KR102083184B1 - Self-adhesive transparent electrode and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 자가 부착 투명 전극은, 고분자 소재로 형성된 격자형 구조체와, 상기 격자형 구조체의 표면에 전도성 물질을 코팅하여 형성한 격자형 전극을 포함함으로써, 상기 격자형 구조체와 상기 격자형 전극이 모두 격자 구조로 형성되기 때문에 투명성 및 전도성을 모두 확보할 수 있는 이점이 있다. 또한, 격자형 구조체의 격자형 접착판부가 형성됨으로써, 별도의 접착제나 접착층 없이 기판에 건식 접착될 수 있으므로, 사용이 편리한 이점이 있다. 또한, 건식 접착됨으로써, 필요에 따라 소정의 힘으로 격자형 구조체와 기판을 떼어내는 것이 용이하여, 재사용이 가능한 이점이 있다. 또한, 격자형 접착판부가 기판에 접착되면서 격자형 전극을 감싸서 보호하는 역할을 할 수 있는 이점이 있다.The self-adhesive transparent electrode according to the present invention includes a lattice structure formed of a polymer material and a lattice electrode formed by coating a conductive material on the surface of the lattice structure, thereby forming the lattice structure and the lattice electrode. Since all are formed in a lattice structure, there is an advantage that both transparency and conductivity can be secured. In addition, since the lattice-shaped adhesive plate portion of the lattice structure is formed, it can be dry bonded to the substrate without a separate adhesive or adhesive layer, there is an advantage that it is convenient to use. In addition, by dry bonding, it is easy to detach the lattice structure and the substrate with a predetermined force, if necessary, there is an advantage that can be reused. In addition, the lattice adhesive plate portion is bonded to the substrate there is an advantage that can serve to protect the lattice electrode wrap.
Description
본 발명은 자가 부착 투명 전극 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 접착층이 필요하지 않는 건식 접착 매커니즘을 이용하여 자가 접착력을 가지는 투명 전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a self-adhesive transparent electrode and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a transparent electrode having a self-adhesive force using a dry adhesive mechanism that does not require a separate adhesive layer and a method for manufacturing the same.
일반적으로 디스플레이나 태양전지 등에 사용되는 전극은 투명성을 가져야 한다. In general, electrodes used for displays or solar cells should have transparency.
투명성을 갖는 전극을 제조하기 위하여, ITP, PEDOT:PSS, AgNW 등 다양한 재료들이 활용되고 있으나, 투명성을 높일수록 전도성이 낮아지는 한계가 있다.In order to manufacture an electrode having transparency, various materials such as ITP, PEDOT: PSS, AgNW, etc. have been utilized, but there is a limit that the conductivity becomes lower as the transparency is increased.
이를 보완하기 위하여 기판 위에 격자 형태의 전극을 만드는 기술들이 개발되고 있으나, 전극과 기판의 표면 사이에 별도의 접착층이 필요할 뿐만 아니라, E-beam evaporation, sputtering 등의 추가 공정이 필요하기 때문에, 재료 및 제조방법에 한계가 따르는 문제점이 있다. In order to compensate for this, techniques for making a lattice-shaped electrode on a substrate have been developed, but since a separate adhesive layer is required between the electrode and the surface of the substrate, additional processes such as E-beam evaporation and sputtering are required. There is a problem that there is a limitation in the manufacturing method.
본 발명의 목적은, 자가 접착력을 가지는 투명 전극 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a transparent electrode having a self adhesive force and a method for manufacturing the same.
본 발명에 따른 자가 부착 투명 전극은, 투명 또는 반투명의 고분자 소재로 형성되고, 소정의 높이를 갖도록 형성된 복수의 지지부들과, 상기 지지부들에서 단면적이 크게 확장 형성되고 상기 지지부들을 서로 연결하여 격자 구조를 형성하는 격자형 접착판부들을 포함하는 격자형 구조체와; 상기 격자형 접착판부의 상면에서 상기 격자형 접착판부의 너비보다 좁게 설정된 전극 너비만큼 전도성 물질이 코팅되어 격자 구조를 형성하는 격자형 전극을 포함하고, 상기 격자형 접착판부의 상면에 기판을 맞대어 가압하면, 상기 격자형 접착판부 중에서 상기 격자형 전극이 형성된 부분을 제외한 나머지 부분이 상기 기판에 접착된다. The self-adhesive transparent electrode according to the present invention is formed of a transparent or semi-transparent polymer material, and has a plurality of supports formed to have a predetermined height, and a large cross-sectional area is formed in the supports, and the supports are connected to each other to form a lattice structure. A lattice structure including lattice-shaped adhesive plate parts forming a; A lattice-shaped electrode formed by coating a conductive material on the upper surface of the lattice-shaped adhesive plate part by an electrode width narrower than the width of the lattice-shaped adhesive plate part to form a lattice structure, and pressing the substrate against the upper surface of the lattice-shaped adhesive plate part. The remaining portion of the lattice-shaped adhesive plate portion except for the portion where the lattice electrode is formed is adhered to the substrate.
본 발명에 따른 자가 부착 투명 전극의 제조방법은, 소정의 높이를 갖도록 형성된 복수의 지지부들과, 상기 지지부들에서 단면적이 크게 확장 형성되고 상기 지지부들을 서로 연결하여 격자 구조를 형성하는 격자형 접착판부들을 포함하는 격자형 구조체를 성형하기 위한 몰드를 제작하는 단계와; 상기 몰드에 투명 또는 반투명의 고분자 소재를 부어 경화시킨 후, 상기 몰드로부터 상기 격자형 구조체를 탈거하는 단계와; 상기 격자형 접착판부의 상면에 전도성 물질을 코팅하여 미리 설정된 전극 너비의 격자형 전극을 형성하는 단계를 포함한다. In the method of manufacturing a self-adhesive transparent electrode according to the present invention, a plurality of support parts formed to have a predetermined height and a lattice-like adhesive plate part having a large cross-sectional area extending from the support parts and connecting the support parts to form a lattice structure Fabricating a mold for forming a lattice structure comprising: Removing the lattice structure from the mold by curing the transparent or translucent polymer material by pouring it into the mold; And coating a conductive material on the upper surface of the lattice-shaped adhesive plate to form a lattice-shaped electrode having a predetermined electrode width.
본 발명에 따른 자가 부착 투명 전극은, 고분자 소재로 형성된 격자형 구조체와, 상기 격자형 구조체의 표면에 전도성 물질을 코팅하여 형성한 격자형 전극을 포함함으로써, 상기 격자형 구조체와 상기 격자형 전극이 모두 격자 구조로 형성되기 때문에 투명성 및 전도성을 모두 확보할 수 있는 이점이 있다.The self-adhesive transparent electrode according to the present invention includes a lattice structure formed of a polymer material and a lattice electrode formed by coating a conductive material on the surface of the lattice structure, thereby forming the lattice structure and the lattice electrode. Since all are formed in a lattice structure, there is an advantage that both transparency and conductivity can be secured.
또한, 격자형 구조체의 격자형 접착판부가 형성됨으로써, 별도의 접착제나 접착층 없이 기판에 건식 접착될 수 있으므로, 사용이 편리한 이점이 있다. In addition, since the lattice-shaped adhesive plate portion of the lattice structure is formed, it can be dry bonded to the substrate without a separate adhesive or adhesive layer, there is an advantage that it is convenient to use.
또한, 건식 접착됨으로써, 필요에 따라 소정의 힘으로 격자형 구조체와 기판을 떼어내는 것이 용이하여, 재사용이 가능한 이점이 있다. In addition, by dry bonding, it is easy to detach the lattice structure and the substrate with a predetermined force, if necessary, there is an advantage that can be reused.
또한, 격자형 접착판부가 기판에 접착되면서 격자형 전극을 감싸서 보호하는 역할을 할 수 있는 이점이 있다.In addition, the lattice adhesive plate portion is bonded to the substrate there is an advantage that can serve to protect the lattice electrode wrap.
또한, 본 발명에 따른 자가 부착형 투명 전극은, 격자형 구조로 형성됨으로써, 잘 구부러지거나 접힐 수 있기 때문에, 피부나 굴곡이 있는 기판에도 접착이 용이해질 수 있다. In addition, since the self-adhesive transparent electrode according to the present invention is formed in a lattice structure, the self-adhesive transparent electrode can be easily bent or folded, so that the self-adhesive transparent electrode can be easily adhered to the skin or curved substrate.
또한, 본 발명에 따른 자가 부착형 투명 전극은, 전극 뿐만 아니라 심전도, 근전도 등의 생체 신호를 측정하는 웨어러블 센서로 적용 가능하다. In addition, the self-adhesive transparent electrode according to the present invention is applicable to a wearable sensor that measures not only the electrode but also a biosignal such as an electrocardiogram and an electrocardiogram.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극을 일부 절개한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극의 건식 접착 메커니즘을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극의 접착력을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 자가 부착 투명 전극을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 자가 부착 투명 전극의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 자가 부착 투명 전극을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 자가 부착 투명 전극의 단면도이다.1 is a perspective view showing a self-attached transparent electrode according to a first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view partially cut out of the self-attached transparent electrode according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a dry bonding mechanism of a self-attaching transparent electrode according to a first embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a self-adhesive transparent electrode according to a first embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the adhesive force of the self-attached transparent electrode according to the first embodiment of the present invention.
6 is a view showing a self-attached transparent electrode according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the self-attached transparent electrode shown in FIG. 6.
8 is a view showing a self-attached transparent electrode according to a third embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view of the self-attached transparent electrode shown in FIG. 8.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극을 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극을 일부 절개한 사시도이다. 1 is a perspective view showing a self-attached transparent electrode according to a first embodiment of the present invention. 2 is a perspective view partially cut out of the self-attached transparent electrode according to the first embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극은, 격자형 구조체(10)와 격자형 전극(20)을 포함한다. 1 to 3, the self-attached transparent electrode according to the first embodiment of the present invention includes a
상기 격자형 구조체(10)는, 베이스부(11), 지지부(12) 및 격자형 접착판부(13)를 포함한다. The
상기 격자형 구조체(10)는, 투명 또는 반투명의 고분자 소재로 형성된 공간형(입체형) 격자 구조로 형성된다. 즉, 상기 격자형 구조체(10)는 평판 형상이 아닌 소정의 높이를 가지는 격자 구조로 형성된다. The
상기 고분자 소재는 PDMS를 이용하는 것으로 예를 들어 설명한다. The polymer material will be described with an example of using PDMS.
상기 격자형 구조체(10)는 포토리소그래피를 이용하여 형성된 몰드에 상기 고분자 소재를 부어 경화시킨 후 탈거하여 제조할 수 있다. 상기 격자형 구조체(10)의 제조방법은 뒤에서 상세히 설명한다.The
상기 베이스부(11)는, 평판 형상으로 형성되는 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고 격자 구조로 형성되거나 상기 격자형 접착판부(13)와 동일한 형상으로 형성되는 것도 물론 가능하다. The
상기 지지부(12)는, 상기 베이스부(11)의 상면에서 소정의 높이를 갖도록 돌출 형성된다. 상기 지지부(12)는 각각 벽체 형상으로 형성되고, 복수개가 서로 교차하게 배치되어 격자 구조를 형성하는 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 지지부(12)는 각각 기둥 형상으로 형성되고, 복수개가 서로 소정간격 이격되게 배치되는 것도 물론 가능하다.The
상기 격자형 접착판부(13)는, 상기 복수의 지지부들(12)의 상면에 구비되고, 상기 지지부들(12)에서 단면적이 크게 확장되게 형성된다. 상기 격자형 접착판부(13)는 상기 복수의 지지부들(12)을 서로 연결하여 격자 구조를 형성한다. The lattice-shaped
도 2를 참조하면, 상기 지지부(12)와 상기 격자형 접착판부(13)를 상하방향으로 자른 종단면은 T자 형상으로 형성된다. 즉, 상기 격자형 접착판부(13)는 상기 지지부(12)의 상단에서 날개 형상으로 형성된다. Referring to FIG. 2, the longitudinal cross-section of the
다만, 이에 한정되지 않고, 상기 격자형 접착판부(13)는 상기 지지부(12)의 상단에서 단면적이 점차 확장되도록 형성되거나 T자 형상이 아닌 다른 날개 형상으로 형성되는 것도 물론 가능하다.However, the present invention is not limited thereto, and the lattice-shaped
상기 격자형 전극(20)은, 상기 격자형 접착판부(13)의 상면에 전도성 물질을 코팅하여 형성된 평면형 격자 구조로 형성된다.The
상기 격자형 전극(20)의 너비는 미리 설정된 전극 너비만큼으로 형성된다. 상기 격자형 전극(20)의 너비는 상기 격자형 접착판부(13)의 너비보다 좁게 형성되어, 상기 격자형 접착판부(13)는 상기 격자형 전극(20)이 형성되지 않는 부분이 남아있어야 하며, 남은 부분이 추후 기판(30)에 접착하는 접착부 역할을 할 수 있다. The width of the lattice-
상기 격자형 전극(20)은, 격자 형상으로 이루어짐으로써 투명하지 않은 전도성 물질을 사용하면서도 투명성을 확보할 수 있다. The
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극의 건식 접착 메커니즘을 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a dry bonding mechanism of a self-attaching transparent electrode according to a first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극의 접착 방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 3, a method of attaching a self-adhesive transparent electrode according to a first embodiment of the present invention configured as described above is as follows.
도 3a를 참조하면, 상기 격자형 구조체(10)를 상하로 뒤집은 상태를 나타낸다. Referring to FIG. 3A, the
상기 격자형 구조체(10)에서 상기 전극(20)이 형성된 표면을 상기 기판(30)을 맞대고, 소정의 물리적인 힘으로 누른다. In the
상기 격자형 구조체(10)는 상기 고분자 소재로 형성되어 탄성을 가지기 때문에 소정의 힘으로 누르면, 상기 격자형 접착판부(13)와 상기 기판(30)사이에 반데르발스 힘이 극대화되어, 상기 격자형 접착판부(13)가 상기 기판(30)에 접착될 수 있다. 즉, 상기 격자형 구조체(10)는 탄력성 고분자 소재로 형성됨으로써, 반데르발스 힘에 의해 별도의 접착제 없이 상기 기판(30)에 건식 접착이 가능하다. Since the
이 때, 상기 격자형 접착판부(13)와 상기 기판(30)사이의 접착 정도는 접착 테이프 등과 유사하고 유동이 방지될 수 있을 정도이므로, 추후 소정의 힘으로 떼어내는 것도 가능하여 재활용이 가능하다. At this time, since the degree of adhesion between the lattice-shaped
또한, 도 3b를 참조하면, 상기 격자형 접착판부(13)와 상기 기판(30)의 접착시, 상기 격자형 접착판부(13)가 상기 전극(20)을 감싸는 형태로 변형되므로, 상기 격자형 접착판부(13)가 외부의 자극이나 오염원으로부터 상기 전극(20)을 보호하는 역할도 할 수 있다. In addition, referring to Figure 3b, when the lattice-shaped
상기와 같이, 상기 격자형 접착판부(13)와 상기 기판(30)은 별도의 접착제나 접착층 없이 접착되는 것이므로, 추후 소정의 힘만으로도 쉽게 떼어낼 수 있다. As described above, since the lattice-shaped
따라서, 상기 격자형 구조체(10)와 상기 전극(20)은 상기 기판(30)으로부터 쉽게 떼어내어 다른 기판에 다시 사용할 수 있는 이점이 있다. Therefore, the
상기와 같은 자가 부착 투명 전극은, 전도성과 투명성을 모두 가지면서도 자가 부착이 가능하기 때문에, 웨어러블 디바이스나 태양 전지 등 투명 전극이 쓰이는 분야에 적용이 가능하다. Since the self-adhesive transparent electrode as described above can be self-attached while having both conductivity and transparency, it can be applied to a field in which transparent electrodes such as wearable devices and solar cells are used.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극의 제조방법을 나타낸 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a self-adhesive transparent electrode according to a first embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극의 제조방법은 다음과 같다.Referring to FIG. 4, a method of manufacturing a self-adhesive transparent electrode according to a first embodiment of the present invention is as follows.
