WO2023158274A1 - Transparent antenna substrate manufacturing method, and transparent antenna manufactured thereby - Google Patents

Transparent antenna substrate manufacturing method, and transparent antenna manufactured thereby Download PDF

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WO2023158274A1
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양주웅
허정욱
정상천
전용선
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주식회사 루미디아
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Definitions

  • the chemical surface treatment process may be performed by applying a silane coupling agent to one surface of the base glass substrate and then drying it.
  • FIG. 1 is a technical flow chart of a method for manufacturing a transparent antenna substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the present invention performs a surface treatment process on one surface of a base glass substrate to form a first surface having improved adhesion (S10), and sputtering a first metal on the first surface to form an adhesive layer.
  • S10 improved adhesion
  • the spray coating method using the spraying method may be performed by spraying a urethane-based silane coupling agent on a product to a thickness of 1 to 5 ⁇ m and then performing heat treatment.
  • the heat treatment may be performed in a method of drying by passing through a rail in equipment in a high temperature environment.

Abstract

The present invention improves the adhesive strength of a base glass substrate, and thus can prevent peeling-off of a metal pattern formed on the surface of the base glass substrate. In addition, the present invention improves adhesion between the base glass substrate and a seed layer, and thus can form a metal mesh antenna pattern, which is not thermally deformed and has a fine critical dimension enabling high-power signal output.

Description

투명 안테나 기판 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 안테나Method for manufacturing a transparent antenna substrate and a transparent antenna manufactured therefrom
본 발명은 투명 안테나 기판 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세 선폭을 가진 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하여 대전력 신호 출력이 가능하고, 베이스 유리 기판의 접착력이 향상된 투명 안테나 기판 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a transparent antenna substrate and a transparent antenna manufactured therefrom, and more particularly, by forming a metal mesh antenna pattern having a fine line width, high power signal output is possible, and the adhesion of a base glass substrate is improved. It relates to a method for manufacturing an antenna substrate and a transparent antenna manufactured therefrom.
안테나는 무선통신을 위한 필수적인 구성이다. 모바일 장치 및 차량에 적용되는 통신 기술이 발전하고, IoT(internet on things) 기술이 발전함에 따라 안테나 성능에 대한 요구도 증가하고 있다. 특히, 디스플레이, 윈도우 등에 안테나를 적용하는 기술이 시도되고 있다. 이를 위하여, 안테나는 투명으로 구현될 필요가 있다.An antenna is an essential component for wireless communication. As communication technology applied to mobile devices and vehicles develops and internet on things (IoT) technology develops, demands for antenna performance are also increasing. In particular, a technique of applying an antenna to a display, window, etc. has been attempted. To this end, the antenna needs to be implemented transparently.
일반적으로, 은(Ag) 나노 와이어를 글래스 기판 상에 코팅하는 방법으로 투명 안테나가 구현될 수 있다. 이때, 안테나의 성능을 높이기 위하여 은(Ag) 나노와이어의 농도 및 두께를 높여야 하지만, 은(Ag) 나노와이어의 농도 및 두께가 높아지면 안테나의 투과도가 낮아지는 문제가 있다.In general, a transparent antenna may be implemented by coating silver (Ag) nanowires on a glass substrate. At this time, in order to improve the performance of the antenna, the concentration and thickness of the silver (Ag) nanowires must be increased. However, when the concentration and thickness of the silver (Ag) nanowires increase, transmittance of the antenna decreases.
또는, 은(Ag) 합금을 필름 상에 스퍼터링 기법으로 증착한 후, 은(Ag) 합금을 패터닝하는 방법으로 투명 안테나가 구현될 수도 있다. 이때, 스퍼터링 기법을 이용하여 소정 두께 이상으로 은(Ag) 합금을 증착시키기 위하여 많은 시간이 소요될 수 있으며, 패터닝에 의하여 다량의 은(Ag) 합금이 소실될 수 있으므로 비용 측면에서 효율적이지 않은 문제가 있다.Alternatively, the transparent antenna may be implemented by depositing a silver (Ag) alloy on a film by sputtering and then patterning the silver (Ag) alloy. At this time, it may take a lot of time to deposit the silver (Ag) alloy to a predetermined thickness or more using the sputtering technique, and since a large amount of silver (Ag) alloy may be lost by patterning, there is a problem that is not efficient in terms of cost. there is.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 베이스 유리 기판의 접착력을 향상시킴으로써 베이스 유리 기판 표면에 형성된 금속 패턴이 박리되는 현상을 방지하기 위한 것이다.The problem to be solved by the present invention is to prevent the peeling of the metal pattern formed on the surface of the base glass substrate by improving the adhesion of the base glass substrate.
또한, 대전류로 구동하더라도 안테나의 베이스 기판이 열변형 되지 않아 대전력 신호 출력이 가능한 투명 안테나 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 안테나를 제공하기 위한 것이다.In addition, it is to provide a method for manufacturing a transparent antenna capable of outputting a high-power signal even when the base substrate of the antenna is not thermally deformed even when driven with a high current, and a transparent antenna manufactured therefrom.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 베이스 유리 기판의 일 표면에 표면처리 공정을 수행하여 접착력이 향상된 제1 표면을 형성하는 단계; 상기 제1 표면 상에 제1 금속을 스퍼터링하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층 상에 무전해 도금 또는 스퍼터링을 통해 구리(Cu) 시드층을 형성하는 단계; 상기 시드층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트층을 노광시키는 단계; 노광된 상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분을 제거하는 단계; 제거된 상기 노광되지 않은 부분에 구리(Cu) 금속을 도금한 후, 상기 포토레지스트층의 나머지 부분을 박리하여 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 시드층 및 상기 접착층 중 상기 메탈 메쉬 안테나 패턴이 형성되지 않은 영역에 있는 부분을 에칭으로 제거하는 단계;를 포함하는 투명 안테나 기판 제조방법을 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention performs a surface treatment process on one surface of the base glass substrate to form a first surface with improved adhesion; sputtering a first metal on the first surface to form an adhesive layer; forming a copper (Cu) seed layer on the adhesive layer through electroless plating or sputtering; forming a photoresist layer on the seed layer; exposing the photoresist layer to light; developing the exposed photoresist layer and removing unexposed portions of the photoresist layer; forming a metal mesh antenna pattern by plating copper (Cu) metal on the removed unexposed portion and then exfoliating the remaining portion of the photoresist layer; and removing a portion of the seed layer and the adhesive layer in an area where the metal mesh antenna pattern is not formed by etching.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 표면처리 공정은 화학적 에칭 공정, 물리적 표면처리 공정 및 화학적 표면처리 공정 중 어느 하나일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the surface treatment process may be any one of a chemical etching process, a physical surface treatment process, and a chemical surface treatment process.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화학적 에칭 공정은 에칭 용액을 스프레이 분사 또는 스크린 프린팅을 함으로써 상기 베이스 유리 기판의 일 표면을 균일하게 식각하여 표면조도를 형성함으로써 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the chemical etching process may be performed by uniformly etching one surface of the base glass substrate to form a surface roughness by spraying or screen printing an etching solution.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화학적 에칭 공정은 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 8 ~ 15 중량%의 불화암모늄(Ammonium Fluoride, NH4F) 에칭 용액을 스프레이 분사 방식 또는 스크린 프링팅 방식으로 인쇄하여 균일하게 표면조도를 생성함으로써 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, in the chemical etching process, 8 to 15% by weight of an ammonium fluoride (NH 4 F) etching solution is applied to one surface of the base glass substrate by a spray spraying method or a screen printing method. It can be performed by printing to generate a uniform surface roughness.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 스프레이 분사는 탑-스프레이 방식 내지 사이드-스프레이 방식 중 적어도 하나의 방식으로 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the spray injection may be performed in at least one of a top-spray method and a side-spray method.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 스크린 프린팅 방식은 상기 에칭 용액을 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 균일하게 인쇄하여 표면조도를 생성함으로써 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the screen printing method may be performed by uniformly printing the etching solution on one surface of the base glass substrate to create a surface roughness.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화학적 에칭 공정은, 상기 에칭 용액을 사용한 이후에 불산(Hydro Fluoric Acid, HF)을 포함하는 부식제를 사용한 습식 부식 공정을 더 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the chemical etching process may further include a wet etching process using a caustic agent including hydrofluoric acid (HF) after using the etching solution.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 물리적 표면처리 공정은 상기 베이스 유리 기판의 일 표면을 물리적으로 에칭하는 방식으로 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the physical surface treatment process may be performed by physically etching one surface of the base glass substrate.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 물리적 표면처리 공정은 정면기를 사용하여 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 요철을 형성함으로써 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the physical surface treatment process may be performed by forming irregularities on one surface of the base glass substrate using a fronting machine.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화학적 표면처리 공정은 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 실란 커플링제를 도포한 이후 건조를 수행하는 방식으로 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the chemical surface treatment process may be performed by applying a silane coupling agent to one surface of the base glass substrate and then drying it.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 실란 커플링제의 도포는 실크 스크린 인쇄 공법 내지 스프레이 코팅 공법으로 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the application of the silane coupling agent may be performed by a silk screen printing method or a spray coating method.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 실란 커플링제는 아민 그룹을 포함하는 실란 커플링제일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the silane coupling agent may be a silane coupling agent containing an amine group.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 제1 표면의 평균 표면조도는 0.1 ~ 0.5㎛를 만족할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the average surface roughness of the first surface may satisfy 0.1 to 0.5 μm.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 표면처리 공정은 화학적 에칭 공정인 경우, 상기 제1 표면을 형성하는 단계 이후 및 상기 구리(Cu) 시드층을 형성하는 단계 이전에, 상기 제1 표면 상에 제1 금속을 스퍼터링하여 접착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, when the surface treatment process is a chemical etching process, after the step of forming the first surface and before the step of forming the copper (Cu) seed layer, on the first surface A step of forming an adhesive layer by sputtering the first metal may be further included.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 메탈 메쉬 안테나 패턴은 12 ~ 100㎛ 두께의 구리(Cu) 도선으로 이루어진 격자 패턴일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the metal mesh antenna pattern may be a grid pattern made of copper (Cu) wires having a thickness of 12 to 100 μm.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 투명 안테나를 감싸는 형태로 오버코트층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, forming an overcoat layer in a form surrounding the transparent antenna; may further include.
나아가, 본 발명은 상술한 어느 하나의 제조방법으로부터 제조된 투명 안테나를 제공한다.Furthermore, the present invention provides a transparent antenna manufactured from any one of the above manufacturing methods.
본 발명은 베이스 유리 기판의 접착력을 향상시킴으로써 베이스 유리 기판 표면에 형성된 금속 패턴이 박리되는 현상을 방지할 수 있다.The present invention can prevent the peeling of the metal pattern formed on the surface of the base glass substrate by improving the adhesion of the base glass substrate.
또한, 본 발명은 베이스 유리 기판과 시드층 간의 밀착력을 향상시킴으로써 열변형 되지 않고 대전력 신호 출력이 가능한 미세 선폭을 가진 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성할 수 있다.In addition, the present invention can form a metal mesh antenna pattern having a fine line width capable of outputting a high power signal without being thermally deformed by improving the adhesion between the base glass substrate and the seed layer.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 안테나 기판 제조방법의 기술흐름도이다.1 is a technical flow chart of a method for manufacturing a transparent antenna substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 베이스 유리 기판의 제1 표면의 화학적 에칭 공정 후 거칠기를 나타낸 도면이다.2 is a view showing roughness after a chemical etching process of a first surface of a base glass substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 베이스 유리 기판의 제1 표면의 물리적 표면처리 공정 후 거칠기를 나타낸 도면이다.3 is a view showing roughness after a physical surface treatment process of a first surface of a base glass substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 안테나의 메탈 메쉬 안테나 패턴을 나타낸다.4 shows a metal mesh antenna pattern of a transparent antenna according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 안테나의 메탈 메쉬 안테나 패턴을 나타낸다.5 shows a metal mesh antenna pattern of a transparent antenna according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 안테나 기판 제조방법의 기술흐름도이다.6 is a technical flow chart of a method for manufacturing a transparent antenna substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하기 이전 공정 단계에서의 투명 안테나 기판을 나타낸다.7 shows a transparent antenna substrate in a process step before forming a metal mesh antenna pattern according to a preferred embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 안테나를 나타낸 도면이다.8 is a diagram showing a transparent antenna according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 베이스 유리 기판의 일 표면에 표면처리 공정을 수행하여 접착력이 향상된 제1 표면을 형성하는 단계; 상기 제1 표면 상에 제1 금속을 스퍼터링하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층 상에 무전해 도금 또는 스퍼터링을 통해 구리(Cu) 시드층을 형성하는 단계; 상기 시드층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트층을 노광시키는 단계; 노광된 상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분을 제거하는 단계; 제거된 상기 노광되지 않은 부분에 구리(Cu) 금속을 도금한 이후 상기 포토레지스트층의 나머지 부분을 박리하여 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 시드층 및 상기 접착층 중 상기 메탈 메쉬 안테나 패턴이 형성되지 않은 영역에 있는 부분을 에칭으로 제거하는 단계;를 포함하는 투명 안테나 기판 제조방법을 제공하여 상술한 한계점의 해결책을 모색하였다.The present invention comprises the steps of performing a surface treatment process on one surface of a base glass substrate to form a first surface with improved adhesion; sputtering a first metal on the first surface to form an adhesive layer; forming a copper (Cu) seed layer on the adhesive layer through electroless plating or sputtering; forming a photoresist layer on the seed layer; exposing the photoresist layer to light; developing the exposed photoresist layer and removing unexposed portions of the photoresist layer; forming a metal mesh antenna pattern by plating copper (Cu) metal on the removed unexposed portion and then peeling off the remaining portion of the photoresist layer; and removing a portion of the seed layer and the adhesive layer in an area where the metal mesh antenna pattern is not formed by etching.
이에 따라, 본 발명은 베이스 유리 기판의 접착력을 향상시킴으로써 베이스 유리 기판 표면에 형성된 금속 패턴이 박리되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 베이스 유리 기판과 시드층 간의 밀착력을 향상시킴으로써 열변형 되지 않고 대전력 신호 출력이 가능한 미세 선폭을 가진 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성할 수 있다.Accordingly, the present invention can prevent the peeling of the metal pattern formed on the surface of the base glass substrate by improving the adhesion of the base glass substrate. In addition, the present invention can form a metal mesh antenna pattern having a fine line width capable of outputting a high power signal without being thermally deformed by improving the adhesion between the base glass substrate and the seed layer.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
상술한 바와 같이 상술한 바와 같이 미세 선폭을 가진 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하여 대전력 신호 출력이 가능하도록 하기 위해서는 금속 패턴의 박리 현상 및 열변형을 방지하는 것이 필요하다. As described above, in order to form a metal mesh antenna pattern having a fine line width and output a high power signal, it is necessary to prevent peeling and thermal deformation of the metal pattern.
이에 본 발명은 베이스 유리 기판의 일 표면에 표면처리 공정을 수행하여 접착력이 향상된 제1 표면을 형성하는 단계; 상기 제1 표면 상에 제1 금속을 스퍼터링하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층 상에 무전해 도금 또는 스퍼터링을 통해 구리(Cu) 시드층을 형성하는 단계; 상기 시드층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트층을 노광시키는 단계; 노광된 상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분을 제거하는 단계; 제거된 상기 노광되지 않은 부분에 구리(Cu) 금속을 도금한 이후 상기 포토레지스트층의 나머지 부분을 박리하여 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 시드층 및 상기 접착층 중 상기 메탈 메쉬 안테나 패턴이 형성되지 않은 영역에 있는 부분을 에칭으로 제거하는 단계;를 포함하는 투명 안테나 기판 제조방법을 제공하여 상술한 한계점의 해결책을 모색하였다.Accordingly, the present invention includes the steps of performing a surface treatment process on one surface of a base glass substrate to form a first surface with improved adhesion; sputtering a first metal on the first surface to form an adhesive layer; forming a copper (Cu) seed layer on the adhesive layer through electroless plating or sputtering; forming a photoresist layer on the seed layer; exposing the photoresist layer to light; developing the exposed photoresist layer and removing unexposed portions of the photoresist layer; forming a metal mesh antenna pattern by plating copper (Cu) metal on the removed unexposed portion and then peeling off the remaining portion of the photoresist layer; and removing a portion of the seed layer and the adhesive layer in an area where the metal mesh antenna pattern is not formed by etching.
