WO2015088208A1 - Substrate having microstructure, manufacturing method therefor, refining method for microstructure, manufacturing method for microstructure network, and manufacturing apparatus therefor - Google Patents

Substrate having microstructure, manufacturing method therefor, refining method for microstructure, manufacturing method for microstructure network, and manufacturing apparatus therefor Download PDF

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WO2015088208A1
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point
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김태환
추동철
이준규
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한양대학교 산학협력단
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02366—Special surface textures of the substrate or of a layer on the substrate, e.g. textured ITO/glass substrate or superstrate, textured polymer layer on glass substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/87—Light-trapping means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/80—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass using temporary substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates

Definitions

  • This invention relates to the board
  • Micro / nano structures from several nm to hundreds of nm in size, manipulate and control materials on the nanoscale, so that new physical and chemical properties can be expected from existing materials, limiting the limitations of existing materials. It is attracting attention as the next generation material that can be overcome.
  • micro / nanostructures are key new materials that provide a foundation on which technologies in various fields, such as organic light emitting devices, liquid crystal displays, touch panels, or solar cells, can be used.
  • micro / nano structures are manufactured in various sizes by chemical methods, and the micro / nano structures are coated on a substrate using bar coating, spray coating, spin coating, brush coating, dip coating, gravure coating, and the like.
  • bar coating, spray coating, spin coating, brush coating, dip coating, gravure coating, and the like Many techniques have been developed for producing micro / nano structure substrates with excellent properties.
  • Korean Patent Publication No. 10-2013-0037483 discloses a one-dimensional conductive nanomaterial comprising any one selected from carbon nanotubes, metal nanowires, and metal nanorods on a substrate.
  • a method of manufacturing a conductive film is disclosed by forming a two-dimensional nanomaterial including any one selected from graphene, boron nitride, tungsten oxide, and the like on the upper surface of the one-dimensional conductive nanomaterial.
  • micro / nano structures having different sizes are used for transparent electrodes or the like, there is a problem of reducing conductivity and transmittance and increasing haze. Accordingly, various techniques have been developed for manufacturing micro / nano structures having uniform sizes.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0072956 (Application No. 10-2011-0140589) discloses a method of forming metal nanowires by passing a reaction solution through a filter having a pore size of 5 to 10 ⁇ m. have.
  • One technical problem to be solved by the present invention is to provide a substrate having a microstructure, the surface roughness is minimized and a method of manufacturing the same.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a substrate having a highly reliable microstructure and a method of manufacturing the same.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a substrate having a flexible microstructure and a method of manufacturing the same.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a transparent and conductive substrate having a microstructure and a method of manufacturing the same.
  • One technical problem to be solved by the present invention is to provide a method and a purification apparatus for purifying a highly reliable microstructure.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for purifying a microstructure and a purifying apparatus having substantially the same size.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for purifying a microstructure and a purification apparatus with a simplified manufacturing process.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for purifying a microstructure and a purifying apparatus capable of improving production yield.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for purifying a microstructure and a purification apparatus capable of a continuous process.
  • One technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a microstructure network and an apparatus for manufacturing the same, which can substantially make sheet resistance uniform.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a microstructure network with minimized resistance and a manufacturing apparatus thereof.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a microstructure and a device for minimizing damage to the substrate.
  • the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.
  • the present invention provides a method for producing a substrate having a fine structure.
  • the method of manufacturing a substrate having the microstructures may include forming a microstructure on an upper surface of an auxiliary substrate, coating a base solution on the microstructure, and the base solution. Heat treating the substrate to form a base substrate covering the microstructure, and removing the auxiliary substrate from the base substrate.
  • At least a portion of the microstructure may include melting and bonding to each other.
  • a gap exists between the microstructure and the auxiliary substrate, and the base solution may include filling the gap.
  • the microstructure may include being disposed in the base substrate.
  • the method of manufacturing a substrate having the microstructure may include performing a pretreatment process of reducing surface energy of the upper surface of the auxiliary substrate before forming the microstructure on the auxiliary substrate. It may further include.
  • the method of manufacturing a substrate having the microstructure may include heat treating the auxiliary substrate on which the microstructure is formed before coating the base solution, and after removing the auxiliary substrate, At least one of the step of heat treatment may be further included.
  • the method of manufacturing a substrate having the microstructure further includes forming a release layer on the upper surface of the auxiliary substrate before forming the microstructure, wherein the microstructure is Formed on the release layer, and separating the auxiliary substrate from the base substrate may include removing the release layer.
  • the auxiliary substrate may be removed from the base substrate to expose a main surface of the base substrate adjacent to the upper surface of the auxiliary substrate.
  • the main surface of the base substrate may include a portion composed of the microstructure and a portion composed of the base substrate.
  • the method of manufacturing a substrate having the microstructure may further include forming a conductive film on the main surface of the base substrate.
  • the present invention provides a method for manufacturing an electronic device.
  • the method of manufacturing the electronic device may further include manufacturing a substrate having the microstructure and forming a semiconductor device on the main surface of the base substrate, according to the above-described embodiments. It may include.
  • the present invention provides a substrate having a fine structure.
  • the substrate having the microstructure includes a base substrate having a flat main surface, and a microstructure disposed inside the base substrate adjacent to the main surface, wherein The main surface may include a first portion composed of the base substrate and a second portion composed of the microstructure.
  • the base substrate includes an opposite surface opposite to the main surface, and the microstructures are disposed in the base substrate, and are located relatively closer to the main surface than the opposite surface. can do.
  • the microstructure includes an exposed portion constituting the main surface, and a dent portion located below the main surface, wherein the recessed portion, It may include covering with the first portion.
  • the present invention provides a method for purifying a microstructure.
  • the method for purifying a microstructure preparing a mixed solution containing structures having different masses, providing the mixed solution on a substrate, the substrate having the structures on the substrate Spreading the mixed liquid, collecting a portion of the mixed liquid diffused on the substrate, and collecting the structures included in the portion of the mixed liquid collected from the portion of the mixed liquid collected. Recovering may be included.
  • the structures may include silver nano structures.
  • the substrate may include an incline with respect to the ground.
  • the portion of the mixed liquid collected may include a position within a predetermined distance from a position where the mixed liquid is provided to the substrate.
  • the collecting of the portion of the mixed liquid may include removing a portion other than the portion of the mixed liquid diffused on the substrate, and collecting the portion of the remaining mixed liquid. It may include.
  • the spreading of the mixed solution may include drying the mixed solution, and collecting the portion of the mixed solution may include collecting the dried portion of the mixed solution. .
  • the collecting of the portion of the mixed liquid may include providing a solution on the substrate to dissolve the portion of the dried mixed liquid.
  • recovering the structures may include recovering the structures from the solution in which the portion of the mixed solution is dissolved using a centrifuge.
  • the method for purifying the microstructure may further include forming a release layer on the substrate before providing the mixed solution on the substrate.
  • the release layer may include being dissolved by the solution.
  • the method for purifying the microstructure may further include performing a pretreatment process to reduce the surface energy of the surface of the substrate before providing the mixed solution on the substrate.
  • the present invention provides a device for purifying a microstructure.
  • the apparatus for purifying microstructures may include a substrate having an upper surface inclined with respect to the ground, and a mixed liquid having structures having different masses from the substrate.
  • the apparatus for purifying the microstructure may further include an inclination angle adjusting unit configured to adjust an inclination angle of the upper surface and the ground of the substrate.
  • the apparatus for purifying the microstructure may further include a substrate pretreatment providing unit configured to provide a plasma to the upper surface of the substrate.
  • the mixed liquid supply unit may include providing the mixed liquid having the structures to a portion of the upper surface of the substrate located at a relatively high position from the ground.
  • the substrate may be provided in plurality, and upper surfaces of the plurality of substrates may be inclined with respect to the ground, and portions of the upper surfaces of the plurality of substrates that are positioned relatively high from the ground may be different from each other. It may include disposed adjacently.
  • an area of the upper surfaces of the plurality of substrates may include a wider area adjacent to the ground.
  • the present invention provides a method for manufacturing a microstructure network.
  • the method of manufacturing a microstructure network may include forming a base layer having conductive structures on a substrate, between a first point of the base layer and a second point spaced apart from the first point. Applying a current to the to form a first network in which the first point and the second point are electrically connected by the structures, and a third point of the base film and a fourth spaced apart from the third point Applying a current between the points to form a second network in which the third point and the fourth point are electrically connected by the structures.
  • the structures may include silver nano structures.
  • At least some of the structures may be bonded to each other by a current applied between the first point and the second point and a current applied between the third point and the fourth point. Can be.
  • the first to fourth points may include an edge of the base layer.
  • the current applied between the first point and the second point and the current applied between the third point and the fourth point may include different current paths. have.
  • the path of the human current between the first point and the second point corresponds to the first network
  • the present invention provides a microstructure network manufacturing apparatus.
  • the microstructure network manufacturing apparatus may include a support rod extending in a first direction and connecting one end of the first electrode and the second electrode spaced apart from each other, and one end of the first electrode and the second electrode. ), A rotation rod connected to the support rod by rotating the first direction, and a current is applied between the first electrode and the second electrode to rotate the rotation rod, and the rotation rod It may include a control unit for applying a current between the first electrode and the second electrode after rotating.
  • the distance between the first electrode and the second electrode may be kept constant.
  • the first electrode and the second electrode are in contact with a first point of a base film having conductive structures and a second point spaced apart from the first point, respectively.
  • a current is applied between the two electrodes, and the first electrode and the second electrode are rotated by the rotating rod so that the first electrode and the second electrode are respectively the third point and the third point of the base film.
  • a current may be applied between the first electrode and the second electrode.
  • the apparatus for manufacturing a microstructure network may include a support structure, a plurality of electrodes arranged adjacent to an edge of the support structure, and a current between first and second electrodes selected from the plurality of electrodes. After applying a current, and applying a current between the first and second electrodes, the current between the third and fourth electrodes selected from the remaining electrodes except for the first and second electrodes of the plurality of electrodes It may include a control unit for applying a.
  • the first and second electrodes, and the third and fourth electrodes in a state where the plurality of electrodes including the first to fourth electrodes are in contact with the base film having conductive structures may include applying a current between them.
  • the support structure, the first side (first side) to the fourth side, the plurality of electrodes are arranged along the first to the fourth side, respectively, the first to fourth Each of the electrodes arranged along the side may include configuring the first to fourth groups.
  • the first electrode and the second electrode may be included in different groups, and the third to fourth electrodes may be included in different groups.
  • a base solution is coated on a microstructure formed on an auxiliary substrate, and the base solution is heat-treated to form a base substrate.
  • the auxiliary substrate is removed from the base substrate to expose the main surface of the base substrate adjacent to the auxiliary substrate.
  • the main surface of the base substrate has a portion composed of the microstructure, and may be substantially flat. Accordingly, a substrate having a microstructure with a small surface roughness can be provided.
  • the purification chamber and the purification apparatus of a microstructure after providing a mixed solution containing structures having different masses and / or sizes on a substrate to spread (spread), By collecting only a portion within a range of distance from a given location, structures having substantially the same mass and / or size as each other from the portion of the mixed liquid collected can be purified.
  • a method of manufacturing a microstructure network by providing a plurality of different current paths to the base film disposed on a substrate and having conductive structures, the structures are electrically connected Multiple networks may be formed.
  • a method of manufacturing a microstructure network can be provided that minimizes damage to the substrate, minimizes resistance of the base film, and has a substantially uniform sheet resistance.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2A to 2F are diagrams for describing a substrate having a microstructure and a method of manufacturing the same, according to an embodiment of the present invention.
  • 3A and 3B are views for explaining a modified example of the metal nanowire substrate and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a SEM photograph of a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph illustrating the transmittance of a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an atomic force microscopy photograph for explaining the surface roughness of the substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 to 11 are views for explaining a method for purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method for purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 to 15 are views for explaining a method for purifying a microstructure according to another embodiment of the present invention.
  • 16 is a view for explaining a purification apparatus of a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a view for explaining the purification apparatus of a microstructure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a view for explaining a purification apparatus of a microstructure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a micrograph of a diffusion experiment of structures according to a method of purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • 20 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a microstructure network according to an embodiment of the present invention.
  • 21 to 23 are perspective views illustrating a method for manufacturing a microstructure network according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a view for explaining a network formed between the contacts of the structure according to the method for manufacturing a microstructure network according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 illustrates an apparatus for manufacturing a microstructure network, according to an exemplary embodiment.
  • 26 to 27 are for explaining an apparatus for manufacturing a microstructure network according to another embodiment of the present invention.
  • first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Thus, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment.
  • first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment.
  • second component in another embodiment.
  • Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment.
  • the term 'and / or' is used herein to include at least one of the components listed before and after.
  • connection is used herein to mean both indirectly connecting a plurality of components, and directly connecting.
  • microstructures used herein may be micro or nano, including wires, rods, fibers, wires, flakes, particles, and the like. It is used in the sense to include a fine structure having a size.
  • a substrate having a microstructure and an manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention are described.
  • FIGS. 2A to 2F illustrate a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention, and a manufacturing method thereof. Drawings for the following.
  • an auxiliary substrate 100 is prepared.
  • the auxiliary substrate 100 may have a flat upper surface.
  • the auxiliary substrate 100 may be a flexible substrate.
  • the auxiliary substrate 100 may be any one of a glass substrate, a silicon semiconductor substrate, a compound semiconductor substrate, or a polymer substrate.
  • the auxiliary substrate 100 may be any one of a PET substrate, a PC substrate, a PEN substrate, a PMMA substrate, a PU substrate, or a PI substrate. remind
  • the release layer 110 may be formed on the auxiliary substrate 100.
  • the release layer 110 may be for easily removing the auxiliary substrate 100 from the base substrate, which will be described later.
  • the release layer 110 may be formed using a silicon-based release agent or a fluorine-based release agent. .
  • microstructures 120 may be formed on the upper surface of the auxiliary substrate 100 (S110).
  • the microstructures 120 may be formed of a conductive material.
  • the microstructures 120 may be silver (Ag) nanowires.
  • the microstructures 120 may include bar coating, spin coating, spray coating, dip coating, brush coating or gravure coating. It can be formed by the method.
  • a pretreatment process may be performed to reduce the surface energy of the top surface of the release layer 110.
  • plasma treatment with a gas such as oxygen, argon, nitrogen, or hydrogen may be performed, or UV and ozone treatment may be performed.
  • the auxiliary substrate 100 on which the microstructures 120 are formed is removed.
  • the auxiliary substrate 100 may be dried at a temperature of 60 ⁇ 80 °C.
  • a heat treatment process may be performed.
  • conductivity of the microstructures 120 may be improved.
  • the heat treatment process may be performed at 160 ⁇ 180 °C.
  • the process of forming the release layer 110 is omitted between the microstructures 120 and the release layer 110, or the gap 120a is formed between the microstructures 120 and the auxiliary substrate 100. ) May be present.
  • a base solution 130 may be coated on the microstructures 120 (S120).
  • the base solution 130 may be in a solution state including a material of a flexible substrate.
  • the base solution 130 may include at least one of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyether sulfone (PES), polyimide (PI), PMMA (poly (methylmethacrylate)) or acrylite. It may include any one.
  • the base solution 130 may be a variety of materials such as bar coating, spin coating, spray coating, dip coating, brush coating or gravure coating. It can be formed by the method.
  • the microstructures 120 may be patterned before the base solution 130 is coated on the microstructures 120.
  • the base solution 130 may be heat treated to cure the base solution 130, and a base substrate 132 may be formed to cover the microstructures 120 (S130).
  • the base solution 130 may be heat-treated at 70 ⁇ 300 °C. More specifically, for example, when the base solution 130 is a PMMA solution, the base solution 130 may be heat treated at 80 to 100 ° C.
  • the microstructures 120 may be melted. As a result, portions of the microstructures 120 that are adjacent to each other may be bonded to each other (120b). Accordingly, the resistance of the microstructures 120 may be reduced.
  • the auxiliary substrate 100 and the release layer 110 may be removed from the base substrate 132.
  • S140 The auxiliary substrate 100 and the release layer 110 may be removed.
  • the main surface MS of the base substrate 132 may be a surface adjacent to the upper surface of the auxiliary substrate 100.
  • the main surface MS may be a surface which is in contact with the release layer 110 or the auxiliary substrate 100 before the auxiliary substrate 100 and the release layer 110 are removed.
  • the base substrate 132 may include an opposite surface opposite to the main surface MS.
  • the base solution 130 is provided in the liquid state on the microstructures 120.
  • the base solution 130 in the liquid state may be formed between the auxiliary layer 100 and the auxiliary layer 110 and the microstructures 120, or when the process of forming the release layer 110 is omitted.
  • the gaps 120a between the microstructures 120 may be easily filled.
  • the main surface MS of the base substrate 132 converted into a solid state by heat treatment of the base solution 130 may be flat.
  • the exposed main surface MS may include a first portion MS1 composed of the base substrate 132 and a second portion MS2 composed of the microstructures 120.
  • the first portion MS1 and the second portion MS2 may form a flat integral surface.
  • a portion of the base substrate 132 constituting the first portion MS1 may be generated by heat treatment of the base solution 130 filling the void 120a.
  • At least some of the microstructures 120 may include an exposed portion (EP) and a dent portion (DP).
  • the exposed part EP may constitute the second part MS2 of the main surface MS.
  • the depression DP may be located below the first portion MS1 of the main surface MS.
  • the microstructures 120 may be located in the base substrate 132, but may be located relatively closer to the main surface MS than the opposite surface.
  • Removing the auxiliary substrate 100 and the release layer 110 may include separating the auxiliary substrate 100 from the release layer 110 and the base substrate 132, and the release layer 110. ) May be dissolved in a solvent to remove it from the base substrate 132. Alternatively, the release layer 110 and the auxiliary substrate 100 may be temporarily removed from the base substrate 132.
  • the base substrate 132 may be heat treated.
  • the bonding of the microstructures 120 weakened in the process of forming the base substrate 132 by heat treating the base solution 130 may be strengthened.
  • the conductive thin film 140 may include a conductive polymer (eg, PEDOT: PSS).
  • the base substrate 132 is formed by heat-treating the base solution 130 in a liquid state on the microstructures 120 formed on the auxiliary substrate 100. Accordingly, the main surface MS of the base substrate 132 contacting the auxiliary substrate 100 or the release layer 110 may be flat even though the main surface MS has a portion formed of the microstructures 120. Can be. Accordingly, deterioration of characteristics of semiconductor devices, such as a thin film transistor and an organic light emitting device, formed on the main surface MS of the base substrate 132 may be prevented.
  • the surface of the substrate has a surface roughness of several hundred nm. Even if the organic / inorganic thin film is formed on the surface of the substrate on which the metal nanowires are formed, it has a surface roughness of about 100 nm or more.
  • the semiconductor device is formed on the surface of the substrate having high surface roughness, the characteristics of the semiconductor device may be degraded. For example, when the organic light emitting device is formed on the surface of the substrate, nonuniformity of an internal electric field or short circuit between the positive electrode and the negative electrode may occur. As a result, internal degradation of the organic light emitting diode may be induced, thereby reducing the lifespan of the organic light emitting diode.
  • semiconductor devices may be formed on the substrate having the microstructures 120 and at the same time having the main surface MS in a flat state. The deterioration of the characteristics can be minimized.
  • micromaterials may be formed on the auxiliary substrate 100. This will be described below with reference to FIGS. 3A and 3B.
  • 3A and 3B are views for explaining a modified example of the metal nanowire substrate and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention.
  • the auxiliary substrate 100 and the release layer 110 on the auxiliary substrate 100 are provided as described with reference to FIG. 2A.
  • the microstructures 120 and the nano material 122 may be formed on the release layer 110.
  • the connection of the microstructures 120 may be enhanced, and the degree of dispersion of the microstructures 120 may be improved.
  • the nanomaterial 122 is formed on the auxiliary substrate 100 before the microstructures 120 are formed on the auxiliary substrate 100 as described with reference to FIG. 2B.
  • the microstructures 120 may be formed after the nanomaterial 122 is formed.
  • the nano Material 122 may be formed on the auxiliary substrate 100.
  • the nanomaterial 122 may include a material different from the microstructures 120.
  • the nanomaterial 122 may include at least one of graphene flake, single wall CNT, double wall CNT, multiwall CNT, C 60 , C 85 , or C 70 .
  • the nanomaterial 122 may be formed on the auxiliary substrate 100 together with a conductive organic material.
  • the conductive organic material may include at least one of PEDOT: PSS, or PVP.
  • the base solution 130 is formed on the auxiliary substrate 100 as described with reference to FIG. 2C. Can be coated on. After the base solution 130 is coated, as described with reference to FIG. 2D, the base solution 130 may be heat-treated to form the base substrate 132. The base substrate 132 may cover the microstructures 120 and the nanomaterial 122.
  • the auxiliary substrate 100 and the release layer 110 may be removed from the base substrate 132.
  • the main surface MS of the base substrate 132 that is in contact with the release layer 110 (the main surface that is in contact with the auxiliary substrate 100 when the release layer 110 is omitted) may be exposed.
  • the exposed main surface MS may include a first portion MS1 composed of the base substrate 132, a second portion MS2 composed of the microstructures 120, and the nanomaterial 122. It may include a third portion (MS3) consisting of.
  • the first portion MS1, the second portion MS2, and the third surface MS3 may form a flat integral surface.
  • a conductive thin film may be further formed on the main surface MS of the base substrate 132.
  • the nanomaterial ( 122 may be formed to improve bonding and dispersion of the microstructures 120.
  • FIG. 4 is a SEM photograph of a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 silver nanowires were formed by a bar-coating method on the auxiliary substrate, and PMMA was formed by a drop-casting method on the silver nanowires.
  • 4A is a planar image of a PMMA substrate including silver nanowires
  • FIG. 4B is an inclined plane image of PMMA including silver nanowires.
  • FIG. 5 is a graph illustrating the transmittance of a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • PEDOT: PSS the transmittances of PEDOT: PSS, silver nanowires, and silver nanowires and PEDOT: PSS, which are conductive polymers used as the hole injection layer, were measured.
  • the transmittance of PEDOT: PSS was measured to be the highest, and the transmittance of PEDOT: PSS laminated on the silver nanowire was measured to be the lowest.
  • FIG. 6 is an atomic force microscopy photograph for explaining the surface roughness of the substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • silver nanowires are formed on a glass substrate, a PMMA solution is coated on the silver nanowires, and then heat-treated to form a PMMA substrate, and PMMA having silver nanowires.
  • the surface was measured by atomic force microscopy after coating PEDOT: PSS.
  • PEDOT: PSS on the silver nanowires
  • the surface was measured by an atomic force microscope.
  • (A) and (b) are atoms of silver nanowires formed on a glass substrate and surfaces of silver nanowires and PEDOT: PSS laminated on the glass substrate, respectively, according to the comparative example of the present invention described above. It is a force micrograph. 6 (c) and 6 (d) are surfaces of PEDOT: PSS laminated on a PMMA substrate having silver nanowires and silver nanowires transferred to a PMMA substrate, respectively, according to the embodiment of the present invention described above. Atomic force micrograph.
  • the peak-to-valley surface roughness of the silver nanowires formed on the glass substrate was about 210 nm.
  • the surface roughness was measured to be about 2 to 3 times higher than the silver nanowire thickness of 80 nm.
  • the peak-to valley surface roughness was reduced to about 1/4 to 50 nm, but still It was measured to have a large value.
  • the PMMA solution is provided on the silver nanowires disposed on the glass substrate, followed by heat treatment to form a PMMA film, and after removing the glass substrate, coating the PMMA film having the silver nanowires with PEDOT: PSS. , It can be seen that it is an effective method of minimizing the surface roughness of the substrate having the silver nanowires.
  • a method for purifying a microstructure and a purifying apparatus according to an embodiment of the present invention are described.
  • FIG. 7 to 11 are views for explaining a method for purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention
  • Figure 12 is a flow chart for explaining a method for purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate 200 may be a semiconductor substrate, a plastic substrate, and / or a glass substrate.
  • the substrate 200 may be flexible.
  • the substrate 200 may be pretreatment 210.
  • the substrate 200 may be pretreated 210 to reduce surface energy of the substrate.
  • pretreatment 210 of the substrate 200 may provide at least one of plasma, UV, or ozone to the upper surface of the substrate 200. It may include doing.
  • a plasma using oxygen (O), argon (Ar), nitrogen (N), or hydrogen (H) gas may be provided on the upper surface of the substrate 200.
  • a release layer 220 may be coated on the upper surface of the substrate 200. As described later, the release layer 220 is for easily separating the mixed solution including the structures formed on the release layer 220 from the substrate 200.
  • the release layer 220 may be coated by any one of a bar coating, a spray coating, a brush coating, or a gravure coating.
  • the release layer 220 may include a polymer material.
  • the release layer 220 may be formed of at least one of polymethylmethacrylate, polyvinylpyrrolidone, polyethylene terephtahlate, polystyrene, polyvinylchloride, polycarbonate, or polyimide.
  • the release layer 220 may include a composite of an inorganic material with the above-described polymer material.
  • the inorganic material may include at least one of Au, Si, Ag, Cu, Ni, Al, Sn, C, SiO 2 , ZnO, Al 2 O 3 , In 2 O 3 , or SnO 2 . Can be.
  • the release layer 220 may be heat treated or plasma treated 230. For this reason, the mixed solution including the structures on the release layer 220 can be easily spread (spread).
  • a mixed solution 240 having structures 242 having different masses is prepared (S210).
  • the structures 242 may be silver nano structures such as silver nanoparticles and silver nanowires.
  • the structures 242 may be made of an inorganic material (eg, graphene flake, single wall CNT, double wall CNT, multiwall CNT, C 60 , C 85 , C 70, etc.), metal Nanoparticles (eg, Au, Ag, Cu, Ni, Al, etc.), semiconductor materials (eg, Si, C, GaAs, ZnSe, InP, CdS, etc.), oxide semiconductor materials (SiO2, ZnO, Al2O3, In2O3, SnO2, etc.), a semiconductor quantum dot material in the form of a core / shell (for example, CdSe / CdSe, CdSe / ZnTe, ZnSe / ZnS, PbS / CdS, ZnS / CdSe, CdS / ZnS, etc.), or It may include at least one of a semiconductor nanowire material (for example, ZnO / ZnS, AlP / AlN
  • the mixed liquid 240 having the structures 242 is provided on the upper surface of the substrate 200, and on the release layer 220, the mixed liquid 240 having the structures 242. This may be spread (S220). According to one embodiment, the mixed solution 240 may be provided on the substrate 200 so as not to cover the entire upper surface of the release layer 220. For example, when providing a mixed liquid on a substrate of 25 ⁇ 25 mm 2 area, about 10-15 ⁇ l of mixed liquid may be provided.
  • the structures 242 included in the mixed solution 240 provided on the substrate 200 are higher than those of the structures 242 having a relatively large mass.
  • the mixed liquid 240 may diffuse farther from the position 240P provided on the substrate 200. In other words, the closer the mixed solution 240 is to the position 240P provided on the substrate 200, the greater the mass and / or size of the structures 242, and the mixed solution 240 is the substrate 200. The farther from the location 240P provided at), the smaller the mass and / or size of the structures 242 can be.
  • the mixture liquid 240 is of a length relative to an area adjacent to the location 240P provided on the substrate 200.
  • a long silver nanowire may be disposed, and a silver nanowire having a short length or silver nanoparticles may be disposed in a region far from a location 240P where the mixed liquid 240 is provided on the substrate 200.
  • the mixed liquid 240 is provided on the substrate 200, the spreading of the mixed liquid 240 may include the step of drying the mixed liquid 240 .
  • the mixed liquid 240 is disposed.
  • the mixed solution 240 may be dried by applying heat to the mixed solution 240.
  • a portion of the mixed liquid 240 spread on the substrate 200 may be collected (S230).
  • the portion of the mixed liquid 240 to be collected may be located within a predetermined distance range D1 to D2 from the position 240P provided with the mixed liquid 240 on the substrate 200.
  • the portion of the mixed liquid 240 located within a predetermined distance range (D1 ⁇ D2) from the position 240P at which the mixed liquid 240 is provided on the substrate 200 It may have a donut shape.
  • the structures 242 included in the portion of the remaining mixed solution 240 may have the same mass and / or size as each other.
  • the mixed liquid 240 is located outside a predetermined distance range D1 to D2 from the position 240P provided with the mixed liquid 240 on the substrate 200.
  • the remaining portion of may include removing, and collecting the remaining portion of the mixed solution 240 remaining.
  • the remaining portion of the mixed solution 240 may be removed by a physical method.
  • the structures 242 included in the portion of the mixed liquid 240 may be recovered (S240). Recovering the structures 242 from the portion of the mixed liquid 240, a solution for dissolving the portion of the mixed liquid 240 and the release layer 220 remaining on the substrate 200. Providing 250 and recovering the structures 242 from the solution 250 comprising the structures 242 contained in the portion of the mixed liquid 240 remaining. Can be. According to an embodiment, recovering the structures 242 may include recovering the structures 242 from the solution 250 in which the portion of the mixed solution 240 is dissolved using a centrifuge. It may include.
  • the mixed solution collected Structures having masses and / or sizes substantially equal to each other from the above portion of can be purified in a simplified process.
  • the structures may be deformed or cut.
  • a method for purifying microstructures can be provided in which deformation and cutting are minimized to improve production yield.
  • the mixed liquid is provided on a substrate having an upper surface parallel to the ground.
  • the upper surface of the substrate on which the mixed liquid is provided is inclined with the ground. It may be in an inclined state. This will be described with reference to FIGS. 13 to 15.
  • FIG. 13 to 15 are views for explaining a method for purifying a microstructure according to another embodiment of the present invention.
  • the substrate 205 may be a substrate of the same type as the substrate 200 described with reference to FIG. 7.
  • the substrate 205 may extend in a direction adjacent to the ground.
  • the support 201 By the support 201, the upper surface 104 of the substrate 205 may be inclined with respect to the ground, not parallel to the ground.
  • the support 201 and the substrate 205 are illustrated and described as being in separate configurations, but the support 201 and the substrate 205 may form one body.
  • the upper surface 104 of the substrate 205 is pretreatment using at least one of plasma, UV, or ozone, as described with reference to FIG. 7.
  • a release layer 222 may be formed on the substrate 205.
  • the thickness of the release layer 222 is conformal, so that the top surface of the release layer 222 is also inclined with respect to the ground, similarly to the top surface 104 of the substrate 205. Can be.
  • the release layer 222 may extend in a direction adjacent to the ground.
  • the release layer 222 may be formed by the method described with reference to FIG. 8.
  • a mixed liquid 240 having structures may be prepared as described with reference to FIG. 9.
  • the mixed liquid 240 may be provided on the upper surface of the release layer 222 inclined with respect to the ground.
  • the location 240P at which the mixed liquid 240 is provided on the substrate 205 may be located at a relatively high position with respect to the ground. For this reason, the mixed liquid 240 may be spread on the release layer 222 toward the ground. Since the mixed liquid 240 is provided on the upper surface of the release layer 222 inclined with respect to the ground / the upper surface of the substrate 205, the mixed liquid 240 can be easily spread. have.
  • the diffusing of the mixed solution 240 may include drying the mixed solution 240, as described with reference to FIG. 9.
  • the structures having a relatively low mass may be formed by the mixed liquid 240 having the substrate rather than the structures having a relatively large mass. From the location 240P provided on 205, it may spread farther. That is, the structures having a relatively small mass and / or size may be disposed at a position adjacent to the ground, and the structures having a relatively large mass and / or size may be disposed at a position far from the ground.
  • a portion of the mixed liquid 240 located within a predetermined distance range from the position 240P provided on the substrate 205. 240A) can be collected from which the structures having substantially the same mass and / or size can be purified.
  • FIGS. 16 to 18 An apparatus for purifying a microstructure to which the method for purifying a microstructure according to the embodiment of the present invention described above is applied is described with reference to FIGS. 16 to 18.
  • 16 is a view for explaining a purification apparatus of a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus for purifying a microstructure may include a substrate 205, a mixed liquid supply unit 310, a substrate pretreatment providing unit 320, and an inclination angle adjusting unit 330.
  • a substrate 205 may include a substrate 205, a mixed liquid supply unit 310, a substrate pretreatment providing unit 320, and an inclination angle adjusting unit 330.
  • a mixed liquid supply unit 310 may include a substrate 205, a mixed liquid supply unit 310, a substrate pretreatment providing unit 320, and an inclination angle adjusting unit 330.
  • the substrate 205 may have an upper surface inclined with respect to the ground, as described with reference to FIG. 13.
  • the substrate 205 may be supported by the support 202.
  • the support 202 and the substrate 205 are illustrated and described as being in separate configurations, the support 202 and the substrate 205 may form one body.
  • the mixed liquid supply unit 310 may supply a mixed liquid having structures having different masses onto the upper surface of the substrate 205.
  • the mixed liquid supply unit 310 may supply the mixed liquid to a portion of the upper surface of the substrate 205 located at a relatively high position from the ground.
  • the mixed liquid supply unit 310 may drop the mixed liquid on one point of the upper surface of the substrate 205. According to another embodiment, the mixed liquid supply unit 310 may supply the mixed liquid to the upper surface of the substrate 205 in the form of a line extending in one direction. The one direction may be a direction crossing the direction in which the upper surface of the substrate 205 extends toward the ground.
  • the substrate pretreatment providing unit 320 as described with reference to FIG. 1, to pretreat the upper surface of the substrate 205, plasma, UV on the upper surface of the substrate 205.
  • plasma UV on the upper surface of the substrate 205.
  • UV ultraviolet
  • ozone ozone
  • the inclination angle adjusting unit 330 may adjust the inclination angle of the upper surface and the ground of the substrate 205.
  • the inclination angle adjusting unit 330 may be a lifting device provided between the support 202 and the substrate 205.
  • the inclination angle adjusting unit 330 adjusts the height of a portion of the substrate 205 adjacent to the ground to adjust the inclination angle of the upper surface and the ground of the substrate 205.
  • the inclination angle adjusting unit 330 may adjust a height of a portion of the substrate 205 located at a relatively high position from the ground to adjust the inclination angle of the upper surface of the substrate 205 and the ground.
  • the inclination angle adjusting unit 330, the inclined angle of the upper surface and the ground surface of the substrate 205 at a predetermined angle in the process of providing the mixed liquid on the upper surface of the substrate 205 I can keep it.
  • the inclination angle adjusting unit 330 may deform the inclination angle of the upper surface of the substrate 205 and the ground in the process of providing the mixed liquid on the upper surface of the substrate 205. Can be.
  • a substrate having an upper surface inclined with respect to the ground may be provided in plural. This will be described with reference to FIGS. 17 and 18.
  • 17 is a view for explaining the purification apparatus of a microstructure according to another embodiment of the present invention.
  • a plurality of substrates 205 having a top surface inclined with respect to the ground described with reference to FIG. 16 are provided. Portions of the upper surfaces of the plurality of substrates 205 located relatively high from the ground may be disposed adjacent to each other. Accordingly, one mixed liquid supply unit 310 may easily supply the mixed liquid to the upper surfaces of the plurality of substrates 205, and thus, purification of the microstructure may be continuously performed.
  • mixed liquid supply part 310 Although one mixed liquid supply part 310 is illustrated in FIG. 17, two or more mixed liquid supply parts may be provided.
  • the upper surface of the substrate may be wider as it is adjacent to the ground. This will be described with reference to FIG. 18.
  • FIG. 18 is a view for explaining a purification apparatus of a microstructure according to another embodiment of the present invention.
  • upper surfaces of the plurality of substrates 205a supported by the plurality of supports 205a become gradually wider as they are adjacent to the ground. Can be. In other words, a portion of the upper surface of the substrate 205a that is located relatively close to the ground may be wider than a portion of the upper surface of the substrate 205a that is relatively far from the ground. As a result, a portion of the mixed solution spread on the upper surface of the substrate 205a may be easily collected.
  • Upper surfaces of the plurality of substrates 205a supporting the plurality of substrates 205a may also gradually widen as they are adjacent to the ground, similarly to the upper surfaces of the plurality of substrates 205a. .
  • FIG. 19 is a micrograph of a diffusion experiment of structures according to a method of purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention.
  • the region (a) closest to the central portion of the glass substrate provided with methanol contained 30 nanometers or more of silver nanowire minorities and 5-15 ⁇ m silver nanowires and nanoparticles.
  • the silver nanowire density of about 30 ⁇ m was relatively high but the silver nanoparticles contained a large number
  • the silver nanowire of about 30 ⁇ m had the highest density.
  • Regions (d) and (e) were found to be mostly silver nanowires and silver nanoparticles of less than 10 ⁇ m.
  • a method of manufacturing a microstructure network and an apparatus for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention are described.
  • FIGS. 21 to 23 are perspective views illustrating a method for manufacturing a microstructure network according to an embodiment of the present invention.
  • the microstructure network manufacturing method according to an embodiment of the present invention is a view for explaining a network formed between the contacts of the structures.
  • a base layer 410 may be formed on the substrate 400 (S410).
  • the substrate 400 may be a semiconductor substrate, a plastic substrate, and / or a glass substrate.
  • the substrate 400 may be flexible.
  • the substrate 400 may include any one of a glass substrate, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyether sulfone (PES), polyimide (PI), or acrylite. have.
  • the base layer 410 may include a plurality of conductive structures.
  • the structures may be silver nano structures such as silver nano particles and silver nano wires.
  • the structures of the base layer 410 may be, in addition to the silver nanostructures, inorganic materials (eg, graphene flakes, single-walled CNTs, double-walled CNTs, multi-walled CNTs, C 60 , C 85 , C 70, etc.), metal nanoparticles (eg, Au, Ag, Cu, Ni, Al, etc.), semiconductor materials (eg, Si, C, GaAs, ZnSe, InP, CdS, etc.), conductive organics (eg For example, PEDOT: PSS, PVP, etc., an oxide semiconductor material (SiO 2, ZnO, Al 2 O 3, In 2 O 3, SnO 2, etc.), a semiconductor quantum dot material in the form of a core / shell (eg, CdSe / CdSe, CdSe) / ZnTe, ZnSe / ZnS, PbS / CdS, ZnS / CdSe, CdS
  • Forming the base layer 410 having the structures on the substrate 400 may include bar coating, spray coating, spin coating, and brush coating. , Dip coating, or gravure coating.
  • an upper surface of the substrate 400 may be pretreated.
  • the substrate 400 may be pretreated to reduce surface energy of the substrate 400.
  • pretreating the substrate 400 may include providing at least one of plasma, ultraviolet (UV), or ozone to an upper surface of the substrate 400. can do.
  • a plasma using oxygen (O), argon (Ar), nitrogen (N), or hydrogen (H) gas may be provided on the upper surface of the substrate 400.
  • a first point P1 of the base layer 410 and a second point P2 different from the first point P1 may be selected.
  • the first point P1 and the second point P2 may be arbitrary points on the base layer 410.
  • the first point P1 and the second point P2 may be points adjacent to an edge of the base layer 410.
  • the first network 421 may be formed (S420).
  • the first network 421 electrically connected to the first point P1 and the second point P2 may be a current path flowing between the first point P1 and the second point P2. path) may correspond substantially.
  • Joule heating is generated by the current flowing between the first point P1 and the second point P2.
  • a current junction may be formed at the contact point 415a through which the structures 415 inside the base layer 410 intersect with each other. That is, the contact point 415a to which the structures 415 disposed adjacent to the current path intersect has a relatively high resistance, and thus, the first point P1 and the second point P2 are relatively high.
  • Joule heat may be generated at the contact points 415a of the structures 415 by the current flowing between them. Due to the Joule heat, the atoms constituting the structures 415 are moved so that the structures 415 spaced apart from each other are directly connected to each other, or the gap between the structures 415 spaced apart from each other is narrowed. Can be. Accordingly, the resistance of the contacts 415a of the structures 415 may be reduced, and the first network 421 to which the first point P1 and the second point P2 are electrically connected may be formed. Can be formed.
  • the structures 415 are silver nanostructures
  • a row of lines is formed at a contact point at which the silver nanostructures cross due to a current flowing between the first point P1 and the second point P2.
  • the silver atoms constituting the silver nanostructures may be moved through the polymer material surrounding the silver nanostructures, thereby connecting the silver nanostructures spaced apart from each other.
  • the third point P3 and the fourth point P4 of the base layer 410 may be selected.
  • the third point P3 and the fourth point P4 may be arbitrary points different from the first point P1 and the second point P2.
  • the third point P3 and the fourth point P4 may be points adjacent to an edge of the base layer 410.
  • a current is applied between the third point P3 and the fourth point P4 so that the third point P3 and the fourth point P4 are electrically connected by the structures.
  • the second network 422 may be formed (S430).
  • the second network 422 electrically connected to the third point P3 and the fourth point P4 may be substantially connected to a current path flowing between the third point P3 and the fourth point P4. It may correspond to.
  • the current path flowing between the third point P3 and the fourth point P4 may be different from the current path flowing between the first point P1 and the second second point P2.
  • Joule heating is generated by the current flowing between the third point P3 and the fourth point P4, and as described with reference to FIG. 5, by the joule heat, the third point ( The structures 415 adjacent to the current path flowing between P3) and the fourth point P4) may be electrically connected to each other.
  • a current is applied between other points in addition to the first to fourth points P1 to P4, thereby forming the structure.
  • a plurality of networks 420 may be further formed by electrically connected to each other.
  • a process of applying a current between any two points of the base layer 410 may be performed. It can be carried out as. Accordingly, a plurality of different current paths may be provided in the base layer 410, and a plurality of different networks corresponding to the different plurality of current paths may be formed.
  • the network in which the structures of the base layer 410 are electrically connected may be formed to decrease the resistance of the base layer 410.
  • a plurality of the networks may be provided so that sheet resistance of the base layer 410 may be substantially uniform.
  • the resistance may increase due to the polymer / insulating material existing between the structures.
  • the heat treatment is performed to reduce the resistance of the structures, there is a problem that the substrate is damaged.
  • a plurality of networks in which the structures are electrically connected by providing a plurality of different current paths may be formed.
  • a method of manufacturing a microstructure network can be provided that minimizes damage to a substrate, minimizes resistance of the base layer 410, and has a substantially uniform sheet resistance.
  • FIG. 25 illustrates an apparatus for manufacturing a microstructure network, according to an exemplary embodiment.
  • the microstructure manufacturing apparatus may include a support structure 510 and a plurality of electrodes 521, 522, 523 disposed adjacent to an edge of the support structure 510. 524, and a controller 550 for controlling the plurality of electrodes 521, 522, 523, 524.
  • the support structure 510 may be disposed on the substrate 400 described with reference to FIGS. 21 through 23 and on the base film 410 having conductive structures and disposed on the substrate 400.
  • the support structure 510 may include first to fourth sides. According to an embodiment, an area of the support structure 510 may be similar to that of the base layer 410.
  • the support structure 510 may be formed of an insulating material.
  • the plurality of electrodes 521, 522, 523, and 524 may include a first group 521 arranged along the first side of the support structure 510 and the second side of the support structure 510.
  • the second group 522 arranged along the third group 523 arranged along the third side of the support herbicide 510, and the fourth group arranged along the fourth side of the support structure 510.
  • Four groups 524 may be included.
  • the plurality of electrodes 521, 522, 523, 524 are disposed adjacent to an edge of the support structure 510, so that the plurality of electrodes 521, 522, 523, 524 It may correspond to an edge of the base layer 410.
  • each side of the support structure 510 four or five electrodes are illustrated on each side of the support structure 510, but the number of electrodes may be three or less, or six or more.
  • the controller 550 is selected from the plurality of electrodes 521, 522, 523, 524.
  • a current can be applied between the first and second electrodes.
  • the first and second electrodes may be included in different groups.
  • the first electrode may be included in the first group 521 and the second electrode may be included in the third group 523.
  • Current can flow between two points.
  • a current may be applied between the third and fourth electrodes selected from among the remaining electrodes except for the first and second electrodes 522, 523, and 524.
  • the third and fourth electrodes may be included in different groups.
  • the third electrode may be included in the second group 522, and the fourth electrode may be included in the fourth group 524.
  • the third point of the base layer 410 in contact with the third electrode and the base layer 410 in contact with the fourth electrode by the current applied between the third electrode and the third electrode. Current can flow between four points. By the current flowing between the third point and the fourth point, as described with reference to FIGS. 20 to 24, a second network in which the third point and the fourth point are electrically connected by the structures is formed. Can be.
  • the magnitude of the current applied between the third electrode and the fourth electrode and / or the time when the current is applied may be substantially equal to each other.
  • the microstructure network manufacturing method described with reference to FIGS. 20 to 24 may be performed by the microstructure network manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. have.
  • 26 to 27 are for explaining an apparatus for manufacturing a microstructure network according to another embodiment of the present invention.
  • the apparatus for manufacturing a microstructure network may include a first electrode 610, a second electrode 620 spaced apart from the first electrode 610, and a support rod 630. , a support rod, a rotation rod 640, and a controller 650 for controlling the first electrode 610, the second electrode 620, and the rotation rod 640. .
  • An apparatus for manufacturing a microstructure network according to another embodiment of the present invention is provided on the substrate 400 described with reference to FIGS. 21 to 23 and on the base film 410 disposed on the substrate 400 and having conductive structures. Can be arranged.
  • the first electrode 610 and the second electrode 620 may be spaced apart from each other and may extend in a first direction.
  • the first direction may be a direction perpendicular to an upper surface of the base layer 410.
  • the lengths of the first electrode 610 and the second electrode 620 may be substantially the same.
  • One end of the first electrode 610 and one end of the second electrode 620 may be connected to both ends of the support rod 630, respectively. According to an embodiment, the first electrode 610 and the second electrode 620 may be fixed to the support rod 630.
  • the rotation rod 640 may be connected to the central portion of the support rod 230 and extend in the first direction.
  • the rotation rod 640 may rotate the first direction on a rotation axis. Accordingly, the support rod 630 rotates the rotation rod 640 to the rotation axis, and the first electrode 610 and the second electrode 620 connected to both ends of the support rod 630 are rotated. Can rotate The first electrode 610 and the second electrode 620 are fixed to both ends of the support rod 630, so that the first electrode 610 and the second electrode are rotated even if the rotating rod 640 rotates. The distance between the electrodes 620 may be kept constant.
  • the controller 650 is disposed between the first and second electrodes 610 and 620.
  • Current can be applied.
  • the first point and the second point may be adjacent to an edge of the base layer 410.
  • the first network 661 is electrically connected to the first point and the second point by the structures as described with reference to FIGS. 20 to 24 by the current flowing between the first point and the second point. ) May be formed.
  • the controller 650 may rotate the rotating rod 640. Accordingly, the first electrode 610 and the second electrode 620 may be in contact with third and fourth points of the base layer 410, respectively. As described above, even if the rotating rod 640 rotates, the distance between the first electrode 610 and the second electrode 620 is kept constant, the distance between the first point and the point is, The distance between the three points and the fourth point may be substantially equal to each other.
  • the controller 650 may include a first And a current may be applied between the second electrodes 610 and 620. A current may flow between the third point and the fourth point by the current applied between the first electrode 610 and the second electrode 620.
  • the second network 662 in which the third point and the fourth point are electrically connected by the structures, as described with reference to FIGS. 20 to 24, by the current flowing between the third and fourth points. ) May be formed.
  • the time that is applied may be substantially equal to each other.
  • the distance between the points where the current is applied by the first electrode 610 and the second electrode 620 are the same, so that the first electrode 610 and the second electrode The difference in length of the plurality of networks formed by the current by 620 can be minimized. Accordingly, the uniformity of the sheet resistance of the base layer 410 may be improved.
  • the method for manufacturing a microstructure network described with reference to FIGS. 20 to 24 is a microstructure network according to an embodiment of the present invention. It can be performed with the manufacturing apparatus.
  • the present invention relates to a substrate having a microstructure, a method for manufacturing the same, a method for refining a microstructure, a method for producing a microstructure network, and an apparatus for manufacturing the same.
  • the present invention relates to various technical fields such as an organic light emitting device, a liquid crystal display, a touch panel, and a solar cell. Can be utilized.

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Abstract

Provided is a manufacturing method for a substrate having a microstructure. The manufacturing method for a substrate having a microstructure comprises the steps of: forming a microstructure on the upper surface of an auxiliary substrate; coating a base solution on the microstructure; forming a base substrate covering the microstructure by heat-treating the base solution; and removing the auxiliary substrate from the base substrate.

Description

미세 구조체를 갖는 기판, 그 제조 방법, 미세 구조체의 정제 방법, 미세 구조체 네트워크 제조 방법, 및 그 제조 장치A substrate having a microstructure, a method of manufacturing the same, a method of purifying a microstructure, a method of manufacturing a microstructure network, and a manufacturing apparatus thereof
본 발명은, 미세 구조체를 갖는 기판, 그 제조 방법, 미세 구조체의 정제 방법, 미세 구조체 네트워크 제조 방법, 및 그 제조 장치에 관련된 것이다. This invention relates to the board | substrate which has a microstructure, its manufacturing method, the refinement | purification method of a microstructure, the microstructure network manufacturing method, and its manufacturing apparatus.
마이크로/나노 구조체(micro/nano structure)는 크기가 수 nm에서 수백 nm 로, 나노 스케일에서 물질을 조작 및 제어하기 때문에, 기존 물질과 다른 새로운 물리적/화학적 특성을 기대할 수 있어, 기존 물질의 한계를 극복할 수 있는 차세대 재료로 각광받고 있다.Micro / nano structures, from several nm to hundreds of nm in size, manipulate and control materials on the nanoscale, so that new physical and chemical properties can be expected from existing materials, limiting the limitations of existing materials. It is attracting attention as the next generation material that can be overcome.
이러한 마이크로/나노 구조체는 유기발광 소자, 액정 디스플레이, 터치 패널, 또는 태양 전지 등 다양한 분야의 기술들이 사용될 수 있는 기반을 제공하는 핵심 신소재이다. 일반적으로 이러한 마이크로/나노 구조체는 화학적 방법에 의해 다양한 크기로 제조되며, 마이크로/나노 구조체들은 바 코팅, 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 브러쉬 코팅, 딥 코팅, 그라비아 코팅 등을 이용하여 기판 상에 코팅된다. 우수한 특성을 갖는 마이크로/나노 구조체 기판을 제조하기 위한 많은 기술들이 개발되고 있다.Such micro / nanostructures are key new materials that provide a foundation on which technologies in various fields, such as organic light emitting devices, liquid crystal displays, touch panels, or solar cells, can be used. In general, such micro / nano structures are manufactured in various sizes by chemical methods, and the micro / nano structures are coated on a substrate using bar coating, spray coating, spin coating, brush coating, dip coating, gravure coating, and the like. Many techniques have been developed for producing micro / nano structure substrates with excellent properties.
예를 들어, 대한민국 특허공개공보 10-2013-0037483(출원번호 10-2011-0101907)에는 기판 상에 탄소 나노 튜브, 금속 나노 와이어, 금속 나노 로드 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 1차원 전도성 나노 소재를 형성하고, 1차원 전도성 나노 소재 상면에 그래핀, 보론나이트라이드, 텅스텐 옥사이드 등에서 선택된 어느 하나를 포함하는 2차원 나노 소재를 형성하여, 전도성 필름을 제조하는 방법이 개시되어 있다.For example, Korean Patent Publication No. 10-2013-0037483 (Application No. 10-2011-0101907) discloses a one-dimensional conductive nanomaterial comprising any one selected from carbon nanotubes, metal nanowires, and metal nanorods on a substrate. A method of manufacturing a conductive film is disclosed by forming a two-dimensional nanomaterial including any one selected from graphene, boron nitride, tungsten oxide, and the like on the upper surface of the one-dimensional conductive nanomaterial.
한편, 서로 다른 크기를 갖는 마이크로/나노 구조체가 투명 전극 등에 사용되는 경우, 전도도 및 투과도를 감소시키고, 헤이즈(haze)를 증가시키는 문제가 있다. 이에 따라, 균일한 크기를 갖는 마이크로/나노 구조체를 제조하기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다. On the other hand, when micro / nano structures having different sizes are used for transparent electrodes or the like, there is a problem of reducing conductivity and transmittance and increasing haze. Accordingly, various techniques have been developed for manufacturing micro / nano structures having uniform sizes.
예를 들어, 대한민국 특허 공개 공보 10-2013-0072956(출원번호 10-2011-0140589)에는 기공의 크기가 5~10μm인 필터에 반응 용액을 통과시키는 방법으로 금속 나노 와이어를 형성하는 방법이 개시되어 있다.For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0072956 (Application No. 10-2011-0140589) discloses a method of forming metal nanowires by passing a reaction solution through a filter having a pore size of 5 to 10 μm. have.
또한, 이러한 마이크로/나노 구조체 네트워크의 저항을 감소시키기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다. 특히, 은 나노 선의 경우, 코팅 후, 열처리 산증기처리, 산화그래핀 처리를 수행하는 방법이 제안되고 있다. 하지만, 이러한 방법들은, 마이크로/나노 구조체들을 또는 이들이 배치된 기판을 손상시키는 문제가 있다. In addition, various techniques have been developed to reduce the resistance of such micro / nanostructure networks. In particular, in the case of silver nanowires, a method of performing heat treatment acid vapor treatment and graphene oxide treatment after coating has been proposed. However, these methods have the problem of damaging the micro / nano structures or the substrate on which they are disposed.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 표면 조도가 최소화된, 미세 구조체를 갖는 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a substrate having a microstructure, the surface roughness is minimized and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 고신뢰성의 미세 구조체를 갖는 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a substrate having a highly reliable microstructure and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 플렉시블(flexible)한 미세 구조체를 갖는 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a substrate having a flexible microstructure and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 투명하고 전도성 있는, 미세 구조체를 갖는 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a transparent and conductive substrate having a microstructure and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 고신뢰성의 미세 구조체의 정제 방법 및 정제 장치를 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a method and a purification apparatus for purifying a highly reliable microstructure.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 실질적으로 서로 동일한 크기를 갖는 미세 구조체의 정제 방법 및 정제 장치를 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for purifying a microstructure and a purifying apparatus having substantially the same size.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 제조 공정이 간소화된 미세 구조체의 정제 방법 및 정제 장치를 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for purifying a microstructure and a purification apparatus with a simplified manufacturing process.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 생산 수율을 향상시킬 수 있는 미세 구조체의 정제 방법 및 정제 장치를 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for purifying a microstructure and a purifying apparatus capable of improving production yield.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 연속 공정이 가능한 미세 구조체의 정제 방법 및 정제 장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for purifying a microstructure and a purification apparatus capable of a continuous process.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 면저항을 실질적으로 균일하게 할 수 있는 미세 구조체 네트워크 제조 방법 및 그 제조 장치를 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a microstructure network and an apparatus for manufacturing the same, which can substantially make sheet resistance uniform.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 저항이 최소화된 미세 구조체 네트워크 제조 방법 및 그 제조 장치를 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a microstructure network with minimized resistance and a manufacturing apparatus thereof.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 기판의 손상이 최소화된 미세 구조체 제조 방법 및 그 제조 장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a microstructure and a device for minimizing damage to the substrate.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 상술된 것에 제한되지 않는다. The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a method for producing a substrate having a fine structure.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법은, 보조 기판의 상부면 상에 미세 구조체를 형성하는 단계, 상기 미세 구조체 상에 베이스 용액(base solution)을 코팅하는 단계, 상기 베이스 용액을 열처리하여, 상기 미세 구조체를 덮는 베이스 기판을 형성하는 단계, 및 상기 베이스 기판으로부터 상기 보조 기판을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing a substrate having the microstructures may include forming a microstructure on an upper surface of an auxiliary substrate, coating a base solution on the microstructure, and the base solution. Heat treating the substrate to form a base substrate covering the microstructure, and removing the auxiliary substrate from the base substrate.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 용액이 열처리되는 동안, 상기 미세 구조체의 적어도 일부가 서로 용융되어 접합되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, during the heat treatment of the base solution, at least a portion of the microstructure may include melting and bonding to each other.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체 및 상기 보조 기판 사이에 공극이 존재하고, 상기 베이스 용액은, 상기 공극을 채우는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, a gap exists between the microstructure and the auxiliary substrate, and the base solution may include filling the gap.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체는, 상기 베이스 기판 내에 배치되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the microstructure may include being disposed in the base substrate.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법은, 상기 보조 기판 상에 상기 미세 구조체를 형성하기 전, 상기 보조 기판의 상기 상부면의 표면 에너지를 감소시키는 전처리 공정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing a substrate having the microstructure may include performing a pretreatment process of reducing surface energy of the upper surface of the auxiliary substrate before forming the microstructure on the auxiliary substrate. It may further include.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법은, 상기 베이스 용액을 코팅하기 전, 상기 미세 구조체가 형성된 상기 보조 기판을 열처리하는 단계, 및 상기 보조 기판이 분리된 후 상기 베이스 기판을 열처리하는 단계 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing a substrate having the microstructure may include heat treating the auxiliary substrate on which the microstructure is formed before coating the base solution, and after removing the auxiliary substrate, At least one of the step of heat treatment may be further included.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법은, 상기 미세 구조체를 형성하기 전, 상기 보조 기판의 상기 상부면 상에 이형층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 미세 구조체는 상기 이형층 상에 형성되고, 상기 보조 기판을 상기 베이스 기판으로부터 분리시키는 것은, 상기 이형층을 제거하는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the method of manufacturing a substrate having the microstructure further includes forming a release layer on the upper surface of the auxiliary substrate before forming the microstructure, wherein the microstructure is Formed on the release layer, and separating the auxiliary substrate from the base substrate may include removing the release layer.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 기판으로부터 상기 보조 기판이 제거되어, 상기 보조 기판의 상기 상부면에 인접한 상기 베이스 기판의 메인 면(main surface)를 노출되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the auxiliary substrate may be removed from the base substrate to expose a main surface of the base substrate adjacent to the upper surface of the auxiliary substrate.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 기판의 상기 메인 면은, 상기 미세 구조체로 구성되는 부분, 및 상기 베이스 기판으로 구성된 부분을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the main surface of the base substrate may include a portion composed of the microstructure and a portion composed of the base substrate.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법은, 상기 베이스 기판의 상기 메인 면 상에 전도성 막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing a substrate having the microstructure may further include forming a conductive film on the main surface of the base substrate.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 전자 소자의 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a method for manufacturing an electronic device.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 소자의 제조 방법은, 상술된 실시 예들에 따라, 상기 미세 구조체를 갖는 기판을 제조하는 단계, 및 상기 베이스 기판의 상기 메인 면 상에 반도체 소자를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing the electronic device may further include manufacturing a substrate having the microstructure and forming a semiconductor device on the main surface of the base substrate, according to the above-described embodiments. It may include.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 미세 구조체를 갖는 기판을 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a substrate having a fine structure.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체를 갖는 기판은, 평평한(flat) 메인 면을 갖는 베이스 기판, 및 상기 메인 면에 인접한 상기 베이스 기판의 내부에 배치된 미세 구조체를 포함하되, 상기 베이스 기판의 상기 메인 면은, 상기 베이스 기판으로 구성된 제1 부분, 및 상기 미세 구조체로 구성된 제2 부분을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the substrate having the microstructure includes a base substrate having a flat main surface, and a microstructure disposed inside the base substrate adjacent to the main surface, wherein The main surface may include a first portion composed of the base substrate and a second portion composed of the microstructure.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 기판은, 상기 메인 면에 대향하는 반대면을 포함하고, 상기 미세 구조체는, 상기 베이스 기판 내에 배치되되, 상기 반대면보다, 상대적으로 상기 메인 면에 가깝게 위치하는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the base substrate includes an opposite surface opposite to the main surface, and the microstructures are disposed in the base substrate, and are located relatively closer to the main surface than the opposite surface. can do.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체는, 상기 메인 면을 구성하는 노출부(exposed portion), 및 상기 메인 면 아래에 위치하는 함몰부(dent portion)를 포함하고, 상기 함몰부는, 상기 메인 면의 상기 제1 부분으로 덮이는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the microstructure includes an exposed portion constituting the main surface, and a dent portion located below the main surface, wherein the recessed portion, It may include covering with the first portion.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 미세 구조체의 정제 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a method for purifying a microstructure.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체의 정제 방법은, 서로 다른 질량을 갖는 구조체(structure)들을 포함하는 혼합액을 준비하는 단계, 상기 혼합액을 기판 상에 제공하여, 상기 기판 상에 상기 구조체들을 갖는 상기 혼합액이 확산(spread)되는 단계, 상기 기판 상에 확산된 상기 혼합액의 일부분을 수집(collect)하는 단계, 및 수집된 상기 혼합액의 상기 일부분으로부터, 수집된 상기 혼합액의 상기 일부분에 포함된 상기 구조체들을 회수하는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the method for purifying a microstructure, preparing a mixed solution containing structures having different masses, providing the mixed solution on a substrate, the substrate having the structures on the substrate Spreading the mixed liquid, collecting a portion of the mixed liquid diffused on the substrate, and collecting the structures included in the portion of the mixed liquid collected from the portion of the mixed liquid collected. Recovering may be included.
일 실시 예에 따르면, 상기 구조체들은, 은 나노 구조체인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the structures may include silver nano structures.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판은, 지면(ground)에 대하여 기울어진(inclined) 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the substrate may include an incline with respect to the ground.
일 실시 예에 따르면, 수집되는 상기 혼합액의 상기 일부분은, 상기 혼합액이 상기 기판에 제공되는 위치로부터, 일정 거리 범위 내에 위치하는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the portion of the mixed liquid collected may include a position within a predetermined distance from a position where the mixed liquid is provided to the substrate.
일 실시 예에 따르면, 상기 혼합액의 상기 일부분을 수집하는 단계는, 상기 기판 상에 확산된 상기 혼합액의 상기 일부분을 제외한 나머지 부분을 제거하는 단계, 및 잔존된 상기 혼합액의 상기 일부분을 수거하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the collecting of the portion of the mixed liquid may include removing a portion other than the portion of the mixed liquid diffused on the substrate, and collecting the portion of the remaining mixed liquid. It may include.
일 실시 예에 따르면, 상기 혼합액이 확산되는 단계는, 상기 혼합액을 건조시키는 단계를 포함하고, 상기 혼합액의 상기 일부분을 수집하는 단계는, 건조된 상기 혼합액의 상기 일부분을 수집하는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the spreading of the mixed solution may include drying the mixed solution, and collecting the portion of the mixed solution may include collecting the dried portion of the mixed solution. .
일 실시 예에 따르면, 상기 혼합액의 상기 일부분을 수집하는 단계는, 건조된 상기 혼합액의 상기 일부분을 용해시키는 용액을 상기 기판 상에 제공하는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the collecting of the portion of the mixed liquid may include providing a solution on the substrate to dissolve the portion of the dried mixed liquid.
일 실시 예에 따르면, 상기 구조체들을 회수하는 단계는, 원심 분리기를 이용하여, 상기 혼합액의 상기 일부분이 용해된 상기 용액으로부터 상기 구조체들을 회수하는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, recovering the structures may include recovering the structures from the solution in which the portion of the mixed solution is dissolved using a centrifuge.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체의 정제 방법은, 상기 기판 상에 상기 혼합액을 제공하기 전, 상기 기판 상에 박리층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to one embodiment, the method for purifying the microstructure may further include forming a release layer on the substrate before providing the mixed solution on the substrate.
일 실시 예에 따르면, 상기 박리층은, 상기 용액에 의해 용해되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the release layer may include being dissolved by the solution.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체의 정제 방법은, 상기 기판 상에 상기 혼합액을 제공하기 전, 상기 기판의 표면의 표면 에너지를 감소시키는 전처리 공정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method for purifying the microstructure may further include performing a pretreatment process to reduce the surface energy of the surface of the substrate before providing the mixed solution on the substrate.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 미세 구조체의 정제 장치를 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a device for purifying a microstructure.
일 실시 예에 x르면, 상기 미세 구조체의 정제 장치는, 지면(ground)에 대해서 기울어진(inclined) 상부면을 갖는 기판, 및 서로 다른 질량을 갖는 구조체(structure)들을 갖는 혼합액을 상기 기판의 상기 상부면으로 제공하는 혼합액 공급부를 포함하되, 상대적으로 질량이 작은 상기 구조체들을, 상대적으로 질량이 큰 상기 구조체들보다, 상기 혼합액이 상기 기판의 상기 상부면에 제공되는 위치로부터, 더 멀리 확산시키는 것을 포함할 수 있다. In one embodiment, the apparatus for purifying microstructures may include a substrate having an upper surface inclined with respect to the ground, and a mixed liquid having structures having different masses from the substrate. A mixed liquid supply for providing an upper surface, wherein the relatively small mass structures are diffused farther from the position at which the mixed liquid is provided on the upper surface of the substrate than the relatively large structures. It may include.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체의 정제 장치는, 상기 기판의 상기 상부면과 지면의 경사 각도를 조절하는 경사각 조절부를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the apparatus for purifying the microstructure may further include an inclination angle adjusting unit configured to adjust an inclination angle of the upper surface and the ground of the substrate.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체의 정제 장치는, 상기 기판의 상기 상부면에 플라즈마를 제공하는 기판 전처리 제공부를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the apparatus for purifying the microstructure may further include a substrate pretreatment providing unit configured to provide a plasma to the upper surface of the substrate.
일 실시 예에 따르면, 상기 혼합액 공급부는, 지면으로부터 상대적으로 높은 곳에 위치하는 상기 기판의 상기 상부면의 일부분에, 상기 구조체들을 갖는 상기 혼합액을 제공하는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the mixed liquid supply unit may include providing the mixed liquid having the structures to a portion of the upper surface of the substrate located at a relatively high position from the ground.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판은 복수로 제공되고, 상기 복수의 기판들의 상부면들은, 지면에 대해서 기울어지고, 지면으로부터 상대적으로 높은 곳에 위치하는 상기 복수의 기판들의 상기 상부면들의 일부분들은, 서로 인접하게 배치되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the substrate may be provided in plurality, and upper surfaces of the plurality of substrates may be inclined with respect to the ground, and portions of the upper surfaces of the plurality of substrates that are positioned relatively high from the ground may be different from each other. It may include disposed adjacently.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 기판들의 상기 상부면들의 면적은, 지면에 인접할수록 넓어지는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, an area of the upper surfaces of the plurality of substrates may include a wider area adjacent to the ground.
상기 기술적 과제를 제공하기 위해 본 발명은 미세 구조체 네트워크 제조 방법을 제공한다. In order to provide the above technical problem, the present invention provides a method for manufacturing a microstructure network.
일 실시 예에 따르면, 미세 구조체 네트워크 제조 방법은, 기판 상에 도전성 구조체들을 갖는 베이스막(base layer)을 형성하는 단계, 상기 베이스막의 제1 지점, 및 상기 제1 지점과 이격된 제2 지점 사이에 전류를 인가하여, 상기 구조체들에 의해 상기 제1 지점과 상기 제2 지점이 전기적으로 연결된 제1 네트워크를 형성하는 단계, 및 상기 베이스 막의 제3 지점, 및 상기 제3 지점과 이격된 제4 지점 사이에 전류를 인가하여, 상기 구조체들에 의해 상기 제3 지점과 상기 제4 지점이 전기적으로 연결된 제2 네트워크를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing a microstructure network may include forming a base layer having conductive structures on a substrate, between a first point of the base layer and a second point spaced apart from the first point. Applying a current to the to form a first network in which the first point and the second point are electrically connected by the structures, and a third point of the base film and a fourth spaced apart from the third point Applying a current between the points to form a second network in which the third point and the fourth point are electrically connected by the structures.
일 실시 예에 따르면, 상기 구조체들은 은 나노 구조체(silver nano structure)를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the structures may include silver nano structures.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이에 인가되는 전류 및 상기 제3 지점과 상기 제4 지점 사이에 인가되는 전류에 의해, 상기 구조체들의 적어도 일부는 서로 접합되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, at least some of the structures may be bonded to each other by a current applied between the first point and the second point and a current applied between the third point and the fourth point. Can be.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 내지 제4 지점들은 상기 베이스막의 가장자리에 위치하는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the first to fourth points may include an edge of the base layer.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이에 인가되는 전류 및 상기 제3 지점과 상기 제4 지점 사이에 인가되는 전류는 서로 다른 전류 경로(current path)를 갖는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the current applied between the first point and the second point and the current applied between the third point and the fourth point may include different current paths. have.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이에 인간되는 전류의 경로는 상기 제1 네트워크에 대응되고, 상기 제3 지점과 상기 제4 지점 사이에 인가되는 전류의 경로는 상기 제2 네트워크에 대응되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the path of the human current between the first point and the second point corresponds to the first network, the path of the current applied between the third point and the fourth point is the first point. 2 may include corresponding to the network.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 미세 구조체 네트워크 제조 장치를 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a microstructure network manufacturing apparatus.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체 네트워크 제조 장치는, 제1 방향으로 연장하고, 서로 이격된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 전극 및 제2 전극의 일단들을 연결하는 지지 로드(support rod), 상기 제1 방향을 회전축으로 회전하고 상기 지지 로드와 연결된 회전 로드(rotation rod), 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 전류를 인가한 후 상기 회전 로드를 회전시키고, 상기 회전 로드를 회전시킨 후 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 전류를 인가하는 제어부를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the microstructure network manufacturing apparatus may include a support rod extending in a first direction and connecting one end of the first electrode and the second electrode spaced apart from each other, and one end of the first electrode and the second electrode. ), A rotation rod connected to the support rod by rotating the first direction, and a current is applied between the first electrode and the second electrode to rotate the rotation rod, and the rotation rod It may include a control unit for applying a current between the first electrode and the second electrode after rotating.
일 실시 예에 따르면, 상기 회전 로드가 회전하더라도, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이의 거리는 일정하게 유지되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, even when the rotating rod rotates, the distance between the first electrode and the second electrode may be kept constant.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 각각, 도전성 구조체들을 갖는 베이스막의 제1 지점 및 상기 제1 지점과 이격된 제2 지점에 접촉된 상태에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 전류가 인가되고, 상기 회전 로드에 의해 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 회전되어, 상기 제1 전극 및 제2 전극이, 각각, 상기 베이스막의 제3 지점 및 상기 제3 지점과 이격된 제4 지점에 접촉된 상태에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 전류가 인가되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the first electrode and the second electrode are in contact with a first point of a base film having conductive structures and a second point spaced apart from the first point, respectively. A current is applied between the two electrodes, and the first electrode and the second electrode are rotated by the rotating rod so that the first electrode and the second electrode are respectively the third point and the third point of the base film. In a state of contacting the fourth point spaced apart from the contact point, a current may be applied between the first electrode and the second electrode.
일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체 네트워크 제조 장치는, 지지 구조체, 상기 지지 구조체의 가장자리에 인접하게 배열된 복수의 전극들, 및 상기 복수의 전극들 중에서 선택된 제1 및 제2 전극들 사이에 전류를 인가하고, 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 전류를 인가한 후, 상기 복수의 전극들 중에서 상기 제1 및 제2 전극들을 제외한 나머지 전극들 중에서 선택된 제3 및 제4 전극들 사이에 전류를 인가하는 제어부를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the apparatus for manufacturing a microstructure network may include a support structure, a plurality of electrodes arranged adjacent to an edge of the support structure, and a current between first and second electrodes selected from the plurality of electrodes. After applying a current, and applying a current between the first and second electrodes, the current between the third and fourth electrodes selected from the remaining electrodes except for the first and second electrodes of the plurality of electrodes It may include a control unit for applying a.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 내지 제4 전극들을 포함하는 상기 복수의 전극들이 도전성 구조체들을 갖는 베이스막에 접촉된 상태에서, 상기 제1 및 제2 전극들, 및 상기 제3 및 제4 전극들 사이에 전류가 인가되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the first and second electrodes, and the third and fourth electrodes in a state where the plurality of electrodes including the first to fourth electrodes are in contact with the base film having conductive structures. It may include applying a current between them.
일 실시 예에 따르면, 상기 지지 구조체는, 제1 변(first side) 내지 제4 변을 포함하고, 상기 복수의 전극들은 상기 제1 내지 제4 변을 따라 각각 배열되고, 상기 제1 내지 제4 변을 따라 배열된 전극들의 각각은, 제1 내지 제4 그룹을 구성하는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the support structure, the first side (first side) to the fourth side, the plurality of electrodes are arranged along the first to the fourth side, respectively, the first to fourth Each of the electrodes arranged along the side may include configuring the first to fourth groups.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 서로 다른 그룹에 포함되고, 상기 제3 내지 제4 전극은 서로 다른 그룹에 포함되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the first electrode and the second electrode may be included in different groups, and the third to fourth electrodes may be included in different groups.
본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판 및 그 제조 방법에 따르면, 보조 기판 상에 형성된 미세 구조체 상에 베이스 용액이 코팅되고, 상기 베이스 용액을 열처리하여 베이스 기판이 형성된다. 상기 베이스 기판으로부터 상기 보조 기판이 제거되어, 상기 보조 기판에 인접한 상기 베이스 기판의 메인 면이 노출된다. 상기 베이스 기판의 메인 면은 상기 미세 구조체로 구성된 부분을 갖고, 실질적으로 평평할 수 있다. 이에 따라, 표면 조도가 최소화된 미세 구조체를 갖는 기판이 제공될 수 있다. According to the substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof, a base solution is coated on a microstructure formed on an auxiliary substrate, and the base solution is heat-treated to form a base substrate. The auxiliary substrate is removed from the base substrate to expose the main surface of the base substrate adjacent to the auxiliary substrate. The main surface of the base substrate has a portion composed of the microstructure, and may be substantially flat. Accordingly, a substrate having a microstructure with a small surface roughness can be provided.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 방버 및 정제 장치에 따르면, 서로 다른 질량 및/또는 크기를 갖는 구조체들을 포합하는 혼합액을 기판 상에 제공하여 확산(spread)시킨 뒤, 상기 혼합액이 제공된 위치로부터 일정 거리 범위 내의 일부분만을 수집하여, 수집된 상기 혼합액의 상기 일부분으로부터 실질적으로 서로 동일한 질량 및/또는 크기를 갖는 구조체들이 정제될 수 있다.In addition, according to the purification chamber and the purification apparatus of a microstructure according to an embodiment of the present invention, after providing a mixed solution containing structures having different masses and / or sizes on a substrate to spread (spread), By collecting only a portion within a range of distance from a given location, structures having substantially the same mass and / or size as each other from the portion of the mixed liquid collected can be purified.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크 제조 방법 및 그 제조 장치에 따르면, 기판 상에 배치되고 도전성 구조체들을 갖는 베이스 막에, 서로 다른 복수의 전류 경로를 제공하여, 상기 구조체들이 전기적으로 연결된 복수의 네트워크들이 형성될 수 있다. 이로 인해, 기판의 손상을 최소화하고, 상기 베이스막의 저항을 최소화하는 동시에, 실질적으로 균일한 면저항을 갖는 미세 구조체 네트워크 제조 방법이 제공될 수 있다. In addition, according to the method and apparatus for manufacturing a microstructure network according to an embodiment of the present invention, by providing a plurality of different current paths to the base film disposed on a substrate and having conductive structures, the structures are electrically connected Multiple networks may be formed. As a result, a method of manufacturing a microstructure network can be provided that minimizes damage to the substrate, minimizes resistance of the base film, and has a substantially uniform sheet resistance.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판, 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.2A to 2F are diagrams for describing a substrate having a microstructure and a method of manufacturing the same, according to an embodiment of the present invention.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 나노 와이어 기판 및 그 제조 방법의 변형 예를 설명하기 위한 도면들이다. 3A and 3B are views for explaining a modified example of the metal nanowire substrate and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판의 SEM 사진이다. 4 is a SEM photograph of a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판의 투과도를 설명하기 위한 그래프이다. 5 is a graph illustrating the transmittance of a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판의 표면 조도를 설명하기 위한 원자힘 현미경 측정 사진이다. 6 is an atomic force microscopy photograph for explaining the surface roughness of the substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 7 to 11 are views for explaining a method for purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 방법을 설명하기 위한 순서도이다.12 is a flowchart illustrating a method for purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 13 to 15 are views for explaining a method for purifying a microstructure according to another embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 장치를 설명하기 위한 도면이다. 16 is a view for explaining a purification apparatus of a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 장치를 설명하기 위한 도면이다. 17 is a view for explaining the purification apparatus of a microstructure according to another embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 장치를 설명하기 위한 도면이다.18 is a view for explaining a purification apparatus of a microstructure according to another embodiment of the present invention.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 방법에 따른 구조체들의 확산 실험 현미경 사진이다.19 is a micrograph of a diffusion experiment of structures according to a method of purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 20 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a microstructure network according to an embodiment of the present invention.
도 21 내지 도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크 제조 방법을 설명하기 위한 사시도들이다. 21 to 23 are perspective views illustrating a method for manufacturing a microstructure network according to an embodiment of the present invention.
도 24는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크 제조 방법에 따라 구조체들의 접점들 사이에 형성된 네트워크를 설명하기 위한 도면이다. 24 is a view for explaining a network formed between the contacts of the structure according to the method for manufacturing a microstructure network according to an embodiment of the present invention.
도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크의 제조 장치를 설명하기 위한 것이다. FIG. 25 illustrates an apparatus for manufacturing a microstructure network, according to an exemplary embodiment.
도 26 내지 도 27은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크의 제조 장치를 설명하기 위한 것이다. 26 to 27 are for explaining an apparatus for manufacturing a microstructure network according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the exemplary embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete, and that the spirit of the present invention can be sufficiently delivered to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In the present specification, when a component is mentioned to be on another component, it means that it may be formed directly on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical contents.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.In addition, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Thus, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. In addition, the term 'and / or' is used herein to include at least one of the components listed before and after.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다. In the specification, the singular encompasses the plural unless the context clearly indicates otherwise. In addition, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, element, or combination thereof described in the specification, and one or more other features or numbers, steps, configurations It should not be understood to exclude the possibility of the presence or the addition of elements or combinations thereof. In addition, the term "connection" is used herein to mean both indirectly connecting a plurality of components, and directly connecting.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 본 명세서에서 사용되는 미세 구조체(nano/micro structure)는 와이어(wire), 로드(rode), 파이버(fiber), 선, 플레이크(flake), 또는 입자(particle) 등을 비롯하여, 마이크로 또는 나노 사이즈를 갖는 미세한 구조체를 포함하는 의미로 사용된다. In addition, the microstructures (nano / micro structure) used herein may be micro or nano, including wires, rods, fibers, wires, flakes, particles, and the like. It is used in the sense to include a fine structure having a size.
본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판, 및 그 제조 방법이 설명된다. A substrate having a microstructure and an manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention are described.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판, 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2F illustrate a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention, and a manufacturing method thereof. Drawings for the following.
도 2a를 참조하면, 보조 기판(100)이 준비된다. 상기 보조 기판(100)은 평평한(flat)한 상부면을 가질 수 있다. 상기 보조 기판(100)은 플렉시블(flexible)한 기판일 수 있다. 상기 보조 기판(100)은 유리 기판, 실리콘 반도체 기판, 화합물 반도체 기판, 또는 고분자 기판 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 상기 보조 기판(100)은 PET 기판, PC 기판, PEN 기판, PMMA 기판, PU 기판, 또는 PI 기판 중 어느 하나일 수 있다. 상기 Referring to FIG. 2A, an auxiliary substrate 100 is prepared. The auxiliary substrate 100 may have a flat upper surface. The auxiliary substrate 100 may be a flexible substrate. The auxiliary substrate 100 may be any one of a glass substrate, a silicon semiconductor substrate, a compound semiconductor substrate, or a polymer substrate. For example, the auxiliary substrate 100 may be any one of a PET substrate, a PC substrate, a PEN substrate, a PMMA substrate, a PU substrate, or a PI substrate. remind
상기 보조 기판(100) 상에 이형층(110)이 형성될 수 있다. 상기 이형층(110)은 후술되는 베이스 기판으로부터 상기 보조 기판(100을 용이하게 제거하기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 이형층(110)은 실리콘계 이형제 또는 불소계 이형제를 사용하여 형성될 수 있다. The release layer 110 may be formed on the auxiliary substrate 100. The release layer 110 may be for easily removing the auxiliary substrate 100 from the base substrate, which will be described later. For example, the release layer 110 may be formed using a silicon-based release agent or a fluorine-based release agent. .
도 1 및 도 2b를 참조하면, 상기 보조 기판(100)의 상기 상부면 상에 미세 구조체들(120)이 형성될 수 있다(S110). 일 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체(120)들은 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 미세 구조체(120)들은, 은(Ag) 나노 와이어일 수 있다. 상기 미세 구조체(120)들은 바 코팅(bar coating), 스핀 코팅(spin coating), 스프레이 코팅(spray coating), 딥 코팅(dip coating), 브러쉬 코팅(brush coating) 또는 그라비아 코팅(gravure coating) 등 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 1 and 2B, microstructures 120 may be formed on the upper surface of the auxiliary substrate 100 (S110). According to one embodiment, the microstructures 120 may be formed of a conductive material. For example, the microstructures 120 may be silver (Ag) nanowires. The microstructures 120 may include bar coating, spin coating, spray coating, dip coating, brush coating or gravure coating. It can be formed by the method.
상기 미세 구조체(120)들이 형성되기 전, 상기 미세 구조체(120)들이 상기 보조 기판(100)의 상기 상부면 상에 용이하게 분산되도록, 상기 보조 기판(100)의 상기 상부면, 및/또는 상기 이형층(110)의 상부면의 표면 에너지를 감소시키는 전처리 공정(pretreatment process)이 수행될 수 있다. 예를 들어, 산소, 아르곤, 질소, 또는 수소 등의 가스를 사용한 플라즈마 처리가 수행되거나, 또는 UV 및 오존 처리가 수행될 수 있다. Before the microstructures 120 are formed, the upper surface of the auxiliary substrate 100, and / or the microstructure 120 is easily dispersed on the upper surface of the auxiliary substrate 100. A pretreatment process may be performed to reduce the surface energy of the top surface of the release layer 110. For example, plasma treatment with a gas such as oxygen, argon, nitrogen, or hydrogen may be performed, or UV and ozone treatment may be performed.
상기 미세 구조체(120)들이 형성된 후, 상기 미세 구조체(120)들의 형성 과정에서 상기 보조 기판(100) 상에 제공된 용매를 제거하기 위해, 상기 미세 구조체(120)들이 형성된 상기 보조 기판(100)을 건조시킬 수 있다. 예를 들어, 60~80℃의 온도에서 상기 보조 기판(100)이 건조될 수 있다. After the microstructures 120 are formed, in order to remove the solvent provided on the auxiliary substrate 100 during the formation of the microstructures 120, the auxiliary substrate 100 on which the microstructures 120 are formed is removed. Can be dried. For example, the auxiliary substrate 100 may be dried at a temperature of 60 ~ 80 ℃.
상기 미세 구조체(120)들이 형성된 후, 열처리 공정이 수행될 수 있다. 상기 열처리 공정에 의해, 상기 미세 구조체(120)들의 전도도가 향상될 수 있다. 예를 들어, 상기 열처리 공정은 160~180℃에서 수행될 수 있다. After the microstructures 120 are formed, a heat treatment process may be performed. By the heat treatment process, conductivity of the microstructures 120 may be improved. For example, the heat treatment process may be performed at 160 ~ 180 ℃.
상기 미세 구조체(120)들 및 상기 이형층(110) 사이, 또는 상기 이형층(110)의 형성 과정이 생략되는 경우, 상기 미세 구조체(120)들 및 상기 보조 기판(100) 사이에 공극(120a)이 존재할 수 있다. When the process of forming the release layer 110 is omitted between the microstructures 120 and the release layer 110, or the gap 120a is formed between the microstructures 120 and the auxiliary substrate 100. ) May be present.
도 1 및 도 2c를 참조하면, 상기 미세 구조체(120)들 상에 베이스 용액(130, base solution)이 코팅될 수 있다(S120). 상기 베이스 용액(130)은 플렉시블한 기판의 재료를 포함하는 용액 상태일 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 용액(130)은 polyethylene terephthalate(PET), polyethylene naphthalate(PEN), polycarbonate(PC), polyether sulfone(PES), polyimide(PI), PMMA(poly(methylmethacrylate)) 또는 acrylite 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2C, a base solution 130 may be coated on the microstructures 120 (S120). The base solution 130 may be in a solution state including a material of a flexible substrate. For example, the base solution 130 may include at least one of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyether sulfone (PES), polyimide (PI), PMMA (poly (methylmethacrylate)) or acrylite. It may include any one.
상기 베이스 용액(130)은 바 코팅(bar coating), 스핀 코팅(spin coating), 스프레이 코팅(spray coating), 딥 코팅(dip coating), 브러쉬 코팅(brush coating) 또는 그라비아 코팅(gravure coating) 등 다양한 방법으로 형성될 수 있다.The base solution 130 may be a variety of materials such as bar coating, spin coating, spray coating, dip coating, brush coating or gravure coating. It can be formed by the method.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 용액(130)이 상기 미세 구조체(120)들 상에 코팅되기 전, 상기 미세 구조체(120)들이 패터닝될 수 있다.According to an embodiment, before the base solution 130 is coated on the microstructures 120, the microstructures 120 may be patterned.
도 1 및 도 2d를 참조하면, 상기 베이스 용액(130)을 열처리하여, 상기 베이스 용액(130)을 경화시켜, 상기 미세 구조체(120)들을 덮는 베이스 기판(132)이 형성될 수 있다.(S130) 예를 들어, 상기 베이스 용액(130)은 70~300℃로 열처리 될 수 있다. 보다 구체적으로 예를 들어, 상기 베이스 용액(130)이 PMMA 용액인 경우, 80~100℃로 열처리될 수 있다.1 and 2D, the base solution 130 may be heat treated to cure the base solution 130, and a base substrate 132 may be formed to cover the microstructures 120 (S130). For example, the base solution 130 may be heat-treated at 70 ~ 300 ℃. More specifically, for example, when the base solution 130 is a PMMA solution, the base solution 130 may be heat treated at 80 to 100 ° C.
상기 베이스 용액(130)이 열처리되는 동안, 상기 미세 구조체(120)들의 적어도 일부분들이 용융될 수 있다. 이로 인해, 서로 인접한 상기 미세 구조체(120)들의 일부분들이 서로 접합(120b) 및 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 미세 구조체(120)들의 저항이 감소될 수 있다. During the heat treatment of the base solution 130, at least portions of the microstructures 120 may be melted. As a result, portions of the microstructures 120 that are adjacent to each other may be bonded to each other (120b). Accordingly, the resistance of the microstructures 120 may be reduced.
도 1 및 도 2e를 참조하면, 상기 베이스 기판(132)으로부터 상기 보조 기판(100) 및 상기 이형층(110)이 제거될 수 있다.(S140) 상기 보조 기판(100) 및 상기 이형층(110)이 제거되어, 상기 베이스 기판(132)의 메인 면(MS, main surface)이 외부로 노출될 수 있다. 1 and 2E, the auxiliary substrate 100 and the release layer 110 may be removed from the base substrate 132. (S140) The auxiliary substrate 100 and the release layer 110 may be removed. ) May be removed, and the main surface MS of the base substrate 132 may be exposed to the outside.
상기 베이스 기판(132)의 상기 메인 면(MS)은 상기 보조 기판(100)의 상기 상부면에 인접한 면일 수 있다. 다시 말하면, 상기 메인 면(MS)은 상기 보조 기판(100) 및 상기 이형층(110)이 제거되기 전, 상기 이형층(110), 또는 상기 보조 기판(100)과 접했던 면일 수 있다. 상기 베이스 기판(132)은 상기 메인 면(MS)에 대향되는 반대면을 포함할 수 있다. The main surface MS of the base substrate 132 may be a surface adjacent to the upper surface of the auxiliary substrate 100. In other words, the main surface MS may be a surface which is in contact with the release layer 110 or the auxiliary substrate 100 before the auxiliary substrate 100 and the release layer 110 are removed. The base substrate 132 may include an opposite surface opposite to the main surface MS.
도 2c를 참조하여 상술된 것과 같이, 상기 미세 구조체(120)들 상에 상기 베이스 용액(130)이 액체 상태로 제공된다. 액체 상태의 상기 베이스 용액(130)은, 상기 이형층(110)과 상기 미세 구조체(120)들 사이, 또는 상기 이형층(110)의 형성 공정이 생략되는 경우, 상기 보조 기판(100)과 상기 미세 구조체(120)들 사이의 공극(120a)들을 용이하게 채울 수 있다. 이로 인해, 상기 베이스 용액(130)이 열처리되어 고체 상태로 변환된 상기 베이스 기판(132)의 상기 메인 면(MS)이 평평(flat)해질 수 있다. As described above with reference to FIG. 2C, the base solution 130 is provided in the liquid state on the microstructures 120. The base solution 130 in the liquid state may be formed between the auxiliary layer 100 and the auxiliary layer 110 and the microstructures 120, or when the process of forming the release layer 110 is omitted. The gaps 120a between the microstructures 120 may be easily filled. As a result, the main surface MS of the base substrate 132 converted into a solid state by heat treatment of the base solution 130 may be flat.
노출된 상기 메인 면(MS)은, 상기 베이스 기판(132)으로 구성되는 제1 부분(MS1), 및 상기 미세 구조체(120)들로 구성되는 제2 부분(MS2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분(MS1) 및 상기 제2 부분(MS2)은 평평한 일체의 면을 이룰 수 있다. 상기 제1 부분(MS1)을 구성하는 상기 베이스 기판(132)의 일부분은, 상기 공극(120a)을 채운 상기 베이스 용액(130)이 열처리되어 생성된 것일 수 있다. The exposed main surface MS may include a first portion MS1 composed of the base substrate 132 and a second portion MS2 composed of the microstructures 120. The first portion MS1 and the second portion MS2 may form a flat integral surface. A portion of the base substrate 132 constituting the first portion MS1 may be generated by heat treatment of the base solution 130 filling the void 120a.
상기 미세 구조체(120)들의 적어도 일부는, 노출부(EP, exposed portion), 및 함몰부(DP, dent portion)를 포함할 수 잇다. 상기 노출부(EP)는 상기 메인 면(MS)의 상기 제2 부분(MS2)을 구성할 수 있다. 상기 함몰부(DP)는 상기 메인 면(MS)의 상기 제1 부분(MS1)의 아래에 위치할 수 있다. At least some of the microstructures 120 may include an exposed portion (EP) and a dent portion (DP). The exposed part EP may constitute the second part MS2 of the main surface MS. The depression DP may be located below the first portion MS1 of the main surface MS.
상기 미세 구조체(120)들은, 상기 베이스 기판(132) 내에 위치하되, 상기 반대면보다, 상기 메인 면(MS)에 상대적으로 가깝게 위치할 수 있다. The microstructures 120 may be located in the base substrate 132, but may be located relatively closer to the main surface MS than the opposite surface.
상기 보조 기판(100) 및 상기 이형층(110)을 제거하는 단계는, 상기 이형층(110) 및 상기 베이스 기판(132)으로부터 상기 보조 기판(100)을 분리시키는 단계, 및 상기 이형층(110)을 솔벤트(solvent)로 용해시켜 상기 베이스 기판(132)으로부터 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 또는, 이와는 달리, 상기 베이스 기판(132)으로부터 상기 이형층(110) 및 상기 보조 기판(100)이 일시에 제거될 수 있다. Removing the auxiliary substrate 100 and the release layer 110 may include separating the auxiliary substrate 100 from the release layer 110 and the base substrate 132, and the release layer 110. ) May be dissolved in a solvent to remove it from the base substrate 132. Alternatively, the release layer 110 and the auxiliary substrate 100 may be temporarily removed from the base substrate 132.
상기 보조 기판(100) 및 상기 이형층(110)을 제거하여, 상기 메인 면(MS)을 노출시킨 뒤, 상기 베이스 기판(132)이 열처리 될 수 있다. 이로 인해, 상기 베이스 용액(130)을 열처리하여 상기 베이스 기판(132)을 형성하는 과정에서 약해진 상기 미세 구조체(120)들의 접합이 강화될 수 있다. After removing the auxiliary substrate 100 and the release layer 110 to expose the main surface MS, the base substrate 132 may be heat treated. Thus, the bonding of the microstructures 120 weakened in the process of forming the base substrate 132 by heat treating the base solution 130 may be strengthened.
도 2f를 참조하면, 상기 보조 기판(100) 및 상기 이형층(110)을 제거하여, 상기 메인 면(MS)을 노출시킨 뒤, 상기 메인 면(MS) 상에 전도성 박막(140)이 형성될 수 있다. 상기 전도성 박막(140)은 전도성 고분자(예를 들어, PEDOT:PSS)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2F, the auxiliary substrate 100 and the release layer 110 are removed to expose the main surface MS, and then the conductive thin film 140 is formed on the main surface MS. Can be. The conductive thin film 140 may include a conductive polymer (eg, PEDOT: PSS).
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 보조 기판(100) 상에 형성된 상기 미세 구조체(120)들 상의 액체 상태의 상기 베이스 용액(130)을 열처리하여 상기 베이스 기판(132)이 형성된다. 이로 인해, 상기 보조 기판(100) 또는 상기 이형층(110)과 접하는 상기 베이스 기판(132)의 상기 메인 면(MS)은, 상기 미세 구조체(120)들로 구성된 부분을 가짐에도 불구하고 평평해질 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 기판(132)의 상기 메인 면(MS) 상에 형성된 박막 트랜지스터, 유기 발광 소자 등 반도체 소자들의 특성 저하가 방지될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the base substrate 132 is formed by heat-treating the base solution 130 in a liquid state on the microstructures 120 formed on the auxiliary substrate 100. Accordingly, the main surface MS of the base substrate 132 contacting the auxiliary substrate 100 or the release layer 110 may be flat even though the main surface MS has a portion formed of the microstructures 120. Can be. Accordingly, deterioration of characteristics of semiconductor devices, such as a thin film transistor and an organic light emitting device, formed on the main surface MS of the base substrate 132 may be prevented.
