KR20150061608A - 전도성 구조체 전구체, 전도성 구조체 및 이의 제조방법 - Google Patents

전도성 구조체 전구체, 전도성 구조체 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150061608A
KR20150061608A KR1020140167835A KR20140167835A KR20150061608A KR 20150061608 A KR20150061608 A KR 20150061608A KR 1020140167835 A KR1020140167835 A KR 1020140167835A KR 20140167835 A KR20140167835 A KR 20140167835A KR 20150061608 A KR20150061608 A KR 20150061608A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
metal
transparent conductive
amorphous
heat treatment
Prior art date
Application number
KR1020140167835A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101768286B1 (ko
Inventor
임진형
김용찬
윤정환
윤정일
김기환
이일하
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20150061608A publication Critical patent/KR20150061608A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101768286B1 publication Critical patent/KR101768286B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H01L31/022475—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers composed of indium tin oxide [ITO]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H01L31/022483—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers composed of zinc oxide [ZnO]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0296—Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017—Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/022—Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0274—Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0108—Transparent
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/032—Materials
    • H05K2201/0326—Inorganic, non-metallic conductor, e.g. indium-tin oxide [ITO]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/03—Metal processing
    • H05K2203/0315—Oxidising metal
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/10—Using electric, magnetic and electromagnetic fields; Using laser light
    • H05K2203/105—Using an electrical field; Special methods of applying an electric potential
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1105—Heating or thermal processing not related to soldering, firing, curing or laminating, e.g. for shaping the substrate or during finish plating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/15—Position of the PCB during processing
    • H05K2203/1545—Continuous processing, i.e. involving rolls moving a band-like or solid carrier along a continuous production path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

본 출원은 본 명세서는 전도성 구조체 전구체, 전도성 구조체 및 이의 제조방법을 제공한다.

Description

전도성 구조체 전구체, 전도성 구조체 및 이의 제조방법{CONDUCTIVE STRUCTURE BODY PRECURSOR, CONDUCTIVE STRUCTURE BODY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 명세서는 2013년 11월 27일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2013-0145567호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 전도성 구조체 전구체, 전도성 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 터치 스크린 패널은 신호의 검출 방식에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다. 즉, 직류 전압을 인가한 상태에서 압력에 의해 눌려진 위치를 전류 또는 전압 값의 변화를 통해 감지하는 저항막 방식(resistive type)과, 교류 전압을 인가한 상태에서 캐패시턴스 커플링(capacitance coupling)을 이용하는 정전 용량 방식(capacitive type)과, 자계를 인가한 상태에서 선택된 위치를 전압의 변화로서 감지하는 전자 유도 방식(electromagnetic type) 등이 있다.
현재 터치센서를 제조하는 데에 있어서, ITO 투명 전극이 주로 사용되고 있다. 통상 터치센서의 화면부의 경우 ITO 투명 전극이 사용되며, 배선부의 경우 상대적으로 저항이 작은 금속이 사용되고 있다. 최근 좁은 베젤(narrow bezel)에 대한 요구가 커지면서, ITO 상에 금속을 증착한(metal on ITO) 필름에 대한 수요가 증대되고 있다.
좁은 베젤은 제한된 모바일 기기의 크기에서 터치화면 대형화가 가능하며 화면의 고해상도 경항에 따라서 채널수가 많아지면서 금속 배선폭은 점차 줄어들고 있는 추세와 관련이 있다.
통상, ITO층과 금속층을 포함하는 적층체의 제조시, 도 1에 나타난 바와 같이, 기재(PET) 위에 ITO층이 적층된 상태에서, ITO층을 결정화하고, 결정화된 ITO층 상에 금속층을 형성한 후, 금속층을 패턴화하는 방식을 이용한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0007605호
본 출원이 해결하려는 과제는, 전도성 구조체 전구체, 전도성 구조체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다. 구체적으로, 본 발명자들은 투명 전도성층과 금속층을 포함하는 전도성 구조체의 제조시, 비결정성 투명 전도성층 상에 금속층을 형성한 후에 투명 전도성층을 결정화하여 연속 공정이 가능한 전도성 구조체를 제공한다.
본 출원의 하나의 실시상태는, 기재; 상기 기재 상에 구비된 비결정질 투명 전도성층; 및
상기 비결정질 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 전도성 구조체 전구체를 제공한다.
또한, 본 출원의 하나의 실시상태는, 기재, 상기 기재 상에 구비된 비결정질 투명 전도성층, 및 상기 비결정질 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 전도성 구조체 전구체를 준비하는 단계; 및 상기 전도성 구조체 전구체를 열처리하여 상기 비결정질 투명 전도성층을 결정화하는 열처리 단계를 포함하는 전도성 구조체의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 출원의 하나의 실시상태는, 상기 제조방법으로 제조되고, 기재; 상기 기재 상에 구비된 결정화된 투명 전도성층; 및 상기 결정화된 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 전도성 구조체를 제공한다.
또한, 본 출원의 하나의 실시상태는 상기 전도성 구조체를 포함하는 터치 스크린 패널을 제공한다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따른 전도성 구조체는, ITO층과 같은 투명 전도성층 상에 금속층을 형성한 후에도, 상기 ITO층과 같은 투명 전도성층을 효율적으로 결정화할 수 있다. 또한, ITO층과 같은 투명 전도성층의 결정화 전에, 비결정성인 층 상에 금속층을 형성할 수 있기 때문에, 롤투롤 공정을 통하여 비결정성 투명 전도성층과 금속층을 적층할 수도 있으므로, 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 상기 전도성 구조체의 최외곽층에 금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속 산질화물을 형성함으로써 금속층 하부에 구비된 비결정질 투명 전도성층의 결정화를 보다 용이하게 진행할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 ITO 결정화 공정의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 ITO 결정화 공정의 모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 명세서의 하나의 실시상태에 따른 전도성 구조체 전구체의 구조를 도시한 것이다.
도 4는 본 명세서의 하나의 실시상태에 따른 전도성 구조체의 구조를 도시한 것이다.
도 5는 본 출원의 일 실시상태로서, 전도성 구조체의 제조방법의 열처리 공정 중 열전도 흐름을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 표 1의 비결정질 ITO의 압축 잔류 응력을 측정한 그래프이다.
도 7은 표 1의 선결정화 ITO의 압축 잔류 응력을 측정한 그래프이다.
도 8은 표 1의 후결정화 ITO의 압축 잔류 응력을 측정한 그래프이다.
도 9는 본 출원의 일 실시상태에 따른 전도성 구조체의 면저항값을 나타낸 것이다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 본 출원을 보다 상세히 설명한다.
본 명세서에서, 디스플레이 장치란 TV나 컴퓨터용 모니터 등을 통틀어 일컫는 말로서, 화상을 형성하는 디스플레이 소자 및 디스플레이 소자를 지지하는 케이스를 포함한다.
상기 디스플레이 소자로는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 전기영동 디스플레이(Electrophoretic display) 및 음극선관(Cathode-Ray Tube, CRT), OLED 디스플레이 등을 예로 들 수 있다. 디스플레이 소자에는 화상 구현을 위한 RGB 화소 패턴 및 추가적인 광학 필터가 구비되어 있을 수 있다.
한편, 디스플레이 장치와 관련하여, 스마트 폰, 태블릿 PC, IPTV 등의 보급이 가속화됨에 따라 키보드나 리모컨 등 별도의 입력 장치 없이 사람의 손이 직접 입력 장치가 되는 터치 기능에 대한 필요성이 점점 커지고 있다. 또한, 특정 포인트 인식뿐만 아니라 필기가 가능한 다중 인식(multi-touch) 기능도 요구되고 있다.
현재, 상용화된 대부분의 터치 스크린 패널(TSP, touch screen panel)은 투명 전도성 ITO(indium tin oxide) 박막을 기반으로 하고 있으나, 대면적 터치 스크린 패널 적용시 ITO 투명 전극 자체의 비교적 높은 면저항(최저 150 Ω/□, Nitto denko 社 ELECRYSTA 제품)으로 인한 RC 지연 때문에 터치 인식 속도가 느려지게 되고, 이를 극복하기 위한 추가적인 보상 칩(chip)을 도입해야 하는 등의 문제점이 있다.
통상적으로, 터치 스크린 패널의 화면부의 경우 ITO 투명전극이 사용되고, 배선부의 경우 상대적으로 저항이 작은 금속(Ag, Cu 등)이 사용되고 있는데 최근 얇은 베젤(narrow bezel)에 대한 요구가 커지면서 ITO 상에 금속이 구비된 증착필름에 대한 요구가 증대되고 있다.
얇은 베젤은 제한된 모바일 기기의 크기에서 터치화면 대형화가 가능하며 화면의 고해상도 경향에 따라서 채널 수가 많아지면서 금속 배선폭은 점차 줄어들고 있는 추세와 관련이 있다.
기존의 방식은 100㎛/100㎛(선폭/선간격)의 배선을 Ag 페이스트를 스크린 인쇄를 하여 사용해왔으나 얇은 베젤 요구에 따라서 30㎛/30㎛를 구현하기 위해서는 노광 에칭방식이 적용되어야 하며 이는 ITO 필름에 배선 금속을 증착하고 이를 DFR(Dry film resist) 라미네이션 후 패턴을 노광 및 에칭하여 미세 선폭을 구현하고 있다.
상기 증착용 금속은 전도도가 우수한 Ag, Cu, Al 등이 주로 사용되고 있으나, 특히 Cu의 경우 산화 및 부식에 취약하여 산화 및 부식 방지층의 역할을 하는 Ni 합금(Cu-Ni, Ni-Cr 등)을 적층하여 2층 이상의 구조를 취하고 있다.
종래의 전도성 구조체의 제조방법을 하기 도 1에 개략적으로 나타내었다.
하기 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래에는 기판 상에 비결정질 ITO를 형성한 후 열처리 공정 등을 통하여 상기 비결정질 ITO를 결정화 하였다. 그 후, 상기 결정화된 ITO 상에 금속층을 형성하고, 상기 금속층을 포토리소그래피법 등에 의하여 패턴화하였다. 이러한 방법은 ITO의 안정적인 물성확보가 가능하다는 장점이 있으나, 상기 비정질 ITO의 열처리 공정에 따른 설비가 복잡하고, 공정이 복잡해진다는 문제점이 있다.
