KR102623740B1 - 나노 와이어 유연 투명 전극의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

나노 와이어 유연 투명 전극의 제조방법에서, 나노 와이어를 기계적으로 연동시켜(interlocking) 나노 와이어가 결합된 유연 투명 필름을 제작한다. 상기 유연 투명 필름에 플래쉬(flash) 광을 조사한다. 이 경우, 상기 플래쉬 광이 조사됨에 따라, 상기 유연 투명 필름에 분포하는 상기 나노 와이어에서 발생되는 열이 상기 유연 투명 필름의 표면을 연화(軟化)시켜, 상기 유연 투명 필름의 접착성을 향상시킨다.

Description

나노 와이어 유연 투명 전극의 제조방법{METHOD FOR FABRICATING NANOWIRE FLEXIBLE TRANSPARENT ELECTRODE}
본 발명은 유연 투명 전극의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유리 전이 온도가 낮은 기재의 표면에 나노와이어를 기계적 연동(mechanical interlocking)시켜 나노와이이어와 기재가 강하게 결합된 나노 와이어 유연 투명 전극의 제조방법에 관한 것이다.
유연성 디바이스 나아가 신축성 디바이스에 대한 수요가 증가함에 따라, 이에 적용되는 다양한 전극의 제조방법에 대한 기술들이 개발되고 있다.
특히, 유연성 디바이스나 신축성 디바이스의 경우, 투명 디스플레이로의 적용을 위해, 투명하면서도 유연성 또는 신축성을 가지는 전극에 대한 개발의 필요성이 증가하고 있는 상황이다.
다만, 이러한 유연 투명 전극의 제조를 위해서는, 종래 포토리소그래피와 같은 제조 공정이 주로 사용되어 왔으나. 포토리소그래피 공정의 경우 복잡하고 고가의 패터닝 장비가 적용되어야 하는 문제가 있었다.
나아가, 이러한 포토리소그래피 공정을 적용하지 않더라도, 대한민국 등록특허 제10-2174902호에서와 같이, 코팅 공정, 열처리 공정, 나아가 에칭 공정이나 기타 표면 개질 공정 등과 같은 복잡한 단계를 통해 투명 전극의 제조가 가능하였으며, 이는 투명 전극의 공정 효율을 저하시키고 제조비용이 증가하는 문제를 여전히 야기하고 있다.
이에, 제조 공정을 보다 간단하게 수행하면서도 상대적으로 저렴한 비용으로 생산 속도를 향상시킬 수 있는 투명 전극 제조 공정은 현재까지도 다양하게 연구가 진행중이다.
대한민국 등록특허 제10-2174902호
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 나노와이이어와 기재가 강하게 결합됨으로써, 전기 전도성 및 전극의 안정성이 향상되며, 높은 접착성을 가져 투명 기판에의 안정적인 고정이 가능하며, 공정 효율을 향상시키며 저렴한 비용으로 생산 속도를 향상시킬 수 있는 나노 와이어 유연 투명 전극의 제조방법에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 나노 와이어 유연 투명 전극의 제조방법에서, 나노 와이어를 기계적으로 연동시켜(interlocking) 나노 와이어가 결합된 유연 투명 필름을 제작한다. 상기 유연 투명 필름에 플래쉬(flash) 광을 조사한다. 이 경우, 상기 플래쉬 광이 조사됨에 따라, 상기 유연 투명 필름에 분포하는 상기 나노 와이어에서 발생되는 열이 상기 유연 투명 필름의 표면을 연화(軟化)시켜, 상기 유연 투명 필름의 접착성을 향상시킨다.
일 실시예에서, 상기 유연 투명 필름을 제작하는 단계는, 베이스 기판 상에 상기 나노 와이어를 코팅하는 단계, 상기 나노 와이어가 코팅된 베이스 기판 상에 전극 필름을 부착하는 단계, 상기 베이스 기판을 핫 플레이트(hot plate) 상에 위치시켜, 상기 나노 와이어를 상기 전극 필름으로 전사시키는 단계, 및 상기 나노 와이어가 전사된 전극 필름을 상기 베이스 기판으로부터 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 베이스 기판은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)를 포함하고, 상기 전극 필름은 폴리아미드(polyamide)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 나노 와이어는 금속을 포함하여 전기 전도성을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 나노 와이어를 상기 전극 필름으로 전사시키는 단계에서, 상기 핫 플레이트는 상기 전극 필름의 유리 전이온도 이상으로 유지될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 나노 와이어를 상기 전극 필름으로 전사시킴에 따라, 상기 나노 와이어는 상기 전극 필름의 표면에 기계적으로 연동되어(interlocking) 상기 전극 필름과 상대적으로 높은 결합력으로 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플래쉬 광은 면광원일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광이 조사된 유연 투명 필름을 투명 기판 상에 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플래쉬 광이 조사된 유연 투명 필름은, 접착력(adhesion strength)이 증가하고 면저항(sheet resistance)은 감소할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 나노 와이어가 기계적으로 연동되어 결합된 유연 투명 필름에 플래쉬 광을 조사함으로써, 유연 투명 필름의 표면을 연화시키거나 일부 녹임으로써, 상기 유연 투명 필름의 접착성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 향상된 접착성을 갖는 유연 투명 필름은, 그 자체로 유연 투명 전극으로 사용될 수 있으며, 추가적으로 투명 기판 등에 높은 접착성으로 접착되어 유연 투명 전극으로 사용될 수도 있고, 나아가 다양한 소자가 실장되며 유연 소자로 제조될 수 있다.
특히, 높은 접착성을 가지므로, 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있으므로, 유연 투명 전극의 기계적 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 유연 투명 필름의 제작에 있어서도, 종래 단순히 나노 와이어가 포함된 잉크를 도포하여 소결하는 공정이 아닌, 베이스 기판 상에 코팅된 나노 와이어를 핫 플레이스 상에서 가열하여 전극 필름으로 전사시킴으로써, 나노와이어와 전극 필름 사이에서 보다 강한 결합력을 가지면서 결합되므로, 보다 높은 전기 전도성과 기계적 안정성을 확보할 수 있다.
나아가, 플래쉬 광을 면광원으로 제공함으로써, 보다 넓은 면적의 유연 투명 필름에 대하여 일체로 광을 제공할 수 있으므로, 공정 효율이 높아 생산성을 향상시키고 제조 단가를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 나노 와이어 유연 투명 전극의 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 유연 투명 필름을 제작하는 단계를 도시한 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2의 유연 투명 필름을 제작하는 단계를 도시한 공정도들이다.
도 4는 도 3b에서 핫 플레이트 상에 베이스 기판 및 전극 필름이 위치한 상태를 도시한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 2를 통해 제작된 유연 투명 필름에 플래쉬 조사하는 단계, 및 광이 조사된 유연 투명 필름을 투명 기판 상에 부착하는 단계를 도시한 공정도들이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 2의 나노 와이어를 전극 필름으로 전사시키는 단계에서, 핫 플레이트의 온도에 따른 전사 정도를 도시한 이미지들이다.
도 7a는 도 2의 베이스 기판 상에 나노 와이어가 코팅된 상태를 도시한 이미지이고, 도 7b는 나노 와이어가 전극 필름으로 전사된 상태를 도시한 이미지이다.
도 8은 도 3의 플래쉬 광이 조사되기 전 및 후의 접착력과 면저항 특성을 도시한 그래프이다.
도 9a 내지 도 9c는 도 3의 플래쉬 광이 조사됨에 따른 유연 투명 필름의 표면을 도시한 이미지들이다.
도 10a는 도 3의 플래쉬 광이 조사되기 전의 유연 투명 필름의 접착성 실험 결과를 도시한 이미지이고, 도 10b는 도 3의 플래쉬 광이 조사된 후의 유연 투명 필름의 접착성 실험 결과를 도시한 이미지이다.
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.
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.
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.
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.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 나노 와이어 유연 투명 전극의 제조방법을 도시한 흐름도이다. 도 2는 도 1의 유연 투명 필름을 제작하는 단계를 도시한 흐름도이다. 도 3a 내지 도 3d는 도 2의 유연 투명 필름을 제작하는 단계를 도시한 공정도들이다. 도 4는 도 3b에서 핫 플레이트 상에 베이스 기판 및 전극 필름이 위치한 상태를 도시한 단면도이다. 도 5a 및 도 5b는 도 2를 통해 제작된 유연 투명 필름에 플래쉬 조사하는 단계, 및 광이 조사된 유연 투명 필름을 투명 기판 상에 부착하는 단계를 도시한 공정도들이다. 도 6a 내지 도 6c는 도 2의 나노 와이어를 전극 필름으로 전사시키는 단계에서, 핫 플레이트의 온도에 따른 전사 정도를 도시한 이미지들이다. 도 7a는 도 2의 베이스 기판 상에 나노 와이어가 코팅된 상태를 도시한 이미지이고, 도 7b는 나노 와이어가 전극 필름으로 전사된 상태를 도시한 이미지이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 유연 투명 전극의 제조방법에서는, 우선, 나노 와이어(20)를 기계적으로 연동시켜(interlocking), 나노 와이어(20)가 결합된 유연 투명 필름(40)을 제작한다(단계 S10).
이 경우, 유연 투명 필름(40)이란, 유연성 및 투명성을 가지는 필름인 것으로, 후술하겠으나, 상기 유연 투명 필름(40) 그 자체로 상기 유연 투명 전극으로서의 역할을 수행할 수도 있으며, 이와 달리, 별도의 기판 등에 접착되어 유연 투명 전극으로서의 역할을 수행할 수 있다.
나아가, 상기 유연 투명 필름(40)에 결합되는 상기 나노 와이어(20)의 경우, 이하에서는 설명의 편의상 상기 유연 투명 필름(40) 전체 면적에 걸쳐 상기 나노 와이어(20)가 결합되는 것을 설명한다.
그러나, 상기 나노 와이어(20)가 결합되는 영역이 소정의 패턴을 가질 수도 있다. 즉, 소정의 패턴을 가지는 영역에만 상기 나노 와이어(20)가 상기 유연 투명 필름(40)이 결합되며 형성될 수도 있다.
이와 같이, 소정 패턴을 가지는 영역에만 상기 나노 와이어(20)가 결합되는 경우라면, 상기 유연 투명 필름(40)은 소정의 전극 패턴을 가지는 유연 투명 전극으로 제조될 수 있다.
이러한 상기 유연 투명 필름을 제작하는 단계(단계 S10)를 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
도 2 및 도 3a를 참조하면, 상기 유연 투명 필름을 제작하는 단계(단계 S10)에서는, 우선, 베이스 기판(10) 상에 상기 나노 와이어(20)를 코팅한다(단계 S11).
이 경우, 상기 베이스 기판(10)은 예를 들어, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)를 포함할 수 있으며, 도시된 바와 같이 소정 면적을 가지는 플레이트 형상일 수 있다. 다만, 상기 베이스 기판(10)의 면적이나 형상은 도시된 바에 의해 제한되지는 않고 다양하게 설계될 수 있다.
상기 나노 와이어(20)는 금속을 포함하는 전기 전도성을 가지는 와이어로서, 상기 베이스 기판(10) 상에 코팅되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 나노 와이어는 소정 길이를 가지는 와이어 형상을 가지며, 두께는 나노미터 범위를 가질 수 있다.
상기 나노 와이어(20)는, 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 바(bar) 코팅 등의 코팅 공정을 통해 상기 베이스 기판(10) 상에 코팅될 수 있으나, 이러한 코팅 공정 역시 다양하게 적용될 수 있다.
이 후, 도 2 및 도 3b를 참조하면, 상기 나노 와이어(20)가 코팅된 상기 베이스 기판(10) 상에 전극 필름을 부착한다(단계 S12).
