KR101535118B1 - manufacturing apparatus and method of flexible devices - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플렉서블 소자의 제조장치 및 방법에 관한 것으로서, 폴리머 필름 상층에 형성된 은 나노와이어를 열처리하여, 플렉서블 소자를 제조하기 위한 플렉서블 소자 제조장치에 있어서, 상기 은 나노와이어가 형성된 폴리머 필름을 고정시키는 기판고정부와, 상기 기판고정부에 대향되게 이격배치되어 상기 은 나노와이어에 광을 조사하여, 상기 은 나노와이어에 광에너지를 공급하는 광원과, 상기 은 나노와이어에 상기 광원의 광을 집속시키는 광학시스템을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 소자의 제조장치 및 이의 제조방법을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 본 발명은 폴리머 필름 상층에 형성된 은 나노와이어를 광원을 통해 열처리시킴으로써, 은 나노와이어의 저항이 낮추어 높은 전도성을 가지는 투명 전도성 필름을 제공하게 되며, 열처리에 의해서 은 나노와이어의 표면거칠기가 낮아져 고품질의 전도성 필름을 제공하게 되고, 폴리머 필름과의 부착성이 향상되어 낮은 접합 저항을 가지게 되어, 투명하면서 고품질의 고효율 플렉서블 소자를 제공할 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a flexible element, and more particularly, to a flexible element manufacturing apparatus for manufacturing a flexible element by heat-treating silver nanowires formed on a polymer film upper layer, A light source for emitting light to the silver nanowire by irradiating light to the silver nanowire so as to be spaced apart from the substrate fixing section so as to face the substrate fixing section and for focusing the light of the light source on the silver nanowire; An optical system, and a method of manufacturing the flexible device. Accordingly, the present invention provides a transparent conductive film having high conductivity by lowering the resistance of silver nanowires by heat-treating silver nanowires formed on a polymer film upper layer through a light source, and the surface roughness of silver nanowires is lowered by heat treatment It is possible to provide a high-quality conductive film and improve the adhesion with the polymer film to have a low bonding resistance, thereby providing a transparent, high-quality, high-efficiency flexible device.

Description

플렉서블 소자의 제조장치 및 방법{manufacturing apparatus and method of flexible devices}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 플렉서블 소자의 제조장치 및 방법에 관한 것으로서, 폴리머 필름 위에 형성된 은 나노와이어에 기존의 열처리방식이 아닌 광원을 이용한 열처리를 수행함으로써, 은 나노와이어의 저항을 감소시켜 고효율의 플렉서블 소자를 제공할 수 있는 플렉서블 소자의 제조장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a flexible element, in which a silver nanowire formed on a polymer film is subjected to a heat treatment using a light source rather than a conventional heat treatment method, thereby reducing the resistance of silver nanowires and providing a highly efficient flexible element The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a flexible element.

일반적으로 플렉서블 소자(Flexible display)는 폴리머와 같은 플렉서블 기판 상측에 각종 회로모듈을 형성하여 전기, 전자 소자로 사용하는 것으로서, 전기적 특성이 우수하면서, 접거나 구부리는 등의 자유로운 변형 사용이 가능하여, 최근 활발한 연구가 되고 있다.2. Description of the Related Art In general, a flexible display is a flexible substrate such as a polymer, which is used as an electric or electronic device by forming various circuit modules. The flexible display is excellent in electrical characteristics and can be used freely such as folding or bending, Recently, it has been actively studied.

이러한 플렉서블 소자는 폴리머 필름 상측에 전극을 형성하여, 전기, 전자 소자로 이용되고 있으나, 전극의 저항은 낮아야 되고, 소자를 구부렸을때는 전극을 포함하는 회로모듈 등이 부서지거나 떨어져 나가지 않아야 한다.Such a flexible device is used as an electric or electronic device by forming an electrode on the polymer film. However, the resistance of the electrode must be low, and when the device is bent, the circuit module including the electrode should not break or fall off.

이를 위해서, 최근에는 투명전극이면서 상기의 문제점을 어느 정도 해소한 재료로 전도성 폴리머, 탄소나노튜브, 그래핀 그리고 금속 나노와이어(nanowire) 등이 사용되고 있다.To this end, conductive polymer, carbon nanotube, graphene, and metal nanowire have been recently used as a material that is a transparent electrode and solves the above problems to some extent.

특히, 본 발명에서는 이러한 폴리머 필름 기반의 소자에서 전극재료로 금속 나노와이어를 사용한 경우에 대해 살펴보고자 한다.Particularly, in the present invention, metal nanowires are used as an electrode material in such a polymer film-based device.

Ag 또는 Cu 나노와이어와 같은 금속 나노와이어는 용액 기반의 코팅으로 제조가 용이하며, 가시광 영역에서 투과율이 높고 면저항도 기존의 투명전극으로 널리 사용되어온 ITO와 비슷하여 최근 각광받고 있는 재료이다.Metal nanowires such as Ag or Cu nanowires are easy to manufacture with a solution-based coating, have high transmittance in the visible light region, and are similar to ITO, which has been widely used as a conventional transparent electrode.

그러나, 이러한 금속 나노와이어는 몇 가지 해결해야될 문제점이 있는데, 우선, 높은 표면 거칠기로 인해 전기, 전자소자의 단락 염려가 있으며, 폴리머 필름 상에 형성되어 고온에서의 열처리 공정이 불가능하여 저항이 높고, 폴리머 필름과의 부착력이 떨어져 소자를 구부렸을 때 부서지거나 떨어져 나가는 등의 문제점이 있다.However, such metal nanowires have some problems to be solved. First, there is a concern that electrical and electronic devices are short-circuited due to a high surface roughness. Since the metal nanowires are formed on a polymer film and can not be subjected to a heat treatment process at a high temperature, , There is a problem that the adhesive force between the polymer film and the polymer film is broken and the film breaks or falls when the device is bent.

이를 위해서는 필수적으로 일정 온도 이상의 고온 열처리 공정이 필요하나, 폴리머 필름의 사용으로 인해 기존의 전기로(furnace)나 RTP(Rapid Thermal Processing, 급속열처리과정)와 같은 고온 열처리 공정이 불가능하여, 폴리머 필름 상의 금속 나노와이어 전극 사용에는 한계가 있다.However, due to the use of polymer films, high-temperature heat treatment processes such as conventional furnaces and RTP (Rapid Thermal Processing) can not be performed, There is a limit to the use of metal nanowire electrodes.

대한민국특허청 공개번호 10-2008-0000775호.Korea Patent Office Publication No. 10-2008-0000775. 대한민국특허청 등록번호 10-1058844호.Korean Intellectual Property Office Registration No. 10-1058844.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폴리머 필름 위에 형성된 은 나노와이어에 기존의 열처리방식이 아닌 광원을 이용한 열처리를 수행함으로써, 은 나노와이어의 저항을 감소시켜 고효율의 플렉서블 소자를 제공할 수 있는 플렉서블 소자의 제조장치 및 방법의 제공을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a silver nanowire formed on a polymer film by heat treatment using a light source instead of a conventional heat treatment method, An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for manufacturing a flexible element.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폴리머 필름 상층에 형성된 은 나노와이어를 열처리하여, 플렉서블 소자를 제조하기 위한 플렉서블 소자 제조장치에 있어서, 상기 은 나노와이어가 형성된 폴리머 필름을 고정시키는 기판고정부와, 상기 기판고정부에 대향되게 이격배치되어 상기 은 나노와이어에 광을 조사하여, 상기 은 나노와이어에 광에너지를 공급하는 광원과, 상기 은 나노와이어에 상기 광원의 광을 집속시키는 광학시스템을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 소자의 제조장치 및 이의 제조방법을 기술적 요지로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a flexible element manufacturing apparatus for manufacturing a flexible element by heat-treating silver nanowires formed on an upper layer of a polymer film, the apparatus comprising: A light source for emitting light to the silver nanowire and a light source for focusing the light of the light source on the silver nanowire; The present invention also provides a manufacturing method of a flexible element and a method of manufacturing the same.

또한, 상기 광원은 레이저, LED, LED 모듈이 복수개로 형성되는 것이 바람직하며, 특히, 상기 광원은, 폴리머 필름과 은 나노와이어 간의 흡광 특성 차를 이용하여 특정 파장대의 에너지로 공급되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 광원은 380nm 대역의 UV 파장대로, 10W/cm2~100W/cm2의 범위의 광세기로 공급되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 광원은 펄스형태로 제공되어 열처리가 균일하게 수행되도록 한다.In addition, it is preferable that the light source is formed of a plurality of laser, LED, and LED modules. In particular, it is preferable that the light source is supplied with energy of a specific wavelength band using a difference in absorbance characteristics between the polymer film and the silver nanowire. Also, the light source is preferably supplied at a UV wavelength band of 380 nm with an optical intensity ranging from 10 W / cm 2 to 100 W / cm 2 . Also, the light source is provided in a pulse shape so that the heat treatment can be performed uniformly.

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또한, 상기 광학시스템은, 상기 광원의 조사방향에 대해 후방측으로 형성되어, 상기 광원의 후방으로 광을 반사시키는 반사판과, 상기 반사판에서 반사된 광이 입사되어, 광을 집속시키는 파이프렌즈와, 상기 파이프렌즈에 결합되어, 상기 파이프렌즈에서 공급된 광을 상기 은 나노와이어에 입사시키는 실린더렌즈를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The optical system may further include a reflection plate which is formed on the rear side with respect to the irradiation direction of the light source and reflects light to the rear side of the light source, a pipe lens through which the light reflected by the reflection plate is incident, And a cylinder lens coupled to the pipe lens and adapted to cause the light supplied from the pipe lens to enter the silver nanowire.

여기에서, 상기 파이프렌즈는, 광원의 입사부보다 광원의 출사부가 상대적으로 더 좁은 단면적을 가지는 것이 바람직하며, 상기 파이프렌즈의 입사부 및 출사부 그리고 상기 실린더렌즈는, 반사방지 코팅(antireflection coating)이 되어 있는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the pipe lens has a relatively narrow cross-sectional area at which the light source emits light than the incident portion of the light source, and the incident portion and the exit portion of the pipe lens and the cylinder lens are coated with antireflection coating, .

한편, 상기 기판고정부에 대한 광학시스템의 배치방향에 대해 수직방향으로 상기 기판고정부가 이동되도록 형성되어 은 나노와이어에 균일한 열처리가 이루어지도록 하는 것이다.Meanwhile, the substrate fixing part is moved in a direction perpendicular to an arrangement direction of the optical system with respect to the substrate fixing part, so that uniform heat treatment is performed on the silver nanowires.

본 발명은 폴리머 필름 상층에 형성된 은 나노와이어를 광원을 통해 열처리시켜 은 나노와이어의 저항을 감소시켜 고효율의 플렉서블 소자를 제공하는 효과가 있다.The present invention has the effect of providing a highly efficient flexible device by reducing the resistance of silver nanowires by annealing silver nanowires formed on a polymer film through a light source.

또한, 폴리머 필름과 은 나노와이어 간의 흡광 특성차를 이용하여 특정 파장대의 레이저 또는 LED를 조사하여 은 나노와이어에만 광에너지가 전달되도록 하여 열에 취약한 폴리머 필름의 한계를 극복하여 그 활용도를 높인 효과가 있다.In addition, by utilizing the difference in absorption characteristics between the polymer film and the silver nanowire, a laser or LED of a specific wavelength band is irradiated to transmit light energy to the silver nanowire, thereby overcoming the limit of the polymer film which is vulnerable to heat, .

또한, 이러한 광원에 의한 열처리에 의해 은 나노와이어의 저항이 낮아져 높은 전도성을 가지는 투명 전도성 필름을 제공하게 되며, 열처리에 의해서 은 나노와이어의 표면거칠기가 낮아져 고품질의 전도성 필름을 제공하게 되고, 폴리머 필름과의 부착성이 향상되어 낮은 접합 저항을 가지게 되어, 투명하면서 고품질의 고효율 플렉서블 소자를 제공할 수 있는 효과가 있다..In addition, the resistance of the silver nanowire is lowered by the heat treatment by such a light source, thereby providing a transparent conductive film having high conductivity. By the heat treatment, the surface roughness of the silver nanowire is lowered to provide a high quality conductive film, It is possible to provide a flexible, high-quality, high-efficiency flexible device that is transparent and has a low junction resistance.

도 1 - 본 발명에 따른 플렉서블 소자의 제조장치에 대한 모식도.
도 2 - 은 나노와이어의 흡광율을 나타낸 도.1 is a schematic diagram of an apparatus for manufacturing a flexible element according to the present invention;
Figure 2 - is a diagram illustrating the absorbance of a nanowire.

본 발명은 플렉서블 소자의 제조장치 및 방법에 관한 것으로서, 폴리머 필름 상층에 형성된 은 나노와이어를 기존의 열처리방식이 아닌 광원을 이용한 열처리를 수행함으로써, 열에 취약한 폴리머 필름 상층에 형성된 은 나노와이어의 효율적인 열처리가 가능하여 고품질의 플렉서블 소자를 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a flexible element, and more particularly, to an apparatus and a method for manufacturing a flexible element, in which a silver nanowire formed on a polymer film is subjected to heat treatment using a light source, And to provide a high-quality flexible element.

특히, 상기 광원은 폴리머 필름과 은 나노와이어 간의 흡광 특성차를 이용하여 특정 파장대의 레이저 또는 LED를 조사하여 은 나노와이어에만 광에너지가 전달되도록 하여 열에 취약한 폴리머 필름의 한계를 극복하여 광범위한 활용이 가능하도록 한 것이다.
In particular, the light source irradiates a laser or an LED of a specific wavelength band using a difference in absorption characteristics between the polymer film and the silver nanowire, thereby transferring the light energy to the silver nanowire, thereby overcoming the limitations of the polymer film that is vulnerable to heat, .

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 플렉서블 소자의 제조장치에 대한 모식도를 나타낸 것이다.Fig. 1 is a schematic view of an apparatus for manufacturing a flexible element according to the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 플렉서블 소자의 제조장치는, 폴리머 필름(10) 상층에 형성된 은 나노와이어(20)를 열처리하여 플렉서블 소자를 제조하기 위한 플렉서블 소자 제조장치에 있어서, 상기 은 나노와이어(20)가 형성된 폴리머 필름(10)을 고정시키는 기판고정부(100)와, 상기 기판고정부(100)에 대향되게 이격배치되어 상기 은 나노와이어(20)에 광을 조사하여, 상기 은 나노와이어(20)에 광에너지를 공급하는 광원(200)과, 상기 은 나노와이어(20)에 상기 광원(200)의 광을 집속시키는 광학시스템(300)으로 크게 구성된다.As shown in the figure, the flexible device manufacturing apparatus according to the present invention is a flexible device manufacturing apparatus for manufacturing a flexible device by heat treating silver nanowire 20 formed on a polymer film 10, wherein the silver nanowire A substrate fixing part 100 for fixing the polymer film 10 on which the silver nanowire 20 is formed and a fixing part 100 disposed opposite to the substrate fixing part 100 to irradiate the silver nanowire 20 with light, A light source 200 for supplying light energy to the silver nanopowder 20 and an optical system 300 for focusing the light of the light source 200 on the silver nanowire 20.

본 발명에서의 폴리머 필름(10)에 형성된 은 나노와이어(20)는 나노 구조로 이루어진 전도성 물질로서, 플렉서블 소자에서 전극으로 작용할 수도 있으며, 도선부 또는 전극모듈, 도선모듈 등의 역할을 하는 것으로서, 특히 투명 전도성 필름에 활용할 수 있어 차세대 플렉서블 소자 및 ITO 소자에 대체하여 활용할 수 있는 것이다.The silver nanowire 20 formed on the polymer film 10 of the present invention is a conductive material made of a nanostructure and may serve as an electrode in a flexible device and serve as a lead wire, an electrode module, a lead wire module, In particular, it can be utilized in a transparent conductive film, and thus it can be used in place of the next generation flexible device and ITO device.

즉, 상기 은 나노와이어(20)가 형성된 폴리머 필름(10)의 경우 높은 전도성을 가지면서 금속의 비율이 1% 정도로 투명한 특성을 가져 ITO와 같은 금속 산화물 기반의 투명 전극을 대체할 수 있는 은 나노와이어(20) 기반의 전극을 제공하게 되는 것이다.That is, in the case of the polymer film 10 having the silver nanowires 20 formed thereon, the polymer film 10 has high conductivity and a transparent ratio of about 1%, and thus has a silver nano- Thereby providing an electrode based on the wire 20.

여기에서, 상기 은 나노와이어(20)는 저항이 낮고 제조가 용이한 은(Ag) 나노와이어를 사용하는 것이 편리하며, 필요에 의해서 구리(Cu) 나노와이어, 금(Au) 나노와이어, 백금(Pt) 나노와이어 등을 사용할 수도 있다.Here, the silver nanowire 20 is conveniently made of silver (Ag) nanowires having a low resistance and easy to manufacture, and may be formed of copper (Cu) nanowires, gold (Au) Pt) nanowires may be used.

본 발명에서는 이러한 폴리머 필름(10) 상층에 형성된 은 나노와이어(20)의 열처리를 수행하기 위한 것으로서, 폴리머 필름(10)이 열에 취약하기 때문에 종래의 전기로나 RTP 방식으로는 열처리가 불가능하여 광원(200), 특히 폴리머 필름(10)과 은 나노와이어(20) 간의 흡광 특성 차를 이용하여 특정 파장대의 에너지를 공급하여 상기 폴리머 필름(10) 상층에 형성된 은 나노와이어(20)의 효율적인 열처리가 가능하도록 하는 것이다.In the present invention, heat treatment of the silver nanowire 20 formed on the polymer film 10 is performed. Since the polymer film 10 is vulnerable to heat, it can not be heat-treated by the conventional electric furnace or RTP method, The silver nanowires 20 formed on the polymer film 10 can be efficiently heat-treated by supplying energy of a specific wavelength band using the difference in absorption characteristics between the polymer film 10 and the silver nanowire 20 .

이에 의해 은 나노와이어(20)의 저항이 낮아져 높은 전도성을 가지는 투명 전도성 필름을 제공하게 되며, 열처리에 의해서 은 나노와이어의 표면거칠기가 낮아져 고품질의 전도성 필름을 제공하게 되고, 폴리머 필름(10)과의 부착성이 향상되어 낮은 접합 저항을 가지게 되어, 고품질의 고효율 플렉서블 소자를 제공하게 되는 것이다.
As a result, the resistance of the silver nanowire 20 is lowered to provide a transparent conductive film having high conductivity, and the surface roughness of the silver nanowire is lowered by the heat treatment, thereby providing a high quality conductive film. So that a high-quality, high-efficiency flexible element can be provided.

본 발명의 기판고정부(100)는 상기 은 나노와이어(20)가 형성된 폴리머 필름(10)을 고정시키는 것으로서, 광원(200)의 광에너지는 되도록 흡수하지 않으면서 가공성은 편리한 FRP(Fiberglass Reinforced Plastics)와 같은 재질, 고무재질로 형성되며, 폴리머 필름(10)의 크기에 대응되게 형성되어, 클램프 형태로 폴리머 필름(10)을 고정시킬 수도 있으며, 재질 자체와의 마찰력에 의해 폴리머 필름(10)이 움직이지 않도록 할 수도 있다.The substrate fixing part 100 of the present invention fixes the polymer film 10 on which the silver nanowire 20 is formed and is used to fix the light source 200 without absorbing the light energy as much as possible and to provide a fiberglass reinforced plastic The polymer film 10 may be fixed to the polymer film 10 by clamping the polymer film 10 and may be fixed to the polymer film 10 by a frictional force with the material itself. You can also prevent it from moving.

또한, 상기 기판고정부(100)는 후술할 광원(200)의 효율적인 광에너지 흡수를 위해 광학시스템(300)에 대해서 움직일 수 있도록 형성될 수도 있으며, 이는 모터 등의 구동수단에 의해 상하, 좌우로 이동이 가능하도록 한다.The substrate fixing unit 100 may be formed so as to move with respect to the optical system 300 in order to efficiently absorb light energy of a light source 200 to be described later. Make movement possible.

그리고, 상기 광원(200)은 상기 기판고정부(100)에 대향되게 이격배치되어 상기 은 나노와이어(20)에 광을 조사하여, 상기 은 나노와이어(20)에 광에너지를 공급하여, 폴리머 필름(10) 상층의 은 나노와이어(20)의 열처리를 수행하게 되는 것이다.The light source 200 is disposed opposite to the substrate fixing part 100 to irradiate light to the silver nanowire 20 to supply light energy to the silver nanowire 20, And the silver nanowire 20 in the upper layer 10 is subjected to the heat treatment.

특히, 열에 취약한 폴리머 필름(10)에는 광에너지가 공급되지 않도록 상기 광원(200)은 폴리머 필름(10)과 은 나노와이어(20) 간의 흡광 특성차를 이용하여 특정 파장대의 에너지로만 공급되도록 하여 폴리머 필름(10)을 손상하지 않으면서 은 나노와이어(20)의 열처리는 효율적으로 이루어지도록 하는 것이다.Particularly, the light source 200 is supplied only with energy of a specific wavelength band using the difference in absorption characteristics between the polymer film 10 and the silver nanowire 20 so that the polymer film 10, which is vulnerable to heat, The heat treatment of the nanowire 20 is performed efficiently without damaging the film 10. [

여기에서, 상기 광원(200)은 380nm 대역의 UV 파장대로, 10W/cm2~100W/cm2의 범위의 광세기로 공급되는 것이 바람직하다.Here, the light source 200 is preferably supplied to the UV wavelength of 380nm band, a light intensity in the range of 10W / cm 2 ~ 100W / cm 2.

도 2는 은 나노와이어의 흡광율을 나타낸 것으로서, 380nm 대역의 UV 파장대에서 월등히 높은 흡광율을 나타내므로, 380nm 대역의 UV파장대로 광원(200)을 공급하면 폴리머 필름(10)은 손상하지 않고 은 나노와이어의 열처리는 효율적으로 수행할 수 있게 되는 것이다.FIG. 2 shows the absorbance of the silver nanowire, which shows a much higher absorbance in the UV wavelength band of 380 nm. Therefore, when the light source 200 is supplied to the UV wavelength band of 380 nm, the polymer film 10 is not damaged, The heat treatment of the nanowires can be performed efficiently.

한편, 본 발명에서의 광원(200)은 파장의 선택성이 용이한 레이저 또는 LED를 사용하는 것이 바람직하며, 특히 열처리의 균일성(uniformity)을 위해서 펄스(pulse) 형태로 공급되는 것이 바람직하다.In the meantime, the light source 200 in the present invention preferably uses a laser or an LED which is easy to select wavelength, and is preferably supplied in a pulse form for uniformity of heat treatment.

즉, 광원(200)으로서 레이저를 사용하는 경우 펄스 레이저(pulsed)를 사용하며, LED의 경우에는 펄스구동회로를 적용하여 펄스 방식으로 광원(200)이 제공되도록 한다.That is, a pulsed laser is used for the light source 200, and a pulse driving circuit is used for the LED, so that the light source 200 is provided in a pulsed manner.

또한, 상기 광원(200)이 LED인 경우에는 다수개로 형성되어, 광에너지의 세기를 조절할 수 있으며, 상기 기판고정부(100)가 광원(200)의 조사방향에 대해 수직하게 이동이 가능하도록 형성되어 광원(200)이 중첩(overlap)되도록 하여, 열처리의 균일성을 더욱 높일 수 있도록 하여 효율적인 열처리가 가능하도록 한다.In addition, when the light source 200 is an LED, a plurality of LEDs may be formed to control intensity of light energy, and the substrate fixing unit 100 may be formed so as to be movable in a direction perpendicular to the irradiation direction of the light source 200 So that the uniformity of the heat treatment can be further enhanced, and efficient heat treatment can be performed.

다음으로, 상기 광학시스템(300)은 상기 은 나노와이어(20)에 상기 광원(200)의 광을 집속시켜서 광에너지를 효율적으로 상기 은 나노와이어(20)에 공급하여 흡광율을 더욱 높이도록 하기 위한 것이다.Next, the optical system 300 focuses the light of the light source 200 onto the silver nanowire 20 to efficiently supply the light energy to the silver nanowire 20 to further increase the light absorption rate .

구체적으로 상기 광학시스템(300)은, 상기 광원(200)의 조사방향에 대해 후방측으로 형성되어, 상기 광원(200)의 후방으로 광을 반사시키는 반사판(310)과, 상기 반사판(310)에서 반사된 광이 입사되어, 광을 집속시키는 파이프렌즈(320)와, 상기 파이프렌즈(320)에 결합되어, 상기 파이프렌즈(320)에서 공급된 광을 상기 은 나노와이어(20)에 입사시키는 실린더렌즈(330)를 포함하여 이루어진다. More specifically, the optical system 300 includes a reflection plate 310 formed on the rear side with respect to the irradiation direction of the light source 200 and reflecting light toward the rear of the light source 200, Which is coupled to the pipe lens 320 and makes the light supplied from the pipe lens 320 enter the silver nanowire 20, a pipe lens 320 for focusing the light, (330).

상기 반사판(310)은 광원(200)의 조사방향(은 나노와이어(20)에 입사되는 방향)에 대해 후방측에 형성되어, 상기 광원(200)의 후방으로 광을 반사시켜 은 나노와이어(20)에 광이 입사되도록 하는 것으로서, 광원(200)쪽으로 오목한 곡면 형상으로 형성되어 광원(200)의 광이 분산되지 않고 집속되도록 한다.The reflection plate 310 is formed on the rear side with respect to the direction of irradiation of the light source 200 (the direction in which the light is incident on the nanowire 20), reflects light toward the back of the light source 200, And is formed into a concave curved surface toward the light source 200 so that the light of the light source 200 is converged without being scattered.

그리고, 상기 파이프렌즈(320)는 상기 반사판(310)에서 반사된 광이 입사되도록 광원(200)의 조사방향에 형성되게 되며, 광을 더욱 집속시키게 된다. 상기 파이프렌즈(320)는 광원(200)의 입사부보다 광원(200)의 출사부가 상대적으로 더 좁은 단면적을 가지도록 테이퍼(tapered)지게 형성되어 광을 더욱 효율적으로 집속시킴과 동시에 광을 균일화하게 된다.The pipe lens 320 is formed in the irradiation direction of the light source 200 so that the light reflected by the reflection plate 310 is incident on the pipe lens 320 to further focus the light. The pipe lens 320 is formed so as to be tapered so as to have a relatively narrow cross-sectional area than the incident portion of the light source 200 so that the light emitted from the light source 200 can be focused more efficiently, do.

그리고, 상기 실린더렌즈(330)는 상기 파이프렌즈(320)의 출사부측에 결합되어, 상기 파이프렌즈(320)에서 공급된 광을 상기 은 나노와이어(20)에 입사시키게 된다. 상기 실린더렌즈(330)는 광을 더욱 집속시키면서 상기 은 나노와이어(20)에 입사시키게 된다.The cylinder lens 330 is coupled to the exit side of the pipe lens 320 so that light supplied from the pipe lens 320 is incident on the silver nanowire 20. The cylinder lens 330 further converges the light and causes the silver nanowire 20 to be incident on the cylinder lens 330.

또한, 상기 파이프렌즈(320)의 입사부 및 출사부 그리고 상기 실린더렌즈(330)는 반사방지 코팅(antireflection coating)이 되어 있어, 집속된 광이 반사되거나 분산되지 않도록 한 것이다.The incident and emerging portions of the pipe lens 320 and the cylinder lens 330 are antireflection coatings so that the focused light is not reflected or dispersed.

또한, 상기 광원(200)은 LED 모듈로 형성되며, 한 개 또는 복수 개로 이루어져 각도를 조절할 수 있도록 하여 광에너지의 세기를 조절할 수 있도록 하며, 상기 반사판(310)에 의해서 반사되는 빛이 파이프렌즈(320)에 효율적으로 집속될 수 있도록 한다. 한편 광원이 레이저인 경우에는 렌즈 및 반사거울을 이용하여 레이저광의 경로를 조절하여 상기 반사판에 입사시킨 후 파이프렌즈 및 실린더렌즈로 입사시켜 은 나노와이어에 광에너지를 공급하게 된다.In addition, the light source 200 is formed of an LED module. The light source 200 can adjust the intensity of light energy by controlling the angle of the light source 200. The light reflected by the reflection plate 310 passes through a pipe lens 320, respectively. On the other hand, when the light source is a laser, the path of the laser light is adjusted using a lens and a reflective mirror to enter the reflector, and then the light is incident on the pipe lens and the cylinder lens to supply light energy to the silver nanowire.

여기에서, 상기 광학시스템(300)은 고정되어 있고, 상기 기판고정부(100)는 이동될 수 있도록 형성되어, 효율적인 열처리가 가능하도록 한다.Here, the optical system 300 is fixed, and the substrate fixing part 100 is formed to be movable so that efficient heat treatment is possible.

즉, 상기 광원(200)이 LED인 경우에는 다수개로 형성되어, 광에너지의 세기를 조절할 수 있도록 하며, 상기 기판고정부(100)가 광원(200)의 조사방향에 대해 수직하게 이동이 가능하도록 형성되어 광원(200)이 중첩(overlap)되도록 하여, 열처리의 균일성을 더욱 높여 효율적인 열처리가 가능하도록 한 것이다.
That is, when the light source 200 is an LED, a plurality of LEDs are formed to control intensity of light energy, and the substrate fixing unit 100 can be moved in a direction perpendicular to the irradiation direction of the light source 200 So that the light sources 200 are overlapped with each other, so that the uniformity of the heat treatment can be further enhanced and efficient heat treatment can be performed.

이와 같이 본 발명은 플렉서블 디스플레이를 포함하는 플렉서블 소자에서 도선 또는 전극으로 사용되는 은 나노와이어를 폴리머 필름 상층에 형성시키고, 은 나노와이어를 광원을 통해 열처리시켜 은 나노와이어의 저항을 감소시켜 고효율의 플렉서블 소자를 얻는 것이다.As described above, according to the present invention, in a flexible device including a flexible display, a silver nanowire used as a lead wire or an electrode is formed on a polymer film upper layer and a silver nanowire is heat-treated through a light source to reduce the resistance of the silver nanowire, Device.

특히, 파장대에 따른 폴리머 필름과 은 나노와이어의 흡광 특성에 차이가 있다는 성질을 이용하여, 이러한 흡광특성의 차이가 큰 파장의 광을 은 나노와이어의 열처리에 이용함으로써, 은 나노와이어에 더 효과적으로 광원의 에너지를 전달할 수 있도록 하여, 열에 취약한 폴리머 필름의 한계를 극복하여 그 활용도를 높인 것이다.Particularly, by using the property that there is a difference in the light absorbing characteristic between the polymer film and the silver nanowire according to the wavelength band, by using the light having a wavelength of a large difference in the light absorbing characteristic for the heat treatment of the silver nanowire, To overcome the limitations of polymer films that are susceptible to heat, thereby increasing their utilization.

이러한 광원에 의한 열처리에 의해 은 나노와이어의 저항이 낮아져 높은 전도성을 가지는 투명 전도성 필름을 제공하게 되며, 열처리에 의해서 은 나노와이어의 표면거칠기가 낮아져 고품질의 전도성 필름을 제공하게 되고, 폴리머 필름과의 부착성이 향상되어 낮은 접합 저항을 가지게 되어, 고품질의 고효율 투명 플렉서블 소자를 제공하게 되는 것이다.The resistance of the silver nanowire is lowered by the heat treatment by the light source, thereby providing a transparent conductive film having high conductivity. By the heat treatment, the surface roughness of the silver nanowire is lowered to provide a high quality conductive film. It is possible to provide a high-quality, high-efficiency transparent flexible element.

10 : 폴리머 필름 20 : 은 나노와이어
100 : 기판고정부 200 : 광원
300 : 광학시스템 310 : 반사판
320 : 파이프렌즈 330 : 실린더렌즈10: polymer film 20: silver nanowire
100: substrate fixing part 200: light source
300: optical system 310: reflector
320: Pipe lens 330: Cylinder lens

Claims (15)

폴리머 필름 상층에 형성된 은 나노와이어를 열처리하여, 플렉서블 소자를 제조하기 위한 플렉서블 소자 제조장치에 있어서,
상기 은 나노와이어가 형성된 폴리머 필름을 고정시키는 기판고정부;
상기 기판고정부에 대향되게 이격배치되어 상기 은 나노와이어에 광을 조사하여, 상기 은 나노와이어에 광에너지를 공급하는 광원;
상기 은 나노와이어에 상기 광원의 광을 집속시키는 광학시스템;을 포함하여 이루어지되,
상기 광학시스템은,
상기 광원의 조사방향에 대해 후방측으로 형성되어, 상기 광원의 후방으로 광을 반사시키는 반사판;
상기 반사판에서 반사된 광이 입사되어, 광을 집속시키는 파이프렌즈;
상기 파이프렌즈에 결합되어, 상기 파이프렌즈에서 공급된 광을 상기 은 나노와이어에 입사시키는 실린더렌즈;를 포함하여 이루어지고,
상기 기판고정부는 상기 광학시스템에 대해 움직이도록 형성된 것을 특징으로 하는 플렉서블 소자의 제조장치.A flexible element manufacturing apparatus for manufacturing a flexible element by heat-treating silver nanowires formed on an upper layer of a polymer film,
A substrate fixing unit for fixing the polymer film on which the silver nanowires are formed;
A light source disposed opposite to the substrate fixing portion so as to face the substrate fixing portion and irradiating the silver nanowire with light to supply light energy to the silver nanowire;
And an optical system for focusing the light of the light source on the silver nanowire,
The optical system includes:
A reflection plate which is formed on the rear side with respect to the irradiation direction of the light source and reflects light to the rear side of the light source;
A pipe lens for reflecting the light reflected by the reflection plate and focusing light;
And a cylinder lens coupled to the pipe lens for allowing the light supplied from the pipe lens to enter the silver nanowire,
Wherein the substrate fixing part is configured to move with respect to the optical system. 제 1항에 있어서, 상기 광원은 레이저 또는 LED인 것을 특징으로 하는 플렉서블 소자의 제조장치.The apparatus for manufacturing a flexible element according to claim 1, wherein the light source is a laser or an LED. 제 2항에 있어서, 상기 광원은 폴리머 필름과 은 나노와이어 간의 흡광 특성 차를 이용하여 특정 파장대의 에너지로 공급되는 것을 특징으로 하는 플랙서블 소자의 제조장치.[3] The apparatus of claim 2, wherein the light source is supplied with energy of a specific wavelength band using a difference in absorption characteristics between the polymer film and the silver nanowire. 제 3항에 있어서, 상기 광원은 380nm 대역의 UV 파장대로, 10W/cm2~100W/cm2의 범위의 광세기로 공급되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 소자의 제조장치.[4] The apparatus of claim 3, wherein the light source is provided at an UV wavelength band of 380 nm with an optical intensity ranging from 10 W / cm 2 to 100 W / cm 2 . 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 파이프렌즈는,
광원의 입사부보다 광원의 출사부가 상대적으로 더 좁은 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 소자의 제조장치.The lens barrel according to claim 1,
Wherein an output portion of the light source has a relatively narrow cross-sectional area than an incident portion of the light source. 제 7항에 있어서, 상기 파이프렌즈의 입사부 및 출사부 그리고 상기 실린더렌즈는,
반사방지 코팅(antireflection coating)이 되어 있는 것을 특징으로 하는 플렉서블 소자의 제조장치.[8] The apparatus of claim 7, wherein the incident portion and the exit portion of the pipe lens,
Wherein an antireflection coating is applied to the flexible substrate. 제 1항에 있어서, 상기 광원은,
LED 모듈로 형성되며, 복수개로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렉서블 소자의 제조장치.The light source according to claim 1,
And a plurality of LED modules. 제 9항에 있어서, 상기 광원은 펄스 형태로 공급되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 소자의 제조장치.The apparatus of claim 9, wherein the light source is supplied in a pulse form. 제 10항에 있어서, 상기 기판고정부에 대한 광학시스템의 배치방향에 대해 수직방향으로 상기 기판고정부가 이동되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 소자의 제조장치. 11. The apparatus according to claim 10, wherein the substrate fixing portion is formed to move in a direction perpendicular to an arrangement direction of the optical system with respect to the substrate fixing portion. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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