이에, 본 출원의 하나의 실시상태에 따른 전도성 구조체의 제조방법은, 비결정질 투명 전도성층 상에 금속층을 형성한 후에 열처리를 하여 투명 전도성 산화물층을 결정화하는 것을 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 전도성 구조체의 제조방법은 투명 전도성층의 결정화 전에, 비결정성인 층 상에 금속층을 형성할 수 있기 때문에, 롤투롤 공정을 통하여 비결정성 투명 전도성층과 금속층을 적층할 수도 있으므로, 공정을 단순화할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태는, 기재, 상기 기재 상에 구비된 비결정질 투명 전도성층, 및 상기 비결정질 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 전도성 구조체 전구체를 제공한다. 도 3은 본 출원의 하나의 실시상태에 따른 전도성 구조체 전구체를 도시한 것이다. 구체적으로, 도 3은 기재, 비결정질 ITO 및 금속층이 구비된 전도성 구조체 전구체가 적층된 것을 나타내었다. 본 출원의 전도성 구조체는 도 3의 구조에 한정되는 것이 아니라, 추가의 층이 더 구비될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 전도성 구조체 전구체는 상기 비결정질 투명 전도성층의 결정화에 의하여 전도성 구조체로 되는 것을 의미한다. 다시 말하면, 상기 전도성 구조체 전구체는 전도성 구조체의 결정화 전 상태를 의미한다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 전도성 구조체 전구체는 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층을 더 포함하고, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층은 상기 금속층 상에 구비될 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태는 기재, 상기 기재 상에 구비된 비결정질 투명 전도성층, 및 상기 비결정질 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 전도성 구조체 전구체를 준비하는 단계; 및 상기 전도성 구조체 전구체를 열처리하여 상기 비결정질 투명 전도성층을 결정화하는 열처리 단계를 포함하는 전도성 구조체의 제조방법을 제공한다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 전도성 구조체 전구체를 준비하는 단계는 기재를 준비하는 단계; 상기 기재 상에 비결정질 투명 전도성층을 형성하는 단계; 및 상기 비결정질 투명 전도성층 상에 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따른 제조방법에 있어서, 상기 전도성 구조체 전구체는 전술한 전도성 구조체 전구체와 동일한 것일 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 기재는 특별히 한정되지 않으며, 당 기술분야에 알려진 재료를 이용할 수 있다. 예컨대, 유리, 플라스틱 기재, 플라스틱 필름 등을 이용할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 비결정질 투명 전도성층은 비결정질 인듐 산화물, 비결정질 아연 산화물, 비결정질 인듐주석산화물, 비결정질 인듐아연산화물 및 비결정질 투명 전도성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 비결정질 투명 전도성층의 두께는 15nm 이상 20nm 이하일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 비결정질 투명 전도성층은 전술한 비결정질 투명 전도성층용 재료를 이용하여 증착 공정 또는 인쇄 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속층은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 네오디뮴(Nd), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 및 이들 중 2 이상을 포함하는 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속층은 당 기술분야에 알려진 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 증착(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 습식 코팅, 증발, 전해 도금 또는 무전해 도금, 금속박의 라미네이션 등의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속층을 인쇄방법에 의하여 형성할 수도 있다. 상기 금속층을 인쇄방법에 의하여 형성하는 경우, 금속을 포함하는 잉크 또는 페이스트를 이용할 수 있으며, 상기 페이스트는 금속 이외에, 바인더 수지, 용매, 글래스 프릿 등을 더 포함할 수도 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속층의 두께는 0.01㎛ 이상 30㎛ 이하일 수 있다. 금속층의 두께가 상기 범위 내인 경우, 금속층의 전도도 및 패턴 형성 공정의 경제성 측면에서 보다 우수한 효과를 나타낼 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열처리 단계 이전에, 상기 금속층 상에 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 네오디뮴(Nd), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속의 산화물, 금속의 질화물, 또는 금속의 산질화물을 포함할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속층과, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층은 서로 동일한 금속을 포함할 수 있다. 이는 추후 패턴화를 위한 에칭공정을 고려하였을 때, 상기 금속층과, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층은 서로 동일한 금속을 포함하는 경우 일괄에칭이 가능하여 공정 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층은 당 기술분야에 알려진 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 증착(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 습식 코팅, 증발, 전해 도금 또는 무전해 도금, 금속박의 라미네이션 등의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층을 인쇄방법에 의하여 형성할 수도 있다. 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층을 인쇄방법에 의하여 형성하는 경우, 금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속 산질화물을 포함하는 잉크 또는 페이스트를 이용할 수 있으며, 상기 페이스트는 금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속 산질화물 이외에, 바인더 수지, 용매, 글래스 프릿 등을 더 포함할 수도 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층의 두께는 5nm 이상 80nm 이하일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속층 상에 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층을 형성함으로써, 추후 상기 비결정질 투명 전도성층의 결정화 공정을 위한 열처리 공정의 성능을 향상시킬 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열처리 단계는 적외선(IR) 램프를 이용한 열처리 공정을 이용하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 적외선 램프를 이용한 열처리 공정은, 소스(source) 로서 원적외선을 이용하는 방식이고, 2㎛ 이상의 파장영역에서 재료의 흡수가 일어날 경우 히팅(heating)이 가능한 열처리 공정이다. 이러한 효과를 통해서 상기 비결정질 투명 전도성층의 결정화를 수행할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열처리 단계는 원적외선(FIR, Far Infrared) 히터를 이용할 수 있으며, 이는 적외선(IR) 램프의 소스에 의하여 발생된 원적외선을 이용하여 히터 내부 분위기 온도를 제어하는 방식일 수 있다. 구체적으로, 원적외선이 히터 내부의 공기를 데우면 내부의 블로워(blower)에 의하여 승온된 공기가 순환되며, 이와 같은 방식으로 온도가 조절된다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열처리 단계는 100℃ 이상 180℃ 이하의 온도에서 수행될 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열처리 단계의 구체적인 조건은 상기 비결정질 투명 전도성층의 재료나 두께 등의 조건에 따라 당업자가 결정할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열처리 단계는 상기 금속층 상에 적외선을 조사하는 방법 또는 상기 기재의 하부에서 적외선을 조사하는 방법을 이용하여 수행될 수 있다. 이 때, 상기 비결정질 투명 전도성층의 결정화 측면에서, 상기 비결정질 투명 전도성층의 열처리 공정은 상기 금속층 상에 적외선을 조사하는 방법을 이용하여 수행되는 것이 바람직하다.
상기 금속층은 적외선에 대한 반사율이 높고, 장파장 영역의 적외선에서 흡수가 없기 때문에, 상기 금속층 상에 적외선을 조사하는 경우에는 상기 금속층의 적외선 반사에 의하여, 상기 열처리 기능이 저하될 우려가 있다. 따라서, 본 출원에서는 전술한 바와 같이, 상기 금속층 상에 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층을 형성하고, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층 상에 적외선을 조사하는 방법을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 이 때, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층은 상기 금속층의 내부식성을 향상시킬 뿐만 아니라, 상기 열처리 공정시 적외선을 흡수하여 상기 금속층 하부의 비결정질 투명 전도성층의 결정화 성능을 향상시킬 수 있다.
도 2는 상기 실시상태에 따른 공정 모식도를 나타낸 것이다. 종래기술을 도시한 도 1에서는 ITO 상에 금속층을 형성하기 전에 ITO 결정화를 수행하는 반면, 도 2에 따른 본 명세서의 실시상태에 따른 방법에서는 ITO 상에 금속층을 형성한 후 ITO 결정화를 수행한다. 도 2에서는 ITO라고 표시하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, ITO 는 결정화가 필요한 투명 전도성 재료로 대체될 수 있다.
상기 방법에 있어서, 열처리에 의한 결정화 전의 투명 전도성층은 비결정성이다. 투명 전도성층은 그 재료에 따라, 제조공정 중의 조건이나 조성에 의하여 열처리 전의 결정화 전 상태, 즉 비결정성 상태의 저항 및 열처리 후의 결정화된 상태, 즉 결정성 상태의 저항이 조절될 수 있다. 예컨대, 상기 투명 전도성층이 ITO층인 경우, ITO층은 예컨대 스퍼터를 이용하여 ITO 증착시 산소 유입량의 분율 및 ITO 타겟의 구성 성분의 함량에 의하여 결정화 전 상태와 결정화 후 상태의 저항이 조절된다. 따라서, 본 명세서에 있어서, 용어 “비결정성” 및 “결정성”은 그 저항에 의하여 확인될 수 있다. 당업자는 재료에 따른 비결정성 상태의 저항과 결정성 상태의 저항을 확인할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 비결정질 투명 전도성층 상에 금속층을 형성한 후, 상기 비결정질 투명 전도성층을 열처리하여 결정화함으로써, 상기 비결정질 투명 전도성층을 형성한 직후 금속층의 형성시 R2R(roll to roll) 연속공정이 가능하게 되고, 그 후 사용자 또는 제공자가 열처리를 통하여 비결정질 투명 전도성층을 결정화할 수 있으므로, 공정이 단순화될 수 있는 특징이 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열처리 단계는 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층 상에 적외선을 조사하는 것일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태로서, 전도성 구조체의 제조방법의 열처리 공정 중 열전도 흐름을 하기 도 5에 개략적으로 나타내었다. 도 5의 금속층 상에 구비되는 층은 금속산질화물을 예시하였으나, 금속 산화물층 및 금속 질화물층이 될 수 있다. 또한, 도 5에서는 ITO라고 표시하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, ITO 는 결정화가 필요한 투명 전도성 재료로 대체될 수 있다. 구체적으로, 도 5는 금속층 상에 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층을 구비하는 경우, 금속층에 직접 적외선이 입사되는 경우에 비하여 적외선 에너지가 투명 전도성층에 보다 잘 전달될 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층은 열처리 단계에서 상기 금속층에 의하여 반사되는 에너지를 최소화하여, 비결정질 투명 전도성층으로 에너지 전달이 잘 되도록 하는 역할을 할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 기재와 상기 금속층 사이에 추가의 금속 산화물층, 추가의 금속 질화물층 또는 추가의 금속 산질화물층이 더 구비될 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열처리 단계 이후에, 상기 금속층을 패턴화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열처리 단계 이후에, 상기 금속층과, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층을 패턴화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속층과, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층의 패턴화하는 공정은 각각 별개의 공정으로 수행될 수도 있고, 동시에 수행될 수도 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 패턴화된 금속층에서 패턴의 선폭은 0㎛ 초과 50㎛ 이하일 수 있고, 0㎛ 초과 30㎛ 이하일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층은 상기 금속층과 동일한 형상의 패턴을 가질 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층의 패턴 규모가 상기 금속층의 패턴과 완전히 동일할 필요는 없으며, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층의 패턴의 선폭이 상기 금속층의 패턴의 선폭에 비하여 좁거나 넓은 경우도 본 출원의 범위에 포함된다. 구체적으로, 본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층의 패턴의 선폭은 상기 금속층의 패턴의 선폭의 80% 내지 120%일 수 있다. 또는, 본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층의 패턴이 구비된 면적은 상기 금속층의 패턴이 구비된 면적의 80% 내지 120% 일 수 있다. 더욱 더 구체적으로 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층의 패턴 형태는 금속층의 패턴의 선폭과 동일하거나 큰 선폭을 갖는 패턴 형태인 것이 바람직하다.
본 출원의 하나의 실시상태는 상기 전도성 구조체의 제조방법으로 제조되는 전도성 구조체를 제공한다.
구체적으로, 본 출원의 하나의 실시상태는 상기 전도성 구조체의 제조방법으로 제조되고, 기재; 상기 기재 상에 구비된 결정화된 투명 전도성층; 및 상기 결정화된 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 전도성 구조체를 제공한다.
도 4에 전도성 구조체의 구조의 일 예를 예시하였다. 도 4는 기재, 결정화된 ITO 및 금속층이 순차적으로 적층된 전도성 구조체를 예시하였으며, 도 4에서는 ITO라고 표시하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, ITO 는 결정화가 필요한 투명 전도성 재료로 대체될 수 있다. 또한, 본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 도 4의 구조에서 금속층 상에 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층이 추가로 구비될 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 전도성 구조체는 기재 상에 결정화된 투명 전도성층을 포함하고, 상기 결정화된 투명 전도성층 상에 금속층을 포함한다. 또한, 상기 금속층 상에 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속층과, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층은 패턴화된 층일 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 투명 전도성층은 비결정질 영역을 포함할 수 있다.
전술한 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법에 의하여 제조되는 경우, 투명 전도성층 상에 금속층이 구비된 상태에서 열처리에 의하여 투명 전도성층의 결정화가 이루어지므로, 금속층이 구비되지 않은 투명 전도성층을 결정화하는 경우에 비하여, 투명 전도성층에 비결정질 영역이 존재할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따르면, 상기 투명 전도성층의 압축 잔류 응력의 크기는, 금속층 없이 열처리하여 결정화된 투명 전도성층의 압축 잔류 응력에 비하여 작은 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 압축 잔류 응력(Gpa)(residual stress)는 비결정질의 투명 전도성층이 결정화되는 과정 중 결정립이 커지면서 압축 잔류 응력이 상승하게 된다. 다만, 전술한 제조방법에 의하여 전도성 구조체를 제조하는 경우, 금속층이 구비됨으로 인하여 일부 영역에 비결정질 영역이 존재하게 되므로 금속층 없이 투명 전도성층을 결정화하는 경우에 비하여 압축 잔류 응력이 작을 수 있다.
표 1은 금속층 없이 ITO를 결정화한 경우와 Cu로 형성된 금속층이 ITO 상에 구비된 경우의 압축 잔류 응력을 측정한 것을 나타낸 것이다.
기울기 Gpa
비결정질 ITO -0.00934 -0.80
금속층 없이 결정화된 ITO
(선결정화 ITO)		 -0.00736 -0.63
금속층 구비된 상태에서 결정화된 ITO
(후결정화 ITO)		 -0.00836 -0.72
상기 표 1의 압축 잔류 응력을 측정하기 위한 방법으로, 투명 전도성층에 X-ray 조사 통한 조사된 빔의 굴절(deflection)되는 정도와 투명 전도성층의 물질의 고유 계수와의 차이를 이용하여 구하였다. 구체적으로, 상기 투명 전도성층에 압축 또는 인장 응력이 가하여지지 않은 경우, 조사되는 X-ray 빔은 상기 투명 전도성층 외부에 존재하게 된다. 하지만, 상기 투명 전도성층에 압축 또는 인장 응력이 가해지는 경우 내부 물질의 형상이 미세하게 변화하므로, 조사 각도를 달리하여 X-ray를 조사하면 조사된 빔은 투명 전도성층 상에 존재하게 된다. 이때의 변화 정도를 바탕으로 하여 Young's modulus와 같은 상기 투명 전도성층을 구성하는 물질의 고유계수와의 차이를 이용하여 압축 잔류 응력을 구할 수 있다.
도 6은 표 1의 비결정질 ITO의 압축 잔류 응력을 측정한 그래프이다.
도 7은 표 1의 선결정화 ITO의 압축 잔류 응력을 측정한 그래프이다.
도 8은 표 1의 후결정화 ITO의 압축 잔류 응력을 측정한 그래프이다.
상기 표 1의 결과에서 알 수 있듯이, 금속층 없이 결정화된 ITO의 경우, 금속층을 구비한 후 결정화된 ITO에 비하여 압축 잔류 응력이 더 큰 것을 알 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태는 상기 전도성 구조체를 포함하는 터치 스크린 패널을 제공한다. 예컨대, 정전용량식 터치 스크린 패널에 있어서, 상기 본 출원의 하나의 실시상태에 다른 전도성 구조체는 터치 감응식 전극 기판으로 사용될 수 있다. 특히, 상기 전도성 구조체는 터치 스크린 패널에 있어서, 베젤부 등과 같은 배선부에 적용되는 것이 보다 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따른 터치 스크린 패널은 전술한 전도성 구조체 이외에 추가의 구조체를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 2개의 구조체가 서로 같은 방향으로 배치될 수도 있으며, 2개의 구조체가 서로 반대 방향으로 배치될 수도 있다. 2개 이상의 구조체가 포함되는 경우 이들 사이에는 절연층이 구비될 수 있다. 이 때 절연층은 점착층의 기능이 추가로 부여될 수도 있다.
본 출원의 하나의 실시상태에 따른 터치 스크린 패널은 하부 기재; 상부 기재; 및 상기 하부 기재의 상부 기재에 접하는 면 및 상기 상부 기재의 하부 기재에 접하는 면 중 어느 한 면 또는 양면에 구비된 전극층을 포함할 수 있다. 상기 전극층은 각각 X축 위치 검출 및 Y축 위치 검출 기능을 할 수 있다.
이 때, 상기 하부 기재 및 상기 하부 기재의 상부 기재에 접하는 면에 구비된 전극층; 및 상기 상부 기재 및 상기 상부 기재의 하부 기재에 접하는 면에 구비된 전극층 중 하나 또는 두 개 모두가 전술한 본 출원의 하나의 실시상태에 따른 전도성 구조체일 수 있다.
상기 상부 기재와 상기 하부 기재 모두의 일면에 전극층이 구비되어 ２층의 전극층이 형성되는 경우, 상기 전극층의 간격을 일정하기 유지하고 접속이 일어나지 않도록 상기 하부 기재와 상부 기재 사이에 절연층 또는 스페이서가 구비될 수 있다. 상기 절연층은 점착제 또는 UV 혹은 열 경화성 수지를 포함할 수 있다. 상기 터치 스크린 패널은 전술한 전도성 구조체 중의 전도성층의 패턴과 연결된 접지부를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 접지부는 상기 기재의 전도성층의 패턴이 형성된 면의 가장자리부에 형성될 수 있다. 또한，상기 전도성 구조체를 포함하는 적층재의 적어도 일면에는 반사 방지 필름, 편광 필름 및 내지문 필름 중 적어도 하나가 구비될 수 있다. 설계사양에 따라 전술한 기능성 필름 이외에 다른 종류의 기능성 필름을 더 포함할 수도 있다. 상기와 같은 터치 스크린 패널은 OLED 디스플레이 패널(OLED Display Panel), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 및 음극선관(Cathode-Ray Tube, CRT), PDP와 같은 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태는 상기 전도성 구조체를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다. 상기 디스플레이 장치에서 컬러필터 기판 또는 박막 트랜지스터 기판 등에 본 출원의 하나의 실시상태에 따른 전도성 구조체가 사용될 수 있다.
본 출원의 하나의 실시상태는 상기 전도성 구조체를 포함하는 태양 전지를 제공한다. 예컨대, 태양 전지는 애노드 전극, 캐소드 전극, 광활성층, 정공 수송층 및/또는 전자 수송층을 포함할 수 있는데, 본 출원의 하나의 실시상태에 따는 전도성 구조체는 상기 애노드 전극 및/또는 캐소드 전극으로 사용될 수 있다.
상기 전도성 구조체는 디스플레이 장치 또는 태양 전지에서 종래의 ITO를 대체할 수 있고, 플렉서블(flexible) 가능 용도로 활용할 수 있다. 또한, CNT, 전도성 고분자, 그래핀(Graphene) 등과 함께 차세대 투명 전극으로 활용할 수 있다.
이하 실시예, 비교예 및 실험예를 통하여 본 출원을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 출원을 예시하기 위한 것이며, 이에 의하여 본 출원의 범위가 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
<실시예 1>
ITO 성막 직후 ITO의 상태는 비정질 상태이며, 이 필름을 이용하여 상온에서 스퍼터링(sputtering)을 통해서 금속 전극층을 형성하는 단계 이후, 최상층에 적외선(IR) 흡수 또는 고온고습에 비교적 안정한 산화물 또는 질화물 등을 산소 또는 질소 등과 같은 반응성 기체를 주입하여 형성하는 반응성 스퍼터링 단계를 통하여 전도성 구조체를 제조하였다.
보다 구체적으로, 비결정질 ITO/Cu(~100nm)/CuOx(40nm ~ 60nm) 구조의 전도성 구조체를 제조하였다.
상기 제조된 전도성 구조체로서 롤 상태의 필름 20M를 145℃ 25분 가량의 R2R 원적외선 IR에 통과시킨 후, 테스트하여 하부 ITO의 결정화도를 판단하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
상기 하부 ITO의 결정화도 여부는 상부 금속을 식각액으로 제거하고 드러난 ITO의 저항을 측정함으로써 판단될 수 있다. 이 때, 저항이 결정화된 ITO의 저항값을 보이면 일차적으로 결정화가 되었다고 판단하나, 충분히 결정화가 수행되었는지의 여부와 관련하여, ITO를 식각액에 추가적으로 담침하여 저항값이 상승하면 결정화가 충분하게 일어나지 않았다고 판단할 수 있다. 그 이유는 충분히 결정화된 ITO의 경우 금속 식각액에 대한 반응이 적어 저항상승이 크게 일어나지 않기 때문이다.
위치
(MD)		 Cu 스트립 직후의 측정값
(L, C, R 평균값 (TD))		 4분
오버에칭 후
투과율
(%)		 H
(%)		 면저항
(Ω/□)		 면저항
(Ω/□)
145 ℃
25분
IR 열처리		 5 M 90.8 0.7 153 158
10 M 90.8 0.7 155 154
15 M 90.8 0.7 152 155
20 M 90.8 0.7 150 158
열처리 미실시 88.5 0.8 270 1,050
상기 표 1의 결과와 같이, 본 실험결과에서 금속 스트립 직후의 ITO 면저항은 결정질 ITO의 면저항인 150 Ω/□ 수준으로 측정되었고, Cu 식각액에 추가적으로 담침(4분)하고 측정하였을 때에도 150 Ω/□ 수준으로 측정되었으므로, 하부의 ITO가 충분히 결정화 되었다고 판단할 수 있다. 그러나, IR 열처리를 수행하지 않은 경우에는 비정질 ITO의 면저항인 270 Ω/□ 수준으로 측정되었고, 추가적인 담침후 Cu 식각액에 대해서 비정질 ITO가 에칭이 되어 1,050 Ω/□ 수준으로 상승하였음을 알 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 전도성 구조체의 면저항값을 하기 도 9에 나타내었다.
어떠한 재질에 IR과 같은 광이 조사되었을 경우, 물질에서는 반사(R), 투과(T) 및 흡수(A)가 일어나게 되고 에너지 관점에서 이들의 합은 100%가 되어야 한다. 도 9에 따르면, 순수한 금속(Al 또는 Cu)의 경우 IR에 대해서 투과는 거의 없으면서 대부분을 반사시키므로 온도증가와 관련한 흡수(A) 요소는 거의 없게 된다. 이러한 경우에, 금속의 IR 흡수에 따른 승온효과가 없기 때문에 하부 ITO의 결정화에 필요한 열원을 제공해 줄 수 없어 결정화가 잘 이루어지지 않으나, CuOx나 AlOxNy 등과 같은 경우에서는 IR 영역에서의 어느 정도의 흡수를 가지기 때문에 이것이 재료의 온도상승으로 이어지며 전도를 통해서 하부 ITO의 결정화에 필요한 에너지를 제공해 줄 수 있다.

Claims (20)

  1. 기재;
    상기 기재 상에 구비된 비결정질 투명 전도성층; 및
    상기 비결정질 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 전도성 구조체 전구체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 구조체 전구체는 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층을 더 포함하고, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층은 상기 금속층 상에 구비되는 것인 전도성 구조체 전구체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 비결정질 투명 전도성층은 비결정질 인듐 산화물, 비결정질 아연 산화물, 비결정질 인듐주석산화물, 비결정질 인듐아연산화물 및 비결정질 투명 전도성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 전도성 구조체 전구체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속층은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 네오디뮴(Nd), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 및 이들 중 2 이상을 포함하는 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 전도성 구조체 전구체.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 금속층과, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층은 서로 동일한 금속을 포함하는 것인 전도성 구조체 전구체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 비결정질 투명 전도성층의 두께는 15nm 이상 20nm 이하인 것인 전도성 구조체 전구체.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속층의 두께는 0.01㎛ 이상 30㎛ 이하인 것인 전도성 구조체 적층체 전구체.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층의 두께는 5nm 이상 80nm 이하인 것인 전도성 구조체 전구체.
  9. 기재, 상기 기재 상에 구비된 비결정질 투명 전도성층, 및 상기 비결정질 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 전도성 구조체 전구체를 준비하는 단계; 및
    상기 전도성 구조체 전구체를 열처리하여 상기 비결정질 투명 전도성층을 결정화하는 열처리 단계를 포함하는 전도성 구조체의 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 열처리 단계 이전에, 상기 금속층 상에 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것인 전도성 구조체의 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 금속층과, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층은 서로 동일한 금속을 포함하는 것인 전도성 구조체의 제조방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 열처리 단계는 적외선(IR) 램프를 이용한 열처리 공정을 이용하는 것인 전도성 구조체의 제조방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 열처리 단계는 100℃ 이상 180℃ 이하의 온도에서 수행되는 것인 전도성 구조체의 제조방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 열처리 단계는 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층 상에 적외선을 조사하는 것인 전도성 구조체의 제조방법.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 열처리 단계 이후에, 상기 금속층을 패턴화하는 단계를 더 포함하는 것인 전도성 구조체의 제조방법.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 열처리 단계 이후에, 상기 금속층과, 상기 금속 산화물층, 금속 질화물층 또는 금속 산질화물층을 패턴화하는 단계를 더 포함하는 것인 전도성 구조체의 제조방법.
  17. 청구항 9 내지 16 중 어느 하나의 항에 따른 제조방법으로 제조되고,
    기재; 상기 기재 상에 구비된 결정화된 투명 전도성층; 및 상기 결정화된 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 전도성 구조체.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 투명 전도성층은 비결정질 영역을 포함하는 것인 전도성 구조체.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 투명 전도성층의 압축 잔류 응력의 크기는, 금속층 없이 열처리하여 결정화된 투명 전도성층의 압축 잔류 응력에 비하여 작은 것인 전도성 구조체.
  20. 청구항 17에 따른 전도성 구조체를 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
KR1020140167835A 2013-11-27 2014-11-27 전도성 구조체 전구체, 전도성 구조체 및 이의 제조방법 KR101768286B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130145567 2013-11-27
KR1020130145567 2013-11-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150061608A true KR20150061608A (ko) 2015-06-04
KR101768286B1 KR101768286B1 (ko) 2017-08-16

Family

ID=53199381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140167835A KR101768286B1 (ko) 2013-11-27 2014-11-27 전도성 구조체 전구체, 전도성 구조체 및 이의 제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10338706B2 (ko)
EP (1) EP2942700B1 (ko)
KR (1) KR101768286B1 (ko)
CN (1) CN105009042B (ko)
TW (1) TWI553523B (ko)
WO (1) WO2015080496A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170008572A (ko) * 2015-07-14 2017-01-24 주식회사 엘지화학 전도성 구조체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 터치패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106299148B (zh) * 2015-06-10 2018-04-03 上海和辉光电有限公司 显示面板的封装结构及封装方法
CN107512050B (zh) 2017-09-15 2019-09-03 京东方科技集团股份有限公司 触控面板及其制作方法、触控显示装置
JP2019059170A (ja) * 2017-09-27 2019-04-18 日東電工株式会社 結晶化フィルム
CN108388056B (zh) * 2018-03-15 2021-08-06 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制作方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1215705A3 (en) * 2000-12-12 2003-05-21 Nisshinbo Industries, Inc. Transparent electromagnetic radiation shielding material
CN1301510C (zh) * 2001-10-05 2007-02-21 普利司通股份有限公司 透明导电性薄膜、其制造方法以及触摸面板
JP3631992B2 (ja) * 2001-11-13 2005-03-23 日東電工株式会社 配線回路基板
JP5099893B2 (ja) 2007-10-22 2012-12-19 日東電工株式会社 透明導電性フィルム、その製造方法及びそれを備えたタッチパネル
KR100965982B1 (ko) * 2008-04-08 2010-06-24 재단법인서울대학교산학협력재단 다결정 실리콘 태양전지 및 그의 제조방법
KR101642511B1 (ko) 2008-07-14 2016-07-25 주식회사 엘지화학 도전성 적층체 및 이의 제조방법
US20130105301A1 (en) 2010-07-06 2013-05-02 Nitto Denko Corporation Transparent conductive film and manufacturing method therefor
WO2012018230A2 (ko) * 2010-08-04 2012-02-09 주식회사 나노신소재 다결정 구조의 투명반도체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 투명 트랜지스터
JP5101719B2 (ja) * 2010-11-05 2012-12-19 日東電工株式会社 透明導電性フィルム、その製造方法及びそれを備えたタッチパネル
KR20120053480A (ko) 2010-11-17 2012-05-25 주식회사 엘지화학 산화막이 형성된 도전성 필름 및 그 제조방법
KR101757443B1 (ko) 2010-12-08 2017-07-13 엘지디스플레이 주식회사 미세 결정 실리콘 박막 트랜지스터와 이를 포함하는 표시장치 및 그 제조 방법
JP6023402B2 (ja) * 2010-12-27 2016-11-09 日東電工株式会社 透明導電性フィルムおよびその製造方法
TW201246234A (en) 2011-05-13 2012-11-16 Innovation & Infinity Global Conductive multilayer structure and touch panel having the same
JP5473990B2 (ja) * 2011-06-17 2014-04-16 日東電工株式会社 導電性積層体、パターン配線付き透明導電性積層体、および光学デバイス。
JP5781428B2 (ja) * 2011-12-20 2015-09-24 日東電工株式会社 導電性フィルムおよび導電性フィルムロール
JP5894820B2 (ja) 2012-03-13 2016-03-30 日東電工株式会社 導電性フィルムロールの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170008572A (ko) * 2015-07-14 2017-01-24 주식회사 엘지화학 전도성 구조체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 터치패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US10528167B2 (en) 2015-07-14 2020-01-07 Lg Chem, Ltd. Conductive structure, method for manufacturing same, touch panel comprising same and display device comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
CN105009042B (zh) 2018-01-05
EP2942700B1 (en) 2021-06-09
US10338706B2 (en) 2019-07-02
CN105009042A (zh) 2015-10-28
EP2942700A4 (en) 2017-01-11
US20150370359A1 (en) 2015-12-24
EP2942700A1 (en) 2015-11-11
WO2015080496A1 (ko) 2015-06-04
KR101768286B1 (ko) 2017-08-16
TW201535190A (zh) 2015-09-16
TWI553523B (zh) 2016-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5101719B2 (ja) 透明導電性フィルム、その製造方法及びそれを備えたタッチパネル
KR101768286B1 (ko) 전도성 구조체 전구체, 전도성 구조체 및 이의 제조방법
KR101269316B1 (ko) 투명 도전성 필름의 제조 방법
TWI570600B (zh) Transparent conductor and touch panel
US20180224960A1 (en) Conductive structure and preparation method therefor
KR101711260B1 (ko) 전도성 필름, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 디스플레이 장치
KR101683373B1 (ko) 전도성 구조체 및 이의 제조방법
JP5976970B1 (ja) 光透過性フィルム
CN107850959B (zh) 导电结构、其制造方法、包括其的触摸面板及显示装置
KR101849449B1 (ko) 전도성 구조체 및 이의 제조방법
JP6267641B2 (ja) 透明電極付き基板の製造方法、および透明電極付き基板
JP6048526B2 (ja) 透明導電体及びタッチパネル
JP2016134320A (ja) 透明導電体及びタッチパネル
KR20140090876A (ko) 다층 구조의 투명 전극
JP5468499B2 (ja) 透明導電性薄膜の製造方法
KR101828646B1 (ko) 알루미늄 패턴 및 이의 제조 방법
KR101940693B1 (ko) 전도성 구조체 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant