KR20130134893A - Transparent conducting film and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 면저항 및 결정화 온도가 낮은 투명 전도성 필름 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a transparent conductive film having a low sheet resistance and low crystallization temperature and a method of manufacturing the same.
투명 전도성 필름은 액정소자, 전자 잉크 소자, PDP, LCD, OLED 등과 같은 디스플레이 또는 조명 장치의 투명 전극 등으로 이용되고 있다. 한편, 최근 들어 태양전지에 대한 관심이 높아지면서, 투명 전도성 필름은 광 투과도 및 도전성 효과를 필요로 하는 태양전지에도 이용되고 있다.The transparent conductive film is used as a transparent electrode of a display or a lighting device such as a liquid crystal device, an electronic ink device, a PDP, an LCD, an OLED, or the like. On the other hand, with increasing interest in solar cells in recent years, transparent conductive films have been used in solar cells that require light transmittance and conductive effects.
일반적으로 투명 전도성 필름은 투명 기판에 ITO와 같은 금속 산화물을 적층하여 제조한다. 투명 전도성 필름에 포함된 ITO는 도전성 물질로 작용한다. 그러나, 디스플레이 장치 등이 대면적화되는 추세에 있으며, 기존의 ITO를 이용한 전극은 면저항이 증가되는 문제점이 있다. In general, a transparent conductive film is prepared by laminating a metal oxide such as ITO on a transparent substrate. ITO contained in the transparent conductive film serves as a conductive material. However, display devices and the like have tended to have a large area, and conventional electrodes using ITO have a problem of increasing sheet resistance.
전극의 면저항이 증가되면, 고른 전압 인가가 어려워지고, 그로 인해 장치의 발광 균일도가 저하된다. 보다 낮은 면저항을 구현하기 위해서, ITO에 금속 산화물을 도핑하는 방법이 있다. 그러나, ITO에 도핑된 금속 산화물은 결정화 온도를 상승시키는 원인으로 작용하며, 높은 결정화 온도로 인해 에너지 소비가 증가하고, 공정 관리가 용이하지 못하다.
If the sheet resistance of the electrode is increased, it becomes difficult to apply an even voltage, thereby lowering the uniformity of emission of the device. To achieve lower sheet resistance, there is a method of doping metal oxides to ITO. However, the metal oxide doped with ITO acts to increase the crystallization temperature, the energy consumption increases due to the high crystallization temperature, and the process management is not easy.
본 발명의 목적은 결정화 온도의 상승 없이도, 낮은 면저항을 구현할 수 있는 투명 전도성 필름 및 상기 필름을 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
An object of the present invention is to provide a transparent conductive film and a method of manufacturing the film that can realize a low sheet resistance, without increasing the crystallization temperature.
본 발명은 기재 상에 형성된 ITO층을 포함하며, 상기 ITO층은 제1 ITO층, 제2 ITO층 및 제3 ITO층으로 구성되고, 제1 ITO층 및 제3 ITO층은 제2 ITO층에 비해 높은 함량의 SnO2를 포함하는 투명 전도성 필름을 제공한다. The present invention includes an ITO layer formed on a substrate, wherein the ITO layer is composed of a first ITO layer, a second ITO layer, and a third ITO layer, and the first ITO layer and the third ITO layer are formed on the second ITO layer. It provides a transparent conductive film comprising a high content of SnO 2 in comparison.
또한, 상기 투명 전도성 필름을 제조하는 방법을 제공한다.
The present invention also provides a method of manufacturing the transparent conductive film.
본 발명에 따른 투명 전도성 필름은 결정화 온도의 상승 없이도, 낮은 면저항을 구현할 수 있으며, 전자장치의 소재 등으로 다양하게 활용 가능하다.
The transparent conductive film according to the present invention can realize low sheet resistance without increasing the crystallization temperature, and can be variously used as a material of an electronic device.
도 1 및 2는 각각 본 발명의 하나의 실시예에 따른 투명 전도성 필름의 적층구조를 나타낸 모식도이다.1 and 2 is a schematic diagram showing a laminated structure of a transparent conductive film according to an embodiment of the present invention, respectively.
본 발명에 따른 투명 전도성 필름은, 기재 상에 형성된 ITO층을 포함하며, 상기 ITO층은 제1 ITO층, 제2 ITO층 및 제3 ITO층으로 구성되고, 제1 ITO층 및 제3 ITO층은 제2 ITO층에 비해 높은 함량의 SnO2를 포함한다.The transparent conductive film according to the present invention includes an ITO layer formed on a substrate, wherein the ITO layer is composed of a first ITO layer, a second ITO layer, and a third ITO layer, and includes a first ITO layer and a third ITO layer. Silver contains a higher content of SnO 2 than the second ITO layer.
상기 투명 전도성 필름은, 전도성 물질로 ITO를 포함하며, 상기 ITO가 낮은 온도에서 결정화가 잘 이루어지게 하기 위해서 SnO2의 함량이 서로 다른 다층 구조를 형성한다. 또한, 낮은 결정화 온도에도 불구하고, 낮은 면저항 구현이 가능하다.The transparent conductive film includes ITO as a conductive material, and forms a multilayer structure having SnO 2 contents different from each other in order for the ITO to crystallize well at a low temperature. In addition, despite low crystallization temperature, low sheet resistance can be realized.
본 발명의 발명자들은 ITO층에 SnO2를 도핑하면 낮은 면저항을 구현할 수 있음을 확인하였다. 그러나, ITO층에 함유되는 SnO2의 양이 증가되면, 결정화 온도가 증가되는 문제점이 발생한다The inventors of the present invention confirmed that doping SnO 2 to the ITO layer can realize a low sheet resistance. However, when the amount of SnO 2 contained in the ITO layer is increased, a problem arises in that the crystallization temperature is increased.
이에, 본 발명에서는 결정화 온도와 면저항을 동시에 낮추기 위해서, SnO2의 함량을 각기 달리한 ITO층을 다층으로 형성한 구조를 제공한다. 구체적으로, 상기 ITO층은 SnO2 함량에 따라 세 개의 층으로 구분되며, 기재 상에 적층되는 순서에 따라 제1, 제2 및 제3 ITO층으로 이루어진다. 제1 ITO층과 제3 ITO층은 상대적으로 높은 SnO2를 포함하고, 제2 ITO층은 상대적으로 낮은 함량의 SnO2를 포함한다. 예를 들어, 각 층의 중량을 기준으로, 제1 ITO층 및 제3 ITO층의 SnO2 함량은 각각 독립적으로 5 내지 10 중량%이고, 제2 ITO층의 SnO2 함량은 0 내지 5 중량%일 수 있다. 보다 구체적으로는, 각 층의 중량을 기준으로, 제1 ITO층 및 제3 ITO층의 SnO2 함량은 각각 독립적으로 7 내지 9 중량%이고, 제2 ITO층의 SnO2 함량은 0 내지 2 중량%일 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 제2 ITO층은 SnO2를 함유하지 않을 수 있다. Accordingly, in the present invention, in order to simultaneously lower the crystallization temperature and the sheet resistance, the present invention provides a structure in which an ITO layer having a different content of SnO 2 is formed in multiple layers. Specifically, the ITO layer is divided into three layers according to the SnO 2 content, and consists of the first, second and third ITO layers in the order of being stacked on the substrate. The first ITO layer and the third ITO layer include a relatively high SnO 2 , and the second ITO layer includes a relatively low content of SnO 2 . For example, based on the weight of each layer, the SnO 2 content of the first ITO layer and the third ITO layer are each independently 5 to 10% by weight, and the SnO 2 content of the second ITO layer is 0 to 5% by weight. Can be. More specifically, based on the weight of each layer, the SnO 2 content of the first ITO layer and the third ITO layer are each independently 7 to 9% by weight, the SnO 2 content of the second ITO layer is 0 to 2 weight May be%. In some cases, the second ITO layer may not contain SnO 2 .
구체적으로는, 상대적으로 SnO2의 함량이 높은 제1 및 제3 ITO층은 면저항을 낮추는 역할을 한다. 또한, 상대적으로 SnO2의 함량이 낮은 제2 ITO층은 결정화 시드(seed)의 역할을 한다. 낮은 온도에서 제2 ITO층의 결정화가 진행되고, 결정화된 제2 ITO층은 접하는 제1 및 제3 ITO층의 결정화를 유도하게 된다. ITO층의 결정화가 완료되면, 제1 및 제3 ITO층은 SnO2의 함량이 높기 때문에 상대적으로 낮은 면저항 구현이 가능하다. Specifically, the first and third ITO layers having a relatively high SnO 2 content lower the sheet resistance. In addition, the second ITO layer having a relatively low SnO 2 content serves as a crystallization seed. Crystallization of the second ITO layer proceeds at a low temperature, and the crystallized second ITO layer induces crystallization of the first and third ITO layers in contact. When the crystallization of the ITO layer is completed, the first and third ITO layers may have a relatively low sheet resistance since the SnO 2 content is high.
