KR20160034120A - Manufacturing method for transparent conductive substrate, transparent conductive substrate and touch panel using nanowires - Google Patents

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KR20160034120A
KR20160034120A KR1020140125262A KR20140125262A KR20160034120A KR 20160034120 A KR20160034120 A KR 20160034120A KR 1020140125262 A KR1020140125262 A KR 1020140125262A KR 20140125262 A KR20140125262 A KR 20140125262A KR 20160034120 A KR20160034120 A KR 20160034120A
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transparent electrode
forming
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왕태준
조민경
박재홍
이기훈
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주식회사 에이든
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Abstract

The present invention relates to a manufacturing method of a transparent electrode substrate wherein a conductive pattern is formed by using a metal nanowire, a transparent electrode using the same and a touch panel thereof. The manufacturing method of the transparent electrode substrate comprises: a step of forming a conductive layer, including a metal nanowire, on a substrate; consecutively forming a photocurable protection layer; a step of selectively curing the protection layer by using a photo mask; and a step of forming a conductive pattern by cleaning not-cured protection layer and the conductive layer placed under the same. As a result, after forming the protection layer, a separated photo resistant applying operation and a strip procedure can be omitted to simplify a manufacturing process. In addition, the transparent electrode substrate manufacturing method can be applied to many electronic components, requiring a transparent electrode, including a touch panel or the like, by packaging the transparent electrode substrate having a conductive pattern as one component.

Description

나노와이어를 이용한 투명 전극 기판 제조방법과 이를 이용한 투명 전극 기판 및 터치패널{MANUFACTURING METHOD FOR TRANSPARENT CONDUCTIVE SUBSTRATE, TRANSPARENT CONDUCTIVE SUBSTRATE AND TOUCH PANEL USING NANOWIRES}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for manufacturing a transparent electrode substrate using nanowires, a transparent electrode substrate using the same, and a touch panel using the same. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002]

본 발명은 금속 나노와이어를 이용하여 도전성 패턴이 형성된 투명 전극 기판 제조방법과 이를 이용한 투명 전극 기판 및 터치패널에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a transparent electrode substrate on which conductive patterns are formed by using metal nanowires, and a transparent electrode substrate and a touch panel using the same.

최근 은나노와이어(Ag Nano Wire or Siver Nano Wire)는 기존 ITO(Indium doped Tin Oxide)가 극복하지 못하는 저저항 및 고투과도를 갖는 유연터치패널 등의 영역에서 ITO 대비 경쟁력을 보이며, ITO를 대체하는 투명 전극 재료로 적극 개발, 상용화되고 있다.In recent years, Ag Nano Wire or Siver Nano Wire has shown a competitive edge compared to ITO in areas such as flexible touch panels with low resistance and high transmittance that can not be overcome by conventional indium-doped tin oxide (ITO) It has been actively developed and commercialized as an electrode material.

일반적으로, 나노와이어를 이용한 투명 전극은, 도 1과 같이 투명한 기판 상에 도전층(1)과 보호층(2)을 순차적으로 코팅한 후 보호필름(3)을 부착하여 투명 전극 필름 형태로 판매된다.In general, a transparent electrode using nanowires is formed by sequentially coating a conductive layer 1 and a protective layer 2 on a transparent substrate as shown in FIG. 1, and then attaching a protective film 3 to the transparent electrode film do.

구체적으로, 은나노와이어와 분산과 점도를 효과적으로 맞추기 위한 고분자 바인더(Binder) 및 기타 첨가제를 물이나 알코올 계통용매에서 적절히 분산시켜 기판에 습식 코팅(Wet Coating)을 진행하며, 두께 150nm 전후의 도전층을 형성한다. 이때 코팅은 통상적으로 슬롯다이(Slot Die) 코팅 또는 마이크로 그라비어(Micro Gravure) 코팅 등을 사용한다.Specifically, a polymer binder and other additives for appropriately dispersing and viscosity of the silver nanowire are appropriately dispersed in a water or alcohol solvent, wet coating is performed on the substrate, and a conductive layer having a thickness of about 150 nm is formed . In this case, a coating such as a slot die coating or a micro gravure coating is usually used.

이때, 도전층은 은나노와이어가 포함된 액상의 약액(Chemical)으로 코팅을 한 후 큐어링(Curing) 공정을 거치는데, 이때 기본 용매와 같은 액상의 재료는 증발되고 은나노와이어가 표면에 노출되는데 이는 필름을 권취할 때 배면과의 접촉 및 슬립(Slip)으로 인한 스크래치를 유발하며, 노출된 은나노와이어는 산화되는 문제점이 있었다.At this time, the conductive layer is coated with a liquid chemical containing silver nano wire, and then subjected to a curing process. At this time, the liquid material such as the basic solvent evaporates and the silver nano wire is exposed on the surface. It causes contact with the back surface and scratches due to slip when the film is wound, and the exposed silver nano wire is oxidized.

이를 방지하기 위해 노출된 은나노와이어 위에 보호층으로서 광경화성 오버 코팅(Over Coating)층을 형성하여 은나노와이어의 표면 노출을 최대한 억제한다.In order to prevent this, a photocurable overcoating layer is formed as a protective layer on the exposed silver nano wire to minimize the surface exposure of the silver nano wire.

도 1은 투명 전극 필름의 구성도로서, 상술한 바와 같이 기판(1) 상에 도전층(2)과 보호층(3)이 형성된 투명 전극 필름에 대하여 산화와 스크래치 등으로부터 도전층(2)을 보호하기 위해 PE와 같은 보호 필름(4)을 부착한다.Fig. 1 is a view showing the structure of a transparent electrode film. As shown in Fig. 1, a transparent electrode film having a conductive layer 2 and a protective layer 3 formed on a substrate 1 is subjected to oxidation and scratching to form a conductive layer 2 Attach protective film (4) such as PE to protect.

