KR20140127051A - Transparent electrode pattern and method of preparing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 투명 전극 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 표면에서의 광의 산란 및 난반사를 유도하여 시인성을 감소시킨 투명 전극 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a transparent electrode and a method of manufacturing the transparent electrode, and more particularly, to a transparent electrode having reduced visibility by inducing scattering and diffuse reflection of light on a surface thereof, and a manufacturing method thereof.
현재, 큰 주목을 받고 있는 투명 전자 소자를 구현하기 위해서는, 능동 및 수동 소자뿐만 아니라 배선 및 전극 또한 투명해야 한다. 일반적으로 잘 알려진 투명 전극으로는 ITO(Indium doped Tin Oxide)가 있으며, 최근에 탄소 나노 튜브, 전도성 고분자 또는 은 나노 와이어를 이용하여 투명전극을 제조하려는 시도가 많이 이루어지고 있다. Nowadays, in order to realize a transparent electronic device that is receiving a great deal of attention, not only active and passive devices but also wiring and electrodes must be transparent. In general, a well-known transparent electrode is indium-doped tin oxide (ITO). Recently, attempts have been made to manufacture transparent electrodes using carbon nanotubes, conductive polymers or silver nanowires.
ITO 전극의 경우 80% 이상의 투과도와, 10 ~ 50 Ω/□의 낮은 면저항 특성으로 투명 전자 소자에 널리 활용되고 있다. 그러나 ITO를 구성하는 인듐 소재의 희소성과 ITO 코팅을 위해서는 스퍼터링 또는 화학증착법과 같은 진공 공정이 필수적이어서, 제조공정비용이 비교적 높은 편이다. In the case of ITO electrodes, it is widely used in transparent electronic devices due to a transmittance of 80% or more and a low sheet resistance of 10 to 50 Ω / □. However, the scarcity of the indium material constituting the ITO and the vacuum process such as the sputtering or chemical vapor deposition are indispensable for the ITO coating, so that the manufacturing process cost is relatively high.
이를 극복하기 위하여, 단일벽 또는 이중벽의 탄소나노튜브를 스프레이 코팅 또는 프린팅 코팅하여 투명전극을 형성하거나, PEDOT과 같은 전도성 고분자를 프린팅하여 투명전극 구현하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 90% 이상의 투과도와 ITO에 견줄 수 있는 또는 그보다 우수한 전기전도 특성을 갖는 박층을 제조하기 위해서는 은 나노 와이어를 사용하는 기술이 제안되었다.In order to overcome this problem, studies have been actively made to form transparent electrodes by spray coating or printing coating single-walled or double-walled carbon nanotubes, or by printing conductive polymers such as PEDOT. However, a technique using silver nanowires has been proposed to produce thin films having a conductivity of 90% or more and electric conduction properties comparable to or better than ITO.
은 나노 와이어의 경우 단축의 폭이 10 ~ 100 ㎚ 이고, 장축의 길이가 3 ~ 100 ㎛의 범위를 가지고 있어, 소량의 은 나노 와이어가 네트워크화 되어 서로 그물망처럼 연결되어 있어도, 높은 전기전도도 특성과 80~90% 이상의 투명도 특성을 유지할 수 있는 장점이 있다. The nanowire has a short axis width of 10 to 100 nm and a long axis length of 3 to 100 μm. Even if a small amount of silver nanowires are networked and connected to each other like a network, To 90% or more of transparency.
그러나 이러한 은 나노와이어들이 그물망처럼 네트워크화 되어 연결이 되는 경우, 와이어와 와이어 간에 접촉이 생기게 되고, 접촉 부분에서 높은 저항 값의 증가가 일어나게 된다. 이로 인해 은 나노와이어 자체의 저항 값은 벌크(bulk) 저항값에 가까우나, 접촉영역에서 저항 증가가 발생하며, 접촉영역이 많아질수록 추가적인 저항의 증가가 발생하여 높은 전기전도 특성을 유지할 수 없게 된다.However, when these silver nanowires are networked and networked like a network, there is a contact between the wire and the wire, and a high resistance value is generated at the contact part. As a result, the resistance value of the silver nanowire itself is close to the bulk resistance value, but the resistance is increased in the contact region, and the more the contact region is increased, the more the resistance increases, do.
이러한 문제점을 해결하기 위해 한국공개특허 제2012-0092294호는 은 나노 와이어들이 용접된 구조를 갖는 투명 전극을 제안하였다. 하지만, 은 나노 와이어의 한계에 의해 전기전도성의 향상에 여전히 제한이 있다.In order to solve such a problem, Korean Unexamined Patent Publication No. 2002-0092294 proposes a transparent electrode having a structure in which silver nanowires are welded. However, there is still limited improvement in electrical conductivity due to the limitation of silver nanowires.
한편, 미세 금속 패턴으로 형성되는 투명 전극은 금속 자체의 반사 특성을 가지게 되는데, 이러한 전극 패턴에서의 반사는 전극 패턴의 시인성을 증가시키는 문제가 있다.On the other hand, a transparent electrode formed of a fine metal pattern has a reflection characteristic of the metal itself. Reflection in such an electrode pattern increases the visibility of the electrode pattern.
이를 위해 한국공개특허 제2012-0100758호는 암색화 패턴층을 구비한 전도성 구조체를 제안하였다. 하지만, 금속 표면 위에 암색화를 위한 별도의 증착 공정 및 에칭 공정이 필요하여 제조 공정의 복잡해지며, 그에 따른 비용 상승의 문제가 있다.
Korean Unexamined Patent Publication No. 2001-0100758 proposes a conductive structure having a darkening pattern layer. However, a separate deposition process and an etching process are required for darkening the metal surface, which complicates the manufacturing process, thereby increasing the cost.
본 발명은 전극 패턴의 시인도가 감소된 투명 전극 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Disclosed is a transparent electrode having reduced visibility of an electrode pattern and a method of manufacturing the transparent electrode.
또한, 본 발명은 은(Ag)을 함유하면서 전기전도성이 우수한 투명 전극 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a transparent electrode containing silver (Ag) and excellent in electrical conductivity, and a method for producing the transparent electrode.
1. 기판; 및 상기 기판의 적어도 일면에 형성되고 내부에 전도성 입자가 분산된 은(Ag) 패턴층을 포함하는 투명 전극.1. a substrate; And a silver (Ag) pattern layer formed on at least one surface of the substrate and having conductive particles dispersed therein.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 전도성 입자는 금속 및 금속 산화물 중 적어도 1종으로 형성된 것인 투명 전극.2. The transparent electrode according to claim 1, wherein the conductive particles are formed of at least one of a metal and a metal oxide.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 전도성 입자의 평균 입경은 1 내지 100 nm인 투명 전극.3. The transparent electrode according to claim 1, wherein the average particle diameter of the conductive particles is 1 to 100 nm.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 은 패턴층의 선폭은 3㎛ 이하인 투명 전극.4. The transparent electrode according to claim 1, wherein the line width of the silver pattern layer is 3 mu m or less.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 은 패턴층의 두께는 100 내지 500nm인 투명 전극.5. The transparent electrode according to claim 1, wherein the silver pattern layer has a thickness of 100 to 500 nm.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 기판은 적어도 일면에 하드코팅된 것인 투명 전극.6. The transparent electrode according to claim 1, wherein the substrate is hard coated at least on one side.
7. 기판 상에 형성되며 전도성 입자를 포함하는 유기 은 조성물 코팅층 상에 소정 패턴 개구부를 갖는 마스크를 배치하고 레이저를 조사하여 상기 레이저 조사 영역을 소성시킴으로써 은 함유 패턴 전극을 형성하는 투명 전극의 제조 방법.7. A manufacturing method of a transparent electrode for forming a silver-containing pattern electrode by arranging a mask having a predetermined pattern opening on a composition coating layer formed on a substrate and containing conductive particles and irradiating a laser to sinter the laser irradiation region .
8. 청구항 7에 있어서, 상기 전도성 입자는 금속 및 금속 산화물 중 적어도 1종으로 형성된 것인 투명 전극의 제조 방법.8. The method of manufacturing a transparent electrode according to claim 7, wherein the conductive particles are formed of at least one of a metal and a metal oxide.
9. 청구항 7에 있어서, 상기 유기 은 조성물은 은염, 아민 화합물 및 알코올 화합물을 포함하는 투명 전극의 제조 방법.9. The method of manufacturing a transparent electrode according to claim 7, wherein the organic silver composition comprises a silver salt, an amine compound, and an alcohol compound.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 은염은 질산은, 산화은, 카보네이트화은, 락테이트화은, 카르복시기화은으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 투명 전극의 제조 방법.10. The method of manufacturing a transparent electrode according to claim 9, wherein the silver salt is at least one selected from the group consisting of silver nitrate, silver oxide, silver carbonate, silver lactate, and silver carboxylate.
11. 청구항 9에 있어서, 상기 아민 화합물은 탄소수가 1 내지 30인 직쇄상 아민, 알리사이클릭 아민 또는 헤테로사이클릭 아민, 또는 탄소수가 6 내지 30인 아릴 아민 또는 아랄킬 아민에서 적어도 하나를 포함하는 투명 전극의 제조 방법.11. The amine compound according to claim 9, wherein the amine compound comprises at least one of linear amines having 1 to 30 carbon atoms, alicyclic amine or heterocyclic amine, or arylamine or aralkylamine having 6 to 30 carbon atoms A method of manufacturing a transparent electrode.
12. 청구항 9에 있어서, 상기 알코올 화합물은 탄소수가 1 내지 30인 직쇄상 알코올, 직쇄상에 측쇄를 포함하는 알코올, 알리사이클릭 알코올 또는 헤테로사이클릭 알코올, 또는 탄소수 6 내지 30인 아릴 알코올 또는 아랄킬 알코올에서 적어도 하나를 포함하는 투명 전극의 제조 방법.12. The method of claim 9, wherein the alcohol compound is selected from the group consisting of a straight chain alcohol having 1 to 30 carbon atoms, an alcohol having a side chain on the straight chain, an alicyclic alcohol or a heterocyclic alcohol or an aryl alcohol having 6 to 30 carbon atoms or aral Wherein the transparent electrode comprises at least one of klycohols.
13. 청구항 7에 있어서, 상기 레이저는 출력이 30 내지 70W인 투명 전극의 제조 방법.13. The method of claim 7, wherein the laser has an output of 30 to 70W.
14. 청구항 7에 있어서, 상기 유기 은 조성물 코팅층과 마스크 사이의 간격은 10 내지 500 ㎛인 투명 전극의 제조 방법.14. The method of claim 7, wherein the gap between the organic silver coating layer and the mask is 10 to 500 mu m.
15. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 투명 전극을 구비한 화상 표시 장치.15. An image display device comprising the transparent electrode according to any one of claims 1 to 6.
16. 위 15에 있어서, 상기 투명 전극은 디스플레이 패널의 상부에 접합되고, 상기 투명 전극의 상부에는 커버 윈도우가 접합되는 화상 표시 장치.16. The image display apparatus of claim 15, wherein the transparent electrode is bonded to an upper portion of the display panel, and a cover window is bonded to an upper portion of the transparent electrode.
17. 위 16에 있어서, 상기 투명 전극의 기판은 상기 디스플레이 패널의 상부 기판인 화상 표시 장치.17. The image display apparatus of 16, wherein the substrate of the transparent electrode is an upper substrate of the display panel.
18. 청구항 15에 있어서, 상기 화상 표시 장치는 터치 스크린, 액정 디스플레이, 투명 디스플레이 또는 플렉서블 디스플레이인 화상 표시 장치.
18. The image display apparatus according to claim 15, wherein the image display apparatus is a touch screen, a liquid crystal display, a transparent display, or a flexible display.
본 발명의 투명 전극은 내부에 전도성 입자를 포함하여 표면에 요철을 형성함으로써 광의 산란 및 난반사를 유도하여 시인도를 저하시킬 수 있다.The transparent electrode of the present invention includes conductive particles therein to form irregularities on the surface, thereby inducing scattering and diffuse reflection of light, thereby lowering visibility.
또한, 본 발명의 투명 전극은 내부에 포함되는 입자가 전도성을 가지므로 전기전도도의 저하를 방지할 수 있다.In addition, since the transparent electrode of the present invention has conductivity, it is possible to prevent a decrease in electric conductivity.
또한, 본 발명의 제조방법에 따라 제조되는 투명 전극은 전극 패턴이 은 나노 와이어를 사용한 것과는 달리 내부가 비어있지 않은 구조의 전극 패턴을 제공하므로 전기전도성이 매우 우수하다.In addition, the transparent electrode manufactured according to the manufacturing method of the present invention is excellent in electrical conductivity because it provides an electrode pattern in which the inside is not hollow, unlike the electrode pattern using silver nanowires.
또한, 본 발명에 따라 제조되는 투명 전극은 전극 패턴의 선폭을 미세하게 조절할 수 있으므로 투명성이 우수하다.In addition, the transparent electrode manufactured according to the present invention has excellent transparency since the line width of the electrode pattern can be finely adjusted.
또한, 본 발명에 따라 제조되는 투명 전극은 미세한 선폭을 가질 뿐만 아니라 연성이 뛰어난 소재인 은(Ag)로 제조되므로 높은 유연성을 갖는다.In addition, the transparent electrode manufactured according to the present invention has high flexibility since it is made of silver (Ag), which is a material having not only a fine line width but also excellent ductility.
그에 따라, 본 발명에 따른 투명 전극은 통상적인 화상 표시 장치뿐만 아니라, 특히 터치 패널, 투명 디스플레이, 플렉서블 디스플레이 등에 매우 유용하게 적용될 수 있다.
Accordingly, the transparent electrode according to the present invention can be applied not only to a conventional image display device but also to a touch panel, a transparent display, a flexible display, and the like.
도 1은 본 발명에 따른 투명 전극의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 투명 전극을 구비하는 화상 표시 장치의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of a transparent electrode according to the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of an image display apparatus having a transparent electrode according to the present invention.
본 발명은 기판; 및 상기 기판의 적어도 일면에 형성되고 내부에 전도성 입자가 분산된 은(Ag) 패턴층을 포함함으로써, 표면에서의 광의 산란 및 난반사를 유도하여 시인성을 감소시킨 투명 전극 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a substrate; And a silver (Ag) pattern layer formed on at least one surface of the substrate and having conductive particles dispersed therein, thereby inducing scattering and diffuse reflection of light on the surface to reduce visibility and a method of manufacturing the same.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
도 1에는 본 발명의 투명 전극의 일 실시예에 대한 개략적인 수직단면도가 도시되어 있다.1 is a schematic vertical cross-sectional view of one embodiment of the transparent electrode of the present invention.
본 발명의 투명 전극(10)은 기판(200)과 은(Ag) 패턴층(100)을 포함한다. The
은 패턴층(100)은 은(Ag)로 형성되며 미리 정해진 패턴으로 형성된다. 상기 형성된 패턴의 선폭은 작을수록 시인도가 저하되므로 가능한한 작은 것이 좋다. 예를 들면, 선폭이 3㎛ 이하일 수 있다. 3㎛ 초과이면 전극의 투명도가 저하되고 쉽게 시인될 수 있다. 선폭은 작을수록 바람직하므로 선폭의 하한은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 1㎛, 바람직하게는 0.5㎛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 패턴 간의 간격은 필요에 따라 조절할 수 있으며, 예를 들어 패턴 간의 간격이 100 내지 400㎛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
은 패턴층(100)은 전도성 입자(110)를 포함한다. 전도성 입자(100)는 은 패턴층(100)의 표면에 요철을 형성하여 은 패턴층(100) 표면에서 광의 산란 및 난반사를 유도함으로써 은 패턴층(100)의 시인도를 저하시킬 수 있다. The
전도성 입자(100)는 전도성을 가진 소재라면 특별한 제한 없이 그 재료로 사용될 수 있다. 예를 들면, 금속이나 금속 산화물이 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다. 금속의 예를 들면, 금, 은, 구리, 알루미늄 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 금속 산화물의 예를 들면, 인듐-주석 산화물(ITO)이 사용될 수 있다.The
전도성 입자(100)의 평균 입경은 은 패턴층(100) 내부에 분산되어 층 표면에 요철을 형성시킬 수 있는 정도라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 평균 입경이 1 내지 100 nm일 수 있다. 상기 범위에서 은 패턴층(100) 표면에 요철을 효과적으로 형성시킬 수 있다.The average particle diameter of the
전도성 입자(110)을 포함하는 은 패턴층(100)의 두께는 적절하게 채택할 수 있으며, 예를 들면 100 내지 500nm일 수 있다.The thickness of the
기판(200)은 당분야에서 사용되는 기판으로서 은(Ag) 패턴층이 형성될 수 있는 기판이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 유리, 고분자 필름 등을 들 수 있다.The
선택적으로, 기판(200)은 적어도 일면이 하드코팅된 것일 수 있다. 기판(200)은 하드코팅됨으로써 강도, 내구성 등을 향상시킬 수 있다.Optionally, the
전술한 바와 같은 은(Ag) 투명 전극은 투명성, 전기전도성, 유연성이 현저하게 우수하여, 터치 스크린, 액정 디스플레이, 투명 디스플레이, 플렉서블 디스플레이 등의 화상 표시 장치의 전극으로 유용하게 사용될 수 있다.The silver (Ag) transparent electrode as described above is remarkably excellent in transparency, electrical conductivity and flexibility and can be usefully used as an electrode of an image display device such as a touch screen, a liquid crystal display, a transparent display, and a flexible display.
도 2에는 본 발명의 투명 전극(10)을 구비하는 터치 스크린의 일 예시가 개략적으로 도시되어 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널(300)의 상부에 본 발명에 따른 투명 전극(10)이 구비될 수 있다. 도 2에는 투명 전극이 1개 층만 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라 복수의 층(예컨대, 2개 층)으로도 구비될 수 있다. 투명 전극(10)의 상부에는 커버 윈도우(500)가 접착층(400)을 매개로 접합된다. FIG. 2 schematically shows an example of a touch screen including the
본 발명의 다른 측면에서, 투명 전극(10)의 기판(200)은 상기 디스플레이 패널(300)의 상부 기판이 대신할 수 있으며, 그에 따라 별도의 기판(200)은 사용되지 않을 수도 있다.
In another aspect of the present invention, the
이하에서는, 본 발명의 투명 전극을 제조하는 방법에 대해서 보다 상세하게 살펴보도록 한다. Hereinafter, a method of manufacturing the transparent electrode of the present invention will be described in more detail.
<본 발명의 ≪ 구현예Example 1> 1>
본 발명의 일 구현예는 기판 상에 형성되며 전도성 입자를 포함하는 유기 은(Ag) 조성물 코팅층 상에 소정 패턴 개구부를 갖는 마스크를 배치하고 레이저를 조사하여 상기 레이저 조사 영역을 소성시킴으로써 은 함유 패턴 전극을 형성함으로써, 전기전도성 및 투명성이 우수한 투명 전극의 제조방법에 관한 것이다.
In one embodiment of the present invention, a mask having a predetermined pattern opening is formed on an organic silver (Ag) composition coating layer formed on a substrate and includes conductive particles, and the laser irradiation region is irradiated with laser to burn the silver- To a method of manufacturing a transparent electrode having excellent electrical conductivity and transparency.
이하, 본 발명의 일 구현예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in more detail.
본 발명에서 사용되는 유기 은 조성물은 투명 전극 패턴을 형성하기 위한 전구체 조성물이다. 유기 은 조성물은 은염, 아민 화합물, 알코올 화합물 및 전도성 입자를 포함한다. 은염은 질산은을 제외하고는 대부분 물(H2O)에 불용성이며, 기타 단일 용매에는 용해도가 무척 낮다. 따라서, 본 발명에서는 아민 화합물과 알코올 화합물을 용매로 하여 은염이 완전히 용해된 유기 은 조성물을 사용한다. 아민 화합물과 알코올 화합물을 용매로 사용하면 고농도의 은을 함유하는 유기 은 조성물을 얻을 수 있다.The organic silver composition used in the present invention is a precursor composition for forming a transparent electrode pattern. Organic silver compositions include silver salts, amine compounds, alcohol compounds and conductive particles. Silver salts are mostly insoluble in water (H 2 O) except silver nitrate, and solubility in other single solvents is very low. Accordingly, in the present invention, an organic silver compound in which a silver salt is completely dissolved using an amine compound and an alcohol compound as a solvent is used. When an amine compound and an alcohol compound are used as a solvent, an organic silver composition containing silver at a high concentration can be obtained.
은염은 질산은, 산화은, 카보네이트화은, 락테이트화은, 카르복시기화은 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Silver salts may be used alone or in combination of two or more kinds of silver nitrate, silver oxide, silver carbonate, lactate silver, and carboxyl silver chloride.
아민 화합물은 예를 들면 탄소수가 1 내지 30인 직쇄상 아민, 알리사이클릭(alicyclic) 아민 또는 헤테로사이클릭(heterocyclic) 아민, 또는 탄소수가 6 내지 30인 아릴(aryl) 아민 또는 아랄킬(aralkyl) 아민일 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합되어 사용할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들면, 암모니아, 메틸 아민, 에틸 아민, 프로필 아민, 아이소프로필 아민, 부틸 아민, 아이소부틸 아민, 아밀 아민, 헥실 아민, 헵틸 아민, 옥틸 아민, 2-에틸헥실 아민, 노닐 아민, 데실 아민, 라우릴 아민 스테아릴 아민, 올레일 아민, 디부틸 아민, 디아밀 아민, 디헥실 아민, 디헵틸 아민, 디옥틸 아민, 디노닐 아민, 디데실 아민, 디라우릴 아민, 디올레일 아민, 트리프로필 아민, 트리부틸 아민, 트리아밀 아민, 트리헥실 아민, 트리헵틸 아민, 트리 옥틸아민, 트리노닐 아민, 트리데실 아민, 트리라우릴 아민, 사이클로 헥실아민, 피리딘, 피페리딘, 모폴린, 아닐린, 벤질 아민, 1-나프틸 아민, N-메틸벤질 아민, 에틸렌 디아민, N-디메틸벤질아민, N-메틸 에틸렌디아민, N-프로필에틸렌디아민, N,N-디메틸에틸렌디아민, N-메틸-1,3-프로판 디아민, N-프로필-1,3-프로판 디아민, N-이소프로필-1,3-프로판 디아민, 디에틸렌 트리아민, N-디메틸에틸렌 디아민, 3-메톡시프로필 아민 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The amine compound may be, for example, a straight chain amine having from 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic amine or a heterocyclic amine, or an aryl amine or aralkyl having from 6 to 30 carbon atoms. Amine, which may be used alone or in combination of two or more. More specific examples thereof include amines such as ammonia, methylamine, ethylamine, propylamine, isopropylamine, butylamine, isobutylamine, amylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, 2-ethylhexylamine, Amine, laurylamine, stearylamine, oleylamine, dibutylamine, diamylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, dilaurylamine, But are not limited to, amines such as propylamine, tributylamine, triamylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, trilaurylamine, cyclohexylamine, pyridine, piperidine, N-methylethylenediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N-methylethylenediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N-methylethylenediamine, , 3-propanediamine, N-propyl-1,3-propanediamine, N-isopropyl-1,3-propanediamine, diethylenetriamine, N-dimethylethylenediamine, 3-methoxypropylamine, But is not limited thereto.
아민 화합물은 실제로 잉크가 토출되어 도전배선의 이미지를 형성하였을 때 대기 중에 노출되어 있으므로 대기 중에서 쉽게 기화되지 않는 것이 유리하고 또 기재에 도포 후에 열처리 시 쉽게 탈리되는 것이 바람직하므로, 비점은 -10 내지 200℃가 적당하며, 바람직하게는 10 내지 150℃, 더욱 바람직하게는 40 내지 120℃인 것이 좋다. 그리고 1차 아민이 2차 아민 또는 3차 아민보다 더 바람직하다.It is preferable that the amine compound is not easily vaporized in the atmosphere since it is exposed to the atmosphere when the ink is actually discharged and the image of the conductive wiring is formed, and it is preferable that the amine compound is easily removed upon heat treatment after application to the substrate. Deg.] C, preferably 10 to 150 [deg.] C, and more preferably 40 to 120 [deg.] C. And the primary amine is more preferred than the secondary or tertiary amine.
알코올 화합물은 예를 들면 탄소수가 1 내지 30인 직쇄상 알코올, 직쇄상에 측쇄를 포함하는 알코올, 알리사이클릭 알코올 또는 헤테로사이클릭 알코올, 또는 탄소수 6 내지 30인 아릴 알코올 또는 아랄킬 알코올 일 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합되어 사용할 수 있다. The alcohol compound may be, for example, a straight chain alcohol having 1 to 30 carbon atoms, an alcohol having a side chain on the straight chain, an alicyclic alcohol or a heterocyclic alcohol, or an aryl alcohol or an aralkyl alcohol having 6 to 30 carbon atoms , Which may be used alone or in combination of two or more.
알코올 화합물은 상온에서 쉽게 증발되지 않도록 고비점인 것이 바람직하다.It is preferable that the alcohol compound has a high boiling point so as not to evaporate readily at room temperature.
전도성 입자는 전술한 전도성 입자가 사용될 수 있다.As the conductive particles, the above-mentioned conductive particles can be used.
본 발명에 따른 유기 은 조성물은 상기 성분들을 적절하게 혼합하여 제조될 수 있으며, 예를 들면 은염 10 내지 60중량%, 아민 화합물 20 내지 70 중량% 및 알코올 화합물 20 내지 70 중량%를 혼합한 후, 전도성 입자를 첨가하여 제조될 수 있다. 전도성 입자의 함량은 유기 은 조성물의 코팅성을 저해하지 않고 형성된 패턴의 표면에 요철을 형성할 수 있는 정도에서 적절하게 선택될 수 있다.The organic silver compositions according to the present invention can be prepared by appropriately mixing the above components, for example, mixing 10 to 60% by weight of silver salts, 20 to 70% by weight of amine compounds and 20 to 70% by weight of alcohol compounds, Can be prepared by adding conductive particles. The content of the conductive particles can be appropriately selected to such an extent that irregularities can be formed on the surface of the formed pattern without inhibiting the coating property of the organic silver composition.
선택적으로, 상기 유기 은 조성물의 코팅성, 인쇄성 등을 향상시키기 위해 유기 은 조성물은 추가적인 유기 용매, 계면 활성제 등을 더 포함할 수 있다.Alternatively, the organic silver compositions may further include additional organic solvents, surfactants, and the like to improve the coatability, printability, etc. of the organic silver compositions.
유기 용매로는 알코올류, 아세톤류, 셀로솔브류, 카르복시산류, 카비톨류, 아세테이트류, 락테이트류를 사용할 수 있다. 예를 들면, 알코올류로는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아이소프로판올, 부탄올, 아이소 부탄올, 펜타놀, 아이소펜타놀, 헥사놀, 헵탄올, 옥탄올, 1,3-프로판 디올, 1,3-헥산디올, 1,4-옥탄 디올; 아세톤류로는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤; 셀로솔브류로는 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 프로필셀로솔브, 부틸셀로솔브; 카비톨류로는 에틸 카비톨, 프로필 카비톨, 부틸 카비톨; 아세테이트류로는 에틸아세테이트, 프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 아밀아세테이트, 헥실아세테이트; 락테이트류에는 젖산, n-프로필 락테이트, 아이소 프로필 락테이트, n-부틸 락테이트, 아이소 부틸 락테이트, 2-에틸헥실 락테이트 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이외에도 아세토나이트릴, 테트라하이드로퓨란, 사이클로헥산, 벤젠, 나이트로 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 클로로포름, 타피엔 등도 사용될 수 있다.As the organic solvent, an alcohol, an acetone, a cellosolve, a carboxylic acid, a carbitol, an acetate, or a lactate may be used. Examples of the alcohol include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, pentanol, isopentanol, hexanol, heptanol, octanol, Diols, 1,4-octanediol; Examples of the acetone include acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone; Examples of the cellosolve include methylcellosolve, ethylcellosolve, propylcellosolve, butylcellosolve; Examples of the carbitol include ethyl carbitol, propyl carbitol, butyl carbitol; Acetates include ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, hexyl acetate; Lactates such as lactic acid, n-propyl lactate, isopropyl lactate, n-butyl lactate, isobutyl lactate, and 2-ethylhexyl lactate may be used alone or in admixture of two or more. In addition, acetonitrile, tetrahydrofuran, cyclohexane, benzene, nitrobenzene, toluene, xylene, chloroform, and taphene may be used.
계면 활성제로는 이온성 또는 비이온성 계면활성제가 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 단독으로 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.As the surfactant, ionic or nonionic surfactants may be used without particular limitation, and they may be used alone or in combination of two or more.
유기 은 조성물이 준비되면, 기판 상에 도포하여 코팅층을 형성한다. 코팅층을 형성하기 위해서는 필요에 따라 건조 공정을 거칠 수도 있다. 건조 공정을 거치면 코팅층의 안정화 시간을 단축시킬 수 있으며, 예를 들면 80 내지 150℃에서 3 내지 20분간 수행될 수 있다.Once the organic silver composition is prepared, it is applied onto the substrate to form a coating layer. In order to form the coating layer, a drying step may be carried out if necessary. The drying process can shorten the stabilization time of the coating layer, and can be performed at 80 to 150 ° C for 3 to 20 minutes, for example.
기판 상에 유기 은 조성물의 코팅층이 형성되면 레이저를 소정 패턴으로 조사한다. 유기 은 조성물 코팅층 중에서 레이저가 조사된 부분은 소성되며, 그에 따라 유기 화합물은 분해되고 은화(銀化)가 진행되어 은 패턴이 형성된다. 이러한 은 패턴은 은 전극으로 사용될 수 있다.When the coating layer of the organic silver compound is formed on the substrate, the laser is irradiated in a predetermined pattern. The organic silver compound coating layer is baked at the portion irradiated with the laser, so that the organic compound is decomposed and silvering proceeds to form a silver pattern. This silver pattern can be used as a silver electrode.
레이저를 소정 패턴으로 조사하기 위해서는 상기 소정 패턴 형상의 개구부를 갖는 마스크를 이용한다. 레이저는 직진성이 우수하여 패턴 형성에 유리하지만 나노미터 수준의 패턴을 형성하기에는 다소 어려움이 있다. 이에 본 발명은 패턴을 구비한 마스크를 사용하여 나노미터 수준의 패턴을 형성할 수 있다. 마스크를 사용하게 되면, 상기 코팅층과 마스크 사이의 간격을 조절하여 패턴 개구부를 통과하는 레이저의 확산 현상을 최소화하고 미세 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 유기 은 조성물 코팅층과 마스크 사이의 간격은 10 내지 500 ㎛일 수 있으며, 상기 범위에서 나노미터 수준의 선폭을 갖는 은 전극 패턴을 얻을 수 있다.In order to irradiate the laser with a predetermined pattern, a mask having the opening of the predetermined pattern shape is used. Although the laser is advantageous in pattern formation because of its excellent linearity, it is somewhat difficult to form a pattern at the nanometer level. Accordingly, the present invention can form a pattern of a nanometer level by using a mask having a pattern. When the mask is used, the gap between the coating layer and the mask can be controlled to minimize the diffusion of the laser beam passing through the pattern opening and to form a fine pattern. For example, the distance between the organic silver coating layer and the mask may be 10 to 500 탆, and a silver electrode pattern having a line width of nanometer level in the above range can be obtained.
레이저는 당분야에서 사용되는 레이저가 특별한 제한 없이 사용될 수 있으나, 전달하는 에너지량 등을 고려할 때 적외선 레이저가 바람직하다. 이러한 측면에서 레이저는 출력이 30 내지 70W(와트)인 것이 조사되는 영역을 요구되는 선폭으로 소성시키는 데 바람직하다. 또한, 레이저의 주요 파장 영역은 355 내지 1,100nm의 범위를 사용할 때 다소 시인성, 공작성 등이 향상될 수 있으나 특별히 이 영역을 벗어난 광원을 사용할 경우라 할지라도 이 밖에 추가적인 효과가 있을 수 있으며, 이는 그 목적하는 바에 따라 선택적으로 사용할 수 있으므로 특별히 이 영역만을 한정하는 것은 아니다.The laser used in the field can be used without any particular limitation, but an infrared laser is preferable considering the amount of energy to be delivered. In this respect, lasers are preferable for firing the irradiated area with the required line width, with an output of 30 to 70 W (Watts). Further, when the range of the main wavelength of the laser is in the range of 355 to 1,100 nm, the visibility and the blanking can be improved. However, even if a light source deviating from this area is used, The present invention is not limited thereto.
레이저를 조사하여 은 전극 패턴의 형성이 완료되었으면, 소성되지 않은 나머지 부분을 제거하는 세정 공정을 거치게 되며, 그에 따라 미세 패턴화된 은 전극 패턴을 얻을 수 있다.
When the formation of the silver electrode pattern is completed by irradiating the laser, the silver electrode pattern is subjected to a cleaning step of removing the remaining unfired portions, thereby obtaining a fine patterned silver electrode pattern.
<본 발명의 ≪ 구현예Example 2> 2>
본 발명의 다른 구현예로서, 전도성 입자를 포함하는 은-할로겐 감광성 필름 상에 소정 패턴 개구부를 갖는 마스크를 배치하고 자외선을 조사하여 은 함유 패턴 전극을 형성하는 투명 전극의 제조 방법을 제공한다.
In another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a transparent electrode, which comprises disposing a mask having a predetermined pattern opening on a silver-halogen photosensitive film containing conductive particles and irradiating ultraviolet rays to form a silver-containing pattern electrode.
본 발명에서 사용되는 은-할로겐 감광성 필름은 당분야에서 사용되는 것들이 특별한 제한 없이 채택될 수 있다. 예를 들면, 은-할로겐 감광성 필름은 투명 필름 기판을 전술한 전도성 입자 및 은-할로겐화물을 포함하는 감광성 은염층으로 코팅하여 제조될 수 있다. The silver-halogen photosensitive film to be used in the present invention can be employed in the art without any particular limitation. For example, a silver-halogen photosensitive film can be produced by coating a transparent film substrate with a photosensitive silver halide layer containing the above-described conductive particles and silver-halide.
투명 필름은 플라스틱 필름 등일 수도 있다. 플라스틱 필름은 광 투과, 열 저항, 취급, 및 비용의 관점으로부터 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 또는 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름인 것이 바람직하다.The transparent film may be a plastic film or the like. The plastic film is preferably a polyethylene terephthalate film or triacetylcellulose (TAC) film from the viewpoints of light transmission, heat resistance, handling, and cost.
감광성 은염층에 포함되는 은-할로겐화물은 광 감지 특성이 우수하다. 은-할로겐화물은 입자 상태로 사용될 수 있으며, 예를 들면, 은 브롬화물 입자, 은 클로로브로마이드 입자, 또는 은 요오드브로마이드 입자일 수 있다.The silver halide contained in the photosensitive silver halide layer is excellent in photo-sensing property. The silver halide can be used in a particulate state, for example, silver bromide particles, silver chlorobromide particles, or silver iodide bromide particles.
감광성 은염층은 은-할로겐화물을 균일하게 분산 및 바인딩하기 위한 바인더를 포함한다. 바인더는 수불용성 또는 수용성 중합체로 구성될 수도 있고, 바람직하게는 수용성 중합체를 포함한다. 바인더의 예는 젤라틴, 폴리비닐 알콜 (PVA), 폴리비닐 피롤리돈 (PVP), 전분, 셀룰로오스 및 그 유도체와 같은 다당류, 폴리에틸렌 산화물, 다당류, 폴리비닐아민, 키토산, 폴리리신, 폴리아크릴산, 폴리알지닉산 (polyalginic acids), 폴리히알루론산, 및 카르복실셀룰로오스를 포함한다. 바인더는 기능기의 이온도로 인해 중성, 음이온, 또는 양이온을 나타낼 수 있다.The photosensitive silver halide layer includes a binder for uniformly dispersing and binding the silver halide. The binder may be composed of a water-insoluble or water-soluble polymer, preferably a water-soluble polymer. Examples of the binder include polysaccharides such as gelatin, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylpyrrolidone (PVP), starch, cellulose and derivatives thereof, polyethylene oxide, polysaccharide, polyvinylamine, chitosan, polylysine, polyacrylic acid, poly Polyalginic acids, polyhyaluronic acid, and carboxyl cellulose. The binder may exhibit neutral, negative, or positive ions due to the ionic nature of the functional group.
감광성 은염층을 형성하기 위한 용매는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 물, 유기 용매(예를 들면, 메탄올과 같은 알콜, 아세톤과 같은 케톤, 포름아미드와 같은 아미드, 디메틸 술폭시드와 같은 술폭시드, 에틸 아세테이 트와 같은 에스테르, 에테르), 이온성 액체 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The solvent for forming the photosensitive silver halide layer is not particularly limited and includes, for example, water, an organic solvent (e.g., alcohol such as methanol, ketone such as acetone, amide such as formamide, sulfoxide such as dimethylsulfoxide , Esters such as ethyl acetate, and ethers), and ionic liquids, which may be used alone or in combination of two or more.
전술한 은-할로겐 감광성 필름이 준비되면 자외선을 소정 패턴으로 조사한다. 은-할로겐 감광성 필름의 감광성 은염층에 자외선이 조사되면, 조사된 부분은 추후 현상 처리를 통해 은 전극 패턴을 형성하며, 감광성 은염층에 포함된 전술한 전도성 입자가 패턴 표면에 요철을 형성한다.When the above-described silver-halogen photosensitive film is prepared, ultraviolet rays are irradiated in a predetermined pattern. When the photosensitive silver halide layer of the silver-halide photosensitive film is irradiated with ultraviolet light, the irradiated portion forms a silver electrode pattern through development processing, and the above-mentioned conductive particles contained in the silver halide photosensitive layer form irregularities on the pattern surface.
자외선의 직진성을 향상하기 위해서 당분야에 알려진 집광 수단을 사용할 수 있다. 이러한 집광 수단으로는 예를 들면, 렌티큘러 패턴을 포함하는 집광필름일 수 있으며, 이러한 집광필름을 적어도 1층 이상 적층하여 사용할 수도 있다. 렌티큘러 패턴을 포함하는 다수의 집광필름을 적층사용하는 경우에는, 각 집광필름의 렌티큘러 패턴은 볼록형 렌티큘러 또는 오목형 렌티큘러일 수 있으며, 볼록형 렌티큘러 패턴을 구비한 집광필름과 오목형 렌티큘러 패턴을 구비한 집광필름을 조합하여 사용할 수도 있다. 이러한 집광수단을 구비한 제품으로 시판되는 것으로는 JNC사의 ADM-JNC 노광기를 예시할 수 있다. 이러한 집광수단을 통과한 자외선의 선폭은 0.5 내지 50㎛인 것이 바람직하다.A condensing means known in the art can be used to improve the directivity of ultraviolet rays. Such a light collecting means may be, for example, a light collecting film including a lenticular pattern, and at least one layer of the light collecting film may be laminated. When a plurality of light-condensing films including a lenticular pattern are laminated, the lenticular pattern of each light-condensing film may be a convex lenticular or a concave lenticular, and a light converging film having a convex lenticular pattern and a light converging film having a concave lenticular pattern Films may be used in combination. An ADM-JNC exposure machine available from JNC is commercially available as a product equipped with such a light condensing means. It is preferable that the line width of the ultraviolet ray passing through the light condensing means is 0.5 to 50 mu m.
자외선은 그 자체로 확산성을 가지므로 나노미터 수준의 패턴을 형성하기에는 다소 어려움이 있다. 이에 본 발명은 패턴을 구비한 마스크를 사용하여 나노미터 수준의 패턴을 형성할 수 있다. 마스크를 사용하게 되면, 상기 감광성 은염층과 마스크 사이의 간격을 조절하여 패턴 개구부를 통과하는 자외선의 확산 현상을 최소화하고 미세 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 감광성 은염층과 마스크 사이의 간격은 10 내지 500㎛일 수 있으며, 상기 범위에서 나노미터 수준의 선폭을 갖는 은 전극 패턴을 얻을 수 있다.Since ultraviolet light has diffusibility per se, it is somewhat difficult to form a pattern at the nanometer level. Accordingly, the present invention can form a pattern of a nanometer level by using a mask having a pattern. When the mask is used, the distance between the photosensitive silver halide layer and the mask can be adjusted to minimize the diffusion of ultraviolet rays passing through the pattern opening and to form a fine pattern. For example, the interval between the photosensitive silver halide layer and the mask may be 10 to 500 mu m, and a silver electrode pattern having a line width of nanometer level in the above range can be obtained.
감광성 은염층 중에서 자외선이 조사된 영역은 현상 공정을 통해 은 전극 패턴으로 고정된다. 현상 공정은 은염 필름에 사용되는 통상적인 현상 방법이 제한없이 적용될 수 있다.The area of the photosensitive silver halide layer irradiated with ultraviolet rays is fixed to the silver electrode pattern through the development process. The developing process can be applied without limitation to a conventional developing process used for the silver salt film.
현상이 완료되면, 미노광된 영역의 은염을 제거하고 수세 공정 등을 거쳐 미세 패턴화된 은 전극 패턴을 얻을 수 있다.When the development is completed, the silver salt in the unexposed area is removed, and a fine silver electrode pattern can be obtained through a water washing process or the like.
본 발명에 따라 얻어지는 은 전극 패턴도 패턴의 선폭이 예를 들면 3㎛ 이하인 미세 선폭을 가질 수 있으며, 패턴 간의 간격도 필요에 따라 조정이 가능하나 100 내지 400㎛일 수 있다.
The silver electrode pattern obtained according to the present invention may have a fine line width having a line width of, for example, 3 mu m or less, and the interval between the patterns may be 100 to 400 mu m although it can be adjusted as needed.
<본 발명의 ≪ 구현예Example 3> 3>
본 발명의 또 다른 구현예로서, 전도성 입자를 포함하는 이온성 은 잉크를 전기수력학적(Electro-Hydro-Dynamic) 프린링법을 사용하여 소정 패턴으로 인쇄한 후 어닐링하여 은 함유 패턴 전극을 형성하는 투명 전극의 제조 방법을 제공한다.
As another embodiment of the present invention, the ionic property including the conductive particles may be obtained by printing the ink in a predetermined pattern using an electro-hydro-dynamic printing method and then annealing to form a silver- A method of manufacturing an electrode is provided.
전기수력학적(Electro-Hydro-Dynamic) 프린링법은 전기장을 이용하여 잉크를 분사하는 기술이다. 보다 구체적으로는, 분사노즐과 기판 사이에 일정 전압을 인가하면 전기장이 발생하며, 동시에 노즐 근처의 유체의 표면에 전하가 집중된다. 이 때 유체 표면에 발생되는 전하와 전기장에 의해 노즐의 유체가 분사되려는 압력이 유체의 표면장력보다 커지는 경우, 구형이던 표면이 49.3°각의 일명 Taylor Cone 형상으로 변형되면서 노즐의 크기보다 훨씬 작은 실제트 또는 스프레이가 발생한다. 전기장에 의한 Taylor Cone 형성으로 상대적으로 수 십 ㎛ 내지 수 백 ㎛의 큰 노즐로부터 수 백 nm 내지 수 ㎛ 크기의 실제트 또는 단일 액적을 발생시킬 수 있다. The electro-hydro-dynamic printing method is a technique of ejecting ink using an electric field. More specifically, when a constant voltage is applied between the injection nozzle and the substrate, an electric field is generated, and at the same time, charges are concentrated on the surface of the fluid near the nozzle. In this case, when the pressure of the nozzle is larger than the surface tension of the fluid due to the electric charge and electric field generated on the surface of the fluid, the spherical surface is transformed into the Taylor cone shape of 49.3 ° angle, Or spraying occurs. The formation of Taylor Cone by an electric field can generate an actual droplet or a single droplet of several hundreds nm to several micrometers in size from a relatively large nozzle of several tens to several hundreds of micrometers.
본 발명은 전기수력학적(Electro-Hydro-Dynamic) 프린링법을 사용하여 인쇄되는 은 잉크를 나노미터 수준의 선폭(1㎛ 이하)으로 인쇄하고, 그에 따라 나노미터 수준의 은 전극 패턴을 제조할 수 있다. 또한, 전기장을 조절하면 분사되는 잉크의 직진성도 향상시킬 수 있다.In the present invention, a silver ink printed using an electro-hydro-dynamic printing method can be printed with a line width of a nanometer level (1 탆 or less) and thereby a silver electrode pattern of a nanometer level can be manufactured have. Further, when the electric field is adjusted, the straightness of the ejected ink can be improved.
본 발명에서 사용되는 이온성 은 잉크는 저온에서 어닐링하면 고체화되는 은 잉크이다. 이러한 이온성 은 잉크는 전술한 구현예 1에서 기재된 유기 은 조성물을 동일한 범주 내에서 사용할 수 있다.The ionic property used in the present invention is a silver ink which solidifies upon annealing at a low temperature. Such an ionic silver ink can use the organic silver compositions described in Embodiment 1 described above within the same category.
이온성 은 잉크를 소정 패턴으로 인쇄한 후에는 어닐링 공정을 거친다. 본 발명에 따른 어닐링 공정은 저온 어닐링 공정으로서, 80 내지 100℃ 정도의 온도에서 수행된다. 어닐링 공정을 거치게 되면 인쇄된 잉크 패턴에서 용매는 제거되고 은화가 진행되어 은 전극 패턴을 얻을 수 있다. 어닐링 시간은 은화가 진행되는 상황에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예를 들면 5 분 내지 1시간 동안 수행될 수 있다.The ionicity is an annealing process after the ink is printed in a predetermined pattern. The annealing process according to the present invention is a low-temperature annealing process and is carried out at a temperature of about 80 to 100 ° C. When the annealing process is performed, the solvent is removed from the printed ink pattern and the silver is advanced to obtain a silver electrode pattern. The annealing time can be appropriately selected depending on the situation in which silver proceeds, and can be performed, for example, for 5 minutes to 1 hour.
본 발명에 있어서, 필요에 따라, 어닐링 공정 전에 인쇄된 잉크 패턴을 상온(20 내지 25℃)에서 건조하는 공정을 미리 수행할 수도 있다.In the present invention, if necessary, a step of drying the ink pattern printed before the annealing process at room temperature (20 to 25 ° C) may be performed in advance.
본 발명에 따라 얻어지는 은 전극 패턴도 패턴의 선폭이 예를 들면 3㎛ 이하인 미세 선폭을 가질 수 있으며, 패턴 간의 간격도 필요에 따라 조정이 가능하나 100 내지 400㎛일 수 있다.
The silver electrode pattern obtained according to the present invention may have a fine line width having a line width of, for example, 3 mu m or less, and the interval between the patterns may be 100 to 400 mu m although it can be adjusted as needed.
<본 발명의 ≪ 구현예Example 4> 4>
본 발명의 또 다른 구현예로서, 표면에 음전하를 갖는 은 입자 분산액이 도포된 기판에 전해질 용액을 전기수력학적(Electro-Hydro-Dynamic) 프린링법을 사용하여 소정 패턴으로 인쇄한 후 소성시켜 은 함유 패턴 전극을 형성하는 투명 전극의 제조 방법을 제공한다.
As another embodiment of the present invention, an electrolytic solution is printed on a substrate coated with a silver particle dispersion having a negative charge on its surface in a predetermined pattern by using an electro-hydro-dynamic printing method, A method of manufacturing a transparent electrode for forming a pattern electrode is provided.
표면에 음전하를 갖는 은 입자는 예를 들면 1 내지 500nm와 같은 나노미터 수준의 입경을 갖는 입자이다. 통상적으로 나노미터 수준의 입경을 갖는 은 입자(이하 "은 나노 입자"라 함)는 표면 전하가 음 전하를 갖게 된다. 따라서, 은 나노 입자는 반발력에 의해 서로 뭉치지 않으며, 적절한 분산매를 사용하면 은 나노 입자가 분산된 은 입자 분산액을 얻을 수 있다. Silver particles having a negative charge on the surface are particles having a particle size on the order of nanometers, for example, 1 to 500 nm. Silver particles (hereinafter referred to as "silver nanoparticles") having a particle size on the order of nanometers usually have a negative charge on their surface charge. Therefore, the silver nanoparticles do not clump together due to the repulsive force, and when a suitable dispersion medium is used, a silver particle dispersion in which silver nanoparticles are dispersed can be obtained.
본 발명에 있어서, 상기 은 입자 분산액을 기판에 도포한 후, 전해질 용액을 전기수력학적(Electro-Hydro-Dynamic) 프린링법을 사용하여 소정 패턴으로 인쇄한다.In the present invention, after the silver particle dispersion is applied to a substrate, the electrolyte solution is printed in a predetermined pattern using an electro-hydro-dynamic printing method.
전해질 용액은 이온성 물질을 포함하는 용액으로서, 상기 이온성 물질의 양이온 화합물로는 암모늄 양이온, 피리디늄 양이온, 포스포늄 양이온, 이미다졸륨 양이온, 피페리디늄 양이온, 양이온화된 폴리(아크릴산), 폴리(디알릴디메틸암모늄) 등을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 양이온 화합물은 탄소수 1 내지 5의 알킬기 등으로 치환될 수도 있다. 또한 음이온 화합물로는 할로겐 음이온, BF4 -, PF6 - 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The electrolyte solution is a solution containing an ionic substance, and examples of the cationic compound of the ionic substance include an ammonium cation, a pyridinium cation, a phosphonium cation, an imidazolium cation, a piperidinium cation, a cationized poly (acrylic acid) Poly (diallyldimethylammonium), and the like. However, the cationic compound may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or the like. Examples of the anionic compound include, but are not limited to, a halogen anion, BF 4 - , PF 6 - and the like.
상기 전해질 용액을 전기수력학적(Electro-Hydro-Dynamic) 프린링법을 사용하여 미세 선폭(예를 들면, 3㎛ 이하)으로 인쇄한다. 전해질 용액이 상기 은 입자 분산액의 도포층 상에 인쇄되면, 전해질 용액의 이온성 물질 중 양이온성 물질이 은 나노 입자 표면의 음전하에 이끌리어 은 나노 입자와 접촉하게 되고, 그에 따라 은 나노 입자 표면의 음전하가 중화된다. 표면 전하가 중화된 은 나노 입자들은 서로 응집하여 응집체를 형성하는 성질을 갖는다. 따라서, 전해질 용액이 소정 패턴으로 도포된 부분에는 은 나노 입자의 응집체들이 형성되게 된다.The electrolyte solution is printed with fine line width (for example, 3 탆 or less) using an electro-hydro-dynamic printing method. When the electrolyte solution is printed on the coating layer of the silver particle dispersion, the cationic material in the ionic material of the electrolyte solution comes into contact with the nanoparticles in the negative charge on the surface of the silver nanoparticles, Is neutralized. The silver nanoparticles whose surface charges are neutralized have a property of aggregating to form agglomerates. Therefore, agglomerates of silver nanoparticles are formed at a portion where the electrolyte solution is applied in a predetermined pattern.
본 구현예에 있어서, 전술한 바와 같은 전도성 입자는 상기 은 입자 분산액, 상기 전해질 용액 또는 이 둘 모두에 미리 혼합되어 사용된다. In this embodiment, the conductive particles as described above are preliminarily mixed and used in the silver particle dispersion, the electrolyte solution, or both.
은 나노 입자의 응집체들이 형성된 후에는 소성 공정을 수행하여 은 나노 입자의 응집체들을 고정, 용융 및 접합시켜 은 전극 패턴을 형성한다. 이때, 전도성 입자에 의해 표면에 요철이 형성된 은 전극 패턴을 얻을 수 있다. 소성 공정 후에는 패턴이 형성되지 않은 은 입자 분산액 도포층을 제거한다.Silver nanoparticles are formed, silver nanoparticles aggregates are fixed, melted, and bonded by a firing process to form a silver electrode pattern. At this time, a silver electrode pattern in which irregularities are formed on the surface by the conductive particles can be obtained. After the firing process, the silver particle dispersion coating layer on which no pattern is formed is removed.
본 발명에 따라 얻어지는 은 전극 패턴도 패턴의 선폭이 예를 들면, 3㎛ 이하인 미세 선폭을 가질 수 있으며, 패턴 간의 간격도 필요에 따라 조정이 가능하나 100 내지 400㎛일 수 있다.
The silver electrode pattern obtained according to the present invention may also have a fine line width of, for example, 3 mu m or less in the line width of the pattern, and the interval between the patterns may be 100 to 400 mu m although adjustment is possible if necessary.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the claims. It will be apparent to those skilled in the art that such variations and modifications are within the scope of the appended claims.
실시예Example 1: One: 구현예Example 1 One
구리 입자(평균 입경: 100nm)를 분산시킨 유기 은 조성물(TEC-IJ-060, 잉크텍社)을 기판 상에 도포한 후, 도포된 조성물 위쪽 200 ㎛되는 위치에 3㎛ 선폭의 패턴이 300㎛ 간격으로 형성된 마스크를 배치하고 적외선 레이저(출력: 50W)를 조사하였다.An organic silver composition (TEC-IJ-060, InkTec) having copper particles (average particle diameter: 100 nm) dispersed therein was coated on a substrate, and then a pattern having a line width of 3 탆 at a position of 200 탆 above the applied composition was 300 탆 A mask formed at intervals was placed and irradiated with an infrared laser (output: 50 W).
레이저 조사 후, 상기 기판을 세정하고 3㎛ 선폭의 은 전극 패턴을 얻었다.
After the laser irradiation, the substrate was cleaned to obtain a silver electrode pattern having a 3 mu m line width.
실시예Example 2: 2: 구현예Example 2 2
구리 입자(평균 입경: 100nm)를 내부에 분산시킨 은-할로겐 감광성 필름을 기판 상에 놓고, 상기 필름 위쪽 200 ㎛되는 위치에 3㎛ 선폭의 패턴이 300㎛ 간격으로 형성된 마스크를 배치하고, ADM-JNC(JNC사)을 사용하여 UV를 조사하였다.A silver-halogen photosensitive film in which copper particles (average particle diameter: 100 nm) was dispersed was placed on a substrate, and a mask having a pattern of 3 mu m line widths formed at intervals of 300 mu m was disposed at a
UV 조사 후, 에탄올 현상액을 사용하여 현상하고, 수세한 후 3㎛ 선폭의 은 전극 패턴을 얻었다.
After UV irradiation, development was performed using an ethanol developing solution, and a silver electrode pattern having a 3 mu m line width was obtained after washing with water.
실시예Example 3: 3: 구현예Example 3 3
구리 입자(평균 입경: 100nm)를 분산시킨 이온성 은 잉크(유기 은 조성물, TEC-IJ-060, 잉크텍社)를 정전젯 장치(HIG-NP 100, 엔젯社)를 사용하여 기판 상에 3㎛ 선폭의 패턴을 300㎛ 간격으로 인쇄하였다. 인쇄 후 90℃로 15분간 어닐링하여 3㎛ 선폭의 은 전극 패턴을 얻었다.
Ionicity in which copper particles (average particle diameter: 100 nm) was dispersed was measured by using an electrostatic jet apparatus (HIG-
실시예Example 4: 4: 구현예Example 4 4
평균 입경 100nm의 구리 입자 및 평균 입경 50nm의 은 나노 입자가 트리에틸렌글리콜(Triethylene glycol)에 분산된 분산액을 기판 상에 도포하고 건조하였다. 상기 도포층 상에 전해질 용액인 염화암모늄 수용액을 정전젯 장치(HIG-NP 100, 엔젯社)를 사용하여 기판 상에 3㎛ 선폭의 패턴을 300㎛ 간격으로 인쇄하였다. 인쇄 후 120℃로 10분간 소성하여 3㎛ 선폭의 은 전극 패턴을 얻었다.
A dispersion in which copper particles with an average particle size of 100 nm and silver nanoparticles with an average particle size of 50 nm were dispersed in triethylene glycol was applied on a substrate and dried. An ammonium chloride aqueous solution, which is an electrolyte solution, was printed on the above-mentioned coating layer by a electrostatic jet apparatus (HIG-
비교예Comparative Example 1: (미립자 미사용) 1: (particulate not used)
구리 입자를 포함하지 않은 유기 은 조성물(TEC-IJ-060, 잉크텍社)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 3㎛ 선폭의 은 전극 패턴을 얻었다.
A silver electrode pattern with a line width of 3 mu m was obtained in the same manner as in Example 1, except that an organic silver composition (TEC-IJ-060, InkTec) containing no copper particles was used.
시험예Test Example : 시인성 평가: Visibility evaluation
UV분광기(UV-Spectrophotometer, 일본SHIMADZU)를 이용하여 상기 실시예 1-4 및 비교예1에서 제조된 투명 전도성 구조체 필름의 반사율을 측정하였다. 파장 영역은 380~780nm의 가시광선 영역을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.The reflectance of the transparent conductive structure films prepared in Examples 1-4 and Comparative Example 1 was measured using a UV-spectrophotometer (SHIMADZU, Japan). The visible range of the wavelength range of 380 to 780 nm was measured, and the results are shown in Table 1 below.
상기 표 1에 따르면, 금속 패턴 전극 내부에 전도성 입자를 포함하는 실시예의 경우에 반사율이 비교예 1의 14% 내지 18% 밖에 되지 않아, 시인성이 현저하게 감소한 것을 확인할 수 있다.According to Table 1, in the case of the embodiment including conductive particles in the metal pattern electrode, the reflectance was only 14% to 18% of that of Comparative Example 1, so that visibility was remarkably reduced.
Claims (18)
상기 기판의 적어도 일면에 형성되고 내부에 전도성 입자가 분산된 은(Ag) 패턴층을 포함하는 투명 전극.
Board; And
And a silver (Ag) pattern layer formed on at least one surface of the substrate and having conductive particles dispersed therein.
The transparent electrode according to claim 1, wherein the conductive particles are formed of at least one of a metal and a metal oxide.
The transparent electrode according to claim 1, wherein the average particle diameter of the conductive particles is 1 to 100 nm.
The transparent electrode according to claim 1, wherein the line width of the silver pattern layer is 3 占 퐉 or less.
The transparent electrode according to claim 1, wherein the silver pattern layer has a thickness of 100 to 500 nm.
The transparent electrode of claim 1, wherein the substrate is hard coated on at least one side.
A method for manufacturing a transparent electrode, comprising: forming a silver-containing pattern electrode by disposing a mask having a predetermined pattern opening on a composition coating layer formed on a substrate and containing conductive particles and irradiating a laser to sinter the laser irradiation region.
The method according to claim 7, wherein the conductive particles are formed of at least one of a metal and a metal oxide.
8. The method of claim 7, wherein the organic silver composition comprises a silver salt, an amine compound, and an alcohol compound.
[Claim 13] The method according to claim 9, wherein the silver salt is at least one selected from the group consisting of silver nitrate, silver oxide, silver carbonate, lactated silver, and carboxylated silver.
[Claim 11] The method according to claim 9, wherein the amine compound is at least one selected from the group consisting of linear amines having 1 to 30 carbon atoms, alicyclic amine or heterocyclic amine, or arylamine or aralkylamine having 6 to 30 carbon atoms, ≪ / RTI >
The method of claim 9, wherein the alcohol compound is selected from the group consisting of a linear alcohol having 1 to 30 carbon atoms, an alcohol having a side chain on a straight chain, an alicyclic alcohol or a heterocyclic alcohol, or an aryl alcohol or aralkyl alcohol having 6 to 30 carbon atoms Wherein the transparent electrode comprises at least one transparent electrode.
The method according to claim 7, wherein the laser has an output of 30 to 70 W.
8. The method of claim 7, wherein the gap between the organic silver coating layer and the mask is between 10 and 500 mu m.
An image display apparatus comprising the transparent electrode according to any one of claims 1 to 6.
16. The image display apparatus according to claim 15, wherein the transparent electrode is bonded to an upper portion of the display panel, and a cover window is bonded to an upper portion of the transparent electrode.
17. The image display apparatus according to claim 16, wherein the substrate of the transparent electrode is an upper substrate of the display panel.
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