KR20180043530A - Flexible transparent electrode based on mechanical force wiping lift-off process and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
아래의 실시예들은 선택적 용매 및 물리적 힘을 이용해 닦아내는 리프트-오프 공정 기반의 유연 투명전극 및 그 제조 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는, 용매에 의한 복제 가교 고분자 몰드의 선택적 팽윤(swelling) 현상을 이용하여, 필요 없는 부분의 리프트-오프 현상을 용이하게 하여 특정 패턴에 내장된 금속으로 유연 투명전극을 제조하는 기술에 관한 것이다.
The following embodiments are directed to a flexible transparent electrode based on a lift-off process using selective solvent and physical force, and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a selective swelling phenomenon of a duplicated crosslinked polymer mold by a solvent To a technique for manufacturing a flexible transparent electrode made of a metal embedded in a specific pattern by facilitating the lift-off phenomenon of unnecessary portions.
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 극복하며, 기계적 화학적 안정성이 우수한 유연 투명전극 및 그 제조 방법에 대한 기술을 제안한다.
Therefore, the following embodiments overcome the disadvantages and problems of the electrode using the conventional ITO thin film and the electrode using the metal nanowire, and propose a flexible transparent electrode excellent in mechanical and chemical stability 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 간단한 리프트-오프 공정을 통해 내장된 금속이 특정 패턴을 형성하는 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공함으로써, 진공 공정을 최소화하고, 리소그래피 공정을 없애 공정 비용을 낮추며, 신뢰성 및 안정성이 우수한 공정 방식을 제안한다.Specifically, one embodiment provides a flexible transparent electrode in which a built-in metal forms a specific pattern through a simple lift-off process on the surface of a duplicated crosslinked polymer mold and a method of manufacturing the same, thereby minimizing the vacuum process, Low process costs, and high reliability and stability.
특히, 일실시예들은 용매에 선택적으로 팽윤되는 복제 가교 고분자 몰드를 이용함으로써, 물리적 힘을 이용해 닦아내는 초간단 리프트-오프 공정을 기반으로 하는 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공한다.
In particular, one embodiment provides a flexible transparent electrode based on a microstep lift-off process that wipes with physical force by using a cloned crosslinked polymer mold that is selectively swollen with a solvent, and a method of manufacturing the same.
일실시예에 따르면, 물리적 힘을 이용해 닦아내는 리프트-오프 공정(mechanical force wiping lift-off) 기반의 유연 투명전극 제조 방법은 복제 가교 고분자 몰드의 제1 요철 패턴 상에 금속을 증착하는 단계; 용매에 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 담가 상기 복제 가교 고분자 몰드를 선택적으로 팽윤(swelling)시켜, 상기 제1 요철 패턴의 돌출부 및 만입부 중 상기 돌출부에 증착된 금속과 상기 복제 가교 고분자 몰드 사이의 결합력을 약화시키는 단계; 및 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속을 물리적 힘을 이용해 닦아내어 제거하는 단계를 포함한다.According to one embodiment, a method of fabricating a flexible transparent electrode based on a mechanical force wiping lift-off process includes: depositing a metal on a first concave-convex pattern of a duplicated crosslinked polymer mold; The replicated crosslinked polymer mold having the metal deposited thereon is immersed in a solvent to swell the replicated crosslinked polymer mold to form a metal layer on the protruded portion and the indented portion of the first concave- Weakening the bonding force between the first electrode and the second electrode; And wiping off the metal deposited on the projection from the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited by using physical force.
상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속을 물리적 힘을 이용해 닦아내어 제거하는 단계는 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 복제 가교 고분자 몰드와 결합력이 약화된 상기 돌출부에 증착된 금속을 상기 물리적 힘을 이용해 닦아내어 제거하는 단계일 수 있다.The step of wiping off the metal deposited on the projection from the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited by physical force is performed by removing the metal from the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited, And wiping off the deposited metal using the physical force.
상기 용매는 상기 복제 가교 고분자 몰드를 선택적으로 팽윤시키는 물질일 수 있다.The solvent may be a substance that selectively swells the replica crosslinked polymer mold.
상기 복제 가교 고분자 몰드는 경화 시 가교결합을 형성하여, 상기 용매에 대해 용해되지 않고 구조 변경 없이 팽윤되는 물질 및 상기 용매의 증발 시 원래의 형태로 복구되는 물질로 형성될 수 있다.The replicated crosslinked polymer mold may be formed of a material that forms crosslinks upon curing, is not dissolved in the solvent, swells without structural modification, and is restored to its original form upon evaporation of the solvent.
상기 복제 가교 고분자 몰드는 상기 돌출부 및 상기 만입부 각각의 서로 다른 초기 두께에 따라, 상기 돌출부가 팽윤되어 증가된 두께의 변화 및 상기 만입부가 팽윤되어 증가된 두께의 변화가 서로 상이할 수 있다.The replicated crosslinked polymer mold may be different from each other depending on the different initial thicknesses of the protrusions and the indentations, wherein the protrusions are swollen to increase the thickness and swell the indentation to increase the thickness.
