KR20180116534A - Ipl 기반 롤투롤 전극 패턴 제작용 소결유닛, 상기 소결유닛을 이용한 전극패턴 제작 시스템 및 상기 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 롤투롤 전극 패턴 제작 방법 - Google Patents
Ipl 기반 롤투롤 전극 패턴 제작용 소결유닛, 상기 소결유닛을 이용한 전극패턴 제작 시스템 및 상기 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 롤투롤 전극 패턴 제작 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180116534A KR20180116534A KR1020170048916A KR20170048916A KR20180116534A KR 20180116534 A KR20180116534 A KR 20180116534A KR 1020170048916 A KR1020170048916 A KR 1020170048916A KR 20170048916 A KR20170048916 A KR 20170048916A KR 20180116534 A KR20180116534 A KR 20180116534A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- light irradiation
- electronic ink
- light
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005245 sintering Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 117
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 42
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 6
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 3
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPTFXILEGVREPV-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Ti+4].[S-2].[Cd+2] Chemical compound [O-2].[Ti+4].[S-2].[Cd+2] JPTFXILEGVREPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 238000007764 slot die coating Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- DZKDPOPGYFUOGI-UHFFFAOYSA-N tungsten(iv) oxide Chemical compound O=[W]=O DZKDPOPGYFUOGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
- H01L21/02288—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating printing, e.g. ink-jet printing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
- H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
- H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
- H01L21/4867—Applying pastes or inks, e.g. screen printing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L2224/951—Supplying the plurality of semiconductor or solid-state bodies
- H01L2224/95115—Supplying the plurality of semiconductor or solid-state bodies using a roll-to-roll transfer technique
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
IPL 기반 롤투롤 전극 패턴 제작용 소결유닛, 상기 소결유닛을 이용한 전극패턴 제작 시스템 및 상기 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 롤투롤 전극 패턴 제작 방법에서, 상기 전극 패턴 제작용 소결유닛은 광조사롤러 및 광조사유닛을 포함한다. 상기 광조사롤러는 상면에 마스크가 실장되며 전자잉크가 도포된 기판을 이송시킨다. 상기 광조사유닛은 상기 광조사롤러의 내부에 위치하여 상기 전자잉크로 광을 제공하여 상기 전자잉크를 선택적으로 소결시킨다.
Description
본 발명은 전극 패턴 제작용 소결유닛, 상기 소결유닛을 이용한 전극 패턴 제작 시스템 및 상기 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 전극 패턴 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 롤투롤 연속 인쇄공정에서 IPL을 이용하여 유연 기판 상에 전극 패턴을 제작할 수 있는 IPL 기반 롤투롤 전극 패턴 제작용 소결유닛, 상기 소결유닛을 이용한 전극 패턴 제작 시스템 및 상기 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 롤투롤 전극 패턴 제작 방법에 관한 것이다.
유연성 기판 상에 소정의 전극 패턴을 형성하는 경우, 롤투롤(roll to roll) 연속 공정을 통해 연속적으로 전극 패턴을 형성함으로써 생산성을 향상시키는 공정이 다양하게 개발되고 있다.
특히, 종래 전도성 잉크를 기판 상에 도포하여 광을 이용하여 상기 전도성 잉크를 소결시켜 소정의 전극 패턴을 형성하는 공정을, 상기 롤투롤 연속 공정과 결합하는 기술들도, 보다 정밀한 전극 패턴의 형성 및 생산성 향상 등을 구현하기 위해 다수 개발되고 있다.
그러나, 상기 소결로 사용되는 광은 주로 레이저 광으로서, 레이저 광은 상대적으로 높은 광에너지를 기판에 인가하게 되므로, 상대적으로 열에 취약한 유연성 기판에 적용하는 것은 한계가 있다.
이에 따라, 대한민국 등록 특허 제10-1704693호에서는, 상대적으로 낮은 광에너지를 인가하며 면광원으로 제공될 수 있어 공정성이나 생산성을 보다 향상시킬 수 있는 IPL(intense pulsed light)을 이용하여 상기 전도성 잉크를 소결시켜 패턴을 제작하는 공정을 개시하고 있다.
상기 특허문헌에 개시된 소결 공정은 코팅층이 형성된 기판의 상면에 평면 마스크를 위치시키고, 마스크 상면에 백색광을 조사하여 기판 상에 패턴을 형성시킨다. 그러나 평면 마스크를 활용한 소결 공정으로는 기판 상에 수 μm 내지 수십 μm의 정밀한 패턴 형성에는 한계가 있다.
특히 롤투롤 연속 공정에 적용하는 경우, 마스크는 고정되어 있고, 기판이 이송하게 되면 정확한 위치에 광이 조사되지 않고, 기판 이송 방향으로 광이 번지게 되어 패턴의 정밀도가 저하된다. 또한, 마스크와 기판 밀착은 미세 패턴성에 매우 중요함에도 불구하고, 평면 마스크를 이용하게 되면 기판과의 밀착에 어려움이 있고, 따라서 롤투롤 공정 적용에도 한계가 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 롤투롤 연속공정에 적용성이 우수하고, 미세 패턴성을 향상시킬 수 있는 전극 패턴 제작용 소결유닛에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 소결유닛을 이용한 전극 패턴 제작 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 전극 패턴 제작방법에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전극 패턴 제작용 소결유닛은 광조사롤러 및 광조사유닛을 포함한다. 상기 광조사롤러는 상면에 마스크가 실장되며 전자잉크가 도포된 기판을 이송시킨다. 상기 광조사유닛은 상기 광조사롤러의 내부에 위치하여 상기 전자잉크로 광을 제공하여 상기 전자잉크를 선택적으로 소결시킨다.
