KR101055750B1 - Conductive Polymer Patterning Method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전도성 고분자를 패터닝하는 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 패터닝 공정을 간소화하고, 패터닝 공정 간소화하여 공정 단가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 종래의 전도성 고분자 패터닝 공정에 비해 패터닝 공정 중 전도성 고분자의 특성 저하를 최소화할 수 있는 전도성 고분자 패터닝 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for patterning a conductive polymer, and more particularly, to simplify the patterning process, to simplify the patterning process, to reduce the unit cost, and to characterize the conductive polymer during the patterning process as compared to the conventional conductive polymer patterning process. It relates to a conductive polymer patterning method capable of minimizing degradation.
플렉서블(flexible) 기판, 전도성 고분자, 패터닝, 스핀 코팅, 초산비닐, 러버, 스탬프 Flexible Substrates, Conductive Polymers, Patterning, Spin Coating, Vinyl Acetate, Rubber, Stamps
Description
본 발명은 전도성 고분자를 패터닝하는 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 패터닝 공정을 간소화하고, 패터닝 공정 간소화하여 공정 단가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 종래의 전도성 고분자 패터닝 공정에 비해 패터닝 공정 중 전도성 고분자의 특성 저하를 최소화할 수 있는 전도성 고분자 패터닝 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for patterning a conductive polymer, and more particularly, to simplify the patterning process, to simplify the patterning process, to reduce the unit cost, and to characterize the conductive polymer during the patterning process as compared to the conventional conductive polymer patterning process. It relates to a conductive polymer patterning method capable of minimizing degradation.
전도성 고분자는 다양한 용도로 사용되는 물질인데, 특히, 반도체 분야에서 전극 물질로 이용되는 물질이다.The conductive polymer is a material used for various purposes, in particular, a material used as an electrode material in the semiconductor field.
상기 전도성 고분자를 반도체 분야에서 전극 소자로 형성하기 위해서는 패터닝 공정을 진행하게 된다.In order to form the conductive polymer as an electrode device in the semiconductor field, a patterning process is performed.
상기 전도성 고분자를 패터닝하는 방법은 여러 방법이 있으나, 대표적인 방법으로는 마스크를 이용한 패터닝 방법과 UV를 이용한 방법 두 가지가 있다.There are various methods for patterning the conductive polymer, but there are two methods of patterning using a mask and a method using UV.
이때, 마스크를 이용한 패터닝 방법은 진공 증착 장치 내로 기판과 마스크를 장입하고, 진공 분위기를 형성한 후 전도성 고분자를 증발 또는 스퍼터링하여 상기 마스크를 통해 상기 기판상에 원하는 형상의 패턴을 형성하는 방법이다.In this case, a patterning method using a mask is a method of charging a substrate and a mask into a vacuum deposition apparatus, forming a vacuum atmosphere, and then evaporating or sputtering a conductive polymer to form a pattern having a desired shape on the substrate through the mask.
따라서, 상기 전도성 고분자가 증발 또는 스퍼터링할 수 없는 물질인 경우에는 이러한 방법을 사용할 수 없다는 문제점이 있다.Therefore, when the conductive polymer is a material that cannot be evaporated or sputtered, there is a problem that such a method cannot be used.
또한 상기 UV를 이용한 방법은 기판상에 스핀 코팅 등으로 전도성 고분자를 코팅한 후 UV를 조사하여 패터닝하는 방법인데, 자세한 설명은 도 1을 참조하여 설명한다.In addition, the method using the UV is a method of coating the conductive polymer by a spin coating on the substrate and then patterning by irradiating UV, a detailed description will be described with reference to FIG.
도 1은 UV를 이용하여 전도성 고분자를 패터닝하는 방법을 보여주는 도이다.1 is a view showing a method for patterning a conductive polymer using UV.
도 1을 참조하여 UV를 이용하여 기판상에 전도성 고분자를 패터닝하는 방법을 간단하게 설명하면, 기판(10)상에 스핀 코팅(Spin Coating)법 등을 이용하여 ㅈ제1UV-epoxy층(20), 전도성 고분자층(30) 및 제2UV-epoxy층(40)을 순차적으로 코팅한다.Referring to FIG. 1, a method of patterning a conductive polymer on a substrate using UV is briefly described. The first UV-
이어서, 상기 제2UV-epoxy층(40)상에 마스크(50)를 형성한다. 이때, 상기 마스크(50)는 상기 전도성 고분자층(30)을 패터닝하기 위한 형상과 동일한 형태의 마스크(50)를 형성한다.Subsequently, a
이어서, 상기 기판(10) 상부에서 UV(60)를 조사하여 상기 제1UV-epoxy층(20) 및 제2UV-epoxy층(40) 중 상기 마스크(50)에 의해 가려지지 않은 부분을 경화시킨다.Subsequently, UV 60 is irradiated on the
이어서, 상기 마스크(50)를 제거하고, 스탬프 등을 이용하여 상기 UV(60)에 의해 경화되지 않은 부분을 제거함으로써 상기 전도성 고분자층(30)을 원하는 형태 로 패터닝하게 된다.Subsequently, the
이때, 상기 UV를 이용하여 패터닝하는 방법은 반드시 UV를 조사하게 되는데, 상기 UV는 상기 전도성 고분자층(30)의 전도성 고분자의 특성, 즉, 전기전도도, 면저항 및 가시광 투과도 등의 특성을 저하시키는 단점이 있다는 문제점이 있다.At this time, the method of patterning by using the UV is necessarily irradiated with UV, the UV is a disadvantage of lowering the characteristics of the conductive polymer of the
또한, 상기 UV를 이용하여 패터닝하는 방법은 적어도 둘 이상의 UV-epoxy층을 형성해야 할 뿐만 아니라 마스크 또는 마스크 패턴을 형성해야 하는 등 공정이 복잡하다는 문제점이 있다.In addition, the method for patterning using the UV has a problem that the process is complicated, such as not only to form at least two UV-epoxy layers but also to form a mask or a mask pattern.
본 발명의 목적은 간단한 공정으로 플라스틱 기판상에 원하는 형태의 전도성 고분자 패턴을 형성할 수 있는 패터닝 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a patterning method capable of forming a conductive polymer pattern of a desired shape on a plastic substrate in a simple process.
또한, 본 발명의 다른 목적은 패터닝 공정을 간소화하고, 패터닝 공정을 간소화함으로써 공정 단가를 절감할 수 있는 전도성 고분자 패터닝 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a conductive polymer patterning method capable of simplifying the patterning process and reducing the process cost by simplifying the patterning process.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 열적, 화학적 및 물리적 손상을 쉽게 받는 플렉서블(flexible) 기판상에 전도성 고분자 패턴을 형성할 수 있는 전도성 고분자 패터닝 공정을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a conductive polymer patterning process capable of forming a conductive polymer pattern on a flexible substrate that is easily subjected to thermal, chemical and physical damage.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 전도성 고분자, 특히, PEDOT:PSS를 패터닝함에 있어 UV를 조사하지 않아도 패터닝이 가능하도록 하는 패터닝 방법을 제시함으로써 UV에 의해 전도성 고분자가 손상(예컨대, 전기전도도, 면저항 및 가시광선 투과도 등의 저하)을 방지할 수 있는 전도성 고분자 패터닝 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a patterning method that enables the patterning of the conductive polymer, in particular PEDOT: PSS without patterning UV, thereby damaging the conductive polymer by UV (e.g., electrical conductivity, sheet resistance). And to provide a conductive polymer patterning method that can prevent the degradation (such as visible light transmittance).
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 전도성 고분자로 이루어진 다양한 비선형 형태의 패턴을 형성할 수 있는 전도성 고분자 패터닝 방법을 제공하는 것이다.Further, another object of the present invention is to provide a conductive polymer patterning method capable of forming various non-linear patterns of conductive polymers.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판상 에 계면활성제층(surfactant layer)을 형성하는 단계; 상기 계면활성제층이 형성된 기판상에 스핀 코팅(spin coating)법으로 전도성 고분자층(conductivity polymer layer)을 형성하는 단계; 및 초산비닐(vinyl acetate)을 이용하여 상기 전도성 고분자층의 일정 영역을 제거하여 전도성 고분자 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 전도성 고분자 패터닝 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of preparing a substrate; Forming a surfactant layer on the substrate; Forming a conductive polymer layer on the substrate on which the surfactant layer is formed by spin coating; And removing a predetermined region of the conductive polymer layer by using vinyl acetate to form a conductive polymer pattern.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 계면활성제층이 형성된 기판상에 스핀 코팅법으로 전도성 고분자층을 형성하는 단계:는 상기 계면활성제층에 형성된 기판상에 전도성 고분자를 공급하는 단계; 상기 전도성 고분자층이 일정 두께 및 일정 면적으로 코팅되도록 하는 제1스핀 코팅을 실시하는 단계; 및 상기 제1스핀 코팅을 실시한 후, 상기 전도성 고분자층의 표면 거칠기가 수나노급 이하가 되도록 하는 제2스핀 코팅을 실시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 패터닝 방법이다.In a preferred embodiment, the step of forming a conductive polymer layer by a spin coating method on the substrate on which the surfactant layer is formed: supplying a conductive polymer on the substrate formed on the surfactant layer; Performing a first spin coating to coat the conductive polymer layer with a predetermined thickness and a predetermined area; And performing a second spin coating such that the surface roughness of the conductive polymer layer is less than or equal to several nanoscales after the first spin coating is performed.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1스핀 코팅은 500rpm 내지 1500rpm의 회전 속도로 30초 내지 2분 동안 스핀 코팅을 실시하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 패터닝 방법이다.In a preferred embodiment, the first spin coating is a conductive polymer patterning method, characterized in that spin coating for 30 seconds to 2 minutes at a rotational speed of 500rpm to 1500rpm.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2스핀 코팅은 3000rpm 내지 4500rpm의 회전 속도로 2분 내지 6분 동안 스핀 코팅을 실시하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 패터닝 방법이다.In a preferred embodiment, the second spin coating is a conductive polymer patterning method, characterized in that spin coating for 2 to 6 minutes at a rotation speed of 3000rpm to 4500rpm.
바람직한 실시예에 있어서, 초산비닐을 이용하여 상기 전도성 고분자층의 일정 영역을 제거하여 전도성 고분자 패턴을 형성하는 단계:는 패턴이 형성된 표면을 구비한 스탬프를 준비하는 단계; 상기 스탬프의 표면에 초산비닐을 코팅하는 단계; 및 상기 스탬프를 상기 전도성 고분자층이 형성된 기판에 각인하여 원하는 형태의 전도성 고분자 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 패터닝 방법이다.In a preferred embodiment, using a vinyl acetate to remove a region of the conductive polymer layer to form a conductive polymer pattern: preparing a stamp having a patterned surface; Coating vinyl acetate on the surface of the stamp; And stamping the stamp on the substrate on which the conductive polymer layer is formed to form a conductive polymer pattern of a desired shape.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 스탬프의 표면에 초산비닐을 코팅하는 단계:는 초산비닐 용액이 담긴 초산비닐 용기를 준비하는 단계; 및 상기 초산비닐 용기에 담긴 초산비닐 용액의 표면에 상기 스탬프의 표면을 접촉시켜 상기 스탬프의 표면에 초산비닐을 코팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 패터닝 방법이다.In a preferred embodiment, the step of coating the vinyl acetate on the surface of the stamp: preparing a vinyl acetate container containing a vinyl acetate solution; And coating the vinyl acetate on the surface of the stamp by contacting the surface of the stamp with the surface of the vinyl acetate solution contained in the vinyl acetate container.
바람직한 실시예에 있어서, 초산비닐을 이용하여 상기 전도성 고분자층의 일정 영역을 제거하여 전도성 고분자 패턴을 형성하는 단계:는 패턴이 형성된 테이프를 준비하는 단계; 상기 테이프의 일측 표면에 초산비닐을 코팅하는 단계; 상기 초산비닐이 코팅된 표면이 상기 전도성 고분자층상에 접촉하도록 상기 테이프를 부착하는 단계; 상기 테이프가 부착된 기판을 러버(rubber)로 러빙(rubbing)하여 상기 테이프에 상기 전도성 고분자층의 일정 영역이 부착되도록 하는 단계; 및 상기 테이프를 탈착하여 상기 테이프에 부착된 전도성 고분자의 일정 영역을 제거하여 상기 기판상에 전도성 고분자 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 패터닝 방법이다.In a preferred embodiment, using a vinyl acetate to remove a predetermined region of the conductive polymer layer to form a conductive polymer pattern: Preparing a patterned tape; Coating vinyl acetate on one surface of the tape; Attaching the tape such that the vinyl acetate coated surface is in contact with the conductive polymer layer; Rubbing the substrate to which the tape is attached with a rubber to attach a region of the conductive polymer layer to the tape; And removing the tape to remove a predetermined region of the conductive polymer attached to the tape to form a conductive polymer pattern on the substrate.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 테이프의 일측 표면에 초산비닐을 코팅하는 단계:는 초산비닐 용액이 담긴 초산비닐 용기를 준비하는 단계; 및 상기 초산비닐 용기에 담긴 초산비닐 용액의 표면에 상기 테이프의 일측 표면을 접촉시켜 상기 테이프의 일측 표면에 초산비닐을 코팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 패터닝 방법이다.In a preferred embodiment, the step of coating the vinyl acetate on one surface of the tape: preparing a vinyl acetate container containing a vinyl acetate solution; And coating the vinyl acetate on one surface of the tape by contacting one surface of the tape to the surface of the vinyl acetate solution contained in the vinyl acetate container.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전도성 고분자층의 전도성 고분자는 PEDOT:PSS인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 패터닝 방법이다.In a preferred embodiment, the conductive polymer is a conductive polymer patterning method, characterized in that the PEDOT: PSS.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 고분자 전극 패터닝 방법은 반도체 소자 또는 표시 소자의 제조 공정 중 전극을 패터닝하는 방법인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 패터닝 방법이다.In a preferred embodiment, the polymer electrode patterning method is a conductive polymer patterning method, characterized in that the method for patterning the electrode during the manufacturing process of the semiconductor device or display device.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.The present invention has the following excellent effects.
먼저, 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 롤투롤(Roll to Roll) 방식 또는 마스크를 이용한 증착 방식을 이용하여 패터닝함으로써 종래의 전도성 고분자 패터닝 공정은 복잡하였으나 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법을 이용함으로써 간소화할 수 있는 효과를 가진다.First, the conductive polymer patterning method of the present invention is patterned by using a roll-to-roll method or a deposition method using a mask, but the conventional conductive polymer patterning process is complicated, but it is simplified by using the conductive polymer patterning method of the present invention. Has the effect.
또한, 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 패턴 과정을 간소화시킬 수 있어 공정 단가를 절감할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the conductive polymer patterning method of the present invention can simplify the patterning process, thereby reducing the process cost.
또한, 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 종래의 패터닝 방식에 비해 다양한 비선형 형태의 패턴, 즉, 자유 형상의 패턴을 형성할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the conductive polymer patterning method of the present invention has the effect of forming a variety of non-linear patterns, that is, free-form patterns compared to the conventional patterning method.
또한, 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 플라스틱 등과 같이 열에 의해 변형 또는 손상되는 재질의 기판상에 원하는 형상의 패턴을 형성함에 있어 기판의 변형 또는 손상을 발생시키지 않고도 형성할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the conductive polymer patterning method of the present invention has an effect that can be formed without causing deformation or damage to the substrate in forming a pattern of a desired shape on a substrate of a material that is deformed or damaged by heat, such as plastic.
또한, 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 플라스틱 등과 같이 물리적 화학적 손상이 쉬운 재질로 이루어진 기판상에 원하는 형상의 패턴을 형성함에 있어 기판의 물리적 화학적 손상 없이 원하는 형상의 패턴을 형성할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the conductive polymer patterning method of the present invention has the effect of forming a pattern of a desired shape without physical and chemical damage to the substrate in forming a pattern of a desired shape on a substrate made of a material that is easy to chemically damage such as plastic. .
또한, 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 UV를 조사하지 않음으로써 전도성 고분자, 특히, PEDOT:PSS의 특성(예컨대, 전기전도도, 면저항 및 가시광선 투과도 등)을 저하시키지 않고 패터닝할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the conductive polymer patterning method of the present invention has an effect that can be patterned without lowering the properties of the conductive polymer, in particular PEDOT: PSS (eg, electrical conductivity, sheet resistance and visible light transmittance) by not irradiating UV. .
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.The terms used in the present invention were selected as general terms as widely used as possible, but in some cases, the terms arbitrarily selected by the applicant are included. In this case, the meanings described or used in the detailed description of the present invention are considered, rather than simply the names of the terms. The meaning should be grasped.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나 타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
도 2는 본 발명의 전도성 고분자 패턴 방법의 공정 순서를 보여주는 공정 순서도이다.2 is a process flowchart showing a process sequence of the conductive polymer pattern method of the present invention.
도 2를 참조하여 설명하면, 우선 기판을 준비(S100)하는 제1단계를 실시한다.Referring to FIG. 2, first, a first step of preparing a substrate (S100) is performed.
상기 기판은 실리콘 기판, 유리 기판 및 플렉서블 기판(Flexible substrate) 등 어떤 기판을 사용하여도 무방하나, 상기 기판상에 OLED(organic light-emitting diode)를 형성하고자 한다면, 플렉서블 기판, 특히 플라스틱 기판인 것이 바람직하다.The substrate may be any substrate such as a silicon substrate, a glass substrate, and a flexible substrate. However, if the organic light-emitting diode (OLED) is to be formed on the substrate, the substrate may be a flexible substrate, particularly a plastic substrate. desirable.
이어서, 상기 기판상에 계면활성제층(surfactant layer)을 형성(S200)하는 제2단계를 실시한다.Subsequently, a second step of forming a surfactant layer (S200) on the substrate is performed.
이때, 상기 계면활성제층은 상기 기판상에 이후 설명될 전도성 고분자층이 형성될 때, 상기 기판과 전도성 고분자층간의 고착력(adhesion force)을 증가시키기 위해 형성된다.In this case, the surfactant layer is formed to increase the adhesion force between the substrate and the conductive polymer layer when the conductive polymer layer to be described later on the substrate is formed.
상기 기판(특히, 플렉서블 기판인 경우)은 일반적으로 소수성을 가진 반면, 전도성 고분자층의 경우에는 친수성을 갖고 있다.The substrate (particularly in the case of a flexible substrate) generally has hydrophobicity, while the conductive polymer layer has hydrophilicity.
이로 인해 상기 기판상에 상기 전도성 고분자의 코팅이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 발생하는데, 이를 해결하기 위해 상기 기판과 전도성 고분자층 사이에 상기 계면활성제층을 코팅한다.This causes a problem that the coating of the conductive polymer is not smoothly made on the substrate, in order to solve this problem, the surfactant layer is coated between the substrate and the conductive polymer layer.
상기 계면활성제층의 코팅으로 인해 상기 기판과 전도성 고분자층 사이의 표 면 부착에너지의 차이를 줄일 수 있게 된다.Due to the coating of the surfactant layer, it is possible to reduce the difference in surface adhesion energy between the substrate and the conductive polymer layer.
이어서, 상기 계면활성제층이 코팅된 기판상에 스핀 코팅(spin coating)법으로 전도성 고분자층(conductivity polymer layer)을 형성(S300)하는 제3단계를 실시한다.Subsequently, a third step of forming a conductive polymer layer (S300) is performed on the substrate coated with the surfactant layer by spin coating.
이때, 상기 전도성 고분자층은 적절한 두께 및 표면 거칠기를 갖는 것이 좋은데, 이는 상기 전도성 고분자층이 반도체 소자 또는 표시 소자의 전극(예컨대, 양극 전극)으로 사용되기 때문에 전기전도도, 면저항 및 가시광선의 투과도 등의 특성이 우수해야하고, 상기 전도성 고분자층상에 다른 층이 형성될 때, 다른 층의 코팅 특성에 영향을 주기 때문이다.In this case, it is preferable that the conductive polymer layer has an appropriate thickness and surface roughness. This is because the conductive polymer layer is used as an electrode (for example, an anode electrode) of a semiconductor device or a display device, such as electrical conductivity, sheet resistance, and transmittance of visible light. This is because the properties should be excellent and when the other layer is formed on the conductive polymer layer, it affects the coating properties of the other layer.
한편, 상기 전도성 고분자층을 스핀 코팅법으로 코팅할 때에는 하기에서 설명하는 세 단계로 코팅하는 것이 바람직하다.On the other hand, when coating the conductive polymer layer by a spin coating method it is preferable to coat in three steps described below.
첫 번째 단계는 상기 계면활성제층이 형성된 기판상에 전도성 고분자를 공급하는 공정을 진행한다.The first step is to supply a conductive polymer on the substrate on which the surfactant layer is formed.
이때, 상기 전도성 고분자는 상기 기판의 크기 및 전도성 고분자의 두께 등을 고려하여 정정한 양을 공급한다.In this case, the conductive polymer supplies a corrected amount in consideration of the size of the substrate and the thickness of the conductive polymer.
두 번째 단계는 상기 전도성 고분자층이 일정 두께 및 일정 면적으로 코팅되도록 하는 제1스핀 코팅을 실시하는 공정을 진행한다.In the second step, the first spin coating is performed to coat the conductive polymer layer with a predetermined thickness and a predetermined area.
이때, 상기 제1스핀 코팅은 500rpm 내지 1500rpm의 회전 속도로 30초 내지 2분 동안 스핀 코팅을 실시함으로써 상기 기판상에 형성되는 전도성 고분자층이 원하는 두께와 면적으로 코팅되게 할 수 있다.In this case, the first spin coating may be spin-coated for 30 seconds to 2 minutes at a rotational speed of 500 rpm to 1500 rpm to allow the conductive polymer layer formed on the substrate to be coated with a desired thickness and area.
세 번째 단계는 상기 제1스핀 코팅을 실시한 후, 상기 전도성 고분자층의 표면 거칠기가 일정 거칠기, 즉, 수나노급 이하가 되도록 하는 제2스핀 코팅을 실시하는 공정을 진행한다. In the third step, after the first spin coating is performed, the second spin coating is performed such that the surface roughness of the conductive polymer layer becomes a predetermined roughness, that is, less than a few nanometers.
상기 제1스핀 코팅으로 상기 기판상에 전도성 고분자층이 일정 두께 및 면적으로 코팅되기는 하나 표면 거칠기가 크다는 문제점이 있음으로 이를 해결하기 위해 제2스핀 코팅을 실시하는 것이 바람직하다.Although the conductive polymer layer is coated on the substrate with a predetermined thickness and an area by the first spin coating, there is a problem in that the surface roughness is large, so that the second spin coating is preferably performed.
상기 제2스핀 코팅은 3000rpm 내지 4500rpm의 회전 속도로 2분 내지 6분 동안 스핀 코팅을 실시함으로써, 상기 제1스핀 코팅 과정에서 일정 두께 및 면적으로 코팅된 전도성 고분자층의 표면 거칠기가 일정 거칠기 이하로 형성되게 하는 역할을 한다.The second spin coating is spin-coated for 2 to 6 minutes at a rotational speed of 3000 rpm to 4500 rpm, such that the surface roughness of the conductive polymer layer coated with a predetermined thickness and area in the first spin coating process is less than a predetermined roughness. Serves to form.
상기와 같은 방법으로 상기 계면활성제층이 형성된 기판상에 전도성 고분자층을 형성하게 되면, 상기 전도성 고분자층은 경화가 진행되어 상기 전도성 고분자층을 패터닝하여 전도성 고분자 패턴을 형성한 후에도 상기 전도성 고분자 패턴의 형상은 변형이 발생하지 않게 된다.When the conductive polymer layer is formed on the substrate on which the surfactant layer is formed in the same manner as above, the conductive polymer layer may be cured to form the conductive polymer pattern by patterning the conductive polymer layer to form the conductive polymer pattern. The shape does not cause deformation.
상기 계면활성제층이 형성된 기판상에 전도성 고분자층을 형성하는 공정 이후, 초산비닐(vinyl acetate)을 이용하여 상기 전도성 고분자층의 일정 영역을 제거하여 전도성 고분자 패턴을 형성(S400)하는 제4단계를 실시한다.After the process of forming the conductive polymer layer on the substrate on which the surfactant layer is formed, a fourth step of forming a conductive polymer pattern by removing a predetermined region of the conductive polymer layer using a vinyl acetate (S400) Conduct.
상기 초산비닐은 상기 기판상에 형성된 전도성 고분자층을 분리하는 역할을 하는데, 본 발명에서는 초산비닐을 이용하여 상기 전도성 고분자층의 일정 영역을 제거하는 방법은 테이프 방식과 스탬프 방식을 사용하였다. 상기 테이프 방식 및 스탬프 방식은 실시 예1 및 실시 예2에서 자세히 설명한다.The vinyl acetate serves to separate the conductive polymer layer formed on the substrate. In the present invention, a method of removing a certain region of the conductive polymer layer by using vinyl acetate was a tape method and a stamp method. The tape method and the stamp method will be described in detail in the first and second embodiments.
상기 초산비닐이 상기 전도성 고분자층의 일정 영역을 분리하는 원리는 상기 초산비닐을 분리하고자 하는 전도성 고분자층의 일정 영역에 접촉하게 하여 상기 전도성 고분자층의 일정 영역이 상기 초산비닐과 접착하게 한 후, 상기 초산비닐을 제거하면, 상기 초산비닐과 접착된 전도성 고분자층의 일정 영역이 다른 전도성 고분자층과 분리됨으로 상기 전도성 고분자 패턴만이 상기 기판상에 남게 되는 원리를 이용한다.The principle that the vinyl acetate separates a predetermined region of the conductive polymer layer is to contact the predetermined region of the conductive polymer layer to be separated from the vinyl acetate so that the predetermined region of the conductive polymer layer and the vinyl acetate, When the vinyl acetate is removed, a certain region of the conductive polymer layer adhered to the vinyl acetate is separated from other conductive polymer layers so that only the conductive polymer pattern remains on the substrate.
<제 1 실시 예><First Embodiment>
도 3은 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법의 제1실시 예를 보여주는 순서도이다.3 is a flow chart showing a first embodiment of a conductive polymer patterning method of the present invention.
도 3을 참조하여 설명하면, 우선 기판을 준비(S100)하는 제1단계를 실시한다.Referring to FIG. 3, first, a first step of preparing a substrate (S100) is performed.
상기 기판은 실리콘 기판, 유리 기판 및 플렉서블 기판 등 어떤 기판을 사용하여도 무방하나, 상기 기판상에 OLED를 형성하고자 한다면, 플렉서블 기판, 특히 플라스틱 기판인 것이 바람직하다.The substrate may be any substrate, such as a silicon substrate, a glass substrate, and a flexible substrate. However, if the OLED is to be formed on the substrate, the substrate is preferably a flexible substrate, particularly a plastic substrate.
이어서, 상기 기판상에 계면활성제층을 형성(S200)하는 제2단계를 실시한다.Subsequently, a second step of forming a surfactant layer on the substrate (S200) is performed.
이때, 상기 계면활성제층은 상기 기판상에 이후 설명될 전도성 고분자층이 형성될 때, 상기 기판과 전도성 고분자층간의 고착력을 증가시키기 위해 형성된다.At this time, the surfactant layer is formed to increase the adhesion between the substrate and the conductive polymer layer when the conductive polymer layer to be described later on the substrate is formed.
상기 기판(특히, 플렉서블 기판인 경우)은 일반적으로 소수성을 가진 반면, 전도성 고분자층의 경우에는 친수성을 갖고 있다.The substrate (particularly in the case of a flexible substrate) generally has hydrophobicity, while the conductive polymer layer has hydrophilicity.
이로 인해 상기 기판상에 상기 전도성 고분자의 코팅이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 발생하는데, 이를 해결하기 위해 상기 기판과 전도성 고분자층 사이에 상기 계면활성제층을 코팅한다.This causes a problem that the coating of the conductive polymer is not smoothly made on the substrate, in order to solve this problem, the surfactant layer is coated between the substrate and the conductive polymer layer.
상기 계면활성제층의 코팅으로 인해 상기 기판과 전도성 고분자층 사이의 표면 부착에너지의 차이를 줄일 수 있게 된다.Due to the coating of the surfactant layer, it is possible to reduce the difference in surface adhesion energy between the substrate and the conductive polymer layer.
이어서, 상기 계면활성제층이 코팅된 기판상에 스핀 코팅법으로 전도성 고분자층을 형성(S300)하는 제3단계를 실시한다.Subsequently, a third step of forming a conductive polymer layer (S300) is performed on the substrate coated with the surfactant layer by spin coating.
이때, 상기 전도성 고분자층은 적절한 두께 및 표면 거칠기를 갖는 것이 좋은데, 이는 상기 전도성 고분자층이 반도체 소자 또는 표시 소자의 전극(예컨대, 양극 전극)으로 사용되기 때문에 전기전도도, 면저항 및 가시광선의 투과도 등의 특성이 우수해야하고, 상기 전도성 고분자층상에 다른 층이 형성될 때, 다른 층의 코팅 특성에 영향을 주기 때문이다.In this case, it is preferable that the conductive polymer layer has an appropriate thickness and surface roughness. This is because the conductive polymer layer is used as an electrode (for example, an anode electrode) of a semiconductor device or a display device, such as electrical conductivity, sheet resistance, and transmittance of visible light. This is because the properties should be excellent and when the other layer is formed on the conductive polymer layer, it affects the coating properties of the other layer.
한편, 상기 전도성 고분자층을 스핀 코팅법으로 코팅할 때에는 하기에서 설명하는 세 단계로 코팅하는 것이 바람직하다.On the other hand, when coating the conductive polymer layer by a spin coating method it is preferable to coat in three steps described below.
첫 번째 단계는 상기 계면활성제층이 형성된 기판상에 전도성 고분자를 공급하는 공정을 진행한다.The first step is to supply a conductive polymer on the substrate on which the surfactant layer is formed.
이때, 상기 전도성 고분자는 상기 기판의 크기 및 전도성 고분자의 두께 등을 고려하여 정정한 양을 공급한다.In this case, the conductive polymer supplies a corrected amount in consideration of the size of the substrate and the thickness of the conductive polymer.
두 번째 단계는 상기 전도성 고분자층이 일정 두께 및 일정 면적으로 코팅되 도록 하는 제1스핀 코팅을 실시하는 공정을 진행한다.The second step proceeds with the process of performing a first spin coating so that the conductive polymer layer is coated with a predetermined thickness and a predetermined area.
이때, 상기 제1스핀 코팅은 500rpm 내지 1500rpm의 회전 속도로 30초 내지 2분 동안 스핀 코팅을 실시함으로써 상기 기판상에 형성되는 전도성 고분자층이 원하는 두께와 면적으로 코팅되게 할 수 있다.In this case, the first spin coating may be spin-coated for 30 seconds to 2 minutes at a rotational speed of 500 rpm to 1500 rpm to allow the conductive polymer layer formed on the substrate to be coated with a desired thickness and area.
세 번째 단계는 상기 제1스핀 코팅을 실시한 후, 상기 전도성 고분자층의 표면 거칠기가 일정 거칠기, 즉, 수나노급 이하가 되도록 하는 제2스핀 코팅을 실시하는 공정을 진행한다. In the third step, after the first spin coating is performed, the second spin coating is performed such that the surface roughness of the conductive polymer layer becomes a predetermined roughness, that is, less than a few nanometers.
상기 제1스핀 코팅으로 상기 기판상에 전도성 고분자층이 일정 두께 및 면적으로 코팅되기는 하나 표면 거칠기가 크다는 문제점이 있음으로 이를 해결하기 위해 제2스핀 코팅을 실시하는 것이 바람직하다.Although the conductive polymer layer is coated on the substrate with a predetermined thickness and an area by the first spin coating, there is a problem in that the surface roughness is large, so that the second spin coating is preferably performed.
상기 제2스핀 코팅은 3000rpm 내지 4500rpm의 회전 속도로 2분 내지 6분 동안 스핀 코팅을 실시함으로써, 상기 제1스핀 코팅 과정에서 일정 두께 및 면적으로 코팅된 전도성 고분자층의 표면 거칠기가 일정 거칠기 이하로 형성되게 하는 역할을 한다.The second spin coating is spin-coated for 2 to 6 minutes at a rotational speed of 3000 rpm to 4500 rpm, such that the surface roughness of the conductive polymer layer coated with a predetermined thickness and area in the first spin coating process is less than a predetermined roughness. Serves to form.
상기와 같은 방법으로 상기 계면활성제층이 형성된 기판상에 전도성 고분자층을 형성하게 되면, 상기 전도성 고분자층은 경화가 진행되어 상기 전도성 고분자층을 패터닝하여 전도성 고분자 패턴을 형성한 후에도 상기 전도성 고분자 패턴의 형상은 변형이 발생하지 않게 된다.When the conductive polymer layer is formed on the substrate on which the surfactant layer is formed in the same manner as above, the conductive polymer layer may be cured to form the conductive polymer pattern by patterning the conductive polymer layer to form the conductive polymer pattern. The shape does not cause deformation.
한편, 상기 기판상에 계면활성제층 및 전도성 고분자층을 형성한 후, 패턴이 형성된 표면을 구비한 스탬프를 준비(S410a)하는 제4-1단계를 실시한다.Meanwhile, after the surfactant layer and the conductive polymer layer are formed on the substrate, step 4-1 of preparing a stamp having a surface having a pattern formed thereon (S410a) is performed.
이때, 상기 스탬프를 준비(S410a)하는 단계는 설명의 편의상 상기 기판상에 계면활성제층 및 전도성 고분자층을 형성하는 단계 이후에 진행하는 것으로 설명하고 있으나 기판을 준비(S100)하는 단계 이전 또는 동시에 준비하여도 무방하고, 상기에 설명한 다른 단계와는 무관하게 따로 준비하여도 무방하다.At this time, the step of preparing the stamp (S410a) is described as proceeding after the step of forming a surfactant layer and a conductive polymer layer on the substrate for convenience of description, but before or at the same time preparing the substrate (S100) It may be used, and may be prepared separately regardless of the other steps described above.
상기 스탬프의 표면에는 상기 전도성 고분자층을 패터닝하고자 하는 패턴이 형성되어 있는데, 그 패턴은 요철로 형성되어 있다. 이때, 상기 요철의 요부(凹)는 상기 전도성 고분자층을 남기기 위한 부분과 대응되고, 상기 요철의 철부(凸)는 상기 전도성 고분차층을 제거하고자 하는 부분과 대응된다. 따라서 상기 스탬프의 표면 요철의 요부(凹) 형상은 형성하고자 하는 전도성 고분자 패턴과 동일한 형태로 형성되어 있다.The surface of the stamp is formed with a pattern for patterning the conductive polymer layer, the pattern is formed of irregularities. In this case, the concave portion of the concave and convex portion corresponds to a portion for leaving the conductive polymer layer, and the concave portion of the concave and convex portion corresponds to a portion to remove the conductive high difference layer. Therefore, the recessed part shape of the surface irregularities of the stamp is formed in the same shape as the conductive polymer pattern to be formed.
이어서, 상기 스탬프의 표면에 초산비닐을 코팅(S420a)하는 제4-2단계를 실시한다.Subsequently, a fourth step of coating vinyl acetate on the surface of the stamp (S420a) is performed.
상기 스탬프의 표면에 초산비닐을 코팅하는 단계는 초산비닐 용액이 담긴 초산비닐 용기를 준비하고, 상기 초산비닐 용기에 담긴 초산비닐 용액의 표면에 상기 스탬프의 표면을 접촉시킴으로써 상기 스탬프의 표면에 초산비닐을 코팅함으로써 이루어질 수 있다.The coating of vinyl acetate on the surface of the stamp may include preparing a vinyl acetate container containing a vinyl acetate solution, and contacting the surface of the stamp with the surface of the vinyl acetate solution contained in the vinyl acetate solution to vinyl acetate on the surface of the stamp. It can be made by coating.
이때, 상기 초산비닐은 상기 스탬프의 표면 중 상기 요철의 철부(凸)에는 반드시 코팅되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the vinyl acetate is preferably to be coated on the convex portion (凸) of the irregularities of the surface of the stamp.
이어서, 상기 스탬프를 상기 전도성 고분자층이 형성된 기판에 각인하여 원하는 형태의 전도성 고분자 패턴을 형성(S430a)하는 제4-3단계를 실시한다.Next, the stamp is imprinted on the substrate on which the conductive polymer layer is formed to form a conductive polymer pattern having a desired shape (S430a).
상기 스탬프의 표면, 특히 상기 요철의 철부(凸)에는 상기에서 상술한 바와 같이 초산비닐이 코팅되어 있음으로, 상기 스탬프의 표면이 상기 전도성 고분자층에 접촉하여 각인하게 되면, 상기 스탬프 표면의 철부(凸)와 상기 전도성 고분자층은 접착하게 된다.Since the surface of the stamp, in particular the convex portion of the concave-convex, is coated with vinyl acetate as described above, when the surface of the stamp is stamped in contact with the conductive polymer layer, the convex portion of the stamp surface ( Iii) and the conductive polymer layer are bonded.
그리고 상기 스탬프를 상기 기판으로부터 분리하게 되면, 상기 스탬프 표면의 철부(凸)에는 상기 전도성 고분자층의 일부가 접착된 상태로 분리되게 된다.When the stamp is separated from the substrate, a portion of the conductive polymer layer is attached to the convex portion of the stamp surface in a bonded state.
따라서 상기 기판상에는 상기 스탬프 표면 요철의 요부(凹)의 형상과 동일한 형태의 전도성 고분자 패턴이 형성되게 된다.Therefore, a conductive polymer pattern having the same shape as that of the recessed portion of the stamp surface irregularities is formed on the substrate.
따라서 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 기판을 준비하고, 기판상에 계면활성제층 및 전도성 고분자층을 형성한 후, 표면에 초산비닐이 코팅된 스탬프를 이용하여 패터닝함으로써 전도성 고분자 패턴을 형성할 수 있다.Therefore, in the conductive polymer patterning method of the present invention, a conductive polymer pattern may be formed by preparing a substrate, forming a surfactant layer and a conductive polymer layer on the substrate, and then patterning it using a stamp coated with vinyl acetate on the surface thereof. .
<제 2 실시 예>Second Embodiment
도 4는 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법의 제2실시 예를 보여주는 순서도이다.Figure 4 is a flow chart showing a second embodiment of the conductive polymer patterning method of the present invention.
도 4를 참조하여 설명하면, 우선 기판을 준비(S100)하는 제1단계를 실시한다.Referring to FIG. 4, first, a first step of preparing a substrate (S100) is performed.
상기 기판은 실리콘 기판, 유리 기판 및 플렉서블 기판 등 어떤 기판을 사용하여도 무방하나, 상기 기판상에 OLED를 형성하고자 한다면, 플렉서블 기판, 특히 플라스틱 기판인 것이 바람직하다.The substrate may be any substrate, such as a silicon substrate, a glass substrate, and a flexible substrate. However, if the OLED is to be formed on the substrate, the substrate is preferably a flexible substrate, particularly a plastic substrate.
이어서, 상기 기판상에 계면활성제층을 형성(S200)하는 제2단계를 실시한다.Subsequently, a second step of forming a surfactant layer on the substrate (S200) is performed.
이때, 상기 계면활성제층은 상기 기판상에 이후 설명될 전도성 고분자층이 형성될 때, 상기 기판과 전도성 고분자층간의 고착력을 증가시키기 위해 형성된다.At this time, the surfactant layer is formed to increase the adhesion between the substrate and the conductive polymer layer when the conductive polymer layer to be described later on the substrate is formed.
상기 기판(특히, 플렉서블 기판인 경우)은 일반적으로 소수성을 가진 반면, 전도성 고분자층의 경우에는 친수성을 갖고 있다.The substrate (particularly in the case of a flexible substrate) generally has hydrophobicity, while the conductive polymer layer has hydrophilicity.
이로 인해 상기 기판상에 상기 전도성 고분자의 코팅이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 발생하는데, 이를 해결하기 위해 상기 기판과 전도성 고분자층 사이에 상기 계면활성제층을 코팅한다.This causes a problem that the coating of the conductive polymer is not smoothly made on the substrate, in order to solve this problem, the surfactant layer is coated between the substrate and the conductive polymer layer.
상기 계면활성제층의 코팅으로 인해 상기 기판과 전도성 고분자층 사이의 표면 부착에너지의 차이를 줄일 수 있게 된다.Due to the coating of the surfactant layer, it is possible to reduce the difference in surface adhesion energy between the substrate and the conductive polymer layer.
이어서, 상기 계면활성제층이 코팅된 기판상에 스핀 코팅법으로 전도성 고분자층을 형성(S300)하는 제3단계를 실시한다.Subsequently, a third step of forming a conductive polymer layer (S300) is performed on the substrate coated with the surfactant layer by spin coating.
이때, 상기 전도성 고분자층은 적절한 두께 및 표면 거칠기를 갖는 것이 좋은데, 이는 상기 전도성 고분자층이 반도체 소자 또는 표시 소자의 전극(예컨대, 양극 전극)으로 사용되기 때문에 전기전도도, 면저항 및 가시광선의 투과도 등의 특성이 우수해야하고, 상기 전도성 고분자층상에 다른 층이 형성될 때, 다른 층의 코팅 특성에 영향을 주기 때문이다.In this case, it is preferable that the conductive polymer layer has an appropriate thickness and surface roughness. This is because the conductive polymer layer is used as an electrode (for example, an anode electrode) of a semiconductor device or a display device, such as electrical conductivity, sheet resistance, and transmittance of visible light. This is because the properties should be excellent and when the other layer is formed on the conductive polymer layer, it affects the coating properties of the other layer.
한편, 상기 전도성 고분자층을 스핀 코팅법으로 코팅할 때에는 하기에서 설명하는 세 단계로 코팅하는 것이 바람직하다.On the other hand, when coating the conductive polymer layer by a spin coating method it is preferable to coat in three steps described below.
첫 번째 단계는 상기 계면활성제층이 형성된 기판상에 전도성 고분자를 공급 하는 공정을 진행한다.The first step is to supply a conductive polymer on the substrate on which the surfactant layer is formed.
이때, 상기 전도성 고분자는 상기 기판의 크기 및 전도성 고분자의 두께 등을 고려하여 정정한 양을 공급한다.In this case, the conductive polymer supplies a corrected amount in consideration of the size of the substrate and the thickness of the conductive polymer.
두 번째 단계는 상기 전도성 고분자층이 일정 두께 및 일정 면적으로 코팅되도록 하는 제1스핀 코팅을 실시하는 공정을 진행한다.In the second step, the first spin coating is performed to coat the conductive polymer layer with a predetermined thickness and a predetermined area.
이때, 상기 제1스핀 코팅은 500rpm 내지 1500rpm의 회전 속도로 30초 내지 2분 동안 스핀 코팅을 실시함으로써 상기 기판상에 형성되는 전도성 고분자층이 원하는 두께와 면적으로 코팅되게 할 수 있다.In this case, the first spin coating may be spin-coated for 30 seconds to 2 minutes at a rotational speed of 500 rpm to 1500 rpm to allow the conductive polymer layer formed on the substrate to be coated with a desired thickness and area.
세 번째 단계는 상기 제1스핀 코팅을 실시한 후, 상기 전도성 고분자층의 표면 거칠기가 일정 거칠기, 즉, 수나노급 이하가 되도록 하는 제2스핀 코팅을 실시하는 공정을 진행한다. In the third step, after the first spin coating is performed, the second spin coating is performed such that the surface roughness of the conductive polymer layer becomes a predetermined roughness, that is, less than a few nanometers.
상기 제1스핀 코팅으로 상기 기판상에 전도성 고분자층이 일정 두께 및 면적으로 코팅되기는 하나 표면 거칠기가 크다는 문제점이 있음으로 이를 해결하기 위해 제2스핀 코팅을 실시하는 것이 바람직하다.Although the conductive polymer layer is coated on the substrate with a predetermined thickness and an area by the first spin coating, there is a problem in that the surface roughness is large, so that the second spin coating is preferably performed.
상기 제2스핀 코팅은 3000rpm 내지 4500rpm의 회전 속도로 2분 내지 6분 동안 스핀 코팅을 실시함으로써, 상기 제1스핀 코팅 과정에서 일정 두께 및 면적으로 코팅된 전도성 고분자층의 표면 거칠기가 일정 거칠기 이하로 형성되게 하는 역할을 한다.The second spin coating is spin-coated for 2 to 6 minutes at a rotational speed of 3000 rpm to 4500 rpm, such that the surface roughness of the conductive polymer layer coated with a predetermined thickness and area in the first spin coating process is less than a predetermined roughness. Serves to form.
상기와 같은 방법으로 상기 계면활성제층이 형성된 기판상에 전도성 고분자층을 형성하게 되면, 상기 전도성 고분자층은 경화가 진행되어 상기 전도성 고분자 층을 패터닝하여 전도성 고분자 패턴을 형성한 후에도 상기 전도성 고분자 패턴의 형상은 변형이 발생하지 않게 된다.When the conductive polymer layer is formed on the substrate on which the surfactant layer is formed in the same manner as above, the conductive polymer layer is cured to form the conductive polymer pattern by patterning the conductive polymer layer to form the conductive polymer pattern. The shape does not cause deformation.
한편, 상기 기판상에 계면활성제층 및 전도성 고분자층을 형성한 후, 패턴이 형성된 표면을 구비한 테이프(tape)를 준비(S410b)하는 제4-1단계를 실시한다.Meanwhile, after the surfactant layer and the conductive polymer layer are formed on the substrate, step 4-1 of preparing a tape having a patterned surface (S410b) is performed.
이때, 상기 테이프를 준비(S410b)하는 단계는 설명의 편의상 상기 기판상에 계면활성제층 및 전도성 고분자층을 형성하는 단계 이후에 진행하는 것으로 설명하고 있으나 기판을 준비(S100)하는 단계 이전 또는 동시에 준비하여도 무방하고, 상기에 설명한 다른 단계와는 무관하게 따로 준비하여도 무방하다.At this time, the step of preparing the tape (S410b) is described as proceeding after the step of forming a surfactant layer and a conductive polymer layer on the substrate for convenience of description, but before or at the same time preparing the substrate (S100) It may be used, and may be prepared separately regardless of the other steps described above.
상기 테이프에는 상기 전도성 고분자층을 패터닝하고자 하는 패턴이 형성되어 있는데, 그 패턴은 테이프의 뚫린 부분과 뚫리지 않은 부분으로 형성되어 있을 수 있다. 즉, 상기 제1실시 예의 스탬프와 비교하면, 상기 스탬프 표면 요철의 요부(凹)는 뚫린 부분과 대응되고, 요철의 철부(凸)는 뚫리지 않은 부분과 대응된다.The tape is formed with a pattern for patterning the conductive polymer layer, the pattern may be formed of the perforated and non-perforated portions of the tape. That is, compared with the stamp of the first embodiment, the recessed portion of the stamp surface unevenness corresponds to the perforated portion, and the recessed portion of the unevenness corresponds to the unperforated portion.
따라서, 상기 테이프의 뚫린 부분의 형태는 형성하고자 하는 전도성 고분자 패턴과 동일한 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.Therefore, the shape of the punched portion of the tape is preferably formed in the same shape as the conductive polymer pattern to be formed.
이어서, 상기 테이프의 일측 표면에 초산비닐을 코팅(S420b)하는 제4-2단계를 실시한다.Subsequently, a fourth step of coating vinyl acetate on one surface of the tape (S420b) is performed.
상기 테이프의 표면에 초산비닐을 코팅하는 단계는 초산비닐 용액이 담긴 초산비닐 용기를 준비하고, 상기 초산비닐 용기에 담긴 초산비닐 용액의 표면에 상기 테이프의 일측 표면을 접촉시킴으로써 상기 테이프의 일측 표면에 초산비닐을 코팅함으로써 이루어질 수 있다.The coating of vinyl acetate on the surface of the tape may include preparing a vinyl acetate container containing a vinyl acetate solution, and contacting one surface of the tape to the surface of the vinyl acetate solution contained in the vinyl acetate solution to one surface of the tape. It can be done by coating vinyl acetate.
이어서, 상기 초산비닐이 코팅된 일측 표면이 상기 전도성 고분자층에 접촉하도록 상기 기판상에 상기 테이프를 부착(S430b)하는 제4-3단계를 실시한다.Subsequently, a fourth step of attaching the tape on the substrate (S430b) is performed such that one surface of the vinyl acetate coated surface contacts the conductive polymer layer.
이어서, 상기 테이프가 부착된 기판을 러버(Rubber)로 러빙(Rubbing)하여 상기 테이프에 상기 전도성 고분자층의 일정 영역을 부착(S440b)하는 제4-4단계를 실시한다.Subsequently, step 4-4 is performed to rub the tape-attached substrate with a rubber to attach a predetermined region of the conductive polymer layer to the tape (S440b).
이때, 상기 테이프는 뚫린 부분과 뚫리지 않은 부분이 존재함으로, 상기 러빙 고정으로 상기 전도성 고분자층 중 일정 영역만이 상기 테이프의 뚫리지 않은 부분에 상기 초산비닐에 의해 부착하게 되고, 상기 테이프의 뚫린 부분에는 상기 전도성 고분자층이 그대로 유지된다.In this case, since the tape has a perforated part and an unperforated part, only a predetermined region of the conductive polymer layer is attached to the non-perforated part of the tape by the rubbing, and the perforated part of the tape The conductive polymer layer is maintained as it is.
이어서, 상기 테이프를 탈착하여 상기 테이프에 부착된 전도성 고분자의 일정 영역을 제거하여 전도성 고분자 패턴을 형성(S450b)하는 제4-5단계를 실시한다.Subsequently, step 4-5 is performed by removing the tape to remove a predetermined region of the conductive polymer attached to the tape to form a conductive polymer pattern (S450b).
이때, 상기 테이프의 뚫린 부분에 해당되는 전도성 고분자층은 상기 기판상에 그대로 코팅되어 있는 형태로 존재하여 이 부분이 전도성 고분자 패턴을 형성하게 된다.At this time, the conductive polymer layer corresponding to the perforated portion of the tape is present in a form that is coated on the substrate as it is to form a conductive polymer pattern.
따라서 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 기판을 준비하고, 기판상에 계면활성제층 및 전도성 고분자층을 형성한 후, 표면에 초산비닐이 코팅된 테이프를 이용하여 패터닝함으로써 전도성 고분자 패턴을 형성할 수 있다.Accordingly, in the conductive polymer patterning method of the present invention, a conductive polymer pattern may be formed by preparing a substrate, forming a surfactant layer and a conductive polymer layer on the substrate, and then patterning the surface using a tape coated with vinyl acetate. .
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법에 의해 패터닝된 전도성 고분자 패턴의 삼차원 이미지, 가장자리의 두께 프로파일 및 표면 거칠기를 보여주는 도들이다.5A to 5C are diagrams showing three-dimensional images, thickness profiles of edges, and surface roughness of conductive polymer patterns patterned by the conductive polymer patterning method of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법으로 전도성 고분자 패턴을 형성한 후 그 가장 자리를 삼차원 영상으로 촬영한 결과 및 두께 프로파일를 보여주는 도로, 도 5a에서 보는 바와 같이 가장 자리가 호(arc)의 형태를 이루고 있으면서도 도 5b에서 보는 바와 같이 전도성 고분자 패턴의 두께 프로파일이 가장자리에서 뚜렷하게 변화됨으로 전도성 고분자 패턴의 가장 자리가 완전한 형상을 이루고 있는 것을 볼 수 있다.Figures 5a and 5b is a road showing the thickness profile and the result of taking a three-dimensional image of the edge of the conductive polymer pattern formed by the conductive polymer patterning method of the present invention, the edge as shown in Figure 5a (arc) While forming the shape of FIG. 5B, as shown in FIG. 5B, the thickness profile of the conductive polymer pattern is clearly changed at the edges, and thus the edge of the conductive polymer pattern is completely formed.
또한, 도 5c에서 보는 바와 같이 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법으로 패터닝한 전도성 고분자 패턴의 표면 거칠기는 약 6.23nm인 것으로 분석되어 표면 거칠기가 우수한 것으로 조사되었다.In addition, as shown in FIG. 5C, the surface roughness of the conductive polymer pattern patterned by the conductive polymer patterning method of the present invention was analyzed to be about 6.23 nm.
따라서 도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 전도성 고분자 패턴을 형성함에서 가장 자리를 호 형태로 형성할 수 있고, 표면 거칠기 역시 우수한 것을 보여주고 있어, 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 다양한 형태, 즉 자유 형상의 패턴을 형성할 수 있음을 보여줄 뿐만 아니라 패터닝 공정 후에도 우수한 표면 거칠기를 갖는 전도성 고분자 패턴을 패터닝하는 방법을 제공하고 있을 보여준다.Therefore, FIGS. 5A to 5B illustrate that the conductive polymer patterning method of the present invention can form an edge in the form of a conductive polymer pattern, and that surface roughness is also excellent, and thus, the conductive polymer patterning method of the present invention Not only does it show that it is possible to form various shapes, i.e., free-shaped patterns, but it also provides a method for patterning conductive polymer patterns having excellent surface roughness even after the patterning process.
따라서, 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 종래의 전도성 고분자 패터닝 방법, 즉, 롤투롤 방식 또는 마스크를 이용한 방식에 비해 간소화된 패터닝 공정을 이용함으로써 공정 단계를 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 공정 단계를 간소화하여 공정 단가를 저감할 수 있다는 효과가 있다.Therefore, the conductive polymer patterning method of the present invention not only can simplify the process step by using a simplified patterning process compared to the conventional conductive polymer patterning method, that is, a roll-to-roll method or a mask method. There is an effect that the process cost can be reduced.
또한, 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 초산비닐을 이용하여 전도성 고분자 패턴을 형성함으로써 남기기 원하는 형상 이외의 다른 영역은 손쉽게 제거할 수 있게 함으로써, 종래의 패터닝 방식, 즉 롤투롤 방식 또는 마스크를 이용한 방식에 비해 다양한 비선형 형태의 패턴, 즉, 자유 형상의 패턴을 형성할 수 있다는 효과가 있다.In addition, the conductive polymer patterning method of the present invention by forming a conductive polymer pattern using a vinyl acetate to easily remove other areas than the desired shape, the conventional patterning method, that is, a roll-to-roll method or a method using a mask Compared to the above, there is an effect that various non-linear patterns, that is, free-form patterns can be formed.
또한, 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 초산비닐을 이용하여 전도성 고분자 패턴을 형성함으로써 종래와 같이 UV를 조사하거나, 열처리하거나, 화학약품을 이용하여 전도성 고분자층의 일부분을 제거하는 등의 공정을 진행하지 않음으로써 플라스틱 등과 같이 열 또는 화학약품에 의해 변형 또는 손상되는 재질의 기판상에 원하는 형상의 패턴을 형성함에 있어 기판의 변형 또는 손상을 발생시키지 않고도 형성할 수 있는 효과가 있다.In addition, the conductive polymer patterning method of the present invention proceeds with the process of irradiating UV, heat treatment, or removing a portion of the conductive polymer layer using chemicals by forming a conductive polymer pattern using vinyl acetate. By not forming the pattern of the desired shape on the substrate of the material that is deformed or damaged by heat or chemicals, such as plastic, there is an effect that can be formed without causing deformation or damage of the substrate.
또한, 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 플라스틱 등과 같이 물리적 화학적 손상이 쉬운 재질로 이루어진 기판상에 원하는 형상의 패턴을 형성함에 있어 초산비닐을 이용하여 패터닝함으로써 기판의 물리적 화학적 손상 없이 원하는 형상의 패턴을 형성할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the conductive polymer patterning method of the present invention is to form a pattern of the desired shape on the substrate made of a material, such as plastic, which is easy to chemically damage the pattern of the desired shape without the physical chemical damage of the substrate by patterning using vinyl acetate It has an effect that can be formed.
또한, 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법은 UV를 조사하지 않음으로써 전도성 고분자, 특히, PEDOT:PSS의 특성(예컨대, 전기전도도, 면저항 및 가시광선 투과도 등)을 저하시키지 않고 패터닝할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the conductive polymer patterning method of the present invention has an effect that can be patterned without lowering the properties of the conductive polymer, in particular PEDOT: PSS (eg, electrical conductivity, sheet resistance and visible light transmittance) by not irradiating UV. .
이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내 에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although the present invention has been shown and described with reference to the preferred embodiments, it is not limited to the above-described embodiments and various modifications made by those skilled in the art to which the present invention pertains may be made without departing from the spirit of the present invention. And modifications will be possible.
도 1은 UV를 이용하여 전도성 고분자를 패터닝하는 방법을 보여주는 도이다.1 is a view showing a method for patterning a conductive polymer using UV.
도 2는 본 발명의 전도성 고분자 패턴 방법의 공정 순서를 보여주는 공정 순서도이다.2 is a process flowchart showing a process sequence of the conductive polymer pattern method of the present invention.
도 3은 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법의 제1실시 예를 보여주는 순서도이다.3 is a flow chart showing a first embodiment of a conductive polymer patterning method of the present invention.
도 4는 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법의 제2실시 예를 보여주는 순서도이다.Figure 4 is a flow chart showing a second embodiment of the conductive polymer patterning method of the present invention.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 전도성 고분자 패터닝 방법에 의해 패터닝된 전도성 고분자 패턴의 삼차원 이미지, 가장자리의 두께 프로파일 및 표면 거칠기를 보여주는 도들이다.5A to 5C are diagrams showing three-dimensional images, thickness profiles of edges, and surface roughness of conductive polymer patterns patterned by the conductive polymer patterning method of the present invention.
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