KR101597651B1 - Nano copper oxide ink composition with high heat resistance and manufacturing method of electrode using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산화구리잉크 조성물 및 이를 이용한 전극 형성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내열성이 우수하여 솔더링(soldering)dl 가능하고, 광조사를 통한 소결 공정으로 공정 take-time을 줄이고 공정 비용을 절감할 수 있으며 기판의 손상을 최소화할 수 있는 산화구리 잉크 조성물 및 이를 이용한 전극 형성방법에 관한 것이다. 본 발명의 산화구리잉크 조성물은, 산화구리, 구리 산화막을 갖는 구리 입자 또는 구리 전구체; 광 조사에 의해 산화된 구리를 환원시키는 환원제; 에폭시 아세틸레이트(Epoxy acrylate), 폴리비닐 아세탈(Polyvinyl acetal) 및 페놀(phenol)계 수지를 포함하는 바인더; 및 용매를 포함한다.The present invention relates to a copper oxide ink composition and a method of forming an electrode using the copper oxide ink composition. More particularly, the present invention relates to a copper oxide ink composition which is excellent in heat resistance and can be soldered. And a method for forming an electrode using the copper oxide ink composition. The copper oxide ink composition of the present invention comprises copper oxide, copper particles or copper precursor having a copper oxide film; A reducing agent for reducing copper oxidized by light irradiation; A binder including an epoxy acrylate, a polyvinyl acetal, and a phenol resin; And a solvent.
Description
본 발명은 고내열성을 갖는 산화구리 잉크 조성물 및 이를 이용한 전극 형성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내열성이 우수하여 솔더링(soldering)이 가능하고, 광조사를 통한 소결 공정으로 공정 take-time을 줄이고 공정 비용을 절감할 수 있으며 기판의 손상을 최소화할 수 있는 산화구리 잉크 조성물 및 이를 이용한 전극 형성방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a copper oxide ink composition having high heat resistance and an electrode forming method using the copper oxide ink composition. More particularly, the present invention relates to a copper oxide ink composition which has high heat resistance and can be soldered, The present invention relates to a copper oxide ink composition capable of reducing processing cost and minimizing damage to a substrate, and a method of forming an electrode using the same.
현재 인쇄전자기술에서 사용되고 도전성 잉크는 주로 은을 포함하는 은 잉크 또는 은 페이스트이고, 이외에도 도전성 잉크에는 금, 백금, 팔라듐 등의 금속 입자가 포함될 수 있다.Currently, conductive inks used in printing electronics are silver inks or silver pastes containing mainly silver. In addition, conductive inks may include metal particles such as gold, platinum, and palladium.
이와 같은 도전성 잉크는 주로 디스플레이 패널, 태양 전지판, 인쇄회로기판의 도전 패턴으로 사용되고 있지만 도전성 잉크에 포함되는 은의 가격이 매우 비싸 도전성 잉크를 이용한 도전 패턴을 구현하기 쉽지 않은 제약을 갖는다.Although such conductive inks are mainly used as conductive patterns for display panels, solar panels, and printed circuit boards, the price of silver contained in conductive inks is very high, which has a limitation that it is difficult to realize conductive patterns using conductive inks.
최근에는 도전성 잉크에 은(silver) 입자 대신 구리 입자를 포함시켜 가격이저렴한 도전성 잉크를 이용한 도전 패턴을 구현하기 위한 기술이 개발되고 있다.In recent years, techniques for realizing a conductive pattern using a conductive ink having low cost by including copper particles instead of silver particles in a conductive ink have been developed.
그러나, 구리 입자를 포함하는 도전성 잉크로 도전 패턴을 구현할 경우, 도전성 잉크에 포함된 각 구리 입자의 표면에 쉽게 구리 산화막이 형성되기 때문에 도전 패턴의 전기 저항이 매우 높아지는 문제점을 갖는다.However, when a conductive pattern is formed using a conductive ink containing copper particles, a copper oxide film is easily formed on the surface of each copper particle contained in the conductive ink, which has a problem that the electric resistance of the conductive pattern becomes very high.
각 구리 입자의 표면에 구리 산화막이 형성되지 않도록 하기 위해서는 불활성 기체 분위기 하에서 500℃ 이상의 높은 온도로 1 시간 내지 3시간 소성을 해야 하는데, 이와 같이 불활성 기체 분위기 하에서 고온으로 장시간 소성을 할 경우 오히려 은 입자를 사용하는 도전성 잉크에 비하여 생산 단가가 더 증가하는 문제점을 갖는다.
In order to prevent the copper oxide film from being formed on the surface of each copper particle, it is necessary to perform the firing at an elevated temperature of 500 ° C or higher for 1 hour to 3 hours under an inert gas atmosphere. When firing at a high temperature for a long time in an inert gas atmosphere, There is a problem that the production cost is further increased as compared with the conductive ink using the conductive ink.
본 발명의 목적은 내열성이 우수하여 솔더링(soldering)이 가능하고, 광조사를 통한 소결 공정으로 공정 take-time을 줄이고 공정 비용을 절감할 수 있으며 기판의 손상을 최소화할 수 있는 산화구리잉크 조성물을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a copper oxide ink composition capable of reducing process take-up time, reducing the process cost, and minimizing damage to the substrate by sintering through light irradiation, which is excellent in heat resistance and can be soldered .
본 발명의 목적은 상기 산화구리잉크 조성물을 이용한 전극 형성방법을 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide a method of forming an electrode using the copper oxide ink composition.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 산화구리, 구리 산화막을 갖는 구리 입자 또는 구리 전구체: 광 조사에 의해 산화된 구리를 환원시키는 환원제; 에폭시 아크틸레이트(Epoxy acrylate), 폴리비닐 아세탈(Polyvinyl acetal) 및 페놀(phenol)계 수지를 포함하는 바인더; 및 용매를 포함하는 산화구리 잉크 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing copper oxide, copper oxide having a copper oxide film, or a copper precursor: a reducing agent for reducing copper oxidized by light irradiation; A binder including epoxy acrylate, polyvinyl acetal, and phenol resin; And a solvent.
상기 환원제는 예를 들어 알데하이드계 화합물, 산, 인계 화합물 또는 금속계 환원제가 사용될 수 있다.As the reducing agent, for example, an aldehyde-based compound, an acid, a phosphorus-containing compound, or a metal-based reducing agent may be used.
상기 바인더에 포함되는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지의 혼합비는 1: 0.1~1: 0.1~5인 것이 바람직하다.The mixing ratio of the epoxy acrylate, polyvinyl acetal and phenol resin contained in the binder is preferably 1: 0.1 to 1: 0.1 to 5.
상기 산화구리, 구리 입자 및 구리 전구체 100 중량부에 대한 상기 바인더의 첨가량은 3 내지 10 중량부인 것이 바람직하다.The amount of the binder added to 100 parts by weight of the copper oxide, copper particles and copper precursor is preferably 3 to 10 parts by weight.
상기 용매는 탄화수소계 용매, 염소화탄화수소계 용매, 고리형 에테르계 용매, 케톤계 용매, 알코올, 다가알코올계 용매, 아세테이트계 용매, 다가알코올의 에테르계 용매 및 테르펜계 용매로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 용매는 카르비톨 아세테이트(Carbitol acetate), 부틸 카르비톨 아세테이트(Butyl carbitol acetate), DBE(Di basic ester), 아농 (Anone, cyclohexanol), 부탄올(Butanol) 및 옥탄올(Octanol) 중 2개 이상의 공용매(co-solvent)가 바람직하게 사용될 수 있다.Wherein the solvent is selected from the group consisting of a hydrocarbon solvent, a chlorinated hydrocarbon solvent, a cyclic ether solvent, a ketone solvent, an alcohol, a polyhydric alcohol solvent, an acetate solvent, an ether solvent of a polyhydric alcohol, Or more species. The solvent may be at least one of two or more of Carbitol acetate, Butyl carbitol acetate, Di basic ester, Anone, Cyclohexanol, Butanol and Octanol. A co-solvent may be preferably used.
상기 구리 전구체는 CuCl, CuCl2, Cu(acac)2, Cu(hfac)2, Cu(tfac)2, Cu(dpm)2, Cu(ppm)2, Cu(fod)2, Cu(acim)2, Cu(nona-F)2, Cu(acen)2, Cu(NO3)2 및 CuSO4로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.The copper precursor may be selected from the group consisting of CuCl, CuCl2, Cu (acac) 2, Cu (hfac) 2, Cu (tfac) Cu (nona-F) 2, Cu (acen) 2, Cu (NO3) 2 and CuSO4.
상기 산화구리, 구리 입자 및 구리 전구체의 입경은 10nm~500nm인 것이 바람직하며, 40nm~150nm인 것이 더욱 바람직하다.The particle diameter of the copper oxide, copper particles and copper precursor is preferably 10 nm to 500 nm, more preferably 40 nm to 150 nm.
상기 산화구리, 구리 입자 및 구리 전구체 100 중량부에 대한 상기 환원제의 첨가량은 0.1 내지 5 중량부인 것이 바람직하다.The reducing agent is preferably added in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the copper oxide, the copper particles and the copper precursor.