먼저, 상기 격자형 구조체(10)를 만들기 위한 성형용 몰드를 제조한다.(S1)First, a molding mold for making the
상기 격자형 구조체(10)는 상기 고분자 소재로 형성하기 때문에, 상기 성형용 몰드에 고분자 소재 용액을 붓고 경화시킨 후 떼어내는 과정을 통해 상기 격자형 구조체(10)의 형성이 가능하다. (S2)(S3)Since the
상기 성형용 몰드는 포토리소그래피를 이용하여, 상기 베이스부(11), 상기 지지부들(12) 및 상기 격자형 접착판부(13)의 형상을 만들 수 있는 몰드의 제조가 가능하다.The molding mold may use a photolithography to manufacture a mold capable of making shapes of the
상기 격자형 구조체(10)를 제조한 이후, 포토리소그래피를 이용하여 섀도우 마스크를 만들고, 상기 전도성 물질을 도포한 후, 상기 섀도우 마스크를 제거하면, 상기 격자형 전극(20)이 형성된다.(S4)After the
상기 섀도우 마스크는 포토레지스트 용액(Az photoresist)을 이용하여, 상기 격자형 전극(20)의 전극 패턴 이외의 부분을 채워 형성한다.The shadow mask is formed by filling a portion other than the electrode pattern of the
이 때, 상기 전극 패턴의 설정시, 상기 격자형 전극(20)의 너비가 상기 격자형 접착판부(13)의 너비보다 좁게 설정되어야 한다. At this time, when setting the electrode pattern, the width of the grid-shaped
상기 전도성 물질은 금, 은, 백금 등의 금속을 증착하거나, 은 나노와이어, 탄소나노튜브, 그래핀, PEDOT:PSS 등의 전도성 나노 재료를 스핀 코팅, 바 코팅, 스프레이 코팅 등의 방법으로 형성할 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 금속을 증착하는 것으로 예를 들어 설명한다.The conductive material may deposit metals such as gold, silver, platinum, or form conductive nanomaterials such as silver nanowires, carbon nanotubes, graphene, and PEDOT: PSS by spin coating, bar coating, and spray coating. Can be. Hereinafter, the present embodiment will be described with an example of depositing a metal.
상기 전도성 물질을 도포한 후, 상기 포토레지스트 용액은 아세톤을 이용하여 제거할 수 있다. After applying the conductive material, the photoresist solution may be removed using acetone.
상기와 같은 방법으로 고분자 소재로 형성된 상기 격자형 구조체(10) 위에 상기 격자형 전극(20)을 형성할 수 있다. The lattice-shaped
상기 격자형 구조체(10)에서 상기 격자형 전극(20)이 형성된 표면을 상기 기판(30)에 맞대은 후, 소정의 힘으로 누르면 상기 기판(30)과 접착된다.(S5)In the
상기와 같이 제조된 자가 부착 투명 전극은, 상기 격자형 구조체(10)와 상기 격자형 전극(20)이 모두 격자 구조로 형성됨으로써, 투명성 및 전도성을 모두 확보할 수 있는 이점이 있다. The self-attached transparent electrode manufactured as described above has the advantage that both the
또한, 상기 격자형 구조체(10)가 상기 기판(30)에 직접 접착되기 때문에, 별도의 접착제가 필요하지 않는 이점이 있다.In addition, since the
또한, 종래에 기판 위에 격자 형태의 전극을 바로 형성하는 경우, 상기 전도성 물질로 금속을 사용시 E-beam vaporating 이나 스퍼터링 등의 공정이 필요하나, 본 발명에서는 상기 격자형 구조체(10)위에 상기 격자형 전극(20)을 형성하기 때문에 상기와 같은 공정이 필요하지 않은 이점이 있다. 본 발명에서 금속이 아닌 그래핀, PEDOT:PSS, AgNW 등의 전도성 고분자를 사용한다면 상기와 같은 공정이 필요하지 않은 이점이 있다.In addition, in the case of forming a lattice-shaped electrode directly on a substrate, a process such as E-beam vaporating or sputtering is required when a metal is used as the conductive material, but in the present invention, the lattice-shaped structure is formed on the lattice-shaped
또한, 상기 격자형 접착판(13)의 구조에 의해 상기 기판(30)에 접착시 상기 전극(20)을 감싸서 보호하는 역할도 할 수 있다.In addition, the lattice-shaped
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 자가 부착 투명 전극의 시간에 따른 접착력 변화를 나타낸 그래프이다. 5 is a graph showing a change in adhesion force with time of the self-attached transparent electrode according to the first embodiment of the present invention.
도 5에서 A는 지지부만 있고 격자형 접착판부가 없는 형상에 대한 실험 결과이고, B는 지지부와 격자형 접착판부가 있는 형상에 대한 실험 결과를 나타낸다. In FIG. 5, A is a test result for a shape having only a support part and no lattice adhesive plate part, and B is a test result for a shape having a support part and a lattice adhesive plate part.
이 때, 지지부의 너비는 약 20μm이고, 격자형 접착판부의 너비는 약 26μm이며, 기판에 접착 면적은 0.02mm2이었다. At this time, the width of the support part was about 20 μm, the width of the lattice-shaped adhesive plate part was about 26 μm, and the adhesion area to the substrate was 0.02 mm 2 .
도 5b를 참조하면, 텅스텐 로드(rod)가 2000μN의 힘으로 눌러서 접착시킨 후, 약 12초가 지난 후 떼어낼 때 필요한 힘을 측정하였다. Referring to Figure 5b, after tungsten rod (rod) by pressing the force of 2000μN and bonded, the force required to remove after about 12 seconds was measured.
도 5b에서 세로축을 나타내는 힘(Force)의 (+)와 (-)는 힘의 방향을 나타낸다. 즉, 누르는 힘의 방향을 (+)로 설정하고, 떼어내기 위해 당기는 힘의 방향을 (-)로 설정하였다. 떼어낼 때 필요한 힘의 절대값이 클 수록 접착력이 우수하다. In FIG. 5B, (+) and (-) of the force (Force) representing the vertical axis indicate the direction of the force. That is, the direction of the pressing force was set to (+), and the direction of the pulling force was set to (-) to remove. The greater the absolute value of the force required to remove, the better the adhesion.
A의 경우 떼어낼 때 필요한 힘은 약 78μN이고, B의 경우 떼어낼 때 필요한 힘은 약 798μN임을 알 수 있다. In the case of A, the force required for removal is about 78 μN, and in the case of B, the force required for removal is about 798 μN.
따라서, 접착 후 떼어내기 위해서는 상기 지지부와 상기 격자형 접착판부가 있는 B의 경우가 A에 비해 약 10배의 힘이 필요하기 때문에, 상기 B의 경우 접착력이 매우 우수한 것을 알 수 있다. Therefore, in the case of B having the support portion and the lattice-shaped adhesive plate portion, the adhesive force is about 10 times higher than that of A in order to peel off after adhesion.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 자가 부착 투명 전극을 나타낸 도면이다. 도 7은 도 6에 도시된 자가 부착 투명 전극의 단면도이다.6 is a view showing a self-attached transparent electrode according to a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view of the self-attached transparent electrode shown in FIG. 6.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 자가 부착 투명 전극은, 격자형 구조체(110)와 격자형 전극(120)을 포함하고, 상기 격자형 구조체(110)가 미세(micro) 흡착 섬모들(114)을 포함하는 것이 상기 제1실시예와 상이하고, 상기 격자형 구조체(110)의 베이스부(111), 지지부(112) 및 격자형 접착판부(113)의 구성, 제조방법 및 작용은 상기 제1실시예와 유사하므로, 상이한 구성을 중심으로 상세히 설명한다.6 and 7, the self-attached transparent electrode according to the second embodiment of the present invention includes a
상기 미세 흡착 섬모들(114)은, 상기 지지부들 사이의 공간마다 복수개가 돌출 형성된다. 상기 미세 흡착 섬모들(114)은, 서로 소정간격 이격되게 배치된다. The
상기 미세 흡착 섬모(114)는 소정의 높이로 돌출 형성된 돌출부(114a)와, 상기 돌출부의 선단에 형성된 흡착판(114b)을 포함한다. The
상기 미세 흡착 섬모(114)는, 상기 베이스부(111)와 상기 지지부(112) 및 사익 격자형 접착판부(113)의 성형시 일체로 성형되는 것도 가능하고, 별도로 필름 형태로 형성된 후 상기 지지부(112)사이의 공간에 부착되는 것도 물론 가능하다. The microadsorption cilia 114 may be integrally formed at the time of forming the
상기 미세 흡착 섬모(114)는 PDMS로 형성되는 것으로 예를 들어 설명한다.For example, the
상기 미세 흡착 섬모(114)는, 상기 지지부(112)사이의 빈 공간에 채워지도록 구비됨으로써, 건식 접착력을 보다 증가시킬 수 있다. The
상기 자가 부착형 투명 전극은, 격자형 구조로 형성됨으로써, 잘 구부러지거나 접힐 수 있기 때문에, 피부나 굴곡이 있는 기판에도 접착이 용이해질 수 있다. Since the self-adhesive transparent electrode is formed in a lattice structure, the self-adhesive transparent electrode can be easily bent or folded, so that the self-adhesive transparent electrode can be easily adhered to the skin or the curved substrate.
