KR20130072922A - Transparent electrode and method for making the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes)등 평판디스플레이나 Touch Screen Panel에 기판으로 사용되는 투명기판에 나노와이어 전극층을 형성하고 이를 패터닝하는 공정에 관한 것이다.
The present invention relates to a process of forming and patterning a nanowire electrode layer on a transparent substrate used as a substrate for a flat panel display or a touch screen panel such as an LCD (Liquid Crystal Display) and an OLED (Organic Light Emitting Diodes).
투명기판에 투명전극층을 형성하고 이를 포토리소그라피법으로 패터닝하는 기존의 방법은 투명전극층을 투명기판에 스퍼터링(Sputtering)으로 증착하는 단계; 이를 패터닝하기 위해서 코팅이나 라미네이팅방법을 써서 투명전극층 위에 자외선 감광층(Photo Resist)을 형성하는 단계; 원하는 영역의 자외선을 차단시키기 위한 목적으로 설계된 마스크를 써서 자외선을 조사해서 원하는 영역의 감광층에만 자외선을 조사하는 단계; 알카리 계열의 현상액을써서 자외선이 조사되지 않은 영역의 감광층을 제거하는 단계; 산성의 에칭액을 써서 감광필름이 제거되어 외부로 노출된 투명전극층을 식각하는 단계; 알카리 계열의 박리액을 써서 남아있는 감광층을 마저 제거하는 단계를 거치서 투명전극 기판을 패터닝하게 되는데 이 방법은 공정이 복잡하고 환경을 오염시키는 염소계열의 에칭액을 사용해야 하는 문제점이 있다.Conventional methods for forming a transparent electrode layer on a transparent substrate and patterning it by photolithography include depositing a transparent electrode layer on a transparent substrate by sputtering; Forming a UV photoresist layer on the transparent electrode layer using a coating or laminating method to pattern it; Irradiating ultraviolet rays only to a photosensitive layer of a desired region by irradiating ultraviolet rays using a mask designed for blocking ultraviolet rays of a desired region; Removing the photosensitive layer in a region not irradiated with ultraviolet light by using an alkaline developer; Etching the transparent electrode layer exposed to the outside by removing the photosensitive film using an acidic etchant; The transparent electrode substrate is patterned by removing the remaining photosensitive layer by using an alkali-based stripping solution. This method has a problem of using a chlorine-based etching solution that is complicated in the process and pollutes the environment.
또한, 디스플레이 패널의 외곽부에 빛 차단층을 형성하고 그 빛 차단층을 덮는 투명전극층을 형성하는 경우, 빛 차단층에 의한 단차로 인해 투명전극층에 크랙이 발생하는 문제점이 있다.
In addition, in the case where the light blocking layer is formed on the outer portion of the display panel and the transparent electrode layer covering the light blocking layer is formed, there is a problem that a crack occurs in the transparent electrode layer due to the step by the light blocking layer.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공정을 단순화하여 생산성을 높일 수 있고, 환경을 오염시키는 에칭액을 사용하는 공정을 거치지 않고 투명기판에 나노와이어를 이용한 투명전극층을 형성하거나, 형성하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, to simplify the process to increase the productivity, a method of forming or forming a transparent electrode layer using nanowires on a transparent substrate without the process of using an etching solution that pollutes the environment The purpose is to provide.
또한, 본 발명은 크랙이 발생하지 않는 빛 차단층을 덮는 투명전극층을 형성하거나, 형성하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide a method for forming or forming a transparent electrode layer covering a light blocking layer in which no crack is generated.
본 발명에 의한 투명전극 패턴은 전극층이 형성되는 기판, 상기 기판위에 형성된 빛 차단층 및 상기 기판위에 형성되고, 상기 빛 차단층을 덮는 나노와이어 전극층을 포함한다.
The transparent electrode pattern according to the present invention includes a substrate on which an electrode layer is formed, a light blocking layer formed on the substrate, and a nanowire electrode layer formed on the substrate and covering the light blocking layer.
본 발명에 의한 투명전극 패턴과 투명전극 패턴 형성 방법을 사용하면 공정을 단순화하여 생산성을 높일 수 있고, 환경을 오염시키는 에칭액을 사용하는 공정을 거치지 않고 투명기판에 나노와이어를 전극층을 형성할 수 있다.By using the transparent electrode pattern and the transparent electrode pattern forming method according to the present invention, the productivity can be increased by simplifying the process, and nanowire electrode layers can be formed on the transparent substrate without undergoing a process using an etching solution that pollutes the environment. .
또한, 본 발명에 의한 투명전극 패턴은 투명전극에 크랙이 발생하는 현상이 나타나지 않아 안정된 투명전극을 형성할 수 있다.
In addition, in the transparent electrode pattern according to the present invention, cracks do not appear in the transparent electrode, thereby forming a stable transparent electrode.
도 1은 본 발명에 의한 투명전극 패턴을 나타내는 것이다
도 2는 본 발명에 의한 투명전극 패턴 형성 방법을 나타내는 것이다.1 illustrates a transparent electrode pattern according to the present invention.
2 shows a method of forming a transparent electrode pattern according to the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극 패턴은 전극층이 형성되는 기판, 상기 기판위에 형성된 빛 차단층 및 상기 기판위에 형성되고, 상기 빛 차단층을 덮는 나노와이어 전극층을 포함한다.The transparent electrode pattern according to the exemplary embodiment of the present invention includes a substrate on which an electrode layer is formed, a light blocking layer formed on the substrate, and a nanowire electrode layer formed on the substrate and covering the light blocking layer.
또한, 상기 기판은 투명 유리기판일 수 있다.In addition, the substrate may be a transparent glass substrate.
또한, 상기 빛 차단층은 블랙 매트릭스(BM)일 수 있다.In addition, the light blocking layer may be a black matrix (BM).
또한, 상기 나노와이어 전극층은 상기 빛 차단층을 전부 덮을 수 있다.In addition, the nanowire electrode layer may completely cover the light blocking layer.
또한, 상기 나노와이어 전극층은 Ag, Al, Au, Cu, Fe, Ni, Ti, T, Cr 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, the nanowire electrode layer may include at least one of Ag, Al, Au, Cu, Fe, Ni, Ti, T, Cr.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극 패턴 형성 방법은 투명 기판을 준비하는 단계, 상기 투명 기판 위에 빛 차단층을 형성하는 단계 및 상기 투명 기판위에 상기 빛 차단층을 덮으면서 나노와이어 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.In the method of forming a transparent electrode pattern according to an embodiment of the present invention, preparing a transparent substrate, forming a light blocking layer on the transparent substrate, and forming a nanowire electrode layer while covering the light blocking layer on the transparent substrate. Steps.
또한, 상기 빛 차단층은 블랙 매트릭스(BM)일 수 있다.In addition, the light blocking layer may be a black matrix (BM).
또한, 상기 나노와이어 전극층은 상기 빛 차단층을 전부 덮을 수 있다.In addition, the nanowire electrode layer may completely cover the light blocking layer.
또한, 상기 나노와이어 전극층은 Ag, Al, Au, Cu, Fe, Ni, Ti, T, Cr 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
In addition, the nanowire electrode layer may include at least one of Ag, Al, Au, Cu, Fe, Ni, Ti, T, Cr.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도 1은 본 발명에 의한 투명전극 패턴을 나타내는 것이다.1 shows a transparent electrode pattern according to the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 투명 전극 패턴은 기판(10)위에 빛 차단층(20)을 형성하고, 상기 빛 차단층을 덮는 나노와이어 전극층(30)을 형성하여 얻을 수 있다.As shown in FIG. 1, the transparent electrode pattern may be obtained by forming the
이때, 기판(10)은 투명 유리 기판으로 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 소다 라임 유리기판(soda-lime glass substrate), 보로 실리케이트 유리 기판(boro-silicate glass substrate), 실리케이트 유리 기판(silicate glass substrate) 또는 납유리 기판(lead glass substrate)으로 형성될 수 있다. 이와 같은 투명 유리 기판은 직사각형 형상으로 형성될 수 있다.In this case, the
빛 차단층(20)은 디스플레이 패널의 유효영역을 벗어나 디스플레이가 되지 않는 외곽부에 있는 전극패턴이 보이지 않도록 불투명한 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 빛 차단층은 유기 잉크를 인쇄하는 방식으로 형성하거나, 금속층을 사진 식각 공정을 통해 패터닝하여 형성할 수 있다. 상기 빛 차단층은 블랙 매트릭스로 형성하는 것이 바람직하며, 상기 블랙 매트릭스는 크롬(Cr), 크롬 산화막(CrOx) 또는 유기 블랙매트릭스(BM)로 이루어질 수 있다.The
나노와이어는 나노미터 단위의 크기를 가지는 와이어 구조체를 말하며, 나노와이어 전극층(30)은 이러한 나노와이어를 다수 배치하여 전류가 통할 수 있도록 형성한 층을 의미한다. 나노와이어는 대체로 10nm 미만의 지름을 가지는 것에서부터 수백 nm 지름의 나노와이어를 포함해서 일컬으며, 길이 방향으로는 특별히 크기의 제한이 없다. 나노와이어에 사용되는 소재는 반도체 실리콘이나 주석 산화물, 갈륨질화물등이 있으나, 본 발명에서는 전극층을 형성하는 금속 나노와이어인 것이 바람직하다. 전기가 통하는 전극이면 어느 금속이나 가능하며, Ag, Al, Au, Cu, Fe, Ni, Ti, T, Cr 중 적어도 하나의 금속을 포함하여 형성할 수 있다. 나노와이어 전극층을 형성하는 방법은 코팅, 인쇄, 증착등의 여러가지 방법이 있으나, 프린팅 방식으로 인쇄를 하거나, 코팅하는 방식으로 형성하는 것이 바람직하다. The nanowire refers to a wire structure having a size in nanometers, and the
이와 같이 투명 기판위에 빛 차단층을 형성하고, 그 위에 나노와이어전극층을 형성하는 경우, 투명전극(ITO)층을 형성하는 종래의 방법과는 달리 나노와이어 전극층의 유연성으로 전극층에 크랙이 형성되지 않아 안정된 전극형성이 가능하고, 코팅공정으로 인하여 생산성을 향상 시킬 수 있다.As such, when the light blocking layer is formed on the transparent substrate and the nanowire electrode layer is formed thereon, unlike the conventional method of forming the transparent electrode (ITO) layer, no crack is formed in the electrode layer due to the flexibility of the nanowire electrode layer. Stable electrode formation is possible and productivity can be improved by coating process.
도 2는 본 발명에 의한 투명전극 패턴 형성 방법을 나타내는 것이다.2 shows a method of forming a transparent electrode pattern according to the present invention.
먼저, 유리 기판을 준비한다. 이때 유리 기판은 직사각형의소다 라임 유리기판(soda-lime glass substrate), 보로 실리케이트 유리 기판(boro-silicate glass substrate), 실리케이트 유리 기판(silicate glass substrate) 또는 납유리 기판(lead glass substrate)으로 형성될 수 있다. First, a glass substrate is prepared. The glass substrate may be formed of a rectangular soda-lime glass substrate, a boro-silicate glass substrate, a silicate glass substrate, or a lead glass substrate. have.
다음 단계로, 유리 기판위에 빛 차단층을 형성한다. 빛 차단층은 디스플레이 패널의 유효영역을 벗어나 디스플레이가 되지 않는 외곽부에 있는 전극패턴이 보이지 않도록 불투명한 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 빛 차단층은 코팅, 인쇄, 증착등의 여러가지 방법이 있으나, 프린팅 방식으로 인쇄를 하거나, 코팅하는 방식으로 형성하는 것이 바람직하다.Next, a light blocking layer is formed on the glass substrate. The light blocking layer is preferably formed of an opaque material so that the electrode pattern on the outer portion of the display panel outside the effective area is not visible. The light blocking layer may be coated, printed, or deposited in various ways. However, the light blocking layer may be formed by printing or coating.
상기 빛 차단층은 블랙 매트릭스로 형성하는 것이 바람직하며, 상기 블랙 매트릭스는 크롬(Cr), 크롬 산화막(CrOx) 또는 유기 블랙매트릭스(BM)로 이루어질 수 있다.The light blocking layer may be formed of a black matrix, and the black matrix may be formed of chromium (Cr), chromium oxide layer (CrOx), or organic black matrix (BM).
마지막 단계로, 빛 차단층을 덮는 나노와이어 전극층을 형성한다. 나노와이어는 나노미터 단위의 크기를 가지는 와이어 구조체를 말하며, 나노와이어 전극층은 이러한 나노와이어를 다수 배치하여 전류가 통할 수 있도록 형성한 층을 의미한다. 나노와이어는 대체로 10nm 미만의 지름을 가지는 것에서부터 수백 nm 지름의 나노와이어를 포함해서 일컬으며, 길이 방향으로는 특별히 크기의 제한이 없다. 나노와이어에 사용되는 소재는 반도체 실리콘이나 주석 산화물, 갈륨질화물등이 있으나, 본 발명에서는 전극층을 형성하는 금속 나노와이어인 것이 바람직하다.Finally, the nanowire electrode layer covering the light blocking layer is formed. The nanowire refers to a wire structure having a size in nanometers, and the nanowire electrode layer refers to a layer formed by arranging a plurality of such nanowires to allow current to flow therethrough. Nanowires are generally referred to as those having a diameter of less than 10 nm to nanowires of several hundred nm in diameter, and are not particularly limited in size in the longitudinal direction. Materials used for the nanowires include semiconductor silicon, tin oxide, gallium nitride, and the like, but in the present invention, the metal nanowires forming the electrode layer are preferable.
나노와이어 전극층을 형성하는 방법은 코팅, 인쇄, 증착등의 여러가지 방법이 있으나, 프린팅 방식으로 인쇄를 하거나, 코팅하는 방식으로 형성하는 것이 바람직하다.
The nanowire electrode layer may be formed by various methods such as coating, printing, and deposition. However, the nanowire electrode layer may be formed by printing or coating.
10 : 기판
20 : 빛 차단층
30 : 나노와이어 전극층10: substrate
20: light blocking layer
30: nanowire electrode layer
Claims (11)
상기 기판위에 형성된 빛 차단층;
상기 기판위에 형성되고, 상기 빛 차단층을 덮는 나노와이어 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 패턴.
A substrate on which an electrode layer is formed;
A light blocking layer formed on the substrate;
And a nanowire electrode layer formed on the substrate and covering the light blocking layer.
상기 기판은 투명 유리기판인 것을 특징으로 하는 투명전극 패턴.
The method of claim 1,
The substrate is a transparent electrode pattern, characterized in that the transparent glass substrate.
상기 빛 차단층은 블랙 매트릭스(BM)인 것을 특징으로 하는 투명전극 패턴.
The method of claim 2,
The light blocking layer is a transparent electrode pattern, characterized in that the black matrix (BM).
상기 나노와이어 전극층은 상기 빛 차단층을 전부 덮는 것을 특징으로 하는 투명전극 패턴.
The method of claim 3,
The nanowire electrode layer is a transparent electrode pattern, characterized in that all covering the light blocking layer.
상기 나노와이어 전극층은 Ag, Al, Au, Cu, Fe, Ni, Ti, T, Cr 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 패턴.
5. The method of claim 4,
The nanowire electrode layer is at least one of Ag, Al, Au, Cu, Fe, Ni, Ti, T, Cr.
상기 빛 차단층은 상기 기판의 외곽부에 형성되는 것을 특징으로 하는 투명전극 패턴.
The method of claim 5,
The light blocking layer is formed on the outer portion of the substrate transparent electrode pattern.
상기 투명 기판 위에 빛 차단층을 형성하는 단계; 및
상기 투명 기판위에 상기 빛 차단층을 덮으면서 나노와이어 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 투명전극 패턴 형성 방법.
Preparing a transparent substrate;
Forming a light blocking layer on the transparent substrate; And
Forming a nanowire electrode layer while covering the light blocking layer on the transparent substrate.
상기 빛 차단층은 블랙 매트릭스(BM)인 것을 특징으로 하는 투명전극 패턴 형성 방법.
The method of claim 7, wherein
The light blocking layer is a transparent matrix pattern forming method characterized in that the black matrix (BM).
상기 나노와이어 전극층은 상기 빛 차단층을 전부 덮는 것을 특징으로 하는 투명전극 패턴 형성 방법.
9. The method of claim 8,
The nanowire electrode layer is a transparent electrode pattern forming method, characterized in that to cover the entire light blocking layer.
상기 나노와이어 전극층은 Ag, Al, Au, Cu, Fe, Ni, Ti, T, Cr 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 패턴 형성 방법.
10. The method of claim 9,
The nanowire electrode layer is a transparent electrode pattern forming method comprising at least one of Ag, Al, Au, Cu, Fe, Ni, Ti, T, Cr.
상기 빛 차단층은 상기 기판의 외곽부에 형성되는 것을 특징으로 하는 투명전극 패턴 형성 방법.The method of claim 10,
The light blocking layer is a transparent electrode pattern forming method characterized in that formed on the outer portion of the substrate.
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