KR102002838B1 - Method for fabricating an electrode pattern using a laser sintering and electrode pattern fabricating system for the same - Google Patents

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Abstract

레이저 소결을 이용한 전극 패턴 형성방법 및 이를 위한 전극 패턴 형성시스템에서, 상기 전극 패턴 형성방법은 전도성 잉크로 베이스 기판 상에 제1 패턴을 형성한다. 상기 제1 패턴 상에 레이저를 인가하여 상기 전도성 잉크를 소결시켜 제2 패턴을 형성한다. 상기 소결된 제2 패턴 외에 상기 베이스 기판 상에 잔류한 상기 제1 패턴을 제거한다. In an electrode pattern forming method using laser sintering and an electrode pattern forming system therefor, the electrode pattern forming method forms a first pattern on a base substrate with conductive ink. A laser is applied on the first pattern to sinter the conductive ink to form a second pattern. And removing the first pattern remaining on the base substrate in addition to the sintered second pattern.

Description

레이저 소결을 이용한 전극 패턴 형성방법 및 이를 위한 전극 패턴 형성시스템{METHOD FOR FABRICATING AN ELECTRODE PATTERN USING A LASER SINTERING AND ELECTRODE PATTERN FABRICATING SYSTEM FOR THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming an electrode pattern using laser sintering,

본 발명은 전극 패턴 형성방법 및 이를 위한 전극 패턴 형성시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 조사를 이용하여 기판에 도포된 전도성 잉크를 소결하여 전극 패턴을 형성하는 레이저 소결을 이용한 전극 패턴 형성방법 및 이를 위한 전극 패턴 형성시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode pattern forming method and an electrode pattern forming system therefor, and more particularly, to a method of forming an electrode pattern using laser sintering to form an electrode pattern by sintering a conductive ink applied to a substrate using laser irradiation And an electrode pattern forming system therefor.

기판에 미세 패턴을 형성하는 공정은 그 활용도가 증가함에 따라 다양한 기술들이 개발되고 있으며, 소결을 이용한 미세 패턴 형성 공정은 공정이 상대적으로 간단한 장점으로 널리 개발되고 있는 상황이다. Various techniques for forming fine patterns on a substrate have been developed as the utilization of the fine patterns has been increased, and a fine pattern forming process using sintering has been widely developed as a relatively simple process.

종래에는, 주로 대면적의 기판 상에 소정의 패턴을 가지도록 전도성 잉크를 도포하고, 상기 전도성 잉크가 도포된 기판을 핫플레이트(hot plate)나 오븐(convection oven)을 이용하여 열을 제공하여 도포된 잉크를 소결시키는 공정이 적용되었으며, 이를 통해 상대적으로 대면적의 기판에 대하여 비교적 간단한 공정을 통해 용이하게 미세 패턴을 형성할 수 있었다. Conventionally, a conductive ink is applied so as to have a predetermined pattern mainly on a large-area substrate, and the substrate to which the conductive ink is applied is heat-applied by using a hot plate or an oven (convection oven) The ink is sintered. As a result, a fine pattern can be easily formed through a relatively simple process with respect to a relatively large-sized substrate.

그러나, 상기 열을 제공하여 미세 패턴을 형성하는 공정의 경우, 기판이나 배선 전체에 열이 인가됨에 따라 도포된 잉크에 열적 손상(damage)이 발생하는 문제가 있으며, 상대적으로 패턴에 대한 높은 정밀도가 요구되는 경우 적용이 어려운 한계가 있었다. However, in the process of forming the fine pattern by providing the heat, there is a problem that thermal damage is caused to the applied ink as heat is applied to the entire substrate or wiring, and relatively high precision There were limitations that were difficult to apply when required.

특히, 최근에는 프린팅 방식(예를 들어, 전기수력학적(electrohydrodynamic, EHD) 제트 프린팅, 에어로졸 제팅(aerosol jetting) 등)을 이용한 미세 패턴 공정에 적용됨에 따라, 상대적으로 높은 정밀도를 가지는 미세 패턴을 보다 용이하게 형성할 수 있게 되었다. In particular, recently, the present invention is applied to a micropatterning process using a printing method (for example, electrohydrodynamic (EHD) jet printing, aerosol jetting, etc.) So that it can be easily formed.

대한민국 등록특허 제10-1519906호에서는 상기 전기수력학적 제트 프린팅 장치를 이용하여 금속 패턴을 인쇄하고 이를 핫플레이트나 오븐 등을 이용한 소결 공정을 개시하고 있으나, 이러한 공정은 앞서 설명한 바와 같은 미세 패턴에 열적 손상이 발생하는 문제가 여전히 존재한다. Korean Patent No. 10-1519906 discloses a method of printing a metal pattern using the electrohydraulic jet printing apparatus and a sintering process using a hot plate or an oven, There is still a problem of damage occurring.

나아가, 상기 프린팅 방식을 통한 미세 패턴의 형성에 있어서는, 미세 패턴의 시작점에 잉크 토출의 불완전성으로 인해 오버플로우(overflow)가 발생하며, 스프레이 타입의 잉크 토출로 인해 미세 패턴의 주변에 잉크가 번지는 현상(debris)이 발생하여, 미세 패턴의 정밀성 내지 정확성이 저하되는 문제가 있다.Further, in the formation of fine patterns through the printing method, an overflow occurs due to incompleteness of ink ejection at the starting point of the fine pattern, and ink is sprayed to the periphery of the fine pattern due to the spraying of the ink of the spray type. There is a problem that the precision or accuracy of the fine pattern is deteriorated due to the occurrence of debris.

대한민국 등록특허 제10-1519906호Korean Patent No. 10-1519906

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 미세 패턴의 배선 불량을 해결하여 보다 정확하고 정밀한 미세 패턴을 형성할 수 있으며, 선폭을 추가로 가공하거나 미세 패턴의 추가 가공을 통해 보다 다양한 미세 패턴을 형성할 수 있는 레이저 소결을 이용한 전극 패턴 형성방법에 관한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, which can solve a wiring defect of a fine pattern to form a more accurate and precise fine pattern, And more particularly, to a method of forming an electrode pattern using laser sintering.

본 발명의 다른 목적은 상기 전극 패턴 형성방법을 수행하기 위한 전극 패턴 형성시스템에 관한 것이다. Another object of the present invention is to provide an electrode pattern forming system for performing the electrode pattern forming method.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전극 패턴 형성방법은 전도성 잉크로 베이스 기판 상에 제1 패턴을 형성한다. 상기 제1 패턴 상에 레이저를 인가하여 상기 전도성 잉크를 소결시켜 제2 패턴을 형성한다. 상기 소결된 제2 패턴 외에 상기 베이스 기판 상에 잔류한 상기 제1 패턴을 제거한다. The method for forming an electrode pattern according to an embodiment for realizing the object of the present invention described above forms a first pattern on a base substrate with conductive ink. A laser is applied on the first pattern to sinter the conductive ink to form a second pattern. And removing the first pattern remaining on the base substrate in addition to the sintered second pattern.

일 실시예에서, 상기 제1 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 제1 패턴은 상기 베이스 기판 상에 직선이나 곡선, 면(面) 또는 3차원 아치(arch)로 형성될 수 있다. In one embodiment, in forming the first pattern, the first pattern may be formed of a straight line, a curved line, a surface, or a three-dimensional arch on the base substrate.

일 실시예에서, 상기 제2 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 제2 패턴은 상기 제1 패턴과 동일하거나 좁은 영역으로 형성될 수 있다. In one embodiment, in forming the second pattern, the second pattern may be formed in the same or narrower area than the first pattern.

