KR20120053716A - Method of manufacturing patterned transparent conductive film - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 패턴화된 투명 도전 필름의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플렉서블한 투명 전도성 필름으로 사용 가능한 패턴화된 투명 도전 필름의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a patterned transparent conductive film, and more particularly, to a method for producing a patterned transparent conductive film usable as a flexible transparent conductive film.
플렉서블 디스플레이, 투명 전극 개발, 투명 광학필름 개발 및 터치패널용 터치센서의 기술 개발 부분에서는 전 세계적으로 막대한 시장 형성과 함께 무궁한 시장 잠재력을 가지고 있다. 상기 플렉서블 디스플레이는 기존의 유리 기반형 디스플레이에 비해서 박형 (thinner) 및 경량(lighter)으로 충격에 강하며 휴대가 간편하다는 장점 이외에 공간상, 형태상의 제약에서 상대적으로 자유로워 다양한 응용성을 확보할 수 있다. 이에 플렉서블 디스플레이의 기판의 재질뿐만 아니라 투명 전극 및 투명 전도성 필름의 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.The development of flexible display, transparent electrode, transparent optical film, and touch sensor technology for touch panel has huge market potential and huge market potential worldwide. The flexible display is thinner and lighter than the existing glass-based display, which is strong in impact and easy to carry, and is relatively free from space and shape constraints to secure various applications. have. Accordingly, research on technologies of transparent electrodes and transparent conductive films as well as materials of the substrate of the flexible display is being actively conducted.
투명전도성 필름으로는 안티몬이나 불소가 도핑된 산화주석(SnO2)막 알루미늄이나 칼륨이 도핑된 산화아연(ZnO)막, 주석이 도핑된 산화인듐(In2O3)막 등이 광범위하게 이용되고 있다. 특히 주석이 도핑된 산화 인듐막, 즉 In2O3-Sn계의 막은 ITO(Indium tin oxide)막이라고 불리워지고, 저 저항의 막을 쉽게 얻을 수 있기 때문에 많이 이용되고 있다. ITO의 경우 제반 물성이 우수하고 현재까지 공정 투입의 경험이 많은 장점을 가지고 있지만, 산화인듐(In2O3)은 아연(Zn) 광산 등에서 부산물로 생산되기 때문에 수급이 불안정하며, 또한 ITO막은 유연성이 없기 때문에 폴리머기질 등의 플렉시블한 재질에는 사용하지 못하는 단점이 있다. 뿐만 아니라, 고온, 고압 환경하에서 제조가 가능하므로 생산단가가 높아지고, 플렉시블한 디스플레이 등을 얻기 위해 전도성고분자를 이용하여 폴리머기질 상면에 코팅시킬 수도 있으나, 이러한 필름은 전기전도도가 떨어지거나 투명하지 않기 때문에 그 용도가 제한적이게 된다.As the transparent conductive film, tin oxide (SnO 2) film doped with antimony or fluorine, zinc oxide (ZnO) film doped with potassium, indium oxide (In 2 O 3) doped with tin, and the like are widely used. In particular, tin-doped indium oxide films, that is, In2O3-Sn-based films are called ITO (Indium tin oxide) films and are widely used because low resistance films can be easily obtained. In the case of ITO, it has excellent physical properties and many experiences in the process input to date, but since indium oxide (In2O3) is produced as a by-product from zinc (Zn) mine, supply and demand is unstable, and ITO film is inflexible Flexible materials such as polymer substrates can not be used. In addition, it can be manufactured in a high temperature and high pressure environment, the production cost is high, and in order to obtain a flexible display, etc., the conductive polymer may be coated on the upper surface of the polymer substrate, but since the film is not electrically conductive or transparent, Its use is limited.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 여러 종류의 기질 상면에 탄소나노튜브를 코팅하는 기술이 널리 연구되고 있다. 상기 탄소나노튜브는 전기저항이 10-4Ωcm로 금속에 버금가는 전기전도도를 가지고 있으며, 표면적이 벌크 재료에 비해 1000배 이상 높고, 외경에 비해 길이가 수천배 정도로 길기 때문에 전도성 구현에 있어 이상적인 재료이며, 표면기능화를 통해 기질에의 결합력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 특히, 플렉시블한 기질에의 사용이 가능하여 그 용도가 무한할 것으로 기대되고 있다.Recently, techniques for coating carbon nanotubes on top of various substrates have been widely studied in order to solve these problems. The carbon nanotubes have electrical conductivity comparable to that of metals with an electrical resistance of 10-4 Ωcm, and the surface area is more than 1000 times higher than that of bulk materials and is thousands of times longer than the outer diameter. Therefore, there is an advantage that can improve the binding force to the substrate through the surface functionalization. In particular, it is expected that the use of the flexible substrate can be infinite.
