KR20140127160A

KR20140127160A - 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법 및 디스플레이용 투명전극 필름

Info

Publication number: KR20140127160A
Application number: KR1020140046997A
Authority: KR
Inventors: 정광춘; 유지훈; 성준기; 한대상
Original assignee: 주식회사 잉크테크
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2014-04-18
Publication date: 2014-11-03
Also published as: WO2014171798A9; US9832881B2; CN105359226A; WO2014171798A1; US20160234943A1; JP6574757B2; JP2016524268A; CN105359226B; KR101688986B1

Abstract

본 발명은 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법 및 디스플레이용 투명전극 필름에 관한 것으로, 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 이용하여 미세 전극패턴을 인쇄하는 전극패턴 형성단계, 상기 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 절연성 수지를 도포하여 절연층을 형성하는 절연층 형성단계, 상기 절연층 상에 기재를 적층하여 기재층을 형성하는 기재층 형성단계 및 상기 이형필름을 제거하는 이형필름 제거단계를 포함하여 이루어지며, 이형필름이 제거된 방향의 면으로 미세 전극패턴이 노출되므로, 전극 간의 접촉이 용이하여 표면 조도가 우수한 디스플레이용 투명 전극 필름을 제공할 수 있다.

Description

디스플레이용 투명전극 필름 제조방법 및 디스플레이용 투명전극 필름{METHOD FOR PREPARING TRANSPARENT ELECTRODE FILM FOR DISPLAY AND TRANSPARENT ELECTRODE FILM FOR DISPLAY}

본 발명은 디스플레이용 투명전극 필름의 제조방법 및 디스플레이용 투명전극 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 인쇄하여 미세 전극패턴을 형성하고 이형필름을 제거하여 투명전극 필름을 제조하여, 표면 조도가 우수하면서도 저저항 특성을 가지는 디스플레이용 투명전극 필름에 관한 것이다.

각종 가전기기와 통신기기가 디지털화되고 급속히 고성능화 됨에 따라 휴대 가능한 디스플레이의 구현이 절실히 요구되고 있다. 휴대 가능한 디스플레이를 구현하기 위해서는, 디스플레이용 전극재료는 투명하면서도 낮은 저항 값을 나타낼 뿐만 아니라, 기계적으로 안정 할 수 있도록 높은 유연성을 나타내어야 하고, 기판의 열 팽창 계수와 유사한 열 팽창 계수를 갖고 있어서 기기가 과열되거나 고온인 경우에도 단락되거나 면 저항의 변화가 크지 않아야 한다.

현재 투명 전도성 재료로 사용 가능한 소재로는 산화물, 카본나노튜브(Carbon Nanotube, CNT), 그래핀, 고분자 전도체, 금속 나노 와이어 등이 알려져 있으며, 그 중 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)을 진공방식으로 박막층을 형성하여 사용하는 방법이 대표적으로 사용되는 방법이나 세라믹 재료이기 때문에 기판의 굽힘이나 휨에 대한 저항이 낮아 쉽게 크랙이 형성되고 전파되어 전극의 특성이 열화 되는 문제와 주석 도판트의 치환을 통한 활성화의 어려움과 비정질이 가지는 결함으로 높은 면저항을 나타내는 문제점을 가지고 있다. 뿐만 아니라 ITO의 주 재료인 인듐 가격이 평판디스플레이, 모바일기기, 터치패널 시장의 급격한 확장으로 지속적으로 상승하고 있고 제한된 매장량으로 인해 투명 전도성 필름의 원가 경쟁력에서 문제점으로 작용하고 있다. 따라서 앞으로 치열하게 전개될 디스플레이 기술 경쟁에서 우위를 선점하기 위해선 ITO 전극의 문제점을 해결 할 수 있는 대체 재료 개발이 매우 중요하다.

고분자 전도체의 경우 폴리아세틸렌, 폴리피롤, 폴리페놀, 폴리아닐린, PEDOT:PSS 등의 물질을 사용하여 투명 전도성 필름을 제작하게 되는데 대부분 고분자 전도체가 용해도가 낮고 공정이 까다로울 뿐만 아니라 에너지 밴드갭이 3eV 이하로 색을 띄는 문제점을 가지고 있다. 투과율을 높이기 위해 박막으로 코팅할 경우 면저항이 높아져서 실제 투명전극으로 사용하기엔 높은 면저항이 문제가 된다. 또한 대부분의 고분자 전도체는 대기 안정성이 부족하여 대기 중에서 급격히 산화되어 전기 전도성이 떨어지기 때문에 안정성 확보가 중요한 문제 중에 하나이다.

CNT, 그래핀, 금속 나노 와이어를 이용한 투명 전도성 필름에 대한 연구도 많이 이루어지고 있으나 저 저항의 투명전도성 필름으로 사용하기에는 아직 해결할 문제점이 있어 아직 실용화 수준에 도달하지 못한 상태이다.

최근 이러한 문제점을 해결하기 위한 새로운 방법으로 임프린팅 방법을 이용하여 미세한 음각의 홈을 형성 한 후 저 저항의 금속을 충전하는 방법들이 연구되어 지고 있으며, 이와 관련하여 UV경화성 수지를 미세 몰드로 가압한 후 임프린트하여 Ag페이스트를 충전하여 투명전도성 필름을 형성하는 방법이 있으나 Ag 패턴 막의 두께 조절이 어렵고 또한 패턴 막의 표면 조도 제어가 쉽지 않아 전극 간 접촉이 필요한 분야의 적용에 한계점이 있다.

이에, 전극 간의 접촉에 용이하게 사용할 수 있는 표면 조도가 우수한 미세전극 패턴이 형성된 투명전극을 제조하기 위한 연구가 필요하다.

특허문헌 1: 한국 공개특허 제10-2007-0102263호 특허문헌 2: 한국 공개특허 제10-2009-0061225호 특허문헌 3: 한국 등록특허공보 제 10-0946249호 특허문헌 4: 한국 등록특허공보 제 10-0741677호

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 인쇄하여 미세 전극패턴을 형성하고 이형필름을 제거하여 투명전극 필름을 형성하여, 표면 조도가 우수한 디스플레이용 투명전극 필름의 제조방법 및 디스플레이용 투명전극 필름을 제공함에 목적이 있다.

또한, 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 인쇄하여 미세 전극패턴을 형성한 후 기재층을 형성하여 부착력이 우수하면서 저저항의 특성을 가지는 디스플레이용 투명전극 필름의 제조방법 및 디스플레이용 투명전극 필름을 제공함에 목적이 있다.

전도성 잉크 조성물을 금속 착제 화합물 또는 금속 전구체를 사용하여 저항을 낮추고 우수한 전기적 특성을 유지할 수 있는 디스플레이용 투명전극 필름의 제조방법 및 디스플레이용 투명전극 필름을 제공함에 목적이 있다.

전도성 잉크 조성물을 이용하여 미세 전극패턴을 인쇄하면서 미세 전극패턴영역이 아닌 영역에 발생할 수 있는 전도성 잉크 조성물의 잔여물을 제거하여 종래 기술로는 구현이 어려웠던 저 저항의 미세한 패턴을 형성할 수 있으며 투과율이 우수한 디스플레이용 투명전극 필름의 제조방법 및 디스플레이용 투명전극 필름을 제공함에 목적이 있다.

뿐만 아니라, 이형필름을 제거한 후에 미세 전극패턴 상에 전도성 물질을 형성하여 전기 전도성이 현저하게 향상된 하이브리드형 투명전극 필름의 제조방법을 제공함에 목적이 있다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 투명전극 필름의 제조방법은 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 이용하여 미세 전극패턴을 인쇄하는 전극패턴 형성단계, 상기 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 절연성 수지를 도포하여 절연층을 형성하는 절연층 형성단계, 상기 절연층 상에 기재를 적층하여 기재층을 형성하는 기재층 형성단계 및 상기 이형필름을 제거하는 이형필름 제거단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이형필름은 내열성 필름 상에 실리콘계 또는 아크릴계 이형제를 도포하여 이형필름을 준비하는 이형필름 준비단계;에 의해 형성될 수 있다.

상기 전도성 잉크 조성물은 금속 착제 화합물, 금속 전구체, 구형 금속입자, 금속 플레이트 또는 금속 나노입자 중 적어도 하나를 포함하는 전도성 금속 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 미세 전극패턴은 그라비아 프린팅법, 플렉소 프린팅법, 옵셋 프린팅법, 리버스 옵셋 프린팅법, 디스펜싱, 스크린 프린팅법, 로터리 스크린 프린팅법 또는 잉크젯 프린팅법으로 상기 이형제 표면 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하며, 당해 기술 분야에 속하는 통상의 인쇄 방법을 사용할 수 있다.

상기 절연층 형성단계는, 상기 미세 전극패턴 사이의 홈이 충진되도록 상기 절연성 수지를 전면 도포하여 상기 절연층을 형성될 수 있다.

상기 미세 전극패턴 사이의 상기 절연층의 높이는 상기 미세 전극패턴의 높이와 동일하거나 높게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 절연층 형성단계는, 상기 절연성 수지를 2회 이상 도포하여 2 이상의 절연층을 형성할 수 있다.

상기 기재는 상기 절연층 상에 열 압착에 의해 적층되거나, 접착제에 의한 접착에 의해 적층될 수 있다.

상기 이형필름 제거단계 후, 상기 전극패턴 형성단계에서 상기 미세 전극패턴을 인쇄하면서 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 제거하는 잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계는, 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 잔여물 처리부재를 이용하여 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 제거할 수 있다.

