KR20180003352A - 투명 도전체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

투명 도전체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20180003352A
KR20180003352A KR1020160083067A KR20160083067A KR20180003352A KR 20180003352 A KR20180003352 A KR 20180003352A KR 1020160083067 A KR1020160083067 A KR 1020160083067A KR 20160083067 A KR20160083067 A KR 20160083067A KR 20180003352 A KR20180003352 A KR 20180003352A
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김영훈
한지영
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Abstract

기재층 및 상기 기재층 상에 형성된 투명 도전층을 포함하고, 상기 투명 도전층은 금속 나노와이어 및 상기 금속 나노와이어가 함침된 매트릭스를 포함하고, 상기 매트릭스는 무기 중공 입자, 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머, 감광성 수지, 가교제 및 개시제를 포함하는 매트릭스용 조성물로 형성된 것인 투명 도전체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.

Description

투명 도전체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{TRANSPARENT CONDUCTOR AND DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 투명 도전체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
금속 나노와이어(nanowire) 함유 투명 도전체는 디스플레이 장치의 터치스크린패널 등에 포함될 수 있다. 금속 나노와이어 함유 투명 도전체는 매트릭스에 금속 나노와이어로 형성된 도전성 네트워크가 함침되어 있는 구조를 갖는다.
금속 나노와이어 함유 투명 도전체는 패터닝에 의해 터치패널 등 디스플레이 소자에 사용될 수 있다. 레이저 조사에 의해 투명 도전층에 패턴을 직접적으로 형성할 수 있다. 또는, 포토리소그래피로 습식 에칭하는 방법이 있다. 습식 에칭은 포토레지스트를 투명 도전층 위에 형성하고 UV 조사 후 현상하는 공정을 포함한다. 포토레지스트로서 액상의 포토레지스트 또는 필름 타입의 포토레지스트가 사용될 수 있다. 필름 타입의 포토레지스트는 고가이지만 롤-투-롤(roll-to-roll) 공정으로 투명 도전체를 에칭할 수 있어서 생산성이 높다. 그러나, 투명 도전층과 필름 타입의 포토레지스트의 부착성, 현상된 이후 에칭 시 에칭액의 조성에 따른 부착성 등의 문제가 있다. 액상 포토레지스트를 투명 도전층 위에 코팅하고 현상하는 방법이 있으나 롤-투-롤 공정 대비 생산성이 크게 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 제2012-0053724호에 기술되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 별도의 포토레지스트 사용 없이 패터닝될 수 있어서 생산성이 우수하고, 패턴 형성 능력이 우수한 투명 도전체를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 에칭액 처리 및 세정을 실시하지 않고, 현상, 세정만으로도 패턴 형성이 되도록 하는 투명 도전체를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 기재층에 대한 부착성이 우수하여 패터닝시 현상 및/또는 세정 등에 영향을 받지 않아서 기재층으로부터 박리되지 않는 투명 도전층을 포함하는 투명 도전체를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 광학적 투명성이 우수하고 면저항이 낮은 투명 도전체를 제공하는 것이다.
본 발명의 투명 도전체는 기재층 및 상기 기재층 상에 형성된 투명 도전층을 포함하고, 상기 투명 도전층은 금속 나노와이어 및 상기 금속 나노와이어가 함침된 매트릭스를 포함하고, 상기 매트릭스는 무기 중공 입자, 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머, 감광성 수지, 가교제 및 개시제를 포함하는 매트릭스용 조성물로 형성될 수 있다.
본 발명의 디스플레이 장치는 본 발명의 투명 도전체를 포함할 수 있다.
본 발명은 별도의 포토레지스트 사용없이 패터닝될 수 있어서 생산성이 우수하고, 패턴 형성 능력이 우수한 고감도의 투명 도전체를 제공하였다.
본 발명은 에칭액 처리 및 세정을 실시하지 않고, 현상, 세정만으로도 패턴 형성이 되도록 하는 투명 도전체를 제공하였다.
본 발명은 기재층에 대한 부착성이 우수하여 패터닝시 현상 또는 세정 등에 영향을 받지 않아서 기재층으로부터 박리되지 않는 투명 도전층을 포함하는 투명 도전체를 제공하였다.
본 발명은 광학적 투명성이 우수하고 면저항이 낮은 투명 도전체를 제공하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체의 패터닝 공정의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)", "바로 위" 또는 "직접적으로 형성"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본 명세서에서 "종횡비(aspect ratio)"는 금속 나노와이어의 단면의 최단 직경(d)에 대한 금속 나노와이어의 최장 길이(L)의 비(L/d)를 의미한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체를 도 1과 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체의 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체의 패터닝 공정을 나타낸 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체(100)는 기재층(110), 투명 도전층(120)을 포함할 수 있다.
기재층(110)은 투명 도전층(120)을 지지하고 투명 도전층(120)을 보호할 수 있다. 기재층(110)은 파장 550nm에서 광 투과율이 85% 내지 100%, 더 구체적으로 90% 내지 99%인 수지 필름을 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 투명 도전체의 광학 특성이 개선될 수 있다. 구체적으로, 수지는 폴리카보네이트, 시클릭올레핀폴리머, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리술폰, 폴리이미드, 실리콘(silicone), 폴리스티렌, 폴리아크릴, 폴리비닐클로라이드 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 기재층(110)은 두께가 10㎛ 내지 200㎛, 구체적으로 30㎛ 내지 150㎛, 더 구체적으로 30㎛ 내지 100㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 기재층은 투명 도전체에 사용될 수 있다. 도 1은 기재층(110)이 단일층으로 되어 있으나 기재층은 다중층이 될 수도 있고, 도 1에서 도시되지 않았지만 기재층(110) 상에는 기능층이 형성될 수도 있다. 기능층은 하드 코팅, 부식 방지, 반사 방지, 부착력 증진, 올리고머 용출 방지 기능 등을 제공하는 것으로, 기재층과 독립적으로 별개의 층으로 형성되거나 또는 기재층의 일면이 기능층이 되도록 형성될 수도 있다.