일 실시예에서, 상기 마스크는 상기 광조사롤러의 상면에 고정된 상태에서, 상기 광조사롤러의 회전에 따라 회전할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전자잉크는 상기 기판의 제1 면에 도포되며, 상기 기판은 상기 제1 면 상기 마스크와 마주한 상태에서 상기 광조사롤러의 회전에 따라 이송될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광조사유닛은 상기 광조사롤러의 원주면의 일부에 면광원을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광조사유닛은, 상기 기판이, 상기 면광원이 제공되는 상기 원주면의 원호의 길이 이상으로 상기 광조사롤러에 의해 이송된 후, 재조사될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 면광원은 IPL(intense pulsed light)일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광조사유닛의 외면의 일부에는 광차단부가 형성될 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전극 패턴 제작 시스템은 코팅유닛, 소결유닛, 세정유닛 및 건조유닛을 포함한다. 상기 코팅유닛은 기판 상에 전자잉크를 도포한다. 상기 소결유닛은 상면에 마스크가 실장되며 상기 전자잉크가 도포된 기판을 이송시키는 광조사롤러, 및 상기 광조사롤러의 내부에 위치하여 상기 전자잉크로 광을 제공하여 상기 전자잉크를 선택적으로 소결시키는 광조사유닛을 포함한다. 상기 세정유닛은 상기 소결유닛의 후단에서 상기 소결되지 않은 전자잉크를 상기 기판으로부터 제거한다. 상기 건조유닛은 상기 세정유닛의 후단에서 상기 소결된 전자잉크 및 상기 기판을 건조한다.
일 실시예에서, 상기 전자잉크는 반도체 잉크 또는 전도성 잉크일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전도성 잉크는, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 금(Au), 은(Ag) 및 백금(Pt) 중 어느 하나의 금속의 분말을 포함하거나, 상기 금속의 분말에 탄소(carbon), 그래핀(graphene) 및 흑연(graphite) 중 어느 하나를 포함하는 복합재료를 추가될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기판은 연속으로 공급되는 유연(flexible) 기판일 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전극 패턴 제작방법에서 기판 상에 전자잉크를 도포한다. 상기 전자잉크가 도포된 기판을 마스크가 상면에 실장된 광조사롤러에 의해 이송시키며, 상기 광조사롤러의 내부에 위치한 광조사유닛으로부터 제공되는 광을 통해 상기 전자잉크를 선택적으로 소결한다. 상기 소결되지 않은 전자잉크를 상기 기판으로부터 제거한다. 상기 소결된 전자잉크 및 상기 기판을 건조한다.
일 실시예에서, 상기 전자잉크를 선택적으로 소결하는 단계에서, 상기 전자잉크가 도포된 기판은 상기 광조사롤러에 의해 연속적으로 이송되며, 상기 광조사유닛은 상기 전자잉크가 도포된 기판을 향해 단속적으로 면광원을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 마스크가 광조사롤러에 실장된 상태에서, 기판이 상기 마스크 상에서 상기 광조사롤러의 회전에 따라 이송되고, 상기 기판의 이송과 함께 상기 기판 상의 전자잉크를 소결하여 전극 패턴을 형성할 수 있으므로, 롤투롤 연속 인쇄 공정을 적용할 수 있어, 전극 패턴 형성의 공정성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 마스크가 실장된 광조사 롤러를 이용할 경우, 평면 마스크를 사용한 경우보다 기판과의 밀착 측면에 유리하고, 이는 특히 롤투롤 연속 공정에서도 밀착이 용이하여 유연성 기판에 미세 전극 패턴을 상대적으로 용이하고 우수한 생산성으로 제작할 수 있다.
이 경우, 상기 전자잉크의 소결에 있어, 광이 마스크를 통해 패턴 일부에만 순간적으로 조사되기 때문에 열변형 등의 발생이 쉬운 유연성 기판에서 정밀한 전극 패턴을 높은 생산성으로 형성할 수 있다.
특히, 상기 IPL 광을 제공하는 광조사유닛은 면광원으로서, 상기 광조사롤러의 원주면의 일부에 면광원을 제공하여 상기 기판의 일정 면적에 대하여 일시에 전극 패턴을 형성하므로, 전극 패턴 형성의 생산성이 향상된다. 또한, 상기 광조사유닛은 기판의 이송에 따라 필요한 순간에 단속적으로 광을 제공하면 충분하므로 상기 기판에 제공되는 열에너지가 상대적으로 낮게 유지되어 기판의 변형을 최소화할 수 있다.
이 경우, 상기 광조사유닛의 외면에는 광차단부가 형성되어, 상기 기판으로 제공되는 광의 범위를 제한할 수 있어 불필요한 영역에서 상기 전자잉크가 소결되는 것을 방지하고 전극 패턴을 균일하게 형성할 수 있다.
한편, 상기 전자잉크가 금속분말에 복합재료를 포함하면, 면광원에 대한 광흡수율을 향상시켜 상대적으로 적은 에너지로 소결 공정을 효과적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 롤투롤 전극 패턴 제작 시스템을 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1의 소결유닛을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 3은 도 2의 'A'부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2의 'B'부분을 확대하여 도시한 확대 측면도 및 확대 평면도이다.
도 5는 도 2의 'C'부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 6은 도 1의 'D'부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 7은 도 1의 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 전극 패턴 제작 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1의 소결유닛을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 3은 도 2의 'A'부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2의 'B'부분을 확대하여 도시한 확대 측면도 및 확대 평면도이다.
도 5는 도 2의 'C'부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 6은 도 1의 'D'부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 7은 도 1의 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 전극 패턴 제작 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 롤투롤 전극 패턴 제작 시스템을 도시한 모식도이다. 도 2는 도 1의 소결유닛을 확대하여 도시한 확대도이다. 도 3은 도 2의 'A'부분을 확대하여 도시한 확대도이다. 도 4a 및 도 4b는 도 2의 'B'부분을 확대하여 도시한 확대 측면도 및 확대 평면도이다. 도 5는 도 2의 'C'부분을 확대하여 도시한 확대도이다. 도 6은 도 1의 'D'부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 롤투롤 전극 패턴 제작 시스템(10)은 코팅유닛(100), 소결유닛(600), 세정유닛(300) 및 건조유닛(400)을 포함한다.
상기 코팅유닛(100)은 기판(500) 상에 전자잉크를 코팅하는 것으로, 상기 코팅유닛(100)을 통해 코팅되는 방법은 다양하게 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 코팅유닛(100)을 통해 상기 기판(500)에 스핀(spin) 코팅, 바(bar) 코팅, 슬롯다이(slot die) 코팅, 그라비아(gravure) 코팅, 스프레이(spay) 코팅, 및 딥(dip) 코팅 중 어느 하나의 코팅 방법이 사용될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 코팅유닛(100)은 상기 기판(500)의 제1 면(501) 상에 상기 전자잉크(510)를 코팅하며, 설명의 편의를 위해 상기 코팅유닛(100)에 의해 상기 전자잉크(510)가 코팅되는 상기 제1 면(501)이 하부를 향하도록 도시하였다.
그러나, 상기 제1 면(501)은 후술되는 상기 광조사롤러(610)의 중심을 향하도록 공급된다면, 상기 제1 면(501)은 상부를 향하여 위치한 상태에서 상기 코팅유닛(100)에 의해 상기 전자잉크(510)가 코팅될 수 있다. 다만, 이 경우, 방향 회전을 위한 별도의 이송 롤러들(미도시)이 추가로 구비될 수 있다.
상기 기판(500)은 유연(flexible) 기판으로서, 도시하지는 않았으나, 공급롤과 회수롤 사이에서 연속적으로 공급되는 기판이다. 이에 따라, 상기 전극 패턴 제작 시스템(10)을 통해 형성되는 전극 패턴은 연속적으로 공급되는 유연 기판 상에 연속으로 형성될 수 있다.
상기 전자잉크(510)는 반도체 잉크 또는 전도성 잉크일 수 있으며, 광에 의해 소결되는 다양한 재료의 잉크일 수 있다.
상기 전자잉크(510)가 반도체 잉크인 경우, 상기 반도체 잉크는 산화물 기반의 반도체 잉크 또는 유기 반도체 잉크 등일 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 잉크는, 도시하지는 않았으나, 반도체 분말을 포함할 수 있으며, 반도체 분말로서 갈륨-인(GaP), 산화지르코늄(ZrO2), 실리콘(Si), 황화카드뮴(CdS), 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화철(Fe2O3), 산화텅스텐(WO2) 또는 산화주석(SnO2) 등일 수 있다.
한편, 상기 전자잉크(510)가 전도성 잉크인 경우, 상기 전도성 잉크는, 도시하지는 않았으나, 금속나노분말을 포함할 수 있으며, 나아가 복합재료를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 금속나노분말은 예를 들어, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt) 등과 같은 금속의 분말 형태인 것으로, 분말 형태는 입자 형태를 의미하는 것으로, 구(sphere) 형상일 수 있으며, 이와 달리 와이어(wire) 형상 또는 막대(rod) 형상 등일 수도 있다.
또한, 상기 복합재료는 광흡수율이 상대적으로 높은 검은색 계열의 재료일 수 있으며, 예를 들어, 탄소(carbon), 그래핀(graphene), 흑연(graphite) 등일 수 있다.
이 경우, 상기 복합재료는 나노 튜브 형상을 가지는 것으로 나노 와이어 형상으로 연장되어 상기 금속나노분말 사이에 분포될 수 있다. 즉, 상기 복합재료는 탄소나노튜브(CNT), 그래핀 나노튜브 또는 흑연 나노튜브일 수 있다.
이상과 같이, 상기 전자잉크(510)는 다양한 종류의 잉크로서 광의 제공에 따라 소결될 수 있는 잉크이면 충분하다.
그리하여, 상기 전자잉크(510)는 광을 제공받음에 따라 소결되어 전도성을 가지는 전극 패턴으로 형성된다. 특히, 나노튜브 형상의 복합재료가 포함되는 경우, 광흡수율이 상대적으로 증가하게 되므로 상대적으로 적은 광 에너지를 제공받더라도 용이하게 소결되며 전극 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 소결유닛(600)은 상기 코팅유닛(100)의 후단에 위치하여, 상기 전자잉크(510)를 선택적으로 소결한다.
보다 구체적으로, 도 2, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 소결유닛(600)은 광조사롤러(610), 광조사유닛(620) 및 마스크(630)를 포함한다.
상기 광조사롤러(610)는 원통형 형상의 롤러로서 상기 기판(500)은 상기 광조사롤러(610)의 상면에 실장되며 상기 광조사롤러(610)의 회전에 따라 상기 기판(500)은 이송된다.
도 2에서는 상기 광조사롤러(610)가 반시계방향으로 회전함에 따라 상기 기판(500)은 상측으로부터 하측으로 이송된다.
이 경우, 상기 마스크(630)는 상기 광조사롤러(610)의 상면, 즉 외주면을 따라 실장되며, 고정된다.
이에 따라, 상기 마스크(630)는 상기 광조사롤러(610)가 반시계방향으로 회전함에 따라 상기 마스크(630)도 상기 광조사롤러(610)에 고정된 상태에서 반시계방향으로 회전하게 된다.
상기 마스크(630)는 상기 광조사유닛(620)으로부터 발생되는 광을 차단하여 상기 전자잉크(510)가 소결되지 않도록 하는 것으로, 최종적으로 상기 기판(500) 상에 형성되는 전극 패턴(540)의 형상 및 배열 등을 고려하여 미리 제작된다.