상기 잔여물 처리부재는 닥터 블레이드, 와이퍼 또는 브러쉬인 것이 바람직하며, 제거 방법은 이에 한정되지 않는다.

상기 에칭액은 암모늄 카바메이트계열, 암모늄 카보네이트계열, 암모늄 바이카보네이트계열, 카르복실산 계열, 락톤 계열, 락탐 계열, 환상 산 무수물 계열 화합물, 산-염기 염복합체, 산-염기-알코올계 복합체 또는 머캡토 계열 화합물 중 적어도 하나 및 산화제를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 상기 이형필름이 제거된 상기 미세 전극패턴 상에 전도성 물질을 증착 또는 프린팅하여 하이브리드형 투명전극 필름을 제조하는 전도성 물질 형성단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 전도성 물질은 ITO, AZO, CNT, 그래핀 또는 전도성 고분자인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일 실시예의 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법은, 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 이용하여 미세 전극패턴을 인쇄하는 전극패턴 형성단계, 상기 미세 전극패턴 사이의 홈이 충진되도록 상기 절연성 수지를 전면에 도포하여 절연층을 형성하는 절연층 형성단계, 상기 절연층 상에 기재를 적층하여 기재층을 형성하는 기재층 형성단계 및 상기 이형필름을 제거하는 이형필름 제거단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 미세 전극패턴 사이 홈의 상기 절연층 높이는 상기 미세 전극패턴의 높이와 동일하거나 높게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 이형필름 제거단계 후, 상기 전극패턴 형성단계에서 상기 미세 전극패턴을 인쇄하면서 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 잔여물 처리부재를 이용하여 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 제거하는 잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계를 더 포함할 수 있다.

상기 이형필름이 제거된 상기 미세 전극패턴 상에 전도성 물질을 적층하여 하이브리드형 투명전극 필름을 제조하는 전도성 물질 형성단계를 더 수행할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예의 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법은, 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 이용하여 미세 전극패턴을 인쇄하는 전극패턴 형성단계, 상기 미세 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 상기 미세 전극패턴이 덮여지도록 절연성 수지를 도포하여 절연층을 형성하는 절연층 형성단계, 상기 절연층 상에 기재를 적층하여 기재층을 형성하는 기재층 형성단계, 상기 이형필름을 제거하는 이형필름 제거단계 및 상기 전극패턴 형성단계에서 상기 미세 전극패턴을 인쇄하면서 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 제거하는 잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 절연성 수지는 열 또는 자외선 경화성 수지이고, 이에 한정되지 않는다.

상기 에칭액은 암모늄 카바메이트계열, 암모늄 카보네이트계열, 암모늄 바이카보네이트계열, 카르복실산 계열, 락톤 계열, 락탐 계열, 환상 산 무수물 계열 화합물, 산-염기 염복합체, 산-염기-알코올계 복합체 또는 머캡토 계열 화합물 중 적어도 하나 및 산화제를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 잔여물 전도성 잉크 조성물 처리단계에서, 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물은 닥터 블레이드, 와이퍼 또는 브러쉬 중 1종 이상의 방법으로 제거될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예의 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법은, 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 이용하여 미세 전극패턴을 인쇄하는 전극패턴 형성단계, 상기 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 절연층을 형성하는 절연층 형성단계, 상기 절연층 상에 기재를 적층하여 기재층을 형성하는 기재층 형성단계, 상기 이형필름을 제거하는 이형필름 제거단계, 상기 전극패턴 형성단계에서 상기 미세 전극패턴을 인쇄하면서 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 제거하는 잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계 및 상기 이형필름이 제거된 상기 미세 전극패턴 상에 전도성 물질을 증착 또는 프린팅하여 하이브리드형 투명전극 필름을 제조하는 전도성 물질 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이형필름은 내열성 필름 상에 실리콘계 또는 아크릴계 이형제를 도포하여 이형필름을 준비하는 이형필름 준비단계에 의해 형성되며, 이형제의 종류는 이에 한정되지 않는다.

상기 전도성 물질 형성단계에서, 상기 전도성 물질은 ITO, AZO, CNT, 그래핀 또는 전도성 고분자인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이용 투명전극 필름은 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 미세 전극패턴으로 인쇄하여 형성된 전극패턴; 상기 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 절연성 수지를 도포하여 형성된 절연층; 및 상기 이형필름과 접한 상기 절연층의 일측면에 반대면인 상기 절연층의 타측면 상에 적층된 기재층을 포함하며, 상기 전극패턴은 상기 절연층 내부에 매입되게 위치하되, 상기 전극패턴의 일면은 상기 절연층의 상기 일측면 표면으로 노출되어 상기 이형필름과 접하게 위치되어 있을 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이용 투명전극 필름은 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 미세 전극패턴으로 인쇄하여 형성된 전극패턴; 상기 미세 전극패턴 사이의 홈이 충진되도록 절연성 수지를 전면에 도포하여 형성된 절연층; 및 상기 이형필름과 접한 상기 절연층의 일측면에 반대면인 상기 절연층의 타측면 상에 적층된 기재층을 포함하며, 상기 전극패턴은 상기 절연층 내부에 매입되게 위치하되, 상기 전극패턴의 일면은 상기 절연층의 상기 일측면 표면으로 노출되어 상기 이형필름과 접하게 위치되어 있을 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이용 투명전극 필름은 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 미세 전극패턴으로 인쇄하여 형성된 전극패턴; 상기 미세 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 상기 미세 전극패턴이 덮여지도록 절연성 수지를 도포하여 형성된 절연층; 및 상기 이형필름과 접한 상기 절연층의 일측면에 반대면인 상기 절연층의 타측면 상에 적층된 기재층을 포함하는 디스플레이용 투명전극 필름으로서, 상기 전극패턴은 상기 절연층 내부에 매입되게 위치하되, 상기 전극패턴의 일면은 상기 절연층의 상기 일측면 표면으로 노출되어 상기 이형필름과 접하게 위치되어 있고, 상기 이형필름이 제거된 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 잔여 전도성 잉크 조성물이 제거될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이용 투명전극 필름은 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 미세 전극패턴으로 인쇄하여 형성된 전극패턴; 상기 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 절연성 수지를 도포하여 형성된 절연층; 및 상기 이형필름과 접한 상기 절연층의 일측면에 반대면인 상기 절연층의 타측면 상에 적층된 기재층을 포함하는 디스플레이용 투명전극 필름으로서, 상기 전극패턴은 상기 절연층 내부에 매입되게 위치하되, 상기 전극패턴의 일면은 상기 절연층의 상기 일측면 표면으로 노출되어 상기 이형필름과 접하게 위치되어 있고, 상기 이형필름이 제거된 상태에서 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 잔여 전도성 잉크 조성물이 제거된 상기 미세 전극패턴 상에 형성한 전도성 물질을 더 포함할 수 있다.

상기 전도성 잉크 조성물은 금속 착제 화합물, 금속 전구체, 구형 금속입자, 금속 플레이트 또는 금속 나노입자 중 적어도 하나를 포함하는 전도성 금속 조성물로 이루어질 수 있다.

상기 절연성 수지는 열 또는 자외선 경화성 수지일 수 있다.

상기 전도성 물질은 ITO, AZO, CNT, 그래핀 또는 전도성 고분자일 수 있다.

상기 디스플레이용 투명 전극 필름은, 표면조도(Ra)가 0.05 내지 0.3㎛일 수 있다.

상기 디스플레이용 투명 전극 필름은, 면저항이 10mΩ/sq 내지 100kΩ/sq일 수 있다.

상기 디스플레이용 투명 전극 필름은, 투과율이 60 내지 99%일 수 있다.

본 발명의 디스플레이용 투명전극 필름의 제조방법 및 디스플레이용 투명전극 필름에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

이형필름을 이용하여 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 인쇄하여 미세 전극패턴을 형성하는 방식으로 투명전극 필름을 제조함으로써, 이형필름이 제거된 방향의 면으로 미세 전극패턴이 노출되므로, 전극 간의 접촉이 용이하여 표면 조도가 우수한 디스플레이용 투명 전극 필름의 제조방법 및 디스플레이용 투명전극 필름이 제공할 수 있다.

이형필름 상에 미세 전극패턴과 절연층을 순차적으로 형성하고, 열 압착 또는 접착제에 의한 접착으로 기재층을 형성하게 되므로, 미세 전극패턴과 기재층과의 부착력이 향상된 디스플레이용 투명 전극 필름의 제조방법 및 디스플레이용 투명전극 필름을 제공할 수 있다.

미세 전극패턴을 구성하는 전도성 잉크 조성물로 금속 착제 화합물 또는 금속 전구체가 포함된 전도성 물질을 사용하여, 광학적, 전기적, 기계적 특성을 동시에 향상시킬 수 있다.

이형필름 제거 후에 미세 전극패턴이 형성된 위치가 아닌 절연층 상에 발생한 미세한 잔여 금속 조성물을 에칭용액에 용해시켜 제거함으로써 투과율 및 내전압을 향상시킬 수 있다.

미세전극 패턴 상에 ITO, AZO 등의 전도성 물질을 형성한 하이브리드형 투면전극 필름은 두 전극 간의 계면 특성이 우수하여 높은 전도도 및 고 신뢰성을 요구하는 분야에 적용할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이용 투명전극 필름을 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 디스플레이용 투명전극 필름을 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
도 3a 내지 도 3j는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이용 투명전극 필름을 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 4는 실시예 1 내지 5에 의해 제조된 투명전극 필름의 SEM 이미지들이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 디스플레이용 투명전극 패턴 제조방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이용 투명전극 패턴 제조방법은 도 1과 같이, 이형필름 준비단계(S10), 전극패턴 형성단계(S20), 절연층 형성단계(S30), 기재층 형성단계(S40) 및 이형필름 제거단계(S50)를 포함하여 이루어진다.

이형필름 준비단계( S10 )

이형필름 준비단계(S10)는 내열성 필름 상에 이형제가 도포된 이형필름 준비하며, 미세 전극패턴이 형성될 이형필름을 마련하는 단계이다.

상기 이형필름은 이형력을 조절한 이형 코트필름을 사용할 수 있으며, 여기서 이형 코트필름은 내열성 필름 상에 이형제가 도포하여 제조할 수 있다.

상기 내열성 필름으로는 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate, PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)를 사용할 수 있으며, 이에 특별히 한정되는 것은 아니며 해당 분야에서 알려진 다양한 재질의 내열성 필름을 사용할 수도 있다.

상기 이형제는 실리콘계 또는 아크릴계 이형제를 사용하는 것이 바람직하다.

실리콘계 이형제는 열 압착 공정에서도 심한 수축이 발생하지 않는 내열 특성을 가지며 이형력을 쉽게 조절할 수 있는 장점이 있어 더 효과적이며, 실리콘계 이형제가 바람직하다.

이형제 역시 해당 분야에서 알려진 다양한 종류의 이형제를 사용할 수 있으며, 경우에 따라 이를 조합하여 사용할 수도 있다.

상기 이형제를 내열성 필름 상에 도포하는 방법은 마이크로그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 슬롯 다이 코팅법, 리버스 키스 또는 로터리 스크린 코팅법을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

전극패턴 형성단계( S20 )

전극패턴 형성단계(S20)는 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 이용하여 미세 전극패턴을 형성하는 단계이다.

상기 이형필름의 이형제가 도포된 방향의 표면 상에 전도성 잉크 조성물을 인쇄한다.

전도성 잉크 조성물은 금속 착제 화합물, 금속 전구체, 구형 금속입자, 금속 플레이크 또는 금속 나노입자를 사용하는 것이 바람직하며, 전도성 물질의 재료에 따라 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

더 바람직하게는, 금속 착체 화합물 또는 금속 전구체를 사용할 수 있다. 또한 금속착체 화합물 또는 금속 전구체를 환원시켜 나노크기의 금속입자를 제조하여 혼합물로도 사용할 수 있다. 이를 사용하면 종래 기술로는 형성할 수 없었던 나노 크기의 미세 전극패턴을 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명에 사용되는 금속 전구체는 일반식 M_nX로 나타낼 수 있는데 여기서 M은 Ag, Au, Cu, Ni, Co, Pd, Ti, V, Mn, Fe, Cr, Zr, Nb, Mo, W, Ru, Cd, Ta, Re, Os, Ir, Al, Ga, Ge, In, Sn, Sb, Pb, Bi이고 _n은 1내지 10의 정수이며, X는 산소, 황, 할로겐, 시아노, 시아네이트, 카보네이트, 니트레이트, 나이트레이트, 설페이트, 포스페이트, 티오시아네이트, 클로레이트, 피클로레이트, 테트라플포로 보레이트, 아세틸아세토네이트, 머캡토, 아미드, 알콕사이드, 카볼실레이트 등을 나타낸다. 구체적으로 예를들면, 초산 금, 옥살산 팔라듐, 2-에틸 헥산산은, 2-에틸 헥산산구리, 스테아린산 철, 포름산 니켈, 아연 시트레이트와 같은 카르복실산 금속, 질산은, 시안화 구리, 탄산 코발트, 염화백금, 염화금산, 테트라부톡시 티타늄, 디메톡시지르코늄 디클로라이드, 알루미늄 이소프로폭사이드, 바나듐 옥사이드, 탄탈륨 메톡사이드, 비스무스 아세테이트, 도데실 머캡토화 금, 인듐 아세틸아세토네이트와 같은 금속 화합물 등을 한 종류 이상 선택하여 함께 사용 가능하다.

일반적인 금속 나노입자 제조방법에는 물리적으로 금속 덩어리를 분쇄하여 제조하는 물리적인 방법과 화학적인 방법으로 제조하는 방법이 있다.

화학적인 방법을 좀 더 구체적으로 설명하면 고압의 가스를 분사하여 분말로 제조하는 에어로졸법, 금속 화합물과 기체 환원제를 사용하여 열분해로 분말을 제조하는 열분해법, 증발원료를 가열 증발시켜 분말을 제조하는 증발응축법, 졸겔법, 수열합성법, 초음파 합성법, 마이크로 에멀젼법, 액상 환원법 등이 있다.

나노입자의 형성제어가 용이하고 가장 경제성이 좋은 것으로 평가되고 있는 분산제와 환원제를 이용하여 제조하는 액상 환원법이 가장 많이 사용하고 있으나 본 발명에서는 나노입자를 형성 할 수 만 있다면 모든 방법을 사용 할 수 있다.

액상 환원법의 나노입자의 제조방법에 대한 구체적인 설명은 본 출원인이 출원한 대한민국 특허출원 제2006-0074246호에 기재되어 있고 상기 특허 출원에 기재된 금속 나노 입자는 입자의 크기가 균일하고 응집성이 최소화되는 장점이 있으며, 상기 금속 나노입자를 함유하는 전도성 잉크는 150℃ 이하의 낮은 온도에서, 짧은 시간에 소성하여도 높은 전도도를 갖는 균일하고 치밀한 박막 또는 미세 패턴 형성이 용이한 장점이 있다.

금속 전도성 물질 외에 필요에 따라서 용매, 안정제, 분산제, 바인더 수지(binder resin), 이형제, 환원제, 계면활성제(surfactant), 습윤제(wetting agent), 칙소제(thixotropic agent) 또는 레벨링(levelling)제, 증점제와 같은 첨가제 등을 포함 시킬 수 있다.

상기 바인더 수지는 다양한 기재와의 부착력이 우수한 것이 바람직하다. 이에 사용 가능한 물질은 유기고분자 물질로서 폴리프로필렌, 폴리 카보네이트, 폴리 아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 셀룰로즈아세테이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 알키드 수지, 에폭시 수지, 페옥시 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지, 페놀 변성 알키드 수지, 에폭시 변성 알키드 수지, 비닐 변성 알키드 수지, 실리콘 변성 알키드 수지, 아크릴 멜라민 수지, 폴리 이소시아네이트 수지, 에폭시 에스테르 수지 등을 예로 들 수 있으며 본 발명에 부합된다면 이에 한정되지는 않는다.

또한 균일한 박막으로 형성하기 위해 용매가 필요한 경우가 있는데 이때 사용할 수 있는 용매로는 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 같은 알코올류, 에틸렌글리콜, 글리세린과 같은 글리콜류, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 메톡시프로필아세테이트, 카비톨아세테이트, 에틸카비톨아세테이트와 같은 아세테이트류, 메틸세로솔브, 부틸셀로솔브, 디에틸에테르, 테트하히드로퓨란, 디옥산과 같은 에테르류, 메틸에틸케톤, 아세톤, 디메틸포름아미드, 1-메틸-2-피롤리돈과 같은 케톤류, 헥산, 헵탄, 도데칸, 파라핀 오일, 미네랄 스프릿과 같은 탄화수소계, 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족, 그리고 클로로포름이나 메틸렌클로라이드, 카본테트라클로라이드와 같은 할로겐 치환 용매, 아세토니트릴, 디메틸술폭사이드 또는 이들의 혼합용매 등을 사용할 수 있다. 그러나 용매의 종류가 이로 한정되는 것은 아니다.

전도성 잉크 조성물의 인쇄 방법은 그라비아 프린팅법, 플렉소 프린팅법, 옵셋 프린팅법, 리버스 옵셋 프린팅법, 디스펜싱, 스크린 프리팅법, 로터리 스크린 프린팅법 또는 잉크젯 프린팅법으로 상기 이형제 표면 상에 인쇄하는 것이 바람직하다. 이 때의 코팅 횟수는 1회 또는 그 이상 충진 횟수를 반복하여 사용할 수도 있다.

전도성 잉크 조성물의 금속 함량, 용매의 함량 및 휘발 온도, 점도, 칙소성의 특성에 따라 인쇄 특성의 차이가 발생하므로, 이는 각 방법에 적합하도록 전도성 잉크의 성분을 조절하여 조성물의 레올로지를 충진 방법에 최적화하는 것이 필요하다.

절연층 형성단계( S30 )

절연층 형성단계(S30)는 상기 전극패턴 형성단계(S20)에서 전극패턴이 형성된 이형필름 상에 절연층을 형성하는 단계이다.

상기 절연층을 형성하는 물질은 열 또는 자외선 경화성 수지을 포함한 조성물인 것이 바람직하며, 열 경화성 수지와 자외선 경화성 수지를 혼합하여 사용할 수 있다.

다양한 가교 반응이 가능하다면 수지 조성에는 제한이 없으나, 내열성과 광 투과율이 우수한 특성을 지니는 것이 바람직하다.

상기 절연층을 형성하는 방법은 공지의 방법이 사용될 수 있으며, S-나이프(S-knife) 코팅법, 그라비아 코팅법, 플렉소 코팅법, 스크린 코팅법, 로터리 스크린 코팅법, 슬롯 다이 또는 마이크로 그라비아 코팅법이 바람직하며, 이에 한정되는 것은 아니다.

미세 전극패턴 사이의 절연층의 높이는 미세 전극패턴의 높이와 동일하거나 높게 형성되는 것이 바람직하며, 미세 전극패턴의 높이보다 0.1㎛이상, 더 바람직하게는 1㎛ 이상인 것이 효과적이다.

또한, 절연층은 단일층으로 형성될 수도 있고, 미세 전극패턴이 형성된 이형필름 상에 경화성 수지를 2회 이상 도포하여 2 이상의 절연층을 형성할 수도 있다.

기재층 형성단계( S40 )

기재층 형성단계(S40)는 상기 절연층 형성단계(S30)에서 형성된 절연층 상에 기재를 적층하여 기재층을 형성하는 단계이다.

상기 기재의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니다. 상기 기재는 투명한 재질, 예컨대 플라스틱 필름이나 글라스로 형성될 수 있다. 상기 플라스틱 필름으로는 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), 폴리에텔렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 나일론(Nylon), 폴리테트라플로우로에틸렌(PTFE), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리카보네이트 (PC), 또는 폴리아릴레이트(PAR)가 사용될 수 있다. 이와 같이 플라스틱 필름이나 유리 기판 등을 사용 할 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

상기 기재를 절연층 상에 형성하는 방법은 열 압착 또는 접착제에 의한 접착방법을 사용할 수 있다.

열 압착시에는, 상기 절연층 상에 상기 기재를 적층한 후에 100 내지 300℃, 바람직하게는 120 내지 200℃, 더 바람직하게는 140 내지 175℃의 온도 조건에서 압착하여 합지할 수 있다.

경우에 따라, 상기 절연층을 비-스테이지의 반경화 상태에서 상기 기재를 합지하여 사용할 수도 있다.

미세 전극패턴이 인쇄된 이후에 기재를 열 압착하여 기재층을 합지하므로, 기재층 상에 전극패턴을 형성하는 경우보다, 부착이 용이하고 부착력이 우수하여 투명전극 필름으로서의 내구성이 향상된다.

이형필름 제거단계( S50 )

이형필름 제거단계(S50)는 이형필름을 제거하여 최종 투명전극 필름을 제조하는 단계이다.

이형필름을 제거하여 최종 투명전극 필름이 제조되나, 투명전극 필름의 신뢰성을 향상시키기 위하여, 도 2에서와 같이 잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계(S60) 또는 전도성 물질 형성단계(S70)의 단계를 더 포함할 수도 있다.

이형필름을 제거한 후, 이형필름이 포함된 절연층 상에 전도성 잉크 조성물의 잔여물이 남아있지 않다면 전도성 잉크 조성물의 처리없이 바로 전도성 물질 형성단계를 실시하거나, 잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계을 거쳐 바로 투명전극 필름으로 사용이 가능하다.

뿐만 아니라, 전도성 잉크 조성물 처리단계와 전도성 물질 형성단계 모두를 순차로 적용할 수 도 있다.

잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계( S60 )

잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계(S60)는 미세 전극패턴 영역 사이에 남아있는 전도성 잉크 조성물을 제거하는 단계로, 잔여 전도성 잉크 조성물을 제거함으로써 투명전극 필름으로서의 투과율을 향상시킬 수 있다.

전극패턴 형성단계(S20)에서 이형제 표면 상에 전도성 잉크 조성물을 이용하여 미세 전극패턴을 인쇄하면서, 미세 전극패턴이 형성되는 위치가 아닌 영역에 전도성 잉크 조성물이 잔류하는 경우가 있다.

이형필름을 제거하고 나면, 잔여 전도성 잉크 조성물은 절연층 상에 존재하게 되고, 잔여 전도성 잉크 조성물에 포함된 미세 금속 조성물은 투명전극 필름의 투과율을 떨어뜨리거나 내전압 특성에 문제를 야기하게 되므로, 잔여 전도성 잉크 조성물을 제거하여 투명전극의 특성을 현저히 향상시킬 수 있다.

절연층 표면의 미세 전극패턴 사이에 남아있는 전도성 잉크 조성물을 용해시키기위하여, 에칭액을 기재 표면에 도포할 수 있으며, 에칭액의 도포 방법은 통상의 코팅법에 의해 수행될 수 있다.

에칭액은 암모늄 카바메이트계열, 암모늄 카보네이트계열, 암모늄 바이카보네이트계열, 카르복실산 계열, 락톤 계열, 락탐 계열, 환상 산 무수물 계열 화합물, 산-염기 염복합체, 산-염기-알코올계 복합체 또는 머캡토(mercapto) 계열 화합물 중 적어도 하나 및 산화제를 포함하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 산화제와 하나 이상의 상기의 화합물 및 이들의 혼합물을 상압 또는 가압상태에서 용매 없이 직접 반응시키거나, 용매를 사용하는 경우는 물, 메탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 에탄올 아민과 같은 알코올류, 에틸렌글리콜, 글리세린과 같은 글리콜류, 에틸아세테이트, 부틸 아세테이트, 카비톨아세테이트와 같은 아세테이트류, 디에틸에테르, 테트라히드로퓨란, 디옥산과 같은 에테르류, 메틸에틸케톤, 아세톤과 같은 케톤류, 헥산, 헵탄과 같은 탄화수소계, 벤젠, 톨루엔과 같은 방향족, 그리고 클로로포름이나 메틸렌클로라이드, 카본테트라클로라이드와 같은 할로겐 치환용매, 퍼플루오로카본과 같은 불소계 용매 또는 이들의 혼합용매 등을 사용 할 수 있다. 압력용기와 같은 가압상태에서는 저비점의 불소계 용제나 액화탄산가스 등도 사용가능하다. 본 발명의 에칭액 제조방법을 특별히 제한할 필요는 없다. 즉, 본 발명의 목적에 부합된다면 공지의 어떠한 방법을 사용하여도 무방하다.

상기 에칭액으로서, 산화제는 예를들면, 산소, 오존 등과 같은 산화성 기체, 과산화수소, Na₂O₂, KO₂, NaBO₃, (NH₄)S₂O₈, H₂SO₅, (CH₃)₃CO₂H, (C₆H₅CO₂)₂ 등과 같은 과산화물, HCO₃H, CH₃CO₃H, CF₃CO₃H, C₆H₅CO₃H, m-ClC₆H₅-CO₃H 등과 같은 과산소 산, 질산, 황산, 요오드(I₂), Fe(NO₃)₃, Fe₂(SO₄)₃, K₃Fe(CN)₆, (NH₄)₂Fe(SO₄)₂, Ce(NH₄)₄(SO₄)₄, NaIO₄, KMnO₄, K₂CrO₄ 등과 같이 일반적으로 잘 알려진 산화성 무기산 또는 금속, 비금속화합물 등이 여기에 포함된다. 이러한 산화제를 사용할 때에는 단독 또는 최소한 하나 이상의 산화제를 혼합하여 사용해도 무방하다.

상기 에칭액은 절연층의 표면에 남은 전도성 잉크를 효과적으로 용해하기 위하여 에칭액 조성물에 친수 특성을 부여하는 것이 바람직할 수 있다. 암모늄 카바메이트계열, 암모늄 카보네이트계열, 암모늄 바이카보네이트계열, 카르복실산 계열, 락톤 계열, 락탐 계열, 환상 산 무수물 계열, 산-염기 염복합체, 산-염기-알코올 계 복합체, 머캡토 계열 화합물의 탄소수를 조절하여 친수 특성의 정도를 조절 하는 것이 바람직하다.

여기서의 암모늄 카바메이트계 화합물, 암모늄 카보네이트계 화합물 및 암모늄바이카보네이트계 화합물은 본 출원인의 한국등록 제0727466호에 구체적으로 설명되어 있고 카르복실산 계열의 화합물은 벤조산, 올레산, 프로피온산, 말론산, 헥산산, 옥탄산, 데칸산, 네오데칸산, 옥살산, 시트르산, 살리실산, 스테아르산, 아크릴산, 숙신산, 아디프산, 글리콜산, 이소부티르산, 아스코빅 산 등이 사용 될 수 있다.

락톤 계열 화합물은 β-프로피오락톤, γ-프로피오락톤, γ-부티로락톤, γ-티오부티로락톤, α-메틸-γ-부티로락톤, β-메틸-γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, γ-옥타노익락톤, δ-발레로락톤, 1,6-디옥사스피로[4,4]노난-2,7-디온, α-메틸렌-γ-부티로락톤, γ-메틸렌-γ-부티로락톤, ε-카프로락톤, 락타이드, 글리콜라이드, 테트로닉산, 2(5H)-휴라논, β-히드록시-γ-부티로락톤, 메발로닉란톤, 5,6-디하이드로-2H-피란-2-피란-2-온, δ-발레로락톤, ε-카프로락톤, γ-카프로락톤, γ-옥타노익 락톤등이 사용 될 수 있다.

락탐계열 화합물은 2-아제티돈, 2-피놀리디논, 5-메톡시-2-피롤리디논, 5-메틸-2-피롤리디논, N-메틸카프로락탐, 2-아자시클로논나논, N-아세틸카프로락탐등이 사용 될 수 있다.

환상 산 무수물로서는 이타코닉 안하이드라이드, 석시닉안하이드라이드, 말레익안하이드라이드, 글루타릭안하이드라이드, 옥타데실석시닉안하이드라이드, 2,2-디메틸석시닉안하이드라이드, 2-도데켄-1-일석시닉안하이드라이드, 헥사프루오로글루타릭안하이드라이드, 3,3-디메틸글루타릭안하이드라이드, 3-에틸-3-메틸 글루타릭안하이드라이드, 3,5-디아세틸테트라하이드로피란-2,4,6-트리온, 디글리콜릭 안하이드라이드 등이 사용 될 수 있다.

머캡토 계열의 화합물은 1-메탄 사이올, 1-에탄사이올, 2-부탄사이올, 1-헵탄 사이올, 1-옥탄사이올, 1-데칸 사이올, 1-헥사 데칸 사이올, 사이오 아세트산, 6-머캡토헥산산, 사이오 벤조산, 푸르푸릴 머캡탄, 사이클로헥산사이올, 11-머캡토-1운데카놀, 2-머캡토에탄올, 3-머캡토-1-프로판올, 사이오살리실산, 1-사이오를리세롤, 2-나프탈렌사이올, 메틸 3-머캡토프로피오네이트, 간마 머캡토 프로필트리메톡시실란등이 사용 될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니며, 이들 중 단일성분으로 사용하여도 되고 2종 이상의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있다.

상기 에칭조성물의 에칭 속도는 코팅시 에칭액의 침적 시간을 조절하거나, 에칭액의 산화제 또는 암모늄 카바메이트계열, 암모늄 카보네이트계열, 암모늄 바이카보네이트계열, 카르복실산 계열, 락톤 계열, 락탐 계열, 환상 산 무수물 계열, 산-염기 염복합체, 산-염기-알코올계 복합체, 머캡토 계열 화합물의 농도를 조절하여 제어 하는 것이 바람직하고 필요시 에칭과정을 반복하여 사용 할 수 있다. 또한 무기 산이나 염기를 포함하는 에칭액의 경우, 별도의 물이나 유기용제로 세척하여 제거할 수 있다.

에칭액에 의해 용해된 잔여 전도성 잉크 조성물을 잔여 물리적인 힘으로 밀어내어 제거할 수 있다.

용해된 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어넣는 방법 또는 밀어넣는 처리부재의 제한은 없으나, 닥터 블레이드(doctor blade), 와이퍼(wafer) 또는 브러쉬(brush)를 이용할 수 있다. 더 바람직하게는 브러쉬를 이용한다. 브러쉬는 물리적인 힘을 감소시킴으로써 기재 표면의 긁힘, 잉크 유실을 효과적으로 방지할 수 있다.

이는 1회 이상 수행될 수 있으며, 다양한 방법, 특히, 닥터 블레이드, 와이퍼,브러쉬가 혼용되어 사용될 수도 있다.

잔여물 처리부재를 이용하여 용해된 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어내어, 절연층 상의 미세 전극패턴 사이 표면에 남아있는 전도성 잉크 조성물의 성분인 금속 물질 또는 유기 물질 등이 제거될 수 있다.

이 외에도, 용해된 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어내기 위한 방법으로, 별도의 진동 또는 요동, 에어를 이용할 수도 있다.

전도성 물질 형성단계( S70 )

전도성 물질 형성단계(S70)는 이형필름이 제거된 미세 전극패턴 상에 전도성 물질을 증착하거나 프린팅하여 하이브리드형 투명전극 필름을 제조하는 단계이다.

본 단계는 소자의 내부 전극에 사용하기위하여 필요에 따라 추가될 수 있다.

또한 전도성 물질 형성단계(S70)는 이형필름이 제거되고나서(S50) 바로 실시할 수도 있고, 잔여 전도성 잉크 조성물를 제거하는 처리(S60)에 실시할 수도 있으며, 잔여 전도성 잉크 조성물을 제거한 후에 미세 전극패턴 상에 전도성 물질을 형성하게되면 신뢰성이 높은 투명전극 필름의 구현이 가능하다.

미세 전극패턴 상에 형성될 수 있는 전도성 물질은 ITO, AZO, CNT, 그래핀 또는 전도성 고분자인 것이 바람직하고, 전도성 고분자는 PEDOT(Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene)) 또는 PSS:PEDOT(Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene):Poly(4-Styrenesufonate))을 사용할 수 있다.

전도성 물질은 미세 패턴전극 위에 증착하여 패터닝하거나 직접 프린팅하여 형성할 수 있으며, ITO 또는 AZO의 재료는 타겟 형태로 진공 증착(sputtering)하거나 잉크화하여 박막 코팅 조성물로 프린팅하는 것이 바람직하다.

이러한 하이브리드 형태의 투명전극 필름은 두 전극 간의 계면 특성이 우수하여 높은 전도도가 필요하고 고 신뢰성을 요구하는 분야에 사용될 수 있다.

투명전극 필름의 제조를 위한 상기의 단계는 롤투롤(roll-to-roll)의 연속 공정으로 수행할 수 있으며, 이를 통하여 생산 속도가 증가되어 생산 효율을 증대시킬 수 있다.

이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.

도 3a 내지 도 3j는 본 발명의 일 실시예에 의한 투명전극 필름의 제조방법을 순차적으로 도식화한 단면도이다.

도 3a에서 보는 바와 같이, 내열성 필름(11)가 준비된다. 내열성 필름(11)은 PEN, PET, PE, PL, PC와 같은 다양한 재질의 필름이 사용가능하다.

도 3b은 내열성 필름(11) 상에 이형제(12)를 도포하여 이형필름(10)을 제조한다. 이형필름(10)은 이형력을 가지는 것이라면 어떠한 형태여도 무방하나, 내열성 이형력을 조절한 이형 코트필름 형태인 것이 바람직하다.

추후 기재층(40)을 열 압착과 같은 방식으로 합지하는 공정이 이어지므로, 이형제(12)는 열 압착 공정에서도 심한 수축이 발생하지 않는 내열 특성을 가지는 물질인 것이 바람직하며, 실리콘계 이형제를 사용하는 것이 효과적이다.

다음으로, 도 3c에서 보는 바와 같이 이형필름(10) 상에 미세 전극패턴(20)을 형성하게 된다.

이형필름(10)은 제거되는 대상이므로, 이형력이 우수한 이형제(12) 면 위에 미세 전극패턴(20)이 인쇄되고, 메쉬 형태로 형성될 수 있다.

전도성 잉크 조성물은 금속 착제 화합물 또는 금속 전구체를 사용할 수 있으며, 이는 그라비아 프린팅법, 플렉소 프린팅법, 옵셋 프린팅법, 리버스 옵셋 프린팅법, 디스펜싱, 스크린 프리팅법, 로터리 스크린 프린팅법 또는 잉크젯 프린팅법 등이 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

전도성 잉크 조성물의 인쇄는 1회에 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라 복수 회 반복될 수 있다.

미세 전극패턴(20)은 전도성 잉크 조성물을 이용하여 인쇄가 되며, 인쇄시 전도성 잉크 조성물이 미세 전극패턴(20)이 형성되는 위치가 아닌 영역에 남게될 수 도 있어 추후 잔여 전도성 잉크 조성물(50)을 처리하는 단계가 추가될 수 있다.

이 후, 도 3d에서 보는 바와 같이, 미세 전극패턴(20)이 인쇄된 이형제(12) 표면에 열 또는 자외선 경화성 수지가 도포되어 절연층(30)을 형성한다.

절연층(30)의 높이는, 해당 도면에서 보는 바와 같이, 미세 전극패턴(20)의 높이보다 높게 형성되는 것이 효과적이고, 미세 전극패턴의 높이보다 0.1㎛이상, 더 바람직하게는 1㎛ 이상인 것이 바람직하다.

절연층(30)이 형성한 이후, 도 3e에서 보는 바와 같이 절연층(30) 상에 기재층(40)을 적층한다.

기재층(40)의 기재는 종류에 한정되지 않으며, 투명전극 필름으로 플라스틱 필름이나 글라스와 같은 투명한 재질을 사용할 수 있다.

기재는 100 내지 300℃의 온도로 열 압착하여 절연층(30) 상에 기재를 합지하는 것이 바람직하며, 접착제를 절연층(30) 상에 도포하여 기재를 접착하는 방법도 사용가능하다.

접착제를 사용하여 기재를 접착하는 경우에, 상기 접착제는 투명성이 있는 접착제를 사용하는 것이 바람직하고, 폴리비닐알코올계 접착제, 아크릴계 접착제, 비닐 아세테이트계 접착제, 우레탄계 접착제, 폴리에스테르계 접착제, 폴리올레핀계 접착제, 폴리비닐알킬에테르계 접착제를 사용할 수 있으며, 기재의 종류에 따라 접착제를 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

접착제층의 두께는 특별한 제한이 없으며, 물성을 고려한 통상의 두께로 설정될 수 있다.

기재를 합지한 후에, 이형필름(10)을 제거하여 투명전극 필름을 제조할 수 있다. 이는 도 3f에 도시되어 있다.

이형필름(10)의 이형제(12)의 이형력을 조절함으로써, 이형필름(10)이 미세 전극패턴이 형성된 절연층(30)으로부터 분리된다.

이로써, 도 3g에서 보는 바와 같이, 미세 전극패턴(20)이 외부에 노출되므로, 표면 조도가 우수한 디스플레이용 투명전극 필름이 구현가능하다.

투명전극 필름의 신뢰성을 향상시키고자, 도 3h, 3i, 3j에 도시된 공정을 추가 실시할 수 있다.

도 3h는, 상기에서 언급한 바와 같이 전도성 잉크 조성물을 인쇄하여 미세 전극패턴(20)을 형성할 때, 미세 전극패턴(20)이 형성되지 않는 위치에 전도성 잉크 조성물이 남게될 수 있으며, 이형필름(10)을 제거 후에 전도성 잉크 조성물이 절연층(30) 상에 여전히 남아 있으므로, 이를 제거하는 공정이 추가 실시될 수 있다.

