KR102340415B1 - Manufacturing method of electrode having metal nanowire - Google Patents
Manufacturing method of electrode having metal nanowire Download PDFInfo
- Publication number
- KR102340415B1 KR102340415B1 KR1020190135872A KR20190135872A KR102340415B1 KR 102340415 B1 KR102340415 B1 KR 102340415B1 KR 1020190135872 A KR1020190135872 A KR 1020190135872A KR 20190135872 A KR20190135872 A KR 20190135872A KR 102340415 B1 KR102340415 B1 KR 102340415B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal nanowire
- electrode
- polymer
- substrate
- nanowire layer
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 127
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 127
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 title claims abstract description 127
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 98
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 67
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 abstract description 20
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 abstract description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 description 25
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 8
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 5
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002042 Silver nanowire Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 3
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 239000002094 self assembled monolayer Substances 0.000 description 2
- 239000013545 self-assembled monolayer Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229920005787 opaque polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000031070 response to heat Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- PYJJCSYBSYXGQQ-UHFFFAOYSA-N trichloro(octadecyl)silane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[Si](Cl)(Cl)Cl PYJJCSYBSYXGQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/0026—Apparatus for manufacturing conducting or semi-conducting layers, e.g. deposition of metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/0033—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables by electrostatic coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명은 포토리소그래피와 같이 고가의 패터닝 장비를 이용하지 않더라도 품질의 신뢰성을 높일 수 있는 금속나노와이어 전극 제조방법을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 마스터기판 상에 금속나노와이어층을 배치하는 금속나노와이어층 배치단계; 상기 금속나노와이어층을 향하여 음각 패터닝된 스탬프를 압착 및 분리시키며 상기 금속나노와이어층에서 비패턴 영역을 제거하는 패턴 형성단계; 패턴이 형성된 상기 금속나노와이어층 상에 폴리머 및 기판을 차례로 배치하고, 상기 폴리머 내부에 상기 금속나노와이어층이 매립되는 동시에 상기 폴리머와 상기 기판이 접합되도록 상기 기판을 가압하는 기판 가압단계; 상기 폴리머를 경화시키는 폴리머 경화단계; 및 상기 금속나노와이어층이 매립된 전극필름으로부터 상기 마스터기판을 분리하는 마스터기판 분리단계를 포함하는 특징을 개시한다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a metal nanowire electrode capable of improving quality reliability even without using expensive patterning equipment such as photolithography. For this, the present invention provides a metal nanowire layer arrangement step of disposing a metal nanowire layer on a master substrate; a pattern forming step of compressing and separating the engraved patterned stamp toward the metal nanowire layer and removing the non-patterned area from the metal nanowire layer; a substrate pressing step of sequentially placing a polymer and a substrate on the patterned metal nanowire layer, and pressing the substrate so that the polymer and the substrate are bonded to each other while the metal nanowire layer is buried in the polymer; a polymer curing step of curing the polymer; and a master substrate separation step of separating the master substrate from the electrode film in which the metal nanowire layer is embedded.
Description
본 발명은 금속나노와이어 전극 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 공정을 단순화하여 가격 경쟁력을 가지면서 품질의 신뢰성을 높일 수 있는 금속나노와이어 전극 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a metal nanowire electrode, and more particularly, to a method for manufacturing a metal nanowire electrode capable of improving quality reliability while having price competitiveness by simplifying the process.
투명전극은 LCD, OLED와 같은 평판디스플레이 또는 비정형 실리콘 박막 태양전지, 염료 감응형 태양전지, 터치패널 등에 적용되는 전자 소자에 다양한 용도로 사용된다.Transparent electrodes are used for various purposes in electronic devices applied to flat panel displays such as LCD and OLED, or amorphous silicon thin film solar cells, dye-sensitized solar cells, and touch panels.
투명전극으로는 일반적으로 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide:ITO) 필름이 널리 사용되어 왔다. 하지만, ITO는 대표적인 희소 소재로 가격이 높아 최종 제품의 가격 경쟁력을 저해하는 요인이 되어 왔고, 유연, 신축 전자 소자에 적용하기에는 자체의 낮은 취성으로 인해 박막이 깨지고, 박막 형성 과정에서 높은 온도가 요구됨에 따라 사용할 수 있는 유연, 신축 기판의 선택의 폭이 매우 좁다. 따라서, ITO를 대체할 수 있는 전극 소재로 많은 관심과 연구가 진행되고 있다.In general, an indium tin oxide (ITO) film has been widely used as a transparent electrode. However, ITO is a typical rare material, and its high price has been a factor hindering the price competitiveness of final products. When applied to flexible and stretchable electronic devices, the thin film is broken due to its low brittleness, and a high temperature is required during the thin film formation process. The choice of flexible and stretchable substrates that can be used according to the requirements is very narrow. Therefore, much interest and research is being conducted as an electrode material that can replace ITO.
ITO를 대체하는 방안으로 금속나노와이어가 있는데, 금속나노와이어는 금속의 단결정으로 이루어진 구조체로서, 화학적 안정성이 높고, 전기전도도 및 열전도도가 우수하여 전기적, 광학적, 기계적, 열적 특성이 요구되는 다양한 분야에 그 활용가치가 매우 높다. 특히 금속나노와이어는 특유의 고전도도와, 높은 투과율, 낮은 면저항, 유연성 및 신축성을 가지기 때문에, 투명전극으로의 활용 분야에서 많은 주목을 받고 있다.As an alternative to ITO, there is metal nanowire. Metal nanowire is a structure made of a single crystal of metal. It has high chemical stability and excellent electrical and thermal conductivity in various fields requiring electrical, optical, mechanical, and thermal properties. Its useful value is very high. In particular, since metal nanowires have unique high conductivity, high transmittance, low sheet resistance, flexibility and stretchability, they are receiving much attention in the field of application as transparent electrodes.