한편, 나노와이어(Nanowire)를 사용하여 도전성 투명 필름을 제조하는 방법도 활발히 연구되고 있다. 상기 나노와이어는 특정 방향에 따른 전자 이동 특성과 편광 현상 같은 광학특성이 우수할 뿐만 아니라, 작은 크기로 인해 미세 소자 응용에 적합하기 때문에 광학 디스플레이 장치의 소재로 이용될 경우 기존 디스플레이 장치보다 뛰어난 전도성 및 광학성을 지니게 된다.Meanwhile, a method of manufacturing a conductive transparent film using nanowires has also been actively studied. The nanowires not only have excellent optical properties such as electron transfer characteristics and polarization phenomena in a specific direction, but also are suitable for micro device applications due to their small size, so that when used as a material for optical display devices, the nanowires have excellent conductivity and performance. It has optical properties.
종래의 경우, 상기와 같은 투명 도전성 재질로 제작된 투명 도전성 필름이 터치 스크린 패널 등에 적용되기 위해서는 투명 도전성 필름을 형성한 다음 레이저로 패터닝을 하게 된다. 레이저 이외에 습식 식각(wet etching) 또는 플라즈마 식각이 사용될 수 있다. 이와 같은 패터닝 작업은 완성된 투명 도전성 필름을 원하는 패턴 형태로 절삭 또는 식각하여 이루어지는데, 투명 도전성 필름의 패터닝 작업은 고가의 레이저 장비를 이용하여 수행되거나 에칭 공정을 거쳐야 하기 때문에 고가의 공정일 뿐만 아니라, 기판의 전면에 도전막을 형성하고 이를 제거하는 방식이므로, 제품화 되는 투명 도전성 물질에 비해 제거되는 양의 비율이 높아서, 고가의 투명 도전성 조성물의 낭비가 큰 문제점이 있다.In the related art, in order to apply the transparent conductive film made of the transparent conductive material as described above to a touch screen panel or the like, the transparent conductive film is formed and then patterned with a laser. In addition to lasers, wet etching or plasma etching may be used. Such a patterning operation is performed by cutting or etching the completed transparent conductive film in a desired pattern shape, and the patterning operation of the transparent conductive film is not only an expensive process because it must be performed using an expensive laser equipment or undergoes an etching process. Since the conductive film is formed on the entire surface of the substrate and the method is removed, the ratio of the amount to be removed is higher than that of the transparent conductive material to be commercialized, resulting in a waste of expensive transparent conductive compositions.
본 발명은 이러한 점들에 근거해 착안된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 별도의 추가 공정 없이 패턴이 형성된 투명 도전성 패턴 필름을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been conceived based on these points, and the problem to be solved by the present invention is to provide a transparent conductive pattern film formed with a pattern without additional processing.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 패턴이 추가 공정 없이 패턴이 직접 형성되어 절삭되는 부분이 없어서 생산 비용이 저렴한 투명 도전성 패턴 필름을 제공하고자 하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a transparent conductive pattern film having a low production cost since there is no part where the pattern is directly formed and cut without an additional process.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 패턴을 직접 형성할 때 불필요한 잔존 투명 도전성 조성물을 회수하여 재활용 함으로써 생산 비용이 저렴한 투명 도전성 패턴 필름을 제공하고자 하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a transparent conductive pattern film having a low production cost by recovering and recycling an unnecessary remaining transparent conductive composition when directly forming a pattern.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴화된 투명 도전 필름의 제조 방법은 기판 상에 포토레지스트층을 형성하고, 상기 포토레지스트층을 패터닝하여 상기 기판을 부분적으로 노출시키는 오픈부를 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성하고, 상기 오픈부 내에 투명 도전성 조성물을 제공하고, 상기 투명 도전성 조성물을 건조하여 상기 오픈부 내에 투명 도전막을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 것을 포함한다.Method of manufacturing a patterned transparent conductive film according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is to form a photoresist layer on the substrate, the open portion for patterning the photoresist layer to partially expose the substrate Forming a photoresist pattern to be defined, providing a transparent conductive composition in the open portion, drying the transparent conductive composition to form a transparent conductive film in the open portion, and removing the photoresist pattern.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.According to embodiments of the present invention has at least the following effects.
별도의 패턴 형성을 위한 추가 공정 없이 패턴이 형성된 투명 도전성 필름을 제공할 수 있기 때문에 생산 공정이 단축되며 비용 측면에서도 유리한 효과가 있다. 또한, 패턴이 직접 형성되어 완성된 투명 도전성 필름에서 절삭되어 폐기되는 비패턴부가 없기 때문에 투명 도전성 조성물 대비 높은 수득률로 완성된 투명 도전성 필름을 제공할 수 있다.Since it is possible to provide a transparent conductive film having a pattern formed without an additional process for forming a separate pattern, the production process is shortened and advantageous in terms of cost. In addition, since there is no non-pattern portion formed by directly forming a pattern and cutting and discarding the completed transparent conductive film, it is possible to provide a completed transparent conductive film with a higher yield than the transparent conductive composition.
또한, 기판 위에 패턴을 직접 형성할 때 불필요한 CNT, 나노와이어 또는 금속 산화물 등의 잔존 투명 도전성 필름 조성물을 회수하여 재활용 함으로써 생산 비용이 저렴한 패턴화된 투명 도전성 필름을 제공할 수 있다.In addition, a patterned transparent conductive film having low production cost may be provided by recovering and recycling a remaining transparent conductive film composition such as CNT, nanowire, or metal oxide, which is unnecessary when directly forming a pattern on a substrate.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴화된 투명 도전성 필름의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴화된 투명 도전성 필름을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴화된 투명 도전성 필름을 제작하기 위한 포토레지스트 패턴의 도면이다.
도 4는 도 1의 제조 방법을 (a) 내지 (e)의 순서로 간략하게 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 (b)에 결합 작용기를 더 추가한 도면이다.
도 6은 도 4의 (c)와 (d) 단계 사이에 수행되는 투명 도전성 조성물을 회수하는 단계에 블레이드가 더 추가된 도면이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a patterned transparent conductive film according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a patterned transparent conductive film according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram of a photoresist pattern for fabricating a patterned transparent conductive film according to one embodiment of the invention.
4 is a view schematically showing the manufacturing method of FIG. 1 in the order of (a) to (e).
FIG. 5 is a view further adding a coupling functional group to FIG. 4B.
FIG. 6 is a view in which a blade is further added to recovering the transparent conductive composition performed between steps (c) and (d) of FIG. 4.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims.
및/또는는 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 공간적으로 상대적인 용어인 아래(below), 아래(beneath), 하부(lower), 위(above), 상부(upper) 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 아래(below)또는 아래(beneath)로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 위(above)에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 아래는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어인 시트는 ~필름, ~판의 의미로 사용될 수 있다.And / or includes each and all combinations of one or more of the items mentioned. The spatially relative terms below, beneath, lower, upper, upper, etc., as shown in the figures, correlate one component with another. Can be used to easily describe the relationship. Spatially relative terms are to be understood as including terms in different directions of components in use or operation in addition to the directions shown in the figures. For example, when inverting the components shown in the figures, components described below or below other components may be placed above other components. Thus, the exemplary term below may include both the direction below and above. The components can be oriented in other directions as well, so that spatially relative terms can be interpreted according to the orientation. The term sheet used in the present specification may be used in the sense of a film or a plate.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴화된 투명 도전성 필름은 기판(10) 상에 포토레지스트층(30)을 형성하고(S10), 상기 포토레지스트층(30)을 패터닝하여 상기 기판(10)을 부분적으로 노출시키는 오픈부(31)를 정의하는 포토레지스트 패턴(30)을 형성하고(S20), 상기 오픈부(31) 내에 투명 도전성 조성물(20')을 제공하고(S30), 상기 투명 도전성 조성물(20')을 건조하여 투명 도전막(20)을 형성하고(S40), 상기 포토레지스트 패턴(30)을 제거하는 것(S50)을 포함한다.First, referring to FIG. 1, in the patterned transparent conductive film according to the exemplary embodiment of the present invention, the
이와 같은 패턴화된 투명 도전성 필름의 제조 방법에 의해 제조된 패턴화된 투명 도전성 필름은 도 2에 도시되어 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴화된 투명 도전성 필름은 기판(10) 및 상기 기판(10) 위에 형성된 투명 도전막(20)을 포함하고, 상기 투명 도전막(20)은 소정의 패턴을 형성하도록 상기 기판(10)의 일부 영역에만 구비된다.A patterned transparent conductive film produced by such a method of manufacturing a patterned transparent conductive film is shown in FIG. 2. That is, the patterned transparent conductive film according to the embodiment of the present invention includes a
한편, 패턴화된 투명 도전성 필름을 제조하는데 사용되는 패턴화된 투명 도전성 필름의 성형 몰드는 도 3에 도시되어 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴화된 투명 도전성 필름의 성형 몰드는 기판(10) 및 상기 기판(10) 위에 형성된 포토레지스트 패턴(30)을 포함하고, 상기 포토레지스트 패턴(30)의 일부 영역에는 상기 기판(10)이 노출되도록 오픈부(31)가 형성된다.On the other hand, the molding mold of the patterned transparent conductive film used to prepare the patterned transparent conductive film is shown in FIG. 3. That is, the molding mold of the patterned transparent conductive film according to the embodiment of the present invention includes a
한편, 도 4는 도 1의 공정 순서를 구체적인 그림으로 도시한 도면이다. 이하에서는 도 1 및 도 4를 함께 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 구체적인 CNT 패턴 필름의 제조 방법을 설명한다.4 is a diagram illustrating the process sequence of FIG. Hereinafter, a method of manufacturing a specific CNT pattern film according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 4.
도 1 및 도 4를 참조하면, 기판(10)는 광을 투과시킬 수 있는 투명한 재질 즉, 글래스 또는 투명 플라스틱 필름 또는 시트와 같은 투명 재질이고 경우에 따라서는 적용에 적당한 불투명 재질일 수 있다. 구체적으로 투명 플라스틱 필름은 폴리카보네이트(poly carbonate) 계열, 폴리술폰(poly sulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(poly acrylate) 계열, 폴리스티렌(poly styrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 계열, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol) 계열, 폴리노르보넨(poly norbornene) 계열, 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 구체적인 예를 들면, 기판(10)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly ethylene terephtalate) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(poly ethylene naphthalate) 등으로 이루어질 수 있다. 한편, 플렉서블 디스플레이 장치에 적용 가능하도록 투명하면서도 가요성 재질인 폴리카보네이트(polycarbonate) 계열, 폴리에테르술폰(polyethersulfone) 계열 또는 폴리아릴레이트(polyarylate) 계열의 재질로 기판(10)을 제작할 수 있다.1 and 4, the
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 재질로 제작된 기판(10) 위에 포토레지스트를 제공하여 포토레지스트층(30')을 형성하게 된다(S10). 포토레지스트(photoresist)는 각종 패턴 형성을 위한 사진식각공정(photholithography)에 사용되는데, 이는 광의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하여 노광 패턴에 대응하는 화상을 얻는 것이 가능한 감광성 수지를 가리키는 것으로서, 노광부의 현상액에 대한 용해성이 증가하여 상기 노광부가 현상 과정에서 제거됨으로써 소망하는 패턴을 얻을 수 있는 포지티브형 포토레지스트(positive photoresist)와 노광부의 현상액에 대한 용해성이 크게 저하되어 비노광부가 현상 과정에서 제거됨으로써 소망하는 패턴을 얻을 수 있는 네가티브형 포토레지스트(negative photoresist)로 분류할 수 있다. 따라서, 이와 같은 포토레지스트를 용매 등과 혼합하여 기판 상에 도포한 후, 노광 및 현상 과정을 거침으로써, 소정의 패턴을 갖는 구조물을 형성할 수 있다.As shown in FIG. 4A, a photoresist is provided on the
패터닝을 위한 포토레지스트 조성물 이외에도, 일반적인 포토리소그라피 공정에서 하드마스크로 사용되는 비정질탄소막 및 실리콘산질화막 계열의 재질을 사용하여 포토레지스트 대신에 패턴을 형성하기 위한 마스크 기능을 수행하도록 할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 포토레지스트 조성물로 패터닝하는 것을 중심으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition to the photoresist composition for patterning, an amorphous carbon film and a silicon oxynitride-based material used as a hard mask in a general photolithography process may be used to perform a mask function for forming a pattern instead of a photoresist. Hereinafter, a description will be given of the patterning of the photoresist composition for convenience of description, but the present invention is not limited thereto.
구체적으로, 기판(10) 위에 포토레지스트 조성물을 제공한 후 용매를 증발시키기 위해 건조 베이크를 수행하여, 포토레지스트층(30')을 형성한다. 포토레지스트 조성물은 스핀 코팅에 의해 기판에 도포할 수 있는데, 이 방법은 기판 위에 액상의 포토레지스트를 분산시키고 기판(10)을 일정한 회전 속도로 가속화한 후 목적하는 포토레지스트층(30')의 소정의 두께가 달성되도록 회전 속도를 일정하게 유지시키는 단계로 이루어진다. 스핀 코팅은 포토레지스트층(30')의 두께를 조절하기 위하여 다양한 회전 속도로 수행될 수 있다. 포토레지스트층(30')을 형성하는 과정에서 스핀 코팅 이외에, 롤러 코팅, 닥터 바(doctor bar) 코팅, 슬롯 코팅, 딥 코팅, 그라비어(gravure) 코팅, 분무 코팅 등과 같은 다른 코팅법을 사용하여 포토레지스트 조성물을 기판(10)에 도포할 수도 있다.Specifically, after the photoresist composition is provided on the
기판(10) 위에 포토레지스트 조성물을 코팅한 후, 용매를 증발시키기 위하여 건조 베이크를 수행한다. 건조 베이크는 최종적인 포토레지스트층(30')이 점성 없는 감광성 필름으로 형성하도록 건조 조건을 적절히 조절할 수 있다. 일반적인 포토레지스트의 건조 조건은 핫플레이트를 사용하여 65℃에서 1 내지 5분, 이어서 95℃에서 5 내지 30분 또는 필요시 그 이상이며, 이 때 기판(10)은 핫플레이트의 표면과 접촉시키거나 근접시킨다. 이와 같은 건조 베이크는 컨벡션 오븐에서 수행될 수도 있다.After coating the photoresist composition on the
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기의 과정을 통해 형성된 포토레지스트층(30')의 일부 영역에서 상기 기판(10)이 노출되도록 오픈부(31)를 형성하여 포토레지스트 패턴(30)을 형성한다(S20). 오픈부(31)를 형성하는 것은 상기 포토레지스트층(30')이 투명 도전성 조성물을 기판(10)에 선택적 또는 부분적으로 제공함에 있어서 몰드로 사용하기 위함이며, 이와 같은 몰드의 구성은 앞서 설명한 바와 같이 도 3에 도시되어 있다.As shown in FIG. 4B, the
오픈부(31)를 형성하는 단계는 노광 및 현상을 이용한다. 본 발명의 일 실시예에서 수행된 노광 및 현상은 아래와 같다. 기판(10) 위에 형성된 포토레지스트층(30') 위에 원하는 패턴이 역상으로 형성되어 있는 패턴마스크를 적층한다. 그 후, 중간 또는 고압의 수은 램프로부터의 300㎚ 내지 500㎚의 근자외선 방사선 또는 표준 또는 싱크로트론 광원으로부터의 x-선 방사선을 사용하여 불투명 및 투명 영역을 갖는 포토마스크를 통해 노광시키거나, 직접 또는 패턴화 노광을 통한 전자선에 의해 사진 화상처리할 수 있다. 접촉식, 근접식 또는 투영식 인쇄법을 사용할 수 있다. 상기의 노광 과정은 예시적인 것이며, 노광에 사용되는 빛의 파장 또는 구체적인 조건은 수정될 수 있다.Forming the
노광 후, 포토레지스트층(30')의 광에 노출된 영역의 산 촉매 중합 반응을 촉진시키기 위하여 노광후 베이크를 수행할 수 있다. 전형적인 베이크는 핫플레이트를 사용하여 65℃에서 1분간 및 95℃에서 5분간 수행한다. 바람직하게, 노광 후 베이크는 95℃에서 1 내지 10분간의 일회 베이크에 의해 수행될 수도 있다. 그런 다음, 중합되지 않은 영역을 용해시키기 위하여 원하는 포토레지스트층(30')의 소정의 두께와 현상제 용매의 용매 강도에 따라 전형적으로는 2 내지 5분간 포토레지스트층(30')을 유기 용매 현상제에 함침시킨다. 현상된 화상을 세정 용매로 씻음으로써 잔류하는 현상제를 제거한다.After exposure, a post-exposure bake may be performed to promote the acid catalyzed polymerization of the region exposed to the light of the photoresist layer 30 '. Typical bake is carried out using a hotplate for 1 minute at 65 ° C and 5 minutes at 95 ° C. Preferably, the post-exposure bake may be performed by one bake at 95 ° C. for 1 to 10 minutes. Then, in order to dissolve the unpolymerized region, the organic solvent development of the photoresist layer 30 'is typically performed for 2 to 5 minutes depending on the desired thickness of the desired photoresist layer 30' and the solvent strength of the developer solvent. Impregnate The remaining developer is removed by washing the developed image with a washing solvent.
본 발명의 일 실시예에 따르는 포토레지스트층(30')을 조사하기에 적합한 활성 광선은 자외선(UV) 광선, X선 및 전자 빔 방사선이다. 구체적으로 자외선 및 X선은 활성 광선일 수 있고, 365nm, 405nm 및 436nm의 파장에서 수은등 램프로부터 방출된 자외선이 사용될 수 있다. 적합한 광학 필터를 사용하여, 포토마스크를 통해 단일 파장의 광을 제공할 수 있다.Suitable actinic rays for irradiating the photoresist layer 30 'according to one embodiment of the present invention are ultraviolet (UV) rays, X-rays and electron beam radiation. Specifically, ultraviolet rays and X-rays may be actinic rays, and ultraviolet rays emitted from mercury lamp lamps at wavelengths of 365 nm, 405 nm and 436 nm may be used. Suitable optical filters can be used to provide light of a single wavelength through the photomask.
이와 같은 과정을 거쳐 도 3에 도시된 바와 같이 오픈 패턴부(31)가 형성된 포토레지스트 패턴(30)이 투명 도전막(20)을 형성하기 위한 몰드로 제공될 수 있다.Through this process, as shown in FIG. 3, the
다음으로, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기의 과정을 통해서 형성된 오픈부(31)에 투명 도전성 조성물(20')을 도포한다(S30). 투명 도전성 조성물(20') (20')은 CNT, 나노와이어 및 금속 산화물 중에서 하나 이상을 포함할 수 있으며, 그 외 필요에 따라 분산제와 유기용매, 물, 또는 이들의 혼합물을 포함하여 이루어지는 분산제 용액을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 투명 도전성 조성물(20')이 CNT인 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나, 이로 인해 본 발명의 실시예들의 투명 도전성 조성물의 범위가 한정되는 것은 아니다.Next, as shown in FIG. 4C, the transparent
특히, 투명 도전성 조성물(20')이 CNT를 포함하는 경우에 CNT를 분산시키기 위해 분산제가 사용될 수 있다. 상기 분산제로는 CNT를 물과 같은 용매에서 분산시킬 수 있는 것이라면 모두 다 사용가능하며, 구체적인 예로서, 소듐 도데실 설페이트(SDS), 트리톤 X(Triton X)(Sigma사), Tween20(Polyoxyethyelene Sorbitan Monooleate), CTAB(Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide)를 들 수 있다. 그리고 분산제의 함량은 CNT 1중량부를 기준으로 하여 0.005 내지 1000 중량부인 것이 바람직하다. 만약 분산제의 함량이 상기 미만이면 CNT를 포함하는 투명 도전성 조성물(20')의 분산성이 저하되고, 상기 범위를 초과하면 조성물(20')에서 CNT의 상대적인 함량이 감소되어 이로부터 형성된 투명 도전막(20)의 도전성이 저하되므로 바람직하지 못하다. 상기와 같은 분산제의 함량은 예시적이며, 분산제의 종류에 따라 서로 다른 중량비로 혼입될 수 있다.In particular, a dispersant may be used to disperse the CNTs when the transparent conductive composition 20 'includes CNTs. The dispersant may be used as long as it can disperse CNT in a solvent such as water. Specific examples thereof include sodium dodecyl sulfate (SDS), triton X (Tigton X) (Sigma), and Tween20 (Polyoxyethyelene Sorbitan Monooleate). ) And CTAB (Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide). And the content of the dispersant is preferably 0.005 to 1000 parts by weight based on 1 part by weight of CNT. If the content of the dispersant is less than the above, the dispersibility of the transparent conductive composition 20 'containing CNT is lowered. If the dispersant content is exceeded, the relative content of CNT in the composition 20' is decreased, thereby forming a transparent conductive film. Since the conductivity of (20) falls, it is not preferable. The content of such a dispersant is exemplary and may be incorporated in different weight ratios depending on the type of dispersant.
상기 유기용매로는 통상의 유기용매를 제한없이 사용할 수 있으며, 구체적으로는 알콜류, 케톤류, 글리콜류, 글리콜 에테르류, 글리콜 에테르 아세테이트류, 아세테이트류, 터피네올류 등을 각각 단독으로 사용하거나 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.As the organic solvent, a conventional organic solvent may be used without limitation, and specifically, alcohols, ketones, glycols, glycol ethers, glycol ether acetates, acetates, terpineols, etc. may be used alone or in one kind. It can mix and use the above.
상기 준비된 투명 도전성 조성물(20')을 기판(10) 위에 도포하게 되는데, 일반적인 코팅방법, 예를 들어 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 필트레이션(filtration)이나 바 코팅(bar coating) 등을 이용하여 형성할 수 있으며, 바람직하게는 상기의 방법들 중에서 용액의 특성과 사용하는 용도에 따라 적절한 방법을 선정할 수 있다. 이때, 기판(10)은 미리 표면 처리하여 사용할 수 있으며, 표면 처리 방법으로는 예를 들어 O2 플라스마 처리와 같은 공지된 방법들을 제한없이 이용될 수 있으며, 특히, 기판(10)의 표면에 투명 도전성 물질이 보다 효과적으로 결합될 수 있도록 결합 작용기를 가지는 결합 작용 물질(40)을 코팅하는 과정이 더 수행될 수도 있다.The prepared transparent conductive composition 20 'is coated on the
사용될 수 있는 결합 작용 물질(40)은 하이드록실(OH), 아민(NH2), 메르캅토(SH), 카복실(COOH), 염화술포닐 (SO2Cl), 비닐(-C=C), 아크릴레이트(C=C-C=O), 에폭시기, 에스터 및 그들의 조합을 포함할 수 있다. 결합 작용 물질(40)에 의해 투명 도전성 물질이 기판(10)의 표면에 보다 견고하게 결합될 수 있다. 결합 작용 물질(40)은 투명 도전성 물질의 종류에 따라 적절한 작용기로 대체될 수 있다.
결합 작용 물질(40)을 코팅하는 과정은 기판(10) 표면 전체에서 수행될 수도 있으나, 기판(10)의 오픈부(31)에서 한정하여 수행될 수도 있다. 즉, 후술하는 바와 같이 기판(10)의 오픈부(31)에만 투명 도전성 조성물(20')이 도포되기 때문에 불필요한 결합 작용 물질(40)의 낭비가 없도록, 도 5에 도시된 바와 같이 기판(10)의 오픈부(31)에만 결합 작용 물질(40)을 코팅할 수 있다.The process of coating the
상기와 같이 기판(10) 위에 투명 도전성 조성물(20')을 도포할 때, 포토레지스트 패턴(30)의 오픈부(31)에 조성물(20')이 주로 도포되고 기판(10)에 조성물(20')이 결합하여 원하는 패턴 형태로 조성물(20')이 위치하게 된다. 오픈부(31) 이외의 영역에서는 포토레지스트 패턴(30)에 의해 기판(10)의 노출이 차단되어 투명 도전성 조성물(20')이 증착되지 못하게 된다. 따라서, 투명 도전성 조성물(20')을 포토레지스트 패턴(30) 전체에 도포하지 않고, 선택에 따라서 포토레지스트 패턴(30)의 오픈부(31)에만 도포되도록 코팅을 수행할 수도 있다.When the transparent conductive composition 20 'is applied onto the
한편, 오픈부(31)에 도포되지 않고 포토레지스트 패턴(30)에 잔류하는 투명 도전성 조성물(20')을 회수하는 과정이 더 수행될 수도 있다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 최종적으로 투명 도전막(20)은 오픈부(31)에 채워진 투명 도전성 조성물(20')에 의해서 형성되고 나머지 잔류 조성물(20')은 불필요하게 된다. 따라서, 오픈부(31) 영역 이외에서의 조성물(20')을 제거하는 작업이 수행될 수 있다. 다만, 조성물(20')을 단순히 제거하는 것 보다는 이를 회수하여 다시 활용하면 생산원가를 절감할 수 있다. 조성물을 회수하는 과정은 도 6에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 패턴(30)과 밀착되는 위치로 높이가 조정된 회수 블레이드(50)가 포토레지스트 패턴(30)의 일측으로 이동하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 회수 블레이드(50)가 포토레지스트 패턴(30)과 밀착하여 일측 방향으로 진행하게 되면 오픈부(31)에 위치하는 조성물(20')은 그대로 유지되나, 포토레지스트 패턴(30) 상부면에 위치하는 조성물(20')은 회수 블레이드(50)의 진행방향을 따라 일측으로 이동하게 되어 최종적으로 회수통(미도시) 등에 의해 수거될 수 있다. 이 과정은 단순히 잔류 조성물(20')을 회수하는 기능뿐만 아니라, 2차적으로 조성물(20')을 오픈부(31)에 채우는 기능을 수행하게 때문에 오픈부(31)의 빈 공간을 메꾸는 효과가 있다.Meanwhile, a process of recovering the transparent
이와 같이 제공된 조성물(20')을 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 건조하여 투명 도전막(20)을 형성한다(S40). 투명 도전막(20)을 형성하기 위한 건조 과정은 일반적인 열에 의한 건조 방법이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴화된 투명 도전성 필름의 제조 방법에서는 80 내지 120℃ 사이에서 30초 내지 120초 이내로 노출시켜 건조 과정을 수행하여 원하는 패턴이 형성된 투명 도전막(20)을 제조할 수 있다.The composition 20 'provided as described above is dried as shown in FIG. 4 (d) to form a transparent conductive film 20 (S40). As a drying process for forming the transparent
그 후, 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이 잔류 포토레지스트 패턴(30)을 제거하는 작업을 거쳐 기판(10) 위에 원하는 패턴대로 투명 도전막(20)이 형성되어 있는 패턴 필름이 완성된다(S50). 불필요한 포토레지스트 패턴(30)을 제거하기 위해 일반적으로 수행되는 스트립 공정 및/또는 에싱 공정이 사용될 수 있다. 불필요한 포토레지스트 패턴(30)을 제거함으로써, 포토레지스트 패턴(30)의 상면에 잔류하는 투명 도전성 물질이 함께 제거되어 원하는 패턴의 투명 도전막(20)만을 형성할 수 있고, 잔류하는 투명 도전성 물질에 의한 노이즈 발생 등을 억제할 수 있다.After that, as shown in FIG. 4E, the remaining
위와 같은 과정에 의해 최종적으로 얻어진 패턴화된 투명 도전성 필름은 앞서 살펴본 바와 같이 도 2에 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴화된 투명 도전성 필름의 제조 방법에 의해 별도의 패턴 형성을 위한 추가 공정 없이 패턴이 형성된 패턴화된 투명 도전성 필름을 제공되기 때문에 생산 공정이 단축되며 비용 측면에서도 유리한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 패턴이 직접 형성되어 완성된 투명 도전성 필름에서 절삭되어 폐기되는 비패턴부가 없기 때문에 조성물 대비 높은 수득률로 완성된 패턴 필름을 제공할 수 있다. 또한, 기판(10) 위에 패턴을 직접 형성할 때 불필요한 잔존 투명 도전성 조성물을 회수하여 재활용 함으로써 생산 비용이 저렴한 패턴화된 투명 도전성 필름을 제공할 수 있다.The patterned transparent conductive film finally obtained by the above process is shown in FIG. 2 as described above. The method of manufacturing a patterned transparent conductive film according to an embodiment of the present invention provides a patterned transparent conductive film in which a pattern is formed without an additional process for forming a separate pattern, thereby shortening the production process and being advantageous in terms of cost. The effect can be obtained. In addition, since the pattern is directly formed and there is no non-pattern portion that is cut off and discarded in the completed transparent conductive film, the finished pattern film can be provided at a higher yield than the composition. In addition, when the pattern is directly formed on the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
10: 기판
20: 투명 도전막
20': 투명 도전성 조성물
30: 포토레지스트 패턴
30': 포토레지스트층
31: 오픈부
40: 결합 작용 물질
50: 회수 블레이드10: Substrate
20: transparent conductive film
20 ': transparent conductive composition
30: photoresist pattern
30 ': photoresist layer
31: open
40: binding agent
50: recovery blade
Claims (8)
상기 포토레지스트층을 패터닝하여 상기 기판을 부분적으로 노출시키는 오픈부를 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성하고,
상기 오픈부 내에 투명 도전성 조성물을 제공하고,
상기 투명 도전성 조성물을 건조하여 상기 오픈부 내에 투명 도전막을 형성하고,
상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 것을 포함하는 패턴화된 투명 도전 필름의 제조 방법.Forming a photoresist layer on the substrate,
Patterning the photoresist layer to form a photoresist pattern defining an open portion that partially exposes the substrate,
Providing a transparent conductive composition in the open portion,
Drying the transparent conductive composition to form a transparent conductive film in the open portion,
Removing the photoresist pattern.
상기 포토레지스트 패턴을 형성하는 것은 상기 포토레지스트층을 노광 및 현상하는 것을 포함하는 패턴화된 투명 도전 필름의 제조 방법.The method of claim 1,
Forming the photoresist pattern comprises exposing and developing the photoresist layer.
상기 포토레지스트층의 형성 전에, 상기 기판의 전면에 결합 작용 물질을 코팅하는 것을 더 포함하는 패턴화된 투명 도전 필름의 제조 방법.The method of claim 1,
Before forming the photoresist layer, further comprising coating a bonding agent on the entire surface of the substrate.
상기 투명 도전성 조성물을 제공하기 전에, 상기 포토레지스트 패턴의 상기 오픈부에 의해 노출된 상기 기판의 표면에 결합 작용 물질을 코팅하는 것을 더 포함하는 패턴화된 투명 도전 필름의 제조 방법.The method of claim 1,
Prior to providing the transparent conductive composition, coating a bonding agent material on a surface of the substrate exposed by the open portion of the photoresist pattern.
상기 투명 도전성 조성물을 건조하기 전에, 상기 오픈부에 내에 제공되지 않고 상기 포토레지스트 패턴의 표면에 잔류하는 상기 투명 도전성 조성물을 회수하는 것을 더 포함하는 패턴화된 투명 도전 필름의 제조 방법.The method of claim 1,
Before drying the transparent conductive composition, recovering the transparent conductive composition not provided in the open portion and remaining on the surface of the photoresist pattern.
상기 투명 도전성 조성물을 회수하는 것은 블레이드를 상기 포토레지스트 패턴의 표면과 밀착하여 일측으로 이동시키는 것을 포함하는 패턴화된 투명 도전 필름의 제조 방법.The method of claim 5,
Recovering the transparent conductive composition comprises moving the blade in close contact with the surface of the photoresist pattern to one side.
상기 투명 도전성 조성물은 CNT, 나노와이어 및 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함하는 패턴화된 투명 도전 필름의 제조 방법.The method of claim 1,
Wherein said transparent conductive composition comprises at least one of CNTs, nanowires, and metal oxides.
상기 결합 작용 물질은 하이드록실, 아민, 메르캅토, 카복실, 염화술포닐, 비닐, 아크릴레이트, 에폭시기 및 에스터 중 적어도 하나를 포함하는 패턴화된 투명 도전 필름의 제조 방법.The method according to claim 3 or 4,
And wherein the bonding agent comprises at least one of hydroxyl, amine, mercapto, carboxyl, sulfonyl chloride, vinyl, acrylate, epoxy group and ester.
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