또한, 상기 마스크(630)는 상기 광조사롤러(610)의 외주면을 따라 부착되어 고정되므로, 상세한 내용은 후술하겠으나, 상기 전극 패턴(540)의 면적을 고려하여 반복적인 패턴으로 형성되어 상기 광조사롤러(610)의 외주면에 고정될 수 있다. 상기 광조사유닛(620)은 상기 광조사롤러(610)의 내부에 위치하여 상기 기판(500)을 향해 광(621)을 제공한다.
이 경우, 상기 광조사유닛(620)으로부터 제공되는 광은 IPL(intense pulsed light)이며, 면(面)광원으로 상기 기판(500)을 향해 제공된다.
한편, 본 실시예에서는 상기 기판(500)의 제1 면(501)이 상기 마스크(630)와 마주하도록 배치되며, 상기 제1 면(501) 상에 상기 전자잉크(510)가 도포되므로, 상기 광조사유닛(620)으로부터 제공되는 광(621)은, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 마스크(630)에 의해 가려지는 부분을 제외하고는 상기 전자잉크(510)를 향해 직접 제공된다.
이를 위해, 상기 광조사롤러(610)의 내부는 투명하거나 빈 상태로 형성되며, 상기 광조사롤러(610)의 외주면도 투명하게 형성되어야 한다.
또한, 상기 광조사유닛(620)은 상기 광조사롤러(610)의 중앙에 위치하여 고정되며, 도시하지는 않았으나, 별도의 제어부를 통해 상기 광조사유닛(620)의 조사 간격, 조사 시간, 광 조사량 등이 제어될 수 있다.
상기 광조사유닛(620)은 도 2에 도시된 바와 같이, 외면에 광차단부(621)가 위치하여, 상기 광조사유닛(620)에서 발생되는 광의 조사 범위를 제어할 수 있다.
상기 기판(500)은 연속적으로 이송되며, 상기 기판(500) 상에는 전극 패턴(540)이 반복적으로 형성되는데, 상기 기판(500) 상에 반복적으로 형성되는 전극 패턴(540) 중 어느 하나가 차지하는 면적을 고려하여 상기 광조사유닛(620)의 조사 범위가 결정될 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하나의 전극 패턴(540)의 상기 기판(500)의 이송 방향을 따른 길이가 S1(제1 위치)~S2(제2 위치)라고 가정하면, 상기 광조사유닛(620)으로부터 조사되는 광의 인가 영역(X)도 상기 S1~S2 사이의 영역, 즉 상기 광조사롤러(610)의 원호의 길이(L)에 해당되는 영역으로 설정되는 것이 필요하다.
이를 위해, 상기 광차단부(621)는 상기 하나의 전극 패턴(540)의 길이에 관한 정보를 미리 획득하여, 상기 광조사유닛(620)으로부터 제공되는 광의 인가 영역(X)을 설정할 수 있다.
한편, 상기 마스크(630)에 형성되는 마스크 패턴 역시, 상기 하나의 전극 패턴(540)의 길이에 관한 정보를 미리 획득하여, 상기 광조사롤러(610)의 원호의 길이(L)에 해당되는 영역, 즉 상기 광조사유닛(620)이 한번 조사되는 경우 광의 인가 영역(X)에만 하나의 마스크 패턴이 형성되는 것이 필요하다.
이 경우, 상기 광조사롤러(610)는 연속적으로 회전하며 상기 기판(500)을 이송시키므로, 상기 광조사유닛(620)이 광을 조사하는 때에 상기 광조사롤러(610)가 회전하며 상기 기판(500)을 이송시킨다면, 상기 광조사유닛(620)은 상기 광의 인가 영역(X)이 상기 기판(500)의 이송에 따라 회전되도록 상기 광차단부(621)에 의한 광 차단 영역의 범위가 제어될 수 있다.
이와 달리, 상기 광조사롤러(610)는 상기 광조사유닛(620)에 의해 광이 조사되는 때에는 회전을 중단하여 상기 기판(500)의 이송을 중단하도록 제어될 수도 있다.
또한, 상기 광조사유닛(620)은 광조사를 통해 상기 하나의 전극 패턴(540)이 형성된 후, 다음 전극 패턴의 형성을 위해서는, 상기 광조사롤러(610)의 회전에 의해 상기 기판(500)이 소정 영역 이상 이송된 후, 광을 재조사하여야 한다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 광조사유닛(620)의 광조사시 상기 광조사롤러(610)가 정지한 상태라면, 상기 광조사유닛(620)에 의해 광이 조사되어 상기 전자잉크(510)의 소결이 종료된 후, 상기 기판(500)의 상기 제1 위치(S1)가 적어도 상기 제2 위치(S2) 이상으로 이송된 이후 상기 광조사유닛(620)은 광을 재조사하여야 한다.
즉, 상기 광조사유닛(620)은 상기 기판(500)에 최종적으로 형성되는 전극 패턴(540)의 길이 이상으로 상기 기판(500)이 이송된 후, 재조사되는 것이 필요하다.
또한, 이러한 상기 광조사유닛(620)의 재조사 간격을 고려하여, 상기 광조사롤러(610) 상에 형성되는 상기 마스크(630)의 패턴도 동일하게 반복적으로 형성되는 것이 필요하다.
즉, 하나의 전극 패턴의 상기 기판(500)의 이송방향으로의 길이가 상기 광조사롤러(610)의 원호의 길이보다 작다면, 상기 마스크(630)도 동일한 패턴이 반복적으로 형성되며 상기 광조사롤러(610) 상에 고정되어야 한다.