일 실시예에서, 상기 제2 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 제2 패턴은 상기 제1 패턴이 형성된 영역 내에서 직선이나 곡선, 면(面) 또는 3차원 아치(arch)로 형성될 수 있다. In one embodiment, in forming the second pattern, the second pattern may be formed of a straight line, a curve, a surface, or a three-dimensional arch in an area where the first pattern is formed.

일 실시예에서, 상기 제1 패턴을 제거하는 단계에서, 상기 제2 패턴 외에 상기 베이스 기판 상에 잔류한 상기 제1 패턴에 레이저를 선택적으로 인가할 수 있다. In one embodiment, in the step of removing the first pattern, a laser may be selectively applied to the first pattern remaining on the base substrate in addition to the second pattern.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전극 패턴 형성시스템은 제1 패턴형성유닛, 제2 패턴형성유닛 및 세정유닛을 포함한다. 상기 제1 패턴형성유닛은 공급된 베이스 기판 상에 전도성 잉크로 제1 패턴을 형성한다. 상기 제2 패턴형성유닛은 상기 베이스 기판 상에 형성된 제1 패턴 상에 레이저를 인가하여 상기 전도성 잉크를 소결시켜 제2 패턴을 형성한다. 상기 세정유닛은 상기 소결된 제2 패턴 외에 상기 베이스 기판 상에 잔류한 상기 제1 패턴을 제거한다. An electrode pattern forming system according to one embodiment for realizing the object of the present invention includes a first pattern forming unit, a second pattern forming unit, and a cleaning unit. The first pattern formation unit forms a first pattern with the conductive ink on the supplied base substrate. The second pattern formation unit forms a second pattern by sintering the conductive ink by applying a laser on a first pattern formed on the base substrate. The cleaning unit removes the first pattern remaining on the base substrate in addition to the sintered second pattern.

일 실시예에서, 상기 제1 패턴형성유닛은, 전도성 잉크를 전압 포텐셜을 이용하여 토출하는 장치일 수 있다. In one embodiment, the first pattern formation unit may be a device for discharging the conductive ink using a voltage potential.

일 실시예에서, 상기 제2 패턴형성유닛은, 상기 제1 패턴 상에 레이저를 선택적으로 인가하여 상기 제2 패턴을 형성할 수 있다. In one embodiment, the second pattern formation unit may form the second pattern by selectively applying a laser on the first pattern.

일 실시예에서, 상기 베이스 기판은, 유연성(flexible or stretchable) 기판일 수 있다. In one embodiment, the base substrate may be a flexible or stretchable substrate.

일 실시예에서, 상기 전도성 잉크는, 반도체가 분말로 포함된 반도체 잉크 또는 금속이 분말로 포함된 금속 잉크로, 레이저의 인가에 따라 소결되어 전도성을 가질 수 있다. In one embodiment, the conductive ink may be sintered according to the application of a laser to a semiconductor ink containing a semiconductor as a powder or a metal ink containing a metal as a powder to have conductivity.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 전극 패턴 형성시스템은 제1 패턴형성유닛, 제2 패턴형성유닛 및 세정유닛을 포함한다. 상기 제1 패턴형성유닛은 공급된 베이스 기판 상에 전도성 잉크로 제1 패턴을 형성한다. 상기 제2 패턴형성유닛은 상기 베이스 기판 상에 형성된 제1 패턴 상에 레이저를 인가하여 상기 전도성 잉크를 소결시켜 제2 패턴을 형성하고, 상기 제2 패턴 외에 상기 베이스 기판 상에 잔류한 상기 제1 패턴에 레이저를 선택적으로 인가한다. An electrode pattern forming system according to another embodiment for realizing the object of the present invention includes a first pattern forming unit, a second pattern forming unit, and a cleaning unit. The first pattern formation unit forms a first pattern with the conductive ink on the supplied base substrate. Wherein the second pattern formation unit forms a second pattern by sintering the conductive ink by applying a laser on a first pattern formed on the base substrate, A laser is selectively applied to the pattern.

일 실시예에서, 상기 제2 패턴형성유닛은, 상기 제1 패턴을 제거하는 경우와 상기 제2 패턴을 형성하는 경우 레이저의 에너지를 서로 다르게 제어할 수 있다. In one embodiment, the second pattern formation unit can control the laser energy differently when removing the first pattern and when forming the second pattern.

본 발명의 실시예들에 의하면, 종래 열을 인가하여 미세 패턴을 소결하는 공정과 달리, 레이저를 조사하여 조사된 부분을 국소적으로 소결하므로, 상대적으로 기판에 열적 손상을 줄일 수 있으며, 높은 정밀도와 정확도로 패턴을 형성할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, unlike the conventional process of sintering a fine pattern by applying heat, since the irradiated portion is locally sintered by laser irradiation, thermal damage to the substrate can be relatively reduced, And the pattern can be formed with accuracy.

특히, 전기수력학적 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅 장치를 통한 미세 패턴을 형성하는 경우, 미세 패턴의 시작점에 발생할 수 있는 오버플로우 또는 미세 패턴의 주변에 잉크가 번지는 현상으로 인한 미세 패턴의 오차 발생 요인이 있는데, 상기 오버플로우가 발생한 영역 또는 잉크가 번지는 영역을 제외한 영역에 대하여 레이저를 조사함으로써 최종적으로 형성되는 미세 패턴은 상기 오차가 없도록 형성될 수 있다. Particularly, in the case of forming a fine pattern through an electrohydraulic jet printing or an aerosol jetting apparatus, an overflow that may occur at a starting point of the fine pattern or a cause of error in the fine pattern due to the phenomenon of ink spreading around the fine pattern However, a fine pattern finally formed by irradiating a laser beam onto an area other than the area where the overflow occurs or the area where the ink is spread may be formed without the error.

나아가, 레이저 조사를 통해 소결되는 영역은 상기 전기수력학적 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅 장치를 통해 형성된 미세 패턴과 동일하거나 좁은 영역으로 형성되므로, 1차적으로 전체적인 형상의 패턴을 형성하고 최종적으로 레이저를 이용하여 국소부위의 미세 패턴을 형성할 수 있어 미세한 선폭으로 패턴을 제작하거나 보다 정밀한 수준의 추가적인 패턴을 제작하는데 용이하게 활용될 수 있다. 그리하여, 종래 포토리소그래피(photolithography) 공정으로 패턴을 형성하는 공정에서 유연성 기판이나 신장성 기판(flexible or stretchable substrate)에 미세 패턴을 형성하는 경우 기판의 손상이 발생하거나 패턴의 정밀도의 한계를 극복할 수 있으며, 특히 구리(Cu)를 이용한 패턴의 형성도 보다 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다. Further, since the region to be sintered by the laser irradiation is formed in the same or narrow region as the fine pattern formed through the electrohydrostatic jet printing or aerosol jetting apparatus, a pattern of the overall shape is formed first, and finally, It is possible to form a fine pattern at a local site and thus it can be easily used to fabricate a pattern with a fine line width or to produce an additional pattern at a more precise level. Thus, in the process of forming a pattern by a conventional photolithography process, when a fine pattern is formed on a flexible substrate or an extensible substrate, damage to the substrate may occur or the limit of pattern precision may be overcome In particular, there is an advantage that pattern formation using copper (Cu) can be performed more effectively.

더 나아가, 종래, 전기수력학 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅 장치로만 잉크를 도포하는 경우 상대적으로 넓은 선폭에 의한 미세 패턴의 정밀도 저하 문제를 해결할 수 있으며, 레이저 소결 공정만을 이용한 소결에서 소결 영역이 증가함에 따라 레이저를 통해 지나치게 과한 에너지가 잉크로 인가됨에 따라 잉크의 과소결 등으로 패턴의 손상이 발생하는 문제를 해결할 수 있다. Further, when ink is applied only to an electrohydraulic jet printing or aerosol jetting apparatus, it is possible to solve the problem of lowering precision of a fine pattern due to a relatively wide line width. As the sintering region is increased in sintering using only laser sintering process It is possible to solve the problem that pattern damage is caused due to over-etching of the ink due to excessive energy applied to the ink through the laser.