상기 자가 부착형 투명 전극은, 전극 뿐만 아니라 심전도, 근전도 등의 생체 신호를 측정하는 웨어러블 센서로 적용 가능하다. The self-adhesive transparent electrode may be applied to a wearable sensor that measures not only an electrode but also a biosignal such as an electrocardiogram and an electrocardiogram.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 자가 부착 투명 전극을 나타낸 도면이다. 도 9는 도 8에 도시된 자가 부착 투명 전극의 단면도이다.8 is a view showing a self-attached transparent electrode according to a third embodiment of the present invention. 9 is a cross-sectional view of the self-attached transparent electrode shown in FIG. 8.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 자가 부착 투명 전극은, 격자형 구조체(210)와 격자형 전극(220)을 포함하고, 상기 격자형 구조체(210)가 나노 필러들(nanopillars)(214)을 포함하는 것이 상기 제1실시예와 상이하고, 상기 격자형 구조체(210)의 베이스부(211), 지지부(212) 및 격자형 접착판부(213)의 구성, 제조방법 및 작용은 상기 제1실시예와 유사하므로, 상이한 구성을 중심으로 상세히 설명한다.8 and 9, the self-attached transparent electrode according to the third embodiment of the present invention includes a
상기 나노 필러들(214)은, 상기 지지부들(212) 사이의 공간마다 복수개가 돌출 형성된다. 상기 나노 필러들(214)은, 나노 사이즈로 형성되며, 서로 소정간격 이격되고 미리 설정된 패턴으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 나노 필러들(214)은 상기 지지부(212)의 두께보다 훨씬 작은 두께로 형성된다. The nano-
상기 나노 필러들(214)은, 소정의 높이로 돌출 형성되고 상단으로 갈수록 단면적이 축소되게 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. For example, the
상기 나노 필러들(214)은, 상기 베이스부(211)와 상기 지지부(212) 및 사익 격자형 접착판부(213)의 성형시 일체로 성형되는 것도 가능하고, 별도로 필름 형태로 형성된 후 상기 지지부(212)사이의 공간에 부착되는 것도 물론 가능하다. The
상기 나노 필러들(214)은, PDMS로 형성되는 것으로 예를 들어 설명한다.The
상기 나노 필러들(214)은, 빛의 흡수율을 향상시키고 빛의 반사를 방지할 수 있다. The
상기 자가 부착형 투명 전극은, 격자형 구조로 형성됨으로써, 잘 구부러지거나 접힐 수 있기 때문에, 피부나 굴곡이 있는 기판에도 접착이 용이해질 수 있다. Since the self-adhesive transparent electrode is formed in a lattice structure, the self-adhesive transparent electrode can be easily bent or folded, so that the self-adhesive transparent electrode can be easily adhered to the skin or the curved substrate.
상기 자가 부착형 투명 전극은, 전극 뿐만 아니라 심전도, 근전도 등의 생체 신호를 측정하는 웨어러블 센서로 적용 가능하다. The self-adhesive transparent electrode may be applied to a wearable sensor that measures not only an electrode but also a biosignal such as an electrocardiogram and an electrocardiogram.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
10: 격자형 구조체 11: 베이스부
12: 지지부 13: 격자형 접착판부
20: 격자형 전극 30: 기판10: lattice structure 11: base portion
12: support portion 13: lattice type adhesive plate portion
20: lattice electrode 30: substrate
Claims (18)
상기 자가 부착 투명 전극은,
투명 또는 반투명의 고분자 소재로 형성되고, 소정의 높이를 갖도록 기둥 형상으로 형성되고 서로 소정간격 이격되게 배치된 복수의 지지부들과, 상기 지지부들에서 단면적이 크게 확장 형성되고 상기 지지부들을 서로 연결하여 격자 구조를 형성하는 격자형 접착판부들을 포함하는 격자형 구조체와,
상기 격자형 접착판부의 상면에 전도성 물질을 코팅하여 격자 구조로 형성되고, 상기 격자형 접착판부보다 너비가 좁게 형성된 격자형 전극을 포함하고,
상기 격자형 접착판부의 상면을 상기 기판에 맞대어 가압하면, 상기 격자형 접착판부가 상기 격자형 전극을 감싸는 형태로 변형되면서 상기 기판에 접착되고, 상기 격자형 접착판부가 상기 기판에 접착된 상태에서 상기 격자형 전극을 감싸서 보호하는 자가 부착 투명 전극.In the self-adhesive transparent electrode which can be dry-bonded when pressed against the substrate,
The self-attached transparent electrode,
A plurality of supports formed of a transparent or semi-transparent polymer material, formed in a column shape to have a predetermined height and arranged to be spaced apart from each other, and have a large cross-sectional area formed in the supports and connected to each other to form a lattice. A lattice structure comprising lattice adhesive plate portions forming a structure;
A lattice-shaped electrode formed in a lattice structure by coating a conductive material on an upper surface of the lattice-shaped adhesive plate part, and having a narrower width than the lattice-shaped adhesive plate part,
When the upper surface of the lattice adhesive plate portion is pressed against the substrate, the lattice adhesive plate portion is bonded to the substrate while being deformed to surround the lattice electrode, and the lattice adhesive plate portion is bonded to the substrate. A self-adhesive transparent electrode surrounding and protecting the lattice electrode.
상기 격자형 구조체는,
포토리소그래피를 이용하여 형성된 몰드에 상기 고분자 소재를 부어 경화시킨 후, 탈거하여 제조된 자가 부착 투명 전극.The method according to claim 1,
The lattice structure,
A self-adhesive transparent electrode prepared by pouring the polymer material into a mold formed by photolithography and curing the mixture.
상기 격자형 구조체는,
상기 지지부들의 하단을 연결하는 판 형상의 베이스부를 더 포함하는 자가 부착 투명 전극.The method according to claim 1,
The lattice structure,
The self-attached transparent electrode further comprises a plate-shaped base portion connecting the lower ends of the supporting portions.
상기 격자형 구조체의 종단면은 T자 형상으로 형성된 자가 부착 투명 전극. The method according to claim 1,
The longitudinal section of the lattice structure is a self-attached transparent electrode formed in a T-shape.
상기 전도성 물질은, 금속이나 전도성 나노 재료를 포함하는 자가 부착 투명 전극. The method according to claim 1,
The conductive material is a self-adhesive transparent electrode comprising a metal or a conductive nano material.
상기 자가 부착 투명 전극은,
투명 또는 반투명의 고분자 소재로 형성되고 소정의 높이를 갖도록 벽체 형상으로 돌출되어 복수개가 서로 교차하게 배치되어 격자 구조를 형성하는 복수의 지지부들과, 상기 지지부들에서 단면적이 크게 확장 형성되어 격자 구조를 형성하는 격자형 접착판부들을 포함하는 격자형 구조체와;
상기 격자형 접착판부의 상면에 금속이나 전도성 나노 재료를 포함하는 전도성 물질을 코팅하여 격자 구조로 형성되고, 상기 격자형 접착판부보다 너비가 좁게 형성된 격자형 전극을 포함하고,
상기 격자형 접착판부의 상면을 상기 기판에 맞대어 가압하면, 상기 격자형 접착판부가 상기 격자형 전극을 감싸는 형태로 변형되면서 상기 기판에 접착되고, 상기 격자형 접착판부가 상기 기판에 접착된 상태에서 상기 격자형 전극을 감싸서 보호하는 자가 부착 투명 전극.In the self-adhesive transparent electrode which can be dry-bonded when pressed against the substrate,
The self-attached transparent electrode,
A plurality of supports formed of a transparent or semi-transparent polymer material and protruding into a wall shape to have a predetermined height, the plurality of which are disposed to cross each other to form a lattice structure, and the cross-sectional area of the supports being greatly expanded to form a lattice structure. A lattice structure including lattice-shaped adhesive plate parts to be formed;
A lattice structure formed by coating a conductive material including a metal or conductive nano material on the upper surface of the lattice-shaped adhesive plate part and having a narrower width than the lattice-shaped adhesive plate part,
When the upper surface of the lattice adhesive plate portion is pressed against the substrate, the lattice adhesive plate portion is bonded to the substrate while being deformed to surround the lattice electrode, and the lattice adhesive plate portion is bonded to the substrate. A self-adhesive transparent electrode surrounding and protecting the lattice electrode.
상기 자가 부착 투명 전극은,
투명 또는 반투명의 고분자 소재로 형성되고 소정의 높이를 갖도록 벽체 형상으로 돌출되어 복수개가 서로 교차하게 배치되어 격자 구조를 형성하는 복수의 지지부들과, 상기 지지부들에서 단면적이 크게 확장 형성되어 격자 구조를 형성하는 격자형 접착판부들과; 상기 복수의 지지부들 사이의 공간에서 돌출 형성되고 상단에 흡착판이 형성된 복수의 미세 흡착 섬모들을 포함하는 격자형 구조체와;
상기 격자형 접착판부의 상면에 금속이나 전도성 나노 재료를 포함하는 전도성 물질을 코팅하여 격자 구조로 형성되고, 상기 격자형 접착판부보다 너비가 좁게 형성된 격자형 전극을 포함하고,
상기 격자형 접착판부의 상면을 상기 기판에 맞대어 가압하면, 상기 격자형 접착판부가 상기 격자형 전극을 감싸는 형태로 변형되면서 상기 기판에 접착되고, 상기 격자형 접착판부가 상기 기판에 접착된 상태에서 상기 격자형 전극을 감싸서 보호하는 자가 부착 투명 전극.In the self-adhesive transparent electrode which can be dry-bonded when pressed against the substrate,
The self-attached transparent electrode,
A plurality of supports formed of a transparent or semi-transparent polymer material and protruding into a wall shape to have a predetermined height, the plurality of which are disposed to cross each other to form a lattice structure, and the cross-sectional area of the supports being greatly expanded to form a lattice structure. Lattice-shaped adhesive plate parts to be formed; A lattice structure comprising a plurality of fine adsorption cilia formed to protrude in a space between the plurality of supports and have a suction plate formed thereon;
A lattice structure formed by coating a conductive material including a metal or conductive nano material on the upper surface of the lattice-shaped adhesive plate part and having a narrower width than the lattice-shaped adhesive plate part,
When the upper surface of the grid-like adhesive plate portion is pressed against the substrate, the grid-like adhesive plate portion is deformed to surround the grid-like electrode The self-attached transparent electrode bonded to the substrate, the self-attached transparent electrode to protect the lattice-shaped electrode in a state in which the lattice-like adhesive plate is bonded to the substrate.