잔여 전도성 잉크 조성물(50)을 에칭액으로 용해하여 이를 밀어냄으로써 미세 전극패턴이 형성되는 위치가 아닌 영역에 금속물질 또는 유기물질이 제거될 수 있다.

잔여 전도성 잉크 조성물(50)의 잔여량에 따라, 에칭액의 농도나 침적 속도를 제어하는 것이 바람직하다.

용해된 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어내는 방법은 다양한 물리적인 힘에 의해 밀어낼 수 있으나, 해당 도면에서는 닥터블레이트(70)를 사용하였다. 이는 1회 이상 실시될 수 있으며, 여러 종류의 스퀴즈가 혼용하여 사용될 수 있다.

잔여 전도성 잉크 조성물(50)을 제거함으로써, 내전압 특성 및 광 투과율을 향상시킬 수 있다.

이 후, 도 3i 및 도 3j에서 보는 바와 같이, 미세 전극패턴 상에 전도성 물질을 형성할 수 있다.

도 3i에서 보는 바와 같이, ITO, AZO, NT, 그래핀, 전도성 고분자와 같은 전도성 물질을 미세 전극패턴(20)이 형성된 절연층(30) 상에 직접 프린팅한 후에, 도 3j에서 보는 바와 같이 에칭하여 하이브리드 형태의 투명전극 필름을 형성할 수 있다.

이는 반드시 도 3h의 공정 후에 이루어져야 하는 것은 아니며, 이형필름(10)이 제거된 도 3g의 투명전극 필름의 상태에서 전도성 물질을 형성할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이요 투명전극 필름은 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 미세 전극패턴으로 인쇄하여 형성된 전극패턴; 상기 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 절연성 수지를 도포하여 형성된 절연층; 및

상기 이형필름과 접한 상기 절연층의 일측면에 반대면인 상기 절연층의 타측면 상에 적층된 기재층을 포함하며, 상기 전극패턴은 상기 절연층 내부에 매입되게 위치하되, 상기 전극패턴의 일면은 상기 절연층의 상기 일측면 표면으로 노출되어 상기 이형필름과 접하게 위치되어 있을 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이용 투명전극 필름은 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 미세 전극패턴으로 인쇄하여 형성된 전극패턴, 상기 미세 전극패턴 사이의 홈이 충진되도록 절연성 수지를 전면에 도포하여 형성된 절연층 및 상기 이형필름과 접한 상기 절연층의 일측면에 반대면인 상기 절연층의 타측면 상에 적층된 기재층을 포함하며, 상기 전극패턴은 상기 절연층 내부에 매입되게 위치하되, 상기 전극패턴의 일면은 상기 절연층의 상기 일측면 표면으로 노출되어 상기 이형필름과 접하게 위치되어 있을 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이용 투명전극 필름은 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 미세 전극패턴으로 인쇄하여 형성된 전극패턴, 상기 미세 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 상기 미세 전극패턴이 덮여지도록 절연성 수지를 도포하여 형성된 절연층 및 상기 이형필름과 접한 상기 절연층의 일측면에 반대면인 상기 절연층의 타측면 상에 적층된 기재층을 포함하는 디스플레이용 투명전극 필름으로서, 상기 전극패턴은 상기 절연층 내부에 매입되게 위치하되, 상기 전극패턴의 일면은 상기 절연층의 상기 일측면 표면으로 노출되어 상기 이형필름과 접하게 위치되어 있고, 상기 이형필름이 제거된 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 잔여 전도성 잉크 조성물이 제거되어 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 디스플레이용 투명전극 필름은 이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 미세 전극패턴으로 인쇄하여 형성된 전극패턴, 상기 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 절연성 수지를 도포하여 형성된 절연층; 및 상기 이형필름과 접한 상기 절연층의 일측면에 반대면인 상기 절연층의 타측면 상에 적층된 기재층을 포함하는 디스플레이용 투명전극 필름으로서, 상기 전극패턴은 상기 절연층 내부에 매입되게 위치하되, 상기 전극패턴의 일면은 상기 절연층의 상기 일측면 표면으로 노출되어 상기 이형필름과 접하게 위치되어 있고, 상기 이형필름이 제거된 상태에서 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 잔여 전도성 잉크 조성물이 제거된 상기 미세 전극패턴 상에 형성한 전도성 물질을 더 포함할 수 있다.

상기 전도성 잉크 조성물, 상기 절연성 수지, 상기 에칭액 및 상기 전도성 물질은 디스플레이용 투명전극 필름의 제조방법에서 설명한 바와 같다.

본 발명예에 의한 디스플레이용 투명전극 필름의 표면조도는 0.05 내지 0.3㎛일 수 있으며, 바람직하게는 0.10 내지 0.2㎛일 수 있으며, 가장 바람직하게는 0.10 내지 0.15㎛일 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 디스플레이용 투명전극 필름의 면저항은 10mΩ/sq 내지 100kΩ/sq일 수 있으며, 더 바람직하게는 10mΩ/sq 내지 10kΩ/sq일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 3.0 내지 18.5Ω/sq일 수 있으며, 가장 바람직하게는 3.0 내지 10.5Ω/sq일 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 디스플레이용 투명전극 필름의 투과율은 60 내지 99%일 수 있으며, 더 바람직하게는 70 내지 99%일 수 있으며, 가장 바람직하게는 83 내지 91%일 수 있다.

이하에서는, 실시예를 통해 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다. 본 발명의 범위는 실시예로 한정되지 않는다.

실시예 1

이형필름으로서 내열 실리콘 이형코트필름(SKC社, SG32) 위에, 전도성 금속 조성물 (잉크테크, TEC-PA-010)로 미세전극패턴을 리버스 옵셋 프린팅(나래나노텍社)으로 인쇄한 후, 130℃에서 20분간 건조하여 3um 선폭의 전극 패턴을 형성하였다. 슬롯다이코터(펙티브社)를 사용하여 전극패턴 상에, 자외선 경화형 수지 (미뉴타텍社, MIR-30) 코팅액을 건조 두께 70㎛로 코팅하여 절연층을 형성하고 절연층 상에 12um 두께의 PET 필름을 120℃의 온도에서 2분간 핫프레스(hot press)로 열 압착한 후, 이형코트필름을 제거하여, 투명전극 필름을 제조하였다. 하기의 표 1에 제조된 제품의 면저항, 투과율, 헤이즈, 옐로우인덱스(Yellow Index), 표면조도의 결과를 기재하고, 도 4에 SEM(Scanning Electron Microscope) 이미지를 나타내었다. 표면조도는 나노시스템社의 3차원 측정기인 NV-1000을 이용하여 형성된 투명전극 필름의 표면조도를 측정하였다.

실시예 2

이형필름으로서 내열 실리콘 이형코트필름(SKC社, SG32) 위에, 전도성 잉크 조성물 (잉크테크, TEC-IM-20)로 미세전극패턴을 리버스 옵셋 프린팅(나래나노텍社)으로 인쇄한 후, 130℃에서 20분간 건조하여 3um 선폭의 미세 전극패턴을 형성하였다. 슬롯다이코터(펙티브社)를 사용하여 전극패턴 상에, 자외선 경화형 수지 (미뉴타텍社, MRI-30) 코팅액을 건조 두께 70㎛로 코팅하여 절연층을 형성하고 절연층 상에 12um 두께의 PET 필름을 120℃의 온도에서 2분간 핫프레스(hot press)로 열 압착한 후, 이형필름을 제거하여, 투명전극 필름을 제조하였다. 하기의 표 1에 제조된 제품의 면저항, 투과율, 헤이즈, 옐로우인덱스, 표면조도의 결과를 기재하고, 도 4에 SEM 이미지를 나타내었다.

실시예 3

이형필름으로서 내열 실리콘 이형코트필름(SKC社, SG32) 위에, 전도성 잉크 조성물 (잉크테크, TEC-PA-021)로 미세전극패턴을 리버스 옵셋 프린팅(나래나노텍社)으로 인쇄한 후, 130℃에서 20분간 건조하여 3um 선폭의 전극 패턴을 형성하였다. 슬롯다이코터(펙티브社)를 사용하여 전극패턴 상에, 자외선 경화형 수지 (미뉴타텍社, MRI-30) 코팅액을 건조 두께 70㎛로 코팅하여 절연층을 형성하고 절연층 상에 12um 두께의 PET 필름을 120℃의 온도에서 2분간 핫프레스(hot press)로 열 압착한 후, 이형필름을 제거하여, 투명전극 필름을 제조하였다. 하기의 표 1에 제조된 제품의 면저항, 투과율, 헤이즈, 옐로우인덱스, 표면조도의 결과를 기재하고, 도 4에 SEM 이미지를 나타내었다.

실시예 4

이형필름으로서 내열 실리콘 이형코트필름(SKC社, SG32) 위에, 전도성 잉크 조성물 (잉크테크, TEC-PSP-009)로 미세전극패턴을 리버스 옵셋 프린팅(나래나노텍社)으로 인쇄한 후, 130℃에서 20분간 건조하여 3um 선폭의 전극 패턴을 형성하였다. 슬롯다이코터(펙티브社)를 사용하여 전극패턴 상에, 자외선 경화형 수지 (미뉴타텍社, MRI-30) 코팅액을 건조 두께 70㎛로 코팅하여 절연층을 형성하고 절연층 상에 12um 두께의 PET 필름을 120℃의 온도에서 2분간 핫프레스(hot press)로 열 압착한 후, 이형필름을 제거하여, 투명전극 필름을 제조하였다. 하기의 표 1에 제조된 제품의 면저항, 투과율, 헤이즈, 옐로우인덱스, 표면조도의 결과를 기재하고, 도 4에 SEM 이미지를 나타내었다.

