KR101175556B1 - Method of manufacturing patterned metal film - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액상의 금속잉크, 금속 페이스트등을 코팅하거나 인쇄하여 증착공정을 탈피하고, 용이하게 금속박막 및 금속박막의 패턴을 형성하여 유기전자소자의 배선기술로 응용할 수 있는 효과가 있다. 이를 위해 전자소자에 전사되어 금속전극을 형성할 패턴화된 금속필름의 제조방법에 있어서, 기판(100)을 세정 및 표면처리하는 단계; 기판(100)의 일면에 표면에너지 조절층(300)을 적층하는 단계; 표면에너지 조절층(300)의 상면에 금속박막(410)을 적층하는 단계; 및 금속박막(410)에 패턴을 형성하는 단계;를 포함하되, 패턴이 형성된 금속필름은 전자소자에 직접 전사되어 금속전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법 및 그 금속필름이 개시된다.The present invention has the effect of coating or printing a liquid metal ink, a metal paste and the like to avoid the deposition process, and easily form a pattern of the metal thin film and the metal thin film to be applied as a wiring technology of the organic electronic device. A method of manufacturing a patterned metal film to be transferred to an electronic device to form a metal electrode for this purpose, the method comprising: cleaning and surface treating a substrate 100; Stacking the surface energy control layer 300 on one surface of the substrate 100; Stacking a metal thin film 410 on the top surface of the surface energy control layer 300; And forming a pattern on the metal thin film 410; wherein the patterned metal film is directly transferred to an electronic device to form a metal electrode, and the metal film This is disclosed.

Description

패턴화된 금속필름의 제조방법{Method of manufacturing patterned metal film}Method of manufacturing patterned metal film

본 발명은 패턴화된 금속필름의 제조방법 및 그 금속필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는 세정 및 표면처리된 기판에 표면에너지 조절층을 적층한 후, 금속박막을 적층하고 패턴을 형성한 금속필름으로서, 이러한 금속필름은 전자소자에 직접 전사되어 금속전극을 형성할 수 있는 패턴화된 금속필름의 제조방법 및 그 금속필름에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a patterned metal film and a metal film thereof. More specifically, a metal film formed by laminating a surface energy control layer on a cleaned and surface-treated substrate and then laminating a metal thin film and forming a pattern. The metal film can be directly transferred to an electronic device to form a metal electrode. A method for producing a patterned metal film and a metal film thereof.

OLED 기술의 응용은 크게 디스플레이와 조명분야로 나누어진다. 조명은 우리가 사용하는 전체 전기에너지의 약 20%를 차지하며, LED 광원과 함께 OLED 광원을 이용한 조명기술이 많은 주목을 받고 있다. 점광원인 LED와 달리 OLED는 얇은 면광원의 형태를 가지며 기존 광원이 구현하기 힘든 투명하면서도 유연한 조명이 가능하다. LED는 야외광원, 자동차등의 외부광원으로 발전했으며, OLED는 다양한 컬러가 구현 가능해 실내광원으로 발전하였다. 현재 OLED 광원의 수명은 10,000시간이고, 발광휘도는 1000cd/m2이다. 따라서, 발광휘도가 3000cd/m2 이상이고, 수명이 연장된 OLED에 대한 기술 개발이 활발이 이루어지고 있다. OLED는 금속박막으로 이루어진 금속전극을 포함하고 있다. 일반적으로, 금속 박막을 형성하는 방법은 진공 증착 또는 스퍼터링과 같은 방법을 이용한다. 그러나 이러한 방법은 고진공을 만들고 유지하는데 많은 시간과 비용이 필요하여 대량생산시에 걸림돌이 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 금속박막을 다른 기판으로 전사하는 방식 및 라미네이션(lamination)하는 방식이 많이 응용되고 있으나 이러한 방법 역시 금속박막의 형성은 증착공정을 이용하고 있으므로 근본적으로 증착방식을 탈피하지 못하고 있다.The application of OLED technology is largely divided into display and lighting fields. Lighting accounts for about 20% of the total electrical energy we use, and lighting technology using OLED light sources along with LED light sources is attracting much attention. Unlike the point light source LED, OLED has the form of a thin surface light source and enables transparent and flexible lighting that is difficult to realize with a conventional light source. LED has developed into an external light source such as outdoor light and automobiles, and OLED has developed into an indoor light source because various colors can be realized. The lifetime of the current OLED light source is 10,000 hours, and the luminous intensity is 1000 cd / m 2 . Accordingly, the development of technology for OLEDs having an emission luminance of 3000 cd / m 2 or more and an extended lifetime has been actively performed. The OLED includes a metal electrode made of a metal thin film. In general, a method of forming a metal thin film uses a method such as vacuum deposition or sputtering. However, this method requires a lot of time and money to create and maintain high vacuum, which is an obstacle in mass production. In order to solve this problem, a method of transferring and laminating a metal thin film to another substrate has been widely applied. However, such a method also does not deviate from the deposition method because the formation of the metal thin film uses a deposition process. .

종래의 금속박막 전사방법은 대부분 유연한 몰드 또는 유연한 플라스틱 기판에 진공상태에서 열증착, 화학기상증착, 전자빔(e-beam)증착 및 스퍼터링(sputtering) 중 어느 하나의 방법으로 금속을 성막한 후, 이를 전자소자나 다른 기판에 접착하여 금속박막만 전사하거나 기판까지 통째로 합착 또는 라미네이션하는 방식이었다. In the conventional metal thin film transfer method, the metal is deposited on a flexible mold or a flexible plastic substrate by vacuum deposition, chemical vapor deposition, e-beam deposition, and sputtering under vacuum. By attaching to an electronic device or another substrate, only the metal thin film is transferred, or the entire substrate is bonded or laminated.

이때, 금속박막만을 전사하는 방법은 ① PDMS(Poly dimethyl siloxane) 및 PUA(Poly urethane acrylate)와 같은 유연한 몰드나 기판을 O2 플라즈마, N2 플라즈마, Ar 플라즈마 또는 오존 등으로 표면처리하거나 또는 표면에 특정한 표면에너지를 가지는 물질을 코팅하는 단계, ② 코팅된 물질위에 증착 등의 방식으로 금속박막을 형성하는 단계, ③ 금속박막을 전사하고자 하는 전자소자의 기판에 접착시킨후, 금속박막이 박리되어 전사가 될 기판의 표면에 잘 달라붙도록 기판에 접착특성이 나타나는 온도의 열을 가하는 단계, ④ 금속박막이 기판에 달라 붙은 후 다시 기판을 제거하여 금속박막만이 목적하는 기판에 남도록 하는 단계로 이루어진다. At this time, a method for transferring only the metal thin film ① the flexible mold and the substrate, such as PDMS (Poly dimethyl siloxane) and PUA (Poly urethane acrylate) O 2 Plasma, N 2 Surface treatment with plasma, Ar plasma or ozone, or coating a material having a specific surface energy on the surface, ② forming a metal thin film on the coated material by deposition or the like, ③ electrons to transfer the metal thin film After adhering to the substrate of the device, applying a heat at a temperature at which the adhesive properties appear on the substrate so that the metal thin film is peeled off and adheres well to the surface of the substrate to be transferred, ④ After the metal thin film adheres to the substrate, the substrate is removed again. This is done so that only the metal thin film remains on the target substrate.

한편, 기판까지 합착 또는 라미네이션하는 방식은 ① 몰드나 기판을 O2 플라즈마, N2 플라즈마, Ar 플라즈마 및 오존 중 어느 하나로 표면처리하거나 또는 표면에 특정한 표면에너지를 가지는 물질을 코팅하는 단계, ② 증착 또는 스퍼터링 등의 방법으로 금속박막을 형성하는 단계, ③ 목적하는 기판에 열을 가하면서 금속박막을 하나의 필름으로 합착 또는 라미네이션하는 단계로 이루어진다.On the other hand, the method of bonding or laminating to the substrate is ① O 2 mold or substrate Plasma, N 2 Surface treatment with any one of plasma, Ar plasma and ozone or coating a material having a specific surface energy on the surface, ② forming a metal thin film by a method such as deposition or sputtering, ③ applying heat to the target substrate Bonding or laminating the metal thin film into one film.

이러한 종래의 방법들은 모두 증착공정을 이용해야 한다는 문제점을 지니고 있었고, 금속박막에 패턴을 형성할 때 마스크 및 표면에너지 차이를 통한 패터닝에 한계를 가지고 있었다. 특히, 기판이 유연한 성질을 갖는 아주 큰 기판인 경우 기판과 마스크의 이격 또는 얼라인이나 핸들링의 어려움 등의 문제가 있었다. All of these conventional methods had a problem of using a deposition process, and when forming a pattern on a metal thin film, there was a limitation in patterning through a difference in mask and surface energy. In particular, when the substrate is a very large substrate having a flexible property, there is a problem such as separation of the substrate and the mask or difficulty of alignment or handling.

또한, 표면에너지 조절을 통한 패터닝의 경우 미세한 크기의 패턴을 형성하는 데는 품질면에서 한계가 있었으며, 금속의 두께가 증가하면 금속박막의 횡방향으로의 결합 에너지로 인한 뜯어짐 현상으로 인해 버(burr)가 발생하는 문제가 있었다.In addition, in the case of patterning by controlling the surface energy, there was a limit in quality in forming a pattern having a fine size, and when the thickness of the metal increased, the burr due to the tearing phenomenon due to the binding energy in the transverse direction of the metal thin film. There was a problem that occurs.

따라서, 금속박막을 형성하는 방법에 있어서 액상의 금속잉크, 금속 페이스트 등을 코팅하거나 인쇄하여 증착공정을 탈피할 수 있는 방안의 필요성이 대두된다.Therefore, in the method of forming a metal thin film, there is a need for a method of avoiding a deposition process by coating or printing a liquid metal ink, a metal paste, or the like.

또한, 레이저 주사, 포토리소그래피, 스크린 인쇄, 나노임프린팅 등의 방법으로 유연한 몰드나 플라스틱 기판상의 금속박막에 패턴을 형성할 때에 생길 수 있는 기판의 손상을 방지하고 보다 폭 넓으면서도 나노급의 초미세 패턴의 형성이 가능한 금속필름의 제조방법에 대한 필요성이 대두된다.In addition, laser scanning, photolithography, screen printing, nano-imprinting, etc. prevents damage to the substrate that may occur when forming patterns on metal molds on flexible molds or plastic substrates. There is a need for a method of manufacturing a metal film capable of forming a pattern.

또한, 금속잉크나 금속페이스트를 사용하여 금속도 용액으로 전사소자에 전사하여 금속전극을 용이하게 형성함으로써 OLED 광원의 발광휘도 및 수명을 연장할 수 있는 방안의 필요성이 대두된다.In addition, there is a need for a method of extending the light emission luminance and lifespan of an OLED light source by using a metal ink or a metal paste to form a metal electrode by transferring the metal to a transfer element as a solution.

한편, 전사소자에 전사할 금속필름을 대량으로 제조하여 패터닝 과정을 거친 후 전사소자에 전사함으로써 보다 손쉽게 전자소자를 제조할 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있는 방안의 필요성이 대두된다.On the other hand, by producing a large amount of metal film to be transferred to the transfer device after the patterning process, the transfer to the transfer device can be more easily manufactured electronic devices, there is a need for a method that can reduce the manufacturing cost.

본 발명은 상기와 같은 필요에 의해 창출된 것으로서, 본 발명의 제 1목적은The present invention was created by the above needs, and the first object of the present invention is

용이하게 금속박막 및 금속박막의 패턴을 형성하여 유기전자소자인 유기발광다이오드, 유기태양전지, 유기트랜지스터 및 유연한 기판의 배선기술로 응용할 수 있는 패턴화된 금속필름의 제조방법 및 그 금속필름을 제공하는 것이다.Provides a method of manufacturing a patterned metal film that can be easily applied to the wiring technology of organic light emitting diodes, organic solar cells, organic transistors and flexible substrates by forming a metal thin film and a pattern of the metal thin film and the metal film It is.

또한, 제 2목적은 유리기판과 같은 리지드(rigid)한 기판을 이용하여 금속박막의 형성이 용이하고, 증착뿐만 아니라 금속잉크를 직접 스핀코팅하거나 스크린 인쇄하여 금속박막을 용이하게 형성할 수 있는 패턴화된 금속필름의 제조방법 및 그 금속필름을 제공하는 것이다.In addition, the second purpose is to easily form a metal thin film using a rigid substrate such as a glass substrate, and to easily form a metal thin film by directly spin coating or screen printing a metal ink as well as depositing. It is to provide a method for producing a metalized film and a metal film thereof.

또한, 제 3목적은 금속잉크나 금속페이스트를 사용하여 금속도 용액으로 전사소자에 전사하여 금속전극을 용이하게 형성함으로써 OLED 광원의 발광휘도 및 수명을 연장할 수 있는 패턴화된 금속필름의 제조방법 및 그 금속필름을 제공하는 것이다.In addition, a third object is a method of manufacturing a patterned metal film that can extend the luminance and lifetime of the OLED light source by easily forming a metal electrode by transferring to a transfer element with a metal solution using a metal ink or metal paste. And it provides a metal film.

그리고, 제 4목적은 금속박막에 패턴을 형성할 때에 레이저 어블레이션, 인쇄, 포토리소그래피, 나노임프린팅 등의 공정을 용이하게 적용할 수 있는 패턴화된 금속필름의 제조방법 및 그 금속필름을 제공하는 것이다.In addition, a fourth object of the present invention is to provide a method of manufacturing a patterned metal film, which can be easily applied to processes such as laser ablation, printing, photolithography, nanoimprinting, and the like, when forming a pattern on a metal thin film. It is.

상기와 같은 본 발명의 목적은 전자소자에 전사되어 금속전극을 형성할 패턴화된 금속필름의 제조방법에 있어서, 기판(100)을 세정 및 표면처리하는 단계; 기판(100)의 일면에 표면에너지 조절층(300)을 적층하는 단계; 표면에너지 조절층(300)의 상면에 금속박막(410)을 적층하는 단계; 및 금속박막(410)에 패턴을 형성하는 단계;를 포함하되, 패턴이 형성된 금속필름은 전자소자에 직접 전사되어 금속전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above in the method of manufacturing a patterned metal film to be transferred to an electronic device to form a metal electrode, the step of cleaning and surface treatment the substrate 100; Stacking the surface energy control layer 300 on one surface of the substrate 100; Stacking a metal thin film 410 on the top surface of the surface energy control layer 300; And forming a pattern on the metal thin film 410, wherein the patterned metal film is directly transferred to an electronic device to form a metal electrode, thereby providing a method of manufacturing a patterned metal film. Can be.

또한, 전자소자는 유기발광다이오드, 유기태양전지, 유기트랜지스터 및 유연한 인쇄회로기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the electronic device may be any one of an organic light emitting diode, an organic solar cell, an organic transistor, and a flexible printed circuit board.

또한, 기판(100)의 세정은 피라나 용액 또는 과산화수소 용액으로 세정하고, 표면처리는 오존, O2 플라즈마, N2 플라즈마 및 Ar 플라즈마 중 어느 하나를 사용한 표면처리인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the substrate 100 may be cleaned with a Pirana solution or a hydrogen peroxide solution, and the surface treatment may be a surface treatment using any one of ozone, O 2 plasma, N 2 plasma, and Ar plasma.

또한, 금속박막(410)은 스퍼터링 공정, 열증착 공정, 화학기상증착 공정 및 전자빔증착 공정 중 어느 하나의 공정에 의해 적층되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the metal thin film 410 may be laminated by any one of a sputtering process, a thermal deposition process, a chemical vapor deposition process and an electron beam deposition process.

또한, 기판(100)은 리지드한 기판이고, 리지드한 기판은 유리기판인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the substrate 100 may be a rigid substrate, and the rigid substrate may be a glass substrate.

또한, 표면에너지 조절층(300)은 SAM 공정에 의해 적층되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the surface energy control layer 300 may be laminated by a SAM process.

또한, 표면에너지 조절층(300)은 옥타데실 트리클로로실란, 퍼플루로옥틸 트리클로로실란 및 퍼플루로데실 트리클로로실란 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the surface energy control layer 300 may be characterized by consisting of any one of octadecyl trichlorosilane, perflurooctyl trichlorosilane and perflurodecyl trichlorosilane.

또한, 패턴은 레이져 에칭 공정, 스크린 인쇄 공정, 나노임프린팅 공정 및 포토리소그래피 공정 중 어느 하나의 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.The pattern may be formed by any one of a laser etching process, a screen printing process, a nanoimprinting process, and a photolithography process.

또한, 기판(100)은 유연한 기판이고, 유연한 기판은 플라스틱 기판인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the substrate 100 may be a flexible substrate, and the flexible substrate may be a plastic substrate.

또한, 플라스틱 기판은 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리이스터 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the plastic substrate may be characterized by consisting of any one of polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyester and polyethylene naphthalate.

또한, 표면에너지 조절층(300)은, 불소계 수지 고분자를 기판(100)에 코팅하거나 또는, 불소계 수지 필름을 기판(100)에 합지하는 방법에 의해 적층되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the surface energy control layer 300 may be laminated by coating a fluorine resin polymer on the substrate 100 or laminating a fluorine resin film on the substrate 100.

또한, 불소계 수지는 불화 에틸렌 프로필렌, 폴리비닐리덴 플로라이드 및 폴리테트라 플루오로에틸렌 중 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.The fluorine resin may be any one of ethylene fluoride propylene, polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoroethylene.

그리고, 유연한 기판상의 금속박막(410)에 패턴 형성은, 스크린 인쇄 공정, 그라비아 인쇄 공정, 플렉소 인쇄 공정 및 옵셋 인쇄 공정 중 어느 하나의 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.The pattern formation on the metal thin film 410 on the flexible substrate may be formed by any one of a screen printing process, a gravure printing process, a flexographic printing process, and an offset printing process.

한편, 본 발명의 목적은 불소계 수지 필름의 일면에 금속박막(410)을 적층하는 단계; 및 금속박막(410)에 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.On the other hand, an object of the present invention is the step of laminating a metal thin film 410 on one surface of the fluorine-based resin film; And forming a pattern on the metal thin film 410, which may be achieved by providing a method of manufacturing a patterned metal film.

한편, 본 발명의 목적은 다른 카테고리로서, 상기의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름을 제공함으로써 달성될 수 있다.On the other hand, the object of the present invention can be achieved by providing a patterned metal film, which is produced by the above method as another category.

본 발명의 일실시예에 의하면, 본 발명에 의해 제조된 금속필름은 액상의 금속잉크, 금속 페이스트등을 코팅하거나 인쇄하여 증착공정을 탈피하고, 용이하게 금속박막 및 금속박막의 패턴을 형성하여 유기전자소자의 배선기술로 응용할 수 있는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the metal film prepared by the present invention is coated with a liquid metal ink, a metal paste or the like to avoid the deposition process, and easily form a pattern of the metal thin film and metal thin film organic There is an effect that can be applied to the wiring technology of the electronic device.

또한, 본 발명은 금속박막에 패턴을 형성할 때에 레이저 어블레이션, 인쇄, 포토리소그래피, 나노임프린팅 등의 공정을 쉽게 적용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that can easily be applied to a process such as laser ablation, printing, photolithography, nanoimprinting when forming a pattern on the metal thin film.

또한, 유연한 몰드나 플라스틱 기판상의 금속박막에 패턴을 형성할 때에 생길 수 있는 기판의 손상을 방지하고 보다 폭 넓으면서도 나노급의 초미세 패턴을 형성할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can prevent damage to the substrate that can occur when forming a pattern on the metal thin film on a flexible mold or a plastic substrate, and can form a nanoscale ultrafine pattern while being wider.

또한, 금속잉크나 금속페이스트를 사용하여 금속도 용액으로 전사소자에 전사하여 금속전극을 용이하게 형성함으로써 OLED 광원의 발광휘도 및 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using a metal ink or a metal paste to transfer the metal to the transfer element as a solution to easily form a metal electrode there is an effect that can extend the light emission luminance and life of the OLED light source.

그리고, 전사소자에 전사할 금속필름을 대량으로 제조하여 패터닝 과정을 거친 후 전사소자에 전사함으로써 보다 용이하게 전자소자를 제조할 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, by manufacturing a large amount of the metal film to be transferred to the transfer device after the patterning process, the transfer to the transfer device can be easily produced electronic devices, there is an effect that can reduce the manufacturing cost.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 금속필름의 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정도,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 변형예에 따른 금속필름의 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정도,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제 1실시예에 따른 리지드한 기판을 이용한 금속필름의 제조 및 전사 방법을 순차적으로 나타낸 공정도,
도 4는 OLED의 구조를 나타낸 단면도,
도 5은 OLED의 인버티드 구조를 나타낸 단면도,
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제 2실시예에 따른 유연한 기판을 이용한 금속필름의 제조 및 전사 방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다.1a to 1c is a process diagram sequentially showing a method of manufacturing a metal film according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention,
2a to 2c is a process chart sequentially showing a manufacturing method of a metal film according to a modification of the present invention,
3A to 3D are process diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing and transferring a metal film using a rigid substrate according to a first embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view showing the structure of an OLED,
5 is a cross-sectional view showing an inverted structure of an OLED;
6A to 6D are process diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing and transferring a metal film using a flexible substrate according to a second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면들은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위한 것이며 본 발명의 범위가 첨부된 도면들의 범위로 한정되는 것이 아님은 본 발명의 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are intended to more easily disclose the contents of the present invention and the scope of the present invention is not limited to the scope of the accompanying drawings will be readily understood by those of ordinary skill in the art. There will be.

<금속필름 제조방법><Metal Film Manufacturing Method>

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 금속필름의 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다. 본 발명의 제 1실시예는 리지드한 기판을 이용한 금속필름의 제조방법이고, 제 2실시예는 유연한 기판을 이용한 금속필름의 제조방법에 관한 것이다. 먼저, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 제 1실시예에 따른 리지드한 기판을 이용한 금속필름의 제조방법에 대해 상세히 설명한다. 1A to 1C are flowcharts sequentially illustrating a method of manufacturing a metal film according to the first and second embodiments of the present invention. The first embodiment of the present invention is a method of manufacturing a metal film using a rigid substrate, the second embodiment is a method of manufacturing a metal film using a flexible substrate. First, a method of manufacturing a metal film using a rigid substrate according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<제 <J 1실시예Example 1 >>

우선, 기판(100)에 대한 전처리 단계로서 기판(100)을 세정 및 표면처리한다(미도시). 이때, 기판(100)은 리지드한 기판이고, 유리기판인 것이 바람직하다. 기판(100)이 유연한 기판인 경우에는 스크린 인쇄나 나노임피린팅 공정시에 손상을 입게 되는 문제가 있다. 그러나 유리기판과 같은 리지드한 기판인 경우에는 손상이 없어 보다 폭넓고 나노급의 초미세 패턴과 같은 다양한 공정의 적용이 가능하다. 또한, 기판(100)은 평면기판인 것이 바람직하다. First, the substrate 100 is cleaned and surface treated as a pretreatment step for the substrate 100 (not shown). At this time, the substrate 100 is a rigid substrate, preferably a glass substrate. If the substrate 100 is a flexible substrate, there is a problem of being damaged during the screen printing or nanoimprinting process. However, rigid substrates such as glass substrates have no damage and can be applied to various processes such as wider and nanoscale ultra fine patterns. In addition, the substrate 100 is preferably a flat substrate.

기판(100)의 세정 및 표면처리는 1차로 화학물질을 이용하여 파티클 및 금속 불순물을 제거하는 세정공정과 2차로 잔류 화학물질을 제거하기 위한 표면처리 공정으로 이루어진다. 화학물질을 이용한 기판(100)의 세정은 황산(H2SO4)과 과산화수소(H2O2)가 2~4:1의 부피비로 혼합된 피라나 용액을 이용할 수 있다. 즉, 85～150℃의 피라나용액에 기판(100)을 1～10초간 디핑하여 세정공정을 실시할 수 있다. 또한, 오존수(10～50ppm)에 기판(100)을 2～10분간 디핑하여 세정공정을 실시함으로써 5～30Å 두께의 확산방지막을 형성할 수도 있다. 또한, 세정공정은 과산화수소가 함유된 용액을 사용하여 실시할 수도 있다. The cleaning and surface treatment of the substrate 100 includes a cleaning process for removing particles and metal impurities using chemicals first, and a surface treatment process for removing residual chemicals. The cleaning of the substrate 100 using a chemical substance may use a piranha solution in which sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) are mixed in a volume ratio of 2-4: 1. That is, the cleaning process may be performed by dipping the substrate 100 in the Pirana solution at 85 to 150 ° C. for 1 to 10 seconds. In addition, the diffusion prevention film having a thickness of 5 to 30 kPa may be formed by dipping the substrate 100 in ozone water (10 to 50 ppm) for 2 to 10 minutes. The washing step can also be carried out using a solution containing hydrogen peroxide.

한편, 표면처리는 오존을 이용하여 표면처리할 수 있다. 자외선 세정이라고도 불리는 이 기술에 의해 기판(100)에 잔류하는 화학물질을 제거할 수 있다. 또한, 자외선 에너지에 의해 고분자화합물의 분자결합을 절단하여 "H" 원자를 뽑아내고 그 자리에 공기중의 산소가 결합하여 극성이 높은 -OH, >C=O, -C(O)OH 등의 라디칼 작용기가 형성되어 표면의 친수성이 향상되고 접착성, 부착성이 높아지게 할 수 있다. 이 때 조사되는 자외선 에너지는 분자결합에너지보다 높아야 하는 조건이 따른다. 한편, 기판(100)은 O2 플라즈마, N2플라즈마, Ar 플라즈마등을 이용하여 표면처리를 할 수도 있다. On the other hand, the surface treatment can be surface treatment using ozone. This technique, also called ultraviolet cleaning, can remove chemicals remaining on the substrate 100. In addition, the molecular bond of the polymer compound is cleaved by the ultraviolet energy to extract the "H" atom, and oxygen in the air is bonded to the place, such as -OH,> C = O, and -C (O) OH, which have high polarity. Radical functional groups may be formed to improve the hydrophilicity of the surface and to increase adhesion and adhesion. At this time, the ultraviolet energy to be irradiated is a condition that must be higher than the molecular binding energy. On the other hand, the substrate 100 is O 2 Surface treatment may be performed using plasma, N 2 plasma, Ar plasma, or the like.

다음으로, 기판(100)의 일면에 표면에너지 조절층(300)을 적층한다(도 1a). 표면에너지 조절층(300)은 SAM(self assembled monolayer; 자기조립단분자막) 공정에 의해 형성될 수 있다. 이때, 표면에너지 조절층(300)은 옥타데실 트리클로로실란(octadecyl trichlorosilane; OTS), 퍼플루오르옥틸 트리클로로실란(perflurooctyl trichlorosilane; FOTS) 및 퍼플루오르데실 트리클로로실란(perflurodecyl trichlorosilane; FDTS) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 여기서, 자기조립단분자막은 기질과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 탄화수소화합물(예:티올, 실록세인)이 기질표면에 화학흡착에 의해 정렬된 분자들의 집합체이며 두께는 탄소사슬의 길이와 표면과의 각도에 따라 다르지만 보통 2~3nm 정도이다. 자기조립단분자막의 계면은 알칸족 사슬의 유기 또는 무기 작용기에 따라 변화되며 긴 탄화수소 사슬의 끝이 메틸(-CH3)과 다른 화합물과 결합할 수 있는 작용기(-CO2H, -OH, -CN 등)를 갖는다. 표면에너지 조절층(300)을 형성하는 방법은 기판(100)을 액체 상태의 자기조립단분자물질에 담가두거나, 기체 상태의 자기조립단분자물질로 채워진 챔버에 넣어 자기조립단분자막 분자 특성에 의해 기판(100) 표면에 부착시켜 코팅하는 방법이 있다. 자기조립단분자막은 기판(100)의 표면에 나노미터(nm) 단위를 갖는 매우 얇은 유기 분자막을 이루므로 기판(100)의 형상에 변화를 주지 않는다. 예를 들어, 자기조립 단분자막의 한 종류인 OTS는 길이가 2.7nm인 길쭉한 형태의 분자로서, 한쪽 끝(반응기)이 실란기 (-SiCl3)로 끝나며, 다른 한쪽(작용기)은 메틸기 (-(CH3)3)으로 끝나고 중간은 18개의 탄소 체인으로 이루어져 있다. 이중 실란기로 끝나는 부분은 친수성인 표면(예: SiO2)에 잘 흡착되어 기판(100)과 공유결합으로 이루며 분자들 간의 자발적인 정렬이 이루어지고, 반대편 메틸기로 끝나는 부분에 의해 OTS가 코팅된 표면은 소수성으로 변한다. 이러한 원리를 이용하여, 자기조립 단분자막의 반응기와 작용기를 조절하면 박막을 형성하고자 하는 표면을 친수성 혹은 소수성으로 만들 수 있을 뿐 아니라, 자기조립 단분자막 자체도 특정 부분에만 흡착시킬 수 있다. 본 발명에서의 표면에너지 조절층(300)은 금속필름이 기판(100)으로부터 용이하게 분리되어 전자소자에 전사될 수 있도록 하는 역할을 한다. Next, the surface energy control layer 300 is laminated on one surface of the substrate 100 (FIG. 1A). The surface energy control layer 300 may be formed by a self assembled monolayer (SAM) process. At this time, the surface energy control layer 300 is any one of octadecyl trichlorosilane (OTS), perfluorooctyl trichlorosilane (FOTS) and perfluorodecyl trichlorosilane (FDTS) Can be formed. Here, the self-assembled monolayer is a collection of molecules in which a hydrocarbon compound (eg, thiol, siloxane) having a functional group capable of reacting with a substrate is aligned by chemisorption on the surface of the substrate, and the thickness is the angle between the length of the carbon chain and the surface. It depends, but it is usually about 2-3nm. The interface of the self-assembled monolayer is changed depending on the organic or inorganic functional group of the alkanes chain, and the functional group (-CO 2 H, -OH, -CN, etc.) can be combined with methyl (-CH3) and other compounds at the end of the long hydrocarbon chain. Has In the method of forming the surface energy control layer 300, the substrate 100 is immersed in a liquid self-assembled monomolecular substance in a liquid state or put into a chamber filled with a self-assembled monomolecular substance in a gaseous state. (100) There is a method of attaching and coating on the surface. The self-assembled monomolecular film forms a very thin organic molecular film having nanometer (nm) units on the surface of the substrate 100 and thus does not change the shape of the substrate 100. For example, OTS, a type of self-assembled monolayer, is an elongated molecule with a length of 2.7 nm. One end (reactor) ends with a silane group (-SiCl 3 ) and the other (functional group) is a methyl group (-( Ends with CH 3 ) 3 ) and the middle consists of 18 carbon chains. The end portion of the double silane group is well adsorbed on a hydrophilic surface (eg, SiO 2 ) to form a covalent bond with the substrate 100, spontaneous alignment between molecules, and the OTS coated surface by the end portion of the opposite methyl group Turns hydrophobic By using this principle, by controlling the reactor and the functional group of the self-assembled monolayer, the surface to be formed as a thin film can be made hydrophilic or hydrophobic, and the self-assembled monolayer can itself be adsorbed only to a specific portion. The surface energy control layer 300 in the present invention serves to allow the metal film to be easily separated from the substrate 100 and transferred to the electronic device.

다음으로, 표면에너지 조절층(300)의 상면에 금속박막(410)을 적층한다(도 1b). 금속박막(410)은 스퍼터링 공정, 열증착 공정, 화학기상증착 공정 및 전자빔증착 공정 중 어느 하나의 공정에 의해 적층될 수 있다. 또한, 금속잉크(400)를 사용하여 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄 등의 인쇄 공정을 사용하여 금속박막(410)을 적층할 수도 있다. 이때, 금속박막(410)에서의 금속은 금, 은, 알루미늄, 리튬, 칼슘, 바륨, 마그네슘, 세슘, 나트륨, 칼륨 및 백금 중 어느 하나를 사용하거나 이들을 조합하여 사용할 수 있고 플루오르화리튬(LiF), 플루오르화세슘(CsF), 플루오르화나트륨(NaF), 세슘카보네이트(Cs2CO3)의 박막을 전자주입층으로 사용하는 이중구조의 음극을 형성할 수도 있다. 이러한 방법은 기판(100)의 특정영역에만 금속박막(410)을 적층하는 것이 아니라 스퍼터링 공정, 열증착 공정, 화학기상증착 공정, 전자빔증착 공정 등에 의해 적층된 금속박막(410)을 모두 이용할 수 있기 때문에 금속필름의 제조비용이 절감되는 이점이 있다. 스퍼터링 공정, 열증착 공정, 화학기상증착 공정, 전자빔증착 공정은 본 발명의 기술분야의 당업자에게 자명하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. Next, a metal thin film 410 is laminated on the top surface of the surface energy control layer 300 (FIG. 1B). The metal thin film 410 may be laminated by any one of a sputtering process, a thermal deposition process, a chemical vapor deposition process and an electron beam deposition process. In addition, the metal thin film 410 may be laminated using a printing process such as screen printing or inkjet printing using the metal ink 400. At this time, the metal in the metal thin film 410 may be used any one of gold, silver, aluminum, lithium, calcium, barium, magnesium, cesium, sodium, potassium and platinum or a combination thereof and lithium fluoride (LiF) It is also possible to form a double-structure cathode using a thin film of cesium fluoride (CsF), sodium fluoride (NaF), cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) as the electron injection layer. In this method, the metal thin film 410 laminated by a sputtering process, a thermal deposition process, a chemical vapor deposition process, an electron beam deposition process, or the like may be used, instead of laminating the metal thin film 410 only on a specific region of the substrate 100. Therefore, the manufacturing cost of the metal film is reduced. A sputtering process, a thermal deposition process, a chemical vapor deposition process, and an electron beam deposition process will be apparent to those skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted.

마지막으로, 적층된 금속박막(410)에 패턴을 형성한다(도 1c). 이때, 금속박막(410)을 적층하는 단계와 패턴을 형성하는 단계는 동시에 또는 순차적으로 이루어질 수 있다. 즉, 금속박막(410)을 적층한 후에 패턴을 형성하거나 또는 기판(100)에 직접 일정한 패턴을 형성하면서 금속박막을 적층할 수도 있다. 한편, 금속박막(410)을 적층하는 단계와 패턴을 형성하는 단계는 기판(100)의 금속박막(410)을 전자소자에 전사시키기 전에 이루어진다. 금속박막(410)에 패턴을 형성하는 방법은 레이져 에칭 공정, 스크린 인쇄 공정, 나노임프린팅 공정 및 포토리소그래피 공정 중 어느 하나의 공정에 의할 수 있다(도 2c). 특히, 레이저 에칭 공정을 이용하면 선폭이 10㎛이하의 미세패턴을 형성할 수 있고, 이를 통해 광원 타일의 간격을 최소화하여 큰 면광원과 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 금속박막(410)을 형성할 때 패턴 형성을 위한 패터닝 공정이 동시에 또는 순차적으로 이루어짐으로써 전자소자에 패턴이 형성된 금속전극을 효율적으로 형성할 수 있는 이점이 있다. 레이져 에칭 공정, 스크린 인쇄 공정, 나노임프린팅 공정 및 포토리소그래피 공정은 본 발명의 기술분야의 당업자에게 자명한 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.  Finally, a pattern is formed on the stacked metal thin films 410 (FIG. 1C). In this case, the stacking of the metal thin film 410 and the step of forming the pattern may be performed simultaneously or sequentially. In other words, the metal thin film 410 may be stacked after the metal thin film 410 is stacked, or the metal thin film may be laminated with a predetermined pattern directly formed on the substrate 100. Meanwhile, the stacking of the metal thin film 410 and the forming of the pattern are performed before the metal thin film 410 of the substrate 100 is transferred to the electronic device. The method of forming a pattern on the metal thin film 410 may be performed by any one of a laser etching process, a screen printing process, a nanoimprinting process, and a photolithography process (FIG. 2C). In particular, by using a laser etching process, a fine pattern having a line width of 10 μm or less may be formed, thereby minimizing the spacing of the light source tiles, thereby obtaining an effect such as a large surface light source. In addition, when the metal thin film 410 is formed, a patterning process for forming a pattern is performed simultaneously or sequentially, so that a metal electrode having a pattern formed on an electronic device can be efficiently formed. The laser etching process, the screen printing process, the nanoimprinting process and the photolithography process are well known to those skilled in the art, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

<제 <J 2실시예2 Example >>

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 제 2실시예에 따른 유연한 기판을 이용한 금속필름의 제조방법에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a metal film using a flexible substrate according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 기판(100)에 대한 전처리 단계로서 기판(100)을 세정 및 표면처리한다(미도시). 기판(100)의 세정 및 표면처리는 제 1실시예에 따른 리지드한 기판을 이용한 금속필름의 제조방법에서 설명한 방법과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.First, the substrate 100 is cleaned and surface treated as a pretreatment step for the substrate 100 (not shown). Since the cleaning and surface treatment of the substrate 100 are the same as those described in the method of manufacturing the metal film using the rigid substrate according to the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

한편, 기판(100)은 유연한 기판이고, 플라스틱 기판인 것이 바람직하다. 또한, 기판(100)은 평면기판인 것이 바람직하다. 또한, 플라스틱 기판은 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride, PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리이스터(polyester, PES) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.On the other hand, the substrate 100 is a flexible substrate, preferably a plastic substrate. In addition, the substrate 100 is preferably a flat substrate. In addition, the plastic substrate may be made of any one of polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), polyester (PES), and polyethylene naphthalate (PEN).

다음으로, 기판(100)의 일면에 표면에너지 조절층(300)을 적층한다(도 1a). 표면에너지 조절층(300)은 불소계 수지 고분자를 기판(100)에 코팅하거나 또는 불소계 수지 필름을 기판(100)에 합지하는 것에 의해 적층될 수 있다. 여기서, 불소계 수지는 불화 에틸렌 프로필렌(fluorinated ethylene propylene; FEP), 폴리비닐리덴 플로라이드(polyvinylidene fluoride; PVDF) 및 폴리테트라 플루오로에틸렌(polytetra fluoroethylene; PTFE) 중 어느 하나일 수 있다. 기판(100)의 일면에 불소계 수지 고분자 또는 필름을 적층함으로써 기판(100)의 표면에너지를 낮출 수 있는 효과가 있다.Next, the surface energy control layer 300 is laminated on one surface of the substrate 100 (FIG. 1A). The surface energy control layer 300 may be laminated by coating the fluorine resin polymer on the substrate 100 or laminating the fluorine resin film on the substrate 100. Here, the fluorine-based resin may be any one of fluorinated ethylene propylene (FEP), polyvinylidene fluoride (PVDF), and polytetra fluoroethylene (PTFE). By stacking a fluororesin polymer or film on one surface of the substrate 100, the surface energy of the substrate 100 may be lowered.

다음으로, 표면에너지 조절층(300)의 상면에 금속박막(410)을 적층한다(도 1b). 금속박막(410)을 적층하는데 사용되는 금속은 금, 은 및 백금 중 어느 하나가 사용될 수 있으나, 은을 사용하는 것이 바람직하다. 금속박막(410)은 금속잉크(400) 또는 금속 페이스트를 이용하여 인쇄공정에 의해 적층할 수 있다. 특히, 본 발명은 금속잉크(400)를 사용한 인쇄공정이 가능함에 따라 몰드나 PVP 레이어를 만들 필요가 없으며, 발광층에 대한 패터닝이 불필요하게 되어 전자소자의 제조에 효율성을 기할 수 있다. 금속박막(410)을 적층하는 방법은 제 1실시예에 따른 금속필름의 제조방법에서 설명한 방법과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Next, a metal thin film 410 is laminated on the top surface of the surface energy control layer 300 (FIG. 1B). As the metal used for laminating the metal thin film 410, any one of gold, silver, and platinum may be used, but silver is preferably used. The metal thin film 410 may be laminated by a printing process using the metal ink 400 or the metal paste. In particular, the present invention does not need to make a mold or a PVP layer as the printing process using the metal ink 400 is possible, and patterning of the light emitting layer is unnecessary, thereby making it possible to increase efficiency in manufacturing an electronic device. Since the method of laminating the metal thin film 410 is the same as the method described in the method of manufacturing the metal film according to the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

마지막으로, 적층된 금속박막(410)에 패턴을 형성한다(도 1c). 이때, 금속박막(410)을 적층하는 단계와 패턴을 형성하는 단계는 동시에 또는 순차적으로 이루어질 수 있다. 즉, 금속박막(410)을 적층한 후에 패턴을 형성하거나 또는 기판(100)상에 직접 일정한 패턴을 형성하면서 금속을 적층할 수도 있다. 또한, 금속박막(410)을 적층하는 단계와 패턴을 형성하는 단계는 기판(100)의 금속박막(410)을 전자소자에 전사시키기 전에 이루어진다. 한편, 유연한 기판상의 금속박막(410)에 패턴을 형성하는 방법은 스크린 인쇄 공정, 그라비아 인쇄 공정, 플렉소 인쇄 공정 및 옵셋 인쇄 공정 중 어느 하나의 공정에 의해 형성될 수 있다. 금속박막(410)을 형성할 때 패턴 형성을 위한 패터닝 공정이 동시에 또는 순차적으로 이루어짐으로써 전자소자에 패턴이 형성된 금속전극을 효율적으로 형성할 수 있는 이점이 있다. 스크린 인쇄 공정, 그라비아 인쇄 공정, 플렉소 인쇄 공정 및 옵셋 인쇄 공정 본 발명의 기술분야의 당업자에게 자명한 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. Finally, a pattern is formed on the stacked metal thin films 410 (FIG. 1C). In this case, the stacking of the metal thin film 410 and the step of forming the pattern may be performed simultaneously or sequentially. That is, after the metal thin film 410 is laminated, the metal may be laminated while forming a pattern or directly forming a predetermined pattern on the substrate 100. In addition, the stacking of the metal thin film 410 and the step of forming the pattern are performed before the metal thin film 410 of the substrate 100 is transferred to the electronic device. The method of forming a pattern on the metal thin film 410 on the flexible substrate may be formed by any one of a screen printing process, a gravure printing process, a flexographic printing process, and an offset printing process. When the metal thin film 410 is formed, a patterning process for forming a pattern is performed simultaneously or sequentially, so that a metal electrode having a pattern formed on the electronic device can be efficiently formed. Screen printing process, gravure printing process, flexographic printing process and offset printing process Since the art will be apparent to those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.

<< 변형예Variant >>

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 변형예에 따른 금속필름의 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다. 본 발명의 변형예는 별도의 기판 없이 불소계 수지 필름을 기판으로 하여 금속박막(410)을 적층하고, 패턴을 형성하여 금속필름을 제조하는 방법에 대한 것이다. 이하, 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 본 발명의 변형예에 따른 금속필름의 제조방법을 상세히 설명한다. 2A to 2C are process diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing a metal film according to a modification of the present invention. A modification of the present invention relates to a method of manufacturing a metal film by laminating a metal thin film 410 using a fluorine-based resin film as a substrate and forming a pattern without a separate substrate. Hereinafter, a method of manufacturing a metal film according to a modification of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 2C.

우선, 불소계 수지 필름을 준비한다(도 2a). 여기서, 불소계 수지는 불화 에틸렌 프로필렌(fluorinated ethylene propylene; FEP), 폴리비닐리덴 플로라이드(polyvinylidene fluoride; PVDF) 및 폴리테트라 플루오로에틸렌(polytetra fluoroethylene; PTFE) 중 어느 하나일 수 있다.First, a fluorine resin film is prepared (FIG. 2A). Here, the fluorine-based resin may be any one of fluorinated ethylene propylene (FEP), polyvinylidene fluoride (PVDF), and polytetra fluoroethylene (PTFE).

다음으로, 불소계 수지 필름의 일면에 금속박막(410)을 적층한다(도 2b). 여기서, 금속박막(410)의 금속이나 금속박막(410)의 적층방법은 제 2실시예에 따른 금속필름의 제조방법의 상세한 설명에서 기술된 내용과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Next, a metal thin film 410 is laminated on one surface of the fluorine resin film (FIG. 2B). Here, the method of laminating the metal or the metal thin film 410 of the metal thin film 410 is the same as described in the detailed description of the method of manufacturing the metal film according to the second embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.

마지막으로, 금속박막(410)에 패턴을 형성한다(도 2c). 여기서, 금속박막(410)에 패턴을 형성하는 방법은 제 2실시예에 따른 금속필름의 상세한 설명에서 기술된 내용과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Finally, a pattern is formed on the metal thin film 410 (FIG. 2C). Here, the method of forming a pattern on the metal thin film 410 is the same as the details described in the detailed description of the metal film according to the second embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

<금속필름><Metal Film>

이하, 금속필름의 제조방법에 의해 제조된 금속필름(미도시)에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 금속필름은 리지드한 기판상에서 제조된 금속필름과 유연한 기판상에서 제조된 금속필름이 있다. 패턴이 형성된 금속필름은 금속전극이 형성되지 않은 트랜지스터, 발광다이오드, 태양전지 등의 전자소자에 직접 전사되어 금속전극으로 사용될 수 있다. 한편, 전자소자는 유기발광다이오드, 유기태양전지, 유기트랜지스터, 유연한 인쇄회로기판(FPCB) 등이 해당될 수 있다. 또한, 패턴이 형성된 금속필름은 굴곡이 필요한 전자소자의 유연한 인쇄회로기판이나 유연한 전자소자에 부착되어 사용될 수 있으며, 나노임프린팅 또는 포토리소그래피의 응용시에 나노소재로서 사용이 가능하다. 이하, 리지드한 기판과 유연한 기판상에서 제조된 금속필름에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a metal film (not shown) manufactured by the method for manufacturing a metal film will be described in detail. The metal film of the present invention is a metal film produced on a rigid substrate and a metal film produced on a flexible substrate. The patterned metal film may be directly transferred to an electronic device such as a transistor, a light emitting diode, or a solar cell in which the metal electrode is not formed, and used as the metal electrode. The electronic device may be an organic light emitting diode, an organic solar cell, an organic transistor, a flexible printed circuit board (FPCB), or the like. In addition, the patterned metal film may be used to be attached to a flexible printed circuit board or a flexible electronic device of the electronic device that needs to bend, and may be used as a nanomaterial in the application of nanoimprinting or photolithography. Hereinafter, a metal film manufactured on a rigid substrate and a flexible substrate will be described in detail.

<제 <J 1실시예Example 1 >>

리지드한 기판상에서 제조된 금속필름은 기판(100), 표면에너지 조절층(300) 및 패턴이 형성된 금속박막(410)이 차례로 적층된 구조를 가지고 있다. 여기서, 리지드한 기판은 유리기판이고 표면에너지 조절층(300)은 SAM공정에 의해 형성된 자기조립단분자막이다. 또한, 리지드한 기판상의 금속박막(410)에 패턴 형성은 레이져 에칭 공정, 스크린 인쇄 공정, 나노임프린팅 공정, 포토리소그래피 공정 등에 의해 형성된다.The metal film manufactured on the rigid substrate has a structure in which the substrate 100, the surface energy control layer 300, and the metal thin film 410 having a pattern are sequentially stacked. Here, the rigid substrate is a glass substrate and the surface energy control layer 300 is a self-assembled monolayer formed by a SAM process. Further, pattern formation on the metal thin film 410 on the rigid substrate is formed by a laser etching process, a screen printing process, a nanoimprinting process, a photolithography process, or the like.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제 1실시예에 따른 리지드한 기판을 이용한 금속필름의 제조 및 전사 방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다. 여기서, 리지드한 기판을 이용한 금속필름의 제조방법을 나타낸 도면(도 3a 및 도 3b)은 금속필름의 제조방법에서 설명한 내용과 동일하다. 따라서 유리기판에 표면에너지 조절층(300)을 적층하고, 표면에너지 조절층(300)에 적층된 금속박막(410)에 레이저(900) 에칭공정으로 패턴을 형성하는 방법에 대한 상세한 설명은 생략하고, 이하, 리지드한 기판을 이용한 금속필름의 전사방법을 도 3c와 도 3d를 참조하여 설명한다.3A to 3D are process diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing and transferring a metal film using a rigid substrate according to a first embodiment of the present invention. Here, the drawing (FIG. 3A and FIG. 3B) which shows the manufacturing method of the metal film using a rigid board | substrate shows It is the same as described in the manufacturing method. Therefore, a detailed description of a method of forming a surface energy control layer 300 on a glass substrate and forming a pattern on the metal thin film 410 stacked on the surface energy control layer 300 by a laser 900 etching process will be omitted. Hereinafter, a method of transferring a metal film using a rigid substrate will be described with reference to FIGS. 3C and 3D.

유리와 같은 리지드한 기판을 이용한 금속필름의 전사는 상대적으로 유연한 기판이거나 또는 리지드한 기판에 유연한 물질이 존재하는 표면으로의 전사가 바람직하다. 전사되는 기판이 유연한 성질을 가져야만 리지드한 기판을 이용한 금속필름과 면접촉이 가능해져 효과적으로 금속필름을 전사할 수 있기 때문이다. The transfer of the metal film using a rigid substrate such as glass is preferably a relatively flexible substrate or transfer to a surface on which a rigid material is present on the rigid substrate. This is because only the substrate to be transferred has a flexible property to allow surface contact with the metal film using the rigid substrate, so that the metal film can be effectively transferred.

즉, 유리기판(120), 표면에너지 조절층(300) 및 금속박막(410)으로 구성된 금속필름을 전자소자층(800)이 적층되어 있는 플라스틱 기판(130)과 같은 유연한 기판과 합착시킨다(도 3c). 이때 100℃ 내지 200℃의 열을 가하여 금속박막(410)과 전자소자층(800)을 접착시킨다. 여기서 표면에너지 조절층(300)을 이루는 구성물질마다 액상으로 변하는 온도가 다르기 때문에 가열온도 또한 다를 수 있으며, 가열에 의해 금속층이 전자소자에 용이하게 합착될 수 있다. 이후에 냉각시키는 과정을 거친 다음에 표면에너지 조절층(300)과 금속박막(410) 사이를 분리하면 금속박막(410)이 전자소자로 전사된다(도 3d).That is, the metal film composed of the glass substrate 120, the surface energy control layer 300 and the metal thin film 410 is bonded to a flexible substrate such as a plastic substrate 130 on which the electronic device layer 800 is laminated (Fig. 3c). At this time, the metal thin film 410 and the electronic device layer 800 are bonded by applying heat of 100 ° C to 200 ° C. Here, the heating temperature may also be different because the temperature of the constituent materials constituting the surface energy control layer 300 is different, and the metal layer may be easily bonded to the electronic device by heating. Thereafter, after cooling, the metal thin film 410 is transferred to the electronic device by separating the surface energy control layer 300 and the metal thin film 410 (FIG. 3D).

도 4는 일반적인 OLED의 구조를 나타낸 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, OLED는 기판(100)상에 양극(600), 정공주입층 또는 정공수송층(610), 발광층(510), 정공차단층(720) 또는 전자수송층, 전자주입층(710) 및 음극(700)이 차례로 적층된 구조를 갖는다. 본 발명에서의 금속필름이 전자소자에 합착되면 OLED 소자의 음극(700)으로 사용되어 발광층(510)에 전자를 제공하는 역할을 하게 된다.4 is a cross-sectional view showing the structure of a general OLED. As shown in FIG. 4, the OLED includes an anode 600, a hole injection layer or a hole transport layer 610, a light emitting layer 510, a hole blocking layer 720 or an electron transport layer, an electron injection layer on a substrate 100. 710 and the cathode 700 are sequentially stacked. When the metal film in the present invention is bonded to the electronic device is used as the cathode 700 of the OLED device serves to provide electrons to the light emitting layer 510.

도 5는 OLED의 인버티드(inverted) 구조를 나타낸 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, OLED의 인버티드 구조는 기판(100)상에 음극(700), 전자주입층(710), 전자수송층 또는 정공차단층(720), 발광층(510), 정공주입층 또는 정공수송층(610) 및 양극(600)이 차례로 적층된 구조를 갖는다. 유기발광다이오드나 유기태양전지의 경우 인버티드 구조에서는 전사된 금속필름에 의해 형성된 은(Ag) 전극은 양극(600)으로도 사용이 가능하다. 유기태양전지의 경우 발광층(510)이 P3HT:PCBM 등의 광활성층으로 바뀐다.5 is a cross-sectional view illustrating an inverted structure of an OLED. As shown in FIG. 5, the inverted structure of the OLED includes a cathode 700, an electron injection layer 710, an electron transport layer or a hole blocking layer 720, an emission layer 510, and a hole injection layer on the substrate 100. Alternatively, the hole transport layer 610 and the anode 600 may be stacked in this order. In the case of the organic light emitting diode or the organic solar cell, the silver (Ag) electrode formed by the transferred metal film may be used as the anode 600 in the inverted structure. In the case of an organic solar cell, the light emitting layer 510 is changed into a photoactive layer such as P3HT: PCBM.

<제 <J 2실시예2 Example >>

한편, 유연한 기판상에서 제조된 금속필름은 마찬가지로 기판(100), 표면에너지 조절층(300) 및 패턴이 형성된 금속박막(410)이 차례로 적층된 구조를 가지고 있다. 여기서, 유연한 기판은 플라스틱 기판이고, 표면에너지 조절층(300)은 불소계 수지로 이루어진다. 또한, 유연한 기판상의 금속박막(410)에 패턴 형성은 스크린 인쇄 공정, 그라비아 인쇄 공정, 플렉소 인쇄 공정, 옵셋 인쇄 공정 등에 의해 형성된다. 이와 같이 리지드한 기판상에서 제조된 금속필름과 유연한 기판상에서 제조된 금속필름은 구성요소 및 패턴 형성방법에서 차이가 있으며, 전사방법에서 설명할 금속필름의 전사방법에 있어서도 차이를 보이게 된다. 그러나, 유연한 기판 및 리지드한 기판상에서 제조된 패턴이 형성된 금속필름은 전자소자에 직접 전사되어 금속전극을 형성할 수 있는 점에서는 공통적이다. 패턴이 형성된 금속필름에서의 각 구성요소에 대한 상세한 설명은 금속필름의 제조방법에서 설명한 것과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Meanwhile, the metal film manufactured on the flexible substrate has a structure in which the substrate 100, the surface energy control layer 300, and the metal thin film 410 on which the pattern is formed are sequentially stacked. Here, the flexible substrate is a plastic substrate, the surface energy control layer 300 is made of a fluorine resin. Further, the pattern formation on the metal thin film 410 on the flexible substrate is formed by a screen printing process, a gravure printing process, a flexographic printing process, an offset printing process, or the like. The metal film produced on the rigid substrate and the metal film manufactured on the flexible substrate are different in the method of forming the component and the pattern, and also in the method of transferring the metal film to be described in the transfer method. However, a metal film having a pattern formed on a flexible substrate and a rigid substrate is common in that it can be directly transferred to an electronic device to form a metal electrode. Detailed description of each component in the patterned metal film is the same as described in the manufacturing method of the metal film, detailed description thereof will be omitted.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제 2실시예에 따른 유연한 기판을 이용한 금속필름의 제조 및 전사 방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다. 여기서, 유연한 기판을 이용한 금속필름의 제조방법을 나타낸 도면(도 6a 및 도 6b)은 금속필름의 제조방법에서 설명한 내용과 동일하다. 따라서 플라스틱 기판(130)에 표면에너지 조절층(300)을 적층하고, 표면에너지 조절층(300) 상면에 금속용액(400)을 인쇄공정으로 인쇄하여 패턴을 형성(도 6a)한 후 건조시켜 패턴화된 금속박막(410)을 형성하는 방법(도 6b)에 대한 상세한 설명은 생략하고, 이하, 금속필름의 전사방법을 도 6c 및 도 6d를 참조하여 상세히 설명한다.6A to 6D are process diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing and transferring a metal film using a flexible substrate according to a second embodiment of the present invention. Here, the drawing (FIG. 6A and FIG. 6B) which shows the manufacturing method of the metal film using a flexible board | substrate of the metal film It is the same as described in the manufacturing method. Therefore, the surface energy control layer 300 is laminated on the plastic substrate 130, and the metal solution 400 is printed on the surface of the surface energy control layer 300 by a printing process to form a pattern (FIG. 6A) and then dried to form a pattern. A detailed description of the method of forming the oxidized metal thin film 410 (FIG. 6B) will be omitted. Hereinafter, the method of transferring the metal film will be described in detail with reference to FIGS. 6C and 6D.

플라스틱 기판(130)과 같은 유연한 기판을 이용한 금속필름의 전사는 면 접촉이 가능해져 유연하거나 리지드한 기판 모두에 전사가 가능하게 된다. 이 방법은 유연한 기판에 불소계 수지 고분자를 코팅하거나 불소계 수지 필름을 합지하거나 또는 불소계 수지 필름을 직접 기판으로 사용하는 방법으로서 불소계 수지는 표면에너지가 매우 낮다는 점을 이용한다. 표면에너지가 매우 낮은 불소계 수지로 인해 금속전극과 표면에너지 조절층(300)의 분리가 용이하게 이루어질 수 있게 한다. The transfer of the metal film using a flexible substrate such as the plastic substrate 130 enables surface contact and thus transfer to both flexible and rigid substrates. This method is a method of coating a fluorine resin polymer on a flexible substrate, laminating a fluorine resin film, or using a fluorine resin film directly as a substrate. Due to the fluorine-based resin having a very low surface energy, the metal electrode and the surface energy control layer 300 can be easily separated.

즉, 플라스틱 기판(130), 표면에너지 조절층(300) 및 금속박막(410)으로 구성된 금속필름을 전자소자층(800)이 적층되어 있는 유리기판(120) 또는 플라스틱 기판(130)과 합착시킨다(도 6c). 이때 100℃ 내지 200℃의 열을 가하여 금속박막(410)과 전자소자층(800)을 접착시킨다. 여기서 표면에너지 조절층(300)을 이루는 구성물질마다 액상으로 변하는 온도가 다르기 때문에 가열온도 또한 다를 수 있으며, 가열에 의해 금속층이 전자소자에 용이하게 합착될 수 있다. 이후에 냉각시키는 과정을 거친 다음에 표면에너지 조절층(300)과 금속박막(410) 사이를 분리하면 금속박막(410)이 전자소자로 전사된다(도 6d).That is, the metal film composed of the plastic substrate 130, the surface energy control layer 300, and the metal thin film 410 is bonded to the glass substrate 120 or the plastic substrate 130 on which the electronic device layer 800 is stacked. (FIG. 6C). At this time, the metal thin film 410 and the electronic device layer 800 are bonded by applying heat of 100 ° C to 200 ° C. Here, the heating temperature may also be different because the temperature of the constituent materials constituting the surface energy control layer 300 is different, and the metal layer may be easily bonded to the electronic device by heating. Subsequently, after cooling, the metal thin film 410 is transferred to the electronic device by separating the surface energy control layer 300 and the metal thin film 410 (FIG. 6D).

100 : 기판
120 : 유리기판
130 : 플라스틱 기판
300 : 표면에너지 조절층
400 : 금속잉크
410 : 금속박막
510 : 발광층
600 : 양극
610 : 정공주입층 또는 정공수송층
700 : 음극
710 : 전자주입층
720 : 전자수송층 또는 정공차단층
800 : 전자소자층
900 : 레이저100: substrate
120: glass substrate
130: plastic substrate
300: surface energy control layer
400: metal ink
410 metal thin film
510: light emitting layer
600: anode
610: hole injection layer or hole transport layer
700: cathode
710: electron injection layer
720: electron transport layer or hole blocking layer
800: electronic device layer
900: laser

Claims (15)

전자소자에 전사되어 금속전극을 형성할 패턴화된 금속필름의 제조방법에 있어서,
기판(100)을 세정 및 표면처리하는 단계;
상기 기판(100)의 일면에 표면에너지 조절층(300)을 적층하는 단계;
상기 표면에너지 조절층(300)의 상면에 금속박막(410)을 적층하는 단계; 및
상기 금속박막(410)에 패턴을 형성하는 단계;를 포함하되,
상기 패턴이 형성된 상기 금속필름은 상기 전자소자에 직접 전사되어 상기 금속전극을 형성하고,
상기 표면에너지 조절층(300)은 SAM 공정에 의해 적층되는 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법.
In the method of manufacturing a patterned metal film to be transferred to an electronic device to form a metal electrode,
Cleaning and surface treating the substrate 100;
Stacking a surface energy control layer (300) on one surface of the substrate (100);
Stacking a metal thin film 410 on the top surface of the surface energy control layer 300; And
Forming a pattern on the metal thin film 410; including,
The metal film having the pattern formed thereon is directly transferred to the electronic device to form the metal electrode,
The surface energy control layer 300 is a method of manufacturing a patterned metal film, characterized in that laminated by a SAM process.
제 1항에 있어서,
상기 전자소자는 유기발광다이오드, 유기태양전지, 유기트랜지스터 및 유연한 인쇄회로기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법.
The method of claim 1,
The electronic device is a method of manufacturing a patterned metal film, characterized in that any one of an organic light emitting diode, an organic solar cell, an organic transistor and a flexible printed circuit board.
제 1항에 있어서,
상기 기판(100)의 세정은 피라나 용액 또는 과산화수소 용액으로 세정하고,
상기 표면처리는 오존, O2 플라즈마, N2 플라즈마 및 Ar 플라즈마 중 어느 하나를 사용한 표면처리인 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법
The method of claim 1,
The substrate 100 is cleaned with a piranha solution or a hydrogen peroxide solution,
The surface treatment is a method for producing a patterned metal film, characterized in that the surface treatment using any one of ozone, O 2 plasma, N 2 plasma and Ar plasma.
제 1항에 있어서,
상기 금속박막(410)은 스퍼터링 공정, 열증착 공정, 화학기상증착 공정 및 전자빔증착 공정 중 어느 하나의 공정에 의해 적층되는 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법.
The method of claim 1,
The metal thin film 410 is a method of manufacturing a patterned metal film, characterized in that laminated by any one of the sputtering process, thermal deposition process, chemical vapor deposition process and electron beam deposition process.
제 1항에 있어서,
상기 기판(100)은 리지드한 기판이고,
상기 리지드한 기판은 유리기판인 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법.
The method of claim 1,
The substrate 100 is a rigid substrate,
The rigid substrate is a method of manufacturing a patterned metal film, characterized in that the glass substrate.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 표면에너지 조절층(300)은 옥타데실 트리클로로실란, 퍼플루로옥틸 트리클로로실란 및 퍼플루로데실 트리클로로실란 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법.
The method of claim 1,
The surface energy control layer 300 is a method of manufacturing a patterned metal film, characterized in that made of any one of octadecyl trichlorosilane, perflurooctyl trichlorosilane and perflurodecyl trichlorosilane.
제 1항에 있어서,
상기 패턴은 레이져 에칭 공정, 스크린 인쇄 공정, 나노임프린팅 공정 및 포토리소그래피 공정 중 어느 하나의 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법.
The method of claim 1,
The pattern is a method of manufacturing a patterned metal film, characterized in that formed by any one of a laser etching process, screen printing process, nanoimprinting process and photolithography process.
제 1항에 있어서,
상기 기판(100)은 유연한 기판이고,
상기 유연한 기판은 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법.
The method of claim 1,
The substrate 100 is a flexible substrate,
The flexible substrate is a method of manufacturing a patterned metal film, characterized in that the plastic substrate.
제 9항에 있어서,
상기 플라스틱 기판은 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리이스터 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법.
The method of claim 9,
The plastic substrate is a method of producing a patterned metal film, characterized in that made of any one of polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyester and polyethylene naphthalate.
제 9항에 있어서,
상기 표면에너지 조절층(300)은,
불소계 수지 고분자를 상기 기판(100)에 코팅하거나 또는,
불소계 수지 필름을 상기 기판(100)에 합지하는 방법에 의해 적층되는 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법.
The method of claim 9,
The surface energy control layer 300,
Coating a fluorine resin polymer on the substrate 100 or
Method for producing a patterned metal film, characterized in that the fluorine-based resin film is laminated by the method of laminating to the substrate (100).
제 11항에 있어서,
상기 불소계 수지는 불화 에틸렌 프로필렌, 폴리비닐리덴 플로라이드 및 폴리테트라 플루오로에틸렌 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법.
12. The method of claim 11,
The fluorine-based resin is a method of producing a patterned metal film, characterized in that any one of ethylene fluoride propylene, polyvinylidene fluoride and polytetra fluoroethylene.
제 9항에 있어서,
상기 유연한 기판상의 금속박막(410)에 패턴 형성은,
스크린 인쇄 공정, 그라비아 인쇄 공정, 플렉소 인쇄 공정 및 옵셋 인쇄 공정 중 어느 하나의 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 패턴화된 금속필름의 제조방법.
The method of claim 9,
Pattern formation on the metal thin film 410 on the flexible substrate,
Method for producing a patterned metal film, characterized in that formed by one of the screen printing process, gravure printing process, flexographic printing process and offset printing process.
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