자료코드: R58200701 / 2016년 5월 25일 발행 / A4 42p
【조사 개요】
(1) 사외 마이스터
야노경제연구소는 2016년 1월부터 일선에서 물러난 시니어들을 당사 조사부문의 「사외 마이스터」로서 등록하여 현역시절의 다양한 경험, 지견, 인맥 등을 야노경제연구소의 사업활동을 통해서 사회에 환원하기 위한 새로운 조직을 가동하였다.
본 리포트는 호시덴 및 소니에서 주로 액정 디스플레이 개발을 담당했던 우카이 야스히로 공학박사가 집필한 자료이다.
(2) 조사 취지
정전용량방식 터치패널은 스마트폰, 태블릿 등의 소형 사이즈에서 채용되어 왔지만, 최근에는 올인원 PC, 전자칠판, 테이블 컴퓨터 등 대형 사이즈에서도 채용되기 시작하였다. 이와 함께 대형 터치패널용 투명 전극으로 ITO대신에 은나노 와이어, 은메시, 동메시 등을 사용한 필름 채용이 주목을 받기 시작했다. 그리고 대형화 대응에 이어서 터치패널의 플렉서블화에 주목이 모아지고 있다. 이러한 움직임에 따른 터치패널의 전극재료와 전극형성기술의 최신동향에 대하여 설명한다.
(3) 조사 방법
연구원의 직접면담•전화•메일•웹•문헌조사 병용.
(4) 기획•제작•편집
전사횡단프로젝트팀(리서치＆마케팅그룹)
(5) 집필
객원연구원 공학박사 우카이 야스히로
【리서치 내용】
1. 머리말
2. 전극재료
2.1 지금 왜 ITO 대체재료가 주목을 받고 있는 것인가?
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 적절한 금속
(4) 터치패널용 투명도전막의 제작법과 특성
(표2) 각종 투명도전막과 대응 터치패널 방식
2.3 은계
(1) Cambrios의 “ClearOhm”
(그림1) Cambrios Clear Ohm의 AgNW 밀도와 시트 저항의 관계
(2) 후지필름의 “Exclear”
(그림2) Exclear의 플렉서블성(후지필름 자료)
2.4 동계(동메시)
(1) 돗판인쇄
(그림3) 돗판인쇄의 동메쉬
(2) 다이니혼인쇄
2.5 카본계
(1) 도레이
(표3) CNT의 비교
(그림4) 2층 CNT 투명 도전성 필름의 제조 프로세스
(그림5) 2층 CNT 투명 도전성 필름의 향후 전개
(2) Canatu.Ltd.
(그림6) Direct Dry Printing(Canatu 자료)
(그림7) PET기판상의 ITO or CNB와 OCA에 의한 계면반사 비교(Canatu 자료)
(그림8) CNB와 ITO와 LCD의 시인성 비교(2000Lx주위광하)(Canatu 자료)
3. 동(Cu) 잉크(Tech-on)
3.1 젤라틴 보호 동입자
(그림9) 젤라틴 보호 동입자의 저온 2 step소성메카니즘의 모식도(호쿠다이 요네자와 교수 자료)
(그림10) 젤라틴 보호 동미립자를 이용한 동페이스트와 도막(호쿠다이 요네자사와 교수 자료)
3.2 잉크젯용 Cu잉크
3.3 니치유㈜ 스크린 인쇄용 동페이스트
(1) 특징
(2) 용도
(그림11) 니치유의 동페이스트 가공 예(전시부스에서 저자 촬영)
(3) 일반특성
(표4) 동잉크의 사양(니치유 자료)
(4) 가공 예
(5) 내구성
(표5) 동잉크의 내구시험조건(니치유 자료)
(그림12) 내습성시험에서의 도전성 변화(65℃×95%rH)(나치유 자료)
3.4 이시하라케미컬, 야마가타대학
(그림13) 이시하라케미컬의 동잉크(이시하라케미컬 자료)
(그림14) 동잉크의 소성방법과 저항률(야마가타대학 자료)
4. 전극형성기술
4.1 잉크젯 방식
(1) 코니카미놀타
(표6) KM film와 ITO의 비교(코니카미놀타 자료)
(2) 도레이엔지니어링
(그림15) 터치패널 OGS용 절연막/Jumper선 직접묘화(도레이엔지니어링 자료)
(그림16) 절연막, Jumper 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 생산공정 비교(터치패널연구소 자료)
5. 플렉서블 터치패널
5.1 디스플레이의 진화와 플렉서블 디스플레이
(그림19) 플렉서블 디스플레이의 로드맵(HIS 2014 Report)
5.2 프로세스 적합성
5.3 플렉서블 기판 재료
(1) 플렉서블 기판 재료에 대한 요구사항
(2) 나노페이퍼
(그림20) 오사카대학산업과학연구소가 개발한 나노페이퍼
6. 플렉서블 터치패널 재료
6.1 도전성 실리콘 고무
(그림21) iSkin의 구조와 동작
(그림22) iSkin의 응용 예
6.2 나노페이퍼를 이용한 투명전극
(그림23) 오사카대학 나노페이퍼를 이용한 투명전극(IDW2014 강연회에서 저자 촬영)
6.3 도전성 나노파이버
(그림24) 일렉트로스피닝법을 이용한 금속증착필름 표면에의
나노파이버 마스크 제작(동쪽 공대 자료)
(그림25) 도전성 필름표면의 알루미늄 나노파이버워크(도쿄공업대학 자료)
6.4 도전성 고분자 재료 PEDOT/PSS의 구조해석
(그림26) 분산중 PEDOT/PSS 미셀(좌)과
필름상 PEDOT/PSE(우)의 구조모델(JASRI 자료)
(그림27) PEDOT 결정화 정도와 전도도의 관계(JASRI 자료)
7. 플렉서블 OLED용 터치패널
7.1 대만 ITRI
(그림28) 폴리이미드 기판 (a) 황색 (b) 무색
(표7) 배리어 PI필름 특성 (a) 황색 빛을 띠는 PI (b) 무색 PI
(그림29) On-cell 터치센서 내장 플렉서블 AMOLED
(그림30) 접이식 커버리스 On-cell형 터치센서
(그림31) 가스 배리어 플렉서블 커버리스 On-cell 터치센서
(a) 단면구조 (b) 접이 전후의 루프저항
(그림32) 커버리스 On-cell 터치센서 접이식 AMOLED의 데먼스트레이션
(표8) 플렉서블 터치센서기술 비교(ITRI 자료)
(그림33) ITRI의 On-cell 터치 내장 접이식(@7.5㎜) AMOLED
(Touch Taiwan 2014 전시회 ITRI 부스에서 저자 촬영)
7.2 스미토모화학(22)
(그림34) 스미토모화학의 플렉서블 터치패널(일본경제신문 2016.3.28)
(그림35) 스미토모화학의 중기경영계획(2016.3.8)
8. 카본나노튜브를 이용한 3D터치패널
8.1 Canatu CNB
(그림36) Flexible CNBTM sensor(Canatu 자료)
(그림37) Dome-shaped multi-touch CNBTM sensor(Canatu 자료)
8.2 규슈대학•도레이(23)
(그림38) 3D형상 터치패널 제조 프로세스(규슈대학 핫토리 교수 제공자료)
(그림39) 3D형상 터치패널(규슈대학 핫토리 교수 제공자료)
9. 맺음말
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