에 있어서의 투명도전성 박막의 인장에 의한 파손을 회피하는 한편, 코스트를 절약할 수 있는 도전판 및 그의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판과, 상기 기판의 일측 표면에 형성되며, 접착제층 및 상기 접착제층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 표면에 설치되어 있는 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 포함하는 복합구조체를 구비하는 것을 특징으로 하는 도전판을 제공한다.
또한, 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 제공하는 단계와, 기판을 제공하는 단계와, 접착제층을 제공하는 단계와, 상기 접착제층을 통해 상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 상기 기판에 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전판의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 도전판 및 그의 제조방법에 의하면, 접착제층을 통해 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 기판에 설치함으로써, 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 구비하는 기판이 도전성을 가지도록 할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 구비하는 도전판의 제조에 있어서의 각 공정의 구조단면도이다.
도 5는 도 3에 있어서의 전기이방성을 가지는 도전성 박막의 제조방법의 표시도이다.
도 6은 도 3에 있어서의 전기이방성을 가지는 도전성 박막의 평면도이다.
도 7은 도 3에 있어서의 전기이방성을 가지는 도전성 박막의 단면도이다.
도 5는 도 3에 있어서의 전기이방성을 가지는 도전성 박막의 제조방법의 표시도이다.
도 6은 도 3에 있어서의 전기이방성을 가지는 도전성 박막의 평면도이다.
도 7은 도 3에 있어서의 전기이방성을 가지는 도전성 박막의 단면도이다.
이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 도전판 및 그의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4는 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 구비하는 도전판의 제조방법의 각 공정을 도시하는 구조단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 도전판의 제조방법의 제1공정에서는, 기판(100)을 제공한다.
상기 기판(100)은, 투명기판 또는 불투명기판일 수 있다.
상기 투명기판은, 유리기판 또는 고분자 투명기판이다. 상기 고분자 투명기판은, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 기판, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기판 또는 폴리카보네이트(PC) 기판 등이다. 그러나, 상기 고분자 투명기판은 상술한 기판에만 한정되는 것은 아니다.
상기 불투명기판은, 금속 기판, 반도체 기판, 인쇄회로 기판 또는 플라스틱 기판 등이다. 상기 플라스틱 기판은, 자신이 색채를 가지는 플라스틱 기판일 수 있고, 또는 투명기판에 색채를 도포한 플라스틱 기판일 수도 있다.
도 2를 참조하면, 상기 도전판의 제조방법의 제2공정에서는, 접착제층(200)을 상기 기판(100) 위에 형성한다.
상기 접착제층(200)은 인쇄도포(塗布), 회전도포 또는 적정(滴定)도포 등과 같은 방식에 의해 상기 기판(100) 위에 형성된다.
상기 접착제층(200)은, 고화방식에 따라 광고화(光固化) 접착제, 열고화 접착제 또는 광-열고화 접착제로 나눌 수 있다. 상기 광고화 접착제란, 특정한 파장영역의 빛을 받아 고화되는 접착제(예를 들면, 자외선고화 접착제)를 가리키고, 상기 열고화 접착제란, 어떤 특정한 온도 이상의 환경에서 고화되는 접착제를 가리키며, 상기 광-열고화 접착제란, 어떤 특정한 온도 이상의 환경에서 특정한 파장영역의 빛을 받아 고화되는 접착제를 가리킨다. 또한, 상기 접착제층(200)은, 도전성 접착제(예를 들면, 도전성 고분자 접착제)일 수도 있다.
도 3을 참조하면, 상기 도전판의 제조방법의 제3공정에서는, 상기 접착제층(200)에 의해 전기이방성(異方性)을 가지는 도전성 박막(300)을 상기 기판(100)에 접착시킨다. 즉, 상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막(300)을 상기 접착제층(200)의 상기 기판(100)로부터 멀리 떨어진 표면에 설치한다. 따라서, 상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막(300)을 상기 기판(100)에 접착한 경우, 상기 접착제층(200)은 상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막(300)과 상기 기판(100) 사이에 위치한다. 상기 전기이방성(도전이방성 또는 저항이방성이라고도 함)이란, 다른 방향에서 다른 도전성(또는 저항성)을 가지는 것을 가리킨다.
도 5는 본 발명에 있어서의 전기이방성을 가지는 도전성 박막의 제조방법을 도시하는 도면이고, 도 6은 본 발명에 있어서의 전기이방성을 가지는 도전성 박막의 평면도이며, 도 7은 본 발명에 있어서의 전기이방성을 가지는 도전성 박막의 단면도이다.
상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막(300)의 제조방법의 제1공정에서는, 기재(500) 위에 복수개의 나노유닛(301)으로 구성된 나노 구조체를 형성한다. 상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막(300)의 제조방법의 제2공정에서는, 상기 나노 구조체를 박막구조로 변환시킨다. 구체적으로 설명하면, 상기 복수개의 나노유닛(301) 중의 하나의 나노유닛(301)이 외부의 인장력을 받아 상기 기재(500)에서 떨어질 때, 상기 하나의 나노유닛(301)에 인접하는 다른 하나의 나노유닛(301)도 반 데르 발스(Van der Waals force)의 힘에 의해 상기 하나의 나노유닛(301)과 함께 상기 기재(500)에서 떨어진다.
상술한 바와 같이, 상기 기재(500) 위의 복수개의 나노유닛(301)이 외부의 인장력에 의해 상기 기재(500)에서 떨어질 때, 상기 복수개의 나노 유닛(301)은 각각 끝과 끝이 연접해서 선상 나노유닛(310)을 형성한다. 따라서 상기 기재(500) 위의 복수개의 나노유닛(301)은 인장처리에 의해 복수개의 선상 나노유닛(310)을 형성하되, 상기 복수개의 선상 나노유닛(310)은 특정한 방향(X)에 따라 배열된다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 복수개의 선상 나노유닛(310)은 거의 평행으로 배열된다. 상기 복수개의 선상 나노유닛(310)이 평행으로 배열되어 전기이방성을 가지는 도전성 박막(300)을 형성한다.
전기이방성을 가지는 도전성 박막(300)의 국부의 확대도로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막(300)은 복수개의 선상 나노유닛(310)을 포함하고, 각각의 선상 나노유닛(310)은 복수개의 나노유닛(301)이 각각 끝과 끝이 연접해서 형성된다. 복수개의 선상 나노유닛(310)이 특정한 방향(X)에 따라 배열되어 형성된 도전성 박막(300)에 있어서는, 상기 특정한 방향(X)에 따른 도전성 박막(300)의 저항이 비교적 작고, 상기 특정한 방향(X)에 수직한 방향에 따른 도전성 박막(300)의 저항은 비교적 크므로, 상기 도전성 박막(300)은 전기이방성을 가진다.
각각의 나노유닛(301) 자신도 전기이방성을 가질 수 있으며, 모든 나노유닛(301)은 거의 평행으로 배열되어 특정한 배향을 형성한다. 상기 전기이방성을 가지는 나노유닛(301)은 이방성 형상을 갖고 있다. 이방성 형상을 갖고 있는 나노유닛은, 탄소 나노튜브, 나노입자 등과 같은 길이와 폭이 다른 나노유닛이다.
상기 도전성 박막(300)은 복수개의 선상 나노유닛(310)을 포함하며, 상기 도전성 박막(300)의 두께를 얇게 한 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 도전성 박막(300)을 상기 기판(100) 위에 설치하기 전에 먼저 상기 도전성 박막(300)에 대하여 열처리를 진행한다. 상기 열처리에 의한 에너지에 의해 상기 도전성 박막(300)의 성질이 변한다. 즉, 상기 도전성 박막(300)의 두께가 얇아진다. 열처리로서는, 플라즈마 가열, 적외선 가열, 자외선 가열 또는 레이저 가열 등과 같은 방식이 있다. 본 실시예에 있어서는, 레이저 가열방식을 채용하는 것이 바람직하다.
도 4를 참조하면, 상기 도전판의 제조방법의 제4공정에서는, 상기 도전성 박막(300)을 상기 기판(100)에 적재한 후, 상기 접착제층(200)을 고화시킨다. 예를 들면, 상기 접착제층(200)이 광고화 접착제이면, 상기 접착제층(200)을 특정한 파장영역의 광선으로 조사(照射)하여 상기 접착제층(200)을 고화시키고, 상기 접착제층(200)이 열고화 접착제이면, 상기 접착제층(200)을 어떤 특정한 온도 이상의 환경에 놓아 상기 접착제층(200)을 고화시키며, 상기 접착제층(200)이 광-열고화 접착제이면, 상기 접착제층(200)을 어떤 특정한 온도 이상의 환경에 놓고 특정한 파장영역의 광선으로 조사(照射)하여 상기 접착제층(200)을 고화시킨다.
상기 접착제층(200)이 고화되지 않은 경우는, 상기 접착제층(200) 위의 상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막(300)에 상기 접착제가 스며들어 상기 도전성 박막(300)의 일부분 또는 전부가 상기 접착제층(200)으로 침입(浸入)된다. 따라서, 상기 접착제층(200)이 완전히 고화된 후, 상기 접착제층(200)과 상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막(300)이 혼합되어 복합구조체(400)를 형성한다.
따라서, 본 발명에 따른 도전성 박막(300)은, 기판(100)과, 상기 기판(100) 위에 설치되는 복합구조체(400)을 구비한다. 상기 복합구조체(400)는 접착제층 (200)과 상기 접착제층(200)의 일측 표면에 배치된 도전성 박막(300)을 포함한다.
상기 복합구조체(400)의 두께는 0㎛ ~ 15㎛이고, 상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막(300)의 두께는 0nm ~ 300nm이다. 상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막(300)은 상기 복합구조체(400)의 상기 기판(100)으로부터 멀리 떨어진 표면에 위치한다. 상기 도전성 박막(300)의 일부분 또는 전부의 상기 접착제층(200)으로의 침입은, 상기 도전성 박막(300)이 응용되는 제품에 따라 변화시킬 수 있다. 따라서, 복합구조체(400)에 있어서의 도전성 박막(300)의 두께가 0nm ~ 300nm이므로, 상기 도전성 박막(300)에 있어서의 나노유닛(301)의 두께도 0nm ~ 300nm이며, 상기 나노유닛(301)도 상기 복합구조체(400)의 상기 기판(100)으로부터 멀리 떨어진 표면에 위치한다.
본 발명에 따른 도전판 및 그의 제조방법에 있어서는, 접착제층에 의해 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 기판에 설치함으로써, 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 구비하는 기판이 도전성을 가지도록 할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 --- 기판 200 --- 접착제층
300 --- 도전성 박막 301 --- 나노유닛
310 --- 선상 나노유닛 400 --- 복합구조체
500 --- 기재
300 --- 도전성 박막 301 --- 나노유닛
310 --- 선상 나노유닛 400 --- 복합구조체
500 --- 기재
Claims (21)
- 기판과,
상기 기판의 일측 표면에 형성되며, 접착제층 및 상기 접착제층의 상기 기판으로부터 멀리 떨어진 표면에 설치되어 있는 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 포함하는 복합구조체를 구비하는 것을 특징으로 하는 도전판.
- 제1항에 있어서,
상기 복합구조체의 두께는 0㎛ ~ 15㎛인 것을 특징으로 하는 도전판.
- 제1항에 있어서,
상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막의 두께는 0nm ~ 300nm인 것을 특징으로 하는 도전판.
- 제3항에 있어서,
상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막은 복수개의 나노유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전판.
- 제4항에 있어서,
상기 복수개의 나노유닛은 이방성 형상의 나노유닛인 것을 특징으로 하는 도전판.
- 제4항에 있어서,
상기 복수개의 나노유닛은 탄소 나노튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전판.
- 제4항에 있어서,
상기 복수개의 나노유닛의 두께는 0nm ~ 300nm인 것을 특징으로 하는 도전판.
- 제1항에 있어서,
상기 접착제층은, 광고화 접착제, 열고화 접착제 또는 광-열고화 접착제에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 도전판.
- 제1항에 있어서,
상기 접착제층은, 도전성 접착제에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 도전판.
- 제1항에 있어서,
상기 기판의 재료는, 유리인 것을 특징으로 하는 도전판.
- 제1항에 있어서,
상기 기판의 재료는, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리카보네이트인 것을 특징으로 하는 도전판.
- 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 제공하는 단계와,
기판을 제공하는 단계와,
접착제층을 제공하는 단계와,
상기 접착제층을 통해 상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막을 상기 기판에 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전판의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 도전성 박막은, 인장처리에 의해 전기이방성을 가지는 것을 특징으로 하는 도전판의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막에 대해 열처리를 하는 것을 특징으로 하는 도전판의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 전기이방성을 가지는 도전성 박막에 대해 레이저 가열처리를 하는 것을 특징으로 하는 도전판의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 전기이방성을 가지는 도전판은, 복수개의 나노유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전판의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 접착제층은, 광고화 접착제, 열고화 접착제 또는 광-열고화 접착제에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 도전판의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 접착제층은, 도전성 접착제에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 도전판의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 기판의 재료는, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리카보네이트인 것을 특징으로 하는 도전판의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 기판의 재료는, 유리인 것을 특징으로 하는 도전판의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 접착제층에 의해 상기 도전성 박막을 상기 기판에 배치한 후, 상기 접착제층을 고화하는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 도전판의 제조방법.
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