상기 산화구리 잉크 조성물은 부분적으로 수화된 셀룰로스 수지를 더 포함할 수 있다.The copper oxide ink composition may further comprise a partially hydrated cellulose resin.
본 발명은 또한, 산화구리, 구리 산화막을 갖는 구리 입자 또는 구리 전구체: 아스코르브산, 바인더 및 용매를 포함하는 산화구리 잉크 조성물을 제조하는 단계; 상기 산화구리 잉크 조성물을 기판에 인쇄하여 예비 도전 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 예비 도전 패턴에 광을 조사하여 산화된 구리를 환원 및 소결하여 도전 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 전극 형성방법을 제공한다.The present invention also relates to a process for preparing a copper oxide ink composition comprising copper oxide, copper particles having a copper oxide film or a copper precursor: ascorbic acid, a binder and a solvent; Printing the copper oxide ink composition on a substrate to form a preliminary conductive pattern; And forming a conductive pattern by irradiating light onto the preliminary conductive pattern to reduce and sinter the oxidized copper.
상기 산화구리, 구리 입자 및 구리 전구체 100 중량부에 대한 상기 바인더의 첨가량은 3 내지 10 중량부인 것이 바람직하다.The amount of the binder added to 100 parts by weight of the copper oxide, copper particles and copper precursor is preferably 3 to 10 parts by weight.
상기 기판은 폴리이미드, 폴리우레탄, PMMA 및 PET 중에서 선택되는 합성수지 기판, 스테인레스, 알루미늄, 금 및 은 중에서 선택되는 금속 기판 또는 (Indum Tin Oxide) 및 세라믹, 유리 및 실리콘 중에서 선택되는 비금속 기판인 것이 바람직하다.The substrate is preferably a synthetic resin substrate selected from the group consisting of polyimide, polyurethane, PMMA and PET, a metal substrate selected from stainless steel, aluminum, gold and silver, or a nonmetal substrate selected from ceramics, glass and silicon Do.
상기 도전 패턴을 형성하는 단계는, 예열 및 상기 용매 건조를 위한 예비 광조사 단계 및 상기 구리 산화막을 구리로 환원하여 소결하기 위한 메인 광조사 단계를 포함할 수 있다.The forming of the conductive pattern may include a preliminary light irradiation step for preheating and drying the solvent, and a main light irradiation step for reducing and sintering the copper oxide film to copper.
기판에 대한 인쇄는, 잉크젯 인쇄, 플렉소/그라뷰어링 인쇄, 오프셋 인쇄, 디스펜싱 인쇄 및 스크린 인쇄로 이루어진 군에서 선택되는 인쇄방법을 이용하여 이루어질 수 있다.Printing on the substrate may be performed using a printing method selected from the group consisting of inkjet printing, flexographic / gravure ring printing, offset printing, dispensing printing, and screen printing.
상기 광의 펄스 폭은 0.01ms 내지 100ms이고, 펄스 갭은 0.1ms 내지 100ms이고, 펄스 수는 1 내지 1,000번이며, 강도는 1J/m2 내지 100J/m2인 것이 바람직하다.Wherein the light pulse width is 0.01ms to 100ms, and the pulse gap is 0.1ms to 100ms, the number of pulses is 1 to 1,000 times, the strength is preferably in a 1J / m 2 to 100J / m 2.
본 발명은 또한, 상기 본 발명의 전극 형성방법에 의해 제조된 전극을 제공한다.
The present invention also provides an electrode manufactured by the electrode forming method of the present invention.
본 발명의 산화구리잉크 조성물 및 이를 이용한 전극 형성방법에 따르면, 280℃ 이상의 내열성을 갖고 있어 soldering이 가능하다. Soldering이 가능함에 따라 수동소자, 능동소자 및 다른 회로 배선 등과 soldering에 의해서 전기적으로 연결이 가능하다는 장점이 있다. According to the copper oxide ink composition of the present invention and the method of forming an electrode using the copper oxide ink composition, soldering is possible because of having a heat resistance of 280 캜 or more. As soldering is possible, there is an advantage that it can be electrically connected with passive elements, active elements and other circuit wiring by soldering.
또한, 저가의 산화구리 또는 산화막이 형성된 구리를 사용함으로써 전극 형성 비용을 크게 절감할 수 있고, 광 조사를 통한 소결 공정을 이용함으로써 기판의 손상을 최소화하고 공정 take-time을 줄일 수 있으며, 이를 통해 공정 비용을 절감할 수 있다.
In addition, the use of low-cost copper oxide or copper formed with an oxide film can significantly reduce the cost of forming the electrode. By using the sintering process through light irradiation, the damage of the substrate can be minimized and the process take-time can be reduced. The process cost can be reduced.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 산화구리 잉크 조성물을 이용한 전극 형성 과정을 도시한 순서도이다.
도 2는 실시예 1의 조성물을 이용하여 인쇄된 전극의 광 조사 에너지에 따른 비저항 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 실시예 1의 조성물을 이용하여 인쇄된 전극의 280℃ solder reflow 온도에서의 chip bonding 후의 광학 사진이다.1 is a flowchart illustrating an electrode forming process using a copper oxide ink composition according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the results of resistivity measurement according to light irradiation energy of electrodes printed using the composition of Example 1. FIG.
3 is an optical photograph of the electrode printed using the composition of Example 1 after chip bonding at a solder reflow temperature of 280 ° C.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않는 범위에서 생략될 수 있다는 점을 유의하여야 한다.In the following description, only parts necessary for understanding embodiments of the present invention will be described, and description of other parts may be omitted within the scope of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents And variations are possible.
먼저, 본 발명의 산화구리잉크 조성물에 대하여 설명한다.First, the copper oxide ink composition of the present invention will be described.
본 발명의 산화구리잉크 조성물은, 도전체, 환원제, 바인더 및 용매를 포함한다.The copper oxide ink composition of the present invention includes a conductor, a reducing agent, a binder and a solvent.
본 발명의 산화구리잉크 조성물은 도전체로서 산화구리 또는, 구리 산화막을 갖는 구리 입자 또는 구리 전구체를 포함한다. 구리 원료로서 산화구리 등은 일부 또는 전체가 산화된 상태의 구리를 사용함으로써 제조 단가를 크게 낮출 수 있다.The copper oxide ink composition of the present invention comprises copper oxide as a conductor or copper particles having a copper oxide film or a copper precursor. As the copper raw material, copper oxide or the like can be significantly reduced in production cost by using copper in a partially or entirely oxidized state.
산화구리, 구리 산화막을 갖는 구리 입자 또는 구리 전구체는 10 내지 500nm의 크기를 갖는 것이 바람직하며, 40 내지 150nm의 크기를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.Copper oxide, copper particles having a copper oxide film or a copper precursor preferably have a size of 10 to 500 nm, more preferably 40 to 150 nm. However, the present invention is not limited thereto.
상기 구리 전구체는 CuCl, CuCl2, Cu(acac)2, Cu(hfac)2, Cu(tfac)2, Cu(dpm)2, Cu(ppm)2, Cu(fod)2, Cu(acim)2, Cu(nona-F)2, Cu(acen)2, Cu(NO3)2 또는 CuSO4 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 구리화합물들은 그 자체로 또는 수화된 상태로 사용될 수 있다.
The copper precursor may be selected from the group consisting of CuCl, CuCl2, Cu (acac) 2, Cu (hfac) 2, Cu (tfac) Cu (nona-F) 2, Cu (acen) 2, Cu (NO3) 2 or CuSO4. These may be used alone or in combination. In addition, the copper compounds may be used as such or in a hydrated state.
환원제는 광 조사를 받아 산화구리, 구리 산화막을 갖는 구리 입자 및 구리 전구체 등의 구리 원료를 구리로 환원시킨다. The reducing agent is subjected to light irradiation to reduce copper raw materials such as copper oxide, copper particles having a copper oxide film, and a copper precursor to copper.
환원제로는 포름알데하이드, 아세트알데하이드 등의 알데하이드계 화합물, 옥살산(Oxalic acid), 포름산(Formic acid), 아스코르빅산(Ascorbic acid), 술폰산(sulfonic acid), 도데실벤젠술폰산(dodecyl benzene sulfonic acid), 말레산(maleic acid), 헥사믹산(hexamic acid), 포스포릭산(phosphoric acid), O-프탈릭산(O-phthalic acid), 아크릴산(acrylic acid) 등의 산, Phosphites, hypophosphites 및 phosphorous acid 등의 인계 화합물, Diisobutylaluminum hydride (DIBAL-H) 및 Lindlar catalyst 등의 금속계 환원제가 바람직하게 사용될 수 있다.Examples of the reducing agent include aldehyde-based compounds such as formaldehyde and acetaldehyde, oxalic acid, formic acid, ascorbic acid, sulfonic acid, dodecyl benzene sulfonic acid, Acids such as maleic acid, hexamic acid, phosphoric acid, O-phthalic acid and acrylic acid, phosphites, hypophosphites and phosphorous acid (DIBAL-H), Lindlar catalyst, and the like can be preferably used.
상기 인계 화합물에 대해서 좀 더 자세히 설명하자면, PO3 3 -기를 포함하는 NH4HP(O)2OH와 같이 HP(O)2OH- 기를 포함하는 hydrogenphosphonates (acid phosphites), H2P2O5 2 -를 포함하는 diphosphites, (NH4)2HPO3.H2O, CuHPO3.H2O, SnHPO3, 및 Al2(HPO3)3.4H2O 등과 같은 HPO3 2 -를 포함하는 phosphites, (RO)3P와 같은 phosphite ester, Hypophosphite (H2PO2-), phosphatidylcholine, triphenylphosphate, cyclophosphamide, parathion, Sarin (phosphinate), Glyphosate (phosphonate), fosfomycin (phosphonate), zoledronic acid (phosphonate), 및 Glufosinate (phosphinate) 등과 같은 Organophosphorus, triphenylphosphine과 같은 organic phosphines (PR3), Triphenylphosphine oxide과 같은 Phosphine oxide (OPR3), (CH3O)2PPh과 같은 Phosphonite (P(OR)R2), Phosphonite (P(OR)2R), Phosphinate (OP(OR)R2), organic phosphonates (OP(OR)2R), Phosphate (PO4 3-), parathion, malathion, methyl parathion, chlorpyrifos, diazinon, dichlorvos, phosmet, fenitrothion, tetrachlorvinphos, azamethiphos, 및 azinphos methyl 등과 같은 organophosphate (OP(OR)3) 등 불포화기를 포함하는 인계 화합물 등이 바람직하게 사용될 수 있다.Wherein with respect to phosphorus compound To be more specific, PO 3 3 - NH 4, such as HP (O) 2 OH HP ( O) 2 OH , which comprises a - hydrogenphosphonates (acid phosphites) comprising a, H 2 P 2 O 5 2 - containing - diphosphites, containing (NH 4) 2 HPO 3 .H 2 O, CuHPO 3 .H 2 O, SnHPO 3, and Al 2 (HPO 3) HPO 3 2 , such as 3 .4H 2 O Phosphites such as phosphite, (RO) 3 P, Hypophosphite (H2PO2-), phosphatidylcholine, triphenylphosphate, cyclophosphamide, parathion, Sarin (phosphinate), Glyphosate (phosphonate), fosfomycin (phosphonate), zoledronic acid phosphinate) organic phosphines (PR 3) , Phosphine oxide (OPR 3), (Phosphonite (P (OR , such as CH 3 O) 2 PPh, such as Triphenylphosphine oxide) R 2), such as the same Organophosphorus, triphenylphosphine, etc., Phosphonite (P ( OR) 2 R), Phosphinate (OP (OR) R 2 ), organic phosphonates (OP (OR) 2 R), Phosphate (PO 4 3- ), parathion, malathion, methyl parathion, chlorpyrif organophosphate (OP (OR) 3 ) such as ozone, diazinon, dichlorvos, phosmet, fenitrothion, tetrachlorvinphos, azamethiphos, azinphos methyl and the like can be preferably used.
본 발명의 구성은 수계, 알콜계 베이스의 조성물을 조성하는 경우에 더욱 적합하며, 인쇄 전극의 소결 후 전기전도도를 높이기 위해서는 바인더의 함량을 유변적인 특성을 저해하지 않는 범위에서 최소화할 필요가 있다. 그 이유는 바인더의 함량이 증가함에 따라 입자간 소결이 발생할 때 장벽으로 작용함은 물론이고 소결이후에도 저항 성분으로 작용하기 때문에 저항의 상승을 유발하기 때문이다. The composition of the present invention is more suitable for forming an aqueous or alcohol-based composition. In order to increase the electrical conductivity after sintering the printed electrode, it is necessary to minimize the content of the binder within a range that does not impair the rheological properties. The reason for this is that as the content of the binder increases, it acts as a barrier when intergranular sintering occurs, and also acts as a resistance component after sintering, thereby causing an increase in resistance.
본 발명의 산화구리 잉크 조성물은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해서 부분적으로 수화된 셀룰로스 수지를 첨가함으로써 적은 함량의 바인더를 쓰고도 전체 조성물의 유변적인 특성을 최적화할 수 있다.
The copper oxide ink composition of the present invention can optimize the rheological characteristics of the entire composition by adding a partially hydrated cellulose resin in order to solve the above problems.
상기 환원제는 산화구리, 구리 산화막을 갖는 구리 입자 및 구리 전구체를 구리로 환원시키기 위한 반응에서 촉매제로 기능하는 것으로서 광 조사를 받아 산화구리 등의 구리 원료를 구리로 환원시킴과 동시에 분산제로서 작용할 수 있으며, 또한 재산화 (re-oxidation)를 방지하는 효과를 가지고 있다. 이와 같이 상기 환원제는 환원 및 광소결의 개시제로서 역할을 하기 때문에 잉크 조성물에 포함되는 바인더의 종류에 제약을 받지 않는다.The reducing agent functions as a catalyst in the reaction for reducing copper oxide, copper oxide having a copper oxide film, and a copper precursor to copper, and is capable of reducing a copper raw material such as copper oxide to copper and acting as a dispersing agent upon being irradiated with light , And also has the effect of preventing re-oxidation. As described above, since the reducing agent serves as an initiator for reduction and photocomposition, the type of the binder contained in the ink composition is not limited.
따라서, 상기 환원제를 산화구리 잉크 조성물의 촉매로서 포함함으로써, 폴리이미드, 폴리우레탄, PMMA 및 PET 중에서 선택되는 합성수지 기판, 스테인레스, 알루미늄, 금 및 은 중에서 선택되는 금속 기판 또는 Indium Tin Oxide 및 세라믹, 유리 및 실리콘 중에서 선택되는 비금속 기판 등을 모두 사용할 수 있으며, 이들에 대한 도전 패턴의 접착력을 향상시킬 수 있고, 도전 패턴의 인쇄성을 향상시키고 고 종횡비(high aspect ratio)를 구현할 수 있다.Thus, by incorporating the reducing agent as a catalyst of the copper oxide ink composition, it is possible to produce a synthetic resin substrate selected from polyimide, polyurethane, PMMA and PET, a metal substrate selected from stainless steel, aluminum, gold and silver, And silicon can be used, and the adhesion of the conductive pattern to these can be improved, the printing property of the conductive pattern can be improved, and a high aspect ratio can be realized.
상기의 환원제를 산화구리 잉크 조성물의 광촉매로서 포함함에 따라, 광조사를 통한 소결이 가능하여 기판의 휨(warpage) 또는 수축과 같은 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 레이저 에칭, 열소결 등에 비해 공정 take-time을 줄이고 공정 비용을 절감할 수 있다.Since the reducing agent is included as a photocatalyst of the copper oxide ink composition, sintering through light irradiation can be performed to prevent damage such as warpage or shrinkage of the substrate, Take-time can be reduced and process costs can be saved.
본 발명의 산화구리 잉크 조성물에서 상기 환원제는 구리 원료 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부가 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 환원제의 첨가량이 5 중량부를 초과하면 전체 조성물 시스템에서의 분산성 저하 및 상용성 저하로 인한 균질성 저하의 문제점이 있고, 0.1 중량부 미만이면 단색광 조사에 의한 원활한 산화 구리 입자의 환원 및 소결이 이루어지지 않는 문제점이 있어 바람직하지 못하다.In the copper oxide ink composition of the present invention, the reducing agent is preferably added in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the copper raw material. When the amount of the reducing agent is more than 5 parts by weight, there is a problem that the dispersibility in the whole composition system is lowered and the homogeneity is lowered due to the lowering of the compatibility. When the amount is less than 0.1 part by weight, the reduction and sintering of smooth copper oxide particles It is not preferable because there is a problem that it is not supported.
상기 바인더는 산화구리 잉크 조성물을 이용하여 전극을 형성할 때 구리 원료를 바인딩하는 역할을 하는 것으로 도전 패턴이 우수한 인쇄성 및 고 종횡비를 유지할 수 있도록 한다.The binder serves to bind the copper raw material when the electrode is formed using the copper oxide ink composition, so that the conductive pattern can maintain excellent printability and high aspect ratio.
상기 바인더로는 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 폴리비닐 아세탈(Polyvinyl acetal) 및 페놀(phenol)계 수지의 혼합 수지가 사용된다.As the binder, a mixed resin of an epoxy acrylate, a polyvinyl acetal, and a phenol resin is used.
상기 바인더로 상기한 혼합 수지를 사용하여, 150℃ 내외의 온도에서 열경화함(3차원의 망상구조가 형성됨으로써 열적으로 매우 안정한 구조를 형성할 수 있음)으로써 산화구리 잉크 조성물의 내열성을 향상시킬 수 있다.By using the above-mentioned mixed resin as the binder, thermal curing is performed at a temperature of about 150 ° C. (a three-dimensional network structure can be formed to form a thermally highly stable structure), thereby improving the heat resistance of the copper oxide ink composition .
본 발명의 산화구리잉크 조성물은 280℃ 이상의 내열성을 갖고 있어 soldering이 가능한데, Soldering이 가능함에 따라 수동소자, 능동소자 및 다른 회로 배선 등과 soldering에 의해서 전기적으로 연결이 가능하다는 장점이 있다. 잉크 물질의 내열성이 충족되지 않을 경우, 접점 혹은 접합 부위에서의 저항 상승 및 기계적 물성 저하로 인한 불량을 야기할 수 있다. 저항이 상승하면, 신호 전달의 지연이나 전체 디바이스상에서의 다양한 문제를 야기할 수 있다.The copper oxide ink composition of the present invention has a heat resistance of 280 ° C or more and can be soldered. As soldering is possible, the copper oxide ink composition has an advantage that it can be electrically connected to a passive element, an active element, and other circuit wiring by soldering. If the heat resistance of the ink material is not satisfied, it may cause a rise in resistance at the contact point or the joint portion and a deficiency due to a decrease in mechanical properties. If the resistance rises, it may cause delay in signal transmission or various problems on the entire device.
상기 바인더에 포함되는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지의 혼합비는 1: 0.1~1: 0.1~5인 것이 바람직하다.The mixing ratio of the epoxy acrylate, polyvinyl acetal and phenol resin contained in the binder is preferably 1: 0.1 to 1: 0.1 to 5.
상기 산화구리, 구리 입자 및 구리 전구체 100 중량부에 대한 상기 바인더의 첨가량은 3 내지 10 중량부인 것이 바람직하다. 상기 바인더의 함량이 10 중량부를 초과하면 입자 사이의 저항 성분의 과도한 증가를 유발하여 전기적으로 저항을 높이는 문제가 있고, 3 중량부에 미달하면 입자의 표면을 모두 커버하기 어렵고, 유변적으로 불안정하며, 기판과의 접착력이 저하되는 문제가 있어 바람직하지 못하다.
The amount of the binder added to 100 parts by weight of the copper oxide, copper particles and copper precursor is preferably 3 to 10 parts by weight. If the content of the binder is more than 10 parts by weight, the resistance component between the particles is excessively increased to increase the electrical resistance. If the content of the binder is less than 3 parts by weight, it is difficult to cover the entire surface of the particles, , The adhesive force with the substrate is lowered, which is not preferable.
상기 용매는 대표적으로 탄화수소계 용매, 염소화탄화수소계 용매, 고리형 에테르계 용매, 케톤계 용매, 알코올, 다가알코올계 용매, 아세테이트계 용매, 다가알코올의 에테르계 용매 또는 테르펜계 용매 등이 사용될 수 있다.Typically, the solvent may be a hydrocarbon solvent, a chlorinated hydrocarbon solvent, a cyclic ether solvent, a ketone solvent, an alcohol, a polyhydric alcohol solvent, an acetate solvent, an ether solvent of a polyhydric alcohol, or a terpene solvent .
상기 용매들 중에서 카르비톨 아세테이트(Carbitol acetate), 부틸 카르비톨 아세테이트(Butyl carbitol acetate), DBE(Di basic ester), 아농 (Anone, cyclohexanol), 부탄올(Butanol) 및 옥탄올(Octanol) 중 2개 이상의 공용매(co-solvent)를 이용하는 것이 바람직하다.
Among these solvents, at least two of Carbitol acetate, Butyl carbitol acetate, Di basic ester, Anone, Cyclohexanol, Butanol and Octanol, It is preferable to use a co-solvent.
본 발명의 산화구리 잉크 조성물은 폴리이미드, 폴리우레탄, PMMA 및 PET 중에서 선택되는 합성수지 기판, 스테인레스, 알루미늄, 금 및 은 중에서 선택되는 금속 기판 또는 Indium Tin Oxide 및 세라믹, 유리 및 실리콘 중에서 선택되는 비금속 기판 등에 모두 사용될 수 있으며, 이들에 대한 도전 패턴의 접착력을 향상시킬 수 있고, 도전 패턴의 인쇄성을 향상시키며 고 종횡비(high aspect ratio)를 구현할 수 있다.
The copper oxide ink composition of the present invention may be a synthetic resin substrate selected from polyimide, polyurethane, PMMA and PET, a metal substrate selected from stainless steel, aluminum, gold and silver, or a metal substrate selected from indium tin oxide and ceramics, And it is possible to improve the adhesive force of the conductive pattern to them, to improve the printing property of the conductive pattern, and to realize a high aspect ratio.
다음으로, 본 발명의 전극 형성방법에 대하여 설명한다.Next, the electrode forming method of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 형성방법의 공정 순서도이다.1 is a flow chart of a method of forming an electrode according to an embodiment of the present invention.
도 1에 따르면, 구리 원료, 환원제, 바인더 및 용매를 포함하는 구리 잉크 조성물을 제조한다(S1).1, a copper ink composition comprising a copper raw material, a reducing agent, a binder and a solvent is prepared (S1).
구리 원료는 도전체로서 사용되며, 산화구리 또는, 구리 산화막을 갖는 구리 입자 또는 구리 전구체가 사용될 수 있다. 구리 원료로서 산화구리 등은 일부 또는 전체가 산화된 상태의 구리를 사용함으로써 제조 단가를 크게 낮출 수 있다.The copper raw material is used as a conductor, and copper oxide or a copper particle having a copper oxide film or a copper precursor can be used. As the copper raw material, copper oxide or the like can be significantly reduced in production cost by using copper in a partially or entirely oxidized state.
산화구리, 구리 산화막을 갖는 구리 입자 또는 구리 전구체는 10 내지 500nm의 크기를 갖는 것이 바람직하며, 40 내지 150nm의 크기를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.Copper oxide, copper particles having a copper oxide film or a copper precursor preferably have a size of 10 to 500 nm, more preferably 40 to 150 nm. However, the present invention is not limited thereto.
상기 구리 전구체는 CuCl, CuCl2, Cu(acac)2, Cu(hfac)2, Cu(tfac)2, Cu(dpm)2, Cu(ppm)2, Cu(fod)2, Cu(acim)2, Cu(nona-F)2, Cu(acen)2, Cu(NO3)2 또는 CuSO4 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 구리화합물들은 그 자체로 또는 수화된 상태로 사용될 수 있다.The copper precursor may be selected from the group consisting of CuCl, CuCl2, Cu (acac) 2, Cu (hfac) 2, Cu (tfac) Cu (nona-F) 2, Cu (acen) 2, Cu (NO3) 2 or CuSO4. These may be used alone or in combination. In addition, the copper compounds may be used as such or in a hydrated state.
환원제는 광 조사를 받아 산화구리, 구리 산화막을 갖는 구리 입자 및 구리 전구체를 구리로 환원시킨다. The reducing agent is subjected to light irradiation to reduce copper oxide, copper particles having a copper oxide film, and a copper precursor to copper.
환원제로는 포름알데하이드, 아세트알데하이드 등의 알데하이드계 화합물, 옥살산(Oxalic acid), 포름산(Formic acid), 아스코르빅산(Ascorbic acid), 술폰산(sulfonic acid), 도데실벤젠술폰산(dodecyl benzene sulfonic acid), 말레산(maleic acid), 헥사믹산(hexamic acid), 포스포릭산(phosphoric acid), O-프탈릭산(O-phthalic acid), 아크릴산(acrylic acid) 등의 산, Phosphites, hypophosphites 및 phosphorous acid 등의 인계 화합물, Diisobutylaluminum hydride (DIBAL-H) 및 Lindlar catalyst 등의 금속계 환원제가 바람직하게 사용될 수 있다.Examples of the reducing agent include aldehyde-based compounds such as formaldehyde and acetaldehyde, oxalic acid, formic acid, ascorbic acid, sulfonic acid, dodecyl benzene sulfonic acid, Acids such as maleic acid, hexamic acid, phosphoric acid, O-phthalic acid and acrylic acid, phosphites, hypophosphites and phosphorous acid (DIBAL-H), Lindlar catalyst, and the like can be preferably used.
상기 인계 화합물에 대해서 좀 더 자세히 설명하자면, PO3 3 -기를 포함하는 NH4HP(O)2OH와 같이 HP(O)2OH- 기를 포함하는 hydrogenphosphonates (acid phosphites), H2P2O5 2 -를 포함하는 diphosphites, (NH4)2HPO3.H2O, CuHPO3.H2O, SnHPO3, 및 Al2(HPO3)3.4H2O 등과 같은 HPO3 2 -를 포함하는 phosphites, (RO)3P와 같은 phosphite ester, Hypophosphite (H2PO2-), phosphatidylcholine, triphenylphosphate, cyclophosphamide, parathion, Sarin (phosphinate), Glyphosate (phosphonate), fosfomycin (phosphonate), zoledronic acid (phosphonate), 및 Glufosinate (phosphinate) 등과 같은 Organophosphorus, triphenylphosphine과 같은 organic phosphines (PR3), Triphenylphosphine oxide과 같은 Phosphine oxide (OPR3), (CH3O)2PPh과 같은 Phosphonite (P(OR)R2), Phosphonite (P(OR)2R), Phosphinate (OP(OR)R2), organic phosphonates (OP(OR)2R), Phosphate (PO4 3 -), parathion, malathion, methyl parathion, chlorpyrifos, diazinon, dichlorvos, phosmet, fenitrothion, tetrachlorvinphos, azamethiphos, 및 azinphos methyl 등과 같은 organophosphate (OP(OR)3) 등 불포화기를 포함하는 인계 화합물 등이 바람직하게 사용될 수 있다.Wherein with respect to phosphorus compound To be more specific, PO 3 3 - NH 4, such as HP (O) 2 OH HP ( O) 2 OH , which comprises a - hydrogenphosphonates (acid phosphites) comprising a, H 2 P 2 O 5 2 - containing - diphosphites, containing (NH 4) 2 HPO 3 .H 2 O, CuHPO 3 .H 2 O, SnHPO 3, and Al 2 (HPO 3) HPO 3 2 , such as 3 .4H 2 O Phosphites such as phosphite, (RO) 3 P, Hypophosphite (H2PO2-), phosphatidylcholine, triphenylphosphate, cyclophosphamide, parathion, Sarin (phosphinate), Glyphosate (phosphonate), fosfomycin (phosphonate), zoledronic acid phosphinate) organic phosphines (PR 3) , Phosphine oxide (OPR 3), (Phosphonite (P (OR , such as CH 3 O) 2 PPh, such as triphenylphosphine oxide) R 2), such as the same Organophosphorus, triphenylphosphine, etc., Phosphonite (P ( OR) 2 R), Phosphinate (OP (OR) R 2 ), organic phosphonates (OP (OR) 2 R), Phosphate (PO 4 3 - ), parathion, malathion, organophosphate (OP (OR) 3 ) such as fos, diazinon, dichlorvos, phosmet, fenitrothion, tetrachlorvinphos, azamethiphos, azinphos methyl and the like can be preferably used.
본 발명의 구성은 수계, 알콜계 베이스의 조성물을 조성하는 경우에 더욱 적합하며, 인쇄 전극의 소결 후 전기전도도를 높이기 위해서는 바인더의 함량을 유변적인 특성을 저해하지 않는 범위에서 최소화할 필요가 있다. 그 이유는 바인더의 함량이 증가함에 따라 입자간 소결이 발생할 때 장벽으로 작용함은 물론이고 소결이후에도 저항 성분으로 작용하기 때문에 저항의 상승을 유발하기 때문이다. The composition of the present invention is more suitable for forming an aqueous or alcohol-based composition. In order to increase the electrical conductivity after sintering the printed electrode, it is necessary to minimize the content of the binder within a range that does not impair the rheological properties. The reason for this is that as the content of the binder increases, it acts as a barrier when intergranular sintering occurs, and also acts as a resistance component after sintering, thereby causing an increase in resistance.
본 발명의 산화구리 잉크 조성물은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해서 수화된 셀룰로스 수지를 첨가함으로써 적은 함량의 바인더를 쓰고도 전체 조성물의 유변적인 특성을 최적화할 수 있다.The copper oxide ink composition of the present invention can optimize the rheological characteristics of the entire composition by adding a hydrated cellulose resin in order to solve the above problems, even when using a small amount of a binder.
상기의 환원제를 산화구리 잉크 조성물의 촉매로서 포함함에 따라, 광조사를 통한 소결이 가능하여 기판의 휨(warpage) 또는 수축과 같은 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 레이저 에칭, 열소결 등에 비해 공정 take-time을 줄이고 공정 비용을 절감할 수 있다.By including the reducing agent as a catalyst in the copper oxide ink composition, it is possible to sinter through light irradiation to prevent damage such as warpage or shrinkage of the substrate, Take-time can be reduced and process costs can be saved.
본 발명의 산화구리 잉크 조성물에서 상기 환원제는 구리 원료 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부가 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 환원제의 첨가량이 5 중량부를 초과하면 전체 조성물 시스템에서의 분산성 저하 및 상용성 저하로 인한 균질성 저하의 문제점이 있고, 0.1 중량부 미만이면 단색광 조사에 의한 원활한 산화 구리 입자의 환원 및 소결이 이루어지지 않는 문제점이 있어 바람직하지 못하다.
In the copper oxide ink composition of the present invention, the reducing agent is preferably added in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the copper raw material. When the amount of the reducing agent is more than 5 parts by weight, there is a problem that the dispersibility in the whole composition system is lowered and the homogeneity is lowered due to the lowering of the compatibility. When the amount is less than 0.1 part by weight, the reduction and sintering of smooth copper oxide particles It is not preferable because there is a problem that it is not supported.
상기 바인더는 산화구리 잉크 조성물을 이용하여 전극을 형성할 때 구리 원료를 바인딩하는 역할을 하는 것으로 도전 패턴이 우수한 인쇄성 및 고 종횡비를 유지할 수 있도록 한다.The binder serves to bind the copper raw material when the electrode is formed using the copper oxide ink composition, so that the conductive pattern can maintain excellent printability and high aspect ratio.
상기 바인더로는 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 폴리비닐 아세탈(Polyvinyl acetal) 및 페놀(phenol)계 수지의 혼합 수지가 사용된다.As the binder, a mixed resin of an epoxy acrylate, a polyvinyl acetal, and a phenol resin is used.
상기 바인더로 상기한 혼합 수지를 사용하여, 150℃ 내외의 온도에서 열경화함(3차원의 망상구조가 형성됨으로써 열적으로 매우 안정한 구조를 형성할 수 있음)으로써 산화구리 잉크 조성물의 내열성을 향상시킬 수 있다.By using the above-mentioned mixed resin as the binder, thermal curing is performed at a temperature of about 150 ° C. (a three-dimensional network structure can be formed to form a thermally highly stable structure), thereby improving the heat resistance of the copper oxide ink composition .
본 발명의 산화구리잉크 조성물은 280℃ 이상의 내열성을 갖고 있어 soldering이 가능한데, Soldering이 가능함에 따라 수동소자, 능동소자 및 다른 회로 배선 등과 soldering에 의해서 전기적으로 연결이 가능하다는 장점이 있다. 잉크 물질의 내열성이 충족되지 않을 경우, 접점 혹은 접합 부위에서의 저항 상승 및 기계적 물성 저하로 인한 불량을 야기할 수 있다. 저항이 상승하면, 신호 전달의 지연이나 전체 디바이스상에서의 다양한 문제를 야기할 수 있다.The copper oxide ink composition of the present invention has a heat resistance of 280 ° C or more and can be soldered. As soldering is possible, the copper oxide ink composition has an advantage that it can be electrically connected to a passive element, an active element, and other circuit wiring by soldering. If the heat resistance of the ink material is not satisfied, it may cause a rise in resistance at the contact point or the joint portion and a deficiency due to a decrease in mechanical properties. If the resistance rises, it may cause delay in signal transmission or various problems on the entire device.
상기 바인더에 포함되는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지의 혼합비는 1: 0.1~1: 0.1~5인 것이 바람직하다.The mixing ratio of the epoxy acrylate, polyvinyl acetal and phenol resin contained in the binder is preferably 1: 0.1 to 1: 0.1 to 5.
상기 산화구리, 구리 입자 및 구리 전구체 100 중량부에 대한 상기 바인더의 첨가량은 3 내지 10 중량부인 것이 바람직하다. 상기 바인더의 함량이 10 중량부를 초과하면 입자 사이의 저항 성분의 과도한 증가를 유발하여 전기적으로 저항을 높이는 문제가 있고, 3 중량부에 미달하면 입자의 표면을 모두 커버하기 어렵고, 유변적으로 불안정하며, 기판과의 접착력이 저하되는 문제가 있어 바람직하지 못하다.The amount of the binder added to 100 parts by weight of the copper oxide, copper particles and copper precursor is preferably 3 to 10 parts by weight. If the content of the binder is more than 10 parts by weight, the resistance component between the particles is excessively increased to increase the electrical resistance. If the content of the binder is less than 3 parts by weight, it is difficult to cover the entire surface of the particles, , The adhesive force with the substrate is lowered, which is not preferable.
상기 용매는 대표적으로 탄화수소계 용매, 염소화탄화수소계 용매, 고리형 에테르계 용매, 케톤계 용매, 알코올, 다가알코올계 용매, 아세테이트계 용매, 다가알코올의 에테르계 용매 또는 테르펜계 용매 등이 사용될 수 있다.Typically, the solvent may be a hydrocarbon solvent, a chlorinated hydrocarbon solvent, a cyclic ether solvent, a ketone solvent, an alcohol, a polyhydric alcohol solvent, an acetate solvent, an ether solvent of a polyhydric alcohol, or a terpene solvent .
상기 용매들 중에서 카르비톨 아세테이트(Carbitol acetate), 부틸 카르비톨 아세테이트(Butyl carbitol acetate), DBE(Di basic ester), 아농 (Anone, cyclohexanol), 부탄올(Butanol) 및 옥탄올(Octanol) 중 2개 이상의 공용매(co-solvent)를 이용하는 것이 바람직하다.
Among these solvents, at least two of Carbitol acetate, Butyl carbitol acetate, Di basic ester, Anone, Cyclohexanol, Butanol and Octanol, It is preferable to use a co-solvent.
구리 원료, 환원제, 바인더 및 용매를 혼합하고 나면, 구성물들을 보다 균일하게 혼합하기 위하여 추가적인 균일화 공정 및 필터링 공정을 거칠 수 있다.After the copper raw material, reducing agent, binder and solvent are mixed, additional homogenization and filtering processes may be performed to more evenly mix the constituents.
균일화 공정에서는 예를 들어 혼합물을 선분산기에 의하여 30분 내지 1시간 동안 선분산시키고, 선분산된 혼합물을 다시 3본 밀에 의하여 고분산시킨다. 이와 같은 균일화 공정을 통해 산화구리 잉크 조성물의 구성 물질들이 보다 균일하게 혼합되게 할 수 있다. 또한, 필터링 공정에서는 산화구리 잉크 조성물에 함유된 이물질들을 필터링한다.
In the homogenization process, for example, the mixture is linearly dispersed by a linear disperser for 30 minutes to 1 hour, and the linearly dispersed mixture is further dispersed by a three-necked mill. Through such a homogenization process, the constituents of the copper oxide ink composition can be mixed more uniformly. Further, in the filtering step, the foreign substances contained in the copper oxide ink composition are filtered.
다음으로, 상기 산화구리 잉크 조성물을 기판에 인쇄하여 예비 도전 패턴을 형성한다(S2).Next, the copper oxide ink composition is printed on a substrate to form a preliminary conductive pattern (S2).
상기 기판으로는 예를 들어 폴리이미드, 폴리우레탄, PMMA 및 PET 중에서 선택되는 합성수지 기판, 스테인레스, 알루미늄, 금 및 은 중에서 선택되는 금속 기판 또는 Indium Tin Oxide 및 세라믹, 유리 및 실리콘 중에서 선택되는 비금속 기판 등을 모두 사용할 수 있다.Examples of the substrate include a synthetic resin substrate selected from the group consisting of polyimide, polyurethane, PMMA and PET, a metal substrate selected from stainless steel, aluminum, gold, and silver, or a nonmetal substrate selected from indium tin oxide and ceramics, Can be used.
예비 도전 패턴 형성을 위한 상기 구리 잉크 조성물의 상기 기판에 대한 인쇄는, 잉크젯 인쇄, 플렉소/그라뷰어링 인쇄, 오프셋 인쇄, 리버스옵셋, 임프린팅, 디스펜싱 인쇄 또는 스크린 인쇄 등이 사용될 수 있다. Printing on the substrate of the copper ink composition for forming the preliminary conductive pattern may be performed by inkjet printing, flexographic / gravure ring printing, offset printing, reverse offset, imprinting, dispensing printing, or screen printing.
예비 도전 패턴은, 예를 들어 기판 상에 5㎛의 두께, 1cm의 폭, 2cm의 길이로 형성될 수 있는데, 이는 예시적인 것으로 두께, 폭 및 길이는 적절히 선택될 수 있다. The preliminary conductive pattern may be formed on the substrate, for example, with a thickness of 5 占 퐉, a width of 1 cm, and a length of 2 cm, which are illustrative and thickness, width, and length may be appropriately selected.
예비 도전 패턴은 광 소결되기 이전에는 유동성을 갖기 때문에 기판에 예비 도전 패턴이 형성된 후 건조 과정을 통해 예비 도전 패턴에 포함된 용매의 일부를 건조시키는 것이 바람직하다. 건조 공정은 70~90℃의 온도로 3분 내지 1시간 동안 진행하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Since the preliminary conductive pattern has fluidity before being photo-sintered, it is preferable to dry a part of the solvent included in the preliminary conductive pattern through a drying process after the preliminary conductive pattern is formed on the substrate. The drying process is preferably carried out at a temperature of 70 to 90 DEG C for 3 minutes to 1 hour, but is not limited thereto.
다음으로, 상기 예비 도전 패턴에 광을 조사하여 산화된 구리를 환원 및 소결하여 도전 패턴을 형성한다(S3).Next, light is irradiated to the preliminary conductive pattern to reduce and sinter the oxidized copper to form a conductive pattern (S3).
예비 도전 패턴을 광 소결하여 기판 상에 도전 패턴을 형성하기 위해서, 기판에 형성된 예비 도전 패턴에는 광이 제공된다.In order to form a conductive pattern on the substrate by photo-sintering the preliminary conductive pattern, light is provided to the preliminary conductive pattern formed on the substrate.
예비 도전 패턴에 제공되는 광으로는 예를 들어 제논 플래쉬 램프(xenon flash lamp)로부터 발생된 백색광이 사용될 수 있으나, 다른 종류의 램프로부터 발생된 광이 사용될 수 있음은 물론, 다른 색의 광이 사용될 수도 있다.For example, a white light generated from a xenon flash lamp may be used as the light to be provided to the preliminary conductive pattern, but it is also possible to use light generated from other types of lamps, It is possible.
제논 플래쉬 램프로부터 발생된 백색광은 펄스 폭(pulse width), 펄스 갭(pulse gap), 펄스 수(pulse numbers) 및 강도(intensity)를 정밀하게 조절하기 쉽기 때문에 바람직하게 사용될 수 있다.The white light generated from the xenon flash lamp can be preferably used because it is easy to precisely control the pulse width, pulse gap, pulse numbers and intensity.
예비 도전 패턴에 제공되는 백색광의 펄스 폭은 약 0.01ms 내지 약 100ms일 수 있고, 제논 플래쉬 램프로부터 발생된 펄스 갭은 약 0.1ms 내지 약 100ms, 펄스 수는 1 내지 약 1,000번, 백색광의 강도는 약 1J/㎠ 내지 약 25 J/㎠일 수 있다. The pulse width of the white light provided to the preliminary conductive pattern may be about 0.01 ms to about 100 ms, the pulse gap generated from the xenon flash lamp is about 0.1 ms to about 100 ms, the number of pulses is about 1 to about 1,000, From about 1 J / cm 2 to about 25 J / cm 2.
백색광의 펄스 폭이 100ms 보다 클 경우 단위 시간 당 입사 에너지가 줄어들어 광소결 효율이 저하될 수 있다. 또한, 펄스 갭이 100ms 보다 크게, 또는 펄스 수가 100번 보다 클 경우에는 백색광의 낮은 에너지에 기인하여 산화구리 잉크가 제대로 소결되지 못할 수 있다. If the pulse width of the white light is larger than 100 ms, the incident energy per unit time is reduced and the photo-sintering efficiency may be lowered. Also, if the pulse gap is greater than 100 ms or the number of pulses is greater than 100, copper oxide ink may not be sintered properly due to low energy of white light.
또한, 펄스 갭이 0.1ms 보다 작거나 백색광의 강도가 25J/㎠ 초과일 경우 램프의 손상 또는 수명이 단축될 수 있으며, 기판에 손상을 줄 수 있다. In addition, if the pulse gap is less than 0.1 ms or the intensity of white light is more than 25 J / cm 2, damage or life of the lamp may be shortened and the substrate may be damaged.
또한, 백색광의 강도가 약 1 J/㎠ 이하일 경우 산화구리, 구리 입자 및 구리 전구체의 표면에 형성된 구리 산화막을 구리로 환원하기 위한 환원 반응이 약하여 도전 패턴의 전기 저항 특성이 저하될 수 있다. In addition, when the intensity of the white light is about 1 J / cm 2 or less, the reduction reaction for reducing copper oxide, copper particles, and copper oxide film formed on the surface of the copper precursor to copper is weak, and the electrical resistance characteristic of the conductive pattern may be deteriorated.
반대로 백색광의 강도가 약 25 J/㎠ 이상일 경우 고에너지가 기판에 제공되어 기판의 수축, 휨 및 뒤틀림 등의 손상이 발생될 수 있고, 예비 도전 패턴 및 기판의 박리 등이 발생될 수 있다. 그러나, 기계적 강도가 우수한 기판의 경우 백색광의 강도는 25 J/㎠ 보다 큰 약 100 J/㎠까지 제공될 수 있다.
On the contrary, when the intensity of the white light is about 25 J / cm 2 or more, high energy is provided to the substrate, and the substrate may be damaged such as shrinkage, warping and twisting, and the preliminary conductive pattern and the substrate may be peeled off. However, in the case of a substrate having excellent mechanical strength, the intensity of white light can be provided up to about 100 J / cm 2, which is larger than 25 J / cm 2.
예비 도전 패턴에 광을 제공하여 도전 패턴을 형성하는 단계는, 예비 도전 패턴에 상기한 광의 펄스폭 범위, 펄스 갭 범위, 펄스 수 범위 및 강도 범위 내에서 기판에 광을 1회 조사하여 수행될 수 있다. The step of providing light to the preliminary conductive pattern to form the conductive pattern can be performed by irradiating the preliminary conductive pattern with light once to the substrate within the pulse width range, the pulse gap range, the pulse number range, and the intensity range of the light described above have.
아울러, 예비 도전 패턴에 광을 2회 이상 조사하여 광 소결을 수행할 수 있는데, 바람직하게 예비 도전 패턴에 광을 2회에 걸쳐 조사하여 예비 도전 패턴에 포함된 구리 원료의 광 소결을 수행할 수 있다. 이때 1차의 광 조사는 예비 도전 패턴의 예열, 조직 치밀화 및 용매 건조를 위해 수행되며, 2차의 광 조사는 구리 원료의 소결을 위해 수행될 수 있다.In addition, light can be sintered by irradiating the preliminary conductive pattern with light twice or more. Preferably, light is smeared twice onto the preliminary conductive pattern to perform photo-sintering of the copper raw material contained in the preliminary conductive pattern have. At this time, the primary light irradiation is performed for the preheating of the preliminary conductive pattern, the texture densification and solvent drying, and the secondary light irradiation can be performed for the sintering of the copper raw material.
인쇄 전극 내의 하부 (기판 상부 인접 위치) 용매의 완전한 휘발을 위해 1차 광조사시, 3J/cm2 이하의 광을 펄스폭 1~20ms 범위에서 1회에서 5회 이상 조사함으로써 용매의 휘발을 용이하게 하고 기판과 잉크와의 밀착력을 높일 수 있다. 2차 광조사는 5J/cm2 이상의 광을 펄스폭 5~100ms의 범위에서 조절할 수 있다. 펄스폭 및 에너지는 기판의 종류 및 인쇄전극의 두께에 따라 조절할 수 있다. 하기 실시예에서처럼 폴리이미드 기판을 사용할 경우, 2차 광조사는 5~15J/cm2, 펄스폭 5~30ms의 범위에서 행해질 수 있다. 광조사 에너지가 15J/cm2을 초과할 경우, 과도한 에너지로 인해 기판의 휨 등의 변형이 발생하기 때문이며, 동일한 광에너지라 하더라도 펄스폭이 클수록 기판 변형은 심했다.
In order to completely volatilize the solvent in the lower portion (upper portion of the substrate) in the printing electrode, light of 3 J / cm 2 or less is irradiated once or more five times in the pulse width range of 1 to 20 ms at the time of primary light irradiation, And the adhesion between the substrate and the ink can be increased. In the secondary light irradiation, light of 5 J / cm 2 or more can be adjusted in a pulse width range of 5 to 100 ms. The pulse width and the energy can be adjusted according to the type of the substrate and the thickness of the printing electrode. When a polyimide substrate is used as in the following examples, the secondary light irradiation can be performed in a range of 5 to 15 J / cm 2 and a pulse width of 5 to 30 ms. When the light irradiation energy exceeds 15 J / cm 2, deformation such as warping of the substrate occurs due to excessive energy, and even if the same light energy is used, the deformation of the substrate is more serious as the pulse width is larger.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention. Such variations and modifications are intended to be within the scope of the appended claims.
실시예Example
실시예 1: 산화구리 잉크 조성물의 제조Example 1: Preparation of copper oxide ink composition
5nm 내외의 산화피막이 있는 100nm 구리입자 200g, 에폭시 아세틸레이트 5g, 폴리비닐 아세탈 2g 및 페놀 수지 5g, 차아인산염(포스핀산염) 3g을 카비톨아세테이트 50g에 첨가한 후 혼합하고, 제조된 혼합물을 선분산기에서 1시간동안 선분산하고, 3본 밀에서 고분산시켜 산화구리 잉크 조성물을 제조하였다.
200 g of copper particles having an oxide film of about 5 nm or less, 5 g of epoxy acetylate, 2 g of polyvinyl acetal, 5 g of phenol resin and 3 g of hypophosphite (phosphine acid salt) were added to 50 g of carbitol acetate and mixed, Dispersed in a disperser for 1 hour, and dispersed in a three-roll mill to prepare a copper oxide ink composition.
실험예 1: 도전 패턴의 형성 및 비저항 측정Experimental Example 1: Formation of conductive pattern and measurement of resistivity
실시예 1에서 제조된 산화구리 잉크 조성물을 폴리이미드 기판에 스크린 프린팅한 후 90℃에서 30분간 건조시켜 예비 도전 패턴을 형성하였다.The copper oxide ink composition prepared in Example 1 was screen printed on a polyimide substrate and then dried at 90 DEG C for 30 minutes to form a preliminary conductive pattern.
그 후 예비 도전 패턴에 제논 플래쉬 램프로부터 발생된 백색광을 조사하여 도전 패턴을 형성하였다. 이때 백색광의 10ms의 펄스갭을 갖는 광을 5에서 15J/cm2까지 변화하면서 인쇄된 전극의 비저항 변화를 측정하였다. 실시예 1의 조성물을 이용하여 인쇄된 전극의 광 조사 에너지에 따른 비저항 측정 결과는 아래 표 1과 같으며, 변화 추이를 도 2의 그래프에 도시하였다.Thereafter, the preliminary conductive pattern was irradiated with white light generated from a xenon flash lamp to form a conductive pattern. At this time, the change in the resistivity of the printed electrode was measured while changing the light having the pulse gap of 10 ms of white light from 5 to 15 J / cm 2. The results of the resistivity measurement according to the light irradiation energy of the printed electrode using the composition of Example 1 are shown in the following Table 1, and the change of the resistivity is shown in the graph of FIG.
실시예 1의 조성물을 이용하여 제조된 인쇄 전극의 비저항은 7J/cm2 이상의 광 조사 에너지에서 25uΩ㎝ 이하로 매우 우수한 비저항 특성을 나타내었으며, 광 조사 에너지가 증가함에 따라 지속적으로 비저항이 줄어든 점으로부터 미루어 볼 때 구리의 재산화가 일어나지 않았음을 확인할 수 있다.
The resistivity of the printing electrode prepared using the composition of Example 1 exhibited excellent resistivity at 25 Ω cm or less at a light irradiation energy of 7 J / cm 2 or more, and the resistivity was continuously decreased as the light irradiation energy was increased It can be seen that the revaluation of copper did not happen.
실시예 2: 솔더링 시험Example 2: Soldering test
실시예 1 및 실험예 1의 방법으로 형성된 인쇄 전극에 대하여 280℃의 solder reflow 온도에서 칩을 본딩하여 soldering 내구성을 시험하였다. 도 3은 280℃ solder reflow 온도에서의 chip bonding 후의 광학 사진이며, 칩 본딩 전후의 전극 양끝단의 저항이 동일한 것으로부터 우수한 내열성을 가짐을 확인할 수 있다.
The soldering durability was tested by bonding chips at a solder reflow temperature of 280 DEG C to the printed electrodes formed by the method of Example 1 and Experimental Example 1. [ FIG. 3 is an optical photograph after chip bonding at a solder reflow temperature of 280 ° C. It can be confirmed that the resistance at both ends of the electrode before and after chip bonding is the same, and therefore, it has excellent heat resistance.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
Claims (18)
광 조사에 의해 산화된 구리를 환원시키는 환원제;
에폭시 아세틸레이트(Epoxy acrylate), 폴리비닐 아세탈(Polyvinyl acetal) 및 페놀(phenol)계 수지를 포함하는 바인더; 및
용매;
를 포함하고,
상기 바인더에 포함되는 에폭시 아세틸레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지의 혼합비는 1: 0.1~1: 0.1~5인 것을 특징으로 하는 산화구리 잉크 조성물.
Copper oxide, copper particles having a copper oxide film or copper precursor:
A reducing agent for reducing copper oxidized by light irradiation;
A binder including an epoxy acrylate, a polyvinyl acetal, and a phenol resin; And
menstruum;
Lt; / RTI >
Wherein the mixing ratio of epoxyacetylate, polyvinyl acetal and phenol resin contained in the binder is 1: 0.1 to 1: 0.1 to 5.
상기 환원제는 알데하이드계 화합물, 산, 인계 화합물 또는 금속계 환원제인 것을 특징으로 하는 산화구리 잉크 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the reducing agent is an aldehyde-based compound, an acid, a phosphorus-based compound, or a metal-based reducing agent.
상기 산화구리, 구리 입자 및 구리 전구체 100 중량부에 대한 상기 바인더의 첨가량은 3 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는 산화구리 잉크 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the binder is added in an amount of 3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the copper oxide, the copper particles and the copper precursor.
상기 용매는 탄화수소계 용매, 염소화탄화수소계 용매, 고리형 에테르계 용매, 케톤계 용매, 알코올, 다가알코올계 용매, 아세테이트계 용매, 다가알코올의 에테르계 용매 및 테르펜계 용매로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 산화구리 잉크 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the solvent is selected from the group consisting of a hydrocarbon solvent, a chlorinated hydrocarbon solvent, a cyclic ether solvent, a ketone solvent, an alcohol, a polyhydric alcohol solvent, an acetate solvent, an ether solvent of a polyhydric alcohol, ≪ / RTI > or more.
상기 용매는 카르비톨 아세테이트(Carbitol acetate), 부틸 카르비톨 아세테이트(Butyl carbitol acetate), DBE(Di basic ester), 아농 (Anone, cyclohexanol), 부탄올(Butanol) 및 옥탄올(Octanol) 중 2개 이상의 공용매(co-solvent)인 것을 특징으로 하는 산화구리 잉크 조성물.
6. The method of claim 5,
The solvent may be at least one of two or more of Carbitol acetate, Butyl carbitol acetate, Di basic ester, Anone, Cyclohexanol, Butanol and Octanol. Wherein the copper oxide is a co-solvent.
상기 구리 전구체는 CuCl, CuCl2, Cu(acac)2, Cu(hfac)2, Cu(tfac)2, Cu(dpm)2, Cu(ppm)2, Cu(fod)2, Cu(acim)2, Cu(nona-F)2, Cu(acen)2, Cu(NO3)2 및 CuSO4로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 산화구리 잉크 조성물.
The method according to claim 1,
The copper precursor may be selected from the group consisting of CuCl, CuCl2, Cu (acac) 2, Cu (hfac) 2, Cu (tfac) Wherein the copper oxide ink comprises at least one selected from the group consisting of Cu (nona-F) 2, Cu (acen) 2, Cu (NO3) 2 and CuSO4.
상기 산화구리, 구리 입자 및 구리 전구체의 입경은 10nm~500nm인 것을 특징으로 하는 산화구리 잉크 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the copper oxide, copper particles and copper precursor have a particle diameter of 10 nm to 500 nm.
상기 산화구리, 구리 입자 및 구리 전구체의 입경은 40nm~150nm인 것을 특징으로 하는 산화구리 잉크 조성물.
9. The method of claim 8,
Wherein the copper oxide, copper particles and copper precursor have a particle diameter of 40 nm to 150 nm.
상기 산화구리, 구리 입자 및 구리 전구체 100 중량부에 대한 상기 환원제의 첨가량은 0.1 내지 5 중량부인 것을 특징으로 하는 산화구리 잉크 조성물.
The method of claim 1,
Wherein the reducing agent is added in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the copper oxide, the copper particles and the copper precursor.
수화된 셀룰로스 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산화구리 잉크 조성물.
The method according to claim 1,
And further comprising a hydrated cellulose resin.
상기 산화구리 잉크 조성물을 기판에 인쇄하여 예비 도전 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 예비 도전 패턴에 광을 조사하여 산화된 구리를 환원 및 소결하여 도전 패턴을 형성하는 단계;
를 포함하는 전극 형성방법.
Preparing a copper oxide ink composition comprising copper oxide, copper particles having a copper oxide film or copper precursor: ascorbic acid, a binder and a solvent;
Printing the copper oxide ink composition on a substrate to form a preliminary conductive pattern; And
Irradiating light onto the preliminary conductive pattern to reduce and sinter oxidized copper to form a conductive pattern;
Gt;
상기 산화구리, 구리 입자 및 구리 전구체 100 중량부에 대한 상기 바인더의 첨가량은 3 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는 전극 형성방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the binder is added in an amount of 3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the copper oxide, the copper particles and the copper precursor.
상기 기판은 폴리이미드, 폴리우레탄, PMMA 및 PET 중에서 선택되는 합성수지 기판, 스테인레스, 알루미늄, 금 및 은 중에서 선택되는 금속 기판 또는 인듐 주석 옥사이드(Indum Tin Oxide) 및 세라믹, 유리 및 실리콘 중에서 선택되는 비금속 기판인 것을 특징으로 하는 전극 형성방법.
13. The method of claim 12,
The substrate may be a synthetic resin substrate selected from the group consisting of polyimide, polyurethane, PMMA, and PET, a metal substrate selected from stainless steel, aluminum, gold, and silver or a metal substrate selected from indium tin oxide and a nonmetal substrate selected from ceramics, Wherein the electrode is formed of a metal.
상기 도전 패턴을 형성하는 단계는,
예열 및 상기 용매 건조를 위한 예비 광조사 단계 및
상기 구리 산화막을 구리로 환원하여 소결하기 위한 메인 광조사 단계를 포함하는 전극 형성방법.
13. The method of claim 12,
Wherein forming the conductive pattern comprises:
A preliminary light irradiation step for preheating and drying the solvent, and
And a main light irradiation step for reducing and sintering the copper oxide film with copper.
상기 구리 잉크 조성물의 상기 기판에 대한 인쇄는, 잉크젯 인쇄, 플렉소/그라뷰어링 인쇄, 오프셋 인쇄, 디스펜싱 인쇄 및 스크린 인쇄로 이루어진 군에서 선택되는 인쇄방법을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극 형성방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the printing of the copper ink composition onto the substrate is performed using a printing method selected from the group consisting of inkjet printing, flexographic / gravure ring printing, offset printing, dispensing printing, and screen printing. Way.
상기 광의 펄스 폭은 0.01ms 내지 100ms이고, 펄스 갭은 0.1ms 내지 100ms이고, 펄스 수는 1 내지 1,000번이며, 강도는 1J/m2 내지 100J/m2인 것을 특징으로 하는 전극 형성방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the light pulse width is 0.01ms to 100ms, and the pulse gap is 0.1ms to 100ms, and the pulse number from 1 to 1,000 times, strength of the electrode forming method, characterized in that 1J / m 2 to 100J / m 2.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200092547A (en) | 2019-01-25 | 2020-08-04 | 제이플래닛 주식회사 | Preparation method of gel type copper precursor |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018018136A1 (en) | 2016-07-28 | 2018-02-01 | National Research Council Of Canada | Copper ink and conductive solderable copper traces produced therefrom |
TW201842087A (en) | 2017-02-08 | 2018-12-01 | 加拿大國家研究委員會 | Molecular ink with improved thermal stability |
TWI842668B (en) | 2017-02-08 | 2024-05-21 | 加拿大國家研究委員會 | Silver molecular ink with low viscosity and low processing temperature |
TW201842088A (en) | 2017-02-08 | 2018-12-01 | 加拿大國家研究委員會 | Printable molecular ink |
KR102005060B1 (en) * | 2017-10-13 | 2019-07-29 | 포항공과대학교 산학협력단 | Flexible electrode laminate and method for manufacturing the same |
GB2586450A (en) * | 2019-08-12 | 2021-02-24 | Montauniversitaet Leoben | Ink Composition, kit, method of manufacturing a deformable conductor utilizing the ink composition, deformable conductor and electronic device comprising the |
JP2024528818A (en) * | 2021-07-15 | 2024-08-01 | コーニング インコーポレイテッド | Multi-ink laminate printed electrodes for wraparound electrodes |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003281935A (en) * | 2002-03-22 | 2003-10-03 | Dainippon Printing Co Ltd | Photosensitive conductive paste using polyvinyl acetal, electrode forming method, and electrode formed thereby |
JP2006009085A (en) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | Method for producing metallic microparticle dispersion, electroconductive ink using metallic microparticle dispersion produced by the method, and noncontact medium |
JP2009147121A (en) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | Manufacturing method of conductive member, and the conductive member |
KR20120132424A (en) * | 2011-05-27 | 2012-12-05 | 한양대학교 산학협력단 | Light sintering method of conductive Cu nano ink |
KR101273694B1 (en) * | 2011-02-25 | 2013-06-12 | 삼성전기주식회사 | Copper nano paste and method for forming the copper nano paste, and method for forming electrode using the copper nano paste |
KR20130066929A (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-21 | 한국전자통신연구원 | Pattern forming composition and pattern forming method using the same |
KR20130077169A (en) * | 2011-12-29 | 2013-07-09 | 주식회사 필켐 | Conductive ink and method for preparing the same |
KR20130120864A (en) * | 2012-04-26 | 2013-11-05 | 한국생산기술연구원 | Perlite coating solution, method of manufacturing perlite sheet coated thereby, and perlite sheet manufactured by the same method |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101276237B1 (en) | 2010-12-02 | 2013-06-20 | 한국기계연구원 | Low sintering temperatures Conducting metal layer and the preparation method thereof |
KR20130031414A (en) | 2011-09-21 | 2013-03-29 | 삼성전기주식회사 | Conductive paste composition for low temperature firing |
-
2013
- 2013-12-30 KR KR1020130166407A patent/KR101597651B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003281935A (en) * | 2002-03-22 | 2003-10-03 | Dainippon Printing Co Ltd | Photosensitive conductive paste using polyvinyl acetal, electrode forming method, and electrode formed thereby |
JP2006009085A (en) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | Method for producing metallic microparticle dispersion, electroconductive ink using metallic microparticle dispersion produced by the method, and noncontact medium |
JP2009147121A (en) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | Manufacturing method of conductive member, and the conductive member |
KR101273694B1 (en) * | 2011-02-25 | 2013-06-12 | 삼성전기주식회사 | Copper nano paste and method for forming the copper nano paste, and method for forming electrode using the copper nano paste |
KR20120132424A (en) * | 2011-05-27 | 2012-12-05 | 한양대학교 산학협력단 | Light sintering method of conductive Cu nano ink |
KR20130066929A (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-21 | 한국전자통신연구원 | Pattern forming composition and pattern forming method using the same |
KR20130077169A (en) * | 2011-12-29 | 2013-07-09 | 주식회사 필켐 | Conductive ink and method for preparing the same |
KR20130120864A (en) * | 2012-04-26 | 2013-11-05 | 한국생산기술연구원 | Perlite coating solution, method of manufacturing perlite sheet coated thereby, and perlite sheet manufactured by the same method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200092547A (en) | 2019-01-25 | 2020-08-04 | 제이플래닛 주식회사 | Preparation method of gel type copper precursor |
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