투명 도전층(120)은 기재층(110) 상에 형성되며, 투명 도전체(100)에 도전성과 유연성을 제공할 수 있다. 투명 도전층(120)은 기재층(110)에 직접적으로 형성될 수 있다.
투명 도전층(120)은 금속 나노와이어(121) 및 금속 나노와이어(121)가 함침된 매트릭스(122)를 포함할 수 있다. 도 1은 금속 나노와이어가 투명 도전층(120)에 완전히 함침되는 경우를 예시하나 이에 제한되는 것은 아니며, 금속 나노와이어는 투명 도전층(120)의 외부에 일부 노출될 수도 있다. 도 1과 같이 금속 나노와이어(121)가 투명 도전층(120)에 완전히 함침되는 경우 금속 나노와이어의 산화가 감소할 수 있어 투명 도전체(100)의 면저항을 더 낮출 수 있다.
금속 나노와이어(121)는 도전성 네트워크를 형성함으로써, 투명 도전체에 도전성을 제공할 수 있다. 금속 나노와이어(121)는 나노와이어 형상을 가지므로, 투명 도전체에 유연성과 굴곡성을 제공할 수 있다. 금속 나노와이어(121)는 종횡비가 10 내지 5,000이 될 수 있다. 상기 범위에서, 낮은 금속 나노와이어 밀도에서도 높은 도전성 네트워크를 구현할 수 있고, 투명 도전체의 면저항이 낮아질 수 있다. 구체적으로, 금속 나노와이어는 종횡비가 500 내지 1,000, 더 구체적으로 500 내지 700이 될 수 있다. 금속 나노와이어는 단면의 직경이 0nm 초과 100nm 이하, 구체적으로 10nm 내지 100nm, 더 구체적으로 10nm 내지 30nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 높은 종횡비를 가져 투명 도전체의 전도성을 높이고 면저항을 낮출 수 있다. 금속 나노와이어는 최장 길이가 10㎛ 이상, 구체적으로 10㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 높은 종횡비를 가져 투명 도전체의 전도성을 높이고 면저항을 낮출 수 있다. 금속 나노와이어는 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 금 중 하나 이상을 포함하는 금속으로 형성될 수 있다. 금속 나노와이어(121)는 투명 도전층(120) 중 40중량% 내지 80중량%, 구체적으로 50중량% 내지 70중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 투명 도전체의 도전성을 높여 줄 수 있다.
매트릭스(122)는 기재층(110) 상에 형성되어, 기재층(110)과 금속 나노와이어(121)의 결합을 강하게 할 수 있다. 매트릭스(122)는 금속 나노와이어(121)의 도전성 네트워크를 함침시켜, 금속 나노와이어의 산화를 방지하여 투명 도전체의 면저항 상승을 막을 수 있다. 또한, 매트릭스(122)는 투명 도전체의 광학 특성, 내화학성, 내용매성, 내구성(신뢰성), 에칭성 등을 높일 수 있다.
매트릭스(122)는 무기 중공 입자, 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머, 감광성 수지, 가교제 및 개시제를 포함하는 매트릭스용 조성물로 형성된 단일층일 수 있다. 본 실시예에 따른 투명 도전체(100)는 별도의 포토레지스트 사용 없이 패터닝될 수 있어서 생산성이 우수할 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 투명 도전체(100)의 패터닝 공정을 모식적으로 나타낸 것이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 투명 도전체(100) 상에 원하는 패턴을 갖는 마스크 패턴이 배치되고, UV가 조사될 수 있다. UV 조사량은 매트릭스의 두께, 매트릭스의 재질 등에 따라 변경시킬 수 있다. UV 조사는 UV가 노광된 부분(A)과 UV가 노광되지 않은 부분(B)을 매트릭스에 형성할 수 있다. 마스크 패턴을 제거한 후 투명 도전체를 현상(develop), 세정하여 UV 노광되지 않은 부분의 매트릭스를 제거한다. 그리고 에칭액 처리 및 세정 후 후경화, 하드베이킹을 실시하면 원하는 패턴이 형성된 투명 도전체를 제조할 수 있다. 에칭액은 질산, 초산, 인산의 혼합물로 Transene사의 Al 에천트를 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 투명 도전체(100)는 에칭액 처리를 추가하여 패터닝할 경우 종래 대비 에천트의 농도를 희석하여 사용하더라도 패턴 형성이 잘 될 수 있다. 하지만, 에칭액 처리 및 세정을 실시하지 않고, 현상, 세정만으로도 패턴 형성이 완료될 수도 있다. 또한, 투명 도전층(120)은 기재층(110)에 대한 부착성이 우수하여 패터닝시 현상, 세정 등에 의해 영향을 받지 않아서 기재층으로부터 박리되지 않을 수 있다.
이하, 매트릭스용 조성물에 대해 상세히 설명한다.
무기 중공 입자 및 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머는 투명 도전층의 광 특성을 좋게 하여, 투명 도전체의 헤이즈를 낮추고 광 투과율을 높일 수 있다. 구체적으로, 투명 도전체(100)는 파장 550nm에서 헤이즈가 1.5% 이하, 구체적으로 0% 내지 1.5%가 될 수 있다. 투명 도전체(100)는 가시광선 영역 예를 들면 파장 400nm 내지 700nm에서 전광선 투과율이 90% 이상, 구체적으로 90% 내지 99%일 수 있다. 상기 범위에서, 투명성이 좋아 투명 도전체로 사용될 수 있다. 그와 동시에, 무기 중공 입자 및 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머는 하기 감광성 수지와 함께 투명 도전층의 패턴 형성성에 영향을 주어, 투명 도전층의 패턴 형성 능력을 개선하고, 기재층에 대한 부착성을 높여 현상 또는 세정에 의해서도 투명 도전층이 기재층으로부터 박리되지 않게 할 수 있다.
무기 중공 입자는 굴절률이 1.4 이하, 구체적으로 1.33 내지 1.38이 될 수 있다. 무기 중공 입자의 평균 입경(D50)은 30nm 내지 100nm, 구체적으로 40nm 내지 70nm일 수 있다. 상기 범위에서 매트릭스에 포함될 수 있으며, 투명 도전층으로 적용하기에 유리할 수 있다. 무기 중공 입자는 실리카, 멀라이트(mullite), 알루미나, 실리콘 카바이드(SiC), MgO-Al2O3-SiO2, Al2O3-SiO2, MgO-Al2O3-SiO2-LiO2, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있고, 이들은 표면 처리된 것일 수도 있다. 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머는 불소 함유 (메트)아크릴계 모노머 또는 그의 올리고머를 포함할 수 있다. 불소 함유 모노머는 Kyoeisha사 LINC series(예 LINC-3A), 올리고머는 DAIKIN사 OPTOOL series(예 AR-100)를 사용할 수 있다.
무기 중공 입자 및 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머는 각각 그 자체로 포함될 수도 있고, 또는 이들 모두를 포함하는 용액으로 포함될 수도 있다. 상기 용액은 개시제, (메트)아크릴계 모노머, 및 용매 예를 들면 메틸이소부틸케톤 등을 더 포함할 수 있다. 무기 중공 입자 및 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머 전체, 또는 상기 무기 중공 입자 및 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머 전체를 함유하는 용액은 굴절률이 1.42 이하 구체적으로 1.33 내지 1.38이 될 수 있다. 상기 범위에서, 투명 도전층의 광학적 특성이 좋을 수 있다. 상기 용액은 시판되는 제품 예를 들면 A-2505(Pelnox사), OPSTAR TU series(JSR사) 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
무기 중공 입자 및 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머 전체는 매트릭스용 조성물 중 고형분 기준으로 10중량% 내지 50중량%, 구체적으로 20중량% 내지 40중량% 또는 30중량% 내지 50중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 필름의 투명성이 향상되어 투과율을 높이고, 기재층에 대한 매트릭스의 부착력을 향상시키는 효과가 있을 수 있다. 본 명세서에서 "고형분"은 매트릭스용 조성물 중 용매를 제외한 나머지 전체를 의미한다.
감광성 수지는 경화되어 매트릭스를 형성하고, UV 노광에 의해 투명 도전체를 패터닝시킬 수 있다. 감광성 수지는 UV 조사시 포지티브형 또는 네거티브형 감광성 수지를 포함할 수 있다.
감광성 수지는 중량평균분자량이 5000 내지 10000, 구체적으로 5500 내지 9000이 될 수 있다. 상기 범위에서, 패턴 형성이 잘 되고 매트릭스의 부착성이 향상되는 효과가 있을 수 있다. 감광성 수지는 범용적인 포토레지스트용 감광성 수지로서, 페놀노볼락 수지, 크레졸노볼락 수지, 나프톨노볼락 수지, 각종 페놀성 화합물을 사용한 노볼락 수지, 알콕시기 함유 방향환 변성 노볼락 수지 등의 노볼락 수지, 방향족 탄화수소포름알데히드 수지 변성 페놀 수지, 디시클로펜타디엔페놀 부가형 수지, 페놀아랄킬 수지, 나프톨아랄킬 수지, 트리메틸올메탄 수지, 테트라페닐올에탄 수지, 비페닐 변성 페놀수지, 비페닐 변성 나프톨 수지, 아미노트리아진 변성 페놀 수지 등을 포함할 수 있다. 이 중에서도, 노볼락 수지가 무기 중공 입자 및 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머와 함께 혼합 시에 패턴성이 우수한 한 점에서 바람직할 수 있다.
감광성 수지는 매트릭스용 조성물 중 고형분 기준으로 30중량% 내지 65중량%, 구체적으로 40중량% 내지 60중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 노광, 현상, 세정 등에 의해서 패턴 형성이 잘 되고 매트릭스의 부착성, 코팅성이 우수하며 금속 나노와이어의 도전성에 영향이 없는 효과가 있을 수 있다.
가교제는 감광성 수지, 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머를 경화시킬 수 있다. 가교제는 멜라민계 화합물, 구아나민계 화합물, 글리콜우릴계 화합물, 우레아계 화합물, 레졸 수지, 에폭시계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 아지드 계 화합물, 알케닐에테르기 등의 이중 결합을 포함하는 화합물, 산 무수물계 화합물, 옥사졸린계 화합물 등을 포함할 수 있다. 이들 중에서도, 상기 멜라민계 화합물은 상기 무기 중공 입자 및 불소 함유 모노머 또는 올리고머 함유 용액과 혼합되었을 때 매트릭스용 조성물의 경화율을 높이고, 투명 도전체의 패턴 형성을 용이하게 할 수 있다.
상기 멜라민계 화합물은 예를 들면 헥사메틸올멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사메틸올멜라민의 1개 내지 6개의 메틸올기가 메톡시메틸화된 화합물, 헥사메톡시에틸멜라민, 헥사아실옥시메틸멜라민, 헥사메틸올멜라민의 메틸올기의 1개 내지 6개가 아실옥시메틸화된 화합물 등을 포함할 수 있다. 상기 구아나민계 화합물은 테트라메틸올구아나민, 테트라메톡시메틸구아나민, 테트라메톡시메틸벤조구아니민, 테트라메틸올구아나민의 1개 내지 4개의 메틸올기가 메톡시메틸화된 화합물, 테트라메톡시에틸구아나민, 테트라아실옥시구아나민, 테트라메틸올구아나민의 1개 내지 4개의 메틸올기가 아실옥시메틸화된 화합물 등을 포함할 수 있다. 상기 글리콜우릴계 화합물은 1,3,4,6-테트라키스(메톡시메틸)글리콜우릴, 1,3,4,6-테트라키스(부톡시메틸)글리콜우릴, 1,3,4,6-테트라키스(히드록시메틸)글리콜우릴 등을 포함할 수 있다. 상기 우레아계 화합물은 1,3-비스(히드록시메틸)우레아, 1,1,3,3-테트라키스(부톡시메틸)우레아, 1,1,3,3-테트라키스(메톡시메틸)우레아 등을 들 수 있다. 상기 레졸 수지는 페놀, 크레졸이나 자일레놀 등의 알킬 페놀, 페닐 페놀, 레조르시놀, 비페닐, 비스페놀 A나 비스페놀 F 등의 비스페놀, 나프톨, 디히드록시나프탈렌 등의 페놀성 수산기 함유 화합물과, 알데히드 화합물을 알칼리성 촉매 조건 하에서 반응시켜 얻어지는 중합체를 들 수 있다. 상기 에폭시 화합물은 트리스(2,3-에폭시프로필)이소시아누레이트, 트리메틸올메탄트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 트리에틸올에탄트리글리시딜에테르 등을 들 수 있다. 상기 이소시아네이트계 화합물은 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 시클로헥산디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 상기 아지드계 화합물은 1,1'-비페닐-4,4'-비스아지드, 4,4'-메틸리덴비스아지드, 4,4'-옥시비스아지드 등을 들 수 있다. 상기 알케닐에테르기 등의 이중 결합을 포함하는 화합물은 에틸렌글리콜디비닐에테르, 트리에틸렌글리콜디비닐에테르, 1,2-프로판디올디비닐에테르, 1,4-부탄디올디비닐에테르, 테트라메틸렌글리콜디비닐에테르, 네오펜틸글리콜디비닐에테르, 트리메틸올프로판트리비닐에테르, 헥산디올디비닐에테르, 1,4-시클로헥산디올디비닐에테르, 펜타에리트리톨트리비닐에테르, 펜타에리트리톨테트라비닐에테르, 소르비톨테트라비닐에테르, 소르비톨펜타비닐에테르, 트리메틸올프로판트리비닐에테르 등을 들 수 있다. 상기 산 무수물계 화합물은 무수프탈산, 무수트리멜리트산, 무수피로멜리트산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복시산 2무수물, 비페닐테트라카르복시산 2무수물, 4,4'-(이소프로필리덴)디프탈산 무수물, 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 무수물 등의 방향족산 무수물; 무수테트라히드로프탈산, 무수메틸테트라히드로프탈산, 무수헥사히드로프탈산, 무수메틸헥사히드로프탈산, 무수엔도메틸렌테트라히드로프탈산무수도데세닐숙신산, 무수트리알킬테트라히드로프탈산 등의 지환식 카르복시산 무수물 등을 들 수 있다.
가교제는 매트릭스용 조성물 중 고형분 기준으로 1중량% 내지 10중량%, 구체적으로 1중량% 내지 5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 감광성 수지의 가교도를 제어하여 패턴 형성의 공정 마진을 제어할 수 있고 패턴 형성이 용이하게 할 수 있다.
개시제는 감광성 수지, 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머를 경화시키는 것으로, 당업자에게 알려진 통상의 개시제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 개시제는 활성 라디칼을 생성하는 개시제, 양이온 중합을 개시하는 개시제 등의 감광성 개시제를 포함할 수 있다. 개시제는 할로겐화 탄화수소 유도체(예를 들면, 트리아진 골격을 갖는 유도체, 옥사다이아졸 골격을 갖는 유도체 등), 아실포스핀옥시드 등의 아실포스핀 화합물, 헥사아릴비이미다졸, 옥심 유도체 등의 옥심 화합물, 유기 과산화물, 티오 화합물, 케톤 화합물, 방향족 오늄염, 아미노아세토페논, 히드록시아세토페논 등을 포함할 수 있다. 이 중에서도 옥심 유도체가 낮은 노광량에서 패턴 형성 용이한 점에서 바람직하다. 옥심 유도체는 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-시클로펜틸프로파논-1-(O-아세틸옥심), 3-벤조일옥시이미도부탄-2-온, 3-아세톡시이미노부탄-2-온, 3-프로피온일옥시이미노부탄-2-온, 2-아세톡시이미노펜탄-3-온, 2-아세톡시이미노-1-페닐프로판-1-온, 2-벤조일옥시이미노-1-페닐프로판-1-온, 3-(4-톨루엔술폰일옥시)이미노부탄-2-온, 2-에톡시카보닐옥시이미노-1-페닐프로판-1-온 등을 포함할 수 있다.
개시제는 매트릭스용 조성물 중 고형분 기준으로 1중량% 내지 15중량%, 구체적으로 1중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 낮은 노광량으로도 패턴 형성을 용이하게 하고 후경화 공정에서 매트릭스 층의 부착성을 향상시키는 효과가 있을 수 있다.
매트릭스용 조성물은 부착 증진제, 산화방지제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
부착 증진제는 투명 도전층의 기재층에 대한 부착성을 증진시켜 투명 도전층의 두께를 박형화시키고, 투명 도전체의 신뢰성을 높일 수 있다. 부착 증진제는 실란커플링제, 1관능의 (메트)아크릴계 모노머, 2관능의 (메트)아크릴계 모노머 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 실란커플링제는 통상의 알려진 실란커플링제로, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란 등의 에폭시기를 갖는 실란커플링제; 비닐트리메톡시실란 등의 중합성 불포화기 함유 실란커플링제; 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란 등의 아미노기 함유 실란커플링제; 및 3-클로로프로필트리메톡시실란 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 1관능 또는 2관능의 (메트)아크릴계 모노머는 C3 내지 C20의 다가알코올의, 1관능 또는 2관능의 (메트)아크릴계 모노머로서, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 사이클로펜틸(메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 사이클로데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 부착증진제는 고형분 기준 매트릭스용 조성물 중 5중량% 내지 20중량%, 구체적으로 5중량% 내지 15중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 투명 도전체의 신뢰성과 도전성을 좋게 하고, 투명 도전층의 부착성을 좋게 할 수 있다.
산화방지제는 금속 나노와이어의 네트워크의 산화를 방지할 수 있다. 산화방지제는 트리아졸계, 트리아진계, 포스파이트계 등의 인계, HALS(Hinder amine light stabilizer)계, 페놀계, 금속 아세틸아세토네이트계 산화방지제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 구체적으로, 인계 산화방지제는 트리스(2,4-디-터트-부틸페닐)포스파이트, 페놀계 산화방지제는 펜타에리트리톨테트라키스(3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트)가 될 수 있다. HALS계 산화방지제는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)세바케이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-5-피페리디닐)세바케이트, 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리딘-에탄올을 갖는 디메틸숙시네이트 공중합체, 2,4-비스[N-부틸-N-(1-시클로헥실옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)아미노]-6-(2-히드록시에틸아민)-1,3,5-트리아진 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 금속 아세틸아세토네이트계 산화방지제는 트리스(아세틸아세토네이토)철(III), 트리스(아세틸아세토네이토)크롬(III) 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 산화방지제는 고형분 기준 매트릭스용 조성물 중 0.01중량% 내지 10중량%, 구체적으로 0.5중량% 내지 7중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 금속 나노와이어의 산화를 방지하고, 패터닝된 투명 도전체의 패턴 균일도가 높고 미세 패턴의 구현에 유리할 수 있다.
매트릭스용 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 용매는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGEMA), 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용매, 이소프로필알코올, 에탄올 등의 알코올계 용매 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
매트릭스용 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 불소계 계면활성제 등의 계면활성제, 대전방지제, 자외선 흡수제, 점도 조절제, 열안정제, 분산제, 증점제 등을 포함할 수 있다.
매트릭스용 조성물은 25℃에서 점도가 0.1cP 내지 20cP가 될 수 있다. 상기 범위에서, 매트릭스용 조성물의 코팅성을 좋게 하고, 균일하게 박막으로 코팅되도록 하여 투명 도전층이 균일한 물리, 화학적 특성을 내도록 할 수 있다.
투명 도전층(120)은 두께가 1㎛ 이상 2㎛ 이하, 구체적으로 1㎛ 이상 1.7㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학 디스플레이 장치에 사용될 수 있고, 패턴 형성 능력이 좋고, 기재층에 대한 부착성이 좋으며 광학 특성이 우수하다.
투명 도전체(100)는 4-프로브(probe) 또는 비접촉식 면저항 측정기로 측정된 면저항이 100Ω/□ 이하, 구체적으로 50Ω/□ 이하, 더 구체적으로 30Ω/□ 내지 50Ω/□일 수 있다. 상기 범위에서, 면저항이 낮아 터치패널용 전극 필름으로 사용할 수 있고, 대면적 터치패널에 적용될 수 있다. 투명 도전체(100)의 두께는 10㎛ 내지 250㎛, 구체적으로 50㎛ 내지 200㎛일 수 있다. 상기 범위에서, 터치패널용 필름을 포함하는 투명 전극 필름으로 사용할 수 있고, 플렉서블 터치 패널용 투명 전극필름으로 사용될 수 있다. 투명 도전체(100)는 필름 형태로서, 에칭 등에 의해 패터닝되어, 터치 패널, E-paper, 또는 태양 전지의 투명 전극 필름으로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체를 도 3을 참고하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체의 단면도이다.
도 3을 참고하면, 본 실시예의 투명 도전체(100')는 투명 도전층(120')이 투명 도전성층(120a), 빈 공간(120b)으로 패턴화된 점을 제외하고는 본 발명의 일 실시예의 투명 도전체(100)와 실질적으로 동일하다. 투명 도전층(120')은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전층(120)을 패터닝하여 형성될 수 있다. 구체적으로, 패터닝은 상기 도 2에서 설명한 바와 동일하다. 또한, 에칭시 에칭액으로부터 경화된 패턴층의 금속 나노와이어가 에칭되는 것을 막기 위해, 에칭액을 저농도로 사용하거나 에칭 시간을 단축시킬 수도 있다.
이하, 도 4를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치를 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치의 단면도이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치(200)는 디스플레이부(210), 편광판(220), 투명 전극체(230), 윈도우 필름(240), 점착층(250)을 포함하고, 투명 전극체(230)는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 도전체로 형성될 수 있다. 도 4는 디스플레이부(210), 편광판(220), 투명 전극체(230), 윈도우 필름(240)의 순서로 적층된 구조를 도시한 것이나, 디스플레이부(210), 투명 전극체(230), 편광판(220), 윈도우 필름(240)의 순서로 적층된 구조도 가능할 수 있다.
디스플레이부(210)는 광학표시장치(200)를 구동시키기 위한 것으로, 기판 및 기판 상에 형성된 OLED, LED 또는 LCD 소자를 포함하는 광학소자를 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 디스플레이부(210)는 하부기판, 박막 트랜지스터, 유기발광다이오드, 평탄화층, 보호막, 절연막을 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 디스플레이부(210)는 상부기판, 하부기판, 상부 기판과 하부 기판 사이에 위치된 액정층, 및 상부기판, 하부기판 중 하나 이상에 형성된 칼라필터를 포함할 수 있다. 도 4는 디스플레이부(210)와 투명 전극체(230)이 별개의 독립적으로 적층된 구조를 나타낸 것이나, 디스플레이부 내부에 투명 전극체(230)가 형성될 수도 있다.
편광판(220)은 디스플레이부(210) 상에 형성되어, 내광의 편광을 구현하거나 또는 외광의 반사를 방지하여 디스플레이를 구현하거나 디스플레이의 명암비를 좋게 할 수 있다. 편광판(220)은 편광자 단독이 될 수 있다. 또는, 편광판(220)은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성된 보호필름을 포함할 수 있다. 도 4에서 도시되지 않았지만, 디스플레이부(210)의 하부에도 편광판이 더 형성되어, 디스플레이의 명암비를 더 좋게 할 수 있다. 이때, 편광판은 점착층에 의해 디스플레이부(210)에 형성될 수 있다.
투명 전극체(230)는 편광판(220) 상에 형성되어, 접촉 등에 의해 투명 전극체(230)가 터치될 때 발생되는 커패시턴스의 변화를 감지하여 전기적 신호를 발생시킬 수 있다. 투명 전극체(230)는 기재층(110), 기재층(110)의 일면에 형성된 제1전극(231)과 제2전극(232), 기재층(110)의 다른 일면에 형성된 제3전극(233)과 제4전극(234)을 포함할 수 있다. 도 4는 제3전극(233)과 제4전극(234)/기재층(110)/제1전극(231)과 제2전극(232)의 순서로 적층된 구조를 나타낸 것이나, 기재층(110)/제3전극(233)과 제4전극(234)/기재층(110)/ 제1전극(231)과 제2전극(232)의 순서로 적층될 수도 있다.
윈도우 필름(240)은 광학표시장치(200)의 최 외곽에 형성되어 광학표시장치(200)를 보호할 수 있다. 윈도우 필름(240)은 유리 기판, 또는 유연성이 있는 플라스틱 기판으로 형성될 수 있다.
점착층(250)은 디스플레이부(210)와 편광판(220) 사이, 편광판(220)과 투명 전극체(230) 사이, 투명 전극체(230)와 윈도우 필름(240) 사이에 형성되어, 디스플레이부(210), 편광판(220), 투명 전극체(230), 윈도우 필름(240) 간의 결합을 강하게 할 수 있다. 점착층(250)은 통상의 광학적으로 투명한 점착제로 형성될 수 있다.
이하, 도 5를 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학표시장치를 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학표시장치의 단면도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학표시장치(300)는 투명 전극체(230')가 기재층(110), 기재층(110)의 일면에 형성된 제3전극(233)과 제4전극(234)을 포함하고, 윈도우 필름(240')에 제1전극(231)과 제2전극(232)이 더 형성된 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치(200)와 실질적으로 동일하다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체의 제조 방법을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체의 제조 방법은 금속 나노와이어 분산액을 기재층 상에 코팅하여 금속 나노와이어 분산액 층을 형성하고, 상기 금속 나노와이어 분산액 층 상에 매트릭스용 조성물을 코팅하고, 상기 금속 나노와이어 분산액 층과 매트릭스용 조성물을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
금속 나노와이어 분산액은 금속 나노와이어를 함유할 수 있다. 금속 나노와이어 분산액은 용매를 더 포함하여 금속 나노와이어의 코팅성을 더 높일 수 있다. 용매는 물, 알코올 등의 유기 용매 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 금속 나노와이어 분산액은 바인더, 개시제, 첨가제 등을 더 포함할 수도 있다. 첨가제는 분산제, 증점제 등이 될 수 있다. 바인더는 (메트)아크릴레이트계 단관능 모노머, (메트)아크릴레이트계 다관능 모노머 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 분산제는 금속 나노와이어, 바인더의 분산을 높일 수 있다. 증점제는 금속 나노와이어 분산액의 점도를 높일 수 있다. 바인더, 개시제, 및 첨가제 전체는 금속 나노와이어 분산액 중 고형분 기준으로 0.1중량% 내지 50중량%, 구체적으로 5중량% 내지 45중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 투명 도전체의 광 특성 향상, 접촉 저항 증가 방지, 내구성 및 내 화학성이 개선될 수 있다. 금속 나노와이어 분산액은 금속 나노와이어 함유 용액 예를 들면 상업적으로 시판되는 Cambrios사의 제품(예:ClearOhm Ink)에 상기 용매를 혼합하여 제조될 수 있다.
매트릭스용 조성물은 무기 중공 입자, 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머, 감광성 수지, 가교제 및 개시제를 포함하는 매트릭스용 조성물로 형성될 수 있다.
그런 다음, 금속 나노와이어 분산액을 기재층 상에 코팅하여 금속 나노와이어 분산액 층을 형성하고, 상기 금속 나노와이어 분산액 층 상에 매트릭스용 조성물을 코팅하고, 금속 나노와이어 분산액 층과 매트릭스용 조성물을 경화시킴으로써 투명 도전층을 형성할 수 있다. 코팅은 바 코팅, 슬롯 다이 코팅, 그라비아 코팅, 롤-투-롤(roll-to-roll) 코팅으로 수행될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 코팅 두께는 1㎛ 이상 2㎛ 이하, 구체적으로 1㎛ 이상 1.7㎛ 이하가 될 수 있다. 경화는 투명 도전층을 형성하고 투명 도전층의 강도를 높일 수 있다. 경화는 열경화, 광경화 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 열경화는 40℃ 내지 180℃, 1분 내지 48시간 동안 수행될 수 있다. 광경화는 UV 조사량 50mJ/cm2 내지 1,000mJ/cm2으로 수행될 수 있다. 투명 도전층용 도막을 경화시키기 전에 투명 도전층용 도막을 건조시켜, 경화 시간을 단축시킬 수 있다. 건조는 40℃ 내지 180℃, 1분 내지 48시간 동안 수행될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예 1
은 나노와이어 함유 용액(Clearohm ink, Cambrios사, 은 나노와이어 등의 고형분 2중량%) 45중량부를 초순수 증류수 55중량부에 넣고 교반하여 은 나노와이어 분산액을 제조하였다.
중공 실리카 및 불소 함유 모노머 함유 용액(Pelnox사, A-2505, 중공 실리카, 불소 함유 모노머 및 개시제 포함, 굴절률:1.33) 37중량부, 감광성 수지로 노볼락 수지 함유 용액(Showa Denko사, RY-25) 13중량부, 가교제로 헥사메톡시메틸 멜라민 함유 용액 34중량부, 개시제로 옥심 에스테르계 개시제 PBG304 함유 용액(DKSH사, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-시클로펜틸프로파논-1-(O-아세틸옥심)) 16중량부를 포함시키고, 용매 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하여 고형분 농도가 1.6중량%인 매트릭스용 조성물을 제조하였다. 매트릭스용 조성물은 고형분 기준으로 중공 실리카 및 불소 함유 모노머의 총 합 37중량%, 노볼락 수지 52중량%, 헥사메톡시메틸 멜라민 3중량%, 옥심 에스테르계 개시제 8중량%로 포함하였다.
기재층(폴리카보네이트 필름, Teijin, 두께:50㎛)에, 제조한 은 나노와이어 분산액을 스핀 코터로 코팅하고, 140℃ 오븐에서 90초 건조시키고, 이어서 제조한 매트릭스용 조성물을 바 코터로 코팅한 후, 80℃ 오븐에서 120초, 건조하여 두께 1.2㎛의 투명 도전층을 형성함으로써, 투명 도전체를 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서, 투명 도전층의 두께를 1.7㎛로 변경하여 제조한 것을 제외하고는 동일한 방법으로, 투명 도전체를 제조하였다.
실시예 3
실시예 1과 동일한 방법으로 은 나노와이어 함유 용액을 제조하였다.
중공 실리카 및 불소 함유 모노머 함유 용액(Pelnox사, A-2505, 중공 실리카, 불소 함유 모노머 및 개시제 포함, 굴절률: 1.33) 33중량부, 감광성 수지로 노볼락 수지 함유 용액(Showa Denko사, RY-25) 11중량부, 가교제로 헥사메톡시메틸 멜라민 함유 용액 30중량부, 개시제로 옥심 에스테르계 개시제 PBG304 함유 용액(DKSH사, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-시클로펜틸프로파논-1-(O-아세틸옥심)) 16중량부, 부착 증진제로 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란(신예츠사, KBM-303) 10중량부를 포함시키고, 용매 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하여 고형분 농도가 1.6중량%인 매트릭스용 조성물을 제조하였다. 매트릭스용 조성물은 고형분 기준으로 중공 실리카 및 불소 함유 모노머 33중량%, 노볼락 수지 46중량%, 헥사메톡시메틸 멜라민 3중량%, 옥심 에스테르계 개시제 8중량%, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 10중량%로 포함하였다.
상기 제조한 은 나노와이어 함유 용액과 매트릭스용 조성물을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로, 두께 1.1㎛의 투명 도전층을 갖는 투명 도전체를 제조하였다.
비교예 1
실시예 1과 동일한 방법으로 은 나노와이어 함유 용액을 제조하였다.
디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA, Entis사) 37중량부, 감광성 수지로 노볼락 수지 함유 용액(Showa Denko사, RY-25) 13중량부, 가교제로 헥사메톡시메틸 멜라민 함유 용액 34중량부, 개시제로 옥심 에스테르계 개시제 PBG304 함유 용액(DKSH사, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-시클로펜틸프로파논-1-(O-아세틸옥심)) 16중량부를 포함시키고, 용매 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하여 고형분 농도가 1.6중량%인 매트릭스용 조성물을 제조하였다. 매트릭스용 조성물은 고형분 기준으로 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 37중량%, 노볼락 수지 52중량%, 헥사메톡시메틸 멜라민 3중량%, 옥심 에스테르계 개시제 8중량%로 포함하였다.
상기 제조한 은 나노와이어 함유 용액과 매트릭스용 조성물을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로, 두께 1.2㎛의 투명 도전층을 갖는 투명 도전체를 제조하였다.
비교예 2
실시예 1과 동일한 방법으로 은 나노와이어 함유 용액을 제조하였다.
감광성 수지로 노볼락 수지 함유 용액(Showa Denko사, RY-25) 30중량부, 가교제로 헥사메톡시메틸 멜라민 함유 용액 47중량부, 개시제로 옥심 에스테르계 개시제 PBG304 함유 용액(DKSH사, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-시클로펜틸프로파논-1-(O-아세틸옥심)) 23중량부를 포함시키고, 용매 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하여 고형분 농도가 1.6중량%인 매트릭스용 조성물을 제조하였다. 매트릭스용 조성물은 고형분 기준으로 노볼락 수지 89중량%, 헥사메톡시메틸 멜라민 3중량%, 옥심 에스테르계 개시제 8중량%로 포함하였다.
상기 제조한 은 나노와이어 함유 용액과 매트릭스용 조성물을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로, 두께 1.2㎛의 투명 도전층을 갖는 투명 도전체를 제조하였다.
