WO2014148878A1 - 전도성 패턴 적층체 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

전도성 패턴 적층체 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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WO2014148878A1
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layer
conductive
protrusion
groove
conductive pattern
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PCT/KR2014/002468
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황지영
오동현
최항석
이승헌
민성준
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주식회사 엘지화학
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    • H05K3/16—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation by cathodic sputtering

Definitions

  • the present application relates to a conductive pattern laminate and an electronic device including the same.
  • a display device is a term referring to a TV or a computer monitor, and includes a display element for forming an image and a case for supporting the display element.
  • Touch screens having the above functions may be classified as follows according to a signal detection method.
  • a resistive type that senses a position pressed by pressure in a state in which a DC voltage is applied through a change in current or a voltage value, and a capacitance coupling in which an AC voltage is applied
  • a capacitive type and an electromagnetic type for sensing a selected position as a change in voltage in the state of applying a magnetic field.
  • the present application provides a conductive pattern laminate and an electronic device including the same.
  • a substrate having a groove or a protrusion on an upper surface thereof;
  • the conductive film provided on the upper surface of the groove or the protrusion of the substrate and the conductive film provided on the portion of the upper surface of the substrate where no groove or the protrusion is present provide an electrically conductive pattern laminate.
  • the edge portion of the substrate is a decoration portion
  • the center portion surrounded by the decoration portion is an effective screen portion
  • the groove portion or the protruding portion of the upper surface of the substrate does not exist.
  • the provided conductive film includes two or more patterns electrically disconnected from each other by the groove part or the protrusion, and at least some of the two or more patterns are provided on the effective screen part, and are provided on the decoration part and the effective screen.
  • a conductive pattern stack comprising a router area electrically connecting the area with a voltage application.
  • Another embodiment of the present application provides a conductive pattern laminate having an additional conductive layer on the router region of the conductive film provided in the decoration unit.
  • the conductive film provided in the portion where the groove portion or the protrusion does not exist by the groove portion or the protrusion portion may be formed.
  • a conductive pattern stack that is electrically disconnected from a voltage applying section.
  • Another embodiment of the present application provides a conductive pattern laminate provided with an additional conductive layer between the router region of the conductive film and the decoration layer or on an upper surface of the decoration layer.
  • Another exemplary embodiment of the present application provides a conductive pattern laminate provided with an additional conductive layer between a conductive film provided on the decoration part and the decoration layer or on an upper surface of the decoration layer.
  • the upper surface of the router layer of the conductive layer of the decoration layer, and the portion provided on the upper surface of the conductive film electrically disconnected from the voltage application portion by the groove portion or the projection portion, disconnected with a fine line width It provides a conductive pattern laminate provided in a fine pattern.
  • the region provided as the fine pattern may further include a dummy pattern.
  • Another embodiment of the present application provides an electronic device including one or more conductive pattern laminates described above.
  • It provides a method of manufacturing a conductive pattern laminate comprising the step of forming a conductive film in the entire area of the upper surface of the substrate to a thickness less than the depth of the groove portion or the height of the protrusion.
  • the method of manufacturing a conductive pattern laminate may include protecting a portion except an edge of a substrate on which the conductive film is formed with a protective film; And forming an additional conductive layer at the edge portion.
  • the method of manufacturing the conductive pattern laminate may further include forming a decoration layer on the additional conductive layer.
  • the manufacturing method of the conductive pattern laminate may further include removing the protective film.
  • an electrically disconnected conductive pattern may be formed using the height difference on the surface of the substrate according to the groove or protrusion on the substrate.
  • the conductive pattern can be formed only by forming the conductive film on the entire area of the upper surface of the substrate without having to remove a part of the conductive film, the process is very easy and economical. There is also a great effect.
  • the conductive film is formed on the entire area of the upper surface of the substrate, alignment is not necessary when forming the router portion.
  • the surface of the pattern may be roughened or a part of the pattern may be lost in the etching or resist removing process. In this case, the haze may be increased.
  • the etching or resist removing process may be performed. Since it does not include, it can provide excellent optical properties. In addition, there is only a slight height difference on the surface, and the material is applied to the entire area, not the pattern, so that the pattern is not visually noticeable.
  • an index matching layer required by the existing ITO sensor is not provided separately, and at the same time, no separate alignment is required when forming a wiring unit such as a router unit.
  • the screen portion and the wiring portion can be formed simultaneously.
  • FIG. 1 and 2 show a cross-sectional schematic diagram of a conductive pattern laminate according to an embodiment of the present application.
  • Figure 3 illustrates the pattern form of the conductive film of the conductive pattern laminate according to one embodiment of the present application.
  • Figure 4 shows a schematic diagram of a process for producing a conductive pattern laminate in accordance with an embodiment of the present application.
  • 5 to 9 are views showing the form of a pattern including a groove or a protrusion as an exemplary embodiment of the present application.
  • FIG. 10 is a view illustrating a form of a pattern including a groove part or a protrusion part as an exemplary embodiment of the present application.
  • FIG. 11 is a view illustrating a shape of a pattern including a groove part or a protrusion part according to Comparative Example 1.
  • the patterning process of the ITO screen portion and the wiring portion process are performed separately, and a pattern is formed by wet etching, thereby concealing the pattern. It is common to compensate for this through an additional index matching layer due to deterioration of the property.
  • the complexity of this process and the provision of an additional index matching layer contribute to the increase of raw material cost of the ITO film itself and the yield reduction due to the process, and finally the alignment process of the wiring part and the screen part. Due to this necessity, problems such as introduction of a unit sheet process for securing dimensional stability, limitation of roll film width, limitation of spacing between cells (position constraint), and the like occur.
  • a dry process such as an ITO deposition process is performed to use a step generated during an imprinting process.
  • a step generated during an imprinting process is formed.
  • a batch electrical circuit can be implemented without an additional wiring patterning process, and a sensor can be configured in a state in which ITO is deposited on the front surface thereof. It has the advantage of not requiring a separate layer like a layer).
  • the present application has a high advantage in yield because the difficulty of the process compared to the existing process is greatly reduced.
  • the substrate having a groove or a protrusion on the upper surface; And a conductive film provided on an upper surface of the groove or protrusion of the substrate and a portion of the upper surface of the substrate where no groove or protrusion is present, and a conductive film provided on the upper surface of the groove or protrusion of the substrate and the upper surface of the substrate.
  • the conductive membranes provided in the grooves or the portions where the protrusions do not exist are electrically disconnected from each other.
  • the conductive pattern may be formed without the need for removing an additional pattern or using a printing method in a pattern form simply by forming a conductive film on the entire surface of the substrate.
  • the conductive film is electrically disconnected in a specific pattern form by the step on the substrate surface.
  • the depth of the groove or the height of the protrusion may be adjusted to be larger than the thickness of the conductive film.
  • the grooves may all have the same depth, but the grooves may include two or more grooves having different depths.
  • all of the protrusions may be the same height, but the protrusions may include two or more protrusions having different heights.
  • the taper angle of the grooves or protrusions can be adjusted to an appropriate value.
  • the width, thickness, and the like of the conductive film can be appropriately selected by those skilled in the art to suit the purpose. More specifically, the thickness of the conductive film may be 0.1 to 100nm, 1 to 50nm, but is not limited thereto.
  • the width or depth of the groove portion, the width or height of the protrusions, etc. can be appropriately selected by those skilled in the art to suit the purpose. More specifically, the depth of the groove portion or the height of the protrusion may be 0.1 to 30 ⁇ m, but is not limited thereto. When the depth of the groove or the height of the protrusion is less than 0.1 ⁇ m, it is possible that an electrical short may occur due to the occurrence of unwanted connection of the conductive film or the metal layer in the groove or the protrusion in a process of forming the conductive film or the metal layer later. have.
  • the thickness of the OCA is generally 50 to 100 ⁇ m during the subsequent OCA (Optical Clear Adhesive) lamination process, so that the groove portion or the protrusion portion is not sufficiently covered. There is a possibility that bubbles or the like are trapped and the pattern is recognized.
  • the width, height, and the like of the groove or the protrusion may be selected in consideration of the taper angle of the groove or the protrusion.
  • the taper angle of the groove portion or the protrusion may be 60 degrees or more and 80 degrees or more, but is not limited thereto.
  • the taper angle is 60 degrees or more and close to 90 degrees or forms a reverse taper angle, it may be advantageous to cause breakage of the conductive film in grooves or protrusions during the conductive material deposition process.
  • the effect according to the present application when the taper angle is 60 degrees or more or the region forming the reverse taper angle exists only in a partial region, that is, a partial region of the pattern step portion based on the cross section of the pattern including the groove portion or the protrusion portion.
  • the depth of the groove portion or the height of the protrusion portion is preferably larger than the thickness of the conductive film, and may be, for example, 0.2 ⁇ m or more, but is not limited thereto. .
  • the groove portion or the protrusion portion is provided in a form of separating the conductive film provided on the portion of the upper surface of the substrate where the groove portion or the protrusion portion does not exist in two or more patterns electrically disconnected from each other.
  • FIG. 1 illustrates an example in which conductive films are separated into two or more patterns electrically disconnected from each other by grooves.
  • the substrate may be a resin substrate.
  • the resin substrate may be manufactured using a UV curable resin or a thermosetting resin.
  • a resin substrate having grooves or protrusions can be manufactured using an imprinting method. More specifically, the resin substrate may be used directly after manufacturing the master, or may be used by replicating with a soft mold.
  • thermosetting resin may include at least one selected from the group consisting of alkoxysilane reactants, urethane reactor compounds, urea reactor compounds, esterification reactants, and the like, capable of a sol-gel reaction.
  • the thermosetting resin may further include other additives such as fluorine-based compounds.
  • the alkoxysilane reactant refers to a reactive oligomer prepared by hydrolyzing and condensing the alkoxysilane, fluorine alkoxysilane, silane-based organic substituent, etc. by sol-gel reaction under water and catalytic conditions.
  • the weight average molecular weight of the reactive oligomer may be 1,000 to 200,000 when the polystyrene is measured as a standard by GPC.
  • the alkoxysilane reactant thus prepared is subjected to a condensation reaction under a temperature condition of room temperature or more after coating to form a crosslinked network.
  • the alkoxysilane may be a tetraalkoxysilane or a trialkoxysilane system, and tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, glycidoxypropyl
  • trimethoxysilane and glycidoxypropyl triethoxysilane can be used, but are not limited to these examples.
  • the fluorine alkoxysilane may be used one or two or more materials selected from the group consisting of tridecafluorooctyltriethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane and heptadecafluorodecyltriisopropoxysilane, It is not limited only to these examples.
  • the silane-based organic substituent may be used without limitation as long as it is a compound capable of chemically bonding with the alkoxysilane and having compatibility and reactivity with a high refractive material.
