KR20160020230A - Manufacturing method of transparent electrod and transparent electrod laminate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 보다 미세한 선폭을 가지며, 종횡비(aspect ratio)가 큰 투명 전극 패턴을 보다 안정적으로 형성할 수 있는 투명 전극의 형성 방법과, 이로부터 형성된 투명 전극 적층체에 관한 것이다. The present invention relates to a method for forming a transparent electrode having a finer line width and capable of stably forming a transparent electrode pattern having a large aspect ratio, and a transparent electrode laminate formed therefrom.
투명 전극은 가시광선에 대해 투명하고 전기전도성이 있는 박막으로 정의되며, 플라즈마 디스플레이패널, 액정 디스플레이소자, 발광다이오드소자, 유기전자발광소자, 터치패널, 태양전지 등과 같은 다양한 분야에 이용되고 있다.The transparent electrode is defined as a thin film having transparency and electrical conductivity to visible light and is used in various fields such as a plasma display panel, a liquid crystal display device, a light emitting diode device, an organic electroluminescent device, a touch panel, a solar cell,
최근 들어, 각종 소자 또는 터치패널이 초미세화 및 고감도화됨에 따라, 보다 미세한 선폭을 가지며, 종횡비(aspect ratio)가 큰 투명 전극 패턴, 예를 들어, 보다 얇은 선폭 및 큰 높이를 갖는 라인&스페이스 형태의 투명 전극 패턴의 형성이 요구되고 있다. 2. Description of the Related Art [0002] Recently, various devices or touch panels have become finer and higher in sensitivity, and thus have a finer line width and a larger aspect ratio, for example, a line and space type having a thinner line width and a larger height It is required to form a transparent electrode pattern.
기존에는 투명 도전성 물질을 기판 상에 형성한 후, 포토레지스트 패턴을 사용한 노광, 현상 및 식각의 사진 식각 공정을 통해, 상기 투명 도전성 물질을 식각 및 패터닝하는 방법으로, 주로 라인&스페이스 형태 등을 갖는 투명 전극 패턴을 형성하는 것이 일반적이었다. 그러나, 이러한 기존의 방법에 의할 경우, 포토레지스트 패턴을 마스크로 하는 식각 공정의 마진 등으로 인해, 미세한 선폭을 갖는 투명 전극 패턴의 상부 또는 하부가 손상되는 등의 문제가 발생하였고, 이로 인해 우수한 도전성을 갖는 투명 전극 패턴을 형성하기 어려운 경우가 나타났다. 이러한 문제점은 상기 투명 전극 패턴이 보다 미세한 선폭을 가지며, 보다 큰 종횡비를 가질수록 더욱 두드러지게 나타났으며, 심하게는 투명 전극 패턴이 무너지는 등의 현상도 발생하였다. Conventionally, a transparent conductive material is formed on a substrate, and then the transparent conductive material is etched and patterned through a photolithography process, a photolithography process, and a photolithography process. It was common to form a transparent electrode pattern. However, according to this conventional method, there arises a problem that the top or bottom of the transparent electrode pattern having a fine line width is damaged due to the margin of the etching process using the photoresist pattern as a mask, and the like. It became difficult to form a transparent electrode pattern having conductivity. This problem is more pronounced when the transparent electrode pattern has a finer line width and a larger aspect ratio, and the transparent electrode pattern is severely collapsed.
이러한 종래 기술의 문제점으로 인해, 보다 미세한 선폭을 가지며, 보다 종횡비를 갖는 투명 전극 패턴을 보다 안정적이고 양호하게 형성할 수 있는 방법이 계속적으로 요구되고 있다. Due to the problems of the prior art, there is a continuing need for a method of forming a transparent electrode pattern having a finer line width and a more aspect ratio in a more stable and satisfactory manner.
이에 본 발명은 보다 미세한 선폭을 가지며, 종횡비(aspect ratio)가 큰 투명 전극 패턴을 보다 안정적으로 형성할 수 있는 투명 전극의 형성 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of forming a transparent electrode having a finer line width and capable of stably forming a transparent electrode pattern having a large aspect ratio.
본 발명은 또한, 상기 투명 전극의 형성 방법을 통해, 기판 상에 형성된 투명 전극 패턴을 포함하는 투명 전극 적층체를 제공하는 것이다. The present invention also provides a transparent electrode laminate including a transparent electrode pattern formed on a substrate through the method of forming the transparent electrode.
이에 본 발명은 전도성 고분자, 전도성 탄소계 소재, 금속 나노 구조체 및 전도성 금속 산화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 도전성 물질을 포함하는 투명 전극층을 기판 상에 형성하는 단계; 폴리실록산계 중합체, 아크릴계 중합체 및 우레탄계 중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 보호층을 상기 투명 전극층 상에 형성하는 단계; 상기 보호층 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 포토레지스트 패턴에 의해 개방된 영역의 보호층 및 투명 전극층을 산화제로 표면 처리하여 상기 투명 전극층을 비도전화시키는 단계를 포함하는 투명 전극의 형성 방법을 제공한다. Accordingly, the present invention provides a method for manufacturing a transparent electrode, comprising: forming a transparent electrode layer on a substrate, the transparent electrode layer including at least one conductive material selected from the group consisting of a conductive polymer, a conductive carbonaceous material, a metal nanostructure, and a conductive metal oxide; Forming a protective layer on the transparent electrode layer, the protective layer comprising at least one selected from the group consisting of a polysiloxane-based polymer, an acrylic polymer, and a urethane-based polymer; Forming a photoresist pattern on the protective layer; And a step of surface-treating the protective layer and the transparent electrode layer in an area opened by the photoresist pattern with an oxidizing agent to make the transparent electrode layer non-conductive.
본 발명은 또한, 폴리실록산계 중합체, 아크릴계 중합체 및 우레탄계 중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 투명 전극층 상에 형성되어 있는 보호층을 포함하고, 상기 투명 전극층의 제 1 영역은 비도전화되어 있고, 나머지 제 2 영역은 도전성을 유지하여 투명 전극 패턴을 정의하고 있는 투명 전극 적층체를 제공한다. The present invention also includes a protective layer formed on the transparent electrode layer, the first region including at least one selected from the group consisting of a polysiloxane-based polymer, an acrylic polymer and a urethane-based polymer, And the remaining second region maintains conductivity to define a transparent electrode pattern.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 투명 전극의 형성 방법 및 이로부터 형성된 투명 전극 적층체에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a method for forming a transparent electrode according to a specific embodiment of the present invention and a transparent electrode laminate formed therefrom will be described in detail.
발명의 일 구현예에 따르면, 전도성 고분자, 전도성 탄소계 소재, 금속 나노 구조체 및 전도성 금속 산화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 도전성 물질을 포함하는 투명 전극층을 기판 상에 형성하는 단계; 폴리실록산계 중합체, 아크릴계 중합체 및 우레탄계 중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 보호층을 상기 투명 전극층 상에 형성하는 단계; 상기 보호층 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 포토레지스트 패턴에 의해 개방된 영역의 보호층 및 투명 전극층을 산화제로 표면 처리하여 상기 투명 전극층을 비도전화시키는 단계를 포함하는 투명 전극의 형성 방법이 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a transparent electrode, comprising: forming a transparent electrode layer on a substrate, the transparent electrode layer including at least one conductive material selected from the group consisting of a conductive polymer, a conductive carbonaceous material, a metal nanostructure and a conductive metal oxide; Forming a protective layer on the transparent electrode layer, the protective layer comprising at least one selected from the group consisting of a polysiloxane-based polymer, an acrylic polymer, and a urethane-based polymer; Forming a photoresist pattern on the protective layer; And a step of surface-treating the protective layer and the transparent electrode layer in an area opened by the photoresist pattern with an oxidizing agent to make the transparent electrode layer non-conductive.
이러한 일 구현예의 형성 방법에서는, 소정의 도전성 물질을 포함하는 투명 전극층을 형성하고 나서, 소정의 보호층을 형성한 후, 이러한 보호층 상에 투명 전극 패턴을 정의하는 포토레지스트 패턴을 사진, 식각 공정에 의해 형성한다. 이후, 이러한 포토레지스트 패턴을 마스크로, 개방된 영역의 투명 전극층 등을 제거하는 것이 아니라, 상기 개방된 영역의 보호층 및 투명 전극층을 산화제로 표면 처리한다. In this method of forming an embodiment, a transparent electrode layer including a predetermined conductive material is formed, a predetermined protective layer is formed, and then a photoresist pattern defining a transparent electrode pattern is formed on the protective layer by photolithography and etching . Then, using the photoresist pattern as a mask, the protective layer and the transparent electrode layer of the open area are surface-treated with an oxidizing agent instead of removing the transparent electrode layer and the like in the open area.
이러한 표면 처리 과정에서, 상기 산화제는 보호층을 통과하여 투명 전극층의 도전성 물질을 선택적으로 산화시킬 수 있으며, 그 결과 상기 포토레지스트 패턴에 의해 개방된 영역의 투명 전극층을 비도전화할 수 있다(소위 화학적 ON/OFF 공정). 이러한 공정을 진행한 결과, 비도전화된 영역의 투명 전극층 사이에, 도전성을 그대로 유지하고 있는 나머지 영역의 투명 전극층이 형성될 수 있고, 상기 도전성을 유지한 투명 전극층이 전체적으로 투명 전극 패턴을 형성할 수 있다. In this surface treatment process, the oxidant may pass through the protective layer to selectively oxidize the conductive material of the transparent electrode layer, and as a result, the transparent electrode layer in the open area by the photoresist pattern may be non-conductive (so-called chemical ON / OFF process). As a result of such a process, a transparent electrode layer in the remaining region where the conductivity remains intact can be formed between the transparent electrode layers in the non-conductive region, and the transparent electrode layer that maintains conductivity can form a transparent electrode pattern as a whole have.
이러한 일 구현예의 방법에 따르면, 투명 전극 패턴 사이의 비도전화된 영역에서도 투명 전극층 및 보호층이 그대로 남아 있기 때문에, 식각에 의해 투명 전극 패턴이 손상되거나, 그 전기적 특성이 저하될 우려가 최소화되고, 보다 미세한 선폭 및 큰 종횡비를 갖는 투명 전극 패턴을 형성하더라도, 투명 전극 패턴이 무너질 우려가 실질적으로 없어지게 된다. 따라서, 보다 미세한 선폭을 가지며, 우수한 전기적 특성을 갖는 투명 전극 패턴을 양호하게 형성할 수 있으며, 이를 터치패널, 각종 표시 소자 또는 태양전지 등에 매우 바람직하게 적용할 수 있다. According to the method of this embodiment, since the transparent electrode layer and the protective layer are left intact even in the unoccupied area between the transparent electrode patterns, the possibility that the transparent electrode pattern is damaged by the etching or the electrical characteristic is lowered is minimized, Even if a transparent electrode pattern having a finer line width and a large aspect ratio is formed, there is substantially no risk of collapse of the transparent electrode pattern. Accordingly, a transparent electrode pattern having a finer line width and having excellent electrical characteristics can be formed well, and the transparent electrode pattern can be applied to a touch panel, various display devices, solar cells, or the like.
이하, 첨부한 도면을 참고로, 일 구현예의 투명 전극 형성 방법을 각 공정 별로 설명하기로 한다. 도 1은 일 구현예에 따른 투명 전극의 형성 방법의 일 례를 각 공정 순서별로 간략화하여 나타낸 공정 순서도이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a method of forming a transparent electrode according to one embodiment will be described for each step. FIG. 1 is a process flow chart showing an example of a method of forming a transparent electrode according to one embodiment, which is simplified for each process sequence.
도 1의 첫 번째 도면을 참고하면, 일 구현예의 방법에서는 먼저 전도성 고분자, 전도성 탄소계 소재, 금속 나노 구조체 및 전도성 금속 산화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 도전성 물질을 포함하는 투명 전극층을 기판 상에 형성한다. Referring to the first drawing of FIG. 1, in one embodiment, a transparent electrode layer including at least one conductive material selected from the group consisting of a conductive polymer, a conductive carbonaceous material, a metal nanostructure, and a conductive metal oxide is formed on a substrate .
이때, 상기 기판으로는 본건의 투명 전극 형성 방법이 적용될 소자 등의 종류를 고려하여, 통상적인 기판을 별다른 제한없이 모두 적용할 수 있고, 예를 들어, 가시광선에 대한 투과성 및 투명성을 나타내는 임의의 유리 기판 또는 수지 기판 등을 모두 사용할 수 있다. At this time, considering the kind of devices to which the transparent electrode forming method of the present invention is applied, it is possible to apply any conventional substrate without any limitation, and for example, any transparent substrate having transparency and transparency to visible light A glass substrate, a resin substrate, or the like can be used.
또, 상기 투명 전극층은 위 도전성 물질을 포함하는 통상적인 전극 형성 방법에 따라, 상기 1종 이상의 도전성 물질과, 유기 용매 또는 수계 용매를 포함하는 용액 또는 분산액을 형성한 후, 이를 투명 기판에 도포 및 건조하여 형성할 수 있다. 이때, 필요에 따라, 상기 도전성 물질의 종류에 따라, 상기 용액 또는 분산액은 적절한 분산제 또는 바인더 등을 더 포함할 수도 있다. The transparent electrode layer may be formed by forming a solution or dispersion containing the at least one conductive material, an organic solvent or an aqueous solvent according to a conventional method for forming an electrode including the above conductive material, Followed by drying. At this time, depending on necessity, the solution or dispersion may further include a suitable dispersing agent, a binder, or the like depending on the kind of the conductive material.
