KR20150142262A

KR20150142262A - 도전 패턴이 형성된 투명 필름 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20150142262A
Application number: KR1020140070737A
Authority: KR
Inventors: 서지훈; 김상배; 전재홍
Original assignee: 주식회사 알.에프.텍
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2015-12-22
Also published as: KR101645338B1

Abstract

도전 패턴의 스크래치 및 산화되는 문제점을 해결할 수 있는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 및 이의 제조방법이 개시된다. 이러한 도전 패턴이 형성된 투명 필름은, 투명 필름, 제1 수지층 및 제1 도전 패턴을 포함한다. 상기 투명 필름은 제1 면 및 이와 반대의 제2 면을 포함한다. 상기 제1 수지층은 상기 투명 필름의 상기 제1 면에 형성된다. 상기 제1 도전 패턴은 상기 제1 수지층 내부에 형성된다. 이때, 상기 제1 도전 패턴은 상기 제1 수지층에 의해 커버된다.

Description

도전 패턴이 형성된 투명 필름 및 이의 제조방법{TRANSPARENT FILM WITH CONDUCTIVE PATTERN AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 도전 패턴이 형성된 투명 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세히 전자기기에 부착되어 사용될 수 있는 도전 패턴이 형성된 투명 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

현재, 스마트폰이 널리 사용되어짐에 따라서 스마트폰에 부착되는 도전 패턴이 형성된 투명 필름이 널리 사용되어지고 있다. 예컨대, 터치패널 뿐만 아니라, 스마트폰 사용자에게만 화면이 보이도록 하고, 주변인은 보지 못하도록 하는 필름 등에 다양하게 적용되어지고 있다.

종래에는 이러한 도전 패턴이 형성된 투명 필름에 인듐틴옥사이드(ITO)가 널리 사용되어져 왔다. ITO를 이용하여 패턴을 형성하기 위해서 스크린 프린팅(screen printing), 잉크젯 프린팅(ink jet printing) 및 리프트-오프 공정(lift-off process) 등이 사용된다. 그러나, 인듐 광물자원이 매우 제한적이며, ITO는 휨에 매우 취약하여 쉽게 깨지는 문제점이 있다. 따라서, 요즘 화두가 되고 있는 플렉시블 디스플레이에 적용될 수 없는 문제가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 나노 금속 재료를 이용한, 도전 패턴이 형성된 투명 필름이 개발되었다. 나노 금속 재료를 이용한, 도전 패턴이 형성된 투명 필름은, 투명 필름에 나노 금속 재료를 이용하여 도전 패턴을 형성함으로써, 제조된다.

나노 금속 재료를 이용하여 도전 패턴을 형성하기 위해서, 투명 필름에 나노 금속 재료를 프린팅한 후, 소결시켜 형성하게 되는데, 이러한 도전 패턴은 양각으로 형성되어, 스크래치 등에 매우 취약하다. 즉, 스크래치가 발생되는 경우, 패턴의 일부가 제거되어 불량이 발생하게 된다.

또한, 패턴의 산화문제가 발생되게 된다. 특히, 은(Ag)을 이용한 패턴 형성시 이러한 패턴 산화의 문제는 더욱 심하게 된다.

이에 따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 패턴의 스크래치 및 산화문제를 해결할 수 있는 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 이러한 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름은, 투명 필름, 제1 수지층 및 제1 도전 패턴을 포함한다. 상기 투명 필름은 제1 면 및 이와 반대의 제2 면을 포함한다. 상기 제1 수지층은 상기 투명 필름의 상기 제1 면에 형성된다. 상기 제1 도전 패턴은 상기 제1 수지층 내부에 형성된다. 이때, 상기 제1 도전 패턴은 상기 제1 수지층에 의해 커버된다.

한편, 상기 제1 도전 패턴은 상기 투명 필름의 상기 제1 면과 이격될 수 있다.

또한, 상기 도전 패턴이 형성된 투명 필름은, 상기 제1 수지층 상부에 형성된 제2 수지층 및 상기 제2 수지층 내부에 형성된 제2 도전 패턴을 더 포함하고, 상기 제2 도전 패턴은 상기 제2 수지층에 커버되도록 형성될 수 있다.

