KR20110024271A - 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법 - Google Patents
투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110024271A KR20110024271A KR1020090082185A KR20090082185A KR20110024271A KR 20110024271 A KR20110024271 A KR 20110024271A KR 1020090082185 A KR1020090082185 A KR 1020090082185A KR 20090082185 A KR20090082185 A KR 20090082185A KR 20110024271 A KR20110024271 A KR 20110024271A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- transparent electrode
- substrate
- transparent
- pattern
- forming
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 51
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 51
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 22
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 19
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 16
- VRIVJOXICYMTAG-IYEMJOQQSA-L iron(ii) gluconate Chemical compound [Fe+2].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O VRIVJOXICYMTAG-IYEMJOQQSA-L 0.000 claims description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 15
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 13
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 13
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 238000001459 lithography Methods 0.000 claims description 11
- 229910019897 RuOx Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001879 gelation Methods 0.000 claims description 8
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 claims description 8
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 6
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten trioxide Chemical compound O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910018229 Al—Ga Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 5
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000025 interference lithography Methods 0.000 claims description 5
- YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N lithium aluminate Chemical compound [Li+].[O-][Al]=O YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PNHVEGMHOXTHMW-UHFFFAOYSA-N magnesium;zinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Mg+2].[Zn+2] PNHVEGMHOXTHMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N oxotin;zinc Chemical compound [Zn].[Sn]=O KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 5
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 5
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 claims description 4
- 238000000054 nanosphere lithography Methods 0.000 claims description 4
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BLCTWBJQROOONQ-UHFFFAOYSA-N ethenyl prop-2-enoate Chemical compound C=COC(=O)C=C BLCTWBJQROOONQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 claims 3
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 claims 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 53
- 239000008279 sol Substances 0.000 description 35
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 16
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000001127 nanoimprint lithography Methods 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AOJOEFVRHOZDFN-UHFFFAOYSA-N benzyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1=CC=CC=C1 AOJOEFVRHOZDFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
- H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
본 발명은 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 투명 기판 표면이나 기판/투명 전극 계면에 나노 패턴을 형성하여 표면이나 계면에서 빛을 난반사시켜 내부 전반사 현상에 의한 발광효율을 증가시키는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법에 관한 것이다.
본 발명의 나노 패턴 형성 방법에 따르면, 기판과 투명전극층 사이에 나노급의 패턴이 효과적으로 형성되도록 함으로써, 소자 내의 층간 반사도를 낮춰 내부 전반사 현상에 의한 발광효율저하를 방지하는 등 소자의 효율성을 높일 수 있으며, 이 때 발생할 수 있는 표면 거칠기를 최소화할 수 있고, 투명전극의 전도도 감소도 최소화할 수 있다.
투명기판, 투명전극, 나노패턴
Description
본 발명은 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 투명 기판 표면이나 기판/투명 전극 계면에 나노 패턴을 형성하여 표면이나 계면에서 빛을 난반사시켜 내부 전반사 현상에 의한 발광효율을 증가시키는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법에 관한 것이다.
최근에는 석유나 석탄과 같은 기존 화석 에너지의 고갈이 예측되고, 환경에 대한 관심이 높아지면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 문제는 에너지의 효율적인 사용과 대체 에너지 개발로 해결이 가능하다.
에너지의 효율적인 사용 방법으로는 기존의 저 효율을 갖는 조명 및 디스플레이 소자를 고 효율을 갖는 조명 및 디스플레이 소자로 대체하려는 노력을 하고 있다. 여기서, 고 효율을 갖는 조명 및 디스플레이 소자로는 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode : OLED) 등을 포함할 수 있다. 또한, 에너지를 효율적으로 사용하기 위해 더 높은 효율성을 갖는 조명 및 디스플레이 소자에 대한 연구가 계속되고 있다.
그리고 대체 에너지 개발 분야에 있어서는 풍력, 수력 및 지열 등의 다양한 방법이 지속적으로 연구되고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 에너지 자원이 무한하고 환경 오염에 대한 문제점이 없어 특히 주목 받고 있다.
태양 전지에는 태양열을 이용하여 터빈을 회전시키는데 필요한 증기를 발생시키는 태양열 전지와 반도체의 성질을 이용하여 태양빛(photons)을 전기 에너지로 변환시키는 태양 전지 소자가 있다. 태양 전지 소자는 일반적으로 태양광 전지 소자라고도 한다.
이러한 태양 전지, 조명 및 디스플레이 소자는 광특성이 낮아 광특성을 향상시키기 위해서 나노급의 패턴 형성법을 이용하였다. 여기서, 나노급의 패턴 형성법은 주로 반사가 발생하는 계면에 나노급 패턴을 형성하여 반사도를 낮추는 효과가 발생한다.
광특성 향상을 위해서 나노급의 패턴형성법을 이용한 예를 들 수 있으며, 이것은 주로 반사가 발생하는 계면에 나노급 패턴을 형성하여 반사도를 낮추는 효과를 일컫는다. 하지만 투명전극층에 직접 패턴을 형성할 경우, 식각에 의한 결함증가 및 표면 거칠기의 증가로 투명전극의 전기전도도는 현저히 감소하게 된다. 또한 기 형성된 패턴영역에 투명전극층을 형성할 경우에도 표면 거칠기가 발생하여 투명전극의 전기적 물성이 감소할 수 있으며 이 후 공정에 나쁜 영향을 준다.
에너지의 효율적인 사용방법으로써 기존의 저효율을 갖는 조명 및 디스플레이 소자를 고효율의 LED 및 OLED 등으로 대체하려는 노력을 하고 있으며, 이러한 소자들의 효율성을 향상시키기 위한 노력이 계속되고 있다.
이에 본 발명자들은 이러한 종래기술 상의 문제점을 해결하고 나노급의 패턴이 형성된 투명기판을 제조하고자 예의 노력한 결과 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
결국 본 발명의 목적은 투명 전도성 기판에 나노급 패턴을 하면서도 식각에 의한 결함증가나 표면 거칠기의 증가를 최소화할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 투명기판 위에 나노급 패턴을 형성하고 그 위에 졸 용액을 도포하고 겔화시켜 투명전극층을 형성하거나 , 임프린트 수지를 도포하고 경화시키는 방법으로 표면을 평탄화 시킨 후 투명전극층을 형성하는 방법을 통해 패턴이 형성된 투명 전도성 기판을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 따르면 투명 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 위에 나노사이즈의 패턴을 형성하는 단계; 상기 패턴이 형성된 기판 위에 졸(sol) 상의 투명전극 물질을 포함하는 용액을 도포하여 표면을 평탄화시키는 단계; 및 상기 도포된 투명전극 물질 용액을 겔(gel)화시켜 투명전극층을 형성하는 단계를 포함하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법이 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 겔화된 투명전극층 위에 투명전극층을 추가적으로 형성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 투명기판 위에 나노패턴을 형성하는 단 계는 투명기판 위에 SiO2를 증착하는 단계; 상기 SiO2 증착면 위에 미세패턴을 형성하는 단계; 및 상기 형성된 미세패턴을 선택적으로 식각하는 단계를 거칠 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 미세패턴의 형성은 임프린트 리소그래피, 포토리소그래피, 레이저 간섭 리소그래피, 나노스피어(nano-sphere) 리소그래피 및 E-빔(E-beam) 리소그래피로 이루어진 군으로부터 선택되는 리소그래피법에 의한 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 투명전극 물질 겔(gel)화 후, 졸 상의 투명 전극 물질을 열경화 또는 자외선 경화를 추가적으로 수행 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 투명전극층의 겔화단계는 졸 상의 투명전극층을 웨이퍼로 가압하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 투명전극층의 겔화단계는 졸(sol) 상의 투명전극 물질 용액에 사용된 용매의 끓는점 이상의 온도로 열처리를 하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 투명기판은 석영(quartz), 유리, 사파이어, 리튬 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물 및 폴리이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 투명전극 물질은 ITO(Indium-Tin-Oxide), AZO(Al-doped ZnO), ZnO(zinc oxide), IZO(Indium zinc oxide), FTO(F-doped SnO2), GZO(Ga-doped ZnO), ZTO(zinc tin oxide), GIO(gallium indium oxide), MZO(Magnesium-Zinc-Oxide), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO, TiO2 및 SiN로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 투명전극 물질 용액은 투명전극 물질이 졸 상으로 용해된 용액, 투명 전극 물질의 나노입자가 분산된 용액 및 투명전극 물질의 나노입자가 졸 상의 용액에 분산된 용액으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 투명전극 물질 용액은 고형분이 0.1~100M의 농도로 용해되어 있는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 졸(sol) 상의 투명전극 물질을 포함하는 용액은 0.3~100cps의 점도를 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 투명 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 위에 나노사이즈의 패턴을 형성하는 단계; 상기 패턴이 형성된 기판 위에 임프린트 수지를 도포하여 표면을 평탄화시키는 단계; 및 상기 평탄화된 임프린트 수지를 경화시키는 단계를 포함하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법이 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 경화된 임프린트 수지층 위에 투명전극층을 추가적으로 도포할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 투명기판 위에 SiO2를 증착하는 단계; 상기 SiO2 증착면 위에 미세패턴을 형성하는 단계; 및 상기 형성된 미세패턴을 선택적으 로 식각하는 단계를 거칠 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 미세패턴의 형성은 임프린트 리소그래피, 포토리소그래피, 레이저 간섭 리소그래피, 나노스피어(nano-sphere) 리소그래피 및 E-빔(E-beam) 리소그래피로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 투명기판은 석영(quartz), 유리, 사파이어, 리튬 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물 및 폴리이미드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 임프린트 수지는 ITO, AZO, ZnO, TiO2, WO3(tungsten trioxide), Si, SiO2, SiNx 및 금속으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로부터 얻어진 나노입자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 임프린트 수지는 PDMS(polydimethylsiloxane), PMMA(Poly methyl methacrylate), PVC(poly vinyl chloride), PC(poly carbonate), PVA(poly vinyl acrylate) 및 PTFE(polytetrafluoroethylene)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 경화된 임프린트 수지 상에 도포되는 투명전극층은 ITO(Indium-Tin-Oxide), AZO(Al-doped ZnO), ZnO(zinc oxide), IZO(Indium zinc oxide), FTO(F-doped SnO2), GZO(Ga-doped ZnO), ZTO(zinc tin oxide), GIO(gallium indium oxide), MZO(Magnesium-Zinc-Oxide), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO, TiO2 및 SiN로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 임프린트 수지의 경화단계는 열경화 또는 자외선 경화 처리하는 것 일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 임프린트 수지의 경화단계는 평탄화된 임프린트 수지를 웨이퍼로 가압하며 경화하는 것일 수 있다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면 상기 방법에 의해 나노 패턴이 형성된 투명 전도성 기판을 포함하는 전자 소자가 제공될 수 있다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면 상기 방법에 의해 나노 패턴이 형성된 투명 전도성 기판을 포함하는 태양 전지가 제공될 수 있다.
본 발명의 나노 패턴 형성 방법에 따르면, 기판과 투명전극층 사이에 나노급의 패턴이 효과적으로 형성되도록 함으로써, 소자 내의 층간 반사도를 낮춰 내부 전반사 현상에 의한 발광효율저하를 방지하는 등 소자의 효율성을 높일 수 있으며, 이 때 발생할 수 있는 표면 거칠기를 최소화할 수 있고, 투명전극의 전도도 감소도 최소화할 수 있다.
본 발명과 같은 투명전도성 기판의 나노패턴 형성 방법은 OLED등의 디스플레이 소자에 한정되지 않고 박막형 태양전지 기판 등에 적용이 가능하여 적용의 폭이 매우 넓고, 공정이 간단하여 소자제작 비용의 감소도 기대할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징 들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 투명전도성 기판의 나노패턴 형성방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
1. 졸-
겔법을
이용한 나노패턴이 형성된
투명전극층
형성
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 기판에 형성된 나노패턴 상에 졸 상의 투명 전극 용액을 도포하여 평탄화하고 겔화함으로써 투명전극층을 도포하는 투명전도성 기판의 나노패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다.
먼저 유리와 같은 투명 기판(110) 위에 SiO2를 증착한다. 투명 기판으로는 유리 뿐 아니라, 석영, 사파이어, 리튬 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물, 폴리이미드 등 투명 기판으로서 사용가능한 것이면 모두 사용가능하다. 특히 유리전이온도(Tg)가 높아 고온 공정이 가능한 내열성이 우수한 고분자 기판(ex: 폴리이미드 내열성 기판)이라면 더욱 사용에 적합하다.
이후 상기 SiO2 증착면(120)에 임프린트 리소그래피, 포토 리소그래피, 레이저 간섭 리소그래피, 나노스피어(nano-sphere) 리소그래피, E-빔(E-beam) 리소그래 피 등의 방법을 사용하여 미세패턴을 형성하고, SiO2 면의 패턴을 선택적으로 식각(etching)하여 SiO2 패턴을 형성한다.
식각을 통해 나노급 패턴이 형성된 SiO2 면(120)에 졸(sol) 상의 투명전극 물질 용액을 도포하여 평탄화시킨다. 상기 졸(sol) 상의 투명전극 물질 용액에 포함되는 투명전극 물질은 ITO(Indium-Tin-Oxide), AZO(Al-doped ZnO), ZnO(zinc oxide), IZO(Indium zinc oxide), FTO(F-doped SnO2), GZO(Ga-doped ZnO), ZTO(zinc tin oxide), GIO(gallium indium oxide), MZO(Magnesium-Zinc-Oxide), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO, TiO2, SiN 등이 필요에 따라 다양하게 사용될 수 있다. 상기 투명 전극 물질 용액으로는 상기 투명전극 물질이 졸 상으로 용해된 용액, 투명 전극 물질의 나노입자가 분산된 용액 또는 양자가 혼합된 용액 즉, 투명전극 물질의 나노입자가 졸 상의 용액에 분산된 용액이 사용될 수 있다.
나노 임프린트 리소그래피 공정 위해서는 졸 용액이 일정 수준 이상의 유동성을 가져야 한다. 따라서, 졸 용액은 0.3~100cps의 점도를 갖는 것이 바람직하다. 점도가 0.3cps 미만일 경우, 고형분의 함량비가 너무 낮은 문제점이 있고, 점도가 100cps를 초과하면 유동성이 떨어져 나노 임프린트 리소그래피 공정이 잘 이루어지지 않는 문제점이 있다.
졸 용액은 용매에 고형분이 분산되어 있는데, 졸 용액에 포함되는 고형분은 나노 임프린트 리소그래피 단계 및 어닐링 단계를 통하여 결정질의 광산란층을 형 성하는 물질이다. 졸 용액에는 고형분이 0.1~10M의 농도로 용해되어 있을 수 있으며, 이 경우 도포된 졸 용액은 상기의 0.3~100cps 정도의 점도를 가져, 후술하는 나노 임프린트 리소그래피 공정에서 요구되는 적당한 점도를 갖게 된다.
졸 용액에 포함된 고형분에 의해 형성되는 광산란층은 투명 기판과의 굴절률 차이가 대략 0.4 이내인 것이 바람직하다. 0.4 이내의 굴절률 차이를 통하여 투명 기판과 광산란층 사이의 굴절률의 급격한 변화를 방지할 수 있으며, 기존의 ITO-공기 또는 GaN-공기 계면에서 발생하는 전반사를 줄일 수 있다. 따라서, LED 소자와 같은 광전자 소자의 표면에 상기 제시된 굴절률을 갖는 광산란층을 형성할 경우, 광전자 소자로부터 방출되는 빛의 강도를 높이고, 공기 계면에서 발생하는 전반사를 막을 수 있는 장점이 있다.
상기 졸 용액에 사용가능한 용매로는 에탄올, DMF(Dimethylforamide), 톨루엔, 물 등이 있다. 다만, 너무 쉽게 증발할 경우 투명 기판에의 졸 용액 도포나 나노 임프린트 리소그래피 공정의 어려움이 있으므로, 끓는점이 적어도 60℃ 이상인 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 졸 용액에는 안정제로서 디에탄올라민(diethanolamine, DEA)을 더 포함시켜 사용할 수 있다.
본 발명에서 졸 상의 투명전극 물질 용액의 겔화 시, 겔화 조건 및 열처리 온도 등은 사용하는 투명전극 물질에 따라 조절이 가능하다. 겔화시 처리온도는 졸 용액에 사용된 용매의 끓는점 이상의 온도로 열처리를 함으로써 용매가 제거될 수 있도록 한다.
상기 겔화시 열처리 온도 범위는 용매를 제거할 수 있도록 용매의 끓는점 이 상의 온도에서부터 몰드의 변형이 일어나지 않는 범위까지 가능하다. 예를 들어, 졸 용액에 에탄올 용매를 사용하면서 PDMS 몰드를 사용하는 경우 60℃ 내지 200℃의 범위에서 열처리를 하는 것이 바람직하다.
상기 투명전극 물질 용액을 나노패턴에 도포하고 평탄화시킨 후, 상기 겔화처리 방법을 통해 용액으로부터 용매를 제거함으로써 겔(gel)화한 후, 광학적, 전기적 물성 향상을 위해 적정온도에서 열처리 또는 자외선 처리를 통한 경화처리를 함으로써 투명전극층(130)을 형성한다.
상기 경화처리로서 열처리를 하는 경우 100~1000℃ 정도의 온도 (겔 상태의 패턴이 다결정 패턴으로 변화하는 온도)에서 잔류 용매, 유기물 등을 제거하고, 겔 상태를 다결정(poly-crystal)으로 상변환시켜, 다결정 광산란층을 형성할 수 있다. 열처리 조건은 광산란층의 형성 메카니즘이나 결합 특성에 따라 산소, 질소, 진공, 공기 중 등의 조건에 따라서 달라질 수 있다. 아울러 이들 가스의 유량도 적절히 조절될 수 있다.
상기와 같은 방법을 통해 투명전극층을 형성할 때, 더 높은 평편도를 갖게 하기 위하여 평편한 PDMS(Polydimethylsiloxane), Si 웨이퍼 등을 사용하여 압력을 가해주는 처리를 하며 겔화 공정을 수행할 수 있다. 특히 PDMS를 웨이퍼로 사용할 경우 겔화 공정 시에 용매의 원활한 제거가 가능하여 고품질의 투명전극층을 형성 할 수 있다. 이는 PDMS를 사용할 경우 용매로 사용된 물질 등이 PDMS에 흡수 및 통과하여 외부로 빠져나갈 수 있어 Si 및 쿼츠 몰드에 비해 용매 제거가 쉽기 때문이다.
도 2는 도 1에 따른 본 발명의 일실시예에서 웨이퍼(150)를 이용해 졸 상의 투명전극층(130)을 가압하며 겔화하는 단계를 포함하는 투명전도성 기판의 나노패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다. 상기 투명전극층의 가압시, 압력범위는 1~20atm 정도로 가압공정을 수행한다.
일반적으로 상기와 같은 졸-겔법을 이용하여 형성된 투명전극층은 전도성이 우수하지 못하므로, 이러한 투명전극층 위에 기존의 스퍼터링(sputtering)등의 방법을 사용한 투명전극층, 즉 전기전도도가 더 높은 투명전극층을 추가적으로 형성함으로써 이종물질의 계면에서 발생할 수 있는 굴절률 차이에 의한 반사를 감소시켜 투과율을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 졸 상의 투명 전극 용액의 겔화에 의해 형성된 투명전극층(130) 위에 투명전극층(140)을 추가적으로 형성하는 투명전도성 기판의 나토패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다.
2.
임프린트
수지를 사용한 나노패턴이 형성된
투명전극층
형성
도 4는 기판(110)에 형성된 나노패턴 위에 임프린트 수지(125)를 도포하고 평탄화한 후, 경화함으로써 투명전도성 기판에 나노패턴을 형성하는 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
먼저 상기 1.에서와 같은 방법으로 유리와 같은 투명 기판(110) 위에 SiO2를 증착하고, 그 위에 패턴을 형성한다.
식각을 통해 나노급 패턴이 형성된 SiO2 면(120)에 임프린트 수지를 도포하고 평탄화 시킨 후 수지를 경화시킨다. 수지의 경화는 자외선 경화 또는 열경화법을 사용할 수 있다.
상기 임프린트 수지로는 PDMS(polydimethylsiloxane), PMMA(Poly methyl methacrylate), PVC(poly vinyl chloride), PC(poly carbonate), PVA(poly vinyl acrylate) 및 PTFE(polytetrafluoroethylene)로 이루어진 군으로부터 선택되는 유연성이 있는 고분자 물질의 사용이 가능하다. 상용화되어있는 수지로는 Chemoptics 사의 ExpatternTM 시리즈, 벤질메타크릴레이트 계열의 모노머 베이스 수지 및 다양한 레진의 사용이 가능하다.
상기 임프린트 수지로는 나노 입자가 포함된 수지를 사용할 수 있는데, 이 때 포함될 수 있는 나노 입자로는 ITO, AZO, ZnO, TiO2, WO3(tungsten trioxide), Si, SiO2 등의 산화물 및 SiNx, 금속 등 나노급 크기를 갖는 입자 형태로 제작 가능한 물질 등을 사용할 수 있다. 나노 입자 용액에 포함된 고형분은 상변화를 요구하는 것은 아니므로 졸 용액에서보다 폭넓게 선택될 수 있다.
상기 임프린트 수지(125)의 경화시 실리콘 웨이퍼(150) 등의 평편한 기판을 적층하여 가압하며 경화하고 웨이퍼를 제거함으로써 임프린트 수지의 편평도를 높일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에서 웨이퍼(150)를 이용해 가압하며 임프린트 수지를 경화하는 단계를 포함하는 투명전도성 기판의 나노패턴 형성방법을 개략적으 로 도시한 것이다.
이러한 방법으로 형성된 임프린트 수지면에 전기전도도가 높은 투명전극층을 추가적으로 형성함으로써 이종물질의 계면에서 발생할 수 있는 굴절률 차이에 의한 반사를 감소시켜 투과율 향상의 이득을 얻을 수 있다.
도 6은 기판(110)에 형성된 나노패턴 위에 임프린트 수지(125)를 도포하고, 경화한 후 투명전극층(140)을 도포하는 투명전도성 기판의 나노패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 도 6에 다른 본 발명의 일실시예에서 웨이퍼(150)를 이용해 가압하며 임프린트 수지(125)를 경화하고, 그 위에 투명전극층(140)을 적층하는 단계를 포함하는 투명전도성 기판의 나노패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다 할 것이다.
실시예
1: 졸-겔
임프린트
방법을 사용한 나노구조물을 포함하는
투명전극층
형성
먼저 투명 기판으로서 유리 기판을 준비하여 그 위에 SiO2를 증착하였다. SiO2 증착된 면에 임프린트 리소그래피법을 이용하여 나노급의 미세패턴을 형성하였 다. 상기 미세패턴이 형성된 SiO2면을 선택적으로 식각함으로써 나노패턴을 형성하였다.
나노패턴이 형성된 SiO2 증착면에 ITO 졸 용액을 도포하고, 평탄화시킨 후 용매를 제거함으로써 겔화하고, 열처리하여 ITO 층을 형성하였다.
상기 ITO 겔 층의 형성시 평편한 PDMS 웨이퍼를 증착하고 제거함으로써 편평도를 높였다. 상기 ITO 층위에 스퍼터링 방법으로 ITO 층을 추가적으로 형성하였다.
실시예
2: 나노 입자를 포함하는
임프린트
수지를 사용한 나노패턴이 형성된
투명전극층
형성
상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 유리기판 위에 SiO2 패턴을 형성하였다. 그 패턴 위에 ITO 나노 입자를 포함하는 수지를 도포하고, 실리콘 웨이퍼를 증착하고, 수지를 경화시키고, 웨이퍼를 제거함으로써 임프린트 수지면의 편평도를 높였다. 상기와 같은 과정을 거쳐 형성된 편평한 임프린트 수지면 위에 ITO 층을 스퍼터링 방법으로 형성하여 투명전도성 기판을 제작하였다.
도 8에는 임프린트 방법으로 형성된 나노급 패턴의 예와 이로 인한 투과율 변화 그래프를 나타내었다. 도 8에서 좌측의 사진은 유리 기판위에 나노임프린트용 레진으로 투과율 향상 패턴을 형성한 결과를 나타낸 것이고, 우측의 그래프는 투과 율 변화 그래프로서, 푸른색 선은 패턴이 없는 유리기판의 투과도, 붉은색 선은 나노임프린트용 레진으로 형성된 투과율 향상 패턴을 갖는 유리기판의 투과도, 초록색 점선은 패턴을 유리의 양면에 형성한 경우의 투과도를 도시한 것이다. 도 8의 우측 그래프를 통해 확인할 수 있는 바와 같이 유리에 패턴의 형성 정도에 따라 투과도가 향상됨을 알 수 있다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 투명전도성 기판에 나노급 미세패턴을 형성하면서도 투명전극층에 직접적으로 나노패턴을 형성하지 않도록 함으로써, 기판과 투명전극층 간의 굴절률차이에 의한 반사를 억제, 광결정 특성을 부여하여 광학적 손실을 최소화하고, 산란효과를 응용하여 시야각에 따른 빛의 파장변화를 방지하고여, 최종적으로 소자의 광특성을 향상시킬 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였으며, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항 들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 기판에 형성된 나노패턴 상에 졸 상의 투명 전극 용액을 도포하여 평탄화하고 겔화함으로써 투명전극층을 도포하는 투명전도성 기판의 나노패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 따른 본 발명의 일실시예에서 웨이퍼를 이용해 졸 상의 투명전극층을 가압하며 겔화하는 단계를 포함하는 투명전도성 기판의 나노패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 졸 상의 투명 전극 용액의 겔화에 의해 형성된 투명전극층 위에 투명전극층을 추가적으로 형성하는 투명전도성 기판의 나토패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 기판에 형성된 나노패턴 위에 임프린트 수지를 도포하고 평탄화한 후, 경화함으로써 투명전도성 기판에 나노패턴을 형성하는 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에서 웨이퍼를 이용해 가압하며 임프린트 수지를 경화하는 단계를 포함하는 투명전도성 기판의 나노패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 기판에 형성된 나노패턴 위에 임프린트 수지를 도포하고, 경화한 후 투명전극층을 도포하는 투명전도성 기판의 나노패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 도 6에 다른 본 발명의 일실시예에서 웨이퍼를 이용해 가압하며 임프 린트 수지를 경화하는 단계를 포함하는 투명전도성 기판의 나노패턴 형성방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8는 임프린트 방법으로 형성된 나노급 패턴의 예와 이로 인한 투과율 변화 그래프를 도시한 것이다. 좌측의 사진은 유리 기판위에 나노임프린트용 레진으로 투과율 향상 패턴을 형성한 결과를 나타낸 것이고, 우측의 그래프는 투과율 변화 그래프이다.
*도면의 주요부호의 설명*
110: 투명기판
120: SiO2 층
125: 임프린트 수지
130: 겔화된 투명전극층
140: 투명전극층
150: 웨이퍼
Claims (24)
- 투명 기판을 준비하는 단계;상기 기판 위에 나노사이즈의 패턴을 형성하는 단계;상기 패턴이 형성된 기판 위에 졸(sol) 상의 투명전극 물질을 포함하는 용액을 도포하여 표면을 평탄화시키는 단계; 및상기 도포된 투명전극 물질 용액을 겔(gel)화시켜 투명전극층을 형성하는 단계를 포함하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 겔화된 투명전극층 위에 투명전극층을 추가적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 투명기판 위에 나노패턴을 형성하는 단계는투명기판 위에 SiO2를 증착하는 단계;상기 SiO2 증착면 위에 미세패턴을 형성하는 단계; 및상기 형성된 미세패턴을 선택적으로 식각하는 단계를 거치는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제3항에 있어서,상기 미세패턴의 형성은 임프린트 리소그래피, 포토리소그래피, 레이저 간섭 리소그래피, 나노스피어(nano-sphere) 리소그래피 및 E-빔(E-beam) 리소그래피로 이루어진 군으로부터 선택되는 리소그래피법에 의한 것임을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 투명전극 물질 겔(gel)화 후, 졸 상의 투명 전극 물질을 열경화 또는 자외선 경화를 추가적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 투명전극층의 겔화단계는 졸 상의 투명전극층을 웨이퍼로 가압하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 투명전극층의 겔화단계는 졸(sol) 상의 투명전극 물질 용액에 사용된 용매의 끓는점 이상의 온도로 열처리를 하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 투명기판은 석영(quartz), 유리, 사파이어, 리튬 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물 및 폴리이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 투명전극 물질은 ITO(Indium-Tin-Oxide), AZO(Al-doped ZnO), ZnO(zinc oxide), IZO(Indium zinc oxide), FTO(F-doped SnO2), GZO(Ga-doped ZnO), ZTO(zinc tin oxide), GIO(gallium indium oxide), MZO(Magnesium-Zinc-Oxide), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO, TiO2 및 SiN로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 투명전극 물질 용액은 투명전극 물질이 졸 상으로 용해된 용액, 투명 전극 물질의 나노입자가 분산된 용액 및 투명전극물질의 나노입자가 졸 상의 용액에 분산된 용액으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 투명전극 물질 용액은 고형분이 0.1~100M의 농도로 용 해되어 있는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 졸(sol) 상의 투명전극 물질을 포함하는 용액은 0.3~100cps의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 투명 기판을 준비하는 단계;상기 기판 위에 나노사이즈의 패턴을 형성하는 단계;상기 패턴이 형성된 기판 위에 임프린트 수지를 도포하여 표면을 평탄화시키는 단계; 및상기 평탄화된 임프린트 수지를 경화시키는 단계를 포함하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제13항에 있어서,상기 경화된 임프린트 수지층 위에 투명전극층을 추가적으로 도포하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제13항에 있어서,상기 투명기판 위에 나노패턴을 형성하는 단계는투명기판 위에 SiO2를 증착하는 단계;상기 SiO2 증착면 위에 미세패턴을 형성하는 단계; 및상기 형성된 미세패턴을 선택적으로 식각하는 단계를 거치는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제15항에 있어서,상기 미세패턴의 형성은 임프린트 리소그래피, 포토리소그래피, 레이저 간섭 리소그래피, 나노스피어(nano-sphere) 리소그래피 및 E-빔(E-beam) 리소그래피로 이루어진 군으로부터 선택되는 리소그래피법에 의한 것임을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제13항에 있어서,상기 투명기판은 석영(quartz), 유리, 사파이어, 리튬 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물 및 폴리이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제13항에 있어서,상기 임프린트 수지는 ITO, AZO, ZnO, TiO2, WO3(tungsten trioxide), Si, SiO2, SiNx 및 금속으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로부터 얻어진 나 노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제13항에 있어서, 상기 임프린트 수지는 PDMS(polydimethylsiloxane), PMMA(Poly methyl methacrylate), PVC(poly vinyl chloride), PC(poly carbonate), PVA(poly vinyl acrylate) 및 PTFE(polytetrafluoroethylene)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제14항에 있어서,상기 경화된 임프린트 수지 상에 도포되는 투명전극층은 ITO(Indium-Tin-Oxide), AZO(Al-doped ZnO), ZnO(zinc oxide), IZO(Indium zinc oxide), FTO(F-doped SnO2), GZO(Ga-doped ZnO), ZTO(zinc tin oxide), GIO(gallium indium oxide), MZO(Magnesium-Zinc-Oxide), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO, TiO2 및 SiN로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제13항에 있어서, 상기 임프린트 수지의 경화단계는 열경화 또는 자외선 경화 처리하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제13항에 있어서,상기 임프린트 수지의 경화단계는 평탄화된 임프린트 수지를 웨이퍼로 가압하며 경화하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법.
- 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 나노 패턴이 형성된 투명 전도성 기판을 포함하는 전자 소자.
