KR20180131718A - 전도성 적층필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전도성 적층필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있는 투명전도층; 상기 투명전도층의 하측에 위치하며, 전도성 있는 구조체가 포함된 전도성구조체층; 및 상기 전도성구조체층의 하측에 위치하며, 상기 전도성구조체층을 받쳐주는 토대가 되는 베이스기판; 을 포함하므로 투과되는 빛에 대한 난반사 발생을 억제시켜주며, 광투과도와 낮은 면저항을 갖추게 되어, 플렉서블(flexible) 유기태양전지, 스마트 윈도우용 고분자 분사형 액정필름, 전기변색 필름, 열반사 필름, 유기띠 소자를 포함하는 전자기기에 이용될 수 있는 기술이 개시된다.

Description

전도성 적층필름 및 이의 제조방법{conductive stacked film and manufacturing method thereof}
본 발명은 전도성이 있는 적층필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투과되는 빛의 난반사현상의 발생과 박막용출현상을 억제시켜줄 수 있는 전도성 적층필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
액정디스플레이(LCD), 플라즈마를 이용하는 디스플레이 장치, EL(electroluminescent) 디스플레이 등 평판디스플레이 산업은 물론 유기태양전지, 유기 반도체 등의 산업에서 기존보다 경쟁력을 확보하기 위해서 보다 얇고 유연하며, 여러가지 기능이 복합적으로 부가된 기능성 소재 및 보다 간단한 공정기술을 필요로 하고 있다.
특히 기판전극소재, 유기전도체 등에서 기능성 박막기술이 광범위하게 이용되고 있는데, 최근 유기반도체는 물론 플렉서블 디스플레이 구현을 위한 필름기술이 관심의 대상이 되고 있다.
통상 투명전극 재료는 평판디스플레이 및 태양전지등과 같은 소자에서 투명전극으로 사용되고 있는 물질을 통칭하며, 투명전극은 380nm 에서 780nm의 가시광 영역에서 투과율이 80%이상이고, 면저항은 100 ohm per square 이하로 전기전도성이 우수해야할 것이 요구된다.
이를 위해 전도성 좋은 나노와이어와 ITO를 이용한 투명전극소자가 연구되고 있다. 하지만, 빛이 나노와이어 층을 투과하면서 빛의 난반사현상이 발생된다는 문제점과 열이 발생하는 경우 나노와어이가 ITO층을 뚫고 나오는 박막용출현상이 발생된다는 문제점이 있었다.
따라서, 빛의 난반사현상의 발생과 박막용출현상을 억제시킬 수 있는 기술이 요구되고 있었다.
대한민국 등록특허 10-1515498
본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 빛의 난반사현상의 발생과 박막용출현상을 억제시켜줄 수 있는 전도성 적층필름 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 적층필름은 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있는 투명전도층; 상기 투명전도층의 하측에 위치하며, 전도성 있는 구조체가 포함된 전도성구조체층; 및 상기 전도성구조체층의 하측에 위치하며, 상기 전도성구조체층을 받쳐주는 토대가 되는 베이스기판; 을 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 베이스기판은, 빛에 대한 투과성이 있는 고분자물질 및 유리 중에서 어느 하나를 포함하여 이루어진 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
나아가, 상기 고분자물질은, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 시클로올레핀폴리머 및 폴리카보네이트 중 어느 하나인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 투명전도층은, ITO(Indium Tin Oxide)전도층인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
나아가, 상기 ITO전도층은, 복수개의 ITO서브층(sub-layer)로 이루어지되, 상기 복수개의 ITO서브층 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 전도성구조체층과 상기 베이스기판 사이에 위치하며, 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있는 투명전도중간층; 을 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
나아가, 상기 투명전도중간층은, ITO(Indium Tin Oxide)전도중간층인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
더 나아가 상기 ITO전도중간층은, 복수개의 ITO서브층(sub-layer)로 이루어지되, 상기 복수개의 ITO서브층 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 전도성구조체층에 포함되는 상기 구조체는 전도성 있는 메쉬(mesh)인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 전도성구조체층에 포함되는 상기 구조체는 전도성 있는 다수의 나노와이어(nano-wire)인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
나아가, 상기 나노와이어의 종횡비는 1:20 내지 1:1000 사이에 해당되는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 전도성구조체층은 상기 전도성구조체층에 투과되는 빛에 대한 난반사를 억제시켜주도록 상기 구조체의 주변 또는 상측에 오버코팅재로 오버코팅된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 적층필름 제조방법은 전도성이 있는 구조체를 포함하는 전도성구조체층을 베이스기판의 상측에 형성시키는 전도성구조체층 형성단계; 및 상기 전도성구조체층 형성단계에서 형성된 상기 전도성구조체층의 상측에 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있는 투명전도층을 형성시키는 투명전도층 형성단계; 를 포함하고, 상기 전도성구조체층 형성단계에서 형성되는 상기 전도성구조체층의 상기 구조체는 다수의 나노와이어 또는 메쉬인 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 베이스기판은, 빛에 대한 투과성이 있는 고분자물질 및 유리 중에서 어느 하나를 포함하여 이루어진 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
나아가 상기 고분자물질은. 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 시클로올레핀폴리머 및 폴리카보네이트 중 어느 하나인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 투명전도층 형성단계에서 형성되는 상기 투명전도층은 ITO(Indium Tin Oxide) 전도층이고, 상기 ITO전도층은, 복수개의 ITO서브층(sub-layer)로 이루어지되, 상기 복수개의 ITO서브층 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성시키는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다 .
여기서, 상기 전도성구조체층 형성단계 이전에 이루어지는 단계로서, 상기 베이스기판의 상측 면에 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있는 투명전도중간층을 형성시키는 투명전도중간층 형성단계; 를 더 포함하고, 상기 전도성구조체층 형성단계에서 상기 전도성구조체층은 상기 베이스기판 상측 면에 형성된 상기 투명전도중간층의 상측에 형성되는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
나아가 상기 투명전도중간층은 ITO(Indium Tin Oxide)전도중간층이고, 상기 ITO전도중간층은, 복수개의 ITO서브층(sub-layer)로 이루어지되, 상기 복수개의 ITO서브층 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성되는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
나아가, 상기 전도성구조체층 형성단계에서 상기 전도성구조체층은 전기전도성이 있는 다수의 나노와이어 또는 메쉬(mesh)가 구조체로서 배치되고, 상기 다수의 나노와이어 또는 메쉬의 상측에 오버코팅재가 코팅되어 형성되는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
본 발명에 따른 전도성 적층필름 및 이의 제조방법은, 전도성구조체층에 은나노와이어 또는 은메쉬와 오버코팅을 통해 투과되는 빛에 대한 난반사 발생을 억제시켜주는 장점이 있으며, 고온에서 ITO전도층 상측으로 박막이 터지게 되는 박막용출현상의 발생되는 것을 억제시켜주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 적층필름의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전도성 적층필름의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 적층필름 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 적층필름의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전도성 적층필름의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 적층필름 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 적층(積層)필름은 투명전도층, 전도성구조체층 및 베이스기판을 포함하여 이루어지며, 좀 더 바람직하게는 투명전도중간층을 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
따라서, 도 1에 개략적으로 도시한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 적층필름은 베이스기판(100), 투명전도중간층(200), 전도성구조체층(300) 및 투명전도층(400)이 적층(積層)된 형태를 갖추고 있다.
베이스기판(100)은 기본적으로 전도성구조체층(300)의 하측에 위치하며, 전도성구조체층(300)을 받쳐주는 토대 역할을 한다. 도 1에 개략적으로 나타낸 바와 같이 투명전도중간층(200)을 더 포함하는 경우에는 베이스기판(100)의 상측 면에 투명전도중간층(200)이 마련되고, 투명전도중간층(200)의 상측 면에 전도성구조체층(300)이 마련된다.
베이스기판(100)은 빛에 대한 투과성이 있는 고분자물질 및 유리 중에서 어느 하나를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.
여기서 고분자물질은, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 시클로올레핀폴리머 및 폴리카보네이트 중 어느 하나인 것이 바람직하며, 얇은 두께를 갖춘 필름의 형태인 것이 바람직하다.
그리고 베이스기판(100)에는 코팅층(120, 130)이 마련되어 있는 것이 바람직하다.
즉, 도면에서 참조되는 바와 같이 빛에 대한 투과성이 있는 고분자물질 또는 유리(110)의 상측면 또는 하측면에 코팅층(120, 130)이 마련되어 있는 것이 바람직하다.
투명전도중간층(200)은 베이스기판(100)의 상측 면에 마련된다.
필요에 따라서는 투명전도중간층(200)이 없는 전도성 적층필름 또한 가능하며, 투명전도중간층(200)이 마련된 경우 전도성구조체층(300)이 형성될 때 투명전도중간층(200)이 베이스기판(100)의 상측면에 대하여 레벨링(leveling)시켜주는 장점도 있으므로 투명전도중간층(200)이 마련된 것이 바람직하다.
투명전도중간층(200)은 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있는 것이 바람직하다.
이러한 투명전도중간층(200)은 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어진 ITO전도중간층인 것이 바람직하다.
그리고, 이러한 ITO전도중간층(200)은 복수개의 ITO서브층(sub-layer)로 이루어지되, 상기 복수개의 ITO서브층(210, 220) 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성된 것이 바람직하다.
참고로 구성비는 구체적으로 부피비 등도 가능하겠으나 중량비인 것이 바람직하다.
예를 들어, 도 1에서 참조되는 바와 같이 ITO전도중간층(200)은 2개의 ITO서브층(210, 220)으로 이루어질 수도 있다. 여기서, 하측의 ITO서브층(210)과 상측의 ITO서브층(220)은 인듐옥사이드와 틴옥사이드의 구성비가 서로 다르다.
예를 들어, 하측의 ITO서브층(210)은 인듐옥사이드의 구성비가 97%이고 틴옥사이드의 구성비는 3%로 되어 있다. 그리고 상측의 ITO서브층(220)은 인듐옥사이드의 구성비가 90%이고, 틴옥사이드의 구성비는 10%로 되어 있다.
그리고 하측의 ITO서브층(210)의 두께는 5 내지 15나노미터 사이에 해당되는 것이 바람직하며, 상측의 ITO서브층(220)의 두께 또한 5 내지 15나노미터 사이에 해당되는 것이 바람직하다.
이와 같이 복수개의 ITO서브층 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성되면, 스퍼터링을 이용한 ITO 형성시 저온에서의 비저항이 개선될 수 있으므로 바람직하다.
참고로 입사광의 반사량이 감소되면 광투과량이 증대되는 특성을 나타낼 수가 있다. ITO전도중간층(200)이 상측의 ITO서브층(220)과 하측의 ITO서브층(210)으로 구성되면 입사광에 대하여 난반사 효과(Anti-Reflection Effect)를 나타내게 된다. 따라서, 15nm 이하의 두께를 갖는 Ag 층이 삽입된 다층박막처럼 단일한 막(film)에 비하여 광 투과도가 증대될 수 있으므로 바람직하다.
전도성구조체층(300)은 도면에서 참조되는 바와 같이 투명전도층(400)의 하측에 위치하며, 전도성 있는 구조체(310)가 포함되어 있다.
전도성구조체층(300)은 베이스기판(100)의 상측 면에 마련될 수도 있으나, 앞서 설명한 바와 같이 베이스기판(100)의 상측 면에 마련된 투명전도중간층(200)의 상측 면에 전도성구조체층(300)이 마련된 형태 또한 바람직하다.
전도성구조체층(300)에 포함된 전도성 있는 구조체로서, 구리나 은과 같이 전도성이 있는 소재된 나노와이어나 메쉬(mesh)가 이용되는 것이 바람직하다.
그리고, 이러한 구조체의 상측에 코팅재로 코팅된 것이 바람직하다.
구조체가 전도성 있는 다수의 나노와이어(nano-wire)인 경우, 도 1에서 참조되는 바와 같이 나노와이어(310)의 상측에 오버코팅재로 오버코팅된 코팅층(320)이 마련된 것이 바람직하다.
그리고, 코팅층(320)은 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지, 광개시제를 포함하는 비스페놀A계 아크릴레이트, 나프탈렌계 아크릴레이트, 아이소보닐계 아크릴레이트 및 아마만틸계 아크릴레이트를 포함하는 우레탄 아크릴레이트 군에서 1종 이상의 물질을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서 나노와이어(310)의 종횡비는 1:20 내지 1:1000 사이에 해당되는 것이 바람직하다.
구조체가 메쉬(330)인 경우, 도 2에서 참조되는 바와 같이 메쉬(330)에는 홀이 다수 형성되어 있으므로 메쉬(330)의 홀 사이 사이에 오버코팅재가 충진될 수 있다.
이처럼 나노와이어 또는 메쉬로 된 구조체의 주변 또는 상측에 오버코팅재로 오버코팅(320)을 하여 전도성구조체층(300)에 투과되는 빛에 대한 난반사를 억제시켜줄 수 있는 것이 바람직하다.
투명전도층(400)은 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있으며, 전도성구조체층(300)의 상측에 마련되어 있다.
이러한 투명전도층(400)은, ITO(Indium Tin Oxide)전도층인 것이 바람직하다.
그리고 ITO전도층은 복수개의 ITO서브층(sub-layer)로 이루어지되, 복수개의 ITO서브층 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성된 것이 바람직하다.
예를 들어, 하측의 ITO서브층(410)은 인듐옥사이드의 구성비가 97%이고 틴옥사이드의 구성비는 3%로 형성되어 있으며, 상측의 ITO서브층(420)은 인듐옥사이드의 구성비가 90%이고, 틴옥사이드의 구성비는 10%로 형성되어 있는 것 또한 바람직하다.
그리고 하측의 ITO서브층(410)의 두께는 10 내지 25나노미터 사이에 해당되는 것이 바람직하며, 상측의 ITO서브층(420)의 두께 또한 10 내지 25나노미터 사이에 해당되는 것이 바람직하다.
다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 적층필름 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 적층필름 제조방법은 도 4에 도시된 바와 같이 투명전도중간층 형성단계, 전도성 구조체층 형성단계 및 투명전도층 형성단계를 포함하며, 좀 더 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이 기판준비단계를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
<<S105>>
기판준비단계(S105)는 베이스기판(100)을 준비하는 단계라고 할 수 있다.
베이스기판(100)은 빛에 대한 투과성이 있는 고분자물질 및 유리 중에서 어느 하나(110)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서 고분자물질은 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 시클로올레핀폴리머 및 폴리카보네이트 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
그리고, 투명전도중간층(200)을 베이스기판(100)의 상측에 형성시키기 위하여 베이스기판(100) 표면에서 유기물을 제거시켜주는 것이 바람직하다.
빛에 대한 투과성이 있는 고분자물질 또는 유리(110)의 상측면 또는 하측면에 코팅층(120, 130)을 형성시켜주는 것 또한 바람직하다.
유기물 제거를 위하여 질소, 산소, 수소 및 아르곤으로 이루어진 군으로부터중에서 적어도 어느 하나 또는 1종 이상의 선택된 기체를 운반기체로서 사용할 수 있다.
그리고, 이러한 운반기체를 포함하여 이루어지는 플라즈마 방전에 의하여 유기물과 기체분자 라디칼과 반응하게 되므로 유기물이 제거될 수 있다.
아울러 고분자물질의 부착력이 향상될 수 있도록 베이스기판(100)에 대하여 금속이온충격을 하여 주는 것 또한 바람직하다. 금속이온충격을 시켜준 베이스기판(100)에 ITO의 증착이 잘 이루어지게 되어 투명전도중간층(200)의 형성에 도움이 된다.
이온충격에는 서스나 티탄과 같은 고융점 소재를 선택적으로 사용할 수도 있다.
이러한 이온충격에 의하여 베이스기판(100)은 플렉서블한 유연성을 갖추게 된다.
<<S110>>
투명전도중간층 형성단계(S110)는 전도성구조체층 형성단계(S120) 이전에 이루어지는 단계로서, 베이스기판(100)의 상측 면에 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있는 투명전도중간층(200)을 형성시키는 단계이다.
여기서 투명전도중간층(200)은 ITO(Indium Tin Oxide)를 이용하여 형성시키는 ITO전도중간층(200)인 것이 바람직하다. 그리고, ITO전도중간층(200)은 복수개의 ITO서브층(sub-layer)(210, 220)로 이루어지되, 복수개의 ITO서브층(210, 220) 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성시켜주는 것이 바람직하다.
예를 들어, 하측의 ITO서브층(210)은 인듐옥사이드의 구성비가 97%이고 틴옥사이드의 구성비는 3%가 되도록 형성시켜주고 ,상측의 ITO서브층(220)은 인듐옥사이드의 구성비가 90%이고, 틴옥사이드의 구성비는 10%가 되도록 형성시켜줄 수 있다.
그리고 하측의 ITO서브층(210)의 두께는 10 내지 25나노미터 사이에 해당되는 것이 바람직하며, 상측의 ITO서브층(220)의 두께 또한 10 내지 25나노미터 사이에 해당되는 것이 바람직하다.
이와 같이 복수개의 ITO서브층 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성되면, 스퍼터링을 이용한 ITO 형성시 저온에서의 비저항이 개선될 수 있으므로 바람직하다.
스퍼터와 같은 장비 내에 구비되는 ITO 소스 타겟은 틴옥사이드의 중량비가 10wt% 가까울수록 주석의 도핑 효과로 ITO 박막의 비저항이 낮아지게 되지만, 결정화를 이루기 위하여 높은 에너지가 요구된다. 따라서 이를 위해 고온 열처리가 이루어지는 것이 바람직하다.
그런데, 틴옥사이드의 중량비가 3wt%에 가까울수록 대기 중에 낮은 에너지로도 산소와 반응을 일으켜 결정화가 쉽게 시작되는 것으로 보고되고 있다.
따라서, 틴옥사이드의 중량비가 다르도록 3wt% 및 10wt%로 구성되는 복수개의 ITO서브층(210, 220)으로 구성하여 비저항을 낮추고 결정화를 쉽게 얻을 수 있게 된다. 따라서, ITO전도중간층(200)의 두께를 감소시키면서도 면저항을 낮출 수 있으며 광투과율이 증대되는 광학적 특성을 얻을 수 있게 된다.
ITO 면저항이 50 내지 100 ohm/sq, 평균 두께는 15 내지 60 나노미터에 해당되는 것이 바람직하다.
<<S120>>
전도성구조체층 형성단계(S120)는 전도성이 있는 구조체를 포함하는 전도성구조체층(300)을 베이스기판(100)의 상측에 형성시키는 단계이다. 투명전도중간층 형성단계(S110)가 더 포함되는 경우 전도성구조체층(300)은 베이스기판(100) 상측 면에 형성된 투명전도중간층(200)의 상측에 형성된다.
전도성구조체층 형성단계(S120)에서 형성되는 전도성구조체층(300)의 구조체(310)는 다수의 나노와이어 또는 메쉬(mesh)(330, 도 2참조)인 것이 바람직하다.
그리고, 전도성구조체층 형성단계(S120)에서 전도성구조체층(300)은 전기전도성이 있는 다수의 나노와이어(310) 또는 메쉬(mesh)(330)가 구조체로서 배치되고, 다수의 나노와이어(310) 또는 메쉬(330)의 상측에 오버코팅재가 코팅(320)되어 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 오버코팅재는 우레탄계 수지, 폴리에스트르계 수지 및 폴리비닐부틸클로라이드계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 1종 이상의 고분자를 포함하는 열가소성 수지와 우레탄/에폭시 아크릴레이트 및 에스테르아크릴레이트 군에서 선택되는 하나 또는 1종 이상의 고분자를 포함하는 UV 경화성 수지인 것이 바람직하며 이러한 오버코팅재를 이용하여 코팅시켜주는 것이 바람직하다.
오버코팅은 스프레이코팅, 바코팅, 슬링코팅 등의 방식으로 이루어질 수도 있다.
그리고, 구리 또는 은나노와이어의 종횡비는 1:20 내지 1:1000 사이에 해당되는 것이 바람직하다.
아울러, 전도성구조체층(300)의 두께는 40 나노미터 내지 250 나노미터 사이에 해당되는 것이 바람직하다.
전도성구조체층(300)에 다수의 은나노와이어(310)가 배치된 경우, 다수의 은나노와이어(310)가 배치된 표면의 거칠기는 매우 높다. 따라서 이를 그냥 이용할 경우 열화현상이 발생하기 쉬우므로 장시간 구동시에도 안정성을 갖출 것이 요구되는 신뢰성을 보장하기 어렵게 된다. 또한 빛의 난반사 현상인 헤이즈현상이 발생하게 될 가능성이 크다.
이처럼 전도성구조체층(300)에 은나노와이어(310) 또는 은메쉬(330)와 같은 구조체가 마련되고 그 상측으로 오버코팅재로 오버코팅(320)시켜주는 것이 바람직하다. 오버코팅재로 오버코팅(320)되면 투과되는 빛에 대한 난반사 발생을 억제시켜주게 된다.
또한 고온에서 ITO전도층 상측으로 박막이 터지게 되는 박막용출현상의 발생은 오버코팅에 의해 억제된다. 아울러, 오버코팅재로 은나노와이어(310) 또는 은메쉬(330)와 같은 구조체가 코팅처리되므로 산화방지막의 역할도 하게 된다.
<<S130>>
투명전도층 형성단계(S130)는 전도성구조체층 형성단계(S120)에서 형성된 전도성구조체층(300)의 상측에 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있는 투명전도층(400)을 형성시키는 단계이다.
투명전도층 형성단계(S130)에서 형성되는 투명전도층(400)은 ITO(Indium Tin Oxide) 전도층인 것이 바람직하다. 여기서, ITO전도층은 복수개의 ITO서브층(sub-layer)(410, 420)로 이루어지되, 복수개의 ITO서브층 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성된 것이 바람직하다.
예를 들어, 하측의 ITO서브층(410)은 인듐옥사이드의 구성비가 97%이고 틴옥사이드의 구성비는 3%로 되어 있다. 그리고 상측의 ITO서브층(420)은 인듐옥사이드의 구성비가 90%이고, 틴옥사이드의 구성비는 10%로 되어 있다.
그리고 하측의 ITO서브층(410)의 두께는 10 내지 25나노미터 사이에 해당되는 것이 바람직하며, 상측의 ITO서브층(420)의 두께 또한 10 내지 25나노미터 사이에 해당되는 것이 바람직하다.
이와 같이 복수개의 ITO서브층(410, 420) 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성되면, 스퍼터링을 이용한 ITO 형성시 저온에서의 비저항이 개선될 수 있으므로 바람직하다.
아울러 ITO 면저항이 50 내지 100 ohm/sq, 평균 두께는 15 내지 60 나노미터에 해당되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전도성 적층필름과 이의 제조방법은 전도성구조체층에 은나노와이어 또는 은메쉬와 오버코팅을 통해 투과되는 빛에 대한 난반사 발생을 억제시켜주는 장점이 있으며, 고온에서 ITO전도층 상측으로 박막이 터지게 되는 박막용출현상의 발생되는 것을 오버코팅에 의해 억제된다는 장점 또한 있다.
또한, 본 발명에 따른 전도성 적층필름은 85% 이상의 광투과도와 낮은 면저항을 갖추게 되며, 플렉서블(flexible) 유기태양전지, 스마트 윈도우용 고분자 분사형 액정필름, 전기변색 필름, 열반사 필름, 유기띠 소자 등을 포함하는 전자기기에 이용될 수 있다는 장점 또한 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 베이스기판 200 : 투명전극중간층
300 : 전도성구조체층 400 : 투명전극층

Claims (19)

  1. 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있는 투명전도층;
    상기 투명전도층의 하측에 위치하며, 전도성 있는 구조체가 포함된 전도성구조체층; 및 상기 전도성구조체층의 하측에 위치하며, 상기 전도성구조체층을 받쳐주는 토대가 되는 베이스기판; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스기판은,
    빛에 대한 투과성이 있는 고분자물질 및 유리 중에서 어느 하나를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 고분자물질은,
    폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 시클로올레핀폴리머 및 폴리카보네이트 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 투명전도층은,
    ITO(Indium Tin Oxide)전도층인 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 ITO전도층은,
    복수개의 ITO서브층(sub-layer)로 이루어지되,상기 복수개의 ITO서브층 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성된 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전도성구조체층과 상기 베이스기판 사이에 위치하며, 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있는 투명전도중간층; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 투명전도중간층은 ITO(Indium Tin Oxide)전도중간층인 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 ITO전도중간층은 복수개의 ITO서브층(sub-layer)로 이루어지되,
    상기 복수개의 ITO서브층 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성된 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 전도성구조체층에 포함되는 상기 구조체는
    전도성 있는 메쉬(mesh)인 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 전도성구조체층에 포함되는 상기 구조체는
    전도성 있는 다수의 나노와이어(nano-wire)인 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 나노와이어의 종횡비는 1:20 내지 1:1000 사이에 해당되는 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 전도성구조체층은 상기 전도성구조체층에 투과되는 빛에 대한 난반사를 억제시켜주도록 상기 구조체의 주변 또는 상측에 오버코팅재로 오버코팅된 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  13. 전도성이 있는 구조체를 포함하는 전도성구조체층을 베이스기판의 상측에 형성시키는 전도성구조체층 형성단계; 및
    상기 전도성구조체층 형성단계에서 형성된 상기 전도성구조체층의 상측에 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있는 투명전도층을 형성시키는 투명전도층 형성단계; 를 포함하고,
    상기 전도성구조체층 형성단계에서 형성되는 상기 전도성구조체층의 상기 구조체는 다수의 나노와이어 또는 메쉬인 것을 특징으로 하는,
    전도성 적층필름 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 베이스기판은,
    빛에 대한 투과성이 있는 고분자물질 및 유리 중에서 어느 하나를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 고분자물질은.
    폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 시클로올레핀폴리머 및 폴리카보네이트 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름 제조방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 투명전도층 형성단계에서 형성되는 상기 투명전도층은 ITO(Indium Tin Oxide) 전도층이고,
    상기 ITO전도층은,
    복수개의 ITO서브층(sub-layer)로 이루어지되,
    상기 복수개의 ITO서브층 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성시키는 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 전도성구조체층 형성단계 이전에 이루어지는 단계로서,
    상기 베이스기판의 상측 면에 빛에 대한 투과성과 전기전도성이 있는 투명전도중간층을 형성시키는 투명전도중간층 형성단계; 를 더 포함하고,
    상기 전도성구조체층 형성단계에서 상기 전도성구조체층은
    상기 베이스기판 상측 면에 형성된 상기 투명전도중간층의 상측에 형성되는 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름 제조방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 투명전도중간층은
    ITO(Indium Tin Oxide)전도중간층이고,
    상기 ITO전도중간층은,
    복수개의 ITO서브층(sub-layer)로 이루어지되,
    상기 복수개의 ITO서브층 각각의 인듐옥사이드(Indium Oxide)와 틴옥사이드(Tin Oxide)의 구성비가 서로 다르도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름 제조방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 전도성구조체층 형성단계에서 상기 전도성구조체층은
    전기전도성이 있는 다수의 나노와이어 또는 메쉬(mesh)가 구조체로서 배치되고,
    상기 다수의 나노와이어 또는 메쉬의 상측에 오버코팅재가 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전도성 적층필름 제조방법.
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