이때, 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층은 동일한 수지를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 도전 패턴을 커버하는 상기 제2 수지층 상부는 요철 패턴이 형성될 수 있다.

한편, 상기 투명 필름의 상기 제2 면에 형성된 제2 수지층 및 상기 제2 수지층 내부에 형성된 제2 도전 패턴을 더 포함하고, 상기 제2 도전 패턴은 상기 제2 수지층에 커버될 수 있다.

예컨대, 상기 제1 수지층은 자외선 경화성 수지로 형성될 수 있다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법은, 투명 필름의 제1 면에 제1 수지층을 도포하는 단계와, 패턴이 형성된 제1 몰드를 상기 제1 수지층에 압착하는 단계와, 상기 제1 수지층을 경화시키는 단계와, 경화된 상기 제1 수지층으로부터 상기 제1 몰드를 분리하는 단계와, 도전성 재료가 분산된 매질을, 상기 제1 수지층에 형성된 패턴 그루브에 투입하는 단계와, 상기 매질을 제거하여 상기 패턴 그루브에 제1 도전 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제1 도전 패턴 상부에 제2 수지층을 도포하는 단계, 및 상기 제2 수지층을 경화시키는 단계를 포함한다.

이때, 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층은 동일한 자외선 경화성 수지를 포함할 수 있다.

또한, 상기 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법은, 상기 제1 도전 패턴 상부에 제2 수지층을 도포하는 단계 이전에, 상기 제1 도전 패턴의 일측 단부에 마스킹 필름을 부착하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 수지층을 경화시키는 단계 이후에, 상기 마스킹 필름을 분리하여, 마스킹 필름이 부착된 부분의 상기 제2 수지층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 경화된 상기 제2 수지층이 보다 용이하게 분리될 수 있도록, 경화된 상기 제2 수지층에 노치(notch)를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.

한편, 상기 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법은, 상기 제2 수지층을 경화시키는 단계에서, 차광 마스크를 이용하여 상기 제1 도전 패턴의 단부를 커버한 후, 자외선을 조사할 수 있다.

이때, 상기 차광 마스크는 상기 제2 수지층 상부 또는 상기 투명 필름의 상기 제1 면과 반대의 제2 면에 배치할 수 있다.

한편, 상기 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법은, 상기 제2 수지층을 경화시키는 단계 이전에, 상기 제2 수지층에 제2 몰드를 압착하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 수지층을 경화시키는 단계 이후에, 상기 제2 몰드를 분리하는 단계와, 도전성 재료가 분산된 매질을, 상기 제2 수지층에 형성된 패턴 그루브에 투입하는 단계와, 상기 매질을 제거하여 상기 패턴 그루브에 제2 도전 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제2 도전 패턴 상부에 제3 수지층을 도포하는 단계, 및 상기 제3 수지층을 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 수지층, 제2 수지층 및 상기 제3 수지층은 동일한 자외선 경화성 수지를 포함할 수 있다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법은, 투명 필름의 제1 면에 제1 수지층을 도포하는 단계와, 도전성 재료가 분산된 고점도 매질을, 제1 몰드의 패턴 그루브에 투입하는 단계와, 상기 제1 수지층과, 상기 패턴 그루브에 투입된 고점도 매질을 접촉시킨 상태에서 상기 제1 수지층을 경화시키는 단계와, 상기 제1 몰드를 분리시켜 상기 제1 수지층에 돌출된 제1 도전 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제1 도전 패턴이 형성된 상기 제1 수지층에 제2 수지층을 도포하는 단계, 및 상기 제2 수지층을 경화시키는 단계를 포함한다.

한편, 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법은, 상기 제2 수지층을 경화시키는 단계 이전에, 도전성 재료가 분산된 고점도 매질을 제2 몰드의 패턴 그루브에 투입하는 단계와, 상기 제2 수지층과, 상기 패턴 그루브에 투입된 고점도 매질을 접촉시킨 상태에서 상기 제2 수지층을 경화시키는 단계와, 상기 제2 몰드를 분리시켜 상기 제2 수지층에 돌출된 제2 도전 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제2 도전 패턴이 형성된 상기 제2 수지층에 제3 수지층을 도포하는 단계, 및 상기 제3 수지층을 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 도전 패턴이 수지에 의해 커버되어, 스크래치 및 산화되는 문제점을 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한, 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
도 6a 내지 5e는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한, 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
도 7은, 도전 패턴이 형성된 투명 필름이 터치 스크린 패널에 적용되는 경우, 전기적 신호를 전송하기 위한 패드부가 노출된 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 도 7에서 도시된 패드부를 형성하기 위한 일 실시예에 의한 방법을 도시한 단면도이다.
도 9은 도 7에서 도시된 패드부를 형성하기 위한 다른 실시예에 의한 방법을 도시한 단면도이다.
도 10는 도 7에서 도시된 패드부를 형성하기 위한 또 다른 실시예에 의한 방법을 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명에 의해 제조된 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 실제 제작하여 측정한 FE-SEM 사진이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, A와 B가'연결된다', '결합된다'라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도전 패턴이 형성된 투명 필름

도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름은, 투명 필름(110), 제1 수지층(120) 및 제1 도전 패턴(130)을 포함한다.

상기 투명 필름(110)은 제1 면 및 이와 반대의 제2 면을 포함한다. 상기 투명 필름(110)은 연성의 투명 필름으로서, 예컨대 PET 필름 등이 사용될 수 있다.

상기 제1 수지층(120)은 상기 투명 필름(110)의 상기 제1 면에 형성된다. 상기 제1 수지층(120)은 열 경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 형성될 수 있다. 그러나, 열 경화성 수지의 경우, 상기 투명 필름(110)에 변형이 유발될 수 있으므로, 이후에 설명될 제조 공정에서와 같이 자외선 경화성 수지로 형성됨이 바람직하다.

상기 제1 도전 패턴(130)은 상기 제1 수지층(120) 내부에 형성된다. 이때, 상기 제1 도전 패턴(130)은 상기 제1 수지층(120)에 의해 커버된다. 예컨대, 상기 제1 도전 패턴(130)은 지면의 상하 방향으로 길게 연장될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 아니하고, 다양한 모양으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1 도전 패턴(130)은 상기 투명 필름(110)의 상기 제1 면과 이격될 수 있다. 이와 같이, 이격되는 경우는, 이후 설명될 양각공정에 의한 적층공정의 경우, 제1 도전 패턴의 접착력을 향상시키기 위한 것으로, 상기 제1 도전 패턴(130)이 투명 필름(110)에 부착되는 것에 비해, 접착력이 향상되게 된다. 이후, 이에 관하여 자세히 설명될 것이다.

그러나, 이후 설명된 음각공정에 의한 적층공정 적용시에는 상기 제1 도전 패턴(130)은 상기 투명 필름(110)의 상기 제1 면에 접촉될 수도 있다.

본 발명에 의하면, 상기 제1 도전 패턴(130)이 상기 제1 수지층(120)에 의해 커버되어, 스크래치 및 산화되는 문제점을 해결할 수 있다.

도 2는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름의 단면도이다. 도 2에서 도시된 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름은 도 1에서 도시된 도전 패턴이 형성된 투명 필름과 제2 수지층 및 제2 도전 패턴이 더 형성된 것을 제외하면 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 병기하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름은 투명 필름(110), 제1 수지층(120), 제1 도전 패턴(130), 제2 수지층(140) 및 제2 도전 패턴(150)을 포함한다.

상기 제2 수지층(140)은 예컨대 상기 제1 수지층(120)과 동일한 열 경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 형성될 수 있다. 그에 따라서, 도 2에서 상기 제1 수지층(120)과 제2 수지층(140)의 경계가 도시되어 있으나, 이러한 경계는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 제조 방법에 따라, 다양한 경계가 만들어질 수 있다. 이러한 사항 또한 이후 도전 패턴이 형성된 투명 필름의 제조 방법에서 이해될 것이다.

한편, 설명의 편의상 상기 제2 도전 패턴(150)은 상기 제1 도전 패턴(130)과 평행한 방향, 즉 지면의 상하로 연장되는 방향으로 도시하고 있으나, 실제의 경우, 상기 제1 도전 패턴(130)의 연장방향과 수직한 방향, 즉, 지면의 좌우측 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 이와 같이 상기 제1 도전 패턴(130) 및 상기 제2 도전 패턴(150)이 서로 수직한 방향으로 연장되는 경우, 이러한 제1 도전 패턴(130) 및 제2 도전 패턴(130)을 포함하는 투명 필름은 평면상의 터치 위치를 검출하기 위한 터치 스크린에 적용될 수 있다.

이때, 상기 제2 도전 패턴(150) 또한 상기 제2 수지층(140)에 의해 커버되어 스크래치 및 산화문제를 해결할 수 있다.

도 3은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름의 단면도이다. 도 3에서 도시된 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름은 도 2에서 도시된 도전 패턴이 형성된 투명 필름과 제2 수지층 및 제2 도전 패턴이 형성된 위치를 제외하면 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 병기하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름은 투명 필름(110), 제1 수지층(120), 제1 도전 패턴(130), 제2 수지층(140) 및 제2 도전 패턴(150)을 포함한다.

상기 제2 수지층(140)은 상기 투명 필름(110)의 제2 면, 즉 상기 제1 수지층(120)이 형성된 제1 면과 반대측에 형성된다.

상기 제 2 도전 패턴(150)은 상기 제2 수지층(140)의 내부에 형성된다.

도 4는 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름의 단면도이다. 도 4에서 도시된 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름은 도 2에서 도시된 도전 패턴이 형성된 투명 필름과 제2 수지층 상부에 형성된 패턴을 제외하면 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 병기하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름은 투명 필름(110), 제1 수지층(120), 제1 도전 패턴(130), 제2 수지층(140) 및 제2 도전 패턴(150)을 포함한다.

이때, 상기 제2 도전 패턴(150)을 커버하는 상기 제2 수지층(140) 상부는 요철 패턴(P)이 형성된다. 이러한 요철 패턴(P)은 도 4에서 도시된 형상에 한정되지 아니하고, 다양한 형상을 가질 수 있다.

도 4에 도시된 도전 패턴이 형성된 투명 필름이 예컨대 스마트폰 등에 부착되어 사용되는 터치 필름에 적용되는 경우, 상기 요철 패턴(P)은 화면의 광경로를 제어하는 다양한 용도의 필름의 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 요철 패턴(P)은 3D 디스플레이를 위한 패턴 형상으로 제조될 수도 있다.

본 실시예에서와 같이, 도전 패턴이 형성된 투명 필름이 요철 패턴(P)을 포함하도록 형성되는 경우, 별도의 광학 필름을 부착할 필요가 없게 되어 제품의 박형화 및 제조비용 절감화를 도모할 수 있다.

한편, 이러한 요철 패턴(P)은 도 2의 실시예에 한정되지 않고, 도 3의 실시예에도 적용될 수 있음은 당업자에 자명한 사실이다.

이하, 이러한 구조의 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하기 위한 제조방법을 보다 상세히 설명한다.

도전 패턴이 형성된 투명 필름의 제조방법

제1 실시예

도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한, 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.

도 5a를 참조하면, 먼저 투명 필름(110)을 준비하고, 도 5b에서 도시된 바와 같이 상기 투명 필름(110)의 제1 면에 제1 수지층(120)을 도포한다. 이때, 상기 제1 면에 도포되는 제1 수지층(120)은 자외선 경화성 수지를 포함할 수 있다.

이후, 도 5c에서 도시된 바와 같이, 패턴이 형성된 제1 몰드(M1)를 상기 제1 수지층(110)에 압착시킨 상태에서 자외선(UV)을 조사하여 제1 수지층(120)을 경화시킨다. 상기 제1 몰드(M1)는 금속 또는 합성수지로 제조될 수 있다. 상기 제1 몰드(M1)가 금속 재질로 형성된 경우, 자외선(UV)은 상기 투명 필름(110)의 제2 면으로부터 조사하여야 하며, 상기 제1 몰드(M1)를 투명의 합성수지로 형성하는 경우, 상기 제1 몰드(M1)를 관통하도록 조사될 수도 있다. 또한, 상기 제1 몰드(M1)가 탄성을 같도록 제조되는 경우, 상기 제1 몰드(M1)는 경화된 상기 제1 수지층(120)으로부터 용이하게 분리될 수 있다.

상기 제1 수지층(120)이 경화되면, 상기 제1 몰드(M1)를 상기 제1 수지층(110)으로부터 분리시킨다.

이후, 도 5d에서 도시된 바와 같이, 제 1 수지층(120)의 패턴 그루브(혹은 트렌치)에 도전성 재료가 분산된 매질을 투입한다. 이때 미세한 패턴 그루브에 도전성 재료가 분산된 매질을 투입하기 위해서 스크래치 방법 또는 에어로졸 프린팅 방법이 적용될 수 있다. 상기 도전성 재료로는 금속, CNT 등과 같은 비금속 재료를 포함할 수 있으며, 상기 매질로는 유기화합물 또는 수성화합물이 포함될 수 있다. 이후, 분산된 매질을 증발시켜 제거하여 제1 도전 패턴(130)을 형성한다.

다음으로, 도 5e에서 도시된 바와 같이, 제1 도전 패턴(130)이 음각으로 형성된 제1 수지층(120) 상부에 제2 수지층(140)을 도포한다.

이후, 도 5f에서 도시된 바와 같이, 제2 수지층(140) 상부에 제2 몰드(M2)를 압착시키고, 자외선(UV)을 조사하여 상기 제2 수지층(140)을 경화시킨다. 상기 제2 몰드(M2)에 대한 자세한 설명은 생략한다.

상기 제2 수지층(140)이 경화되면, 상기 제2 몰드(M2)를 상기 제2 수지층(140)으로부터 분리시킨다.

이후, 제2 수지층(140)의 패턴 그루브(혹은 트렌치)에 도전성 재료가 분산된 매질을 투입한다. 그리고나서, 매질을 증발시켜 제거함으로써 제2 도전 패턴(150)을 형성한다.

이후 도 5g에서 도시된 바와 같이, 제2 도전 패턴(150)이 음각으로 형성된 제2 수지층(140) 상부에 제3 수지층(160)을 도포한 후, 자외선을 조사하여 제3 수지층(160)을 경화시킨다. 이때, 도 4에서 도시된 요철 패턴(P)를 형성하기 위하여, 제3 수지층(160) 상면에 상기 요철 패턴(P)에 대응하는 몰드를 부착한 상태에서 상기 제3 수지층(160)를 경화시킴으로서, 상기 요철 패턴(P)을 형성할 수도 있다.

제2 실시예

도 6a 내지 5e는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한, 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.

도 6a를 참조하면, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법은, 투명 필름(110)의 제1 면에 제1 수지층(120)을 도포하고, 도전성 재료가 분산된 고점도 매질(130)을 제1 몰드(M1)의 패턴 그루브에 투입한 후, 상기 제1 수지층(120)과, 상기 패턴 그루브에 투입된 고점도 매질(130)을 접촉시킨다.

이때, 상기 투명 필름(110)의 제1 면에 제1 수지층(120)을 도포하는 것과, 상기 도전성 재료가 분산된 고점도 매질(130)을 제1 몰드(M1)의 패턴 그루브에 투입하는 것은 서로 순서과 바뀌어도 무관하다. 또한, 양각구조의 적층 공정에서는 음각구조의 적층 공정과는 다르게 고점도의 매질을 사용하여야 한다. 한편, 점도가 대단히 높은 경우, 예를 들면, 점도가 30,000 센티 포이즈(cP) 이상인 실버 페이스트와 같은 경우에는, 제1 몰드(M1)의 패턴 그루브에 도전성 재료가 분산된 고점도 매질(130)이 완전히 삽입되도록 도전성 재료가 분산된 고점도 매질(130)을 도포 한 이후, 가압하는 공정이 추가될 수도 있다.

이와 같이, 상기 제1 수지층(120)과, 상기 패턴 그루브에 투입된 고점도 매질(130)을 접촉시킨 상태에서, 상기 제1 수지층(120)을 경화시킨다. 예컨대, 상기 제1 수지층(120)이 자외선 경화성 수지인 경우, 상기 제1 수지층(120)에 자외선을 조사하여 상기 제1 수지층(120)을 경화시키게 된다.

도전성 재료가 분산된 고점도 매질(130)을 투명 필름(110)에 직접 접촉시켜서 전사하는 경우, 도전성 재료가 분산된 고점도 매질(130)과 투명 필름(110)의 접촉면 사이의 접착력이 약하기 때문에 도전성 재료가 분산된 고점도 매질(130)이 제1 몰드(M1)의 패턴 그루브에 잔류하거나 투명 필름(110)의 표면에 전사된 고점도 매질(130)이 이탈되어, 원하는 성능을 갖는 완전한 패턴을 형성하기가 곤란하지만, 본 발명에서와 같이, 고점도 매질(130)을 상기 제1 수지층(120)을 매개로 투명 필름(110)에 부착시키는 경우, 투명 필름(110)과 상기 고점도 매질(130)의 접착력을 증대시켜 원하는 형상의 패턴을 완전하게 투명 필름(110)에 형성할 수 있다.

이후, 상기 제1 몰드(M1)를 분리시켜 도 6b에서 도시된 바와 같이, 상기 제1 수지층(120)에 돌출된 제1 도전 패턴(130)을 형성한다.

이후, 도 6c에서 도시된 바와 같이, 상기 제1 도전 패턴(130)이 형성된 상기 제1 수지층(120)에 제2 수지층을 도포하고, 도전성 재료가 분산된 고점도 매질(150)을 제2 몰드(M2)의 패턴 그루브에 투입한 후, 상기 제2 수지층과, 상기 패턴 그루브에 투입된 고점도 매질(150)을 접촉시키고, 자외선을 조사하여 제2 수지층을 경화시킨 후, 상기 제2 몰드(M2)를 분리하여 도 6d에서 도시된 바와 같이 제2 수지층 상부에 제2 도전 패턴(150)을 형성한다.

이후, 도 6e에서 도시된 바와 같이, 상기 제2 도전 패턴(150)이 형성된 제2 수지층 상부에 제3 수지층(140)을 도포한 후, 상기 제3 수지층(140)을 경화시킨다. 이때, 도 4에서 도시된 요철 패턴(P)을 형성하기 위하여, 제3 수지층(140)에 요철 패턴(P)에 대응하는 몰드(도시안됨)를 부착한 후, 경화시킴으로써, 도 4에서 도시된 요철 패턴(P)을 형성할 수도 있다.

이상에서는 도 2에서 도시된 구조의 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법이 설명되었으나, 이상의 설명으로부터 도 1 및 도 3에서 도시된 구조의 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 제조하는 방법은 용이하게 유추될 수 있을 것이다.

패드부 형성공정

도 7은, 도전 패턴이 형성된 투명 필름이 터치 스크린 패널에 적용되는 경우, 전기적 신호를 전송하기 위한 패드부가 노출된 상태를 도시한 단면도이다.

도 7을 참조하면, 도전 패턴이 형성된 투명 필름이 터치 스크린 패턴에 적용되는 경우, 도전 패턴(130)의 일부는 상기 수지층(120) 외부로 노출되어 패드부(131)를 구성하여야 한다. 이러한 패드부(131)는 외부의 전자장치와 전기적으로 연결되어 전기적 신호를 전달함으로써 터치 위치를 검출하게 된다.

도 8은 도 7에서 도시된 패드부를 형성하기 위한 일 실시예에 의한 방법을 도시한 단면도이다.

이러한 패드부(131)를 구성하기 위해서 도전 패턴(130) 상부에 수지층(120)을 형성하기 이전에, 도전 패턴(130)의 일측 단부에 마스킹 필름(T)을 부착하고, 그 도전 패턴(130) 위에 수지층(120)을 도포한 후, 상기 수지층(120)을 경화시킨 후, 상기 마스킹 필름(T)을 분리시킴으로써 도 7에서 도시된 패드부(131)를 형성할 수 있다.