실시예와 비교예의 투명 도전체에 대해 하기 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1)패턴 형성성과 부착성: 실시예와 비교예의 투명 도전체 상에, 선폭 30㎛의 패턴이 형성된 패턴 마스크(에칭부의 선폭 30㎛/비에칭부의 선폭 30㎛) 를 사용하여 50mJ/cm2로 자외선 노광하였다. 노광된 샘플을 현상액인 트리메틸암모늄 하이드록사이드(trimethylammonium hydroxide) 5% 수용액에 넣고 30초 동안 현상하고, 제1차 세정하고, 이를 120℃ 오븐에서 3분간 베이킹 후 200mJ/cm2로 자외선 노광하여 패턴층을 형성하였다. 패턴층이 형성된 투명 도전체를 25℃의 에칭액(Al etchant, 85중량% 농도의 인산 수용액 75중량% 내지 85중량%, 70중량% 농도의 질산 수용액 3중량% 내지 10중량%, 99.7%중량% 농도의 아세트산 수용액 5중량% 내지 20중량%의 혼합액(Transene사 Aluminum etchant type A))에 침지하여 에칭하고 제2차 세정하였다. 상기 제2차 세정된 투명 도전체의 에칭부의 선폭을 광학 현미경(MX-50, 올림푸스)으로 관찰하고, 형성된 에칭부의 선폭의 표준 편차를 구하였다. 표준 편차가 10% 이하이고 패턴 형성 모양이 양호한 경우 ◎, 표준 편차가 10% 초과 20% 이하이고 패턴 형성 모양이 양호한 경우 ○, 표준 편차가 20% 초과이고 부분적으로 패턴이 형성되지 않은 경우 △, 패턴이 전혀 형성되지 않은 경우 x로 평가하였다. 현상하고 제1차 세정 후, 투명 도전층이 기재층으로부터 전혀 박리되지 않은 경우 ○, 투명 도전층이 일부 박리된 경우 △, 투명 도전층이 완전히 박리된 경우 x로 평가하였다.
(2)헤이즈와 전광선 투과율: 실시예와 비교예의 투명 도전체에 대해 도전층을 광원으로 향하게 하고 파장 400nm 내지 700nm에서 헤이즈미터(NDH-2000, NIPPON DENSHOKU)를 사용하여 헤이즈와 전광선 투과율을 측정하였다.
(3)면저항: 실시예와 비교예의 투명 도전체에 대해 비접촉식 면저항 측정기(EC-80P, NAPSON)를 사용하여 면저항을 측정하였다. 면저항은 패터닝하지 않은 투명 도전층에 대해 측정하였다.
중공 실리카 및 불소 함유 모노머 함유 용액 감광성 수지 DPHA 부착 증진제 투명 도전층 두께
(㎛)		 패턴 형성성 부착성 헤이즈
(%)		 전광선 투과율
(%)		 면저항
(Ω/□)
실시예 1 포함 포함 미포함 미포함 1.2 ◎ ○ 1.37 91.23 25.90
실시예 2 포함 포함 미포함 미포함 1.7 ◎ ○ 1.33 91.16 25.69
실시예 3 포함 포함 미포함 포함 1.1 ◎ ○ 1.39 91.19 26.26
비교예 1 미포함 포함 포함 미포함 1.2 △ △ 1.60 89.21 24.90
비교예 2 미포함 포함 미포함 미포함 1.2 △ X 1.59 88.92 25.50
상기 표 1과 같이, 본 실시예에 따른 투명 도전체는 포토레지스트 없이 패터닝될 수 있어서 생산성이 우수하고, 패턴 형성 능력이 우수하고, 기재층에 대한 부착성이 우수하여 패터닝시 현상 및/또는 세정 등에 영향을 받지 않아서 기재층으로부터 박리되지 않았다. 또한, 본 실시예에 따른 투명 도전체는 광학적 특성이 우수하고, 면저항이 낮아 도전성이 우수하였다.
그러나, 중공 실리카 입자 및 불소 함유 모노머를 함유하지 않는 비교예는 패턴 형성성이 좋지 않았고, 패터닝 후 투명 도전층이 기재층으로부터 박리되어 부착성이 좋지 않았다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (11)

  1. 기재층 및 상기 기재층 상에 형성된 투명 도전층을 포함하고,
    상기 투명 도전층은 금속 나노와이어 및 상기 금속 나노와이어가 함침된 매트릭스를 포함하고,
    상기 매트릭스는 무기 중공 입자, 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머, 감광성 수지, 가교제 및 개시제를 포함하는 매트릭스용 조성물로 형성된 것인, 투명 도전체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 투명 도전층은 두께가 1㎛ 이상 2㎛ 이하인 것인, 투명 도전체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 상기 매트릭스에 완전히 함침된 것인, 투명 도전체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 은 나노와이어를 포함하는 것인, 투명 도전체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 무기 중공 입자 및 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머 전체 또는 상기 무기 중공 입자 및 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머 전체를 함유하는 용액은 굴절률이 1.42 이하인 것인, 투명 도전체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 감광성 수지는 노볼락 수지, 방향족 탄화수소포름알데히드 수지 변성 페놀 수지, 디시클로펜타디엔페놀 부가형 수지, 페놀아랄킬 수지, 나프톨아랄킬 수지, 트리메틸올메탄 수지, 테트라페닐올에탄 수지, 비페닐 변성 페놀수지, 비페닐 변성 나프톨 수지, 아미노트리아진 변성 페놀 수지 중 하나 이상을 포함하는 것인, 투명 도전체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 매트릭스용 조성물은 부착증진제, 산화방지제 중 하나 이상을 더 포함하는 것인, 투명 도전체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 매트릭스용 조성물은 고형분 기준으로 상기 무기 중공 입자와 상기 불소 함유 모노머 또는 그의 올리고머 전체 20중량% 내지 40중량%, 상기 감광성 수지 40중량% 내지 60중량%, 상기 가교제 1중량% 내지 5중량%, 상기 개시제 1중량% 내지 10중량%, 상기 부착증진제 5중량% 내지 15중량%를 포함하는 것인, 투명 도전체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 투명 도전체는 파장 400nm 내지 700nm에서 전광선 투과율이 90% 이상인 것인, 투명 도전체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 기재층은 기능층을 더 포함하는 것인, 투명 도전체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 투명 도전체를 포함하는 디스플레이 장치.

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