KR101521693B1 - 플렉서블/스트레처블 투명도전성 필름 및 그 제조방법 - Google Patents
플렉서블/스트레처블 투명도전성 필름 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름은 유연한 기재층에 전도층을 구비하고 상기 전도층 상에 배리어층을 형성하여 전도층이 분리되는 것을 방지하고, 전도층이 산화되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법은 상온에서 간단한 공정으로 대량생산할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법은 상온에서 간단한 공정으로 대량생산할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 플렉서블/스트레처블 투명전도성 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 컴퓨터, 각종 가전기기와 통신기기가 디지털화되고 급속히 고성능화 됨에 따라 다양한 디스플레이의 구현이 절실히 요구되고 있다.
다양한 디스플레이를 구현하기 위해서는, 디스플레이용 전극 재료는 투명하면서도 낮은 저항 값을 나타낼 뿐만 아니라, 고온인 경우에도 단락되거나 면 저항의 변화가 크지 않아야 한다.
이처럼, 디스플레이의 터치 패널, 태양전지, 표시소자 등과 같은 다양한 디바이스에서 사용되며 필수적인 구성요소로 투명전극이 사용되고 있는데, 최근에는 투명전극을 사용하여 휘어질 수 있는 (flexible) 휴대기기에 많은 관심을 가지고 있다.
더 나아가 유연하게 휘어지면서도 접을 수 있거나 (foldable) 잡아 늘리 수 있는 (stretchable) 기기에 관심과 개발이 활발하게 진행되고 있다.
이처럼 휘거나 접을 수 있거나 늘릴 수 있는 휴대기기의 투명전극은 휘어지면서 전도성을 갖는 특성을 지녀야 한다. 즉, 휘어지는 휴대기기의 투명전극은 기계적으로 안정할 수 있도록 높은 유연성을 나타내어야 한다.
지금까지 투명전극으로 주로 ITO (Indium-Tin-Oxide)가 폭넓게 사용되고 있다. 투명전극 필름을 예를 들어 설명하면, 투명전극 필름은 유연한 필름층 상에 투명전극으로 ITO (Indium-Tin-Oxide)를 증착하여 사용한다.
그런데 ITO를 사용한 투명전극은 메탈옥사이드가 가진 특성 즉, 연성이 아닌 취성이 강해 투명전극 필름을 과도하게 휘거나 스트레칭시키면 투명전극이 단선되어 저항이 높아지는 문제점이 있다.
게다가 ITO는 희소원소인 인듐으로 가격이 지속적으로 상승하고 있고, 또한 ITO는 전기전도도를 고려하여 ITO의 두께를 두껍게 형성하면 투명도가 떨어지고, 투명도를 고려하여 얇게 형성하면 전기전도도 특성이 저하되는 제약이 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 관점은 전도층의 산화 및 전도층이 기재층에서 분리되는 것을 최소화한 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 관점은 상온에서 간단한 제조방법으로 대량 생산할 수 있는 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 하나의 관점을 달성하기 위한 본 발명에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름 (이하 "제1 발명"이라 함) 은 양면이 서로 다른 표면적을 가지며 플렉서블/스트레처블한 기재층, 상기 기재층의 표면적이 큰 일면 상에 형성된 전도층 및 상기 전도층 상에 형성되는 배리어층을 포함한다.
제1 발명에 있어서, 상기 기재층은, PDMS (Polydimethylsiloxane), PET (Polyehtylene-terephthalate), PES (Polyether sulfone), PEN (Polyethylene naphthalate), PI (Polyimide), PMMA (PolymethymethAcrylate), PC (Polycarbonate) 및 이들로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 선택된 고분자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제1 발명에 있어서, 상기 전도층은, 탄소나노튜브, 메탈 나노와이어, 전도성 고분자, 메탈 메쉬 및 이들의 화합물 또는 혼합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
제1 발명에 있어서, 상기 배리어층은, 한 층 이상으로 형성된 그래핀 옥사이드 또는 다수의 층으로 형성된 환원된 그래핀 옥사이드 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 관점을 달성하기 위한 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법 (이하 "제2 발명"이라 함)은:
양면이 서로 다른 표면적을 갖는 희생기판을 제공하는 단계; 상기 희생기판의 표면적이 큰 일면 상에 단일층 또는 복수의 층으로 형성된 배리어층을 형성시키는 단계; 상기 배리어층 상에 전도층을 형성시키는 단계; 상기 전도층 상에 기재층을 형성시키는 단계; 및 상기 희생기판을 제거하는 단계 를 포함한다.
본 발명의 또 다른 관점을 달성하기 위한 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법 (이하 "제3 발명"이라 함)은:
양면이 서로 다른 표면적을 갖는 희생기판을 마련하는 단계; 상기 희생기판의 표면적이 큰 일면 상에 기재층을 형성시키는 단계; 상기 희생기판을 제거시키는 단계; 상기 기재층의 표면적이 큰 일면 상에 전도층을 형성시키는 단계; 상기 전도층 상에 배리어층을 형성시키는 단계를 포함한다.
제2 또는 제3 발명에 있어서, 상기 배리어층, 상기 전도층 및 상기 기재층은 상온에서 형성시키는 것을 특징으로 한다.
제2 또는 제3 발명에 있어서, 상기 희생기판은 금속기판인 것을 특징으로 한다.
제2 발명에 있어서, 상기 기재층을 형성시키는 단계는, 상기 전도층 상에 고분자용액을 도포하는 단계 및 상기 고분자용액을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제3 발명에 있어서, 상기 기재층을 형성시키는 단계는, 상기 희생기판 상에 고분자용액을 도포하는 단계 및 상기 고분자용액을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제2 또는 제3 발명에 있어서, 상기 고분자용액은, PDMS (Polydimethylsiloxane), PET (Polyehtylene-terephthalate), PES (Polyether sulfone), PEN (Polyethylene naphthalate), PI (Polyimide) PMMA (PolymethymethAcrylate), PC (Polycarbonate) 및 이들로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 선택된 고분자를 포함하는 용액인 것을 특징으로 한다.
제2 또는 제3 발명에 있어서, 상기 배리어층은, 한 층 이상으로 형성된 그래핀 옥사이드 또는 환원 그래핀 옥사이드 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.
제2 또는 제3 발명에 있어서, 상기 배리어층은, 스프레이 코팅, 딥코팅, 슬럿 다이 중 어느 하나로 형성시키는 것을 특징으로 한다.
제2 또는 제3 발명에 있어서, 상기 전도층은 메탈 나노와이어, 탄소나노튜브, 전도성 고분자, 메탈 메쉬 및 이들의 화합물 또는 혼합물 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 한다.
제2 또는 제3 발명에 있어서, 상기 희생기판을 제거하는 단계는, 물리적 제거 또는 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off: LLO) 중 어느 하나로 상기 희생기판을 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름은 유연한 기재층에 전도층을 구비하고 상기 전도층 상에 배리어층을 형성하여 전도층이 분리되는 것을 방지하고, 전도층이 산화되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법은 상온에서 간단한 공정으로 대량생산할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 어떤 구체예에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 다른 구체예에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조공정을 도시한 도면들이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조공정을 도시한 도면들이다.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 다른 구체예에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조공정을 도시한 도면들이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조공정을 도시한 도면들이다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 어떤 구체예에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름 (10)은 기재층 (105)과, 기재층 (105) 상에 형성된 전도층 (120), 전도층 (120) 상에 배리어층 (140)을 포함한다.
기재층 (105)은 양면이 서로 다른 표면적을 갖으며 투명한 재질로 형성한다. 또한 기재층 (105)은 투명하면서도 플렉서블/스트레처블한 재료로 형성될 수 있으며, PDMS (Polydimethilsixosane), PET (Polyehtylene terephthalate), PES (Polyether sulfone), PEN (Polyethylene naphthalate), PI (Polyimide), PMMA (PolymethymethAcrylate), PC (Polycarbonate) 등과 같은 유연성 재질의 필름으로 구성될 수 있으며, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
따라서, 기재층 (105)은 유연성을 가지고 있으며, 기재층 (105)은 표면적이 큰 일면을 가지고 있으므로 기재층 (105) 표면에 형성된 패턴에 의해 투명전도성 박막 형성시 접촉하는 표면적이 증가하여 휨 특성이 개선되어 구부림, 휨 및 늘림(스트레칭)이 가해질 경우 크랙 발생을 억제하고 양호한 전기전도도 유지가 가능하다.
이러한 기재층 (105)의 표면적을 증가시키기 위해서 기재층 (105)의 표면에 패턴을 형성할 수도 있다. 또는, 기재층 (105)의 양면 모두에 표면적 증가를 위한 패턴을 형성할 수도 있다.
전도층 (120)은 탄소나노튜브 (CNT), 메탈 (Metal) 나노와이어 (nanowire), 전도성 고분자, 메탈 메쉬 (Metal Mesh) 및 이들의 화합물 또는 혼합물 중 어느 하나로 형성할 수 있으며, 예를 들어 500Ω/□ 내지 250Ω/□ 이하의 면저항을 갖는 전기전도성 물질이면 되므로, 반드시 이들에 한정하는 것은 아니다.
배리어층 (140)은 그래핀 옥사이드 (graphene oxide) 또는 환원된 그래핀 옥사이드 (reduced graphene oxide) 중 어느 하나로 형성된다. 여기서 상기 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드는 한 층 이상으로 형성되어 층간의 접촉저항으로 인해 저항이 높은 물질로 형성된다. 상기 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드는 그래핀이 산소와 결합하여 그래핀의 특성을 가지지 못하여 절연특성을 갖는다.
한편, 환원된 그래핀 옥사이드 경우 그래핀 고유의 특성을 일부 가지고 있을 수 있다. 이처럼 배리어층 (140)을 형성하는 환원된 그래핀 옥사이드는 그래핀 옥사이드에서 산소를 제거하여 환원시킴으로써 그래핀과 비슷한 특성을 나타낼 수 있다. 즉, 환원된 그래핀 옥사이드는 전기전도도와 투명한 특성을 나타낼 수 있다. 또한 상기 환원된 그래핀 옥사이드는 산화물 계열이기 때문에 공기나 수분에 노출되어도 산화되지 않는다.
이러한 상기 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드는 투명하고, 절연특성이 우수하고, 20% 내지 30% 의 신장률을 갖는다.
그리고 상기 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드는 산화물 계열이기 때문에 산소와 수분을 차단하여 전도층 (120)의 산화를 방지할 수 있다.
또한, 배리어층 (140)은, 기재층 (105)과 배리어층 (140) 사이에 배치된 전도층 (120)을 덮고 있기 때문에 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름 (10)을 구부리거나 잡아늘일 때, 전도층 (120)이 분리되는 현상을 방지할 수 있다.
이와 같이, 전도층 (120) 상에 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드로 형성된 배리어층 (120)을 형성함으로써 전도층 (120)의 산화를 방지할 수 있고, 구부리거나 잡아늘릴 때 배리어층 (140)이 전도층 (120)을 잡아주어 전도층 (120)이 분리되는 현상을 방지할 수 있다.
상기와 같이 형성된 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름을 종래의 ITO필름과 비교하기 위해 굽힘강도 및 인장강도를 측정했다. 여기서 인장강도 및 굽힘강도는 기재층 상에 형성된 전극층이 박리되거나 단선되는 경우를 실험하기 위한 것이다.
여기서, 굽힘강도를 측정할 때, 3포인트 벤딩, 4포인트-벤딩을 각각 실시하였다. 그리고 본 발명의 플렉서블/스트레처블 필름 및 종래의 투명전극 필름을 각각 굽혔다 폈다를 반복 100회를 실시하였다.
그리고 스트레처블 측정을 위해 인장강도를 측정하기 위해 필름의 면방향에 수직한 방향으로 일정한 하중을 100회 반복하여 제공하였다.
이처럼 반복적으로 외력을 제공하고 본 발명의 플렉서블/스트레처블 필름 및 종래의 투명전극 필름의 전기전도도를 측정하였다.
측정한 결과 종래의 ITO를 투명전극으로 사용한 투명전극 필름은 메탈옥사이드 계열인 전극이 인장력 및 굽힘력으로 인해 전극이 단선되어 저항이 높게 측정되었다.
반면 본 발명의 플렉서블/스트레처블 필름은 취성 및 연성을 가지기 때문에 실험 전의 측정한 전기전도도를 유지하였다. 게다가 본 발명의 플렉서블/스트레처블 필름은 배리어층과 기재층 사이에 전도층을 배치하여 전도층의 접착력이 향상되어 분리(박리)되거나 단선되지 않아 전기전도도가 유지되는 것으로 판단된다.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 다른 구체예에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조공정을 도시한 도면들이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 희생기판 (205)을 제공한다. 이때, 희생기판 (205)은 양면의 표면적이 서로 다르게 형성되어 있다. 그리고 표면적이 큰 일면은 표면적을 증가시키기 위해 소정의 패턴을 형성할 수 있다. 여기서 패턴은 규칙적인 패턴이나 불규칙한 패턴을 형성할 수 있다. 이때, 패턴은 표면적을 증가시키기 위한 형상이기 때문에 패턴의 크기, 형상, 길이, 높이 등은 특별히 한정하지 않는다.
또한 희생기판 (205)은 소정의 패턴을 형성할 수 있는 기판이면 된다. 그래서 희생기판 (205)의 재료는 특별히 한정하지 않으며, 바람직하게는 구리, 니켈, 알루미늄 등 금속기판을 사용할 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 희생기판 (205) 상에 배리어층 (140)을 형성한다.
배리어층 (140)은 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드로 형성된다. 여기서 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드는 그래핀에 산소가 결합되어 형성된 물질인데 그래핀은 소수성인데 비해 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드는 친수성이어서 용액으로 형성하기 용이하다.
따라서 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드를 용액에 녹여 상온에서 배리어층 (140)을 형성할 수 있다. 이처럼 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드를 용액으로 만들어 스프레이 코팅, 딥코팅, 슬럿 다이 중 어느 하나의 방법으로 희생기판 (205) 상에 배리어층 (140)을 형성할 수 있다.
이와 같이, 다수의 층으로 형성되는 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드 절연 특성을 갖는다. 또한 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드산화물이기 때문에 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드로 덮혀 있는 물질의 산화를 방지시킬 수 있다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 배리어층 (140) 상에 전도층 (120)을 형성한다. 전도층 (120)은 탄소나노튜브 (CNT), 메탈 (Metal) 나노와이어 (nanowire), 메탈 메쉬 (Metal mesh), 전도성 고분자 및 이들의 화합물 또는 혼합물 중 어느 하나로 형성할 수 있으며, 예를 들어 500Ω/□ 내지 250Ω/□ 이하의 면저항을 갖는 전기전도성 물질이면 되므로, 반드시 이들에 한정하는 것은 아니다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 전도층 (120) 상에 고분자용액 (105a)을 도포한다. 고분자용액 (105a)은 PDMS (Polydimethilsixosane), PET (Polyehtylene terephthalate), PES (Polyether sulfone), PEN (Polyethylene naphthalate), PI (Polyimide), PMMA (PolymethymethAcrylate), PC (Polycarbonate) 등과 같은 유연성 재질의 고분자로 구성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
이러한 상기 고분자를 용액에 용해하여 고분자용액 (105a)을 형성한 후 제1 전도층 (110) 상에 스핀코팅, 스롯 다이, 스프레이 코팅 등으로 도포할 수 있다. 이때, 고분자용액 (105a)의 도포량에 따라 추후에 형성되는 기재층 (도 2f의 105 참조)은 양면이 서로 다른 표면적을 갖도록 형성할 수 있다.
도 2e에 도시된 바와 같이, 고분자용액 (105a)을 경화시켜 기재층 (105)을 형성한다. 고분자용액 (105a)은 광반응성 물질이기 때문에 고분자용액 (105a)에 자외선, 펄스 자외선 등을 조사하여 고분자용액 (105a)을 경화시켜 기재층 (105)을 형성한다. 이러한 기재층 (105)은 투명하면서도 플렉서블/스트레처블한 재료로 형성될 수 있다.
도 2f에 도시된 바와 같이, 희생기판 (205)을 제거한다. 희생기판 (205)은 구리, 니켈, 알루미륨 등과 같은 금속기판일 수 있다. 이러한 희생기판 (205)을 제거하기 위해 레이저 리프트 오프 (Laser Lift off: LLO), 물리적 제거 등을 사용할 수 있다.
도 2g에 도시된 바와 같이, 희생기판 (205)을 제거하여 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드 형성된 배리어층 (140)이 노출된다.
이러한 배리어층 (140)을 형성하고 있는 그래핀 옥사이드, 환원된 그래핀 옥사이드는 소수성인 그래핀과 달리 친수성이기 때문에 용액으로 형성하여 코팅하여 형성할 수 있고, 또한 그래핀 옥사이드, 환원된 그래핀 옥사이드는 산화물 계열이기 때문에 하부에 배치된 전도층 (120)이 산화되는 것을 방지하며, 전도층 (120)과 기재층 (105) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
이처럼 배리어층 (140), 전도층 (120), 기재층 (105)을 용액화시켜 상온에서 제조가 가능함으로 대량생산을 할 수 있고, 상온에서 제조됨에 따라 제조비용이 저감되는 효과가 있다. 또한 특정 장치를 사용하는 것이 아니기 때문에 장치비용 및 장치를 셋팅 시간 등의 공정시간도 줄어들어 시간, 경제적 측면에서 우수한 효과가 있다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조공정을 도시한 도면들이다. 여기서 중복설명을 회피하기 위해 도 2a 내지 도 2g를 인용하여 설명하기로 한다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 희생기판 (305)을 제공한다. 희생기판 (305)은 구리, 니켈, 알루미늄 등을 포함하는 금속기판을 사용할 수 있다.
도 3b 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 희생기판 (305)의 표면적이 큰 일면 상에 고분자 용액 (105a)을 형성한다. 고분자 용액 (105a)은 전술하였기 때문에 설명은 생략한다.
그리고 자외선, 펄스 자외선 등을 이용하여 고분자용액 (105a)을 경화시킨다.
고분자용액(105a)을 경화시켜 기재층(105)을 형성한다. 그리고 희생기판(305)을 기재층 (105) 상에서 제거한다. 여기서, 기재층 (105)은 희생기판 (305)과 소수성을 갖는 물질이기 때문에 분리하기가 용이하다. 그래서 가벼운 물리적인 힘으로도 기재층 (105)에서 희생기판 (305)을 제거할 수 있다.
이처럼 희생기판 (305)의 형상이 전사된 기재층 (105)을 형성할 수 있다.
도 3e에 도시된 바와 같이, 기재층 (105)의 표면적이 큰 일면 상에 전도층 (120)을 형성한다. 이때 전도층 (120)은 탄소나노튜브 (CNT), 메탈 (Metal) 나노와이어 (nanowire), 메탈 메쉬 (Metal Mesh), 전도성 고분자 및 이들의 화합물 또는 혼합물 중 어느 하나로 형성할 수 있다.
도 3f에 도시된 바와 같이, 전도층 (120) 상에 배리어층 (140)을 형성한다.
배리어층 (140)은 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드를 사용할 수 있다. 그래핀 옥사이드 또는 환원된 그래핀 옥사이드는 친수성이기 때문에 용액으로 제조하여 전도층 (120)의 표면에 코팅할 수 있다. 배리어층 (140)을 형성할 때 스핀코팅, 스롯 다이, 스프레이 코팅 등의 방법으로 도포할 수 있다.
이처럼 전도층 (120) 상에 배리어층 (140)을 상온에서 형성하여 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름 (10)을 형성할 수 있다.
이와 같이, 희생기판 (305)을 제공하고 상온에서 희생기판 (305) 상에 기재층 (105), 전도층 (120), 배리어층 (140)을 형성함으로써 제조공정이 간단하여 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름 (10)을 대량 생산할 수 있다.
또한, 전도층 (120) 상에 배리어층 (140)을 형성하여 전도층 (120)의 산화를 방지하고, 전도층 (120)이 기재층 (105)에서 분리(박리)되는 것을 방지하여 플렉서블/스트레처블 필름 (10)의 품질의 신뢰성을 확보할 수 있다.
10 : 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름
105 : 기재층
120 : 전도층
140 : 배리어층
205, 305 : 희생기판
105 : 기재층
120 : 전도층
140 : 배리어층
205, 305 : 희생기판
Claims (15)
- 양면이 서로 다른 표면적을 가지며, 일면의 표면적이 타면의 표면적보다 크도록, 상기 일면은 상하로 불균일한 돌출면을 갖는 기재층;
상기 기재층의 표면적이 큰 상하로 불균일한 돌출면에 이에 대응되는 형상으로 형성된 전도층; 및
상기 전도층 상에 형성된 배리어층;
을 포함하고, 상기 배리어층은 한 층 이상으로 형성된 그래핀 옥사이드인 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름.
- 제 1항에 있어서,
상기 기재층은,
PDMS (Polydimethylsiloxane), PET (Polyehtylene-terephthalate), PES (Polyether sulfone), PEN (Polyethylene naphthalate), PI (Polyimide), PMMA (PolymethymethAcrylate), PC (Polycarbonate) 및 이들로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 선택된 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름.
- 제 1항에 있어서,
상기 전도층은,
탄소나노튜브, 메탈 나노와이어, 전도성 고분자, 메탈 메쉬 및 이들의 화합물 또는 혼합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름.
- 삭제
- 양면이 서로 다른 표면적을 가지며, 일면이 상하로 불균일한 돌출면을 갖는 희생기판을 제공하는 단계;
상기 희생기판의 일면 상에 상하로 불균일한 돌출면과 대응되는 형상으로 단일층 또는 복수의 층으로 형성된 배리어층을 형성시키는 단계;
상기 배리어층 상에 상하로 불균일한 돌출면과 대응되는 형상으로 전도층을 형성시키는 단계;
상기 전도층 상에 기재층의 일면이 상하로 불균일한 돌출면과 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 기재층의 일면의 표면적이 타면의 표면적보다 큰 기재층을 형성시키는 단계; 및
상기 희생기판을 제거하는 단계;
를 포함하고, 상기 배리어층은 한 층 이상으로 형성된 그래핀 옥사이드인 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법.
- 양면이 서로 다른 표면적을 가지며, 일면이 상하로 불균일한 돌출면을 갖는 희생기판을 제공하는 단계;
상기 희생기판의 일면 상에 기재층의 일면이 상하로 불균일한 돌출면과 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 기재층의 일면의 표면적이 타면의 표면적보다 큰 기재층을 형성시키는 단계;
상기 희생기판을 제거시키는 단계;
상기 기재층의 일면 상에 상하로 불균일한 돌출면과 대응되는 형상으로 전도층을 형성시키는 단계;
상기 전도층 상에 상하로 불균일한 돌출면과 대응되는 형상으로 배리어층을 형성시키는 단계;
를 포함하고, 상기 배리어층은 한 층 이상으로 형성된 그래핀 옥사이드인 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법.
- 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
상기 배리어층, 상기 전도층 및 상기 기재층은 상온에서 형성시키는 것을 특징으로 하는 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법.
- 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
상기 희생기판은 금속기판인 것을 특징으로 하는 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 기재층을 형성시키는 단계는,
상기 전도층 상에 고분자용액을 도포하는 단계; 및
상기 고분자용액을 경화시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법.
- 제 6항에 있어서,
상기 기재층을 형성시키는 단계는,
상기 희생기판의 일면 상에 고분자용액을 도포하는 단계; 및
상기 고분자용액을 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법.
- 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
상기 고분자용액은,
PDMS (Polydimethylsiloxane), PET (Polyehtylene-terephthalate), PES (Polyether sulfone), PEN (Polyethylene naphthalate), PI (Polyimide), PMMA (PolymethymethAcrylate), PC (Polycarbonate) 및 이들로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 선택된 고분자를 포함하는 용액인 것을 특징으로 하는 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법.
- 삭제
- 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
상기 배리어층은,
스프레이 코팅, 딥코팅, 슬럿 다이 중 어느 하나로 형성시키는 것을 특징으로 하는 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법.
- 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
상기 전도층은 메탈 나노와이어, 탄소나노튜브, 전도성 고분자, 메탈 메쉬 및 이들의 화합물 또는 혼합물 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법.
- 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
상기 희생기판을 제거하는 단계는,
물리적 제거 또는 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off: LLO) 중 어느 하나로 상기 희생기판을 제거하는 것을 특징으로 하는 투명전도성 플렉서블/스트레처블 필름의 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
| US11527588B2 (en) | 2019-10-14 | 2022-12-13 | Samsung Display Co., Ltd. | Display apparatus having an even pattern layer comprising a plurality of protrusions and grooves arranged on a substrate and manufacturing method thereof |
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