특히, 소결된 패턴 외의 불필요한 패턴을 제거하는 세정 공정에서, 레이저를 이용하므로, 소결된 패턴이 갖는 형상 오차 또는 경계면의 오차를 수정하여 패턴의 정밀도 및 정확도를 향상시킬 수 있으며, 별도의 세정유닛 대신 제2 패턴형성유닛을 이용하여 레이저 인가 조건만 변경하여 세정 공정을 수행할 수 있으므로 공정성 및 생산성을 향상시킬 수 있다. Particularly, in the cleaning process for removing unnecessary patterns other than the sintered pattern, since the laser is used, the shape error of the sintered pattern or the error of the boundary surface can be corrected to improve the accuracy and accuracy of the pattern, The cleaning process can be performed by changing only the laser application condition using the second pattern formation unit, so that the processability and productivity can be improved.

또한, 레이저 소결을 통한 패턴 형성 공정을 통해, 종래 핫플레이트(hot plate)나 오븐(convection oven)을 이용하여 열로 소결하여 형성되는 패턴에서의 대류(convection flow)로 인한 커피 얼룩 효과(coffee ring effect)를 제거하여 전기적 특성도 향상시킬 수 있고, 유연성 기판에 발생할 수 있는 손상을 최소화할 수 있다.In addition, through the pattern forming process through laser sintering, a coffee ring effect (hereinafter referred to as " coffee ring effect ") due to convection flow in a pattern formed by sintering by heat using a conventional hot plate or an oven (convection oven) ) Can be removed to improve electrical characteristics and damage to the flexible substrate can be minimized.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전극 패턴 형성방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 전극 패턴 형성방법을 수행하기 위한 전극 패턴 형성시스템을 도시한 모식도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 전극 패턴 형성방법을 도시한 공정도들이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 제1 패턴을 형성하는 단계로 형성된 제1 패턴의 예를 도시한 이미지들이다.
도 5a는 도 1의 제1 패턴의 끝단부에 형성된 오버플로우(overflow)의 예를 도시한 이미지이고, 도 5b는 도 1의 제1 패턴의 주변에 잉크가 번진 예를 도시한 이미지이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1의 전극 패턴 형성방법을 통해 선폭을 추가로 가공한 예를 도시한 평면도들이다.
도 7a 및 도 7b는 도 1의 전극 패턴 형성방법을 통해 패턴을 추가로 가공한 예를 도시한 평면도들이다. 1 is a flow chart showing a method of forming an electrode pattern according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing an electrode pattern forming system for performing the electrode pattern forming method of FIG.
3A to 3C are process diagrams illustrating the electrode pattern forming method of FIG.
4A and 4B are images showing an example of a first pattern formed by forming the first pattern of FIG.
FIG. 5A is an image showing an example of an overflow formed at an end portion of the first pattern of FIG. 1, and FIG. 5B is an image showing an example of ink spreading around the first pattern of FIG.
6A and 6B are plan views showing an example of further processing the line width through the electrode pattern forming method of FIG.
FIGS. 7A and 7B are plan views showing an example of further patterning the pattern through the electrode pattern forming method of FIG.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the term "comprises" or "comprising ", etc. is intended to specify that there is a stated feature, figure, step, operation, component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전극 패턴 형성방법을 도시한 흐름도이다. 도 2는 도 1의 전극 패턴 형성방법을 수행하기 위한 전극 패턴 형성시스템을 도시한 모식도이다. 도 3a 내지 도 3c는 도 1의 전극 패턴 형성방법을 도시한 공정도들이다. 도 4a 및 도 4b는 도 1의 제1 패턴을 형성하는 단계로 형성된 제1 패턴의 예를 도시한 이미지들이다. 1 is a flow chart showing a method of forming an electrode pattern according to an embodiment of the present invention. 2 is a schematic diagram showing an electrode pattern forming system for performing the electrode pattern forming method of FIG. 3A to 3C are process diagrams illustrating the electrode pattern forming method of FIG. 4A and 4B are images showing an example of a first pattern formed by forming the first pattern of FIG.

이하에서는, 도 1 내지 도 4b를 참조하여, 본 실시예에 의한 전극 패턴 형성방법 및 상기 전극 패턴 형성방법을 수행하기 위한 전극 패턴 형성시스템을 동시에 설명한다. Hereinafter, an electrode pattern forming method according to the present embodiment and an electrode pattern forming system for performing the electrode pattern forming method will be described simultaneously with reference to Figs. 1 to 4B.

이 경우, 상기 전극 패턴 형성시스템(100)은, 베이스 기판(10)이 유연성 기판인 경우 공급롤(101), 제1 패턴형성유닛(50), 제2 패턴형성유닛(60), 세정유닛(70) 및 회수롤(102)을 포함하며, 상기 베이스 기판(10)이 유연성 기판이 아닌 경우라면, 상기 공급롤(101) 및 상기 회수롤(102)을 대신하여 별도의 기판 공급 장치가 구비될 수 있다. In this case, the electrode pattern forming system 100 includes a supply roll 101, a first pattern forming unit 50, a second pattern forming unit 60, and a cleaning unit (not shown) when the base substrate 10 is a flexible substrate 70 and a recovery roll 102. If the base substrate 10 is not a flexible substrate, a separate substrate supply device may be provided instead of the supply roll 101 and the recovery roll 102 .

우선, 도 1, 도 2, 도 3a, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 실시예에 의한 전극 패턴 형성방법에서는, 상기 제1 패턴형성유닛(50)을 이용하여 베이스 기판(10) 상에 전도성 잉크로 제1 패턴(20)을 형성한다(단계 S10). First, referring to FIGS. 1, 2, 3A, 4A and 4B, in the electrode pattern forming method according to the present embodiment, the first pattern forming unit 50 is used to form, on the base substrate 10 The first pattern 20 is formed with the conductive ink (step S10).

이 경우, 상기 베이스 기판(10)은 유연성 기판일 수 있으며, 예를 들어, PET(polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyether sulfone), PI(polyimide), PDMS(polydimethylsiloxane), 폴리우레탄(polyurethane), eco-flex 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In this case, the base substrate 10 may be a flexible substrate, and may be formed of, for example, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyether sulfone (PES), polyimide (PI), polydimethylsiloxane polyurethane, and eco-flex.

이와 같이, 상기 베이스 기판(10)이 유연성 기판인 경우라면, 상기 베이스 기판(10)은 공급롤(101)에 의해 연속적으로 제공되며, 회수롤(102)에 의해 연속적으로 회수되어, 연속 미세 패턴 형성 공정이 수행될 수 있다. As described above, if the base substrate 10 is a flexible substrate, the base substrate 10 is continuously provided by the supply roll 101, and is continuously recovered by the recovery roll 102, Forming process can be performed.

이와 달리, 도시하지는 않았으나, 상기 베이스 기판(10)은 별도의 기판 이송 장치를 통해 이송되며 상기 연속 미세 패턴 형성 공정이 수행될 수도 있다. 이 경우, 상기 베이스 기판(10)은 상대적으로 두께가 얇은 기판일 수 있다. Alternatively, although not shown, the base substrate 10 may be transferred through a separate substrate transfer apparatus, and the continuous fine pattern formation process may be performed. In this case, the base substrate 10 may be a relatively thin substrate.

상기 제1 패턴형성유닛(50)은 상기 베이스 기판(10) 상에 소정의 제1 패턴(20)을 형성한다. 이 경우, 상기 제1 패턴형성유닛(50)은 전기수력학적(electrohydrodynamic, EHD) 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅(aerosol jetting) 장치일 수 있으며, 전도성 잉크를 전압 포텐셜을 이용하여 토출하는 것을 특징으로 한다. The first pattern forming unit 50 forms a predetermined first pattern 20 on the base substrate 10. In this case, the first pattern forming unit 50 may be an electrohydrodynamic (EHD) jet printing or an aerosol jetting apparatus, and discharges the conductive ink using a voltage potential.

상기 제1 패턴형성유닛(50)을 통해 프린팅되는 패턴의 예는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같으며, 이 경우 상기 전도성 잉크는 열 에너지나 광 에너지에 의해 소결되며 전도성을 가지는 잉크로 정의될 수 있다. Examples of patterns printed through the first pattern formation unit 50 are shown in FIGS. 4A and 4B. In this case, the conductive ink is sintered by heat energy or light energy, and is defined as an ink having conductivity. .

예를 들어, 상기 전도성 잉크는 반도체가 분말 형태로 포함된 반도체 잉크, 또는 금속이 분말 형태로 포함된 금속 잉크일 수 있으며, 상기 분말은 나노 입자의 형태로 포함될 수 있다. For example, the conductive ink may be a semiconductor ink containing a semiconductor in powder form, or a metal ink containing a metal in powder form, and the powder may be contained in the form of nanoparticles.

또한, 상기 반도체 분말로서 갈륨-인(GaP), 산화지르코늄(ZrO2), 실리콘(Si), 황화카드뮴(CdS), 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화철(Fe2O3), 산화텅스텐(WO2) 또는 산화주석(SnO2) 등일 수 있으며, 상기 금속 분말로서 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt) 등일 수 있다. Further, as the semiconductor powder, gallium-phosphorus (GaP), zirconium oxide (ZrO 2), silicon (Si), cadmium sulfide (CdS), titanium dioxide (TiO 2), zinc oxide (ZnO), iron oxide (Fe 2 O 3 ), tungsten (WO 2) or tin oxide (SnO 2), and the like, copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), gold (Au), silver (Ag), platinum as the metal powder ( Pt) or the like.

한편, 도 3a, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 패턴형성유닛(50)을 통해 상기 베이스 기판(10) 상에 형성되는 제1 패턴(20)은, 예를 들어, 직선이나 곡선, 면(面) 또는 3차원 아치(arch) 형태로서, 특정의 형상을 가지도록 형성된다. 즉, 상기 베이스 기판(10)의 전면(全面)에 걸쳐 도포되며 형성되지 않으며, 상기 베이스 기판(10)에 소정 형상의 패턴을 형성하도록 도포된다. 3A, 4A and 4B, the first pattern 20 formed on the base substrate 10 through the first pattern forming unit 50 may be, for example, a straight line A curved surface, a surface, or a three-dimensional arch, and is formed to have a specific shape. That is, the base substrate 10 is not applied over the entire surface of the base substrate 10, but is applied to form a pattern of a predetermined shape on the base substrate 10.

이러한 제1 패턴(20)의 예는, 도 3a에 도시된 바와 같은 'ㄱ'자 또는 'ㄴ'자가 연속된 직선 형상의 패턴, 도 4b에 도시된 바와 같은 네모 형상의 나선형 패턴 등일 수 있다. An example of such a first pattern 20 may be a straight line pattern of continuous 'A' or 'B' as shown in FIG. 3A, a square spiral pattern as shown in FIG. 4B, and the like.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 제1 패턴(20)이 3차원 아치(arch) 형상을 가지는 경우, 최종적으로 형성된 금속 패턴이 신장이나 축소 등의 사용 환경에서 보다 안정적인 전기 전도성을 유지할 수 있는 장점이 있다. Although not shown, when the first pattern 20 has a three-dimensional arch shape, the finally formed metal pattern has an advantage that it can maintain a more stable electrical conductivity in an environment of use such as elongation or reduction .

즉, 본 실시예에서는, 상기 제1 패턴(20)도 일정한 패턴을 가지도록 형성되며, 후술되는 제2 패턴의 형성을 통해 상기 제1 패턴(20)으로 형성된 영역에서 보다 미세한 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다. That is, in the present embodiment, the first pattern 20 is formed to have a uniform pattern, and a finer pattern is formed in a region formed by the first pattern 20 through formation of a second pattern to be described later .

이와 달리, 상기 제1 패턴(20)의 형성만으로 본 실시예에 의한 전극 패턴 형성방법을 통해 형성된 미세 패턴의 일부가 구현될 수도 있다. 즉, 후술되는 제2 패턴은 일부 영역에서 상기 제1 패턴과 동일한 영역 및 동일한 형상으로 형성될 수도 있으며, 나머지 영역에서만 상기 제1 패턴으로 형성된 영역에서 보다 미세한 패턴이 형성될 수 있다. Alternatively, a part of the fine pattern formed through the electrode pattern forming method according to the present embodiment may be realized by forming the first pattern 20 only. That is, the second pattern, which will be described later, may be formed in the same region and the same shape as the first pattern in a partial region, and a finer pattern may be formed in the region formed in the first pattern only in the remaining region.

한편, 본 실시예에서는 상기 제1 패턴형성유닛(50)의 예로서, 전기수력학적 제트 프린팅 장치를 설명하였으나, 그 외에도 에어로졸 제팅 장치 또는 잉크젯 프린팅 장치와 같이, 상기 베이스 기판(10) 상에 소정의 패턴을 형성할 수 있는 다양한 프린팅 장치일 수 있다. Although the electrohydrodynamic jet printing apparatus has been described as an example of the first pattern forming unit 50 in the present embodiment, it is also possible to provide a predetermined pattern on the base substrate 10, such as an aerosol jetting apparatus or an inkjet printing apparatus, And the like.

이후, 도 1, 도 2 및 도 3b를 참조하면, 상기 전극 패턴 형성방법에서, 상기 제2 패턴형성유닛(60)을 이용하여 상기 제1 패턴(20) 상에 상기 전도성 잉크를 소결시켜 제2 패턴(30)을 형성한다(단계 S20). 1, 2 and 3B, in the electrode pattern forming method, the conductive ink is sintered on the first pattern 20 by using the second pattern forming unit 60, Thereby forming a pattern 30 (step S20).

보다 구체적으로, 상기 제2 패턴형성유닛(60)은 레이저 조사유닛일 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 패턴(20) 상으로 레이저가 조사되어 상기 제1 패턴(20)의 일부가 레이저 광에 의한 광소결로 제2 패턴(30)으로 형성된다. More specifically, the second pattern formation unit 60 may be a laser irradiation unit, whereby a laser beam is irradiated onto the first pattern 20 so that a part of the first pattern 20 is irradiated with laser light And the second sintering furnace pattern 30 is formed.

이 경우, 상기 제2 패턴(30)은 상기 제1 패턴(20)이 형성된 영역의 내부에 형성되는 것으로, 상기 제2 패턴(30)은 상기 제1 패턴(20)과 동일하거나 좁은 영역으로 형성된다. In this case, the second pattern 30 is formed in an area where the first pattern 20 is formed, and the second pattern 30 is formed in the same or narrower area as the first pattern 20 do.

예를 들어, 상기 제1 패턴(20)이 소정 선폭을 가지는 직선 또는 곡선으로 형성되었다면, 상기 제2 패턴(30)은 상기 제1 패턴(20)의 선폭과 동일하거나 좁은 선폭으로 형성되는 것이 바람직하다. For example, if the first pattern 20 is formed as a straight line or a curve having a predetermined line width, the second pattern 30 may be formed to have a line width equal to or narrower than the line width of the first pattern 20 Do.

이와 달리, 상기 제1 패턴(20)이 영역을 형성하는 면으로 형성되었다면, 상기 제2 패턴(30)이 형성하는 영역은 상기 제1 패턴(20)이 형성한 영역과 동일하거나 좁은 면적으로 형성되는 것이 바람직하다. Alternatively, if the first pattern 20 is formed as a region forming the region, the region formed by the second pattern 30 may be formed to have the same or narrower area than the region formed by the first pattern 20 .

즉, 상기 제2 패턴형성유닛(60)으로부터 제공되는 레이저는 상기 제1 패턴(20)이 형성된 영역으로만 조사되어, 상기 제1 패턴(20)의 내부에서만 소결이 발생되며 제2 패턴(30)으로 형성된다. That is, the laser provided from the second pattern formation unit 60 is irradiated only to the region where the first pattern 20 is formed, so that sintering occurs only in the first pattern 20 and the second pattern 30 .

물론, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1 패턴(20) 중 일부 영역이 최종적으로 형성되는 미세 패턴과 동일할 수 있으며, 이를 위해서는 상기 제2 패턴형성유닛(60)은 해당 영역에서는 상기 제1 패턴(20)이 형성된 영역 전체에 인가되며, 이를 통해 상기 제1 패턴(20)이 해당 영역에서는 모두 소결되어 제2 패턴(30)으로 형성된다. Of course, as described above, a part of the first pattern 20 may be the same as the finally formed fine pattern. For this purpose, the second pattern forming unit 60 may form the first pattern 20 20 are formed on the entire surface of the substrate 20, whereby the first pattern 20 is sintered in the corresponding region to form the second pattern 30.

즉, 상기 제2 패턴형성유닛(60)을 통해 소결되어 형성되는 제2 패턴(30)은 상기 제1 패턴(20)의 일부 영역이거나, 또는 부분적으로는 상기 제1 패턴(20)과 동일한 영역일 수 있다. That is, the second pattern 30 formed by sintering through the second pattern forming unit 60 may be a part of the first pattern 20, or partially the same area as the first pattern 20 Lt; / RTI >

한편, 상기 제2 패턴형성유닛(60)을 통해 조사되는 레이저는, 상기 제1 패턴형성유닛(50)에 의해 형성되는 제1 패턴(20)보다는 좁은 영역으로 조사되며 소결을 수행할 수 있으므로, 상기 제1 패턴형성유닛(50)보다는 미세한 크기의 패턴을 형성할 수 있다. The laser irradiated through the second pattern formation unit 60 is irradiated in a narrower area than the first pattern 20 formed by the first pattern formation unit 50 and can perform sintering, It is possible to form a pattern having a smaller size than the first pattern forming unit 50.

이후, 도 1, 도 2 및 도 3c를 참조하면, 상기 전극 패턴 형성방법에서, 상기 소결된 제2 패턴(30) 외에, 상기 베이스 기판(10) 상에 잔류한 제1 패턴(20)을 상기 세정유닛(70)을 이용하여 제거한다(단계 S30).1, 2 and 3C, in the electrode pattern forming method, the first pattern 20 remaining on the base substrate 10, in addition to the sintered second pattern 30, Is removed using the cleaning unit 70 (step S30).

즉, 상기 베이스 기판(10) 상에는 소결되지 않은 제1 패턴(20)이 부분적으로 잔류하게 되며, 이를 상기 세정유닛(70)을 통해 제거하게 된다. That is, the first pattern 20 that is not sintered partially remains on the base substrate 10 and is removed through the cleaning unit 70.

본 실시예에서는, 상기 세정유닛(70)을 통한 상기 제1 패턴(20)의 제거는 레이저를 이용하여 제거하는 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the removal of the first pattern 20 through the cleaning unit 70 is performed using a laser.

즉, 상기 세정유닛(70)은 앞서 설명한 상기 제2 패턴형성유닛(60)이 동일하게 사용될 수 있다. That is, in the cleaning unit 70, the second pattern forming unit 60 described above can be used equally.

그리하여, 상기 제2 패턴형성유닛(60)으로부터 인가되는 레이저를 이용하여, 상기 소결되지 않은 제1 패턴(20)을 선택적으로 제거하게 된다. Thus, the non-sintered first pattern 20 is selectively removed using a laser applied from the second pattern formation unit 60.

특히, 상기 제2 패턴형성유닛(60)을 이용하여 상기 제2 패턴(30)을 형성하는 경우, 형상오차가 발생하거나 상기 제2 패턴(30)의 경계부위에서 오차가 발생할 수 있는데, 본 실시예에서와 같이 상기 제2 패턴형성유닛(60)을 통해 레이저를 인가하여 추가적으로 상기 형상오차나 경계부위의 오차를 제거할 수 있으므로, 상기 소결되지 않은 제1 패턴(20)을 제거하는 것은 물론이며, 상기 제2 패턴(30)의 정밀도 또는 정확도를 보다 향상시킬 수 있다. Particularly, when the second pattern 30 is formed using the second pattern formation unit 60, a shape error may occur or an error may occur on the boundary of the second pattern 30. However, The first pattern 20 that is not sintered can be removed by applying a laser through the second pattern forming unit 60 as shown in FIG. The accuracy or accuracy of the second pattern 30 can be further improved.

다만, 상기 제2 패턴형성유닛(60)을 통해 동일한 레이저 소스를 이용할 수 있으나, 상기 제2 패턴(30)을 소결하는 공정에서 인가되는 레이저의 에너지와 상기 제1 패턴(20)을 선택적으로 제거하는 공정에서 인가되는 레이저의 에너지는 서로 달라야 하며, 예를 들어, 상기 제1 패턴(20)을 선택적으로 제거하는 공정에서 인가되는 레이저의 에너지가 상기 제2 패턴(30)을 소결하는 공정에서 인가되는 레이저의 에너지보다 크도록 설정될 수 있다. Although the same laser source can be used through the second pattern forming unit 60, the energy of the laser applied in the process of sintering the second pattern 30 and the first pattern 20 can be selectively removed The energy of the laser applied in the step of selectively removing the first pattern 20 may be different from the energy of the laser applied in the step of sintering the second pattern 30. For example, Lt; RTI ID = 0.0 > laser < / RTI >

그리하여, 동일한 패턴형성유닛을 이용하여 보다 효과적으로, 소결되지 않은 잔류한 전도성 잉크를 제거할 수 있다. Thus, it is possible to remove residual conductive ink that has not been sintered more effectively by using the same pattern forming unit.

이와 달리, 상기 세정유닛(70)을 통한 제거는, 예를 들어, 상기 제1 패턴(20)을 점착성 테이프를 이용하여 제거하거나, 상기 전도성 잉크를 선택적으로 제거하는 용매를 이용하여 상기 소결되지 않은 제1 패턴(20)을 와싱(washing)하거나, 상기 용매가 묻은 직물을 이용하여 상기 제1 패턴(20)을 와이핑(wiping)하거나, 상기 용매가 저장된 수조 등에 침지시켜 상기 제1 패턴(20)을 용해시킬 수도 있다. Alternatively, removal through the cleaning unit 70 may be accomplished, for example, by removing the first pattern 20 using a tacky tape or by using a solvent that selectively removes the conductive ink The first pattern 20 may be washed or the first pattern 20 may be wiped using the solvent-impregnated fabric or the first pattern 20 may be immersed in the solvent, ) May be dissolved.

이상과 같은 세정 공정을 통해, 상기 베이스 기판(10) 상에는 소결된 제2 패턴(30)이 최종 미세 패턴으로 잔류하게 된다. Through the cleaning process as described above, the sintered second pattern 30 remains on the base substrate 10 as a final fine pattern.

이 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제2 패턴(30)은, 형상의 측면에서 상기 제1 패턴(20)과 동일한 영역을 포함할 수 있으며, 적어도 상기 제1 패턴(20)보다는 좁은 영역으로 형성된다. In this case, as described above, the second pattern 30 may include the same area as the first pattern 20 on the side of the shape, and may be formed as a narrower area than the first pattern 20 do.

이상과 같이, 제1 패턴을 우선 형성하고, 제2 패턴을 제1 패턴의 일부를 소결하는 공정으로 형성함으로써, 베이스 기판의 전체에 잉크를 도포하지 않고 일부 영역에만 잉크를 도포한 상태에서 세정을 수행하므로 잉크의 낭비를 줄여 생산원가를 줄일 수 있으며, 상대적으로 좁은 영역에 대하여만 소결을 수행할 수 있으므로 레이저 조사로 인한 광에너지가 제공되는 시간을 줄여 최종 패턴의 열적 손상을 최소화할 수 있다. As described above, the first pattern is formed first, and the second pattern is formed in the step of sintering a part of the first pattern, so that the ink is not applied to the entire base substrate, It is possible to reduce the waste of ink to reduce the production cost and to perform the sintering only in the relatively narrow region, it is possible to minimize the thermal damage of the final pattern by reducing the time for providing the light energy due to the laser irradiation.

도 5a는 도 1의 제1 패턴의 끝단부에 형성된 오버플로우(overflow)의 예를 도시한 이미지이고, 도 5b는 도 1의 제1 패턴의 주변에 잉크가 번진 예를 도시한 이미지이다. FIG. 5A is an image showing an example of an overflow formed at an end portion of the first pattern of FIG. 1, and FIG. 5B is an image showing an example of ink spreading around the first pattern of FIG.

도 5a를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1 패턴(20)을 형성하는 상기 제1 패턴형성유닛(50)이 전기수력학적 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅 장치인 경우, 패턴 형성 공정의 시작부 또는 끝단부에 토출되는 잉크의 불안전성으로 인해 오버플로우(25)가 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5A, when the first pattern forming unit 50 forming the first pattern 20 is an electrohydraulic jet printing or aerosol jetting apparatus, as described above, The overflow 25 can be formed due to instability of the ink discharged to the end portion.

이와 같이 제1 패턴(20)에 오버플로우(25)가 형성되는 경우, 종래 기술에 의해 전기수력학적 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅만 수행하고 핫플레이트나 오븐 등을 통해 소결을 수행하는 경우라면 상기 오버플로우(25)는 그대로 최종 미세 패턴에 잔류하게 되며, 이는 패턴 불량의 원인이 될 수 있다. In the case where the overflow 25 is formed in the first pattern 20 as described above, if the electrophoretic jet printing or the aerosol jetting is performed by the conventional technique and the sintering is performed through the hot plate, the oven, or the like, (25) remains in the final fine pattern as it is, which may cause a pattern defect.

그러나, 본 실시예에서는, 상기 제1 패턴(20)으로 상기 오버플로우(25)가 형성되더라도, 상기 제2 패턴형성유닛(60)을 통해 소결되어 형성되는 제2 패턴(30)이 상기 오버플로우(25)와 중첩되지 않도록 형성한다면, 즉 도 5a의 인접패턴(40)으로 상기 제2 패턴(30)을 형성한다면, 최종적으로 상기 오버플로우(25)는 세정유닛(70)에 의해 제거되므로, 최종 미세 패턴에 잔류하지 않고 제거된다. However, in the present embodiment, even if the overflow 25 is formed in the first pattern 20, the second pattern 30 formed by sintering through the second pattern forming unit 60 may be overflowed The overflow 25 is removed by the cleaning unit 70 if the second pattern 30 is formed so as not to overlap the first pattern 25, i.e., the adjacent pattern 40 of FIG. 5A, It is removed without remaining in the final fine pattern.

특히 본 실시예에서는, 상기 세정유닛(70)으로 레이저가 인가되므로 상기 오버플로우(25)만을 선택적으로 보다 효과적으로 제거될 수 있다. In particular, in this embodiment, since the laser is applied to the cleaning unit 70, only the overflow 25 can be selectively removed more effectively.

그리하여, 종래 패턴 불량의 원인이 되는 오버플로우(25)는 본 실시예를 통한 전극 패턴 형성방법에서는 제거되며, 이에 따라 패턴 불량이 감소하게 된다. Thus, the overflow 25, which is a cause of the conventional pattern defect, is removed in the electrode pattern forming method according to the present embodiment, thereby reducing pattern defects.

나아가, 도 5b를 참조하면, 상기 제1 패턴(20)을 형성하는 상기 제1 패턴형성유닛(50)이 전기수력학적 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅 장치인 경우, 상기 제1 패턴(20)은 중앙부(21) 외에, 상기 중앙부(21) 주위에 스프레이(spray) 효과로 인해 미세 입자들이 산발적으로 도포되는 주변부(22)가 형성될 수 있다. 5B, when the first pattern forming unit 50 forming the first pattern 20 is an electrohydraulic jet printing or aerosol jetting apparatus, the first pattern 20 is formed in a central portion 21, peripheral portions 22 around which the fine particles are scattered by spraying effect may be formed.

따라서, 종래 기술에 의해 전기수력학적 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅만 수행하고 핫플레이트나 오븐 등을 통해 소결을 수행하는 경우라면 상기 주변부(22)도 그대로 최종 미세 패턴에 잔류하게 되며, 이는 패턴 불량의 원인이 될 수 있다. Therefore, in the case where only electrohydrodynamic jet printing or aerosol jetting is performed by the prior art and sintering is performed through a hot plate, an oven, or the like, the peripheral portion 22 remains in the final fine pattern as it is, .

그러나, 본 실시예에서는, 상기 주변부(22)가 상기 제1 패턴(20)에 포함되더라도, 상기 중앙부(21)에만 레이저를 인가함으로써, 상기 중앙부(21)만 제2 패턴(30)으로 소결시킬 수 있으며, 이에 따라 최종적으로는 상기 주변부(22)는 제거된 미세 패턴을 형성할 수 있다. In this embodiment, however, even if the peripheral portion 22 is included in the first pattern 20, only the central portion 21 is sintered with the second pattern 30 by applying laser only to the central portion 21 So that the peripheral portion 22 can finally form the removed fine pattern.

그리하여, 종래 패턴 불량의 원인이 되는 상기 미세 입자들의 분산 현상은 본 실시예를 통한 전극 패턴 형성방법에서는 제거되며, 이에 따라 패턴 불량이 감소하게 된다. Thus, the dispersion phenomenon of the fine particles, which is a cause of the conventional pattern defect, is removed in the electrode pattern forming method according to the present embodiment, thereby reducing the pattern defects.

도 6a 및 도 6b는 도 1의 전극 패턴 형성방법을 통해 선폭을 추가로 가공한 예를 도시한 평면도들이다. 6A and 6B are plan views showing an example of further processing the line width through the electrode pattern forming method of FIG.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 실시예에 의한 전극 패턴 형성방법을 통해서는, 상기 베이스 기판(10) 상에 형성된 상기 제1 패턴(20)보다 좁은 선폭을 가지도록 상기 제2 패턴(30)을 형성하고, 상기 제2 패턴(30) 외의 상기 제1 패턴(도 6b의 20)은 세정공정을 통해 제거되므로, 선폭을 감축하는 추가 가공 공정을 수행하여 보다 정밀한 미세 패턴을 형성할 수 있다. 6A and 6B, the second pattern 30 (see FIG. 6A) is formed to have a narrower line width than the first pattern 20 formed on the base substrate 10, Since the first pattern (20 in FIG. 6B) other than the second pattern 30 is removed through the cleaning process, a further fine patterning process can be performed by performing an additional processing step of reducing the line width .

