KR20240070868A - Method of preparing conductive pattern substrate using wetting property of liquid metal and conductive substrate prepared by therefor - Google Patents

Abstract

액체 금속 등의 저융점 금속이 갖는 젖음 특성 내지는 침윤(imbibition) 특성을 이용하여 미세한 선폭을 갖는 도전성 패턴을 포함하는 도전성 패턴 기판의 제조 방법 및 이를 통해 제조된 도전성 기판이 제공된다. 상기 도전성 패턴 기판의 제조 방법은 수 마이크로미터(㎛) 내지 수십 마이크로미터 스케일의 표면 요철 구조를 갖는 금속 기판을 준비하고, 상기 요철 구조 상에 저융점 금속을 적하하는 것을 포함한다.A method of manufacturing a conductive patterned substrate including a conductive pattern with a fine line width using the wetting or imbibition characteristics of low melting point metals such as liquid metals, and a conductive substrate manufactured through the method are provided. The method of manufacturing the conductive patterned substrate includes preparing a metal substrate having a surface uneven structure on a scale of several micrometers (㎛) to tens of micrometers, and dropping a low melting point metal on the uneven structure.

Description

액체 금속의 젖음 특성을 이용한 도전성 패턴 기판의 제조 방법 및 이를 통해 제조된 도전성 기판{METHOD OF PREPARING CONDUCTIVE PATTERN SUBSTRATE USING WETTING PROPERTY OF LIQUID METAL AND CONDUCTIVE SUBSTRATE PREPARED BY THEREFOR}Method for manufacturing a conductive patterned substrate using the wetting properties of liquid metal and a conductive substrate manufactured thereby

본 발명은 액체 금속의 젖음 특성을 이용한 도전성 패턴 기판의 제조 방법 및 이를 통해 제조된 도전성 기판에 관한 것이다. 상세하게는, 액체 금속 등의 저융점 금속이 갖는 젖음 특성 내지는 침윤(imbibition) 특성을 이용하여 미세한 선폭을 갖는 도전성 패턴을 포함하는 도전성 패턴 기판의 제조 방법 및 이를 통해 제조된 도전성 기판에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a conductive patterned substrate using the wetting properties of liquid metal and a conductive substrate manufactured thereby. In detail, it relates to a method of manufacturing a conductive patterned substrate including a conductive pattern with a fine line width by utilizing the wetting or imbibition characteristics of low melting point metals such as liquid metal, and a conductive substrate manufactured through the method.

상온에서 실질적으로 액체 상태로 유지되는 저융점 금속, 예컨대 액체 금속은 전기 전도성이 높고 변형이 가능해 유연 전자 소자 분야에서의 많은 활용이 기대된다.Low melting point metals that remain substantially in a liquid state at room temperature, such as liquid metals, have high electrical conductivity and can be deformed, so they are expected to be widely used in the field of flexible electronic devices.

다만, 액체 금속은 액체 상태이기 때문에 취급이 쉽지 않고 표면 장력이 높아 기판 표면 상에서 잘 퍼지지 않는 문제가 있다. 이러한 이유로 종래 액체 금속을 이용한 도전성 패턴을 형성함에 있어 미리 채널을 형성해놓고 액체 금속을 주입하는 등의 방법을 사용하고 있다. 그러나 이와 같은 경우 미세 선폭을 갖는 도전성 패턴을 형성함에 한계가 있는 실정이다.However, because liquid metal is in a liquid state, it is not easy to handle and has a problem that it does not spread well on the substrate surface due to its high surface tension. For this reason, when forming a conductive pattern using liquid metal, a method such as forming a channel in advance and then injecting liquid metal is used. However, in this case, there are limitations in forming a conductive pattern with a fine line width.

KRKR 10-2035581 10-2035581 B1B1 KRKR 10-2013796 10-2013796 B1B1 KRKR 10-1993313 10-1993313 B1B1

한편, 유연성 전자 소자와 관련한 다양한 측면에서의 연구 개발이 이루어지고 있다. 예를 들어 스마트웨어 등은 높은 신축성과 유연성이 요구되나, 종래의 리지드(rigid) 금속 전극은 신축, 굴곡 등의 과정에서 손상되어 전기 전도성이 변화하기 때문에 대안이 필요하다. 종래 유연성 전자 소자를 구현하기 위해 전도사(conductive fiber)를 이용해 전기 소자를 접속하거나, 납땜을 하는 등의 접속 방식이 적용되고 있다. 그러나 이들은 제조 시간이 오래 걸리고, 접속 부위에서의 전기적 특성이 안정적이지 못한 한계가 있어서, 액체 금속을 이용한 도전 패턴을 형성하려는 시도가 이루어지는 추세이다.Meanwhile, research and development in various aspects related to flexible electronic devices is being conducted. For example, smart wear requires high elasticity and flexibility, but conventional rigid metal electrodes are damaged during stretching, bending, etc. and their electrical conductivity changes, so an alternative is needed. Conventionally, to implement flexible electronic devices, connection methods such as connecting electrical devices using conductive fibers or soldering have been applied. However, these have limitations in that they take a long time to manufacture and the electrical properties at the connection area are not stable, so attempts are being made to form conductive patterns using liquid metal.

그러나 앞서 설명한 것과 같이 액체 금속은 상온에서 액체 상태이기 때문에 취급이 쉽지 않다. 높은 표면 장력으로 인해 적하(drop)할 때, 또는 적하 후에 기판 표면 상에서 존재하는 방울(droplet)의 크기가 적어도 수 밀리미터(mm) 수준이다. 따라서 액체 금속을 이용해 형성한 도전성 패턴은 그 선폭이 수 밀리미터, 적어도 1.0mm를 형성하게 된다.However, as explained earlier, liquid metal is not easy to handle because it is in a liquid state at room temperature. Due to the high surface tension, the size of droplets that exist on the substrate surface when or after dropping is at least several millimeters (mm). Therefore, a conductive pattern formed using liquid metal has a line width of several millimeters, or at least 1.0 mm.

기판에 미리 형성된 채널에 액체 금속을 주입하는 경우에도, 미세 선폭의 채널을 미리 형성하는 것 자체가 높은 공정 난이도를 요구하기도 하지만, 액체 금속이 갖는 표면 장력과 높은 점도로 인해 채널에 액체 금속을 주입하는 것이 용이하지 않다. 즉, 채널의 어느 입구에서 액체 금속을 주입할 때 채널을 따라 액체 금속이 균일하게 충진되지 않으며 입구 부근의 채널이 터지는 문제가 발생하기도 한다. 이러한 문제는 채널의 폭이 감소할수록 더욱 심화된다.Even when injecting liquid metal into a channel pre-formed on a substrate, pre-forming a channel with a fine line width itself requires high process difficulty. However, due to the surface tension and high viscosity of the liquid metal, the liquid metal is injected into the channel. It is not easy to do. In other words, when liquid metal is injected from a certain inlet of a channel, the liquid metal is not filled uniformly along the channel, and a problem may occur in which the channel near the inlet bursts. This problem becomes more severe as the channel width decreases.

위와 같은 이유로 액체 금속을 이용해 미세 선폭을 가지며 긴 길이의 도전성 패턴을 형성하는 것이 기술적 난제로 여겨지고 있다. 이에 본 발명의 발명자는 종래와 전혀 다른 방식으로 액체 금속을 이용한 도전성 패턴의 형성 방법을 제안하고자 한다.For the above reasons, forming long-length conductive patterns with fine line widths using liquid metal is considered a technical challenge. Accordingly, the inventor of the present invention would like to propose a method of forming a conductive pattern using liquid metal in a completely different way from the prior art.

즉, 본 발명이 해결하고자 하는 액체 금속의 젖음 특성을 이용해 도전성 패턴을 형성하는 도전성 패턴 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.In other words, the present invention aims to provide a method of manufacturing a conductive patterned substrate that forms a conductive pattern using the wetting properties of liquid metal.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 종래에 비해 상대적으로 미세 선폭, 예컨대 수십 내지 수백 마이크로미터(㎛) 스케일의 선폭을 가지면서도 충분한 길이의 도전성 패턴을 포함하는 도전성 패턴 기판을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a conductive pattern substrate that includes a conductive pattern of sufficient length while having a relatively fine linewidth compared to the prior art, for example, a linewidth on the scale of tens to hundreds of micrometers (㎛).

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 제조 방법은, 수 마이크로미터(㎛) 내지 수십 마이크로미터 스케일의 표면 요철 구조를 갖는 금속 기판을 준비하고, 상기 요철 구조 상에 저융점 금속을 적하하는 것을 포함한다.A method of manufacturing a conductive patterned substrate according to an embodiment of the present invention to solve the above problem includes preparing a metal substrate having a surface uneven structure on a scale of several micrometers (㎛) to tens of micrometers, and forming a metal substrate on the uneven structure. It involves dropping a low melting point metal.

상기 금속 기판은 구리(Cu) 또는 은(Ag)을 포함하여 이루어질 수 있다.The metal substrate may include copper (Cu) or silver (Ag).

또, 상기 저융점 금속은 갈륨 및 인듐을 포함할 수 있다.Additionally, the low melting point metal may include gallium and indium.

상기 저융점 금속을 적하하는 것은, 산-분위기(acid-atmosphere)에서 수행될 수 있다.Dropping the low melting point metal may be performed in an acid-atmosphere.

상기 금속 기판은 베이스부 및 상기 베이스부 상에 배치된 복수의 돌출 패턴부를 포함하되, 상기 복수의 돌출 패턴부는 군집 패턴을 형성할 수 있다.The metal substrate includes a base portion and a plurality of protruding pattern portions disposed on the base portion, and the plurality of protruding pattern portions may form a cluster pattern.

이 때 상기 군집 패턴은 일 방향으로의 폭이 큰 적하부, 및 상기 일 방향으로의 폭이 작은 선로부를 포함하되, 상기 저융점 금속의 적하는 상기 적하부에 수행될 수 있다.At this time, the cluster pattern includes a dropping portion with a large width in one direction, and a line portion with a small width in the one direction, and the dropping of the low melting point metal may be performed on the dropping portion.

상기 적하된 저융점 금속은 자발적 젖음 현상으로 요철 구조를 따라 퍼져 나갈 수 있다.The dropped low-melting point metal may spread along the concave-convex structure due to spontaneous wetting.

몇몇 실시예에서, 상기 방법은 챔버 내부 산-분위기를 통해 상기 저융점 금속의 퍼짐성을 조절하는 것을 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the method may further include controlling the spreadability of the low melting point metal through the acid-atmosphere inside the chamber.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 패턴 기판은 베이스부 및 상기 베이스부 상에 배치된 복수의 돌출 패턴부를 포함하는 베이스 기판; 및 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 적어도 부분적으로 돌출 패턴부의 사이를 충진하는 액체 금속을 포함하되, 상기 돌출 패턴부의 높이는 20㎛ 내지 200㎛ 범위에 있다.A conductive pattern substrate according to an embodiment of the present invention for solving the above other problems includes a base substrate including a base portion and a plurality of protruding pattern portions disposed on the base portion; and a liquid metal disposed on the base substrate and at least partially filling a space between the protruding pattern portions, wherein the height of the protruding pattern portion is in the range of 20 μm to 200 μm.

상기 돌출 패턴부들 간의 이격 거리는 20㎛ 내지 150㎛ 범위에 있을 수 있다.The separation distance between the protruding pattern parts may be in the range of 20㎛ to 150㎛.

또, 어느 단면 시점에서, 상기 복수의 돌출 패턴부들이 형성하는 군집 패턴이 형성하는 폭 보다, 상기 액체 금속의 양 가장자리가 형성하는 폭이 더 클 수 있다.Additionally, at a certain cross-sectional point, the width formed by both edges of the liquid metal may be larger than the width formed by the cluster pattern formed by the plurality of protruding pattern portions.

또한 상기 군집 패턴이 형성하는 폭과 상기 양 가장자리가 형성하는 폭의 차이는 50㎛ 내지 1,000㎛ 범위에 있을 수 있다.Additionally, the difference between the width formed by the cluster pattern and the width formed by both edges may be in the range of 50㎛ to 1,000㎛.

상기 액체 금속이 형성하는 층의 최대 두께는 200㎛ 이하이고, 상기 액체 금속의 가장자리와 상기 베이스부가 형성하는 접촉각은 10˚ 이하일 수 있다.The maximum thickness of the layer formed by the liquid metal may be 200㎛ or less, and the contact angle formed between the edge of the liquid metal and the base may be 10° or less.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 도전성 패턴 기판은, 절연 기판; 및 상기 절연 기판 상에서 이격 배치되는 제1 도전성 패턴 및 제2 도전성 패턴을 포함하되, 상기 제1 도전성 패턴 및 제2 도전성 패턴은 각각, 베이스부 상에 배치된 복수의 돌출 패턴부를 포함하는 베이스 기판, 및 상기 베이스 기판 상에서 적어도 부분적으로 돌출 패턴부의 사이를 충진하는 액체 금속을 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴과 제2 도전성 패턴의 베이스 기판 표면은 상기 돌출 패턴부에 의해 형성된 수 마이크로미터(㎛) 내지 수십 마이크로미터 스케일의 요철 구조를 갖는다.A conductive pattern substrate according to another embodiment of the present invention for solving the above other problems includes an insulating substrate; and a base substrate including a first conductive pattern and a second conductive pattern spaced apart from each other on the insulating substrate, wherein the first conductive pattern and the second conductive pattern each include a plurality of protruding pattern portions disposed on the base portion, and a liquid metal that at least partially fills the space between the protruding pattern portions on the base substrate, wherein the base substrate surfaces of the first conductive pattern and the second conductive pattern have a thickness ranging from several micrometers (μm) formed by the protruding pattern portion. It has a concavo-convex structure on a scale of several tens of micrometers.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description.

본 발명의 실시예들에 따르면, 마이크로미터 스케일의 표면 요철 구조를 따라 액체 금속이 침윤되어 퍼짐성을 부여할 수 있다. 요철 구조의 유무를 이용해 액체 금속의 진행 여부, 진행하는 정도와 속도 등을 제어할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the liquid metal can be infiltrated along the micrometer-scale surface irregularity structure to provide spreadability. By using the presence or absence of the uneven structure, it is possible to control whether the liquid metal progresses, the extent and speed of the progress, etc.

따라서 원하는 도전성 패턴의 형상으로 요철 구조를 부여하고, 액체 금속을 적하하는 것만으로 미세 선폭을 가지면서 길이가 긴 도전성 패턴 기판을 제조할 수 있다.Therefore, it is possible to manufacture a conductive pattern substrate with a fine line width and a long length simply by providing a concavo-convex structure in the shape of a desired conductive pattern and dropping liquid metal.

본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to embodiments of the present invention are not limited to the contents exemplified above, and further various effects are included in the present specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 B-B' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 도 1의 도전성 패턴의 평면도이다.
도 5는 도 1의 도전성 패턴 기판을 포함하는 전자 기판의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 단면도이다.
도 8 내지 도 12는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 도면들이다.
도 13 내지 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 제조 방법을 나타낸 도면들이다.
도 21 및 도 22는 각각 제조예 4 및 제조예 5에서 준비된 금속 기판의 표면 이미지들이다.
도 23 및 도 24는 실험예 1을 설명하기 위한 이미지들이다.
도 25는 실험예 2의 결과를 나타낸 이미지이다.
도 26 및 도 27은 실험예 3의 결과를 나타낸 이미지들이다.1 is a perspective view of a conductive pattern substrate according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged perspective view of part A of Figure 1.
Figure 3 is a cross-sectional view taken along line BB' in Figure 2.
FIG. 4 is a plan view of the conductive pattern of FIG. 1.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an electronic substrate including the conductive pattern substrate of FIG. 1.
Figure 6 is a cross-sectional view of a conductive pattern substrate according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a cross-sectional view of a conductive pattern substrate according to another embodiment of the present invention.
8 to 12 are diagrams of a conductive pattern substrate according to another embodiment of the present invention.
13 to 20 are diagrams showing a method of manufacturing a conductive pattern substrate according to an embodiment of the present invention.
Figures 21 and 22 are surface images of the metal substrate prepared in Preparation Example 4 and Preparation Example 5, respectively.
Figures 23 and 24 are images to explain Experimental Example 1.
Figure 25 is an image showing the results of Experimental Example 2.
Figures 26 and 27 are images showing the results of Experimental Example 3.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms, and only the embodiments serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete, and those skilled in the art It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. That is, various changes may be made to the embodiments presented by the present invention. The embodiments described below are not intended to limit the embodiments, but should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes therefor.

도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.The size, thickness, width, length, etc. of components shown in the drawings may be exaggerated or reduced for convenience and clarity of explanation, so the present invention is not limited to the form shown.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.

공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.Spatially relative terms such as 'above', 'upper', 'on', 'below', 'beneath', and 'lower' are used in the drawing. As shown, it can be used to easily describe the correlation between one element or component and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as terms that include different directions of the element when used in addition to the direction shown in the drawings. For example, when an element shown in a drawing is turned over, an element described as 'below or beneath' another element may be placed 'above' the other element. Accordingly, the illustrative term 'down' may include both downward and upward directions.

본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.As used herein, 'and/or' includes each and every combination of one or more of the mentioned items. Additionally, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used herein, 'comprises' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the mentioned components. The numerical range expressed using 'to' indicates a numerical range that includes the values written before and after it as the lower limit and upper limit, respectively. ‘About’ or ‘approximately’ means a value or numerical range within 20% of the value or numerical range stated thereafter.

본 명세서에서, 구성요소를 지칭함에 있어 '제1 구성요소', '제2 구성요소', '제1-1 구성요소' 등과 같이 서수적 수식어는 어느 구성요소와 다른 구성요소를 구별하기 위해 사용되는 것일 뿐이다. 따라서 이하에서 지칭되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 제2 구성요소로 바꾸어 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 어느 실시예에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 다른 실시예에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있다. 또, 발명의 설명에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 청구항에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있음은 물론이다.In this specification, when referring to components, ordinal modifiers such as 'first component', 'second component', '1-1 component', etc. are used to distinguish one component from another component. It just happens. Accordingly, the first component referred to below may be referred to as the second component within the scope of the technical idea of the present invention. For example, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Also, of course, what is referred to as a first component in the description of the invention may be referred to as a second component in the claims.

본 명세서에서, 제1 방향(X)은 임의의 일 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하거나, 수직한 다른 방향을 의미한다. 또, 제3 방향(Z)은 상기 평면과 교차하거나, 수직한 또 다른 방향을 의미한다. In this specification, the first direction (X) refers to any direction, and the second direction (Y) refers to another direction that intersects or is perpendicular to the first direction (X) in a plane. Additionally, the third direction (Z) refers to another direction that intersects or is perpendicular to the plane.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 사시도이다. 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 사시도이다. 도 3은 도 2의 B-B' 선을 따라 절개한 단면도로서, 제2 방향(Y)을 따라 절개한 단면도이다. 도 4는 도 1의 도전성 패턴의 평면도이다.1 is a perspective view of a conductive pattern substrate according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is an enlarged perspective view of part A of Figure 1. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 2, and is a cross-sectional view cut along the second direction (Y). FIG. 4 is a plan view of the conductive pattern of FIG. 1.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(11)은 베이스 기판(100) 및 베이스 기판(100) 상에 배치된 도전성 패턴(200)(또는 액체 금속 패턴, 또는 저융점 금속 패턴)을 포함할 수 있다. 또, 도전성 패턴(200)은 액체 금속(210)(또는 액체 금속층, 또는 저융점 금속)을 포함할 수 있다.1 to 4, the conductive pattern substrate 11 according to this embodiment includes a base substrate 100 and a conductive pattern 200 (or liquid metal pattern, or low melting point) disposed on the base substrate 100. may include a metal pattern). Additionally, the conductive pattern 200 may include liquid metal 210 (or a liquid metal layer, or a low melting point metal).

베이스 기판(100)은 베이스부(110) 및 베이스부(110) 상에서 돌출된 돌출 패턴부(130)를 포함하여, 베이스 기판(100)의 상면은 적어도 부분적으로 마이크로미터 스케일의 요철 구조를 형성할 수 있다. 예를 들어, 베이스 기판(100)의 상면은 수 마이크로미터(㎛) 내지 수십 마이크로미터 스케일의 요철 구조를 가질 수 있다. 도 1 등에서 돌출 패턴부(130)가 배치된 부분은 상기 마이크로미터 스케일의 요철 구조를 가지고, 돌출 패턴부(130)가 배치되지 않은 부분은 요철 구조를 실질적으로 갖지 않거나, 또는 마이크로미터 스케일 보다 작은, 예를 들어 1㎛ 미만, 또는 수백 나노미터(nm) 이하의 요철 구조를 갖는 것으로 이해될 수 있다.The base substrate 100 includes a base portion 110 and a protruding pattern portion 130 protruding from the base portion 110, so that the upper surface of the base substrate 100 may at least partially form a micrometer-scale concavo-convex structure. You can. For example, the top surface of the base substrate 100 may have a concavo-convex structure on a scale of several micrometers (㎛) to tens of micrometers. In FIG. 1, etc., the portion where the protruding pattern portion 130 is disposed has the micrometer-scale concave-convex structure, and the portion where the protruding pattern portion 130 is not disposed substantially does not have the concave-convex structure, or has a convex-convex structure smaller than the micrometer scale. , for example, may be understood as having a concavo-convex structure of less than 1 μm, or hundreds of nanometers (nm) or less.

베이스 기판(100)은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 베이스 기판(100)은 구리(Cu), 또는 은(Ag)을 포함하여 이루어질 수 있다. 바람직하게는 구리를 포함하여 이루어질 수 있다.The base substrate 100 may be made of a metal material. In an exemplary embodiment, the base substrate 100 may include copper (Cu) or silver (Ag). Preferably, it may include copper.

베이스 기판(100)은 수평 방향으로 평면 공간을 제공하는 베이스부(110), 및 베이스부(110) 상에서 제3 방향(Z)으로 돌출된 돌출 패턴부(130)를 포함할 수 있다. The base substrate 100 may include a base portion 110 that provides a flat space in the horizontal direction, and a protruding pattern portion 130 protruding from the base portion 110 in the third direction (Z).

돌출 패턴부(130)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 이격되어 대략 규칙적으로 배열될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 돌출 패턴부(130)는 불규칙적으로 배열될 수도 있다. 도 2 등은 돌출 패턴부(130)가 대략 원기둥 형상인 경우를 예시하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 돌출 패턴부(130)는 다각형 기둥 등의 형상을 갖거나, 또는 다각뿔대, 원뿔대, 다각뿔, 원뿔 등의 형상을 가질 수도 있다. 돌출 패턴부(130)가 경사진 측면을 갖는 뿔대, 뿔 등의 형상을 갖는 경우, 복수의 돌출 패턴부(130)의 하단부, 즉 기저부는 수평 방향으로 서로 맞닿아 연결되거나, 또는 이격될 수 있다.The protruding pattern portions 130 may be arranged approximately regularly and spaced apart in the first direction (X) and the second direction (Y), but the present invention is not limited thereto. The protruding pattern portion 130 may be arranged irregularly. 2 and the like illustrate a case where the protruding pattern portion 130 has a substantially cylindrical shape, but the present invention is not limited thereto, and the protruding pattern portion 130 may have a shape such as a polygonal column, a polygonal pyramid, a truncated cone, It may have a shape such as a polygonal pyramid or cone. When the protruding pattern portion 130 has a shape such as a cone or horn having an inclined side, the lower ends, that is, the base portions, of the plurality of protruding pattern portions 130 may be connected to each other in the horizontal direction, or may be spaced apart. .

본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(11)의 돌출 패턴부(130)들은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 이격 배열된 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 돌출 패턴부(130)들은 도전성 패턴(200)의 선로부가 연장된 방향, 즉 제1 방향(X)을 따라 연장된 형상이고, 제2 방향(Y)을 따라 이격된 형상일 수 있다. 이를 통해 제1 방향(X)을 따라 연장되고 제2 방향(Y)으로 이격된 복수의 유체 채널을 형성할 수도 있다.Although the protruding pattern portions 130 of the conductive pattern substrate 11 according to this embodiment are arranged spaced apart in the first direction (X) and the second direction (Y), in another embodiment, the protruding pattern portions ( 130) may have a shape extending along the direction in which the line portion of the conductive pattern 200 extends, that is, the first direction (X), and may have a shape spaced apart along the second direction (Y). Through this, a plurality of fluid channels extending along the first direction (X) and spaced apart in the second direction (Y) may be formed.

또, 도 3 등은 베이스부(110)와 돌출 패턴부(130)가 에칭 등의 공정으로 물리적 경계 없이 일체로 형성된 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 베이스부(110)와 돌출 패턴부(130)는 서로 물리적 경계를 갖는 개별 구성으로 제공될 수도 있다. 서로 수평 방향으로 이격된 돌출 패턴부(130) 사이의 이격 공간은 액체 금속(210)이 흐를 수 있는 채널(channel)로 기능할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.In addition, Figure 3 and the like illustrate a case where the base portion 110 and the protruding pattern portion 130 are formed integrally without a physical boundary through a process such as etching, but in other embodiments, the base portion 110 and the protruding pattern portion ( 130) may be provided as individual configurations with physical boundaries between them. The space between the protruding pattern portions 130 spaced apart from each other in the horizontal direction may function as a channel through which the liquid metal 210 can flow. This will be described later.

액체 금속(210)은 베이스 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 도 1 등은 액체 금속(210)의 제3 방향(Z)으로의 두께 보다 돌출 패턴부(130)의 제3 방향(Z)으로의 높이(H) 또는 돌출 길이가 더 크고 액체 금속(210)의 상면 상으로 돌출 패턴부(130)가 부분적으로 시인되는 경우를 예시한다. Liquid metal 210 may be disposed on the base substrate 100 . 1, etc., the height (H) or protrusion length of the protruding pattern portion 130 in the third direction (Z) is greater than the thickness of the liquid metal 210 in the third direction (Z), and the liquid metal 210 A case in which the protruding pattern portion 130 is partially visible on the upper surface is exemplified.

액체 금속(210)은 서로 제1 방향(X) 및/또는 제2 방향(Y)으로 이격된 돌출 패턴부(130)의 사이를 적어도 부분적으로 충진할 수 있다. 다시 말해서, 어느 방향으로 절개한 단면 상에서 액체 금속(210)은 서로 수평 방향으로 이격된 돌출 패턴부(130)들의 사이에 위치할 수 있다.The liquid metal 210 may at least partially fill the space between the protruding pattern portions 130 spaced apart from each other in the first direction (X) and/or the second direction (Y). In other words, on a cross section cut in any direction, the liquid metal 210 may be located between the protruding pattern portions 130 spaced apart from each other in the horizontal direction.