이와 같이 제조된 투명 전극 필름은, 보호필름을 제거한 후 레이저(건식) 또는 케미칼(습식) 식각에 의한 패터닝 공정을 진행하여 도전성 패턴이 형성된 투명 전극 기판을 제조한다.After the protective film is removed, the transparent electrode film thus produced is subjected to a patterning process by laser (dry) or chemical (wet) etching to produce a transparent electrode substrate having a conductive pattern formed thereon.

투명 전극 기판은, PDP(플라즈마 디스플레이 판넬), 광학필터, 전자차폐제, 유기발광다이오드(OLED), 태양전지, LCD(liquid crystal display), 터치스크린, 휴대폰용 EL 키패드 등 전기, 자기, 광학 소자 및 센서 등에 광범위하게 적용할 수 있다.The transparent electrode substrate can be used as a substrate for a plasma display panel (PDP), an optical filter, an electromagnetic shielding material, an organic light emitting diode (OLED), a solar cell, a liquid crystal display (LCD), a touch screen, Sensors and so on.

그러나 위와 같은 종래의 방법으로 도전성 패턴이 형성된 투명 전극 기판을 제조하는 경우, 보호필름 부착을 위해 별도의 공정이 필요하며, 패턴 형성을 위해서는 다시 보호필름을 제거하는 공정이 요구되어 제조 단가의 상승 요인이 될 뿐만 아니라, 제조 시간이 많이 소요된다는 문제점이 있었다.However, in the case of manufacturing a transparent electrode substrate having a conductive pattern formed by the above-described conventional method, a separate process is required for attaching a protective film. In order to form a pattern, a process for removing the protective film is required again, But also requires a long manufacturing time.

또한 보호필름 제거 후 포토 레지스트를 이용한 식각 공정이 요구되므로, 그에 따라 공정시간이 지연되고 식각액 처리를 위한 비용이 추가적으로 소요된다는 문제점이 있었다.Further, since the etching process using the photoresist is required after removing the protective film, there is a problem that the process time is delayed and the cost for the etching process is additionally required.

한편, 도전성 패턴이 형성된 투명 전극 기판을 터치패널에 적용하는 경우, 그 구조와 방식에 따라 투명광학 접착제(OCA) 또는 투명광학 레진(OCR)를 통해 라미네이션(Lamination)되며 최종적으로 커버 윈도우와 결합된다.On the other hand, when a transparent electrode substrate having a conductive pattern is applied to a touch panel, it is laminated through a transparent optical adhesive (OCA) or a transparent optical resin (OCR) according to its structure and method, .

정전용량 방식의 터치패널은 통상적으로 각 센서채널에 전압이 인가되어 센서구동을 수행하게 되는데, 은나노와이어를 이용한 정전용량 터치패널의 경우, 습기, 자외선 및 내부 전압에 의해 은나노와이어의 산화 또는 마이그레이션(Migration)이 촉진되어 채널간 전기적 단락(Short)이나 절연파괴의 원인이 되었다. 또한 은나노와이어가 포함된 전극은 정전기에 매우 취약하다는 문제점이 있었다.In a capacitive touch panel, voltage is applied to each sensor channel to drive a sensor. In the case of a capacitive touch panel using silver nano wire, oxidation or migration of silver nano wire by moisture, ultraviolet rays, and internal voltage Migration has been promoted to cause electrical short or dielectric breakdown between channels. In addition, there is a problem that the electrode including the silver nano wire is very vulnerable to static electricity.

특히 은나노와이어를 이용하여 모바일 기기로 사용되는 정전용량 터치패널은 에지부에서 특히 신뢰성이 낮다는 치명적인 문제점이 있었다.Particularly, the capacitive touch panel used as a mobile device using silver nano wire has a fatal problem that the reliability is particularly low at the edge portion.

또한 도전성 패턴이 형성된 투명 전극 기판이 포함된 터치패널은 도전층과 보호층간의 굴절률 차에 의하여 시인성이 저하된다는 문제점이 있었다.In addition, the touch panel including the transparent electrode substrate on which the conductive pattern is formed has a problem that the visibility is deteriorated due to the difference in refractive index between the conductive layer and the protective layer.

상술한 배경 기술 상의 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 건식 또는 습식 시각에 의한 패턴 형성 공정이 필요없는 도전성 패턴이 형성된 필름 형태의 투명 전극 기판 제조방법을 제공함에 있다.An object of the present invention to solve the above-described problems of the background art is to provide a method of manufacturing a transparent electrode substrate in the form of a film on which a conductive pattern is formed which does not require a pattern formation step by dry or wet visual observation.

또한 본 발명은, 습기, 자외선, 정전기 및 장치의 내부 전압으로부터 신뢰성을 유지할 수 있는 투명 전극 기판 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a transparent electrode substrate capable of maintaining reliability from moisture, ultraviolet rays, static electricity, and internal voltages of the apparatus.

또한 본 발명은, 투명 전극 기판의 시인성을 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다.The present invention also aims to improve the visibility of the transparent electrode substrate.

또한 본 발명은, 상술한 투명 전극 기판 제조방법을 이용하여 투명 전극 및 이를 이용한 터치패널을 제공함에 또 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a transparent electrode and a touch panel using the transparent electrode by using the above-described method of manufacturing a transparent electrode substrate.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 투명 전극 기판 제조방법은, 금속 나노와이어를 이용한 투명 전극 기판 제조방법에 있어서, 기판 상에 금속 나노와이어를 포함하는 도전층을 형성하는 도전층 형성 단계; 상기 도전층 상에 광경화성 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계; 상기 보호층을 포토 마스크를 이용하여 선택적으로 경화시키는 선택적 경화 단계; 및 경화되지 않은 보호층과 그 하부의 도전층을 세정하여 도전성 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계; 를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a transparent electrode substrate using metal nanowires, the method including: forming a conductive layer including metal nanowires on a substrate; A protective layer forming step of forming a photocurable protective layer on the conductive layer; Selectively curing the protective layer using a photomask; And a pattern forming step of cleaning the uncured protective layer and the underlying conductive layer to form a conductive pattern; .