한편, 마스킹 필름(T)을 직접 분리시키는 경우, 경화된 수지층(120)이 깨어져, 절단면이 매끄럽게 분리되지 않을 수 있다. 이를 방지하기 위해서, 수지층(120)에 다이아몬드 휠 등에 의하여 노치(N)를 형성한 후, 마스킹 필름(T)을 분리시키는 경우, 상기 수지층(120)을 매끄럽게 분리시킬 수 있다.

도 9은 도 7에서 도시된 패드부를 형성하기 위한 다른 실시예에 의한 방법을 도시한 단면도이고, 도 10는 도 7에서 도시된 패드부를 형성하기 위한 또 다른 실시예에 의한 방법을 도시한 단면도이다.

도 7에서 도시된 패드부(161)를 형성하기 위해서, 상기 수지층(120)을 경화시키는 단계에서, 차광 마스크(MS)를 이용하여 상기 도전 패턴(130)의 단부를 커버한 후, 자외선을 조사할 수 있다.

이때, 상기 차광 마스크(MS)는 도 9에서 도시된 바와 같이 상기 수지층(130) 상부 또는 도 10에서 도시된 바와 같이, 상기 투명 필름(110)의 상기 제1 면과 반대의 제2 면에 배치할 수 있다.

도 11은 본 발명에 의해 제조된 도전 패턴이 형성된 투명 필름을 실제 제작하여 측정한 FE-SEM 사진이다.

도 11을 참조하면, 버드뷰상태로 찍은 사진으로, 중앙부는 레이저로 커팅하하여, 단면을 일부 확인할 수 있도록 한 것이다. 가로축과 세로축으로 형성된 실버 나노패턴을 확인할 수 있으며, 중앙부에서 적층구조를 살펴볼 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110: 투명 필름 120: 제1 수지층
130: 제1 도전 패턴 131: 패드부
140: 제2 수지층 150: 제2 도전 패턴
160: 제3 수지층 P : 요철 패턴
M1: 제1 몰드 M2: 제2 몰드
T: 마스킹 필름 MS: 차광 마스크

Claims

제1 면 및 이와 반대의 제2 면을 포함하는 투명 필름;
상기 투명 필름의 상기 제1 면에 형성된 제1 수지층; 및
상기 제1 수지층 내부에 형성된 제1 도전 패턴을 포함하고,
상기 제1 도전 패턴은 상기 제1 수지층에 의해 커버된 것을 특징으로 하는 도전 패턴이 형성된 투명 필름.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전 패턴은 상기 투명 필름의 상기 제1 면과 이격된 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름.
제1항에 있어서,
상기 제1 수지층 상부에 형성된 제2 수지층; 및
상기 제2 수지층 내부에 형성된 제2 도전 패턴을 더 포함하고,
상기 제2 도전 패턴은 상기 제2 수지층에 커버된 것을 특징으로 하는 도전 패턴이 형성된 투명 필름.
제3항에 있어서,
상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층은 동일한 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전 패턴이 형성된 투명 필름.
제3항에 있어서,
상기 제2 도전 패턴을 커버하는 상기 제2 수지층 상부는 요철 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 도전 패턴이 형성된 투명 필름.
제1항에 있어서,
상기 투명 필름의 상기 제2 면에 형성된 제2 수지층; 및
상기 제2 수지층 내부에 형성된 제2 도전 패턴을 더 포함하고,
상기 제2 도전 패턴은 상기 제2 수지층에 커버된 것을 특징으로 하는 도전 패턴이 형성된 투명 필름.
제1항에 있어서,
상기 제1 수지층은 자외선 경화성 수지인 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름.
투명 필름의 제1 면에 제1 수지층을 도포하는 단계;
패턴이 형성된 제1 몰드를 상기 제1 수지층에 압착하는 단계;
상기 제1 수지층을 경화시키는 단계;
경화된 상기 제1 수지층으로부터 상기 제1 몰드를 분리하는 단계;
도전성 재료가 분산된 매질을, 상기 제1 수지층에 형성된 패턴 그루브에 투입하는 단계;
상기 매질을 제거하여 상기 패턴 그루브에 제1 도전 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 도전 패턴 상부에 제2 수지층을 도포하는 단계; 및
상기 제2 수지층을 경화시키는 단계를 포함하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층은 동일한 자외선 경화성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 도전 패턴 상부에 제2 수지층을 도포하는 단계 이전에, 상기 제1 도전 패턴의 일측 단부에 마스킹 필름을 부착하는 단계를 더 포함하고,
상기 제2 수지층을 경화시키는 단계 이후에, 상기 마스킹 필름을 분리하여, 마스킹 필름이 부착된 부분의 상기 제2 수지층을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제10항에 있어서,
경화된 상기 제2 수지층이 보다 용이하게 분리될 수 있도록, 경화된 상기 제2 수지층에 노치(notch)를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 제2 수지층을 경화시키는 단계에서, 차광 마스크를 이용하여 상기 제1 도전 패턴의 단부를 커버한 후, 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제12항에 있어서,
상기 차광 마스크는 상기 제2 수지층 상부 또는 상기 투명 필름의 상기 제1 면과 반대의 제2 면에 배치하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 제2 수지층을 경화시키는 단계 이전에, 상기 제2 수지층에 제2 몰드를 압착하는 단계를 더 포함하고,
상기 제2 수지층을 경화시키는 단계 이후에, 상기 제2 몰드를 분리하는 단계;
도전성 재료가 분산된 매질을, 상기 제2 수지층에 형성된 패턴 그루브에 투입하는 단계;
상기 매질을 제거하여 상기 패턴 그루브에 제2 도전 패턴을 형성하는 단계;
상기 제2 도전 패턴 상부에 제3 수지층을 도포하는 단계; 및
상기 제3 수지층을 경화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제14항에 있어서,
상기 제1 수지층, 제2 수지층 및 상기 제3 수지층은 동일한 자외선 경화성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
투명 필름의 제1 면에 제1 수지층을 도포하는 단계;
도전성 재료가 분산된 고점도 매질을, 제1 몰드의 패턴 그루브에 투입하는 단계;
상기 제1 수지층과, 상기 패턴 그루브에 투입된 고점도 매질을 접촉시킨 상태에서 상기 제1 수지층을 경화시키는 단계;
상기 제1 몰드를 분리시켜 상기 제1 수지층에 돌출된 제1 도전 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 도전 패턴이 형성된 상기 제1 수지층에 제2 수지층을 도포하는 단계; 및
상기 제2 수지층을 경화시키는 단계를 포함하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제16항에 있어서,
상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층은 동일한 자외선 경화성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제17항에 있어서,
상기 제1 도전 패턴 상부에 제2 수지층을 도포하는 단계 이전에, 상기 제1 도전 패턴의 일측 단부에 마스킹 필름을 부착하는 단계를 더 포함하고,
상기 제2 수지층을 경화시키는 단계 이후에, 상기 마스킹 필름을 분리하여, 마스킹 필름이 부착된 부분의 상기 제2 수지층을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제18항에 있어서,
경화된 상기 제2 수지층이 보다 용이하게 분리될 수 있도록, 경화된 상기 제2 수지층에 노치(notch)를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제17항에 있어서,
상기 제2 수지층을 경화시키는 단계에서, 차광 마스크를 이용하여 상기 제1 도전 패턴의 단부를 커버한 후, 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제20항에 있어서,
상기 차광 마스크는 상기 제2 수지층 상부 또는 상기 투명 필름의 상기 제1 면과 반대의 제2 면에 배치하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제16항에 있어서,
상기 제2 수지층을 경화시키는 단계 이전에,
도전성 재료가 분산된 고점도 매질을 제2 몰드의 패턴 그루브에 투입하는 단계;
상기 제2 수지층과, 상기 패턴 그루브에 투입된 고점도 매질을 접촉시킨 상태에서 상기 제2 수지층을 경화시키는 단계;
상기 제2 몰드를 분리시켜 상기 제2 수지층에 돌출된 제2 도전 패턴을 형성하는 단계;
상기 제2 도전 패턴이 형성된 상기 제2 수지층에 제3 수지층을 도포하는 단계; 및
상기 제3 수지층을 경화시키는 단계를 더 포함하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.
제22에 있어서,
상기 제1 수지층, 상기 제2 수지층 및 상기 제3 수지층은 동일한 자외선 경화성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 도전 패턴이 형성된 투명 필름 제조 방법.