또, 액체 금속(210)은 상온에서 실질적으로 액체 상태를 가지고, 흐르거나 유동할 수 있다. 본 실시예에 따른 액체 금속(210)의 녹는점은 약 14℃ 내지 17℃ 범위에 있을 수 있다. 본 실시예에 따른 액체 금속(210)은 갈륨을 약 73.0wt% 내지 74.5wt% 포함하고, 인듐을 약 25.0wt% 내지 27.0wt% 포함할 수 있다.Additionally, the liquid metal 210 is substantially in a liquid state at room temperature and may flow or flow. The melting point of the liquid metal 210 according to this embodiment may be in the range of about 14°C to 17°C. The liquid metal 210 according to this embodiment may contain about 73.0 wt% to 74.5 wt% of gallium and about 25.0 wt% to 27.0 wt% of indium.

액체 금속(210)은 베이스 기판(100) 중 일부분 상에만, 구체적으로 베이스부(110) 중 일부분 상에만 배치될 수 있다. 구체적으로, 돌출 패턴부(130)의 부근, 또는 돌출 패턴부(130)와 인접한 영역 상에만 배치될 수 있다. 다시 말해서, 베이스 기판(100)의 표면 중에 마이크로 스케일의 요철 구조가 형성된 부분, 더 구체적으로 복수의 돌출 패턴부(130)들의 군집에 의해 형성된 부분의 평면상 형상은, 액체 금속(210)의 평면 형상과 대략 일치하거나 상응할 수 있다. The liquid metal 210 may be disposed on only a portion of the base substrate 100, specifically, on only a portion of the base portion 110. Specifically, it may be disposed only in the vicinity of the protruding pattern portion 130 or on an area adjacent to the protruding pattern portion 130. In other words, the planar shape of the portion on the surface of the base substrate 100 where the micro-scale concavo-convex structure is formed, and more specifically, the portion formed by the cluster of the plurality of protruding pattern portions 130, is the plane of the liquid metal 210. It may roughly match or correspond to the shape.

비제한적인 예시로, 최외곽에 위치한 어느 돌출 패턴부(130e)와 액체 금속(210)이 형성하는 패턴의 가장자리(edge)(200s) 간의 거리, 예컨대 수평 방향 최단 이격 거리(Ld)는 약 500㎛ 이하, 또는 약 400㎛ 이하, 또는 약 300㎛ 이하, 또는 약 200㎛ 이하, 또는 약 100㎛이하의 범위에 있을 수 있다. 액체 금속(210)이 형성하는 패턴의 가장자리(200s)는 베이스부(110)와 소정의 접촉각을 형성하며 경사를 갖는 형상일 수 있다. 전술한 가장자리(200s)의 위치는 액체 금속(210)이 갖는 높은 표면 장력으로 인한 것일 수 있다. 가장자리(200s)에서의 접촉각은 약 10˚ 이하, 또는 약 5˚ 이하, 또는 약 4˚ 이하, 또는 약 3˚ 이하, 또는 약 2˚ 이하, 또는 약 1˚ 이하의 접촉각을 형성할 수 있다.As a non-limiting example, the distance between any of the outermost protruding pattern portions 130e and the edge 200s of the pattern formed by the liquid metal 210, for example, the shortest horizontal separation distance (Ld) is about 500 It may range from less than or equal to about 400 μm, or less than or equal to about 300 μm, or less than or equal to about 200 μm, or less than or equal to about 100 μm. The edge 200s of the pattern formed by the liquid metal 210 forms a predetermined contact angle with the base portion 110 and may have an inclined shape. The position of the above-described edge 200s may be due to the high surface tension of the liquid metal 210. The contact angle at the edge 200s may be about 10° or less, or about 5° or less, or about 4° or less, or about 3° or less, or about 2° or less, or about 1° or less.

액체 금속(210)은 전기 전도성을 가지고 도전성 패턴(200)으로 기능할 수 있다. 이 때 도전성 패턴(200)은 액체 금속(210)을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이, 액체 금속(210)은 돌출 패턴부(130) 부근에서 소정 범위 내에만 위치하고, 돌출 패턴부(130)와 멀리 이격된 위치, 예를 들어 어느 최외곽의 돌출 패턴부(130)로부터 500㎛를 초과하여, 또는 약 1,000㎛ 떨어진 위치에는 액체 금속(210)이 위치하지 않을 수 있다. 다시 말해서, 베이스 기판(100)에 형성된 돌출 패턴부(130)의 위치, 배열, 크기 등을 통해 형성되는 액체 금속(210)의 형상을 제어할 수 있다.The liquid metal 210 has electrical conductivity and may function as the conductive pattern 200. At this time, the conductive pattern 200 may be understood as including liquid metal 210. As described above, the liquid metal 210 is located only within a predetermined range near the protruding pattern portion 130, and is located at a position far away from the protruding pattern portion 130, for example, at an outermost protruding pattern portion 130. The liquid metal 210 may not be located at a distance greater than 500 ㎛ or about 1,000 ㎛ from. In other words, the shape of the formed liquid metal 210 can be controlled through the position, arrangement, and size of the protruding pattern portion 130 formed on the base substrate 100.

도 1 등은 액체 금속(210)에 의해 형성된 도전성 패턴(200)이 대략 제1 방향(X)으로 연장된 경우를 예시한다. 이 때, 액체 금속(210)에 의해 형성되는 도전성 패턴(200)의 평면상 형상은 제2 방향(Y)으로의 제1 폭(W1)을 갖는 제1 부분 및 제2 방향(Y)으로의 제2 폭(W2)을 갖는 제2 부분을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분과 제2 부분은 제1 방향(X)으로 연결된 상태일 수 있다. 또, 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2) 보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2)의 2배 이상, 또는 약 3배 이상, 또는 약 4배 이상, 또는 약 5배 이상이고, 약 10배 이하일 수 있다.1 and the like illustrate a case where the conductive pattern 200 formed by the liquid metal 210 extends approximately in the first direction (X). At this time, the planar shape of the conductive pattern 200 formed by the liquid metal 210 has a first portion having a first width W1 in the second direction Y and a first portion having a first width W1 in the second direction Y. It may include a second portion having a second width W2. The first part and the second part may be connected in the first direction (X). Additionally, the first width W1 may be larger than the second width W2. For example, the first width W1 may be at least 2 times, at least about 3 times, at least about 4 times, at least about 5 times, and at least about 10 times the second width W2.

여기서 상기 제1 부분은 후술할 도전성 패턴 기판의 제조 방법에 있어서, 액체 금속이 적하되는 부분일 수 있다. 전술한 바와 같이 상온에서 액체 금속의 방울(droplet)은 수 밀리미터 사이즈를 갖기 때문에, 액체 금속의 방울의 크기에 상응하게 충분한 면적으로 돌출 패턴부(130)들이 배열 배치될 수 있다. 또, 도전성 패턴 기판(11)에 있어서 상기 제1 부분은 후술할 제2 부분에 비해 확장된 폭을 가지고 패드로 기능할 수도 있다. 상기 패드를 통해 도전사 등이 전기적으로 연결될 수 있다.Here, the first part may be a part where liquid metal is dropped in a method of manufacturing a conductive patterned substrate to be described later. As described above, since a droplet of liquid metal has a size of several millimeters at room temperature, the protruding pattern portions 130 can be arranged with a sufficient area corresponding to the size of the liquid metal droplet. Additionally, in the conductive pattern substrate 11, the first portion may have an expanded width compared to the second portion, which will be described later, and may function as a pad. Conductive threads, etc. may be electrically connected through the pad.

반면 상기 제2 부분은 실질적으로 제1 방향(X)으로 연장되어 선상의 도전성 패턴(200)을 형성하는 부분일 수 있다. 이 때 제2 방향(Y)으로의 폭이 도전성 패턴(200)의 폭을 의미할 수 있다. 즉, 도전성 패턴(200)의 선폭은 도전 선로로 기능하는 부분의 폭, 또는 최소폭을 의미할 수 있다. 다시 말해서, 본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(11)의 도전성 패턴(200)의 선폭은 제2 폭(W2)에 상응하며, 도전성 패턴(200)은 제1 방향(X)으로 연장될 수 있다. 비제한적인 예시로서, 본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(11)의 도전성 패턴(200)의 선폭, 즉 제2 폭(W2)은 수백 마이크로미터 스케일, 예를 들어 약 999㎛ 이하, 또는 약 900㎛ 이하, 또는 약 800㎛ 이하, 또는 약 700㎛ 이하, 또는 약 600㎛ 이하, 또는 약 500㎛ 이하, 또는 약 400㎛ 이하, 또는 약 300㎛ 이하, 또는 약 200㎛ 이하, 또는 약 100㎛ 이하일 수 있다. 제2 폭(W2)의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 약 30㎛ 이상일 수 있다.On the other hand, the second part may substantially extend in the first direction (X) to form a linear conductive pattern 200. At this time, the width in the second direction (Y) may mean the width of the conductive pattern 200. That is, the line width of the conductive pattern 200 may refer to the width of the portion that functions as a conductive line, or the minimum width. In other words, the line width of the conductive pattern 200 of the conductive pattern substrate 11 according to this embodiment corresponds to the second width W2, and the conductive pattern 200 may extend in the first direction (X). . As a non-limiting example, the line width, that is, the second width W2, of the conductive pattern 200 of the conductive pattern substrate 11 according to this embodiment is on the scale of hundreds of micrometers, for example, about 999 μm or less, or about 900 μm. ㎛ or less, or about 800 ㎛ or less, or about 700 ㎛ or less, or about 600 ㎛ or less, or about 500 ㎛ or less, or about 400 ㎛ or less, or about 300 ㎛ or less, or about 200 ㎛ or less, or about 100 ㎛ or less. You can. The lower limit of the second width W2 is not particularly limited, but may be, for example, about 30 μm or more.

앞서 설명한 것과 같이 액체 금속(210)은 반복 배열되는 돌출 패턴부(130)들이 형성하는 군집 패턴들 사이를 충진하고, 상기 군집 패턴들에 인접하여 배치될 수 있다. 이 경우 어느 평면 시점에서, 액체 금속(210)의 가장자리(200s)는 평면상 배열된 복수의 돌출 패턴부(130)들 중 최외곽의 돌출 패턴부(130e)를 넘어(beyound) 위치할 수 있다. As described above, the liquid metal 210 may fill the space between the cluster patterns formed by the repetitively arranged protruding pattern portions 130 and may be disposed adjacent to the cluster patterns. In this case, at a certain plane view, the edge 200s of the liquid metal 210 may be located beyond the outermost protruding pattern portion 130e among the plurality of protruding pattern portions 130 arranged on the plane. .

본 명세서에서, 군집 패턴은 복수의 돌출 패턴부(130)들의 배열에 있어서, 어느 돌출 패턴부(130)로부터 후술할 이격 거리(L) 내에 돌출 패턴부(130)로 지칭되는 다른 구성요소가 있을 경우, 이들을 포함하는 돌출 패턴부(130)들의 집합을 의미한다. 만일 어느 돌출 패턴부(130)로부터 후술할 이격 거리를 벗어나 돌출 패턴부(130)로 지칭되는 다른 구성요소가 있을 경우, 이들은 하나의 군집 패턴이 아닌 것으로 이해될 수 있다.In this specification, a cluster pattern refers to an arrangement of a plurality of protruding pattern portions 130, where there is another component referred to as a protruding pattern portion 130 within a separation distance (L) to be described later from any protruding pattern portion 130. In this case, it means a set of protruding pattern parts 130 including these. If there are other components referred to as the protruding pattern portion 130 that deviate from the protruding pattern portion 130 at a distance that will be described later, they may be understood as not being a single cluster pattern.

즉, 어느 단면에서, 액체 금속(210)의 제2 방향(Y)으로의 제2 폭(W2)은 해당 단면 위치에서 제2 방향(Y)의 가장 양측에 위치한 2개의 최외곽 돌출 패턴부(130e)가 형성하는 군집 패턴의 폭(Wd), 예컨대 2개의 최외곽 돌출 패턴부(130e)의 이격 거리와 2개의 최외곽 돌출 패턴부(130e)들의 폭의 합(예컨대, 2×D) 보다 클 수 있다. 제2 폭(W2)과 2개의 최외곽 돌출 패턴부(130e)가 형성하는 군집 패턴의 폭(Wd)의 차이는 약 50㎛ 내지 1,000㎛, 또는 약 50㎛ 내지 800㎛, 또는 약 50㎛ 내지 600㎛, 또는 약 50㎛ 내지 400㎛, 또는 약 50㎛ 내지 200㎛ 범위 내에 있을 수 있다.That is, in a certain cross-section, the second width W2 of the liquid metal 210 in the second direction (Y) is the two outermost protruding pattern portions located on both sides of the second direction (Y) at the cross-sectional position ( The width (Wd) of the cluster pattern formed by 130e), for example, is greater than the sum of the distance between the two outermost protruding pattern portions 130e and the width of the two outermost protruding pattern portions 130e (e.g., 2×D). It can be big. The difference between the second width W2 and the width Wd of the cluster pattern formed by the two outermost protruding pattern portions 130e is about 50 μm to 1,000 μm, or about 50 μm to 800 μm, or about 50 μm to about 50 μm. It may be in the range of 600 μm, or about 50 μm to 400 μm, or about 50 μm to 200 μm.

후술할 바와 같이, 본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(11)은 액체 금속이 금속 표면에서 갖는 자발젖 젖음(spontaneous wetting) 특성, 예컨대 임비비션(imbibition)을 이용해 미세 선폭을 갖는 도전성 패턴(200)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 부분의 위치의 돌출 패턴부(130) 상에 액체 금속 방울을 적하하면, 적하된 액체 금속은 돌출 패턴부(130)들 사이의 채널, 즉 이격 공간을 충진하여 채우며 돌출 패턴부(130)들을 따라 퍼져나갈 수 있다. 따라서 적하되는 액체 금속 방울의 크기가 수 밀리미터 크기로 큰 경우에도, 형성되는 도전성 패턴(200)의 폭은 수백 마이크로미터 이하로 형성되어 액체 금속을 이용한 미세 선폭의 도전성 패턴(200)을 형성할 수 있다. 특히 액체 금속이 갈륨 및 인듐을 포함하는 합금계 저융점 금속인 경우, 구리(Cu) 및/또는 은(Ag)과 우수한 젖음 특성을 나타낼 수 있다. As will be described later, the conductive pattern substrate 11 according to this embodiment is a conductive pattern 200 with a fine line width using the spontaneous wetting characteristic that liquid metal has on the metal surface, such as imbibition. ) may include. That is, when a drop of liquid metal is dropped on the protruding pattern portion 130 at the position of the first portion, the dropped liquid metal fills the channel, that is, the space between the protruding pattern portions 130, and fills the protruding pattern portion. It can spread along (130). Therefore, even when the size of the dropped liquid metal droplet is as large as several millimeters, the width of the formed conductive pattern 200 is formed to be less than several hundred micrometers, making it possible to form a conductive pattern 200 with a fine line width using liquid metal. there is. In particular, when the liquid metal is an alloy-based low melting point metal containing gallium and indium, it can exhibit excellent wetting characteristics with copper (Cu) and/or silver (Ag).

이를 위한 돌출 패턴부(130)의 폭(D)은 약 20㎛ 내지 150㎛, 또는 약 25㎛ 내지 100㎛, 또는 약 25㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 돌출 패턴부(130)가 상기의 폭(D)을 가질 때 베이스 기판(100)에 마이크로 스케일의 요철 구조 내지는 조도를 형성할 수 있다. 돌출 패턴부(130)가 제3 방향(Z)을 따라 서로 상이한 단면을 가진 경우, 예컨대 돌출 패턴부(130)의 측면이 테이퍼진 형상을 갖는 경우 폭(D)은 평균 폭을 의미할 수 있다. 비제한적인 예시로서 돌출 패턴부(130)의 단면 형상이 대략 사다리꼴인 경우, 최소폭을 형성하는 상면의 폭과 최대폭을 형성하는 기저부의 폭의 평균을 돌출 패턴부의 폭으로 이해할 수 있다.For this purpose, the width D of the protruding pattern portion 130 may be about 20 μm to 150 μm, or about 25 μm to 100 μm, or about 25 μm to 50 μm. When the protruding pattern portion 130 has the above width D, a micro-scale uneven structure or roughness can be formed on the base substrate 100. When the protruding pattern portion 130 has different cross-sections along the third direction (Z), for example, when the side surface of the protruding pattern portion 130 has a tapered shape, the width D may mean the average width. . As a non-limiting example, when the cross-sectional shape of the protruding pattern portion 130 is approximately trapezoid, the average of the width of the upper surface forming the minimum width and the width of the base forming the maximum width can be understood as the width of the protruding pattern portion.

또, 돌출 패턴부(130)의 높이(H)는 베이스부(110)와 돌출 패턴부(130)의 상면까지의 수직 최단 거리를 의미할 수 있다. 돌출 패턴부(130)의 높이(H)는 약 20㎛ 내지 200㎛, 또는 약 25㎛ 내지 150㎛, 또는 약 25㎛ 내지 100㎛, 또는 약 25㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 돌출 패턴부(130)의 높이(H)는 베이스 기판(100) 표면의 요철 내지는 조도에 영향을 줄 뿐 아니라, 돌출 패턴부(130)의 높이(H)는 액체 금속(210)이 따라 흐르는 유체 채널의 크기에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 돌출 패턴부(130)의 높이(H)는 하한이 소정의 의미를 가질 수 있다.Additionally, the height H of the protruding pattern portion 130 may mean the shortest vertical distance between the base portion 110 and the top surface of the protruding pattern portion 130. The height H of the protruding pattern portion 130 may be about 20 μm to 200 μm, or about 25 μm to 150 μm, or about 25 μm to 100 μm, or about 25 μm to 50 μm. The height (H) of the protruding pattern portion 130 not only affects the unevenness or roughness of the surface of the base substrate 100, but also the height (H) of the protruding pattern portion 130 affects the fluid flowing along the liquid metal 210. This can affect the size of the channel. Accordingly, the lower limit of the height H of the protruding pattern portion 130 may have a predetermined meaning.

또한 서로 수평 방향으로 최인접(most adjecent)한 돌출 패턴부(130) 간의 이격 거리(L)(또는 채널의 폭)는 약 20㎛ 내지 150㎛, 또는 약 25㎛ 내지 100㎛, 또는 약 25㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 돌출 패턴부(130) 간의 이격 공간은 액체 금속(210)이 따라 흐르는 유체 채널로 기능하며, 따라서 이격 거리(L) 및 높이(H)은 액체 금속의 임비비션을 유도하는 중요한 요소가 될 수 있다. 특히 이격 거리(L)가 150㎛를 초과할 경우 채널의 폭이 너무 커지고, 돌출 패턴부(130)의 존재에도 불구하고 액체 금속(210)이 임비비션 현상에 의해 충분히 흘러가지 못할 수 있다.In addition, the separation distance (L) (or channel width) between the protruding pattern portions 130 that are most adjacent to each other in the horizontal direction is about 20 μm to 150 μm, or about 25 μm to 100 μm, or about 25 μm. It may be from 50㎛. The space between the protruding pattern portions 130 functions as a fluid channel along which the liquid metal 210 flows, and therefore the space distance (L) and height (H) can be important factors inducing imbibition of the liquid metal. there is. In particular, when the separation distance (L) exceeds 150㎛, the width of the channel becomes too large, and the liquid metal 210 may not flow sufficiently due to an imbibition phenomenon despite the presence of the protruding pattern portion 130.

도 5는 도 1의 도전성 패턴 기판을 포함하는 전자 기판의 단면도로서, 도 1 등의 도전성 패턴 기판의 활용 측면에서의 심화된 실시예이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of an electronic substrate including the conductive pattern substrate of FIG. 1, and is an advanced embodiment in terms of utilization of the conductive pattern substrate of FIG. 1, etc.

도 5를 더 참조하면, 본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(1)은 비전도성 기판(1a) 및 비전도성 기판(1a) 상에 배치된 복수의 도전성 패턴 기판(11)들을 포함할 수 있다.Referring further to FIG. 5 , the conductive pattern substrate 1 according to this embodiment may include a non-conductive substrate 1a and a plurality of conductive pattern substrates 11 disposed on the non-conductive substrate 1a.

본 실시예에 따르면, 전술한 도 1 등의 도전성 패턴 기판(11) 그 자체가 도전성 패턴으로 기능할 수 있다. 하나의 기판, 예컨대 비전도성 기판(1a) 상에서 복수의 도전성 패턴을 형성하여야 하는 경우, 액체 금속(210) 및 액체 금속(210)이 배치된 공간을 제공하는 베이스 기판(100) 자체를 비전도성 기판(1a) 상에 배치할 수 있다.According to this embodiment, the conductive pattern substrate 11 described above, such as that shown in FIG. 1, itself may function as a conductive pattern. When it is necessary to form a plurality of conductive patterns on one substrate, for example, a non-conductive substrate 1a, the liquid metal 210 and the base substrate 100 itself, which provides the space where the liquid metal 210 is placed, are used as a non-conductive substrate. It can be placed on (1a).

이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 다만 전술한 실시예와 실질적으로 동일하거나, 또는 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. However, descriptions of configurations that are substantially the same or extremely similar to the above-described embodiments will be omitted, and this will be clearly understood by those skilled in the art from the attached drawings.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 단면도로서, 도 3과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.Figure 6 is a cross-sectional view of a conductive pattern substrate according to another embodiment of the present invention, showing a position corresponding to Figure 3.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(12)은 베이스부(110)와 돌출 패턴부(130)를 포함하는 베이스 기판, 베이스 기판 상에 배치된 도전성 패턴(200)(또는 액체 금속 패턴)을 포함하되, 도전성 패턴(200)이 액체 금속층(210) 및 액체 금속층(210)의 표면에 형성된 산화층(230)을 포함하는 점이 도 3 등의 실시예에 따른 도전성 패턴 기판과 상이한 점이다.Referring to FIG. 6, the conductive pattern substrate 12 according to this embodiment includes a base substrate including a base portion 110 and a protruding pattern portion 130, and a conductive pattern 200 (or liquid) disposed on the base substrate. metal pattern), but is different from the conductive pattern substrate according to the embodiment of FIG. 3 in that the conductive pattern 200 includes a liquid metal layer 210 and an oxide layer 230 formed on the surface of the liquid metal layer 210. am.

액체 금속은 공기와 접촉하여 그 표면이 산화될 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 도전성 패턴(200)은 그 상부 표면에 산화층(230)이 형성될 수 있다.Liquid metal can oxidize its surface when it comes in contact with air. Therefore, the conductive pattern 200 according to this embodiment may have an oxide layer 230 formed on its upper surface.

본 실시예에서 도전성 패턴(200)의 제3 방향(Z)으로의 최대 두께는 돌출 패턴부(130)의 높이 보다 작을 수 있다. 여기서 도전성 패턴(200)의 제3 방향(Z)으로의 최대 두께는 액체 금속층(210)의 두께 및 산화층(230)의 두께를 포함하는 두께임은 자명하다. 이 경우, 도전성 패턴 기판(12)의 제조 과정에서, 액체 금속 표면이 산화되기 전에 액체 금속이 돌출 패턴부(130)의 사이를 충진한 상태에서, 충진된 액체 금속의 충진 높이가 돌출 패턴부(130)의 높이 보다 작고, 그 상태에서 액체 금속이 산화되어 액체 금속층(210)과 산화층(230)을 형성한 것일 수 있다.In this embodiment, the maximum thickness of the conductive pattern 200 in the third direction (Z) may be smaller than the height of the protruding pattern portion 130. Here, it is clear that the maximum thickness of the conductive pattern 200 in the third direction (Z) is a thickness including the thickness of the liquid metal layer 210 and the thickness of the oxide layer 230. In this case, in the process of manufacturing the conductive patterned substrate 12, in a state where the liquid metal fills the space between the protruding pattern portions 130 before the liquid metal surface is oxidized, the filling height of the filled liquid metal is equal to the protruding pattern portion ( 130), and in that state, the liquid metal may be oxidized to form the liquid metal layer 210 and the oxide layer 230.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 단면도로서, 도 3과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.Figure 7 is a cross-sectional view of a conductive pattern substrate according to another embodiment of the present invention, showing a position corresponding to Figure 3.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(13)은 밀봉층(350) 및 격벽(310)을 더 포함하는 점이 도 6의 실시예에 따른 도전성 패턴 기판과 상이한 점이다.Referring to FIG. 7 , the conductive pattern substrate 13 according to the present embodiment is different from the conductive pattern substrate according to the embodiment of FIG. 6 in that it further includes a sealing layer 350 and a partition wall 310.

격벽(310)은 액체 금속이 돌출 패턴부(130)들을 따라 흐르되, 돌출 패턴부(130)가 형성하는 군집 패턴을 넘어(beyoud) 과도하게 흐르는 것을 방지할 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이 액체 금속은 마이크로 스케일의 돌출 패턴부(130)가 형성된 표면에서는 임비비션 현상에 의해 유동이 이루어지는 반면 마이크로 스케일의 표면이 형성되지 않은 표면, 예를 들어 나노 스케일의 표면이 형성된 표면에서는 높은 표면 장력으로 인해 충분히 퍼져나가지 않고 흐름이 중단될 수 있다.The partition wall 310 can prevent the liquid metal from flowing excessively beyond the group pattern formed by the protruding pattern portions 130 while flowing along the protruding pattern portions 130 . As previously explained, the liquid metal flows by the imbibition phenomenon on the surface on which the micro-scale protruding pattern portion 130 is formed, while on the surface on which the micro-scale surface is not formed, for example, on the surface on which the nano-scale surface is formed. Due to high surface tension, it may not spread sufficiently and flow may be interrupted.

그러나 본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(13)은 퍼져 나가는 액체 금속을 제어하기 위해 격벽(310)을 배치할 수 있다. 어느 단면 상에서, 격벽(310)은 복수의 돌출 패턴부(130)가 형성하는 군집 패턴의 양 가장자리의 최외곽 돌출 패턴부(130) 보다 외측에 배치될 수 있다. 또, 격벽(310)의 높이는 돌출 패턴부(130)의 높이 보다 클 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 돌출 패턴부(130)는 제2 방향(Y) 뿐 아니라 제1 방향(X)으로 이격되는 반면, 격벽(310)은 제1 방향(X)으로 연장된 형상을 가져 액체 금속을 트랩하도록 구성될 수 있다. 즉, 하나의 격벽(310)은 복수의 돌출 패턴부(130)들과 수평 방향으로 중첩할 수 있다. 격벽(310)은 액체 금속과 높은 접촉각을 형성하고 젖음성이 낮은 재질, 예를 들어 고분자 합성 수지 또는 실리콘 재질 등을 포함하여 이루어질 수 있다.However, the conductive pattern substrate 13 according to this embodiment may have a partition 310 disposed to control the liquid metal from spreading. In a certain cross-section, the partition 310 may be disposed outside the outermost protruding pattern portion 130 at both edges of the cluster pattern formed by the plurality of protruding pattern portions 130. Additionally, the height of the partition wall 310 may be greater than the height of the protruding pattern portion 130. Although not shown in the drawing, the protruding pattern portion 130 is spaced apart not only in the second direction (Y) but also in the first direction (X), while the partition wall 310 has a shape extending in the first direction (X) It may be configured to trap metal. That is, one partition wall 310 may overlap a plurality of protruding pattern portions 130 in the horizontal direction. The partition wall 310 may be made of a material that forms a high contact angle with the liquid metal and has low wettability, for example, polymer synthetic resin or silicone.

밀봉층(350)은 도전성 패턴(200)을 상부에서 밀봉하도록 구성될 수 있다. 밀봉층(350)은 돌출 패턴부(130)의 상면 및 격벽(310)과 적어도 부분적으로 맞닿아 접할 수 있다. 밀봉층(350)과 도전성 패턴(200) 사이에는 적어도 부분적으로 공기가 충진되는 갭이 형성되거나, 형성되지 않을 수 있다.The sealing layer 350 may be configured to seal the conductive pattern 200 from the top. The sealing layer 350 may at least partially contact the upper surface of the protruding pattern portion 130 and the partition wall 310. A gap that is at least partially filled with air may or may not be formed between the sealing layer 350 and the conductive pattern 200.

본 발명이 개시하는 다른 실시예들에서, 본 실시예와 같은 밀봉층(350) 및/또는 격벽(310)이 구현될 수 있음은 물론이다.Of course, in other embodiments disclosed by the present invention, the sealing layer 350 and/or the partition wall 310 as in the present embodiment may be implemented.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 단면도로서, 도 3과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.Figure 8 is a cross-sectional view of a conductive pattern substrate according to another embodiment of the present invention, showing a position corresponding to Figure 3.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(14)은 도전성 패턴(200)이 액체 금속층(210) 및 산화층(230)을 포함하되, 도전성 패턴(200)의 제3 방향(Z)으로의 두께가 돌출 패턴부(130)의 높이와 실질적으로 동일하거나, 또는 ±5% 범위 내에 있는 점이 도 6의 실시예에 따른 도전성 패턴 기판과 상이한 점이다.Referring to FIG. 8, in the conductive pattern substrate 14 according to this embodiment, the conductive pattern 200 includes a liquid metal layer 210 and an oxide layer 230, and the conductive pattern 200 is oriented in the third direction (Z). It is different from the conductive pattern substrate according to the embodiment of FIG. 6 in that the thickness of the panel is substantially the same as the height of the protruding pattern portion 130 or is within ±5% of the range.

본 실시예는 도전성 패턴 기판(14)의 제조 과정에서, 액체 금속 표면이 산화되기 전에 액체 금속이 돌출 패턴부(130)의 사이를 충진한 상태에서, 충진된 액체 금속의 충진 높이가 돌출 패턴부(130)의 높이와 실질적으로 동일하고, 그 상태에서 액체 금속이 산화되어 액체 금속층(210)과 산화층(230)을 형성한 것일 수 있다.In this embodiment, in the process of manufacturing the conductive pattern substrate 14, the liquid metal fills the space between the protruding pattern portions 130 before the liquid metal surface is oxidized, and the filling height of the filled liquid metal is equal to the protruding pattern portion. It is substantially the same as the height of 130, and in that state, the liquid metal may be oxidized to form the liquid metal layer 210 and the oxide layer 230.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 단면도로서, 도 3과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.Figure 9 is a cross-sectional view of a conductive pattern substrate according to another embodiment of the present invention, showing a position corresponding to Figure 3.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(15)은 도전성 패턴(200)이 액체 금속층(210) 및 산화층(230)을 포함하되, 도전성 패턴(200)의 제3 방향(Z)으로의 두께가 돌출 패턴부(130)의 높이 보다 큰 점이 도 6의 실시예에 따른 도전성 패턴 기판과 상이한 점이다.Referring to FIG. 9, in the conductive pattern substrate 15 according to this embodiment, the conductive pattern 200 includes a liquid metal layer 210 and an oxide layer 230, and the conductive pattern 200 is oriented in the third direction (Z). It is different from the conductive pattern substrate according to the embodiment of FIG. 6 in that the thickness of the panel is greater than the height of the protruding pattern portion 130.

본 실시예는 도전성 패턴 기판(15)의 제조 과정에서, 액체 금속 표면이 산화되기 전에 액체 금속이 돌출 패턴부(130)의 사이를 충진한 상태에서, 충진된 액체 금속의 충진 높이가 돌출 패턴부(130)의 높이 보다 크고, 그 상태에서 액체 금속이 산화되어 액체 금속층(210)과 산화층(230)을 형성한 것일 수 있다.In this embodiment, in the process of manufacturing the conductive pattern substrate 15, in a state where the liquid metal fills the space between the protruding pattern portions 130 before the liquid metal surface is oxidized, the filling height of the filled liquid metal is equal to the protruding pattern portion. It is greater than the height of (130), and in that state, the liquid metal may be oxidized to form the liquid metal layer 210 and the oxide layer 230.

이 때 액체 금속층(210)의 제3 방향(Z)으로의 두께는 돌출 패턴부(130)의 높이와 실질적으로 동일하거나, 또는 ±5% 범위 내에 있을 수 있다.At this time, the thickness of the liquid metal layer 210 in the third direction (Z) may be substantially the same as the height of the protruding pattern portion 130, or may be within a range of ±5%.

상기의 방법으로 제조된 도전성 패턴 기판(15)은 어느 단면 상에서, 예컨대 제2 방향(Y)으로 절개한 단면 상에서, 액체 금속층(210)은 돌출 패턴부(130)에 의해 구획되어 복수의 액체 금속층(210)이 제2 방향(Y)으로 이격 배치되는 반면, 산화층(230)은 서로 연결된 형상일 수 있다. 또, 산화층(230)은 적어도 부분적으로 돌출 패턴부(130)와 제3 방향(Z)으로 중첩할 수 있다. 즉, 돌출 패턴부(130)의 상면 상에 산화층(230)이 배치될 수 있다.In the conductive patterned substrate 15 manufactured by the above method, on a cross-section, for example, on a cross-section cut in the second direction (Y), the liquid metal layer 210 is divided by the protruding pattern portion 130 to form a plurality of liquid metal layers. While 210 is spaced apart in the second direction (Y), the oxide layers 230 may be connected to each other. Additionally, the oxide layer 230 may at least partially overlap the protruding pattern portion 130 in the third direction (Z). That is, the oxide layer 230 may be disposed on the upper surface of the protruding pattern portion 130.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 단면도로서, 도 3과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.FIG. 10 is a cross-sectional view of a conductive pattern substrate according to another embodiment of the present invention, showing a position corresponding to FIG. 3.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(16)은 도전성 패턴(200)이 액체 금속층(210) 및 산화층(230)을 포함하되, 도전성 패턴(200)의 제3 방향(Z)으로의 두께(T)가 돌출 패턴부(130)의 높이 보다 크고, 나아가 액체 금속층(210)의 제3 방향(Z)으로의 두께가 돌출 패턴부(130)의 높이 보다 큰 점이 도 9의 실시예에 따른 도전성 패턴 기판과 상이한 점이다.Referring to FIG. 10, the conductive pattern substrate 16 according to this embodiment includes a conductive pattern 200 including a liquid metal layer 210 and an oxide layer 230, and the conductive pattern 200 is oriented in the third direction (Z). The thickness T of the liquid metal layer 210 is greater than the height of the protruding pattern portion 130, and the thickness of the liquid metal layer 210 in the third direction (Z) is greater than the height of the protruding pattern portion 130 in the embodiment of FIG. 9. This is different from the conductive pattern substrate according to the example.

본 실시예는 도전성 패턴 기판(16)의 제조 과정에서, 액체 금속 표면이 산화되기 전에 액체 금속이 돌출 패턴부(130)의 사이를 충진한 상태에서, 충진된 액체 금속의 충진 높이가 돌출 패턴부(130)의 높이 보다 크고, 그 상태에서 액체 금속이 산화되어 액체 금속층(210)과 산화층(230)을 형성한 것일 수 있다.In this embodiment, in the process of manufacturing the conductive pattern substrate 16, in a state where the liquid metal fills the space between the protruding pattern portions 130 before the liquid metal surface is oxidized, the filling height of the filled liquid metal is equal to the protruding pattern portion. It is greater than the height of (130), and in that state, the liquid metal may be oxidized to form the liquid metal layer 210 and the oxide layer 230.

이 때 액체 금속층(210)의 제3 방향(Z)으로의 두께는 돌출 패턴부(130)의 높이 보다 더 클 수 있다.At this time, the thickness of the liquid metal layer 210 in the third direction (Z) may be greater than the height of the protruding pattern portion 130.

상기의 방법으로 제조된 도전성 패턴 기판(16)은 어느 단면 상에서, 예컨대 제2 방향(Y)으로 절개한 단면 상에서, 액체 금속층(210)은 적어도 부분적으로 돌출 패턴부(130)의 사이를 충진하고, 적어도 부분적으로 돌출 패턴부(130)와 제3 방향(Z)으로 중첩하여 돌출 패턴부(130)의 상면 상에 배치될 수 있다. 즉, 제2 방향(Y)으로 절개한 단면 상에서 액체 금속층(210)은 서로 연결된 형상일 수 있다.In the conductive patterned substrate 16 manufactured by the above method, on a cross-section, for example, on a cross-section cut in the second direction (Y), the liquid metal layer 210 at least partially fills the space between the protruding pattern portions 130. , may be disposed on the upper surface of the protruding pattern portion 130, at least partially overlapping the protruding pattern portion 130 in the third direction (Z). That is, on a cross-section cut in the second direction (Y), the liquid metal layers 210 may have a shape connected to each other.

본 실시예 및 본 발명이 개시하는 다른 실시예와 같이 도전성 패턴(200)이 상대적으로 높은 두께(T)를 갖는 경우에도, 도전성 패턴(200)의 두께(T)는 약 200㎛ 이하의 두께를 가져 매우 얇을 수 있다. 종래의 액체 금속은 적하하여 퍼짐을 유도하더라도, 그 두께를 1,000㎛ 이하로 얇게 하기 곤란하였다. 이는 액체 금속이 갖는 표면 장력 때문일 수 있다. 또, 액체 금속과 젖음성이 우수한 구리, 은 등의 금속 기판 상에서 통상적인 방법으로 도포된 액체 금속의 접촉각은 약 25˚ 이상의 수준이었다. 그러나 본 발명에 의할 경우 선폭이 얇을 뿐 아니라, 두께 또한 매우 얇은 액체 금속층(210) 및 이를 포함하는 도전성 패턴(200)을 형성할 수 있으며, 가장자리에서의 접촉각 또한 약 10˚ 이하, 또는 약 5˚ 이하, 또는 약 4˚ 이하, 또는 약 3˚ 이하, 또는 약 2˚ 이하, 또는 약 1˚ 이하의 접촉각을 형성할 수 있다.Even when the conductive pattern 200 has a relatively high thickness (T), as in this embodiment and other embodiments disclosed by the present invention, the thickness (T) of the conductive pattern 200 is about 200㎛ or less. It can be very thin. Even if the conventional liquid metal was dropped dropwise and spread, it was difficult to thin it to 1,000㎛ or less. This may be due to the surface tension of the liquid metal. In addition, the contact angle of the liquid metal applied by a conventional method on a metal substrate such as copper or silver, which has excellent wettability, was about 25 degrees or more. However, according to the present invention, not only is the line width thin, but the liquid metal layer 210 and the conductive pattern 200 including the same can be formed with a very thin thickness, and the contact angle at the edge is also about 10 degrees or less, or about 5 degrees. The contact angle may be less than ˚, or less than about 4°, or less than about 3°, or less than about 2°, or less than about 1°.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도전성 패턴 기판을 부분적으로 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 2와 대응되는 위치를 다른 각도에서 나타낸 사시도이다. 도 12는 도 11의 도전성 패턴 기판의 단면도로서, 도 3과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.FIG. 11 is a partially enlarged perspective view of a conductive pattern substrate according to another embodiment of the present invention, showing the position corresponding to FIG. 2 from a different angle. FIG. 12 is a cross-sectional view of the conductive pattern substrate of FIG. 11, showing a position corresponding to that of FIG. 3.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 도전성 패턴 기판(17)은 베이스 기판(100) 및 베이스 기판(100) 상에 배치된 도전성 패턴(200)을 포함하되, 베이스 기판(100)의 돌출 패턴부(130)가 경사진 측면, 즉 테이퍼진 형상인 점이 도 2 등의 실시예에 따른 도전성 패턴 기판과 상이한 점이다.11 and 12, the conductive pattern substrate 17 according to this embodiment includes a base substrate 100 and a conductive pattern 200 disposed on the base substrate 100, and the base substrate 100 It is different from the conductive pattern substrate according to the embodiment of FIG. 2 in that the protruding pattern portion 130 has an inclined side, that is, a tapered shape.

도전성 패턴(200)은 액체 금속(210)을 포함하며, 액체 금속(210)은 돌출 패턴부(130)들 사이의 이격 공간, 내지는 유체 채널을 충진하는 형상인 점은 전술한 바와 같다. 도 12는 액체 금속(210)의 충진 두께가 돌출 패턴부(130)의 높이(H) 보다 작은 경우를 예시하나, 전술한 다양한 실시예와 같이 액체 금속(210) 또는 도전성 패턴(200)의 두께, 그리고 그 표면의 산화물층의 위치가 조절될 수 있다.As described above, the conductive pattern 200 includes liquid metal 210, and the liquid metal 210 has a shape that fills the space between the protruding pattern portions 130 or the fluid channel. Figure 12 illustrates a case where the filling thickness of the liquid metal 210 is smaller than the height (H) of the protruding pattern portion 130. However, as in the various embodiments described above, the thickness of the liquid metal 210 or the conductive pattern 200 , and the position of the oxide layer on the surface can be controlled.

돌출 패턴부(130)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 규칙적으로 배열될 수 있다. 또, 전술한 바와 같이 돌출 패턴부(130)는 원뿔, 원뿔대, 다각뿔, 다각뿔대 등의 형상을 가질 수 있으며, 본 실시예는 돌출 패턴부(130)가 사각뿔 형상인 경우를 예시한다. 이 경우 돌출 패턴부(130)의 제1 방향(X)의 양 측면 및 제2 방향(Y)의 양 측면은 모두 경사를 가질 수 있고, 돌출 패턴부(130)의 꼭지점을 지나가도록 절개한 어느 단면에서 돌출 패턴부(130)는 대략 삼각형으로 시인될 수 있으며, 수평 방향, 예컨대 제2 방향(Y)으로 최인접한 돌출 패턴부(130)들은 그 기저부, 즉 하측 꼭지점이 서로 맞닿아 연결된 형상일 수 있다. 만일 돌출 패턴부(130)의 꼭지점이 아닌 다른 부분을 지나가도록 절개한 어느 단면 상에서 돌출 패턴부(130)는 대략 사다리꼴 형상으로 시인될 수 있다.The protruding pattern portion 130 may be regularly arranged in the first direction (X) and the second direction (Y). Additionally, as described above, the protruding pattern portion 130 may have a shape such as a cone, truncated cone, polygonal pyramid, or polygonal pyramid. This embodiment illustrates the case where the protruding pattern portion 130 has a square pyramid shape. In this case, both sides of the protruding pattern portion 130 in the first direction ( In cross-section, the protruding pattern portion 130 may be viewed as approximately a triangle, and the protruding pattern portions 130 closest to each other in the horizontal direction, for example, in the second direction (Y), have a shape in which their bases, that is, lower vertices, are connected to each other. You can. If the protruding pattern portion 130 is cut to pass through a part other than the vertex of the protruding pattern portion 130, the protruding pattern portion 130 may be visually recognized as having an approximately trapezoidal shape.

돌출 패턴부(130)에 의해 베이스 기판(100)의 표면은 마이크로미터 스케일의 표면 구조를 가질 수 있다. 또, 돌출 패턴부(130)들 사이의 이격 공간은 액체 금속이 자발적 젖음 현상에 의해 흐르기 위한 유체 채널로 기능할 수 있다.The surface of the base substrate 100 may have a micrometer-scale surface structure due to the protruding pattern portion 130. Additionally, the space between the protruding pattern portions 130 may function as a fluid channel for liquid metal to flow through spontaneous wetting.

본 실시예와 같이 돌출 패턴부(130)의 측면이 경사진 형상을 갖는 경우 돌출 패턴부(130)의 폭은, 소정의 높이(H)를 갖는 삼각형 형상의 돌출 패턴부(130)와, 같은 높이(H)를 가지며 등가의 면적을 갖는 사각형의 돌출 패턴부의 폭으로 이해될 수 있다. 즉, 돌출 패턴부(130)의 측면이 경사진 형상을 가져 돌출 패턴부(130)이 높이 방향을 따라 변화하는 폭을 갖는 경우, 돌출 패턴부(130)의 폭은 평균폭일 수 있다.When the side of the protruding pattern portion 130 has an inclined shape as in this embodiment, the width of the protruding pattern portion 130 is the same as that of the triangular protruding pattern portion 130 having a predetermined height (H). It can be understood as the width of a rectangular protruding pattern portion having a height (H) and an equivalent area. That is, when the side of the protruding pattern portion 130 has an inclined shape and the protruding pattern portion 130 has a width that changes along the height direction, the width of the protruding pattern portion 130 may be an average width.

또한, 서로 수평 방향으로 최인접한 돌출 패턴부(130) 간의 이격 거리(또는 채널의 폭)은 소정의 높이(H)(또는 두께)를 갖는 역삼각형 형상의 채널과, 같은 높이(H)를 가지며 등가의 면적을 갖는 사각형의 채널의 폭으로 이해될 수 있다. 즉, 돌출 패턴부(130)의 측면이 경사진 형상을 가져 채널이 높이 방향을 따라 변화하는 폭(즉, 이격 거리)을 갖는 경우, 돌출 패턴부(130) 간의 이격 거리는 채널의 평균폭일 수 있다.In addition, the separation distance (or width of the channel) between the protruding pattern portions 130 that are closest to each other in the horizontal direction has the same height (H) as the inverted triangle-shaped channel having a predetermined height (H) (or thickness). It can be understood as the width of a rectangular channel with an equivalent area. That is, if the side of the protruding pattern portion 130 has an inclined shape and the channel has a width (i.e., a separation distance) that changes along the height direction, the separation distance between the protruding pattern portions 130 may be the average width of the channel. .

한편, 돌출 패턴부(130)가 제1 방향(X) 및/또는 제2 방향(Y)을 따라 반복 배열되는 경우, 그 반복 주기(P)는 어느 돌출 패턴부(130)의 하단부, 즉 베이스부(110)와 연결되는 기저부의 폭, 또는 돌출 패턴부(130)의 최대폭과 실질적으로 동일할 수 있다.Meanwhile, when the protruding pattern portion 130 is repeatedly arranged along the first direction (X) and/or the second direction (Y), the repetition period (P) is the lower end of any protruding pattern portion 130, that is, the base. It may be substantially equal to the width of the base connected to the portion 110 or the maximum width of the protruding pattern portion 130.

이하, 본 발명에 따른 액체 금속을 이용한 도전성 패턴의 형성 방법 내지는 도전성 패턴 기판의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of forming a conductive pattern using liquid metal and a method of manufacturing a conductive pattern substrate according to the present invention will be described.

도 13 내지 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 패턴 기판의 제조 방법을 나타낸 도면들이다. 도 14 내지 도 20은 도 13의 C-C' 선을 따라 절개한 단면도들이다.13 to 20 are diagrams showing a method of manufacturing a conductive pattern substrate according to an embodiment of the present invention. Figures 14 to 20 are cross-sectional views taken along line C-C' of Figure 13.

우선 도 13을 참조하면, 표면에 마이크로미터 스케일의 요철 구조가 형성된 베이스 기판(100)을 준비한다. 즉, 베이스부(110) 및 베이스부(110) 상에 배치된 돌출 패턴부(130)를 포함하는 베이스 기판을 준비한다. 베이스 기판(100), 돌출 패턴부(130)의 형상 등에 대해서는 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.First, referring to FIG. 13, a base substrate 100 with a micrometer-scale concavo-convex structure formed on its surface is prepared. That is, a base substrate including the base portion 110 and the protruding pattern portion 130 disposed on the base portion 110 is prepared. Since the shapes of the base substrate 100 and the protruding pattern portion 130 have been described above, redundant descriptions will be omitted.

전술한 바와 같이 복수의 돌출 패턴부(130)들이 모여서 형성하는 군집 패턴은 제2 방향(Y)으로의 폭이 상대적으로 큰 제1 부분(100a), 예컨대 적하부를 포함하고, 제1 부분(100a)으로부터 제1 방향(X)으로 연장되고 제2 방향(Y)으로의 폭이 상대적으로 작은 제2 부분, 예컨대 선로부를 더 포함할 수 있다. 제1 부분(100a) 상에 배치된 액체 금속은 패드로 기능하고, 제2 부분 상에 배치된 액체 금속은 전기적 신호를 전달하기 위한 선로로 기능할 수 있다.As described above, the group pattern formed by gathering the plurality of protruding pattern parts 130 includes a first part 100a with a relatively large width in the second direction (Y), for example, a dripping part, and the first part 100a ) may further include a second portion, for example, a line portion, extending in the first direction (X) and having a relatively small width in the second direction (Y). The liquid metal disposed on the first portion 100a may function as a pad, and the liquid metal disposed on the second portion may function as a line for transmitting electrical signals.

이어서 도 14를 더 참조하면, 공정 공간, 예컨대 챔버 내의 분위기를 산-분위기(acid-atmosphere)로 형성한다. 예를 들어, 챔버 내를 소정의 농도의 산 분위기로 형성할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 산 가스를 분사하는 노즐을 베이스 기판(100) 상에 분사할 수 있다. 상기 분사는 베이스 기판(100) 전면에 걸쳐 수행하거나, 또는 국부적으로 수행할 수 있다. 국부적으로 수행할 경우, 후술할 액체 금속의 흐름 제어를 수행할 수 있다. 비제한적인 예를 들어, 액체 금속의 흐름을 유도하고자 하는 부분 상에는 산 가스를 분사하되, 액체 금속의 흐름을 저지하고자 하는 부분에는 산 가스를 분사하지 않을 수 있다.Next, with further reference to FIG. 14, the atmosphere in the process space, for example, the chamber, is formed into an acid-atmosphere. For example, the inside of the chamber can be formed into an acid atmosphere with a predetermined concentration. However, the present invention is not limited to this, and a nozzle that sprays acid gas may be sprayed on the base substrate 100. The spraying may be performed over the entire base substrate 100, or may be performed locally. When performed locally, flow control of liquid metal, which will be described later, can be performed. For a non-limiting example, acid gas may be sprayed on a portion where the flow of liquid metal is intended to be induced, but acid gas may not be sprayed on a portion where the flow of liquid metal is desired to be blocked.

전술한 바와 같이 액체 금속은 공기와 접촉하여 그 표면에 산화층 내지는 산화물층을 형성할 수 있다. 그러나 액체 금속이 소정 농도의 산 가스와 접촉하도록 구성하여 표면에 산화층이 형성되는 것을 방지하고, 액체 금속이 산화층이 생성되지 않은 상태에서 흐르도록 구성할 수 있다. 산의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 염산 가스를 사용할 수 있다.As described above, liquid metal may form an oxide layer or oxide layer on its surface when in contact with air. However, the liquid metal can be configured to contact an acid gas of a predetermined concentration to prevent an oxidation layer from forming on the surface, and the liquid metal can be configured to flow without an oxide layer being formed. The type of acid is not particularly limited, but for example, hydrochloric acid gas can be used.

한편, 복수의 돌출 패턴부(130)는 제1 돌출 패턴부(130a), 제2 돌출 패턴부(130b) 및 제3 돌출 패턴부(130c)를 포함할 수 있다. 제1 돌출 패턴부(130a) 내지 제3 돌출 패턴부(130c)는 액체 금속의 흐름을 설명하기 위해, 서로 최인접하지 않고 이격된 위치의 특정한 돌출 패턴부를 지칭할 수 있다. Meanwhile, the plurality of protruding pattern portions 130 may include a first protruding pattern portion 130a, a second protruding pattern portion 130b, and a third protruding pattern portion 130c. The first protruding pattern portions 130a to 130c may refer to specific protruding pattern portions that are not closest to each other but are spaced apart in order to explain the flow of liquid metal.

도 14와 같이 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)이 모두 표현되도록 절개한 단면 상에서, 제1 돌출 패턴부(130a)와 제2 돌출 패턴부(130b)는 서로 제2 방향(Y)으로 이격되되, 제2 방향(Y)으로 중첩하는 2개의 돌출 패턴부일 수 있다. 즉, 제1 돌출 패턴부(130a)와 제2 돌출 패턴부(130b)의 제1 방향(X)으로의 위치는 동일할 수 있다. 더 구체적으로, 제1 부분(100a)(예컨대, 적하부)로부터 제1 돌출 패턴부(130a)와 제2 돌출 패턴부(130b)의 제1 방향(X)으로의 거리는 실질적으로 동일하거나, ±5% 내에 위치할 수 있다. 특히 제2 돌출 패턴부(130b)는 복수의 돌출 패턴부(130)들이 형성하는 군집 패턴 중에서 가장 최외곽에 위치하는 어느 돌출 패턴부를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 일 방향으로 절개한 단면에서, 제2 돌출 패턴부(130b)의 일측에는 다른 돌출 패턴부가 존재하는 반면, 타측에는 다른 돌출 패턴부가 존재하지 않을 수 있다.As shown in FIG. 14 , on a cross-section cut so that both the first direction ( ), but may be two protruding pattern parts that overlap in the second direction (Y). That is, the positions of the first protruding pattern portion 130a and the second protruding pattern portion 130b in the first direction (X) may be the same. More specifically, the distance in the first direction It can be within 5%. In particular, the second protruding pattern portion 130b may refer to a protruding pattern portion located at the outermost position among the group patterns formed by the plurality of protruding pattern portions 130. For example, in a cross section cut in one direction, another protruding pattern part may be present on one side of the second protruding pattern part 130b, while another protruding pattern part may not be present on the other side.

또, 제1 돌출 패턴부(130a)와 제3 돌출 패턴부(130c)는 서로 제1 방향(X)으로 이격되되, 제1 방향(X)으로 중첩하는 2개의 돌출 패턴부일 수 있다. 즉, 제1 돌출 패턴부(130a)와 제3 돌출 패턴부(130c)의 제2 방향(Y)으로의 위치는 동일할 수 있다. 반면 제2 돌출 패턴부(130b)와 제3 돌출 패턴부(130c)의 제2 방향(Y)으로의 위치는 상이할 수 있다. 더 구체적으로, 제2 돌출 패턴부(130b)와 제3 돌출 패턴부(130c)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 모두 비중첩할 수 있다. 또, 제3 돌출 패턴부(130c)는 제1 돌출 패턴부(130a) 및 제2 돌출 패턴부(130b) 보다 제1 부분(100a)으로부터 먼 거리에 위치할 수 있다. 다시 말해서, 제1 부분(100a)에 적하된 액체 금속은 제1 돌출 패턴부(130a)를 거쳐 제3 돌출 패턴부(130c) 방향으로 진행할 수 있다. 또한 제1 돌출 패턴부(130a)와 제2 돌출 패턴부(130b)의 제2 방향(Y)으로의 이격 거리와 제1 돌출 패턴부(130a)와 제3 돌출 패턴부(130c)의 제1 방향(X)으로의 이격 거리는 실질적으로 동일하거나, 또는 ±5% 내에 위치할 수 있다.Additionally, the first protruding pattern portion 130a and the third protruding pattern portion 130c may be two protruding pattern portions that are spaced apart from each other in the first direction (X) and overlap in the first direction (X). That is, the positions of the first protruding pattern portion 130a and the third protruding pattern portion 130c in the second direction (Y) may be the same. On the other hand, the positions of the second protruding pattern portion 130b and the third protruding pattern portion 130c in the second direction (Y) may be different. More specifically, the second protruding pattern portion 130b and the third protruding pattern portion 130c may non-overlap in both the first direction (X) and the second direction (Y). Additionally, the third protruding pattern portion 130c may be located at a greater distance from the first portion 100a than the first protruding pattern portion 130a and the second protruding pattern portion 130b. In other words, the liquid metal dropped into the first portion 100a may proceed toward the third protruding pattern portion 130c through the first protruding pattern portion 130a. In addition, the separation distance between the first protruding pattern portion 130a and the second protruding pattern portion 130b in the second direction (Y) and the first protruding pattern portion 130a and the third protruding pattern portion 130c The separation distance in direction (X) may be substantially the same, or may be within ±5%.

이어서 도 15를 더 참조하면, 공정 공간이 산-분위기로 형성된 상태에서 액체 금속(210)을 제1 부분(100a)에 적하한다. 앞서 설명한 것과 같이 산 분위기 중의 액체 금속은 표면이 산화되는 것이 방지되며, 자발적 젖음 현상에 의해 마이크로미터 스케일의 금속 표면을 따라 흐를 수 있다. 즉, 돌출 패턴부(130)들에 의해 흐름 방향이 제어될 수 있다. 이후에서 설명할 액체 금속(210)의 흐름 과정에서 공정 공간 내의 분위기가 산 분위기로 유지됨은 물론이다.Next, referring further to FIG. 15, the liquid metal 210 is dropped into the first portion 100a while the process space is in an acid atmosphere. As previously explained, liquid metal in an acid atmosphere is prevented from oxidizing the surface, and can flow along the micrometer-scale metal surface by spontaneous wetting. That is, the flow direction can be controlled by the protruding pattern portions 130. Of course, during the flow of the liquid metal 210, which will be described later, the atmosphere in the process space is maintained as an acid atmosphere.

도 15는 제1 부분(100a)에 적하된 액체 금속이 제1 돌출 패턴부(130a)의 부근을 가장 먼저 충진하고, 제1 돌출 패턴부(130a)와 제2 방향(Y)으로 중첩 이격된 제2 돌출 패턴부(130b)의 부근은 아직 충진하지 않은 상태를 예시하고 있다.15 shows that the liquid metal dropped on the first portion 100a first fills the vicinity of the first protruding pattern portion 130a, and overlaps and is spaced apart from the first protruding pattern portion 130a in the second direction (Y). The vicinity of the second protruding pattern portion 130b is exemplified in a state that has not yet been filled.

이어서 도 16을 더 참조하면, 제1 돌출 패턴부(130a) 부근을 충진한 액체 금속(210)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 포함하는 수평 방향으로 진행할 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이 제1 돌출 패턴부(130a)와 제2 돌출 패턴부(130b) 간의 수평 거리, 그리고 제1 돌출 패턴부(130a)와 제3 돌출 패턴부(130c) 간의 수평 거리가 실질적으로 동일하기 때문에, 소정의 어느 시점에서 제2 돌출 패턴부(130b)와 제3 돌출 패턴부(130c) 부근은 유사한 정도로 액체 금속(210)이 충진되며 흐르는 상태일 수 있다.Next, referring further to FIG. 16 , the liquid metal 210 filling the vicinity of the first protruding pattern portion 130a may proceed in a horizontal direction including the first direction (X) and the second direction (Y). As described above, the horizontal distance between the first protruding pattern portion 130a and the second protruding pattern portion 130b and the horizontal distance between the first protruding pattern portion 130a and the third protruding pattern portion 130c are substantially the same. Therefore, at a certain point in time, the vicinity of the second protruding pattern portion 130b and the third protruding pattern portion 130c may be filled and flowing with the liquid metal 210 to a similar degree.

이어서 도 17을 더 참조하면, 액체 금속(210)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 더욱 진행하며 돌출 패턴부(130)들의 사이를 충진할 수 있다. 이 때 도 17에 표현된 것과 같은 어느 시점에서, 돌출 패턴부(130)들이 배열되어 유체 채널을 형성한 제3 돌출 패턴부(130c)의 부근에서는 액체 금속(210)이 계속적으로 흐를 수 있다. 반면, 군집 패턴의 최외곽 돌출 패턴부에 해당하는 제2 돌출 패턴부(130b)는 제2 돌출 패턴부(130b)를 넘어(beyond) 더 이상의 돌출 패턴부, 및 이에 의한 유체 채널이 존재하지 않기 때문에 임비비션 현상이 발생하지 않으며 제2 돌출 패턴부(130b) 부근에서의 액체 금속(210)의 흐름이 느려지거나, 중단되거나, 퍼지는 정도가 감소할 수 있다. 이는 액체 금속(210)이 갖는 표면 장력 때문일 수 있다. Next, referring further to FIG. 17 , the liquid metal 210 may further progress in the first direction (X) and the second direction (Y) and fill the space between the protruding pattern portions 130 . At this time, at a certain point as shown in FIG. 17, the liquid metal 210 may continuously flow in the vicinity of the third protruding pattern portion 130c where the protruding pattern portions 130 are arranged to form a fluid channel. On the other hand, the second protruding pattern portion 130b corresponding to the outermost protruding pattern portion of the cluster pattern is beyond the second protruding pattern portion 130b and there are no more protruding pattern portions and fluid channels thereby. Therefore, the imbibition phenomenon does not occur, and the flow of the liquid metal 210 near the second protruding pattern portion 130b may be slowed, stopped, or the extent to which it spreads may be reduced. This may be due to the surface tension of the liquid metal 210.

이어서 도 18을 더 참조하면, 도 18에 표현된 것과 같은 어느 시점에서, 제2 돌출 패턴부(130b) 부근에서는 액체 금속(210)의 흐름이 더 이상 발생하지 않고, 제2 돌출 패턴부(130b) 부근의 액체 금속(210)은 소정의 접촉각(contact angle)을 형성하며 액체 금속(210) 또는 액체 금속 패턴의 가장자리(200s)를 형성할 수 있다.Next, with further reference to FIG. 18, at some point as shown in FIG. 18, the flow of liquid metal 210 no longer occurs in the vicinity of the second protruding pattern portion 130b, and the second protruding pattern portion 130b ) The liquid metal 210 in the vicinity forms a predetermined contact angle and may form the edge 200s of the liquid metal 210 or the liquid metal pattern.

반면, 제3 돌출 패턴부(130c) 부근에서는 액체 금속(210)이 계속해서 제1 방향(X)으로 진행하거나 흐르는 상태를 유지할 수 있다.On the other hand, the liquid metal 210 may continue to proceed or flow in the first direction (X) near the third protruding pattern portion 130c.

이어서 도 19를 더 참조하면, 액체 금속(210)이 제3 돌출 패턴부(130c) 부근의 유체 채널을 완전히 충진할 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 제3 돌출 패턴부(130c) 보다 제1 부분(100a)으로부터 제1 방향(X) 거리가 더 먼 위치에서는 액체 금속(210)의 흐름이 지속될 수도 있다. 본 상태에서, 제1 돌출 패턴부(130a) 내지 제3 돌출 패턴부(130c) 부근의 액체 금속(210)의 충진 두께는 실질적으로 동일하여 충진이 완료된 것으로 이해할 수 있다.Next, with further reference to FIG. 19 , the liquid metal 210 may completely fill the fluid channel near the third protruding pattern portion 130c. Although not shown in the drawing, the flow of the liquid metal 210 may continue at a position where the distance in the first direction (X) is greater from the first portion 100a than the third protruding pattern portion 130c. In this state, the filling thickness of the liquid metal 210 in the vicinity of the first to third protruding pattern parts 130a to 130c is substantially the same, so it can be understood that the filling is complete.

이어서 도 20을 더 참조하면, 산 가스의 공급을 중단하거나, 공정 공간 내의 분위기를 산-분위기가 아닌 분위기로 조성할 수 있다. 이 경우 돌출 패턴부(130)들 사이를 충진하여 베이스부(110) 상에 배치된 액체 금속(210)의 상면 표면에는 산화층(230)이 형성되며 더 이상 흐르지 않게 될 수 있다. 그리고 액체 금속(210)과 산화층(230)은 도전성 패턴(200)을 형성할 수 있다.Next, referring further to FIG. 20, the supply of acid gas can be stopped or the atmosphere in the process space can be created to be a non-acid atmosphere. In this case, an oxide layer 230 is formed on the upper surface of the liquid metal 210 disposed on the base portion 110 by filling the space between the protruding pattern portions 130 and may no longer flow. And the liquid metal 210 and the oxide layer 230 may form a conductive pattern 200.

본 실시예에 따르면 액체 금속이 마이크로 텍스쳐를 갖는 금속 기판, 특히 액체 금속과의 특별한 젖음 특성을 나타내는 구리 또는 은을 포함하여 이루어진 금속 기판 상에서 나타내는 임비비션 거동을 이용해 액체 금속의 흐름 방향을 제어하고, 미세 선폭의 도전성 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 통상적인 금속 표면 상에서 액체 금속은 방사상으로 균일하게 퍼져 나가는 반면, 본 발명과 같이 특정 위치에만 마이크로 패턴이 형성될 경우, 그 패턴에 의해 형성된 미세 채널을 따라 우선해서 퍼져나가거나, 적어도 미세 채널을 따라 흐르려는 경향이 더 큰 특성을 이용해 액체 금속의 흐름 거동을 제어할 수 있다.According to this embodiment, the flow direction of the liquid metal is controlled using the imbibition behavior that the liquid metal exhibits on a metal substrate with a micro texture, especially a metal substrate containing copper or silver that exhibits special wetting characteristics with the liquid metal, , it is possible to form a conductive pattern with a fine line width. That is, while liquid metal spreads radially and uniformly on a typical metal surface, when a micro pattern is formed only at a specific location as in the present invention, it spreads preferentially along the micro channel formed by the pattern, or at least forms a micro channel. The flow behavior of liquid metal can be controlled by taking advantage of its greater tendency to flow.

이하, 본 발명의 실험예를 통해 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through experimental examples of the present invention.

<제조예><Manufacturing example>

구리 기판을 식각하여 돌출 패턴부를 갖는 금속 기판을 제조하였다. 돌출 패턴부의 형상은 실질적으로 원기둥 내지는 원뿔대 형상으로 형성하였다. 돌출 패턴부의 높이는 25㎛로 유지한 상태에서, 돌출 패턴부의 폭과 이격 거리를 다양하게 하여 금속 기판들을 제조하였다. 이 때 폭과 이격 거리는 실질적으로 동일하게 하였다. 제조예 별 돌출 패턴부의 높이, 폭, 이격 거리를 정리하면 하기 표 1과 같다.A metal substrate having a protruding pattern portion was manufactured by etching the copper substrate. The shape of the protruding pattern portion was substantially cylindrical or truncated. Metal substrates were manufactured by varying the width and separation distance of the protruding pattern portion while maintaining the height of the protruding pattern portion at 25㎛. At this time, the width and separation distance were substantially the same. The height, width, and separation distance of the protruding pattern portion for each manufacturing example are summarized in Table 1 below.

높이(㎛)Height (㎛) 폭(㎛)Width (㎛) 이격 거리(㎛)Separation distance (㎛) 제조예 1Manufacturing Example 1 2525 200200 200200 제조예 2Production example 2 2525 100100 100100 제조예 3Production example 3 2525 5050 5050 제조예 4Production example 4 2525 2525 2525

또, 구리 기판을 식각하여 돌출 패턴부를 갖는 금속 기판을 제조하되, 돌출 패턴부의 형상을 사각뿔 형상으로 형성하였다. 이 때 돌출 패턴부의 높이, 최대폭(기저부폭, 주기)는 각각 25㎛로 하였다(제조예 5).Additionally, the copper substrate was etched to manufacture a metal substrate having a protruding pattern portion, and the protruding pattern portion was formed into a square pyramid shape. At this time, the height and maximum width (base width, period) of the protruding pattern portion were each set to 25 ㎛ (Preparation Example 5).

제조예 4와 제조예 5에서 제조된 금속 기판의 표면을 도 21 및 도 22에 나타내었다.The surfaces of the metal substrates manufactured in Preparation Example 4 and Preparation Example 5 are shown in Figures 21 and 22.

<실험예><Experimental example>

각 제조예에 따라 제조된 금속 기판 상에 액체 금속 한방울을 적하하였다. 적하된 액체 금속의 방울 크기는 약 1.7mm였다. 액체 금속의 적하 및 액체 금속이 퍼져나가는 동안에 챔버 내에 염산 증기(HCl vapor) 분위기를 유지하였다. 실험에 사용한 액체 금속은 갈륨-인듐계 합금(EgaIn)을 사용하였다.A drop of liquid metal was dropped onto the metal substrate manufactured according to each manufacturing example. The drop size of the dropped liquid metal was about 1.7 mm. An HCl vapor atmosphere was maintained in the chamber while the liquid metal was dropped and spread. The liquid metal used in the experiment was gallium-indium alloy (EgaIn).

<실험예 1><Experimental Example 1>

제조예 4의 금속 기판에 액체 금속을 적하한 후 시간 경과에 따른 이미지를 도 23에 나타내었다. 도 23을 참조하면, 약 1.7mm 크기의 액체 금속 방울은 시간 경과에 따라 마이크로 패턴이 형성된 금속 표면을 따라 고르게 퍼지며 매우 얇은 두께의 막을 형성하는 것을 확인할 수 있다. 최종적으로 형성된 막의 두께는 약 25㎛ 보다 얇은 정도로 형성되었다. 액체 금속이 형성된 막의 표면 이미지를 도 24에 나타내었다.Images over time after liquid metal was dropped onto the metal substrate of Preparation Example 4 are shown in FIG. 23. Referring to FIG. 23, it can be seen that liquid metal droplets of approximately 1.7 mm in size spread evenly along the metal surface on which the micro-pattern was formed over time, forming a very thin film. The thickness of the final film formed was less than about 25㎛. The surface image of the film formed with liquid metal is shown in Figure 24.

<실험예 2><Experimental Example 2>

제조예 4(post), 제조예 5(pyramid), 그리고 마이크로 패턴이 형성되지 않은 구리 기판(bare) 상에 액체 금속을 적하하고 시간 경과에 따른 접촉각을 측정하여 도 25에 나타내었다.Liquid metal was dropped on Preparation Example 4 (post), Preparation Example 5 (pyramid), and a copper substrate (bare) on which no micropattern was formed, and the contact angle over time was measured and shown in FIG. 25.

도 25를 참조하면, 약 25㎛ 수준의 마이크로 스케일 표면을 갖는 제조예 4와 제조예 5의 경우 50초 내지 100초 사이에서 접촉각이 0° 내지 1° 수준으로 거의 완전하게 펴질 수 있음을 확인할 수 있다. 또, 약 25초 이후에도 지속적으로 퍼짐 현상을 관찰할 수 있었다.Referring to Figure 25, it can be seen that in the case of Preparation Example 4 and Preparation Example 5, which have a microscale surface of about 25㎛, the contact angle can be almost completely expanded to a level of 0° to 1° between 50 and 100 seconds. there is. In addition, the spreading phenomenon could be continuously observed even after about 25 seconds.

반면, 마이크로 스케일 표면을 갖지 않는 구리 기판(bare)은 약 20초 동안 퍼져 나가다가 이후로는 퍼져 나가지 않은 형상을 유지하며, 이 때의 접촉각은 약 25° 내외의 수준임을 확인할 수 있다.On the other hand, the copper substrate (bare) without a microscale surface spreads for about 20 seconds and then maintains its shape without spreading, and the contact angle at this time can be confirmed to be around 25°.

<실험예 3><Experimental Example 3>

금속 기판에 형성된 마이크로 스케일의 정도에 따른 영향을 확인하기 위해, 제조예 1 내지 제조예 4의 금속 기판에 액체 금속을 적하하고 시간 경과에 따른 접촉각을 측정하여 도 26에 나타내었다. 그리고 각 제조예별 평면 이미지와 측면 이미지를 촬영하여 도 27에 나타내었다. 도 27에서 상측에서 하측 방향으로 순서대로 제조예 4, 제조예 3, 제조예 2 및 제조예 1을 나타낸 것이다.In order to confirm the effect of the degree of microscale formed on the metal substrate, liquid metal was dropped on the metal substrates of Preparation Examples 1 to 4, and the contact angle over time was measured, as shown in FIG. 26. And the planar image and side image for each manufacturing example were taken and shown in Figure 27. In Figure 27, Preparation Example 4, Preparation Example 3, Preparation Example 2, and Preparation Example 1 are shown in order from top to bottom.

도 26 및 도 27을 참조하면, 약 100㎛ 이하의 마이크로 스케일을 갖는 제조예 2 내지 제조예 4의 경우 접촉각을 거의 형성하지 않으며 상호 유의미한 차이를 갖지 않을 정도로 넓게 퍼지는 거동을 확인할 수 있다. 반면 200㎛ 스케일의 제조예 1은 상대적으로 큰 접촉각을 형성하는 것을 확인할 수 있다.Referring to Figures 26 and 27, in the case of Preparation Examples 2 to 4 having a microscale of about 100㎛ or less, it can be seen that the contact angle is almost not formed and the behavior is spread wide enough to have no significant difference. On the other hand, it can be confirmed that Preparation Example 1 at the 200㎛ scale forms a relatively large contact angle.

이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. Although the above description focuses on the embodiments of the present invention, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art will understand the present invention without departing from the essential characteristics of the embodiments of the present invention. It will be apparent that various modifications and applications not exemplified above are possible.

따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the scope of the present invention should be understood to include changes, equivalents, or substitutes of the technical ideas exemplified above. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. And these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

11: 도전성 패턴 기판
100: 베이스 기판
110: 베이스부
130: 돌출 패턴부
200: 도전성 패턴
210: 액체 금속11: Conductive pattern substrate
100: base substrate
110: base part
130: Protruding pattern part
200: Conductive pattern
210: liquid metal

Claims (11)

수 마이크로미터(㎛) 내지 수십 마이크로미터 스케일의 표면 요철 구조를 갖는 금속 기판을 준비하고,
상기 요철 구조 상에 저융점 금속을 적하하는 것을 포함하는, 도전성 패턴 기판의 제조 방법.Prepare a metal substrate with a surface irregularity structure on a scale of several micrometers (㎛) to tens of micrometers,
A method of manufacturing a conductive patterned substrate, comprising dropping a low melting point metal on the concavo-convex structure. 제1항에 있어서,
상기 금속 기판은 구리(Cu) 또는 은(Ag)을 포함하여 이루어지고,
상기 저융점 금속은 갈륨 및 인듐을 포함하는, 도전성 패턴 기판의 제조 방법.According to paragraph 1,
The metal substrate includes copper (Cu) or silver (Ag),
A method of manufacturing a conductive patterned substrate, wherein the low melting point metal includes gallium and indium. 제1항에 있어서,
상기 저융점 금속을 적하하는 것은, 산-분위기(acid-atmosphere)에서 수행되는 도전성 패턴 기판의 제조 방법.According to paragraph 1,
A method of manufacturing a conductive patterned substrate in which the dropping of the low melting point metal is performed in an acid-atmosphere. 제1항에 있어서,
상기 금속 기판은 베이스부 및 상기 베이스부 상에 배치된 복수의 돌출 패턴부를 포함하되, 상기 복수의 돌출 패턴부는 군집 패턴을 형성하고,
상기 군집 패턴은 일 방향으로의 폭이 큰 적하부, 및 상기 일 방향으로의 폭이 작은 선로부를 포함하되, 상기 저융점 금속의 적하는 상기 적하부에 수행되는 도전성 패턴 기판의 제조 방법.According to paragraph 1,
The metal substrate includes a base portion and a plurality of protruding pattern portions disposed on the base portion, wherein the plurality of protruding pattern portions form a cluster pattern,
The cluster pattern includes a dropping portion having a large width in one direction, and a line portion having a small width in the one direction, wherein the low melting point metal is dropped into the dropping portion. 제1항에 있어서,
상기 적하된 저융점 금속은 자발적 젖음 현상으로 요철 구조를 따라 퍼져 나가되, 챔버 내부 산-분위기를 통해 상기 저융점 금속의 퍼짐성을 조절하는 것을 더 포함하는 도전성 패턴 기판의 제조 방법.According to paragraph 1,
The dropped low-melting-point metal spreads along the concavo-convex structure through a spontaneous wetting phenomenon, and further includes controlling the spreadability of the low-melting-point metal through the acid-atmosphere inside the chamber. 베이스부 및 상기 베이스부 상에 배치된 복수의 돌출 패턴부를 포함하는 베이스 기판; 및
상기 베이스 기판 상에 배치되고, 적어도 부분적으로 돌출 패턴부의 사이를 충진하는 액체 금속을 포함하되,
상기 돌출 패턴부의 높이는 20㎛ 내지 200㎛ 범위에 있는 도전성 패턴 기판.A base substrate including a base portion and a plurality of protruding pattern portions disposed on the base portion; and
A liquid metal disposed on the base substrate and at least partially filling the space between the protruding pattern portions,
A conductive pattern substrate in which the height of the protruding pattern portion is in the range of 20㎛ to 200㎛. 제6항에 있어서,
상기 돌출 패턴부들 간의 이격 거리는 20㎛ 내지 150㎛ 범위에 있는 도전성 패턴 기판.According to clause 6,
A conductive pattern substrate in which the separation distance between the protruding pattern portions is in the range of 20㎛ to 150㎛. 제6항에 있어서,
어느 단면 시점에서, 상기 복수의 돌출 패턴부들이 형성하는 군집 패턴이 형성하는 폭 보다, 상기 액체 금속의 양 가장자리가 형성하는 폭이 더 큰 도전성 패턴 기판.According to clause 6,
A conductive pattern substrate in which a width formed by both edges of the liquid metal is greater than a width formed by a cluster pattern formed by the plurality of protruding pattern portions at a certain cross-sectional point of view. 제8항에 있어서,
상기 군집 패턴이 형성하는 폭과 상기 양 가장자리가 형성하는 폭의 차이는 50㎛ 내지 1,000㎛ 범위에 있는 도전성 패턴 기판.According to clause 8,
A conductive pattern substrate in which the difference between the width formed by the cluster pattern and the width formed by both edges is in the range of 50㎛ to 1,000㎛. 제6항에 있어서,
상기 액체 금속이 형성하는 층의 최대 두께는 200㎛ 이하이고,
상기 액체 금속의 가장자리와 상기 베이스부가 형성하는 접촉각은 10˚ 이하인 도전성 패턴 기판.According to clause 6,
The maximum thickness of the layer formed by the liquid metal is 200㎛ or less,
A conductive pattern substrate wherein the contact angle formed between the edge of the liquid metal and the base portion is 10 degrees or less. 절연 기판; 및 상기 절연 기판 상에서 이격 배치되는 제1 도전성 패턴 및 제2 도전성 패턴을 포함하되,
상기 제1 도전성 패턴 및 제2 도전성 패턴은 각각,
베이스부 상에 배치된 복수의 돌출 패턴부를 포함하는 베이스 기판, 및 상기 베이스 기판 상에서 적어도 부분적으로 돌출 패턴부의 사이를 충진하는 액체 금속을 포함하고,
상기 제1 도전성 패턴과 제2 도전성 패턴의 베이스 기판 표면은 상기 돌출 패턴부에 의해 형성된 수 마이크로미터(㎛) 내지 수십 마이크로미터 스케일의 요철 구조를 갖는 도전성 패턴 기판. insulating substrate; and a first conductive pattern and a second conductive pattern spaced apart from each other on the insulating substrate,
The first conductive pattern and the second conductive pattern are each,
A base substrate including a plurality of protruding pattern portions disposed on a base portion, and a liquid metal that at least partially fills the space between the protruding pattern portions on the base substrate,
A conductive pattern substrate wherein the surface of the base substrate of the first conductive pattern and the second conductive pattern has a concavo-convex structure on a scale of several micrometers (μm) to tens of micrometers formed by the protruding pattern portion.