KR20150056431A - 전도층 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전도층 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상기 전도층은 기판, 상기 기판 위에 위치하는 제1 금속 층, 그리고 상기 기판과 상기 제1 금속 층 사이에 위치하며, 아미노기를 포함하는 화합물 층 및 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층 위에 위치하는 제2 금속 층을 포함하는 흑화층을 포함한다.
상기 전도층은 사람들의 눈에 노출되는 면인 금속층 배면의 반사율을 저감시켜 시인성이 우수하고, 패터닝된 금속의 폭이 미세하여 광학적 및 전기적 특성이 우수하며, 필름 기재가 사용될 수 있어 유연성 또한 우수하다.

Description

전도층 및 이의 제조 방법{CONDUCTIVE LAYER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 전도층 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광학적, 전기적 특성 및 시인성이 우수한 전도층 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

기술이 발전함에 따라 모바일(mobile) 장치 및 휴대 기기에서 터치 스크린이 활발히 사용되고 있으며, 국내 시장에서도 최근 스마트폰(smart phone)의 사용으로 터치 스크린 패널이 디스플레이 기기의 필수 입력장치로서 사용되고 있다. 하지만 패널에서 도전 물질로 사용되고 있는 희토류인 인듐(In)의 가격 상승으로 인해 터치 스크린 패널의 제조 원가가 늘어나고 있어 터치 스크린 패널 제조업체에서는 기술개발을 통해 제조원가를 절감하기 위해 노력하고 있다. 또한, 유연성이 낮아 플렉서블화에 한계가 있어 대체 소재 연구 개발이 요구되고 있다.

최근 이를 대체할 소재로 금속망사(metal mesh), 그래핀(Graphene), 금속산화물(ZnO 등), 전도성 고분자(PEDOT 등), 은 나노와이어(AgNW), 불소 첨가 주석(FTO) 등이 있다. 이들의 광학적, 전기적 미흡함을 개선하고자 금속 메쉬(특허문헌 1 참고)가 연구되었으나, 알루미늄(Al)을 적용하여 면저항이 100옴 이상으로 수십옴의 면저항을 요구하는 모니터와 같은 대면적 터치 스크린에 적용이 불가능하다는 단점이 있다. 이와 더불어, 메쉬 선폭이 5um를 초과할 경우 눈에 보이는 시인성 등의 문제로 네가티브 PR은 포지티브 PR에 비하여 미세선폭 구현에 어려움이 있을 수 있다.

터치 스크린을 10인치 이하의 휴대폰, 타블릿용과 13인치 이상의 모니터, 노트북으로 구분하는 것이 바람직하며 이는 터치 영역의 대면적화는 위치 신호를 받아들이는 투명전극의 전기저항과 밀접하다. 대면적 터치 스크린을 위해서는 기존에 사용되는 면저항 100옴 보다 우수한 전기 전도도를 갖는 투명 전극이 필요하며 바람직하게는 면저항 50옴 이하가 요구된다. 이를 만족시키기 위하여 금속 메쉬를 기반으로 하는 투명 전극의 경우 패터닝된 금속부의 높은 반사율 등으로 인한 빛의 왜곡현상 및 시인성 저하가 발생하여 투명전극으로 적용하기 어려운 면이 있다. 이는 가시광선 영역의 빛을 기준으로 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 등의 반사율이 90% 이상이기 때문이다.

따라서 본 발명에서는 앞서 기재한 금속 메쉬의 단점을 극복하기 위하여, 광학적, 전기적, 시인성 이슈를 극복할 수 있는 투명 전극을 개발하고자 한다.

한국특허공개 제2011-0097242호

본 발명의 목적은 사람들의 눈에 노출되는 면인 금속층 배면의 반사율을 저감시켜 시인성이 우수하고, 패터닝된 금속의 폭이 미세하여 광학적 및 전기적 특성이 우수하며, 필름 기재가 사용될 수 있어 유연성 또한 우수한 전도층 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전도층은 기판, 상기 기판 위에 위치하는 제1 금속 층, 그리고 상기 기판과 상기 제1 금속 층 사이에 위치하며, 아미노기를 포함하는 화합물 층 및 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층 위에 위치하는 제2 금속 층을 포함하는 흑화층을 포함한다.

상기 흑화층은 상기 아미노기를 포함하는 화합물의 아미노기에 상기 제2 금속 입자가 부착될 수 있다.

상기 아미노기에 부착된 제2 금속 입자의 입경은 0.01 내지 100nm일 수 있다.

상기 전도층은 상기 기판과 상기 흑화층 사이에 위치하는 폴리우레탄층을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 금속 층은 미세 패턴될 수 있다.

상기 미세 패턴된 제1 금속 층은 폭이 1 내지 100㎛일 수 있다.

상기 미세 패턴된 제1 금속 층은 메쉬(mesh) 형상일 수 있다.

상기 미세 패턴된 제1 금속 층의 메쉬 형상은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형, 지그재그형 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 형상일 수 있다.

상기 흑화층은 미세 패턴될 수 있다.

상기 제1 금속은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.

상기 제2 금속은 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 이리듐(Ir), 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.

상기 아미노기를 포함하는 화합물은 아미노기를 포함하는 실란 화합물일 수 있다.

상기 아미노기를 포함하는 실란 화합물은 아미노알킬트리알콕시실란, 아미노알킬디알콕시실란, 디아미노알킬디알콕시실란, 아미노알킬알콕시실란, 트리아미노알킬알콕시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 알킬클로로실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.

상기 전도층은 투명 전도막일 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전도층의 제조 방법은 기판 위에 아미노기를 포함하는 화합물 층을 형성하는 단계, 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층 위에 제2 금속 층을 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 금속 층 위에 제1 금속 층을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 제2 금속 층을 형성하는 단계는 상기 아미노기를 포함하는 화합물의 아미노기에 상기 제2 금속 입자를 부착시켜 이루어질 수 있다.

상기 전도층의 제조 방법은 상기 제2 금속 층을 형성하는 단계 전에 상기 기판 위에 폴리우레탄층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 폴리우레탄층을 형성하는 단계는 기판 위에 액상 폴리우레탄을 1500 내지 4000rpm으로 스핀 코팅한 후, 60 내지 120℃에서 열처리하여 이루어질 수 있다.

상기 제1 금속 층을 형성하는 단계는 무전해 도금법에 의해 이루어질 수 있다.

상기 아미노기를 포함하는 화합물 층을 형성하는 단계는 30 내지 90℃에서 이루어질 수 있다.

상기 전도층의 제조 방법은 상기 제1 금속 층, 상기 제2 금속층 및 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층을 미세 패턴하는 단계를 더 포함할 수 있다.

기타 본 발명의 실시예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 전도층은 사람들의 눈에 노출되는 면인 금속층 배면의 반사율을 저감시켜 시인성이 우수하고, 패터닝된 금속의 폭이 미세하여 광학적 및 전기적 특성이 우수하며, 필름 기재가 사용될 수 있어 유연성 또한 우수하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도층의 제조 공정에 대한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 전도층 제조 공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 3 및 4는 각각 본 발명의 실시예 1에서 제조된 전도층의 앞면 및 뒷면 비교 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 전도층의 주사전자현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 전도층의 유연성을 나타내는 사진이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전도층은 기판, 상기 기판 위에 위치하는 제1 금속 층, 그리고 상기 기판과 상기 제1 금속 층 사이에 위치하며, 아미노기를 포함하는 화합물 층 및 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층 위에 위치하는 제2 금속 층을 포함하는 흑화층을 포함한다.

상기 기판은 유리 및 석영과 같은 투명 무기 기판이거나, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 트리아세틸셀룰로오스(TAC),폴리비닐알코올(PVA),사이클릭올레핀코폴리머(COC),폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르술폰(PES), 폴리이미드(PI) 등의 투명 플라스틱 기판 또는 필름일 수 있으며, 이중에서도 가요성을 갖는 플라스틱 기판 또는 필름이 바람직할 수 있다.

또한, 상기 기판은 상기 전도층의 적용 분야에 따라 그 두께가 적절히 조절될 수 있으나, 구체적으로는 5nm 내지 5mm일 수 있다.

상기 흑화층은 검은색을 띄어 반사성이 없는 층이며, 실제 사람들에게 노출되는 면으로서, 상기 흑화층은 상기 전도층의 반사율을 감소시켜 시인성을 향상시킨다. 상기 흑화층은 반사율이 상기 제1 금속 층에 비하여 낮으면 족하고, 사람들에게 보이지 않을 정도의 반사율을 가지는 것이 바람직하다.

상기 흑화층은 상기 기판과 상기 제1 금속 층 사이에 위치하며, 아미노기를 포함하는 화합물 층 및 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층 위에 위치하는 제2 금속 층을 포함한다.

보다 구체적으로, 상기 흑화층은 상기 아미노기를 포함하는 화합물의 아미노기에 상기 제2 금속 입자가 부착된 구조를 가질 수 있다. 상기 제2 금속 입자가 상기 아미노기를 포함하는 화합물의 아미노기에 부착됨에 따라 상기 제2 금속 입자는 보다 미세화되어 상기 기판 위에 흡착될 수 있고, 상기 아미노기를 포함하는 화합물은 상기 기판의 표면을 아미노기를 가지는 표면으로 개질시키고, 상기 제2 금속 입자가 상기 기판에 흡착량이 많아짐에 따라 상기 제1 금속층이 형성되면서 상기 제2 금속 층은 흑화되는 것으로 생각된다.

상기 제2 금속 입자가 미세화되어 상기 아미노기에 부착됨에 따라 상기 아미노기에 부착된 제2 금속 입자의 입경은 0.1nm 내지 10nm일 수 있고, 바람직하게 0.8 내지 1.2nm일 수 있다. 상기 제2 금속 입자의 입경이 상기 범위 내인 경우 상기 흑화층이 적절하게 흑화될 수 있다.

상기 제2 금속은 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 이리듐(Ir), 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있고, 바람직하게 팔리듐일 수 있다.

상기 아미노기를 포함하는 화합물은 아미노기를 포함하는 실란 화합물일 수 있다. 상기 아미노기를 포함하는 실란 화합물은 아미노알킬트리알콕시실란, 아미노알킬디알콕시실란, 디아미노알킬디알콕시실란, 아미노알킬알콕시실란, 트리아미노알킬알콕시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 알킬클로로실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 이때, 상기 알킬은 탄소수 1 내지 10의 알킬이며, 상기 알콕시는 탄소수 1 내지 10의 알콕시일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 아미노기를 포함하는 실란 화합물은 아미노메틸트리메톡시실란, 아미노메틸트리에톡시실란,아미노에틸트리메톡시실란, 아미노에틸트리에톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란,아미노프로필트리에톡시실란,아미노부틸트리메톡시실란, 아미노부틸트리에톡시실란, 아미노메틸디메톡시실란, 아미노메틸디에톡시실란, 아미노에틸디메톡시실란, 아미노에틸디에톡시실란, 아미노프로필디메톡시실란, 아미노프로필디에톡시실란, 아미노부틸디메톡시실란, 아미노부틸디에톡시실란, 디아미노메틸디메톡시실란, 디아미노메틸디에톡시실란, 디아미노에틸디메톡시실란,디아미노에틸디에톡시실란,디아미노프로필디메톡시실란,디아미노프로필디에톡시실란, 디아미노부틸디메톡시실란, 디아미노부틸디에톡시실란, 아미노메틸메톡시실란, 아미노메틸에톡시실란, 아미노에틸메톡시실란, 아미노에틸에톡시실란, 아미노프로필메톡시실란, 아미노프로필에톡시실란, 아미노부틸메톡시실란, 아미노부틸에톡시실란, 트리아미노메틸메톡시실란, 트리아미노메틸에톡시실란, 트리아미노에틸메톡시실란, 트리아미노에틸에톡시실란, 트리아미노프로필메톡시실란, 트리아미노프로필에톡시실란, 트리아미노부틸메톡시실란, 트리아미노부틸에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.

상기 전도층은 상기 기판과 상기 흑화층 사이에 위치하는 폴리우레탄층을 더 포함할 수 있다. 상기 폴리우레탄층은 상기 제2 금속이 더 많이 부착될 수 있도록 하고, 상기 기판과 상기 제1 금속층의 밀착력을 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 전도층이 상기 폴리우레탄층을 더 포함하는 경우 상기 기판은 상기 우레탄 프라이머가 처리된 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 제1 금속은 통상 전도층에 사용되는 것으로서 전도성을 가지는 것이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 구체적으로는 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.

상기 제1 금속 층은 투명 전도막으로 사용되기 위하여 미세 패턴될 수 있다. 상기 미세 패턴된 제1 금속 층의 선폭 또는 밀도 등은 요구되는 투명 도전막의 투과도, 가요성 또는 기계적 강도 등을 고려하여 적절하게 조절될 수 있다. 구체적으로 상기 미세 패턴된 제1 금속 층은 선폭 1 내지 100㎛ 및 선간 1㎛ 내지 10mm인 것이 바람직할 수 있고, 상기 제1 금속 층의 두께는 상기 전도층의 투과도, 가요성 또는 기계적 강도 등을 고려하여 0.03 내지 2㎛일 수 있다.

상기 미세 패턴된 제1 금속 층은 직선형의 패턴들이 서로 평행하게 배열된 형상을 가질 수 있고, 메쉬(mesh) 형상을 가질 수도 있다. 상기 메쉬(mesh) 형상은 다수의 개구부(openings)들이 규칙적으로 또는 불규칙적으로 반복되는 형상으로, 상기 개구부의 형상은 원형, 타원형, 또는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형 등의 다각형 형상일 수 있고, 지그재그형 등의 다양한 형태일 수 있다. 이중에서도 사각형의 개구부가 규칙적으로 형성된 메쉬 형상이 바람직할 수 있다.

상기 전도층은 기판 위에 아미노기를 포함하는 화합물 층을 형성하는 단계, 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층 위에 제2 금속 층을 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 금속 층 위에 제1 금속 층을 형성하는 단계를 통하여 제조될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도층의 제조 공정에 대한 순서도이다. 이하, 도 1을 참조하여 각 단계별로 상세히 설명한다.

단계 1은 기판 위에 폴리우레탄층을 형성하는 단계이다. 다만, 이 단계는 선택적인 것으로서 반드시 기판 위에 폴리우레탄층을 형성할 필요는 없다.

상기 기판은 앞서 설명한 바와 동일하다,

상기 폴리우레탄층은 액상 폴리우레탄을 이용하여 통상의 슬러리 코팅법에 따라 실시할 수 있으며, 구체적으로는 스핀코팅, 바코팅, 슬릿다이코팅, 롤코팅 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 스핀코팅을 이용하는 경우 액상 폴리우레탄을 1500 내지 4000rpm으로 스핀 코팅한 후, 60 내지 120℃에서 열처리할 수 있다.

단계 2는 아미노기를 포함하는 화합물 층을 형성하는 단계이다(S2).

상기 아미노기를 포함하는 화합물 층은 상기 기판 위에 상기 아미노기를 포함하는 화합물을 스핀코팅, 바코팅, 슬릿다이 코팅, 롤코팅 등을 통해 형성할 수 있고, 상기 아미노기를 포함하는 화합물을 포함하는 용액에 상기 기판을 침지시켜 형성할 수도 있다.

상기 아미노기를 포함하는 화합물 층을 형성하는 단계는 30 내지 90℃에서 이루어질 수 있다.

상기 아미노기를 포함하는 화합물 층을 형성하는 방법 이외의 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층에 대한 설명은 앞서 설명한 바와 동일하다.

단계 3은 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층 위에 제2 금속 층을 형성하는 단계이다. 상기 제2 금속 층을 형성하는 단계는 구체적으로 상기 아미노기를 포함하는 화합물의 아미노기에 상기 제2 금속 입자를 부착시키는 단계이다.

상기 아미노기를 포함하는 화합물의 아미노기에 상기 제2 금속 입자를 부착시키는 방법은 흡착시키는 방법을 이용할 수 있다.

상기 제2 금속 층을 형성하는 방법 이외의 상기 제2 금속 층에 대한 설명은 앞서 설명한 바와 동일하다.

단계 4는 상기 제2 금속 층 위에 제1 금속 층을 형성하는 단계이다.

상기 제1 금속 층은 금속 도금액을 이용하여 무전해 또는 전해 도금 방법에 의해 형성될 수도 있고, 또는 금속 원소를 스퍼터링 방법에 의해 형성될 수 있다.

상기 무전해 도금을 통해 금속 메쉬층을 형성한 경우, 잔존하는 도금액 제거를 위한 세정 공정을 선택적으로 더 실시할 수도 있다. 상기 세정 공정은 통상의 방법에 따라 실시될 수 있으며, 구체적으로는 증류수를 통하여 pH가 4 내지 7이 되도록 실시하는 것이 바람직할 수 있다.

상기 제1 금속 층을 형성하는 방법 이외의 상기 제1 금속 층에 대한 설명은 앞서 설명한 바와 동일하다.

한편, 상기 전도층의 제조 방법은 제1 금속 층, 상기 제2 금속층, 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층 또는 상기 폴리우레탄층을 미세 패턴하는 단계 5를 더 포함할 수 있다(S5).

상기 전도층을 패턴하는 방법은 종래 사용되는 어떠한 방법도 이용 가능하며, 일반적으로 사용되는 포토그래피 공정을 이용할 수 있다.

상기 포토그래피 공정에 사용 가능한 포토레지스트는 네가티브 포토레지스트일 수도 있고, 또는 포지티브 포토레지스트일 수 있다. 이중에서도 미세패턴 형성성이 우수한 포지티브 포토레지스트가 보다 바람직할 수 있다.

상기 포토그래피 공정을 위한 포토레지스트막 형성은 포토레지스트를 직접 기판위에 도포한 후 건조하여 형성될 수도 있고, 또는 포토레지스트막을 기판 위에 라미네이팅한 후 선택적으로 열 또는 가압 처리하여 형성될 수도 있다. 도포에 의해 포토레지스트막을 형성하는 경우, 통상의 슬러리 코팅법에 따라 실시할 수 있으며, 구체적으로는 스핀코팅, 바코팅, 슬릿다이코팅, 롤코팅 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또, 포토레지스트는 건조 후 포토레지스트막의 두께가 0.1 내지 2㎛가 되도록 하는 두께로 도포되는 것이 바람직할 수 있다.

상기 포토레지스트의 도포 후 건조 공정은 50 내지 200?에서 실시될 수 있으며, 70 내지 130?에서 실시되는 것이 바람직할 수 있다.

이후, 형성된 포토레지스트막 아래에 위치하는 전도층이 미세 패턴으로 형성되도록 리소그래피법에 의해 포토레지스트막을 패턴화한다.

상세하게는, 상기 포토레지스트막 위에 소정의 패턴을 갖는 마스크를 위치시킨 후, 노광 및 현상을 포함하는 포토리소그래피 공정을 통해 포토리소그래피의 일부 및 그 하부에 위치하는 전도층만을 제거함으로써 패턴을 형성한다.

상기 포토레지스트막의 패턴화를 위한 노광 공정시 노광분위기 또는 노광량 등의 노광 조건에는 특별히 제한이 없으나, 전도층이 충분한 투과도를 갖도록 하기 위해서는 350 내지 400nm 파장의 광을 조사하여 실시되는 것이 바람직할 수 있다.

또, 상기 현상공정은 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 등의 염기성 용액에 침지시켜 실시될 수 있으며, 이때 현상액의 온도가 20 내지 40?인 것이 현상공정의 효율 및 속도를 증가시킬 수 있어 바람직할 수 있다.

또한, 상기 전도층에 패턴을 형성 후, 선택적으로 상압 플라즈마 처리 등 통상의 방법에 따라 상기 포토레지스트막을 제거하는 공정을 더 실시할 수도 있다.

상기 방법에 의하여 제조된 전도층은 구리 또는 니켈 배선을 사용할 수 있는 전극 외에도, 투명 전도막; FPCB(Flexible printed circuit board); RFID(Radio-Frequency Identification) 안테나; 태양전지, 발광 다이오드와 같은 광소자, 액정표시소자, 플라즈마 표시소자와 같은 표시소자, 방열판, 전자파 차폐제, 정전기 방지 센서 등의 다양한 분야에 적용될 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2는 하기 실시예 1의 전도층 제조 공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다. 이하, 도 2를 참조하여 실시예 1을 설명한다.

( 실시예 1: 전도층의 제조)

기판으로 두께 125um의 우레탄 프라이머가 처리된 PET 필름(100)을 사용하였다. 상기 기판(100) 위에 액상 폴리우레탄을 3000rpm의 속도로 스핀 코팅한 후, 90?로 열처리하여 폴리우레탄층(200)을 형성하였다.

상기 폴리우레탄층(200)이 형성된 상기 기판(100)을 60?의 APS(Aminopropyltrethoxysillane)에 침지시켜 아미노기를 포함하는 화합물 층을 형성하였다. 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층에 흡착시키는 방법을 통하여 Pd 촉매를 부착시켜 흑화층(300)을 제조하였다.

이후, 무전해 도금을 실시하여 상기 흑화층(300)을 흑화시키면서, 구리로 이루어진 제1 금속 층(400)을 형성하였다.

상기 제조된 제1 금속 층(400) 위에 포토레지스트막(500)을 형성하고, 에칭 과정을 거쳐 메쉬 형상으로 패터닝된 전도층(600)을 제조하였다. 구체적으로, 포토레지스트(PR) 도포 공정은 포지티브 포토레지스트를 도포한 후 100℃로 열처리하여 건조시켰다. 이어서 포토리소그래피 공정을 통해 선폭 10㎛와 선간 200㎛의 메쉬 패터닝 공정을 실시하였다. 구체적으로 노광 공정은 상기 포지티브 포토레지스트막(500)에 대해 400nm 파장의 광을 2초간 조사하여 실시하였다. 또한, 현상 공정은 노광된 필름을 30℃의 TMAH에 침지시켜 진행하였다.

( 실험예 : 제조된 전도층의 성능 측정)

도 3 및 4는 각각 상기 실시예 1에서 제조된 전도층의 앞면 및 뒷면 비교 사진이고, 도 5는 상기 실시예 1에서 제조된 전도층의 주사전자현미경 사진이고, 도 6은 상기 실시예 1에서 제조된 전도층의 유연성을 나타내는 사진이다.

상기 도 3 내지 6을 참고하면, 실시예 1에서 제조된 전도층은 투명하며, 흑화층에 의해 사람들의 눈에 노출되는 면인 금속층 배면의 반사율이 저감되어 금속 패턴이 눈에 보이지 않아 시인성이 우수함을 알 수 있다. 또한, 패터닝된 금속의 폭이 미세하여 광학적 및 전기적 특성이 우수하며, 필름 기재가 사용되어 유연성 또한 우수함을 알 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100 : 기판 200 : 폴리우레탄층
300 : 흑화층 400 : 제1 금속 층
500 : 포토레지스트막 600: 전도층

Claims (18)

1. 기판,
   상기 기판 위에 위치하는 제1 금속 층, 그리고
   상기 기판과 상기 제1 금속 층 사이에 위치하며, 아미노기를 포함하는 화합물 층 및 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층 위에 위치하는 제2 금속 층을 포함하는 흑화층
   을 포함하는 전도층.
2. 제1항에 있어서,
   상기 흑화층은 상기 아미노기를 포함하는 화합물의 아미노기에 상기 제2 금속 입자가 부착된 것인 전도층.
3. 제2항에 있어서,
   상기 아미노기에 부착된 제2 금속 입자의 입경은 0.01 내지 100nm인 것인 전도층.
4. 제1항에 있어서,
   상기 전도층은 상기 기판과 상기 흑화층 사이에 위치하는 폴리우레탄층을 더 포함하는 것인 전도층.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 금속 층은 미세 패턴된 것인 전도층.
6. 제5항에 있어서,
   상기 미세 패턴된 제1 금속 층은 폭이 1 내지 100㎛인 것인 전도층.
7. 제5항에 있어서,
   상기 미세 패턴된 제1 금속 층은 메쉬(mesh) 형상인 것인 전도층.
8. 제7항에 있어서,
   상기 미세 패턴된 제1 금속 층의 메쉬 형상은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형, 지그재그형 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 형상인 것인 전도층.
9. 제5항에 있어서,
   상기 흑화층은 미세 패턴된 것인 전도층.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 전도층.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 금속은 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 이리듐(Ir), 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 전도층.
12. 제1항에 있어서,
    상기 아미노기를 포함하는 화합물은 아미노기를 포함하는 실란 화합물인 것인 전도층.
13. 제12항에 있어서,
    상기 아미노기를 포함하는 실란 화합물은 아미노알킬트리알콕시실란, 아미노알킬디알콕시실란, 디아미노알킬디알콕시실란, 아미노알킬알콕시실란, 트리아미노알킬알콕시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 알킬클로로실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 전도층.
14. 제1항에 있어서,
    상기 전도층은 투명 전도막인 것인 전도층.
15. 기판 위에 아미노기를 포함하는 화합물 층을 형성하는 단계,
    상기 아미노기를 포함하는 화합물 층 위에 제2 금속 층을 형성하는 단계, 그리고
    상기 제2 금속 층 위에 제1 금속 층을 형성하는 단계
    를 포함하는 전도층의 제조 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 금속 층을 형성하는 단계는 상기 아미노기를 포함하는 화합물의 아미노기에 상기 제2 금속 입자를 부착시켜 이루어지는 것인 전도층의 제조 방법.
17. 제15항에 있어서,
    상기 전도층의 제조 방법은 상기 제2 금속 층을 형성하는 단계 전에 상기 기판 위에 폴리우레탄층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것인 전도층의 제조 방법.
18. 제15항에 있어서,
    상기 전도층의 제조 방법은 상기 제1 금속 층, 상기 제2 금속층 및 상기 아미노기를 포함하는 화합물 층을 미세 패턴하는 단계를 더 포함하는 것인 전도층의 제조 방법.

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