바람직하게, 상기 금속은, 은(Ag)이다.Preferably, the metal is silver (Ag).

바람직하게, 상기 도전층 또는 상기 보호층은, 자외선 차단제와 자외선 안정제 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.Preferably, the conductive layer or the protective layer further comprises at least one of an ultraviolet screening agent and a UV stabilizer.

바람직하게, 상기 도전층 또는 상기 보호층은, 도전성의 정전기 방지제를 포함한다. 이때, 상기 정전기 방지제는, 탄소나노튜브, 환원성 그래핀 옥사이드, 전도성 고분자 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물이다.Preferably, the conductive layer or the protective layer includes a conductive antistatic agent. At this time, the antistatic agent is any one or a mixture of two or more of carbon nanotubes, reducible graphene oxide, and conductive polymer.

바람직하게, 상기 도전층 형성 단계 이후에, 상기 도전층에 열을 공급하거나 빛을 조사하는 큐어링 단계; 를 더 포함한다.Preferably, the method may further include: a curing step of supplying heat or irradiating light to the conductive layer after the conductive layer forming step; .

바람직하게, 상기 패턴 형성 단계는, 탈이온수 또는 약알칼리 세정액으로 세정한다.Preferably, the pattern forming step is cleaned with deionized water or weakly alkaline cleaning liquid.

바람직하게, 상기 패턴 형성 단계 이후에, 상기 도전성 패턴이 형성된 기판 상에 배선전극층을 선택적으로 형성하는 배선전극층 형성 단계; 를 더 포함한다.Preferably, a wiring electrode layer forming step of selectively forming a wiring electrode layer on the substrate on which the conductive pattern is formed, after the pattern forming step; .

바람직하게, 상기 배선전극층은, 은 페이스트를 포함한다.Preferably, the wiring electrode layer includes a silver paste.

바람직하게, 상기 배선전극층 형성 단계 이후에, 상기 배선전극층이 형성된 기판 상에 절연층을 형성하는 절연층 형성 단계; 를 더 포함한다.Forming an insulating layer on the substrate on which the wiring electrode layer is formed after the wiring electrode layer forming step; .

바람직하게, 상기 절연층은, 자외선 차단제와 자외선 안정제 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다. 이때, 상기 자외선 차단제는, TiO2, WO3, ZnO, CeO, SiC, SnO2 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물이고, 상기 자외선 안정제는, 벤조페논계(Benzophenone), 벤조트라이졸계(Benzotriazole), 포스파이트(Phosphite)계, 페놀(Phenol)계 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물이다.Preferably, the insulating layer further comprises at least one of an ultraviolet screening agent and a UV stabilizer. The ultraviolet light stabilizer may be at least one selected from the group consisting of Benzophenone, Benzotriazole, Phosphorus, and Phosphorus. The ultraviolet light stabilizer may be at least one selected from the group consisting of TiO 2 , WO 3 , ZnO, CeO 2 , SiC, and SnO 2 . A phosphite system, and a phenol system, or a mixture of two or more thereof.

바람직하게, 상기 절연층은, 상기 도전층과 상기 보호층 간의 인덱스 매칭 물질을 더 포함한다. 이때, 상기 절연층은, 평탄하게 형성된 것을 특징으로 한다.Preferably, the insulating layer further comprises an index matching material between the conductive layer and the protective layer. At this time, the insulating layer is formed to be flat.

본 발명의 다른 측면에 해당하는 투명 전극 기판은 상술한 투명 기판 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다.The transparent electrode substrate according to another aspect of the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing a transparent substrate.

본 발명의 다른 투명 전극 기판 제조방법은, 금속 나노와이어를 이용한 투명 전극 기판 제조방법에 있어서, 기판 상에 금속 나노와이어를 포함하는 도전층을 형성하는 도전층 형성 단계; 상기 도전층 상에 광경화성 배선전극층을 선택적으로 형성하는 배선전극층 형성 단계, 상기 도전층과 상기 배선전극층 상에 광경화성 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계; 포토 마스크를 이용하여 상기 보호층과 상기 배선전극층을 선택적으로 경화시키는 선택적 경화 단계; 및 경화되지 않은 보호층, 배선전극층과 그 하부의 도전층을 세정하여 도전성 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계; 를 포함한다.Another method of manufacturing a transparent electrode substrate according to the present invention is a method of manufacturing a transparent electrode substrate using metal nanowires, comprising the steps of: forming a conductive layer including metal nanowires on a substrate; A wiring electrode layer forming step of selectively forming a photocurable wiring electrode layer on the conductive layer; a protective layer forming step of forming a photocurable protective layer on the conductive layer and the wiring electrode layer; Selectively curing the protective layer and the wiring electrode layer using a photomask; And a pattern formation step of cleaning the uncured protective layer, the wiring electrode layer and the underlying conductive layer to form a conductive pattern; .

바람직하게, 상기 도전층은, 은 나노와이어를 포함하고, 상기 배선전극층은, 은 페이스트를 포함한다.Preferably, the conductive layer includes silver nanowires, and the wiring electrode layer includes a silver paste.

바람직하게, 상기 패턴 형성 단계 이후에, 상기 도전성 패턴이 형성된 기판 상에 절연층을 형성하는 절연층 형성 단계; 를 더 포함한다. 이때, 상기 절연층은, 평탄하게 형성한 것을 특징으로 한다.Forming an insulating layer on the substrate on which the conductive pattern is formed after the pattern forming step; . In this case, the insulating layer is formed to be flat.

