KR101613348B1 - 투명전극 제조시스템 및 이를 이용한 투명전극 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판상에 메쉬 형태의 투명전극을 용이하게 프린팅할 수 있는 투명전극 제조시스템 및 이를 이용한 투명전극 제조방법에 관한 것이며, 기판이송방향을 따라서 연속적으로 이송되는 기판에 투명전극을 패터닝하는 투명전극 제조시스템에 있어서, 상기 기판을 향하여 잉크를 분사하며, 상기 기판이송방향에 대한 사선방향인 제1방향을 따라 이송됨과 동시에 상기 기판의 이송에 대응하여 상기 기판이송방향 또는 상기 기판이송방향의 반대방향으로 이송되는 복수개의 노즐을 구비하는 제1 인쇄부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

투명전극 제조시스템 및 이를 이용한 투명전극 제조방법{SYSTEM FOR FABRICATING TRANSPARENT ELECTORDE AND METHOD FOR FABRICATING TRANSPARENT ELECTORDE USING THE SAME}

본 발명은 투명전극 제조시스템 및 이를 이용한 투명전극 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판의 이송속도를 보정함으로써 기판상에 메쉬 형태의 투명전극을 용이하게 프린팅할 수 있는 투명전극 제조시스템 및 이를 이용한 투명전극 제조방법에 관한 것이다.

최근, 친환경적인 장점에다가, 에너지원의 고갈의 염려가 없다는 점에서 태양광에 대한 관심이 집중되고 있는 추세이다.

태양전지의 광이 입사되는 면에는 광이 투과되기 위하여 광투과율이 우수한 광투과층이 적층되고, 전기적 전도성의 전극이 광투과층 상에 형성되어 전자 이송경로로서의 역할을 한다. 그러나, 이러한 구조의 태양전지는 광이 전극이 형성되는 영역상에서 투과되지 못함으로써, 집광효율이 현저히 떨어진다는 문제가 있었다.

상기 문제의 대안으로 태양전지에 투명전극을 배치하고 있다. 특히, 이러한 투명전극으로는 ITO(Indium Tin Oxide) 전극이 주로 이용되고 있다. 이는, ITO가 박막을 형성하기 용이하고, 광투과 특성이 우수하며, 전기적 저항이 비교적 낮기 때문이다.

그러나, 기존의 ITO 전극의 사용시에 태양전지의 집광율은 향상시킬 수 있으나, 상대적으로 큰 저항값으로 인하여 전체적인 태양전지의 광변환율은 떨어지는 문제가 있었다.

한편, 이러한 종래의 투명전극이 가지는 문제를 해결하기 위하여 전기 전도성의 전극액을 메쉬 형태로 인쇄함으로서 이를 투명전극으로 이용하는 기술이 있다.

도 1은 종래의 투명전극을 제작하는 시스템의 일례를 개략적으로 도시한 것이다.

도 1에서와 같이, 종래의 시스템(10)에 의하면, 위치 고정된 노즐부(11)로부터 전극액을 토출하는 동시에 기판(S)을 일방향으로 이송시킴으로써 라인을 인쇄하고, 이송이 완료된 기판(S)을 180도 회전시킨 후에 이전 이송된 방향과 반대방향으로 기판을 재이송함으로써 메쉬 형태의 라인을 인쇄하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 시스템(10)에서는 기판(S)을 회전시키는 공정의 연속성을 방해하는 공정이 포함됨으로써, 시간적, 비용적으로 비경제적이라는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전극액을 분사하는 노즐이 기판이송방향의 사선방향으로의 움직임과 기판이송방향 또는 기판이송방향의 반대방향 중 어느 하나의 방향의 움직임을 동시에 가짐으로써 메쉬 형태의 투명전극을 용이하게 제조할 수 있는 투명전극 제조시스템 및 이를 이용한 투명전극 제조방법을 제공함에 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판이송방향을 따라서 연속적으로 이송되는 기판에 투명전극을 패터닝하는 투명전극 제조시스템에 있어서, 상기 기판을 향하여 잉크를 분사하며, 상기 기판이송방향에 대한 사선방향인 제1방향을 따라 이송됨과 동시에 상기 기판의 이송에 대응하여 상기 기판이송방향 또는 상기 기판이송방향의 반대방향으로 이송되는 복수개의 노즐을 구비하는 제1 인쇄부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조시스템에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제1 인쇄부는, 상기 제1방향을 따라 연장되는 제1 가이드부; 상기 제1 가이드부를 따라 이동가능하게 마련되는 제1 운동부; 상기 복수개의 노즐이 장착되며, 상기 제1 운동부 상에 마련되어 상기 기판이송방향 또는 상기 기판이송방향의 반대방향으로 이동가능하게 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수개의 노즐은 상기 제2 운동부 상에서 회전가능하게 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 가이드부와 상기 제1 운동부 사이에 마련되며, 상기 제1 운동부를 중력방향을 따라 이동시키는 제3 운동부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 인쇄부의 전단에 마련되며, 상기 기판을 코팅하는 코팅부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 인쇄부의 전단에 마련되며, 상기 기판을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 인쇄부를 통과한 기판을 제공받아 잉크를 분사하며, 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 이송됨과 동시에 상기 기판의 이송에 대응하여 상기 기판이송방향 또는 상기 기판이송방향의 반대방향으로 이송되는 복수개의 노즐을 구비하는 제2 인쇄부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 인쇄부는, 상기 제2방향을 따라 연장되는 제2 가이드부; 상기 가이드부를 따라 이동가능하게 마련되는 제4 운동부; 상기 복수개의 노즐이 장착되며, 상기 제4 운동부 상에 마련되어 상기 기판이송방향 또는 상기 기판이송방향의 반대방향으로 이동가능하게 마련되는 제5 운동부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수개의 노즐은 상기 제5 운동부 상에서 회전가능하게 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가이드부와 상기 제4 운동부 사이에 마련되며, 상기 제4 운동부를 중력방향을 따라 이동시키는 제6 운동부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수개의 노즐이 정전기력에 의하여 잉크를 분사하도록 상기 복수개의 복수개의 노즐에 전압을 인가하는 전압공급부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수개의 노즐과 연결되어 상기 복수개의 노즐 측으로 잉크를 공급하는 잉크공급부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 기판이송방향을 따라 이동가능하게 마련되며, 상기 복수개의 노즐로부터 착탄되는 잉크를 통해 상기 잉크의 프린팅 상태를 모니터링하는 테스트기판부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 투명전극이 패터닝되는 기판 및 상술한 제7항에 기재된 투명전극 제조시스템을 준비하는 기판준비단계; 상기 제1 인쇄부 및 상기 제2 인쇄부를 통해 상기 기판상에 메쉬 형태의 투명전극을 프린팅하는 프린팅단계; 상기 기판상에 프린팅되는 메쉬 형태의 투명전극을 경화시키는 경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조방법에 의해 달성된다.

여기서, 상기 경화단계는 적외선(Infrared:IR), 근적외선(Near-Infrared:NIR) 및 중적외선(Mid-Infrared:MIR) 중 어느 하나를 이용한 열처리 방식인 것이 바람직하다.

또한, 상기 경화단계는 강화된 펄스 광(Intensified pulsed light)을 이용한 램프 큐어링 방식인 것이 바람직하다.

또한, 상기 프린팅단계 이전에 상기 기판을 플라즈마 처리하거나 또는 상기 기판을 폴리머 소재로 코팅하는 기판 전처리단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프린팅단계와 상기 경화단계 사이에는 상기 메쉬 형태의 투명전극이 프린팅된 기판상에 기설정된 패턴을 추가적으로 패터닝하는 추가패터닝단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 메쉬 형태의 투명전극을 용이하게 패터닝할 수 있는 투명전극 제조시스템 및 이를 이용한 투명전극 제조방법이 제공된다.

또한, 연속적으로 이송되는 상태의 기판에 메쉬 형태의 투명전극을 패터닝함으로써, 인라인(In-line) 시스템이 구축될 수 있다.

또한, 복수개의 노즐을 제2 운동부 또는 제5 운동부 상에서 회전시킴으로써 패턴 사이의 간격을 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 복수개의 노즐과 기판 사이의 이격 간격을 조절함으로써 라인 패턴 또는 연속적으로 연결되는 폐곡선 패턴을 용이하게 패터닝할 수 있다.

또한, 테스트기판부를 이용하여 메쉬 형태의 투명전극이 올바르게 패터닝되는지 여부를 사전에 모니터링할 수 있다.

또한, 기판에 플라즈마 처리하거나 기판의 외면에 폴리머 코팅을 수행함으로써 기판의 잉크 착탄율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 투명전극을 제작하는 시스템의 일례를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 투명전극 제조시스템을 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 3은 도 2에 다른 투명전극 제조시스템을 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 4는 도 2에 따른 투명전극 제조시스템에서 제1 인쇄부를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 5는 도 2에 따른 투명전극 제조시스템에서 제1 인쇄부를 개략적으로 도시한 측면도이고,
도 6는 도 2에 따른 투명전극 제조시스템에서 제1 인쇄부의 작동 모습을 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 투명전극 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 투명전극 제조시스템 및 이를 이용한 투명전극 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 투명전극 제조시스템을 개략적으로 도시한 사시도이고,도 3은 도 2에 다른 투명전극 제조시스템을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 2 또는 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 투명전극 제조시스템(100)은 기판이송속도의 빠르기에 상관없이 기판상에 메쉬 형태의 투명전극을 정확하게 패터닝할 수 있는 것으로서, 전처리부(110)와 제1 인쇄부(120)와 제2 인쇄부(130)와 전압공급부(140)와 잉크공급부(150)와 테스트기판부(160)와 제어부(미도시)를 포함한다.

상기 전처리부(110)는 기판(S)에 메쉬 형태의 투명전극을 패터닝하기 이전에 전처리를 수행하는 것이다.

여기서, 전처리라 함은 기판(S)의 잉크 착탄율 등을 향상시키기 위한 일련의 작업을 모두 포함하며, 본 발명의 일실시예에서 전처리는 기판(S)의 플라즈마 처리작업 또는 폴리머 소재로 기판(S)의 외면을 코팅하는 작업 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

도 4는 도 2에 따른 투명전극 제조시스템에서 제1 인쇄부를 개략적으로 도시한 평면도이고,도 5는 도 2에 따른 투명전극 제조시스템에서 제1 인쇄부를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 6는 도 2에 따른 투명전극 제조시스템에서 제1 인쇄부의 작동 모습을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 제1 인쇄부(120)는 기판(S)을 향하여 잉크를 분사하는 복수개의 노즐(124)을 구비하며, 복수개의 노즐(124)이 패터닝을 위해 기판이송방향에 대한 사선방향(이하 '제1방향' 이라 한다)의 움직임을 갖되, 기판(S)의 이송에 따른 기판(S)과 복수개의 노즐(124) 사이의 상대속도를 상쇄하도록 기판이송방향 또는 기판이송방향의 반대방향의 움직임을 동시에 갖도록 운동시키는 것으로서, 제1 가이드부(121)와 제1 운동부(122)와 제2 운동부(123)와 복수개의 노즐(124)과 제3 운동부(125)을 포함한다.

상기 제1 가이드부(121)는 기판이송방향에 대한 사선방향을 따라 연장되고 기판(S)으로부터 이격되어 기판(S)의 상측에 설치되는 부재이다.

여기서, 제1 가이부(121)의 위치는 가변적으로 설정될 수 있으나, 본 발명의 일실시예에서는 위치가 고정된 상태로 마련된다.

상기 제1 운동부(122)는 제1 가이드부(121) 상에 설치되어 제1 가이드부(121)의 길이방향을 따라 슬라이딩가능하게 마련된 부재이다.

즉, 제1 운동부(122)는 제1 가이드부(121)의 길이방향과 평행한 가상의 직선을 따라 이동하며, 본 발명의 일실시예에서는 제1 가이드부(121)의 측면상에 설치된다.

한편, 본 발명의 일실시예에서 제1 운동부(122)는 후술할 제2 운동부(123)의 슬라이딩경로를 가이드하기 위한 홈이 형성될 수 있다.

상기 제2 운동부(123)는 제1 운동부(122) 상에서 슬라이딩 및 회전가능하게 설치되며, 상측에 복수개의 노즐(124)이 설치되는 부재이다.

상기 제3 운동부(125)는 제1 운동부(122)와 제1 가이드부(121) 사이에 구비되어, 제1 운동부(122)를 중력방향, 더 정확히는 기판(S)으로부터 멀어지거나 근접하는 방향을 따라 이동시키는 부재이다.

본 발명의 일실시예에 따르면 복수개의 노즐(124)은 정전기력을 이용하여 잉크를 토출하는 형태의 EHD(ElectroHydroDynamics) 잉크젯 구조를 가지므로, 잉크는 기판(S)과 노즐(124) 사이의 이격 간격에 따라 직선 젯트(straight jet) 또는 스피닝 젯트(spinning jet) 중 어느 하나의 분사경로를 따라 분사된다.

여기서, 직선 젯트(straight jet)는 잉크가 노즐의 수직인 직선방향을 따라 유동하는 것을 의미하며, 스피닝 젯트(spinning jet)는 잉크가 나선 또는 콘 형상으로 유동하는 것을 의미한다.

즉, 제3 운동부(125)를 통해 노즐(124)과 기판(S) 사이의 이격 간격을 조절함으로써 기판(S)상에 라인 형상 또는 연속적으로 연결되는 폐곡선 형상의 패턴을 패터닝할 수 있다.

한편, 제1 인쇄부(120)의 전체적인 결합관계에 대하여 다시 설명하면, 복수개의 노즐(124)은 제2 운동부(123) 상측에 설치되며, 제2 운동부(123)는 제1 운동부(122) 상에 슬라이딩 및 회전가능하게 설치된다. 또한, 제1 운동부(122)는 제1 가이드부(121)의 측면에 제1 가이드부(121)의 길이방향을 따라 슬라이딩가능하게 설치되며, 제3 운동부(125)는 제1 운동부(122)와 제1 가이드부(121) 사이에 설치되어 제1 운동부(122)를 중력방향을 따라 운동시킨다.

여기서, 기본적으로 복수개의 노즐(124)은 제1 운동부(122)의 움직임에 따라, 즉, 제1 가이드부(121)의 길이방향을 따라 잉크를 분사한다.

다만, 본 발명의 일실시예에서 기판(S)은 연속적으로 이송되므로 단순히 제1 운동부(122)의 움직임만으로 잉크의 분사경로를 조절하면, 기판이송에 따른 상대적인 속도차가 발생하여 우측(기판이송방향 측)으로 편향되게 잉크가 프린팅된다.

따라서, 제2 운동부(123)를 제1 운동부(122) 상에서 기판이송방향을 따라 운동시킴으로써 기판이송에 따른 상대속도를 상쇄시킨다. 여기서, 제2 운동부(123)는 기판이송방향을 따라 기판이송속도와 동일한 속도로 슬라이딩되는 것이 바람직하다.

또한, 제2 운동부(123)를 제1 운동부(122) 상에서 회전시킴으로써 기판(S)상에 프린팅되는 패턴 사이의 이격 간격을 조절한다.

예컨대, 복수개의 노즐(124)이 제1 가이드부(121)의 길이방향과 수직한 방향을 따라 배열되는 경우, 복수개의 노즐(124) 사이의 간격과 동일한 간격으로 기판(S) 상에 패턴이 프린팅된다.

여기서, 복수개의 노즐(124)이 제1 가이드부(121)의 길이방향과 평행한 방향을 따라 배열될 때까지 제2 운동부(123)가 회전할수록 기판(S) 상에 프린팅되는 패턴의 이격 간격이 좁아진다.

즉, 복수개의 노즐(124)이 제1 가이드부(121)의 길이방향과 수직한 방향을 따라 배열되는 경우에 패턴 사이의 이격 간격이 가장 넓으며, 복수개의 노즐(124)이 제1 가이드부(121)의 길이방향과 평행한 방향을 따라 배열되는 경우에 패턴 사이의 이격 간격이 없이 하나의 직선으로 프린팅된다.

상기 제2 인쇄부(130)는 제1 인쇄부(120)를 통해 패턴이 프린팅된 기판(S)을 제공받으며, 잉크를 분사하는 복수개의 노즐(134)을 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 이동시킴과 동시에 기판이송에 따른 상대속도 차이를 상쇄시키도록 기판이송방향 또는 기판이송방향의 반대방향으로 이동시키는 것으로, 제2 가이드부(131)와 제4 운동부(132)와 제5 운동부(133)와 복수개의 노즐(134)과 제6 운동부(135)을 포함한다.

한편, 제2 인쇄부(130)의 제2 가이드부(131)와 제4 운동부(132)와 제5 운동부(133)와 복수개의 노즐(134)과 제6 운동부(135)는 제1 인쇄부(120)의 제1 가이드부(121)와 제1 운동부(122)와 제2 운동부(123)와 복수개의 노즐(124)과 제3 운동부(125)에 각각 대응되므로, 각각의 구성의 차이점을 기준으로 설명한다.

상기 제2 가이드부(131)는 제1 가이드부(121)와 실질적으로 동일한 기능을 수행하며, 다만, 제2 가이드부(131)는 제1 가이드부(121)와 교차하는 방향, 바람직하게는 제2 가이드부(131)와 제1 가이드부(121)가 서로 수직을 형성하도록 배치된다.

이러한 배치는 기판(S)이 제1 인쇄부(120) 및 제2 인쇄부(130)를 모두 통과함으로써 메쉬 형태의 투명 전극을 프린팅하기 위함이다. 즉, 제1 인쇄부(120)와 제2 인쇄부(130)가 서로 수직을 형성하면, 제1 인쇄부(120) 및 제2 인쇄부(130)를 통과한 상태의 기판(S)에도 서로 수직인 패턴이 형성된다.

물론, 제1 인쇄부(120)와 제2 인쇄부(130) 사이각은 필요에 따라 달리 설정될 수 있음은 당연하다.

상기 제4 운동부(132)와 제5 운동부(133)와 복수개의 노즐(134)과 제6 운동부(135)는 상술한 제1 운동부(122)와 제2 운동부(123)와 복수개의 노즐(124)와 제3 운동부(125)와 동일하므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.

상기 전압공급부(140)는 상술한 복수개의 노즐(124, 134)과 기판(S) 사이에 잉크를 토출시키기 위한 전기장이 발생하도록 상술한 복수개의 노즐(124, 134)에 전압을 인가하는 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 투명전극 제조시스템(100)은 정전기력을 이용하여 잉크를 토출하는 형태의 EHD(ElectroHydroDynamics) 잉크젯 구조를 가지므로, 상술한 전압공급부(140)를 둠으로써 전기장을 형성하도록 한다. 여기서, 기판(S)의 하측에 기판을 이송시키는 부재는 접지되거나 전압공급부(140)로부터 인가되는 전압과 반대극성을 지니는 전압을 인가받아 기판(S)과 복수개의 노즐(124, 134) 사이에 전기장을 용이하게 형성시킬 수 있다.

상기 잉크공급부(150)는 복수개의 노즐(124, 134)로 투명전극 프린팅에 사용되는 잉크를 공급하는 것이다. 여기서, 잉크공급부(150)로부터 복수개의 노즐(124, 134)로 공급되는 잉크는 전기장의 영향을 받아 노즐(124, 134)로부터 토출되도록 전도성 소재로 마련되는 것이 바람직하다.

상기 테스트기판부(160)는 기판이송방향을 따라 이동가능하게 마련되며, 기판(S)이 본 발명의 일실시예에 따른 투명전극 제조시스템(100)을 통과하기 이전에 제1 인쇄부(120) 및 제2 인쇄부(130)로 공급되어 잉크 토출 상태가 프린팅에 적절한지 여부를 모니터링하는 것이다.

즉, 테스트기판부(160)에 프린팅된 패턴을 모니터링하여 패턴 사이의 간격, 패턴의 굵기, 패턴의 균일성 및 이물질의 존재 여부 등을 확인할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 투명전극 제조시스템(100)은 각각의 구성을 제어하기 위한 제어부(미도시)를 추가적으로 구비할 수 있다.

여기서, 제어부(미도시)는 제1 인쇄부(120) 또는 제2 인쇄부(130)의 이송경로, 이송속도, 이송주기 등의 제어가 가능하도록 설정됨으로써, 기판(S)상에 최종 프린팅되는 메쉬 형태의 투명전극의 밀도, 형상 등을 조절할 수도 있다.

더 자세히 설명하면, 제어부(미도시) 기판이송속도를 고려하여 제2 운동부(123) 및 제5 운동부(133)의 이동속도를 바람직하게는 기판이송속도와 동일하게 결정하며, 제1 운동부(122) 및 제4 운동부(132)의 이송속도 또는 제3 운동부(125) 및 제5 운동부(135)를 조절하여 패턴의 굵기, 형상 등을 조절할 수 있다.

또한, 제2 운동부(123) 및 제5 운동부(133)의 회전 정도를 고려하여 패턴들 사이의 이격 간격을 조절할 수 있다.

지금부터는 상술한 투명전극 제조시스템 및 이를 이용한 투명전극 제조방법의 일실시예의 작동에 대하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 투명전극 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 투명전극 제조방법(S100)은 상술한 투명전극 제조시스템(100)을 이용하여 메쉬 형태의 투명전극을 제조하는 방법으로서, 준비단계(S110)와 기판 전처리단계(S120)와 프린팅단계(S130)와 추가패터닝단계(S140)와 경화단계(S150)를 포함한다.

상기 준비단계(S110)는 투명전극이 패터닝될 기판(S)과 상술한 투명전극 제조시스템(100)을 준비함으로써 기판(S)상에 투명전극을 패터닝하는 것을 준비하는 단계이다.

상기 기판 전처리단계(S120)는 전처리부(110)를 통해 기판(S)을 플라즈마 처리하거나 기판(S)의 외면상에 폴리머 소재의 코팅을 수행하는 단계이다.

즉, 플라즈마 처리를 통해 복수개의 노즐(124, 134)를 마주보는 기판(S)의 상면을 세정하거나, 친수성처리 또는 소수성처리할 수 있다. 여기서, 친수성 또는 소수성 처리는 복수개의 노즐(124, 134)로부터 토출되는 잉크의 성질을 고려하여 결정한다.

더 자세히 설명하면, 복수개의 노즐(124, 134)에서 사용되는 잉크가 친수성의 성질을 갖는다면, 잉크가 기판(S)의 외면에 효과적으로 착탄되도록 기판(S)의 외면이 친수성을 가지도록 플라즈마 처리를 한다. 이와 반대로, 잉크의 성질이 소수성의 성질이라면 기판(S)의 외면이 소수성을 가지도록 플라즈마 처리를 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에서 플라즈마 처리를 통해 기판(S)을 제전시키거나 대전시키는 공정을 수행할 수 있다. 여기서, 제전은 기판(S)상에 분포하는 전하가 불균일하게 분포되어 있을 경우에 수행되며, 대전은 기판(S)상에 균일하게 전하를 코팅할 때 사용된다.

즉, 플라즈마 처리부(120)를 통해 기판(S)을 제전 또는 대전시킴으로써 복수개의 노즐(124, 134)로부터 토출되는 잉크가 더욱 효과적으로 기판(S) 상에 착탄될 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 플라즈마 처리를 통해 기판(S)을 친수성 또는 소수성 처리하거나 대전 또는 제전시키는 공정을 수행하는 것으로 설명하였으나 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 기판 전처리단계(S110)를 통해 기판(S)의 외면을 폴리머 소재로 코팅하는 경우도 상술한 플라즈마 처리를 하는 경우와 거의 동일한 효과를 기대할 수 있다.

상기 프린팅단계(S130)는 전처리된 기판(S)을 투명전극 제조시스템(100)에 통과시켜 메쉬 형태의 패턴을 프린팅하는 단계로서, 투명전극 제조시스템(100)을 통해 투명전극을 프린팅하는 과정은 투명전극 제조시스템(100)을 설명하는 과정에서 서술하였으므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.

상기 추가패터닝단계(S140)는 투명전극이 프린팅된 기판(S) 상에 사용자가 원하는 추가적인 패턴을 패터닝하는 단계이다. 예컨대, 투명전극이 프린팅된 패턴을 센서, 태양전지 등으로 활용하는 경우에 투명전극 외에 추가적인 패턴이 요구되며, 이러한 패턴을 추가패터닝단계(S140)를 통해 패터닝할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 추가패터닝단계(S140)는 레이저 패터닝 단계를 수행함으로써 달성할 수 있다.

상기 경화단계(S150)는 프린팅단계(S130) 및 추가패터닝단계(S140)를 통해 기판(S) 상에 패터닝된 패턴들을 경화시키는 단계이다.

본 발명의 일실시예에 따른 경화단계(S150)는 적외선(Infrared:IR), 근적외선(Near-Infrared:NIR) 및 중적외선(Mid-Infrared:MIR) 중 어느 하나를 이용한 열처리 방식을 이용하거나 강화된 펄스 광(Intensified pulsed light)을 이용한 램프 큐어링 방식을 이용할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100: 투명전극 제조시스템 110: 전처리부
120: 제1 인쇄부 130: 제2 인쇄부
140: 전압공급부 150: 잉크공급부
160: 테스트기판부
S100: 투명전극 제조방법 S110: 준비단계
S120: 기판 전처리단계 S130: 프린팅단계
S140: 추가패터닝단계 S150: 경화단계

Claims (18)

1. 기판이송방향을 따라서 연속적으로 이송되는 기판에 투명전극을 패터닝하는 투명전극 제조시스템에 있어서,
   상기 기판을 향하여 잉크를 분사하며, 상기 기판이송방향에 대한 사선방향인 제1방향을 따라 이송됨과 동시에 상기 기판의 이송에 대응하여 상기 기판이송방향 또는 상기 기판이송방향의 반대방향으로 이송되는 복수개의 노즐을 구비하는 제1 인쇄부;를 포함하고,
   상기 제1 인쇄부는, 상기 제1방향을 따라 연장되는 제1 가이드부; 상기 제1 가이드부를 따라 이동가능하게 마련되는 제1 운동부; 및 상기 복수개의 노즐이 장착되며, 상기 제1 운동부 상에 마련되어 상기 기판이송방향 또는 상기 기판이송방향의 반대방향으로 이동가능하게 마련되는 제2 운동부;를 포함하고,
   상기 복수개의 노즐은 상기 제2 운동부 상에서 회전가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 가이드부와 상기 제1 운동부 사이에 마련되며, 상기 제1 운동부를 중력방향을 따라 이동시키는 제3 운동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조시스템.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 인쇄부의 전단에 마련되며, 상기 기판을 코팅하는 코팅부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조시스템.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 인쇄부의 전단에 마련되며, 상기 기판을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조시스템.
7. 제1항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 인쇄부를 통과한 기판을 제공받아 잉크를 분사하며, 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 이송됨과 동시에 상기 기판의 이송에 대응하여 상기 기판이송방향 또는 상기 기판이송방향의 반대방향으로 이송되는 복수개의 노즐을 구비하는 제2 인쇄부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2 인쇄부는, 상기 제2방향을 따라 연장되는 제2 가이드부; 상기 가이드부를 따라 이동가능하게 마련되는 제4 운동부; 상기 복수개의 노즐이 장착되며, 상기 제4 운동부 상에 마련되어 상기 기판이송방향 또는 상기 기판이송방향의 반대방향으로 이동가능하게 마련되는 제5 운동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 복수개의 노즐은 상기 제5 운동부 상에서 회전가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조시스템.
10. 제8항에 있어서,
    상기 가이드부와 상기 제4 운동부 사이에 마련되며, 상기 제4 운동부를 중력방향을 따라 이동시키는 제6 운동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조시스템.
11. 제7항에 있어서,
    상기 복수개의 노즐이 정전기력에 의하여 잉크를 분사하도록 상기 복수개의 복수개의 노즐에 전압을 인가하는 전압공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조시스템.
12. 제7항에 있어서,
    상기 복수개의 노즐과 연결되어 상기 복수개의 노즐 측으로 잉크를 공급하는 잉크공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조시스템
13. 제 7항에 있어서,
    상기 기판이송방향을 따라 이동가능하게 마련되며, 상기 복수개의 노즐로부터 착탄되는 잉크를 통해 상기 잉크의 프린팅 상태를 모니터링하는 테스트기판부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조시스템.
14. 투명전극이 패터닝되는 기판 및 제7항에 따른 투명전극 제조시스템을 준비하는 기판준비단계;
    상기 제1 인쇄부 및 상기 제2 인쇄부를 통해 상기 기판상에 메쉬 형태의 투명전극을 프린팅하는 프린팅단계; 및
    상기 기판상에 프린팅되는 메쉬 형태의 투명전극을 경화시키는 경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 경화단계는 적외선(Infrared:IR), 근적외선(Near-Infrared:NIR) 및 중적외선(Mid-Infrared:MIR) 중 어느 하나를 이용한 열처리 방식인 것을 특징으로 하는 투명전극 제조방법.
16. 제14항에 있어서,
    상기 경화단계는 강화된 펄스 광(Intensified pulsed light)을 이용한 램프 큐어링 방식인 것을 특징으로 하는 투명전극 제조방법.
17. 제14항에 있어서,
    상기 프린팅단계 이전에 상기 기판을 플라즈마 처리하거나 또는 상기 기판을 폴리머 소재로 코팅하는 기판 전처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조방법.
18. 제 14항에 있어서,
    상기 프린팅단계와 상기 경화단계 사이에는 상기 메쉬 형태의 투명전극이 프린팅된 기판상에 기설정된 패턴을 추가적으로 패터닝하는 추가패터닝단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 제조방법.

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