- 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 나노 패턴이 형성된 투명 전도성 기판을 포함하는 태양 전지.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20090082185A KR101182383B1 (ko) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20090082185A KR101182383B1 (ko) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110024271A true KR20110024271A (ko) | 2011-03-09 |
| KR101182383B1 KR101182383B1 (ko) | 2012-09-12 |
Family
ID=43932136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20090082185A KR101182383B1 (ko) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101182383B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101291727B1 (ko) * | 2011-07-14 | 2013-07-31 | (주)휴넷플러스 | 임프린트 레진의 제조방법 및 임프린팅 방법 |
| KR101447083B1 (ko) * | 2013-01-03 | 2014-10-06 | 주식회사 에이앤디코퍼레이션 | 사파이어 기판의 표면 패턴 형성 방법 |
| KR20180116536A (ko) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 고려대학교 산학협력단 | 유연 태양열 흡수체 및 이의 제조방법 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102471349B1 (ko) * | 2015-05-08 | 2022-11-29 | 고려대학교 산학협력단 | 패턴 구조물의 제조 방법 |
| KR102620754B1 (ko) | 2021-08-25 | 2024-01-04 | 재단법인대구경북과학기술원 | 신축 가능한 멀티 발광체 및 이의 제조방법 |
-
2009
- 2009-09-01 KR KR20090082185A patent/KR101182383B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101291727B1 (ko) * | 2011-07-14 | 2013-07-31 | (주)휴넷플러스 | 임프린트 레진의 제조방법 및 임프린팅 방법 |
| KR101447083B1 (ko) * | 2013-01-03 | 2014-10-06 | 주식회사 에이앤디코퍼레이션 | 사파이어 기판의 표면 패턴 형성 방법 |
| KR20180116536A (ko) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 고려대학교 산학협력단 | 유연 태양열 흡수체 및 이의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101182383B1 (ko) | 2012-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Alexandrov et al. | Al-, Ga-, Mg-, or Li-doped zinc oxide nanoparticles as electron transport layers for quantum dot light-emitting diodes | |
| AU2014294412B2 (en) | Method for manufacturing substrate having textured structure | |
| KR101182383B1 (ko) | 투명 전도성 기판의 나노 패턴 형성방법 | |
| EP2855744B1 (fr) | Procédé d'amélioration des performances électriques et optiques d'un matériau conducteur électrique et transparent a base de nanofils d'argent | |
| Liu et al. | A review of stability-enhanced luminescent materials: fabrication and optoelectronic applications | |
| TW201637835A (zh) | 工程化週期性結構內之奈米粒子與奈米線的熱輔助自組裝方法 | |
| KR101176885B1 (ko) | 평탄화된 나노 구조체를 포함하는 유기발광소자 및 그 제조방법 | |
| WO2009157447A1 (ja) | 透明導電膜付き基板、薄膜光電変換装置および該基板の製造方法 | |
| Wei et al. | Improving light extraction of InGaN-based light emitting diodes with a roughened p-GaN surface using CsCl nano-islands | |
| JP2013073746A (ja) | 透明電極積層体 | |
| KR101145867B1 (ko) | ＳＯＧ(Ｓｐｉｎ-ｏｎ ｇｌａｓｓ)를 이용하여 기판에 나노패턴을 형성하는 방법 | |
| CN105122491A (zh) | 具光提取层的有机发光二极管 | |
| KR20100003690A (ko) | 고투과도를 갖는 투명 전도성 산화물 전극의 제조 방법 | |
| KR101005300B1 (ko) | 광가교 및 열가교성 표면개질용 랜덤공중합체를 이용한태양전지의 제조방법 | |
| Oh et al. | Facile and scalable fabrication of flexible reattachable ionomer nanopatterns by continuous multidimensional nanoinscribing and low-temperature roll imprinting | |
| CN106784186A (zh) | 一种lb量子点薄膜、发光二极管及制备方法 | |
| CN110061154B (zh) | 利用热纳米压印制备具有微纳光栅结构的超薄复合金属电极的方法及应用 | |
| KR101955671B1 (ko) | 그래핀 또는 그래핀-금속 복합체 박막의 패터닝 방법 | |
| WO2019227782A1 (zh) | 量子点水凝胶、量子点图案化及转印方法 | |
| Chen et al. | Fabrication of GaN‐Based White Light‐Emitting Diodes on Yttrium Aluminum Garnet‐Polydimethylsiloxane Flexible Substrates | |
| CN111785839B (zh) | 具有亚微米凹凸结构载流子传输层的led器件及其制备方法 | |
| He et al. | 10.18% PCE of organic solar cells with pyramid micron-structured PDMS | |
| KR101076520B1 (ko) | 나노 임프린트 리소그래피 공정을 이용한 광전자 소자 제조 방법 | |
| Wu et al. | Large-scale SiO2 photonic crystal for high efficiency GaN LEDs by nanospherical-lens lithography | |
| CN108461586B (zh) | 一种基于NiO纳米点反射镜的垂直结构LED芯片及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151103 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160615 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170707 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |