KR20160058600A - 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160058600A
KR20160058600A KR1020140160295A KR20140160295A KR20160058600A KR 20160058600 A KR20160058600 A KR 20160058600A KR 1020140160295 A KR1020140160295 A KR 1020140160295A KR 20140160295 A KR20140160295 A KR 20140160295A KR 20160058600 A KR20160058600 A KR 20160058600A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
curable resin
resin layer
trench
unit
wiping
Prior art date
Application number
KR1020140160295A
Other languages
English (en)
Inventor
김판겸
정성일
권영우
Original Assignee
한국전기연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전기연구원 filed Critical 한국전기연구원
Priority to KR1020140160295A priority Critical patent/KR20160058600A/ko
Publication of KR20160058600A publication Critical patent/KR20160058600A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0016—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for heat treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0026—Apparatus for manufacturing conducting or semi-conducting layers, e.g. deposition of metal
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

본 발명은 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트렌치 내부에 증착된 도전성 금속을 제외한 경화성수지층 표면의 잔존 도전성 금속을 식각 및 와이핑 처리로 마무리함으로써 투명유연전극의 평탄도를 향상시키는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 유연성을 가지는 기판의 상부에 경화성수지를 도포하여 경화성수지층을 형성하는 제1단계; 상기 경화성수지층에 음각패턴의 트렌치를 형성하는 제2단계; 상기 경화성수지층에 형성된 트렌치의 내부에 진공증착 방식으로 도전성 금속을 증착시켜 전극패턴을 형성하는 제3단계; 상기 전극패턴을 제외한 경화성수지층 표면을 식각액에 침지하거나 상기 식각액을 분사하여, 상기 경화성수지층 표면의 잔존 도전성 금속을 상기 경화성수지층 표면으로부터 제거하는 제4단계; 및 상기 전극패턴을 제외한 경화성수지층 표면을 와이핑(wiping)하면서 상기 제거된 잔존 도전성 금속을 상기 전극패턴의 내부에 충전하는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치를 기술적 요지로 한다.

Description

트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치{Manufacturing method and apparatus of flexible transparent electrode having trench structure}
본 발명은 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트렌치 내부에 증착된 도전성 금속을 제외한 경화성수지층 표면의 잔존 도전성 금속을 식각 및 와이핑 처리로 마무리함으로써 투명유연전극의 평탄도를 향상시키는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 투명전극은 높은 투명도와 전기전도도를 가지는 전극을 의미하는 것으로, 액정표시장치(LCD), 터치패널, 이페이퍼(e-paper), 유기발광소자(OLED, organic light emission device), 유기태양전지(OPV, organic photovoltaic) 등에서 가장 핵심적인 구성이다.
더불어, 투명유연전극은 유연성을 가지는 기판상에 형성시키는 전극을 의미하는 것으로, 높은 전도도, 가시광 영역에서의 높은 투과도 및 높은 유연성으로 인하여 플렉서블 정보전자 기기의 전극으로도 응용이 가능하다.
이에 따라, 최근에는 스마트폰과 같이 휴대성이 우수한 장치에 대한 관심이 높아지면서 유연전자소자(flexible electronic device)용의 유연성이 우수한 투명유연전극에 대한 기술적 요구가 커지고 있는 실정이다.
이러한 투명유연전극과 관련된 종래 특허는 다수 출원되어있으며, 특히 '터치 패널의 투명전극 필름 및 그 제조 방법(출원번호:10-2012-0048995)'에서는 기판과, 수지층과 상기 수지층에 형성되는 전극 패턴부(즉, 전극 패턴부는 수지층의 표면에 형성된 음각패턴에 금속 재료를 충전시켜 형성된다.)와, 기판의 양면에 각각 형성되는 센서전극층으로 구성함으로써 터치 패털용 투명유연전극 필름을 제공하고자 하였다.
그러나, 금속 재료 충전시 3㎛ 이하의 미세한 음각패턴에 적용하기에는 재료의 가격 상승 및 전기적 저항의 특성 저하가 유발될 수 있다는 문제점이 있었을 뿐만 아니라 센서전극층 표면의 잔여 금속 재료를 처리하기 위한 방안이 미흡하다는 문제점이 있었다.
따라서, 음각패턴 내부에 충전된 금속 재료를 제외한 잔여 금속 재료를 효율적으로 제거하여 투명유연전극의 광범위한 상용화를 달성할 수 있는 새로운 기술개발 연구가 요구되는 시점이다.
