フレキシブル化を目指すタッチパネル電極材料と電極形成技術（韓国語版）
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調査資料詳細データ
야노경제연구소는 2016 년 1 월부터 일선에서 물러난 시니어들을 당사 조사부문의 「사외마이스터」로 등록하여, 현역시절의 경험, 지견, 인맥 등을 당사의 사업활동을 통해 사회에환원하기 위한 새로운 조직을 가동했다.
본 리포트는 호시덴 및 소니에서 주로 액정 디스플레이 개발을 담당했던 우카이 야스히로(鵜飼育弘) 공학박사가 집필했다.
조사취지：정전용량식 터치패널은 스마트폰, 태블릿 등 소형 사이즈에서 채용되고 있는데, 최근은 올인원PC, 전자칠판, 테이블형 컴퓨터 등의 대형 사이즈에도 채용이 시작되었다. 이에 따라 대형터치패널용 투명전극에 ITO 대신 은나노와이어, 은메시, 동메시 등을 사용한 필름 채용이주목되기 시작했다. 대형화 대응에 이어서 터치패널의 플렉시블화가 주목받고 있다. 이러한움직임에 따라 터치패널의 전극재료와 전극형성기술의 최신동향에 대해서 조사했다.
조사방법：연구원의 직접 면담·전화·메일·웹·문헌 조사 병용.
1. 머리말
2. 전극재료
2.1 현재 ITO 대체재료가 주목되는 이유
2.2 ITO 대체재료의 비교
(표1) 각종 금속과 특성, 매장량 및 가격
(1) Ag, Cu 및 Al의 물성 비교
(2) 매장량과 가격
(3) ITO 대체에 적합한 금속
(4) 터치패널용 투명 도전막의 제작방법과 특성
(표2) 각종 투명 도전막과 대응 터치패널 방식
2.3 Ag계
(1) Cambrios ClearOhm의 “ClearOhm”
(그림1) Cambrios Clear Ohm의 AgNW 밀도와 시트 저항의 관계
(2) 후지필름의 “Exclear”(2)
(그림2) Exclear의 플렉시블성(후지필름 자료)
2.4 Cu계(동메시)
(1) 돗판인쇄(3)
(그림3) 돗판인쇄의 동메시
(2) 다이니혼인쇄(DNP)(4)
2.5 카본계
(1) 도레이(5)
(표3) CNT의 비교
(그림4) 2층 CNT 투명 도전성 필름의 제조과정
(그림5) 2층 CNT 투명 도전성 필름의 향후 전개
(2) Canatu.Ltd(6)
(그림6) Direct Dry Printing(Canatu 자료)
(그림7) PET 기판 상의 ITO or CNB와 OCA에 의한 계면반사의 비교(Canatu 자료)
(그림8) CNB와 ITO와의 LCD 시인성 비교(2000Lx 주위광)(Canatu 자료)
3. Cu잉크(Tech-On)
3.1 젤라틴 보호 Cu입자
(그림9) 젤라틴 보호 Cu미립자의 저온 2단계 소성 메커니즘의 모식도
(호쿠다이 요네자와(北大米澤) 교수 자료)
(그림10) 젤라틴 보호 Cu미립자를 이용한 Cu페이스트와 그 도막
(호쿠다이 요네자와(北大米澤) 교수 자료)
3.2 잉크젯용 Cu잉크
3.3 니치유의 스크린 인쇄용 Cu페이스트
(1) 특징
(2) 용도
(그림11) 니치유의 Cu페이스트 가공 예(전시부스에서 저자 촬영)
(3) 일반 특성
(표4) Cu잉크의 사양(니치유 자료)
(4) 가공 예
(5) 내구성
(표5) Cu잉크의 내구시험 조건(니치유 자료)
(그림12) 내습성시험에서의 도전성 변화(65℃x95%rH)(니치유 자료)
3.4 이시하라케미컬, 야마가타대학
(그림13) 이시하라케미컬의 Cu잉크(이시하라케미컬 자료)
(그림14) Cu잉크의 소성방법과 저항률(야마가타대학 자료)
4 전극형성기술
4.1 잉크젯 방식
(1) 코니타미놀타
(표6) KM film과 ITO의 비교(코니카미놀타 자료)
(2) 도레이엔지니어링
(그림15) 터치패널 OGS용 절연막/점퍼선 직접묘화(도레이엔지니어링 자료)
(그림16) 절연막, 점퍼 제작비(도레이엔지니어링 자료)
4.2 그라비아 오프셋 인쇄
(그림17) Touch Taiwan 2014의 ITRI 부스에서 전시된 One Step Printing에 의한
터치패널(전시회장에서 저자 촬영)
(그림18) 터치패널 생산공정의 비교(터치패널연구소 자료)
5 플렉시블 터치패널
5.1 디스플레이의 진화와 플렉시블 디스플레이
(그림19) 플렉시블 디스플레이의 로드맵(HIS 2014 Report)
5.2 프로세스 적합성
5.3 플렉시블 기판 재료
(1) 플렉시블 기판 재료에 대한 요구 사항
(2) 나노페이퍼
(그림20) 오사카대학 산업과학연구소가 개발한 나노페이퍼
6 플렉시블 터치패널 재료
6.1 도전성 실리콘 고무
(그림21) iSkin의 구조와 동작
(M.Weigel, et al., SIGCHI Conference DOI :10.1145/2702123.2702391 82014)
(그림22) iSkin 의 응용 예
(M.Weigel, et al., SIGCHI Conference DOI :10.1145/2702123.2702391 82014)
6.2 나노페이퍼를 이용한 투명 전극
(그림23) 오사카대학 나노페이퍼를 이용한 투명 전극(IDW2014 강연회에서 저자 촬영)
6.3 도전성 나노섬유
(그림24) 일렉트로스피닝법을 이용한 금속증착필름 표면에 나노섬유 마스크를 제작
(도쿄공업대학 자료)
(그림25) 도전필름 표면의 알루미늄 나노섬유 워크(도쿄공업대학 자료)
6.4 도전성 고분자 재료 PEDOT/PSS의 구조해석
(그림26) 분산 중의 PEDOT/PSS 미셀(왼쪽)과 필름 상의 PEDOT/PSE(오른쪽) 구조
모델(JASRI 자료)
(그림27) PEDOT의 결정화 정도와 전도도의 관계(JASRI 자료)
7 플렉시블 OLED용 터치패널
7.1 대만 ITRI
(그림28) 폴리이미드 기판 (a)황색 (b)무색
(표7) 배리어 PI필름의 특성 (a)황색을 띤 PI (b)무색 PI
(그림29) On-cell 터치센서 내장 플렉시블 AMOLED
(그림30) 접을 수 있는 커버리스 On-cell형 터치센서
(그림31) 가스 배리어 플렉시블 커버리스 On-cell 터치센서
(a)단면 구조 (b)접기 전후의 루프 저항
(그림32) 커버리스 On-cell 터치센서 부착하여 접을 수 있는 AMOLED 실연
(표8) 플렉시블 터치센서 기술 비교(ITRI 자료)
(그림33) ITRI의 On-Cell 터치가 내장된 접을 수 있는(@7.5mm) AMOLED
(Touch Taiwan 2014 전시회 ITRI 부스에서 저자 촬영)
7.2 스미토모화학(22)
(그림34) 스미토모화학의 플렉시블 터치패널(일본경제신문 2016.3.28)
(그림35) 스미토모화학 중기경영계획(2016.3.8)
8. 카본나노튜브를 이용한 3D 터치패널
8.1 Canatu CNB
(그림36) Flexible CNB™ sensor(Canatu 자료)
(그림37) Dome-shaped multi-touch CNB™ sensor(Canatu 자료)
8.2 규슈대학·도레이(23)
(그림38) 3D 형상 터치패널의 제조과정(규슈대학 핫토리(服部) 교수 제공 자료)
(그림39) 3D 형상 터치패널(규슈대학 핫토리(服部) 교수 제공 자료)
9. 맺음말
[참고 문헌]
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