이에 따라, 본 발명은 베이스 유리 기판의 접착력을 향상시킴으로써 베이스 유리 기판 표면에 형성된 금속 패턴이 박리되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 베이스 유리 기판과 시드층 간의 밀착력을 향상시킴으로써 열변형 되지 않고 대전력 신호 출력이 가능한 미세 선폭을 가진 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성할 수 있다.Accordingly, the present invention can prevent the peeling of the metal pattern formed on the surface of the base glass substrate by improving the adhesion of the base glass substrate. In addition, the present invention can form a metal mesh antenna pattern having a fine line width capable of outputting a high power signal without being thermally deformed by improving the adhesion between the base glass substrate and the seed layer.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 안테나 제조방법의 기술흐름도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명은 베이스 유리 기판의 일 표면에 표면처리 공정을 수행하여 접착력이 향상된 제1 표면을 형성하는 단계(S10), 상기 제1 표면 상에 제1 금속을 스퍼터링하여 접착층을 형성하는 단계(S20), 상기 접착층 제1 표면 상에 무전해 도금 또는 스퍼터링을 통해 구리(Cu) 시드층을 형성하는 단계(S30), 시드층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계(S40), 포토레지스트층을 노광시키는 단계(S50), 노광된 포토레지스트층을 현상하고, 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분을 제거하는 단계(S60), 제거된 노광되지 않은 부분에 구리(Cu) 금속을 도금한 이후 포토레지스트층의 나머지 부분을 박리하여 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하는 단계(S70) 및 시드층 및 접착층 중 메탈 메쉬 안테나 패턴이 형성되지 않은 영역에 있는 부분을 에칭으로 제거하는 단계(S80)를 포함한다.1 is a technical flow chart of a transparent antenna manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the present invention performs a surface treatment process on one surface of a base glass substrate to form a first surface having improved adhesion (S10), and sputtering a first metal on the first surface to form an adhesive layer. Forming step (S20), forming a copper (Cu) seed layer on the first surface of the adhesive layer through electroless plating or sputtering (S30), forming a photoresist layer on the seed layer (S40), photo Exposing the resist layer (S50), developing the exposed photoresist layer, removing the unexposed portion of the photoresist layer (S60), plating copper (Cu) metal on the removed unexposed portion Thereafter, forming a metal mesh antenna pattern by peeling off the remaining portion of the photoresist layer (S70), and removing a portion of the seed layer and the adhesive layer in the region where the metal mesh antenna pattern is not formed by etching (S80). do.
먼저, 베이스 유리 기판의 일 표면에 표면처리 공정을 수행하여 접착력이 향상된 제1 표면을 형성하는 단계(S10)에서는 베이스 유리 기판의 일 표면에 표면처리 공정을 수행하여 접착력을 향상시킬 수 있다.First, in the step of forming a first surface having improved adhesion by performing a surface treatment process on one surface of the base glass substrate (S10), adhesion may be improved by performing a surface treatment process on one surface of the base glass substrate.
베이스 유리 기판의 유리 재질은 소다라임(Sodalime, 소다석회 유리) 유리 또는 보로실리케이트(Borosilicate, 붕규산 유리)를 사용함이 바람직하며, 화학 강화 또는 열 강화를 통해 강성이 확보된 유리를 사용할 수 있다. 양쪽 면 중 물리적 표면처리 공정이 수행되어 제1 표면이 형성되는 쪽의 표면에 대해서 세척이 수행됨이 바람직하다.As the glass material of the base glass substrate, it is preferable to use sodalime (soda lime glass) glass or borosilicate (borosilicate glass), and glass having rigidity secured through chemical strengthening or thermal strengthening may be used. It is preferable that washing is performed on the surface of the side on which the first surface is formed by performing the physical surface treatment process among both surfaces.
또한, 바람직하게는 유전율이 낮은 유리 기판을 사용할 수 있다. 안테나의 유전 물질로 사용되는 베이스 유리 기판의 유전율이 낮을수록 안테나의 성능이 향상될 수 있다.Also, preferably, a glass substrate having a low dielectric constant can be used. Performance of the antenna may be improved as the permittivity of the base glass substrate used as the dielectric material of the antenna is lower.
통상적으로, 유리를 베이스 기판으로 사용하는 경우에 나타나는 전형적인 문제점은, 배선용 금속이 베이스 유리 기판 상에 단단히 접착되기가 힘들다는 것이다. 이에 본 발명은 표면처리 공정을 통해 베이스 유리 기판의 접착력이 향상되도록 한다.Typically, a typical problem in the case of using glass as a base substrate is that it is difficult for the metal for wiring to be firmly adhered to the base glass substrate. Accordingly, the present invention improves the adhesion of the base glass substrate through the surface treatment process.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 표면처리 공정은 화학적 에칭 공정, 물리적 표면처리 공정 및 화학적 표면처리 공정 중 어느 하나일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the surface treatment process may be any one of a chemical etching process, a physical surface treatment process, and a chemical surface treatment process.
화학적 에칭 공정 및 물리적 표면처리 공정은 베이스 유리 기판의 일 표면에 거칠기를 부여함으로써 베이스 유리 기판의 표면조도(Ra)가 향상되도록 하여, 베이스 유리 기판의 표면적을 증가시켜 접착력 내지 밀착력을 향상시킬 수 있다.The chemical etching process and the physical surface treatment process improve the surface roughness (Ra) of the base glass substrate by imparting roughness to one surface of the base glass substrate, thereby increasing the surface area of the base glass substrate to improve adhesion or adhesion. .
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화학적 에칭 공정은 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 8 ~ 15 중량%의 불화암모늄(Ammonium Fluoride, NH4F) 에칭 용액을 스프레이 분사 방식 또는 스크린 프링팅 방식으로 인쇄하여 균일하게 표면조도를 생성함으로써 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, in the chemical etching process, 8 to 15% by weight of an ammonium fluoride (NH 4 F) etching solution is applied to one surface of the base glass substrate by a spray spraying method or a screen printing method. It can be performed by printing to generate a uniform surface roughness.
구체적으로, 스프레이 분사 방식에 의한 화학적 에칭 공정은 에칭 용액을 스프레이 분사함으로써 상기 베이스 유리 기판의 일 표면을 균일하게 식각하여 미세한 표면조도를 형성함으로써 수행될 수 있다. 즉, 에칭 용액이 스프레이 분사 방식에 의하여 베이스 유리 기판의 일 표면에 균일하게 분사됨으로써, 베이스 유리 기판의 일 표면을 식각하여 거칠기가 부여되어 표면조도가 향상될 수 있는 것이다.Specifically, the chemical etching process by the spray spray method may be performed by spraying an etching solution to uniformly etch one surface of the base glass substrate to form a fine surface roughness. That is, since the etching solution is uniformly sprayed on one surface of the base glass substrate by a spray injection method, one surface of the base glass substrate is etched and roughness is imparted to improve surface roughness.
스프레이 분사는 스프레이 분사 노즐의 방향에 따라 탑-스프레이(Top spray) 방식 내지 사이드-스프레이(Side spray) 방식 중 적어도 하나의 방식으로 수행될 수 있다. 둘 중 하나의 방식으로 수행될 수도 있고, 두가지 방식이 모두 수행될 수도 있다.Spray injection may be performed in at least one of a top spray method and a side spray method according to a direction of a spray nozzle. One of the two methods may be performed, or both methods may be performed.
또한, 스크린 프린팅 방식을 이용하여 마스크를 사용하여, 상기 에칭 용액을 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 고르게 인쇄하고, 이를 통해 베이스 유리 기판의 일 표면을 식각하여 미세한 표면조도를 형성할 수도 있다.In addition, the etching solution may be evenly printed on one surface of the base glass substrate using a mask using a screen printing method, and through this, one surface of the base glass substrate may be etched to form fine surface roughness.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화학적 에칭 공정은 에칭 용액을 이용하여 베이스 유리 기판의 일 표면에 요철 구조를 형성한 이후, 부식제를 이용하여 상기 요철 구조를 부드럽게 만드는 습식 부식 공정을 추가로 수행하는 2단계 공정일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the chemical etching process further includes forming a concave-convex structure on one surface of the base glass substrate using an etching solution, and then a wet etching process of softening the concave-convex structure using a caustic agent. It may be a two-step process to perform.
구체적으로, 에칭 용액을 이용하여 베이스 유리 기판의 표면에 요철 구조를 형성하는 경우, 요철 구조의 거칠기로 인하여 유리의 조도 균일성이 떨어지고, 이후 공정에서 접착층 형성 시 제품의 밀착력을 저하시키는 한계점이 있었다. 이에 부식제를 이용하여 습식 부식 공정을 추가로 더 수행하여 식각을 수행함으로써 베이스 유리 기판의 표면 거칠기를 균일하게 생성할 수 있도록 한 것이다.Specifically, when a concavo-convex structure is formed on the surface of a base glass substrate using an etching solution, the roughness of the concavo-convex structure deteriorates the uniformity of the roughness of the glass, and there is a limit in reducing the adhesion of the product when forming an adhesive layer in a subsequent process. . Accordingly, a wet etching process is additionally performed using a caustic agent to perform etching so that the surface roughness of the base glass substrate can be uniformly generated.
이 때, 상기 부식제로 불산(Hydro Fluoric Acid, HF)을 사용할 수 있다.At this time, hydrofluoric acid (HF) may be used as the caustic.
상술한 바와 같이, 에칭 용액은 8 ~ 15 중량%의 불화암모늄(Ammonium Fluoride, NH4F) 에칭 용액을 사용함이 바람직하다. 만일 에칭 용액의 농도가 상기 범위 미만인 경우에는 필요로 하는 깊이의 조도를 생성할 수 없고, 만일 에칭 용액의 농도가 상기 범위를 초과하는 경우에는 과 에칭되어 접착층 및 시드층 형성 시 도금 또는 스퍼터링 공정에서 더 많은 공정 시간을 소요된다. 이에 따라 생산 수율과 제조 비용이 증가하는 문제가 발생할 수 있다.As described above, it is preferable to use 8 to 15% by weight of an ammonium fluoride (NH 4 F) etching solution as the etching solution. If the concentration of the etching solution is less than the above range, it is not possible to create the required depth of roughness, and if the concentration of the etching solution exceeds the above range, it is over-etched in the plating or sputtering process when forming the adhesive layer and the seed layer. It takes more processing time. Accordingly, a problem of increasing production yield and manufacturing cost may occur.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 베이스 유리 기판의 제1 표면의 화학적 에칭 공정 후 거칠기를 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 화학적 에칭 공정을 수행함으로써 베이스 유리 기판의 일 표면에 거칠기가 부여됨으로써 표면조도가 향상된 제1 표면이 형성될 수 있다.2 is a view showing roughness after a chemical etching process of a first surface of a base glass substrate according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , a first surface having improved surface roughness may be formed by imparting roughness to one surface of the base glass substrate by performing a chemical etching process.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 물리적 표면처리 공정은 베이스 유리 기판의 일 표면을 물리적으로 에칭하는 방식으로 수행될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 물리적 표면처리 공정은 정면기를 사용하여 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 요철을 형성함으로써 수행될 수 있다. 정면기(scrubber)는 기계적인 브러쉬를 이용하여 베이스 유리 기판을 정면할 수 있는 기계이다. 본 발명은 정면기를 이용하여 베이스 유리 기판의 일 표면에 표면 요철을 부여하여 표면적이 증가되도록 함으로써, 베이스 유리 기판(10)의 접착력 내지 밀착력을 증가시켜 도금 및 증착 등으로 형성된 금속 패턴이나 기판 상에 실장된 LED 등의 소자가 박리되는 것을 방지할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the physical surface treatment process may be performed by physically etching one surface of the base glass substrate. More preferably, the physical surface treatment process may be performed by forming irregularities on one surface of the base glass substrate using a fronting machine. A scrubber is a machine that can scrape a base glass substrate using a mechanical brush. The present invention increases the surface area by applying surface irregularities to one surface of the base glass substrate using a fronting machine, thereby increasing the adhesive force or adhesion of the base glass substrate 10 to form a metal pattern or substrate formed by plating and deposition. It is possible to prevent a mounted element such as an LED from being peeled off.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 베이스 유리 기판의 제1 표면의 물리적 표면처리 공정 후 거칠기를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 물리적 표면처리 공정을 수행함으로써 베이스 유리 기판의 일 표면에 표면 요철이 형성되어 표면조도가 향상된 제1 표면을 형성될 수 있다.3 is a view showing roughness after a physical surface treatment process of a first surface of a base glass substrate according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , a surface roughness may be formed on one surface of a base glass substrate by performing a physical surface treatment process, thereby forming a first surface having improved surface roughness.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화학적 표면처리 공정은 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 실란 커플링제를 도포하여 접착력을 향상시키는 방식으로 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the chemical surface treatment process may be performed by applying a silane coupling agent to one surface of the base glass substrate to improve adhesion.
실란 커플링제는 아민 그룹을 포함하는 실란 커플링제를 사용할 수 있다. 바람직하게는 아민 그룹을 포함하는, 에폭시계 실란 커플링제, 우레탄기를 포함하는 실란 커플링제 등을 사용할 수 있다.As the silane coupling agent, a silane coupling agent containing an amine group may be used. Preferably, an epoxy-based silane coupling agent containing an amine group, a silane coupling agent containing a urethane group, and the like may be used.
구체적으로, 실란 커플링제의 도포는 실란 커플링제 도포 후 건조를 실시하는 공정으로 수행된다. 실란 커플링제의 도포는 실크 스크린 인쇄 공법 내지 스프레이 코팅 공법으로 수행될 수 있다.Specifically, the application of the silane coupling agent is performed in a process of drying after application of the silane coupling agent. The application of the silane coupling agent may be performed by a silk screen printing method or a spray coating method.
실크 스크린 인쇄 공법은 10 ~ 20um 두께로 인쇄 후 약 130 ~ 150℃ 온도에서 20 ~ 40분 동안 오븐기에서 건조하는 방식으로 수행될 수 있다.The silk screen printing method may be performed by drying in an oven for 20 to 40 minutes at a temperature of about 130 to 150 ° C. after printing to a thickness of 10 to 20 μm.
분사방식을 적용한 스프레이 코팅 공법은 제품 위에 우레탄 계열 실란 커플링제를 1 ~ 5㎛의 두께로 분사한 후 열처리를 수행하는 공정으로 수행될 수 있다. 이 때, 상기 열처리는 고온환경의 장비에서 레일(rail)을 통과하도록 하여 건조하는 방식으로 수행될 수 있다.The spray coating method using the spraying method may be performed by spraying a urethane-based silane coupling agent on a product to a thickness of 1 to 5 μm and then performing heat treatment. At this time, the heat treatment may be performed in a method of drying by passing through a rail in equipment in a high temperature environment.
이와 같이 실란 커플링제를 도포하여 접착력을 향상시키는 경우, 생산 공정 간소화가 가능하여 공정 비용이 적게 발생되고 공정 중 투명도 확인이 가능한 장점이 있다.In this way, when the silane coupling agent is applied to improve adhesion, it is possible to simplify the production process, thereby reducing the process cost and enabling confirmation of transparency during the process.
본 발명은 상기의 물질들을 이용하여 베이스 유리 기판의 일 표면에 표면 요철을 형성하여 베이스 유리 기판의 일 표면의 표면적이 증가되도록 함으로써, 베이스 유리 기판의 접착력 내지 밀착력을 증가시켜 도금 및 증착 등으로 형성된 금속 패턴이 박리되는 것을 방지할 수 있다.The present invention forms surface irregularities on one surface of the base glass substrate using the above materials to increase the surface area of one surface of the base glass substrate, thereby increasing the adhesive force or adhesion of the base glass substrate to form formed by plating and deposition, etc. Exfoliation of the metal pattern can be prevented.
바람직하게는, 베이스 유리 기판의 제1 표면의 평균 표면조도는 0.1 ~ 0.5㎛를 만족할 수 있다.Preferably, the average surface roughness of the first surface of the base glass substrate may satisfy 0.1 to 0.5 μm.
만일 제1 표면의 표면조도가 상기 범위 미만인 경우에는 베이스 유리 기판의 접착력 내지 밀착력이 저하되어 시드층, 배선층과의 접착력이 떨어질 뿐만 아니라, 도금 및 증착 등으로 형성된 금속 패턴이 박리되는 등의 문제점이 발생할 수 있다. 만일 제1 표면의 표면조도가 상기 범위를 초과하는 경우에는 이후 도금 또는 스퍼터 공정에서 발생한 조도표면의 균일도를 맞추는데 비용과 시간이 증가하는 문제가 발생할 수 있다.If the surface roughness of the first surface is less than the above range, the adhesive strength or adhesive strength of the base glass substrate is lowered, so that the adhesive strength with the seed layer and the wiring layer is lowered, and metal patterns formed by plating and deposition are peeled off. can happen If the surface roughness of the first surface exceeds the above range, cost and time may increase in adjusting the uniformity of the surface roughness generated in a subsequent plating or sputtering process.
경우에 따라, 제1 표면을 형성하는 단계(S10) 이후 베이스 유리 기판을 세척하는 단계를 더 수행할 수도 있다. 이를 통해 베이스 유리 기판 상에 분산된 에칭 용액을 제거하여 이후 수행되는 증착, 스퍼터링, 도금 등의 공정이 원활하게 수행되도록 할 수 있다.In some cases, a step of washing the base glass substrate may be further performed after the step of forming the first surface (S10). Through this, it is possible to remove the etching solution dispersed on the base glass substrate so that subsequent processes such as deposition, sputtering, and plating can be smoothly performed.
다음으로, 제1 표면 상에 제1 금속을 스퍼터링하여 접착층을 형성하는 단계(S20)를 통해 금속 패턴과 베이스 기판 간의 접착력을 향상시키는 별도의 접착층을 형성한다.Next, in step S20 of forming an adhesive layer by sputtering a first metal on the first surface, a separate adhesive layer for improving adhesion between the metal pattern and the base substrate is formed.
통상적으로 유리를 베이스 기판으로 사용하는 경우에 나타나는 전형적인 문제점은, 안테나용 금속 패턴이 베이스 기판상에 단단히 접착되기 어렵다는 점이다. 이에 본 발명은 베이스 유리 기판과 금속 패턴 간의 접착력을 향상시키기 위하여, 금속 패턴과 베이스 기판 간의 접착력을 향상시키는 별도의 접착층을 형성하도록 하였다.A typical problem in the case of using glass as a base substrate is that it is difficult for a metal pattern for an antenna to be firmly adhered to the base substrate. Accordingly, the present invention is to form a separate adhesive layer to improve the adhesion between the metal pattern and the base substrate in order to improve the adhesion between the base glass substrate and the metal pattern.
이 때, 제1 금속은, 구리 배선과의 접착성이 좋은 금속으로 해당 기술분야에서 통상적으로 사용 가능한 것들이 될 수 있다. 예를 들어, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 은(Ag), 구리(Cu) 및 니켈(Ni), 니크롬(Nichrome) 및 파라듐(Pd)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이 될 수 있다. 경우에 따라 접착층에 형성되는 금속층의 두께 증가와 접착력 향상을 위해 복수의 금속으로 복수의 증착 작업을 할 수도 있다.In this case, the first metal is a metal having good adhesion to the copper wiring and may be commonly used in the art. For example, at least one selected from the group consisting of chromium (Cr), titanium (Ti), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), nichrome, and palladium (Pd). can In some cases, a plurality of deposition operations may be performed using a plurality of metals to increase the thickness of the metal layer formed on the adhesive layer and improve adhesion.
다음으로, 제1 표면 상에 무전해 도금 또는 스퍼터링을 통해 구리(Cu) 시드층을 형성하는 단계(S30)에서는 상기 제1 표면 상에 무전해 도금 또는 스퍼터링을 통해 구리(Cu) 시드층이 형성된다.Next, in step S30 of forming a copper (Cu) seed layer on the first surface through electroless plating or sputtering, a copper (Cu) seed layer is formed on the first surface through electroless plating or sputtering. do.
시드층은 베이스 유리 기판의 제1 표면 상에 형성되고 금속 전극의 저항을 낮추기 위해 다음 도금 공정에서 구리 배선을 추가 형성할 때, 구리가 효과적으로 도금될 수 있도록 해주는 시드(Seed)의 기능을 한다. 또한, 시드층은 제1 표면과 견고하게 결합하며, 시드층과 동일한 재질의 구리가 도금 공정에서 사용되도록 함으로써 시드층의 구리와도 단단하게 결합할 수 있다.The seed layer is formed on the first surface of the base glass substrate and functions as a seed that allows copper to be effectively plated when copper wiring is additionally formed in the next plating process to lower the resistance of the metal electrode. In addition, the seed layer is firmly bonded to the first surface, and by using copper of the same material as the seed layer in the plating process, it can be firmly bonded to the copper of the seed layer.
시드층을 형성하는 금속으로는 구리(Cu)를 사용한다. 이 경우 은(Ag) 등의 다른 금속을 사용하는 경우보다 도금, 에칭 등의 공정(wet 공정)을 통한 금속 전극 형성이 유리한 장점이 있다. 특히, 시드층에 형성된 구리 위에 구리 도금을 수행하면, 다른 금속 재질에 비하여 보다 용이하게 구리 도선의 두께를 증가시킬 수 있고, 이에 따라 구리 도선의 저항을 낮추는 것이 보다 용이한 효과가 있다. Copper (Cu) is used as a metal forming the seed layer. In this case, there is an advantage in forming a metal electrode through a process (wet process) such as plating or etching, compared to the case of using another metal such as silver (Ag). In particular, when copper plating is performed on the copper formed in the seed layer, the thickness of the copper wire can be increased more easily compared to other metal materials, and accordingly, it is easier to lower the resistance of the copper wire.
다음으로, 시드층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계(S40)에서는 시드층 위에 포토레지스트층이 형성된다.Next, in the step of forming a photoresist layer on the seed layer (S40), a photoresist layer is formed on the seed layer.
포토레지스트층은 포토레지스트액을 도포하여 형성할 수도 있고, 드라이필름 포토레지스트(DFR: Dry Film Photoresist)를 시드층 위에 라미네이션하여 형성할 수도 있다. 그 밖에 감광을 통하여 회로 패턴을 형성할 수 있는 포토레지스트라면 다양한 종래기술이 널리 적용될 수 있다.The photoresist layer may be formed by applying a photoresist solution or by laminating dry film photoresist (DFR) on the seed layer. In addition, various conventional techniques can be widely applied if it is a photoresist capable of forming a circuit pattern through photosensitization.
다음으로, 포토레지스트층을 노광시키는 단계(S50)에서는 포토레지스트층을 자외선(UV)에 노광시키게 된다. 이 때, 포토마스크의 UV 차단 부분 아래에 있는 포토레지스트는 노광되지 않은 채로 남아 있게 된다. UV가 조사되는 영역에서 포토레지스트층은 자외선(UV)에 노광된다.Next, in the step of exposing the photoresist layer (S50), the photoresist layer is exposed to ultraviolet (UV) light. At this time, the photoresist under the UV blocking portion of the photomask remains unexposed. In the area where UV is irradiated, the photoresist layer is exposed to ultraviolet (UV) light.
다음으로, 노광된 포토레지스트층을 현상하고, 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분을 제거하는 단계(S60)에서는 노광된 포토레지스트층에 대한 현상 및 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분에 대한 제거가 이루어진다.Next, in the step of developing the exposed photoresist layer and removing the unexposed portion of the photoresist layer (S60), the exposed photoresist layer is developed and the unexposed portion of the photoresist layer is removed. .
현상 후, UV 차단 부분 아래에 있어서 UV에 노광되지 않은 포토레지스트층 수세 등에 의하여 씻겨 나가고, UV에 노광되었던 포토레지스트층 영역만이 남겨진다.After development, the photoresist layer not exposed to UV under the UV blocking portion is washed away by washing with water or the like, leaving only the photoresist layer exposed to UV.
다음으로, 제거된 상기 노광되지 않은 부분에 구리(Cu) 금속을 도금한 이후 상기 포토레지스트층의 나머지 부분을 박리하여 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하는 단계(S70)에서는 노광되지 않은 포토레지스트층이 제거된 부분에 구리(Cu) 금속을 도금함으로써 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하게 된다.Next, in the step of forming a metal mesh antenna pattern by plating copper (Cu) metal on the removed unexposed portion and then peeling off the remaining portion of the photoresist layer (S70), the unexposed photoresist layer is removed. A metal mesh antenna pattern is formed by plating copper (Cu) metal on the part.
포토레지스트층을 박리한 목적은, 금속 재질로 이루어진 시드층이 에칭액에 노출될 수 있도록 하기 위해서이다. 포토레지스트를 박리할 수 있는 박리액이라면 어떠한 것이라도 널리 사용될 수 있다.The purpose of peeling the photoresist layer is to allow the seed layer made of a metal material to be exposed to the etching solution. Any stripping solution capable of stripping photoresist can be widely used.
메탈 메쉬 안테나 패턴은 전도성을 제공하고, 투명 전극으로 적용가능한 전도성 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메탈 메쉬 패턴들은, 예를 들어, 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 백금(Pt), 또는 이들의 합금; 및 그래핀, 탄소나노튜브, 탄소나노리본, 탄소나노와이어, 탄소섬유 및 카본블랙 등의 탄소계 물질; 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 메탈 메쉬 패턴들은 구리(Cu)로 이루어질 수 있다.The metal mesh antenna pattern provides conductivity and may be composed of a conductive material applicable as a transparent electrode. For example, the metal mesh patterns may include, for example, silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), gold (Au), nickel (Ni), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten ( W), chromium (Cr), platinum (Pt), or an alloy thereof; and carbon-based materials such as graphene, carbon nanotubes, carbon nanoribbons, carbon nanowires, carbon fibers, and carbon black; It may include one or more selected from the group consisting of. Preferably, the metal mesh patterns may be made of copper (Cu).
노광되지 않은 포토레지스트층이 제거된 부분에는 구리(Cu) 시드층이 노출되어 있다. 금속 도금의 특성상, 노출된 구리(Cu) 시드층에 시드층과 동일한 금속인 구리(Cu) 금속을 도금하게 되면, 스퍼터링으로 금속층을 성장시키는 것보다 한층 용이하게 두꺼운 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성할 수 있게 된다. 또한, 시드층의 금속과 메탈 메쉬 안테나 패턴의 금속이 동일하므로, 도금 후의 시드층과 안테나 패턴은 일체화된 배선을 형성할 수 있다. 결과적으로, 안테나 패턴이 시드층과 결합한 제1 표면을 통하여 베이스 유리 기판에 견고하게 결합할 수 있게 된다.A copper (Cu) seed layer is exposed at a portion where the unexposed photoresist layer is removed. Due to the characteristics of metal plating, when copper (Cu) metal, which is the same metal as the seed layer, is plated on the exposed copper (Cu) seed layer, a thick metal mesh antenna pattern can be formed more easily than growing a metal layer by sputtering. there will be In addition, since the metal of the seed layer and the metal of the metal mesh antenna pattern are the same, the seed layer and the antenna pattern after plating can form an integrated wire. As a result, the antenna pattern can be firmly bonded to the base glass substrate through the first surface bonded to the seed layer.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 안테나의 메탈 메쉬 안테나 패턴을 나타낸다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)은 제1방향으로 연장되는 복수의 제1메탈 라인들(410) 및 제2방향으로 연장되는 복수의 제2메탈 라인들(420)을 포함할 수 있다. 복수의 제1메탈 라인들(410) 각각과 복수의 제2메탈 라인들(420) 각각은 교차하고, 이들 교차 영역이 메탈 메쉬 안테나 패턴의 형상을 이룰 수 있다. 4 and 5 show a metal mesh antenna pattern of a transparent antenna according to a preferred embodiment of the present invention. 4 and 5, the metal mesh antenna pattern 40 includes a plurality of first metal lines 410 extending in a first direction and a plurality of second metal lines 420 extending in a second direction. can include Each of the plurality of first metal lines 410 and each of the plurality of second metal lines 420 intersect, and these intersection areas may form the shape of a metal mesh antenna pattern.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)은 송수신 대상이 되는 신호의 주파수 대역, 적용 분야 등에 따라 크기 및 형상이 달라질 수 있다. 특히, 본 발명의 일실시예에 따른 메탈 메쉬 안테나 패턴은 대전력 신호 출력을 위해 미세 선폭으로 구현될 수 있고, 원형, 타원형, 곡선형 또는 다각형의 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Meanwhile, the size and shape of the metal mesh antenna pattern 40 according to an embodiment of the present invention may vary depending on the frequency band of the signal to be transmitted and received, the field of application, and the like. In particular, the metal mesh antenna pattern according to an embodiment of the present invention may be implemented with a fine line width for high power signal output, and may have a circular, elliptical, curved, or polygonal shape, but is not limited thereto.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)은 직사각형의 격자 형상을 가질 수 있다. 또한, 대안적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)은 마름모의 격자 형상을 가질 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 4 , the metal mesh antenna pattern 40 may have a rectangular lattice shape. Alternatively, as shown in FIG. 5 , the metal mesh antenna pattern 40 may have a diamond lattice shape.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)은 12 ~ 100㎛ 두께의 구리(Cu) 도선으로 이루어진 격자 패턴일 수 있다. 보다 바람직하게는, 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)은 18 ~ 35㎛ 두께의 구리(Cu) 도선으로 이루어진 격자 패턴일 수 있다. 또한, 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)의 선폭은 12 ~ 140㎛임이 바람직하며, 보다 바람직하게는 20 ~ 50㎛일 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the metal mesh antenna pattern 40 may be a grid pattern made of copper (Cu) wires having a thickness of 12 to 100 μm. More preferably, the metal mesh antenna pattern 40 may be a lattice pattern made of copper (Cu) wires having a thickness of 18 to 35 μm. In addition, the line width of the metal mesh antenna pattern 40 is preferably 12 to 140 μm, more preferably 20 to 50 μm.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)을 형성하는 구리(Cu) 도선은 하기의 관계식 1을 만족할 수 있다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, a copper (Cu) wire forming the metal mesh antenna pattern 40 may satisfy the following relational expression 1.
[관계식 1][Relationship 1]
Figure PCTKR2023002363-appb-img-000001
Figure PCTKR2023002363-appb-img-000001
(LWCu : 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)을 형성하는 구리(Cu)의 선폭, TCu : 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)을 형성하는 구리(Cu) 도선의 두께) (LW Cu : Line width of copper (Cu) forming the metal mesh antenna pattern 40, T Cu : thickness of copper (Cu) wire forming the metal mesh antenna pattern 40)
보다 바람직하게는, 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)을 형성하는 구리(Cu) 도선은의 선폭 및 두께는
Figure PCTKR2023002363-appb-img-000002
를 만족할 수 있다. More preferably, the line width and thickness of the copper (Cu) wire forming the metal mesh antenna pattern 40 are
Figure PCTKR2023002363-appb-img-000002
can be satisfied.
이 경우 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)은 미세 선폭으로 형성됨으로써 투명 안테나의 구현이 가능하고, 이와 동시에 대전력 신호 출력이 가능한 장점이 있다. In this case, since the metal mesh antenna pattern 40 is formed with a fine line width, a transparent antenna can be implemented, and at the same time, a high-power signal can be output.
다음으로, 시드층 및 접착층 중 메탈 메쉬 안테나 패턴이 형성되지 않은 영역에 있는 부분을 에칭으로 제거하는 단계(S80)에서는 시드층 중 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)이 형성되지 않은 영역에 있는 부분이 제거된다.Next, in the step of removing the portion of the seed layer and the adhesive layer in the region where the metal mesh antenna pattern is not formed by etching (S80), the portion of the seed layer in the region where the metal mesh antenna pattern 40 is not formed is removed. do.
"시드층 중 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)이 형성되지 않은 영역에 있는 부분"이라 함은, 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)을 형성하는 단계(S70)에서 박리된 포토레지스트층으로 가려져 있던 부분을 의미한다."The portion of the seed layer in the region where the metal mesh antenna pattern 40 is not formed" means the portion covered by the photoresist layer peeled off in the step of forming the metal mesh antenna pattern 40 (S70). do.
이러한 단계들을 거쳐 최종적으로 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)이 형성되지 않은 영역에 있는 시드층이 모두 제거되면, 베이스 유리 기판 상에서 전류가 흐를 수 있는 영역은 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)만이 남게 된다.After all of the seed layers in the region where the metal mesh antenna pattern 40 is not formed are finally removed through these steps, only the metal mesh antenna pattern 40 remains on the base glass substrate in the region through which current can flow.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명은 에칭으로 제거하는 단계(S80) 후에, 투명 안테나를 감싸는 형태로 오버코트층을 형성하는 단계(S90)를 더 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the present invention may further include the step of forming an overcoat layer in a form surrounding the transparent antenna (S90) after the step of removing by etching (S80).
이와 관련하여, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 안테나 제조방법의 기술흐름도이다. 도 6을 참조하면, 베이스 유리 기판의 일 표면에 표면처리 공정을 수행하여 접착력이 향상된 제1 표면을 형성하는 단계(S10), 제1 표면 상에 제1 금속을 스퍼터링하여 접착층을 형성하는 단계(S20), 접착층 상에 무전해 도금 또는 스퍼터링을 통해 구리(Cu) 시드층을 형성하는 단계(S30), 시드층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계(S40), 포토레지스트층을 노광시키는 단계(S50), 노광된 포토레지스트층을 현상하고, 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분을 제거하는 단계(S60), 제거된 노광되지 않은 부분에 구리(Cu) 금속을 도금한 이후 포토레지스트층의 나머지 부분을 박리하여 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하는 단계(S70), 시드층 및 접착층 중 메탈 메쉬 안테나 패턴이 형성되지 않은 영역에 있는 부분을 에칭으로 제거하는 단계(S80) 및 투명 안테나를 감싸는 형태로 오버코트층을 형성하는 단계(S90)를 포함한다.In this regard, Figure 6 is a technical flow chart of a transparent antenna manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, performing a surface treatment process on one surface of a base glass substrate to form a first surface having improved adhesion (S10), sputtering a first metal on the first surface to form an adhesive layer ( S20), forming a copper (Cu) seed layer on the adhesive layer through electroless plating or sputtering (S30), forming a photoresist layer on the seed layer (S40), exposing the photoresist layer to light (S50) ), developing the exposed photoresist layer and removing the unexposed portion of the photoresist layer (S60), plating copper (Cu) metal on the removed unexposed portion, and then removing the remaining portion of the photoresist layer. Forming a metal mesh antenna pattern by peeling (S70), removing the portion in the region where the metal mesh antenna pattern is not formed among the seed layer and the adhesive layer by etching (S80), and forming an overcoat layer in a form surrounding the transparent antenna. A forming step (S90) is included.
오버코트층을 형성하는 단계(S90)에서는 투명안테나를 감싸는 형태로 오버코트층을 형성할 수 있다. In the step of forming the overcoat layer (S90), the overcoat layer may be formed in a form surrounding the transparent antenna.
표면 조도를 생성하기 위해 베이스 유리 기판에 화학적 에칭공정, 물리적 표면처리 공정, 화학적 표면처리 공정중 어느 하나를 실시하는 경우 베이스 유리 표면에 조도가 생성되어 메탈 메쉬 안테나 패턴이 없는 영역의 투과율이 저하될 수 있다. 또한 생성된 안테나 패턴이 물리적 내지 화학적 손상을 입게 될 수 있다. 이에 본 발명은 오버코트층을 추가로 형성하여 투과율을 높이면서도, 방수성, 방진성, 방습성 등의 특성이 만족될 수 있도록 하였다. If any one of a chemical etching process, a physical surface treatment process, and a chemical surface treatment process is performed on the base glass substrate to create surface roughness, roughness is generated on the surface of the base glass, and the transmittance of the area without the metal mesh antenna pattern may decrease. can In addition, the generated antenna pattern may be physically or chemically damaged. Accordingly, the present invention additionally forms an overcoat layer to increase transmittance while satisfying properties such as waterproofness, dustproofness, and moistureproofness.
오버코트층은 액상 코팅, 필름 코팅 내지 열가소성 수지 코팅 중 어느 하나의 코팅 방법으로 형성될 수 있다. The overcoat layer may be formed by any one of a liquid coating method, a film coating method, and a thermoplastic resin coating method.
오버코트층은 스프레이나 디스펜서를 이용하여 적정 두께 범위로 도포가 가능하다. 또한, 오버코트층이 열가소성 수지로 이루어지는 경우, 열과 압력을 인가하여 열가소성 수지가 용융되어 베이스 기판에 부착될 수 있다. The overcoat layer can be applied in an appropriate thickness range using a spray or dispenser. In addition, when the overcoat layer is made of a thermoplastic resin, the thermoplastic resin may be melted and adhered to the base substrate by applying heat and pressure.
나아가, 본 발명은 상술한 투명 안테나 기판 제조방법 중 어느 하나의 방법으로부터 제조된 투명 안테나를 제공한다.Furthermore, the present invention provides a transparent antenna manufactured by any one of the above-described transparent antenna substrate manufacturing methods.
이와 관련하여, 도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하기 이전 공정 단계에서의 투명 안테나 기판을 나타낸다. 도 7을 참조하면, 본 발명은 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하기 이전에는 유리 재질의 베이스 유리 기판(10), 베이스 유리 기판의 제1 표면 상에 형성된 접착층(20), 구리(Cu)로 형성된 시드층(30)을 포함할 수 있다. 이후, 상술한 바와 같이 단계 S40 ~ S80의 공정 순서에 따라 구리(Cu) 시드층(30)을 에칭함으로써 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하게 되는 것이다.In this regard, FIG. 7 shows a transparent antenna substrate in a process step prior to forming a metal mesh antenna pattern according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, prior to forming the metal mesh antenna pattern, the present invention includes a base glass substrate 10 made of glass, an adhesive layer 20 formed on the first surface of the base glass substrate, and a seed formed of copper (Cu). Layer 30 may be included. Then, as described above, the metal mesh antenna pattern is formed by etching the copper (Cu) seed layer 30 according to the process sequence of steps S40 to S80.
이와 관련하여, 도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 안테나를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 투명 안테나는 투명 전극을 활용한 안테나로서, 유리 재질의 베이스 유리 기판(10), 베이스 유리 기판의 제1 표면 상에 형성된 접착층(20), 메탈 메쉬 안테나 패턴(40), 오버코트층(50)을 포함한다. 이 때, 상술한 바와 같이 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)은 구리(Cu) 시드층(30)을 에칭하여 형성되는 것이다.In this regard, FIG. 8 shows a transparent antenna according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the transparent antenna is an antenna using a transparent electrode, and includes a base glass substrate 10 made of glass, an adhesive layer 20 formed on a first surface of the base glass substrate, a metal mesh antenna pattern 40, An overcoat layer 50 is included. At this time, as described above, the metal mesh antenna pattern 40 is formed by etching the copper (Cu) seed layer 30 .
또한, 절연부 및 그라운드부를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 안테나부는 상기 절연부를 사이에 두고 대응되는 형상 및 구조를 가진 그라운드부와 대칭적으로 형성될 수 있다.In addition, an insulating part and a ground part may be further included. At this time, the antenna unit may be formed symmetrically with the ground unit having a corresponding shape and structure with the insulating unit interposed therebetween.
절연부는 안테나부와 접촉되어, 그라운드부와 안테나부를 절연시킬 수 있으며, 안테나부와 그라운드부를 접착시킬 수 있는 효과가 있다. 그라운드부는 투명 안테나의 접지를 제공할 수 있다. The insulating unit is in contact with the antenna unit to insulate the ground unit and the antenna unit, and has an effect of adhering the antenna unit and the ground unit. The ground unit may provide a ground for the transparent antenna.
또한, 상술한 바와 같이 안테나부는 메탈 메쉬 안테나 패턴(40)을 포함할 수 있다. 이와 대응하도록 그라운드는 메탈 메쉬 그라운드 패턴을 포함할 수 있다.Also, as described above, the antenna unit may include the metal mesh antenna pattern 40 . Correspondingly, the ground may include a metal mesh ground pattern.
결국, 본 발명은 대전력 신호 출력이 가능한 미세 선폭의 메탈 메쉬 안테나 패턴을 포함하는 투명 안테나를 제공할 수 있고, 이에 따라 본 발명의 투명 안테나는 시각적으로 실질적으로 투명하도록 구현되어 다양한 곳에 유용하게 활용될 수 있다.As a result, the present invention can provide a transparent antenna including a metal mesh antenna pattern with a fine line width capable of outputting a high power signal, and accordingly, the transparent antenna of the present invention is implemented to be visually substantially transparent and is useful in various places. It can be.

Claims (17)

  1. 베이스 유리 기판의 일 표면에 표면처리 공정을 수행하여 접착력이 향상된 제1 표면을 형성하는 단계;Forming a first surface having improved adhesion by performing a surface treatment process on one surface of the base glass substrate;
    상기 제1 표면 상에 제1 금속을 스퍼터링하여 접착층을 형성하는 단계;sputtering a first metal on the first surface to form an adhesive layer;
    상기 접착층 상에 무전해 도금 또는 스퍼터링을 통해 구리(Cu) 시드층을 형성하는 단계;forming a copper (Cu) seed layer on the adhesive layer through electroless plating or sputtering;
    상기 시드층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계;forming a photoresist layer on the seed layer;
    상기 포토레지스트층을 노광시키는 단계;exposing the photoresist layer to light;
    노광된 상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분을 제거하는 단계;developing the exposed photoresist layer and removing unexposed portions of the photoresist layer;
    제거된 상기 노광되지 않은 부분에 구리(Cu) 금속을 도금한 후, 상기 포토레지스트층의 나머지 부분을 박리하여 메탈 메쉬 안테나 패턴을 형성하는 단계; 및forming a metal mesh antenna pattern by plating copper (Cu) metal on the removed unexposed portion and then exfoliating the remaining portion of the photoresist layer; and
    상기 시드층 및 상기 접착층 중 상기 메탈 메쉬 안테나 패턴이 형성되지 않은 영역에 있는 부분을 에칭으로 제거하는 단계;를 포함하는 투명 안테나 기판 제조방법.and removing a portion of the seed layer and the adhesive layer in an area where the metal mesh antenna pattern is not formed by etching.
  2. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 표면처리 공정은 화학적 에칭 공정, 물리적 표면처리 공정 및 화학적 표면처리 공정 중 어느 하나인, 투명 안테나 기판 제조방법.The surface treatment process is any one of a chemical etching process, a physical surface treatment process, and a chemical surface treatment process, a transparent antenna substrate manufacturing method.
  3. 제2항에 있어서,According to claim 2,
    상기 화학적 에칭 공정은 에칭 용액을 스프레이 분사 또는 스크린 프린팅을 함으로써 상기 베이스 유리 기판의 일 표면을 균일하게 식각하여 표면조도를 형성함으로써 수행되는, 투명 안테나 기판 제조방법.The chemical etching process is performed by uniformly etching one surface of the base glass substrate to form a surface roughness by spraying or screen printing an etching solution.
  4. 제2항에 있어서,According to claim 2,
    상기 화학적 에칭 공정은 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 8 ~ 15 중량%의 불화암모늄(Ammonium Fluoride, NH4F) 에칭 용액을 스프레이 분사 방식 또는 스크린 프링팅 방식으로 인쇄하여 균일하게 표면조도를 생성함으로써 수행되는, 투명 안테나 기판 제조방법.The chemical etching process is performed by printing an etching solution of 8 to 15% by weight of ammonium fluoride (NH4F) on one surface of the base glass substrate by a spray jetting method or a screen printing method to uniformly generate surface roughness , Method for manufacturing a transparent antenna substrate.
  5. 제3항에 있어서,According to claim 3,
    상기 스프레이 분사는 탑-스프레이 방식 내지 사이드-스프레이 방식 중 적어도 하나의 방식으로 수행되는, 투명 안테나 기판 제조방법.The spray injection is performed in at least one of a top-spray method and a side-spray method, a transparent antenna substrate manufacturing method.
  6. 제3항에 있어서,According to claim 3,
    상기 스크린 프린팅 방식은 상기 에칭 용액을 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 균일하게 인쇄하여 표면조도를 생성함으로써 수행되는, 투명 안테나 기판 제조방법.The screen printing method is performed by uniformly printing the etching solution on one surface of the base glass substrate to generate a surface roughness.
  7. 제4항에 있어서,According to claim 4,
    상기 화학적 에칭 공정은, 상기 에칭 용액을 사용한 이후에 불산(Hydro Fluoric Acid, HF)을 포함하는 부식제를 사용한 습식 부식 공정을 더 포함하는, 투명 안테나 기판 제조방법.The chemical etching process further comprises a wet etching process using a caustic agent containing hydrofluoric acid (HF) after using the etching solution, a transparent antenna substrate manufacturing method.
  8. 제2항에 있어서,According to claim 2,
    상기 물리적 표면처리 공정은 상기 베이스 유리 기판의 일 표면을 물리적으로 에칭하는 방식으로 수행되는, 투명 안테나 기판 제조방법.The physical surface treatment process is performed by physically etching one surface of the base glass substrate, a transparent antenna substrate manufacturing method.
  9. 제8항에 있어서,According to claim 8,
    상기 물리적 표면처리 공정은 정면기를 사용하여 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 요철을 형성함으로써 수행되는, 투명 안테나 기판 제조방법.The physical surface treatment process is performed by forming irregularities on one surface of the base glass substrate using a frontal machine, a transparent antenna substrate manufacturing method.
  10. 제2항에 있어서,According to claim 2,
    상기 화학적 표면처리 공정은 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 실란 커플링제를 도포한 이후 건조를 수행하는 방식으로 수행되는, 투명 안테나 기판 제조방법.The chemical surface treatment process is performed by applying a silane coupling agent to one surface of the base glass substrate and then drying it.
  11. 제10항에 있어서,According to claim 10,
    상기 실란 커플링제의 도포는 실크 스크린 인쇄 공법 내지 스프레이 코팅 공법으로 수행되는, 투명 안테나 기판 제조방법.The coating of the silane coupling agent is performed by a silk screen printing method or a spray coating method, a transparent antenna substrate manufacturing method.
  12. 제10항에 있어서,According to claim 10,
    상기 실란 커플링제는 아민 그룹을 포함하는 실란 커플링제인, 투명 안테나 기판 제조방법.The silane coupling agent is a silane coupling agent containing an amine group, a transparent antenna substrate manufacturing method.
  13. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 표면의 평균 표면조도는 0.1 ~ 0.5㎛를 만족하는, 투명 안테나 기판 제조방법.The method of manufacturing a transparent antenna substrate, wherein the average surface roughness of the first surface satisfies 0.1 to 0.5 μm.
  14. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 금속은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 및 니크롬(Nichrome)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속인, 투명 안테나 기판 제조방법.The first metal is any one metal selected from the group consisting of chromium (Cr), titanium (Ti), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), molybdenum (Mo) and nichrome , Method for manufacturing a transparent antenna substrate.
  15. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 메탈 메쉬 안테나 패턴은 12 ~ 100㎛ 두께의 구리(Cu) 도선으로 이루어진 격자 패턴인, 투명 안테나 제조방법.The metal mesh antenna pattern is a grid pattern made of copper (Cu) wire having a thickness of 12 to 100 μm, a transparent antenna manufacturing method.
  16. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    투명 안테나를 감싸는 형태로 오버코트층을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 투명 안테나 기판 제조방법. Forming an overcoat layer in a form surrounding the transparent antenna; further comprising a transparent antenna substrate manufacturing method.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 제조방법으로부터 제조된 투명 안테나.A transparent antenna manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 16.
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