상기 자가 부착 투명 전극은,
투명 또는 반투명의 고분자 소재로 형성되고 소정의 높이를 갖도록 벽체 형상으로 돌출되어 복수개가 서로 교차하게 배치되어 격자 구조를 형성하는 복수의 지지부들과, 상기 지지부들에서 단면적이 크게 확장 형성되어 격자 구조를 형성하는 격자형 접착판부들과; 상기 복수의 지지부들 사이의 공간에서 돌출 형성되어 빛의 반사를 방지하는 복수의 반사방지 나노필러들(nano-pillars)을 포함하는 격자형 구조체와;
상기 격자형 접착판부의 상면에 금속이나 전도성 나노 재료를 포함하는 전도성 물질을 코팅하여 격자 구조로 형성되고, 상기 격자형 접착판부보다 너비가 좁게 형성된 격자형 전극을 포함하고,
상기 격자형 접착판부의 상면을 상기 기판에 맞대어 가압하면, 상기 격자형 접착판부가 상기 격자형 전극을 감싸는 형태로 변형되면서 상기 기판에 접착되고, 상기 격자형 접착판부가 상기 기판에 접착된 상태에서 상기 격자형 전극을 감싸서 보호하는 자가 부착 투명 전극.In the self-adhesive transparent electrode which can be dry-bonded when pressed against the substrate,
The self-attached transparent electrode,
A plurality of supports formed of a transparent or semi-transparent polymer material and protruding into a wall shape to have a predetermined height, the plurality of which are disposed to cross each other to form a lattice structure, and the cross-sectional area of the supports being greatly expanded to form a lattice structure. Lattice-shaped adhesive plate parts to be formed; A lattice structure including a plurality of anti-reflective nanopillars (nano-pillars) protruding from a space between the plurality of supports to prevent reflection of light;
A lattice structure formed by coating a conductive material including a metal or conductive nano material on the upper surface of the lattice-shaped adhesive plate part and having a narrower width than the lattice-shaped adhesive plate part,
When the upper surface of the lattice adhesive plate portion is pressed against the substrate, the lattice adhesive plate portion is bonded to the substrate while being deformed to surround the lattice electrode, and the lattice adhesive plate portion is bonded to the substrate. A self-adhesive transparent electrode surrounding and protecting the lattice electrode.
상기 격자형 구조체는,
상기 지지부들의 하단을 연결하는 판 형상의 베이스부를 더 포함하고,
상기 복수의 나노필러들은 필름 형태로 형성되어, 상기 베이스부에 부착되는 자가 부착 투명 전극.The method according to claim 10,
The lattice structure,
Further comprising a plate-shaped base portion connecting the lower ends of the support,
The plurality of nanofillers are formed in a film form, the self-attached transparent electrode attached to the base portion.
소정의 높이를 갖도록 형성된 복수의 지지부들과, 상기 지지부들에서 단면적이 크게 확장 형성되고 상기 지지부들을 서로 연결하여 격자 구조를 형성하는 격자형 접착판부들을 포함하는 격자형 구조체를 성형하기 위한 몰드를 제작하는 단계와;
상기 몰드에 투명 또는 반투명의 고분자 소재를 부어 경화시킨 후, 상기 몰드로부터 상기 격자형 구조체를 탈거하는 단계와;
상기 격자형 접착판부의 상면에 전도성 물질을 코팅하여 미리 설정된 전극 너비의 격자형 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 지지부들은, 벽체 형상으로 형성되고 복수개가 서로 교차하게 배치되어 격자구조를 형성하고,
상기 격자형 전극의 너비는 상기 격자형 접착판부의 너비보다 좁게 형성되어, 상기 격자형 접착판부가 상기 기판에 접착시 상기 격자형 전극을 감싸는 형태로 변형되면서 상기 기판에 접착되도록 형성된 자가 부착 투명 전극의 제조방법. In the manufacturing method of the self-adhesive transparent electrode which can dry-dry when pressed against a board | substrate,
Producing a mold for forming a lattice structure comprising a plurality of supports formed to have a predetermined height, and a lattice-like adhesive plate portion formed in the cross-sectional area is greatly extended in the support portion and connecting the support portions to form a lattice structure Doing;
Removing the lattice structure from the mold by curing the transparent or translucent polymer material by pouring it into the mold;
Coating a conductive material on the upper surface of the lattice adhesive plate to form a lattice electrode having a predetermined electrode width;
The support parts are formed in a wall shape and a plurality of them are arranged to cross each other to form a lattice structure,
The width of the grid-shaped electrode is formed to be narrower than the width of the grid-shaped adhesive plate portion, the self-attached transparent electrode formed to adhere to the substrate while the grid-shaped adhesive plate is deformed to surround the grid-shaped electrode when bonded to the substrate Manufacturing method.
상기 격자형 전극을 형성하는 단계는, 포토리소그래피를 이용하는 자가 부착 투명 전극의 제조방법. The method according to claim 12,
The forming of the lattice electrode is a method of manufacturing a self-adhesive transparent electrode using photolithography.
상기 격자형 구조체는,
상기 지지부들의 하단을 연결하는 판 형상의 베이스부를 더 포함하는 자가 부착 투명 전극의 제조방법. The method according to claim 12,
The lattice structure,
Method of manufacturing a self-attached transparent electrode further comprising a plate-shaped base portion for connecting the lower ends of the support.
상기 격자형 구조체의 종단면은 T자 형상으로 형성된 자가 부착 투명 전극의 제조방법.The method according to claim 12,
The longitudinal section of the grid-like structure is a manufacturing method of the self-attached transparent electrode formed in a T-shape.
상기 전도성 물질은, 금속이나 전도성 나노 재료를 포함하는 자가 부착 투명 전극의 제조방법.The method according to claim 12,
The conductive material is a method of manufacturing a self-adhesive transparent electrode comprising a metal or a conductive nano material.
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