상기 전극 필름(30)은 상기 나노 와이어(20)의 상면 상으로 부착되며, 상기 전극 필름(30)의 경우 상대적으로 두께가 얇은 필름(film) 형태이다. 이에, 상기 나노 와이어(20)의 상면 상으로 균일하게 부착시키기 위하여, 별도의 부착롤을 이용하여 부착이 수행될 수 있다.
한편, 상기 전극 필름(30)은 예를 들어, 폴리아미드(polyamide)를 포함할 수 있다. 폴리아미드의 경우, 상대적으로 유리 전이온도(glass transition temperature)가 약 109℃ 정도로 낮은 것으로, 이와 같이 상대적으로 낮은 유리 전이온도를 가지는 재료가 상기 전극 필름(30)으로 사용됨에 따라, 후술되는 나노와이어와의 기계적 연동(mechanical interlocking)이 보다 강하게 유도될 수 있다.
이상과 같이, 상기 전극 필름(30)이 상기 나노 와이어(20)의 상면 상에 균일하게 부착된 후에, 도 2 및 도 3b를 다시 참조하면, 상기 베이스 기판(10)을 핫 플레이트(hot plate)(40) 상에 위치시켜, 상기 나노 와이어(20)를 상기 전극 필름(30)으로 전사시킨다(단계 S13).
즉, 상기 핫 플레이트(40)로부터 발생되는 열이 상기 베이스 기판(10)을 통해 상기 나노 와이어(20)와 상기 전극 필름(30)으로 제공되며, 이러한 열의 제공에 의해 상기 나노 와이어(20)는 상기 전극 필름(30)으로 전사된다.
도 4를 동시에 참조하면, 상기 핫 플레이트(40)에서 발생되는 열에 의해 상부에 위치하는 상기 베이스 기판(10) 및 상기 나노 와이어(20)가 가열됨에 따라, 상기 나노 와이어(20)는 자연스럽게 상부에 위치하는 상기 전극 필름(30)으로 전사되는데, 이 과정에서 상기 나노 와이어(20)는 상기 전극 필름(30)의 표면에 소위, 기계적 연동(mechanical interlocking)되며 결합된다.
이러한 기계적 연동은, 상기 나노 와이어(20)가 상기 전극 필름(30)의 표면에 계면 함침(interface impregnation)되며 발생하는 것으로, 이러한 계면 함침과 함께, 상기 나노 와이어(20)와 결합되는 상기 전극 필름(30)의 표면의 거칠기도 감소하게 된다.
한편, 도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 상기 베이스 기판(10)의 하부에 위치하는 상기 핫 플레이트(40)의 온도에 따라, 상기 나노 와이어(20)의 상기 전극 필름(30)으로의 전사 상태가 달라짐을 확인할 수 있다.
즉, 상기 핫 플레이트(40)의 온도가 90℃인 경우, 상기 나노 와이어(20)는 상기 전극 필름(30)으로 거의 전사되지 않지만, 상기 핫 플레이트(40)의 온도가 100℃인 경우, 상대적으로 많은 나노 와이어(20)가 상기 전극 필름(30)으로 전사되지만 일부는 여전히 상기 베이스 필름(10)에 잔류하는 것을 확인할 수 있다.
그러나, 상기 핫 플레이트(40)의 온도가 110℃인 경우 상기 나노 와이어(20)는 상기 전극 필름(30)으로 모두 전사되는 것을 확인할 수 있다.
즉, 상기 전극 필름(30)이 폴리아미드를 포함하는 경우, 상기 폴리아미드의 유리 전이온도는 109℃ 정도이므로, 상기 핫 플레이트(40)의 온도는 상기 전극 필름(30)의 유리 전이온도보다 높은 온도로 유지되어야 함을 확인할 수 있다.
이상과 같이, 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 기판(10) 상에 코팅되었던 상기 나노 와이어(20)는, 상기 핫 플레이트(40)에 의한 전사 단계를 통해, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 전극 필름(30)으로 전사된다.
이 경우, 상기 전극 필름(30)으로 전사된 상기 나노 와이어(20)는 상기 전극 필름(30)의 표면에 소위 기계적으로 연동되어, 상기 전극 필름(30)과 매우 강한 결합력을 가지며 결합되는 것을 확인할 수 있다.
이러한 전사 공정이 종료되면, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 핫 플레이트(40)를 외부로 제거한다.
이 후, 도 2 및 도 3d를 참조하면, 상기 나노 와이어(20)가 전사된 상기 전극 필름(30)을 상기 베이스 기판(10)으로부터 제거한다(단계 S14).
그리하여, 상기 전극 필름(30) 상에 나노 와이어(20)가 매우 강한 결합력을 가지며 결합되는, 상기 유연 투명 필름(40)의 제작이 완료된다.
이상과 같이, 상기 유연 투명 필름(40)의 제작이 완료되면, 도 1 및 도 5a를 참조하면, 상기 유연 투명 필름(40)에 플래쉬(flash) 광(50)을 조사한다(단계 S20).
이 경우, 상기 유연 투명 필름(40)에 조사되는 플래쉬 광(50)은 소위 면광원으로서, 소정 영역의 상기 유연 투명 필름(40)에 대하여 전체적으로 광을 제공하게 된다.
상기 플래쉬 광(50)은 예를 들어, IPL(intense pulsed light)일 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 유연 투명 필름(40)에 소정 면적에 대한 면광원을 제공함으로써, 상대적으로 넓은 영역에 대한 조사를 일체로 수행할 수 있어, 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 유연 투명 필름(40)에 상기 플래쉬 광(50)이 조사됨에 따라, 상기 유연 투명 필름(40)의 접착력(adhesion strength)이 증가하고 면저항(sheet resistance)은 감소하게 된다.
이에 대하여는 하기 도면들을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 8은 도 3의 플래쉬 광이 조사되기 전 및 후의 접착력과 면저항 특성을 도시한 그래프이다.
우선, 도 8을 참조하면, 플래쉬 광(50)이 조사되기 전(I)의 경우, 상기 유연 투명 필름(40)은 상대적으로 낮은 접착력을 가지며, 이와 반대로 상대적으로 높은 면저항 특성을 가진다.
그러나, 상기 플래쉬 광(50)이 조사된 후(II)의 경우, 상기 유연 투명 필름(40)의 접착력은 상대적으로 크게 증가하며, 이와 반대로 면저항은 상대적으로 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이, 상기 유연 투명 필름(40)에 상기 플래쉬 광(50)이 조사되면, 상기 전극 필름(30) 상에 기계적으로 연동되어 강한 결합력으로 결합되는 상기 나노 와이어(20)는, 나노 와이어들 사이가 접합됨에 따라 접촉 저항이 감소되며 이에 따라 면저항이 상대적으로 감소하게 된다.
나아가, 이러한 상기 유연 투명 필름(40)의 면저항의 감소는, 결국 상대적으로 접착력을 향상시키게 된다.
도 9a 내지 도 9c는 도 3의 플래쉬 광이 조사됨에 따른 유연 투명 필름의 표면을 도시한 이미지들이다.
도 9a를 참조하면, 상기 플래쉬 광(50)이 조사되기 전에는, 상기 유연 투명 필름(40)의 표면은 상대적으로 높은 표면 거칠기(surface roughness)를 가지며, 이에 따라 상기 유연 투명 필름(40)의 표면이 매우 불규칙하며, 이에 따라 상기 유연 투명 필름(40)의 접착성은 높지 않은 것을 확인할 수 있다.
이와 달리, 도 9b를 참조하면, 상기 플래쉬 광(50)이 조사된 후에는, 상기 유연 투명 필름(40)의 표면의 표면 거칠기가 상대적으로 낮아지며, 상기 유연 투명 필름(40)의 표면이 보다 부드러워지는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 상기 플래쉬 광(50)의 조사에 의해 상기 유연 투명 필름(40)의 표면의 접착성은 보다 향상됨을 확인할 수 있다.