그리고, 상기 투명 전극층은 이전부터 투명 전극을 형성할 수 있는 것으로 알려진 임의의 도전성 물질, 예를 들어, 전도성 고분자, 전도성 탄소계 소재, 금속 나노 구조체 또는 전도성 금속 산화물 등을 별다른 제한 없이 모두 사용하여 형성할 수 있다. 이러한 도전성 물질의 구체적인 예로는, 폴리아닐린계 고분자, 폴리피롤계 고분자 또는 폴리티오펜계 고분자와 같은 전도성 고분자; 탄소 나노 튜브 또는 그래핀과 같은 전도성 탄소계 소재; 은 나노 와이어(AgNw) 또는 구리 나노 입자와 같은 금속 나노 구조체; 산화 인듐 주석(Indium Tin Oxide) 또는 산화 안티몬 주석(Antimony Tin oxide)과 같은 전도성 금속 산화물 등을 들 수 있으며, 이외에도 다양한 도전성 물질을 사용하여 상기 투명 전극을 형성할 수 있다. The transparent electrode layer may be formed by using any conductive material previously known to be capable of forming a transparent electrode, for example, a conductive polymer, a conductive carbon-based material, a metal nanostructure, or a conductive metal oxide can do. Specific examples of such conductive materials include conductive polymers such as polyaniline-based polymers, polypyrrole-based polymers, or polythiophene-based polymers; Conductive carbon-based materials such as carbon nanotubes or graphene; Metal nanostructures such as nanowires (AgNw) or copper nanoparticles; And conductive metal oxides such as indium tin oxide or antimony tin oxide. In addition, the transparent electrode can be formed using various conductive materials.
또, 상기 투명 전극층은 약 0.03㎛ 내지 0.5㎛, 또는 0.05㎛ 내지 0.3㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 투명 전극층의 두께가 너무 얇아지면 유효 면저항 또한 크게 저하되어 면저항이 불균일해질 수 있고, 상기 투명 전극층의 두께가 너무 두꺼워지면 투명도나 광학 특성이 저하될 수 있다.The transparent electrode layer may have a thickness of about 0.03 탆 to 0.5 탆, or 0.05 탆 to 0.3 탆. If the thickness of the transparent electrode layer is too small, the effective sheet resistance may be greatly reduced and the sheet resistance may be uneven. If the thickness of the transparent electrode layer is too thick, transparency and optical characteristics may be deteriorated.
그리고, 상기 투명 전극층은80Ω/sq 내지 400Ω/sq, 또는 150Ω/sq 내지 280Ω/sq의 면저항을 가질 수 있다.The transparent electrode layer may have a sheet resistance of 80? / Sq to 400? / Sq, or 150? / Sq to 280? / Sq.
한편, 상기 투명 전극층을 형성한 후에는, 폴리실록산계 중합체, 아크릴계 중합체 및 우레탄계 중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 보호층을 상기 투명 전극층 상에 형성할 수 있다. 이러한 보호층은 이하에 후술할 산화제를 사용한 표면 처리 및 이에 의한 투명 전극층의 비도전화 공정에서, 투명 전극층을 보호하고 상기 산화제에 의해 투명 전극층이 제거되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 이러한 보호층의 형성에 의해, 일정 영역의 투명 전극층이 제거되지 않고, 단지 산화제가 보호층을 통과한 후 투명 전극층과 반응하여 상기 투명 전극층의 선택적인 산화 및 비도전화만이 진행될 수 있다. 그 결과, 일 구현예의 방법이 의도하는 투명 전극 패턴의 무너짐 등을 억제하는 효과가 달성될 수 있다.On the other hand, after the transparent electrode layer is formed, a protective layer containing at least one selected from the group consisting of a polysiloxane polymer, an acrylic polymer and a urethane polymer can be formed on the transparent electrode layer. Such a protective layer can protect the transparent electrode layer and suppress the removal of the transparent electrode layer by the oxidizing agent in a surface treatment using an oxidizing agent to be described later and thus a non-conductive treatment of the transparent electrode layer. That is, by forming such a protective layer, the transparent electrode layer in a certain region is not removed, and only the selective oxidation and non-irradiation of the transparent electrode layer can proceed only after the oxidant passes through the protective layer and reacts with the transparent electrode layer. As a result, an effect of suppressing collapse of the transparent electrode pattern, which is intended by the method of one embodiment, can be achieved.
이러한 보호층의 역할을 고려하여, 상기 보호층은 폴리실록산계 중합체, 아크릴계 중합체 또는 우레탄계 중합체를 사용하여 형성할 수 있는데, 이중에서도 폴리실록산계 중합체를 보다 적합하게 사용할 수 있다. 이러한 폴리실록산계 중합체는 상기 산화제를 사용한 처리시 보다 우수한 표면 특성을 나타낼 수 있으며, 보호층으로 형성시, 도전성과 관련된 절연효과를 최소화하면서도, 본연의 목적인 내수성 및 내약품성 또한 우수하고, 그 상부의 포토레지스트 패턴에 대해서도 높은 코팅성 및 부착성을 나타낼 수 있기 때문이다. In consideration of the role of the protective layer, the protective layer can be formed using a polysiloxane-based polymer, an acrylic polymer, or a urethane-based polymer. Among these, the polysiloxane-based polymer can be more suitably used. Such a polysiloxane-based polymer can exhibit better surface characteristics when treated with the above-mentioned oxidizing agent, and is excellent in water resistance and chemical resistance for its original purpose while minimizing the insulation effect related to conductivity when it is formed into a protective layer, This is because the resist pattern can exhibit high coating properties and adhesion.
이러한 폴리실록산계 중합체 및 이를 포함한 보호층은 알킬옥시 실란계 단량체, 아미노 실란계 단량체, 비닐 실란계 단량체, 에폭시 실란계 단량체, 메타크릴옥시 실란계 단량체, 이소시아네이트 실란계 단량체 및 불소 실란계 단량체로 이루어진 군에서 선택된 1종의 중합체 또는 2종 이상의 공중합체를 포함할 수 있다. Such a polysiloxane-based polymer and a protective layer containing the same are composed of an alkyloxysilane monomer, an aminosilane monomer, a vinylsilane monomer, an epoxy silane monomer, a methacryloxy silane monomer, an isocyanate silane monomer and a fluorosilane monomer , Or two or more kinds of copolymers.
구체적으로, 상기 폴리실록산계 중합체 및 보호층은 테트라에틸옥시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-유레이드프로필트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 폴리에틸렌옥사이드 변성 실란 단량체, 폴리메틸에톡시실록산 및 헥사메틸디시라진으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 중합체 또는 2종 이상의 공중합체를 포함할 수 있다.Specifically, the polysiloxane-based polymer and the protective layer may be formed of a material selected from the group consisting of tetraethyloxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (? -Methoxyethoxy) silane,? -Methacryloxypropyltrimethoxysilane ,? - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane,? -glycidoxypropyltrimethoxysilane,? -mercaptopropyltrimethoxysilane,? -aminopropyltriethoxysilane, N- but are not limited to, β- (aminoethyl) - γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-ethylidene propyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, Polymethyl ethoxysiloxane, and hexamethyldisilazine, or two or more kinds of copolymers.
더 나아가, 상기 폴리실록산계 중합체를 포함한 보호층이 이웃하는 다른 층에 대하여 보다 높은 결합력 또는 접착력을 가지면서 낮은 면저항을 확보하기 위해서, 상기 폴리실록산계 중합체 및 보호층은 테트라에틸옥시실란 약 60 내지 90중량%; 및 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-유레이드프로필트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 폴리에틸렌옥사이드 변성 실란 단량체, 폴리메틸에톡시실록산 및 헥사메틸디시라진으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물 약 10 내지 40중량%; 간의 공중합체를 포함할 수 있다. Further, in order to ensure a lower sheet resistance while the protective layer comprising the polysiloxane-based polymer has a higher bonding force or adhesion to the neighboring other layer, the polysiloxane-based polymer and the protective layer may contain about 60 to 90 wt% of tetraethyloxysilane %; And vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (? -Methoxyethoxy) silane,? -Methacryloxypropyltrimethoxysilane,? - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, Aminopropyltrimethoxysilane,? -Aminopropyltrimethoxysilane,? -Aminopropyltrimethoxysilane,? -Aminopropyltrimethoxysilane,? -Aminopropyltrimethoxysilane,? -Aminopropyltrimethoxysilane, , gamma -oleylpropyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, polyethylene oxide modified silane monomers, polymethylethoxysiloxane, and hexamethyldicylazine. From about 10 to about 40 weight percent of one or more compounds; ≪ / RTI >
만일, 상기 공중합체 등의 합성에 사용되는 단량체 중 테트라에틸옥시실란의 함량이 약 60중량%미만이면 상기 보호층의 면저항이 크게 증가할 수 있다. 또한, 상기 단량체 중 테트라에틸옥시실란의 함량이 약 90중량% 초과이면, 상기 보호층의 밀도가 과다하게 높아지거나 표면의 깨지는 현상이 발생할 수 있고 내수분성이 크게 저하될 수 있다. If the content of tetraethyloxysilane in the monomers used in the synthesis of the copolymer is less than about 60% by weight, the sheet resistance of the protective layer may be greatly increased. If the content of tetraethyloxysilane is more than about 90% by weight, the density of the protective layer may be excessively high or the surface may be cracked and the water-dispersibility may be greatly reduced.
한편, 이러한 폴리실록산계 중합체 외에도, 아크릴계 중합체 또는 우레탄계 중합체를 사용하여 상기 보호층을 사용할 수 있는데, 이의 구체적인 예는 특히 한정되지 않으며, 이전부터 도전층의 보호층 또는 코팅층 등으로 사용 가능한 것으로 알려진 임의의 아크릴계 중합체 또는 우레탄계 중합체를 별다른 제한 없이 모두 사용할 수 있다. On the other hand, in addition to the polysiloxane-based polymer, an acrylic polymer or a urethane-based polymer may be used as the protective layer. Specific examples thereof include, but are not limited to, any of those known to be usable as a protective layer or a coating layer of a conductive layer The acrylic polymer or the urethane polymer can be used without any limitation.
그리고, 상기 보호층은 약 0.05㎛ 내지 0.4㎛, 또는 약 0.12㎛ 내지 0.35㎛의 두께를 가질 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 이러한 보호층을 갖는 투명 전극층은 약 80Ω/sq 내지 400Ω/sq, 또는 약 150Ω/sq 내지 280Ω/sq의 면저항을 가질 수 있다. 이로서, 후술할 산화제의 표면 처리 및 일정 영역의 투명 전극층 비도전화 공정에서, 하부의 투명 전극층을 적절히 보호하면서 선택적으로 비도전화할 수 있으며, 최종 형성된 투명 전극 패턴 및 적층체가 우수한 전기적 특성을 나타내게 할 수 있다. The protective layer may have a thickness of about 0.05 탆 to 0.4 탆, or about 0.12 탆 to 0.35 탆. Further, as described above, the transparent electrode layer having such a protective layer may have a sheet resistance of about 80? / Sq to 400? / Sq, or about 150? / Sq to 280? / Sq. As a result, the surface treatment of the oxidizing agent to be described later and the transparent electrode layer ratio in a certain region can be selectively carried out without appropriately protecting the lower transparent electrode layer in the telephone process, and the final formed transparent electrode pattern and laminate can exhibit excellent electrical properties have.
한편, 상술한 투명 전극층 및 보호층을 순차 형성한 후에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 보호층 상에 투명 전극 패턴이 형성될 영역을 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있다. After the transparent electrode layer and the protective layer are sequentially formed, as shown in FIG. 1, a photoresist pattern defining a region where a transparent electrode pattern is to be formed may be formed on the protective layer.
이러한 포토레지스트 패턴은 통상적으로 알려진 감광성 수지 조성물 또는 포토레지스트 조성물을 사용한 노광 및 현상 공정을 진행하여 형성할 수 있으며, 이러한 노광 및 현상 공정의 진행 조건 및 방법은 각 포토레지스트 조성물의 종류에 따라 당업자에게 잘 알려져 있으므로, 이에 관한 추가적인 설명은 생략하기로 한다. Such a photoresist pattern can be formed by carrying out an exposure and development process using a known photosensitive resin composition or a photoresist composition. The conditions and method of proceeding in the exposure and development process may vary depending on the type of the photoresist composition, It is well known that further description thereof will be omitted.
그리고, 상기 포토레지스트 패턴의 형성을 위한 포토레지스트 조성물로는, 알카리 가용성 수지를 포함한 포지티브 포토레지스트 조성물; 또는 1이상의 반응성 작용기를 포함한 단량체 또는 다량체 및 광개시제를 포함한 네가티브 포토레지스트 조성물;을 사용할 수 있고, 보다 적절하게는 포지티브 포토레지스트 조성물을 사용할 수 있다. As the photoresist composition for forming the photoresist pattern, a positive photoresist composition containing an alkali soluble resin; Or a negative photoresist composition containing a monomer or a polymer containing at least one reactive functional group and a photoinitiator, and more preferably, a positive photoresist composition can be used.
그리고, 상기 포토레지스트 패턴은 약 1㎛ 내지 5㎛, 또는 약 2㎛ 내지 4㎛의 두께를 갖도록 포토레지스트 조성물층을 형성한 후, 통상적인 노광 및 현상 공정을 거쳐 형성할 수 있다. 만일, 포토레지스트 조성물층의 두께가 너무 얇으면, 노광 및 현상 과정에서 상기 포토레지스트 조성물층(패턴) 및/또는 보호층 등에 얼룩이나 외관 손상이 발생하여 백탁 현상이 나타날 수 있다. 상기 포토레지스트 조성물층의 두께가 너무 두꺼우면, 노광이 용이하지 않아서 현상이 충분히 일어나지 않거나 또는 선폭의 불일치가 발생할 수 있다. The photoresist pattern may be formed by forming a photoresist composition layer so as to have a thickness of about 1 탆 to 5 탆, or about 2 탆 to 4 탆, followed by a conventional exposure and development process. If the thickness of the photoresist composition layer is too small, stain or appearance damage may occur in the photoresist composition layer (pattern) and / or the protective layer in the course of exposure and development, resulting in cloudiness. If the thickness of the photoresist composition layer is too large, the exposure is not easy and the phenomenon may not sufficiently occur or a line width discrepancy may occur.
한편, 상술한 포토레지스트 패턴을 형성한 후에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 포토레지스트 패턴에 의해 개방된 영역의 보호층 및 투명 전극층을 산화제로 표면 처리하여 상기 투명 전극층을 비도전화시키는 단계를 진행한다. 이러한 과정을 진행하면, 상기 산화제가 보호층을 통과하여, 그 하부의 투명 전극층을 선택적으로 산화 및 비도전화하게 된다. 그 결과, 포토레지스트 패턴에 의해 개방되어 산화처리된 영역에서는 투명 전극층이 비도전화된 상태로 잔류하고, 나머지 영역에서는 투명 전극층이 도전화된 상태로 유지되어, 투명 전극 패턴이 형성될 수 있다. After forming the photoresist pattern described above, surface treatment of the protective layer and the transparent electrode layer in the area opened by the photoresist pattern with an oxidizing agent, as shown in FIG. 1, . In this process, the oxidant passes through the protective layer to selectively oxidize and non-oxidize the transparent electrode layer below the oxidant. As a result, in the region opened by the photoresist pattern and oxidized, the transparent electrode layer remains in a non-conductive state and the transparent electrode layer remains conductive in the remaining region, so that a transparent electrode pattern can be formed.
이러한 표면 처리를 위한 산화제로는, 상기 보호층 및 투명 전극층을 실질적으로 제거 또는 손상시키지 않으면서(예를 들여, 상기 표면 처리 전후의 보호층 두께 변화: 약 200nm 이하), 상기 보호층을 통과하여 상기 투명 전극층을 선택적으로 산화 및 비도전화시킬 수 있는 임의의 물질을 사용할 수 있다. 이러한 산화제의 보다 구체적인 예로는, 차아염소산 또는 이의 염(예를 들어, 차아염소산염, 혹은 아세트산 등의 산과 혼합된 형태의 차아염소산), 중크롬산 또는 이의 염(예를 들어, 칼륨염 등의 알칼리금속염), 과망간산 또는 이의 염(예를 들어, 칼륨염 등의 알칼리금속염), 과산화수소, 질산 또는 염산 등의 산화성을 갖는 강산 및 염화구리 및 산(예를 들어, 염산 등)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종, 혹은 이들 중에 선택된 2종 이상의 혼합물을 들 수 있고, 기타 다양한 산화제를 사용할 수 있다. As the oxidizing agent for such a surface treatment, it is preferable that the protective layer and the transparent electrode layer are substantially not removed or damaged (for example, the protective layer thickness change before and after the surface treatment: about 200 nm or less) Any material capable of selectively oxidizing and not conducting the transparent electrode layer can be used. More specific examples of such an oxidizing agent include hypochlorous acid or a salt thereof (for example, an alkali metal salt such as potassium salt), hypochlorous acid or its salt (for example, hypochlorous acid or hypochlorous acid mixed with an acid such as acetic acid) (1) selected from the group consisting of hydrogen peroxide, strong acid having oxidizing properties such as hydrogen peroxide, nitric acid or hydrochloric acid, and a mixture of copper chloride and an acid (for example, hydrochloric acid, etc.) Species, or a mixture of two or more selected from these, and various other oxidizing agents may be used.
이 중에서도, 투명 전극층을 선택적으로 산화 및 비도전화할 수 있고, 보호층 및 투명 전극층 표면에 얼룩이나 백탁 등 결함(defect)을 발생시키지 않는 특성을 고려하여, 상기 차아염소산 또는 이의 염 등을 보다 적절히 사용할 수 있다. 또한, 더욱 적절하게는 차아염소산염과, 아세트산 등의 약산을 혼합한 차아염소산 형태(후술하는 실시예 2 참조)로서 상기 산화제를 사용할 수 있다. 이로서, 보호층에 결함을 더욱 발생시키기 않으면서, 투명 전극을 보다 효과적으로 산화 및 비도전화할 수 있다. Among them, in consideration of the property that the transparent electrode layer can be selectively oxidized and non-oxidized, and that the surface of the protective layer and the transparent electrode layer does not cause defects such as spots and opacity, the hypochlorous acid or its salt and the like Can be used. More preferably, the oxidizing agent may be used as a hypochlorous acid form (see Example 2 described later) in which hypochlorite is mixed with a weak acid such as acetic acid. This makes it possible to oxidize and non-oxidize the transparent electrode more effectively, without generating further defects in the protective layer.
그리고, 상기 산화제를 이용한 표면 처리 공정은 이러한 산화제 성분을 액상으로 적절한 농도로 희석하여 표면 도포 또는 분사하는 방법으로 진행할 수 있다. The surface treatment process using the oxidizing agent may be carried out by a method of surface-coating or spraying the oxidizing agent component by diluting the oxidizing agent component to a suitable concentration in a liquid phase.
한편, 상술한 산화제 표면 처리 단계 후에, 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 더 진행할 수 있으며, 이러한 포토레지스트 패턴의 제거 공정은 통상적인 포토레지스트 패턴의 스트립 공정 등에 따라 진행할 수 있다. Meanwhile, after the oxidizing agent surface treatment step described above, the step of removing the photoresist pattern may be further performed, and the step of removing the photoresist pattern may be performed according to a conventional stripping process of a photoresist pattern.
상술한 일 구현예의 공정을 거치면, 기판; 전도성 고분자, 전도성 탄소계 소재, 금속 나노 구조체 및 전도성 금속 산화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 도전성 물질을 포함하고, 기판 상에 형성되어 있는 투명 전극층; 및 폴리실록산계 중합체, 아크릴계 중합체 및 우레탄계 중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 투명 전극층 상에 형성되어 있는 보호층을 포함하고, 상기 투명 전극층의 제 1 영역은 비도전화되어 있고, 나머지 제 2 영역은 도전성을 유지하여 투명 전극 패턴을 정의하고 있는 투명 전극 적층체가 형성될 수 있다. Through the process of one embodiment described above, the substrate; A transparent electrode layer including at least one conductive material selected from the group consisting of a conductive polymer, a conductive carbon-based material, a metal nanostructure, and a conductive metal oxide; And a protective layer formed on the transparent electrode layer, the first region including at least one selected from the group consisting of a polysiloxane-based polymer, an acrylic polymer, and a urethane-based polymer, wherein the first region of the transparent electrode layer is non- And the second region may be formed of a transparent electrode stacked body that maintains conductivity and defines a transparent electrode pattern.
이러한 투명 전극 적층체에서, 상기 제 1 영역의 투명 전극층은 150Ω/sq 내지 280Ω/sq의 면 저항을 갖는 비도전화된 상태로 기판 상에 잔류할 수 있고, 나머지 제 2 영역의 투명 전극층은 원래 도전성 물질이 갖는 우수한 도전성을 유지할 수 있다. 이에 따라, 미세한 투명 전극 패턴을 형성할 수 있으면서도, 비도전화된 제 1 영역의 투명 전극층 및 보호층이 그대로 남아 있기 때문에, 보다 미세한 투명 전극 패턴을 이러한 패턴의 무너짐 없이 보다 양호하게 형성할 수 있게 된다. In this transparent electrode laminate, the transparent electrode layer of the first region may remain on the substrate in a non-conductive state with a sheet resistance of 150 OMEGA / sq to 280 OMEGA / sq, The excellent conductivity possessed by the material can be maintained. As a result, a fine transparent electrode pattern can be formed, and the transparent electrode layer and the protective layer in the first region which are not exposed remain as they are, so that a finer transparent electrode pattern can be formed more satisfactorily without collapse of this pattern .
상술한 일 구현예의 투명 전극 형성 방법을 통해, 다양한 형태의 투명 전극 패턴을 형성할 수 있으며, 대표적으로 상기 비도전화된 제 1 영역의 투명 전극층과, 나머지 제 2 영역의 투명 전극층이 복수의 라인이 교대 배열된 패턴 형태를 갖는 라인&스페이스 형태의 투명 전극 패턴을 적절히 형성할 수 있다. 이로서 매우 미세한 선폭 및 큰 종횡비를 갖는 라인&스페이스 형태의 투명 전극 패턴을 이러한 패턴이 무너질 우려 없이 매우 양호하게 형성할 수 있게 된다. The transparent electrode layer can be formed in various forms through the transparent electrode formation method of the embodiment described above. Typically, the transparent electrode layer of the non-conductive first region and the transparent electrode layer of the remaining second region include a plurality of lines A transparent electrode pattern in the form of a line and space having alternately arranged pattern shapes can be suitably formed. This makes it possible to form a transparent electrode pattern in the form of a line and a space having a very fine line width and a large aspect ratio very well without fear of collapse of such a pattern.
본 발명에 따르면, 기존의 사진 식각 공정을 진행하는 과정에서, 투명 전극 패턴이 손상되거나, 그 전기적 특성이 저하될 우려가 최소화되고, 보다 미세한 선폭 및 큰 종횡비를 갖는 투명 전극 패턴을 형성하더라도, 투명 전극 패턴이 무너질 우려가 실질적으로 없는 투명 전극 형성 방법과, 이를 통해 형성된 투명 전극 적층체가 제공될 수 있다. According to the present invention, even if a transparent electrode pattern having a finer line width and a large aspect ratio is formed, the possibility that the transparent electrode pattern is damaged or deteriorated in its electrical characteristic is minimized in the process of a conventional photolithography process, A method of forming a transparent electrode substantially free from the risk of collapse of an electrode pattern, and a transparent electrode laminate formed through the method.
따라서, 이러한 본 발명을 적용하여, 보다 미세한 선폭을 가지며, 우수한 전기적 특성을 갖는 투명 전극 패턴을 양호하게 형성할 수 있으며, 이를 터치패널, 각종 표시 소자 또는 태양전지 등에 매우 바람직하게 적용할 수 있다. Accordingly, by applying the present invention, a transparent electrode pattern having a finer line width and excellent electrical characteristics can be formed well, and it can be suitably applied to a touch panel, various display devices, solar cells or the like.
도 1은 일 구현예에 따른 투명 전극의 형성 방법의 일 례를 각 공정 순서별로 간략화하여 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 실시예 2에서 표면 처리하기 전과, 표면 처리한 후(포토레지스트 패턴까지 제거된 후)의 전자 현미경 사진을 나타내는 도면이다. FIG. 1 is a process flow chart showing an example of a method of forming a transparent electrode according to one embodiment, which is simplified for each process sequence.
Fig. 2 is an electron micrograph showing the surface treatment before and after the surface treatment (after the photoresist pattern is removed) in Example 2. Fig.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
The invention will be described in more detail in the following examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.
[[ 전극층의The electrode layer 형성] formation]
전도성 고분자인 PEDOT:PSS[Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polystyrene sulfonate, 고형분 1wt%]의 분산액과, 은 나노 와이어[고형분 1wt%]의 분산액을 각각 IPA(이소프로필렌 알코올), MeOH(메탄올) 및 DMSO(다이메틸설폭사이드)의 혼합 용매를 사용하여 제조하였다. 상기 전도성 고분자 분산액 및 은 나노 와이서 분산액을 1 : 1의 중량비로 혼합하고, 이를 바 코터를 이용하여, 코팅액 두께 6.86㎛로 100㎛ 두께의 PET 기재 위에 코팅하였다. 이후, 120℃/1min의 조건 하에 열풍 건조하여 투명 전극층을 형성하였다. 이러한 투명 전극층의 면 저항은 80Ω/sq으로 확인되었다.
The dispersion of conductive polymer PEDOT: PSS [poly (3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate, solid content 1 wt%] and the dispersion of silver nanowire [solid content 1 wt%] were dispersed in IPA (isopropylene alcohol), MeOH DMSO (dimethyl sulfoxide). The conductive polymer dispersion and the silver nanowire dispersion were mixed at a weight ratio of 1: 1 and coated on a PET substrate having a thickness of 6.86 탆 and a thickness of 100 탆 by using a bar coater. Thereafter, the transparent electrode layer was formed by hot air drying under the condition of 120 占 폚 / 1 min. The surface resistance of this transparent electrode layer was confirmed to be 80? / Sq.
[[ 실시예1Example 1 ]]
전극층 위, 보호층 코팅액을 형성하기 위해, 먼저, TEOS (테트라에틸옥시실란) 16.08 중량부, PTMS(페닐트리메톡시실란) 4.02 중량부, 물 23.55 중량부, IPA(이소프로필 알코올) 54.95 중량부, 아세트산 1.4 중량부를 혼합하고, 70℃에서 3시간 동안 졸-겔 반응시켰다. 이를 통해, 졸-겔 반응액 100g을 얻었다. 이때, 고형분은 7.8wt%이었다. 이를 희석제인 이소프로필 알코올을 이용하여, 무게비로1:4 희석하고 보호층 코팅액 500g을 제조하였다. 이때의 고형분은 1.56wt%였다. First, 16.08 parts by weight of TEOS (tetraethyloxysilane), 4.02 parts by weight of PTMS (phenyltrimethoxysilane), 23.55 parts by weight of water, and 54.95 parts by weight of IPA (isopropyl alcohol) And 1.4 parts by weight of acetic acid were mixed and subjected to sol-gel reaction at 70 占 폚 for 3 hours. Thus, 100 g of a sol-gel reaction liquid was obtained. At that time, the solid content was 7.8 wt%. This was diluted 1: 4 by weight with isopropyl alcohol as a diluent, and 500 g of a protective layer coating solution was prepared. The solid content at this time was 1.56 wt%.
이러한 보호층 코팅액을 전극층이 형성된 기재 위에 바 코터를 이용하여 11.43㎛ 두께로 코팅한 다음, 120℃/10min의 조건 하에 열풍 건조하였다. 이로서, 0.178um 두께로 보호층을 형성하였으며, 면 저항은 90Ω/sq로 확인되었다. This protective layer coating liquid was coated on the base material having the electrode layer using a bar coater to a thickness of 11.43 mu m and then subjected to hot air drying under the condition of 120 DEG C / 10 min. As a result, a protective layer was formed with a thickness of 0.178 μm, and the sheet resistance was confirmed to be 90 Ω / sq.
이후, 동진쎄미켐 포토레지스트(Positive Type) SJ-631(10cP, 고형분 23wt%)를 상기 형성된 보호층 상에 바 코팅을 이용하여 도포하고, 120℃ 온도에서 1분간 건조하여 약 2.5㎛ 두께의 포토레지스트층을 형성하고, 이에 대해 SUSS Microtec MA-6노광 장비로 50mJ 노광 후, 동진쎄미켐의 현상액 DPD-200을 이용하여 상온에서 25초간 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하였다. Subsequently, a positive type SJ-631 (10 cP, solid content: 23 wt%) was coated on the protective layer formed above using a bar coating method and dried at 120 DEG C for 1 minute to form a photoresist Layer was formed on the surface of the photoresist layer. The photoresist pattern was developed by using SUSS Microtec MA-6 exposure equipment at 50 mJ, followed by development at room temperature for 25 seconds using DPD-200, a developer of Dongjin Semichem.
그리고 나서, 차아염소산염(Hypochroite Salt, 12%)를 증류수에 희석하여, 3%의 농도의 차아염소산염 수용액을 제조한 후, 상기 포토레지스트 패턴에 의해 개방된 영역의 보호층 및 투명 전극층을 표면 처리하였다.
Then, Hypochroite Salt (12%) was diluted in distilled water to prepare a hypochlorite aqueous solution having a concentration of 3%, and then the protective layer and the transparent electrode layer in the area opened by the photoresist pattern were surface-treated .
[[ 실시예Example 2] 2]
차아염소산염(Hypochroite Salt, 12%)과 아세트산을 함량으로 1:1로 혼합하여, 6%의 혼합물을 제조하였다. 이때의 성상은 산성으로 차아염소산의 형태를 취하는 것으로 확인되었다. 이를 사용하여 상기 포토레지스트 패턴에 의해 개방된 영역의 보호층 및 투명 전극층을 표면 처리한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 전극 적층체 및 패턴을 형성하였다.
Hypochlorite salt (12%) and acetic acid were mixed in a ratio of 1: 1 to prepare a mixture of 6%. At this time, it was confirmed that the form of acid was hypochlorous acid. A transparent electrode laminate and a pattern were formed in the same manner as in Example 1, except that the protective layer and the transparent electrode layer in the area opened by the photoresist pattern were surface-treated.
[[ 실시예3Example 3 ]]
수분산성 우레탄계 중합체인 애경화학 PED-2102(고형분 30wt%)를 희석제인 이소프로필 알코올을 이용하여, 무게비1:9로 희석하고, 보호층 코팅액 500g을 제조하였다. 이때의 고형분은3wt%였다. Aekyung Chemical PED-2102 (solid content 30 wt%), a water-dispersible urethane polymer, was diluted with isopropyl alcohol as a diluent to a weight ratio of 1: 9 to prepare 500 g of a protective layer coating solution. The solid content at this time was 3 wt%.
이러한 보호층 코팅액을 전극층이 형성된 기재 위에 바 코터를 이용하여 11.43㎛ 두께로 코팅한 다음, 120℃/10min의 조건 하에 열풍 건조하였다. 이로서, 0.34um 두께로 보호층을 형성하였으며, 면 저항은 110Ω/sq로 확인되었다. 이후 공정을 실시예 2와 동일하게 진행하여, 포토레지스트 패턴을 형성하고, 차아염소산염 수용액으로 포토레지스트 패턴에 의해 개방된 영역의 보호층 및 투명 전극층을 표면 처리하였다.
This protective layer coating liquid was coated on the base material having the electrode layer using a bar coater to a thickness of 11.43 mu m and then subjected to hot air drying under the condition of 120 DEG C / 10 min. As a result, a protective layer was formed with a thickness of 0.34 mu m and a surface resistance was confirmed to be 110 OMEGA / sq. The subsequent steps were carried out in the same manner as in Example 2 to form a photoresist pattern, and the protective layer and the transparent electrode layer in the area opened by the photoresist pattern with the hypochlorite aqueous solution were surface-treated.
[[ 실시예4Example 4 ] ]
수분산성 아크릴 에스테르계 중합체인 타카마츠 오일앤 팻社(Takamatsh oil& fat co.LTD) PESRESIN A-645GH(고형분 30wt%)를 희석제인 이소프로필 알코올을 이용하여, 무게비1:9로 희석하고 보호층 코팅액 500g을 제조하였다. 이때의 고형분은3wt%였다. A water-dispersible acrylic ester polymer, Takamatsh oil & fat Co., Ltd. PESRESIN A-645GH (solid content 30 wt%) was diluted with isopropyl alcohol as a diluent to a weight ratio of 1: 9, 500 g. The solid content at this time was 3 wt%.
이러한 보호층 코팅액을 전극층이 형성된 기재 위에 바 코터를 이용하여 11.43㎛ 두께로 코팅한 다음, 120℃/10min의 조건 하에 열풍 건조하였다. 이로서, 0.33um 두께로 보호층을 형성하였으며, 면 저항은 110Ω/sq로 확인되었다. 이후 공정을 실시예 2와 동일하게 진행하여, 포토레지스트 패턴을 형성하고, 차아염소산염 수용액으로 포토레지스트 패턴에 의해 개방된 영역의 보호층 및 투명 전극층을 표면 처리하였다.
This protective layer coating liquid was coated on the base material having the electrode layer using a bar coater to a thickness of 11.43 mu m and then subjected to hot air drying under the condition of 120 DEG C / 10 min. As a result, a protective layer was formed with a thickness of 0.33 mu m, and the sheet resistance was confirmed to be 110 OMEGA / sq. The subsequent steps were carried out in the same manner as in Example 2 to form a photoresist pattern, and the protective layer and the transparent electrode layer in the area opened by the photoresist pattern with the hypochlorite aqueous solution were surface-treated.
먼저, 상기 실시예 2에서, 차아염소산을 사용한 표면 처리하기 전과, 표면 처리한 후(포토레지스트 패턴까지 제거된 후)의 전자 현미경 사진을 도 2에 각각 도시하였다. First, in FIG. 2, the electron micrographs before the surface treatment using hypochlorous acid and after the surface treatment (after the removal to the photoresist pattern) are shown in Example 2, respectively.
또한, 실시예 1, 2, 3 및4의 투명 전극 패턴의 특성을 다음의 기준 하에 평가하여, 그 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The characteristics of the transparent electrode patterns of Examples 1, 2, 3 and 4 were evaluated under the following criteria, and the evaluation results are shown in Table 1 below.
(1) 표면 특성 평가: 하기 기준에 의해, 표면 처리 전후에 보호층 및 투명 전극층의 화학적 변화가 있는지 여부를 평가하였다. (1) Evaluation of surface properties: The following criteria were used to evaluate whether or not the protective layer and the transparent electrode layer were chemically changed before and after the surface treatment.
O: 색차계에 의해서, 전후 변화량이 ΔEab <3, Haze<0.5 O: By the color difference meter, the amount of change in front / rear direction is ΔEab <3, Haze <0.5
△: 색차계에 의해서, 전후 변화량이 "O" 대비 하나만 만족(즉, ΔEab <3 또는 Haze<0.5 중 하나만 만족).?: Only one of the front / rear amount of change is satisfactory for "O" (that is, only one of ΔEab <3 or Haze <0.5) is satisfied by the color difference meter.
X: 색차계에 의해서, 전후 변화량이 ΔEab >3, Haze>0.5X: By the color difference meter, the amount of change in front and rear direction is? Eab> 3, Haze> 0.5
(2) 투명 전극 표면의 결함 발생 평가: 하기 기준에 의해, 표면 처리 후에 보호층 및 투명 전극층의 표면에 결함 발생 정도를 평가하였다. (2) Evaluation of occurrence of defects on the transparent electrode surface: The degree of occurrence of defects was evaluated on the surface of the protective layer and the transparent electrode layer after the surface treatment by the following criteria.
O: line과 Space의 투명 전극 패턴에 대해 관찰 모수 100% 이물 등 결점이 없을 때;O: Observation parameter of transparent electrode pattern of line and space 100% when there is no defect such as foreign matter;
△: line과 Space의 투명 전극 패턴에 대해 관찰 모수 80%이상 이물 등 결점이 없을 때;△: When there are no defects such as foreign matters of the observation number of 80% or more with respect to the transparent electrode pattern of line and space;
X: line과 Space의 투명 전극 패턴에 대해 관찰 모수 60%이상 이물 등 결점이 없을 때X: For transparent electrode pattern of line and space Observation parameter 60% or more When there is no defect such as foreign matter
(3) 단선 여부 평가: 하기 기준에 의해, 표면 처리 후에, 표면 처리된 영역과, 미처리된 영역 간의 투명 전극층의 전기적 단선 여부를 평가하였다. (3) Evaluation of disconnection Whether or not the transparent electrode layer between the surface-treated region and the untreated region was electrically disconnected after the surface treatment was evaluated according to the following criteria.
O: line과 Space의 투명 전극 패턴에 대해 측정 모수 100% 전기적 단선일 경우;O: For transparent electrode pattern of line and space.
△: line과 Space의 투명 전극 패턴에 대해 측정 모수 80%이상 전기적 단선일 경우;△: For the transparent electrode pattern of line and space, if the measurement number is 80%
X: line과 Space의 투명 전극 패턴에 대해 측정 모수 60%이상 전기적 단선일 경우
X: For the transparent electrode pattern of lines and spaces, if the measurement number is 60%
도 2 및 상기 표 1을 참고하면, 실시예 1 및 2에 의해, 표면 처리된 영역 및 미처리된 영역 간에 전기적으로 단선된 양호한 투명 전극 패턴이 형성되었음을 확인하였다. 또한, 실시예3 및 4를 참고하면, 우레탄계 중합체 또는 아크릴계 중합체로 보호층을 형성한 경우에도, 실시예 1 및 2와 상응하게 양호한 투명 전극 패턴을 형성할 수 있음을 확인하였다. Referring to FIG. 2 and Table 1, it was confirmed by Examples 1 and 2 that a good transparent electrode pattern electrically disconnected between the surface-treated region and the untreated region was formed. Also, referring to Examples 3 and 4, it was confirmed that a good transparent electrode pattern could be formed in accordance with Examples 1 and 2 even when a protective layer was formed of a urethane-based polymer or an acrylic polymer.
또한, 이러한 투명 전극 패턴의 형성은, 표면 처리된 영역에서 투명 전극층이 산화(화학적 변화)되어 비도전화된 현상에 기인하였음을 확인하였다. 그리고, 상기 표면 처리된 영역에서도 상기 보호층 및 투명 전극층이 물리적 손상 없이 실질적으로 그대로 그 두께를 유지하고 있음을 확인하였고, 전체적으로 보호층 및 투명 전극층에 결함 등이 거의 발생하지 않아 양호한 표면 특성 등을 유지하고 있음을 확인하였다. In addition, it was confirmed that formation of such a transparent electrode pattern was caused by oxidation (chemical change) of the transparent electrode layer in the surface-treated region and non-conduction phenomenon. Also, it was confirmed that the protective layer and the transparent electrode layer maintained their thickness substantially without any physical damage even in the surface-treated region, and defects or the like hardly occurred in the protective layer and the transparent electrode layer as a whole, .
Claims (11)
폴리실록산계 중합체, 아크릴계 중합체 및 우레탄계 중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 보호층을 상기 투명 전극층 상에 형성하는 단계;
상기 보호층 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 포토레지스트 패턴에 의해 개방된 영역의 보호층 및 투명 전극층을 산화제로 표면 처리하여 상기 투명 전극층을 비도전화시키는 단계를 포함하는 투명 전극의 형성 방법.
Forming a transparent electrode layer on a substrate, the transparent electrode layer including at least one conductive material selected from the group consisting of a conductive polymer, a conductive carbon-based material, a metal nanostructure, and a conductive metal oxide;
Forming a protective layer on the transparent electrode layer, the protective layer comprising at least one selected from the group consisting of a polysiloxane-based polymer, an acrylic polymer, and a urethane-based polymer;
Forming a photoresist pattern on the protective layer; And
And a step of surface-treating the protective layer and the transparent electrode layer of the open area by the photoresist pattern with an oxidizing agent to make the transparent electrode layer non-conductive.
The method of claim 1, wherein the conductive material is selected from the group consisting of a polyaniline polymer, a polypyrrole polymer, a polythiophene polymer, a carbon nanotube, a graphene, a silver nanowire, a copper nanoparticle, an indium tin oxide And antimony tin oxide. ≪ Desc / Clms Page number 24 >
The composition of claim 1, wherein the polysiloxane-based polymer comprises 60 to 90% by weight of tetraethyloxysilane; And vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (? -Methoxyethoxy) silane,? -Methacryloxypropyltrimethoxysilane,? - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, Aminopropyltrimethoxysilane,? -Aminopropyltrimethoxysilane,? -Aminopropyltrimethoxysilane,? -Aminopropyltrimethoxysilane,? -Aminopropyltrimethoxysilane,? -Aminopropyltrimethoxysilane, , gamma -oleylpropyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, polyethylene oxide-modified silane monomers, polymethylethoxysiloxane, and hexamethyldicylazine. From 10 to 40% by weight of one or more compounds; Wherein the transparent electrode is a transparent electrode.
The method of forming a transparent electrode according to claim 1, wherein the transparent electrode layer has a thickness of 0.03 탆 to 0.5 탆 and a sheet resistance of 80 Ω / sq to 400 Ω / sq.
The method of forming a transparent electrode according to claim 1, wherein the protective layer has a thickness of 0.05 占 퐉 to 0.40 占 퐉.
The method of claim 1, wherein the oxidant is at least one selected from the group consisting of hypochlorous acid or a salt thereof, bichromic acid or a salt thereof, permanganic acid or a salt thereof, hydrogen peroxide, nitric acid, hydrochloric acid, / RTI >
The method of forming a transparent electrode according to claim 1, wherein the transparent electrode layer of the unoccluded region and the transparent electrode layer of the remaining region have a pattern shape in which a plurality of lines are alternately arranged.
The method of claim 1, further comprising removing the photoresist pattern after the oxidizing agent surface treatment step.
전도성 고분자, 전도성 탄소계 소재, 금속 나노 구조체 및 전도성 금속 산화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 도전성 물질을 포함하고, 기판 상에 형성되어 있는 투명 전극층; 및
폴리실록산계 중합체, 아크릴계 중합체 및 우레탄계 중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 투명 전극층 상에 형성되어 있는 보호층을 포함하고,
상기 투명 전극층의 제 1 영역은 비도전화되어 있고, 나머지 제 2 영역은 도전성을 유지하여 투명 전극 패턴을 정의하고 있는 투명 전극 적층체.
Board;
A transparent electrode layer including at least one conductive material selected from the group consisting of a conductive polymer, a conductive carbon-based material, a metal nanostructure, and a conductive metal oxide; And
A protective layer formed on the transparent electrode layer, the protective layer comprising at least one selected from the group consisting of a polysiloxane-based polymer, an acrylic polymer and a urethane-based polymer,
Wherein the first region of the transparent electrode layer is non-conductive and the remaining second region maintains conductivity to define a transparent electrode pattern.
The transparent electrode laminate according to claim 1, wherein the non-conductive transparent electrode layer of the first region has a sheet resistance of 150? / Sq to 280? / Sq.
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