본 발명에 따른 투명 전도성 필름은 상대적으로 얇은 두께 구현이 가능하다. 예를 들어, ITO층의 두께, 즉 제1 ITO층 내지 제3 ITO층을 합한 전체 두께는 10 내지 150 nm 범위, 보다 구체적으로는 50 내지 100 nm 범위일 수 있다. 상기 ITO층은 강도가 현저히 저하되는 수준이 아니라면 가능한 얇게 형성할 수 있으며, ITO층의 두께가 상기 범위보다 두꺼운 경우에는 광 투과성이 저하될 수 있다. The transparent conductive film according to the present invention can realize a relatively thin thickness. For example, the thickness of the ITO layer, i.e., the total thickness of the first to third ITO layers, may be in the range of 10 to 150 nm, more specifically in the range of 50 to 100 nm. The ITO layer may be formed as thin as possible unless the level is significantly reduced in strength, and when the thickness of the ITO layer is thicker than the above range, light transmittance may be reduced.
본 발명에 따른 투명 전도성 필름에서, 상기 ITO 층의 면저항은 10 내지 200Ω/sq 범위일 수 있다. 또한, 상기 ITO 층의 결정화 온도는 상온 내지 100℃ 범위일 수 있다. 상기 상온(room temperature)은 실내의 대기 온도를 의미하며, 별도의 냉방 혹은 난방 시설을 갖추지 않은 상태의 조건을 포함한다. 상온은 10 내지 40℃, 또는 15 내지 25℃ 또는 15 내지 20℃ 범위일 수 있다. 예를 들어, 상기 상온은 20℃일 수 있다.In the transparent conductive film according to the present invention, the sheet resistance of the ITO layer may range from 10 to 200 Ω / sq. In addition, the crystallization temperature of the ITO layer may range from room temperature to 100 ℃. The room temperature refers to an indoor air temperature, and includes a condition of not having a separate cooling or heating facility. Room temperature may range from 10 to 40 ° C, or from 15 to 25 ° C or from 15 to 20 ° C. For example, the room temperature may be 20 ℃.
상기 기재는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 투명성을 가지는 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 이의 구체적인 예로는 폴리에스테르계 수지, 셀룰로스 에스테르계 수지, 폴리에테르 술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메타)아크릴레이트계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐 알코올계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리페닐렌 황화물계 수지 등이 있다.Although the said base material is not specifically limited, The plastic film which has transparency can be used. Specific examples thereof include polyester resin, cellulose ester resin, polyether sulfone resin, polycarbonate resin, polyamide resin, polyimide resin, polyolefin resin, (meth) acrylate resin, polyvinyl chloride Resin, polyvinylidene chloride resin, polystyrene resin, polyvinyl alcohol resin, polyarylate resin, polyphenylene sulfide resin and the like.
본 발명은 상기 기재와 제1 ITO층 사이에 우수한 광학적 특성을 구현하기 위해서 굴절율이 다른 층들이 삽입될 수 있다. 예를 들어, 기재와 제1 ITO층 사이에 형성된 언더코팅층을 더 포함할 수 있다. 상기 언더 코팅층은 유기물, 무기물 또는 유기-무기 복합물을 사용할 수 있다. In the present invention, layers having different refractive indices may be inserted between the substrate and the first ITO layer to realize excellent optical characteristics. For example, the substrate may further include an undercoat layer formed between the substrate and the first ITO layer. The undercoat layer may use an organic material, an inorganic material, or an organic-inorganic composite.
상기 유기물로는 경우 열 또는 UV 경화가 가능한 유기물로 이루어진 수지들이 사용될 수 있고, 아크릴계, 우레탄계, 티오우레탄계, 멜라민, 알키드수지, 실록산계 폴리머 등이 있다. As the organic material, resins made of organic materials capable of heat or UV curing may be used, and acrylic, urethane, thiourethane, melamine, alkyd resin, and siloxane polymer may be used.