더 나아가, 도 9c를 참조하면, 상기 플래쉬 광(50)이 조사된 상기 유연 투명 필름(40)을, 별도의 기판에 부착한 후 탈착한 상태에서는, 상기 유연 투명 필름(40)의 표면의 거칠기가 더욱 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 유연 투명 필름(40)의 표면의 접착성은 보다 향상될 수 있다.
이상과 같이, 상기 플래쉬 광(50)의 조사에 따라, 상기 전극 필름(30) 상에 임의로 배열되던 상기 나노 와이어(20)에서 열이 발생하게 되며, 상기 나노 와이어에서 발생된 열에 의해 상기 전극 필름(30)의 표면을 연화(軟化)시키거나 또는 일정 부분 녹이게 된다.
그리하여, 상기 유연 투명 필름(40)의 표면은 앞서 설명한 바와 같이 상대적으로 거칠기가 감소하면서 부드러워지며, 이에 따라 상기 유연 투명 필름(40)의 표면의 접착성이 보다 향상될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 5b를 참조하면, 이상과 같이 상기 유연 투명 필름(40)에 상기 플래쉬 광(50)이 조사된 후(단계 S20), 상기 유연 투명 필름(40)은 투명 기판(60)에 추가로 부착될 수 있다(단계 S30).
즉, 앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서의 상기 유연 투명 전극은, 상기 플래쉬 광(50)이 조사된 상기 유연 투명 필름(40) 자체로 구성될 수도 있으나, 상기 플래쉬 광(50)이 조사된 상기 유연 투명 필름(40)이 상기 투명 기판(60) 상에 부착됨으로써 구성될 수도 있다.
이 경우, 상기 투명 기판(60)은, 투명성을 가지는 기판으로, 예를 들어 유리(glass)일 수 있다.
또한, 상기 유연 투명 필름(40)을 상기 투명 기판(60)에 부착하는 공정은, 별도의 부착롤을 이용할 수 있으며, 이에 따라 상기 투명 기판(60) 상에는 상기 유연 투명 필름(40)이 균일하게 부착될 수 있다.
도 10a는 도 3의 플래쉬 광이 조사되기 전의 유연 투명 필름의 접착성 실험 결과를 도시한 이미지이고, 도 10b는 도 3의 플래쉬 광이 조사된 후의 유연 투명 필름의 접착성 실험 결과를 도시한 이미지이다.
나아가, 도 10a 및 도 10b는 상기 유연 투명 필름(40)을 상기 투명 기판(60)에 부착한 후, 이를 다시 제거하는 상태를 도시한 이미지들이다.
이 경우, 도 10a에서와 같이, 상기 유연 투명 필름(40)에 상기 플래쉬 광(50)이 조사되지 않은 경우라면, 상기 유연 투명 필름(40)을 상기 투명 기판(60)에 부착한 후, 상기 투명 기판(60)으로부터 다시 제거하는 경우, 제거가 매우 용이하며, 제거된 상기 유연 투명 필름(40)의 형상은 변형되지 않는다.
이와 달리, 도 10b에서와 같이, 상기 유연 투명 필름(40)에 상기 플래쉬 광(50)이 조사된 경우라면, 상기 유연 투명 필름(40)을 상기 투명 기판(60)에 부착한 후, 상기 투명 기판(60)으로부터 다시 제거하는 경우, 제거가 용이하지 않으며, 제거되더라도 상기 유연 투명 필름(40)의 형상은 많은 변형이 발생하게 된다.
즉, 상기 유연 투명 필름(40)에 상기 플래쉬 광(50)이 조사되는 경우, 상기 유연 투명 필름(40)과 상기 투명 기판(60) 사이의 접착성은 더욱 향상되며, 이에 따라 기계적으로 또는 물리적으로 보다 안정적인 접착 상태를 유지할 수 있다.
나아가, 도시하지는 않았으나, 상기 유연 투명 필름(40)을, 소정의 패턴을 가지도록 상기 투명 기판(60) 상에 부착할 수 있으며, 이러한 패턴은 결국 상기 유연 투명 전극이 가지는 전극 패턴을 형성할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 나노 와이어가 기계적으로 연동되어 결합된 유연 투명 필름에 플래쉬 광을 조사함으로써, 유연 투명 필름의 표면을 연화시키거나 일부 녹임으로써, 상기 유연 투명 필름의 접착성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 향상된 접착성을 갖는 유연 투명 필름은, 그 자체로 유연 투명 전극으로 사용될 수 있으며, 추가적으로 투명 기판 등에 높은 접착성으로 접착되어 유연 투명 전극으로 사용될 수도 있고, 나아가 다양한 소자가 실장되며 유연 소자로 제조될 수 있다.
특히, 높은 접착성을 가지므로, 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있으므로, 유연 투명 전극의 기계적 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 유연 투명 필름의 제작에 있어서도, 종래 단순히 나노 와이어가 포함된 잉크를 도포하여 소결하는 공정이 아닌, 베이스 기판 상에 코팅된 나노 와이어를 핫 플레이스 상에서 가열하여 전극 필름으로 전사시킴으로써, 나노와이어와 전극 필름 사이에서 보다 강한 결합력을 가지면서 결합되므로, 보다 높은 전기 전도성과 기계적 안정성을 확보할 수 있다.
나아가, 플래쉬 광을 면광원으로 제공함으로써, 보다 넓은 면적의 유연 투명 필름에 대하여 일체로 광을 제공할 수 있으므로, 공정 효율이 높아 생산성을 향상시키고 제조 단가를 줄일 수 있다.
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.
10 : 베이스 기판 20 : 나노 와이어
30 : 전극 필름 40 : 핫 플레이트
40 : 유연 투명 필름 50 : 플래쉬 광
60 : 투명 기판

Claims (9)

  1. 나노 와이어를 기계적으로 연동시켜(interlocking) 나노 와이어가 결합된 유연 투명 필름을 제작하는 단계; 및
    상기 유연 투명 필름에 플래쉬(flash) 광을 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 플래쉬 광이 조사됨에 따라, 상기 유연 투명 필름에 분포하는 상기 나노 와이어에서 발생되는 열이 상기 유연 투명 필름의 표면을 연화(軟化)시키거나 일정 부분 녹여, 상기 유연 투명 필름의 표면 거칠기를 저하시키고 면저항을 감소시켜 상기 유연 투명 필름의 표면 접착성을 향상시키고,
    상기 유연 투명 필름을 제작하는 단계는,
    베이스 기판의 전면 상에 상기 나노 와이어를 코팅하는 단계;
    상기 나노 와이어가 코팅된 베이스 기판 상에 폴리아미드(polyamide)를 포함하는 전극 필름을 부착하는 단계;
    상기 베이스 기판을 상기 폴리아미드의 유리전이온도 이상인 110℃ 이상의 온도인 핫 플레이트(hot plate) 상에 위치시켜, 상기 나노 와이어를 상기 전극 필름의 표면에 계면 함침(interface impregnation)되며 상대적으로 높은 결합력으로 결합되도록 전사시키는 단계; 및
    상기 나노 와이어가 전사된 전극 필름을 상기 베이스 기판으로부터 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 투명 전극의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)를 포함하고,
    상기 전극 필름은 폴리아미드(polyamide)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 투명 전극의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 나노 와이어는 금속을 포함하여 전기 전도성을 가지는 것을 특징으로 하는 유연 투명 전극의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 플래쉬 광은 면광원인 것을 특징으로 하는 유연 투명 전극의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광이 조사된 유연 투명 필름을 투명 기판 상에 부착하는 단계를 더 포함하는 유연 투명 전극의 제조방법.
  9. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101259352B1 (ko) * 2011-06-24 2013-04-30 한국과학기술원 레이저를 이용한 선택적 금속패턴 형성방법
KR102174902B1 (ko) 2019-01-29 2020-11-05 포항공과대학교 산학협력단 투명전극, 투명전극의 제조방법 및 이의 용도

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102267904B1 (ko) * 2020-04-01 2021-06-22 한국기계연구원 유리전이온도를 이용한 미세구조체 전사방법 및 이를 이용하여 제작된 미세구조체 소자

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