KR20170076282A - Flexible transparent electrode based interface energy difference assisted lift-off and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
일실시예에 따른, 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정(interface energy difference assisted lift-off) 기반의 유연 투명전극 제조 방법은 복제 가교 고분자 몰드의 제2 요철 패턴 상에 금속을 증착하는 단계; 상기 제2 요철 패턴의 돌출부 및 만입부 중 상기 돌출부에 증착된 금속이 기판에 맞닿도록 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 상기 기판에 전사하는 단계; 및 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속을 제거하기 위해, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 상기 기판으로부터 분리하는 단계를 포함한다.According to one embodiment, a method for fabricating a transparent transparent electrode based on an interface energy difference assisted lift-off includes depositing a metal on a second concave-convex pattern of a duplicated crosslinked polymer mold; Transferring the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited to the substrate so that the metal deposited on the protruding portion of the protruding portion and the depressed portion of the second relief pattern abuts the substrate; And separating the cloned crosslinked polymer mold from the substrate to remove the metal deposited on the protrusion from the cloned crosslinked polymer mold on which the metal is deposited.
Description
아래의 실시예들은 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정(interface energy difference assisted lift-off) 기반의 유연 투명전극 및 그 제조 방법에 대한 것으로, 보다 구체적으로 두 계면 각각의 계면 에너지 사이의 차이를 이용하여, 특정 패턴에 내장된 금속으로 유연 투명전극을 제조하는 기술에 관한 것이다.The following embodiments are directed to a flexible transparent electrode based on interface energy difference assisted lift-off and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a flexible transparent electrode using a difference between interfacial energies of two interfaces To a technique for producing a flexible transparent electrode made of metal embedded in a specific pattern.
과학기술이 첨단화되어 가면서 통신, 전자기기들은 시장의 요구에 발맞춰 고성능화는 물론이고, 소형화 및 경량화가 급속도로 진행되고 있다. 특히, 최근에는 통신, 전자기기들에 있어서, 유연할 뿐만 아니라 투명한 특성이 요구되고 있다.As science and technology become more sophisticated, communications and electronic devices are rapidly becoming smaller and lighter in weight as well as in performance in accordance with market demands. Particularly, in recent years, communication and electronic devices are required not only to be flexible but also to be transparent.
이에, 유연 디스플레이, 태양전지 및 터치패널 등과 같은 투명하고 유연한 특성이 요구되는 기기들을 제작하기 위해서, 유연하면서도 투명한 전극의 개발이 진행되고 있다.Accordingly, flexible and transparent electrodes are being developed in order to manufacture devices requiring transparent and flexible characteristics such as flexible displays, solar cells, and touch panels.
가장 널리 사용되고 있는 투명전극인 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO) 박막의 경우, 산화물의 특성상 경도가 높아 유연한 특성을 요구하는 기기에는 근본적으로 적합하지 않을 뿐만 아니라, 희토류인 인듐의 가격 시세가 불안정하기 때문에, 제조 가격이 높아질 수 있는 단점이 있다.Indium tin oxide (ITO) thin film, which is the most widely used transparent electrode, is not fundamentally suitable for devices requiring high flexibility due to its high hardness due to the characteristics of oxides, and the price of rare earth indium is unstable There is a disadvantage that the manufacturing cost can be increased.
이러한 ITO 박막을 이용한 전극의 단점들을 보완할 수 있는 대안으로 많은 연구들이 진행되고 있는데, 그 중 금속 나노와이어를 이용한 연구가 가장 활발히 진행되고 있다. 금속 나노와이어를 이용한 전극의 경우, 금속 고유의 특성으로 인해 매우 낮은 면저항을 가질 뿐만 아니라, 유연성이 좋으며 제조 가격이 저렴하고, 롤투롤(roll-to-roll) 공정이 가능하여 대량 생산이 가능하며, 우수한 광학적 특성을 가짐으로써, 투명전극으로 응용될 수 있는 장점이 있다.Many researches have been made as an alternative to compensate for the disadvantages of electrodes using ITO thin films, and studies using metal nanowires have been actively conducted. In the case of electrodes using metal nanowires, due to the inherent characteristics of the metal, they have not only a very low sheet resistance but also a good flexibility, a low manufacturing cost, a roll-to-roll process, , It has an advantage that it can be applied as a transparent electrode by having excellent optical characteristics.
그러나, 금속 나노와이어를 이용한 전극은 제조 공정 특성상, 와이어들이 무작위로 퍼져있기 때문에, 전극 전체에 걸쳐 균일한 분포를 갖지 못하는 치명적인 단점이 있다. 이는 곧 전극 성능의 신뢰성과 직결하여 큰 문제가 될 수 있다. 또한, 금속 나노와이어를 이용한 전극은 와이어들의 거친 표면으로 인하여 병렬저항이 낮은 단점, 높은 암전류로 인하여 광전자 소자에 있어 낮은 효율을 보이는 단점, 기판과의 접착력이 좋지 않은 단점 및 와이어와 와이어 사이의 계면에서 큰 저항이 발생되는 단점이 있다. 이에, 금속 나노와이어를 이용한 전극은 낮은 면저항을 유지하면서 기판과의 접착력이 좋지 않은 단점을 극복하기 위하여, 고압에서의 열처리를 수행하고, 기판에 산소 플라즈마와 같은 표면처리를 수행해야 하는 번거로움이 있다.However, electrodes using metal nanowires have a fatal disadvantage in that they are not uniformly distributed over the electrodes because the wires are randomly distributed due to the nature of the manufacturing process. This is directly related to the reliability of the electrode performance and can be a serious problem. In addition, the electrode using the metal nanowire has drawbacks of low parallel resistance due to the rough surface of the wires, low efficiency of the optoelectronic device due to high dark current, disadvantage of poor adhesion to the substrate, A large resistance is generated in the semiconductor device. Accordingly, in order to overcome the disadvantage that the electrode having the metal nanowire maintains a low sheet resistance while having poor adhesion with the substrate, it is troublesome to perform a heat treatment at a high pressure and to perform a surface treatment such as an oxygen plasma on the substrate have.
따라서, 아래의 실시예들은 기존의 ITO 박막을 이용한 전극 및 금속 나노와이어를 이용한 전극의 단점과 문제점을 극복한 유연 투명전극 및 그 제조 방법에 대한 기술을 제안한다.Therefore, the following embodiments propose a flexible transparent electrode overcoming the disadvantages and problems of the electrode using the conventional ITO thin film and the electrode using the metal nanowire, and a manufacturing method thereof.
일실시예들은 기존의 ITO 박막을 이용한 전극 및 금속 나노와이어를 이용한 전극의 단점과 문제점을 극복한 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a flexible transparent electrode overcoming disadvantages and disadvantages of an electrode using a conventional ITO thin film and electrodes using metal nanowires and a method of manufacturing the same.
구체적으로, 일실시예들은 복제 가교 고분자 몰드의 표면에 그물 패턴의 금속이 내장되어 형성되는 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공함으로써, 진공 공정을 최소화하고, 리소그래피 공정을 없애 공정 비용을 낮추며, 신뢰성 및 안정성이 우수한 공정 방식을 제안한다.In particular, one embodiment provides a flexible transparent electrode in which a mesh pattern metal is embedded on the surface of a duplicated crosslinked polymer mold and a method of manufacturing the same, thereby minimizing the vacuum process, lowering the process cost by eliminating the lithography process, And a process method with excellent stability.
특히, 일실시예들은 두 계면 사이의 계면 에너지 차이를 이용하는 초간단 공정을 기반으로 하는 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공한다.In particular, one embodiment provides a flexible transparent electrode based on a superinterval process that utilizes the interfacial energy difference between two interfaces and a method of manufacturing the same.
일실시예에 따르면, 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정(interface energy difference assisted lift-off) 기반의 유연 투명전극 제조 방법은 복제 가교 고분자 몰드의 제2 요철 패턴 상에 금속을 증착하는 단계; 상기 제2 요철 패턴의 돌출부 및 만입부 중 상기 돌출부에 증착된 금속이 기판에 맞닿도록 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 상기 기판에 전사하는 단계; 및 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속을 제거하기 위해, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 상기 기판으로부터 분리하는 단계를 포함한다.According to one embodiment, a method of fabricating a transparent transparent electrode based on an interface energy difference assisted lift-off includes depositing a metal on a second concavo-convex pattern of a duplicated crosslinked polymer mold; Transferring the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited to the substrate so that the metal deposited on the protruding portion of the protruding portion and the depressed portion of the second relief pattern abuts the substrate; And separating the cloned crosslinked polymer mold from the substrate to remove the metal deposited on the protrusion from the cloned crosslinked polymer mold on which the metal is deposited.
상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 상기 기판으로부터 분리하는 단계는 상기 돌출부에 증착된 금속과 상기 기판 사이의 계면 에너지 및 상기 돌출부에 증착된 금속과 상기 복제 가교 고분자 몰드 사이의 계면 에너지 차이를 이용하여, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.The step of separating the duplicated crosslinked polymer mold having the metal deposited thereon from the substrate uses the interfacial energy between the metal deposited on the protrusion and the substrate and the interfacial energy difference between the metal deposited on the protrusion and the replicated crosslinked polymer mold And removing the metal deposited on the projection from the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited.
상기 복제 가교 고분자 몰드 및 상기 기판 각각은 상기 돌출부에 증착된 금속에 대해 서로 다른 계면 에너지를 갖도록 서로 다른 표면 에너지를 갖는 물질로 생성될 수 있다.The replicated crosslinked polymer mold and each of the substrates may be formed of materials having different surface energies so as to have different interfacial energies with respect to the metal deposited on the protrusions.
상기 복제 가교 고분자 몰드는 미리 설정된 기준값 이하의 표면 에너지를 갖는 가교 고분자로 생성될 수 있다.The replicated crosslinked polymer mold may be produced from a crosslinked polymer having a surface energy lower than a predetermined reference value.
상기 기판은 상기 미리 설정된 기준값 이상의 표면 에너지를 갖는 금속, 산화물, 반도체 또는 고분자 중 적어도 어느 하나의 물질로 생성될 수 있다.The substrate may be formed of at least one of a metal, an oxide, a semiconductor, or a polymer having a surface energy equal to or greater than the predetermined reference value.
상기 유연 투명전극 제조 방법은 제1 요철 패턴이 표면에 형성된 마스터 몰드를 제작하는 단계; 및 상기 마스터 몰드를 이용하여 상기 제1 요철 패턴의 역상인 상기 제2 요철 패턴이 표면에 형성된 상기 복제 가교 고분자 몰드를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing a flexible transparent electrode includes: fabricating a master mold having a first concavo-convex pattern formed on a surface thereof; And generating the duplicate crosslinked polymer mold in which the second concavo-convex pattern, which is a reverse phase of the first concavo-convex pattern, is formed on the surface using the master mold.
상기 제2 요철 패턴은 미리 설정된 폭 및 깊이를 갖는 만입부 및 돌출부를 포함하는 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖도록 형성될 수 있다.The second concavo-convex pattern may be formed to have at least one of a dot pattern, a line pattern, a net pattern, or a polygonal pattern including an indentation portion and a projection portion having a preset width and depth.
상기 복제 가교 고분자 몰드의 제2 요철 패턴 상에 금속을 증착하는 단계는 진공열 증착(thermal evaporation) 기법, 진공전자빔 증착(e-beam evaporation) 기법 또는 스퍼터링(sputtering) 기법 중 적어도 어느 하나의 기법을 이용하여 상기 제2 요철 패턴 상에 상기 금속을 증착하는 단계를 포함할 수 있다.The step of depositing the metal on the second concavo-convex pattern of the duplicated crosslinked polymer mold may be performed by using at least one of a thermal evaporation technique, an e-beam evaporation technique or a sputtering technique And depositing the metal on the second concave-convex pattern.
상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 상기 기판에 전사하는 단계는 미리 설정된 온도 환경 아래, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 상기 기판에 전사하는 단계를 포함할 수 있다.The step of transferring the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited to the substrate may include transferring the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited to the substrate under a predetermined temperature environment.
일실시예에 따르면, 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정(interface energy difference assisted lift-off) 기반으로 제조되는 유연 투명전극은 제2 요철 패턴이 표면에 형성되도록 생성된 복제 가교 고분자 몰드; 및 상기 복제 가교 고분자 몰드의 제2 요철 패턴의 돌출부 및 만입부 중 상기 만입부에 증착된 금속을 포함하고, 상기 만입부에 증착된 금속은 상기 복제 가교 고분자 몰드의 제2 요철 패턴 상에 금속이 증착되고, 상기 돌출부에 증착된 금속이 기판에 맞닿도록 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드가 상기 기판에 전사되며, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드가 상기 기판으로부터 분리됨에 따라 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속이 제거되어 형성된다.According to one embodiment, a flexible transparent electrode fabricated on the basis of an interface energy difference assisted lift-off is formed by a replication crosslinked polymer mold produced so that a second concavo-convex pattern is formed on the surface; And a metal deposited on the indentation portion of the protruding portion and the indentation portion of the second concavo-convex pattern of the duplicated crosslinked polymeric mold, wherein the metal deposited on the indented portion is a metal having a metal on the second concavo- A replicated crosslinked polymer mold having the metal deposited thereon is transferred to the substrate so that the metal deposited on the protrusion abuts the substrate and the metal is deposited as the replicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited is separated from the substrate, And the metal deposited on the protrusion is removed from the copied crosslinked polymer mold.
상기 돌출부에 증착된 금속은 상기 기판과 상기 돌출부에 증착된 금속 사이의 계면 에너지 및 상기 복제 가교 고분자 몰드와 상기 돌출부에 증착된 금속 사이의 계면 에너지 차이를 이용하여, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 제거될 수 있다.Wherein the metal deposited on the protrusions is formed by using an interfacial energy between the metal deposited on the substrate and the protrusions and a difference in interfacial energy between the metal on the protrusions and the replica cross-linked polymer mold, Can be removed from the mold.
상기 복제 가교 고분자 몰드 및 상기 기판 각각은 상기 돌출부에 증착된 금속에 대해 서로 다른 계면 에너지를 갖도록 서로 다른 표면 에너지를 갖는 물질로 생성될 수 있다.The replicated crosslinked polymer mold and each of the substrates may be formed of materials having different surface energies so as to have different interfacial energies with respect to the metal deposited on the protrusions.
상기 복제 가교 고분자 몰드는 미리 설정된 기준값 이하의 표면 에너지를 갖는 가교 고분자로 생성될 수 있다.The replicated crosslinked polymer mold may be produced from a crosslinked polymer having a surface energy lower than a predetermined reference value.
상기 기판은 상기 미리 설정된 기준값 이상의 표면 에너지를 갖는 금속, 산화물, 반도체 또는 고분자 중 적어도 어느 하나의 물질로 생성될 수 있다.The substrate may be formed of at least one of a metal, an oxide, a semiconductor, or a polymer having a surface energy equal to or greater than the predetermined reference value.
일실시예들은 기존의 ITO 박막을 이용한 전극 및 금속 나노와이어를 이용한 전극의 단점과 문제점을 극복한 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.One embodiment of the present invention can provide a flexible transparent electrode overcoming disadvantages and disadvantages of the electrode using the conventional ITO thin film and the electrode using the metal nanowire and a manufacturing method thereof.
구체적으로, 일실시예들은 복제 가교 고분자 몰드의 표면에 그물 패턴의 금속이 내장되어 형성되는 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공함으로써, 진공 공정을 최소화하고, 리소그래피 공정을 없애 공정 비용을 낮추며, 신뢰성 및 안정성이 우수한 공정 방식을 제안할 수 있다.In particular, one embodiment provides a flexible transparent electrode in which a mesh pattern metal is embedded on the surface of a duplicated crosslinked polymer mold and a method of manufacturing the same, thereby minimizing the vacuum process, lowering the process cost by eliminating the lithography process, And a process method with excellent stability can be proposed.
또한, 일실시예들은 그물 패턴의 금속이 계면 접촉이 없는 일체형이기 때문에 계면 저항이 없어 열처리 등의 추가적인 공정이 생략되고, 전체 면적에 있어 균일한 분포를 이루기 때문에 신뢰성이 우수한 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention is a flexible transparent electrode having excellent reliability because a metal of a net pattern is integrated with no interface contact, and thus there is no interface resistance and an additional process such as heat treatment is omitted and a uniform distribution is obtained in the whole area. Method can be provided.
특히, 일실시예들은 두 계면 사이의 계면 에너지 차이를 이용하는 초간단 공정을 기반으로 하는 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.Particularly, one embodiment can provide a flexible transparent electrode based on a super-short process using the difference in interfacial energy between two interfaces and a method of manufacturing the same.
또한, 일실시예들은 초간단 공정을 기반으로 하는 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공함으로써, 저비용의 고성능 소자 제작에 응용될 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention can be applied to fabrication of a low-cost, high-performance device by providing a flexible transparent electrode based on a super-short process and a manufacturing method thereof.
또한, 일실시예들은 식각(etching) 공정을 생략한 초간단 공정을 기반으로 하는 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공함으로써, 구조물 형성 과정에서 잔여물이 남는 단점을 해결하고, 몰드의 손상을 방지할 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention provides a flexible transparent electrode based on a super-finishing process in which an etching process is omitted, and a method of manufacturing the same, thereby solving the drawback that residues remain in the process of forming a structure, .
또한, 일실시예들은 복제 가교 고분자 몰드의 표면에 그물 패턴의 금속이 내장되어 형성되는 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공함으로써, 최종 형태에 있어서 표면 밖으로 금속이 돌출되는 요철이 형성되지 않기 때문에 기계적, 화학적, 열적 안정성이 매우 우수한 장점을 갖고, 다양한 분야에 응용 가능한 공정 방식을 제안할 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention provides a flexible transparent electrode in which a mesh pattern metal is embedded on the surface of a duplicated cross-linked polymer mold and a method of manufacturing the same, so that irregularities protruding out of the surface in the final form are not formed, , Chemical and thermal stability, and can be applied to various fields.
또한, 일실시예들은 복제 가교 고분자 몰드의 표면에 그물 패턴의 금속이 내장되어 형성되는 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공함으로써, 고분자나 이차원 물질 등의 다른 재료들과의 복합화가 매우 용이한 공정 방식을 제안할 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention provides a flexible transparent electrode in which a metal of a net pattern is embedded on the surface of a duplicated crosslinked polymer mold and a method of manufacturing the same, thereby making it possible to easily form a composite with other materials such as polymers and two- Method can be proposed.
또한, 일실시예들은 롤투롤 등의 프린팅 공정을 통한 전자 장비 제작 등의 다양한 기기 제작에 응용 가능한 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공함으로써, 저비용의 전자장비 제작 공정을 실현시킬 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention can realize a low-cost electronic equipment manufacturing process by providing a flexible transparent electrode applicable to various devices such as electronic equipment manufacturing through a printing process such as a roll-to-roll process and a manufacturing method thereof.
또한, 일실시예들은 복제 가교 고분자 몰드의 표면에 그물 패턴뿐만 아니라, 점 패턴, 라인 패턴, 다각 패턴 등의 다양한 패턴을 적용시킴으로써, 편광판 등의 다양한 소자에서 활용 가능한 공정 방식을 제안할 수 있다.In addition, one embodiment can propose a process method applicable to various devices such as a polarizing plate by applying various patterns such as a dot pattern, a line pattern, and a polygonal pattern, as well as a net pattern on the surface of a duplicated crosslinked polymer mold.
도 1 내지 7은 일실시예에 따른 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정 기반의 유연 투명전극 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 일실시예에 따른 유연 투명전극을 나타낸 평면도이다.
도 9는 일실시예에 따른 마스터 몰드의 단면부를 나타낸 주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy; SEM) 사진이다.
도 10은 일실시예에 따른 제2 요철 패턴에 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 나타낸 주사전자현미경 사진이다.
도 11은 일실시예에 따른 제2 요철 패턴의 만입부에 증착된 금속으로 형성되는 유연 투명전극 및 제2 요철 패턴의 돌출부에 증착된 금속이 전사된 기판을 나타낸 주사전자현미경 사진이다.
도 12는 일실시예에 따른 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정 기반의 유연 투명전극 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 13은 일실시예에 따른 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정 기반으로 제조되는 유연 투명전극을 나타낸 블록도이다.FIGS. 1 through 7 illustrate a method of fabricating a flexible transparent electrode based on a lift-off process using an interfacial energy difference according to an embodiment.
8 is a plan view of a flexible transparent electrode according to an embodiment.
9 is a Scanning Electron Microscopy (SEM) photograph showing an end face portion of a master mold according to an embodiment.
10 is a scanning electron microscope (SEM) image of a duplicated crosslinked polymer mold in which a metal is deposited on a second relief pattern according to an embodiment.
11 is a scanning electron microscope (SEM) image of a flexible transparent electrode formed of a metal deposited on an indented portion of a second concavo-convex pattern according to an embodiment and a substrate transferred with a metal deposited on a protrusion of a second concavo-convex pattern.
12 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a flexible transparent electrode based on a lift-off process using an interfacial energy difference according to an embodiment.
13 is a block diagram of a flexible transparent electrode fabricated on a lift-off process using an interfacial energy difference according to one embodiment.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the embodiments. In addition, the same reference numerals shown in the drawings denote the same members.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Also, terminologies used herein are terms used to properly represent preferred embodiments of the present invention, which may vary depending on the user, intent of the operator, or custom in the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.
도 1 내지 7은 일실시예에 따른 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정 기반의 유연 투명전극 제조 방법을 나타낸 도면이다.FIGS. 1 through 7 illustrate a method of fabricating a flexible transparent electrode based on a lift-off process using an interfacial energy difference according to an embodiment.
이하, 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정 기반의 유연 투명전극 제조 방법은 유연 투명전극 제조 시스템에 의해 수행되는 것으로 설명한다.Hereinafter, it is described that a flexible transparent electrode manufacturing method based on a lift-off process using an interfacial energy difference is performed by a flexible transparent electrode manufacturing system.
우선, 유연 투명전극 제조 시스템은 마스터 몰드를 나타낸 단면도인 도 1과 같이, 제1 요철 패턴(111)이 표면에 형성된 마스터 몰드(110)를 제작한다. 예를 들어, 유연 투명전극 제조 시스템은 실리콘(Si), 실리카(SiOx), 금속 또는 산화물 등의 물질을 기반으로, 제1 요철 패턴(111)이 표면에 형성되도록 마스터 몰드(110)를 제작할 수 있다.First, in the flexible transparent electrode manufacturing system, as shown in Fig. 1 which is a cross-sectional view showing a master mold, a
이 때, 마스터 몰드(110)의 제1 요철 패턴(111)은 후술되는 복제 가교 고분자 몰드의 표면에 형성될 제2 요철 패턴을 고려하여 형성될 수 있다. 이에 상세한 설명은 아래에서 기재하기로 한다.At this time, the first concavo-
이와 같이 제작된 마스터 몰드(110)는 후술되는 유연 투명전극의 제조 공정과 같이, 복수의 유연 투명전극들을 제조하는데 반영구적으로 반복 사용될 수 있기 때문에, 유연 투명전극의 제조 공정 비용을 감소시킬 수 있다.Since the
상술한 마스터 몰드(110)의 단면부를 나타낸 주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy; SEM) 사진은 도 9에 도시된다.
A scanning electron microscope (SEM) photograph showing the cross section of the
그 다음, 유연 투명전극 제조 시스템은 복제 가교 고분자 몰드를 나타낸 단면도인 도 2와 같이, 마스터 몰드(210)를 이용하여 제1 요철 패턴(211)의 역상인 제2 요철 패턴(221)이 표면에 형성된 복제 가교 고분자 몰드(220)를 생성한다.Next, in the flexible transparent electrode manufacturing system, as shown in FIG. 2, which is a cross-sectional view showing a duplicated crosslinked polymer mold, a second
예를 들어, 유연 투명전극 제조 시스템은 마스터 몰드(210)의 제1 요철 패턴(211) 상에 가교 고분자를 도포하고, 자외선 경화(UV curing)을 수행한 후, 마스터 몰드(210)를 제거함으로써, 복제 가교 고분자 몰드(220)를 생성할 수 있다.For example, in the flexible transparent electrode manufacturing system, a cross-linked polymer is applied on the first concave-
이 때, 가교 고분자는 미리 설정된 기준값 이하의 표면 에너지를 가질 수 있다. 예를 들어, 가교 고분자로는 이하의 표면 에너지를 갖는 PDMS(polydimethylsiloxane)이나 PUA(polyurethane acrylate) 등과 같은 탄성 가교 고분자가 이용될 수 있다.At this time, the crosslinked polymer may have a surface energy lower than a predetermined reference value. For example, as a crosslinking polymer, Elastic cross-linked polymers such as PDMS (polydimethylsiloxane) and PUA (polyurethane acrylate) having a surface energy of not more than 50% can be used.
또한, 제2 요철 패턴(221)은 미리 설정된 폭 및 깊이를 갖는 만입부(222) 및 돌출부(223)를 포함하는 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖도록 복제 가교 고분자 몰드(220)의 표면에 형성될 수 있다(이하, 제2 요철 패턴(221)은 그물 패턴을 갖도록 형성되는 것으로 설명함). 예를 들어, 제2 요철 패턴(221)은 만입부(222)가 내지 의 폭과 내지 의 깊이를 갖도록 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖도록 복제 가교 고분자 몰드(220)의 표면에 형성될 수 있다. 다른 예를 들면, 제2 요철 패턴(221)은 만입부(222)가 내지 의 폭과 내지 의 깊이를 갖도록 형성될 수도 있다.The second concave-
따라서, 유연 투명전극 제조 시스템은 도 1을 참조하여 기재된 마스터 몰드의 제작 과정에서 마스터 몰드(210)의 제1 요철 패턴(211)을 상술한 형태의 역상 패턴으로 형성함으로써, 제2 요철 패턴(221)이 상술한 형태의 패턴을 갖도록 할 수 있다.1, the first concave-
복제 가교 고분자 몰드(220)는 도 1 내지 2를 참조하여 기재된 바와 같이 마스터 몰드(210)를 이용하여 생성되는 경우로 한정되거나 제한되지 않고, 기존의 다양한 몰드 생성 방식을 통하여 생성될 수 있다.
The replicated
그 다음, 유연 투명전극 제조 시스템은 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 나타낸 단면도인 도 3과 같이, 복제 가교 고분자 몰드(310)의 제2 요철 패턴(311) 상에 금속(320)을 증착한다. 이 때, 금속(320)은 제2 요철 패턴(311)의 만입부(312) 및 돌출부(313)에 분리되어 증착될 수 있다.Then, the flexible transparent electrode manufacturing system deposits the metal 320 on the second concave-
예를 들어, 유연 투명전극 제조 시스템은 진공열 증착(thermal evaporation) 기법, 진공전자빔 증착(e-beam evaporation) 기법 또는 스퍼터링(sputtering) 기법 중 적어도 어느 하나의 기법을 이용하여 제2 요철 패턴(311) 상에 은(Ag) 또는 구리(Cu) 등의 금속을 증착할 수 있다. 그러나, 금속은 이에 제한되거나 한정되지 않고, 전극으로 활용될 수 있는 다양한 물질이 이용될 수 있다.For example, the flexible transparent electrode manufacturing system may be fabricated by using at least one of a thermal evaporation technique, an e-beam evaporation technique, or a sputtering technique to form a second concave-convex pattern 311 A metal such as silver (Ag) or copper (Cu) may be deposited. However, the metal is not limited thereto, and various materials that can be utilized as electrodes can be used.
상술한 제2 요철 패턴(311)에 금속(320)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(310)를 나타낸 주사전자현미경 사진은 도 10에 도시된다.
A scanning electron microscope photograph showing the replication crosslinked
그 다음, 유연 투명전극 제조 시스템은 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 기판에 전사하는 과정을 나타낸 단면도인 도 4와 같이, 제2 요철 패턴(411)의 돌출부(412) 및 만입부(413) 중 돌출부(412)에 증착된 금속(414)이 기판(420)에 맞닿도록 금속(414, 415)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(410)를 기판(420)에 전사한다.4, which is a cross-sectional view showing a process of transferring the copied crosslinked polymer mold on which the metal is deposited, to the substrate, the protruding
이 때, 금속(414, 415)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(410)가 기판(420)에 균일하게 접촉되기 때문에, 만입부(413)에 증착된 금속(415)는 기판(420)에 접촉되지 않게 된다.The
여기서, 기판(420)은 미리 설정된 기준값 이상의 표면 에너지를 갖는 금속, 산화물, 반도체 또는 고분자 중 적어도 어느 하나의 물질로 생성될 수 있다. 예를 들어, 기판(420)은 이상의 표면 에너지를 갖는 금속, 산화물, 반도체 또는 PVA(polyvinyl alcohol)와 같은 고분자 중 적어도 어느 하나의 물질로 생성될 수 있다.Here, the
또한, 유연 투명전극 제조 시스템은 미리 설정된 온도 환경 아래(예컨대, 섭씨 70도의 온도 환경 아래), 금속(414, 415)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(410)를 기판(420)에 전사할 수도 있다.The flexible transparent electrode manufacturing system may also transfer the copied
상술한 바와 같이 금속(414, 415)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(410)가 기판(420)에 전사되면, 기판(420)과 돌출부(412)에 증착된 금속(414) 사이의 계면 에너지와 복제 가교 고분자 몰드(410)와 돌출부(412)에 증착된 금속(414) 사이의 계면 에너지는 서로 다른 값을 갖게 된다.
When the copied
구체적으로, 두 계면 사이의 계면 에너지 차이를 설명하기 위한 도면인 도 5를 참조하면, 기판(510)의 표면 에너지가 미리 설정된 기준값 이상이고, 복제 가교 고분자 몰드(520)가 미리 설정된 기준값 이하의 표면 에너지를 갖는 가교 고분자로 생성되기 때문에, 돌출부(521)에 증착된 금속(522)과 복제 가교 고분자 몰드(520) 사이의 계면 에너지는 돌출부(521)에 증착된 금속(522)과 기판(510) 사이의 계면 에너지보다 높게 된다. 이에, 금속(522)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(520)가 기판(510)으로부터 분리되는 경우, 돌출부(521)에 증착된 금속(522)은 기판(510)에 잔여하게 된다.
5, when the surface energy of the
유연 투명전극 제조 시스템은 이와 같은 원리를 기반으로, 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 기판으로부터 분리하는 과정을 나타낸 단면도인 도 6과 같이, 금속(611, 612)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(610)로부터 돌출부(613)에 증착된 금속(611)을 제거하기 위해, 금속(612)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(610)를 기판(620)으로부터 분리한다.6, which is a cross-sectional view showing a process of separating a duplicated crosslinked polymer mold on which a metal is deposited, from a substrate, a flexible transparent electrode manufacturing system includes a duplicated crosslinked polymer mold (611, 612) 612 is removed from the
예를 들어, 유연 투명전극 제조 시스템은 돌출부(613)에 증착된 금속(611)과 기판(620) 사이의 계면 에너지 및 돌출부(613)에 증착된 금속(611)과 복제 가교 고분자 몰드(610) 사이의 계면 에너지 차이를 이용하여, 금속(611, 612)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(610)로부터 돌출부(613)에 증착된 금속(611)을 제거함으로써, 만입부(614)에 증착된 금속(612)만을 잔여시킬 수 있다.For example, the flexible transparent electrode manufacturing system may include an interfacial energy between the
상술한 제2 요철 패턴의 만입부(614)에 증착된 금속(612)으로 형성되는 유연 투명전극 및 제2 요철 패턴의 돌출부(613)에 증착된 금속(611)이 전사된 기판(620)을 나타낸 주사전자현미경 사진은 도 11에 도시된다.The flexible transparent electrode formed of the
이와 같이, 복제 가교 고분자 몰드(610) 및 기판(620) 각각이 돌출부(613)에 증착된 금속(611)에 대해 서로 다른 계면 에너지를 갖도록 서로 다른 표면 에너지를 갖는 물질로 생성되기 때문에, 유연 투명전극 제조 시스템은 두 계면 사이의 계면 에너지 차이를 이용하는 초간단 공정을 기반으로 하여 유연 투명전극을 제조할 수 있다.
Since each of the duplicated
이에, 유연 투명전극 제조 시스템은 유연 투명전극을 나타낸 단면도인 도 7 및 평면도인 도 8과 같이, 복제 가교 고분자 몰드(710) 및 복제 가교 고분자 몰드(710)의 제2 요철 패턴의 돌출부(711) 및 만입부(712) 중 만입부(712)에 증착된 금속(720)을 포함하는 유연 투명전극을 형성할 수 있다.7, which is a cross-sectional view of the transparent transparent electrode, and FIG. 8, which is a plan view, the protruded
상술한 바와 같이, 유연 투명전극 제조 시스템은 복제 가교 고분자 몰드(710)의 제2 요철 패턴(돌출부(711) 및 만입부(712))을 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖도록 형성함으로써, 만입부(712)에 증착된 금속(720)을 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태로 복제 가교 고분자 몰드(710)의 표면에 내장시킨 유연 투명전극을 제조할 수 있다.As described above, in the flexible transparent electrode manufacturing system, the second concave-convex pattern (the protruding
따라서, 유연 투명전극 제조 시스템은 최종 형태에 있어서 표면 밖으로 금속이 돌출되는 요철이 형성되지 않기 때문에 기계적, 화학적, 열적 안정성이 매우 우수한 장점을 갖고, 다양한 분야에 응용 가능한 공정 방식을 제안할 수 있다. 또한, 유연 투명전극 제조 시스템은 진공 공정을 최소화하고, 리소그래피 공정을 없애 공정 비용을 낮추며, 신뢰성 및 안정성이 우수한 공정 방식을 제안할 수 있다. 또한, 유연 투명전극 제조 시스템은 식각 공정을 생략함으로써, 구조물 형성 과정에서 잔여물이 남는 단점을 해결하고, 몰드의 손상을 방지할 수 있다.Therefore, the flexible transparent electrode manufacturing system has advantages of excellent mechanical, chemical, and thermal stability because it does not have irregularities protruding out of the surface in the final form, and can propose a process method applicable to various fields. In addition, the flexible transparent electrode manufacturing system can minimize the vacuum process, eliminate the lithography process, lower the process cost, and propose a process method that is excellent in reliability and stability. In addition, the flexible transparent electrode manufacturing system eliminates the disadvantage that residues remain in the structure forming process by omitting the etching process, and can prevent damage to the mold.
또한, 상술한 유연 투명전극 제조 방법은 편광판과 같은 다양한 소자 분야에서 저비용의 고성능 소자 제작에 응용될 수 있고, 고분자나 이차원 물질 등의 다른 재료들과의 복합화가 가능하며, 저비용의 전자장비 제작 공정을 실현시킬 수 있다.
In addition, the above-described flexible transparent electrode manufacturing method can be applied to production of a low-cost high-performance device in various device fields such as a polarizing plate, can be compounded with other materials such as polymers and two-dimensional materials, Can be realized.
도 12는 일실시예에 따른 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정 기반의 유연 투명전극 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다.12 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a flexible transparent electrode based on a lift-off process using an interfacial energy difference according to an embodiment.
도 12를 참조하면, 일실시예에 따른 유연 투명전극 제조 시스템은 제1 요철 패턴이 표면에 형성된 마스터 몰드를 제작할 수 있다(1210).Referring to FIG. 12, a flexible transparent electrode manufacturing system according to an exemplary embodiment may fabricate a
이 때, 제1 요철 패턴은 후술되는 복제 가교 고분자 몰드의 표면에 형성된 제2 요철 패턴이 미리 설정된 폭 및 깊이를 갖는 만입부 및 돌출부를 포함하는 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖도록 제2 요철 패턴의 역상으로 형성될 수 있다.At this time, the first concavo-convex pattern is a pattern having a second concavo-convex pattern formed on the surface of the replica cross-linked polymer mold described later, at least a point pattern, a line pattern, a net pattern, It can be formed in a reversed phase of the second concavo-convex pattern so as to have any one of the shapes.
이어서, 유연 투명전극 제조 시스템은 마스터 몰드를 이용하여 제1 요철 패턴의 역상인 제2 요철 패턴이 표면에 형성된 복제 가교 고분자 몰드를 생성할 수 있다(1220).Next, in the flexible transparent electrode manufacturing system, a duplicate crosslinked polymer mold having a second concave-convex pattern, which is a reverse phase of the first concave-convex pattern, is formed on the surface using the master mold (1220).
구체적으로, 1220 단계에서, 유연 투명전극 제조 시스템은 복제 가교 고분자 몰드를 생성하기 위해, 마스터 몰드의 제1 요철 패턴 상에 가교 고분자를 도포하고, 마스터 몰드의 제1 요철 패턴 상에 도포된 가교 고분자에 대해 자외선 경화(UV curing)를 수행할 수 있다.Specifically, in
그러나 이에 제한되거나 한정되지 않고, 유연 투명전극 제조 시스템은 1210 단계 내지 1220 단계를 참조하여 기재된 바와 같이 마스터 몰드를 이용하여 복제 가교 고분자 몰드를 생성할 뿐만 아니라, 기존의 다양한 몰드 생성 방식을 통하여 복제 가교 고분자 몰드를 생성할 수도 있다.However, the present invention is not limited to this, and the flexible transparent electrode manufacturing system can be used not only to produce a duplicated crosslinked polymer mold using the master mold as described with reference to
그 다음, 유연 투명전극 제조 시스템은 복제 가교 고분자 몰드의 제2 요철 패턴 상에 금속을 증착한다(1230). 예를 들어, 유연 투명전극 제조 시스템은 진공열 증착(thermal evaporation) 기법, 진공전자빔 증착(e-beam evaporation) 기법 또는 스퍼터링(sputtering) 기법 중 적어도 어느 하나의 기법을 이용하여 제2 요철 패턴 상에 금속을 증착할 수 있다.The flexible transparent electrode manufacturing system then
그 다음, 유연 투명전극 제조 시스템은 제2 요철 패턴의 돌출부 및 만입부 중 돌출부에 증착된 금속이 기판에 맞닿도록 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 기판에 전사한다(1240).Next, in the flexible transparent electrode manufacturing system, a duplicated crosslinked polymer mold having metal deposited thereon is transferred to the substrate (1240) so that the metal deposited on the protrusions of the second concave-convex pattern and the protrusions of the indentation abuts the substrate.
이 때, 1240 단계에서, 유연 투명 전극 제조 시스템은 미리 설정된 온도 환경 아래, 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 기판에 전사할 수도 있다.At this time, in
그 후, 유연 투명전극 제조 시스템은 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 돌출부에 증착된 금속을 제거하기 위해, 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 기판으로부터 분리한다(1250).The flexible transparent electrode manufacturing system then separates (1250) the replicated cross-linked polymer mold from which the metal has been deposited, from the substrate, to remove the metal deposited on the protrusions from the replicated cross-linked polymer mold on which the metal has been deposited.
이 때, 복제 가교 고분자 몰드 및 기판 각각은 돌출부에 증착된 금속에 대해 서로 다른 계면 에너지를 갖도록 서로 다른 표면 에너지를 갖는 물질로 생성될 수 있다. 예를 들어, 복제 가교 고분자 몰드는 미리 설정된 기준값 이하의 표면 에너지를 갖는 가교 고분자로 생성될 수 있고, 기판은 미리 설정된 기준값 이상의 표면 에너지를 갖는 금속, 산화물, 반도체 또는 고분자 중 적어도 어느 하나의 물질로 생성될 수 있다.At this time, each of the duplicated crosslinked polymer mold and the substrate may be formed of a material having different surface energies so as to have different interfacial energies with respect to the metal deposited on the protrusions. For example, the replica crosslinked polymer mold may be formed of a crosslinked polymer having a surface energy of less than a preset reference value, and the substrate may be a material of at least one of metal, oxide, semiconductor, or polymer having a surface energy of a predetermined reference value or more Lt; / RTI >
따라서, 1250 단계에서, 유연 투명전극 제조 시스템은 돌출부에 증착된 금속과 기판 사이의 계면 에너지 및 돌출부에 증착된 금속과 복제 가교 고분자 몰드 사이의 계면 에너지 차이를 이용하여, 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 돌출부에 증착된 금속을 제거할 수 있다.
Therefore, in
도 13은 일실시예에 따른 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정 기반으로 제조되는 유연 투명전극을 나타낸 블록도이다.13 is a block diagram of a flexible transparent electrode fabricated on a lift-off process using an interfacial energy difference according to one embodiment.
도 13을 참조하면, 일실시예에 따른 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정 기반으로 제조되는 유연 투명전극은 복제 가교 고분자 몰드(1310) 및 만입부에 증착된 금속(1320)을 포함한다.Referring to FIG. 13, a flexible transparent electrode fabricated on the basis of a lift-off process using an interfacial energy difference according to an embodiment includes a duplicated
복제 가교 고분자 몰드(1310)는 제2 요철 패턴이 표면에 형성되도록 생성된다. 예를 들어, 복제 가교 고분자 몰드(1310)는 제1 요철 패턴이 표면에 형성된 마스터 몰드를 이용하여 제1 요철 패턴의 역상인 제2 요철 패턴이 표면에 형성될 수 있다.The duplicated
만입부에 증착된 금속(1320)은 복제 가교 고분자 몰드(1310)의 제2 요철 패턴의 돌출부 및 만입부 중 만입부에 증착된 금속을 의미한다.The
이와 같이 만입부에 증착된 금속(1320)은 도 1 내지 7 및 도 12를 참조하여 기재된 계면 에너지 차이를 이용하는 리프트-오프 공정을 기반으로 형성될 수 있다.The
예를 들어, 만입부에 증착된 금속(1320)은 복제 가교 고분자 몰드(1310)의 제2 요철 패턴 상에 금속이 증착되고, 돌출부에 증착된 금속이 기판에 맞닿도록 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(1310)가 기판에 전사되며, 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(1310)가 기판으로부터 분리됨에 따라 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(1310)로부터 돌출부에 증착된 금속이 제거되어 형성될 수 있다.For example, the
이 때, 복제 가교 고분자 몰드(1310) 및 기판 각각은 돌출부에 증착된 금속에 대해 서로 다른 계면 에너지를 갖도록 서로 다른 표면 에너지를 갖는 물질로 생성될 수 있다. 예컨대, 복제 가교 고분자 몰드(1310)는 미리 설정된 기준값 이하의 표면 에너지를 갖는 가교 고분자로 생성되고, 기판은 미리 설정된 기준값 이상의 표면 에너지를 갖는 금속, 산화물, 반도체 또는 고분자 중 적어도 어느 하나의 물질로 생성될 수 있다.At this time, each of the replication crosslinked
따라서, 돌출부에 증착된 금속은 기판과 돌출부에 증착된 금속 사이의 계면 에너지 및 복제 가교 고분자 몰드(1310)와 돌출부에 증착된 금속 사이의 계면 에너지 차이를 이용하여, 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(1310)로부터 제거될 수 있다.Thus, the metal deposited on the protrusions may be formed by using the interfacial energy between the substrate and the metal deposited on the protrusions, and the interfacial energy difference between the replicated
상술한 바와 같이, 복제 가교 고분자 몰드(1310)의 제2 요철 패턴(돌출부 및 만입부)이 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖도록 형성됨으로써, 만입부에 증착된 금속(1320) 역시 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태로 복제 가교 고분자 몰드(1310)의 표면에 내장되어 유연 투명전극이 형성될 수 있다.
As described above, the second concavo-convex pattern (protruding portion and indented portion) of the duplicated
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (14)
복제 가교 고분자 몰드의 제2 요철 패턴 상에 금속을 증착하는 단계;
상기 제2 요철 패턴의 돌출부 및 만입부 중 상기 돌출부에 증착된 금속이 기판에 맞닿도록 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 상기 기판에 전사하는 단계; 및
상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속을 제거하기 위해, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 상기 기판으로부터 분리하는 단계
를 포함하는 유연 투명전극 제조 방법.A method of manufacturing a transparent transparent electrode based on interface energy difference assisted lift-off using interfacial energy difference,
Depositing a metal on the second concave-convex pattern of the replica cross-linked polymer mold;
Transferring the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited to the substrate so that the metal deposited on the protruding portion of the protruding portion and the depressed portion of the second relief pattern abuts the substrate; And
Separating the cloned crosslinked polymer mold from which the metal is deposited to remove the metal deposited on the protrusion from the cloned crosslinked polymer mold on which the metal is deposited
Wherein the transparent conductive film is a transparent conductive film.
상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 상기 기판으로부터 분리하는 단계는
상기 돌출부에 증착된 금속과 상기 기판 사이의 계면 에너지 및 상기 돌출부에 증착된 금속과 상기 복제 가교 고분자 몰드 사이의 계면 에너지 차이를 이용하여, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속을 제거하는 단계
를 포함하는 유연 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
The step of separating the replica cross-linked polymer mold from which the metal is deposited from the substrate
The interfacial energy between the metal deposited on the protrusions and the substrate, and the interfacial energy difference between the metal deposited on the protrusions and the replica crosslinked polymer mold, the metal oxide deposited on the protrusion from the replica crosslinked polymer mold on which the metal is deposited Steps to remove metal
Wherein the transparent conductive film is a transparent conductive film.
상기 복제 가교 고분자 몰드 및 상기 기판 각각은
상기 돌출부에 증착된 금속에 대해 서로 다른 계면 에너지를 갖도록 서로 다른 표면 에너지를 갖는 물질로 생성되는, 유연 투명전극 제조 방법.3. The method of claim 2,
The replicated crosslinked polymer mold and each of the substrates
Wherein the protruding portion is formed of a material having different surface energies so as to have different interfacial energies with respect to the metal deposited on the protrusions.
상기 복제 가교 고분자 몰드는
미리 설정된 기준값 이하의 표면 에너지를 갖는 가교 고분자로 생성되는, 유연 투명전극 제조 방법.The method of claim 3,
The cloned crosslinked polymer mold
Wherein the crosslinked polymer is produced from a crosslinked polymer having a surface energy lower than a preset reference value.
상기 기판은
상기 미리 설정된 기준값 이상의 표면 에너지를 갖는 금속, 산화물, 반도체 또는 고분자 중 적어도 어느 하나의 물질로 생성되는, 유연 투명전극 제조 방법.5. The method of claim 4,
The substrate
Wherein the transparent conductive film is produced from at least one of a metal, an oxide, a semiconductor, and a polymer having a surface energy equal to or greater than the predetermined reference value.
제1 요철 패턴이 표면에 형성된 마스터 몰드를 제작하는 단계; 및
상기 마스터 몰드를 이용하여 상기 제1 요철 패턴의 역상인 상기 제2 요철 패턴이 표면에 형성된 상기 복제 가교 고분자 몰드를 생성하는 단계
를 더 포함하는 유연 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
Fabricating a master mold having a first concavo-convex pattern formed on the surface thereof; And
Generating the duplicated crosslinked polymer mold in which the second concavo-convex pattern, which is a reverse phase of the first concavo-convex pattern, is formed on the surface using the master mold,
Further comprising the step of:
상기 제2 요철 패턴은
미리 설정된 폭 및 깊이를 갖는 만입부 및 돌출부를 포함하는 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖도록 형성되는, 유연 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
The second concavo-
A line pattern, a net pattern, or a polygonal pattern including a depressed portion and a protruding portion having predetermined widths and depths.
상기 복제 가교 고분자 몰드의 제2 요철 패턴 상에 금속을 증착하는 단계는
진공열 증착(thermal evaporation) 기법, 진공전자빔 증착(e-beam evaporation) 기법 또는 스퍼터링(sputtering) 기법 중 적어도 어느 하나의 기법을 이용하여 상기 제2 요철 패턴 상에 상기 금속을 증착하는 단계
를 포함하는 유연 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
The step of depositing a metal on the second concavo-convex pattern of the replica cross-linked polymer mold
Depositing the metal on the second concave-convex pattern using at least one of a vacuum thermal evaporation technique, an e-beam evaporation technique, or a sputtering technique
Wherein the transparent conductive film is a transparent conductive film.
상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 상기 기판에 전사하는 단계는
미리 설정된 온도 환경 아래, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 상기 기판에 전사하는 단계
를 포함하는 유연 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
The step of transferring the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited to the substrate
Transferring the copied crosslinked polymer mold on which the metal is deposited to the substrate under a preset temperature environment,
Wherein the transparent conductive film is a transparent conductive film.
제2 요철 패턴이 표면에 형성되도록 생성된 복제 가교 고분자 몰드; 및
상기 복제 가교 고분자 몰드의 제2 요철 패턴의 돌출부 및 만입부 중 상기 만입부에 증착된 금속
을 포함하고,
상기 만입부에 증착된 금속은
상기 복제 가교 고분자 몰드의 제2 요철 패턴 상에 금속이 증착되고, 상기 돌출부에 증착된 금속이 기판에 맞닿도록 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드가 상기 기판에 전사되며, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드가 상기 기판으로부터 분리됨에 따라 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속이 제거되어 형성되는, 유연 투명전극.A flexible transparent electrode fabricated on the basis of an interface energy difference assisted lift-off process using interfacial energy differences,
A duplicated crosslinked polymer mold produced so that a second concavo-convex pattern is formed on the surface; And
A protruding portion of the second concave-convex pattern of the replica bridging polymer mold and a metal deposited on the indentation portion
/ RTI >
The metal deposited on the indentation
A metal is deposited on the second concavo-convex pattern of the duplicated crosslinked polymer mold, a duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited is transferred onto the substrate so that the metal deposited on the protrusion contacts the substrate, Wherein the metal deposited on the protrusion is removed from a replica crosslinked polymer mold in which the metal is deposited as the crosslinked polymer mold is separated from the substrate.
상기 돌출부에 증착된 금속은
상기 기판과 상기 돌출부에 증착된 금속 사이의 계면 에너지 및 상기 복제 가교 고분자 몰드와 상기 돌출부에 증착된 금속 사이의 계면 에너지 차이를 이용하여, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 제거되는, 유연 투명전극.11. The method of claim 10,
The metal deposited on the protrusions
Wherein the metal is removed from the duplicated crosslinked polymer mold by using the interfacial energy between the substrate and the metal deposited on the projection and the difference in interfacial energy between the metal of the replicated crosslinked polymer and the metal deposited on the projection, electrode.
상기 복제 가교 고분자 몰드 및 상기 기판 각각은
상기 돌출부에 증착된 금속에 대해 서로 다른 계면 에너지를 갖도록 서로 다른 표면 에너지를 갖는 물질로 생성되는, 유연 투명전극.12. The method of claim 11,
The replicated crosslinked polymer mold and each of the substrates
Wherein the transparent electrode is made of a material having different surface energies so as to have different interfacial energies with respect to the metal deposited on the protrusions.
상기 복제 가교 고분자 몰드는
미리 설정된 기준값 이하의 표면 에너지를 갖는 가교 고분자로 생성되는, 유연 투명전극.13. The method of claim 12,
The cloned crosslinked polymer mold
A flexible transparent electrode, which is produced from a crosslinked polymer having a surface energy lower than a predetermined reference value.
상기 기판은
상기 미리 설정된 기준값 이상의 표면 에너지를 갖는 금속, 산화물, 반도체 또는 고분자 중 적어도 어느 하나의 물질로 생성되는, 유연 투명전극.14. The method of claim 13,
The substrate
Wherein the transparent transparent electrode is formed of at least one of a metal, an oxide, a semiconductor, and a polymer having surface energy equal to or greater than the predetermined reference value.
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---|---|---|---|
KR1020150186354A KR20170076282A (en) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | Flexible transparent electrode based interface energy difference assisted lift-off and manufacturing method thereof |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023121367A1 (en) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | 한국기계연구원 | Nanotransfer method without chemical treatment and substrate manufactured thereby |
-
2015
- 2015-12-24 KR KR1020150186354A patent/KR20170076282A/en active Search and Examination
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WO2023121367A1 (en) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | 한국기계연구원 | Nanotransfer method without chemical treatment and substrate manufactured thereby |
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