상기 무기물로는 CaF2, BaF2, SiO2, LaF3, CeF3, Al2O3, 산질화 실리콘(silicon oxynitride), 산질화 알루미늄(aluminum oxynitride) 등이 있다.The inorganic materials include CaF 2 , BaF 2 , SiO 2 , LaF 3 , CeF 3 , Al 2 O 3 , silicon oxynitride, aluminum oxynitride, and the like.
또한, 상기 유기-무기 복합물은 TiO2, Nb2O5, Ta2O5, Sb2O5, ZrO2, ZnO, ZnS 등의 단일조성물 혹은 복합조성물의 고굴절 입자를 포함하는 아크릴계, 우레탄계, 티오우레탄계, 멜라민, 알키드수지, 실록산계 폴리머, 하기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물로 이루어진 군으로부터 1 종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 이때, 유기실란 화합물을 사용할 경우 고굴절 입자와 혼합하여 굴절율 조절 및 가교가 가능해야 한다.In addition, the organic-inorganic composite may be acrylic, urethane, or thio containing high refractive particles of a single composition or a composite composition such as TiO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , Sb 2 O 5 , ZrO 2 , ZnO, ZnS, or the like. One or more types can be selected and used from the group which consists of a urethane type, melamine, an alkyd resin, a siloxane polymer, and the organosilane compound represented by following General formula (1). In this case, when the organosilane compound is used, the refractive index may be adjusted and crosslinked by mixing with the high refractive particles.
[화학식 1][Formula 1]
(R1)m-Si-X(4-m) (R 1 ) m -Si-X (4-m)
상기 식에서, Where
R1은 서로 같거나 다를 수 있으며, 탄소수 1 내지 12의 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아릴알킬, 알킬아릴, 아릴알케닐, 알케닐아릴, 아릴알키닐, 알키닐아릴, 할로겐, 치환된 아미노, 아마이드, 알데히드, 케토, 알킬카보닐, 카르복시, 머캅토, 시아노, 하이드록시, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 탄소수 1 내지 12의 알콕시카보닐, 설폰산, 인산, 아크릴옥시, 메타크릴옥시, 에폭시 또는 비닐기이고,R 1 may be the same or different from each other, alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl, alkynylaryl, halogen, substituted Amino, amide, aldehyde, keto, alkylcarbonyl, carboxy, mercapto, cyano, hydroxy, alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, alkoxycarbonyl having 1 to 12 carbon atoms, sulfonic acid, phosphoric acid, acryloxy, methacrylic Oxy, epoxy or vinyl,
X는 서로 같거나 다를 수 있으며, 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 아실옥시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 또는 -N(R2)2(여기서 R2 는 H, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬)이고,X may be the same or different from each other, and hydrogen, halogen, alkoxy, acyloxy, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, or -N (R 2 ) 2 , wherein R 2 is H, or 1 to C 12 alkyl),
이때 산소 또는 -NR2(여기서 R2는 H, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬)가 라디칼 R1과 Si사이에 삽입되어 -(R1)m-O-Si-X(4-m) 또는 (R1)m-NR2-Si-X(4-m)로 될 수도 있으며, Wherein oxygen or —NR 2 (wherein R 2 is H, or alkyl having 1 to 12 carbon atoms) is inserted between the radicals R 1 and Si to form — (R 1 ) m —O—Si—X (4-m) or ( R 1 ) m- NR 2 -Si-X (4-m) ,
m은 1 내지 3의 정수이다.m is an integer of 1 to 3;
상기 유기실란의 예로는 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 페닐디메톡시실란, 페닐디에톡시실란, 메틸디메톡시실란, 메틸디에톡시실란, 페닐메틸디메톡시실란, 페닐메틸디에톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 트리페닐메톡시실란, 트리페닐에톡시실란, 페닐디메틸메톡시실란, 페닐디메틸에톡시실란, 디페닐메틸메톡시실란, 디페닐메틸에톡시실란, 디메틸에톡시실란, 디메틸에톡시실란, 디페닐메톡시실란, 디페닐에톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, p-아미노페닐실란, 알릴트리메톡시실란, n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아민프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필디이소프로필에톡시실란, (3-글리시독시프로필)메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필틀리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, n-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 비닐메틸디에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등이 있다.Examples of the organosilane include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxy Silane, phenyldimethoxysilane, phenyldiethoxysilane, methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triphenylmethoxysilane, Triphenylethoxysilane, phenyldimethylmethoxysilane, phenyldimethylethoxysilane, diphenylmethylmethoxysilane, diphenylmethylethoxysilane, dimethylethoxysilane, dimethylethoxysilane, diphenylmethoxysilane, diphenyl Ethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, p-aminophenylsilane, allyltrimethoxysilane, n- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltri Methoxysilane, 3-amine Propyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyldiisopropylethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxy Silane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl Trimethoxysilane, n-phenylaminopropyltrimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and the like.
상기 언더코팅층에 유기-무기 복합층을 사용할 경우, 유기물의 함량은 1 내지 99.99 중량%일 수 있고, 구체적으로는 5 중량% 이상이 좋다. 또한, 상기 무기물의 함량은 0.01 내지 99 중량%로 사용할 수 있으며, 구체적으로는 95 중량%보다 적게 사용하는 것이 좋다. When the organic-inorganic composite layer is used for the undercoat layer, the organic content may be 1 to 99.99% by weight, specifically 5% by weight or more. In addition, the content of the inorganic material may be used in 0.01 to 99% by weight, specifically, less than 95% by weight may be used.
상기 언더코팅층은 단일층 혹은 2층 이상의 다층 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 언더코팅층이 2층 구조인 경우에는, 제1 언더코팅층 및 제2 언더코팅층으로 이루어지게 된다. The undercoat layer may have a single layer or a multilayer structure of two or more layers. For example, when the undercoat layer has a two-layer structure, the undercoat layer includes a first undercoat layer and a second undercoat layer.
상기 제1 언더코팅층의 굴절율은 투명 기재의 굴절율보다 높고 ITO층 보다 굴절율이 낮은 것이 바람직하고, 구체적으로는 1.5 내지 2일 수 있다. 상기 제1 코팅층의 두께는 10 ㎚ 이상일 수 있으며, 구체적으로는 10 내지 1,000 ㎚ 범위일 수 있다. 상기 제1 언더코팅층의 두께가 1,000 ㎚를 초과할 경우에는 투명성의 향상을 기대하기 어렵고 표면 크랙(crack)을 발생할 우려가 있다. The refractive index of the first undercoat layer is preferably higher than the refractive index of the transparent substrate and lower than the ITO layer, specifically, may be 1.5 to 2. The first coating layer may have a thickness of 10 nm or more, and specifically, may range from 10 nm to 1,000 nm. When the thickness of the first undercoat layer exceeds 1,000 nm, it is difficult to expect the improvement of transparency and there is a fear that surface cracks may occur.
제2 코팅층의 굴절율은 투명 기재의 굴절율보다 높고 제1 언더코팅층보다 낮은 것이 바람직하고, 구체적으로는 1.4 내지 1.9일 수 있다. 상기 제2 코팅층의 두께는 10 내지 500 ㎚ 범위일 수 있다. 상기 제2 코팅층의 두께가 500 ㎚를 초과할 경우에는 투명성이 저하되고, 표면에 쉽게 크랙이 발생할 우려가 있다.
The refractive index of the second coating layer is preferably higher than the refractive index of the transparent substrate and lower than the first undercoat layer, specifically, may be 1.4 to 1.9. The thickness of the second coating layer may range from 10 to 500 nm. When the thickness of the second coating layer exceeds 500 nm, the transparency is lowered, and there is a fear that cracks easily occur on the surface.
또한, 본 발명은 앞서 설명한 투명 전도성 필름을 제조하는 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method of manufacturing the transparent conductive film described above.
본 발명의 하나의 예에서, 상기 제조방법은 기재 상에 SnO2의 함량이 5 내지 10 중량%인 제1 ITO층을 형성하는 단계, 제1 ITO층 위에 SnO2의 함량이 0 내지 5 중량%인 제2 ITO층을 형성하는 단계, 및 제2 ITO층 위에 SnO2의 함량이 5 내지 10 중량%인 제3 ITO층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제2 ITO층은 낮은 온도에서의 결정화를 유도하고, 제1 및 제3 ITO층은 낮은 면저항 구현이 가능토록 한다.In one example of the present invention, the manufacturing method comprises the steps of forming a first ITO layer having a content of SnO 2 of 5 to 10% by weight on the substrate, the content of SnO 2 0 to 5% by weight on the first ITO layer Forming a second ITO layer, and forming a third ITO layer having a SnO 2 content of 5 to 10% by weight on the second ITO layer. The second ITO layer induces crystallization at low temperature, and the first and third ITO layers enable low sheet resistance.
상기 제조방법으로 본 발명은 결정화가 완료된 투명 전도성 필름을 얻을 수 있다. 또한, 상기 제3 ITO층을 형성하는 단계 이후에, 100℃ 이하의 온도에서 열처리 하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to the above method, the present invention can obtain a transparent conductive film in which crystallization is completed. In addition, after the forming of the third ITO layer, the method may further include a heat treatment at a temperature of 100 ° C. or less.
상기 제3 ITO층을 형성하는 단계 이후에, 열처리하는 단계는 100℃ 이하, 혹은 10 내지 100℃의 온도에서 수행될 수 있다. 이처럼 본 발명에 따른 ITO층은 상대적으로 낮은 온도에서도 결정화가 가능하다.After the step of forming the third ITO layer, the heat treatment step may be performed at a temperature of less than 100 ℃, or 10 to 100 ℃. As such, the ITO layer according to the present invention can be crystallized even at a relatively low temperature.
상기 제1 ITO층을 형성하는 단계 이전에, 기재 상에 언더코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 언더코팅층은 필름의 광특성 개선을 위한 것으로, 구체적인 성분, 특성 및 두께 등은 앞서 설명한 바와 같다.
Prior to forming the first ITO layer, the method may further include forming an undercoat layer on the substrate. The undercoat layer is for improving the optical properties of the film, specific components, properties and thickness are as described above.
본 발명은 또한 앞서 설명한 투명 전도성 필름을 포함하는 투명 전극을 제공한다. 상기 투명 전극은 광투과성 전극이 요구되는 다양한 장치에 활용될 수 있다. 예를 들어, PDA, 노트북, 모니터, OA·FA 기기, ATM, 휴대폰, e-종이, 네비게이션 또는 태양광 소자 등에 사용 가능하다. 또한, LCD, LED, OLED 등의 디스플레이 또는 조명 등에도 사용 가능하다.
The present invention also provides a transparent electrode comprising the transparent conductive film described above. The transparent electrode may be utilized in various devices requiring a light transmissive electrode. For example, it can be used for PDAs, notebooks, monitors, OA / FA devices, ATMs, mobile phones, e-paper, navigation or solar devices. In addition, it can be used for displays, such as LCD, LED, OLED or lighting.
이하에서는 도 1 및 2를 참조하여 본 발명에 따른 투명 전도성 필름에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a transparent conductive film according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 투명 전도성 필름의 적층 구조를 나타낸 것으로, 투명 기재(10) 상에 제1 ITO층(20), 제2 ITO층(30) 및 제3 ITO(40)층이 순차적으로 적층된 구조이다. 제2 ITO층(30)은 상대적으로 SnO2의 함량이 낮은 ITO층으로, 낮은 온도에서의 결정화를 유도하는 역할을 한다. 제1 ITO층(20)과 제3 ITO층(30)은 상대적으로 SnO2의 함량이 높은 ITO층으로, 결정화 이후에 면저항을 낮추는 역할을 한다.1 illustrates a laminated structure of a transparent conductive film according to an embodiment of the present invention, wherein a first ITO layer 20, a
또한, 도 2는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 투명 전도성 필름의 적층 구조를 나타낸 것으로, 투명 기재(10)와 제1 ITO층(20) 사이에 언더코팅층(50)이 추가로 형성된 구조이다. 상기 언더코팅층(50)은 필름의 물리적 특성 및 광특성을 향상시키기 위한 것으로, 기재 또는 ITO층과는 다른 굴절율을 갖는다. 상기 언더코팅층(50)의 형성으로 인해, 필름의 강도 내지 탄성성을 향상시킬 수 있으며, 굴절율 범위를 조절하여 내부 전반사를 감소시켜 발광효율을 높일 수 있다.
In addition, Figure 2 shows a laminated structure of a transparent conductive film according to another embodiment of the present invention, the undercoat layer 50 is further formed between the transparent substrate 10 and the first ITO layer 20 Structure. The undercoat 50 is for improving physical and optical properties of the film, and has a refractive index different from that of the substrate or the ITO layer. Due to the formation of the undercoat layer 50, the strength to elasticity of the film may be improved, and the luminous efficiency may be increased by reducing the total internal reflection by adjusting the refractive index range.
본 발명을 하기의 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 단지 예시적인 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, these embodiments are merely exemplary and do not limit the technical scope of the present invention.
실시예Example 1 One
투명 기재로 두께 50 ㎛인 PET 필름(A4300, Toyobo 제품)을 사용하였다. 상기 플라스틱 기재층 상면에 코팅 용액 전체 중량부를 기준으로, 테트라에톡시실란 32.5 중량부와 글리시딜옥시프로필트리메톡시실란 64.0 중량부를 주성분으로 하는 실란계통의 졸상태의 용액을 코팅하고 120℃에서 10분간 열경화하여 150 ㎛의 두께로 제1 언더코팅층을 형성하였다. 상기 제1 언더코팅층 상면에 아르곤과 산소의 혼합 가스를 증착 장비에 공급하면서 스퍼터링 기법을 사용하여 SiON으로 이루어진 제2 언더코팅층을 50 nm의 두께로 증착하였다. PET film (A4300, manufactured by Toyobo) having a thickness of 50 μm was used as the transparent substrate. On the upper surface of the plastic substrate layer, 32.5 parts by weight of tetraethoxysilane and 64.0 parts by weight of glycidyloxypropyltrimethoxysilane were coated on the basis of the total weight of the coating solution. Thermal curing for 10 minutes to form a first undercoat layer to a thickness of 150 ㎛. The second undercoat layer made of SiON was deposited to a thickness of 50 nm by using a sputtering technique while supplying a mixed gas of argon and oxygen to the deposition equipment on the upper surface of the first undercoat layer.
형성된 제2 언더코팅층 위에는 SnO2의 함량이 각각 8 중량%, 3 중량% 및 7 중량%인 제1 ITO층 내지 제3 ITO층을 순차적으로 형성하였다. 상기 제1 ITO층 내지 제3 ITO층의 두께는 각각 20 nm로 형성하였다. 제3 ITO층을 형성한 후, 열처리 과정을 거쳐 투명 전도성 필름을 제조하였다.
On the second undercoat layer formed, first to third ITO layers having a SnO 2 content of 8 wt%, 3 wt%, and 7 wt%, respectively, were sequentially formed. The thicknesses of the first ITO layer to the third ITO layer were each 20 nm. After the third ITO layer was formed, a transparent conductive film was manufactured through a heat treatment process.
실시예Example 2 2
제2 ITO층 제조시 SnO2를 첨가하지 않았다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 전도성 필름을 제조하였다.
A transparent conductive film was prepared in the same manner as in Example 1, except that SnO 2 was not added when preparing the second ITO layer.
실시예Example 3 3
제1 및 제2 언더코팅층을 형성하지 않았다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 전도성 필름을 제조하였다.
A transparent conductive film was prepared in the same manner as in Example 1, except that the first and second undercoat layers were not formed.
비교예Comparative Example 1 One
투명 기재로 두께 50 ㎛인 PET 필름(A4300, Toyobo 제품)을 사용하였다. PET 필름 상면에 SnO2를 포함하지 않은 60 nm의 단일층으로 이루어진 ITO층을 형성한 후, 열처리 과정을 거쳐 투명 전도성 필름을 제조하였다.
PET film (A4300, manufactured by Toyobo) having a thickness of 50 μm was used as the transparent substrate. After forming an ITO layer composed of a 60 nm single layer containing no SnO 2 on the upper surface of the PET film, a transparent conductive film was prepared through a heat treatment.
비교예Comparative Example 2 2
투명 기재로 두께 50 ㎛인 PET 필름(A4300, Toyobo 제품)을 사용하였다. PET 필름 상면에 실시예 1과 동일한 방법으로 제1 및 제2 언더코팅층을 형성하였다. 형성된 제2 언더코팅층 상에 SnO2를 포함하지 않은 60 nm의 단일층으로 이루어진 ITO층을 형성한 후, 열처리 과정을 거쳐 투명 전도성 필름을 제조하였다.
PET film (A4300, manufactured by Toyobo) having a thickness of 50 μm was used as the transparent substrate. First and second undercoat layers were formed on the upper surface of the PET film in the same manner as in Example 1. After forming an ITO layer composed of a 60 nm single layer containing no SnO 2 on the formed second undercoating layer, a transparent conductive film was manufactured through a heat treatment process.
상기에서 본 발명은 기재된 구체 예를 중심으로 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
While the invention has been described in detail with reference to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the invention, and such changes and modifications fall within the scope of the appended claims. It is also natural.
10: 투명 기재 20: 제1 ITO층
30: 제2 ITO층 40: 제3 ITO층
50: 언더코팅층10: transparent substrate 20: first ITO layer
30: second ITO layer 40: third ITO layer
50: undercoating layer
Claims (11)
상기 ITO층은 제1 ITO층, 제2 ITO층 및 제3 ITO층으로 구성되고,
제1 ITO층 및 제3 ITO층은 제2 ITO층에 비해 높은 함량의 SnO2를 포함하는 투명 전도성 필름.An ITO layer formed on the substrate,
The ITO layer is composed of a first ITO layer, a second ITO layer and a third ITO layer,
The first ITO layer and the third ITO layer comprise a higher content of SnO 2 than the second ITO layer.
각 층의 중량을 기준으로,
제1 ITO층 및 제3 ITO층의 SnO2 함량은 5 내지 10 중량%이고,
제2 ITO층의 SnO2 함량은 0 내지 5 중량%인 투명 전도성 필름.The method of claim 1,
Based on the weight of each layer,
SnO 2 content of the first ITO layer and the third ITO layer is 5 to 10% by weight,
The SnO 2 content of the second ITO layer is 0 to 5% by weight transparent conductive film.
ITO층의 두께는 10 내지 150 nm인 투명 전도성 필름.The method of claim 1,
The transparent conductive film whose thickness of an ITO layer is 10-150 nm.
ITO 층의 면저항은 10 내지 200 Ω/sq인 투명 전도성 필름.The method of claim 1,
The sheet resistance of the ITO layer is 10 to 200 Ω / sq a transparent conductive film.
ITO 층의 결정화 온도는 상온 내지 100℃인 투명 전도성 필름.The method of claim 1,
The crystallization temperature of the ITO layer is a room temperature to 100 ℃ transparent conductive film.
기재와 제1 ITO층 사이에 형성된 언더코팅층을 더 포함하는 투명 전도성 필름.The method of claim 1,
A transparent conductive film further comprising an undercoat layer formed between the substrate and the first ITO layer.
언더코팅층은 유기물, 무기물 또는 유기-무기 복합물을 포함하는 투명 전도성 필름.The method according to claim 6,
The undercoat layer is a transparent conductive film containing an organic material, an inorganic material or an organic-inorganic composite.
제1 ITO층 위에 SnO2의 함량이 0 내지 5 중량%인 제2 ITO층을 형성하는 단계, 및
제2 ITO층 위에 SnO2의 함량이 5 내지 10 중량%인 제3 ITO층을 형성하는 단계를 포함하는 투명 전도성 필름의 제조방법.Forming a first ITO layer having a content of 5-10 wt% of SnO 2 on the substrate,
Forming a second ITO layer having a content of SnO 2 of 0 to 5% by weight on the first ITO layer, and
Forming a third ITO layer having a content of SnO 2 of 5 to 10% by weight on the second ITO layer.
제3 ITO층을 형성하는 단계 이후에,
100℃ 이하의 온도에서 열처리하는 단계를 더 포함하는 투명 전도성 필름의 제조방법.The method of claim 8,
After the step of forming the third ITO layer,
Method for producing a transparent conductive film further comprises the step of heat treatment at a temperature of less than 100 ℃.
제1 ITO층을 형성하는 단계 이전에,
기재 상에 언더코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 투명 전도성 필름의 제조방법.The method of claim 8,
Prior to forming the first ITO layer,
The method of manufacturing a transparent conductive film further comprising the step of forming an undercoat layer on the substrate.
A transparent electrode comprising the transparent conductive film of claim 1.
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