도 7a 및 도 7b는 도 1의 전극 패턴 형성방법을 통해 패턴을 추가로 가공한 예를 도시한 평면도들이다. FIGS. 7A and 7B are plan views showing an example of further patterning the pattern through the electrode pattern forming method of FIG.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 실시예에 의한 전극 패턴 형성방법을 통해서는, 상기 베이스 기판(10) 상에 형성된 상기 제1 패턴(20)을 다양한 선폭 내지 다양한 패턴을 가지도록 상기 제2 패턴(30)을 형성할 수 있다. Referring to FIGS. 7A and 7B, the first pattern 20 formed on the base substrate 10 may be patterned to have different widths and / The pattern 30 can be formed.

이 경우 도 7b에 도시된 것 외에 상기 제2 패턴(30)은, 소자부(45)의 기능적 특성 또는 최적 배선 설계 등을 고려하여, 상기 제1 패턴(20)의 선폭 또는 영역 범위 내에서 다양하게 설계되어 형성될 수 있다. In this case, in addition to the structure shown in Fig. 7B, the second pattern 30 may be varied within the line width or region range of the first pattern 20, taking into consideration the functional characteristics of the element portion 45, As shown in FIG.

그리하여, 동일하게 형성된 제1 패턴(20)에 대하여도 다양한 형태의 제2 패턴(30)을 추가로 형성할 수 있으므로, 제1 패턴(20)의 형성까지 동일하게 진행하면서도 일부 공정을 변경하여 새로운 미세 패턴을 형성할 수 있어, 전자소자에 있어서도 요구되는 다품종 소량생산의 제품 생산 추세에 부합하여 생산성을 향상시킬 수 있다. Thus, the second pattern 30 of various shapes can be additionally formed on the first pattern 20 formed in the same manner. Therefore, while the same process is performed until the first pattern 20 is formed, It is possible to form a fine pattern and to improve the productivity in accordance with the trend of production of a small quantity of various kinds of products, which is also required in electronic devices.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 종래 열을 인가하여 미세 패턴을 소결하는 공정과 달리, 레이저를 조사하여 조사된 부분을 국소적으로 소결하므로, 상대적으로 잉크에 열적 손상을 줄일 수 있으며, 높은 정밀도와 정확도로 패턴을 형성할 수 있다. According to the embodiments of the present invention as described above, unlike the conventional process of sintering a fine pattern by applying heat, since the irradiated portion is locally sintered by laser irradiation, thermal damage to the ink can be relatively reduced , The pattern can be formed with high precision and accuracy.

특히, 전기수력학적 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅 장치를 통한 미세 패턴을 형성하는 경우, 미세 패턴의 시작점에 발생할 수 있는 오버플로우 또는 미세 패턴의 주변에 잉크가 번지는 현상으로 인한 미세 패턴의 오차 발생 요인이 있는데, 상기 오버플로우가 발생한 영역 또는 잉크가 번지는 영역을 제외한 영역에 대하여 레이저를 조사함으로써 최종적으로 형성되는 미세 패턴은 상기 오차가 없도록 형성될 수 있다. Particularly, in the case of forming a fine pattern through an electrohydraulic jet printing or an aerosol jetting apparatus, an overflow that may occur at a starting point of the fine pattern or a cause of error in the fine pattern due to the phenomenon of ink spreading around the fine pattern However, a fine pattern finally formed by irradiating a laser beam onto an area other than the area where the overflow occurs or the area where the ink is spread may be formed without the error.

나아가, 레이저 조사를 통해 소결되는 영역은 상기 전기수력학적 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅 장치를 통해 형성된 미세 패턴과 동일하거나 좁은 영역으로 형성되므로, 1차적으로 전체적인 형상의 패턴을 형성하고 최종적으로 레이저를 이용하여 국소부위의 미세 패턴을 형성할 수 있어 미세한 선폭으로 패턴을 제작하거나 보다 정밀한 수준의 추가적인 패턴을 제작하는데 용이하게 활용될 수 있다. 그리하여, 종래 포토리소그래피(photolithography) 공정으로 패턴을 형성하는 공정에서 유언성 기판이나 신장성 기판(flexible or stretchable substrate)에 미세 패턴을 형성하는 경우 기판의 손상이 발생하거나 패턴의 정밀도의 한계를 극복할 수 있으며, 특히 구리(Cu)를 이용한 패턴의 형성도 보다 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다. 더 나아가, 종래, 전기수력학 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅 장치로만 잉크를 도포하는 경우 상대적으로 넓은 선폭에 의한 미세 패턴의 정밀도 저하 문제를 해결할 수 있으며, 레이저 소결 공정만을 이용한 소결에서 소결 영역이 증가함에 따라 레이저를 통해 지나치게 과한 에너지가 잉크로 인가됨에 따라 잉크의 과소결 등으로 패턴의 손상이 발생하는 문제를 해결할 수 있다. Further, since the region to be sintered by the laser irradiation is formed in the same or narrow region as the fine pattern formed through the electrohydrostatic jet printing or aerosol jetting apparatus, a pattern of the overall shape is formed first, and finally, It is possible to form a fine pattern at a local site and thus it can be easily used to fabricate a pattern with a fine line width or to produce an additional pattern at a more precise level. Thus, in the process of forming a pattern by a conventional photolithography process, when a fine pattern is formed on a willable substrate or a flexible or stretchable substrate, damage to the substrate may occur, In particular, there is an advantage that pattern formation using copper (Cu) can be performed more effectively. Further, when ink is applied only to an electrohydraulic jet printing or aerosol jetting apparatus, it is possible to solve the problem of lowering precision of a fine pattern due to a relatively wide line width. As the sintering region is increased in sintering using only laser sintering process It is possible to solve the problem that pattern damage is caused due to over-etching of the ink due to excessive energy applied to the ink through the laser.

특히, 소결된 패턴 외의 불필요한 패턴을 제거하는 세정 공정에서, 레이저를 이용하므로, 소결된 패턴이 갖는 형상 오차 또는 경계면의 오차를 수정하여 패턴의 정밀도 및 정확도를 향상시킬 수 있으며, 별도의 세정유닛 대신 제2 패턴형성유닛을 이용하여 레이저 인가 조건만 변경하여 세정 공정을 수행할 수 있으므로 공정성 및 생산성을 향상시킬 수 있다. Particularly, in the cleaning process for removing unnecessary patterns other than the sintered pattern, since the laser is used, the shape error of the sintered pattern or the error of the boundary surface can be corrected to improve the accuracy and accuracy of the pattern, The cleaning process can be performed by changing only the laser application condition using the second pattern formation unit, so that the processability and productivity can be improved.

또한, 레이저 소결을 통한 패턴 형성 공정을 통해, 종래 핫플레이트(hot plate)나 오븐(convection oven)을 이용하여 열로 소결하여 형성되는 패턴에서의 대류(convection flow)로 인한 커피 얼룩 효과(coffee ring effect)를 제거하여 전기적 특성도 향상시킬 수 있고, 유연성 기판에 발생할 수 있는 손상을 최소화할 수 있다. In addition, through the pattern forming process through laser sintering, a coffee ring effect (hereinafter referred to as " coffee ring effect ") due to convection flow in a pattern formed by sintering by heat using a conventional hot plate or an oven (convection oven) ) Can be removed to improve electrical characteristics and damage to the flexible substrate can be minimized.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 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 as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.

본 발명에 따른 레이저 소결을 이용한 전극 패턴 형성방법 및 이를 위한 전극 패턴 형성시스템은 전도성 패턴을 형성하고, 전도성 패턴이 형성된 각종 전자소자에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다. The method of forming an electrode pattern using laser sintering according to the present invention and the electrode pattern forming system therefor have industrial applicability that can form a conductive pattern and can be used in various electronic devices formed with a conductive pattern.

10 : 베이스 기판 20 : 제1 패턴
21 : 중앙부 22 : 주변부
30 : 제2 패턴 40 : 인접패턴
45 : 소자부 50 : 제1 패턴형성유닛
60 : 제2 패턴형성유닛 70 : 세정유닛
100 : 전극 패턴 형성시스템 101 : 공급롤
102 : 회수롤10: base substrate 20: first pattern
21: central portion 22: peripheral portion
30: second pattern 40: adjacent pattern
45: element section 50: first pattern forming unit
60: second pattern forming unit 70: cleaning unit
100: electrode pattern forming system 101: supply roll
102: recovery roll

Claims (12)

전기수력학적 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅 장치를 통해 전압 포텐셜을 이용하여 토출되는 전도성 잉크로 베이스 기판 상에 일정한 패턴을 가지는 제1 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 패턴 상에 레이저를 인가하여 상기 전도성 잉크를 소결시켜, 상기 제1 패턴이 가지는 일정한 패턴에서 보다 좁은 영역을 가지는 제2 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 소결된 제2 패턴 외에 상기 베이스 기판 상에 잔류한 상기 제1 패턴을 제거하는 단계를 포함하고,
상기 제2 패턴을 형성하는 단계와 상기 제1 패턴을 제거하는 단계는, 동일한 패턴형성유닛을 이용하되, 상기 제1 패턴을 제거하기 위한 레이저의 에너지를 상기 제2 패턴을 형성하기 위한 레이저의 에너지보다 크게 인가하는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 형성방법. Forming a first pattern having a predetermined pattern on a base substrate with conductive ink ejected using a voltage potential through an electrohydraulic jet printing or aerosol jetting apparatus;
Forming a second pattern having a narrower area in a predetermined pattern of the first pattern by sintering the conductive ink by applying a laser on the first pattern; And
And removing the first pattern remaining on the base substrate in addition to the sintered second pattern,
Wherein the forming of the second pattern and the removing of the first pattern are performed by using the same pattern forming unit, wherein the energy of the laser for removing the first pattern is the energy of the laser for forming the second pattern Wherein the electrode pattern is formed on the surface of the substrate. 제1항에 있어서, 상기 제1 패턴을 형성하는 단계에서,
상기 제1 패턴은 상기 베이스 기판 상에 직선이나 곡선, 면(面) 또는 3차원 아치(arch)로 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 형성방법. The method according to claim 1, wherein, in the step of forming the first pattern,
Wherein the first pattern is formed on a straight line, a curved line, a surface, or a three-dimensional arch on the base substrate. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제2 패턴을 형성하는 단계에서,
상기 제2 패턴은 상기 제1 패턴이 형성된 영역 내에서 직선이나 곡선, 면(面) 또는 3차원 아치(arch)로 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 형성방법. The method according to claim 1, wherein, in forming the second pattern,
Wherein the second pattern is formed of a straight line, a curve, a surface, or a three-dimensional arch in an area where the first pattern is formed. 제1항에 있어서, 상기 제1 패턴을 제거하는 단계에서,
상기 제2 패턴 외에 상기 베이스 기판 상에 잔류한 상기 제1 패턴에 레이저를 선택적으로 인가하는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 형성방법.The method according to claim 1, wherein in the step of removing the first pattern,
Wherein a laser is selectively applied to the first pattern remaining on the base substrate in addition to the second pattern. 공급된 베이스 기판 상에 전도성 잉크로 일정한 패턴을 가지는 제1 패턴을 형성하는 제1 패턴형성유닛;
상기 베이스 기판 상에 형성된 제1 패턴 상에 레이저를 인가하여 상기 전도성 잉크를 소결시켜, 상기 제1 패턴이 가지는 일정한 패턴에서 보다 좁은 영역을 가지는 제2 패턴을 형성하는 제2 패턴형성유닛; 및
상기 소결된 제2 패턴 외에 상기 베이스 기판 상에 잔류한 상기 제1 패턴을 제거하는 세정유닛을 포함하고,
상기 세정유닛은 상기 제2 패턴형성유닛과 동일하되, 상기 제1 패턴을 제거하기 위한 레이저의 에너지를 상기 제2 패턴을 형성하기 위한 레이저의 에너지보다 크게 인가하고,
상기 제1 패턴형성유닛은 전기수력학적 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅 장치로, 전압 포텐셜을 이용하여 전도성 잉크를 토출하는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 형성시스템. A first pattern formation unit that forms a first pattern having a predetermined pattern with the conductive ink on the supplied base substrate;
A second pattern formation unit that sinters the conductive ink by applying a laser on a first pattern formed on the base substrate to form a second pattern having a narrower area in a certain pattern of the first pattern; And
And a cleaning unit for removing the first pattern remaining on the base substrate in addition to the sintered second pattern,
Wherein the cleaning unit is the same as the second pattern forming unit, and the energy of the laser for removing the first pattern is higher than the energy of the laser for forming the second pattern,
Wherein the first pattern forming unit is an electrohydraulic jet printing or aerosol jetting apparatus, and discharges the conductive ink using a voltage potential. 삭제delete 제6항에 있어서, 상기 제2 패턴형성유닛은,
상기 제1 패턴 상에 레이저를 선택적으로 인가하여 상기 제2 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 형성시스템. 7. The image forming apparatus according to claim 6,
Wherein the second pattern is formed by selectively applying a laser beam onto the first pattern. 제6항에 있어서, 상기 베이스 기판은,
유연성(flexible or stretchable) 기판인 것을 특징으로 하는 전극 패턴 형성시스템. 7. The semiconductor device according to claim 6,
Wherein the substrate is a flexible or stretchable substrate. 제6항에 있어서, 상기 전도성 잉크는,
반도체가 분말로 포함된 반도체 잉크 또는 금속이 분말로 포함된 금속 잉크로, 레이저의 인가에 따라 소결되어 전도성을 가지는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 형성시스템. 7. The electrophoretic ink according to claim 6,
A semiconductor pattern forming system, comprising: a semiconductor ink containing a semiconductor as a powder or a metal ink containing a metal as a powder; 공급된 베이스 기판 상에 전도성 잉크로 일정한 패턴을 가지는 제1 패턴을 형성하는 제1 패턴형성유닛; 및
상기 베이스 기판 상에 형성된 제1 패턴 상에 레이저를 인가하여 상기 전도성 잉크를 소결시켜 상기 제1 패턴이 가지는 일정한 패턴에서 보다 좁은 영역을 가지는 제2 패턴을 형성하고, 상기 제2 패턴 외에 상기 베이스 기판 상에 잔류한 상기 제1 패턴에 레이저를 선택적으로 인가는 제2 패턴형성유닛을 포함하고,
상기 제2 패턴형성유닛은 상기 잔류한 제1 패턴을 제거하는 세정유닛이며, 상기 제1 패턴을 제거하기 위한 레이저의 에너지를 상기 제2 패턴을 형성하기 위한 레이저의 에너지보다 크게 인가하고,
상기 제1 패턴형성유닛은 전기수력학적 제트 프린팅 또는 에어로졸 제팅 장치로, 전압 포텐셜을 이용하여 전도성 잉크를 토출하는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 형성시스템.
A first pattern formation unit that forms a first pattern having a predetermined pattern with the conductive ink on the supplied base substrate; And
A laser is applied onto a first pattern formed on the base substrate to sinter the conductive ink to form a second pattern having a narrower area in a predetermined pattern of the first pattern, And a second pattern forming unit for selectively applying a laser to the first pattern remaining on the second pattern forming unit,
Wherein the second pattern formation unit is a cleaning unit that removes the remaining first pattern and applies energy of the laser for removing the first pattern to an energy larger than the energy of the laser for forming the second pattern,
Wherein the first pattern forming unit is an electrohydraulic jet printing or aerosol jetting apparatus, and discharges the conductive ink using a voltage potential.
삭제delete
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