상기 제1 요철 패턴은 미리 설정된 폭 및 깊이를 갖는 상기 만입부 및 상기 돌출부를 포함하는 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖도록 형성될 수 있다.The first 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 the depressed portion and the protruding portion having a preset width and depth.
상기 유연 투명전극 제조 방법은 제2 요철 패턴이 표면에 형성된 마스터 몰드를 제작하는 단계; 및 상기 마스터 몰드를 이용하여 상기 제2 요철 패턴의 역상인 상기 제1 요철 패턴이 표면에 형성된 상기 복제 가교 고분자 몰드를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing a flexible transparent electrode includes the steps of: fabricating a master mold having a second concavo-convex pattern formed on its surface; And generating the duplicate crosslinked polymer mold in which the first concavo-convex pattern, which is a reverse phase of the second concavo-convex pattern, is formed on the surface using the master mold.
상기 복제 가교 고분자 몰드의 제1 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 제1 요철 패턴 상에 상기 금속을 증착하는 단계를 포함할 수 있다.The step of depositing the metal on the first 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 first relief pattern.
일실시예에 따르면, 물리적 힘을 이용해 닦아내는 리프트-오프 공정(mechanical force wiping lift-off) 기반으로 제조되는 유연 투명전극은 제1 요철 패턴이 표면에 형성되도록 생성된 복제 가교 고분자 몰드; 및 상기 제1 요철 패턴의 돌출부 및 만입부 중 상기 만입부에 증착된 금속을 포함하고, 상기 만입부에 증착된 금속은 상기 복제 가교 고분자 몰드의 제1 요철 패턴 상에 금속이 증착되고, 용매에 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드가 담가져 상기 복제 가교 고분자 몰드가 선택적으로 팽윤되어, 상기 돌출부에 증착된 금속과 상기 복제 가교 고분자 몰드 사이의 결합력이 약화됨으로써, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속이 물리적 힘을 이용해 닦아내 제거되어 형성된다.According to one embodiment, a flexible transparent electrode fabricated on the basis of a mechanical force wiping lift-off process comprises a duplicated crosslinked polymer mold produced so that a first irregular pattern is formed on the surface; And a metal deposited on the depressed portion of the protruded portion and the depressed portion of the first concave-convex pattern, wherein the metal deposited on the depressed portion is deposited on the first concave-convex pattern of the duplicated crosslinked polymeric mold, The replication crosslinked polymer mold having the metal deposited thereon is selectively swollen by the replication crosslinked polymer mold to weaken the binding force between the metal deposited on the projection and the replication crosslinked polymer mold, The metal deposited on the protrusion from the mold is formed by wiping off using physical force.
상기 돌출부에 증착된 금속은 상기 복제 가교 고분자 몰드와 결합력이 약화된 후, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 물리적 힘을 이용해 닦아내 제거될 수 있다.The metal deposited on the protrusions may be removed by wiping with the physical force from the cloned crosslinked polymer mold in which the metal is deposited after the bonding strength with the cloned crosslinked polymer mold is weakened.
상기 용매는 상기 복제 가교 고분자 몰드를 선택적으로 팽윤시키는 물질일 수 있다.The solvent may be a substance that selectively swells the replica crosslinked polymer mold.
상기 복제 가교 고분자 몰드는 경화 시 가교결합을 형성하여, 상기 용매에 대해 용해되지 않고 구조 변경 없이 팽윤되는 물질 및 상기 용매의 증발 시 원래의 형태로 복구되는 물질로 형성될 수 있다.The replicated crosslinked polymer mold may be formed of a material that forms crosslinks upon curing, is not dissolved in the solvent, swells without structural modification, and is restored to its original form upon evaporation of the solvent.
상기 복제 가교 고분자 몰드는 상기 돌출부 및 상기 만입부 각각의 서로 다른 초기 두께에 따라, 상기 돌출부가 팽윤되어 증가된 두께의 변화 및 상기 만입부가 팽윤되어 증가된 두께의 변화가 서로 상이할 수 있다.The replicated crosslinked polymer mold may be different from each other depending on the different initial thicknesses of the protrusions and the indentations, wherein the protrusions are swollen to increase the thickness and swell the indentation to increase the thickness.
상기 제1 요철 패턴은 미리 설정된 폭 및 깊이를 갖는 상기 만입부 및 상기 돌출부를 포함하는 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖도록 형성될 수 있다.
The first 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 the depressed portion and the protruding portion having a preset width and depth.
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 간단한 리프트-오프 공정을 통해 내장된 금속이 특정 패턴을 형성하는 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.Specifically, one embodiment provides a flexible transparent electrode in which a built-in metal forms a specific pattern through a simple lift-off process on the surface of a duplicated crosslinked polymer mold and a method of manufacturing the same, thereby minimizing the vacuum process, Thereby reducing the process cost, and proposing a process method that is excellent in reliability and stability.
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 용매에 선택적으로 팽윤되는 복제 가교 고분자 몰드를 이용함으로써, 물리적 힘을 이용해 닦아내는 초간단 리프트-오프 공정을 기반으로 하는 유연 투명전극 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.In particular, one embodiment can provide a flexible transparent electrode based on a microstep lift-off process that wipes using a physical force by using a duplicated crosslinked polymer mold that is selectively swollen with a solvent, 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 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 물리적 힘을 이용해 닦아내는 리프트-오프 공정 기반의 유연 투명전극 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 일실시예에 따른 마스터 몰드의 평면부 및 단면부를 나타낸 주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy; SEM) 사진이다.
도 9는 일실시예에 따른 복제 가교 고분자 몰드의 평면부 및 단면부를 나타낸 주사전자현미경 사진이다.
도 10은 일실시예에 따른 제1 요철 패턴에 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 나타낸 주사전자현미경 사진이다.
도 11은 일실시예에 따라 제조된 유연 투명전극을 나타낸 주사전자현미경 사진이다.
도 12는 일실시예에 따른 물리적 힘을 이용해 닦아내는 리프트-오프 공정 기반의 유연 투명전극 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 13은 일실시예에 따른 물리적 힘을 이용해 닦아내는 리프트-오프 공정 기반으로 제조되는 유연 투명전극을 나타낸 블록도이다.FIGS. 1-7 illustrate a method of fabricating a flexible transparent electrode based on a lift-off process using a physical force according to an embodiment.
8 is a Scanning Electron Microscopy (SEM) photograph showing a planar portion and an end face portion of a master mold according to an embodiment.
FIG. 9 is a scanning electron micrograph showing a planar portion and an end face portion of a duplicated crosslinked polymer mold according to one embodiment.
10 is a scanning electron microscope (SEM) image of a duplicated crosslinked polymer mold in which a metal is deposited on a first relief pattern according to an embodiment.
11 is a scanning electron micrograph showing a flexible transparent electrode manufactured according to an embodiment.
12 is a flow chart illustrating a method of fabricating a flexible transparent electrode based on a lift-off process using a physical force according to an embodiment.
Figure 13 is a block diagram of a flexible transparent electrode fabricated on a lift-off process basis using physical force to wipe 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 시청자, 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 viewer, the intention of the operator, or the 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 물리적 힘을 이용해 닦아내는 리프트-오프 공정 기반의 유연 투명전극 제조 방법을 나타낸 도면이다.FIGS. 1-7 illustrate a method of fabricating a flexible transparent electrode based on a lift-off process using a physical force according to an embodiment.
이하, 물리적 힘을 이용해 닦아내는 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 a physical force is performed by a flexible transparent electrode manufacturing system.
유연 투명전극 제조 시스템은 후술되는, 표면에 제1 요철 패턴이 형성된 복제 가교 고분자 몰드를 생성하기 위하여, 우선, 마스터 몰드를 나타낸 단면도인 도 1와 같이, 마스터 몰드(110)를 제작할 수 있다. 이 때, 마스터 몰드(110)의 표면에는 제2 요철 패턴(111)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 유연 투명전극 제조 시스템은 실리콘(Si), 실리카(SiOx), 금속 또는 산화물 등의 물질을 기반으로, 제2 요철 패턴(111)이 표면에 형성되도록 마스터 몰드(111)를 제작할 수 있다.The flexible transparent electrode manufacturing system may first produce a
이 때, 마스터 몰드(110)의 제2 요철 패턴(111)은 후술되는 복제 가교 고분자 몰드의 표면에 형성될 제1 요철 패턴을 고려하여 형성될 수 있다. 이에 상세한 설명은 아래에서 기재하기로 한다.At this time, the second 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 평면부 및 단면부를 나타낸 주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy; SEM) 사진은 도 8에 도시된다.
A scanning electron microscope (SEM) photograph showing the plane portion and the cross-sectional portion of the
그 다음, 유연 투명전극 제조 시스템은 복제 가교 고분자 몰드를 나타낸 단면도인 도 2와 같이, 마스터 몰드(210)를 이용하여 제2 요철 패턴(211)의 역상인 제1 요철 패턴(221)이 표면에 형성된 복제 가교 고분자 몰드(220)를 생성할 수 있다.Next, in the flexible transparent electrode manufacturing system, as shown in FIG. 2, which is a cross-sectional view showing the duplicated crosslinked polymer mold, the first
예를 들어, 유연 투명전극 제조 시스템은 마스터 몰드(210)의 제2 요철 패턴(211) 상에 가교 고분자를 도포하고, 열 또는 자외선 경화(UV curing)을 수행한 후, 마스터 몰드(210)를 제거함으로써, 복제 가교 고분자 몰드(220)를 생성할 수 있다.For example, the flexible transparent electrode manufacturing system may be formed by applying a crosslinking polymer on the second concave-
이 때, 복제 가교 고분자 몰드(220)는 후술되는 용매에서 선택적으로 팽윤(swelling)되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 복제 가교 고분자 몰드(220)는 경화 시 가교결합을 형성하여, 용매에 대해 용해되지 않고 구조 변경없이 팽윤되는 물질 및 용매의 증발 시 원래의 형태로 복구되는 물질로 형성될 수 있다. 더 구체적인 예를 들면, 복제 가교 고분자 몰드(220)는 PDMS(polydimethylsiloxane)이나 PUA(polyurethane acrylate) 등과 같은 탄성 가교 고분자로 형성될 수 있다.At this time, the duplicated
특히, 복제 가교 고분자 몰드(220)는 제1 요철 패턴(221)의 만입부(222)가 팽윤되어 증가된 두께의 변화 및 돌출부(223)가 팽윤되어 증가된 두께의 변화가 서로 상이하도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 복제 가교 고분자 몰드(220)의 표면에 형성된 제1 요철 패턴(221)의 만입부(222) 및 돌출부(223) 각각의 초기 두께(복제 가교 고분자 몰드(220)가 팽윤되기 이전에, 제1 요철 패턴(221)이 형성된 면과 반대면으로부터 만입부(222)까지의 두께 및 복제 가교 고분자 몰드(220)가 팽윤되기 이전에, 제1 요철 패턴(221)이 형성된 면과 반대면으로부터 돌출부(223)까지의 두께)가 서로 다르기 때문에, 만입부(222) 및 돌출부(223) 각각의 팽윤 정도(swelling ratio)가 동일하더라도, 만입부(222)가 팽윤되어 증가된 두께의 변화와 돌출부(223)가 팽윤되어 증가된 두께의 변화는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 복제 가교 고분자 몰드(220)에서, 제1 요철 패턴(221)의 만입부(222)가 팽윤되어 증가된 두께보다 돌출부(223)가 팽윤되어 증가된 두께가 더 두꺼울 수 있다.Particularly, the replica crosslinked
또한, 제1 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, 제1 요철 패턴(221)은 그물 패턴을 갖도록 형성되는 것으로 설명함). 예를 들어, 제1 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.The first concavo-
따라서, 유연 투명전극 제조 시스템은 도 1을 참조하여 기재된 마스터 몰드의 제작 과정에서 마스터 몰드(210)의 제2 요철 패턴(211)을 상술한 제1 요철 패턴(221)의 역상 패턴으로 형성함으로써, 제1 요철 패턴(221)이 상술한 형태의 패턴을 갖도록 할 수 있다.Thus, in the flexible transparent electrode manufacturing system, the second 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
상술한 복제 가교 고분자 몰드(220)의 평면부 및 단면부를 나타낸 주사전자현미경 사진은 도 9에 도시된다.
A scanning electron microscope photograph showing the planar portion and the cross-sectional portion of the duplicated
그 다음, 유연 투명전극 제조 시스템은 복제 가교 고분자 몰드에 금속이 증착된 상태를 나타낸 단면도인 도 3과 같이, 복제 가교 고분자 몰드(310)의 제1 요철 패턴(311) 상에 금속(320)을 증착한다. 이 때, 금속(320)은 제1 요철 패턴(311)의 만입부(312) 및 돌출부(313)에 분리되어 증착될 수 있다.3, which is a cross-sectional view illustrating a state where a metal is deposited on the duplicated
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 제1 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 manufactured by using at least one of a thermal evaporation technique, an e-beam evaporation technique, or a sputtering technique, 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 제1 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 용매에 담그는 과정을 나타낸 단면도인 도 4와 같이, 용매(410)에 금속(421, 422)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(420)를 담가 복제 가교 고분자 몰드(420)를 선택적으로 팽윤시켜, 제1 요철 패턴(423)의 만입부(423-1) 및 돌출부(423-2) 중 돌출부(423-2)에 증착된 금속(421)과 복제 가교 고분자 몰드(430) 사이의 결합력을 약화시킨다.4, which is a cross-sectional view showing the process of immersing the replication-crosslinked polymer mold in which the metal is deposited, into the solvent, the replication-crosslinked polymer mold (421, 422) 420 to selectively swell the duplicate
이에 대하여 순서대로 살펴보면, 유연 투명전극 제조 시스템은 금속(421, 422)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(420)를 에탄올 또는 메탄올 등의 용매(410)에 담근다. 여기서, 용매(410)는 복제 가교 고분자 몰드(420)를 선택적으로 팽윤시키는 물질일 수 있다.In order, the flexible transparent electrode manufacturing system immerses the replication crosslinked
금속(421, 422)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(420)가 용매(410)에 담가져, 복제 가교 고분자 몰드(420)가 용매(410)를 흡수하여 팽윤 현상이 발생되면, 도면과 같이, 돌출부(423-2)에 증착된 금속(421)과 만입부(423-1)에 증착된 금속(422)이 서로 약하게 연결되어 있던 부분이 분리되게 되고, 돌출부(423-2)에 증착된 금속(421)과 복제 가교 고분자 몰드(420) 사이의 결합력도 약화된다.When the replication crosslinked
이 때, 돌출부(423-2)에 증착된 금속(421)과 복제 가교 고분자 몰드(420) 사이의 결합력은 용매(410)에 의한 복제 가교 고분자 몰드(420)의 선택적 팽윤 현상에 의해 돌출부(423-2)에 증착된 금속(421)과 돌출부(423-2) 사이에 공간이 생겨 용매(410)가 침투하기 때문에, 약화될 수 있다.
At this time, the coupling force between the
그 후, 유연 투명전극 제조 시스템은 돌출부에 증착된 금속을 물리적 힘을 이용해 닦아내는 공정을 나타낸 단면도인 도 5와 같이, 금속(511, 512)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(510)로부터 제1 요철 패턴(513)의 돌출부(513-1)에 증착된 금속(511)을 물리적 힘을 이용해 닦아내어 제거한다.5, which is a cross-sectional view showing a process of wiping the metal deposited on the protrusions by physical force, the flexible transparent electrode manufacturing system removes the first, second, third, fourth, fifth, The
여기서, 돌출부(513-1)에 증착된 금속(511)은 도 4를 참조하여 상술한 바와 같이, 복제 가교 고분자 몰드(510)와의 결합력이 약화된 상태이기 때문에, 큰 물리적 힘이 아니더라도 쉽게 닦아져 제거될 수 있다.Here, since the
예를 들어, 유연 투명전극 제조 시스템은 와이핑(wiping) 기계 등을 이용하여, 돌출부(513-1)에 증착된 금속(511)에 마찰력 등의 물리적 힘(충격)을 가함으로써, 금속(511, 512)이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(510)로부터 돌출부(513-1)에 증착된 금속(511)을 제거할 수 있다.For example, the flexible transparent electrode manufacturing system uses a wiping machine or the like to apply a physical force (impact) such as frictional force to the
이 때, 유연 투명전극 제조 시스템은 제1 요철 패턴(513)의 만입부(513-2)에 증착된 금속(512)이 물리적 힘에 의하여 분리되지 않도록, 와이핑 기계 등으로 하여금 부드러운 천 등을 이용하여 돌출부(513-1)에 증착된 금속(511)만을 부드럽게 닦아내도록 할 수 있다.At this time, in the flexible transparent electrode manufacturing system, a wiping machine or the like is provided with a soft cloth or the like so that the
도면에는 상술한 돌출부(513-1)에 증착된 금속(511)을 물리적 힘을 이용해 닦아내어 제거하는 공정이 용매(520)에 담가져 있는 복제 가교 고분자 몰드(510)에 대해 수행되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되거나 한정되지 않고, 상기 공정은 선택적으로 팽윤된 복제 가교 고분자 몰드(510)를 용매(520)에서 건져낸 이후 수행될 수도 있다.In the figure, it is shown that the process of wiping off the
또한, 상기 공정은 상온뿐만 아니라, 다양한 온도 환경(예컨대, 일정 온도로 가열된 환경) 아래 수행될 수 있다.Further, the above process can be performed not only at room temperature but also under various temperature environments (for example, an environment heated to a constant temperature).
이와 같이, 돌출부(513-1)에 증착된 금속(511)이 제거되고 나면, 복제 가교 고분자 몰드(510)에는 제1 요철 패턴(513)의 만입부(513-2)에 증착된 금속(512)만이 잔여하게 된다.
After the
따라서, 유연 투명전극 제조 시스템은 이와 같은 공정을 통하여, 유연 투명전극을 나타낸 단면도인 도 6 및 평면도인 도 7과 같이, 복제 가교 고분자 몰드(610) 및 복제 가교 고분자 몰드(610)의 제1 요철 패턴의 돌출부(611) 및 만입부(612) 중 만입부(612)에 증착된 금속(620)을 포함하는 유연 투명전극을 형성할 수 있다.6 and FIG. 7, which is a cross-sectional view showing the transparent transparent electrode, the reproduced transparent electrode manufacturing system according to the present invention includes a replicated
상술한 바와 같이, 유연 투명전극 제조 시스템은 복제 가교 고분자 몰드(610)의 제1 요철 패턴(돌출부(611) 및 만입부(612))을 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖도록 형성함으로써, 만입부(612)에 증착된 금속(620)을 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태로 복제 가교 고분자 몰드(610)의 표면에 내장시킨 유연 투명전극을 제조할 수 있다. 유연 투명전극을 나타낸 주사전자현미경 사진은 도 11에 도시된다.As described above, the flexible transparent electrode manufacturing system is a system in which the first concave-convex pattern (the
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.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 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 물리적 힘을 이용해 닦아내는 리프트-오프 공정 기반의 유연 투명전극 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다.12 is a flow chart illustrating a method of fabricating a flexible transparent electrode based on a lift-off process using a physical force according to an embodiment.
도 12를 참조하면, 일실시예에 따른 유연 투명전극 제조 시스템은 복제 가교 고분자 몰드의 제1 요철 패턴 상에 금속을 증착한다(1210). 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 제1 요철 패턴 상에 금속을 증착할 수 있다.Referring to FIG. 12, a flexible transparent electrode manufacturing system according to an embodiment deposits a metal on a first concave-convex pattern of a duplicated crosslinked polymer mold (1210). 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, Metal can be deposited.
이 때, 제1 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 복제 가교 고분자 몰드의 표면 상에 형성될 수 있다.At this time, the first concavo-convex pattern is formed on the surface of the duplicated crosslinked polymer mold so as to have at least any one of a dot pattern, a line pattern, a net pattern, or a polygonal pattern including an indentation portion and a projection portion having predetermined widths and depths .
도면에는 도시되지 않았지만, 유연 투명전극 제조 시스템은 1210 단계 이전에, 마스터 몰드를 이용하여 복제 가교 고분자 몰드를 생성할 수 있다. 예를 들어, 유연 투명전극 제조 시스템은 제2 요철 패턴이 표면에 형성된 마스터 몰드를 제작한 뒤, 마스터 몰드를 이용하여 제2 요철 패턴의 역상인 제1 요철 패턴이 표면에 형성된 복제 가교 고분자 몰드를 생성할 수 있다.Although not shown in the figure, the flexible transparent electrode manufacturing system may use the master mold to produce a replicated crosslinked polymer mold prior to
이어서, 유연 투명전극 제조 시스템은 용매에 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 담가 복제 가교 고분자 몰드를 선택적으로 팽윤(swelling)시켜, 제1 요철 패턴의 돌출부 및 만입부 중 돌출부에 증착된 금속과 복제 가교 고분자 몰드 사이의 결합력을 약화시킨다(1220).Then, the flexible transparent electrode manufacturing system immerses the replica crosslinked polymer mold in which the metal is deposited on the solvent to selectively swell the replica crosslinked polymer mold to remove the protruded portion of the first concave-convex pattern and the metal deposited on the protrusion of the indented portion Thereby weakening the bond strength between the crosslinked polymer molds (1220).
여기서, 용매는 복제 가교 고분자 몰드를 선택적으로 팽윤시키는 물질일 수 있다.Here, the solvent may be a substance that selectively swells the replication crosslinked polymer mold.
또한, 복제 가교 고분자 몰드는 경화 시 가교결합을 형성하여, 용매에 대해 용해되지 않고 구조 변경 없이 팽윤되는 물질 및 용매의 증발 시 원래의 형태로 복구되는 물질로 형성될 수 있다. 특히, 복제 가교 고분자 몰드에서, 돌출부 및 만입부 각각의 초기 두께에 따라, 돌출부가 팽윤되어 증가된 두께의 변화 및 만입부가 팽윤되어 증가된 두께의 변화가 서로 상이할 수 있다.In addition, the replicated crosslinked polymer mold may be formed of a material which forms crosslinks upon curing and which is not dissolved in the solvent, swells without structural change, and is restored to its original form upon evaporation of the solvent. In particular, in the replicated crosslinked polymer mold, depending on the initial thickness of each of the protrusions and indentations, the protrusions may be swollen to change the increased thickness and the indentations swell, resulting in differences in the increased thickness.
그 후, 유연 투명전극 제조 시스템은 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 돌출부에 증착된 금속을 물리적 힘을 이용해 닦아내어 제거한다(1230). 즉, 유연 투명전극 제조 시스템은 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 복제 가교 고분자 몰드와 결합력이 약화된 돌출부에 증착된 금속을 물리적 힘을 이용해 닦아내어 제거할 수 있다.
Thereafter, the flexible transparent electrode manufacturing system wipes 1230 the metal deposited on the protrusion from the replicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited by physical force. That is, the flexible transparent electrode manufacturing system can remove the metal deposited on the protruded portion, which has weakened bonding force with the duplicated crosslinked polymer mold, from the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited by physical force.
도 13은 일실시예에 따른 물리적 힘을 이용해 닦아내는 리프트-오프 공정 기반으로 제조되는 유연 투명전극을 나타낸 블록도이다.Figure 13 is a block diagram of a flexible transparent electrode fabricated on a lift-off process basis using physical force to wipe according to one embodiment.
도 13을 참조하면, 일실시예에 따른 물리적 힘을 이용해 닦아내는 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 a lift-off process basis using a physical force according to one embodiment includes a replicated
복제 가교 고분자 몰드(1310)는 제1 요철 패턴이 표면에 형성되도록 생성된다. 예를 들어, 복제 가교 고분자 몰드(1310)는 제2 요철 패턴이 표면에 형성된 마스터 몰드를 이용하여 제2 요철 패턴의 역상인 제1 요철 패턴이 표면에 형성될 수 있다.The duplicated
만입부에 증착된 금속(1320)은 복제 가교 고분자 몰드(1310)의 제1 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 물리적 힘을 이용해 닦아내는 리프트-오프 공정을 기반으로 형성될 수 있다.The
예를 들어, 만입부에 증착된 금속(1320)은 복제 가교 고분자 몰드(1310)의 제1 요철 패턴 상에 금속이 증착되고, 용매에 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(1310)가 담가져 복제 가교 고분자 몰드(1310)가 선택적으로 팽윤되어, 돌출부에 증착된 금속과 복제 가교 고분자 몰드 사이의 결합력이 약화됨으로써, 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(1310)로부터 돌출부에 증착된 금속이 물리적 힘을 이용해 닦아내 제거되어 형성될 수 있다. 즉, 돌출부에 증착된 금속은 복제 가교 고분자 몰드(1310)와 결합력이 약화된 후, 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드(1310)로부터 물리적 힘을 이용해 닦아내 제거될 수 있다.For example, the
여기서, 용매는 복제 가교 고분자 몰드를 선택적으로 팽윤시키는 물질일 수 있다.Here, the solvent may be a substance that selectively swells the replication crosslinked polymer mold.
또한, 복제 가교 고분자 몰드는 경화 시 가교결합을 형성하여, 용매에 대해 용해되지 않고 구조 변경 없이 팽윤되는 물질 및 용매의 증발 시 원래의 형태로 복구되는 물질로 형성될 수 있다. 특히, 복제 가교 고분자 몰드에서, 돌출부 및 만입부 각각의 초기 두께에 따라, 돌출부가 팽윤되어 증가된 두께의 변화 및 만입부가 팽윤되어 증가된 두께의 변화가 서로 상이할 수 있다.In addition, the replicated crosslinked polymer mold may be formed of a material which forms crosslinks upon curing and which is not dissolved in the solvent, swells without structural change, and is restored to its original form upon evaporation of the solvent. In particular, in the replicated crosslinked polymer mold, depending on the initial thickness of each of the protrusions and indentations, the protrusions may be swollen to change the increased thickness and the indentations swell, resulting in differences in the increased thickness.
이 때, 제1 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 복제 가교 고분자 몰드(1310)의 표면 상에 형성될 수 있다.At this time, the first concavo-convex pattern is formed so as 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, Lt; / RTI >
따라서, 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 내장됨으로써, 유연 투명전극이 형성될 수 있다.
Accordingly, the
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 제1 요철 패턴 상에 금속을 증착하는 단계;
용매에 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드를 담가 상기 복제 가교 고분자 몰드를 선택적으로 팽윤(swelling)시켜, 상기 제1 요철 패턴의 돌출부 및 만입부 중 상기 돌출부에 증착된 금속과 상기 복제 가교 고분자 몰드 사이의 결합력을 약화시키는 단계; 및
상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속을 물리적 힘을 이용해 닦아내어 제거하는 단계
를 포함하는 유연 투명전극 제조 방법.A flexible transparent electrode manufacturing method based on a mechanical force wiping lift-off process,
Depositing a metal on the first concavo-convex pattern of the replication crosslinked polymer mold;
The replicated crosslinked polymer mold having the metal deposited thereon is immersed in a solvent to swell the replicated crosslinked polymer mold to form a metal layer on the protruded portion and the indented portion of the first concave- Weakening the bonding force between the first electrode and the second electrode; And
A step of wiping off the metal deposited on the projection from the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited by physical force
Wherein the transparent conductive film is a transparent conductive film.
상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속을 물리적 힘을 이용해 닦아내어 제거하는 단계는
상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 복제 가교 고분자 몰드와 결합력이 약화된 상기 돌출부에 증착된 금속을 상기 물리적 힘을 이용해 닦아내어 제거하는 단계인, 유연 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
The step of wiping off the metal deposited on the projection from the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited by physical force
And removing the metal deposited on the protruded portion having weakened binding force with the duplicated crosslinked polymer mold from the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited by using the physical force to remove the metal.
상기 용매는
상기 복제 가교 고분자 몰드를 선택적으로 팽윤시키는 물질인, 유연 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
The solvent
And a material capable of selectively swelling the replica crosslinked polymer mold.
상기 복제 가교 고분자 몰드는
경화 시 가교결합을 형성하여, 상기 용매에 대해 용해되지 않고 구조 변경 없이 팽윤되는 물질 및 상기 용매의 증발 시 원래의 형태로 복구되는 물질로 형성되는, 유연 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
The replication crosslinked polymer mold
Wherein the solvent is formed from a substance which forms crosslinks upon curing and which is not soluble in the solvent and swells without structural modification and which is restored to its original form upon evaporation of the solvent.
상기 복제 가교 고분자 몰드는
상기 돌출부 및 상기 만입부 각각의 서로 다른 초기 두께에 따라, 상기 돌출부가 팽윤되어 증가된 두께의 변화 및 상기 만입부가 팽윤되어 증가된 두께의 변화가 서로 상이한, 유연 투명전극 제조 방법.5. The method of claim 4,
The replication crosslinked polymer mold
Wherein the protrusion is swollen to vary the increased thickness and the indentation swell due to different initial thicknesses of the protrusions and the indentations, respectively, so that changes in the increased thickness are different from each other.
상기 제1 요철 패턴은
미리 설정된 폭 및 깊이를 갖는 상기 만입부 및 상기 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 first concavo-convex pattern
A line pattern, a net pattern, or a polygonal pattern including the depressions and protrusions having a preset width and depth.
제2 요철 패턴이 표면에 형성된 마스터 몰드를 제작하는 단계; 및
상기 마스터 몰드를 이용하여 상기 제2 요철 패턴의 역상인 상기 제1 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 in which a second concavo-convex pattern is formed on the surface; And
Generating the duplicated crosslinked polymer mold in which the first concavo-convex pattern, which is a reverse phase of the second concavo-convex pattern, is formed on the surface using the master mold,
Further comprising the step of:
상기 복제 가교 고분자 몰드의 제1 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 제1 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 first concavo-convex pattern of the replica cross-linked polymer mold
Depositing the metal on the first irregular pattern using at least one of a thermal evaporation technique, an e-beam evaporation technique, or a sputtering technique,
Wherein the transparent conductive film is a transparent conductive film.
제1 요철 패턴이 표면에 형성되도록 생성된 복제 가교 고분자 몰드; 및
상기 제1 요철 패턴의 돌출부 및 만입부 중 상기 만입부에 증착된 금속
을 포함하고,
상기 만입부에 증착된 금속은
상기 복제 가교 고분자 몰드의 제1 요철 패턴 상에 금속이 증착되고, 용매에 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드가 담가져 상기 복제 가교 고분자 몰드가 선택적으로 팽윤되어, 상기 돌출부에 증착된 금속과 상기 복제 가교 고분자 몰드 사이의 결합력이 약화됨으로써, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 돌출부에 증착된 금속이 물리적 힘을 이용해 닦아내 제거되어 형성되는, 유연 투명전극.A flexible transparent electrode fabricated on the basis of a mechanical force wiping lift-off process,
A duplicated crosslinked polymer mold produced so that a first concave-convex pattern is formed on the surface; And
And a protruding portion of the first concave-convex pattern and a metal
/ RTI >
The metal deposited on the indentation
A metal is deposited on the first concavo-convex pattern of the duplicated crosslinked polymer mold, and a duplicated crosslinked polymer mold in which the metal is deposited in a solvent is selectively swollen by the duplicated crosslinked polymer mold, Wherein a metal deposited on the protrusion is wiped off by physical force from a replica crosslinked polymer mold in which the metal is deposited by weakening a bonding force between the duplicated crosslinked polymer mold.
상기 돌출부에 증착된 금속은
상기 복제 가교 고분자 몰드와 결합력이 약화된 후, 상기 금속이 증착된 복제 가교 고분자 몰드로부터 상기 물리적 힘을 이용해 닦아내 제거되는, 유연 투명전극.10. The method of claim 9,
The metal deposited on the protrusions
Wherein the polymer is wiped away from the duplicated crosslinked polymer mold on which the metal is deposited by using the physical force after the binding force with the duplicated crosslinked polymer mold is weakened.
상기 용매는
상기 복제 가교 고분자 몰드를 선택적으로 팽윤시키는 물질인, 유연 투명전극.10. The method of claim 9,
The solvent
And a material capable of selectively swelling the replica crosslinked polymer mold.
상기 복제 가교 고분자 몰드는
경화 시 가교결합을 형성하여, 상기 용매에 대해 용해되지 않고 구조 변경 없이 팽윤되는 물질 및 상기 용매의 증발 시 원래의 형태로 복구되는 물질로 형성되는, 유연 투명전극.10. The method of claim 9,
The replication crosslinked polymer mold
The flexible transparent electrode being formed of a material that forms crosslinks upon curing and that is not soluble in the solvent and swells without structural modification and that is restored to its original form upon evaporation of the solvent.
상기 복제 가교 고분자 몰드는
상기 돌출부 및 상기 만입부 각각의 서로 다른 초기 두께에 따라, 상기 돌출부가 팽윤되어 증가된 두께의 변화 및 상기 만입부가 팽윤되어 증가된 두께의 변화가 서로 상이한, 유연 투명전극.13. The method of claim 12,
The replication crosslinked polymer mold
Wherein the protrusion is swollen to vary the increased thickness and swell the indentation to vary the increased thickness according to different initial thicknesses of the protrusions and the indentations, respectively.
상기 제1 요철 패턴은
미리 설정된 폭 및 깊이를 갖는 상기 만입부 및 상기 돌출부를 포함하는 점 패턴, 라인 패턴, 그물 패턴 또는 다각 패턴 중 적어도 어느 하나의 형태를 갖도록 형성되는, 유연 투명전극.10. The method of claim 9,
The first concavo-convex pattern
Wherein the flexible transparent electrode is formed to have at least one of a dot pattern, a line pattern, a net pattern, or a polygonal pattern including the indentation portion and the projection portion having a preset width and depth.
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---|---|---|---|
KR1020160136322A KR20180043530A (en) | 2016-10-20 | 2016-10-20 | Flexible transparent electrode based on mechanical force wiping lift-off process and manufacturing method thereof |
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KR1020160136322A KR20180043530A (en) | 2016-10-20 | 2016-10-20 | Flexible transparent electrode based on mechanical force wiping lift-off process and manufacturing method thereof |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200017827A (en) | 2018-08-09 | 2020-02-19 | 경희대학교 산학협력단 | Transparent cellulose nano paper having electrode pattern and method of manufacturing the same |
-
2016
- 2016-10-20 KR KR1020160136322A patent/KR20180043530A/en not_active Application Discontinuation
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