  • the silane-based organic substituents include vinyl trimethoxy silane, vinyl tri (beta-methoxyethoxy) silane, vinyl triethoxy silane, vinyl tri-n-propoxy silane, vinyl tri-n-pentoxy silane, and vinylmethyl Dimethoxy silane, diphenyl ethoxy vinylsilane, vinyl triisopropoxy silane, divinyl di (beta-methoxyethoxy) silane, divinyl dimethoxy silane, divinyl diethoxy silane, divinyl di-n-pro Foxy silane, divinyl di (isopropoxy) silane, divinyl di-n-pentoxy silane, 3-acryloxypropyl trimethoxy silane, 3-methacryloxypropyl trimethoxy silane
  • the alkoxysilane reactant may be prepared through a sol-gel reaction.
  • the sol-gel reaction may use a method commonly used in the art.
  • the sol-gel reaction may be performed by reacting a composition containing an alkoxysilane, a fluorine alkoxysilane, a silane-based organic substituent, a catalyst, water, and an organic solvent at a reaction temperature of 20 to 150 ° C. for 1 to 100 hours.
  • the catalyst used in the sol-gel reaction is a component necessary for controlling the sol-gel reaction time.
  • the catalyst may be an acid such as nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, and acetic acid, and may be used in the form of hydrochloride, nitrate, sulfate, and acetate along with salts such as zirconium and indium.
  • Water used in the sol-gel reaction is a component necessary for the hydrolysis reaction and the condensation reaction.
  • the organic solvent used for the sol-gel reaction is a component for appropriately adjusting the molecular weight of the hydrolyzed condensate.
  • the organic solvent is preferably alcohols, cellosolves, ketones or two or more mixed solvents selected from these.
  • the urethane reactor compound may be prepared by reacting an alcohol and an isocyanate compound under a metal catalyst. After coating the substrate with a coating solution of a mixture of a polyfunctional alcohol including two or more functional groups, a polyfunctional isocyanate and a metal catalyst, the substrate may be formed at a temperature higher than or equal to room temperature to form a mesh structure having a urethane reactor.
  • polyfunctional alcohols examples include 1H, 1H, 4H, 4H-perfluoro-1,4-butanediol, 1H, 1H, 5H, 5H-perfluoro-1,5-pentanediol, 1H, 1H, 6H, 6H-perfluoro-1,6-hexanediol, 1H, 1H, 8H, 8H-perfluoro-1,8-octanediol, 1H, 1H, 9H, 9H-perfluoro-1,9-nonanediol , 1H, 1H, 10H, 10H-perfluoro-1,10-decanediol, 1H, 1H, 12H, 12H-perfluoro-1,12-dodecanediol, fluorinated triethylene glycol, fluorine Lined tetraethylene glycol and the like, but is not limited thereto.
  • Examples of the isocyanate component used in the production of the urethane reactor compound include aliphatic isocyanates, alicyclic isocyanates, aromatic isocyanates, and heterocyclic isocyanates.
  • diisocyanate such as hexamethylene diisocyanate, 1,3,3-trimethyl hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, toluene-2,6-diisocyanate, 4,4'-dicyclohexane diisocyanate, or 3 Functional or more isocyanates, such as DN950, DN950, DN980, etc., can be used.
  • a catalyst may be used in the preparation of the urethane reactor compound, and Lewis acid or Lewis base may be used as the catalyst.
  • Specific examples of the catalyst include buty octylate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin mercaptide, dibutyltin dimaleate, dimethyltin hydroxide and triethylamine. It is not limited.
  • the urea reactor compound may be prepared by the reaction of amines and isocyanates. Isocyanates may be used the same components as the components that can be used in the production of the urethane reactor compound, amines can be used bifunctional or more than the bifunctional amines.
  • a catalyst may be used if necessary, and Lewis acid or Lewis base may be used as the catalyst. Specific examples of the catalyst include buty octylate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin mercaptide, dibutyltin dimaleate, dimethyltin hydroxide and triethylamine. It is not limited.
  • the esterification reactant is obtained by dehydration and condensation of an acid and an alcohol, and when the esterification reactant is also mixed in a coating solution, a crosslinked structure may be formed.
  • the acid it is preferable to use a bifunctional or higher acid containing fluorine, and examples of the bifunctional or higher acid containing fluorine include perfluorosucinic acid and perfluoroglutaric acid. , Perfluoroadipic acid, perfluorosuberic acid, perfluoroazelaic acid, perfluorosebacic acid, perfluorolauric acid Etc.
  • a polyfunctional alcohol examples include 1,4-butanediol, 1,2-butanediol, 1,5-pentanediol, 2,4-pentanediol, and 1,4- Cyclohexanediol, 1,6-hexanediol, 2,5-hexanediol, 2,4-heptanediol, pentaerythritol, and trimetholpropane.
  • an acid catalyst such as sulfuric acid or an alkoxy titanium such as tetrabutoxy titanium may be used. However, it is not necessarily limited to these.
  • UV curable resin a material for photoresist known in the art may be used, and a novolak resin may be used.
  • the UV curable resin may be an acrylate resin, a urethane acrylate resin, or the like. More specifically, there are acrylate monomers, urethane acrylate oligomers, epoxy acrylate oligomers, ester acrylate oligomers and the like, and specific examples thereof include dipentaerythritol hexaacrylate, pendaerythritol tri / tetra acrylate, trimethylene propane triacrylic, and the like. Elate, ethylene glycol diacrylate and the like, but is not limited to these examples. Fluorine acrylate can also be used as said acrylate resin.
  • the UV curable resin may use a photoinitiator and an organic solvent together.
  • the photoinitiator preferably uses a compound capable of decomposing to ultraviolet light, and examples thereof include 1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone, benzyl dimethyl ketal, hydroxydimethylacetophenone, benzoin, benzoin methyl ether, or benzoin ethyl ether. , Benzoin isopropyl ether, benzoin butyl ether, and the like, but is not limited thereto.
  • the organic solvent is preferably alcohols, acetates, ketones, or aromatic solvents.
  • the UV curable resin may further include a surfactant, fine particles and the like depending on the use thereof.
  • an additional support substrate may be provided on the upper and / or lower surface of the substrate as necessary.
  • the support substrate may use a material known in the art, and more specifically, a glass substrate, a plastic substrate, or the like may be used.
  • the substrate may be a transparent substrate
  • the conductive film may be a transparent conductive film
  • the transparent conductive film may include a transparent conductive oxide.
  • the transparent conductive oxide may be indium (In), tin (Sn), zinc (Zn), gallium (Ga), cerium (Ce), cadmium (Cd), magnesium (Mg), beryllium (Be), silver (Ag), Molybdenum (Mo), Vanadium (V), Copper (Cu), Iridium (Ir), Rhodium (Rh), Ruthenium (Ru), Tungsten (W), Cobalt (Co), Nickel (Ni), Manganese (Mn) , At least one oxide selected from aluminum (Al) and lanthanum (La).
  • the transparent conductive film provided on a portion of the upper surface of the transparent substrate that does not have a groove portion or protrusions includes at least two patterns electrically disconnected from each other by the groove portion or the protrusions, at least a portion of the two or more patterns It may have a form extending to the voltage applying unit.
  • the edge portion of the transparent substrate is a decoration portion
  • the center portion surrounded by the decoration portion is an effective screen portion
  • a portion of the upper surface of the transparent substrate where no groove or protrusion is present is not present.
  • the provided transparent conductive film includes two or more patterns electrically disconnected from each other by the groove portion or the protrusion, and at least some of the two or more patterns are provided on the effective screen portion, and the decoration portion is provided on the effective portion. It may include a router area for electrically connecting the screen area with the voltage applying unit.
  • FIG 3 illustrates the pattern form of the conductive film of the conductive pattern laminate according to the exemplary embodiment of the present application.
  • an additional conductive layer may be provided on the router area of the transparent conductive film provided in the decoration part.
  • the additional conductive layer can lower the sheet resistance.
  • the additional conductive layer may be formed of a material having a higher electrical conductivity than the transparent conductive film.
  • the additional conductive layer can be a metal layer. Among metals, those with high conductivity can be advantageously used.
  • the additional conductive layer As the material of the additional conductive layer, a single film or a multilayer film including gold, silver, aluminum, copper, neodymium, molybdenum, nickel or alloys thereof may be used, but is not limited thereto. It is not.
  • the thickness of the additional conductive layer is not particularly limited, but may be 0.01 to 10 ⁇ m, 0.01 to 1 ⁇ m, and having such a range is preferable in view of the conductivity of the conductive film and the economics of the forming process.
  • FIG. 2 illustrates an example in which an additional conductive layer is formed in a decoration part.
  • the height of the groove or the protrusion may be adjusted to be greater than the sum of the height of the transparent conductive film and the height of the additional conductive layer so as to maintain electrical disconnection by the groove or protrusion.
  • the transparent conductive film may be provided on the entire area of the upper surface of the transparent substrate.
  • the transparent conductive film provided at the portion where the groove or the protrusion does not exist by the groove portion or the protrusion is electrically disconnected from the voltage applying portion. It may have a structure.
  • the decoration layer is provided on the entire area of the upper surface of the transparent conductive film provided in the decoration portion.
  • the depth of the groove portion or the height of the protrusion may be adjusted to be larger than the sum of the thickness of the transparent conductive film and the thickness of the decoration layer in order to maintain electrical disconnection by the groove or protrusion.
  • An additional conductive layer may be provided between the router region of the transparent conductive film and the decoration layer or on an upper surface of the decoration layer.
  • the role of the additional conductive layer is as described above.
  • the depth of the groove or the height of the protrusion may be adjusted to be larger than the sum of the thickness of the transparent conductive film, the thickness of the additional conductive layer and the thickness of the decoration layer. Can be.
  • the additional conductive layer can be a metal layer.
  • the decoration layer may be composed of a darkening layer of the metal layer.
  • an additional conductive layer may be provided between the transparent conductive film provided in the entire decoration part and the decoration layer or on the upper surface of the decoration layer. It is advantageous in the process, since only the effective screen portion can protect the protective layer and form the conductive layer over the remaining portion, without having to separately prepare a pattern of the additional conductive layer.
  • the depth of the groove or the height of the protrusion may be adjusted to be greater than the sum of the thickness of the transparent conductive film, the thickness of the additional conductive layer and the thickness of the decoration layer. Can be.
  • the additional conductive layer can be a metal layer.
  • the decoration layer may be composed of a darkening layer of the metal layer.
  • a portion of the decoration layer provided on the upper surface of the router region of the transparent conductive film and the upper surface of the transparent conductive film electrically disconnected from the voltage applying portion by the groove portion or the protruding portion is disconnected with a fine disconnection width. It can be provided in a fine pattern.
  • the region provided as the fine pattern may further include a dummy pattern.
  • the electronic device may be a touch screen, an organic light emitting diode, an organic light emitting diode lighting, or the like.
  • the touch screen may include only one conductive pattern laminate as described above, but may also include a form in which two or more of the touch screens are stacked in the same direction or in opposite directions. At this time, an insulating layer or an optical adhesive layer may be used as needed.
  • the electronic device may be a decoration integrated touch panel.
  • the metal layer provided on the router area may serve as an antenna by modifying its structure, shape, and the like.
  • the organic light emitting device or the organic light emitting device illumination may include the aforementioned conductive pattern laminate as a transparent electrode.
  • Another embodiment of the present application provides a method of manufacturing the aforementioned conductive pattern laminate.
  • the method includes the steps of preparing a substrate including a groove or a protrusion; And forming a conductive film on the entire area of the upper surface of the substrate to a thickness smaller than the depth of the groove or the height of the protrusion.
  • the preparing of the substrate including the grooves or protrusions may include forming a resin layer on the substrate and forming grooves or protrusions in the resin layer by using a soft mold and an imprinting method. Can be performed.
  • the soft mold may use those known in the art. In particular, a high step pattern forming method using a negative type photoresist can be used.
  • a glass master mold may be manufactured using a dry or wet etching process, and a soft mold may be manufactured using the master mold.
  • the resin layer may include a thermosetting resin or a UV curable resin.
  • the method includes the steps of: protecting the portion except the edge of the substrate on which the conductive film is formed with a protective film; And forming an additional conductive layer at the edge portion.
  • the protective film may be a shadow mask, or a protective film or a photoresist may be used.
  • the method may further include forming a decoration layer on the additional conductive layer.
  • the method may further include removing the protective layer.
  • the decoration layer is not particularly limited as long as it can give a visual aesthetic.
  • the said decoration layer can be formed as a darkening layer.
  • the darkening layer is formed on a touch screen having the same configuration except that the reflective diffraction intensity of the reflective diffraction image obtained by irradiating light from a point light source on one surface thereof is visible, except that the metal layer is made of Al and does not include a darkening layer. It may be reduced by 60% or more. Here, the reflective diffraction intensity may be reduced by 60% or more, and may be reduced by 70% or more, compared to a touch screen having the same configuration except that the metal layer is made of Al and does not include a darkening layer. More than 80%. For example, it may be 60 to 70% reduced, 70 to 80% reduced, 80 to 85% reduced.
  • the total reflectance may be reduced by 20% or more, and may be reduced by 25% or more, compared to a touch screen having the same configuration except that the metal layer is made of Al and does not include a darkening layer. It may be reduced by more than%. For example, it may be a 25 to 50% reduction.
  • the darkening layer may be provided on the entire surface of the metal layer to reduce visibility due to high reflectivity of the metal layer.
  • the darkening layer has an extinction interference and its own absorbance under a certain thickness condition when combined with a layer having high reflectivity such as a metal layer, the light reflected by the darkening layer and the light reflected by the metal layer through the darkening layer It is possible to reduce the reflectivity by the metal layer by adjusting the amounts of and similar to each other and at the same time by inducing mutual decay interference between two lights under specific thickness conditions.
  • the color range of the pattern region consisting of the darkening layer and the metal layer, measured from the view of the darkening layer according to the present application L value is 20 or less, A value is -10 to 10, B based on the CIE LAB color coordinate
  • the value can be -70 to 70, the L value can be 10 or less, the A value can be -5 to 5, the B value can be 0 to 35, the L value can be 5 or less, and the A value is -2 to 2, the B value May be 0 to 15.
  • the total reflectance of the region consisting of the darkening layer and the metal layer, measured in view of the darkening layer according to the present application may be 17% or less, 10% or less, and 5% or less, based on external light 550 nm. Can be.
  • the total reflectance means a reflectance in consideration of both a diffuse reflectance and a specular reflectance.
  • the total reflectance is a value observed by measuring only the reflectivity of the surface to be measured after making the reflectance zero using a black paste or a tape on the opposite side of the surface to which the reflectance is to be measured.
  • the incoming light source introduced a diffuse light source most similar to the ambient light condition.
  • the measurement position which measures a reflectance at this time was based on the position inclined about 7 degree
  • the darkening layer is provided on the additional conductive layer without interposing the adhesive layer or the adhesive layer.
  • the adhesive layer or adhesive layer may affect durability or optical properties.
  • the darkening layer may be formed of a single layer or may be formed of two or more layers.
  • the darkening layer is close to the color of the achromatic system.
  • it does not necessarily need to be achromatic, and even if it has color, it can be introduced if it has low reflectivity.
  • the achromatic color means a color that appears when light incident on the surface of the object is not selectively absorbed and is evenly reflected and absorbed for the wavelength of each component.
  • the darkening layer may use a material having a standard deviation of 50% of the total reflectance for each wavelength band when measuring the total reflectance in the visible light region (400 nm to 800 nm).
  • the material of the darkening layer may be used as a light absorbing material, preferably a material made of a metal, a metal oxide, a metal nitride, or a metal oxynitride having the physical properties described above when the front layer is formed.
  • the darkening layer may be an oxide film, a nitride film, an oxide-nitride film, a carbide film, a metal film, or a combination thereof according to deposition conditions set by those skilled in the art using Ni, Mo, Ti, Cr, or the like.
  • the darkening layer may include Ni and Mo simultaneously.
  • the darkening layer may include 50 to 98 atomic% of Ni and 2 to 50 atomic% of Mo, and may further include 0.01 to 10 atomic% of other metals such as Fe, Ta, and Ti.
  • the darkening layer may further include 0.01 to 30 atom% of nitrogen or 4 atom% or less of oxygen and carbon.
  • the darkening layer is selected from Fe, Co, Ti, V, Al, Cu, Au and Ag and a dielectric material selected from SiO, SiO 2 , MgF 2 and SiNx (x is an integer of 1 or more). It may include a metal, and may further include an alloy of two or more metals selected from Fe, Co, Ti, V, Al, Cu, Au and Ag.
  • the dielectric material is distributed such that it gradually decreases away from the direction in which external light is incident, and the metal and alloy components are distributed in the opposite direction. At this time, the content of the dielectric material is 20 to 50% by weight, the content of the metal is preferably 50 to 80% by weight.
  • the darkening layer further comprises an alloy
  • the darkening layer preferably includes 10 to 30% by weight of the dielectric material, 50 to 80% by weight of the metal and 5 to 40% by weight of the alloy.
  • the darkening layer may be formed of a thin film including at least one of an alloy of nickel and vanadium, an oxide of nickel and vanadium, nitride, and oxynitride.
  • vanadium is preferably contained at 26 to 52 atomic%, and the atomic ratio of vanadium to nickel is preferably 26/74 to 52/48.
  • the darkening layer may include a transition layer having two or more elements, and one elemental composition ratio increases by up to about 20% per 100 ohms according to the direction in which external light is incident.
  • one element may be a metal element such as chromium, tungsten, tantalum, titanium, iron, nickel or molybdenum, and elements other than the metal element may be oxygen, nitrogen, or carbon.
  • the darkening layer may include a first chromium oxide layer, a metal layer, a second chromium oxide layer, and a chromium mirror, wherein tungsten, vanadium, iron, chromium, molybdenum, and niobium may be substituted for chromium. It may include a metal selected from.
  • the metal layer may have a thickness of 10 to 30 nm
  • the first chromium oxide layer may have a thickness of 35 to 41 nm
  • the second chromium oxide layer may have a thickness of 37 to 42 nm.
  • a layered structure of an alumina (Al 2 O 3 ) layer, a chromium oxide (Cr 2 O 3 ) layer, and a chromium (Cr) layer may be used as the darkening layer.
  • the alumina layer has an improvement in reflection characteristics and light diffusion prevention characteristics
  • the chromium oxide layer may improve contrast characteristics by reducing mirror reflectance.
  • the darkening layer may be provided on a surface side where the user visually recognizes the conductive pattern stack.
  • the darkening layer may be provided on the upper surface of the metal layer, and may be provided between the conductive film and the metal layer in the conductive pattern laminate.
  • the conductive pattern laminate may or may not further include an undercoat layer between the substrate and the conductive pattern.
  • a transparent undercoat layer was formed on the substrate by a wet coating method or a vacuum stuttering method, and then a transparent conductive layer such as ITO was formed by a sputtering method. Meanwhile, as the use of capacitive touch panels has recently increased, low resistance and improved visibility of conductive patterns are required.
  • the thickness of the conductive pattern should be thick. However, when the thickness of the conductive pattern is thick, the transmittance is lowered. In addition, when the thickness of the conductive pattern becomes thick, the visibility problem becomes more serious due to the difference in refractive index between the conductive pattern and the undercoat layer. As a result, the ITO layer is thickened to a certain thickness in order to lower the resistance value, and index matching is to minimize the difference in refractive index between the layers. For index matching, various undercoat layers having different refractive indices may be formed between the conductive pattern and the substrate so as to cancel the difference in refractive indices.
  • the conductive pattern laminate according to the present application may include an additional undercoat layer to be suitable for the use, the characteristic, and the like.
  • the undercoat layer may include at least one of a high refractive index undercoat and a low refractive index undercoat.
  • the high refractive index undercoat and the low refractive index layer may be independently formed of various materials such as inorganic materials, organic materials, or mixtures of inorganic materials and organic materials.
  • the inorganic material may be used, such as SiO 2, MgF 2, Al 2 O 3, NaF, Na 3 AlF 6, LiF, CaF 2, BaF 2, LaF 3, CeF 3.
  • a melamine resin, an alkyd resin, a urethane resin, an acrylic resin, a siloxane polymer, an organic silane condensate, or the like may be used.
  • the high refractive index undercoat layer may be a resin crosslinkable by a method such as thermosetting or ultraviolet curing after coating.
  • the low refractive index undercoat layer may be a fluororesin, a thermosetting silica sol and a silica coating film by sputtering capable of crosslinking reaction.
  • the high refractive index undercoat layer may be coated in the range of 1 ⁇ 21 ⁇ m thickness.
  • the high refractive index undercoat layer may have a refractive index of 1.55 to 1.70.
  • the low refractive index undercoat layer may have a refractive index of 1.30 to 1.46 and a thickness of 0.01 to 0.05 ⁇ m.
  • the conductive film may be an opaque conductive film.
  • the electronic device includes an organic thin film transistor, an organic light emitting device, an organic solar cell, an organic laser, an electromagnetic shielding film, a capacitor, a memory device, and the like.
  • Another embodiment of the present application preparing a substrate including a groove portion or a protrusion; And forming a conductive film on the entire region of the upper surface of the substrate to a thickness smaller than the depth of the groove portion or the height of the protrusion portion.
  • the description of the groove, the protrusion, the substrate, the conductive film, and the like are the same as described above, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the method of manufacturing a conductive pattern laminate may include: protecting a portion except for an edge of a substrate on which the conductive film is formed with a protective film; And forming an additional conductive layer at the edge portion.
  • the method of manufacturing the conductive pattern laminate may further include forming a decoration layer on the additional conductive layer.
  • the manufacturing method of the conductive pattern laminate may further include removing the protective film.
  • FIG. 4 is a schematic view illustrating a process of manufacturing a conductive pattern laminate according to an exemplary embodiment of the present application.
  • the novolak resin-based photoresist was spin-coated on a glass substrate to a thickness of about 10 ⁇ m, and then exposed using an i-line stepper to form a pattern including a groove or a protrusion.
  • the shape of the pattern including the groove portion or the protrusion is shown in Figures 5 to 9 below. 5 to 9, since the taper angle of the groove portion or the pattern including the protrusion is about 90 degrees, when the conductive material is deposited on the groove or the pattern including the protrusion, the pattern including the groove or the protrusion By means of this, disconnection of the conductive film can be formed.
  • the conductive film may be disconnected by the pattern including the groove or the protrusion.

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Abstract

본 출원은 상면에 홈부 또는 돌출부를 갖는 기판; 및 상기 기판의 홈부 또는 돌출부의 상면과, 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막을 포함하고, 상기 기판의 홈부 또는 돌출부의 상면에 구비된 전도성 막과 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막은 서로 전기적으로 단절된 것인 전도성 패턴 적층체, 이의 제조방법 및 상기 적층체를 포함하는 전자 장치를 제공한다.

Description

전도성 패턴 적층체 및 이를 포함하는 전자 장치
본 출원은 2013년 3월 22일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2013-0031178호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 출원은 전도성 패턴 적층체 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치란 TV나 컴퓨터용 모니터 등을 통틀어 일컫는 말로서, 화상을 형성하는 디스플레이 소자 및 디스플레이 소자를 지지하는 케이스를 포함한다.
한편, 디스플레이 장치와 관련하여，IPTV의 보급이 가속화됨에 따라 리모컨 등 별도의 입력장치 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.
상기와 같은 기능을 하는 터치스크린은 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.
본 출원은 전도성 패턴 적층체 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태는,
상면에 홈부 또는 돌출부를 갖는 기판; 및
상기 기판의 홈부 또는 돌출부의 상면과, 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막을 포함하고,
상기 기판의 홈부 또는 돌출부의 상면에 구비된 전도성 막과 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막은 서로 전기적으로 단절된 것인 전도성 패턴 적층체를 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는, 상기 기판의 가장자리 부분이 데코레이션부이고, 상기 데코레이션부에 의하여 둘러싸인 중심 부분이 유효화면부라고 할 때, 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막은 상기 홈부 또는 상기 돌출부에 의하여 서로 전기적으로 단절된 2 이상의 패턴을 포함하고, 2 이상의 패턴 중 적어도 일부는 상기 유효화면부에 구비되는 유효화면 영역과, 상기 데코레이션부에 구비되고 상기 유효화면 영역을 전압인가부와 전기적으로 연결하는 라우터 영역을 포함하는 것인 전도성 패턴 적층체를 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는, 상기 데코레이션부에 구비된 전도성 막의 라우터 영역 상에 추가의 전도성층이 구비된 전도성 패턴 적층체를 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는, 상기 기판의 상면의 데코레이션부 중 상기 라우터 영역들이 구비된 부분을 제외한 부분에서는, 상기 홈부 또는 돌출부에 의하여 상기 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막이 전압인가부와 전기적으로 단절되는 전도성 패턴 적층체를 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는, 상기 전도성 막의 라우터 영역과 상기 데코레이션층 사이, 또는 상기 데코레이션층의 상면에는 추가의 전도성층이 구비된 전도성 패턴 적층체를 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는, 상기 데코레이션부에 구비된 전도성 막과 상기 데코레이션층 사이, 또는 상기 데코레이션층의 상면에는 추가의 전도성층이 구비된 전도성 패턴 적층체를 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는, 상기 데코레이션층 중 상기 전도성 막의 라우터 영역의 상면과, 홈부 또는 돌출부에 의하여 전압인가부와 전기적으로 단절된 전도성 막의 상면에 구비된 부분은, 미세한 단선폭으로 단선시킨 미세 패턴으로 구비된 전도성 패턴 적층체를 제공한다. 상기 미세 패턴으로 구비된 영역은 더미패턴을 추가로 포함할 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는, 전술한 전도성 패턴 적층체를 1개 이상 포함하는 전자 장치를 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는,
홈부 또는 돌출부를 포함하는 기판을 준비하는 단계; 및
상기 기판의 상면의 전체 영역에 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이보다 작은 두께로 전도성 막을 형성하는 단계를 포함하는 전도성 패턴 적층체의 제조방법을 제공한다.
상기 전도성 패턴 적층체의 제조방법은 상기 전도성 막이 형성된 기판의 가장자리부를 제외한 부분을 보호막으로 보호하는 단계; 및 상기 가장자리부에 추가의 전도성층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 패턴 적층체의 제조방법은 상기 추가의 전도성층 상에 데코레이션층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 패턴 적층체의 제조방법은 상기 보호막을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 실시상태들에 따르면, 기판 상의 홈부나 돌출부에 따른 기판 표면상의 높이 차이를 이용하여 전기적으로 단절된 전도성 패턴을 형성할 수 있다. 구체적으로, 본 출원의 실시상태들에 따르면, 전도성 막의 일부를 제거할 필요가 없이, 기판 상면의 전체 영역에 전도성 막을 형성하는 것만으로 전도성 패턴을 형성할 수 있기 때문에 공정이 매우 쉬울 뿐만 아니라, 경제적으로도 큰 효과가 있다.
또한, 기판 상면의 전체 면적 상에 전도성 막을 형성하기 때문에, 라우터부 형성시 얼라인이 필요하지 않다. 또한, 패턴 형성시 식각액이나 레지스트 제거 공정에서 패턴의 표면이 거칠어지거나 패턴의 일부가 소실될 수 있는데, 이 경우 헤이즈가 높아질 수 있으나, 본 출원의 실시상태들에 따르면 패턴 형성시 식각액이나 레지스트 제거 공정을 포함하지 않기 때문에, 우수한 광학적 특성을 제공할 수 있다. 또한, 표면상의 미세한 높이차이가 있을 뿐, 재료들이 패턴이 아닌 전체 면적에 도포되므로, 시각적으로 패턴이 눈에 띌 염려가 없다.
또한, 본 출원에 따르면, 기존의 ITO 센서에서 요구되는 인덱스 매칭층(Index matching layer)를 별도로 구비하지 않음과 동시에, 라우터부와 같은 배선부의 형성시 별도의 얼라인이 필요하지 않게 되고, 이에 따라 화면부와 배선부를 동시에 형성할 수 있는 특징이 있다.
도 1 및 도 2는 본 출원의 일 실시상태에 따른 전도성 패턴 적층체의 단면 모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 출원의 일 실시상태에 따른 전도성 패턴 적층체의 전도성 막의 패턴 형태를 예시한 것이다.
도 4는 본 출원의 일 실시상태에 따라 전도성 패턴 적층체를 제조하는 공정 모식도를 나타낸 것이다.
도 5 내지 도 9는 본 출원의 일 실시상태로서, 홈부 또는 돌출부를 포함하는 패턴의 형태를 나타낸 도이다.
도 10은 본 출원의 일 실시상태로서, 홈부 또는 돌출부를 포함하는 패턴의 형태를 나타낸 도이다.
도 11은 비교예 1에 따른 홈부 또는 돌출부를 포함하는 패턴의 형태를 나타낸 도이다.
<도면의 주요 부호의 설명>
10: 지지 기판
20: 수지 기판
30: 전도성 막
40: 금속층
50: 소프트 몰드(soft mold)
이하 본 출원에 대하여 상세히 설명한다.
종래의 인듐 주석 산화물(ITO) 기반 정전용량식 터치패널의 경우에는, ITO 화면부의 패터닝 공정 및 배선부의 공정을 별도로 진행함과 동시에, 습식에칭(Wet etching)을 통하여 패턴을 형성함으로써, 패턴의 은폐성이 저하되어 추가의 인덱스 매칭층(Index Matching Layer)을 통하여 이를 보상해 주는 것이 일반적이라 할 수 있다. 이러한 공정의 복잡성 및 추가의 인덱스 매칭층(Index Matching Layer)의 구비는 ITO 필름 자체의 원재료비의 상승과 더불어 공정으로 인한 수율 감소의 원인이 되며, 최종적으로 배선부와 화면부의 얼라인(Align) 공정이 필요로 함으로 인하여, 치수 안정성 확보를 위한 단위 시트(Sheet) 공정의 도입 또는 롤 필름(Roll Film) 폭의 제한, 셀(Cell) 간 간격의 제약(배치 제약) 등의 문제점이 발생하게 된다.
이에 본 출원에서는, 종래의 포토 공정 또는 임프린팅(Imprinting) 공정을 통하여 패턴을 형성한 이후에, ITO 증착 공정과 같은 드라이(Dry) 공정을 진행함으로써, 임프린팅(Imprinting) 공정시 발생한 단차를 이용하여 전기적인 회로를 형성하고자 하였다. 이에 따라, 추가의 배선부 패터닝(Patterning) 공정 없이 일괄적인 전기적 회로의 구현이 가능하고, 전면에 ITO가 증착된 상태에서 센서(Sensor)가 구성될 수 있으므로, 종래와 같은 인덱스 매칭층(Index Matching Layer)과 같은 별도의 층을 필요로 하지 않는다는 장점을 지니고 있다. 또한, 본 출원에서는 기존의 공정대비 공정의 난이성이 크게 감소됨으로 인하여 수율에 있어서 높은 장점을 지니고 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 전도성 패턴 적층체는, 상면에 홈부 또는 돌출부를 갖는 기판; 및 상기 기판의 홈부 또는 돌출부의 상면과, 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막을 포함하고, 상기 기판의 홈부 또는 돌출부의 상면에 구비된 전도성 막과 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막은 서로 전기적으로 단절된 것을 특징으로 한다.
다시 말하면, 종래에는 전도성 패턴을 형성하기 위하여, 기판 상의 전면에 전도성 막을 형성한 후 일부 패턴을 제거하는 방식을 이용하거나 특정 패턴의 형태로 인쇄를 하는 방식을 이용한 반면, 본 출원의 상기 실시상태에 따르면 기판 상의 전면에 전도성 막을 형성하는 것만으로 추가의 패턴을 제거하거나 패턴 형태의 인쇄방식을 이용할 필요 없이 전도성 패턴을 형성할 수 있다.
구체적으로, 본 출원의 상기 실시상태에 따르면, 전도성 막의 하부에 위치하는 기판의 표면의 높이를 달리함으로써, 기판 표면 상의 단차에 의하여 전도성 막이 특정 패턴 형태로 전기적 단절된다. 다시 말하면, 기판 상에 홈부를 형성하거나, 돌출부를 형성함으로써 홈부나 돌출부에 의하여 전기적으로 단절된 전도성 패턴을 얻을 수 있다.
본 출원에 있어서, 홈부나 돌출부에 의하여 전도성 막을 패턴화하기 위하여, 상기 홈부의 깊이 또는 상기 돌출부의 높이는 상기 전도성 막의 두께보다 크도록 조절할 수 있다. 상기 실시상태에 있어서, 상기 홈부는 모두 동일한 깊이일 수도 있으나, 상기 홈부는 깊이가 서로 상이한 2 이상의 홈부를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 상기 돌출부는 모두 동일한 높이일 수도 있으나, 상기 돌출부는 높이가 서로 상이한 2 이상의 돌출부를 포함할 수도 있다. 또한, 홈부나 돌출부에 의하여 전도성 막을 패턴화하기 위하여, 상기 홈부 또는 돌출부의 테이퍼 각도를 적절한 값으로 조절할 수 있다.
본 출원에 있어서, 상기 전도성 막의 폭, 두께 등은 그 용도에 적합하도록 당업자가 적절하게 선택할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 전도성 막의 두께는 0.1 내지 100nm 일 수 있고, 1 내지 50nm 일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 홈부의 폭 또는 깊이, 상기 돌출부의 폭 또는 높이 등도 그 용도에 적합하도록 당업자가 적절하게 선택할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이는 0.1 내지 30㎛일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이가 0.1㎛ 미만인 경우에는, 추후 전도성 막 또는 금속층을 형성하는 공정에서 홈부 또는 돌출부에서 원하지 않는 전도성 막 또는 금속층의 연결이 발생하여 전기적인 쇼트(short)가 발생할 가능성이 있다. 또한, 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이가 30㎛를 초과하는 경우에는, 추후 OCA(Optical Clear Adhesive) 합지 공정시, 상기 OCA의 두께가 일반적으로 50 내지 100㎛이므로, 홈부 또는 돌출부가 충분히 커버되지 않아서 기포 등이 트랩(trap) 되어 패턴이 인지될 가능성이 있다.
특히, 상기 홈부 또는 돌출부의 폭, 높이 등은 홈부 또는 돌출부의 테이퍼 각도를 고려하여 선택할 수 있다. 본 출원에 있어서, 상기 홈부 또는 돌출부의 테이퍼 각도는 60도 이상일 수 있고, 80도 이상일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 테이퍼 각도가 60도 이상으로서 90도에 가깝거나 역테이퍼 각도를 형성하는 경우에, 전도성 물질 증착공정시 홈부 또는 돌출부에서 전도성 막의 단절 유발에 유리할 수 있다. 또한, 상기 테이퍼 각도가 60도 이상이거나 역테이퍼 각도를 형성하는 영역이 일부 영역, 즉 상기 홈부 또는 돌출부를 포함하는 패턴의 단면을 기준으로 패턴 단차부의 일부 영역에만 존재하는 경우에는 본 출원에 따른 효과를 달성할 수 있다. 또한, 상기 테이퍼 각도가 60도 이상이거나 역테이퍼 각도를 형성하는 영역에서의, 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이는 상기 전도성 막의 두께보다 큰 것이 바람직하고, 예컨대 0.2㎛ 이상일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 홈부 또는 상기 돌출부는 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막을 서로 전기적으로 단절된 2 이상의 패턴으로 분리하는 형태로 구비된다.
도 1은 홈부에 의하여 전도성 막을 서로 전기적으로 단절된 2 이상의 패턴으로 분리한 예를 도시한 것이다.
상기 실시상태에 있어서, 상기 기판은 수지 기판일 수 있다. 특별히 한정되지 않으나, 상기 수지 기판은 UV 경화성 수지 또는 열경화성 수지를 이용하여 제조될 수 있다. 한 예로서, 홈부 또는 돌출부를 갖는 수지 기판은 임프린팅 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 수지 기판은 마스터를 제조한 후 직접 사용할 수 있고, 소프트 몰드로 복제하여 사용할 수도 있다.
상기 열경화성 수지는 졸-젤 반응이 가능한 알콕시실란 반응물, 우레탄 반응기 화합물, 우레아 반응기 화합물, 에스테르화 반응물 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 열경화성 수지는 불소계 화합물과 같은 기타 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 알콕시실란 반응물이란 상기 알콕시실란, 불소계 알콕시실란, 실란계 유기치환체 등을 물, 촉매 조건 하에 졸-젤 반응에 의하여 가수 분해, 축합 반응을 진행시켜 제조한 반응성 올리고머를 말한다. 이 때, 상기 반응성 올리고머의 중량 평균 분자량은 GPC로 폴리스티렌을 표준물질로 측정시 1,000 ~ 200,000 일 수 있다. 이렇게 제조된 알콕시실란 반응물은 코팅 후 상온 이상의 온도 조건 하에서 축합 반응을 진행하여 가교 구조의 그물망을 형성하게 된다.
상기 알콕시실란은 테트라알콕시실란계 또는 트리알콕시실란계를 사용할 수 있으며, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라이소프로폭시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 글리시독시프로필 트리메톡시실란 및 글리시독시프로필 트리에톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 물질을 사용할 수 있으나, 이들예로만 한정되는 것은 아니다.
상기 불소계 알콕시실란은 트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 및 헵타데카플루오로데실트리이소프로폭시실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질을 사용할 수 있으나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
상기 실란계 유기치환체는 알콕시실란과 화학적 결합을 할 수 있고 고굴절 재료와의 상용성 및 반응성이 있는 화합물이면 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 실란계 유기치환체는 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리(베타-메톡시에톡시)실란, 비닐 트리에톡시 실란, 비닐 트리-n-프로폭시 실란, 비닐 트리-n-펜톡시 실란, 비닐메틸 디메톡시 실란, 디페닐 에톡시 비닐실란, 비닐 트리이소프로폭시 실란, 디비닐 디(베타-메톡시에톡시)실란, 디비닐 디메톡시 실란, 디비닐 디에톡시 실란, 디비닐 디-n-프로폭시 실란, 디비닐 디(이소프로폭시) 실란, 디비닐 디-n-펜톡시 실란, 3-아크릴옥시프로필 트리메톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란, 감마-메타크릴옥시프로필 메틸 디에톡시 실란 및 감마-메타크릴옥시프로필 메틸 디에톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 물질을 사용할 수 있으나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
상기 알콕시실란 반응물은 졸-젤 반응을 통하여 제조할 수 있다. 상기 졸-젤 반응은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 이용되는 방법을 사용할 수 있다. 상기 졸-젤 반응은, 알콕시실란, 불소계 알콕시실란, 실란계 유기치환체, 촉매, 물 및 유기용매를 포함하는 조성을 반응온도 20 내지 150℃ 에서 1 내지 100시간 동안 반응시켜 진행할 수 있다.
상기 졸-젤 반응에 사용되는 촉매는, 졸-젤 반응시간을 제어하기 위해 필요한 성분이다. 상기 촉매는, 질산, 염산, 황산 및 초산과 같은 산을 사용할 수 있고, 지르코늄, 인듐과 같은 염과 함께 염산염, 질산염, 황산염, 및 초산염의 형태인 것을 사용할 수 있다.
상기 졸-젤 반응에 사용되는 물은, 가수분해 반응과 축합반응을 위해 필요한 성분이다.
상기 졸-젤 반응에 사용되는 유기용매는 가수 축합물의 분자량을 적절히 조절하기 위한 성분이다. 상기 유기용매는, 알코올류, 셀로솔브류, 케톤류 또는 이들 중에서 선택되는 둘 이상의 혼합용매인 것이 바람직하다.
한편, 상기 우레탄 반응기 화합물은 알코올과 이소시아네이트 화합물을 금속 촉매 하에서 반응시켜 제조될 수 있다. 2개 이상의 작용기를 포함하는 다관능 알코올과 다관능 이소시아네이트 및 금속 촉매를 혼합한 코팅액을 기재에 도포한 후, 상온 이상의 온도에 두면 우레탄 반응기를 가지는 그물망 구조를 형성할 수 있다.
상기 다관능 알코올의 예로는 1H,1H,4H,4H-퍼플루오로-1,4-부탄디올, 1H,1H,5H,5H-퍼플루오로-1,5-펜탄디올, 1H,1H,6H,6H-퍼플루오로-1,6-헥산디올, 1H,1H,8H,8H-퍼플루오로-1,8-옥탄디올, 1H,1H,9H,9H-퍼플루오로-1,9-노난디올, 1H,1H,10H,10H-퍼플루오로-1,10-데칸디올, 1H,1H,12H,12H-퍼플루오로-1,12-도데칸디올, 플루오리네이티드 트라이에틸렌 글라이콜, 플루오리네이티드 테트라에틸렌 글라이콜 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 우레탄 반응기 화합물의 제조시 사용되는 이소시아네이트 성분으로는 지방족 이소시아네이트, 지환족 이소시아네이트, 방향족 이소시아네이트, 헤테로환족 이소시아네이트를 들 수 있다. 구체적으로는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,3,3-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥산 디이소시아네이트 등과 같은 디이소시아네이트 또는 3관능 이상의 이소시아네이트, 예컨대 상품명 DIC사 DN950, DN980 등을 사용할 수 있다.
상기 우레탄 반응기 화합물의 제조시 촉매가 사용될 수 있으며, 촉매로는 루이스 산 또는 루이스 염기를 사용할 수 있다. 촉매의 구체적인 예로는 틴 옥틸레이트, 디부틸틴 디아세테이트, 디부틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 메르캅타이드, 디부틸틴 디말레이트, 디메틸틴 하이드록사이드 및 트리에틸아민 등이 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
상기 우레아 반응기 화합물은 아민과 이소시아네이트류의 반응으로 제조될 수 있다. 이소시아네이트류는 상기 우레탄 반응기 화합물의 제조시 사용할 수 있는 성분들과 동일한 성분들이 사용될 수 있으며, 아민류는 퍼플루오로류의 2관능 이상의 아민류의 사용이 가능하다. 필요에 따라 촉매가 사용될 수 있으며, 촉매로는 루이스 산 또는 루이스 염기를 사용할 수 있다. 촉매의 구체적인 예로는 틴 옥틸레이트, 디부틸틴 디아세테이트, 디부틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 메르캅타이드, 디부틸틴 디말레이트, 디메틸틴 하이드록사이드 및 트리에틸아민 등이 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
상기 에스테르화 반응물은 산과 알코올이 탈수, 축합 반응을 거쳐 얻어지는 것으로서, 상기 에스테르화 반응물 역시 코팅액 중에 배합하게 되면 가교 구조의 막을 형성할 수 있다. 상기 산으로는 불소를 포함하는 2관능 이상의 산을 사용하는 것이 바람직하며, 불소를 포함하는 2관능 이상의 산의 예로는 퍼플루오로숙신산(perfluorosucinic acid), 퍼를루오로글루타닉산(perfluoroglutaric acid), 퍼플루오로아디프산(perfluoroadipic acid), 퍼플루오로서버릭산(perfluorosuberic acid), 퍼플루오로아젤라익산(perfluoroazelaic acid), 퍼플루오로세바식산(perfluorosebacic acid), 퍼플루오로라우릭산(perfluorolauric acid) 등이 있다. 상기 알코올로는 다관능 알코올을 사용하는 것이 바람직하며, 다관능 알코올의 예로는 1,4-부탄디올, 1,2-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,4-펜탄디올, 1,4-시클로헥산디올, 1,6-헥산디올, 2,5-헥산디올, 2,4-헵탄디올, 펜타에리트리톨 및 트리메티롤프로판 등이 있다. 상기 에스테르화 반응에는 황산 등의 산 촉매나, 테트라부톡시티탄 등의 알콕시티탄 등이 사용될 수 있다. 그러나 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.
상기 UV 경화성 수지는 당 기술분야에 알려진 포토레지스트용 재료를 이용할 수 있고, 노볼락 수지 등을 이용할 수 있다.
또한, 상기 UV 경화성수지는 아크릴레이트계 수지, 우레탄 아크릴레이트계 수지 등을 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 아크릴레이트 모노머, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 에스테르 아크릴레이트 올리고머 등이 있으며, 그 구체적인 예로는 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 펜다에리스리톨 트리/테트라 아크릴레이트, 트리메틸렌프로판트리아크릴레이트, 에틸렌글리콜다이아크릴레이트 등이 있으나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다. 상기 아크릴레이트계 수지로서 불소계 아크릴레이트를 사용할 수도 있다.
상기 UV 경화성수지는 광개시제 및 유기용매를 함께 이용할 수 있다.
상기 광개시제는 자외선에 분해 가능한 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 그 예로는 1-히드록시 시클로헥실 페닐 케톤, 벤질 디메틸 케탈, 히드록시디메틸아세토 페논, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 또는 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 부틸 에테르 등이 있으나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
상기 유기용매는 알코올류, 아세테이트류, 케톤류, 또는 방향족 용매 등이 바람직하며, 구체적으로 메탄올, 에탄올, 이소플로필 알콜, 부탄올, 2-메톡시 에탄올, 2-에톡시 에탄올, 2-부톡시에탄올, 2-이소프로폭시 에탄올, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥산, 시클로헥사논, 톨루엔, 크실렌, 또는 벤젠 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 UV 경화성수지는 그 용도에 따라, 계면활성제, 미립자 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 출원에 있어서, 필요에 따라 상기 기판의 상면 및/또는 하면에 추가의 지지 기판이 구비될 수 있다. 상기 지지 기판은 당 기술분야에 알려진 재료를 이용할 수 있고, 보다 구체적으로 유리 기판, 플라스틱 기판 등이 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 기판은 투명한 기판일 수 있고, 상기 전도성 막은 투명한 전도성 막일 수 있다.
상기 투명한 전도성 막은 투명 전도성 산화물을 포함할 수 있다. 상기 투명 전도성 산화물은 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 세륨(Ce), 카드뮴(Cd), 마그네슘(Mg), 베릴륨(Be), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 구리(Cu), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 루세늄(Ru), 텅스텐(W), 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn), 알루미늄(Al), 및 란탄(La) 중에서 선택된 적어도 하나의 산화물일 수 있다.
일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 투명 전도성 막은 상기 홈부 또는 상기 돌출부에 의하여 서로 전기적으로 단절된 2 이상의 패턴을 포함하고, 2 이상의 패턴 중 적어도 일부는 전압인가부까지 연장된 형태를 가질 수 있다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 투명 기판의 가장자리 부분은 데코레이션부이고, 상기 데코레이션부에 의하여 둘러싸인 중심 부분은 유효화면부이라고 할 때, 상기 투명 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 투명 전도성 막은 상기 홈부 또는 상기 돌출부에 의하여 서로 전기적으로 단절된 2 이상의 패턴을 포함하고, 2 이상의 패턴 중 적어도 일부는 상기 유효화면부에 구비되는 유효화면 영역과, 상기 데코레이션부에 구비되고 상기 유효화면 영역을 전압인가부와 전기적으로 연결하는 라우터 영역을 포함할 수 있다.
도 3에 본 출원의 일 실시상태에 따른 전도성 패턴 적층체의 전도성 막의 패턴 형태를 예시하였다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 데코레이션부에 구비된 투명 전도성 막의 라우터 영역상에 추가의 전도성층이 구비될 수 있다. 추가의 전도성층에 의하여 면저항을 낮출 수 있다. 상기 추가의 전도성층은 상기 투명 전도성 막 보다 전기 전도성이 높은 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 추가의 전도성층은 금속층일 수 있다. 금속 중에서도 전도성이 높은 것이 유리하게 사용될 수 있다.
전술한 실시상태들에 있어서, 추가의 전도성층의 재료로는 금, 은, 알루미늄, 구리, 네오디윰, 몰리브덴, 니켈 또는 이들의 합금을 포함하는 단일막 또는 다층막이 사용될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 여기서, 상기 추가의 전도성층의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.01 ~ 10㎛일 수 있고, 0.01 ~ 1㎛ 일 수 있으며, 이러한 범위를 가지는 것이 전도성 막의 전도도 및 형성 공정의 경제성 측면에서 바람직하다.
도 2에 데코레이션부에 추가의 전도성층이 형성된 예를 도시하였다.
이 때, 홈부 또는 돌출부에 의한 전기적 단절이 유지되기 위하여 상기 홈 또는 상기 돌출부의 높이는 상기 투명 전도성 막의 높이와 상기 추가의 전도성층의 높이의 합보다 크도록 조절될 수 있다.
상기 실시상태들에 따르면, 상기 투명 전도성 막은 상기 투명 기판의 상면의 전체 영역에 구비될 수 있다.
상기 투명 기판의 상면의 데코레이션부 중 상기 라우터 영역들이 구비된 부분을 제외한 부분에서는, 상기 홈부 또는 돌출부에 의하여 상기 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 투명 전도성 막이 전압인가부와 전기적으로 단절되는 구조를 가질 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 데코레이션부에 구비된 투명 전도성 막의 상면의 전체 영역 상에 데코레이션층이 구비된다.
이 때, 상기 홈부 또는 돌출부에 의한 전기적 단절을 유지하기 위하여 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이는 상기 투명 전도성 막의 두께와 상기 데코레이션층의 두께의 합보다 더 크도록 조절될 수 있다.
상기 투명 전도성 막의 라우터 영역과 상기 데코레이션층 사이, 또는 상기 데코레이션층의 상면에는 추가의 전도성층이 구비될 수 있다. 추가의 전도성층의 역할은 전술한 바와 같다.
이 때, 상기 홈부 또는 돌출부에 의한 전기적 단절을 유지하기 위하여 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이는 상기 투명 전도성 막의 두께, 상기 추가의 전도성층의 두께 및 상기 데코레이션층의 두께의 합보다 더 크도록 조절될 수 있다.
상기 추가의 전도성층은 금속층일 수 있다. 이 경우, 상기 데코레이션층은 상기 금속층의 암색화층으로 구성할 수 있다.
라우터 영역뿐만 아니라, 상기 데코레이션부 전체에 구비된 투명 전도성 막과 상기 데코레이션층 사이, 또는 상기 데코레이션층의 상면에는 추가의 전도성층이 구비될 수 있다. 추가 전도성층의 패턴을 별도로 제작할 필요 없이, 유효화면부만 보호층을 보호하고 나머지 부분 전체에 전도성층을 형성할 수 있으므로, 공정상 유리하다.
마찬가지로, 상기 홈부 또는 돌출부에 의한 전기적 단절을 유지하기 위하여, 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이는 상기 투명 전도성 막의 두께, 상기 추가의 전도성층의 두께 및 상기 데코레이션층의 두께의 합보다 더 크도록 조절될 수 있다.
상기 추가의 전도성층은 금속층일 수 있다. 이 경우, 상기 데코레이션층은 상기 금속층의 암색화층으로 구성할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 데코레이션층 중 상기 투명 전도성 막의 라우터 영역의 상면과, 홈부 또는 돌출부에 의하여 전압인가부와 전기적으로 단절된 투명 전도성 막의 상면에 구비된 부분은, 미세한 단선폭으로 단선시킨 미세 패턴으로 구비될 수 있다. 상기 미세 패턴으로 구비된 영역은 더미패턴을 추가로 포함할 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 전술한 전도성 패턴 적층체를 1개 이상 포함하는 전자 장치를 제공한다. 본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 전자 장치는 터치스크린, 유기 발광 소자, 유기 발광 소자 조명 등일 수 있다. 상기 터치스크린은 전술한 전도성 패턴 적층체를 1개만 포함할 수도 있으나, 필요에 따라 2개 이상이 같은 방향으로 또는 반대방향으로 적층된 형태를 포함할 수도 있다. 이 때, 필요에 따라 절연층 또는 광학 접착제층이 사용될 수도 있다. 상기 전자 장치는 데코레이션 일체형 터치패널일 수 있다. 또한, 상기 라우터 영역 상에 구비된 금속층은 그 구조, 형태 등을 변형하여 안테나의 역할을 수행할 수도 있다.
또한, 상기 유기 발광 소자 또는 유기 발광 소자 조명은 전술한 전도성 패턴 적층체를 투명 전극으로서 포함할 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 전술한 전도성 패턴 적층체를 제조하는 방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 방법은, 홈부 또는 돌출부를 포함하는 기판을 준비하는 단계; 및 상기 기판의 상면의 전체 영역에 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이보다 작은 두께로 전도성 막을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 홈부 또는 돌출부를 포함하는 기판을 준비하는 단계는, 기판 상에 수지층을 형성하는 단계 및 소프트 몰드(soft mold)와 임프린팅법을 이용하여 상기 수지층에 홈부 또는 돌출부를 형성하는 단계에 의하여 수행될 수 있다. 상기 소프트 몰드는 당 기술분야에 알려진 것을 이용할 수 있다. 특히, 네가티브 타입 포토레지스트를 이용한 고단차 패턴 형성방법을 이용할 수 있다. 또한, 건식 또는 습식 에칭공정으로 이용하여 글래스 마스터 몰드를 제조하고, 상기 마스터 몰드를 이용하여 소프트 몰드를 제조할 수도 있다.
상기 수지층은 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지를 포함할 수 있다.
데코레이션 부분에 추가의 전도성층을 형성하기 위하여, 상기 방법은 상기 전도성 막이 형성된 기판의 가장자리부를 제외한 부분을 보호막으로 보호하는 단계; 및 상기 가장자리부에 추가의 전도성층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 보호막은 쉐도우 마스크일 수도 있고, 보호필름이나 포토레지스트가 사용될 수도 있다. 이어서, 상기 추가의 전도성층 상에 데코레이션층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 마지막으로, 상기 보호막을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 출원에 있어서, 데코레이션층은 시각적 심미감을 줄 수 있는 것이면, 색상, 형태, 두께 등은 특별히 한정되지 않는다. 그런데, 전술한 바와 같이, 추가의 전도성층으로서 금속층을 형성하는 경우, 상기 데코레이션층을 암색화층으로 형성할 수 있다.
암색화층은 이것이 가시되는 일면에 점광원으로부터 나온 빛을 조사하여 얻은 반사형 회절 이미지의 반사형 회절 강도가, 금속층이 Al로 이루어지고 암색화층을 포함하지 않는 것을 제외하고 동일한 구성을 갖는 터치스크린에 비하여 60% 이상 감소된 것일 수 있다. 여기서, 상기 반사형 회절 강도가, 상기 금속층이 Al로 이루어지고 암색화층을 포함하지 않는 것을 제외하고 동일한 구성을 갖는 터치스크린에 비하여 60% 이상 감소된 것일 수 있고, 70% 이상 감소된 것일 수 있으며, 80% 이상 감소된 것일 수 있다. 예컨대, 60 ~ 70% 감소된 것일 수 있고, 70 ~ 80% 감소된 것일 수 있으며, 80 ~ 85% 감소된 것일 수 있다.
본 출원에 있어서, 상기 암색화층이 가시되는 일면에 주변광(Ambient light)을 가정한 전반사도 측정장비를 이용하여 측정한 전반사율(total reflectance)이, 상기 금속층이 Al로 이루어지고 암색화층을 포함하지 않는 것을 제외하고 동일한 구성을 갖는 터치스크린에 비하여 20% 이상 감소된 것일 수 있다. 여기서, 상기 전반사율이, 상기 금속층이 Al로 이루어지고 암색화층을 포함하지 않는 것을 제외하고 동일한 구성을 갖는 터치스크린에 비하여 20% 이상 감소된 것일 수 있고, 25% 이상 감소된 것일 수 있으며, 30% 이상 감소된 것일 수 있다. 예컨대, 25 ~ 50% 감소된 것일 수 있다.
본 출원에 있어서, 상기 암색화층은 상기 금속층 상의 전면(全面)에 구비됨으로서 상기 금속층의 높은 반사도에 따른 시인성을 감소시킬 수 있다. 이 때, 상기 암색화층은 금속층과 같은 높은 반사도를 지니는 층과 결합시 특정 두께조건하에서 소멸간섭 및 자체적인 흡광성을 가지기 때문에 암색화층에 의하여 반사되는 빛과 암색화층을 거쳐서 금속층에 의하여 반사되는 빛의 양을 서로 유사하게 맞춰줌과 동시에 아울러 특정 두께조건에서 두 빛간의 상호 소멸간섭을 유도해 줌으로써 금속층에 의한 반사도를 낮춰 주는 효과를 나타내게 된다.
이 때, 본 출원에 따른 암색화층이 보이는 면에서 측정한, 암색화층과 금속층으로 이루어진 패턴 영역의 색상범위는, CIE LAB 색좌표를 기준으로 L 값이 20 이하, A 값은 -10 ~ 10, B 값은 -70 ~ 70 일 수 있고, L 값이 10 이하, A 값은 -5 ~ 5, B 값은 0 ~ 35 일 수 있으며, L 값이 5 이하, A 값은 -2 ~ 2, B 값은 0 ~ 15 일 수 있다.
또한, 본 출원에 따른 암색화층이 보이는 면에서 측정한, 암색화층과 금속층으로 이루어진 영역의 전반사율은 외부광 550nm를 기준으로 할 때, 17% 이하일 수 있고, 10% 이하일 수 있으며, 5% 이하일 수 있다.
여기서 전반사율(total reflectance)이란, 확산반사율(diffuse reflectance) 및 거울반사율(specular reflectance)을 모두 고려한 반사율을 의미한다. 상기 전반사율은, 반사율을 측정하고자 하는 면의 반대면을 블랙 페이스트(Black paste) 또는 테이프(tape) 등을 이용하여 반사율을 0으로 만든 후 측정하고자 하는 면의 반사도만을 측정하여 관찰한 값으로, 이 때 들어오는 광원은 주변광(ambient light) 조건과 가장 유사한 디퓨즈(diffuse) 광원을 도입하였다. 또한, 이 때 반사율을 측정하는 측정 위치는 적분구 반원의 수직선에서 약 7도 기울어진 위치를 기본으로 하였다.
상기 암색화층은 접착층 또는 점착층을 개재하지 않고, 상기 추가의 전도성층 상에 구비된다. 접착층 또는 점착층은 내구성이나 광학 물성에 영향을 미칠 수 있다.
상기 암색화층의 두께는 전술한 물리적 성질인 소멸간섭 특성과 흡수계수 특성을 지닌다면 빛의 파장을 λ라 하고, 암색화층의 굴절률을 n으로 정의할 때, λ / (4 × n) = N (여기서 N은 홀수)의 두께조건을 만족하면 어떠한 두께든 무관하다. 10nm 내지 400nm 사이에서 선택하는 것이 바람직하지만, 사용하는 재료 및 제조 공정에 따라 바람직한 두께는 상이할 수 있으며, 본 출원의 범위가 상기 수치범위에 의하여 한정되는 것은 아니다.
상기 암색화층은 단일층으로 이루어질 수도 있고, 2층 이상의 복수층으로 이루어질 수도 있다.
상기 암색화층은 무채색(無彩色) 계열의 색상에 가까운 것이 바람직하다. 다만, 반드시 무채색일 필요는 없으며, 색상을 지니고 있더라도 낮은 반사도를 지니는 경우라면 도입 가능하다. 이 때, 무채색 계열의 색상이라 함은 물체의 표면에 입사(入射)하는 빛이 선택 흡수되지 않고 각 성분의 파장(波長)에 대해 골고루 반사 흡수될 때에 나타나는 색을 의미한다. 본 출원에 있어서, 상기 암색화층은 가시광 영역(400nm ~ 800nm)에 있어서 전반사율 측정시 각 파장대별 전반사율의 표준편차가 50% 내인 재료를 사용할 수 있다.
상기 암색화층의 재료로는 흡광성 재료로서, 바람직하게는 전면층을 형성했을 때 전술한 물리적 특성을 지니는 금속, 금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속 산질화물로 이루어진 재료라면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있다.
예컨대, 상기 암색화층은 Ni, Mo, Ti, Cr 등을 이용하여 당업자가 설정한 증착 조건 등에 의하여 산화물막, 질화물막, 산화물-질화물막, 탄화물막, 금속막 또는 이들의 조합일 수 있다.
구체적인 예로서, 상기 암색화층은 Ni 및 Mo를 동시에 포함할 수 있다. 상기 암색화층은 Ni 50 ~ 98 원자% 및 Mo 2 ~ 50 원자%를 포함할 수 있으며, 그 외 금속, 예컨대 Fe, Ta, Ti 등의 원자를 0.01 ~ 10 원자%를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 암색화층은, 필요한 경우, 질소 0.01 ~ 30 원자% 또는 산소 및 탄소 4 원자% 이하를 더 포함할 수도 있다.
또 하나의 구체적인 예로서, 상기 암색화층은 SiO, SiO2, MgF2 및 SiNx(x는 1 이상의 정수)에서 선택되는 유전성 물질 및 Fe, Co, Ti, V, Al, Cu, Au 및 Ag 중에서 선택되는 금속을 포함할 수 있으며, Fe, Co, Ti, V, Al, Cu, Au 및 Ag 중에서 선택되는 2원 이상의 금속의 합금을 더 포함할 수 있다. 상기 유전성 물질은 외부광이 입사되는 방향으로부터 멀어질수록 점차적으로 감소되도록 분포되어 있고, 상기 금속 및 합금 성분은 그 반대로 분포되어 있는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 유전성 물질의 함량은 20 ~ 50 중량%, 상기 금속의 함량은 50 ~ 80 중량%인 것이 바람직하다. 상기 암색화층이 합금을 더 포함하는 경우, 상기 암색화층은 유전성 물질 10 ~ 30 중량%, 금속 50 ~ 80 중량% 및 합금 5 ~ 40 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
또 하나의 구체적인 예로서, 상기 암색화층은 니켈과 바나듐의 합금, 니켈과 바나듐의 산화물, 질화물 또는 산질화물 중 어느 하나 이상을 포함하는 박막으로 이루어질 수 있다. 이 때, 바나듐은 26 ~ 52 원자%로 함유되는 것이 바람직하며, 니켈에 대한 바나듐의 원자비는 26/74 ~ 52/48인 것이 바람직하다.
또 하나의 구체적인 예로서, 상기 암색화층은 2 이상의 원소를 갖고, 하나의 원소 조성비율이 외광이 입사하는 방향에 따라 100 옴스트롬당 최대 약 20%씩 증가하는 천이층을 포함할 수 있다. 이 때, 하나의 원소는 크롬, 텅스텐, 탄탈, 티탄, 철, 니켈 또는 몰리브덴과 같은 금속원소일 수 있으며, 금속원소 이외의 원소는 산소, 질소 또는 탄소일 수 있다.
또 하나의 구체적인 예로서, 상기 암색화층은 제1 산화크롬층, 금속층, 제2 산화크롬층 및 크롬 미러를 포함할 수 있으며, 이 때 크롬을 대신하여 텅스텐, 바나듐, 철, 크롬, 몰리브덴 및 니오븀 중에서 선택된 금속을 포함할 수 있다. 상기 금속층은 10 ~ 30nm의 두께, 상기 제1 산화크롬층은 35 ~ 41nm의 두께, 상기 제2 산화크롬층은 37 ~ 42nm의 두께를 가질 수 있다.
또 구체적인 하나의 예로서, 상기 암색화층으로는 알루미나(Al2O3)층, 크롬 산화물(Cr2O3)층 및 크롬(Cr)층의 적층 구조를 사용할 수 있다. 여기서, 상기 알루미나층은 반사 특성의 개선 및 광확산 방지특성을 갖고, 상기 크롬 산화물층은 경면 반사율을 감소시켜 콘트라스트 특성을 향상시킬 수 있다.
본 출원에 있어서, 상기 암색화층은 사용자가 상기 전도성 패턴 적층체를 시각적으로 인지하는 면측에 구비될 수 있다. 다시 말하면, 상기 암색화층은 금속층의 상면에 구비될 수 있고, 상기 전도성 패턴 적층체 내에서 상기 전도성 막과 금속층 사이에 구비될 수도 있다.
본 출원에 있어서, 상기 전도성 패턴 적층체는 기판과 전도성 패턴 사이에 언더코팅층을 추가로 포함할 수 있고, 포함하지 않을 수도 있다.
종래의 일반적인 전도성 패턴 적층체는, 기판 상에 투명한 언더코팅(under coating)층을 습식 코팅(wet coating)이나 진공 스터터링 방법으로 형성한 후, ITO와 같은 투명 도전층을 스퍼터 방식으로 형성하였다. 한편, 최근 정전용량 방식의 터치패널 사용이 증가되면서 저저항 구현과 전도성 패턴의 시인성 개선이 요구되고 있다.
저저항의 구현을 위해서는 전도성 패턴의 두께가 두꺼워져야 하는데, 전도성 패턴의 두께가 두꺼워지면 투과도가 떨어진다는 단점이 발생한다. 또한, 전도성 패턴의 두께가 두꺼워지면 전도성 패턴과 언더코팅층 사이의 굴절율 차이에 의해서 시인성 문제가 더욱 심각해진다. 결국, 저항값을 낮추기 위해 ITO층이 일정 두께로 두꺼워지기 마련이며 이러한 층 간의 굴절율 차이를 최소화하기 위한 것이 인덱스 매칭이다. 인덱스 매칭을 위해서는 굴절율 차이를 상쇄할 수 있도록, 전도성 패턴과 기판 사이에 굴절율이 다른 여러 언더코팅층을 형성할 수 있다.
즉, 본 출원에 따른 전도성 패턴 적층체는, 그 용도, 특성 등에 적합하도록 추가의 언더코팅층을 포함할 수 있다.
상기 언더코팅층은 고굴절 언더코팅층 및 저굴절 언더코팅층 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 고굴절 언더코팅층 및 저굴절 언더코팅층은 각각 독립적으로 무기물, 유기물 또는 무기물과 유기물의 혼합물 등 다양한 재료에 의해 형성될 수 있다. 상기 무기물로는 SiO2, MgF2, Al2O3, NaF, Na3AlF6, LiF, CaF2, BaF2, LaF3, CeF3 등이 사용될 수 있다. 상기 유기물로는 멜라민 수지, 알키드 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 실록산계 폴리머, 유기 실란 축합물 등이 사용될 수 있다.
상기 고굴절 언더코팅층은 코팅 후에 열경화 또는 자외선 경화 등의 방법으로 가교 가능한 수지가 사용될 수도 있다. 상기 저굴절 언더코팅층은 가교 반응이 가능한 불소 수지, 열경화 실리카 졸 및 스퍼터링에 의한 실리카 코팅막 등이 사용될 수 있다.
상기 고굴절 언더코팅층은 1 ~ 21㎛ 두께 범위 내에서 코팅될 수 있다. 상기 고굴절 언더코팅층은 굴절률이 1.55 ~ 1.70일 수 있다.
상기 저굴절 언더코팅층은 굴절률이 1.30 ~ 1.46, 두께가 0.01 ~ 0.05㎛로 형성될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 막은 불투명한 전도성 막일 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 전술한 불투명한 전도성 막을 포함하는 전도성 패턴 적층체를 1개 이상 포함하는 전자 장치를 제공한다. 상기 전자 장치는 유기 박막 트랜지스터, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지, 유기 레이저, 전자파 차폐막, 커패시터, 메모리 소자 등을 포함한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는, 홈부 또는 돌출부를 포함하는 기판을 준비하는 단계; 및 상기 기판의 상면의 전체 영역에 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이보다 작은 두께로 전도성 막을 형성하는 단계를 포함하는 전도성 패턴 적층체의 제조방법을 제공한다. 상기 전도성 패턴 적층체의 제조방법에 있어서, 상기 홈부, 돌출부, 기판, 전도성 막 등에 대한 설명은 전술한 바와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 전도성 패턴 적층체의 제조방법은, 상기 전도성 막이 형성된 기판의 가장자리부를 제외한 부분을 보호막으로 보호하는 단계; 및 상기 가장자리부에 추가의 전도성층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 패턴 적층체의 제조방법은 상기 추가의 전도성층 상에 데코레이션층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 패턴 적층체의 제조방법은 상기 보호막을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따라 전도성 패턴 적층체를 제조하는 공정 모식도를 하기 도 4에 나타내었다.
이하, 본 출원의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 출원을 예시하기 위한 것이며, 이에 의하여 본 출원의 범위가 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
<실시예 1>
노볼락 수지 기반의 포토레지스트를 글래스 기판 상에 약 10㎛의 두께로 스핀코팅한 후, i-line stepper를 이용하여 노광하여, 홈부 또는 돌출부를 포함하는 패턴을 형성하였다. 상기 홈부 또는 돌출부를 포함하는 패턴의 형태를 하기 도 5 내지 9에 나타내었다. 하기 도 5 내지 9와 같이, 상기 홈부 도는 돌출부를 포함하는 패턴의 테이퍼 각도가 약 90도이므로, 홈부 또는 돌출부를 포함하는 패턴 상에 전도성 물질을 증착하는 경우에, 상기 홈부 또는 돌출부를 포함하는 패턴에 의하여 전도성 막의 단절을 형성할 수 있다.
<실시예 2>
SU-8 포토레지스트를 글래스 기판 상에 약 6.5㎛의 두께로 스핀코팅한 후, 레이저(Laser) 노광을 통해 홈부 또는 돌출부를 포함하는 패턴을 형성하였다. 그 결과, 하기 도 10과 같이, 글래스 면과 공기 면에 테이퍼 각도가 존재하지만, 홈부 또는 돌출부 패턴 중간에 테이퍼 각도가 수직인 구간이 존재함을 알 수 있다.
이에 따라, 상기 홈부 또는 돌출부를 포함하는 패턴 상에 전도성 물질을 증착하는 경우에, 상기 홈부 또는 돌출부를 포함하는 패턴에 의하여 전도성 막의 단절을 형성할 수 있다.
<비교예 1>
습식 에칭(식각 깊이 1 ~ 3㎛)된 Glass Master Mold를 이용하여 1차 복제 소프트 몰드(Soft Mold) 및 1차 Mold를 복제한 2차 복제 소프트 몰드(Soft Mold)를 제작한 후, 금속 증착을 진행한 결과, 글래스(Glass)의 등방석 습식 에칭에 기인한 패턴 단차부의 원형 테이퍼 각도에 의해 기대하던 금속층의 단절이 발생하지 않고 연결되었다. 그 결과를 하기 도 11에 나타내었다.

Claims (33)

  1. 상면에 홈부 또는 돌출부를 갖는 기판; 및
    상기 기판의 홈부 또는 돌출부의 상면과, 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막을 포함하고,
    상기 기판의 홈부 또는 돌출부의 상면에 구비된 전도성 막과 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막은 서로 전기적으로 단절된 것인 전도성 패턴 적층체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 홈부의 깊이 또는 상기 돌출부의 높이는 상기 전도성 막의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 홈부의 깊이 또는 상기 돌출부의 높이는 0.1 내지 30㎛인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 홈부 또는 돌출부 중 적어도 일부의 테이퍼 각도는 60도 이상인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 홈부는 깊이가 서로 상이한 2 이상의 홈부를 포함하고,
    상기 돌출부는 높이가 서로 상이한 2 이상의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 홈부 또는 상기 돌출부는 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막을 서로 전기적으로 단절된 2 이상의 패턴으로 분리하는 형태로 구비된 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 기판은 수지 기판인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 수지 기판은 UV 경화형 수지 기판인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막은 상기 홈부 또는 상기 돌출부에 의하여 서로 전기적으로 단절된 2 이상의 패턴을 포함하고,
    상기 2 이상의 패턴 중 적어도 일부는 전압인가부까지 연장된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 기판의 가장자리 부분은 데코레이션부이고, 상기 데코레이션부에 의하여 둘러싸인 중심 부분은 유효화면부인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 기판의 상면 중 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막은 상기 홈부 또는 상기 돌출부에 의하여 서로 전기적으로 단절된 2 이상의 패턴을 포함하고,
    상기 2 이상의 패턴 중 적어도 일부는 상기 유효화면부에 구비되는 유효화면 영역과, 상기 데코레이션부에 구비되고 상기 유효화면 영역을 전압인가부와 전기적으로 연결하는 라우터 영역을 포함하는 것인 전도성 패턴 적층체.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 데코레이션부에 구비된 전도성 막의 라우터 영역상에 추가의 전도성층이 구비된 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 추가의 전도성층은 상기 전도성 막보다 전기 전도성이 높은 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 추가의 전도성층은 금속층인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  15. 청구항 12에 있어서, 상기 홈부의 깊이 또는 상기 돌출부의 높이는 상기 전도성 막의 높이와 상기 추가의 전도성층의 높이의 합보다 큰 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  16. 청구항 11에 있어서, 상기 전도성 막은 상기 기판의 상면의 전체 영역에 구비된 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  17. 청구항 11에 있어서, 상기 기판의 상면의 데코레이션부 중 상기 라우터 영역들이 구비된 부분을 제외한 부분에서는, 상기 홈부 또는 돌출부에 의하여 상기 홈부 또는 돌출부가 존재하지 않는 부분에 구비된 전도성 막이 전압인가부와 전기적으로 단절되는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 데코레이션부에 구비된 전도성 막의 상면의 전체 영역 상에 데코레이션층이 구비된 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이는 상기 전도성 막의 두께와 상기 데코레이션층의 두께의 합보다 더 큰 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  20. 청구항 18에 있어서, 상기 전도성 막의 라우터 영역과 상기 데코레이션층 사이, 또는 상기 데코레이션층의 상면에는 추가의 전도성층이 구비된 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이는 상기 전도성 막의 두께, 상기 추가의 전도성층의 두께 및 상기 데코레이션층의 두께의 합보다 더 큰 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  22. 청구항 20에 있어서, 상기 추가의 전도성층은 금속층인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  23. 청구항 22에 있어서, 상기 데코레이션층은 상기 금속층의 암색화층인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  24. 청구항 17에 있어서, 상기 데코레이션부에 구비된 전도성 막과 상기 데코레이션층 사이, 또는 상기 데코레이션층의 상면에는 추가의 전도성층이 구비된 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  25. 청구항 24에 있어서, 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이는 상기 전도성 막의 두께, 상기 추가의 전도성층의 두께 및 상기 데코레이션층의 두께의 합보다 더 큰 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  26. 청구항 25에 있어서, 상기 추가의 전도성층은 금속층인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  27. 청구항 26에 있어서, 상기 데코레이션층은 상기 금속층의 암색화층인 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체.
  28. 청구항 1 내지 27 중 어느 하나의 항에 따른 전도성 패턴 적층체를 1개 이상 포함하는 전자 장치.
  29. 청구항 1 내지 27 중 어느 하나의 항에 따른 전도성 패턴 적층체를 1개 이상 포함하는 터치 스크린.
  30. 홈부 또는 돌출부를 포함하는 기판을 준비하는 단계; 및
    상기 기판의 상면의 전체 영역에 상기 홈부의 깊이 또는 돌출부의 높이보다 작은 두께로 전도성 막을 형성하는 단계
    를 포함하는 전도성 패턴 적층체의 제조방법.
  31. 청구항 30에 있어서, 상기 전도성 막이 형성된 기판의 가장자리부를 제외한 부분을 보호막으로 보호하는 단계; 및 상기 가장자리부에 추가의 전도성층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체의 제조방법.
  32. 청구항 31에 있어서, 상기 추가의 전도성층 상에 데코레이션층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체의 제조방법.
  33. 청구항 32에 있어서, 상기 보호막을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 적층체의 제조방법.
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