하지만, 금속나노와이어는 전술한 우수한 특성에도 불구하고 투명전극으로 상용화하기에는 아직 여러 해결해야할 과제가 있다. 예를 들면, 금속나노와이어는 패터닝 공정에서 금속나노와이어와 패터닝 대상물질 간의 상호작용 등으로 인하여 패터닝 공정이 쉽지 않은 실정이다.However, despite the excellent properties described above, metal nanowires still have several problems to be solved before they can be commercialized as transparent electrodes. For example, the patterning process is not easy for metal nanowires due to the interaction between the metal nanowires and the patterning target material in the patterning process.
또한 일반적으로 패터닝 공정은 포토레지스트 코팅, 노광, 식각 과정을 거치는 이른바, 포토리소그래피 방법을 주로 사용하게 되는데, 포토리소그래피 공정은 광학 및 레이저를 이용한 고가의 패터닝 장비를 수반해야 함으로써 공정이 복잡하고 많은 비용이 소요된다.In addition, in general, the patterning process mainly uses the so-called photolithography method that undergoes photoresist coating, exposure, and etching processes. The photolithography process is complicated and expensive because it requires expensive patterning equipment using optics and lasers. This takes
또한 금속나노와이어는 자체가 가지는 특성으로 인하여, 매끄럽고 미세한 패터닝에 한계가 있고, 나노와이어들이 임의의 형태로 서로 얽혀 있어 그 표면이 매우 거칠기 때문에 투명전극에서 요구되는 평탄도를 충족하기가 공정 상으로 매우 어려운 실정이다.In addition, due to the characteristics of metal nanowires, there is a limit to smooth and fine patterning, and since the nanowires are entangled with each other in arbitrary shapes and the surface is very rough, it is difficult to meet the flatness required for transparent electrodes in the process. It is a very difficult situation.
따라서, 가격경쟁력을 확보할 수 있으면서도, 금속나노와이어가 가지는 특성을 고려하여 미세 패터닝 및 표면 평탄화가 가능한 새로운 방식의 제조방법이 요구된다.Therefore, there is a need for a new manufacturing method capable of fine patterning and surface planarization in consideration of the characteristics of metal nanowires while ensuring price competitiveness.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 포토리소그래피와 같이 고가의 패터닝 장비를 이용하지 않더라도 품질의 신뢰성을 높일 수 있는 금속나노와이어 전극 제조방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and the present invention is to provide a method for manufacturing a metal nanowire electrode capable of increasing the reliability of quality without using expensive patterning equipment such as photolithography.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 금속나노와이어 전극 제조방법은, 마스터기판 상에 금속나노와이어층을 배치하는 금속나노와이어층 배치단계; 상기 금속나노와이어층을 향하여 음각 패터닝된 스탬프를 압착 및 분리시키며 상기 금속나노와이어층에서 비패턴 영역을 제거하는 패턴 형성단계; 패턴이 형성된 상기 금속나노와이어층 상에 폴리머 및 기판을 차례로 배치하고, 상기 폴리머 내부에 상기 금속나노와이어층이 매립되는 동시에 상기 폴리머와 상기 기판이 접합되도록 상기 기판을 가압하는 기판 가압단계; 상기 폴리머를 경화시키는 폴리머 경화단계; 및 상기 금속나노와이어층이 매립된 전극필름으로부터 상기 마스터기판을 분리하는 마스터기판 분리단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, a metal nanowire electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes a metal nanowire layer arrangement step of disposing a metal nanowire layer on a master substrate; a pattern forming step of compressing and separating the engraved patterned stamp toward the metal nanowire layer and removing the non-patterned area from the metal nanowire layer; a substrate pressing step of sequentially placing a polymer and a substrate on the patterned metal nanowire layer, and pressing the substrate so that the polymer and the substrate are bonded to each other while the metal nanowire layer is buried in the polymer; a polymer curing step of curing the polymer; and a master substrate separation step of separating the master substrate from the electrode film in which the metal nanowire layer is embedded.
본 발명의 실시예에 따른 금속나노와이어 전극 제조방법에 있어서, 상기 금속나노와이어층 형성단계는, 상기 마스터기판 상에 금속나노와이어가 포함된 금속나노와이어 용액을 도포하는 용액 도포단계; 및 상기 금속나노와이어 용액을 미리 설정된 조건에 따라 건조시키며 용매를 제거하는 용액 건조단계;를 포함할 수 있다.In the metal nanowire electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the metal nanowire layer forming step includes a solution application step of applying a metal nanowire solution containing metal nanowires on the master substrate; and a solution drying step of drying the metal nanowire solution according to preset conditions and removing the solvent.
본 발명의 실시예에 따른 금속나노와이어 전극 제조방법에 있어서, 상기 금속나노와이어층 형성단계 이전에 수행되고, 상기 전극필름과 상기 마스터기판이 격리되도록 상기 마스터기판의 일면을 표면 처리하는 마스터기판 표면처리단계;를 더 포함할 수 있다.In the method for manufacturing a metal nanowire electrode according to an embodiment of the present invention, the master substrate surface is performed before the metal nanowire layer forming step, and one surface of the master substrate is surface-treated so that the electrode film and the master substrate are isolated. processing step; may further include.
본 발명의 실시예에 따른 금속나노와이어 전극 제조방법에 있어서, 상기 마스터기판 표면처리단계는, 상기 마스터기판의 일면에 상기 전극필름과는 상반되는 표면 특성을 가지는 이형성 코팅층을 형성하는 것일 수 있다.In the metal nanowire electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the master substrate surface treatment step may be to form a releasable coating layer having a surface characteristic opposite to that of the electrode film on one surface of the master substrate.
본 발명의 실시예에 따른 금속나노와이어 전극 제조방법에 있어서, 상기 폴리머는 특정 파장대의 레이저 빔에 반응하는 광경화성 폴리머 또는 특정 온도의 열에서 반응하는 열경화성 폴리머일 수 있다.In the method for manufacturing a metal nanowire electrode according to an embodiment of the present invention, the polymer may be a photocurable polymer that reacts to a laser beam of a specific wavelength band or a thermosetting polymer that reacts with heat at a specific temperature.
본 발명의 실시예에 따른 금속나노와이어 전극 제조방법에 있어서, 상기 패턴 형성단계 이후에 수행되고, 상기 스탬프 상에 존재하는 비패턴 영역의 금속나노와이어층을 제거하는 스탬프 재사용 준비단계;를 더 포함할 수 있다.In the method for manufacturing a metal nanowire electrode according to an embodiment of the present invention, the stamp reuse preparation step of removing the metal nanowire layer in the non-patterned area existing on the stamp is performed after the pattern forming step; further comprising can do.
본 발명의 실시예에 따른 금속나노와이어 전극 제조방법에 있어서, 상기 스탬프의 패터닝 영역은 탄성계수가 10MPa 이하의 소재를 포함한 복합구조체로 이루어질 수 있다.In the method for manufacturing a metal nanowire electrode according to an embodiment of the present invention, the patterning region of the stamp may be formed of a composite structure including a material having an elastic modulus of 10 MPa or less.
본 발명에 따르면, 포토리소그래피와 같이 고가의 패터닝 장비를 이용하는 것이 아니라, 물리적인 스탬프를 이용하여 금속나노와이어층의 패턴을 형성함으로써, 공정단가를 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 미세 패터닝이 가능하고, 제조되는 전극필름의 표면으로 돌출됨이 없이 전극필름의 매끄러운 표면 평탄도를 가질 수 있어, 전극의 신뢰성을 크게 높일 수 있다.According to the present invention, rather than using expensive patterning equipment such as photolithography, by forming the pattern of the metal nanowire layer using a physical stamp, not only the process cost can be greatly reduced, but also fine patterning is possible, It is possible to have a smooth surface flatness of the electrode film without protruding from the surface of the electrode film to be manufactured, thereby greatly increasing the reliability of the electrode.
본 발명에 따르면, 스탬프를 이용한 물리적인 패턴 형성 공정을 통하여 반복된 연속 공정이 가능하므로 생산성을 높일 수 있다.According to the present invention, since a repeated continuous process is possible through a physical pattern forming process using a stamp, productivity can be increased.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속나노와이어 전극 제조방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전극과 기존 방법에 의해 제조된 전극을 비교하기 위하여, 각 전극 상에 OLED 소자를 증착한 다음 각 OLED 소자에서 나타나는 전류밀도-전압-휘도를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전극과 기존 방법에 의해 제조된 전극을 비교하기 위하여, 각 전극 상에 OLED 소자를 증착한 다음 각 OLED 소자에서 나타나는 전력-휘도-전류 효율을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전극과 기존 방법에 의해 제조된 전극을 비교하기 위하여, 각 전극 상에 OLED 소자를 증착한 다음 각 OLED 소자에서 나타나는 스텍트럼을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전극과 기존 방법에 의해 제조된 전극의 패턴된 계면의 단면을 비교하여 보여주는 주사전자현미경(SEM) 이미지 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전극의 평탄도를 측정한 형상 데이터를 나타낸 도면이다.1 is an exemplary view for explaining a method of manufacturing a metal nanowire electrode according to an embodiment of the present invention.
2 is a comparison of current density-voltage-luminance appearing in each OLED device after depositing an OLED device on each electrode in order to compare the electrode manufactured according to the embodiment of the present invention and the electrode manufactured by the conventional method. This is the graph shown.
3 is a comparison of the power-luminance-current efficiency appearing in each OLED device after depositing an OLED device on each electrode in order to compare the electrode manufactured according to the embodiment of the present invention and the electrode manufactured by the conventional method. This is the graph shown.
4 is a graph showing the comparison of spectra appearing in each OLED device after depositing an OLED device on each electrode in order to compare the electrode manufactured according to the embodiment of the present invention and the electrode manufactured by the conventional method.
5 is an exemplary scanning electron microscope (SEM) image showing a comparison of the cross-section of the patterned interface between the electrode manufactured according to the embodiment of the present invention and the electrode manufactured by the conventional method.
6 is a view showing shape data obtained by measuring the flatness of an electrode manufactured according to an embodiment of the present invention.
이하 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용될 수 있으며 이에 따른 부가적인 설명은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention in which the above-described problems to be solved can be specifically realized will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiments, the same names and reference numerals may be used for the same components, and an additional description thereof may be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속나노와이어 전극 제조방법을 설명하기 위한 예시도이다.1 is an exemplary view for explaining a method of manufacturing a metal nanowire electrode according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 금속나노와이어 전극 제조방법은, 마스터기판 표면처리단계(S100), 금속나노와이어층 형성단계(S200), 패턴 형성단계(S300), 기판 가압단계(S400), 폴리머 경화단계(S500), 마스터기판 분리단계(S600)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, the metal nanowire electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the master substrate surface treatment step (S100), the metal nanowire layer forming step (S200), the pattern forming step (S300), the substrate pressing step (S400), a polymer curing step (S500), may include a master substrate separation step (S600).
금속나노와이어 전극 제조는 기재에 해당하는 마스터기판(110) 상에서 수행될 수 있다. 마스터기판으로는 글라스(Glass), PET(Polyethlene Terephthalate), PI(Polyimide), PEN(Polyehylene Napthalene), PC(Polycarbonate), PES(Plyether Sulfone), PAR(Polyarylate), COC(Cycolefin Copolymer), 각종 Wafer 등 표면이 평탄한 기판이 적용될 수 있다.The metal nanowire electrode may be manufactured on the
마스터기판 표면처리단계(S100)는 마스터기판(100)의 일면을 표면처리하는 단계이다. The master substrate surface treatment step (S100) is a step of surface treatment of one surface of the
마스터기판 표면처리단계(S100)는 후술되는 금속나노와이어층(132)을 포함한 전극필름(500)과 마스터기판(110)이 격리되도록 마스터기판(110)의 일면을 표면처리할 수 있다. 이에 따라, 전극필름(500)과 마스터기판(110)은 용이하게 분리될 수 있다.In the master substrate surface treatment step (S100), one surface of the
마스터기판(110)의 일면은 마스터기판(110)상에 형성되는 전극필름(500)과 상반되는 표면 특성을 가지도록 표면 처리될 수 있고, 이에 따라, 마스터기판(110)의 일면에는 이형성 코팅층(120)이 형성될 수 있다.One surface of the
예를 들면, 전극필름을 형성하기 위해 친수성의 폴리머를 사용하는 경우, 마스터기판(110)의 일면은 소수성으로 표면 처리될 수 있다. 소수성 코팅층으로는 옥타데실트리클로로실란(Octadecyltrichlorosilane)을 기반으로 한 마스터기판 표면의 자가조립단일층(Self assembled Monolayer: SAM) 처리를 통하여 표면 특성을 변화시킬 수 있고, 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl methacrylate:PMMA)와 같이 소수성의 코팅막을 적용할 수도 있으며, 마스터기판(110) 선택 시 소수성 소재의 마스터기판을 적용할 수도 있다.For example, when a hydrophilic polymer is used to form the electrode film, one surface of the
이와 같이, 마스터기판(110)의 표면 처리 및 이형성 코팅층(120)은 마스터기판(110)과, 전극필름(500)을 형성하기 위해 사용되는 폴리머(300)로 적용되는 소재에 따라 다양한 형태로 적용될 수 있으며, 경화된 폴리머(300)와 마스터기판(110)를 격리시킬 수 있는 표면 특성을 가지면 어떠한 것이든 적용이 가능하다.In this way, the surface treatment and
금속나노와이어층 형성단계(S200)는 마스터기판(110) 상에 금속나노와이어층(132)을 형성하는 단계이다.The metal nanowire layer forming step ( S200 ) is a step of forming the
금속나노와이어층 형성단계(S200)는 용액 도포단계(S210) 및 용액 건조단계(S220)를 포함할 수 있다.The metal nanowire layer forming step (S200) may include a solution application step (S210) and a solution drying step (S220).
용액 도포단계(S210)는 마스터기판(110) 상에 금속나노와이어(131)가 포함된 금속나노와이어 용액(130)을 도포하는 단계이다. 금속나노와이어 용액(130)은 바(bar) 코팅, 메이어로드(Meyer rod) 코팅, 스핀(spin) 코팅, 닥터블레이드(doctorblade) 코팅, 디스펜싱(dispensing), 디핑(dipping), 드롭 캐스팅(drop casting) 방법 등으로 도포될 수 있다.The solution application step ( S210 ) is a step of applying the
금속나노와이어 용액과 마스터기판은 결합력이 약해야 이후에 전극필름(500)과 함께 쉽게 분리될 수 있는데, 금속나노와이어 용액이 마스터기판(110) 상에 코팅이 되더라도 표면장력으로 인하여 금세 뭉쳐져서 균일한 코팅막을 형성하기 어렵다. 따라서, 금속나노와이어 용액은 마스터기판(110)에 코팅된 후 용액 건조단계(S220)에서 빠른 시간에 신속히 건조될 필요가 있다.The metal nanowire solution and the master substrate can be easily separated together with the
용액 건조단계(S220)는 금속나노와이어 용액을 미리 설정된 조건에 따라 건조시키며 금속나노와이어 용매를 제거하는 단계이다. 금속나노와이어 용액(130)에서 금속나노와이어(131)를 제외한 금속나노와이어 용매는 열처리 과정을 통해 신속하게 제거될 수 있다. 예를 들면, 복사열을 이용하여 마스터기판(110)을 직접 가열하여 금속나노와이어 용액을 건조시킬 수 있고, 대류열을 이용하여 마스터기판(110)을 직접 가열하여 금속나노와이어 용액을 건조시킬 수 있다.The solution drying step (S220) is a step of drying the metal nanowire solution according to preset conditions and removing the metal nanowire solvent. In the
이렇게 금속나노와이어 용매가 제거됨에 따라 마스터기판(110) 상에는 금속나노와이어(131)만이 존재할 수 있고, 이로써 박막의 금속나노와이어층(132)을 형성할 수 있다.As the metal nanowire solvent is removed in this way, only the
패턴 형성단계(S300)는 마스터기판(110) 상에 형성된 금속나노와이어층(132)을 향하여 전극 패턴이 음각으로 패터닝된 스탬프(200)를 압착 및 분리시키는 단계이다.The pattern forming step ( S300 ) is a step of pressing and separating the
즉, 스탬프(200)의 압착 시 음각 패터닝된 스탬프(200)는 금속나노와이어층(132)에서 전극 부위로 요구되는 패턴 영역을 제외한 나머지 영역 즉, 비패턴 영역(132A)과 점착될 수 있다. 이후, 스탬프(200)의 분리 시 비패턴 영역(132A)은 스탬프(200)에 점착되어 금속나노와이어층(132)으로부터 분리될 수 있다. 이에 따라, 마스터기판(110) 상에는 패턴을 가지는 금속나노와이어층(132)이 형성될 수 있다.That is, when the
여기서, 스탬프(200)의 음각 패턴부와 금속나노와이어층(132)은 제1 점착력을 가지며 점착될 수 있는데, 제1 점착력은 금속나노와이어층(132)의 패턴 영역과 비패턴 영역(132A)을 분리시킬 수 있을 만큼의 점착력을 가질 수 있다. 또한, 제1 점착력은 금속나노와이어층(132)과 마스터기판(110) 간의 점착력보다 클 수 있고, 금속나노와이어층(132)의 금속나노와이어 간의 결합력보다 클 수 있다. 이에 따라, 스탬프(200)의 분리 시 스탬프(200)의 음각 패턴부에는 금속나노와이어층(132)의 비패턴 영역(132A)만이 정확하게 분리될 수 있다.Here, the engraved pattern portion and the
이와 같이, 본 발명은 포토리소그래피와 같이 광학 및 레이저를 이용한 고가의 패터닝 장비를 이용하는 것이 아니라, 물리적인 스탬프(200)를 이용한 금속나노와이어층(132)의 패턴을 형성함으로써, 공정단가를 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 미세한 패터닝이 가능하며 최소 선폭 10㎛까지 미세 패터닝을 구현할 수 있다.As such, the present invention does not use expensive patterning equipment using optics and lasers like photolithography, but forms a pattern of the
일반적으로 금속나노와이어 전사 공정에서는 점착력이 약해 손쉽게 지워지는 금속나노와이어층을 마스터기판 상에서 패터닝 하는데에 큰 어려움이 있고, 더구나, 수십 마이크로미터의 미세 패터닝에는 한계가 있다. 하지만, 본 발명에 따르면, 패터닝의 크기에 무관하게 미세 패터닝을 간단하고 손쉽게 구현 할 수 있다.In general, in the metal nanowire transfer process, there is a great difficulty in patterning the metal nanowire layer, which is easily erased due to weak adhesion, on the master substrate, and furthermore, there is a limit to fine patterning of several tens of micrometers. However, according to the present invention, fine patterning can be simply and easily implemented regardless of the size of the patterning.
한편, 금속나노와이어층(132)에 패턴을 형성한 다음에는 스탬프(200) 상에 존재하는 금속나노와이어층의 비패턴 영역(132A)을 제거하는 스탬프 재사용 준비단계를 더 포함할 수도 있다. 스탬프(200) 상에 존재하는 금속나노와이어층은 테이프를 이용하여 물리적으로 간단히 제거될 수 있다. 이처럼 스탬프(200)는 금속나노와이어층을 제거하여 점착력의 큰 변화 없이 패턴 형성 공정을 계속해서 반복 수행할 수 있다.On the other hand, after forming the pattern on the
스탬프(200)는 금속나노와이어층(132)의 점착 및 분리를 위하여 자체 점착성을 가지는 소재일 수 있고, 자체 탄성을 가지는 소재가 적용될 수 있다. 예를 들면, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane:PDMS)이 사용될 수 있다. PDMS는 내구성이 우수하고, 상대적으로 넓은 표면에 대해 안정적으로 점착되며, 평탄하거나 평탄하지 않은 모든 표면 영역에 걸쳐 동일한 점착성이 유지되고, 다른 고분자 화합물과는 점착이 잘 일어나지 않는 등의 장점을 가진다.The
또한, 스탬프(200)의 적어도 일부분 즉, 음각 패터닝되는 영역은 탄성계수가 10MPa 이하의 소재로 이루어질 수 있고, 스탬프(200)의 음각 패터닝 영역은 탄성계수가 10MPa 이하의 소재를 포함한 복합소재 또는 복합구조체로 이루어질 수 있다.In addition, at least a portion of the
기판 가압단계(S400)는 패턴이 형성된 금속나노와이어층(132) 상에 폴리머(300) 및 기판(400)을 차례로 배치하고, 폴리머(300) 내부에 금속나노와이어층(132)이 매립되는 동시에 폴리머(300)와 기판(400)이 접합되도록 기판(400)을 가압하는 단계이다.In the substrate pressing step (S400), the
금속나노와이어층(132) 상에 도포되는 폴리머(300)는 광경화성 또는 열경화성 폴리머가 사용될 수 있다. 광경화성 폴리머는 경화 과정에서 조사되는 특정 파장대의 레이저 빔에 반응하여 경화될 수 있고, 열경화성 폴리머는 경화 과정에서 특정 온도로 가해지는 열에 반응하여 경화될 수 있다.As the
또한, 폴리머(300)는 투명전극에 사용될 수 있도록 투명한 폴리머가 사용될 수 있다. 물론 폴리머(300)는 전극의 투명도와 무관한 불투명한 폴리머도 사용될 수 있다.In addition, a transparent polymer may be used as the
또한, 폴리머(300)는 친수성 또는 소수성 소재일 수 있다. 친수성 또는 소수성 폴리머는 매립되는 금속나노와이어층(132) 및 기판(400)과의 점착력을 향상시킬 수 있고, 소수성 또는 친수성 표면 처리된 마스터기판(110)과는 격리되는 이형성이 부여될 수 있다. 이러한 폴리머(300)의 소재에 대해 특별히 한정하지 않는다.In addition, the
금속나노와이어층(132) 상에 폴리머(300) 및 기판(400)을 차례로 배치한 상태에서, 마스터기판(110)을 향하며 기판(400)을 가압하게 되면, 금속나노와이어층(132)은 폴리머(300) 표면으로 돌출됨이 없이 폴리머(300)의 내부에 안정적으로 매립될 수 있다. 이러한 과정에서, 금속나노와이어층(132)의 얽혀진 금속나노와이어 사이의 미세 공간들이 폴리머(300)로 모두 메워질 수 있다.In a state in which the
또한, 이러한 가압 과정에서 기판(400)은 폴리머(300)에 점착될 수 있다.In addition, in this pressing process, the
또한, 이러한 가압과정에서 금속나노와이어층(132)이 매립된 폴리머(300)의 두께가 제한될 수 있다. 두께가 너무 얇으면 금속나노와이어층(132)이 폴리머(300)에 충분히 매립 될 수 없고, 두께가 너무 두꺼우면 휘거나 접혀질 때 경화된 전극필름(500)이 파손될 수 있다.In addition, in this pressing process, the thickness of the
기판(400)은 투명전극에 사용될 수 있도록 투명한 소재가 사용될 수 있고, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate:PET)이 사용될 수 있다. 또한, 기판(400)은 전극의 투명도와 무관하게 불투명한 소재가 사용될 수도 있고, 예를 들면, 폴리이미드 (Polyimide: PI)가 사용될 수 있다.The
폴리머(300)는 바(bar) 코팅, 메이어로드(Meyer rod) 코팅, 스핀(spin) 코팅, 닥터블레이드(doctorblade) 코팅, 디스펜싱(dispensing), 디핑(dipping), 드롭 캐스팅(drop casting) 방법 등으로 패턴된 금속나노와이어층(132) 상에 코팅 될 수 있다. 이렇게 코팅되는 폴리머(300)는 경화 후 기판(400)을 대체하여 사용될 수도 있다.
한편, 전술한 마스터기판(110) 상에 폴리머(300)를 도포하는 과정에서 폴리머(300)는 금속나노와이어층(132)을 완전히 덮을 수 있는 용량으로 도포되는데, 만약 초과하는 잉여 부분이 있는 경우 기판(400)의 가압 과정에서 측방향으로 밀려나면서 제거될 수 있다. 또한, 기판(400)의 가압 과정에서 도포된 폴리머(300)의 내부에 잔존하는 기포가 제거될 수도 있다.On the other hand, in the process of applying the
금속나노와이어층(132)이 매립된 폴리머(300)는 후술되는 경화 과정을 거치면서 전극필름(500)으로 형성될 수 있다.The
폴리머 경화단계(S500)는 금속나노와이어층(132)이 매립된 폴리머(300)를 미리 설정된 경화조건에 따라 경화시키는 단계이다.The polymer curing step ( S500 ) is a step of curing the
폴리머(300) 경화는 특정 파장대의 레이저 빔(L)을 조사하여 경화시킬 수 있고, 레이저 빔(L)의 파장은 자외선 영역일 수 있다. 또한, 폴리머(300) 경화는 특정 온도와 일정 시간의 열처리 과정을 통하여 경화될 수 있고, 이때의 온도는 상온에서 200oC의 범위와 수 초에서 수 시간에 이르는 시간 동안 열처리될 수 있다.The
이렇게 폴리머(300)를 경화시킴으로써 금속나노와이어층(132)이 매립된 전극필름(500)을 제조할 수 있다.By curing the
마스터기판 분리단계(S600)는 금속나노와이어층(132)이 내부에 매립된 전극필름(500)으로부터 마스터기판(110)을 분리하는 단계이다.The master substrate separation step ( S600 ) is a step of separating the
이때, 전극필름(500)과 접촉하는 마스터기판(110)의 표면은 전극필름(500)과 상반되는 표면 특성을 가지도록 표면 처리되어 있기 때문에, 약간의 물리적인 힘을 가하더라도 전극필름(500)과 마스터기판(110)은 쉽고 정확하게 분리될 수 있다.At this time, since the surface of the
한편, 마스터기판(110)과 전극필름(500)의 경계 부분에서 전극필름(500)의 내부에 완전히 매립되지 못한 금속나노와이어층(132)이 존재하는 경우, 물리적인 힘을 가하여 마스터기판(110)을 분리하는 과정에서, 금속나노와이어층(132)은 표면 처리된 마스터기판(110)측에 결착되어 마스터기판(110)과 함께 분리되어 제거될 수도 있다. 이에 따라, 전극필름(500)의 표면은 금속나노와이어층(132)이 날카롭게 노출되지 않고 매끄럽게 평탄화된 전극필름(500)을 제조할 수 있다.On the other hand, if there is a
이상과 같이, 일련의 단계를 거치면서 기판(400)과, 금속나노와이어층(132)이 매립된 폴리머(300)를 포함한 전극필름(500)을 일체로 하는 전극을 제조할 수 있다.As described above, an electrode in which the
한편, 도 2는 제1 전극(본 발명에 따른 전극), 제2 전극(인슐레이터에 의해 패터닝된 전극), 제3 전극(상용 ITO)를 품질을 비교하기 위하여, 각 전극을 OLED 소자에 증착한 다음 각 OLED 소자에서 나타나는 전류밀도-전압-휘도를 비교하여 나타낸 그래프이다.On the other hand, Figure 2 shows the first electrode (electrode according to the present invention), the second electrode (the electrode patterned by the insulator), and the third electrode (commercial ITO) in order to compare the quality, each electrode is deposited on an OLED device. The following graph shows the comparison of current density-voltage-luminance appearing in each OLED device.
도 2에 나타난 바와 같이, 제1 전극(A) 및 제2 전극(B)는 기판(400)으로 PET를, 금속나노와이어층(132)으로 실버나노와이어(AgNW)를, 폴리머(300)로 Norland Optical Adhesive 63(NOA63)를 각각 동일하게 사용하였고, 다만, 제2 전극(B)은 일면에 실버나노와이어(AgNW)가 있는 상태에서 그 위에 인슐레이터에 의해 패터닝된 전극을 사용하였다. 또한, 제3 전극(C)은 유리기판 위에 상용의 패터닝된 ITO를 가지는 전극을 사용하였다.As shown in FIG. 2 , the first electrode (A) and the second electrode (B) are made of PET as the
그래프를 통해 확인되듯이, 본 발명에 따른 제1 전극(A)이 적용된 경우, 저전압 영역에서 제2 전극(B)이 적용된 경우와 비교하여 대략 1000배 정도로 오프전류(Off current)가 낮아지고, 이는 누설전류(leakage current)가 제3 전극(C:상용 ITO)과 상응할 정도로 낮아 OLED 소자가 안정적으로 구동한다는 것을 의미한다.As can be seen from the graph, when the first electrode (A) according to the present invention is applied, the off current is lowered by about 1000 times compared to the case where the second electrode (B) is applied in the low voltage region, This means that the OLED device is stably driven because the leakage current is low enough to correspond to that of the third electrode (C: commercial ITO).
한편, 도 3은 제1 전극(본 발명에 따른 전극), 제2 전극(인슐레이터에 의해 패터닝된 전극), 제3 전극(상용 ITO)를 품질을 비교하기 위하여, 각 전극을 OLED 소자에 증착한 다음 각 OLED 소자에서 나타나는 전력-휘도-전류 효율을 비교하여 나타낸 그래프인데, 그래프를 통해 확인되듯이, 본 발명에 따른 제1 전극(A)은 제2 전극(B) 및 제3 전극(C)과 비교하여 20~30% 이상 향상된 전류 효율을 갖는 것을 확인 할 수 있었고, 전력 효율도 제3 전극(C:상용 ITO)과 같거나 약간 높다는 것을 확인 할 수 있어 전반적인 OLED 소자의 효율을 향상 시키는 것을 확인할 수 있다.On the other hand, Figure 3 shows the first electrode (electrode according to the present invention), the second electrode (the electrode patterned by the insulator), and the third electrode (commercial ITO) in order to compare the quality of each electrode deposited on the OLED device. The following is a graph showing the comparison of power-luminance-current efficiency appearing in each OLED device. As confirmed through the graph, the first electrode (A) according to the present invention is a second electrode (B) and a third electrode (C) It could be confirmed that the current efficiency was improved by more than 20-30% compared to the can be checked
한편, 도 4는 제1 전극(본 발명에 따른 전극), 제2 전극(인슐레이터에 의해 패터닝된 전극), 제3 전극(상용 ITO)를 품질을 비교하기 위하여, 각 전극을 OLED 소자에 증착한 다음 각 OLED 소자에서 나타나는 스펙트럼을 나타낸 그래프인데, 그래프를 통해 확인되듯이, 본 발명에 따른 제1 전극(A)은 제2 전극(B) 및 제3 전극(C)과 비교하여 큰 차이가 없어 기존 전극을 대체하여 사용할 수 있다.On the other hand, Figure 4 shows the first electrode (electrode according to the present invention), the second electrode (the electrode patterned by the insulator), and the third electrode (commercial ITO) in order to compare the quality of each electrode deposited on the OLED device. The following graph shows the spectrum appearing in each OLED device. As can be seen through the graph, the first electrode (A) according to the present invention has no significant difference compared to the second electrode (B) and the third electrode (C). It can be used to replace the existing electrode.
한편, 도 5 (a)는 본 발명에 따라 제조된 제1 전극(도 2에서 A 참조)과 기존 방법에 의해 제조된 제2 전극(도 2에서 B 참조)의 패턴된 계면의 단면을 비교하여 보여주는 주사전자현미경(SEM) 이미지 예시도이다.On the other hand, Figure 5 (a) compares the cross-section of the patterned interface of the first electrode (see A in Figure 2) manufactured according to the present invention and the second electrode (see B in Figure 2) manufactured by the conventional method. It is an example diagram showing a scanning electron microscope (SEM) image.
도 5 (b)에서 확인되듯이, 일면에 실버나노와이어(AgNW)가 있는 상태에서 그 위에 인슐레이터에 의해 패터닝된 기존의 제2 전극은, 패턴된 인슐레이터가 전극 부와의 경계에 가까울수록 얇아진다는 것을 확인 할 수 있으며, 이는 얇은 인슐레이터가 오프전류에서 누설전류를 발생시키기 때문이다. 반면에, 도 5 (a)에서와 같이, 본 발명에 따른 제1 전극은, 기존 인슐레이터와 상응하는 별도의 코팅층이 없더라도 안정적으로 구동될 수 있음을 확인할 수 있다.As can be seen in FIG. 5 (b), the existing second electrode patterned by the insulator thereon with silver nanowire (AgNW) on one surface becomes thinner as the patterned insulator is closer to the boundary with the electrode part. It can be confirmed that this is because the thin insulator generates a leakage current in the off current. On the other hand, as shown in Fig. 5 (a), it can be confirmed that the first electrode according to the present invention can be stably driven even without a separate coating layer corresponding to the existing insulator.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 전극(AgNW)의 평탄도를 측정한 형상 데이터를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이, 금속나노와이어층(132)이 외부로 노출됨이 없이 요구되는 표면 평탄도(Ra)를 달성할 수 있었다.6 is a view showing shape data measuring the flatness of an electrode (AgNW) manufactured according to an embodiment of the present invention. As shown, the surface required without the
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조되는 전극은 OLED, 태양전지, 터치패널, 센서 등 다양한 전자 소자에 적용될 수 있으며, 전자 소자의 신뢰성을 높일 수 있다.As described above, the electrode manufactured by the manufacturing method according to the present invention can be applied to various electronic devices such as OLEDs, solar cells, touch panels, and sensors, and the reliability of the electronic devices can be improved.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings as described above, those skilled in the art may vary the present invention in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. may be modified or changed.
110: 마스터기판
132: 금속나노와이어층
200: 스탬프
300: 폴리머
400: 기판
500: 전극필름110: master board
132: metal nanowire layer
200: stamp
300: polymer
400: substrate
500: electrode film
Claims (8)
상기 금속나노와이어층을 향하여 음각 패터닝된 스탬프를 압착 및 분리시키며 상기 금속나노와이어층에서 비패턴 영역을 제거하는 패턴 형성단계;
패턴이 형성된 상기 금속나노와이어층 상에 폴리머 및 기판을 차례로 배치하고, 상기 폴리머 내부에 상기 금속나노와이어층이 매립되는 동시에 상기 폴리머와 상기 기판이 접합되도록 상기 기판을 가압하는 기판 가압단계;
상기 폴리머를 경화시키는 폴리머 경화단계; 및
상기 금속나노와이어층이 매립된 전극필름으로부터 상기 마스터기판을 분리하는 마스터기판 분리단계;를 포함하고,
상기 금속나노와이어층 형성단계는, 상기 마스터기판 상에 금속나노와이어가 포함된 금속나노와이어 용액을 도포하는 용액 도포단계와, 상기 금속나노와이어 용액을 미리 설정된 조건에 따라 건조시키며 용매를 제거하는 용액 건조단계를 포함하며,
상기 패턴 형성단계에서, 상기 금속나노와이어층의 비패턴 영역이 점착되는 상기 스탬프의 패터닝 영역은 상기 금속나노와이어층과 마스터기판 간의 점착력보다 큰 점착력을 가지며, 탄성계수가 10MPa 이하의 소재를 포함한 복합구조체로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속나노와이어 전극 제조방법.A metal nanowire layer forming step of forming a metal nanowire layer on the master substrate;
a pattern forming step of compressing and separating the engraved patterned stamp toward the metal nanowire layer and removing the non-patterned area from the metal nanowire layer;
a substrate pressing step of sequentially disposing a polymer and a substrate on the patterned metal nanowire layer, and pressing the substrate so that the polymer and the substrate are bonded to each other while the metal nanowire layer is embedded in the polymer;
a polymer curing step of curing the polymer; and
a master substrate separation step of separating the master substrate from the electrode film in which the metal nanowire layer is embedded;
The metal nanowire layer forming step includes a solution application step of applying a metal nanowire solution containing metal nanowires on the master substrate, and drying the metal nanowire solution according to preset conditions and removing the solvent. including a drying step,
In the pattern forming step, the patterned area of the stamp to which the non-patterned area of the metal nanowire layer is adhered has an adhesive force greater than the adhesive force between the metal nanowire layer and the master substrate, and has an elastic modulus of 10 MPa or less. A method of manufacturing a metal nanowire electrode, characterized in that it consists of a structure.
상기 금속나노와이어층 형성단계 이전에 수행되고,
상기 전극필름과 상기 마스터기판이 격리되도록 상기 마스터기판의 일면을 표면 처리하는 마스터기판 표면처리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 금속나노와이어 전극 제조방법.According to claim 1,
It is performed before the metal nanowire layer forming step,
A method for manufacturing a metal nanowire electrode comprising further comprising; a master substrate surface treatment step of surface-treating one surface of the master substrate so that the electrode film and the master substrate are isolated.
상기 마스터기판 표면처리단계는,
상기 마스터기판의 일면에 상기 전극필름과는 상반되는 표면 특성을 가지는 이형성 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 금속나노와이어 전극 제조방법.4. The method of claim 3,
The master substrate surface treatment step,
Metal nanowire electrode manufacturing method, characterized in that forming a releasable coating layer having a surface characteristic opposite to that of the electrode film on one surface of the master substrate.
상기 폴리머는 특정 파장대의 레이저 빔에 반응하는 광경화성 폴리머 또는 특정 온도의 열에서 반응하는 열경화성 폴리머인 것을 특징으로 하는 금속나노와이어 전극 제조방법.According to claim 1,
The polymer is a photocurable polymer that reacts to a laser beam of a specific wavelength band or a thermosetting polymer that reacts with heat at a specific temperature.
상기 기판은 투명소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속나노와이어 전극 제조방법.According to claim 1,
The substrate is a metal nanowire electrode manufacturing method, characterized in that made of a transparent material.
상기 패턴 형성단계 이후에 수행되고,
상기 스탬프 상에 존재하는 비패턴 영역의 금속나노와이어층을 제거하는 스탬프 재사용 준비단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속나노와이어 전극 제조방법.According to claim 1,
It is carried out after the pattern forming step,
A method of manufacturing a metal nanowire electrode comprising a further; a stamp reuse preparation step of removing the metal nanowire layer in the non-patterned area existing on the stamp.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190135872A KR102340415B1 (en) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | Manufacturing method of electrode having metal nanowire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190135872A KR102340415B1 (en) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | Manufacturing method of electrode having metal nanowire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210051073A KR20210051073A (en) | 2021-05-10 |
| KR102340415B1 true KR102340415B1 (en) | 2021-12-16 |
Family
ID=75918175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190135872A KR102340415B1 (en) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | Manufacturing method of electrode having metal nanowire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102340415B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240028711A (en) * | 2022-08-25 | 2024-03-05 | (주) 에이슨 | Skin-attachable transparent electrode and method for manufacturing thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101470752B1 (en) * | 2013-08-09 | 2014-12-08 | 경희대학교 산학협력단 | method to fabricate high quality flexible transparent electrodes embedded Ag nanowire and high quality flexible transparent electrodes |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101434463B1 (en) * | 2012-07-16 | 2014-08-27 | 한국화학연구원 | The fabrication method of thin film pattern using soft lithography and the thin film pattern thereby |
| KR101677339B1 (en) * | 2014-11-18 | 2016-11-18 | 영남대학교 산학협력단 | Preparing method of transparent electrode having silver nanowires |
| KR102005262B1 (en) * | 2017-08-21 | 2019-07-31 | 금오공과대학교 산학협력단 | Manufacturing method of patterned flexible transparent electrode |
-
2019
- 2019-10-29 KR KR1020190135872A patent/KR102340415B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101470752B1 (en) * | 2013-08-09 | 2014-12-08 | 경희대학교 산학협력단 | method to fabricate high quality flexible transparent electrodes embedded Ag nanowire and high quality flexible transparent electrodes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210051073A (en) | 2021-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Patterned, flexible, and stretchable silver nanowire/polymer composite films as transparent conductive electrodes | |
| KR100772639B1 (en) | Stamp for micro/nanoimprint lithography using diamond-like carbon and method of fabricating the same | |
| US8739390B2 (en) | Method for microcontact printing of MEMS | |
| Xia et al. | Extending microcontact printing as a microlithographic technique | |
| US6964793B2 (en) | Method for fabricating nanoscale patterns in light curable compositions using an electric field | |
| CN101627336B (en) | Method to form a pattern of functional material on a substrate using a stamp having a surface modifying material | |
| JP2008243819A (en) | Manufacturing method for transparent conductive film | |
| US20090026678A1 (en) | Alignment precision enhancement of electronic component process on flexible substrate device and method thereof the same | |
| US20080296803A1 (en) | Nano-imprinting process | |
| Liang et al. | Electrostatic force-assisted nanoimprint lithography (EFAN) | |
| CN108539054B (en) | Method for preparing cathode isolation column of organic light-emitting display device | |
| US20040232943A1 (en) | Lamination and delamination technique for thin film processing | |
| JP2007142362A (en) | Stamp and its manufacturing method, nano pattern forming method, and methods of manufacturing thin film transistor and liquid crystal display using the same | |
| WO2013146331A1 (en) | Conductive element and method of manufacture thereof, wiring element, and master | |
| KR102340415B1 (en) | Manufacturing method of electrode having metal nanowire | |
| Sneck et al. | Reverse-offset printing of polymer resist ink for micrometer-level patterning of metal and metal-oxide layers | |
| CN110891895B (en) | Method for micro-and nano-fabrication by selective template removal | |
| Ahn et al. | Nanotransfer-on-Things: From Rigid to Stretchable Nanophotonic Devices | |
| Shu et al. | Near-zero-adhesion-enabled intact wafer-scale resist-transfer printing for high-fidelity nanofabrication on arbitrary substrates | |
| Choi et al. | Reverse offset printing of transparent metal mesh electrodes using an imprinted disposable cliché | |
| US8292608B2 (en) | Apparatus for fixing plastic sheet and method of fabricating nano pattern on plastic sheet using the same | |
| CN112678766A (en) | Method for transferring nano structure and application thereof | |
| KR101164061B1 (en) | Pattern fabricating method and pattern transferring apparatus, flexible display panel, flexible solar cell, electronic book, thin film transistor, electromagnetic-shielding sheet, flexible printed circuit board applying thereof | |
| KR101474251B1 (en) | Touch panel | |
| JP2022504767A (en) | Flexible stamp with adjustable high dimensional stability |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |