KR20160107494A - 광학 적층체 및 이의 제조 방법 - Google Patents

광학 적층체 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR20160107494A
KR20160107494A KR1020150030291A KR20150030291A KR20160107494A KR 20160107494 A KR20160107494 A KR 20160107494A KR 1020150030291 A KR1020150030291 A KR 1020150030291A KR 20150030291 A KR20150030291 A KR 20150030291A KR 20160107494 A KR20160107494 A KR 20160107494A
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 광학 적층체 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 및 상기 기판 일면에 위치한 금속 나노와이어 패턴을 포함하며, 상기 기판 상의 비패턴부의 헤이즈가 6% 이하로써, 낮은 헤이즈 및 높은 투과율을 나타내며, 비패턴부의 금속 나노와이어 잔사에 의해 발생하는 합선(short circuit)을 방지할 수 있는 광학 적층체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

광학 적층체 및 이의 제조 방법 {OPTICAL LAMINATE AND PREPARING METHOD THEREOF}
본 발명은 광학 적층체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.
이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있으며, 이중 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 센싱패턴이 주변의 다른 센싱패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
센싱패턴으로는 전기적, 광학적 특성 및 에칭 특성이 우수한 재료가 사용된다. 현재까지 개발된 재료로는 가장 우수한 물성을 나타내고 있는 ITO(Indium tin oxide)가 널리 사용되고 있다. 하지만 ITO는 고가의 희소금속인 인듐을 주성분으로 하고 있기 때문에 이를 대체할만한 투명 전극 재료가 요구되어, 최근에는 금속 나노와이어를 전극 소재로 적용하는 시도가 이루어지고 있다.
그런데, 금속 나노와이어는 식각 특성이 부족하여 불균일하게 식각이 되거나, 식각면 표면이 고르지 못하여, 굴절률 차이에 의한 내부 산란에 기인한 헤이즈가 발생할 수 있다. 이에 따라 필름으로서의 전체 헤이즈가 높아져 이를 적용한 화상 표시 장치의 시인성이 저하되는 문제가 있다.
한국공개특허 제2014-0094415호에는 투명 전도성 막 코팅 조성물, 투명 전도성 막 및 투명 전도성 막의 제조 방법이 개시되어 있다.
한국공개특허 제2014-0094415호
본 발명은 낮은 헤이즈를 갖는 광학 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 광학 적층체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 광학 적층체를 구비하여 시인성이 개선된 터치 센서 및 이를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 기판 및 상기 기판 일면에 위치한 금속 나노와이어 패턴을 포함하며, 상기 일면 상의 비패턴부의 헤이즈가 6% 이하인, 광학 적층체.
2. 위 1에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 금, 은, 구리, 팔라듐, 몰리브덴, 니켈 또는 이들의 합금의 나노와이어인, 광학 적층체.
3. 위 1에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 직경 10 내지 100nm인, 광학 적층체.
4. 위 1에 있어서, 상기 비패턴부는 표면이 평탄화된 것인, 광학 적층체.
5. 위 1에 있어서, 상기 비패턴부는 금속 나노와이어층을 소정 패턴에 따라 식각액에 접촉시켜, 상기 접촉 부위의 금속 나노와이어층의 적어도 일부를 제거하고, 상기 접촉 부위의 기판을 소정 깊이로 건식 식각하는 공정을 거쳐 표면이 평탄화된 것인, 광학 적층체.
6. 위 1에 있어서, 상기 금속 나노와이어 패턴 상에 위치한 전도성 패턴을 더 포함하는, 광학 적층체.
7. 위 1 내지 6 중 어느 한 항의 광학 적층체를 포함하는 터치 센서.
8. 위 7의 터치 센서를 포함하는 화상 표시 장치.
9. 기판 상에 금속 나노와이어층을 형성하는 단계;
상기 금속 나노와이어층을 소정 패턴에 따라 식각액과 접촉시켜, 상기 접촉 부위의 금속 나노와이어층의 적어도 일부를 제거하는 단계; 및
상기 접촉 부위의 기판을 소정 깊이로 건식 식각하여, 비패턴부 표면을 평탄화하는 단계;를 포함하는, 광학 적층체의 제조 방법.
10. 위 9에 있어서, 상기 식각액의 접촉 이전에 금속 나노와이어층 상에 소정 패턴에 따라 포토레지스트층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 광학 적층체의 제조 방법.
11. 위 9에 있어서, 상기 건식 식각에 의해 잔여 금속 나노와이어층 또는 금속 나노와이어의 흔적을 제거하는, 광학 적층체의 제조 방법.
12. 위 9에 있어서, 상기 소정 깊이는 500nm 이하인, 광학 적층체의 제조 방법.
13. 위 9에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 직경 10 내지 100nm, 광학 적층체의 제조 방법.
14. 위 9에 있어서, 상기 평탄화된 비패턴부는 헤이즈가 6% 이하인, 광학 적층체의 제조 방법.
15. 위 9에 있어서, 상기 식각액의 접촉 이전에 상기 금속 나노와이어층 상에 전도성층을 형성하는 단계;
상기 전도성층 상에 소정 패턴에 따라 포토레지스트층을 형성하는 단계; 및
상기 포토레지스트층이 형성되지 않은 부위의 전도성층을 제거하는 단계를 더 포함하는, 광학 적층체의 제조 방법.
본 발명의 광학 적층체는 비패턴부에 금속 나노와이어의 에칭 후 잔사나 흔적이 존재하지 않아, 낮은 헤이즈 및 높은 투과율을 나타낸다. 이에 따라 화상 표시 장치에 적용시 현저히 개선된 시인성을 구현할 수 있다.
본 발명의 광학 적층체는 비패턴부의 금속 나노와이어 잔사에 의해 발생하는 합선(short circuit)을 방지할 수 있다.
본 발명은 비패턴부의 금속 나노와이어의 잔사 및 흔적을 제거하여 그 표면을 평탄화함으로써, 낮은 헤이즈 및 높은 투과율을 나타내는 광학 적층체를 제조할 수 있다.
도 1은 실시예의 광학 적층체의 패턴부와 비패턴부를 나타내는 평면 사진이다.
도 2는 비교예 1의 광학 적층체의 패턴부와 비패턴부를 나타내는 평면 사진이다.
본 발명은 기판 및 상기 기판 일면에 위치한 금속 나노와이어 패턴을 포함하며, 상기 기판 상의 비패턴부의 헤이즈가 6% 이하로써, 낮은 헤이즈 및 높은 투과율을 나타내며, 비패턴부의 금속 나노와이어 잔사에 의해 발생하는 합선(short circuit)을 방지할 수 있는 광학 적층체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
<광학 적층체>
본 발명의 광학 적층체는 기판 및 상기 기판 일면에 위치한 금속 나노와이어 패턴을 포함하며, 상기 기판 상의 비패턴부의 헤이즈가 6% 이하이다.
기판으로는 당 분야에 널리 사용되는 소재로 제조된 투명 필름이 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면, 셀룰로오스 에스테르(예: 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 및 니트로셀룰로오스), 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리-1,4-시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌 1,2-디페녹시에탄-4,4´-디카르복실레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리스티렌(예: 신디오택틱(syndiotactic) 폴리스티렌), 폴리올레핀(예: 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리메틸펜텐), 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르-이미드, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에테르 케톤, 폴리비닐알코올 및 폴리염화비닐로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물로 제조된 필름일 수 있다.
기판의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 10 내지 100㎛ 일 수 있다.
기판의 일면에는 금속 나노와이어 패턴이 위치한다.
금속 나노와이어는 예를 들면 금, 은, 구리, 팔라듐, 몰리브덴, 니켈 또는 이들의 합금의 나노와이어일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
금속 나노와이어의 직경은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 10 내지 100nm일 수 있다. 직경이 10nm 미만이면 취급이 어려울 수 있고, 100nm 초과이면 광학 적층체의 투과율 등의 광학 기능성이 저하될 수 있다.
금속 나노와이어 패턴은 금속 나노와이어층을 소정 패턴에 따라 식각하여 형성된 것일 수 있다.
금속 나노와이어층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 물리적 증착법, 화학적 증착법, 플라즈마 증착법, 플라즈마 중합법, 열 증착법, 열 산화법, 양극 산화법, 클러스터 이온빔 증착법 등의 방법에 의할 수도 있고, 슬릿 코팅법, 나이프 코팅법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 코팅법, 디스펜서 인쇄법, 노즐 코팅법, 모세관 코팅법 등의 도포법으로 형성된 것일 수 있다.
도포법으로 금속 나노와이어층을 형성하는 경우를 구체적으로 설명하자면, 금속 나노와이어층은 금속 나노와이어 및 분산매를 포함하는 금속 나노와이어층 형성용 조성물을 도포하고, 이를 경화시켜 형성할 수 있다.
기판에 대한 우수한 밀착력 발현과 금속 나노와이어의 산화를 방지하는 측면에서 바람직하게는 금속 나노와이어층 형성용 조성물은 바인더 수지를 더 포함할 수 있고, 추가로 중합 개시제 등을 더 포함할 수 있다.
금속 나노와이어층의 두께는 특별히 한정되지 않으며 예를 들면 30 내지 100nm일 수 있다. 통상 금속 나노와이어들의 직경이 완전히 균일하지 않으므로 금속 나노와이어층의 두께가 30nm 미만이면 균일 두께로의 형성이 어려울 수 있고, 100nm 초과이면 금속 나노와이어층 내부에서 금속 나노와이어의 단락이 발생할 수 있고, 금속 나노와이어가 층 표면으로 노출되기 어려워 저항이 상승할 수 있다.
본 발명의 광학 적층체는 상기 일면상의 비패턴부의 헤이즈가 6% 이하이다.
본 명세서에서 비패턴부는 기판의 상기 일면에서 금속 나노와이어 패턴이 존재하지 않는 부위를 의미한다.
금속 나노와이어층이 소정 패턴에 따라 식각되면 금속 나노와이어 패턴과 비패턴부가 형성되는데, 통상 비패턴부에 금속 나노와이어의 잔사가 존재하여 광학 적층체의 헤이즈가 높아지고 투과율이 저하된다.
또한, 금속 나노와이어가 잔사 없이 완전히 제거되더라도 금속 나노와이어층의 식각시에 하부 기판도 소량이지만 일부 식각이 되므로, 기판에서 금속 나노와이어가 존재하던 부위와 그렇지 않던 부위 간에 표면 평탄도에 차이가 발생한다. 본 명세서에서는 이를 금속 나노와이어의 흔적이라고 칭한다. 이러한 금속 나노와이어의 흔적에 의해 마찬가지로 광학 적층체의 헤이즈가 높아지고 투과율이 저하된다. 이러한 광학 적층체를 화상 표시 장치에 적용하는 경우, 이는 화상 표시 장치의 시인성 저하로 이어지게 된다.
금속 나노와이어층이 바인더 수지를 포함하여 형성된 경우에도 금속 나노와이어가 잔사 없이 완전히 제거되더라도 경화된 바인더 수지는 통상적으로 식각액에 의해 제거되지 않으므로, 경화된 바인더 수지에서 금속 나노와이어가 존재하던 부분만이 제거되어 마찬가지로 금속 나노와이어의 흔적이 발생하게 된다.
그러나, 본 발명의 광학 적층체는 비패턴부의 헤이즈가 6% 이하로 낮아, 화상 표시 장치에 적용시 시인성을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 비패턴부는 금속 나노와이어의 잔사나 흔적이 존재하지 않아 상기 낮은 헤이즈를 구현할 수 있는 것으로, 표면 평탄화 공정을 통해 금속 나노와이어의 흔적이 제거된 것일 수 있다.
구체적으로, 비패턴부는 금속 나노와이어층을 소정 패턴에 따라 식각액에 접촉시켜, 상기 접촉 부위의 금속 나노와이어층의 적어도 일부를 제거하고, 상기 접촉 부위의 기판을 소정 깊이로 건식 식각하는 공정을 거친 것일 수 있다.
금속 나노와이어층을 식각액에 접촉시키는 경우 접촉 부위의 금속 나노와이어층의 적어도 일부 또는 전부가 제거될 수 있다. 금속 나노와이어가 잔사 없이 전부 제거된 경우라도, 금속 나노와이어가 존재하던 부위와 그렇지 않은 부위 하측의 기판은 식각액과의 접촉 정도에 차이가 발생하여, 금속 나노와이어의 흔적이 남게된다. 이때, 상기 접촉 부위의 기판을 소정 깊이로 건식 식각하여 표면을 평탄화함으로써 금속 나노와이어의 흔적까지 제거할 수 있다.
금속 나노와이어층이 바인더 수지를 포함하여 형성된 경우에도 금속 나노와이어층을 식각액에 접촉시키면 경화된 바인더 수지 중의 금속 나노와이어의 적어도 일부가 제거되고, 상기 접촉 부위의 기판을 소정 깊이로 건식 식각하여 표면을 평탄화함으로써 금속 나노와이어의 흔적까지 제거할 수 있다.
본 발명의 광학 적층체는 상기 금속 나노와이어 패턴 상에 위치한 전도성 패턴을 더 포함할 수 있다. 그러한 경우 패턴의 전기 전도도를 더욱 개선할 수 있다.
전도성 패턴으로는 전도성 물질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 갈륨징크옥사이드(GZO), 플로린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO) 및 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO)로 이루어진 군에서 선택된 금속산화물류; 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo) 및 APC로 이루어진 군에서 선택된 금속류; 금, 은, 구리 및 납으로 이루어진 군에서 선택된 금속의 나노와이어; 탄소나노튜브(CNT) 및 그래핀 (graphene)으로 이루어진 군에서 선택된 탄소계 물질류; 및 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 및 폴리아닐린(PANI)으로 이루어진 군에서 선택된 전도성 고분자 물질류에서 선택된 재료로 형성될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 광학 적층체를 포함하는 터치 센서, 그리고 상기 터치 센서를 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 광학 적층체는 헤이즈가 낮고, 높은 투과율을 가져 이를 포함한 터치 센서를 화상 표시 장치에 적용하는 경우, 우수한 시인성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 터치 센서는 통상의 액정 표시 장치뿐만 아니라, 전계 발광 표시 장치, 플라스마 표시 장치, 전계 방출 표시 장치 등 각종 화상 표시 장치에 적용이 가능하다.
<광학 적층체의 제조 방법>
또한, 본 발명은 광학 적층체의 제조 방법을 제공한다.
이하 본 발명의 일 구현예에 따른 광학 적층체의 제조 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 기판 상에 금속 나노와이어층을 형성한다.
금속 나노와이어층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 물리적 증착법, 화학적 증착법, 플라즈마 증착법, 플라즈마 중합법, 열 증착법, 열 산화법, 양극 산화법, 클러스터 이온빔 증착법 등의 방법에 의할 수도 있고, 슬릿 코팅법, 나이프 코팅법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 코팅법, 디스펜서 인쇄법, 노즐 코팅법, 모세관 코팅법 등의 도포법으로 형성된 것일 수 있다.
도포법으로 금속 나노와이어층을 형성하는 경우를 구체적으로 설명하자면, 금속 나노와이어층은 금속 나노와이어 및 분산매를 포함하는 금속 나노와이어층 형성용 조성물을 도포하고, 이를 경화시켜 형성할 수 있다. 기판에 대한 우수한 밀착력 발현 및 금속 나노와이어의 산화 방지의 측면에서 바람직하게는 금속 나노와이어층 형성용 조성물은 바인더 수지, 개시제 등을 더 포함할 수 있다.
금속 나노와이어로는 전술한 금속의 나노와이어를 사용할 수 있으며, 전술한 직경 범위를 갖는 것을 사용할 수 있다.
금속 나노와이어층은 전술한 두께 범위를 갖도록 형성할 수 있다.
다음으로, 상기 금속 나노와이어층을 소정 패턴에 따라 식각액과 접촉시켜, 상기 접촉 부위의 금속 나노와이어층의 적어도 일부를 제거한다.
금속 나노와이어층을 소정 패턴에 따라 식각액과 접촉시키는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 식각액의 접촉 이전에 금속 나노와이어층 상에 소정 패턴에 따라 포토레지스트층을 형성하고, 포토레지스트층이 존재하지 않는 부위를 식각액과 접촉시킴으로써 수행할 수 있다.
금속 나노와이어층이 식각액과 접촉됨에 따라 접촉 부위의 금속 나노와이어층의 일부 또는 전부가 제거될 수 있다. 금속 나노와이어층이 전부 제거되더라도 기판 상에서 금속 나노와이어가 존재하던 부위와 그렇지 않던 부위는 식각액과의 접촉 정도에 차이가 발생하므로, 기판 상에 금속 나노와이어의 흔적이 남게 된다.
금속 나노와이어층이 바인더 수지를 포함하여 형성된 경우에도 금속 나노와이어가 잔사 없이 완전히 제거되더라도 경화된 바인더 수지는 통상적으로 식각액에 의해 제거되지 않으므로, 경화된 바인더 수지에서 금속 나노와이어가 존재하던 부분만이 제거되어 마찬가지로 금속 나노와이어의 흔적이 발생하게 된다.
금속 나노와이어의 흔적에 의해 비패턴부 표면이 고르지 않게 되는데, 본 발명은 상기 접촉 부위의 기판을 소정 깊이로 건식 식각한다. 이에, 비패턴부의 표면이 고르게 평탄화되어, 비패턴부의 헤이즈를 6% 이하로 낮출 수 있고, 이에 따라 투과율도 높일 수 있다.
금속 나노와이어층이 바인더 수지를 포함하여 형성된 경우에도 금속 나노와이어층을 식각액에 접촉시키면 경화된 바인더 수지 중의 금속 나노와이어의 적어도 일부가 제거되고, 상기 접촉 부위의 기판을 소정 깊이로 건식 식각하여 표면을 평탄화함으로써 금속 나노와이어의 흔적까지 제거할 수 있다.
건식 식각 방법은 특별히 한정되지 않고, 당 분야에 공지된 건식 식각법을 사용할 수 있으며, 예를 들면 스퍼터 에칭, 리액티브 라디칼 에칭, 리액티브 이온 에칭 등의 방법을 사용할 수 있다.
상기 소정 깊이는 은 나노와이어층 두께 이상의 깊이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 500nm 이하일 수 있다. 건식 식각하는 소정 깊이가 500nm 초과이면 기판이 손상되어 오히려 헤이즈가 상승하거나, 기판에 크랙이 발생할 수 있다. 그러한 측면에서 바람직하게는 50nm 내지 250nm일 수 있다.
본 발명과 달리, 습식 식각만 수행하는 경우에는 금속 나노와이어의 잔사 또는 흔적이 남게 되고, 건식 식각만 수행하는 경우에도 금속 나노와이어의 직경만큼 비패턴부 전체가 식각되어 금속 나노와이어의 흔적이 습식 식각만 하는 경우 보다 크게 남게 된다. 이를 방지하기 위해 습식 식각을 2회 이상 수행한다고 하더라도 식각 공정 시간이 지나치게 길어져 패턴의 직선성이 저하(skew)될 수 있다. 그리고, 건식 식각을 2회 이상 수행하는 경우에는 상기 금속 나노와이어의 흔적이 남은 기판 표면을 다시 일정 깊이로 식각하게 되므로 흔적은 동일하게 발생하게 된다.
또한, 금속 나노와이어층을 건식 식각한 다음에 습식 식각을 하는 것은 건식 식각에 의해 금속 나노와이어는 전부 제거가 되어 의미가 없다.
필요에 따라, 본 발명의 광학 적층체의 제조 방법은 금속 나노와이어 패턴의 전기 전도도 개선을 위해 상기 금속 나노와이어 패턴 상에 전도성 패턴을 더 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 식각액의 접촉 이전에 상기 금속 나노와이어층 상에 전도성층을 형성하는 단계; 상기 전도성층 상에 소정 패턴에 따라 포토레지스트층을 형성하는 단계; 및 상기 포토레지스트층이 형성되지 않은 부위의 전도성층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전도성층은 전술한 전도성 물질로 형성할 수 있다.
전도성층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고 금속 나노와이어층의 형성 방법으로 예시한 방법을 사용할 수 있다.
전도성층은 단층 또는 복수층으로 형성할 수 있다.
전도성층의 형성 이후에, 전도성층 상에 소정 패턴에 따라 포토레지스층을 형성한다. 이후에 포토레지스트층이 형성되지 않은 부위의 전도성층을 제거함으로써 전도성 패턴을 형성할 수 있다.
이후에는 전술한 금속 나노와이어 패턴을 형성하는 공정을 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
두께 50㎛의 폴리카보네이트 필름상에 직경 10~20nm의 은 나노와이어, 바인더 수지, 중합 개시제 및 용제를 포함한 조성물을 도포하고 경화시켜 두께 50nm의 은 나노와이어층을 형성하였다.
상기 필름 상에 두께 13nm의 ITO층을 형성하고, 두께 20nm의 몰리브덴층을 형성하였다. 상기 ITO/Mo 층 상에 포토레지스트를 도포, 경화 및 현상하여, 소정 패턴에 따라 포토레지스트층을 형성하였다.
상기 포토레지스트가 현상되어 제거된 부위의 ITO/Mo층 상에 인산, 질산 및 초산을 포함하는 식각액을 도포하여 ITO/Mo층을 식각하였다. 상기 식각된 ITO/Mo 하부의 은 나노와이어층을 동일 식각액으로 1분간 식각하고, 이후에 건식 식각으로 깊이 150nm으로 식각하여 광학 적층체를 제조하였다.
비교예 1
실시예 1과 동일하게 ITO/Mo층을 식각한 다음, 식각된 ITO/Mo층 하부의 은 나노와이어층을 건식 식각으로 깊이 150nm로 식각하여 광학 적층체를 제조하였다.
비교예 2
실시예 1과 동일하게 ITO/Mo층을 식각한 다음, 식각된 ITO/Mo층 하부의 은 나노와이어층에 실시예 1과 동일한 식각액으로 3분간 식각하여 광학 적층체를 제조하였다.
비교예 3
은 나노와이어층의 식각 시간을 5분으로 한 것을 제외하고는 비교예 2와 동일하게 광학 적층체를 제조하였다.
비교예 4
실시예 1과 동일하게 ITO/Mo층을 식각한 다음, 식각된 ITO/Mo층 하부의 은 나노와이어층을 건식 식각으로 깊이 100nm로 식각하고, 다시 동일한 방법으로 100nm 깊이로 더 식각하여 광학 적층체를 제조하였다.
비교예 5
실시예 1과 동일하게 ITO/Mo층을 식각한 다음, 식각된 ITO/Mo층 하부의 은나노와이어층을 건식 식각으로 깊이 150nm로 식각하고, 실시예 1과 동일한 식각액으로 1분간 식각하여 광학 적층체를 제조하였다.
실험예
(1) 투과율 및 헤이즈 측정
상기 실시예 및 비교예의 광학 적층체에서 패턴이 존재하지 않는 테두리 10개 포인트에서의 투과율 및 헤이즈를 측정하였다. 그 평균값을 하기 표 1에 기재하였다.
(2) 표면 조도 측정
상기 실험예 (1)과 동일한 10개의 포인트에서의 산술평균거칠기(Ra)를 측정하였다. 그 평균값을 하기 표 1에 기재하였다.
구분 투과율(%) 헤이즈(%) 표면 조도(nm)
실시예 89.4 4.7 26.30
비교예 1 89.1 8.1 28.47
비교예 2 89.1 5.2 28.15
비교예 3 89.3 4.9 27.86
비교예 4 88.6 10.8 28.92
비교예 5 89.2 7.9 28.4
상기 표 1을 참조하면, 실시예의 광학 적층체는 비패턴부의 투과율이 높고 헤이즈가 낮았다. 또한, 비패턴부의 평균 조도가 비교예들보다 낮아 그 표면이 보다 고른 것을 확인하였다.
그러나, 비교예의 광학 적층체는 비패턴부의 투과율이 낮고 헤이즈가 높은 것을 확인하였다.
도 1을 참조하면 실시예의 광학 적층체는 비패턴부의 표면이 고른 것을 확인할 수 있으나, 도 2의 비교예 1의 광학 적층체는 비패턴부에 금속 나노와이어의 흔적이 다수 존재하는 것을 확인할 수 있다.

Claims (15)

  1. 기판 및 상기 기판 일면에 위치한 금속 나노와이어 패턴을 포함하며, 상기 일면 상의 비패턴부의 헤이즈가 6% 이하인, 광학 적층체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 금, 은, 구리, 팔라듐, 몰리브덴, 니켈 또는 이들의 합금의 나노와이어인, 광학 적층체.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 직경 10 내지 100nm인, 광학 적층체.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 비패턴부는 표면이 평탄화된 것인, 광학 적층체.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 비패턴부는 금속 나노와이어층을 소정 패턴에 따라 식각액에 접촉시켜, 상기 접촉 부위의 금속 나노와이어층의 적어도 일부를 제거하고, 상기 접촉 부위의 기판을 소정 깊이로 건식 식각하는 공정을 거쳐 표면이 평탄화된 것인, 광학 적층체.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 나노와이어 패턴 상에 위치한 전도성 패턴을 더 포함하는, 광학 적층체.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 광학 적층체를 포함하는 터치 센서.
  8. 청구항 7의 터치 센서를 포함하는 화상 표시 장치.
  9. 기판 상에 금속 나노와이어층을 형성하는 단계;
    상기 금속 나노와이어층을 소정 패턴에 따라 식각액과 접촉시켜, 상기 접촉 부위의 금속 나노와이어층의 적어도 일부를 제거하는 단계; 및
    상기 접촉 부위의 기판을 소정 깊이로 건식 식각하여, 비패턴부 표면을 평탄화하는 단계;를 포함하는, 광학 적층체의 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 식각액의 접촉 이전에 금속 나노와이어층 상에 소정 패턴에 따라 포토레지스트층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 광학 적층체의 제조 방법.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 건식 식각에 의해 잔여 금속 나노와이어층 또는 금속 나노와이어의 흔적을 제거하는, 광학 적층체의 제조 방법.
  12. 청구항 9에 있어서, 상기 소정 깊이는 500nm 이하인, 광학 적층체의 제조 방법.
  13. 청구항 9에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 직경 10 내지 100nm, 광학 적층체의 제조 방법.
  14. 청구항 9에 있어서, 상기 평탄화된 비패턴부는 헤이즈가 6% 이하인, 광학 적층체의 제조 방법.
  15. 청구항 9에 있어서, 상기 식각액의 접촉 이전에 상기 금속 나노와이어층 상에 전도성층을 형성하는 단계;
    상기 전도성층 상에 소정 패턴에 따라 포토레지스트층을 형성하는 단계; 및
    상기 포토레지스트층이 형성되지 않은 부위의 전도성층을 제거하는 단계를 더 포함하는, 광학 적층체의 제조 방법.
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