KR20160014553A

KR20160014553A - 전도성 적층체 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20160014553A
Application number: KR1020150106755A
Authority: KR
Inventors: 윤정환; 김용찬; 송두훈; 장성호; 임진형; 박진우; 김기환
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2016-02-11
Also published as: WO2016018052A1

Abstract

본 명세서에는 비결정성 투명 전도성층 상에 금속층을 형성한 후, 상기 투명 전도성층을 결정화하는 방법이 기재되며, 필요에 따라 상기 금속층은 패턴화될 수 있다.

Description

전도성 적층체 및 이의 제조방법{ELECTRICAL CONDUCTIVE LAMINATE AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}

본 출원은 2014년 7월 29일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2014-0096811호와 2014년 9월 23일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2014-0126749호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.

본 명세서는 전도성 적층체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 명세서는 투명 전도성층과 금속층을 모두 포함하는 전도성 적층체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

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.

한국 특허출원 공개 제2010-0070939호

본 발명자들은 투명 전도성층과 금속층을 포함하는 적층체의 제조시, 비결정성 투명 전도성층 상에 금속층을 형성한 후에 투명 전도성층을 결정화하는 방법을 밝혀내어 본 발명에 이르렀다.

본 명세서의 일 실시상태는,

기재, 상기 기재 상에 구비된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 준비하는 단계; 및

상기 적층체를 원적외선 히터 내부에서 열처리함으로써, 상기 적층체 중 투명 전도성층을 결정화하는 단계를 포함하고,

상기 투명 전도성층을 결정화하는 단계는,

상기 적층체의 기재측의 온도 T1을 측정하는 단계;

상기 적층체의 금속층측의 온도 T2를 측정하는 단계; 및

상기 기재측과 상기 금속층측의 온도의 차(T1 - T2)에 대응하는 온도만큼 상기 원적외선 히터의 온도를 높이는 단계를 포함하는 것인, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법을 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는,

전술한 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법에 의하여 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체를 제조하는 단계; 및

상기 적층체의 금속층을 패턴화하는 단계를 포함하는, 금속 패턴 및 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법을 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는,

상기 적층체를 원적외선 히터 내부에서 열처리하는 단계를 포함하고,

상기 열처리하는 단계는,

상기 적층체의 기재측의 온도 T1을 측정하는 단계;

상기 적층체의 금속층측의 온도 T2를 측정하는 단계; 및

상기 기재측과 상기 금속층측의 온도의 차(T1 - T2)에 대응하는 온도를 계산하는 단계를 포함하는, 원적외선 히터에 의하여 금속층 및 투명 전도성층 함유 적층체의 투명 전도성층 결정화시 온도 조건 설정 방법을 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는,

전술한 원적외선 히터에 의하여 금속층 및 투명 전도성층 함유 적층체의 투명 전도성층 결정화시 온도 조건 설정 방법에 의하여 투명 전도성층 결정화 온도를 설정하는 단계;

기재, 상기 기재 상에 구비된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 원적외선 히터 또는 박스 오븐(box oven)을 이용하여 열처리 하는 단계로서, 열처리 온도를 상기 설정된 투명 전도성층 결정화 온도를 이용하여 설정하는 단계를 포함하는, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법을 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 기재, 상기 기재 상에 구비된 비결정성 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 적층체의 상기 기재의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면 및 상기 금속층의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면에 각각 점착층이 구비된다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 적층체의 상기 기재의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면 및 상기 금속층의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면에 각각 점착층이 구비되고, 상기 기재 상의 점착층 및 상기 금속층 상의 점착층 각각에 점착된 온도측정장치가 구비된다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는,

적외선 램프;

상기 적외선 램프로부터 발생되는 원적외선이 도달하는 영역에 구비된, 결정화 샘플을 수용하도록 구비된 샘플 스테이지; 및

상기 결정화 샘플의 상부와 하부의 온도 차이 만큼 온도를 높이도록 온도를 조절하는 온도 제어기를 포함하는 원적외선 히터를 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 전술한 실시상태들에 따른 방법에 의하여 제조되고, 기재, 상기 기재 상에 구비된 결정화된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층이 구비된 적층체를 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 전술한 실시상태들에 따른 방법에 의하여 제조되고, 기재, 상기 기재상에 구비된 결정화된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속 패턴이 구비된 적층체를 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는,

기재,

상기 기재 상에 구비된 비결정성 투명 전도성층,

상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층, 및

상기 금속층 상에 구비된, 적외선 흡수성 보호필름을 포함하는 전도성 적층체 전구체를 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는,

기재, 상기 기재 상에 구비된 비결정성 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 준비하는 단계; 및

상기 적층체 상에 적외선 흡수성 보호필름을 적층하는 단계

를 포함하는 전도성 적층체 전구체의 제조방법을 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 상기 전도성 적층체 전구체의 적어도 일면에 적외선을 조사하여 상기 비결정성 투명 전도성층을 결정화하는 단계를 포함하는 전도성 적층체의 제조방법을 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는,

기재,

상기 기재 상에 구비된 결정성 투명 전도성층,

상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층, 및

상기 금속층 상에 구비된, 적외선 흡수성 보호필름을 포함하는 전도성 적층체를 제공한다.

본 명세서에 기재된 실시상태들에 따르면, ITO층과 같은 투명 전도성층 상에 금속층을 형성한 후에도, 상기 ITO층과 같은 투명 전도성층을 효율적으로 결정화할 수 있다.

또한, 상기 보호필름에 의하여 적외선 램프로부터 조사되는 적외선이 직접적으로 또는 금속층으로부터 반사된 적외선이 간접적으로 흡수됨으로써, 온도 상승 효과를 나타내므로, 금속층이 존재하는 경우에도 금속층의 적외선 반사 특성에 의하여 결정화 온도가 감소되는 문제를 방지할 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.

도 1은 종래기술에 따른 ITO 결정화 공정의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 ITO 결정화 공정의 모식도를 나타낸 것이다.
도 3 및 도 4는 본 명세서의 실시상태들에 따른 ITO 결정화를 위한 원적외선 히터 내부 구조를 예시한 것이다.
도 5 및 도 6은 본 명세서의 실시상태들에 따른 적층체의 구조를 예시한 것이다.
도 7 및 도 8은 적외선 조사 방향에 따른 적외선의 진행방향의 모식도를 나타낸 것이다.
도 9 내지 도 11은 적층체의 금속층의 예시적인 재료와 적외선 조사 방향에 따른 적층체의 상부와 하부의 온도를 나타낸 것이다.
도 12는 폴리이미드 점착 테이프의 부착 여부에 따른 IR 흡수 변화율을 나타낸 것이다.
도 13은 본 명세서의 일 실시상태에 따라 결정화한 후의 ITO의 결정화 정도를 도시한 것이다.
도 14는 본 명세서의 일 실시상태에 따라 결정화한 후의 금속층의 반사율 감소를 나타낸 그래프이다.
도 15는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 ITO 결정화 공정의 모식도를 나타낸 것이다.
도 16 및 도 17은 본 명세서의 실시상태들에 따른 전도성 적층체의 전구체 및 전도성 적층체의 구조를 각각 예시한 것이다.
도 18은 보호필름의 유무에 따른 ITO층까지 도달하는 적외선 소스에 의한 에너지 거동을 나타낸 모식도이다.
도 19 및 도 20는 표 3에 기재된 실험결과를 나타내는 그래프이다.
도 21 및 도 22는 표 4에 기재된 실험결과를 나타내는 그래프이다.
도 23은 금속과 고분자의 적외선 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 24 내지 도 26은 예시적인 고분자의 적외선 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이다.

이하에서, 본 발명에 포함되는 실시상태들에 대하여 상세히 설명한다.

본 명세서의 일 실시상태는 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법으로서, 기재, 상기 기재 상에 구비된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 준비하는 단계; 및 상기 적층체를 원적외선 히터 내부에서 열처리함으로써, 상기 적층체 중 투명 전도성층을 결정화하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 투명 전도성층을 결정화하는 단계는 상기 적층체의 기재측의 온도 T1을 측정하는 단계; 상기 적층체의 금속층측의 온도 T2를 측정하는 단계; 및 상기 기재측과 상기 금속층측의 온도의 차(T1 - T2)에 대응하는 온도만큼 상기 원적외선 히터의 온도를 높이는 단계를 포함한다.

원적외선(FIR, Far Infrared) 히터의 경우 일반적으로 적외선(IR) 램프의 소스에 의하여 발생된 원적외선을 이용하여 히터 내부 분위기 온도를 제어하는 방식이다. 원적외선이 히터 내부의 공기를 데우면 내부의 블로워(blower)에 의하여 승온된 공기가 순환되며, 이와 같은 방식으로 온도가 조절된다. 따라서, 이 온도를 구성하는 요소는 크게 내부 적외선에 의하여 데워진 분위기 온도와 방출되고 있는 적외선으로 나누어 볼 수 있다.

일반적으로 전도성 적층체의 기재로서 PET와 같은 플라스틱 기재 또는 ITO와 플라스틱 기재의 적층구조가 사용되며, 이들은 적외선 반사가 잘 일어나지 않는 물질이지만, 금속이 증착된 경우 금속은 적외선에 대한 반사율이 상대적으로 높고 장파장 영역의 적외선 흡수가 거의 없기 때문에 적외선 반사에 의한 열처리 기능이 저하될 우려가 존재할 것이라고 생각되어 왔다.

또한, 기재, 투명 전도성층 및 금속층이 순차적으로 적층된 적층체를 열처리하여 투명 전도성층을 결정화하는 경우, 상기와 같은 금속의 적외선 반사 및 저흡수 특성 때문에, 금속층이 구비된 측과 기재가 구비된 측에서 온도가 상이하며, 이로 인하여 열처리 온도 설정에 어려움이 있다.

본 발명자들은 원적외선 히터에서 온도를 구성하는 요소 중 내부 분위기 온도가 차지하는 비중이 상대적으로 크고, 적외선이 차지하는 비중이 상대적으로 적다는 사실을 밝혀내고, 적외선이 온도에 미치는 영향 만큼을 보상해 줌으로서, 투명 전도성층 상에 금속층이 적층되어 있는 상태에서 투명 전도성층을 효율적으로 결정화할 수 있다는 본 발명에 도달하였다.

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.

본 명세서에 기재된 실시상태들은, 상기와 같이 금속층의 존재에 의하여 반사되거나, 흡수되지 않는 적외선이 온도에 미치는 영향을 보상하기 위하여, 투명 전도성층의 결정화시 상기 적층체의 기재측의 온도 T1을 측정하는 단계; 상기 적층체의 금속층측의 온도 T2를 측정하는 단계; 및 상기 기재측과 상기 금속층측의 온도의 차(T1 - T2)에 대응하는 온도 만큼 상기 원적외선 히터의 온도를 높이는 단계를 포함한다.

본 명세서에 있어서, 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.

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 주석(Sn) 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 명세서에 있어서, 상기 투명 전도성층으로는 투명 전도성 산화물층이 사용될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화물로는 인듐 산화물, 아연 산화물, 인듐주석 산화물, 인듐아연 산화물, 인듐아연주석 산화물 및 비결정성 투명 전도성 고분자 등이 있으며, 이들은 1 종 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 일 예에 따르면, 상기 투명 전도성층은 인듐주석 산화물층이다.

상기 투명 전도성층의 두께는 15 ~ 20nm일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 상기 투명 전도성층은 전술한 투명 전도성층용 재료를 이용하여 증착 공정 또는 인쇄 공정을 이용하여 형성될 수 있다.

본 명세서에 있어서, 상기 금속층은 전도성을 갖는 금속을 포함하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 상기 금속층의 재료로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 네오디뮴(Nd), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 및 이들의 합금 중 1종 또는 2종 이상이 사용될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 상기 금속층은 단일층 또는 2층 이상의 적층구조를 가질 수 있다. 예컨대, 은(Ag)층, Ag-Pd-Cu 합금층, Cu-Ni/Cu/Cu-Ni 3층 구조, 알루미늄(Al)층, Ag/Mo 2층 구조, APC/Mo 2층 구조 등이 사용될 수 있다. Ag-Pd-Cu 합금층의 예로는 Ag 98중량%, Pd 1중량% 및 Cu 1중량%를 포함하는 합금층이 사용될 수 있다. Ag-Pd-Cu 합금층은 순수한 Ag층에 비하여 내식성, 이동저항성(migration resistance), 내열성 등의 신뢰성 측면과 부착성(밀착성)이 우수하다.

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.

또한, 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.

상기 금속층의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.01 ~ 30㎛인 것이 금속층의 전도도 및 패턴 형성 공정의 경제성 측면에서 보다 우수한 효과를 나타낼 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 전도성층을 결정화하는 단계에서 결정화를 위한 열처리 조건은 투명 전도성층의 재료나 두께 등의 조건에 따라 당업자가 결정할 수 있다.

열처리를 위한 원적외선 히터의 적외선 조사 방향은 금속층측, 기재측 또는 보호필름측일 수 있다. 다만, 적외선 조사 방향이 기재측 또는 보호필름측인 것이 금속층으로부터 반사된 적외선 에너지가 히터 내 승온에 영향을 미치므로, 적층체의 상부와 하부의 온도 차이를 줄이는데 이점이 있다.

도 7은 전술한 적층체의 금속층측에서 적외선을 조사한 경우의 적외선의 진행방향을 나타낸 모식도이다. 이 경우, 금속층으로 입사된 적외선 에너지의 많은 부분이 금속 반사에 의하여 소실되며, 일부만이 열에너지로 활용된다. 도 8은 전술한 적층체의 기재 또는 보호필름측에서 적외선을 조사한 경우의 적외선의 진행방향을 나타낸 모식도이다. 이 경우, 기재 또는 보호필름으로 입사된 적외선 에너지의 흡수가 금속층측으로 입사된 경우에 비하여 용이하므로, 적외선이 입사된 면의 반대측에 위치한 금속층에 의한 적외선 반사의 영향이 비교적 크지 않다.

도 9 내지 10은 PET 기재 상에 ITO층만을 형성하거나, ITO층 위에 추가로 금속층을 형성한 후, 원적외선 히터에서 155℃ 30분간 열처리했을 때, 금속층층(상부, top) 또는 기재측(하부, bottom)의 온도를 나타낸 것이다. 도 9는 금속층측에서 적외선을 조사한 것이고(normal), 도 10은 기재측에서 적외선을 조사한 것이다(reverse). 도 9에 비하여 도 10에서 상부와 하부의 온도차가 적은 것을 알 수 있다.

하기 표 1은 ITO층 상에 구비된 금속층의 종류와 적외선 조사 방향에 따른 상부(금속층측)과 하부(기재측)의 온도를 나타낸 것이다. 이 온도도 역시 원적외선 히터에서 155℃ 30분간 열처리한 결과에 따른 것이다.

[표 1]

상기 표 1에 따르면, 자외선 조사 방향에 따라, 또한 금속층의 종류에 따라 적층체의 상부와 하부의 온도 차이가 다른 것을 알 수 있다. 예컨대, 상기 표 1에 기재된 적층구조들에서는 상부와 하부의 온도 편차가 3℃ 내지 32℃까지 차이가 난다. 본 명세서에 기재된 실시상태들에 따르면, 상기와 같은 온도 편차를 보상하는 공정을 수행함으로써, ITO와 같은 투명 전도성층의 결정화를 효율적으로 수행할 수 있다.

상기 투명 전도성층의 열처리 온도는 100 ~ 180℃의 온도에서 수행될 수 있으나, 필요에 따라 조정될 수 있다. 예컨대, 상기 열처리 온도는 120 ~ 160℃의 온도일 수 있다.

상기 투명 전도성층의 결정화는 결정화 전의 비결정성 상태로부터 예측된 결정화 후의 결정성 상태의 저항이 구현될 때까지 수행될 수 있으며, 예측된 저항이 구현되었을 때 결정화가 이루어졌음을 확인할 수 있다. 예컨대, 필름 상의 기재 상에 증착된 ITO층이 150℃에서 30분 정도 열처리를 수행하여 결정화가 이루어지도록, ITO층 형성 조건을 설정하여 ITO를 증착할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 적층체의 기재측의 온도 T1 및 금속층측의 온도 T2를 측정하고, 이들의 온도차를 보상하는 단계를 수행하는 시기는 필요에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 상기 적층체의 기재측의 온도 T1 및 금속층측의 온도 T2를 측정하는 단계는 기재측의 온도 T1과 금속층측의 온도 T2 각각의 변화가 없을 때에 수행된다. 상기 온도 측정은 상기 적층체를 히터에 넣은 직후부터 측정하여 기재측의 온도 T1과 금속층측의 온도 T2 각각의 변화가 없을 때까지 측정할 수도 있고, 상기 적층체를 히터에 넣고 일정 기간, 예컨대 약 10분이 경과된 후부터 측정되어, 상기 온도들이 각각 변화가 없을 때까지 측정될 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 적층체는 상기 기재의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면에 구비된 보호필름이 추가로 포함한다. 이 때, 상기 기재측의 온도 T1를 측정하는 단계는 상기 보호필름측에서의 온도를 측정하게 된다. 또한, 기재측에 보호필름이 구비되는 경우, 전술한 점착층은 기재 상이 아닌 보호필름 상에 구비될 수 있다.

본 명세서에 있어서, 상기 보호필름은 제조 공정 도중 또는 최종 제품의 사용시 기재를 보호하는 역할을 한다. 보호필름의 재료로는 당 기술분야에 알려져 있는 것들이 사용될 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 보호필름으로서, 금속에 비하여 적외선 등을 흡수하기 용이한 고분자 재질로 이루어진 필름이 사용될 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 보호필름으로는 PET 필름이 이용될 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 적층체의 기재의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면 및 상기 적층체의 금속층의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면에 각각 점착층이 구비된다. 이와 같은 점착층은 상기 적층체의 금속층이 구비된 상부와 기재가 구비된 하부의 온도차를 측정하기 위하여 온도측정장치를 점착시키기 위한 용도로 사용될 수 있다. 상하부 온도 측정이 정확하게 이루어지기 위하여 상기 금속층 상에 구비된 점착층과 상기 기재 상에 구비된 점착층은 동일한 재료로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 점착층은 IR 흡수를 하나는 재료가 이용될 수 있다. 상기 점착층의 구체적인 예로서 폴리이미드 점착 테이프가 사용될 수 있다.

본 명세서의 일 예에 따라, 폴리이미드 점착 테이프를 전술한 적층체에 부착하였을 때의 IR 흡수 변화를 도 12에 나타내었다. 여기서, IR 흡수 변화는 UV-vis 장비로 측정한 흡수 스펙트럼 계산값(Absorption=100-T-R)에 기초한 것이다.

도 12에 있어서, 샘플은 하기 표 2와 같이 구성하였다.

[표 2]

도 12에 따르면, IR이 조사되는 측에 폴리이미드 점착 테이프가 구비된 경우(#3, #4), 폴리이미드 점착 테이프가 구비되지 않은 경우에 비하여 IR 흡수율이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 이는, 적층체의 표면 온도 측정을 위하여 적층체에 폴리이미드와 같은 고분자를 붙이게 되면, 고분자의 IR 흡수로 인하여 온도 상승 효과가 나타나며, 이는 기재측에서 IR을 조사하거나 금속측에서 IR을 조사하는 경우 모두에서 나타나는 것을 보여준다. 도 12에 있어서, #2의 그래프는 #4의 그래프와 동일하게 겹쳐있다.

도 12에 있어서, #1과 #5의 IR 흡수율 차이가 #2와 #6의 흡수율 차이에 비하여 적게 나타났는데, 이는 적층체의 금속측에서 IR을 조사하는 경우, 금속의 반대면에 구비된 폴리이미드 테이프는 IR 흡수에 미치는 영향이 적은 것을 나타낸다. 한편, 도 12에 있어서, #1과 #3의 IR 흡수율 차이에 비하여 #2와 #4의 IR 흡수율의 차이가 더 크게 나타났는데, 이는 폴리이미드와 기재를 구성하는 폴리머 각각의 흡수율의 합으로 인하여 IR 흡수율이 증가한 것임을 보여준다.

따라서, 히터 내에서의 상기 적층체의 상부와 하부의 온도 측정시 폴리이미드 테이프와 같은 점착층의 IR 흡수가 적거나 거의 없는 기재층에서 IR을 조사하는 것이, 보다 정확한 온도 관계를 도출하는데 유리하다.

상기 폴리이미드 점착 테이프로는 시판되는 것을 이용할 수 있으며, 예컨대 상품명 Kapton 테이프를 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 폴리이미드 점착 테이프는 두께 30-200 마이크로미터를 갖는 것이 사용될 수 있다. 상기 폴리이미드 점착 테이프는 예컨대 금속에의 부착력이 0.5 내지 12 N/25mm, 신장성(elongation) 40-70%, 파괴 전압 4-10 Kv, 내열성(short-time) 150-280℃에서 선택되는 1 이상의 물성을 가질 수 있다. 테이프의 폭은 필요에 따라 선택될 수 있으며, 예컨대 5 내지 100mm의 폭을 갖는 테이프를 사용할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 적층체의 기재의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면 및 상기 적층체의 금속층의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면에 각각 점착층이 구비되고, 상기 기재 상의 점착층 및 상기 금속층 상의 점착층 각각에 점착된 온도측정장치가 추가로 구비된다. 상기 온도측정장치로는 써멀 커플(thermal couple)이 사용될 수 있다. 상기 써멀 커플은 상기 적층체에 적접 또는 전술한 점착층에 의하여 부착되어 온도를 감지할 수 있다. 상기 써멀 커플은 선의 형태를 가질 수도 있으나, 온도를 감지할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 상기 온도측정장치는 상기 써멀 커플에 유선 또는 무선으로 감지된 온도 정보를 수신하여 기록할 수 있는 온도 데이터 레코드를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 온도 데이터 레코드는 상기 적층체에 직접 또는 점착제를 통하여 부착되지 않고, 써멀 커플만이 상기 적층체에 부착되어 온도를 감지할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 전술한 실시상태들에 따른 방법은 상기 적층체를 원적외선 히터 내부에서 열처리하기 위하여 상기 적층체를 컨베이어 벨트를 이용하여 적층체를 원적외선 히터 내부로 이동시키는 단계를 더 포함한다.

일 예에 따르면, 상기 컨베이어 벨트는 상기 적층체를 연속적으로 상기 원적외선 히터의 외부로부터 내부를 거쳐 외부로 이동시키도록 구비될 수 있다.

또 다른 예에 따르면, 상기 컨베이어 벨트는 상기 적층체를 상기 원적외선 히터의 외부로부터 내부로 이동시킨 후 정지되고, 투명 전도성층 결정화가 수행된 후에, 상기 적층체를 상기 원적외선 히터 외부로 이동시키도록 구비될 수 있다.

도 3은 일 예에 따른 원적외선 히터의 내부를 나타낸 모식도를 나타낸 것이다. 도 3에 따른 히터 내부에는 컨베이어벨트가 구비되어 있고, 컨베이어벨트 상에는 전술한 적층체가 수용되는 스테이지가 구비되어 있다. 상기 스테이지는 필요에 따라 구비될 수도 있으나, 구비되지 않을 수도 있다.

일 실시상태에 따르면, 상기 컨베이어 벨트는 상기 적층체를 수용할 수 있는 스테이지를 포함할 수 있다.

전술한 실시상태들에 있어서, 상기 적층체를 원적외선 히터 외부로 이동시키는 수단은 컨베이어 벨트에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 원적외선 히터 내부에 롤을 설치하고, 상기 적층체가 연속적으로 상기 롤의 표면에 공급되는 방식을 이용하여, 상기 적층체가 히터 내부로 이동될 수 있다. 상기 롤이 전술한 적층체를 수용하는 스테이지의 역할을 할 수 있다. 도 4에 원적외선 히터 내에 상기 적층체를 지지하는 수단으로 롤이 구비된 예를 도시하였다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 전술한 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법에 의하여 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체를 제조하는 단계; 및 상기 적층체의 금속층을 패턴화하는 단계를 포함하는, 금속 패턴 및 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법을 제공한다.

상기 금속층을 패턴화하는 방법은 당 기술분야에 알려져 있는 방법을 이용할 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 금속층의 패턴화를 위하여 포토레지스트 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로, 상기 금속층 상에 포토레지스트 패턴을 선택적 노광 및 현상에 의하여 형성하거나, 레지스트 패턴을 인쇄방법에 의하여 형성하고, 레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 레지스트 패턴에 의하여 도포되지 않은 금속층을 선택적으로 식각하는 방법을 이용할 수 있다.

상기 방법에 의하여 패턴화된 금속 패턴의 선폭, 선간격은 최종 용도에 따라 설계될 수 있다. 예컨대, 패턴의 선폭은 0 초과 50㎛ 이하일 수 있고, 0 초과 30㎛ 이하일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 기재, 상기 기재 상에 구비된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 준비하는 단계; 및 상기 적층체를 원적외선 히터 내부에서 열처리하는 단계를 포함하고, 상기 열처리하는 단계는, 상기 적층체의 기재측의 온도 T1을 측정하는 단계; 상기 적층체의 금속층측의 온도 T2를 측정하는 단계; 및 상기 기재측과 상기 금속층측의 온도의 차(T1 - T2)에 대응하는 온도를 계산하는 단계를 포함하는, 원적외선 히터에 의하여 금속층 및 투명 전도성층 함유 적층체의 투명 전도성층 결정화시 온도 조건 설정 방법을 제공한다.

상기 실시상태에 있어서, 상기 계산된 기재측과 상기 금속층측의 온도의 차(T1 - T2)에 대응하는 온도를 기초로 투명 전도성층 결정화시 온도 조건을 설정할 수 있으며, 예컨대, 상기 온도 조건은 상기 열처리 단계에서의 온도에서 온도의 차 만큼 상승된 온도로 설정될 수 있다.

상기와 같이, 실제 공정에 적용하기 이전에 적층체 샘플을 이용하여 원적외선 히터에 의하여 투명 전도성층 결정화시 온도 조건을 설정함으로써, 실제 공정에서의 온도 조건을 보다 효율적으로 설정할 수 있다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 전술한 원적외선 히터에 의하여 금속층 및 투명 전도성층 함유 적층체의 투명 전도성층 결정화시 온도 조건 설정 방법에 의하여 투명 전도성층 결정화 온도를 설정하는 단계; 및 기재, 상기 기재 상에 구비된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 원적외선 히터 또는 박스 오븐(box oven)을 이용하여 열처리 하는 단계로서, 열처리 온도를 상기 결정된 투명 전도성층 결정화 온도를 이용하여 설정하는 단계를 포함하는, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법을 제공한다.

상기 열처리하는 단계에 있어서 원적외선 히터를 이용하는 경우, 상기 결정화 온도를 설정하는 단계에서 측정 및 계산된 상기 적층체의 상부 및 하부 온도의 차이를 기초로 이들의 온도 차이만큼(T1 - T2) 보상된 온도를 열처리 온도로서 설정할 수 있다. 한편, 상기 열처리하는 단계에서 박스 오븐을 이용하는 경우, 상기 결정화 온도를 설정하는 단계에서 상기 적층체의 기재측에서 측정된 온도를 열처리 온도로서 설정할 수 있다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 기재, 상기 기재 상에 구비된 비결정성 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 제공한다. 종래에는 금속층을 형성하기 전에 투명 전도성층을 결정화하는 방법을 이용하였으므로, 상기와 같은 구조의 적층체가 존재하지 않았다. 상기와 같은 적층체는 투명 전도성층이 비결정성인 상태에서 그 위에 금속층을 형성하므로, 롤투롤 공정을 이용할 수 있으며, 이에 의하여 공정을 단순화할 수 있다. 도 5는 상기 실시상태에 따른 적층체의 구조를 예시한 것이다.

상기 적층체의 기재가 구비된 면에는 추가로 보호필름이 구비될 수 있다. 상기 보호필름은 전술한 방법에 관한 실시상태에서 기재한 내용이 적용될 수 있다.

상기 적층체는, 전술한 결정화 방법에 이용하기 위하여, 상기 기재의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면 및 상기 금속층의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면에 각각 점착층이 구비될 수 있다. 상기 기재 상의 점착층 및 상기 금속층 상의 점착층 각각에 점착된 온도측정장치가 구비되어, 이들의 온도차를 보상할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 적층체에 대한 구성은 전술한 방법에 관한 실시상태들에서 설명한 내용이 적용될 수 있다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 적외선 램프, 상기 적외선 램프로부터 발생되는 원적외선이 도달하는 영역에 구비된, 결정화 샘플을 수용하도록 구비된 샘플 스테이지; 및 상기 결정화 샘플의 상부와 하부의 온도 차이 만큼 온도를 높이도록 온도를 조절하는 온도 제어기를 포함하는 원적외선 히터를 제공한다.

상기 결정화 샘플은 전술한 기재, 상기 기재 상에 구비된 비결정성 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체일 수 있다.

상기 원적외선 히터는 상기 결정화 샘플의 상부와 하부의 온도 차이 만큼 온도를 높이도록 온도를 조절하는 온도 제어기를 가짐으로써, 전술한 방법에 관한 실시상태들에서, 투명 전도성층 상에 금속층이 형성된 상태에서 투명 전도성층을 효율적으로 결정화할 수 있다.

상기 온도 제어기는 사용자가 상기 결정화 샘플, 예컨대 전술한 적층체의 상부와 하부의 온도차를 인지하고, 이들의 온도차를 보상하기 위하여 온도를 제어할 수 있도록, 상기 결정화 샘플의 상부와 하부의 온도를 각각 측정하는 수단; 상기 결정화 샘플의 상부와 하부의 온도를 각각 표시하는 표시수단; 및/또는 상기 결정화 샘플의 상부와 하부의 온도를 각각 측정하고, 이들 온도의 차이만큼 온도를 높이도록 히터 내부의 온도를 제어하는 온도 제어기를 포함할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 원적외선 히터는 상기 적외선 램프로부터 발생되는 원적외선이 도달하는 영역으로 상기 결정화 샘플을 이동시키는 컨베이어 벨트를 포함하고, 상기 샘플 스테이지는 상기 컨베이어 벨트 상에 구비될 수 있다. 도 3 및 도 4는 원적외선 히터의 내부 구조의 예시들을 나타낸 것이다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 전술한 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법에 의하여 제조되고, 기재, 상기 기재상에 구비된 결정화된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층이 구비된 적층체를 제공한다.

도 13에 본 명세서의 일 실시상태에 따라 결정화한 후의 ITO의 결정화 정도를 도시하였다. 보다 구체적으로, 도 13의 (a)는 종래기술로서 ITO를 선결정화한 상태의 결정화 정도를 나타낸 것이고, (b)는 본 명세서의 일 실시상태로서 ITO를 후결정화한 상태의 결정화 정도를 나타낸 것이며, (c)는 ITO 후결정화시 비결정성 영역을 포함하는 경우를 나타낸 것이다. 즉, ITO를 후결정화하는 경우에는 열처리 조건에 따라서 비결정성 영역이 존재할 수 있으므로, ITO 후결정화시 세부 온도 조건의 선정이 매우 중요하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 명세서의 일 실시상태에서는, 전술한 바와 같이 상기 기재측과 상기 금속층측의 온도의 차(T1 - T2)에 대응하는 온도 만큼 상기 원적외선 히터의 온도를 높이는 단계를 포함함으로써, 비결정성 영역이 존재하지 않고 양호한 결정성을 나타내는 ITO층을 형성할 수 있는 특징이 있다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 기재, 상기 기재 상에 구비된 결정화된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층이 구비된 적층체로서, 상기 금속층의 반사도가 열처리되지 않은 금속층에 비하여 반사율이 감소된 것인 적층체를 제공한다. 여기서, 반사율은 금속층의 재료나 두께에 따라 결정되는 것으로서, 열처리되지 않은 금속층의 반사율은 당업자에 의하여 결정될 수 있다. 이에 대하여 전술한 실시상태에 따른 적층체의 금속층은 열처리되지 않은 금속층에 비하여 반사율이 감소된다. 반사율의 측정방법은 특별히 한정되지 않으며, 열처리되지 않은 금속층에 대한 반사율과 전술한 실시상태에 따른 금속층에 대한 반사율의 측정방법이 동일하면 특별히 한정되지 않는다. 전술한 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법에 의하여 제조되는 경우, 금속층도 투명 전도성층의 결정화 과정을 겪게 되므로, 열처리가 이루어지고, 이에 의하여 열처리 도중 금속층의 표면이 흐릿하게(hazy) 변화할 수 있다. 이에 의하여 금속층은 열처리되지 않은 것에 비하여 반사율이 감소된다. 상기 반사율은 가시광선 영역, 예컨대 380 내지 800nm 파장에 대하여 측정될 수 있으며, 상기 반사율 감소는 상기 가시광선 영역 중 적어도 일부에서 일어날 수 있다.

도 14는 IR 열처리 온도에 따라 Ag층의 반사율 감소를 나타낸 것이다. 도 14에 따르면, 135℃, 155℃의 경우 25분 이후, 165℃, 175℃에서는 35분 이후에 반사율이 감소하였으며, 이는 Ag층 표면이 변화되는 시점과 일치하였다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면 전술한 금속 패턴 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법에 의하여 제조되고, 기재, 상기 기재상에 구비된 결정화된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속 패턴이 구비된 적층체를 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 기재, 상기 기재상에 구비된 결정화된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속 패턴이 구비된 적층체로서, 상기 투명 전도성층이 비결정성 영역을 포함하는 것인 적층체를 제공한다. 전술한 금속 패턴 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법에 의하여 제조되는 경우, 투명 전도성층 상에 금속이 구비된 상태에서 열처리에 의하여 결정화가 이루어지므로, 금속이 구비되지 않은 투명 전도성층을 결정화하는 경우에 비하여, 투명 전도성층에 비결정성 영역이 존재할 수 있다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 기재, 상기 기재상에 구비된 결정화된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속 패턴이 구비된 적층체로서, 상기 금속 패턴의 반사도가 열처리되지 않은 금속 패턴에 비하여 반사율이 감소된 것인 적층체를 제공한다. 반사율 감소에 대한 설명은 전술한 바와 같다.

본 명세서의 일 실시상태는 기재, 상기 기재 상에 구비된 비결정성 투명 전도성층, 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층, 및 상기 금속층 상에 구비된, 적외선 흡수성 보호필름을 포함하는 전도성 적층체 전구체를 제공한다. 도 5에 전도성 적층체 전구체의 구조의 일 예를 예시하였다.

본 명세서에 있어서, 상기 전도성 적층체 전구체는 상기 비결정성 투명 전도성층의 결정화에 의하여 전도성 적층체로 되는 것을 의미한다. 다시 말하면, 상기 전도성 전측체 전구체는 전도성 적층체의 결정화 전 상태를 의미한다.

본 발명자들은 원적외선 히터에서 온도를 구성하는 요소 중 내부 분위기 온도가 차지하는 비중이 상대적으로 크고, 적외선이 차지하는 비중이 상대적으로 적다는 사실을 밝혀내고, 적외선이 온도에 미치는 영향을 보상하기 위하여 결정화하고자 하는 비결정성 투명 전도성층 및 금속층을 포함하는 전도성 적층체의 전구체의 금속층 상에 적외선 흡수성 보호필름을 배치하는 것을 특징으로 한다.

도 2는 상기 전도성 적층체 전구체를 이용한 결정화 공정을 예시한 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. 도 2에 따르면, 결정화 전에 금속층 상에 적외선 흡수성 보호필름을 적층함으로써 금속층에 의하여 반사되는 적외선을 상기 보호필름에서 흡수하게 하고, 이에 의하여 적외선으로부터 발생하는 온도의 저감을 방지할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 적외선 흡수성 보호필름은 고분자 필름이다. 도 23는 Heraeus의 Masaaki Saito의 자료(2014.08.22.)에서 발췌한 것으로서, 금속, 세라믹 및 고분자의 적외선 흡수 스펙트럼을 도식화한 것이다. 재료에 따라 적외선 흡수 스펙트럼이 상이하다는 것은 W. Sieber 의 문헌["Zusammensensetzung der von Werk und Baustoflen zUrUckge worfenen Wiirmestrahlung," Z. Tech. Physik 22, 130 (1941)]에도 기재되어 있다. 이와 같이 금속, 세라믹 및 고분자는 적외선 흡수에 있어서 상이한 특성을 가지며, 이 중 적외선 흡수성이 우수한 고분자를 포함하는 필름을 상기 보호필름으로 사용함으로써 전술한 효과를 얻을 수 있다.

상기 고분자 필름은 비결정성 투명 전도성층의 결정화에 악영향을 미치지 않는 범위내에서 당업자에 의하여 결정될 수 있으며, 수 ㎛ 내지 수 mm, 바람직하게는 수십 ㎛ 내지 수백 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 두께 범위 내에서 적외선 흡수가 효율적으로 일어날 수 있다. 예컨대, 1㎛ 내지 10mm의 범위 내에서 두께가 결정될 수 있다.

상기 적외선 흡수성 보호필름의 재료로는 특별히 한정되지 않으나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 폴리에스테르, 폴리에틸렌(PE), 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐알코올(PVA), PMMA와 같은 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트(PC), 나일론과 같은 폴리아마이드(PA), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 등이 있다. 이들 재료의 적외선 흡수 특성은 문헌 [Fortschr. Hochpolym.-Forsch., Bd. 2, S. 51-172 (1960)] 등에 기재되어 있다. 상기 문헌에 기재된 고분자의 적외선 흡수 특성을 도 24 내지 26에 나타내었다.

상기 보호필름은 상기 금속층 상에 적층하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 보호필름을 상기 금속층 상에 라미네이션할 수도 있고, 상기 금속층 상에 보호필름용 조성물을 코팅한 후 건조 또는 경화할 수도 있다. 상기 라미네이션은 통상의 라미네이터를 사용하여 수행할 수 있고, 예컨대 상하부에 존재하는 롤러에, 필요한 경우 압력과 온도를 가하여 라미네이션을 수행할 수 있는 장치를 이용할 수 있다. 라미네이션시, 상기 보호필름과 상기 금속층은 직접 접할 수 있으며, 접착층이 반드시 존재할 필요는 없다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 적층체 전구체의 기재의 투명 전도성층과 접하는 면의 반대면에 추가의 배면 필름이 구비될 수 있다. 상기 배면 필름은 제조 공정 도중 또는 최종 제품의 사용시 기재를 보호하는 역할을 할 수 있다. 배면 필름의 재료로는 당 기술분야에 알려져 있는 것들이 사용될 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 배면 필름으로서, 금속에 비하여 적외선 등을 흡수하기 용이한 고분자 재질로 이루어진 필름이 사용될 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 배면 필름으로는 PET 필름이 이용될 수 있다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는 기재, 상기 기재 상에 구비된 비결정성 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 준비하는 단계; 및 상기 적층체 상에 적외선 흡수성 보호필름을 적층하는 단계를 포함하는 전도성 적층체 전구체의 제조방법을 제공한다. 각 층의 재료는 전술한 바와 같다. 상기 적외선 흡수성 보호필름을 적층하는 단계는 앞에서 예시한 방식으로 수행될 수 있다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는 전술한 실시상태에 따른 전도성 적층체 전구체의 적어도 일면에 적외선을 조사하여 상기 비결정성 투명 전도성층을 결정화하는 단계를 포함하는 전도성 적층체의 제조방법을 제공한다.

열처리를 위한 원적외선 히터의 적외선 조사 방향은 금속층 상의 보호필름측 또는 기재측일 수 있다.

도 18은 보호필름의 유무에 따른 적외선 소스에 의한 에너지 거동을 나타낸 것이다. 도 18은 ITO층까지 도달하는 적외선 소스에 의한 에너지 거동만을 표시한 것이며, 실제 상하부 온도 측정 결과는 분위기 온도 제어(열풍)에 의한 영향을 받을 수 있다.

도 18에 따르면, 적외선 램프가 전도성 적층체 전구체의 금속층측(Normal direction, 정방향) 또는 기재측(Reverse direction, 역방향)에서 적외선을 조사한다. 보호필름이 없는 경우, 금속층에 직접 적외선이 조사되면, 대부분의 적외선이 반사되고, 이에 의하여 적외선으로부터 유래되는 열이 적어지므로 온도 상승이 감소된다. 한편, 보호필름이 없는 경우, 금속층의 반대편인 기재측으로 적외선이 조사되면, 적외선은 기재의 재질에 따라 기재 또는 존재하는 경우 배면 필름에 일부 흡수된다.

반면, 금속층의 일면에 적외선 흡수성 보호필름이 존재하는 경우에는, 금속층측, 다시 말하면 적외선 흡수성 보호필름측에 적외선이 조사되면, 적외선 흡수성 보호필름은 상기 보호필름에 입수된 적외선을 직접적으로 흡수할 뿐만 아니라, 금속층에서 반사된 적외선도 간접적으로 흡수함으로써, 금속층 측에서의 적외선 반사에 따른 온도 상승 감소를 방지할 수 있다.

하기 표 3은 보호필름의 유무에 따른 적층체의 양면에서의 온도 차이를 실험한 결과이다.

[표 3]

상기 표 3에 기재되어 있는 바와 같이, 보호필름이 없는 경우에 비하여, 보호필름 형성시 정방향 및 역방향 어느 쪽에서 적외선을 조사하는 경우에도, 온도 승온 측면에서는 유리한 효과를 나타내었음을 확인할 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 보호필름의 적외선 흡수에 의한 영향인 것으로 판단된다. 상기 표 3의 결과를 도 19 및 도 20에 나타내었다. 상기 표 3에 따르면, 금속층측에서 조사한 경우(Normal)보다 기재측에서 조사한 경우(Reverse)에 온도가 더 높은데, 이는 기재가 보호필름과 같이 적외선 흡수 역할을 할 뿐만 아니라, ITO층으로의 적외선 흡수 및 하단의 금속층으로부터 반사된 적외선 흡수가 포함되기 때문인 것으로 파악된다. 다만, 역방향에서의 조사가 비교적 온도를 높이는데 영향을 미칠 수 있으나, 정방향에서의 조사시나 역방향에서의 조사시 모두 상기 보호필름의 존재에 의한 효과가 나타남을 확인할 수 있다. 기재와 보호필름 각각의 종류나 두께에 따라 상기와 같은 조사 방향에 따른 온도 상승 경향은 달라질 수도 있다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 투명 전도성층과 상기 금속층 사이에 중간층이 추가로 구비될 수 있다. 예컨대, 중간층으로서 부착력 증진층이 포함될 수 있으며, 부착력 증진층으로는 Mo층이 사용될 수 있다. 중간층의 두께는 필요에 따라 결정될 수 있다.

하기 표 4는 중간층으로서 Mo층이 구비된 경우의 보호필름의 유무에 따른 적층체의 양면에서의 온도 차이를 실험한 결과이다. Mo층을 제외한 실험조건 및 층 구성은 상기 표 3에서와 동일하다.

[표 4]

상기 표 4에 나타난 바와 같이, 금속층과 투명 전도성층 사이에 중간층을 도입하는 경우에도, 중간층이 없는 경우와 유사한 경향을 나타내었다. 상기 표 4의 결과를 도 21 및 도 22에 나타내었다.

하기 표 5는 보호필름의 유무에 따른 적층체의 투명 전도성층의 결정화 정도를 실험한 결과이다. 결정화를 위하여 적외선 조사에 의하여 155℃에서 30분 유지하였다. 이 때, 기재의 종류는 표 3에 기재한 바와 같다.

[표 5]

상기 표 5에 기재된 바와 같이, 결정화 이후 측정된 저항은 상기 표 3의 온도 측정 결과와 부합하게 나타났다. 즉, 보호필름이 적층된 경우, 정방향 및 역방향 조사 모두에서 결정화에 유리함을 나타내었다. 상기 표 5의 구조에서, APC층과 ITO층 사이에 Mo층과 같은 중간층을 도입하는 경우에도, 상기 표 4의 결과와 마찬가지로, 상기 표 5와 같은 경향을 나타낼 것으로 예측된다.

상기 실시상태에 있어서, 상기 적층체 전구체를 원적외선 히터 내부에서 열처리하기 위하여 상기 적층체 전구체를 컨베이어 벨트를 이용하여 적층체를 원적외선 히터 내부로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 예에 따르면, 상기 컨베이어 벨트는 상기 적층체 전구체를 연속적으로 상기 원적외선 히터의 외부로부터 내부를 거쳐 외부로 이동시키도록 구비될 수 있다.

또 다른 예에 따르면, 상기 컨베이어 벨트는 상기 적층체 전구체를 상기 원적외선 히터의 외부로부터 내부로 이동시킨 후 정지되고, 투명 전도성층 결정화가 수행된 후에, 상기 적층체를 상기 원적외선 히터 외부로 이동시키도록 구비될 수 있다.

일 실시상태에 따르면, 상기 컨베이어 벨트는 상기 적층체 전구체 또는 적층체를 수용할 수 있는 스테이지를 포함할 수 있다.

전술한 실시상태들에 있어서, 상기 적층체를 원적외선 히터 외부로 이동시키는 수단은 컨베이어 벨트에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 원적외선 히터 내부에 롤을 설치하고, 상기 적층체 전구체가 연속적으로 상기 롤의 표면에 공급되는 방식을 이용하여, 상기 적층체 전구체가 히터 내부로 이동될 수 있다. 상기 롤이 전술한 적층체 전구체를 수용하는 스테이지의 역할을 할 수 있다. 도 4에 원적외선 히터 내에 상기 적층체 전구체를 지지하는 수단으로 롤이 구비된 예를 도시하였다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 전도성 적층체의 제조방법은 상기 적외선 흡수성 보호필름을 제거하는 단계를 더 포함한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 전도성 적층체의 제조방법은 상기 적외선 흡수성 보호필름을 제거하는 단계; 및 상기 금속층을 패턴화하는 단계를 더 포함한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는 기재, 상기 기재 상에 구비된 결정성 투명 전도성층, 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층, 및 상기 금속층 상에 구비된, 적외선 흡수성 보호필름을 포함하는 전도성 적층체를 제공한다. 이와 같은 전도성 적층체는 전술한 방법에 의하여 제조될 수 있다. 도 17에 전도성 적층체의 구조의 일 예를 예시하였다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 전도성 적층체의 기재의 투명 전도성층과 접하는 면의 반대면에 추가의 배면 필름이 구비될 수 있다. 여기서, 배면 필름에 관한 설명은 전술한 전도성 적층체 전구체에서 설명된 내용이 적용될 수 있다.

상기와 같은 전도성 적층체는 그대로, 또는 보호필름이 박리된 후, 또는 전술한 바와 같이 금속층이 패턴화된 후 전도성이 요구되는 소자의 부품으로 사용될 수 있다. 예컨대, 전자장치의 전극으로 사용될 수 있다.

Claims

기재, 상기 기재 상에 구비된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 준비하는 단계; 및
상기 적층체를 원적외선 히터 내부에서 열처리함으로써, 상기 적층체 중 투명 전도성층을 결정화하는 단계를 포함하고,
상기 투명 전도성층을 결정화하는 단계는,
상기 적층체의 기재측의 온도 T1을 측정하는 단계;
상기 적층체의 금속층측의 온도 T2를 측정하는 단계; 및
상기 기재측과 상기 금속층측의 온도의 차(T1 - T2)에 대응하는 온도 만큼 상기 원적외선 히터의 온도를 높이는 단계를 포함하는 것인, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 적층체는 상기 기재의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면에 구비된 보호필름을 추가로 포함하고, 상기 기재측의 온도 T1를 측정하는 단계는 상기 보호필름측에서의 온도를 측정하는 것인, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 적층체의 기재의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면 및 상기 적층체의 금속층의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면에 각각 점착층이 구비된 것인, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법.
청구항 3에 있어서, 상기 점착층은 폴리이미드 점착 테이프인 것인, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법.
청구항 3에 있어서, 상기 적층체는 상기 기재 상의 점착층 및 상기 금속층 상의 점착층 각각에 점착된 온도측정장치를 포함하는 것인, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 방법은 상기 적층체를 원적외선 히터 내부에서 열처리하기 위하여, 상기 적층체를 컨베이어 벨트를 이용하여 적층체를 원적외선 히터 내부로 이동시키는 단계를 더 포함하는 것인, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법.
청구항 6에 있어서, 상기 컨베이어 벨트는 상기 적층체를 연속적으로 상기 원적외선 히터의 외부로부터 내부를 거쳐 외부로 이동시키도록 구비된 것인, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법.
청구항 6에 있어서, 상기 컨베이어 벨트는 상기 적층체를 상기 원적외선 히터의 외부로부터 내부로 이동시킨 후 정지되고, 투명 전도성층의 결정화가 수행된 후에, 상기 적층체를 상기 원적외선 히터 외부로 이동시키도록 구비된 것인, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법.
청구항 6에 있어서, 상기 컨베이어 벨트는 상기 적층체를 수용할 수 있는 스테이지를 포함하는 것인, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법.
청구항 1 내지 9 중 어느 하나의 항에 따른 방법에 의하여 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체를 제조하는 단계; 및
상기 적층체의 금속층을 패턴화하는 단계를 포함하는, 금속 패턴 및 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 금속층의 패턴화 단계는 포토레지스트 방법을 이용하는 것인, 금속 패턴 및 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법.
기재, 상기 기재 상에 구비된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 준비하는 단계; 및
상기 적층체를 원적외선 히터 내부에서 열처리하는 단계를 포함하고,
상기 열처리하는 단계는,
상기 적층체의 기재측의 온도 T1을 측정하는 단계;
상기 적층체의 금속층측의 온도 T2를 측정하는 단계; 및
상기 기재측과 상기 금속층측의 온도의 차(T1 - T2)에 대응하는 온도를 계산하는 단계를 포함하는, 원적외선 히터에 의하여 금속층 및 투명 전도성층 함유 적층체의 투명 전도성층 결정화시 온도 조건 설정 방법.
청구항 12에 따른, 원적외선 히터에 의하여 금속층 및 투명 전도성층 함유 적층체의 투명 전도성층의 결정화시 온도 조건 설정 방법에 의하여 투명 전도성층의 결정화 온도를 설정하는 단계;
기재, 상기 기재 상에 구비된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 원적외선 히터 또는 박스 오븐(box oven)을 이용하여 열처리 하는 단계로서, 열처리 온도를 상기 결정된 투명 전도성층의 결정화 온도를 이용하여 설정하는 단계를 포함하는, 금속층 및 결정화된 투명 전도성층 함유 적층체의 제조방법.
기재, 상기 기재 상에 구비된 비결정성 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체.
청구항 14에 있어서, 상기 기재의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면 및 상기 금속층의 투명 전도성층이 구비된 면의 반대면에 각각 점착층이 구비된 것인, 적층체.
청구항 14에 있어서, 상기 기재 상의 점착층 및 상기 금속층 상의 점착층 각각에 점착된 온도측정장치가 구비된 것인 적층체.
적외선 램프, 상기 적외선 램프로부터 발생되는 원적외선이 도달하는 영역에 구비된, 결정화 샘플을 수용하도록 구비된 샘플 스테이지;
상기 결정화 샘플의 상부와 하부의 온도 차이 만큼 온도를 높이도록 온도를 조절하는 온도 제어기를 포함하는 원적외선 히터.
청구항 17에 있어서, 상기 원적외선 히터는 상기 적외선 램프로부터 발생되는 원적외선이 도달하는 영역으로 상기 결정화 샘플을 이동시키는 컨베이어 벨트를 포함하고, 상기 샘플 스테이지는 상기 컨베이어 벨트 상에 구비된 것인 원적외선 히터.
청구항 17에 있어서, 상기 온도 제어기는 상기 결정화 샘플의 상부와 하부의 온도를 각각 측정하는 수단을 포함하는 것인 원적외선 히터.
청구항 17에 있어서, 상기 온도 제어기는 상기 결정화 샘플의 상부와 하부의 온도를 각각 표시하는 표시수단을 포함하는 것인 원적외선 히터.
청구항 17에 있어서, 상기 온도 제어기는 상기 결정화 샘플의 상부와 하부의 온도를 각각 측정하고, 이들 온도의 차이만큼 온도를 높이도록 히터 내부의 온도를 제어하는 것인 원적외선 히터.
청구항 1 내지 9 중 어느 하나의 항에 따른 방법에 의하여 제조되고, 기재, 상기 기재상에 구비된 결정화된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층이 구비된 적층체.
청구항 22에 있어서, 상기 투명 전도성층이 비결정성 영역을 포함하는 것인 적층체.
청구항 22에 있어서, 상기 금속층의 반사도가 열처리되지 않은 금속층에 비하여 반사율이 감소된 것인 적층체.
기재, 상기 기재상에 구비된 결정화된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층이 구비된 적층체로서, 상기 금속층의 반사도가 열처리되지 않은 금속층에 비하여 반사율이 감소된 것인 적층체.
청구항 10에 따른 방법에 의하여 제조되고, 기재, 상기 기재상에 구비된 결정화된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속 패턴이 구비된 적층체.
청구항 26에 있어서, 상기 금속 패턴의 반사도가 열처리되지 않은 금속 패턴에 비하여 반사율이 감소된 것인 적층체.
기재, 상기 기재상에 구비된 결정화된 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속 패턴이 구비된 적층체로서, 상기 금속 패턴의 반사도가 열처리되지 않은 금속 패턴에 비하여 반사율이 감소된 것인 적층체.
기재,
상기 기재 상에 구비된 비결정성 투명 전도성층,
상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층, 및
상기 금속층 상에 구비된, 적외선 흡수성 보호필름을 포함하는 전도성 적층체 전구체.
청구항 29에 있어서, 상기 보호필름의 재료는 폴리에스테르, 폴리에틸렌(PE), 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트(PC), 폴리아마이드(PA), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하는 것인 전도성 적층체 전구체.
청구항 29에 있어서, 상기 기재의 비결정성 투명 전도성층과 접하는 면의 반대면에 구비된 배면 필름을 더 포함하는 전도성 적층체 전구체.
기재, 상기 기재 상에 구비된 비결정성 투명 전도성층, 및 상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층을 포함하는 적층체를 준비하는 단계; 및
상기 적층체 상에 적외선 흡수성 보호필름을 적층하는 단계
를 포함하는 전도성 적층체 전구체의 제조방법.
청구항 29 내지 31 중 어느 하나의 항에 따른 전도성 적층체 전구체의 적어도 일면에 적외선을 조사하여 상기 비결정성 투명 전도성층을 결정화하는 단계를 포함하는 전도성 적층체의 제조방법.
청구항 33에 있어서, 상기 적외선 흡수성 보호필름을 제거하는 단계를 더 포함하는 전도성 적층체의 제조방법.
청구항 33에 있어서, 상기 전도성 적층체의 제조방법은 상기 적외선 흡수성 보호필름을 제거하는 단계; 및 상기 금속층을 패턴화하는 단계를 더 포함하는 전도성 적층체의 제조방법.
기재,
상기 기재 상에 구비된 결정성 투명 전도성층,
상기 투명 전도성층 상에 구비된 금속층, 및
상기 금속층 상에 구비된, 적외선 흡수성 보호필름을 포함하는 전도성 적층체.
청구항 36에 있어서, 상기 기재의 결정성 투명 전도성층과 접하는 면의 반대면에 구비된 배면 필름을 더 포함하는 전도성 적층체.