KR 10-2013-0125469 A
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 트렌치 내부에 증착된 도전성 금속을 제외한 경화성수지층 표면의 잔존 도전성 금속을 효율적으로 제거하여 투명유연전극의 평탄도를 향상시킬 수 있는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법은, 유연성을 가지는 기판의 상부에 경화성수지를 도포하여 경화성수지층을 형성하는 제1단계; 상기 경화성수지층에 음각패턴의 트렌치를 형성하는 제2단계; 상기 경화성수지층에 형성된 트렌치의 내부에 진공증착 방식으로 도전성 금속을 증착시켜 전극패턴을 형성하는 제3단계; 상기 전극패턴을 제외한 경화성수지층 표면을 식각액에 침지하거나 상기 식각액을 분사하여, 상기 경화성수지층 표면의 잔존 도전성 금속을 상기 경화성수지층 표면으로부터 제거하는 제4단계; 및 상기 전극패턴을 제외한 경화성수지층 표면을 와이핑(wiping)하면서 상기 제거된 잔존 도전성 금속을 상기 전극패턴의 내부에 충전하는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제5단계의 와이핑(wiping)은 스펀지, 솜, 와이핑용 천, 브러시 중 어느 하나 이상을 선택하여 실시하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제4단계의 잔존 도전성 금속은 상기 식각액에 40~60초 동안 침지하여 제거되는 것을 특징으로 한다.
혹은, 상기 제4단계의 잔존 도전성 금속은 상기 식각액을 40~60초 동안 4~6 ml/min로 분사하여 제거되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제4단계의 식각액은 염화제이철(Ferric chloride, FeCl3) 25~35 wt%와 염산(Hydrochloric acid) 3~5 wt%를 포함하는 식각 원액을, 물과 1:4~6의 중량비율로 희석하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조장치는, 상부에 경화성수지층이 형성된 기판을 연속적으로 이송 공급하는 공급유닛; 상기 공급유닛에 의해 이송되는 기판의 경화성수지층 표면에 음각패턴의 트렌치를 형성하는 트렌치형성유닛; 상기 트렌치형성유닛에 의해 경화성수지층의 표면에 형성된 트렌치 내부에 도전성 금속을 진공증착 방식으로 증착시키는 금속증착유닛; 상기 금속증착유닛을 통과한 상기 트렌치를 제외한 경화성수지층 표면을 식각액에 침지하거나 상기 식각액을 분사하는 식각유닛; 및 상기 식각유닛을 통과한 상기 경화수지층 표면의 잔존 도전성 금속이 상기 트렌치의 내부에 충전되도록, 상기 트렌치를 제외한 경화성수지층 표면을 와이핑(wiping)하는 와이핑유닛;을 포함하며, 상기 트렌치형성유닛, 상기 금속증착유닛, 상기 식각유닛 및 상기 와이핑유닛은 상기 공급유닛의 이송방향에 따라 순차적으로 배열되는 것을 특징으로 한다.
상기 와이핑유닛은 회전축; 및 상기 회전축의 하단에 고정 결합되고, 상기 회전축이 회전함에 따라 회전하면서 상기 트렌치를 제외한 경화성수지층 표면에 접촉한 상태로 와이핑하는 와이핑부재가 구비되는 헤드부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 와이핑부재는 스펀지, 솜, 와이핑용 천, 브러시 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 식각유닛은 상기 트렌치를 제외한 경화성수지층의 표면이 식각액에 침지되도록, 내부에 식각액이 수용되는 식각액조가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 식각유닛은 상기 경화성수지층의 표면과 이격되게 설치되어 외부로부터 유입되는 식각액을 공급받는 공급관; 및 상기 공급관의 하단에 장착되어 상기 공급관으로 유입되는 식각액을 상기 트렌치를 제외한 경화성수지층의 표면 방향으로 분사시키는 식각액 분사노즐;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명에 따른 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치는, 경화성수지층에 형성된 트렌치 내부에 도전성 금속을 증착하여 형성된 전극패턴을 제외한 경화성수지층 표면의 잔존 도전성 금속을 식각 및 와이핑 처리하면서 트렌치 내부에 다시 충전함으로써, 투명유연전극의 평탄도를 향상시켜 상용화를 이룰 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명유연전극의 제조장치 개념도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명유연전극의 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 투명유연전극의 단면을 나타낸 사진.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명유연전극의 제조장치 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조장치는, 공급유닛, 트렌치형성유닛(100), 금속증착유닛(200), 식각유닛(300) 및 와이핑유닛(400)으로 이루어진다.