본 발명의 다른 측면에 해당하는 투명 전극 기판은 상술한 투명 제조 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다.The transparent electrode substrate according to another aspect of the present invention is manufactured by the above-described transparent manufacturing method.

본 발명의 다른 과제를 해결하기 위한 터치패널은, 투명 전극 기판을 이용한 터치패널에 있어서, 상술한 본 발명의 투명 전극 기판 제조방에 의하여 제조된 투명 전극 기판 중 어느 하나로 이루어진 하부 투명 전극 기판과 상부 투명 전극 기판; 상기 하부 투명 전극 기판과 상기 상부 투명 전극 기판을 결합하는 제1 접착층; 및 상기 상부 투명 전극 기판과 투명 윈도우를 결합하는 제2 접착층; 을 포함한다.The present invention also provides a touch panel using a transparent electrode substrate, comprising: a lower transparent electrode substrate made of any one of the transparent electrode substrates manufactured by the transparent electrode substrate fabrication chamber of the present invention; A transparent electrode substrate; A first adhesive layer for bonding the lower transparent electrode substrate and the upper transparent electrode substrate; And a second adhesive layer for joining the upper transparent electrode substrate and the transparent window; .

바람직하게, 상기 제1, 제2 접착층 중 적어도 어느 하나는 자외선 차단제와 자외선 안정제 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.Preferably, at least one of the first and second adhesive layers further comprises at least one of an ultraviolet screening agent and a UV stabilizer.

본 발명에 의하면, 투명 전극 기판 제조에 있어서 보호층을 선택적으로 경화시켜 도전성 패턴을 형성하거나, 배선전극층과 보호층을 선택적으로 경화시켜 도전층 및 배선전극층 패턴을 동시에 형성할 수 있어 별도의 포토 레지스트 도포와 스트립 공정이 생략되어 공정 단순화를 도모할 수 있고 생산성을 향상할 수 있다.According to the present invention, in the production of the transparent electrode substrate, the conductive layer and the wiring electrode layer pattern can be formed at the same time by selectively curing the protective layer to form the conductive pattern, or selectively curing the wiring electrode layer and the protective layer, It is possible to simplify the process by omitting the coating and stripping processes and to improve the productivity.

또한 본 발명은 도전성 패턴이 형성된 투명 전극 기판을 하나의 부품으로 패키지화함으로써 투명 전극이 요구되는 터치패널을 비롯한 많은 전자부품에 활용이 가능하다.In addition, the present invention can be applied to many electronic components including a touch panel requiring a transparent electrode by forming a transparent electrode substrate having a conductive pattern formed thereon as a single component.

또한 본 발명은 도전층, 보호층 및 절연층 중 어느 하나에 자외선 차단제 및/또는 자외선 안정제를 포함하여 자외선에 의한 나노와이어의 도전성 네트워크 손상을 방지하여 신뢰성을 높일 수 있다.In addition, the present invention can prevent damage to the conductive network of nanowires caused by ultraviolet rays by including an ultraviolet screening agent and / or a UV stabilizer in any one of the conductive layer, the protective layer and the insulating layer, thereby enhancing reliability.

또한 본 발명은 도전층 또는 보호층에 도전성의 정전기 방지제를 포함하여 정전기로부터 나노와이어의 네트워크 손상을 방지할 수 있다.The present invention also includes a conductive antistatic agent in the conductive layer or the protective layer to prevent network damage of the nanowire from static electricity.

또한 본 발명은 절연층에 인덱스 매칭 물질을 포함하여 시인성을 향상시킬 수 있다.Further, the present invention can improve the visibility by including an index matching material in the insulating layer.

도 1은 종래의 필름 형태의 투명 전극 기판의 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 공정 순서를 나타낸 플로차트.
도 3 내지 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 제조 공정 순서에 따른 투명 전극 기판의 구성도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 공정 순서를 나타낸 플로차트.
도 8 내지 10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 제조 공정 순서에 따른 투명 전극 기판의 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a conventional transparent electrode substrate in the form of a film.
2 is a flowchart showing a process procedure according to the first embodiment of the present invention.
FIGS. 3 to 6 are views illustrating a structure of a transparent electrode substrate according to a manufacturing process sequence according to a first embodiment of the present invention; FIG.
7 is a flowchart showing a process sequence according to a second embodiment of the present invention.
FIGS. 8 to 10 are views showing a structure of a transparent electrode substrate according to a manufacturing process sequence according to a second embodiment of the present invention; FIG.

이하에서는 본 발명의 실시예들에 대하여 도면을 참고하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도면들에 있어서 각 층이나 장치의 크기 및 두께는 설명의 편의상 과장이나 축소되어 표현될 수 있으며, 동일한 기능과 작용을 하는 구성요소에 대해서는 도면 부호를 동일하게 사용한다. 그리고 발명의 설명에 있어서, 구성요소의 위치관계를 설명하는 용어로 사용되는 '상', '상부', '하' 및 '하부'는 접촉하고 있는 상부 또는 하부를 지칭하는 이외에, 중간에 다른 구성요소를 게재하는 경우를 포함한다.In the drawings, the size and thickness of each layer or device may be exaggerated or reduced for convenience of description, and the same reference numerals are used for components having the same function and function. In the description of the present invention, the term "upper", "upper", "lower", and "lower" used in the description of the positional relationship of the constituent elements Element is included.

본 발명에 따른 투명 전극 기판의 실시예들은 도전성 패턴 형성 방법에 따라 제1, 제2 실시예로 나누고, 이들을 이용한 터치패널은 제3 실시예로서 설명한다. 그리고 각 실시예는 은 나노와이어를 중심으로 설명하였으나 도전성의 다른 금속 나노와이어에도 적용될 수 있음은 물론이다.The embodiments of the transparent electrode substrate according to the present invention are divided into the first and second embodiments according to the conductive pattern forming method and the touch panel using them will be described as the third embodiment. Although the embodiments have been described with reference to silver nanowires, it is needless to say that the present invention can be applied to other conductive metal nanowires.

1. 제1 실시예에 의한 투명 전극 기판 제조방법1. Method for manufacturing a transparent electrode substrate according to the first embodiment

제1 실시예에 의한 투명 전극 기판 제조방법을 도 2의 플로차트와 도전성 패턴 형성 순서를 나타낸 도 3 내지 도 6을 참고하여 설명한다.A method of manufacturing a transparent electrode substrate according to the first embodiment will be described with reference to the flow chart of FIG. 2 and the steps of forming a conductive pattern with reference to FIGS. 3 to 6. FIG.

1) 도전층 형성 단계1) Conductive layer forming step

직경 20~50nm, 길이 10~100㎛을 갖는 은나노와이어와 고분자 바인더 및 첨가제를 물 또는 알코올 계통의 용매에서 적절히 분산한 코팅액을 PET 또는 PC로 이루어진 유연성의 투명 기판(11) 상에 슬롯 다이 또는 마이크로 그라이버 코팅 방법으로 코팅하여 도전층(12)을 형성한다.A coating liquid obtained by appropriately dispersing a silver nanowire having a diameter of 20 to 50 nm and a length of 10 to 100 占 퐉, a polymeric binder and an additive in a water or alcohol-based solvent is applied onto a flexible transparent substrate 11 made of PET or PC, And then coated by a coating method to form a conductive layer 12.

도전층(12)을 건조시키거나 열처리 또는 광을 조사하는 큐어링 과정을 거쳐 용매와 같은 액상의 재료가 증발하면서 은나노와이어 일부가 표면에 노출된다.A part of the silver nano wire is exposed on the surface while the conductive layer 12 is dried or subjected to a heat treatment or a curing process of irradiating light to evaporate a liquid material such as a solvent.

2) 보호층 형성 단계2) Step of forming protective layer

큐어링한 도전층(12)의 표면으로 노출된 은나노와이어의 네트워크를 보호하면서 은나노와이어의 표면 노출을 최소화 하기 위하여 광경화성 보호층(13)을 형성한다. 이때 보호층(13)은 용매, 바인더, 광경화제 등을 포함한다.The photocurable protective layer 13 is formed to minimize the surface exposure of the silver wire while protecting the network of the silver wire exposed to the surface of the cured conductive layer 12. [ At this time, the protective layer 13 includes a solvent, a binder, a photo-curing agent and the like.

상술한 도전층(12) 또는 보호층(13)은 자외선 차단제와 자외선 안정제 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The conductive layer 12 or the protective layer 13 may include at least one of an ultraviolet screening agent and a UV stabilizer.

자외선 차단제로서 TiO2, WO3, ZnO, CeO, SiC, SnO2 등으로 이루어진 기능성 분말 중 어느 하나 또는 2 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이에 의해 자외선에 의하여 에지부에서 발생하는 도전층(12)의 네트워크 손상을 방지할 수 있다.Functional ultraviolet light blocking agents such as TiO 2 , WO 3 , ZnO, CeO 2 , SiC, and SnO 2 may be used. As a result, the network damage of the conductive layer 12 generated at the edge portion due to ultraviolet rays can be prevented.

자외선 안정제로서 벤조페논계(Benzophenone), 벤조트라이졸계(Benzotriazole), 포스파이트(Phosphite)계, 페놀(Phenol)계 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 이에 의해 자외선을 흡수하여 열에너지로 분산시킴으로써 도전층(12)을 안정화시킬 수 있다.As ultraviolet stabilizer, any one or a mixture of two or more of benzophenone, benzotriazole, phosphite and phenol can be used. As a result, the conductive layer 12 can be stabilized by absorbing ultraviolet light and dispersing it as heat energy.

또한 도전층(12) 또는 보호층(13)은 정전기를 방지하기 위하여, 도전성의 정전기 방지제를 포함할 수 있다. 이러한 정전기 방지제로서 탄소나노튜브, 환원된 그래핀 옥사이드, 전도성 고분자 중에서 어느 하나 또는 2 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The conductive layer 12 or the protective layer 13 may include a conductive antistatic agent to prevent static electricity. As such an antistatic agent, any one or two or more of carbon nanotubes, reduced graphene oxide and conductive polymer may be used in combination.

3) 선택적 경화 단계3) Selective curing step

보호층(13)이 경화되지 않은 상태에서 도 3과 같이 원하는 도전성 패턴 형상을 갖는 포토 마스크(14)를 이용하여 자외선을 조사한다. 이를 통해 보호층(13)을 선택적으로 경화시킨다.In the state where the protective layer 13 is not cured, ultraviolet rays are irradiated using a photomask 14 having a desired conductive pattern shape as shown in FIG. Whereby the protective layer 13 is selectively cured.

4) 패턴 형성 단계4) Pattern formation step

경화되지 않은 보호층(13)과 그 하부의 도전층(12)은 탈이온수 또는 약칼리성을 갖는 세정액 등을 이용하여 세정함으로써 원하는 도전성 패턴을 얻을 수 있다.The uncured protective layer 13 and the underlying conductive layer 12 may be washed with deionized water or a cleaning liquid having an approximately calorific property to obtain a desired conductive pattern.

이에 의해 보호층(13)을 형성한 상태에서 세정만으로 도전성 패턴을 형성시킬 수 있게 된다. 따라서 종래에 레이저(건식) 또는 케미칼(습식) 식각에 의한 패터닝 공정을 생략할 수 있어 공정을 단순화하여 생산량을 높일 수 있다.As a result, the conductive pattern can be formed only by cleaning in a state where the protective layer 13 is formed. Therefore, it is possible to omit the patterning process by laser (dry) or chemical (wet) etching conventionally, thereby simplifying the process and increasing the production amount.

5) 배선전극층 형성 단계5) Wiring electrode layer forming step

도전성 패턴이 형성된 기판(11) 상에 은 페이스트와 같은 메탈 페이스트를 스크린 프린팅 방법을 이용하여 선택적으로 코팅함으로써 배선전극층(15)을 형성할 수 있다. 이러한 방법 이외에 배선전극층(15)은 광경화성 메탈 페이스트를 이용하거나, 증착시켜 형성할 수도 있다.The wiring electrode layer 15 can be formed by selectively coating a metal paste such as silver paste on the substrate 11 on which the conductive pattern is formed by using a screen printing method. In addition to this method, the wiring electrode layer 15 may be formed by using a photocurable metal paste or by vapor deposition.

6) 절연층 형성 단계6) Insulating layer forming step

배선전극층(15)이 형성된 기판(11) 상에 상부면이 평탄하도록 절연층(16)을 형성한다. 절연층(16)은 상술한 자외선 차단제와 자외선 안정제 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The insulating layer 16 is formed on the substrate 11 on which the wiring electrode layer 15 is formed such that the upper surface is flat. The insulating layer 16 may include at least one of the ultraviolet screening agent and the ultraviolet ray stabilizer.

또한 절연층(16)은 도전층(12)과 보호층(13) 간의 굴절률 차이로 인한 시인성 악화를 방지하기 위하여 인덱스 매칭 물질을 포함할 수 있다.The insulating layer 16 may include an index matching material to prevent the deterioration of visibility due to a difference in refractive index between the conductive layer 12 and the protective layer 13.

상술한 절연층(16)에 자외선 차단제, 자외선 안정제 및 인덱스 매칭 물질을 함께 포함시키는 경우 투명 전극의 신뢰성 및 시인성을 동시에 확보할 수 있다.When the ultraviolet ray blocking agent, the ultraviolet stabilizer, and the index matching material are included in the insulating layer 16, the reliability and visibility of the transparent electrode can be secured at the same time.

이러한 절연층(16)은 평탄하게 형성하며, 상부면에 보호필름을 부착하여 필름 형태의 투명 전극 기판으로 판매가 가능하다.The insulating layer 16 is formed to be flat, and a protective film may be attached to the upper surface of the insulating layer 16 to be available as a film-type transparent electrode substrate.

상술한 일련의 단계에 의하여 제1 실시예의 투명 전극 기판(10)을 제조할 수 있으며, 이와 같이 제작된 필름 형태의 투명 전극 기판(10)은, PDP(플라즈마 디스플레이 판넬), 광학필터, 전자차폐제, 유기발광다이오드(OLED), 태양전지, LCD(liquid crystal display), 터치스크린, 휴대폰용 EL 키패드 등 전기, 자기, 광학 소자 및 센서 등에 광범위하게 적용 가능하다.
The transparent electrode substrate 10 of the first embodiment can be manufactured by the above-described series of steps. The transparent electrode substrate 10 in the form of a film thus manufactured can be used as a PDP (plasma display panel), an optical filter, , An organic light emitting diode (OLED), a solar cell, a liquid crystal display (LCD), a touch screen, an EL keypad for a mobile phone, and the like.

2. 제2 실시예에 의한 투명 전극 기판 제조방법2. Method for manufacturing transparent electrode substrate according to the second embodiment

제2 실시예에 의한 투명 전극 기판 제조방법을 도 7의 플로차트와 도전성 패턴 형성 순서를 나타낸 도 8 내지 도 10을 참고하여 설명한다.The method of manufacturing the transparent electrode substrate according to the second embodiment will be described with reference to the flow chart of FIG. 7 and the flowchart of FIG. 8 to FIG.

제2 실시예는, 제1 실시예와 비교하여 배선전극층 형성 단계를 도전층 형성 단계 이후에 수행하는 점을 제외하면 기본적으로 제1 실시예의 해당 공정과 동일하고, 각 층을 구성하는 성분 또한 동일하다. 따라서 이하에서는 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 단계에 대해서는 설명을 생략하기로 한다. The second embodiment is basically the same as the corresponding process of the first embodiment except that the wiring electrode layer forming step is performed after the conductive layer forming step as compared with the first embodiment, Do. Therefore, differences from the first embodiment will be mainly described below, and description of the same steps will be omitted.

먼저, 기판(21) 상에 도전층(22)을 형성하는 도전층 형성 단계는 제1 실시예와 동일하게 수행한다. First, the conductive layer forming step of forming the conductive layer 22 on the substrate 21 is performed in the same manner as in the first embodiment.

도전층(22) 상에 광경화성 배선전극층(23)을 선택적으로 형성한다. 이러한 자외성 경화형 배선전극층(23)은, 은 페이스트와 같은 메탈 페이스트를 스크린 프린팅 방법을 사용하여 형성한다.A photo-curable wiring electrode layer 23 is selectively formed on the conductive layer 22. Such an eutectic curable wiring electrode layer 23 is formed by a screen printing method using a metal paste such as a silver paste.

배선전극층(23)과 노출된 도전층(22) 상에 광경화성 보호층(24)을 형성한다. 보호층(24)은 제1 실시예와 동일하게 구성할 수 있다.The photocurable protective layer 24 is formed on the wiring electrode layer 23 and the exposed conductive layer 22. Then, The protective layer 24 can be constructed in the same manner as in the first embodiment.

광경화성 물질로 이루어진 보호층(24)과 배선전극층(23)에 대하여 도 8과 같이, 포토 마스크(25)를 이용하여 자외선을 조사함으로써 조사 영역을 선택적으로 경화시킨다.The protective layer 24 made of a photo-curing material and the wiring electrode layer 23 are selectively cured by irradiating ultraviolet rays using a photomask 25 as shown in Fig.

경화되지 않은 보호층(24), 배선전극층(23)과 함께 그 하부의 도전층(22)을 탈이온수 또는 약알칼리성의 세정액으로 세정하여 제거함으로써 도 9와 같이, 원하는 도전성 패턴을 형성시킬 수 있다.A desired conductive pattern can be formed as shown in FIG. 9 by cleaning the lower conductive layer 22 together with the uncured protective layer 24 and the wiring electrode layer 23 with deionized water or a weakly alkaline cleaning liquid .

배선전극층(23)이 형성된 기판(21) 상에는 제1 실시예와 마찬가지로 절연층(26)을 형성한다(도 10 참조). An insulating layer 26 is formed on the substrate 21 on which the wiring electrode layer 23 is formed as in the first embodiment (see FIG. 10).

상술한 일련의 단계에 의하여 제2 실시예의 투명 전극 기판(20)을 제조할 수 있다.
The transparent electrode substrate 20 of the second embodiment can be manufactured by the above-described series of steps.

3. 제3 실시예에 의한 터치패널3. The touch panel according to the third embodiment

상술한 제1, 제2 실시예의 투명 전극 기판(10, 20)은 터치패널에 적용될 수 있다.The transparent electrode substrates 10 and 20 of the first and second embodiments described above can be applied to a touch panel.

구체적으로, 제1, 제2 실시예의 투명 전극 기판(10, 20) 중 어느 하나를 선택하여 터치패널을 구성하는 하부 기판과 상부 기판으로 이용하고, 하부 기판과 상부 기판 사이에 이들을 결합하는 제1 접착층을 형성하고, 상부 기판과 터치 영역에 해당하는 투명 윈도우를 결합하는 제2 접착층을 구비할 수 있다.Specifically, any one of the transparent electrode substrates 10 and 20 of the first and second embodiments is used as a lower substrate and an upper substrate constituting a touch panel, and a first substrate And a second adhesive layer for bonding the upper substrate and the transparent window corresponding to the touch region.

이때, 제1, 제2 접착층 중 적어도 어느 하나는 자외선 차단제와 자외선 안정제 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 이는 상술한 제1, 제2 실시예의 절연층(16, 26)에 사용된 자외선 차단제와 자외선 안정제를 사용할 수 있다.
At this time, at least one of the first and second adhesive layers may include at least one of an ultraviolet screening agent and a ultraviolet ray stabilizer. This is because the ultraviolet ray blocking agent used in the insulating layers 16 and 26 of the first and second embodiments, And ultraviolet stabilizer can be used.

이상에서는 본 발명의 구체적인 실시예와 도면을 중심으로 본 발명에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 특허청구범위를 중심으로 판단되어야 하며, 특허청구범위의 기재뿐만 아니라 그 변형물 또는 균등물에까지 그 효력이 미침은 자명하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. The effect is obvious.

10 : 제1 실시예의 투명 전극 기판 11 : 기판
12 : 도전층 13 : 보호층
14 : 포토마스크 15 : 배선전극층
16 : 절연층
20 : 제2 실시예의 투명 전극 기판 21 : 기판
22 : 도전층 23 : 배선전극층
24 : 보호층 25 : 포토마스크
26 : 절연층10: Transparent electrode substrate 11 of the first embodiment:
12: conductive layer 13: protective layer
14: photomask 15: wiring electrode layer
16: Insulation layer
20: transparent electrode substrate 21 of the second embodiment:
22: conductive layer 23: wiring electrode layer
24: Protective layer 25: Photomask
26: Insulation layer

Claims (23)

금속 나노와이어를 이용한 투명 전극 기판 제조방법에 있어서,
기판 상에 금속 나노와이어를 포함하는 도전층을 형성하는 도전층 형성 단계;
상기 도전층 상에 광경화성 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계;
상기 보호층을 포토 마스크를 이용하여 선택적으로 경화시키는 선택적 경화 단계; 및
경화되지 않은 보호층과 그 하부의 도전층을 세정하여 도전성 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.A method of manufacturing a transparent electrode substrate using metal nanowires,
A conductive layer forming step of forming a conductive layer including metal nanowires on a substrate;
A protective layer forming step of forming a photocurable protective layer on the conductive layer;
Selectively curing the protective layer using a photomask; And
A pattern forming step of cleaning the uncured protective layer and the underlying conductive layer to form a conductive pattern;
And forming a transparent electrode on the transparent electrode substrate. 청구항 1에 있어서,
상기 금속은, 은(Ag)인 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the metal is silver (Ag). 청구항 1에 있어서,
상기 도전층 또는 상기 보호층은, 자외선 차단제와 자외선 안정제 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the conductive layer or the protective layer further comprises at least one of an ultraviolet screening agent and a UV stabilizer. 청구항 1에 있어서,
상기 도전층 또는 상기 보호층은, 도전성의 정전기 방지제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the conductive layer or the protective layer further comprises a conductive antistatic agent. 청구항 4에 있어서,
상기 정전기 방지제는, 탄소나노튜브, 환원된 그래핀 옥사이드, 전도성 고분자 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method of claim 4,
Wherein the antistatic agent is at least one of carbon nanotubes, reduced graphene oxide, and a conductive polymer, or a mixture of two or more thereof. 청구항 1에 있어서,
상기 도전층 형성 단계 이후에,
상기 도전층에 열을 공급하거나 빛을 조사하는 큐어링 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method according to claim 1,
After the conductive layer forming step,
A curing step of supplying heat or irradiating light to the conductive layer;
And forming a transparent electrode on the transparent electrode substrate. 청구항 1에 있어서,
상기 패턴 형성 단계는, 탈이온수 또는 약알칼리 세정액으로 세정하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the pattern forming step comprises cleaning with a deionized water or weakly alkaline cleaning liquid. 청구항 1에 있어서,
상기 패턴 형성 단계 이후에,
상기 도전성 패턴이 형성된 기판 상에 배선전극층을 선택적으로 형성하는 배선전극층 형성 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method according to claim 1,
After the pattern formation step,
A wiring electrode layer forming step of selectively forming a wiring electrode layer on the substrate on which the conductive pattern is formed;
And forming a transparent electrode on the transparent electrode substrate. 청구항 8에 있어서,
상기 배선전극층은, 은 페이스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method of claim 8,
Wherein the wiring electrode layer includes a silver paste. 청구항 8에 있어서,
상기 배선전극층 형성 단계 이후에,
상기 배선전극층이 형성된 기판 상에 절연층을 형성하는 절연층 형성 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method of claim 8,
After the wiring electrode layer forming step,
Forming an insulating layer on the substrate on which the wiring electrode layer is formed;
And forming a transparent electrode on the transparent electrode substrate. 청구항 10에 있어서,
상기 절연층은, 자외선 차단제와 자외선 안정제 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method of claim 10,
Wherein the insulating layer further comprises at least one of an ultraviolet screening agent and a UV stabilizer. 청구항 3 또는 청구항 11에 있어서,
상기 자외선 차단제는, TiO2, WO3, ZnO, CeO, SiC, SnO2 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method according to claim 3 or 11,
Wherein the ultraviolet screening agent is any one or a mixture of two or more of TiO 2 , WO 3 , ZnO, CeO 2 , SiC, and SnO 2 . 청구항 3 또는 청구항 11에 있어서,
상기 자외선 안정제는, 벤조페논계(Benzophenone), 벤조트라이졸계(Benzotriazole), 포스파이트(Phosphite)계, 페놀(Phenol)계 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method according to claim 3 or 11,
Wherein the ultraviolet light stabilizer is at least one of benzophenone, benzotriazole, phosphite, and phenol, or a mixture of two or more of the benzophenone, benzophenone, benzophenone, benzophenone, benzotriazole, phosphite and phenol. 청구항 10에 있어서,
상기 절연층은, 상기 도전층과 상기 보호층 간의 인덱스 매칭 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method of claim 10,
Wherein the insulating layer further comprises an index matching material between the conductive layer and the passivation layer. 청구항 10에 있어서,
상기 절연층은, 평탄하게 형성된 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method of claim 10,
Wherein the insulating layer is formed flat. 청구항 10의 투명 전극 기판 제조방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판.The transparent electrode substrate according to claim 10, which is manufactured by the method for manufacturing a transparent electrode substrate. 금속 나노와이어를 이용한 투명 전극 기판 제조방법에 있어서,
기판 상에 금속 나노와이어를 포함하는 도전층을 형성하는 도전층 형성 단계;
상기 도전층 상에 광경화성 배선전극층을 선택적으로 형성하는 배선전극층 형성 단계,
상기 도전층과 상기 배선전극층 상에 광경화성 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계;
포토 마스크를 이용하여 상기 보호층과 상기 배선전극층을 선택적으로 경화시키는 선택적 경화 단계; 및
경화되지 않은 보호층, 배선전극층과 그 하부의 도전층을 세정하여 도전성 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.A method of manufacturing a transparent electrode substrate using metal nanowires,
A conductive layer forming step of forming a conductive layer including metal nanowires on a substrate;
A wiring electrode layer forming step of selectively forming a photocurable wiring electrode layer on the conductive layer,
A protective layer forming step of forming a photocurable protective layer on the conductive layer and the wiring electrode layer;
Selectively curing the protective layer and the wiring electrode layer using a photomask; And
A pattern forming step of cleaning the uncured protective layer, the wiring electrode layer and the conductive layer thereunder to form a conductive pattern;
And forming a transparent electrode on the transparent electrode substrate. 청구항 17에 있어서,
상기 도전층은, 은 나노와이어를 포함하고,
상기 배선전극층은, 은 페이스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.18. The method of claim 17,
Wherein the conductive layer comprises silver nanowires,
Wherein the wiring electrode layer includes a silver paste. 청구항 17에 있어서,
상기 패턴 형성 단계 이후에,
상기 도전성 패턴이 형성된 기판 상에 절연층을 형성하는 절연층 형성 단계;
를 더 포함하는 투명 전극 기판 제조방법.18. The method of claim 17,
After the pattern formation step,
Forming an insulating layer on the substrate on which the conductive pattern is formed;
Further comprising the steps of: 청구항 19에 있어서,
상기 절연층은, 평탄하게 형성한 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판 제조방법.The method of claim 19,
Wherein the insulating layer is formed to be flat. 청구항 19의 투명 전극 기판 제조방법을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 투명 전극 기판.The transparent electrode substrate according to claim 19, wherein the transparent electrode substrate is manufactured using the transparent electrode substrate manufacturing method. 투명 전극 기판을 이용한 터치패널에 있어서,
청구항 16 또는 청구항 21의 투명 전극 기판 중 어느 하나로 이루어진 하부 투명 전극 기판과 상부 투명 전극 기판;
상기 하부 투명 전극 기판과 상기 상부 투명 전극 기판을 결합하는 제1 접착층; 및
상기 상부 투명 전극 기판과 투명 윈도우를 결합하는 제2 접착층;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.In a touch panel using a transparent electrode substrate,
A lower transparent electrode substrate and an upper transparent electrode substrate made of any one of the transparent electrode substrates of claim 16 or claim 21;
A first adhesive layer for bonding the lower transparent electrode substrate and the upper transparent electrode substrate; And
A second adhesive layer for bonding the transparent upper electrode substrate and the transparent window;
And a touch panel. 청구항 22에 있어서,
상기 제1, 제2 접착층 중 적어도 어느 하나는 자외선 차단제와 자외선 안정제 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.23. The method of claim 22,
Wherein at least one of the first and second adhesive layers further comprises at least one of an ultraviolet screening agent and a UV stabilizer.
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