이상과 같이, 상기 광조사유닛(620)에 의해 인가되는 광조사 영역(X) 및 이에 따른 상기 광차단부(621)의 광 차단 면적, 상기 마스크(630)에 형성되는 하나의 마스크 패턴의 면적 등은 상기 기판(500) 상에 형성되는 하나의 전극 패턴(540)의 면적을 고려하여 미리 설정될 수 있다.
또한, 상기 광조사유닛(620)에 의해 인가되는 광 조사 간격 및 광 조사 시간은 상기 기판(500)의 이송 속도, 즉 상기 광조사롤러(610)의 회전 속도와 동기화되어 제어되어야 한다.
이상과 같이, 상기 광조사유닛(620)에 의해 인가되는 광에 의해 상기 광조사롤러(610) 상에서 이송되며 상기 전자잉크(510)는 소결된다.
즉, 본 실시예에서는, 상기 광조사롤러(610) 상 마스크가 실장된 상태에서 상기 마스크(630)의 외면을 따라 상기 기판(500)이 이송되므로, 종래 평면 마스크를 사용하여 기판이 평면상에서 이송되는 경우와 비교하여, 상기 기판(500)의 밀착성이 향상되며, 이에 따라 유연성 기판에 미세 전극 패턴을 상대적으로 용이하고 우수한 생산성으로 제작할 수 있다.
특히, 상기 기판(500)은 상기 마스크(630)와 함께 이송되며 광을 제공받아 소결되므로, 종래 평면 상에서 수행되는 광소결 공정과 대비하여, 광 지연이 발생하지 않고, 이에 따라 보다 정확하고 정밀하게 미세 전극 패턴을 형성할 수 있다.
나아가, 본 실시예에서는 상기 전자잉크(510)는 앞서 설명한 금속분말 외에 나노튜브 형상의 복합재료를 더 포함할 수 있으며, 나노튜브 형상의 복합재료를 더 포함하는 경우, 열 흡수력이 향상되어 상대적으로 적은 열 에너지에 의해서도 효과적인 소결이 발생되며, 특히 상기 전자잉크(510)와 상기 기판(500) 사이에서 융화(fusion) 현상이 발생하여 상기 전자잉크(510)의 소결을 통해 상기 기판(500)과의 결합력이 보다 향상된다.
즉, 도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 기판(500)이 상기 광조사롤러(610)를 통과하면, 상기 기판(500) 상에는 상기 광을 인가받아 소결된 소결영역(520)과 상기 광이 차단되어 소결되지 않은 미소결영역(530)이 형성된다.
상기 세정유닛(300)은 상기 소결유닛(600)의 후단에서, 상기 소결되지 않은 미소결영역(530)의 전자잉크(510)를 상기 기판(500)으로부터 제거한다.
보다 구체적으로, 상기 세정유닛(300)은 세정천 공급롤(310), 세정액 제공부(320), 세정롤(330) 및 압축롤(340)을 포함한다.
상기 세정천 공급롤(310)은 세정천(311)을 상기 세정롤(330)을 향해 공급하며, 상기 세정액 제공부(320)는 상기 세정천 공급롤(310)과 상기 세정롤(330)의 사이에 위치하여 상기 세정천(311)에 세정액을 제공한다.
상기 세정롤(330)은 상기 기판(500)을 이송시키며, 상기 기판(500)에 대한 세정을 수행한다.
즉, 상기 세정천(311)이 상기 기판(500)과 상기 세정롤(330)의 외주면 사이로 통과되며 상기 세정천(311)의 세정액이 상기 기판(500) 상의 미소결영역(530)에 위치한 상기 전자잉크(510)를 제거한다.
이 경우, 상기 압축롤(340)은 상기 세정롤(330)의 전방 및 후방에서 상기 세정롤(330)로 이송되거나 상기 세정롤(330)로부터 토출되는 상기 기판(500)에 압력을 인가하여 상기 기판(500)과 상기 세정천(311)의 접촉력을 향상시킨다.
그리하여, 상기 세정천(311)에 의한 상기 미소결영역(530)의 전자잉크(510)의 제거효율을 향상시킨다.
상기 건조유닛(400)은 상기 세정유닛(300)의 후단에 위치하여, 상기 세정 공정에서 상기 기판(500)에 잔류한 세정액을 건조한다.
그리하여, 도 6을 참조하면, 상기 기판(500) 상에는 상기 전극 패턴(540)만 잔류하게 되어, 상기 전극 패턴의 제작이 완성된다.
도 7은 도 1의 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 전극 패턴 제작 방법을 도시한 순서도이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 의한 전극 패턴 제작 방법에서는, 우선, 상기 기판(500)의 제1 면(501) 상에 상기 코팅유닛(100)을 이용하여 상기 전자잉크(510)를 도포한다(단계 S10).
이렇게 상기 전자잉크(510)가 도포된 상기 기판(500)은 상기 소결유닛(600)으로 제공되며, 상기 소결유닛(600)에서는, 상기 기판(500)의 제1 면(501)이 상기 광조사롤러(610)의 외주면을 향한 상태에서 상기 기판(500)을 이송시킨다.
또한, 상기 기판(500)의 전자잉크(510)와 상기 광조사롤러(610)의 외주면에 위치한 마스크(630)가 서로 접촉한 상태에서, 상기 광조사유닛(620)에 의해 광을 상기 전자잉크(510)로 제공하여, 상기 전자잉크(510)를 선택적으로 소결한다(단계 S20).
즉, 상기 기판(500)에 도포된 상기 전자잉크(510) 중, 상기 마스크(630)에 의해 차단된 부분은 소결되지 않으며, 상기 마스크(630)에 의해 차단되지 않은 부분은 소결된다.
이와 같이, 상기 전자잉크(510)가 상기 소결유닛(600)에 의해 선택적으로 소결된 후, 상기 세정유닛(300)은 상기 소결되지 않은 기판 상의 전자잉크를 상기 기판(500)으로부터 제거한다(단계 S30).
이 경우, 상기 세정유닛(300)은 도 1에 도시된 와이핑(wiping) 방법 외의 다양한 방법으로 상기 소결되지 않은 전자잉크를 제거할 수 있으며, 예를 들어, 상기 전자잉크를 점착성 테이프를 이용하여 제거하거나, 상기 전자잉크를 선택적으로 제거하는 용매를 이용하여 와싱(washing)하여 제거하거나, 상기 용매가 저장된 수조에 침지시켜 상기 전자잉크를 용해시키며 제거할 수도 있다.
이 후, 상기 건조유닛(400)은 상기 세정유닛(300)을 통한 세정 공정에서 상기 소결된 전자잉크(510) 또는 상기 기판(500) 상에 잔류한 세정액 등을 건조시킨다(단계 S40).
그리하여, 상기 기판(500) 상에는 전극 패턴(540)이 잔류하며 형성된다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 마스크가 광조사롤러에 실장된 상태에서, 기판이 상기 마스크 상에서 상기 광조사롤러의 회전에 따라 이송되고, 상기 기판의 이송과 함께 상기 기판 상의 전자잉크를 소결하여 전극 패턴을 형성할 수 있으므로, 롤투롤 연속 인쇄 공정을 적용할 수 있어, 전극 패턴 형성의 공정성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 마스크가 실장된 광조사 롤러를 이용할 경우, 평면 마스크를 사용한 경우보다 기판과의 밀착 측면에 유리하고, 이는 특히 롤투롤 연속 공정에서도 밀착이 용이하여 유연성 기판에 미세 전극 패턴을 상대적으로 용이하고 우수한 생산성으로 제작할 수 있다.
이 경우, 상기 전자잉크의 소결에 있어, 광이 마스크를 통해 패턴 일부에만 순간적으로 조사되기 때문에 열변형 등의 발생이 쉬운 유연성 기판에서 정밀한 전극 패턴을 높은 생산성으로 형성할 수 있다.
특히, 상기 IPL 광을 제공하는 광조사유닛은 면광원으로서, 상기 광조사롤러의 원주면의 일부에 면광원을 제공하여 상기 기판의 일정 면적에 대하여 일시에 전극 패턴을 형성하므로, 전극 패턴 형성의 생산성이 향상된다. 또한, 상기 광조사유닛은 기판의 이송에 따라 필요한 순간에 단속적으로 광을 제공하면 충분하므로 상기 기판에 제공되는 열에너지가 상대적으로 낮게 유지되어 기판의 변형을 최소화할 수 있다.
이 경우, 상기 광조사유닛의 외면에는 광차단부가 형성되어, 상기 기판으로 제공되는 광의 범위를 제한할 수 있어 불필요한 영역에서 상기 전자잉크가 소결되는 것을 방지하고 전극 패턴을 균일하게 형성할 수 있다.
한편, 상기 전자잉크가 금속분말에 복합재료를 포함하면, 면광원에 대한 광흡수율을 향상시켜 상대적으로 적은 에너지로 소결 공정을 효과적으로 수행할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 전극 패턴 제작용 소결유닛, 상기 소결유닛을 이용한 전극패턴 제작 시스템 및 상기 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 롤투롤 전극 패턴 제작 방법은 고유연성을 갖는 소자나 웨어러블 디바이스 등의 제작에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.
10 : 롤투롤 전극 패턴 제작 시스템
100 : 코팅유닛 600 : 소결유닛
300 : 세정유닛 310 : 세정천 공급롤
320 : 세정액 제공부 330 : 세정롤
340 : 압축롤 400 : 건조유닛
500 : 기판 510 : 전자잉크
520 : 소결영역 530 : 미소결영역
610 : 광조사롤러 620 : 광조사유닛
630 : 마스크
100 : 코팅유닛 600 : 소결유닛
300 : 세정유닛 310 : 세정천 공급롤
320 : 세정액 제공부 330 : 세정롤
340 : 압축롤 400 : 건조유닛
500 : 기판 510 : 전자잉크
520 : 소결영역 530 : 미소결영역
610 : 광조사롤러 620 : 광조사유닛
630 : 마스크
Claims (13)
- 상면에 마스크가 실장되며 전자잉크가 도포된 기판을 이송시키는 광조사롤러; 및
상기 광조사롤러의 내부에 위치하여 상기 전자잉크로 광을 제공하여 상기 전자잉크를 선택적으로 소결시키는 광조사유닛을 포함하는 전극 패턴 제작용 소결유닛. - 제1항에 있어서,
상기 마스크는 상기 광조사롤러의 상면에 고정된 상태에서, 상기 광조사롤러의 회전에 따라 회전하는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 제작용 소결유닛. - 제2항에 있어서,
상기 전자잉크는 상기 기판의 제1 면에 도포되며,
상기 기판은 상기 제1 면 상기 마스크와 마주한 상태에서 상기 광조사롤러의 회전에 따라 이송되는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 제작용 소결유닛. - 제1항에 있어서, 상기 광조사유닛은,
상기 광조사롤러의 원주면의 일부에 면광원을 제공하는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 제작용 소결유닛. - 제4항에 있어서, 상기 광조사유닛은,
상기 기판이, 상기 면광원이 제공되는 상기 원주면의 원호의 길이 이상으로 상기 광조사롤러에 의해 이송된 후, 재조사되는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 제작용 소결유닛. - 제4항에 있어서, 상기 면광원은,
IPL(intense pulsed light)인 것을 특징으로 하는 전극 패턴 제작용 소결유닛. - 제4항에 있어서,
상기 광조사유닛의 외면의 일부에는 광차단부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 제작용 소결유닛. - 기판 상에 전자잉크를 도포하는 코팅유닛;
상면에 마스크가 실장되며 상기 전자잉크가 도포된 기판을 이송시키는 광조사롤러, 및 상기 광조사롤러의 내부에 위치하여 상기 전자잉크로 광을 제공하여 상기 전자잉크를 선택적으로 소결시키는 광조사유닛을 포함하는 소결유닛;
상기 소결유닛의 후단에서 상기 소결되지 않은 전자잉크를 상기 기판으로부터 제거하는 세정유닛; 및
상기 세정유닛의 후단에서 상기 소결된 전자잉크 및 상기 기판을 건조하는 건조유닛을 포함하는 전극 패턴 제작시스템. - 제8항에 있어서, 상기 전자잉크는,
반도체 잉크 또는 전도성 잉크인 것을 특징으로 하는 전극 패턴 제작시스템. - 제9항에 있어서, 상기 전자잉크는,
구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 금(Au), 은(Ag) 및 백금(Pt) 중 어느 하나의 금속의 분말을 포함하거나, 상기 금속의 분말에 탄소(carbon), 그래핀(graphene) 및 흑연(graphite) 중 어느 하나를 포함하는 복합재료가 추가된 것을 것을 특징으로 하는 전극 패턴 제작시스템. - 제8항에 있어서,
상기 기판은 연속으로 공급되는 유연(flexible) 기판인 것을 특징으로 하는 전극 패턴 제작시스템. - 기판 상에 전자잉크를 도포하는 단계;
상기 전자잉크가 도포된 기판을 마스크가 상면에 실장된 광조사롤러에 의해 이송시키며, 상기 광조사롤러의 내부에 위치한 광조사유닛으로부터 제공되는 광을 통해 상기 전자잉크를 선택적으로 소결하는 단계;
상기 소결되지 않은 전자잉크를 상기 기판으로부터 제거하는 단계; 및
상기 소결된 전자잉크 및 상기 기판을 건조하는 단계를 포함하는 전극 패턴 제작방법. - 제12항에 있어서, 상기 전자잉크를 선택적으로 소결하는 단계에서,
상기 전자잉크가 도포된 기판은 상기 광조사롤러에 의해 연속적으로 이송되며,
상기 광조사유닛은 상기 전자잉크가 도포된 기판을 향해 단속적으로 면광원을 제공하는 것을 특징으로 하는 전극 패턴 제작방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170048916A KR102068144B1 (ko) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Ipl 기반 롤투롤 전극 패턴 제작용 소결유닛, 상기 소결유닛을 이용한 전극패턴 제작 시스템 및 상기 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 롤투롤 전극 패턴 제작 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170048916A KR102068144B1 (ko) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Ipl 기반 롤투롤 전극 패턴 제작용 소결유닛, 상기 소결유닛을 이용한 전극패턴 제작 시스템 및 상기 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 롤투롤 전극 패턴 제작 방법 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180116534A true KR20180116534A (ko) | 2018-10-25 |
| KR102068144B1 KR102068144B1 (ko) | 2020-01-20 |
| KR102068144B9 KR102068144B9 (ko) | 2021-10-27 |
Family
ID=64131954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170048916A Active KR102068144B1 (ko) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Ipl 기반 롤투롤 전극 패턴 제작용 소결유닛, 상기 소결유닛을 이용한 전극패턴 제작 시스템 및 상기 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 롤투롤 전극 패턴 제작 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102068144B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110739233A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 制备柔性传感器的方法 |
| KR20220006764A (ko) * | 2020-07-09 | 2022-01-18 | 한국기계연구원 | 리튬 친화형 표면을 갖는 미세패턴 제조시스템 및 이를 이용한 미세패턴 제조방법 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56126123A (en) * | 1980-03-10 | 1981-10-02 | Meiko Shokai:Kk | Laminating device |
| JP2002254039A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-09-10 | Shibaura Mechatronics Corp | 基板清掃装置 |
| JP2004001507A (ja) * | 2002-05-16 | 2004-01-08 | Leister Process Technologies | 高溶接速度でポリマー材料を接合するプロセスと装置 |
| KR100840152B1 (ko) * | 2007-05-23 | 2008-06-23 | 미래나노텍(주) | 미세패턴 제조방법 및 상기 방법에 의하여 제조된 패턴소자 |
| KR20120116687A (ko) * | 2011-04-13 | 2012-10-23 | (주)화삼씨앤티 | 유리관 금형을 이용한 유브이성형 제조장치 및 그 제조방법 |
| US20130192752A1 (en) * | 2009-11-30 | 2013-08-01 | Scodix Ltd. | NIP Roller With An Energy Source |
| KR20140078753A (ko) * | 2011-10-19 | 2014-06-25 | 유니-픽셀 디스플레이스, 인코포레이티드 | 가요성 기판 상에 미세한 도전성 라인을 형성하기 위해 반투명 원통형 마스터를 사용하는 포토-패터닝 |
| KR101582510B1 (ko) * | 2015-04-16 | 2016-01-06 | (주) 파루 | 롤투롤 그라비아 인쇄방식을 이용한 병렬 구조 투명발열체 제조 방법 |
| KR101658955B1 (ko) | 2014-09-05 | 2016-09-30 | 한국기계연구원 | 롤제판 제작방법 |
| KR101704693B1 (ko) | 2015-10-26 | 2017-02-08 | 한국기계연구원 | 유연성 기판 상에 광소결 방법을 이용한 패턴 및 이의 형성방법 |
-
2017
- 2017-04-17 KR KR1020170048916A patent/KR102068144B1/ko active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56126123A (en) * | 1980-03-10 | 1981-10-02 | Meiko Shokai:Kk | Laminating device |
| JP2002254039A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-09-10 | Shibaura Mechatronics Corp | 基板清掃装置 |
| JP2004001507A (ja) * | 2002-05-16 | 2004-01-08 | Leister Process Technologies | 高溶接速度でポリマー材料を接合するプロセスと装置 |
| KR100840152B1 (ko) * | 2007-05-23 | 2008-06-23 | 미래나노텍(주) | 미세패턴 제조방법 및 상기 방법에 의하여 제조된 패턴소자 |
| US20130192752A1 (en) * | 2009-11-30 | 2013-08-01 | Scodix Ltd. | NIP Roller With An Energy Source |
| KR20120116687A (ko) * | 2011-04-13 | 2012-10-23 | (주)화삼씨앤티 | 유리관 금형을 이용한 유브이성형 제조장치 및 그 제조방법 |
| KR20140078753A (ko) * | 2011-10-19 | 2014-06-25 | 유니-픽셀 디스플레이스, 인코포레이티드 | 가요성 기판 상에 미세한 도전성 라인을 형성하기 위해 반투명 원통형 마스터를 사용하는 포토-패터닝 |
| KR101658955B1 (ko) | 2014-09-05 | 2016-09-30 | 한국기계연구원 | 롤제판 제작방법 |
| KR101582510B1 (ko) * | 2015-04-16 | 2016-01-06 | (주) 파루 | 롤투롤 그라비아 인쇄방식을 이용한 병렬 구조 투명발열체 제조 방법 |
| KR101704693B1 (ko) | 2015-10-26 | 2017-02-08 | 한국기계연구원 | 유연성 기판 상에 광소결 방법을 이용한 패턴 및 이의 형성방법 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110739233A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 制备柔性传感器的方法 |
| CN110739233B (zh) * | 2019-10-24 | 2021-08-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 制备柔性传感器的方法 |
| KR20220006764A (ko) * | 2020-07-09 | 2022-01-18 | 한국기계연구원 | 리튬 친화형 표면을 갖는 미세패턴 제조시스템 및 이를 이용한 미세패턴 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102068144B9 (ko) | 2021-10-27 |
| KR102068144B1 (ko) | 2020-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6321716B2 (ja) | 基材上に導電体をパターン化する方法 | |
| EP2444844A2 (en) | Pattern transfer method and apparatus therefor | |
| JP2009524920A (ja) | 太陽電池セルの金属電極パターン作製方法 | |
| JP2015523235A (ja) | 高精細導電パターンを製造するためのインク組成物 | |
| Ko | Low temperature thermal engineering of nanoparticle ink for flexible electronics applications | |
| KR101704693B1 (ko) | 유연성 기판 상에 광소결 방법을 이용한 패턴 및 이의 형성방법 | |
| KR20180116534A (ko) | Ipl 기반 롤투롤 전극 패턴 제작용 소결유닛, 상기 소결유닛을 이용한 전극패턴 제작 시스템 및 상기 전극 패턴 제작 시스템을 이용한 롤투롤 전극 패턴 제작 방법 | |
| KR101226086B1 (ko) | 패턴 제조 방법 및 패턴 전사 장치 | |
| US9046777B2 (en) | Method for manufacturing a fine metal electrode | |
| KR101712185B1 (ko) | 광소결 방법을 이용한 전도성 패턴의 형성 방법 및 이에 의해 형성된 전도성 패턴 | |
| KR102002838B1 (ko) | 레이저 소결을 이용한 전극 패턴 형성방법 및 이를 위한 전극 패턴 형성시스템 | |
| US20180332713A1 (en) | Patterning of electroless metals by selective deactivation of catalysts | |
| KR101914382B1 (ko) | 금속 나노와이어 패턴의 제조 방법, 이를 이용한 금속 나노와이어 전극 | |
| KR101164061B1 (ko) | 패턴 제조 방법 및 패턴 전사 장치, 이를 적용한 플렉서블 디스플레이 패널, 플렉서블 태양전지, 전자책, 박막 트랜지스터, 전자파 차폐시트, 플렉서블 인쇄회로기판 | |
| CN108337812A (zh) | 一种在基板上制备金属化线路的方法 | |
| KR101821766B1 (ko) | 롤투롤 패터닝 시스템 | |
| KR102026181B1 (ko) | Ipl 소결시 패턴 크기 의존성을 극복할 수 있는 전극 패턴의 형성 방법 | |
| KR101940238B1 (ko) | 금속 스탬프 제조 방법 | |
| KR101773148B1 (ko) | 전도성 금속 잉크로 코팅된 기판에 광을 조사하여 전도성 패턴을 형성하는 시스템 | |
| KR102048417B1 (ko) | 후면전극 기판 및 이의 제조방법 | |
| KR102002837B1 (ko) | 전도성 패턴 형성 이후의 후속공정 조건을 고려한 전자소자 제조시스템 및 이를 이용한 전자소자 제조방법 | |
| KR101929925B1 (ko) | 기판 신장 유닛을 이용한 전극 패턴 형성시스템 및 이를 이용한 전극 패턴 형성방법 | |
| KR101986106B1 (ko) | 광을 반사하는 마스크 패턴을 이용한 패턴 형성방법 | |
| KR102156794B1 (ko) | 액적 토출 장치 | |
| JPH0379100A (ja) | 光透過ペーストおよびそれを用いた金属銅析出方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20170417 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20181016 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Final Notice of Reason for Refusal Patent event date: 20190424 Patent event code: PE09021S02D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20191018 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20200114 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20200115 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| G170 | Re-publication after modification of scope of protection [patent] | ||
| PG1701 | Publication of correction |
Patent event code: PG17011E01I Patent event date: 20211021 Comment text: Request for Publication of Correction Publication date: 20211027 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240102 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20250102 Start annual number: 6 End annual number: 6 |