일반적으로 기판 상에 금속 나노 와이어들이 형성되는 경우, 상기 기판의 표면은 수백 nm의 표면 조도를 갖는다. 금속 나노 와이어가 형성된 상기 기판의 표면 상에 유기물/무기물 박막을 형성하더라도 약 100nm 이상의 표면 조도를 갖는다. 표면 조도가 높은 상기 기판의 표면 상에 반도체 소자가 형성되는 경우, 상기 반도체 소자의 특성이 저하될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판의 표면 상에 유기 발광 소자가 형성되는 경우, 내부 전기장의 불균일, 또는 양극과 음극 전극의 단락이 발생될 수 있다. 이에 따라, 상기 유기 발광 소자의 내부 열화가 유발되어, 상기 유기 발광 소자의 수명이 감소될 수 있다. In general, when metal nanowires are formed on a substrate, the surface of the substrate has a surface roughness of several hundred nm. Even if the organic / inorganic thin film is formed on the surface of the substrate on which the metal nanowires are formed, it has a surface roughness of about 100 nm or more. When the semiconductor device is formed on the surface of the substrate having high surface roughness, the characteristics of the semiconductor device may be degraded. For example, when the organic light emitting device is formed on the surface of the substrate, nonuniformity of an internal electric field or short circuit between the positive electrode and the negative electrode may occur. As a result, internal degradation of the organic light emitting diode may be induced, thereby reducing the lifespan of the organic light emitting diode.
하지만, 상술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체(120)들을 갖는 동시에, 평평한 상태의 상기 메인 면(MS)을 갖는 기판 상에, 반도체 소자들이 형성될 수 있어, 반도체 소자의 특성 저하가 최소화될 수 있다. However, as described above, according to the embodiment of the present invention, semiconductor devices may be formed on the substrate having the microstructures 120 and at the same time having the main surface MS in a flat state. The deterioration of the characteristics can be minimized.
상술된 실시 예에서, 상기 보조 기판(100) 상에 미세 구조체들 외에, 다른 미세 재료들이 형성될 수 있다. 이하, 이를, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다. In the above-described embodiment, in addition to the microstructures, other micromaterials may be formed on the auxiliary substrate 100. This will be described below with reference to FIGS. 3A and 3B.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 나노 와이어 기판 및 그 제조 방법의 변형 예를 설명하기 위한 도면들이다. 3A and 3B are views for explaining a modified example of the metal nanowire substrate and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 도 2a를 참조하여 설명된 것과 같이 상기 보조 기판(100), 및 상기 보조 기판(100) 상의 상기 이형층(110)이 제공된다. 상기 이형층(110) 상에 미세 구조체(120)들, 및 나노 재료(122, nano material)가 형성될 수 있다. 상기 나노 재료(122)에 의해, 상기 미세 구조체(120)들의 연결이 강화될 수 있고, 상기 미세 구조체(120)들의 분산도가 향상될 수 있다.Referring to FIG. 3A, the auxiliary substrate 100 and the release layer 110 on the auxiliary substrate 100 are provided as described with reference to FIG. 2A. The microstructures 120 and the nano material 122 may be formed on the release layer 110. By the nanomaterial 122, the connection of the microstructures 120 may be enhanced, and the degree of dispersion of the microstructures 120 may be improved.
일 실시 예에 따르면, 도 2b를 참조하여 설명된 것과 같이 상기 보조 기판(100) 상에 상기 미세 구조체(120)들이 형성되기 전, 상기 나노 재료(122)가 상기 보조 기판(100) 상에 형성되고, 상기 나노 재료(122)가 형성된후 상기 미세 구조체(120)들이 형성될 수 있다. According to an embodiment, before the microstructures 120 are formed on the auxiliary substrate 100 as described with reference to FIG. 2B, the nanomaterial 122 is formed on the auxiliary substrate 100. The microstructures 120 may be formed after the nanomaterial 122 is formed.
상술된 바와 달리, 다른 실시 예에 따르면, 상기 미세 구조체(120)들이 상기 보조 기판(100) 상에 형성된 후, 상기 베이스 용액(130)이 상기 보조 기판(100) 상에 코팅되기 전, 상기 나노 재료(122)가 상기 보조 기판(100) 상에 형성될 수 있다. Unlike the above, according to another embodiment, after the microstructures 120 are formed on the auxiliary substrate 100, before the base solution 130 is coated on the auxiliary substrate 100, the nano Material 122 may be formed on the auxiliary substrate 100.
상기 나노 재료(122)는 상기 미세 구조체(120)들과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 재료(122)는 그래핀 플레이크, 단일벽 CNT, 이중벽 CNT, 다중벽 CNT, C60, C85, 또는 C70 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The nanomaterial 122 may include a material different from the microstructures 120. For example, the nanomaterial 122 may include at least one of graphene flake, single wall CNT, double wall CNT, multiwall CNT, C 60 , C 85 , or C 70 .
상기 나노 재료(122)는 전도성 유기물과 함께 상기 보조 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 유기물은 PEDOT:PSS, 또는 PVP 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The nanomaterial 122 may be formed on the auxiliary substrate 100 together with a conductive organic material. For example, the conductive organic material may include at least one of PEDOT: PSS, or PVP.
상기 미세 구조체(120)들 및 상기 나노 재료(122)가 상기 보조 기판(100) 상에 형성된 후, 도 2c 를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 베이스 용액(130)이 상기 보조 기판(100) 상에 코팅될 수 있다. 상기 베이스 용액(130)이 코팅된 후, 도 2d를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 베이스 용액(130)이 열처리되어, 상기 베이스 기판(132)이 형성될 수 있다. 상기 베이스 기판(132)은 상기 미세 구조체(120)들 및 상기 나노 재료(122)를 덮을 수 있다. After the microstructures 120 and the nano material 122 are formed on the auxiliary substrate 100, the base solution 130 is formed on the auxiliary substrate 100 as described with reference to FIG. 2C. Can be coated on. After the base solution 130 is coated, as described with reference to FIG. 2D, the base solution 130 may be heat-treated to form the base substrate 132. The base substrate 132 may cover the microstructures 120 and the nanomaterial 122.
도 3b를 참조하면, 도 2e를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 베이스 기판(132)으로부터 상기 보조 기판(100) 및 상기 이형층(110)이 제거될 수 있다. 이로 인해, 상기 이형층(110)과 접했던 상기 베이스 기판(132)의 메인 면(MS, 상기 이형층(110)이 생략되는 경우 상기 보조 기판(100)과 접했던 메인 면)이 노출될 수 있다. Referring to FIG. 3B, as described with reference to FIG. 2E, the auxiliary substrate 100 and the release layer 110 may be removed from the base substrate 132. As a result, the main surface MS of the base substrate 132 that is in contact with the release layer 110 (the main surface that is in contact with the auxiliary substrate 100 when the release layer 110 is omitted) may be exposed.
노출된 상기 메인 면(MS)은, 상기 베이스 기판(132)으로 구성되는 제1 부분(MS1), 상기 미세 구조체(120)들로 구성되는 제2 부분(MS2), 및 상기 나노 재료(122)로 구성되는 제3 부분(MS3)을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분(MS1), 상기 제2 부분(MS2), 및 상기 제3 면(MS3)은 평평한 일체의 면을 이룰 수 있다. The exposed main surface MS may include a first portion MS1 composed of the base substrate 132, a second portion MS2 composed of the microstructures 120, and the nanomaterial 122. It may include a third portion (MS3) consisting of. The first portion MS1, the second portion MS2, and the third surface MS3 may form a flat integral surface.
도 2f를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 베이스 기판(132)의 상기 메인 면(MS) 상에 전도성 박막이 더 형성될 수 있다. As described with reference to FIG. 2F, a conductive thin film may be further formed on the main surface MS of the base substrate 132.
본 발명의 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판 및 그 제조 방법의 변형 예에 따르면, 상기 미세 구조체(120)들을 형성하기 전 또는 후에, 상기 보조 기판(100) 상에 상기 나노 재료(122)가 형성되어, 상기 미세 구조체(120)들의 접합 및 분산도가 개선될 수 있다. According to a modified example of a substrate having a microstructure and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present disclosure, before or after the formation of the microstructures 120, the nanomaterial ( 122 may be formed to improve bonding and dispersion of the microstructures 120.
이하, 상술된 본 발명의 실시 예들에 따른 미세 구조체를 갖는 기판의 특성 평가 결과가 설명된다. Hereinafter, the characteristic evaluation results of the substrate having the microstructure according to the embodiments of the present invention described above will be described.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판의 SEM 사진이다. 4 is a SEM photograph of a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 보조 기판 기판 상에 바 코팅(bar-coating) 방법으로 은 나노 선(silver nano wire)을 형성하고, 은 나노 선 상에 drop-casting 방법으로 PMMA를 형성하였다. 도 4의 (a)는 은 나노 선을 포함하는 PMMA 기판의 평면 이미지이고, 도 4의 (b)는 은 나노 선을 포함하는 PMMA의 경사면 이미지이다. Referring to FIG. 4, silver nanowires were formed by a bar-coating method on the auxiliary substrate, and PMMA was formed by a drop-casting method on the silver nanowires. 4A is a planar image of a PMMA substrate including silver nanowires, and FIG. 4B is an inclined plane image of PMMA including silver nanowires.
도 4에서 알 수 있듯이, 은 나노 선이 PMMA 기판에 적당한 밀도로 분포된 것이 확인된다. 또한, 도 4의 (b)에서, PMMA가 은 나노 선의 일부분을 덮고 있는 것이 확인된다. 다시 말하면, PMMA가 표면 거칠기가 큰 은 나노 선을 덮고, 은 나노 선들 사이의 공간을 채워, 표면 거칠기를 감소시킴을 확인할 수 있다. As can be seen from FIG. 4, it is confirmed that silver nanowires are distributed at a suitable density on the PMMA substrate. In addition, in FIG. 4B, it is confirmed that PMMA covers a part of the silver nanowires. In other words, it can be seen that PMMA covers the silver nanowires with large surface roughness and fills the space between the silver nanowires, thereby reducing the surface roughness.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판의 투과도를 설명하기 위한 그래프이다. 5 is a graph illustrating the transmittance of a substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 정공 주입층으로 사용되는 전도성 고분자인 PEDOT:PSS, 은 나노 선, 및 은 나노 선 및 PEDOT:PSS의 적층 구조의 투과도를 측정하였다. 도 5에서 알 수 있듯이, PEDOT:PSS의 투과도가 가장 높은 것으로 측정되었으며, 은 나노 선 상에 PEDOT:PSS를 적층한 구조의 투과도가 가장 낮은 것으로 측정되었다. Referring to FIG. 5, the transmittances of PEDOT: PSS, silver nanowires, and silver nanowires and PEDOT: PSS, which are conductive polymers used as the hole injection layer, were measured. As can be seen in FIG. 5, the transmittance of PEDOT: PSS was measured to be the highest, and the transmittance of PEDOT: PSS laminated on the silver nanowire was measured to be the lowest.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체를 갖는 기판의 표면 조도를 설명하기 위한 원자힘 현미경 측정 사진이다. 6 is an atomic force microscopy photograph for explaining the surface roughness of the substrate having a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따라, 유리 기판 상에 은 나노 선을 형성하고, 은 나노 선 상에 PMMA 용액을 코팅 후, 열처리하여 PMMA 기판을 형성하고, 은 나노 선을 갖는 PMMA 기판을 유리 기판으로 분리한 후, PEDOT:PSS를 코팅한 후 원자힘 현미경으로 표면을 측정하였다. 또한, 본 발명의 실시 예에 대한 비교 예로, 유리 기판 상에 은 나노 선을 형성하고, 은 나노 선 상에 PEDOT:PSS를 형성한 후, 원자힘 현미경으로 표면을 측정하였다. Referring to FIG. 6, according to an embodiment of the present invention, silver nanowires are formed on a glass substrate, a PMMA solution is coated on the silver nanowires, and then heat-treated to form a PMMA substrate, and PMMA having silver nanowires. After separating the substrate into a glass substrate, the surface was measured by atomic force microscopy after coating PEDOT: PSS. In addition, as a comparative example for the embodiment of the present invention, after forming the silver nanowires on the glass substrate, PEDOT: PSS on the silver nanowires, the surface was measured by an atomic force microscope.
도 6의 (a) 및 (b)는, 각각, 상술된 본 발명의 비교 예에 따라, 유리 기판 상에 형성된 은 나노 선, 및 유리 기판 상에 은 나노 선과 PEDOT:PSS가 적층된 표면의 원자힘 현미경 사진이다. 도 6의 (c) 및 (d)는, 각각, 상술된 본 발명의 실시 예에 따라, PMMA 기판에 전이된 은 나노 선, 및 은 나노 선을 갖는 PMMA 기판 상에 PEDOT:PSS가 적층된 표면의 원자힘 현미경 사진이다. (A) and (b) are atoms of silver nanowires formed on a glass substrate and surfaces of silver nanowires and PEDOT: PSS laminated on the glass substrate, respectively, according to the comparative example of the present invention described above. It is a force micrograph. 6 (c) and 6 (d) are surfaces of PEDOT: PSS laminated on a PMMA substrate having silver nanowires and silver nanowires transferred to a PMMA substrate, respectively, according to the embodiment of the present invention described above. Atomic force micrograph.
도 6의 (a)에서 알 수 있듯이, 본 발명의 비교 예에 따라, 유리 기판 상에 형성된 은 나노 선의 peak-to-valley 표면 거칠기는 약 210 nm 였다. 다시 말하면, 은 나노 선의 겹침(overlap)으로 인해 표면 거칠기가 은 나노 선 두께인 80 nm 의 약 2~3배 높은 것으로 측정되었다. 또한, 도 6의 (b)에서 알 수 있듯이, 유리 기판 상에 형성된 은 나노 선에 PEDOT:PSS 를 코팅하는 공정을 통해 peak-to valley 표면 거칠기는 50 nm 로 약 1/4 정도 감소하였으나, 여전히 큰 값을 갖는 것으로 측정되었다. As can be seen in Figure 6 (a), according to the comparative example of the present invention, the peak-to-valley surface roughness of the silver nanowires formed on the glass substrate was about 210 nm. In other words, due to the overlap of the silver nanowires, the surface roughness was measured to be about 2 to 3 times higher than the silver nanowire thickness of 80 nm. In addition, as can be seen in Figure 6 (b), through the process of coating PEDOT: PSS on the silver nanowires formed on the glass substrate, the peak-to valley surface roughness was reduced to about 1/4 to 50 nm, but still It was measured to have a large value.
반면, 도 6의 (c)에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따라, PMMA 기판에 은 나노 선을 전이한 경우, peak-to-valley 표면 거칠기 값이, 도 6의 (a)의 경우와 비교하여, 현저하게 낮은 62 nm로 측정되었다. 또한, 도 6의 (d)에서 알 수 있듯이, 은 나노 선을 갖는 PMMA 기판 상에 PEDOT:PSS를 코팅한 경우, peak-to-valley 표면 거칠기 값이, 도 6의 (b)의 경우와 비교하여, 현저하게 낮은 26 nm이고, root-mean-square (RMS) 거칠기 기준으로 약 74% 의 표면 거칠기가 감소되었다. On the other hand, as can be seen in Figure 6 (c), according to the embodiment of the present invention, when the silver nanowires are transferred to the PMMA substrate, the peak-to-valley surface roughness value, the case of Figure 6 (a) In comparison, it was measured at a significantly lower 62 nm. In addition, as can be seen from (d) of FIG. 6, when PEDOT: PSS is coated on a PMMA substrate having silver nanowires, the peak-to-valley surface roughness value is compared with that of FIG. 6 (b). This resulted in a significantly lower 26 nm surface roughness of about 74% on a root-mean-square (RMS) roughness basis.
본 발명의 실시 예에 따라, 유리 기판 상에 배치된 은 나노 선 상에 PMMA 용액을 제공 후 열처리하여 PMMA 막을 형성하고, 유리 기판을 제거한 후 은 나노 선을 갖는 PMMA막을 PEDOT:PSS로 코팅하는 것이, 은 나노 선을 갖는 기판의 표면 조도를 최소화시키는 효과적인 방법임을 확인할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the PMMA solution is provided on the silver nanowires disposed on the glass substrate, followed by heat treatment to form a PMMA film, and after removing the glass substrate, coating the PMMA film having the silver nanowires with PEDOT: PSS. , It can be seen that it is an effective method of minimizing the surface roughness of the substrate having the silver nanowires.
본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 방법, 및 정제 장치가 설명된다. A method for purifying a microstructure and a purifying apparatus according to an embodiment of the present invention are described.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 방법을 설명하기 위한 도면들이고, 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 방법을 설명하기 위한 순서도이다.7 to 11 are views for explaining a method for purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention, Figure 12 is a flow chart for explaining a method for purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 기판(200)이 제공된다. 상기 기판(200)은, 반도체 기판, 플라스틱 기판, 및/또는 유리 기판일 수 있다. 상기 기판(200)은 플렉시블(flexible)할 수 있다. Referring to FIG. 7, a substrate 200 is provided. The substrate 200 may be a semiconductor substrate, a plastic substrate, and / or a glass substrate. The substrate 200 may be flexible.
상기 기판(200)이 전처리(210, pretreatment)될 수 있다. 상기 기판(200)이 전처리(210)되어, 상기 기판의 표면 에너지가 감소시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 기판(200)을 전처리(210)하는 것은, 상기 기판(200)의 상부면에 플라즈마(plasma), UV(ultra violet), 또는 오존(ozone) 중에서 적어도 어느 하나를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(200)의 상기 상부면에 산소(O), 아르곤(Ar), 질소(N), 또는 수소(H) 가스를 사용한 플라즈마가 제공될 수 있다. The substrate 200 may be pretreatment 210. The substrate 200 may be pretreated 210 to reduce surface energy of the substrate. According to an embodiment, pretreatment 210 of the substrate 200 may provide at least one of plasma, UV, or ozone to the upper surface of the substrate 200. It may include doing. For example, a plasma using oxygen (O), argon (Ar), nitrogen (N), or hydrogen (H) gas may be provided on the upper surface of the substrate 200.
도 8을 참조하면, 상기 기판(200)의 상기 상부면 상에 박리층(220)이 코팅(coating)될 수 있다. 상기 박리층(220)은, 후술되는 바와 같이, 상기 박리층(220) 상에 형성되는 구조체들을 포함하는 혼합액을 상기 기판(200)으로부터 용이하게 분리하기 위한 것이다.Referring to FIG. 8, a release layer 220 may be coated on the upper surface of the substrate 200. As described later, the release layer 220 is for easily separating the mixed solution including the structures formed on the release layer 220 from the substrate 200.
상기 박리층(220)은, 바코팅(bar coating), 스프레이코팅(spray coating), 브러쉬 코팅(brush coating), 또는 그라비아코팅(gravure coating) 중 어느 하나의 방법으로 코팅될 수 있다. 상기 박리층(220)은, 고분자 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 박리층(220)은, polymethylmethacrylate, polyvinylpyrrolidone, polyethylene terephtahlate, polystyrene, polyvinylchloride, polycarbonate, 또는 polyimide 중에서 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 또는, 상기 박리층(220)은 상술된 고분자 재료에 무기 재료가 복합된 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기 재료는, Au, Si, Ag, Cu, Ni, Al, Sn, C, SiO2, ZnO, Al2O3, In2O3, 또는 SnO2 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The release layer 220 may be coated by any one of a bar coating, a spray coating, a brush coating, or a gravure coating. The release layer 220 may include a polymer material. For example, the release layer 220 may be formed of at least one of polymethylmethacrylate, polyvinylpyrrolidone, polyethylene terephtahlate, polystyrene, polyvinylchloride, polycarbonate, or polyimide. Alternatively, the release layer 220 may include a composite of an inorganic material with the above-described polymer material. For example, the inorganic material may include at least one of Au, Si, Ag, Cu, Ni, Al, Sn, C, SiO 2 , ZnO, Al 2 O 3 , In 2 O 3 , or SnO 2 . Can be.
상기 박리층(220)이 코팅된 후, 상기 박리층(220)이 열처리 또는 플라즈마 처리(230)될 수 있다. 이로 인해, 상기 박리층(220) 상에 상기 구조체들을 포함하는 상기 혼합액이 용이하게 확산(spread)될 수 있다. After the release layer 220 is coated, the release layer 220 may be heat treated or plasma treated 230. For this reason, the mixed solution including the structures on the release layer 220 can be easily spread (spread).
도 9 및 도 12를 참조하면, 서로 다른 질량을 갖는 구조체들(242)을 갖는 혼합액(240)이 준비된다(S210). 일 실시 예에 따르면, 상기 구조체들(242)은 은 나노 입자, 은 나노 와이어와 같은 은 나노 구조체(silver nano structure)일 수 있다. 9 and 12, a mixed solution 240 having structures 242 having different masses is prepared (S210). According to an embodiment, the structures 242 may be silver nano structures such as silver nanoparticles and silver nanowires.
이와는 달리, 다른 실시 예에 따르면, 상기 구조체들(242)은 무기 물질(예를 들어, 그래핀 플레이크, 단일벽 CNT, 이중벽 CNT, 다중벽 CNT, C60, C85, C70 등), 금속 나노 입자(예를 들어, Au, Ag, Cu, Ni, Al 등), 반도체 물질(예를 들어, Si, C, GaAs, ZnSe, InP, CdS 등), 산화물 반도체 물질(SiO2, ZnO, Al2O3, In2O3, SnO2 등), 코어쉘(core/shell) 형태의 반도체 양자점 물질(예를 들어, CdSe/CdSe, CdSe/ZnTe, ZnSe/ZnS, PbS/CdS, ZnS/CdSe, CdS/ZnS 등), 또는 코어쉘(core/shell) 형태의 반도체 나노선 물질(예를 들어, ZnO/ZnS, AlP/AlN, AlN/AlAs 등) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상술된 예시 외에, 상기 구조체들(242)은, 다른 물질들을 포함할 수 있다. Alternatively, according to another embodiment, the structures 242 may be made of an inorganic material (eg, graphene flake, single wall CNT, double wall CNT, multiwall CNT, C 60 , C 85 , C 70, etc.), metal Nanoparticles (eg, Au, Ag, Cu, Ni, Al, etc.), semiconductor materials (eg, Si, C, GaAs, ZnSe, InP, CdS, etc.), oxide semiconductor materials (SiO2, ZnO, Al2O3, In2O3, SnO2, etc.), a semiconductor quantum dot material in the form of a core / shell (for example, CdSe / CdSe, CdSe / ZnTe, ZnSe / ZnS, PbS / CdS, ZnS / CdSe, CdS / ZnS, etc.), or It may include at least one of a semiconductor nanowire material (for example, ZnO / ZnS, AlP / AlN, AlN / AlAs, etc.) in the form of a core shell (core / shell). In addition to the examples described above, the structures 242 may include other materials.
상기 구조체들(242)을 갖는 상기 혼합액(240)이 상기 기판(200)의 상기 상부면 상으로 제공되어, 상기 박리층(220) 상에, 상기 구조체들(242)을 갖는 상기 혼합액(240)이 확산(spread)될 수 있다(S220). 일 실시 예에 따르면, 상기 혼합액(240)이 상기 박리층(220)의 상부면 전체를 덮지 않도록, 상기 기판(200) 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 25 X 25 mm2 면적의 기판 상에 혼합액을 제공하는 경우, 상약 10~15μl의 혼합액이 제공될 수 있다. The mixed liquid 240 having the structures 242 is provided on the upper surface of the substrate 200, and on the release layer 220, the mixed liquid 240 having the structures 242. This may be spread (S220). According to one embodiment, the mixed solution 240 may be provided on the substrate 200 so as not to cover the entire upper surface of the release layer 220. For example, when providing a mixed liquid on a substrate of 25 × 25 mm 2 area, about 10-15 μl of mixed liquid may be provided.
상기 기판(200) 상에 제공된 상기 혼합액(240)에 포함된 상기 구조체들(242) 중에서, 상대적으로 질량이 작은 상기 구조체들(242)은, 상대적으로 질량이 큰 상기 구조체들(242)보다, 상기 혼합액(240)이 상기 기판(200)에 제공된 위치(240P)로부터, 더 멀리 확산될 수 있다. 다시 말하면, 상기 혼합액(240)이 상기 기판(200)에 제공된 위치(240P)에 인접할수록 상기 구조체들(242)의 질량 및/또는 크기가 클 수 있고, 상기 혼합액(240)이 상기 기판(200)에 제공된 위치(240P)로부터 멀수록 상기 구조체들(242)의 질량 및/또는 크기가 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 구조체(242)가 은 나노 입자 및 은 나노 와이어를 포함하는 은 나노 구조체인 경우, 상기 혼합액(240)이 상기 기판(200)에 제공된 위치(240P)에 인접한 영역에 상대적으로 길이가 긴 은 나노 와이어가 배치되고, 상기 혼합액(240)이 상기 기판(200)에 제공된 위치(240P)로부터 먼 영역에 상대적으로 길이가 짧은 은 나노 와이어, 또는 은 나노 입자가 배치될 수 있다.Among the structures 242 included in the mixed solution 240 provided on the substrate 200, the structures 242 having a relatively small mass are higher than those of the structures 242 having a relatively large mass. The mixed liquid 240 may diffuse farther from the position 240P provided on the substrate 200. In other words, the closer the mixed solution 240 is to the position 240P provided on the substrate 200, the greater the mass and / or size of the structures 242, and the mixed solution 240 is the substrate 200. The farther from the location 240P provided at), the smaller the mass and / or size of the structures 242 can be. For example, if the structure 242 is a silver nanostructure comprising silver nanoparticles and silver nanowires, the mixture liquid 240 is of a length relative to an area adjacent to the location 240P provided on the substrate 200. A long silver nanowire may be disposed, and a silver nanowire having a short length or silver nanoparticles may be disposed in a region far from a location 240P where the mixed liquid 240 is provided on the substrate 200.
일 실시 예에 따르면, 상기 혼합액(240)이 상기 기판(200) 상에 제공되어, 상기 혼합액(240)이 확산(spread)되는 단계는, 상기 혼합액(240)을 건조시키는 단계를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 상기 혼합액(240)이 상기 기판(200) 상에서 확산(spread)이 완료되어, 상기 혼합액(240) 내에서 상기 구조체들(242)이 임의적으로(randomly) 배치되기 전에, 상기 혼합액(240)이 건조되어, 상기 구조체들(242)의 임의적 배치가 방지될 수 있다. 예를 들어, 상기 혼합액(240)에 열을 가하여, 상기 혼합액(240)이 건조될 수 있다. According to one embodiment, the mixed liquid 240 is provided on the substrate 200, the spreading of the mixed liquid 240 may include the step of drying the mixed liquid 240 . In other words, before the mixed liquid 240 is spread on the substrate 200 and the structures 242 are randomly disposed in the mixed liquid 240, the mixed liquid 240 is disposed. ) Can be dried to prevent any placement of the structures 242. For example, the mixed solution 240 may be dried by applying heat to the mixed solution 240.
도 10 내지 도 12을 참조하면, 상기 기판(200) 상에 확산(spread)된 상기 혼합액(240)의 일부분이 수집될 수 있다(S230). 수집되는 상기 혼합액(240)의 상기 일부분은, 상기 혼합액(240)이 상기 기판(200)에 제공되는 위치(240P)로부터, 일정 거리 범위(D1~D2) 내에 위치하는 것일 수 있다. 평면적 관점(in plain view)에서, 상기 혼합액(240)이 상기 기판(200)에 제공되는 위치(240P)로부터, 일정 거리 범위(D1~D2) 내에 위치하는 상기 혼합액(240)의 상기 일부분은, 도넛(doughnut) 모양일 수 있다. 잔존된 상기 혼합액(240)의 상기 일부분에 포함된 상기 구조체들(242)은 실질적으로(substantially) 서로 동일한 질량 및/또는 크기를 가질 수 있다. 10 to 12, a portion of the mixed liquid 240 spread on the substrate 200 may be collected (S230). The portion of the mixed liquid 240 to be collected may be located within a predetermined distance range D1 to D2 from the position 240P provided with the mixed liquid 240 on the substrate 200. In a plain view, the portion of the mixed liquid 240 located within a predetermined distance range (D1 ~ D2) from the position 240P at which the mixed liquid 240 is provided on the substrate 200, It may have a donut shape. The structures 242 included in the portion of the remaining mixed solution 240 may have the same mass and / or size as each other.
상기 혼합액(240)의 상기 일부분을 수집하는 단계는, 상기 혼합액(240)이 상기 기판(200)에 제공되는 위치(240P)로부터, 일정 거리 범위(D1~D2) 밖에 위치하는 상기 혼합액(240)의 나머지 부분은 제거하는 단계, 및 잔존된 상기 혼합액(240)의 상기 일부분이 수거하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 혼합액(240)의 상기 나머지 부분은 물리적인 방법으로 제거될 수 있다. In the collecting of the portion of the mixed liquid 240, the mixed liquid 240 is located outside a predetermined distance range D1 to D2 from the position 240P provided with the mixed liquid 240 on the substrate 200. The remaining portion of may include removing, and collecting the remaining portion of the mixed solution 240 remaining. According to one embodiment, the remaining portion of the mixed solution 240 may be removed by a physical method.
수집된 상기 혼합액(240)의 상기 일부분으로부터, 수집된 상기 혼합액(240)의 상기 일부분에 포함된 상기 구조체들(242)이 회수될 수 있다(S240). 상기 혼합액(240)의 상기 일부분으로부터 상기 구조체들(242)을 회수하는 단계는, 상기 기판(200) 상에, 잔존된 상기 혼합액(240)의 상기 일부분 및 상기 박리층(220)을 용해시키는 용액(250)이 제공하는 단계, 및 잔존된 상기 혼합액(240)의 상기 일부분에 포함된 상기 구조체들(242)을 포함하는 상기 용액(250)으로부터 상기 구조체들(242)을 회수하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 구조체들(242)을 회수하는 단계는, 원심 분리기를 이용하여 상기 혼합액(240)의 상기 일부분이 용해된 상기 용액(250)으로부터 상기 구조체들(242)을 회수하는 것을 포함할 수 있다. From the portion of the mixed liquid 240 collected, the structures 242 included in the portion of the mixed liquid 240 may be recovered (S240). Recovering the structures 242 from the portion of the mixed liquid 240, a solution for dissolving the portion of the mixed liquid 240 and the release layer 220 remaining on the substrate 200. Providing 250 and recovering the structures 242 from the solution 250 comprising the structures 242 contained in the portion of the mixed liquid 240 remaining. Can be. According to an embodiment, recovering the structures 242 may include recovering the structures 242 from the solution 250 in which the portion of the mixed solution 240 is dissolved using a centrifuge. It may include.
본 발명의 실시 예에 따르면, 서로 다른 질량을 갖는 구조체들을 포합하는 혼합액을 기판 상에 제공하여 확산(spread)시킨 뒤, 상기 혼합액이 제공된 위치로부터 일정 거리 범위 내의 일부분만을 수집하여, 수집된 상기 혼합액의 상기 일부분으로부터 실질적으로 서로 동일한 질량 및/또는 크기를 갖는 구조체들이 간소화된 공정으로 정제될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, after spreading by providing a mixture solution containing structures having different masses on a substrate, and collecting only a portion within a certain distance range from the location where the mixture solution is provided, the mixed solution collected Structures having masses and / or sizes substantially equal to each other from the above portion of can be purified in a simplified process.
만약, 상술된 본 발명의 실시 예에 따른 확산(spread) 공정 없이, 필터 또는 원심 분리기을 이용하여, 서로 다른 질량 및/또는 크기를 갖는 구조체들로부터 동일한 질량 및/또는 크기를 갖는 구조체들을 정제하는 경우, 정제 과정에서 상기 구조체들이 변형되거나 절단될 수 있다.If, without the spreading process according to the embodiment of the present invention described above, by using a filter or centrifugal separator to purify the structures having the same mass and / or size from the structures having different mass and / or size In the purification process, the structures may be deformed or cut.
하지만, 상술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 질량에 따른 확산(spread) 정도의 차이를 이용하여, 실질적으로 서로 균일한 질량 및/또는 크기를 갖는 구조체들을 정제하는 경우, 상기 구조체들의 변형 및 절단이 최소화되어 생산 수율이 향상된 미세 구조체의 정제 방법이 제공될 수 있다. However, as described above, according to an embodiment of the present invention, when the structures having substantially uniform mass and / or size of each other are purified by using the difference in the spread according to the mass, A method for purifying microstructures can be provided in which deformation and cutting are minimized to improve production yield.
도 7 내지 도 11에서 혼합액이 지면(ground)과 평행한 상부면을 갖는 기판에 제공되는 것으로 설명되었으나, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 혼합액이 제공되는 기판의 상부면은, 지면과 기울어진(inclined) 상태일 수 있다. 이를, 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명한다. 7 to 11, it is described that the mixed liquid is provided on a substrate having an upper surface parallel to the ground. According to another embodiment of the present invention, the upper surface of the substrate on which the mixed liquid is provided is inclined with the ground. It may be in an inclined state. This will be described with reference to FIGS. 13 to 15.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 13 to 15 are views for explaining a method for purifying a microstructure according to another embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 기판(205) 및 상기 기판(205)을 지지하는 지지대(201)가 제공된다. 상기 기판(205)은 도 7을 참조하여 설명된 기판(200)과 동일한 종류의 기판일 수 있다. 상기 기판(205)은, 지면에 인접하는 방향으로, 연장될 수 있다.Referring to FIG. 13, a substrate 205 and a support 201 for supporting the substrate 205 are provided. The substrate 205 may be a substrate of the same type as the substrate 200 described with reference to FIG. 7. The substrate 205 may extend in a direction adjacent to the ground.
상기 지지대(201)에 의해, 상기 기판(205)의 상기 상부면(104)은, 지면(ground)과 평행하지 않고, 지면에 대해서 기울어진(inclined) 상태일 수 있다. 도 13에서, 상기 지지대(201) 및 상기 기판(205)이 별개의 구성인 것으로 도시 및 설명되고 있으나, 상기 지지대(201) 및 상기 기판(205)은 일체(one body)를 이룰 수 있다. By the support 201, the upper surface 104 of the substrate 205 may be inclined with respect to the ground, not parallel to the ground. In FIG. 13, the support 201 and the substrate 205 are illustrated and described as being in separate configurations, but the support 201 and the substrate 205 may form one body.
상기 기판(205)의 상기 상부면(104)은, 도 7을 참조하여 설명된 것과 같이, 플라즈마(plasma), UV(ultra violet), 또는 오존(ozone) 중에서 적어도 어느 하나를 이용하여 전처리(pretreatment)될 수 있다. The upper surface 104 of the substrate 205 is pretreatment using at least one of plasma, UV, or ozone, as described with reference to FIG. 7. Can be
도 14를 참조하면, 상기 기판(205) 상에 박리층(222)이 형성될 수 있다. 상기 박리층(222)의 두께는 콘포말(conformal)하여, 상기 박리층(222)의 상부면 역시, 상기 기판(205)의 상기 상부면(104)과 동일하게, 지면에 대해서 기울어진 상태일 수 있다. 상기 박리층(222)은, 지면에 인접하는 방향으로, 연장될 수 있다. 상기 박리층(222)은 도 8을 참조하여 설명된 방법으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 14, a release layer 222 may be formed on the substrate 205. The thickness of the release layer 222 is conformal, so that the top surface of the release layer 222 is also inclined with respect to the ground, similarly to the top surface 104 of the substrate 205. Can be. The release layer 222 may extend in a direction adjacent to the ground. The release layer 222 may be formed by the method described with reference to FIG. 8.
도 15를 참조하면, 구조체들을 갖는 혼합액(240)이 도 9를 참조하여 설명된 것과 같이 준비될 수 있다. 상기 혼합액(240)이, 지면에 대해서 기울어진 상기 박리층(222)의 상기 상부면 상에 제공될 수 있다. 상기 혼합액(240)이 상기 기판(205) 상에 제공되는 위치(240P)는, 지면에 대해서 상대적으로 높은 곳에 위치할 수 있다. 이로 인해, 상기 혼합액(240)이, 지면을 향하여, 상기 박리층(222) 상에서 확산(spread)될 수 있다. 상기 혼합액(240)이 지면에 대해서 기울어진 상기 박리층(222)의 상기 상부면/상기 기판(205)의 상기 상부면 상에 제공됨으로써, 상기 혼합액(240)이 용이하게 확산(spread)될 수 있다. 상기 혼합액(240)을 확산시키는 단계는, 도 9를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 혼합액(240)을 건조시키는 단계를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 15, a mixed liquid 240 having structures may be prepared as described with reference to FIG. 9. The mixed liquid 240 may be provided on the upper surface of the release layer 222 inclined with respect to the ground. The location 240P at which the mixed liquid 240 is provided on the substrate 205 may be located at a relatively high position with respect to the ground. For this reason, the mixed liquid 240 may be spread on the release layer 222 toward the ground. Since the mixed liquid 240 is provided on the upper surface of the release layer 222 inclined with respect to the ground / the upper surface of the substrate 205, the mixed liquid 240 can be easily spread. have. The diffusing of the mixed solution 240 may include drying the mixed solution 240, as described with reference to FIG. 9.
도 9를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 혼합액(240)에 포함된 상기 구조체들 중에서, 상대적으로 질량이 작은 상기 구조체들은, 상대적으로 질량이 큰 상기 구조체들보다, 상기 혼합액(240)이 상기 기판(205) 상에 제공된 위치(240P)로부터, 더 멀리 확산(spread)될 수 있다. 즉, 상대적으로 질량 및/또는 크기가 작은 상기 구조체들은 지면에 인접한 위치에 배치되고, 상대적으로 질량 및/또는 크기가 큰 상기 구조체들은 지면과 먼 위치에 배치될 수 있다.As described with reference to FIG. 9, among the structures included in the mixed liquid 240, the structures having a relatively low mass may be formed by the mixed liquid 240 having the substrate rather than the structures having a relatively large mass. From the location 240P provided on 205, it may spread farther. That is, the structures having a relatively small mass and / or size may be disposed at a position adjacent to the ground, and the structures having a relatively large mass and / or size may be disposed at a position far from the ground.
이후, 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 혼합액(240)이 상기 기판(205) 상에 제공된 위치(240P)로부터, 일정 거리 범위 내에 위치하는, 상기 혼합액(240)의 일부분(240A)을 수집하고, 이로부터, 실질적으로 서로 동일한 질량 및/또는 크기를 갖는 구조체들을 정제할 수 있다.Subsequently, as described with reference to FIGS. 10 through 12, a portion of the mixed liquid 240 located within a predetermined distance range from the position 240P provided on the substrate 205. 240A) can be collected from which the structures having substantially the same mass and / or size can be purified.
상술된 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 방법이 적용된 미세 구조체의 정제 장치가, 도 16 내지 도 18을 참조하여 설명된다. An apparatus for purifying a microstructure to which the method for purifying a microstructure according to the embodiment of the present invention described above is applied is described with reference to FIGS. 16 to 18.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 장치를 설명하기 위한 도면이다. 16 is a view for explaining a purification apparatus of a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 장치는, 기판(205), 혼합액 공급부(310), 기판 전처리 제공부(320), 및 경사각 조절부(330)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 16, the apparatus for purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention may include a substrate 205, a mixed liquid supply unit 310, a substrate pretreatment providing unit 320, and an inclination angle adjusting unit 330. Can be.
상기 기판(205)은 도 13을 참조하여 설명된 것과 같이, 지면에 대해서 기울어진(inclined) 상부면을 가질 수 있다. 상기 기판(205)은 지지대(202)에 의해 지지될 수 있다. 도 16에서, 상기 지지대(202) 및 상기 기판(205)이 별개의 구성인 것으로 도시 및 설명되고 있으나, 상기 지지대(202) 및 상기 기판(205)은 일체(one body)를 이룰 수 있다. The substrate 205 may have an upper surface inclined with respect to the ground, as described with reference to FIG. 13. The substrate 205 may be supported by the support 202. In FIG. 16, although the support 202 and the substrate 205 are illustrated and described as being in separate configurations, the support 202 and the substrate 205 may form one body.
상기 혼합액 공급부(310)는, 도 9을 참조하여 설명된 것과 같이, 서로 다른 질량을 갖는 구조체들을 갖는 혼합액을 상기 기판(205)의 상기 상부면 상으로 공급할 수 있다. 상기 혼합액 공급부(310)는, 지면으로부터 상대적으로 높은 곳에 위치하는 상기 기판(205)의 상기 상부면의 일부분 상에 상기 혼합액을 공급할 수 있다. As described with reference to FIG. 9, the mixed liquid supply unit 310 may supply a mixed liquid having structures having different masses onto the upper surface of the substrate 205. The mixed liquid supply unit 310 may supply the mixed liquid to a portion of the upper surface of the substrate 205 located at a relatively high position from the ground.
일 실시 예에 따르면, 상기 혼합액 공급부(310)는 상기 기판(205)의 상기 상부면의 일 지점에 상에 상기 혼합액을 drop할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 혼합액 공급부(310)는, 일 방향으로 연장하는 라인(line) 형태로 상기 기판(205)의 상기 상부면에 상기 혼합액을 공급할 수 있다. 상기 일 방향은, 상기 기판(205)의 상기 상부면이 지면을 향하여 연장되는 방향과 교차되는 방향일 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the mixed liquid supply unit 310 may drop the mixed liquid on one point of the upper surface of the substrate 205. According to another embodiment, the mixed liquid supply unit 310 may supply the mixed liquid to the upper surface of the substrate 205 in the form of a line extending in one direction. The one direction may be a direction crossing the direction in which the upper surface of the substrate 205 extends toward the ground.
상기 기판 전처리 제공부(320)는, 상기 기판(205)의 상기 상부면을 전처리 하기 위해, 도 1을 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 기판(205)의 상기 상부면에 플라즈마(plasma), UV(ultra violet), 또는 오존(ozone) 중에서 적어도 어느 하나를 제공할 수 있다. The substrate pretreatment providing unit 320, as described with reference to FIG. 1, to pretreat the upper surface of the substrate 205, plasma, UV on the upper surface of the substrate 205. (ultra violet) or ozone (ozone) may be provided at least one.
상기 경사각 조절부(330)는, 상기 기판(205)의 상기 상부면과 지면의 경사 각도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 경사각 조절부(330)는, 상기 지지대(202)와 상기 기판(205) 사이에 제공되는 리프팅(lifting) 장치일 수 있다. 도 16에서, 상기 경사각 조절부(330)가 지면과 인접한 상기 기판(205)의 일부분을 높이를 조절하여, 상기 기판(205)의 상기 상부면과 지면의 경사 각도를 조절하는 것으로 도시되었으나, 상기 경사각 조절부(330)는, 지면으로부터 상대적으로 높은 곳에 위치한 상기 기판(205)의 일부분의 높이를 조절하여, 상기 기판(205)의 상기 상부면과 지면의 경사각도를 조절할 수 있다.The inclination angle adjusting unit 330 may adjust the inclination angle of the upper surface and the ground of the substrate 205. For example, the inclination angle adjusting unit 330 may be a lifting device provided between the support 202 and the substrate 205. In FIG. 16, the inclination angle adjusting unit 330 adjusts the height of a portion of the substrate 205 adjacent to the ground to adjust the inclination angle of the upper surface and the ground of the substrate 205. The inclination angle adjusting unit 330 may adjust a height of a portion of the substrate 205 located at a relatively high position from the ground to adjust the inclination angle of the upper surface of the substrate 205 and the ground.
일 실시 예에 따르면, 상기 경사각 조절부(330)는, 상기 기판(205)의 상기 상부면 상에 상기 혼합액이 제공되는 과정에서 상기 기판(205)의 상기 상부면과 지면의 경사각을 일정한 각도로 유지할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 경사각 조절부(330)는, 상기 기판(205)의 상기 상부면 상에 상기 혼합액이 제공되는 과정에서, 상기 기판(205)의 상기 상부면과 지면의 경사각을 변형시킬 수 있다.According to one embodiment, the inclination angle adjusting unit 330, the inclined angle of the upper surface and the ground surface of the substrate 205 at a predetermined angle in the process of providing the mixed liquid on the upper surface of the substrate 205 I can keep it. According to another embodiment, the inclination angle adjusting unit 330 may deform the inclination angle of the upper surface of the substrate 205 and the ground in the process of providing the mixed liquid on the upper surface of the substrate 205. Can be.
도 16에서 설명된 것과 달리, 지면에 대해 기울어진 상부면을 갖는 기판은 복수로 제공될 수 있다. 이를, 도 17 및 도18을 참조하여 설명한다. Unlike what is illustrated in FIG. 16, a substrate having an upper surface inclined with respect to the ground may be provided in plural. This will be described with reference to FIGS. 17 and 18.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 장치를 설명하기 위한 도면이다. 17 is a view for explaining the purification apparatus of a microstructure according to another embodiment of the present invention.
도 17을 참조하면, 도 16을 참조하여 설명된 지면에 대해서 기울어진 상부면을 갖는 기판(205)이 복수로 제공된다. 지면으로부터 상대적으로 높은 곳에 위치하는 상기 복수의 기판들(205)의 상기 상부면들의 일부분들은 서로 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 하나의 혼합액 공급부(310)가 상기 복수의 기판들(205)의 상기 상부면들에 혼합액을 용이하게 공급할 수 있고, 이로 인해, 미세 구조체의 정제가 연속적으로 수행될 수 있다.Referring to FIG. 17, a plurality of substrates 205 having a top surface inclined with respect to the ground described with reference to FIG. 16 are provided. Portions of the upper surfaces of the plurality of substrates 205 located relatively high from the ground may be disposed adjacent to each other. Accordingly, one mixed liquid supply unit 310 may easily supply the mixed liquid to the upper surfaces of the plurality of substrates 205, and thus, purification of the microstructure may be continuously performed.
도 17에서 하나의 혼합액 공급부(310)가 제공되는 것으로 도시되었으나, 2개 이상의 혼합액 공급부가 제공될 수 있다. Although one mixed liquid supply part 310 is illustrated in FIG. 17, two or more mixed liquid supply parts may be provided.
도 16 및 도 17에서 설명된 것과 달리, 기판의 상부면은 지면에 인접할수록 넓어질 수 있다. 이를, 도 18을 참조하여 설명한다. Unlike those described in FIGS. 16 and 17, the upper surface of the substrate may be wider as it is adjacent to the ground. This will be described with reference to FIG. 18.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 장치를 설명하기 위한 도면이다.18 is a view for explaining a purification apparatus of a microstructure according to another embodiment of the present invention.
도 18을 참조하면, 도 17을 참조하여 설명된 것과 달리, 복수의 지지대(205a)에 의해 지지되는 상기 복수의 기판(205a)의 상부면들이, 지면에 인접할수록, 점차적으로(gradually) 넓어질 수 있다. 다시 말하면, 상대적으로 지면으로부터 인접한 곳에 위치하는 상기 기판(205a)의 상기 상부면의 일부분이, 상대적으로 지면에 먼 곳에 위치하는 상기 기판(205a)의 상기 상부면의 일부분보다, 넓을 수 있다. 이로 인해, 상기 기판(205a)의 상기 상부면에 확산(spread)된 혼합액의 일부분이 용이하게 수집될 수 있다. Referring to FIG. 18, unlike those described with reference to FIG. 17, upper surfaces of the plurality of substrates 205a supported by the plurality of supports 205a become gradually wider as they are adjacent to the ground. Can be. In other words, a portion of the upper surface of the substrate 205a that is located relatively close to the ground may be wider than a portion of the upper surface of the substrate 205a that is relatively far from the ground. As a result, a portion of the mixed solution spread on the upper surface of the substrate 205a may be easily collected.
상기 복수의 기판(205a)을 지지해는 상기 복수의 지지대(205a)의 상부면들 역시, 상기 복수의 기판(205a)의 상기 상부면들과 동일하게, 지면에 인접할수록 점차적으로 넓어질 수 있다.Upper surfaces of the plurality of substrates 205a supporting the plurality of substrates 205a may also gradually widen as they are adjacent to the ground, similarly to the upper surfaces of the plurality of substrates 205a. .
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 방법에 따라, 구조체들의 확산(spread) 실험 결과가 설명된다.Hereinafter, according to the method for purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention, the results of spread experiments of the structures will be described.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체의 정제 방법에 따른 구조체들의 확산 실험 현미경 사진이다. 19 is a micrograph of a diffusion experiment of structures according to a method of purifying a microstructure according to an embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 25 X 25mm2의 유리 기판 상에 은 나노 선을 포함하는 메탄올 10~15μl을 드랍 캐스팅 방법으로 제공하였다. 은 나노 선을 포함하는 메탄올이 제공된 유리 기판의 중앙부분에서부터, 질량에 따라 은 나노 선이 확산되는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 19, 10-15 μl of methanol containing silver nanowires was provided on a 25 × 25 mm 2 glass substrate by a drop casting method. From the central portion of the glass substrate provided with methanol containing silver nanowires, it can be seen that silver nanowires are diffused according to mass.
구체적으로, 메탄올이 제공된 유리 기판의 중앙 부분에 가장 인접한 지역 (a)에는 30μm 이상의 은 나노 선 소수 및 5~15μm 은 나노 선과 나노 입자들이 포함되어 있는 것으로 확인되었다. (b) 지역에는 30μm 정도의 은 나노 선 밀도가 상대적으로 높으나 은 나노 입자도 상당수 포함되어 있는 것으로 나타났고, (c) 지역에서는 30μm 정도의 은 나노 선이 가장 높은 밀도를 갖는 것으로 확인되었다. (d)와 (e) 지역은 10μm 이하의 은 나노 선과 은 나노 입자가 대부분인 것으로 확인되었다. Specifically, it was found that the region (a) closest to the central portion of the glass substrate provided with methanol contained 30 nanometers or more of silver nanowire minorities and 5-15 μm silver nanowires and nanoparticles. In the region (b), the silver nanowire density of about 30μm was relatively high but the silver nanoparticles contained a large number, and in the region (c), the silver nanowire of about 30μm had the highest density. Regions (d) and (e) were found to be mostly silver nanowires and silver nanoparticles of less than 10μm.
즉, 은 나노 선의 질량에 따라서, 확산(spread)되는 정도가 상이한 것으로 확인되었으며, 미세 구조체들의 질량에 따른 확산 정도 차이를 이용하여, 실질적으로 균일한 크기를 갖는 미세 구조체들을 선별 및 정제할 수 있음을 알 수 있다. That is, according to the mass of the silver nanowire, it was confirmed that the degree of spread is different, and by using the difference in the degree of diffusion according to the mass of the microstructures, it is possible to screen and refine the microstructures having a substantially uniform size It can be seen.
본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크 제조 방법 및 그 제조 장치가 설명된다. A method of manufacturing a microstructure network and an apparatus for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention are described.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 21 내지 도 23 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크 제조 방법을 설명하기 위한 사시도들이고, 도 24는 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크 제조 방법에 따라 구조체들의 접점들 사이에 형성된 네트워크를 설명하기 위한 도면이다. 20 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a microstructure network according to an embodiment of the present invention. FIGS. 21 to 23 are perspective views illustrating a method for manufacturing a microstructure network according to an embodiment of the present invention. According to the microstructure network manufacturing method according to an embodiment of the present invention is a view for explaining a network formed between the contacts of the structures.
도 20 및 도 21를 참조하면, 기판(400) 상에 베이스막(410, base layer)이 형성될 수 있다(S410).20 and 21, a base layer 410 may be formed on the substrate 400 (S410).
상기 기판(400)은 반도체 기판, 플라스틱 기판, 및/또는 유리 기판일 수 있다. 상기 기판(400)은 플렉시블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(400)은 유리 기판, polyethylene terephthalate(PET), polyethylene naphthalate(PEN), polycarbonate (PC), polyether sulfone(PES), polyimide(PI), 또는 acrylite 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. The substrate 400 may be a semiconductor substrate, a plastic substrate, and / or a glass substrate. The substrate 400 may be flexible. For example, the substrate 400 may include any one of a glass substrate, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyether sulfone (PES), polyimide (PI), or acrylite. have.
상기 베이스막(410)은 복수의 도전성 구조체들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 구조체들은, 은 나노 입자, 은 나노 와이어와 같은 은 나노 구조체(silver nano structure)일 수 있다. The base layer 410 may include a plurality of conductive structures. According to an embodiment, the structures may be silver nano structures such as silver nano particles and silver nano wires.
다른 실시 예에 따르면, 상기 베이스막(410)의 상기 구조체들은, 은 나노 구조체 외에, 무기 물질(예를 들어, 그래핀 플레이크, 단일벽 CNT, 이중벽 CNT, 다중벽 CNT, C60, C85, C70 등), 금속 나노 입자(예를 들어, Au, Ag, Cu, Ni, Al 등), 반도체 물질(예를 들어, Si, C, GaAs, ZnSe, InP, CdS 등), 전도성 유기물(예를 들어, PEDOT:PSS, PVP 등), 산화물 반도체 물질(SiO2, ZnO, Al2O3, In2O3, SnO2 등), 코어쉘(core/shell) 형태의 반도체 양자점 물질(예를 들어, CdSe/CdSe, CdSe/ZnTe, ZnSe/ZnS, PbS/CdS, ZnS/CdSe, CdS/ZnS 등), 또는 코어쉘(core/shell) 형태의 반도체 나노선 물질(예를 들어, ZnO/ZnS, AlP/AlN, AlN/AlAs 등) 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment, the structures of the base layer 410 may be, in addition to the silver nanostructures, inorganic materials (eg, graphene flakes, single-walled CNTs, double-walled CNTs, multi-walled CNTs, C 60 , C 85 , C 70, etc.), metal nanoparticles (eg, Au, Ag, Cu, Ni, Al, etc.), semiconductor materials (eg, Si, C, GaAs, ZnSe, InP, CdS, etc.), conductive organics (eg For example, PEDOT: PSS, PVP, etc., an oxide semiconductor material (SiO 2, ZnO, Al 2 O 3, In 2 O 3, SnO 2, etc.), a semiconductor quantum dot material in the form of a core / shell (eg, CdSe / CdSe, CdSe) / ZnTe, ZnSe / ZnS, PbS / CdS, ZnS / CdSe, CdS / ZnS, etc., or semiconductor nanowire materials in the form of core / shells (e.g., ZnO / ZnS, AlP / AlN, AlN / AlAs, etc.) may be further included.
상기 기판(400) 상에 상기 구조체들을 갖는 상기 베이스막(410)을 형성하는 단계는, 바 코팅(bar coating), 스프레이 코팅(spray coating), 스핀 코팅(spin coating), 브러쉬 코팅(brush coating), 딥 코팅(dip coating), 또는 그라비아 코팅(gravure coating) 등의 방법으로 수행될 수 있다. Forming the base layer 410 having the structures on the substrate 400 may include bar coating, spray coating, spin coating, and brush coating. , Dip coating, or gravure coating.
상기 기판(400) 상에 상기 베이스막(410)이 형성되기 전, 상기 기판(400)의 상부면이 전처리(pretreatment)될 수 있다. 상기 기판(400)이 전처리되어, 상기 기판(400)의 표면 에너지가 감소될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 기판(400)을 전처리하는 것은, 상기 기판(400)의 상부면에 플라즈마(plasma), UV(ultra violet), 또는 오존(ozone) 중에서 적어도 어느 하나를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(400)의 상기 상부면에 산소(O), 아르곤(Ar), 질소(N), 또는 수소(H) 가스를 사용한 플라즈마가 제공될 수 있다.Before the base layer 410 is formed on the substrate 400, an upper surface of the substrate 400 may be pretreated. The substrate 400 may be pretreated to reduce surface energy of the substrate 400. According to an embodiment, pretreating the substrate 400 may include providing at least one of plasma, ultraviolet (UV), or ozone to an upper surface of the substrate 400. can do. For example, a plasma using oxygen (O), argon (Ar), nitrogen (N), or hydrogen (H) gas may be provided on the upper surface of the substrate 400.
상기 베이스막(410)의 제1 지점(P1) 및 상기 제1 지점(P1)과 다른 제2 지점(P2)이 선택될 수 있다. 상기 제1 지점(P1) 및 상기 제2 지점(P2)은 상기 베이스막(410) 상의 임의의 지점일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점(P1) 및 상기 제2 지점(P2)은 상기 베이스막(410)의 가장자리(edge)에 인접한 지점일 수 있다.A first point P1 of the base layer 410 and a second point P2 different from the first point P1 may be selected. The first point P1 and the second point P2 may be arbitrary points on the base layer 410. For example, the first point P1 and the second point P2 may be points adjacent to an edge of the base layer 410.
상기 제1 지점(P1) 및 상기 제2 지점(P2) 사이에 전류를 인가하여, 상기 구조체들에 의해 상기 제1 지점(P1)과 상기 제2 지점(P2)이 전기적으로 연결된(electrically connected) 제1 네트워크(421)가 형성될 수 있다(S420). 상기 제1 지점(P1)과 상기 제2 지점(P2)이 전기적으로 연결된 상기 제1 네트워크(421)는, 상기 제1 지점(P1)과 상기 제2 지점(P2) 사이를 흐르는 전류 경로(current path)와 실질적으로(substantially) 대응될 수 있다.A current is applied between the first point P1 and the second point P2 so that the first point P1 and the second point P2 are electrically connected by the structures. The first network 421 may be formed (S420). The first network 421 electrically connected to the first point P1 and the second point P2 may be a current path flowing between the first point P1 and the second point P2. path) may correspond substantially.
상기 제1 지점(P1) 및 상기 제2 지점(P2) 사이를 흐르는 전류에 의해 줄열(joule heating)이 발생된다. 도 5에 도시된 것과 같이, 상기 줄열에 의해 상기 베이스막(410) 내부의 상기 구조체들(415)이 교차되는 접점(415a)에 전류 접합이 형성될 수 있다. 즉, 상기 전류 경로에 인접하게 배치된 상기 구조체들(415)이 교차되는 상기 접점(415a)이 상대적으로 높은 저항을 가지고 있고, 이에 따라, 상기 제1 지점(P1) 및 상기 제2 지점(P2) 사이를 흐르는 전류에 의해 상기 구조체들(415)의 상기 접점(415a)에 줄열이 발생될 수 있다. 상기 줄열로 인해 상기 구조체들(415)을 구성하는 원자들이 이동되어, 서로 이격된 상기 구조체들(415)이 직접적으로 서로 연결되거나, 또는 서로 이격된 상기 구조체들(415) 사이의 간격이 좁아질 수 있다. 이에 따라, 상기 구조체들(415)의 상기 접점(415a)에 저항이 감소될 수 있고, 상기 제1 지점(P1) 및 상기 제2 지점(P2)이 전기적으로 연결된 상기 제1 네트워크(421)가 형성될 수 있다. Joule heating is generated by the current flowing between the first point P1 and the second point P2. As illustrated in FIG. 5, a current junction may be formed at the contact point 415a through which the structures 415 inside the base layer 410 intersect with each other. That is, the contact point 415a to which the structures 415 disposed adjacent to the current path intersect has a relatively high resistance, and thus, the first point P1 and the second point P2 are relatively high. Joule heat may be generated at the contact points 415a of the structures 415 by the current flowing between them. Due to the Joule heat, the atoms constituting the structures 415 are moved so that the structures 415 spaced apart from each other are directly connected to each other, or the gap between the structures 415 spaced apart from each other is narrowed. Can be. Accordingly, the resistance of the contacts 415a of the structures 415 may be reduced, and the first network 421 to which the first point P1 and the second point P2 are electrically connected may be formed. Can be formed.
예를 들어, 상기 구조체들(415)이 은 나노 구조체인 경우, 상기 제1 지점(P1) 및 상기 제2 지점(P2) 사이에 흐르는 전류에 의해, 상기 은 나노 구조체들이 교차되는 접점에 줄열이 발생될 수 있다. 상기 줄열에 의해, 은 나노 구조체들을 구성하는 은 원자들이, 상기 은 나노 구조체들을 둘러싼 고분자 물질을 통해 이동되어, 서로 이격된 은 나노 구조체들이 연결될 수 있다.For example, when the structures 415 are silver nanostructures, a row of lines is formed at a contact point at which the silver nanostructures cross due to a current flowing between the first point P1 and the second point P2. Can be generated. By the joule, the silver atoms constituting the silver nanostructures may be moved through the polymer material surrounding the silver nanostructures, thereby connecting the silver nanostructures spaced apart from each other.
도 20 및 도 21을 참조하면, 상기 제1 네트워크(421)가 형성된 후, 상기 베이스막(410)의 제3 지점(P3) 및 제4 지점(P4)이 선택될 수 있다. 상기 제3 지점(P3) 및 상기 제4 지점(P4)은 상기 제1 지점(P1) 및 상기 제2 지점(P2)과 다른 임의의 지점일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 지점(P3) 및 상기 제4 지점(P4)은 상기 베이스막(410)의 가장자리(edge)에 인접한 지점일 수 있다.20 and 21, after the first network 421 is formed, the third point P3 and the fourth point P4 of the base layer 410 may be selected. The third point P3 and the fourth point P4 may be arbitrary points different from the first point P1 and the second point P2. For example, the third point P3 and the fourth point P4 may be points adjacent to an edge of the base layer 410.
상기 제3 지점(P3) 및 상기 제4 지점(P4) 사이에 전류를 인가하여, 상기 구조체들에 의해 상기 제3 지점(P3)과 상기 제4 지점(P4)이 전기적으로 연결된(electrically connected) 제2 네트워크(422)가 형성될 수 있다(S430). 상기 제3 지점(P3)과 상기 제4 지점(P4)이 전기적으로 연결된 상기 제2 네트워크(422)는, 상기 제3 지점(P3)과 상기 제4 지점(P4) 사이를 흐르는 전류 경로와 실질적으로 대응될 수 있다. 상기 제3 지점(P3)과 상기 제4 지점(P4) 사이를 흐르는 전류 경로는, 상기 제1 지점(P1)과 사기 제2 지점(P2) 사이를 흐르는 전류 경로 상이할 수 있다. A current is applied between the third point P3 and the fourth point P4 so that the third point P3 and the fourth point P4 are electrically connected by the structures. The second network 422 may be formed (S430). The second network 422 electrically connected to the third point P3 and the fourth point P4 may be substantially connected to a current path flowing between the third point P3 and the fourth point P4. It may correspond to. The current path flowing between the third point P3 and the fourth point P4 may be different from the current path flowing between the first point P1 and the second second point P2.
상기 제3 지점(P3) 및 상기 제4 지점(P4) 사이를 흐르는 전류에 의해 줄열(joule heating)이 발생되고, 도 5를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 줄열에 의해, 상기 제3 지점(P3) 및 상기 제4 지점P4) 사이에 흐르는 전류 경로에 인접한 상기 구조체들(415)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.Joule heating is generated by the current flowing between the third point P3 and the fourth point P4, and as described with reference to FIG. 5, by the joule heat, the third point ( The structures 415 adjacent to the current path flowing between P3) and the fourth point P4) may be electrically connected to each other.
도 4를 참조하면, 상기 제1 및 제2 네트워크들(421, 422)이 형성된 후, 상기 제1 내지 제4 지점들(P1~P4) 외에, 다른 지점들 사이에 전류가 인가되어, 상기 구조체들에 의해 전기적으로 연결된 복수의 네트워크들(420)이 더 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, after the first and second networks 421 and 422 are formed, a current is applied between other points in addition to the first to fourth points P1 to P4, thereby forming the structure. A plurality of networks 420 may be further formed by electrically connected to each other.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 기판(400) 상에 도전성 구조체들을 갖는 상기 베이스막(410)을 형성한 후, 상기 베이스막(410)의 임의의 두 지점 사이에 전류를 인가하는 공정이 복수로 수행될 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스막(410) 내에 서로 다른 복수의 전류 경로가 제공되고, 상기 서로 다른 복수의 전류 경로에 대응하는 서로 다른 복수의 네트워크들이 형성될 수 있다. 상기 베이스막(410)의 구조체들이 전기적으로 연결된 상기 네트워크가 형성되어 상기 베이스막(410)의 저항이 감소될 수 있다. 또한, 상기 네트워크가 복수로 제공되어 상기 베이스막(410)의 면저항이 실질적으로 균일해질 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, after forming the base layer 410 having conductive structures on the substrate 400, a process of applying a current between any two points of the base layer 410 may be performed. It can be carried out as. Accordingly, a plurality of different current paths may be provided in the base layer 410, and a plurality of different networks corresponding to the different plurality of current paths may be formed. The network in which the structures of the base layer 410 are electrically connected may be formed to decrease the resistance of the base layer 410. In addition, a plurality of the networks may be provided so that sheet resistance of the base layer 410 may be substantially uniform.
만약, 상술된 본 발명의 실시 예와 달리, 상기 네트워크의 형성 공정이 생략되는 경우, 상기 구조체들 사이에 존재하는 고분자/절연물질 등으로 인해, 저항이 증가될 수 있다. 또한, 상기 구조체들을 저항을 감소시키기 위해 열처리 등을 수행하는 경우, 기판이 손상되는 문제점이 있다. Unlike the above-described embodiment of the present invention, when the process of forming the network is omitted, the resistance may increase due to the polymer / insulating material existing between the structures. In addition, when the heat treatment is performed to reduce the resistance of the structures, there is a problem that the substrate is damaged.
하지만, 상술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 서로 다른 복수의 전류 경로를 제공하여 상기 구조체들이 전기적으로 연결된 복수의 네트워크가 형성될 수 있다. 이에 따라, 기판의 손상을 최소화하고, 상기 베이스막(410)의 저항을 최소화되는 동시에, 실질적으로 균일한 면저항을 갖는 미세 구조체 네트워크 제조 방법이 제공될 수 있다. However, as described above, according to an embodiment of the present invention, a plurality of networks in which the structures are electrically connected by providing a plurality of different current paths may be formed. As a result, a method of manufacturing a microstructure network can be provided that minimizes damage to a substrate, minimizes resistance of the base layer 410, and has a substantially uniform sheet resistance.
이하, 상술된 본 발명의 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크의 제조 방법에 따라, 미세 구조체 네트워크를 제조하기 위한 제조 장치가 설명된다. Hereinafter, according to the method for manufacturing a microstructure network according to the embodiment of the present invention described above, a manufacturing apparatus for manufacturing a microstructure network is described.
도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크의 제조 장치를 설명하기 위한 것이다. FIG. 25 illustrates an apparatus for manufacturing a microstructure network, according to an exemplary embodiment.
도 25를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미세 구조체 제조 장치는, 지지 구조체(510), 상기 지지 구조체(510)의 가장자리에 인접하게 배치된 복수의 전극들(521, 522, 523, 524), 및 상기 복수의 전극들(521, 522, 523, 524)을 제어하는 제어부(550)를 포함한다. Referring to FIG. 25, the microstructure manufacturing apparatus according to the exemplary embodiment may include a support structure 510 and a plurality of electrodes 521, 522, 523 disposed adjacent to an edge of the support structure 510. 524, and a controller 550 for controlling the plurality of electrodes 521, 522, 523, 524.
상기 지지 구조체(510)는, 도 21 내지 도 23을 참조하여 설명된 기판(400) 및 상기 기판(400) 상에 배치되고 도전성 구조체들을 갖는 베이스 막(410) 상에 배치될 수 있다. 상기 지지 구조체(510)는 제1 내지 제4 변(side)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 지지 구조체(510)의 면적은, 상이 베이스막(410)의 면적과 유사할 수 있다. 상기 지지 구조체(510)는 절연성 물질로 형성될 수 있다. The support structure 510 may be disposed on the substrate 400 described with reference to FIGS. 21 through 23 and on the base film 410 having conductive structures and disposed on the substrate 400. The support structure 510 may include first to fourth sides. According to an embodiment, an area of the support structure 510 may be similar to that of the base layer 410. The support structure 510 may be formed of an insulating material.
상기 복수의 전극들(521, 522, 523, 524)은, 상기 지지 구조체(510)의 상기 제1 변을 따라 배열된 제1 그룹(521), 상기 지지 구조체(510)의 상기 제2 변을 따라 배열된 제2 그룹(522), 상기 지지 구초제(510)의 상기 제3 변을 따라 배열된 제3 그룹(523), 및 상기 지지 구조체(510)의 상기 제4 변을 따라 배열된 제4 그룹(524)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 전극들(521, 522, 523, 524)은 상기 지지 구조체(510)의 가장자리에 인접하게 배치되어, 상기 복수의 전극들(521, 522, 523, 524)은 상기 베이스막(410)의 가장자리에 대응될 수 있다.The plurality of electrodes 521, 522, 523, and 524 may include a first group 521 arranged along the first side of the support structure 510 and the second side of the support structure 510. The second group 522 arranged along the third group 523 arranged along the third side of the support herbicide 510, and the fourth group arranged along the fourth side of the support structure 510. Four groups 524 may be included. According to one embodiment, the plurality of electrodes 521, 522, 523, 524 are disposed adjacent to an edge of the support structure 510, so that the plurality of electrodes 521, 522, 523, 524 It may correspond to an edge of the base layer 410.
도 6에서, 상기 지지 구조체(510)의 각 변들에 4개 또는 5개의 전극들이 배치되는 것으로 도시되었으나, 상기 전극들의 개수는 3개 이하, 또는 6개 이상일 수 있다. In FIG. 6, four or five electrodes are illustrated on each side of the support structure 510, but the number of electrodes may be three or less, or six or more.
상기 복수의 전극들(521, 522, 523, 524)이 상기 베이스막(410)에 접촉된 상태에서, 상기 제어부(550)는, 상기 복수의 전극들(521, 522, 523, 524) 중에서 선택된 제1 및 제2 전극들 사이에 전류를 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 전극들은, 서로 다른 그룹에 포함된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극은 상기 제1 그룹(521)에 포함되고, 상기 제2 전극은 상기 제3 그룹(523)에 포함될 수 있다. 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 인가된 전류에 의해, 상기 제1 전극과 접촉된 상기 베이스막(410)의 제1 지점과 상기 제2 전극과 접촉된 상기 베이스막(410)의 제2 지점 사이에 전류가 흐를 수 있다. 상기 제1 지점 및 제2 지점 사이에 흐르는 전류에 의해, 도 20 내지 24를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 구조체들에 의해 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점이 전기적으로 연결된 제1 네트워크가 형성될 수 있다. In a state where the plurality of electrodes 521, 522, 523, 524 are in contact with the base layer 410, the controller 550 is selected from the plurality of electrodes 521, 522, 523, 524. A current can be applied between the first and second electrodes. According to an embodiment, the first and second electrodes may be included in different groups. For example, the first electrode may be included in the first group 521 and the second electrode may be included in the third group 523. The first point of the base film 410 in contact with the first electrode and the base film 410 in contact with the second electrode by the current applied between the first electrode and the second electrode. Current can flow between two points. By the current flowing between the first point and the second point, as described with reference to FIGS. 20 to 24, a first network is formed by which the first point and the second point are electrically connected by the structures. Can be.
상기 제1 네트워크가 형성된 후, 상기 복수의 전극들(521, 522, 523, 524)이 상기 베이스막(410)에 접촉된 상태에서, 상기 제어부(550)는, 상기 복수의 전극들(521, 522, 523, 524) 중에서 상기 제1 전극 및 제2 전극을 제외한 나머지 전극들 중에서 선택된 제3 및 제4 전극들 사이에 전류를 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제3 및 제4 전극들은, 서로 다른 그룹에 포함된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 전극은 상기 제2 그룹(522)에 포함되고, 상기 제4 전극은 상기 제4 그룹(524)에 포함될 수 있다. 상기 제3 전극 및 상기 제3 전극 사이에 인가된 전류에 의해, 상기 제3 전극과 접촉된 상기 베이스막(410)의 제3 지점과 상기 제4 전극과 접촉된 상기 베이스막(410)의 제4 지점 사이에 전류가 흐를 수 있다. 상기 제3 지점 및 제4 지점 사이에 흐르는 전류에 의해, 도 20 내지 24를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 구조체들에 의해 상기 제3 지점 및 상기 제4 지점이 전기적으로 연결된 제2 네트워크가 형성될 수 있다. After the first network is formed, in a state where the plurality of electrodes 521, 522, 523, and 524 are in contact with the base layer 410, the controller 550 is configured to control the plurality of electrodes 521, A current may be applied between the third and fourth electrodes selected from among the remaining electrodes except for the first and second electrodes 522, 523, and 524. According to an embodiment, the third and fourth electrodes may be included in different groups. For example, the third electrode may be included in the second group 522, and the fourth electrode may be included in the fourth group 524. The third point of the base layer 410 in contact with the third electrode and the base layer 410 in contact with the fourth electrode by the current applied between the third electrode and the third electrode. Current can flow between four points. By the current flowing between the third point and the fourth point, as described with reference to FIGS. 20 to 24, a second network in which the third point and the fourth point are electrically connected by the structures is formed. Can be.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 네트워크를 형성하기 위해 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 인가된 전류의 크기 및/또는 전류가 인가되는 시간은, 상기 제2 네트워크를 형성하기 위해 상기 제3 전극 및 제4 전극 사이에 인가된 전류의 크기 및/또는 전류가 인가되는 시간과 실질적으로 서로 동일할 수 있다. According to one embodiment, the magnitude of the current applied between the first electrode and the second electrode to form the first network and / or the time when the current is applied, the first to form the second network The magnitude of the current applied between the third electrode and the fourth electrode and / or the time when the current is applied may be substantially equal to each other.
상기 제1 네트워크 및 상기 제2 네트워크의 형성 공정을 반복하여, 도 20 내지 도 24를 참조하여 설명된 미세 구조체 네트워크 제조 방법이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크 제조 장치로 수행될 수 있다. By repeating the process of forming the first network and the second network, the microstructure network manufacturing method described with reference to FIGS. 20 to 24 may be performed by the microstructure network manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. have.
도 26 내지 도 27은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크의 제조 장치를 설명하기 위한 것이다. 26 to 27 are for explaining an apparatus for manufacturing a microstructure network according to another embodiment of the present invention.
도 26을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크의 제조 장치는, 제1 전극(610), 상기 제1 전극(610)과 이격된 제2 전극(620), 지지 로드(630, support rod), 회전 로드(640, rotation rod), 및 상기 제1 전극(610), 상기 제2 전극(620), 및 상기 회전 로드(640)를 제어하는 제어부(650)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크 제조 장치는, 도 21 내지 도 23을 참조하여 설명된 기판(400) 및 상기 기판(400) 상에 배치되고 도전성 구조체들을 갖는 베이스 막(410) 상에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 26, the apparatus for manufacturing a microstructure network according to another exemplary embodiment of the present disclosure may include a first electrode 610, a second electrode 620 spaced apart from the first electrode 610, and a support rod 630. , a support rod, a rotation rod 640, and a controller 650 for controlling the first electrode 610, the second electrode 620, and the rotation rod 640. . An apparatus for manufacturing a microstructure network according to another embodiment of the present invention is provided on the substrate 400 described with reference to FIGS. 21 to 23 and on the base film 410 disposed on the substrate 400 and having conductive structures. Can be arranged.
상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620)은 서로 이격되고, 제1 방향으로 연장할 수 있다. 상기 제1 방향은, 상기 베이스막(410)의 상부면에 직각인 방향일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620)의 길이는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. The first electrode 610 and the second electrode 620 may be spaced apart from each other and may extend in a first direction. The first direction may be a direction perpendicular to an upper surface of the base layer 410. According to an embodiment, the lengths of the first electrode 610 and the second electrode 620 may be substantially the same.
상기 제1 전극(610)의 일단 및 상기 제2 전극(620)의 일단은, 상기 지지 로드(630)의 양단들에 각각 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620)은 상기 지지 로드(630)에 고정될 수 있다. One end of the first electrode 610 and one end of the second electrode 620 may be connected to both ends of the support rod 630, respectively. According to an embodiment, the first electrode 610 and the second electrode 620 may be fixed to the support rod 630.
상기 회전 로드(640)는 상기 지지 로드(230)의 중앙부와 연결되고, 상기 제1 방향으로 연장할 수 있다. 상기 회전 로드(640)는 상기 제1 방향을 회전축으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 상기 지지 로드(630)가 상기 회전 로드(640)를 회전축으로 회전하고, 상기 지지 로드(630)의 상기 양단들에 연결된 상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620)이 회전할 수 있다. 상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620)은 상기 지지 로드(630)의 상기 양단들에 고정되어, 상기 회전 로드(640)가 회전하더라도 상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620) 사이의 거리는 일정하게 유지될 수 있다. The rotation rod 640 may be connected to the central portion of the support rod 230 and extend in the first direction. The rotation rod 640 may rotate the first direction on a rotation axis. Accordingly, the support rod 630 rotates the rotation rod 640 to the rotation axis, and the first electrode 610 and the second electrode 620 connected to both ends of the support rod 630 are rotated. Can rotate The first electrode 610 and the second electrode 620 are fixed to both ends of the support rod 630, so that the first electrode 610 and the second electrode are rotated even if the rotating rod 640 rotates. The distance between the electrodes 620 may be kept constant.
상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620)의 타단들이 상기 베이스막(410)에 접촉된 상태에서, 상기 제어부(650)는 제1 및 제2 전극들(610, 620) 사이에 전류를 인가할 수 있다. 상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620) 사이에 인가된 전류에 의해, 상기 제1 전극(610)과 접촉된 상기 베이스막(410)의 제1 지점과 상기 제2 전극(620)과 접촉된 상기 베이스막(410)의 제2 지점 사이에 전류가 흐를 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점은 상기 베이스막(410)의 가장자리에 인접할 수 있다. 상기 제1 지점 및 제2 지점 사이에 흐르는 전류에 의해, 도 20 내지 24를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 구조체들에 의해 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점이 전기적으로 연결된 제1 네트워크(661)가 형성될 수 있다. In the state where the other ends of the first electrode 610 and the second electrode 620 are in contact with the base layer 410, the controller 650 is disposed between the first and second electrodes 610 and 620. Current can be applied. The first point of the base layer 410 and the second electrode 620 in contact with the first electrode 610 by the current applied between the first electrode 610 and the second electrode 620. ) May flow between the second point of the base layer 410 in contact with the. According to an embodiment, the first point and the second point may be adjacent to an edge of the base layer 410. The first network 661 is electrically connected to the first point and the second point by the structures as described with reference to FIGS. 20 to 24 by the current flowing between the first point and the second point. ) May be formed.
상기 제1 네트워크(261)가 형성된 후, 상기 제어부(650)는, 상기 회전 로드(640)를 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620)이 상기 베이스막(410)의 제3 지점 및 제4 지점과 각각 접촉될 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 회전 로드(640)가 회전하더라도 상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620) 사이의 거리는 일정하게 유지되어, 상기 제1 지점 및 상기 지점 사이의 거리는, 상기 제3 지점 및 상기 제4 지점 사이의 거리와 실질적으로 서로 동일할 수 있다. After the first network 261 is formed, the controller 650 may rotate the rotating rod 640. Accordingly, the first electrode 610 and the second electrode 620 may be in contact with third and fourth points of the base layer 410, respectively. As described above, even if the rotating rod 640 rotates, the distance between the first electrode 610 and the second electrode 620 is kept constant, the distance between the first point and the point is, The distance between the three points and the fourth point may be substantially equal to each other.
상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620)의 상기 타단들이 상기 베이스막(410)의 상기 제3 지점 및 상기 제4 지점에 접촉된 상태에서, 상기 제어부(650)는, 제1 및 제2 전극들(610, 620) 사이에 전류를 인가할 수 있다. 상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620) 사이에 인가된 전류에 의해, 상기 제3 지점과 상기 제4 지점 사이에 전류가 흐를 수 있다. 상기 제3 지점 및 제4 지점 사이에 흐르는 전류에 의해, 도 20 내지 24를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 구조체들에 의해 상기 제3 지점 및 상기 제4 지점이 전기적으로 연결된 제2 네트워크(662)가 형성될 수 있다. In a state where the other ends of the first electrode 610 and the second electrode 620 are in contact with the third point and the fourth point of the base layer 410, the controller 650 may include a first And a current may be applied between the second electrodes 610 and 620. A current may flow between the third point and the fourth point by the current applied between the first electrode 610 and the second electrode 620. The second network 662, in which the third point and the fourth point are electrically connected by the structures, as described with reference to FIGS. 20 to 24, by the current flowing between the third and fourth points. ) May be formed.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 네트워크(661) 및 제2 네트워크(662)를 형성하기 위해 상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620) 사이에 인가된 전류의 크기 및/또는 전류가 인가되는 시간은, 실질적으로 서로 동일할 수 있다. 또한, 상술된 바와 같이, 상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620)에 의해 전류가 인가되는 지점들 사이의 거리가 서로 동일하여, 상기 제1 전극(610) 및 상기 제2 전극(620)에 의해 전류에 의해 형성되는 복수의 네트워크들의 길이 차이가 최소화될 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스막(410)의 면저항의 균일도가 향상될 수 있다. According to an embodiment, the magnitude and / or current of the current applied between the first electrode 610 and the second electrode 620 to form the first network 661 and the second network 662. The time that is applied may be substantially equal to each other. In addition, as described above, the distance between the points where the current is applied by the first electrode 610 and the second electrode 620 are the same, so that the first electrode 610 and the second electrode The difference in length of the plurality of networks formed by the current by 620 can be minimized. Accordingly, the uniformity of the sheet resistance of the base layer 410 may be improved.
상기 제1 네트워크(661) 및 상기 제2 네트워크(662)의 형성 공정을 반복하여, 도 20 내지 도 24를 참조하여 설명된 미세 구조체 네트워크 제조 방법이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미세 구조체 네트워크 제조 장치로 수행될 수 있다. By repeating the process of forming the first network 661 and the second network 662, the method for manufacturing a microstructure network described with reference to FIGS. 20 to 24 is a microstructure network according to an embodiment of the present invention. It can be performed with the manufacturing apparatus.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable embodiment, the scope of the present invention is not limited to a specific embodiment, Comprising: It should be interpreted by the attached Claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
본 발명은 미세 구조체를 갖는 기판, 그 제조 방법, 미세 구조체의 정제 방법, 미세 구조체 네트워크 제조 방법, 및 그 제조 장치에 관련된 것으로, 유기 발광 소자, 액정 디스플레이, 터치 패널, 태양 전지 등 다양한 기술 분야에 활용될 수 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate having a microstructure, a method for manufacturing the same, a method for refining a microstructure, a method for producing a microstructure network, and an apparatus for manufacturing the same. The present invention relates to various technical fields such as an organic light emitting device, a liquid crystal display, a touch panel, and a solar cell. Can be utilized.

Claims (24)

  1. 보조 기판의 상부면 상에 미세 구조체를 형성하는 단계;Forming a microstructure on an upper surface of the auxiliary substrate;
    상기 미세 구조체 상에 베이스 용액(base solution)을 코팅하는 단계;Coating a base solution on the microstructure;
    상기 베이스 용액을 열처리하여, 상기 미세 구조체를 덮는 베이스 기판을 형성하는 단계; 및Heat treating the base solution to form a base substrate covering the microstructure; And
    상기 베이스 기판으로부터 상기 보조 기판을 제거하는 단계를 포함하는 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법. Removing the auxiliary substrate from the base substrate.
  2. 제1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 미세 구조체 및 상기 보조 기판 사이에 공극이 존재하고, Voids exist between the microstructure and the auxiliary substrate,
    상기 베이스 용액은, 상기 공극을 채우는 것을 포함하는 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법. The base solution is a method for producing a substrate having a microstructure comprising filling the voids.
  3. 제1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 보조 기판 상에 상기 미세 구조체를 형성하기 전, Before forming the microstructure on the auxiliary substrate,
    상기 보조 기판의 상기 상부면의 표면 에너지를 감소시키는 전처리 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법. And performing a pretreatment process to reduce the surface energy of the upper surface of the auxiliary substrate.
  4. 제1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 미세 구조체를 형성하기 전, 상기 보조 기판의 상기 상부면 상에 이형층을 형성하는 단계를 더 포함하고, Before forming the microstructure, further comprising forming a release layer on the upper surface of the auxiliary substrate,
    상기 미세 구조체는 상기 이형층 상에 형성되고, The microstructure is formed on the release layer,
    상기 보조 기판을 상기 베이스 기판으로부터 분리시키는 것은, 상기 이형층을 제거하는 것을 포함하는 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법. Separating the auxiliary substrate from the base substrate includes removing the release layer.
  5. 제1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 베이스 기판으로부터 상기 보조 기판이 제거되어, 상기 보조 기판의 상기 상부면에 인접한 상기 베이스 기판의 메인 면(main surface)를 노출되는 것을 포함하는 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법. And removing the auxiliary substrate from the base substrate to expose a main surface of the base substrate adjacent to the upper surface of the auxiliary substrate.
  6. 제5 항에 있어서, The method of claim 5,
    상기 베이스 기판의 상기 메인 면 상에 전도성 막을 형성하는 단계를 더 포함하는 미세 구조체를 갖는 기판의 제조 방법. And forming a conductive film on the main surface of the base substrate.
  7. 서로 다른 질량을 갖는 구조체(structure)들을 포함하는 혼합액을 준비하는 단계;Preparing a mixed solution including structures having different masses;
    상기 혼합액을 기판 상에 제공하여, 상기 기판 상에 상기 구조체들을 갖는 상기 혼합액이 확산(spread)되는 단계;Providing the mixed liquid on a substrate, wherein the mixed liquid having the structures on the substrate is spread;
    상기 기판 상에 확산된 상기 혼합액의 일부분을 수집(collect)하는 단계; 및Collecting a portion of the mixed solution diffused on the substrate; And
    수집된 상기 혼합액의 상기 일부분으로부터, 수집된 상기 혼합액의 상기 일부분에 포함된 상기 구조체들을 회수하는 단계를 포함하는 미세 구조체의 정제 방법. Recovering the structures contained in the portion of the mixed liquid collected from the portion of the mixed liquid collected.
  8. 제7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein
    상기 기판은, 지면(ground)에 대하여 기울어진(inclined) 것을 포함하는 미세 구조체의 정제 방법. And the substrate is inclined with respect to the ground.
  9. 제7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein
    수집되는 상기 혼합액의 상기 일부분은, The portion of the mixed liquid to be collected,
    상기 혼합액이 상기 기판에 제공되는 위치로부터, 일정 거리 범위 내에 위치하는 것을 포함하는 미세 구조체의 정제 방법. Method for purifying a microstructure comprising the mixed solution is located within a predetermined distance range from the position provided to the substrate.
  10. 제9 항에 있어서, The method of claim 9,
    상기 혼합액의 상기 일부분을 수집하는 단계는, Collecting the portion of the mixed liquor,
    상기 기판 상에 확산된 상기 혼합액의 상기 일부분을 제외한 나머지 부분을 제거하는 단계; 및Removing a portion of the mixed solution except the portion of the mixed liquid diffused on the substrate; And
    잔존된 상기 혼합액의 상기 일부분을 수거하는 단계를 포함하는 미세 구조체의 정제 방법. Collecting the remaining portion of the mixed solution remaining.
  11. 제7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein
    상기 혼합액이 확산되는 단계는, 상기 혼합액을 건조시키는 단계를 포함하고, The step of diffusing the mixed solution includes the step of drying the mixed solution,
    상기 혼합액의 상기 일부분을 수집하는 단계는, 건조된 상기 혼합액의 상기 일부분을 수집하는 것을 포함하는 미세 구조체의 정제 방법. Collecting the portion of the mixed liquor comprises collecting the portion of the dried mixed liquor.
  12. 제11 항에 있어서, The method of claim 11, wherein
    상기 혼합액의 상기 일부분을 수집하는 단계는, Collecting the portion of the mixed liquor,
    건조된 상기 혼합액의 상기 일부분을 용해시키는 용액을 상기 기판 상에 제공하는 것을 포함하는 미세 구조체의 정제 방법. Providing a solution for dissolving the portion of the dried mixed solution on the substrate.
  13. 제12 항에 있어서, The method of claim 12,
    상기 구조체들을 회수하는 단계는, Recovering the structures,
    원심 분리기를 이용하여, 상기 혼합액의 상기 일부분이 용해된 상기 용액으로부터 상기 구조체들을 회수하는 것을 포함하는 미세 구조체의 정제 방법.Using a centrifugal separator to recover the structures from the solution in which the portion of the mixed solution is dissolved.
  14. 제12 항에 있어서, The method of claim 12,
    상기 기판 상에 상기 혼합액을 제공하기 전, Before providing the mixed liquid on the substrate,
    상기 기판 상에 박리층을 형성하는 단계를 더 포함하는 미세 구조체의 정제 방법. The method of purifying a microstructure further comprising the step of forming a release layer on the substrate.
  15. 제7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein
    상기 기판 상에 상기 혼합액을 제공하기 전, Before providing the mixed liquid on the substrate,
    상기 기판의 표면의 표면 에너지를 감소시키는 전처리 공정을 수행하는 단계를 더 단계를 더 포함하는 미세 구조체의 정제 방법. The method of claim 1, further comprising the step of performing a pretreatment process to reduce the surface energy of the surface of the substrate.
  16. 지면(ground)에 대해서 기울어진(inclined) 상부면을 갖는 기판; 및A substrate having an upper surface inclined with respect to the ground; And
    서로 다른 질량을 갖는 구조체(structure)들을 갖는 혼합액을 상기 기판의 상기 상부면으로 제공하는 혼합액 공급부를 포함하되, A mixed liquid supply for providing a mixed liquid having structures having different masses to the upper surface of the substrate,
    상대적으로 질량이 작은 상기 구조체들을, 상대적으로 질량이 큰 상기 구조체들보다, 상기 혼합액이 상기 기판의 상기 상부면에 제공되는 위치로부터, 더 멀리 확산시키는 것을 포함하는 미세 구조체의 정제 장치. And diffusing the relatively light mass structures farther from the position at which the mixed liquor is provided on the upper surface of the substrate than the relatively high mass structures.
  17. 제16 항에 있어서, The method of claim 16,
    상기 기판은 복수로 제공되고, The substrate is provided in plurality,
    상기 복수의 기판들의 상부면들은, 지면에 대해서 기울어지고, Upper surfaces of the plurality of substrates are inclined with respect to the ground,
    지면으로부터 상대적으로 높은 곳에 위치하는 상기 복수의 기판들의 상기 상부면들의 일부분들은, 서로 인접하게 배치되는 것을 포함하는 미세 구조체의 정제 장치. A portion of the upper surfaces of the plurality of substrates located at a relatively high position from the ground, the purification apparatus of the microstructure comprising the adjacent to each other.
  18. 기판 상에 도전성 구조체들을 갖는 베이스막(base layer)을 형성하는 단계;Forming a base layer having conductive structures on the substrate;
    상기 베이스막의 제1 지점, 및 상기 제1 지점과 이격된 제2 지점 사이에 전류를 인가하여, 상기 구조체들에 의해 상기 제1 지점과 상기 제2 지점이 전기적으로 연결된 제1 네트워크를 형성하는 단계; 및Applying a current between a first point of the base layer and a second point spaced apart from the first point to form a first network electrically connected to the first point and the second point by the structures; ; And
    상기 베이스 막의 제3 지점, 및 상기 제3 지점과 이격된 제4 지점 사이에 전류를 인가하여, 상기 구조체들에 의해 상기 제3 지점과 상기 제4 지점이 전기적으로 연결된 제2 네트워크를 형성하는 단계를 포함하는 미세 구조체 네트워크의 제조 방법. Applying a current between a third point of the base film and a fourth point spaced apart from the third point to form a second network electrically connected by the structures to the third point and the fourth point; Method for producing a microstructured network comprising a.
  19. 제18 항에 있어서, The method of claim 18,
    상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이에 인가되는 전류 및 상기 제3 지점과 상기 제4 지점 사이에 인가되는 전류에 의해, 상기 구조체들의 적어도 일부는 서로 접합되는 것을 포함하는 미세 구조체 네트워크의 제조 방법. At least some of the structures are joined to each other by a current applied between the first point and the second point and a current applied between the third point and the fourth point. .
  20. 제18 항에 있어서, The method of claim 18,
    상기 제1 내지 제4 지점들은 상기 베이스막의 가장자리에 위치하는 것을 포함하는 미세 구조체 네트워크의 제조 방법. And the first to fourth points are located at an edge of the base layer.
  21. 제18 항에 있어서, The method of claim 18,
    상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이에 인가되는 전류 및 상기 제3 지점과 상기 제4 지점 사이에 인가되는 전류는 서로 다른 전류 경로(current path)를 갖는 것을 포함하는 미세 구조체 네트워크 제조 방법. And the current applied between the first point and the second point and the current applied between the third point and the fourth point have different current paths.
  22. 제18 항에 있어서, The method of claim 18,
    상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이에 인간되는 전류의 경로는 상기 제1 네트워크에 대응되고, A path of current humanized between the first point and the second point corresponds to the first network,
    상기 제3 지점과 상기 제4 지점 사이에 인가되는 전류의 경로는 상기 제2 네트워크에 대응되는 것을 포함하는 미세 구조체 네트워크 제조 방법. And a path of current applied between the third point and the fourth point corresponds to the second network.
  23. 제1 방향으로 연장하고, 서로 이격된 제1 전극 및 제2 전극;First and second electrodes extending in a first direction and spaced apart from each other;
    상기 제1 전극 및 제2 전극의 일단들을 연결하는 지지 로드(support rod);A support rod connecting one end of the first electrode and the second electrode;
    상기 제1 방향을 회전축으로 회전하고 상기 지지 로드와 연결된 회전 로드(rotation rod); 및A rotation rod that rotates the first direction about a rotation axis and is connected to the support rod; And
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 전류를 인가한 후 상기 회전 로드를 회전시키고, 상기 회전 로드를 회전시킨 후 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 전류를 인가하는 제어부를 포함하는 미세 구조체 네트워크 제조 장치. A microcontroller including a controller for applying current between the first electrode and the second electrode and rotating the rotating rod, and applying a current between the first electrode and the second electrode after rotating the rotating rod. Structure network manufacturing device.
  24. 지지 구조체;Support structures;
    상기 지지 구조체의 가장자리에 인접하게 배열된 복수의 전극들; 및A plurality of electrodes arranged adjacent to an edge of the support structure; And
    상기 복수의 전극들 중에서 선택된 제1 및 제2 전극들 사이에 전류를 인가하고, 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 전류를 인가한 후, 상기 복수의 전극들 중에서 상기 제1 및 제2 전극들을 제외한 나머지 전극들 중에서 선택된 제3 및 제4 전극들 사이에 전류를 인가하는 제어부를 포함하는 미세 구조체 네트워크 제조 장치. After applying a current between the first and second electrodes selected from among the plurality of electrodes and applying a current between the first and second electrodes, the first and second electrodes among the plurality of electrodes And a controller configured to apply a current between the third and fourth electrodes selected from among the remaining electrodes.
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