KR20130127169A - 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름으로서, 기재; 기재 위에 저굴절층과 고굴절층 다수가 교대로 순차 적층되되, 공기와 접하는 최상단은 고굴절층으로 이루어지고, 상기 최상단의 고굴절층 바로 하부의 2개 층은 서로 다른 굴절률을 가진 저굴절층이 연속하여 적층되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름을 제공한다(여기에서, 고굴절층은 굴절률이 1.5 이상인 층, 저굴절층은 굴절률이 1.5 미만인 층임).
본 발명에 따르면, 올리고머의 석출, 헤이즈(haze)의 증가가 없고, 연필 경도의 내구성을 갖는 터치 패널 대체품으로서 손색없는 내습열성의 투명 도전성 필름을 제공할 수 있고, 고투광성과 우수한 시인성을 확보하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름 및 그 제조방법{TRANSPARENT CONDUCTIVITY FILM FOR TOUCH SCREEN PANEL BY ROLL TO ROLL CHEMICAL VAPOR DEPOSITION AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초 저굴절 특성을 지닌 PTFE(polytetrafluoroethylene)층을 이용하여 가시광선 영역에서 더욱 우수한 투광성을 갖도록 개선된 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 필름 기재를 사용한 투명 도전성 박막은 박막 표면의 반사율이 크기 때문에 유리 기재 대비 투광성이 열등한 특성이 있다.
따라서, 이러한 문제를 해결하고 고투광성을 지닌 필름 기재 기반의 투명 도전성 박막을 구현하기 위해서는 외부광원의 반사량을 감소시켜 주어야 한다.
외부광의 반사량 감소는 크게 두 가지 방법을 이용하여 실현될 수 있는데, 표면에 요철 형상을 구현함으로써 난반사를 유도하여 확산반사를 감소시키는 방법과 다층 코팅의 설계를 통하여 직접 반사광의 소멸 간섭을 유도하는 방법이 있다.
이때, 전자는 표면요철 형상을 가지는 눈부심 방지 코팅을 주로 적용하는 형태였으나, 표면요철 형상을 이용하는 경우 고해상도 디스플레이에서는 해상도가 저하되는 문제와 표면에서의 난반사로 이미지의 선명성이 저하되는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 후자의 방법인 다층 코팅 설계를 통해 직접 반사광을 소멸 간섭시키는 방법이 개시되어 왔다.
이 방법은 상의 왜곡 없이 반사 방지 기능을 발현시킬 수 있으며, 이때의 반사광을 소멸 간섭시키기 위하여 각 층에서 반사되는 빛들 간 존재하는 위상 차이를 이용하고 소멸간섭시 반사율을 최소화할 수 있도록 반사되는 빛들 간의 파형진폭을 맞춰주고 있다.
이와 같은 다층코팅 설계를 통해 반사율을 낮추는 방법은 필름 기재 상에 광의 굴절률이 필름 기재의 광 굴절률보다 작은 투명 유전체 박막과 큰 투명 유전체 박막을 순서대로 교차시킨 후 다시 작은 굴절률을 지닌 유전체 박막을 형성하고 그 위에 큰 굴절률을 지닌 투명 도전성 박막을 순서대로 형성하게 된다.
또한, 이때의 다층코팅 내, 두 박막 간의 굴절률 차이가 클수록 반사율이 낮아지고 박막 두께에 따라 반사파장의 패턴이 이동하며 박막 개수가 증가할수록 가시광선의 전파장 영역에서 반사율이 일정하게 낮아지는 경향이 있다.
따라서, 이러한 효과를 크게 하기 위해서는 박막 개수를 늘이고 각 굴절률 차이를 크게 하여 평균 반사율을 최대한 낮추면 가장 이상적이다.
그럼에도 불구하고, 당해 분야에 개시된 선행기술들은 일본공개특허 제1999-286078호(특개평11-286078), 일본등록특허 제2667686호 등에서와 같이, 주로 층을 구성하는 물질, 층(막)의 두께 등에 초점을 맞추어 기술 개발을 해 왔기 때문에 기능 향상에 있어 한계가 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 한계를 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 고굴절률의 투명 전도성 무기물층을 스퍼터링 방식으로 형성하기 전에 저굴절의 투명 유전체 박막 상에 초 저굴절율 PTFE층을 형성시킴으로써 두 층간의 굴절룰 차이를 증가시고 그로 인해 고투광성을 확보하여 보다 우수한 시인성을 갖도록 한 유전체 기재 기반의 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름 및 그 제조방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름으로서, 기재; 기재 위에 저굴절층과 고굴절층 다수가 교대로 순차 적층되되, 공기와 접하는 최상단은 고굴절층으로 이루어지고, 상기 최상단의 고굴절층 바로 하부의 2개 층은 서로 다른 굴절률을 가진 저굴절층이 연속하여 적층되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름을 제공한다(여기에서, 고굴절층은 굴절률이 1.5 이상인 층, 저굴절층은 굴절률이 1.5 미만인 층임).
이때, 상기 최상단의 고굴절층 바로 하부에 연속하여 적층 형성되는 2개의 서로 다른 저굴절층 중 최상단의 고굴절층과 접하는 상측 저굴절층은 다수의 저굴절층들 중에서 가장 작은 굴절률을 갖는 것에도 그 특징이 있다.
또한, 본 발명은 좀 더 구체적으로, 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름으로서, 1.65의 굴절률을 갖는 기재; 상기 기재 위에 형성되는 1.45-1.47의 굴절률을 갖는 제1저굴절층; 상기 제1저굴절층 위에 형성되는 1.55-1.80의 굴절률을 갖는 제1고굴절층; 상기 제1고굴절층 위에 형성되는 1.45-1.47의 굴절률을 갖는 제2저굴절층; 상기 제2저굴절층 위에 형성되는 1.29-1.35의 굴절률을 갖는 제3저굴절층; 상기 제3저굴절층 위에 형성되는 1.9-2.0의 굴절률을 갖는 제2고굴절층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름을 제공한다.
이 경우, 상기 기재는 PET이고, 상기 제1저굴절층은 SiO2이며, 상기 제1고굴절층은 SiOxCy(x,y는 자연수) 형태의 물질이고, 상기 제2저굴절층은 SiO2이며, 상기 제3저굴절층은 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)이고, 상기 제2고굴절층은 ITO(Indium Tin Oxide)인 것에도 그 특징이 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 상기에 기재된 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름을 제조하는 방법에 있어서; 상기 제1저굴절층은 상기 기재 위에 CVD 방식으로 증착되어 형성되고, 상기 제1고굴절층은 상기 제1저굴절층 위에 CVD 방식으로 증착되어 형성되며, 상기 제2저굴절층은 상기 제1고굴절층 위에 CVD 방식으로 증착되어 형성되고, 상기 제3저굴절층은 상기 제2저굴절층 위에 스퍼터링 방식으로 증착되어 형성되며, 상기 제2고굴절층은 상기 제3저굴절층 위에 스퍼터링 방식으로 증착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름 제조방법도 제공한다.
이때, 상기 CVD는 Plasma-Enhanced CVD 방식인 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 올리고머의 석출, 헤이즈(haze)의 증가가 없고, 연필 경도의 내구성을 갖는 터치 패널 대체품으로서 손색없는 내습열성의 투명 도전성 필름을 제공할 수 있고, 고투광성과 우수한 시인성을 확보하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 간섭 필터의 기본원리를 설명하는 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 필름 구조를 보인 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 필름 구조의 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 필름 구조가 갖는 시인성 확인 그래프이다.
도 5는 본 발명에서 설명하는 PE-CVD(Plasma-Enhanced CVD)의 개념을 보인 도면이다.
도 6은 본 발명에서 설명하는 진공 스퍼터링의 개념을 보인 도면이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
아울러, 본 발명에 대한 구체적인 설명에 앞서, 간섭현상의 기본원리에 대하여 살펴본다.
통상 간섭필터라는 것은 굴절과 간섭을 이용한 것으로, 도 1에 나타나 있듯이 기재(Substrate)의 표면에 높은 굴절율을 갖는 유전체박막(H)과 낮은 굴절유를 갖는 유전체박막(L)을 교대로 적층한 구조를 갖는다.
이 구조에서 고굴절율 유전체박막(H)으로 이루어진 H층과 저굴절율 유전체박막(L)으로 이루어진 L층의 경계면에서 굴절율 차에 의한 광의 반사, 굴절이 발생하며, 다층으로 구현되었을 때는 층간의 여러 경계면에서 반사 및 굴절된 광이 서로 중첩되면서 간섭현상을 일으키게 된다.
그 결과, 강하게 혹은 약하게 된 광이 간섭필터 밖으로 나오면서 투과광 및 반사광으로 표현되게 된다.
이와 같은 간섭필터에서 사용되는 반사와 굴절의 개념을 응용하여, 본 발명은 굴절율 차이를 이용하되 고투광성, 즉 층간 굴절율 차이는 증가시켜 평균 반사율을 최대한 낮추도록 구성한 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름은 도 2에 도시된 바와 같이, 기재(100) 위에 제1저굴절층(110), 제1고굴절층(120), 제2저굴절층(130), 제3저굴절층(140), 제2고굴절층(150)이 순차로 적층 형성된 구조를 갖는다.
이때, 상기 각 굴절층들은 모두 박막이기 때문에 얇은 막에서의 반사와 굴절 특성을 가지며, 다층으로 구성될 경우 간섭을 일으키게 되는데 통상,
광로차 2nd =λ/2(2m+1), m=1,2,3,4,...일때 보강간섭이 일어나고,
광로차 2nd =λ/2(2m), m=1,2,3,4,.....일때 소멸간섭이 일어난다.
이 경우, n는 굴절률이고, d는 막의 두께이며, 광은 단색광이 수직으로 입사한 경우를 가정한 것이며, 보강간섭이 일어나도록 두께 등 조건을 조절할 수 있다.
그리고, 박막 간의 굴절률 차이가 클수록 반사율이 낮아지고, 박막 두께에 따라 반사파장의 패턴이 이동하며, 박막의 개수가 증가할수록 가시광선의 전파장 영역에서 반사율이 일정하게 낮아지는 경향이 있는데, 간섭 필터 효과를 크게 하기 위해 박막 개수를 늘리고, 각 굴절률 차이를 크게 하여 평균 반사율을 최대한 낮추는 것이 이상적이다.
이러한 이유로, 상기 제2저굴절층(130) 위에 다시 저굴절층인 제3저굴절층(140)이 형성되고, 그 위에 공기와 접촉되는 최상단인 제2고굴절층(150)이 형성된다.
다시 말해, 저굴절과 고굴절인 단순 반복되는 것이 아니라, 최상단 고굴절층을 기준으로 그 하단 2개 층은 저굴절층이 반복 형성되는 적층 구조를 갖는 것이다.
이때, 층상 구조 중 최상단 저굴절층인 도시상 제3저굴절층(140)은 PTFE로 구성되어야 하는데, 이는 저굴절층인 제3저굴절층(140)이 고굴절층인 제2고굴절층(150)의 루트값(Root Value)을 가질 때 간섭 효과를 크게 할 수 있는 가장 이상적이므로 이를 구현하기 위해 구비된다.
여기에서, 고굴절이 저굴절에 루투값을 갖는 이유는 빛이 수직 입사시 층간 계면에서 반사 발생을 최소화시키기 위함과 반사 파장 즉 반대 위상을 지님으로써 상쇄 간섭을 최대화시킬 수 있기 때문이다.
뿐만 아니라, PTFE를 스퍼터(Sputtering)할 경우 공정이 용이하고, 투과 혹은 반사 또는 색차계 특성의 문제성을 극소화시킬 수 있기 때문이다.
특히, 상술한 층구조에서 상기 제3저굴절층(140)은 층들 중 가장 낮은 굴절률을 가져야 그 효과가 크다.
한편, 이와 같은 층상 구조는 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다.
기재(100)는 글래스(Glass) 또는 PET 필름이 될 수 있다.
상기 기재(100) 위에 CVD(화학적 기상 증착) 방식으로, 제1저굴절층(110), 제1고굴절층(120), 제2저굴절층(130)이 증착되어 박막층을 구성하게 된다.
이 경우, 박막층의 두께는 0.1~2.5㎛ 범위 내를 유지함이 바람직하다.
그리고, 상기 제2저굴절층(130) 위에는 제3저굴절층(140)이 스퍼터링 방식으로 증착되고, 제3저굴절층(140) 상부에는 제2고굴절층(150)이 스퍼터링 방식으로 증착된다.
덧붙여, 상기 CVD 방식은 Plasma-Enhanced CVD 방식이 특히 바람직하며, 이 방식에 대하여는 나중에 간략히 덧붙여 설명하기로 한다.
여기에서, 상기 기재(100)는 굴절률이 1.65이고, 상기 제1저굴절층(110)은 굴절률이 1.45-1.47이며, 제1고굴절층(120)은 굴절률이 1.55-1.80이고, 상기 제2저굴절층(130)은 굴절률이 1.45-1.47이며, 상기 제3저굴절층(140)은 굴절률이 1.29-1.35이고, 상기 제2고굴절층(150)은 굴절률이 1.9-2.0을 유지함이 바람직하다.
이와 같은 굴절률을 감안할 때, 각 박막층들은 도 3과 같이, 상기 제1저굴절층(110)은 SiO2가 바람직하며, 제1고굴절층(120)은 SiOxCy(x,y는 자연수) 형태의 물질이 바람직하고, 상기 제2저굴절층(130)은 SiO2가 바람직하며, 상기 제3저굴절층(140)은 PTFE가 바람직하고, 상기 제2고굴절층(150)은 ITO(Indium Tin Oxide)가 바람직하다.
다만, 제약 사항은 매질이 상기 굴절률을 만족하되 색감과 같은 색차 특성에 영향을 미치지 않아야 한다.
특히, 상기 PTFE층은 초 저굴절률을 갖기 때문에 제2고굴절층(150)과의 굴절률 차이를 현저히 크게 하므로 광투과성을 초극대화시키며, 이로 인해 시인성을 현저히 상승시킬 수 있다.
또한, 상기 제2고굴절층(150)인 ITO층은 대전방지, 전자파 차폐 효과도 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 도전성 필름의 투과율을 측정한 결과, 상술한 구조를 갖되 ITO층인 제2고굴절층(150)의 유무에 따라 도 4에서와 같이, △T=0.4의 차이가 있었고, 투과시 색오차 계수는 △ET=0.56으로 확인되어 시인성이 우수함을 확인할 수 있었다.
이로써, 본 발명에 따른 층구조를 갖는 도전성 필름은 우수한 광투과성과 시인성을 확보함으로써 터치 스크린 패널용으로 그 활용도가 매우 커질 것으로 예측된다.
덧붙여, PE-CVD(Plasma-Enhanced CVD)법에 의하여 형성되는 산화 규소 증착막들은 올리고머 블록층(oligomer block layer)으로 사용되는 증착층으로서 유기 규소 화합물을 증착 모토머(monomer) 재료로 포함하는 가스의 조성물을 원료로 하고, 투명 도전 적층 플라스틱 필름(plastic film)으로 폴리에스테르(Polyester) 등의 기재 또는 기체의 양면에 상기 유기 규소 화합물을 PE-CVD법으로 산화 규소 증착막을 형성함으로서 고온, 고습 하에서의 적층 계면의 밀착성을 향상시키고 올리고머 블록층으로서 산화 규소층을 이용하는 것으로 증착막의 수축이 없고 치수 안정성에도 뛰어나다.
또한, 가스 배리어(gas barrier)성 증착층을 형성하여 내습열성을 향상시키는 것에 따라 최종적으로 내습열 투명 적층 플라스틱 터치 패널에 적용되도록 구성되며, 본 발명에 있어서 유기 규소 산화물의 얇은 막의 올리고머 블록층 중에는 C-H 결합 또는 Si-C 결합을 가지는 화합물, 증착 원료의 모노머인 유기 규소 화합물이나 그러한 유도체 등의 유기 성분을 화합 결합 등에 따라서 함유시킬 수 있고, 이 유기 성분의 존재에 의하여 올리고머의 석출이 유기 규소 산화물의 박막층에 의하여 억제되게 된다.
이 경우, 유기 규소 산화물의 박막층에 함유하는 화합물로서는 특별히 CH3 구조를 가지는 하이드로 카본(hydraulic carbon)을 기본 구조로 하여 올리고머 블록층을 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 올리고머의 석출을 방지하기 위해 폴리에스테르(Polyester) 등의 플라스틱 필름 기재 상에 형성되는 피막 물질은 유기 규소 화합물 등의 증착 모노머 가스(monomer Gas)를 사용하고 형성되는 유기 규소 산화물의 연속 얇은 막이고 유기 규소 화합물 등의 증착 모노머 가스와 산소 가스 등이 화학 반응하며 그 반응 생성물이 기재에 연속 박막층을 형성하게 되는데 자세한 것은 SiOxCy로 표현되는 성분중 x는 1.5~2.2의 범위 내에 있고, y는 0.15~0.80의 범위 내에 있는 것이 바람직하나, 더 정확히는 x의 경우 1.7~2.1의 범위, y는 0.39~0.47의 범위에 있는 것이 바람직하다.
뿐만 아니라, 올리고머 블록층의 유기 규소 산화물 증착막의 두께로서는 5~100nm의 범위 내에서 임의로 선택하고 형성하는 것이 바람직하다.
만약, 두께가 5nm 이하면 증착막의 평균 밀도가 저하되어 기재의 표면 노출이 되고 올리고머의 석출을 방지하는 기능이 저하되어 올리고머의 석출을 억제할 수 없다. 또한 유기 규소 산화물 증착막이 박리할 가능성이 높아진다.
한편, 100nm보다 두꺼워지면 강성이 늘어나고 그 막에 크랙(Crack) 등이 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 필요 이상으로 증착막을 두껍게 하는 것은 증착막의 형성 속도와 관계되고 생산성의 저하, 고비용이 발생된다.
그리고, 유기 성분을 함유하는 유기 규소 산화물은 메틸기 또는 에틸기를 포함하는 유기 규소 화합물을 이용하고 이것을 PE-CVD법으로 증착하지 않으면 유기 성분으로서 메틸기 또는 에틸기를 막안에 도입하는 일은 가능하지 않다.
이형층을 형성하는 탄소 함유 유기 규소 산화물의 연속 얇은 막을 형성하기 위해 사용하는 유기 규소 화합물로서는 메틸기 또는 에틸기를 포함하고 또한 Si를 주고리라고 하는 다음과 같은 모노머(Monomer) 재료, 예를 들면 헤키사메칠지시로키산(HMDSO), 테트라에톡시실란(TEOS), 테토라메칠지시로키산(TMDSO), 메틸트리메틸실란(MTMOS), 테트라메톡시실란(TMOS) 등을 사용할 수 있다.
모노머 재료에는 상기의 예에 구애받지 않고 Si 원자와 CH3 또는 C2H5기를 포함하는 유기 규소 화합물로 상온에서 적당한 증기압을 가지고 PE-CVD법을 실시하는 것이 가능한 재료라면 어떤 재료도 상관없다.
본 발명에 있어서는 유기 규소 화합물로서는 헤키사메칠지시로키산(HMDSO), 테트라에톡시실란(TEOS), 테토라메칠지시로키산(TMDSO) 원료를 사용하는 것이 그 취급성 및 형성되는 유기 규소 산화물의 증착막의 발수성 등의 특성으로부터 바람직하다.
본 발명에 있어서 도 5에 나타나듯이 PE-CVD 장치의 진공 챔버(Chamber) 내에 배치되는 권해롤(unwinder roll)로부터 피증착 필름을 풀어내고 그 피증착 필름을 보조롤을 이용하여 일정한 속도로 전극롤 주면 상에 이동한다. 가스 공급 장치는 원료 공급 장치로부터 산소 가스, 불활성 가스, 증착용 모노머 가스 등을 공급하고 그것들로부터 증착용 혼합 가스 조성물을 도입하고 상기의 전극롤 주면상으로 이동한 피증착 필름 위에 글로우방전(glow discharge) 플라즈마를 발생시키고 산화 규소층을 형성한다. 전극롤에는 영구 자석이 내장되어 있어 플라즈마 발생 및 증착을 촉진하고 있다. 피증착 필름 표면에 산화 규소 증착층을 형성한 뒤 권취롤(rewinder roll)을 이용하여 권취한다.
상기 PE-CVD 증착 조건에 관해서 설명을 한다면, 진공 챔버 내를 진공 펌프에 의하여 감압하고 진공도 1*10-1 ~ 1*10-8 torr, 바람직한 것은 진공도 1*10-3~1*10-7 torr로 조정하는 것이 바람직하고 기재 또는 기체의 반응 속도는 형성하는 유기 규소 산화물의 박막층의 막두께, 밀도, 생산성 등과 관계 되고 통상적으로 1~20m/분, 바람직한 것은 2~10m/분으로 조정하는 것이 바람직하다. 또한 플라즈마 발생 전압은 형성하는 유기 규소 산화물 박막층의 막두께, 밀도, 생산성 등에 관계되고 통상적으로 10~50Kw로 조정하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 있어서 무기물의 증착은 플라즈마를 이용한 스퍼터링 방법이 사용된다.
플라즈마를 이용한 스퍼터링 방법을 사용하면, 균일하게 코팅층을 형성할 수 있고, 층간의 결합력이 우수하며 금속, 합금 등 다양한 재료를 이용하여 코팅층을 피도금층면에 증착시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 플라즈마를 이용한 Sputtering 제조장치의 작동 원리를 간략히 설명한다. 타겟층 물질인 PTFE 및 ITO가 접착 설치된 캐소드(음극)측에 전압이 걸리면, 캐소드에서 전자가 방출된다. 방출된 전자들이 아르곤 가스의 기체 원자와 충돌하게 되면, 아르곤은 Ar+로 이온화된다. 아르곤이 여기(excite)되면서 에너지가 방출되면, 글로우 방전(glow discharge)이 발생하면서 이온과 전자가 공존하는 플라즈마가 형성된다.
이러한 플라즈마내의 Ar+ 이온은 큰 전위차에 의해서 타겟층 물질인 PTFE 및 ITO 표면과 충돌하게 되고, 이로 인하여 PTFE 및 ITO 원자들이 튀어나와 표면상에 박막을 형성하면서 증착하게 된다.
본 발명에 있어서 도 6에 나타나듯이 스퍼터링(Sputtering) 장치의 진공 챔버(Chamber) 내에 배치되는 권해롤(unwinder roll)로부터 피증착 필름을 풀어내고 그 피증착 필름을 보조롤을 이용하여 일정한 속도로 전극롤 주면상에 이동한다. 피증착 필름 표면에 PTFE 및 ITO 증착층을 형성한 뒤 권취롤(rewinder roll)을 이용하여 권취한다.
상기 스퍼터링(Sputtering) 증착 조건에 관해서 설명을 한다면, 진공 챔버 내를 진공 펌프에 의하여 감압하고 진공도 1*10-1 ~ 1*10-8 torr, 바람직한 것은 진공도 1*10-3~1*10-5 torr로 조정하는 것이 바람직하고, 기재 또는 기체의 반응 속도는 형성하는 PTFE 및 ITO 박막층의 막두께, 밀도, 생산성 등과 관계되고 통상적으로 0.5~3m/분, 바람직한 것은 1~2m/분으로 조정하는 것이 바람직하다. 아르곤 가스 또한 플라즈마 발생 전압은 형성하는 PTFE 및 ITO 박막층의 막두께, 밀도, 생산성 등에 관계되고 통상적으로 3~10Kw로 조정하는 것이 바람직하다.
상술한 ITO는 산화인듐 100% 중량부에 산화 주석을 3~20% 중량부, 산화 인듐을 80~97% 중량부 함유하는 복합 산화물이 바람직하다. 이는 투명 도전층의 굴절률을 초과하는 고굴절률을 용이하게 실현할 수 있는데다가 광학 두께의 조정도 용이해지기 때문이다.
이 복합 산화물의 형성 재료로는 각 산화물 성분의 소결체를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 복합 산화물에 있어서 산화 주석의 비율은 광학 특성의 면에서 산화인듐 100% 중량부에 대해 3~15% 중량부인 것이 보다 바람직하다.
100 : 기재 110 : 제1저굴절층
120 : 제1고굴절층 130 : 제2저굴절층
140 : 제3저굴절층 150 : 제2고굴절층

Claims (6)

  1. 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름으로서,
    기재;
    기재 위에 저굴절층과 고굴절층 다수가 교대로 순차 적층되되,
    공기와 접하는 최상단은 고굴절층으로 이루어지고, 상기 최상단의 고굴절층 바로 하부의 2개 층은 서로 다른 굴절률을 가진 저굴절층이 연속하여 적층되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름.
    (여기에서, 고굴절층은 굴절률이 1.5 이상인 층, 저굴절층은 굴절률이 1.5 미만인 층임)
  2. 청구항 1에 있어서;
    상기 최상단의 고굴절층 바로 하부에 연속하여 적층 형성되는 2개의 서로 다른 저굴절층 중 최상단의 고굴절층과 접하는 상측 저굴절층은 다수의 저굴절층들 중에서 가장 작은 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름.
  3. 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름으로서,
    1.65의 굴절률을 갖는 기재;
    상기 기재 위에 형성되는 1.45-1.47의 굴절률을 갖는 제1저굴절층;
    상기 제1저굴절층 위에 형성되는 1.55-1.80의 굴절률을 갖는 제1고굴절층;
    상기 제1고굴절층 위에 형성되는 1.45-1.47의 굴절률을 갖는 제2저굴절층;
    상기 제2저굴절층 위에 형성되는 1.29-1.35의 굴절률을 갖는 제3저굴절층;
    상기 제3저굴절층 위에 형성되는 1.9-2.0의 굴절률을 갖는 제2고굴절층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름.
  4. 청구항 3에 있어서;
    상기 기재는 PET이고, 상기 제1저굴절층은 SiO2이며, 상기 제1고굴절층은 SiOxCy(x,y는 자연수) 형태의 물질이고, 상기 제2저굴절층은 SiO2이며, 상기 제3저굴절층은 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)이고, 상기 제2고굴절층은 ITO(Indium Tin Oxide)인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 기재된 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름을 제조하는 방법에 있어서;
    상기 제1저굴절층은 상기 기재 위에 CVD 방식으로 증착되어 형성되고,
    상기 제1고굴절층은 상기 제1저굴절층 위에 CVD 방식으로 증착되어 형성되며,
    상기 제2저굴절층은 상기 제1고굴절층 위에 CVD 방식으로 증착되어 형성되고,
    상기 제3저굴절층은 상기 제2저굴절층 위에 스퍼터링 방식으로 증착되어 형성되며,
    상기 제2고굴절층은 상기 제3저굴절층 위에 스퍼터링 방식으로 증착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서;
    상기 CVD는 Plasma-Enhanced CVD 방식인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름 제조방법.
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