실시예 5

이형필름으로서 내열 실리콘 이형코트필름(SKC社, SG32) 위에, 전도성 잉크 조성물 (잉크테크, TEC-PSP-010)로 미세전극패턴을 리버스 옵셋 프린팅(나래나노텍社)으로 인쇄한 후, 130℃에서 20분간 건조하여 3um 선폭의 전극 패턴을 형성하였다. 슬롯다이코터(펙티브社)를 사용하여 전극패턴 상에, 자외선 경화형 수지 (미뉴타텍社, MRI-30) 코팅액을 건조 두께 70㎛로 코팅하여 절연층을 형성하고 절연층 상에 12um 두께의 PET 필름을 120℃의 온도에서 2분간 핫프레스(hot press)로 열 압착한 후, 이형필름을 제거하여, 투명전극 필름을 제조하였다. 하기의 표 1에 제조된 제품의 면저항, 투과율, 헤이즈, 옐로우인덱스, 표면조도의 결과를 기재하고, 도 4에 SEM 이미지를 나타내었다.

실시예 6

이형필름으로서 내열 실리콘 이형코트필름(SKC社, SG32) 위에, 전도성 잉크 조성물 (잉크테크, TEC-PA-010)로 미세전극패턴을 리버스 옵셋 프린팅(나래나노텍社)으로 인쇄한 후, 130℃에서 20분간 건조하여 3um 선폭의 전극 패턴을 형성하였다. 슬롯다이코터(펙티브社)를 사용하여 전극패턴 상에, 자외선 경화형 수지 (미뉴타텍社, MIR-30) 코팅액을 건조 두께 70㎛로 코팅하여 절연층을 형성하고 절연층 상에 12um 두께의 PET 필름을 120℃의 온도에서 2분간 핫프레스(hot press)로 열 압착한 후, 이형코트필름을 제거하였다. 다음 단계로 에칭용액을 10초간 침적 시킨 후 블레이드 방식을 사용하여 1차로 도포하고, 상기 에칭용액에 용해되거나 분산되어 있는 표면의 잔여 전도성 잉크 조성물을 2차로 닥터 블레이드를 기재방향으로 압력을 가하며 밀어서 기재 표면의 잔유 금속물질 및 유기물질을 제거하여 투명전극 필름을 제조하였다.

여기서, 에칭용액은 이소부틸 카바메이트 5g, 이소부틸아민 83g, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 95% 용액 2g을 첨가한 후 30% 과산화수소 10g을 천천히 첨가한 뒤 5시간 교반하여 제조하였다.

하기의 표 1에 제조된 제품의 면저항, 투과율, 헤이즈, 옐로우인덱스, 표면조도의 결과를 기재하였다.

실시예 7

이형필름으로서 내열 실리콘 이형코트필름(SKC社, SG32) 위에, 전도성 잉크 조성물 (잉크테크, TEC-PA-010)로 미세전극패턴을 리버스 옵셋 프린팅(나래나노텍社)으로 인쇄한 후, 130℃에서 20분간 건조하여 3um 선폭의 전극 패턴을 형성하였다. 슬롯다이코터(펙티브社)를 사용하여 전극패턴 상에, 자외선 경화형 수지 (미뉴타텍社, MIR-30) 코팅액을 건조 두께 70㎛로 코팅하여 절연층을 형성하고 절연층 상에 12um 두께의 PET 필름을 120℃의 온도에서 2분간 핫프레스(hot press)로 열 압착한 후, 이형코트필름을 제거하였다. 다음 단계로 금속물질이 충진된 임프린트 기재를 120℃ 에서 5분간 건조하여 투명전극 필름을 형성하였다. 하기의 표 1에 제조된 제품의 면저항, 투과율, 헤이즈, 옐로우인덱스의 결과를 기재하였다.

실시예 8

이형필름으로서 내열 실리콘 이형코트필름(SKC社, SG32) 위에, 전도성 잉크 조성물 (잉크테크, TEC-PA-010)로 미세전극패턴을 리버스 옵셋 프린팅(나래나노텍社)으로 인쇄한 후, 130℃에서 20분간 건조하여 3um 선폭의 전극 패턴을 형성하였다. 슬롯다이코터(펙티브社)를 사용하여 전극패턴 상에, 자외선 경화형 수지 (미뉴타텍社, MIR-30) 코팅액을 건조 두께 70㎛로 코팅하여 절연층을 형성하고 절연층 상에 12um 두께의 PET 필름을 120℃의 온도에서 2분간 핫프레스(hot press)로 열 압착한 후, 이형코트필름을 제거하였다. 다음 단계로 에칭용액을 10초간 침적 시킨 후 블레이드 방식을 사용하여 1차로 도포하고, 상기 에칭용액에 용해되거나 분산되어 있는 표면의 잔여 전도성 잉크 조성물을 2차로 닥터 블레이드를 기재방향으로 압력을 가하며 밀어서 기재 표면의 잔유 금속물질 및 유기물질을 제거하였다. 이 후, 금속물질이 충진된 임프린트 기재를 120℃에서 5분간 건조하여 투명전극 필름을 제조하였다.

하기의 표 1에 제조된 제품의 면저항, 투과율, 헤이즈, 옐로우인덱스의 결과를 기재하였다.

비교예 1

PET 필름(SKC社, SH82) 위에, 전도성 잉크 조성물 (잉크테크, TEC-PA-010)로 미세전극패턴을 스테인레스 재질의 500메쉬 제판(삼본스크린)을 이용하여 스크린 인쇄(라인시스템社) 후, 130℃에서 20분간 건조하여 80um 선폭의 투명전극 필름을 형성하였다. 하기의 표 1에 제조된 제품의 면저항, 투과율, 헤이즈, 옐로우인덱스, 표면조도의 결과를 기재하였다.

비교예 2

PET 필름(SKC社, SH82) 위에, 전도성 잉크 조성물 (잉크테크, TEC-PA-010)로 미세전극패턴을 그라비아 옵셋 프린팅 (미래나노텍社) 으로 인쇄한 후, 130℃에서 20분간 건조하여 30um 선폭의 투명전극 필름을 형성하였다. 하기의 표 1에 제조된 제품의 면저항, 투과율, 헤이즈, 옐로우인덱스, 표면조도의 결과를 기재하였다.

	면저항 (Ω/sq.)	투과율 (%)	헤이즈 (%)	옐로우인덱스 (%)	표면조도(Ra) (㎛)
실시예 1	3.3	87.2	2.18	1.9	0.10
실시예 2	14.0	89.8	1.9	2.2	0.15
실시예 3	12.6	85.7	2.4	2.4	0.10
실시예 4	3.6	83.0	3.0	2.6	0.12
실시예 5	18.4	90.2	1.8	1.4	0.11
실시예 6	5.0	87.3	2.0	2.0	0.11
실시예 7	3.5	88.7	1.8	2.0	-
실시예 8	3.1	89.3	1.82	1.4	-
비교예 1	20.1	81.2	5.9	3.5	3.0
비교예 2	18.8	80.0	4.8	3.8	0.5

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 디스플레이용 투명전극 필름은 20Ω/sq. 면저항을 가지는 비교예에 의한 투명전극 필름에 비하여, 현저히 낮은 평균 10.38Ω/sq.의 면저항 값을 가져, 종래의 단순한 스크린 프린팅 또는 그라비아 옵셋 프린팅으로 전극패턴을 형성하는 것에 비하여 전기전도도가 우수하다.

또한, 투과율이 약 88%정도로 높고, 헤이즈 값이 낮아 우수한 물성을 가지는 투명전극 필름이 구현됨을 알 수 있다.

특히, 실시예에 의한 투명전극 필름은 표면조도가 약 0.10㎛로 매우 균일한 표면조도를 갖는 전극을 형성할 수 있는데 반해, 비교예의 경우 표면조도가 각각 0.5㎛, 3.0㎛로 균일한 표면의 형성이 어려워, 전극 간의 접촉 정도가 현저히 떨어짐을 예상할 수 있다.

도 4에서 실시예 1 내지 5의 투명전극 필름 상 전극패턴의 SEM 이미지를 볼 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

10: 이형필름
11: 내열성 필름
12: 이형제
20, 21, 22, 23: 미세 전극패턴
30: 절연층
40: 기재층
50: 잔여 전도성 잉크 조성물
60, 61, 62, 63: 전도성 물질
70: 닥터 블레이드

Claims

이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 이용하여 미세 전극패턴을 인쇄하는 전극패턴 형성단계;
상기 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 절연성 수지를 도포하여 절연층을 형성하는 절연층 형성단계;
상기 절연층 상에 기재를 적층하여 기재층을 형성하는 기재층 형성단계; 및
상기 이형필름을 제거하는 이형필름 제거단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 이형필름은 내열성 필름 상에 실리콘계 또는 아크릴계 이형제를 도포하여 이형필름을 준비하는 이형필름 준비단계;에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 전도성 잉크 조성물은 금속 착제 화합물, 금속 전구체, 구형 금속입자, 금속 플레이트 또는 금속 나노입자 중 적어도 하나를 포함하는 전도성 금속 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 미세 전극패턴은 그라비아 프린팅법, 플렉소 프린팅법, 옵셋 프린팅법, 리버스 옵셋 프린팅법, 디스펜싱, 스크린 프린팅법, 로터리 스크린 프린팅법 또는 잉크젯 프린팅법으로 상기 이형제 표면 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 절연층 형성단계는, 상기 미세 전극패턴 사이의 홈이 충진되도록 상기 절연성 수지를 전면 도포하여 상기 절연층을 형성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 미세 전극패턴 사이의 상기 절연층의 높이는 상기 미세 전극패턴의 높이와 동일하거나 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연층 형성단계는, 상기 절연성 수지를 2회 이상 도포하여 2 이상의 절연층을 형성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 기재는 상기 절연층 상에 열 압착에 의해 적층되거나, 접착제에 의한 접착에 의해 적층되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 이형필름 제거단계 후, 상기 전극패턴 형성단계에서 상기 미세 전극패턴을 인쇄하면서 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 제거하는 잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 9항에 있어서,
상기 잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계는,
상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 잔여물 처리부재를 이용하여 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 제거하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 10항에 있어서,
상기 에칭액은 암모늄 카바메이트계열, 암모늄 카보네이트계열, 암모늄 바이카보네이트계열, 카르복실산 계열, 락톤 계열, 락탐 계열, 환상 산 무수물 계열 화합물, 산-염기 염복합체, 산-염기-알코올계 복합체 또는 머캡토 계열 화합물 중 적어도 하나 및 산화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 10항 또는 제 11항에 있어서,
상기 잔여물 처리부재는 닥터 블레이드, 와이퍼 또는 브러쉬인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 1항 내지 제 5항, 제 8항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이형필름이 제거된 상기 미세 전극패턴 상에 전도성 물질을 증착 또는 프린팅하여 하이브리드형 투명전극 필름을 제조하는 전도성 물질 형성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 13항에 있어서,
상기 전도성 물질은 ITO, AZO, CNT, 그래핀 또는 전도성 고분자인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 이용하여 미세 전극패턴을 인쇄하는 전극패턴 형성단계;
상기 미세 전극패턴 사이의 홈이 충진되도록 상기 절연성 수지를 전면에 도포하여 절연층을 형성하는 절연층 형성단계;
상기 절연층 상에 기재를 적층하여 기재층을 형성하는 기재층 형성단계; 및
상기 이형필름을 제거하는 이형필름 제거단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 15항에 있어서,
상기 미세 전극패턴 사이 홈의 상기 절연층 높이는 상기 미세 전극패턴의 높이와 동일하거나 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 15항에 있어서,
상기 이형필름 제거단계 후, 상기 전극패턴 형성단계에서 상기 미세 전극패턴을 인쇄하면서 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 잔여물 처리부재를 이용하여 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 제거하는 잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 15항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이형필름이 제거된 상기 미세 전극패턴 상에 전도성 물질을 적층하여 하이브리드형 투명전극 필름을 제조하는 전도성 물질 형성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 이용하여 미세 전극패턴을 인쇄하는 전극패턴 형성단계;
상기 미세 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 상기 미세 전극패턴이 덮여지도록 절연성 수지를 도포하여 절연층을 형성하는 절연층 형성단계;
상기 절연층 상에 기재를 적층하여 기재층을 형성하는 기재층 형성단계;
상기 이형필름을 제거하는 이형필름 제거단계; 및
상기 전극패턴 형성단계에서 상기 미세 전극패턴을 인쇄하면서 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 제거하는 잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 19항에 있어서,
상기 절연성 수지는 열 또는 자외선 경화성 수지인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 19항에 있어서,
상기 에칭액은 암모늄 카바메이트계열, 암모늄 카보네이트계열, 암모늄 바이카보네이트계열, 카르복실산 계열, 락톤 계열, 락탐 계열, 환상 산 무수물 계열 화합물, 산-염기 염복합체, 산-염기-알코올계 복합체 또는 머캡토 계열 화합물 중 적어도 하나 및 산화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제19항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잔여물 전도성 잉크 조성물 처리단계에서, 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물은 닥터 블레이드, 와이퍼 또는 브러쉬 중 1종 이상의 방법으로 제거되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 이용하여 미세 전극패턴을 인쇄하는 전극패턴 형성단계;
상기 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 절연층을 형성하는 절연층 형성단계;
상기 절연층 상에 기재를 적층하여 기재층을 형성하는 기재층 형성단계;
상기 이형필름을 제거하는 이형필름 제거단계;
상기 전극패턴 형성단계에서 상기 미세 전극패턴을 인쇄하면서 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 제거하는 잔여 전도성 잉크 조성물 처리단계; 및
상기 이형필름이 제거된 상기 미세 전극패턴 상에 전도성 물질을 증착 또는 프린팅하여 하이브리드형 투명전극 필름을 제조하는 전도성 물질 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 23항에 있어서,
상기 이형필름은 내열성 필름 상에 실리콘계 또는 아크릴계 이형제를 도포하여 이형필름을 준비하는 이형필름 준비단계;에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
제 23항 또는 제 24항에 있어서,
상기 전도성 물질 형성단계에서, 상기 전도성 물질은 ITO, AZO, CNT, 그래핀 또는 전도성 고분자인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름 제조방법.
이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 미세 전극패턴으로 인쇄하여 형성된 전극패턴;
상기 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 절연성 수지를 도포하여 형성된 절연층; 및
상기 이형필름과 접한 상기 절연층의 일측면에 반대면인 상기 절연층의 타측면 상에 적층된 기재층을 포함하며,
상기 전극패턴은 상기 절연층 내부에 매입되게 위치하되, 상기 전극패턴의 일면은 상기 절연층의 상기 일측면 표면으로 노출되어 상기 이형필름과 접하게 위치되어 있는 디스플레이용 투명 전극 필름.
이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 미세 전극패턴으로 인쇄하여 형성된 전극패턴;
상기 미세 전극패턴 사이의 홈이 충진되도록 절연성 수지를 전면에 도포하여 형성된 절연층; 및
상기 이형필름과 접한 상기 절연층의 일측면에 반대면인 상기 절연층의 타측면 상에 적층된 기재층을 포함하며,
상기 전극패턴은 상기 절연층 내부에 매입되게 위치하되, 상기 전극패턴의 일면은 상기 절연층의 상기 일측면 표면으로 노출되어 상기 이형필름과 접하게 위치되어 있는 디스플레이용 투명 전극 필름.
이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 미세 전극패턴으로 인쇄하여 형성된 전극패턴;
상기 미세 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 상기 미세 전극패턴이 덮여지도록 절연성 수지를 도포하여 형성된 절연층; 및
상기 이형필름과 접한 상기 절연층의 일측면에 반대면인 상기 절연층의 타측면 상에 적층된 기재층을 포함하는 디스플레이용 투명전극 필름으로서,
상기 전극패턴은 상기 절연층 내부에 매입되게 위치하되, 상기 전극패턴의 일면은 상기 절연층의 상기 일측면 표면으로 노출되어 상기 이형필름과 접하게 위치되어 있고,
상기 이형필름이 제거된 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 잔여 전도성 잉크 조성물이 제거된 디스플레이용 투명전극 필름.
이형필름 상에 전도성 잉크 조성물을 미세 전극패턴으로 인쇄하여 형성된 전극패턴;
상기 전극패턴이 형성된 상기 이형필름 상에 절연성 수지를 도포하여 형성된 절연층; 및
상기 이형필름과 접한 상기 절연층의 일측면에 반대면인 상기 절연층의 타측면 상에 적층된 기재층을 포함하는 디스플레이용 투명전극 필름으로서,
상기 전극패턴은 상기 절연층 내부에 매입되게 위치하되, 상기 전극패턴의 일면은 상기 절연층의 상기 일측면 표면으로 노출되어 상기 이형필름과 접하게 위치되어 있고,
상기 이형필름이 제거된 상태에서 상기 미세 전극패턴 사이에 남아있는 잔여 전도성 잉크 조성물을 에칭액으로 용해시키고, 용해된 상기 잔여 전도성 잉크 조성물을 밀어냄으로써 잔여 전도성 잉크 조성물이 제거된 상기 미세 전극패턴 상에 형성한 전도성 물질을 더 포함하는 디스플레이용 투명전극 필름.
제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전도성 잉크 조성물은 금속 착제 화합물, 금속 전구체, 구형 금속입자, 금속 플레이트 또는 금속 나노입자 중 적어도 하나를 포함하는 전도성 금속 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름.
제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연성 수지는 열 또는 자외선 경화성 수지인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름.
제28항 또는 제29항에 있어서,
상기 에칭액은 암모늄 카바메이트계열, 암모늄 카보네이트계열, 암모늄 바이카보네이트계열, 카르복실산 계열, 락톤 계열, 락탐 계열, 환상 산 무수물 계열 화합물, 산-염기 염복합체, 산-염기-알코올계 복합체 또는 머캡토 계열 화합물 중 적어도 하나 및 산화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름.
제 29항에 있어서,
상기 전도성 물질은 ITO, AZO, CNT, 그래핀 또는 전도성 고분자인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명전극 필름.
제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스플레이용 투명 전극 필름은, 표면조도(Ra)가 0.05 내지 0.3㎛인 것인 디스플레이용 투명 전극 필름.
제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스플레이용 투명 전극 필름은, 면저항이 10mΩ/sq 내지 100kΩ/sq인 것인 디스플레이용 투명 전극 필름.
제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스플레이용 투명 전극 필름은, 투과율이 60 내지 99%인 것인 디스플레이용 투명 전극 필름.