여기서, 공급유닛과 더불어, 공급유닛의 이송방향에 따라 순차적으로 배열되도록 공급유닛의 상부에 설치될 수 있는 트렌치형성유닛(100), 금속증착유닛(200), 식각유닛(300) 및 와이핑유닛(400)을 더욱 상세히 기술해 보고자 한다.
상기한 공급유닛은 상부에 경화성수지층(20)이 형성된 유연한 기판(10)을 연속적으로 이송 공급하는 구성을 가진다.
이러한 공급유닛은 롤투롤(roll-to-roll) 시스템 방식으로 실시될 수 있는 것으로, 경화성수지층(20)이 형성된 기판(10)이 롤 형태로 권취되는 권취롤러와, 권취된 기판(10)을 권취 해제하며 견인 이동시키는 견인롤러로 구성될 수 있다. 말하자면, 견인롤러가 회전함에 따라 기판(10)이 권취롤러로부터 권취해제되어 수평방향으로 이동될 수 있는 것이다.
상기한 트렌치형성유닛(100)은 공급유닛에 의해 이송되는 기판(10)의 경화성수지층(20) 표면에 음각패턴의 트렌치(22)를 형성하는 구성이다.
즉, 트렌치형성유닛(100)은 회전롤(102)과 돌기(104)로 구성되는 것으로, 회전롤(102)은 경화성수지층(20)의 표면에 접촉한 상태에서 회전하고, 돌기(104)는 회전롤(102)의 외주면에 음각패턴의 트렌치(22) 형상에 대응하도록 일정 간격으로 다수 개 형성되는 구성이라 할 수 있다.
이를 통하여, 도전성 금속을 증착시키는 공정 전에 트렌치형성유닛(100)이 공급유닛의 이송 방향과 같은 방향으로 회전하면서 경화성수지층(20)의 표면에 트렌치(22)를 형성하는 작업을 원활하게 진행할 수 있다.
상기한 금속증착유닛(200)은 트렌치형성유닛(100)의 일측에 설치되어 트렌치형성유닛(100)에 의해 경화성수지층(20) 표면에 형성된 트렌치(22)의 내부에 도전성 금속을 진공증착 방식으로 증착시키는 구성으로써, 진공챔버와 스퍼터로 구성될 수 있다.
즉, 진공챔버는 트렌치형성유닛(100)과 식각유닛(300) 사이에 위치하는 공급유닛의 중간부분을 내부에 수용하는 구성이다. 참고로, 진공챔버의 양측에 공급유닛이 통과할 수 있는 도어(door)등의 출입부가 형성될 수 있다.
그리고, 스퍼터는 진공챔버 내에 설치되어 진공챔버 내로 주입되는 가스에 의해 도전성 금속을 발생시키는 타겟 등을 포함하여 구성될 수 있다.
단, 금속증착유닛(200)은 금속을 진공증착할 수 있는 장치 이외에도 금속을 증착할 수 있는 전자총 등을 이용한 전자빔 증착 장치(E-beam evaporator)로도 수행될 수 있다.
상기한 식각유닛(300)은 금속증착유닛(200)의 일측에 설치되는 것으로, 금속증착유닛(200)을 통과한 트렌치(22)를 제외한 경화성수지층(20) 표면의 잔존 도전성 금속을 제거하기 위하여, 트렌치(22)를 제외한 경화성수지층(20) 표면만을 식각액에 침지하거나 식각액을 분사하는 방식으로 제거하도록 구성되는 것이라 할 수 있다.
이러한 식각유닛(300)은 두 가지 형태로 구성될 수 있는데, 이를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 식각액에 침지하는 구성이다. 즉, 내부에 식각액이 수용되는 식각액조에 트렌치(22)를 제외한 경화성수지층(20)의 표면만이 일정 시간 침지되는 형태이다.
둘째, 분사수단을 이용해 식각액을 분사하는 구성이다. 말하자면, 분사수단은 경화성수지층(20)의 표면과 이격되게 설치되어 외부로부터 유입되는 식각액을 공급받는 공급관(302)과, 공급관(302)의 하단에 장착되어 공급관(302)으로 유입되는 식각액을 트렌치(22)를 제외한 경화성수지층(20)의 표면 방향으로 분사시키는 식각액 분사노즐(304)로 구성된다.
따라서, 식각유닛(300)을 통과한 경화성수지층(20)의 잔존 도전성 금속의 구조가 약화되는 형태를 가지게 됨으로써, 이후에 경화성수지층(20)의 표면으로부터 제거가 되는 것이다.
상기한 와이핑유닛(400)은 본 발명의 핵심인 구성으로, 식각유닛(300)의 일측에 설치되고, 식각유닛(300)에 의해 경화성수지층(20) 표면으로부터 제거된 잔존 도전성 금속을 트렌치(22)의 내부에 채우도록 트렌치(22)를 제외한 경화성수지층(20) 표면을 와이핑(wiping)하는 구성이다.
구체적으로, 와이핑유닛(400)은 회전축(410)과 헤드부(420)로 이루어진다. 말하자면, 와이핑유닛(400)에는 회전축(410)에 구동력을 제공하는 구동부가 설치되어, 회전축(410)이 구동부로부터 구동력을 전달받아 회전축(410)을 중심으로 헤드부(420)를 회전시키는 구성이다.
여기서, 헤드부(420)는 회전축(410)의 하단에 고정 결합되고, 회전축(410)이 회전함에 따라 회전하면서 트렌치(22)를 제외한 경화성수지층(20) 표면에 접촉한 상태로 와이핑하는 와이핑부재(422)가 구비된다. 단, 와이핑부재(422)는 헤드부(420)의 하단에 결합되는 것이 바람직하다.
참고로, 와이핑부재(422)로 스펀지, 솜, 와이핑용 천, 브러시 중에서 어느 하나를 선택하여 헤드부(420)의 하단에 장착할 수 있다.
이에 따라, 와이핑부재(422)가 회전축(410)이 회전함에 따라 회전하면서 경화성수지층(20)의 잔존 도전성 금속을 트렌치(22) 내부로 메꾸는 방식이다.
부가적으로, 트렌치 구조를 가지는 투명유연전극의 제조장치의 구성인 공급유닛, 트렌치형성유닛(100), 금속증착유닛(200), 식각유닛(300) 및 와이핑유닛(400)의 동작 상태를 각각 제어 가능하도록 제어부가 더 구성될 수 있다. 이러한 제어부의 동작 제어를 통해 경화성수지층(20)에 도전성 금속이 증착되는 특성들을 조절할 수 있다.
한편, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조장치에 더불어, 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법에 대하여 기술해보도록 하겠다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명유연전극의 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트렌치구조를 가지는 투명유연전극은 제1단계, 제2단계, 제3단계, 제4단계 및 제5단계를 거쳐 제조될 수 있다.
먼저, 제1단계에 대하여 설명해보고자 한다.
제1단계는 유연하고 투명한 필름 형태인 기판(10)의 상면에 경화성수지를 도포하여 경화성수지층(20)을 형성하는 단계이다.
즉, 소정의 점도를 가지는 경화성수지를 유연성을 가지는 투명한 기판(10)의 상부에 도포한 후, 블레이드 등의 도구를 이용해 표면 정리를 함으로써 1~5 ㎛ 범위의 두께를 가지는 경화성수지층(20)을 형성한다. 여기서, 경화성수지층(20)의 두께는 이에 한정하는 것만은 아니다.
단, 경화성수지로는 자외선(UV) 경화성수지 및 열 경화성수지 중에서 선택하여 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 자외선(UV) 경화성수지를 적용하였다.
본 발명에서 유연성을 가지고 투명한 기판(10)으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate)를 적용하였다.
뿐만 아니라, 기판(10)으로는 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리프로필렌(PP, polypropylene), 폴리카보네이트(PC polycarbonate), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, polymethyl methacrylate), 아크릴(Acryl), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN, polyethylene naphthalate), 트리아세테이트 셀룰로즈(TAC, triacetate cellulose), 폴리에테르설폰(PES, polyether sulfone) 등도 사용 가능하며, 반드시 이에 한정되는 것만은 아니다.
다음으로, 제2단계에 대하여 설명해보고자 한다.
제2단계는 경화성수지층(20)에 음각패턴의 트렌치(22)를 형성하는 단계로써, 음각패턴의 트렌치(22)에 대응하는 돌기(104)가 형성된 트렌치형성유닛(100)이 경화성수지층(20)에 압착되어 회전하면서 돌기(104) 형상의 패턴을 경화성수지층(20)으로 전사시키는 단계라 할 수 있다.
이후에 음각패턴이 전사된 경화성수지층(20)에 자외선(UV)을 조사시킴으로써 경화시킨다. 즉, 경화성수지가 기판(10)과 접촉하여 접촉면적이 넓어진 상태에서 경화되어 기판(10)과의 접착력이 증대되는 원리로써, 이때 음각패턴의 트렌치(22) 형상 또한 경화하게 된다.
이때, 자외선의 광원으로는 수은램프, 자외선 형광램프, 자외선 LED 등을 선택적으로 사용할 수 있다. 참고로 열경화성수지 사용시에는 경화 온도까지 열을 가함으로써 경화시킨다.
다음으로, 제3단계에 대하여 설명해보고자 한다.
제3단계는 경화성수지층(20)에 형성된 트렌치(22)의 내부에 진공증착 방식으로 도전성 금속을 증착시켜 전극패턴(30)을 형성하는 단계이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 투명유연전극의 단면을 나타낸 사진이다. 도 3을 참조하면, 도 3의 A는 도전성 금속이 증착된 트렌치 내부를 확인할 수 있다.
이러한 제3단계에서는 진공장치인 금속증착유닛(200)의 스퍼터 또는 전자빔 증착 장치(E-beam evaporator)를 이용해 도 3의 A와 같이 도전성 금속을 트렌치(22) 내부에 증착시켜 채우기 위한 단계라 할 수 있다.
여기서, 도전성 금속(30)으로는 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 백금(Pt), 금(Au), 알루미늄(Al) 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 1종을 선택할 수 있으나, 본 발명에서는 구리(Cu)를 적용하였다.
다음으로, 제4단계에 대하여 설명해보고자 한다.
제4단계는 전극패턴(30)을 제외한 경화성수지층(20) 표면을 식각액에 침지하거나 식각액을 분사하여, 경화성수지층(20) 표면의 잔존 도전성 금속을 경화성수지층(20) 표면으로부터 제거하는 단계이다.
말하자면, 진공증착 방식을 이용하여 트렌치(22)에 도전성 금속을 증착시킬 경우에, 트렌치(22)가 아닌 경화성수지층(20) 표면에도 도전성 금속이 증착이 된다. 이러한 부분을 제거하는 것이 본 발명의 핵심이라 할 수 있다.
즉, 전극패턴(30)을 제외한 경화성수지층(20) 표면만을 식각액에 적셔서 잔존 도전성 금속의 구조를 약화시켜 경화성수지층(20) 표면으로부터 제거하기 위한 것이다.
만약, 경화성수지층(20)이 형성된 기판(10) 전체를 식각액에 침지시킬 경우, 경화성수지층(20) 표면의 잔존 도전성 금속뿐만 아니라 트렌치(22) 내부의 도전성 금속까지 모두 제거될 우려가 있으므로, 본 발명에서는 식각액에 짧은 시간 동안만 경화성수지층(20)의 표면만을 접촉시키고자 하였다.
본원 발명자가 무수한 실험을 해 본 결과, 본 발명의 식각액이 경화성수지층(20) 접촉면의 두께를 낮출 뿐만 아니라, 식각액이 잔존 도전성 금속의 틈으로 투입되어 잔존 도전성 금속의 구조 자체를 약화시키는 역할을 함을 확인할 수 있었다.
여기서, 본 발명의 식각액은 염화제이철(Ferric chloride, FeCl3) 25~35 wt%와 염산(Hydrochloric acid) 3~5 wt%를 포함하는 식각 원액을, 물과 희석하여 형성되는 것을 의미한다.
구체적으로, 식각 원액은 염화제이철(FeCl3) 25~35 wt%, 염산 3~5 wt% 및 순수(純水) 60~70 wt%로 구성될 수 있다. 이러한 식각 원액과 물은 1:4~6의 중량비율로 50~70초 동안 교반하여 식각액을 완성할 수 있다.
더욱 구체적으로, 염화제이철(FeCl3)이 함유된 식각 원액의 농도가 높아질수록 식각 속도가 빨라지고 식각되는 표면의 상태도 매우 깨끗해 질 수는 있으나, 염화제이철(FeCl3)이 함유된 식각 원액이 일정 농도를 초과하면 식각 속도가 더 이상 빨라지지 않을 뿐만 아니라 경화성수지층(20)의 표면 상태가 일정하지 못하게 될 수도 있고, 염화제이철(FeCl3)이 함유된 식각 원액이 일정 농도 미만이면 식각 효과를 오히려 발현해낼 수 없으므로, 염화제이철(FeCl3)은 25~35 wt%로 포함되는 것이 바람직하다.
그리고 식각 원액에 염산을 첨가하는 이유는 식각되는 시간을 단축시키고 식각되는 표면 상태도 깨끗하게 하기 위함이다. 단, 염산이 3 wt% 미만이면 염산을 첨가한 효과를 나타내지 못하며, 염산이 5 wt%를 초과하면 도리어 식각 시간을 단축시키지 못할 뿐만 아니라 식각되는 표면 상태가 나빠질 수 있으므로, 염산은 3~5 wt%로 첨가하는 것이 바람직하다.
더불어, 식각 원액과 물의 교반 시간이 50초 미만이면 희석이 충분히 진행되지 않으며, 70초를 초과하면 더이상의 희석 효과가 발현되지 않으므로, 교반 시간은 50~70초의 범위로 유지하는 것이 바람직하다.
특히, 전극패턴(30)을 제외한 경화성수지층(20) 표면의 잔존 도전성 금속을 처리하기 위한 방법으로는 두 가지로 나뉘어진다.
첫째, 전극패턴(30)을 제외한 경화성수지층(20) 표면을 식각액에 40~60초 동안 침지하여 잔존 도전성 금속을 제거하는 방법이다. 즉, 식각액이 수용된 식각액조에 도전성 금속이 증착된 트렌치(22)를 제외한 경화성수지층(20)만을 40~60초 동안 침지하는 것이다.
이때, 식각 원액과 물을 1:4로 교반 또는 혼합하여 희석했을 경우 40~50초 동안 침지하였을 때 식각 효과가 우수하였으며, 식각 원액과 물을 1:6으로 교반 또는 혼합하여 희석했을 경우 60초 동안 침지하였을 때 식각 효과가 우수함을 알 수 있었다.
둘째, 전극패턴(30)을 제외한 경화성수지층(20) 표면에 식각액을 40~60초 동안 4~6 ml/min로 분사하여 잔존 도전성 금속을 제거하는 방법이다.
앞서 기술된 침지 방식과 마찬가지로, 식각 원액과 물을 1:4로 교반 또는 혼합하여 희석했을 경우 40~50초 동안 4~6 ml/min로 분사하였을 때 식각 효과가 우수하였고, 식각 원액과 물을 1:6으로 교반 또는 혼합하여 희석했을 경우 60초 동안 분사하였을 때 식각 효과가 우수함을 알 수 있었다.
마지막으로, 제5단계에 대하여 설명해보고자 한다.
제5단계는 전극패턴(30)을 제외한 경화성수지층(20) 표면을 와이핑(wiping)하면서, 제거된 잔존 도전성 금속을 전극패턴(30)의 내부에 재충전하는 단계이다.
즉, 제5단계를 통하여 구조가 약화된 잔존 도전성 금속을 전극패턴(30) 내부에 재충전할 수 있는데, 이러한 잔존 도전성 금속의 구조가 제4단계의 식각공정으로 인해 약화되었기 때문에, 큰 힘을 가하지 않고도 무진지 등으로 가볍게 와이핑하면 경화성수지층(20) 표면의 잔존 도전성 금속을 쉽게 제거할 수 있다.
아울러, 제5단계의 와이핑 공정으로 마무리함으로써 별도의 세정작업을 거칠 필요가 없어 투과도를 확보할 수 있다는 장점도 있다.
이때, 트렌치(22) 내부인 전극패턴(30)의 도전성 금속에는 영향을 미치지 않을 뿐만 아니라 제거된 잔존 도전성 금속(즉, 금속조각)이 전극패턴(30) 내부로 충전되어 전극패턴(30)이 메워지는 방식으로써, 투명유연전극의 평탄도 상승 및 전극 보호를 가능하게 해줄 수 있다.
단, 와이핑(wiping)시에 무진지 뿐만 아니라 스펀지, 솜, 와이핑용 천, 브러시 중 어느 하나 이상을 선택하여 사용할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치는, 경화성수지층(20)에 형성된 트렌치(22) 내부에 도전성 금속을 증착한 후에, 도전성 금속이 증착된 트렌치 즉, 전극패턴(30)을 제외한 경화성수지층(20) 표면의 잔존 도전성 금속을, 희석된 식각액을 이용한 식각 처리 및 와이핑 처리하면서 트렌치 내부에 다시 충전함으로써, 투명유연전극의 평탄도를 향상시킬 수 있다.
그리고, 롤투롤 공정에 쉽게 적용이 가능하여 양산성을 확보함으로써 상용화 및 산업화에 알맞다는 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 기판 20: 경화성수지층
22: 트렌치 30: 전극패턴
100: 트렌치형성유닛 102: 회전롤
104: 돌기 200: 금속증착유닛
300: 식각유닛 302: 공급관
304: 식각액 분사노즐 400: 와이핑유닛
410: 회전축 420: 헤드부
422: 와이핑부재

Claims (15)

  1. 유연성을 가지는 기판의 상부에 경화성수지를 도포하여 경화성수지층을 형성하는 제1단계;
    상기 경화성수지층에 음각패턴의 트렌치를 형성하는 제2단계;
    상기 경화성수지층에 형성된 트렌치의 내부에 진공증착 방식으로 도전성 금속을 증착시켜 전극패턴을 형성하는 제3단계;
    상기 전극패턴을 제외한 경화성수지층 표면을 식각액에 침지하거나 상기 식각액을 분사하여, 상기 경화성수지층 표면의 잔존 도전성 금속을 상기 경화성수지층 표면으로부터 제거하는 제4단계; 및
    상기 전극패턴을 제외한 경화성수지층 표면을 와이핑(wiping)하면서 상기 제거된 잔존 도전성 금속을 상기 전극패턴의 내부에 충전하는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제5단계의 와이핑(wiping)은,
    스펀지, 솜, 와이핑용 천, 브러시 중 어느 하나 이상을 선택하여 실시하는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계의 잔존 도전성 금속은,
    상기 식각액에 40~60초 동안 침지하여 제거되는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계의 잔존 도전성 금속은,
    상기 식각액을 40~60초 동안 4~6 ml/min로 분사하여 제거되는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계의 식각액은,
    염화제이철(Ferric chloride, FeCl3) 25~35 wt%와 염산(Hydrochloric acid) 3~5 wt%를 포함하는 식각 원액을, 물과 1:4~6의 중량비율로 희석하여 형성되는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 식각 원액과 상기 물은,
    50~70초 동안 교반하여 희석되는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계의 도전성 금속은,
    니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 백금(Pt), 금(Au), 알루미늄(Al) 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계의 기판은,
    폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate), 폴리이미드(PI, polyimide) 및 폴리프로필렌(PP, polypropylene) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계의 경화성수지는,
    자외선 경화성수지, 열 경화성수지 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법.
  10. 상부에 경화성수지층이 형성된 기판을 연속적으로 이송 공급하는 공급유닛;
    상기 공급유닛에 의해 이송되는 기판의 경화성수지층 표면에 음각패턴의 트렌치를 형성하는 트렌치형성유닛;
    상기 트렌치형성유닛에 의해 경화성수지층의 표면에 형성된 트렌치 내부에 도전성 금속을 진공증착 방식으로 증착시키는 금속증착유닛;
    상기 금속증착유닛을 통과한 상기 트렌치를 제외한 경화성수지층 표면을 식각액에 침지하거나 상기 식각액을 분사하는 식각유닛; 및
    상기 식각유닛을 통과한 상기 경화수지층 표면의 잔존 도전성 금속이 상기 트렌치의 내부에 충전되도록, 상기 트렌치를 제외한 경화성수지층 표면을 와이핑(wiping)하는 와이핑유닛;을 포함하며,
    상기 트렌치형성유닛, 상기 금속증착유닛, 상기 식각유닛 및 상기 와이핑유닛은 상기 공급유닛의 이송방향에 따라 순차적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 와이핑유닛은,
    회전축; 및
    상기 회전축의 하단에 고정 결합되고, 상기 회전축이 회전함에 따라 회전하면서 상기 트렌치를 제외한 경화성수지층 표면에 접촉한 상태로 와이핑하는 와이핑부재가 구비되는 헤드부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 와이핑부재는,
    스펀지, 솜, 와이핑용 천, 브러시 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 식각유닛은,
    상기 트렌치를 제외한 경화성수지층의 표면이 식각액에 침지되도록, 내부에 식각액이 수용되는 식각액조가 구비되는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 식각유닛은,
    상기 경화성수지층의 표면과 이격되게 설치되어 외부로부터 유입되는 식각액을 공급받는 공급관; 및
    상기 공급관의 하단에 장착되어 상기 공급관으로 유입되는 식각액을 상기 트렌치를 제외한 경화성수지층의 표면 방향으로 분사시키는 식각액 분사노즐;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조장치.
  15. 제10항에 있어서,
    트렌치형성유닛은,
    상기 경화성수지층의 표면에 접촉한 상태에서 회전하는 회전롤; 및
    상기 음각패턴의 트렌치 형상에 대응하도록, 상기 회전롤의 외주면에 일정 간격으로 다수 개 형성되는 돌기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조장치.
KR1020140160295A 2014-11-17 2014-11-17 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치 KR20160058600A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140160295A KR20160058600A (ko) 2014-11-17 2014-11-17 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140160295A KR20160058600A (ko) 2014-11-17 2014-11-17 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160058600A true KR20160058600A (ko) 2016-05-25

Family

ID=56114490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140160295A KR20160058600A (ko) 2014-11-17 2014-11-17 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160058600A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180054139A (ko) * 2016-11-15 2018-05-24 (주)도 은 패턴을 갖는 투명 기재 및 그의 제조방법
CN111850558A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 中航装甲科技有限公司 一种树脂基复材用导电耐磨涂层及其制备方法
KR20210066129A (ko) 2019-11-28 2021-06-07 한국전자기술연구원 센싱 장치 제조 방법 및 그 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180054139A (ko) * 2016-11-15 2018-05-24 (주)도 은 패턴을 갖는 투명 기재 및 그의 제조방법
KR20210066129A (ko) 2019-11-28 2021-06-07 한국전자기술연구원 센싱 장치 제조 방법 및 그 장치
CN111850558A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 中航装甲科技有限公司 一种树脂基复材用导电耐磨涂层及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11598015B2 (en) Fabrication of dendritic structures and tags
EP2510546B1 (en) Electronic device
US20150382474A1 (en) Method for fabricating flexible electronic device and substrate for fabricating the same
TWI542478B (zh) 印刷品、印刷品的製造方法、用於所述方法的基板、用於所述方法的墨水組成物、包括所述印刷品的顯示器基板以及包含所述顯示器基板的電子裝置
US10319793B2 (en) Method for manufacturing a display substrate by peeling an organic layer
WO2012127915A1 (ja) 透明導電膜、透明導電膜付き基材、及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、並びにその製造方法
CN103589995B (zh) 一种掩模板的制作方法
KR20160058600A (ko) 트렌치구조를 가지는 투명유연전극의 제조방법 및 제조장치
KR101285414B1 (ko) 탄소나노튜브필름 제조 방법
KR20100051499A (ko) 플렉시블 표시장치 제조방법
WO2017020555A1 (zh) 薄膜晶体管、阵列基板及其制备方法和显示装置
JP2009071037A (ja) 導電膜パターンの形成方法
WO2015196520A1 (zh) 玻璃基板的蚀刻方法及蚀刻浸泡装置
CN104375382A (zh) 一种柔性导电膜图形化制造方法
KR101961196B1 (ko) 은나노와이어 투명전극 제조 방법 및 이에 의해 제조된 투명전극
JP2011526000A (ja) 非電気堆積法
JP2008088515A (ja) めっき基板およびその製造方法
CN110133918B (zh) 石墨烯透明导电膜、其制备方法，及液晶膜
CN105576039A (zh) 图形化薄膜及薄膜晶体管的制备方法
KR102318110B1 (ko) 입체 구조 기반의 전극 형성 방법
KR100873264B1 (ko) 전기도금을 통한 플렉시블 디스플레이 기판용 금속배선 형성 방법과 그에 따라 제조된 플렉시블 디스플레이 기판
JP2015159277A (ja) 電子デバイスの製造方法
TWI555450B (zh) 導電圖案的製作方法以及裝置
KR101323340B1 (ko) 전극 제조 방법
CN209016101U (zh) 一种有机电致发光二极管

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination