KR101498186B1 - Conductive substrate using hydrogel and method for forming pattern thereof - Google Patents

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KR101498186B1
KR101498186B1 KR20130115767A KR20130115767A KR101498186B1 KR 101498186 B1 KR101498186 B1 KR 101498186B1 KR 20130115767 A KR20130115767 A KR 20130115767A KR 20130115767 A KR20130115767 A KR 20130115767A KR 101498186 B1 KR101498186 B1 KR 101498186B1
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conductive thin
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신권우
이건희
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전자부품연구원
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Abstract

Provided are a method for forming the pattern of a conductive thin film, which can form wire pattern without directly etching a conductive thin film, and a conductive substrate using hydrogel. The method for forming the pattern of a conductive thin film includes: a coating step of forming a hydrogel layer by coating hydrogel on a base substrate; a crease forming step of forming creases on the upper side of the hydrogel layer by expanding the volume of the hydrogel layer; a forming step of forming a conductive thin film by coating the upper surface of the hydrogel layer with nanocarbon or metal nanowire; and a pattern forming step of forming a wire pattern by smoothing the crease of the hydrogel layer through the volume contraction of the hydrogel to divide the conductive thin film.

Description

하이드로겔을 이용한 전도성 기판 및 그의 패턴 형성 방법{Conductive substrate using hydrogel and method for forming pattern thereof}[0001] The present invention relates to a conductive substrate using a hydrogel and a method for forming the pattern,

본 발명은 전도성 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노탄소 또는 금속나노와이를 기반으로 하는 전도성 박막을 구비하는 전도성 기판 및 그의 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a conductive substrate and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a conductive substrate having nano carbon or metal nano and a conductive thin film based thereon, and a method of forming a pattern thereof.

나노탄소 또는 금속나노와이어를 기반으로 하는 전도성 박막은 나노탄소 또는 금속나노와이어 입자를 기판에 코팅하여 형성한다. 나노탄소를 기반으로 하는 전도성 박막은 나노탄소 분산액을 제조하여 기판에 습식 코팅함으로써 형성하거나, 버키 페이퍼(buckypaper)를 만들어 기판에 전사하거나 또는 다른 기판에 코팅막을 형성하고 이것을 기판에 전사하여 형성할 수 있다. 금속나노와이어를 기반으로 하는 전도성 박막은 금속나노와이어 분산액을 습식 코팅하여 형성할 수 있다.Conductive thin films based on nanocarbon or metal nanowires are formed by coating nanocarbon or metal nanowire particles on a substrate. The conductive thin film based on nano carbon can be formed by preparing a nano carbon dispersion liquid and wet coating the substrate or by making a buckypaper and transferring it to the substrate or by forming a coating film on another substrate and transferring it to the substrate have. Conductive thin films based on metal nanowires can be formed by wet coating a metal nanowire dispersion.

이러한 전도성 박막에 배선 패턴을 형성하기 위한 종래 기술로는 사진인화(포토리소그래피) 공정을 통한 에칭방법, 레이저 에칭 공정 등이 있다. 사진인화 공정은 배선 패턴을 형성할 전도성 박막 위에 포토레지스트를 도포하고, 자외선을 노광하고 현상함으로써 포토레지스트 패턴을 전도성 박막 위에 형성한 후, 습식 또는 건식 방법으로 전도성 박막을 특정 모양으로 에칭함으로써, 배선 패턴을 형성한다. 그리고 레이저 에칭 방법은 전도성 박막을 레이저를 이용하여 특정 모양으로 에칭함으로써, 배선 패턴을 형성한다. Conventional techniques for forming a wiring pattern on such a conductive thin film include an etching method through a photolithography (photolithography) process, a laser etching process, and the like. In the photolithography process, a photoresist is coated on a conductive thin film to form a wiring pattern, a photoresist pattern is formed on the conductive thin film by exposing and developing ultraviolet rays, and then the conductive thin film is etched to a specific shape by a wet or dry method, Thereby forming a pattern. In the laser etching method, a wiring pattern is formed by etching a conductive thin film into a specific shape using a laser.

이러한 종래의 방법은 기존 알려진 공정을 이용하여 전도성 박막의 미세 패턴을 형성할 수 있지만, 포토리소그래피 공정 등 배선 패턴을 형성하기 위해 별도의 공정을 진행해야 한다는 점에서 공정 비용이 추가적으로 소요되고 생산성이 떨어지는 단점이 있다. Such a conventional method can form a fine pattern of a conductive thin film by using a known process. However, since a separate process must be performed to form a wiring pattern such as a photolithography process, a process cost is further required, There are disadvantages.

한국공개특허공보 제2005-0004360호(2005.01.12.)Korean Unexamined Patent Publication No. 2005-0004360 (Dec. 12, 2005)

따라서 본 발명의 목적은 전도성 박막에 대한 직접적인 에칭 없이 배선 패턴을 형성할 수 있는 하이드로겔을 이용한 전도성 기판 및 그의 패턴 형성 방법을 제공하는 데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a conductive substrate using a hydrogel capable of forming a wiring pattern without direct etching of the conductive thin film and a method of forming a pattern thereof.

본 발명의 다른 목적은 전도성 박막에 대한 직접적인 에칭 없이 패턴 모양을 조절할 수 있는 하이드로겔을 이용한 전도성 기판 및 그의 패턴 형성 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a conductive substrate using a hydrogel capable of controlling the pattern shape without direct etching of the conductive thin film and a method of forming a pattern thereof.

본 발명의 또 다른 목적은 베이스 기판을 이용하여 동일한 모양의 배선 패턴이 형성된 전도성 박막을 다른 기판에 전사할 수 있는 하이드로겔을 이용한 전도성 기판 및 그의 패턴 형성 방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a conductive substrate using a hydrogel capable of transferring a conductive thin film having a wiring pattern of the same shape formed on a base substrate to another substrate and a method of forming a pattern thereof.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베이스 기판 위에 하이드로겔을 코팅하여 하이드로겔층을 형성하는 코팅 단계, 상기 하이드로겔층의 부피를 팽창시켜 상기 하이드로겔층의 상부면에 주름을 형성하는 주름 형성 단계, 상기 하이드로겔층의 상부면에 나노탄소 또는 금속나노와이어를 코팅하여 전도성 박막을 형성하는 형성 단계, 및 상기 하이드로겔층의 부피 수축을 통해 상기 하이드로겔층의 주름을 펴서 상기 전도성 박막을 분할하여 배선 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계를 포함하는 전도성 박막의 패턴 형성 방법을 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for manufacturing a hydrogel substrate, comprising the steps of: coating a base substrate with a hydrogel to form a hydrogel layer; expanding the volume of the hydrogel layer to form a corrugation on the upper surface of the hydrogel layer; Forming a conductive thin film by coating nano carbon or metal nanowires on the upper surface of the hydrogel layer; and forming a wiring pattern by spreading the corrugations of the hydrogel layer through volume contraction of the hydrogel layer to divide the conductive thin film And a pattern forming step of patterning the conductive thin film.

본 발명에 따른 전도성 박막의 패턴 형성 방법에 있어서, 상기 코팅 단계는, 상기 베이스 기판의 표면에 대한 플라즈마 또는 유기물 표면처리를 수행하는 단계와, 표면 처리된 상기 베이스 기판 위에 하이드로겔층을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.In the method of forming a pattern of a conductive thin film according to the present invention, the coating step may include: performing a plasma or organic material surface treatment on the surface of the base substrate; and coating the hydrogel layer on the surface- .

본 발명에 따른 전도성 박막의 패턴 형성 방법은, 상기 코팅 단계 이전에 수행되는, 상기 베이스 기판 위에 배선 패턴에 대응되게 전사 패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 주름 형성 단계에서, 상기 하이드로겔층의 주름은 상기 전사 패턴을 따라서 형성될 수 있다.The conductive thin film pattern forming method according to the present invention may further include forming a transfer pattern on the base substrate, which corresponds to the wiring pattern, which is performed before the coating step. In the corrugation step, corrugations of the hydrogel layer may be formed along the transfer pattern.

본 발명에 따른 전도성 박막의 패턴 형성 방법은, 전사 패턴을 형성하는 단계로서 베이스 기판에 음각 또는 양각의 요철을 형성하고나, 또는 사진인화 공정을 통해 포토레지스트 패턴을 형성하여 베이스 기판 위에 전사패턴을 형성할 수 있다.The method for forming a pattern of a conductive thin film according to the present invention includes the steps of forming a recessed or projected concave or convex on a base substrate or forming a photoresist pattern through a photographic printing process to form a transferred pattern on a base substrate .

본 발명에 따른 전도성 박막의 패턴 형성 방법에 있어서, 상기 나노탄소는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브를 포함하고 그래핀, 탄소나노플레이트 또는 카본블랙을 포함한다. 상기 금속나노와이이어는 직경 300nm 이하 길이 1㎛ 이상의 은나노와이어, 구리나노와이어, 은나노리본, 구리나노리본, 금나노와이어 또는 금나노리본을 포함한다.In the method for forming a pattern of a conductive thin film according to the present invention, the nanocarbon includes single wall carbon nanotubes, double wall carbon nanotubes, multi wall carbon nanotubes, and includes graphene, carbon nanoplate, or carbon black. The metal nano wire includes a silver nano wire having a diameter of 300 nm or less and a length of 1 탆 or more, copper nano wire, silver nano ribbon, copper nano ribbon, gold nano wire or gold nano ribbon.

본 발명에 따른 전도성 박막의 패턴 형성 방법은, 상기 패턴 형성 단계 이후에 수행되는, 상기 배선 패턴이 형성된 전도성 박막을 전사 부재를 이용하여 다른 기판에 전사하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for forming a pattern of a conductive thin film according to the present invention may further include the step of transferring the conductive thin film formed with the wiring pattern to another substrate using a transfer member, which is performed after the pattern forming step.

본 발명은 또한, 베이스 기판, 하이드로겔층 및 전도성 박막을 포함하는 전도성 기판을 제공한다. 상기 하이드로겔층은 상기 베이스 기판 위에 형성된다. 상기 전도성 박막은 상기 하이드로겔층 위에 나노탄소 또는 금속나노와이어를 코팅하여 형성된다. 상기 하이드로겔층의 부피를 팽창시켜 상기 하이드로겔층의 상부면에 주름을 형성하고, 주름이 형성된 상기 하이드로겔층의 상부면에 전도성 박막을 형성한 후, 주름이 형성된 상기 하이드로겔층의 부피 수축을 통해 상기 하이드로겔층의 주름을 펴서 상기 전도성 박막을 분할하여 배선 패턴을 형성한다.The present invention also provides a conductive substrate comprising a base substrate, a hydrogel layer and a conductive thin film. The hydrogel layer is formed on the base substrate. The conductive thin film is formed by coating nano carbon or metal nanowires on the hydrogel layer. Expanding the volume of the hydrogel layer to form a corrugation on the upper surface of the hydrogel layer, forming a conductive thin film on the upper surface of the corrugated hydrogel layer, and forming a conductive thin film on the upper surface of the corrugated hydrogel layer, And the conductive thin film is divided by spreading the wrinkles of the gel layer to form a wiring pattern.

그리고 본 발명에 따른 전도성 기판은, 상기 베이스 기판 위에 배선 패턴에 대응되게 형성된 전사 패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 전도성 박막은 상기 전사 패턴을 따라 분할되어 상기 배선 패턴이 형성될 수 있다.The conductive substrate according to the present invention may further include a transfer pattern formed on the base substrate to correspond to the wiring pattern. The conductive thin film may be divided along the transfer pattern to form the wiring pattern.

본 발명에 따르면, 베이스 기판 위에 형성된 전도성 박막에 대한 직접적인 에칭 없이, 베이스 기판과 전도성 박막 사이에 개재된 하이드로겔층의 팽창 및 수축 현상을 이용하여 하이드로겔층의 상부면에 코팅된 전도성 박막에 배선 패턴을 형성할 수 있다. 즉 베이스 기판에 부착된 하이드로겔층을 팽창시킨 후, 그 위에 전도성 박막을 코팅한 후 다시 하이드로겔층을 수축시킴으로써, 하이드로겔층이 수축되는 방향을 따라서 일체로 형성된 전도성 박막이 분할되면서 배선 패턴이 형성된다.According to the present invention, a wiring pattern is formed on a conductive thin film coated on a top surface of a hydrogel layer by using the expansion and contraction phenomenon of the hydrogel layer interposed between the base substrate and the conductive thin film, without directly etching the conductive thin film formed on the base substrate . That is, after expanding the hydrogel layer adhered to the base substrate, the conductive thin film is coated thereon, and then the hydrogel layer is contracted again, thereby forming a wiring pattern while dividing the conductive thin film integrally formed along the direction in which the hydrogel layer shrinks.

베이스 기판 위에 형성된 전도성 박막의 배선 패턴에 대응되게 요철 형태로 전사 패턴을 형성한 후, 그 위에 형성되는 하이드로겔의 주름 모양을 조절함으로써, 전도성 박막의 배선 패턴 모양을 조절할 수 있다. 하이드로겔이 팽창 및 수축할 때, 하이드로겔 하부의 형상에 영향을 받기 때문에, 하이드로겔의 하부에 형성된 전사 패턴에 대응되게 배선 패턴을 형성함으로써 원하는 모양의 배선 패턴을 전도성 박막에 형성할 수 있다.The shape of the wiring pattern of the conductive thin film can be adjusted by forming the transfer pattern in a concavo-convex form corresponding to the wiring pattern of the conductive thin film formed on the base substrate and adjusting the shape of the wrinkle of the hydrogel formed thereon. When the hydrogel expands and shrinks, it is affected by the shape of the lower portion of the hydrogel. Therefore, a wiring pattern of a desired shape can be formed on the conductive thin film by forming a wiring pattern corresponding to the transfer pattern formed under the hydrogel.

그리고 배선 패턴이 형성된 전도성 박막은 접착 테이프 등으로 다른 기판에 전사할 수 있기 때문에, 전사 패턴이 형성된 베이스 기판을 다시 배선 패턴 형성을 위한 기판으로 재사용이 가능하고, 이를 통해 동일한 모양의 배선 패턴을 갖는 전도성 박막을 제조할 수 있는 장점도 있다.Since the conductive thin film on which the wiring pattern is formed can be transferred to another substrate with an adhesive tape or the like, the base substrate on which the transferred pattern is formed can be reused as a substrate for forming a wiring pattern, There is also an advantage that a conductive thin film can be produced.

도 1은 본 발명에 따른 하이드로겔을 이용한 전도성 기판을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 2-2선 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하이드로겔을 이용한 전도성 기판의 제조 방법에 따른 흐름도이다.
도 4 내지 8은 도 3의 제조 방법에 따른 각 단계를 보여주는 도면들이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 팽창된 하이드로겔층을 보여주는 사진이다.
도 10은 도 9의 "A"부분의 확대도로서, 하이드로겔층이 수축되어 배선 패턴이 형성된 상태를 보여주는 확대 사진이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브로겔을 이용하여 배선 패턴이 형성된 전도성 박막을 보여주는 사진이다.
도 12는 도 11의 "B"부분의 확대도이다.1 is a perspective view showing a conductive substrate using a hydrogel according to the present invention.
2 is a sectional view taken along the line 2-2 in Fig.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a conductive substrate using a hydrogel according to the present invention.
FIGS. 4 to 8 are views showing respective steps according to the manufacturing method of FIG.
9 is a photograph showing the swelled hydrogel layer in the first embodiment of the present invention.
Fig. 10 is an enlarged view of the portion "A" in Fig. 9, showing a state in which the hydrogel layer is contracted to form a wiring pattern.
11 is a photograph showing a conductive thin film having a wiring pattern formed by using a hibrogel according to a second embodiment of the present invention.
12 is an enlarged view of a portion "B" in Fig.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents And variations are possible.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 하이드로겔을 이용한 전도성 기판을 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1의 2-2선 단면도이다.1 is a perspective view showing a conductive substrate using a hydrogel according to the present invention. 2 is a sectional view taken along the line 2-2 in Fig.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전도성 기판(100)은 하이드로겔의 수축 및 팽창하는 특성을 이용하여 형성된 전도성 박막(40)을 구비한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a conductive substrate 100 according to the present invention includes a conductive thin film 40 formed using the shrinking and expanding characteristics of a hydrogel.

이러한 전도성 기판(100)은 베이스 기판(10), 하이드로겔층(30), 배선 패턴(41)을 구비하는 전도성 박막(40)을 포함하며, 전사 패턴(20)을 더 포함할 수 있다.The conductive substrate 100 includes a conductive thin film 40 having a base substrate 10, a hydrogel layer 30 and a wiring pattern 41, and may further include a transfer pattern 20.

여기서 베이스 기판(10)은 광투과성을 갖는 투명한 소재의 기판이 사용될 수 있다. 예컨대 베이스 기판(10)의 소재로는 유리, 석영(quartz), 투명 플라스틱 기판, 투명 고분자 필름 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 투명 고분자 필름의 소재로는 PET, PC, PEN, PES, PMMA, PI, PEEK 등이 사용될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다. 투명 고분자 필름 소재의 베이스 기판(10)은 10 내지 10,000㎛의 두께를 가질 수 있다.Here, the base substrate 10 may be a substrate of a transparent material having light transmittance. For example, as the material of the base substrate 10, any one of glass, quartz, transparent plastic substrate, and transparent polymer film may be used. As the material of the transparent polymer film, PET, PC, PEN, PES, PMMA, PI, PEEK and the like can be used, but the present invention is not limited thereto. The base substrate 10 of the transparent polymeric film material may have a thickness of 10 to 10,000 mu m.

전사 패턴(20)은 하이드로겔층(30)이 형성될 베이스 기판(10)의 상부면에 형성될 수 있다. 전사 패턴(20)은 배선 패턴(41)을 분할하는 전도성 박막(40)의 분할 영역(43)에 대응되게 베이스 기판(10)의 상부면에 형성될 수 있다. 전사 패턴(20)은 프린팅 방법, 사진인화 방법 등을 이용하여 형성될 수 있다. 예컨대 전사 패턴(20)은 포토레지스트를 이용한 사진인화 방법을 통하여 형성하거나 기판에 양각 또는 음각으로 요철을 만들어 형성할 수 있다.The transfer pattern 20 may be formed on the upper surface of the base substrate 10 on which the hydrogel layer 30 is to be formed. The transfer pattern 20 may be formed on the upper surface of the base substrate 10 corresponding to the divided area 43 of the conductive thin film 40 dividing the wiring pattern 41. [ The transfer pattern 20 may be formed using a printing method, a photographic printing method, or the like. For example, the transfer pattern 20 may be formed through a photographic printing method using a photoresist or may be formed by embossing or embossing on a substrate.

이때 베이스 기판(10) 위에 전사 패턴(20)을 형성하는 이유는 다음과 같다. 하이드로겔층(30)의 주름(도 9의 35) 모양은, 도 9에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(10)에 아무런 요철이 없을 때에는 무정형의 모양으로 형성된다. 하지만 베이스 기판(10)에 전사 패턴(20)이 있으면, 도 8에 도시된 바와 같이, 그 전사 패턴(20)의 모양으로 주름(35)이 우선 형성된다. 따라서 원하는 모양의 전사 패턴(20)을 베이스 기판(10)에 형성한 후, 그 위에 하이드로겔층(30)을 코팅하게 되면, 전사 패턴(20)의 모양으로 주름(35)이 형성된다. 이로 인해 하이드로겔층(30)의 상부면(31)에 형성되는 전도성 박막(40)의 배선 패턴(41)의 모양도 조절할 수 있다.The reason why the transfer pattern 20 is formed on the base substrate 10 at this time is as follows. 9, the shape of the corrugation (35 in Fig. 9) of the hydrogel layer 30 is formed into an amorphous shape when there is no unevenness in the base substrate 10, as shown in Fig. However, if there is a transfer pattern 20 on the base substrate 10, the corrugations 35 are first formed in the shape of the transfer pattern 20, as shown in Fig. Therefore, when the transfer pattern 20 having a desired shape is formed on the base substrate 10 and then the hydrogel layer 30 is coated thereon, the corrugations 35 are formed in the shape of the transfer pattern 20. The shape of the wiring pattern 41 of the conductive thin film 40 formed on the upper surface 31 of the hydrogel layer 30 can be adjusted.

하이드로겔층(30)은 전사 패턴(20)과 베이스 기판(10)의 상부면을 덮도록 형성된다. 하이드로겔층(30)의 팽창 및 수축하는 특성을 이용하여 전도성 박막(40)에 배선 패턴(41)을 형성한다. 이러한 하이드로겔층(30)을 형성하는 하이드로겔은 N-isopropylacrylamide 단량체를 이용하여 제조할 수 있다.The hydrogel layer 30 is formed so as to cover the transfer pattern 20 and the upper surface of the base substrate 10. The wiring pattern 41 is formed on the conductive thin film 40 by using the property of expanding and contracting the hydrogel layer 30. The hydrogel forming the hydrogel layer 30 can be prepared using N-isopropylacrylamide monomer.

그리고 전도성 박막(40)은 하이드로겔층(30)의 상부면(31)에 나노탄소 또는 금속나노와이어를 코팅하여 형성한다. 특히 전도성 박막(40)은 하이드로겔층(30)의 팽창 및 수축하는 성질을 통하여 배선 패턴(41)과 분할 영역(43)으로 형성된다. 이때 배선 패턴(41)은 다음과 같이 형성될 수 있다. 즉 하이드로겔층(30)의 부피를 팽창시켜 하이드로겔층(30)의 상부면(31)에 주름을 형성한다. 주름이 형성된 하이드로겔층(30)의 상부면(31)에 전도성 박막(40)을 형성한다. 그리고 주름이 형성된 하이드로겔층(30)의 부피 수축을 통해 하이드로겔층(30)의 주름이 펴지면서, 전도성 박막(40)을 분할하여 배선 패턴(41)을 형성한다.The conductive thin film 40 is formed by coating the upper surface 31 of the hydrogel layer 30 with nanocarbon or metal nanowires. In particular, the conductive thin film 40 is formed of the wiring pattern 41 and the divided region 43 through the property of expanding and contracting the hydrogel layer 30. At this time, the wiring pattern 41 may be formed as follows. That is, the volume of the hydrogel layer 30 is expanded to form a wrinkle on the upper surface 31 of the hydrogel layer 30. The conductive thin film 40 is formed on the upper surface 31 of the wrinkled hydrogel layer 30. Then, the conductive thin film 40 is divided while the wrinkles of the hydrogel layer 30 are expanded through the volume contraction of the wrinkled hydrogel layer 30 to form the wiring pattern 41.

여기서 나노탄소로는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브를 포함하고 그래핀, 탄소나노플레이트 또는 카본블랙이 사용될 수 있다.The nano carbon includes single wall carbon nanotubes, double wall carbon nanotubes, and multi wall carbon nanotubes, and graphene, carbon nanoplate, or carbon black may be used.

금속나노와이이어로는 직경 300nm 이하 길이 1㎛ 이상의 은나노와이어, 구리나노와이어, 은나노리본, 구리나노리본, 금나노와이어 또는 금나노리본이 사용될 수 있다.As the metal nano wire, a silver nano wire having a diameter of 300 nm or less and a length of 1 탆 or more, copper nano wire, silver nano ribbon, copper nano ribbon, gold nano wire or gold nano ribbon can be used.

그리고 베이스 기판(10)에 형성된 전도성 박막(40)은 전사 부재를 이용하여 다른 기판에 전사시킬 수 있다. 이때 전사 부재로는 접착 테이프가 사용될 수 있다. 이와 같이 배선 패턴(41)이 형성된 전도성 박막(40)은 전사 부재를 이용하여 다른 기판에 전사할 수 있기 때문에, 전사 패턴(20)이 형성된 베이스 기판(10)을 다시 배선 패턴(41) 형성을 위한 기판으로 재사용이 가능하다. 베이스 기판(10)의 재사용을 통해 동일한 모양의 배선 패턴(41)을 갖는 전도성 박막(40)을 제조할 수 있는 장점도 있다.The conductive thin film 40 formed on the base substrate 10 can be transferred to another substrate using a transfer member. At this time, an adhesive tape may be used as the transferring member. Since the conductive thin film 40 on which the wiring pattern 41 is formed can be transferred to another substrate by using the transfer member as described above, the base substrate 10 on which the transfer pattern 20 is formed is again formed with the wiring pattern 41 And can be reused as a substrate. There is also an advantage that the conductive thin film 40 having the wiring pattern 41 of the same shape can be manufactured through reuse of the base substrate 10.

이와 같이 본 발명에서 전도성 박막(40)에 배선 패턴(41)을 형성하기 위해서 하이드로겔을 이용하는 이유는 다음과 같다. 하이드로겔은 가교 결합된 물질이지만 주위 환경에 따라 흡수되는 수분의 양이 크게 달라져 그 부피가 수 배에서 수십 배 이상 크게 달라진다. 이로 인해 하이드로겔층(30)의 표면적도 크게 달라진다. 하이드로겔층(30)의 부피가 증가하게 되면, 표면적도 같이 증가한다. 특히 하이드로겔층(30)의 하부면(33)이 베이스 기판(10)에 접착되어 고정되어 있는 경우, 표면적을 증가는 필연적으로 베이스 기판(10)에 접착되지 않은 반대면인 상부면(31)에서 주름이 형성된다. 이렇게 주름이 형성된 상태의 하이드로겔층(30)의 상부면(31)에 전도성 박막(40)을 코팅하면, 주름에 의해 접쳐지지 않은 하이드로겔층(30)의 상부면(31)에 전도성 박막(40)이 코팅된다. 하지만 주름에 의해 접혀진 하이드로겔층(30)의 표면 부분에는 전도성 박막(40)이 코팅되지 않는다. 이 후 하이드로겔층(30)의 부피를 수축시키게 되면, 주름진 하이드로겔층(30) 부분이 펴지면서 밖으로 드러나게 된다. 따라서 하이드로겔층(30)의 상부면(31)은 나노카본 또는 금속나노와이어 있는 배선 패턴(41)과, 배선 패턴(41)이 없는 분할 영역(43)으로 구분된 전도성 박막(40)을 형성할 수 있다.The reason why the hydrogel is used to form the wiring pattern 41 in the conductive thin film 40 in the present invention is as follows. Although the hydrogel is a crosslinked material, the amount of water absorbed by the surrounding environment varies greatly, and its volume varies from several times to several tens of times. As a result, the surface area of the hydrogel layer 30 is greatly changed. As the volume of the hydrogel layer 30 increases, the surface area also increases. Particularly, when the lower surface 33 of the hydrogel layer 30 is adhered and fixed to the base substrate 10, the increase in surface area will inevitably occur on the upper surface 31, which is the opposite surface that is not adhered to the base substrate 10 Wrinkles are formed. When the conductive thin film 40 is coated on the upper surface 31 of the hydrogel layer 30 with the wrinkles formed thereon, the conductive thin film 40 is formed on the upper surface 31 of the hydrogel layer 30, Is coated. However, the conductive thin film 40 is not coated on the surface portion of the hydrogel layer 30 folded by the wrinkles. Thereafter, when the volume of the hydrogel layer 30 is contracted, the portion of the corrugated hydrogel layer 30 expands outward. The upper surface 31 of the hydrogel layer 30 is formed with the conductive thin film 40 divided into the wiring pattern 41 having nano carbon or metal nanowires and the divided region 43 having no wiring pattern 41 .

이와 같이 본 발명에 따르면, 베이스 기판(10) 위에 형성된 전도성 박막(40)에 대한 직접적인 에칭 없이, 베이스 기판(10)과 전도성 박막(40) 사이에 개재된 하이드로겔층(30)의 팽창 및 수축 현상을 이용하여 하이드로겔층(30)의 상부면(31)에 코팅된 전도성 박막(40)에 배선 패턴(41)을 형성할 수 있다. 즉 베이스 기판(10)에 부착된 하이드로겔층(30)을 팽창시킨 후, 그 위에 전도성 박막(40)을 코팅한 후 다시 하이드로겔층(30)을 수축시킴으로써, 하이드로겔층(30)이 수축되는 방향을 따라서 일체로 형성된 전도성 박막(40)이 분할되면서 배선 패턴(41)이 형성된다.As described above, according to the present invention, the swell and shrinkage phenomenon of the hydrogel layer 30 sandwiched between the base substrate 10 and the conductive thin film 40 without direct etching to the conductive thin film 40 formed on the base substrate 10 The wiring pattern 41 may be formed on the conductive thin film 40 coated on the upper surface 31 of the hydrogel layer 30. [ That is, the hydrogel layer 30 attached to the base substrate 10 is expanded, the conductive thin film 40 is coated thereon, and then the hydrogel layer 30 is contracted. As a result, the direction in which the hydrogel layer 30 shrinks Accordingly, the wiring pattern 41 is formed while the conductive thin film 40 formed integrally is divided.

그리고 베이스 기판(10) 위에 형성된 전도성 박막(40)의 배선 패턴(41)에 대응되게 요철 형태로 전사 패턴(20)을 형성한 후, 그 위에 형성되는 하이드로겔층(30)의 주름 모양을 조절함으로써, 전도성 박막(40)의 배선 패턴(41) 모양을 조절할 수 있다. 즉 하이드로겔층(30)이 팽창 및 수축할 때, 하이드로겔층(30) 하부의 형상에 영향을 받기 때문에, 하이드로겔층(30)의 하부에 형성된 전사 패턴(20)에 대응되게 배선 패턴(40)을 형성함으로써 원하는 모양의 배선 패턴(41)을 전도성 박막(40)에 형성할 수 있다.After the transfer pattern 20 is formed in a concavo-convex shape corresponding to the wiring pattern 41 of the conductive thin film 40 formed on the base substrate 10, the shape of the wrinkles of the hydrogel layer 30 formed thereon is adjusted , The shape of the wiring pattern 41 of the conductive thin film 40 can be adjusted. The wiring pattern 40 is formed so as to correspond to the transfer pattern 20 formed on the lower portion of the hydrogel layer 30 since the hydrogel layer 30 is affected by the shape of the lower portion of the hydrogel layer 30 when the hydrogel layer 30 expands and contracts. The wiring pattern 41 of the desired shape can be formed on the conductive thin film 40. [

이와 같은 본 발명에 따른 하이드로겔을 이용한 전도성 기판(100)의 제조 방법을 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 3은 본 발명에 따른 하이드로겔을 이용한 전도성 기판(100)의 제조 방법에 따른 흐름도이다. 그리고 도 4 내지 8은 도 3의 제조 방법에 따른 각 단계를 보여주는 도면들이다.A method of manufacturing the conductive substrate 100 using the hydrogel according to the present invention will now be described with reference to FIGS. 3 to 8. FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the conductive substrate 100 using the hydrogel according to the present invention. And FIGS. 4 to 8 are views showing respective steps according to the manufacturing method of FIG.

먼저 도 4에 도시된 바와 같이, S61단계에서 베이스 기판(10)을 준비한다.First, as shown in FIG. 4, the base substrate 10 is prepared in step S61.

다음으로 S63단계에서 베이스 기판(10)에 대한 표면처리를 수행할 수 있다. 표면처리 방법으로는 플라즈마 표면처리, 유기물 표면처리 방법이 사용될 수 있다. 베이스 기판(10)에 대한 표면처리를 수행하는 이유는 후술하도록 하겠다.Next, the surface treatment for the base substrate 10 can be performed in step S63. As the surface treatment method, a plasma surface treatment or an organic material surface treatment method can be used. The reason for performing the surface treatment on the base substrate 10 will be described later.

다음으로 도 5에 도시된 바와 같이, S65단계에서 베이스 기판(10)의 상부면에 전사 패턴(20)을 형성할 수 있다. 예컨대 전사 패턴(20)은 베이스 기판(10)의 상부면에 포토레지스트층을 형성한 이후에 사진인화 공정을 통하여 포토레지스트 패턴을 형성하거나, 또는 기판에 양각 또는 음각의 요철을 형성하여 형성할 수 있다.Next, as shown in FIG. 5, the transfer pattern 20 may be formed on the upper surface of the base substrate 10 in step S65. For example, the transfer pattern 20 may be formed by forming a photoresist pattern on the upper surface of the base substrate 10, then forming a photoresist pattern through a photolithography process, or by forming projections and depressions on the substrate have.

이때 전사 패턴(20)의 폭은 이후에 형성될 배선 패턴 간의 폭 즉, 분할 영역의 폭에 대응된다. 따라서 배선 패턴 간의 폭을 고려하여 전사 패턴(20)을 형성함으로써, 전도성 박막에 형성될 배선 패턴의 형상을 제어할 수 있다.At this time, the width of the transfer pattern 20 corresponds to the width between the wiring patterns to be formed later, that is, the width of the divided region. Therefore, by forming the transfer pattern 20 in consideration of the width between the wiring patterns, the shape of the wiring pattern to be formed on the conductive thin film can be controlled.

다음으로 도 6에 도시된 바와 같이, S67단계에서 전사 패턴(20)을 포함하여 베이스 기판(10)의 상부면을 덮도록 하이드로겔층(30)을 형성한다. 예컨대 하이드로겔층(30)은 N-isopropylacrylamide 단량체를 이용하여 제조한 하이드로겔을 베이스 기판(10)의 상부면에 코팅하여 형성할 수 있다. 즉 하이드로겔층(30)을 베이스 기판(10)에 코팅하기 위해서는, 고분자 형태인 하이드로겔을 용매에 녹인 후 베이스 기판(10)의 상부면에 스핀코팅, 바코팅, 드롭핑(dropping), 캐스팅(casting), 롤코팅 등의 방법으로 코팅하여 하이드로겔층(30)을 형성할 수 있다. 또는 하이드로겔층(30)은 하이드로겔의 단량체, 가교제, 개시제의 혼합물을 베이스 기판(10)에 특정 두께로 코팅한 후 중합하여 형성할 수 있다.Next, as shown in FIG. 6, the hydrogel layer 30 is formed to cover the upper surface of the base substrate 10 including the transfer pattern 20 in step S67. For example, the hydrogel layer 30 may be formed by coating a hydrogel formed using N-isopropylacrylamide monomer on the upper surface of the base substrate 10. That is, in order to coat the hydrogel layer 30 on the base substrate 10, the hydrogel in the form of a polymer is dissolved in a solvent, and then the upper surface of the base substrate 10 is spin coated, bar coated, casting, roll coating or the like to form the hydrogel layer 30. Or the hydrogel layer 30 may be formed by coating a mixture of a monomer of a hydrogel, a crosslinking agent, and an initiator to a base substrate 10 to a specific thickness and then polymerizing.

다음으로 도 7에 도시된 바와 같이, S69단계에서 베이스 기판(10) 위의 하이드로겔층(30)을 팽창시켜 주름(35)을 형성한다. 이때 하이드로겔층(30)의 하부면(33)은 베이스 기판(10)에 부착되어 있기 때문에, 주름(35)은 하이드로겔층(30)의 상부면(31)에 형성된다. 하이드로겔층(30)을 팽창시키는 방법으로 베이스 기판(10)을 물에 담구는 방법이 사용될 수 있다. 하이드로겔층(30)의 팽창 속도를 증가시키기 위해서, 물의 온도를 변화시킬 수도 있다.Next, as shown in FIG. 7, the hydrogel layer 30 on the base substrate 10 is expanded to form the corrugations 35 in step S69. Since the lower surface 33 of the hydrogel layer 30 is attached to the base substrate 10 at this time, the corrugations 35 are formed on the upper surface 31 of the hydrogel layer 30. A method of immersing the base substrate 10 in water by a method of expanding the hydrogel layer 30 can be used. In order to increase the rate of expansion of the hydrogel layer 30, the temperature of water may be changed.

또한 하이드로겔층(30)의 주름(35)은 전사 패턴(20)을 따라서 형성된다. 전사 패턴(20)의 디자인 형태에 따라 형성될 배선 패턴의 길이를 조절할 수 있다. 하이드로겔층(30)의 두께에 비례하게 주름(35)의 크기 및 밀도가 결정되고, 주름(35)의 크기 및 밀도에 따라 배선 패턴(40) 간의 간격이 결정된다. 하이드로겔층(30)의 두께 제어를 통하여 배선 패턴(40)의 모양을 제어할 수 있다.And the corrugations 35 of the hydrogel layer 30 are formed along the transfer pattern 20. [ The length of the wiring pattern to be formed can be adjusted according to the design pattern of the transfer pattern 20. [ The size and density of the wrinkles 35 are determined in proportion to the thickness of the hydrogel layer 30 and the interval between the wiring patterns 40 is determined according to the size and density of the wrinkles 35. [ The shape of the wiring pattern 40 can be controlled by controlling the thickness of the hydrogel layer 30.

이어서 도 8에 도시된 바와 같이, S71단계에서 주름(35)이 형성된 하이드로겔층(30)의 상부면(31)에 전도성 박막(40)을 형성한다. 이때 전도성 박막(40)은 하이드로겔층(30)의 상부면(31) 중 외부에 노출되는 면에 코팅되며, 주름(35)진 부분에는 거의 형성되지 않는다.8, the conductive thin film 40 is formed on the upper surface 31 of the hydrogel layer 30 where the wrinkles 35 are formed in step S71. At this time, the conductive thin film 40 is coated on the surface exposed to the outside of the upper surface 31 of the hydrogel layer 30, and is hardly formed in the portion where the corrugation 35 is formed.

전도성 박막(40)을 형성하는 방법으로 스프레이, 딥코팅, 스핀코팅, 스크린코팅, 잉크젯프린팅, 패드프린팅, 나이프코팅, 키스코팅 및 그라비아코팅 중에서 어느 하나의 방법에 의해 이루어질 수 있다.The conductive thin film 40 may be formed by any one of spraying, dip coating, spin coating, screen coating, inkjet printing, pad printing, knife coating, kiss coating and gravure coating.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이, S73단계에서 하이드로겔층(30)을 수축시켜 배선 패턴(41)을 형성한다. 즉 전도성 박막(40)이 형성된 베이스 기판(10)을 50 내지 100℃의 열판(hot plate)에서 건조시키면, 수분이 증발하면서 하이드로겔층(30)은 수축하게 된다. 이때 하이드로겔층(30)의 주름이 펴지면서, 전도성 박막(40)을 전사 패턴(20)을 기준으로 분할되어 배선 패턴(41)을 형성한다. 전사 패턴(20)을 따라서 배선 패턴(41)을 분할하는 분할 영역(43)이 형성되며, 분할 영역(43)으로 아래의 하이드로겔층(30)이 노출된다.Then, as shown in FIG. 2, the hydrogel layer 30 is contracted to form a wiring pattern 41 in step S73. That is, when the base substrate 10 on which the conductive thin film 40 is formed is dried on a hot plate at 50 to 100 ° C, the hydrogel layer 30 shrinks while moisture is evaporated. At this time, the conductive thin film 40 is divided on the basis of the transfer pattern 20 to form the wiring pattern 41 while the wrinkles of the hydrogel layer 30 are expanded. A divided region 43 for dividing the wiring pattern 41 is formed along the transfer pattern 20 and the lower hydrogel layer 30 is exposed in the divided region 43. [

이때 본 발명에 따른 제조 방법에서는 두 가지 방법이 모두 가능하다. 하이드로겔층(30)의 부피 팽창 또는 수축에 따른 주름(35)의 크기 및 밀도는 하이드로겔층(30)의 코팅 두께가 연관되기 때문에, 하이드로겔층(30)의 두께 조절을 통해 다양한 형상의 주름을 형성할 수 있다. In this case, both of the two methods are possible in the manufacturing method according to the present invention. Since the size and density of the wrinkles 35 due to the volume expansion or contraction of the hydrogel layer 30 are related to the coating thickness of the hydrogel layer 30, can do.

하이드로겔층(30)의 부피를 조절하는 방법은, 하이드로겔층(30)을 물 속에 담가 두어 수분을 흡수시켜 부피를 증가시키거나, 반대로 하이드로겔층(30)을 건조시켜 부피를 축소시킬 수 있다. 또한 특정 종류의 하이드로겔은 온도 변화에 따라 수분을 흡수하는 거동이 달라지는데 온도 증가에 따라 부피가 증가하거나 또는 감소하는 현상도 나타난다.In the method of controlling the volume of the hydrogel layer 30, the hydrogel layer 30 may be immersed in water to absorb moisture to increase the volume, or conversely, the hydrogel layer 30 may be dried to reduce the volume. In addition, some types of hydrogels change their behavior of absorbing moisture depending on the temperature change, and the volume increases or decreases with increasing temperature.

하이드로겔층(30)의 부피 변화에 따라 주름(35) 형성을 유도하기 위해서는, 하이드로겔층(30)의 하부면(33)은 베이스 기판(10)의 상부면에 반드시 접착되어 고정되어 있어야 한다. 만약 하이드로겔층(30)과 베이스 기판(10)과의 접착력이 약한 경우, 하이드로겔층(30)의 부피가 변할 때 하이드로겔층(30)이 베이스 기판(10)에서 분리되어 하이드로겔층(30)의 상부면(31)에만 주름의 형성을 유도할 수 없다. The lower surface 33 of the hydrogel layer 30 must be adhered and fixed to the upper surface of the base substrate 10 in order to induce the formation of the wrinkles 35 in accordance with the volume change of the hydrogel layer 30. [ If the adhesive force between the hydrogel layer 30 and the base substrate 10 is weak, the hydrogel layer 30 is separated from the base substrate 10 when the volume of the hydrogel layer 30 changes, It is not possible to induce the formation of the wrinkles on the surface 31 alone.

따라서 하이드로겔층(30)과 베이스 기판(10)과의 접착력을 향상시키기 위해서, S63단계에서 베이스 기판(10)의 표면을 플라즈마 또는 유기물을 이용하여 표면처리할 수 있다. 즉 플라즈마 표면처리, 유기물 표면처리 등으로 베이스 기판(10)의 표면에 기능기를 도입하면, 베이스 기판(10)과 하이드로겔층(30) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 예컨대 본 발명에서는 베이스 기판(10)의 표면처리 방법으로 플라즈마 표면처리와, 실란 물질의 표면처리 방법을 적용하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.Therefore, in order to improve the adhesion between the hydrogel layer 30 and the base substrate 10, the surface of the base substrate 10 may be surface-treated with plasma or an organic material in step S63. That is, when a functional group is introduced on the surface of the base substrate 10 by plasma surface treatment, organic material surface treatment, or the like, adhesion between the base substrate 10 and the hydrogel layer 30 can be improved. For example, in the present invention, the plasma surface treatment and the surface treatment method of the silane material are applied to the surface treatment of the base substrate 10, but the present invention is not limited thereto.

한편 S73단계 이후에 전사 부재로 배선 패턴(41)이 형성된 전도성 박막(40)을 다른 기판에 전사하는 단계를 수행할 수 있다. 이때 전사 부재로는 접착 테이프가 사용될 수 있다.The step of transferring the conductive thin film 40 on which the wiring pattern 41 is formed to the transfer member to another substrate after the step S73 can be performed. At this time, an adhesive tape may be used as the transferring member.

이와 같은 본 발명에 따른 전도성 기판(100)의 제조 방법 중 배선 패턴(41)을 형성할 때, 베이스 기판에 전사 패턴을 형성하지 않은 경우를 도 9 및 도 10의 사진을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 팽창된 하이드로겔층(30)을 보여주는 사진이다. 그리고 도 10은 도 9의 "A"부분의 확대도로서, 하이드로겔층(30)이 수축되어 배선 패턴(41)이 형성된 상태를 보여주는 확대 사진이다.A case in which the transfer pattern is not formed on the base substrate when the wiring pattern 41 is formed in the method of manufacturing the conductive substrate 100 according to the present invention will be described with reference to the photographs of FIGS. 9 and 10, same. 9 is a photograph showing the expanded hydrogel layer 30 according to the first embodiment of the present invention. 10 is an enlarged view of the portion "A" of Fig. 9, showing an enlarged view showing a state in which the hydrogel layer 30 is contracted and the wiring pattern 41 is formed.

본 발명의 제1 실시예로 N-isopropylacrylamide 단량체를 이용하여 하이드로겔을 제조하였고, 베이스 기판과 하이드로겔층(30)의 계면 접착력 확보를 위해 플라즈마 표면처리, 실란 물질의 표면처리를 수행하였다. 표면처리된 베이스 기판에 하이드로겔을 코팅하여 하이드로겔층(30)을 형성한다. 이때 베이스 기판으로 유리 기판을 사용하였고, 베이스 기판의 상부면에는 전사 패턴이 형성되어 있지 않다.Hydrogels were prepared using N-isopropylacrylamide monomer as the first embodiment of the present invention. Plasma surface treatment and silane surface treatment were performed to secure the interfacial adhesion between the base substrate and the hydrogel layer 30. A hydrogel is coated on the surface-treated base substrate to form a hydrogel layer 30. At this time, a glass substrate is used as a base substrate, and a transfer pattern is not formed on the upper surface of the base substrate.

코팅된 하이드로겔층(30)의 주름(35) 형성을 위해 하이드로겔층(30)이 코팅된 베이스 기판을 물 속에 담가 두었다. 물 속에서 꺼낸 베이스 기판 상의 하이드록겔층(30)은 수분을 흡수하여 부피가 팽창하였고, 도 9에 도시된 바와 같이, 하이드로겔층(30)의 상부면에 주름(35)이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 이때 베이스 기판에는 전사 패턴이 없기 때문에, 무정형의 모양의 주름(35)을 현미경으로 관찰할 수 있다.The base substrate coated with the hydrogel layer 30 was immersed in water for forming the corrugations 35 of the coated hydrogel layer 30. [ The hydrogel layer 30 on the base substrate taken out from the water absorbed moisture and expanded in volume. As shown in FIG. 9, it was confirmed that the wrinkles 35 were formed on the upper surface of the hydrogel layer 30 . At this time, since there is no transferred pattern on the base substrate, it is possible to observe an amorphous wrinkle 35 with a microscope.

그리고 하이드로겔층(30)을 다시 수축시키기 위해서, 베이스 기판을 100℃ 온도로 가열하였다. 가열에 의해 하이드로겔층(30)의 수분이 증발하고, 이로 인해 하이드로겔층(30)이 수축하면서 주름을 펴진 것을 도 10을 통해 확인할 수 있다. 도 10은 수축된 하이드로겔층(30)의 상부면을 나타내는 것으로, 주름 속에 접혀져 숨겨져 있던 면에 외부에 노출된 것을 확인할 수 있다. 더불어 주름진 하이드로겔층(30)의 상부면에 형성된 전도성 박막(40) 부분이 배선 패턴(41)으로 형성되고, 주름은 펴지면서 분할 영역(43)으로 형성되는 것으로 확인할 수 있다. 분할 영역(43)으로 하이드로겔층(30)이 노출된 것을 확인할 수 있다.In order to shrink the hydrogel layer 30 again, the base substrate was heated to a temperature of 100 캜. The moisture of the hydrogel layer 30 is evaporated by heating, and the hydrogel layer 30 is contracted and wrinkled as shown in FIG. FIG. 10 shows the upper surface of the contracted hydrogel layer 30, which is folded in the folds and exposed to the outside. In addition, it can be confirmed that the portion of the conductive thin film 40 formed on the upper surface of the corrugated hydrogel layer 30 is formed of the wiring pattern 41, and the corrugations are formed as the divided regions 43 while being expanded. It can be confirmed that the hydrogel layer 30 is exposed to the divided region 43.

다음으로 본 발명에 따른 전도성 기판의 제조 방법 중 배선 패턴(40)을 형성할 때, 베이스 기판에 전사 패턴을 형성한 경우를 도 11 및 도 12의 사진을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이드로겔층(30)을 이용하여 배선 패턴(40)이 형성된 전도성 박막(40)을 보여주는 사진이다. 도 12는 도 11의 "B"부분의 확대도이다.Next, a case where a wiring pattern 40 is formed in a method of manufacturing a conductive substrate according to the present invention and a transfer pattern is formed on a base substrate will be described with reference to the photographs of FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is a photograph showing the conductive thin film 40 having the wiring pattern 40 formed using the hydrogel layer 30 according to the second embodiment of the present invention. 12 is an enlarged view of a portion "B" in Fig.

제2 실시예에 따른 전도성 기판은 베이스 기판에 전사 패턴을 형성하는 공정을 추가한 것을 제외하면, 전술된 제1 실시예와 동일한 방법으로 배선 패턴(40)을 형성한다. 전도성 박막(40)의 소재로는 탄소나노튜브를 이용하였다.The conductive substrate according to the second embodiment forms the wiring pattern 40 in the same manner as in the first embodiment except that a step of forming a transfer pattern on the base substrate is added. As the material of the conductive thin film 40, carbon nanotubes were used.

제1 실시예의 경우 배선 패턴(41)이, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 무정형으로 형성된다.In the case of the first embodiment, the wiring pattern 41 is formed in an amorphous form, as shown in Figs. 9 and 10.

하지만 제2 실시예의 경우 배선 패턴(41)이, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 전사 패턴을 따라 직선형에 가깝게 형성된 것을 확인할 수 있다.However, in the case of the second embodiment, it can be confirmed that the wiring pattern 41 is formed to be linearly close to the transfer pattern as shown in Figs. 11 and 12.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10 : 베이스 기판
20 : 전사 패턴
30 : 하이드로겔층
31 : 상부면
33 : 하부면
35 : 주름
40 : 전도성 박막
41 : 배선 패턴
43 : 분할 영역
100 : 전도성 기판10: base substrate
20: Transfer pattern
30: Hydrogel layer
31: upper surface
33: Lower surface
35: Crease
40: Conductive thin film
41: wiring pattern
43:
100: conductive substrate

Claims (8)

베이스 기판의 상부면에 전사 패턴을 형성하는 단계;
상기 전사 패턴을 포함하여 상기 베이스 기판의 상부면을 덮도록 하이드로겔을 코팅하여 하이드로겔층을 형성하는 코팅 단계;
상기 하이드로겔층의 부피를 팽창시켜 상기 전사 패턴을 따라서 상기 하이드로겔층의 상부면에 주름을 형성하는 주름 형성 단계;
상기 하이드로겔층의 상부면에 나노탄소 또는 금속나노와이어를 코팅하여 전도성 박막을 형성하는 형성 단계;
상기 하이드로겔층의 부피 수축을 통해 상기 하이드로겔층의 주름을 펴서 상기 전도성 박막을 분할하여 배선 패턴을 형성하되, 상기 전도성 박막은 상기 전사 패턴을 기준으로 분할되어 상기 배선 패턴으로 형성되는 패턴 형성 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 박막의 패턴 형성 방법.Forming a transfer pattern on an upper surface of the base substrate;
Coating a hydrogel to cover the upper surface of the base substrate including the transfer pattern to form a hydrogel layer;
Forming a wrinkle on the upper surface of the hydrogel layer in accordance with the transfer pattern by expanding the volume of the hydrogel layer;
Forming a conductive thin film by coating nano carbon or metal nanowires on the upper surface of the hydrogel layer;
Forming a wiring pattern by dividing the conductive thin film by spreading the wrinkles of the hydrogel layer through volume shrinkage of the hydrogel layer, wherein the conductive thin film is divided into the wiring patterns based on the transfer pattern;
And forming a conductive thin film on the substrate. 제1항에 있어서, 상기 코팅 단계는,
상기 베이스 기판의 표면에 대한 플라즈마 또는 유기물 표면처리를 수행하는 단계;
표면 처리된 상기 베이스 기판의 상부면에 하이드로겔층을 코팅하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 박막의 패턴 형성 방법.The method according to claim 1,
Performing a plasma or organic surface treatment on the surface of the base substrate;
Coating a hydrogel layer on the top surface of the base substrate;
And forming a conductive thin film on the substrate. 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 전사 패턴은 사진인화 공정을 통한 포토레지스트 패턴이거나, 또는 기판에 양각 또는 음각으로 형성한 요철인 것을 특징으로 하는 전도성 박막의 패턴 형성 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the transfer pattern is a photoresist pattern through a photolithography process or a concavo-convex pattern formed on a substrate by embossing or embossing. 제1항에 있어서,
상기 나노탄소는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브를 포함하고 그래핀, 탄소나노플레이트 또는 카본블랙을 포함하고,
상기 금속나노와이이어는 직경 300nm 이하 길이 1㎛ 이상의 은나노와이어, 구리나노와이어, 은나노리본, 구리나노리본, 금나노와이어 또는 금나노리본을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 박막의 패턴 형성 방법.The method according to claim 1,
The nano-carbon includes single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, and includes graphene, a carbon nanoplate or carbon black,
Wherein the metal nano wire comprises a silver nano wire having a diameter of 300 nm or less and a length of 1 m or more, copper nano wire, silver nano ribbon, copper nano ribbon, gold nano wire or gold nano ribbon. 제1항에 있어서, 상기 패턴 형성 단계 이후에 수행되는,
상기 배선 패턴이 형성된 전도성 박막을 전사 부재를 이용하여 다른 기판에 전사하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 박막의 패턴 형성 방법.The method according to claim 1,
Transferring the conductive thin film having the wiring pattern formed thereon to another substrate using a transfer member;
And forming a pattern on the conductive thin film. 베이스 기판;
상기 베이스 기판의 상부면에 형성된 전사 패턴;
상기 전사 패턴을 포함하여 상기 베이스 기판의 상부면을 덮도록 형성된 하이드로겔층;
상기 하이드로겔층 위에 나노탄소 또는 금속나노와이어를 코팅하여 형성된 전도성 박막;을 포함하며,
상기 하이드로겔층의 부피를 팽창시켜 상기 전사 패턴을 따라서 상기 하이드로겔층의 상부면에 주름을 형성하고, 상기 하이드로겔층의 상부면에 상기 전도성 박막을 형성한 후, 주름이 형성된 상기 하이드로겔층의 부피 수축을 통해 상기 하이드로겔층의 주름을 펴서 상기 전도성 박막을 분할하여 배선 패턴을 형성하되, 상기 전도성 박막은 상기 전사 패턴을 기준으로 분할되어 상기 배선 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하이드로겔을 이용한 전도성 기판.A base substrate;
A transfer pattern formed on an upper surface of the base substrate;
A hydrogel layer formed to cover the upper surface of the base substrate including the transfer pattern;
And a conductive thin film formed by coating nano carbon or metal nanowires on the hydrogel layer,
Expanding the volume of the hydrogel layer to form a wrinkle on the upper surface of the hydrogel layer in accordance with the transfer pattern, forming the conductive thin film on the upper surface of the hydrogel layer, and then shrinking the volume of the hydrogel layer Wherein the conductive film is formed by dividing the conductive thin film by the wrinkles of the hydrogel layer to form a wiring pattern, wherein the conductive thin film is divided into the wiring patterns based on the transfer pattern. 제7항에 있어서,
상기 전사 패턴은 사진인화 공정을 통한 포토레지스트 패턴이거나, 또는 기판에 양각 또는 음각으로 형성한 요철인 것을 특징으로 하는 하이드로겔을 이용한 전도성 기판.8. The method of claim 7,
Wherein the transfer pattern is a photoresist pattern through a photolithography process or a concavo-convex pattern formed on a substrate by embossing or embossing.
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