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KR101191865B1 - 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 유연 기판 - Google Patents

금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 유연 기판 Download PDF

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KR101191865B1
KR101191865B1 KR1020120026063A KR20120026063A KR101191865B1 KR 101191865 B1 KR101191865 B1 KR 101191865B1 KR 1020120026063 A KR1020120026063 A KR 1020120026063A KR 20120026063 A KR20120026063 A KR 20120026063A KR 101191865 B1 KR101191865 B1 KR 101191865B1
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KR
South Korea
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metal wiring
polymer
sacrificial layer
layer
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Active
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KR1020120026063A
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English (en)
Inventor
강재욱
김도근
김종국
정성훈
송명관
유대성
김창수
남기석
이승훈
나종주
Original Assignee
한국기계연구원
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Publication date
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Priority to PCT/KR2012/003012 priority patent/WO2012144827A2/ko
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Abstract

본 발명은 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 유연 기판에 관한 것으로, 상세하게는 기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1); 상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2); 상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 3); 및 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 4)를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법은 희생층을 이용하여 금속 배선을 유연기판 내부에 삽입된 형태로 형성시킬 수 있으며, 금속 배선의 높이에 제한되지 않고 낮은 저항의 배선을 형성시킬 수 있다. 또한, 희생층을 이용하여 기판으로부터 금속배선이 함몰된 유연기판을 박리시킴에 따라, 박리 후에도 금속배선 및 유연기판의 원형을 유지시킬 수 있으며, 어떠한 이형의 물질도 잔류하지 않는 효과가 있다.

Description

금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 유연 기판{Fabrication method of flexible substrate having buried metal electrode and the flexible substrate thereby}
본 발명은 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 유연 기판에 관한 것이다.
최근 들어, 전기 산업 및 전자 산업의 기술 개발에 따라서 다양한 가전 제품 및 전자 제품이 개발되고 있다. 대부분의 가전 제품 및 전자 제품들은 전기 소자, 전자 소자 및 반도체 패키지들이 삽입되는 회로 기판을 포함한다. 회로 기판들은 전기 소자, 전자 소자 및 반도체 패키지들을 전기적으로 연결하는 회로 배선들을 포함한다. 종래 기술에 의한 회로 배선들은 절연 기판상에 형성된 금속막을 패터닝 하여 형성되었다. 그러나, 절연 기판상에 형성된 회로 배선들이 동일 평면상에서 교차될 경우 회로 배선들 간 쇼트가 발생되기 때문에 일반적으로 회로기판은 전기적으로 절연된 복층 회로 패턴들을 포함한다. 그러나, 회로 기판에 복층 회로 패턴들을 형성하기 위해서는 매우 복잡한 공정을 필요로 하고, 제조 공정 중 배선 불량이 발생 되어도 이를 확인하기 어려운 문제점을 갖는다. 특히, 최근 개발된 웨이퍼 레벨 패키지의 경우, 반도체 칩 상에 직접 회로 배선을 형성하는데 웨이퍼 레벨 패키지의 면적이 매우 작아 복층으로 회로 패턴을 형성하기 어려운 문제점을 갖는다.
한편, 기판에 더욱 복잡하고 많은 배선을 형성하기 위해 배선의 폭은 더욱 좁게 제조되고 있다. 그러나, 배선의 폭이 좁아질수록 단면적은 감소하게 되며 이에 따라 저항이 커지고 전력 효율이 감소하고 발열의 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 (1) 비저항(ρ) 값을 낮추거나, (2) 배선 길이를 짧게 하거나, (3) 배선 높이(두께)를 두껍게 하는 방안이 있다. 그러나, (1) 방안의 경우, 현재 많이 사용되고 있는 구리나 알루미늄, 은 이상으로 비저항 값이 낮은 물질을 개발하는 것이 어려운 문제가 있다. 또한, (2) 방안의 경우, 회로설계와 관련된 문제로 이 또한 현실적으로 적용하기 어려운 문제가 있다. (3) 방안의 경우, 배선의 높이가 높아질수록 배선이 무너지거나 배선간 쇼트가 발생하는 문제가 있다.
따라서, 금속 배선을 기판 내부로 삽입하는 기술이 요구되며, 금속 배선을 기판 내부로 삽입하는 종래 기술로는 증착과 식각을 통해 원하는 패턴으로 식각하는 방법과, 패턴형성을 위한 드라이에칭이 곤란한 구리(Cu) 박막 등에 CMP법을 응용하여 절연막 홈 내에 배선을 박아 넣는 다마신(Damascene) 공법 등이 있다.
그러나, 종래 방법은 식각공정이 꼭 필요하고, 이로 인해 소모되는 물질이 많고, 증착, 패터닝, 식각 등의 여러 단계를 거쳐 공정이 수행되어 공정이 복잡하며, 금속층이 도금법 등에 의해 형성되므로 고온 열처리가 필요한 경우가 있어 고온에 강한 비전도성 물질을 사용해야 하는 문제가 있다.
한편, 일본공개특허 특개2005-136318호에서는 투명 수지 기재 중에 매설된 배선을 포함하는 배선 기판이 개시된 바 있으며, 기판상에 금속배선을 형성하는 배선형성공정과, 상기 금속배선을 덮도록 투명 수지 용액을 도포 건조하여 투명 수지 기재를 형성하는 적층 공정 및 상기 기판으로부터 투명 수지 기재를 박리시키는 박리공정을 포함하는 배선기판의 제조방법을 제시한 바 있다. 이때, 상기 제조방법에서는 박리공정을 원활하게 수행하기 위하여, 실리콘 수지나 불소수지와 같은 유기 박리재, 다이아몬드 라이크 카본(Diamond Like Carbon, DLC) 박막, 산화 지르코늄 박막 등의 무기 박리재를 기판의 표면에 미리 형성시킬 수 있음을 나타낸 바 있다.
그러나, 무기 박리재를 이용하는 경우, 기판으로부터 기재 및 금속 배선을 박리시킬 때, 배선 및 기재의 박리가 원활하게 진행되지 않아 기판 표면에 금속 배선 및 기재의 일부가 잔류하는 문제가 있으며, 박리재로 사용된 유기 물질이 배선 및 기재의 표면에 묻어나오는 문제가 있다. 즉, 박리재를 이용하더라도 배선기판의 금속배선을 기판으로부터 완벽하게 박리시킬 수 없는 문제가 있다.
이에 본 발명자들은 금속배선이 함몰(매립)된 형태의 유연기판을 제조하는 방법을 연구하던 중, 빛이나 용매에 의해 제거될 수 있는 희생층, 금속배선 및 고분자 물질(유연기판)을 기판상에 형성시킨 후, 빛이나 용매를 이용하여 희생층을 제거함으로써 금속배선 및 고분자 물질(유연기판)을 기판으로부터 깨끗하게 박리시킬 수 있는 방법을 찾아내어 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 유연 기판을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다음의 실시태양을 제공한다.
본 발명의 첫번째 실시태양은
기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 4)를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 두번째 실시태양은
기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자 층을 코팅하는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 경화성 고분자 층 상부에 기능성 유연기판을 접착시킨 후, 상기 경화성 고분자층을 경화시키는 단계(단계 4); 및
상기 단계 1의 기판과 단계 4의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 상기 단계 4의 기능성 유연기판이 접착된 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 5)를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 세번째 실시태양은
기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅시키고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 3);
상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 4); 및
상기 단계 4에서 분리된 고분자 층의 금속 배선이 노출된 표면 상부로 투명전극을 증착 또는 코팅하는 단계(단계 5);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공하며,
본 발명의 네번째 실시태양은
기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅시키고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 3);
상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 4); 및
상기 단계 4에서 고분자 층과 기판이 분리됨으로써 노출되는 금속배선의 표면으로 금속전극을 전기도금하는 단계(단계 5)를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다섯번째 실시태양은
기판상에 박리층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 코팅된 박리층 상부로 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 4);
물리적 힘을 가하여 상기 단계 1의 기판 및 박리층을 제거하는 단계(단계 5); 및
상기 단계 5에서 상기 단계 1의 기판이 제거됨으로써 노출되는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하는 단계(단계 6);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 여섯번째 실시태양은
기판상에 박리층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 코팅된 박리층 상부로 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자 층을 코팅하는 단계(단계 4);
상기 단계 4의 경화성 고분자 층 상부에 기능성 유연기판을 접착시킨 후, 상기 경화성 고분자층을 경화시키는 단계(단계 5);
물리적 힘을 가하여 상기 단계 1의 기판 및 박리층을 제거하는 단계(단계 6); 및
상기 단계 6에서 상기 단계 1의 기판이 제거됨으로써 노출되는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하는 단계(단계 7);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일곱번째 실시태양은
기판상에 박리층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 코팅된 박리층 상부로 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 4);
물리적 힘을 가하여 상기 단계 1의 기판 및 박리층을 제거하는 단계(단계 5);
상기 단계 5에서 상기 단계 1의 기판이 제거됨으로써 노출되는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하는 단계(단계 6); 및
상기 단계 6에서 희생층이 제거됨으로써 금속 배선이 노출된 표면 상부로 투명전극을 증착 또는 코팅하는 단계(단계 7);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법.
본 발명의 여덟번째 실시태양은
기판상에 박리층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 코팅된 박리층 상부로 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 4);
물리적 힘을 가하여 상기 단계 1의 기판 및 박리층을 제거하는 단계(단계 5);
상기 단계 5에서 상기 단계 1의 기판이 제거됨으로써 노출되는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하는 단계(단계 6); 및
상기 단계 6에서 희생층이 제거됨으로써 노출되는 금속배선의 표면으로 금속전극을 전기도금하는 단계(단계 7);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다.
상기 제조방법에 있어서, 희생층만을 제거하기 위하여 희생층의 종류에 따라 제거방법을 달리한다. 물 또는 유기 용매에 가용성인 고분자로 이루어진 희생층의 경우 용해시킴으로써 제거할 수 있으며, 광분해성 고분자로 이루어진 희생층은 빛을 조사하여 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조되어 고분자 층 및 금속 배선이 순차적으로 적층되고 상기 금속 배선은 상기 고분자 층 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제공한다.
본 발명에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법은 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 이용하여 금속 배선을 유연기판 내부에 삽입된 형태로 형성시킬 수 있으며, 금속 배선의 높이에 제한되지 않고 낮은 저항의 배선을 형성시킬 수 있다. 또한, 희생층을 물 또는 유기용매 또는 빛을 이용하여 제거함으로써 기판으로부터 금속배선이 함몰된 유연기판을 박리시키며, 기판으로부터 금속배선이 함몰된 유연기판을 깨끗하게 분리시킬 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법을 각 단계별로 나타낸 모식도이고;
도 5 내지 도 11은 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 유연 기판의 사진이고;
도 12는 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 금속 배선이 함몰된 유연기판의 표면을 표면분석기를 이용하여 분석한 그래프이고;
도 13은 본 발명에 따른 실시예 13에서 제조된 금속 배선이 함몰된 유연기판의 표면을 표면분석기를 이용하여 분석한 그래프이고;
도 14는 본 발명에 따른 실시예 13에서 구리 전극이 전기도금되기 전 후의 유연기판 표면을 주사전자현미경으로 관찰한 사진이고;
도 15는 본 발명에 따른 실시예 14에서 제조된 금속 배선이 함몰된 유연기판과, 박리된 유리기판을 나타낸 사진이고;
도 16은 비교예 1에서 제조된 유연기판과, 박리된 유리기판을 나타낸 사진이고;
도 17은 본 발명에 따른 실시예 8에서 제조된 금속 배선이 함몰된 유연기판의 표면을 X-선 광전자 분광법(X-Ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)으로 분석한 결과를 나타낸 그래프이고;
도 18은 비교예 2에서 제조된 금속 배선이 함몰된 유연기판의 표면을 X-선 광전자 분광법(X-Ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)으로 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 첫번째 실시태양은
기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 4)를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따라 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하는 것을 각 단계별로 도시한 모식도를 도 1에 나타내었다.
이하, 본 발명을 단계별로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법에 있어서, 단계 1은 기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계이다.
상기 단계 1의 기판은 종이, 유리기판, 금속기판, 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있으며, 기판의 재질에 관계없이 모든 기판을 사용할 수 있다. 상기 희생층으로는 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌 글라이콜, 카르복시메틸셀룰로오스 등의 물에 가용성인 고분자, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 감광성 고분자(포토레지스트, PR)와 같이 아세톤, 에틸아세테이트, 메탄올, 에탄올, 클로로포름, 디클로로메탄, 헥산, 벤젠, 디에틸에테르 등의 유기용매에 가용성을 나타내어 유기용매를 이용하여 쉽게 제거 가능한 고분자를 이용할 수 있다. 나아가, 상기 희생층으로는 폴리카프로락톤, 폴리락틱산과 같은 광분해성 고분자을 이용할 수 있다.
상기 단계 1의 코팅은 스핀코팅, 딥 코팅, 닥터블레이딩, 슬릿코팅, 잉크젯 프린팅, 임프린팅 등 용액공정이 가능한 모든 코팅방법으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법에 있어서, 단계 2는 상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계이다. 이때, 상기 금속 배선은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni) 등의 금속 또는 이들의 합금, 또는 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO), 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO) 등의 전도성 금속 산화물 1종 이상을 프린팅, 전기도금, 진공증착, 열증착, 스퍼터링, 전자빔 증착 등의 방법으로 희생층 상부에 코팅 또는 증착하여 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법에 있어서, 단계 3은 상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계이다. 상기 단계 3의 경화성 고분자는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드 (PI), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아몰포스폴리에틸렌테레프탈레이트(APET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리세롤(PETG),폴리사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트(PCTG), 변성트리아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), 디시클로펜타디엔폴리머(DCPD), 시클로펜타디엔폴리머(CPD), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리다이메틸실론세인(PDMS), 실리콘수지, 불소수지, 변성에폭시수지 등을 사용할 수 있다. 상기 경화성 고분자는 금속 배선 상부로 코팅된 후 열 경화, 자외선 경화, 습기 경화, 마이크로 웨이브 경화(microwave), 적외선(IR) 경화 등 사용되는 고분자의 특성에 맞는 경화방법으로 경화된다. 이때, 상기 코팅은 닥터블레이딩(doctor blading), 바코팅(bar coating), 스핀코팅(spin coating), 딥코팅(dip coating), 마이크로 그라비아 코팅(micro gravure), 임프린팅 (imprinting), 잉크젯 프린팅(injet pringting), 스프레이(spray) 등 용액공정이 가능한 코팅방법으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법에 있어서, 단계 4는 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층을 분리시키는 단계이다.
상기 단계 3까지 수행되어, 기판 상부로 희생층/금속 배선/경화된 고분자 층이 순차적으로 적층되어 있다. 상기와 같이 순차적으로 적층된 막들 중 희생층을 제거함으로써, 기판으로부터 금속 배선과 경화된 고분자 층이 분리된다. 이에 따라, 유연성을 가지는 고분자 층 내부에 금속 배선이 삽입된 형태인 유연 기판을 제조할 수 있다. 상기 희생층은 희생층의 제조에 사용된 고분자의 특성에 따라 적절한 수단을 이용하여 쉽게 제거될 수 있고, 금속 배선과 경화된 고분자 층에 어떠한 영향도 없이 기판으로부터 분리할 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 수단은 희생층의 종류에 따라 달라지며, 상기 단계 4에서 희생층만을 제거함으로써 희생층으로 사용된 물질들이 유연 기판에 잔류하지 않아 잔류 희생층 물질이 불순물로 작용하는 문제를 방지할 수 있다.
이와 같이, 금속 배선을 유연 기판 내에 함몰시킴으로써, 금속 배선의 높이에 제한되지 않고 낮은 저항의 배선을 형성시킬 수 있다. 또한, 프린팅 법, 진공증착법, 전기도금법, 포토리소그래피 공정 등으로 금속 배선을 형성할 수 있어 배선 모양의 제어가 쉽다.
한편, 상기 단계 4에서 희생층만을 제거시키는 것은 물 또는 유기용매에 기판을 침지시키는 방법을 포함하며, 물 또는 유기용매로 희생층을 용해시킬 수 있는 이용가능한 모든 방법들을 사용할 수 있다.
또한, 빛을 조사하여 광분해성 고분자를 제거하는 것은 기판에 빛을 조사함으로써 수행될 수 있으며, 상기 빛으로는 자외선을 조사하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 상기 단계 4에서 희생층을 제거하는 중 유연기판이 손상될 수 있는 가능성을 최소화하기 위하여, 상기 유기용매로는 메탄올 또는 에탄올과 같은 저급알코올을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 두번째 실시태양은
기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자 층을 코팅하는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 경화성 고분자 층 상부에 기능성 유연기판을 접착시킨 후, 상기 경화성 고분자층을 경화시키는 단계(단계 4); 및
상기 단계 1의 기판과 단계 4의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 상기 단계 4의 기능성 유연기판이 접착된 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 5)를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따라 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하는 것을 각 단계별로 도시한 모식도를 도 2에 나타내었다.
이하, 본 발명을 단계별로 상세히 설명한다.
이때, 본 발명에 따른 상기 유연기판의 제조방법에 있어서, 단계 1 내지 3은 전술한 바와 동일하며, 이에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 두번째 실시태양에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법에 있어서, 단계 4는 상기 단계 3의 경화성 고분자 층 상부에 기능성 유연기판을 접착시킨 후, 상기 경화성 고분자층을 경화시키는 단계이다.
상기 단계 4의 기능성 유연 기판으로는 PET 유연기판과 같은 폴리머 기판, 종이 기판, 금속 기판 등을 사용할 수 있고, 상기 금속 기판으로는 STS 기판, 알루미늄 기판, 구리 기판 등을 사용할 수 있다. 상기 단계 4의 기능성 유연기판 표면은 자외선 차단막, 파장제어막, 광 집속막, 방오성막 또는 투습/투산소 방지막이 코팅되어서, 자외선 차단 기능, 파장 변환 기능, 가시광선 및 적외선 영역 집속 기능(렌즈 기능), 지문 및 스크래치(scratch) 방지 기능, 수분 및 산소 방지 기능 등의 복합효과를 유연 기판으로 부여할 수 있다. 또한, 상기 단계 4의 기능성 유연기판 표면은 텍스쳐링(texturing) 처리되어, 특정한 패턴을 나타낼 수 있다.
본 발명의 두번째 실시태양에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법에 있어서, 단계 5는 상기 단계 1의 기판과 단계 4의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 상기 단계 4의 기능성 유연기판이 접착된 고분자 층을 분리시키는 단계이다.
상기 단계 4까지 수행되어, 기판 상부로는 희생층/금속 배선이 함몰된 고분자 층/기능성 유연기판이 순차적으로 적층되어 있다. 상기와 같이 순차적으로 적층된 막 및 기판들 중 희생층을 제거함으로써, 기판으로부터 금속 배선이 함몰된 고분자 층 및 기능성 유연기판이 분리된다. 이에 따라, 기능성 기판이 결합된 유연 기판을 제조할 수 있다. 상기 희생층은 희생층의 제조에 사용된 폴리머의 특성에 따라 적절한 용매 또는 수단을 선택하여 쉽게 제거될 수 있고, 금속 배선과 경화된 고분자 층에 어떠한 영향도 없이 기판으로부터 분리할 수 있다. 또한, 희생층으로 사용된 물질들이 잔류하지 않아 잔류 희생층 물질이 불순물로 작용하는 문제를 방지할 수 있다.
한편, 상기 단계 5에서 희생층만을 제거시키는 것은 물 또는 유기용매에 기판을 침지시키는 방법을 포함하며, 물 또는 유기용매로 희생층을 용해시킬 수 있는 이용가능한 모든 방법들을 사용할 수 있다.
또한, 빛을 조사하여 광분해성 고분자를 제거하는 것은 기판에 빛을 조사함으로써 수행될 수 있으며, 상기 빛으로는 자외선을 조사하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 상기 단계 5에서 희생층을 제거하는 중 유연기판이 손상될 수 있는 가능성을 최소화하기 위하여, 상기 유기용매로는 메탄올 또는 에탄올과 같은 저급알코올을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 세번째 실시태양은
기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅시키고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 3);
상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 4); 및
상기 단계 4에서 분리된 고분자 층의 금속 배선이 노출된 표면 상부로 투명전극을 증착 또는 코팅하는 단계(단계 5);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따라 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하는 것을 각 단계별로 도시한 모식도를 도 3에 나타내었다.
이하, 본 발명을 단계별로 상세히 설명한다.
이때, 본 발명에 따른 상기 유연기판의 제조방법에 있어서, 단계 1 내지 4는 전술한 바와 동일하며, 이에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 세번째 실시태양에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법에 있어서, 단계 5는 상기 단계 4에서 분리된 고분자 층의 금속 배선이 노출된 표면 상부로 투명전극을 증착 또는 코팅하는 단계이다.
상기 단계 5의 투명전극은 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 갈륨징크옥사이드(GZO), 플로린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO) 및 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속 산화물 또는 금속 산화물-금속-금속 산화물로 형성될 수 있고, PEDOT:PSS 또는 폴리아닐린(PANI) 등의 유기전도체 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 10 ~ 20 nm 정도 두께의 은 박막, 금 박막 등의 금속 박막으로 상기 투명전극이 형성될 수 있고, 직경이 5~100 nm 정도의 은 나노와이어(nanowire), 금 나노와이어, 구리 나노와이어, 백금 나노와이어 등을 코팅하여 형성되는 박막으로 상기 투명전극이 형성될 수 있으며, 상기 투명전극을 형성하는 재료들 중 1종 이상을 혼합하여 투명전극을 형성할 수 있다. 나아가, 탄소나노튜브(carbon nanotube), 그래핀(graphene) 등의 탄소(carbon)계 물질을 코팅함으로써 상기 투명전극이 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이, 금속 배선이 함몰된 유연기판과 투명전극을 결합하여 투명전극을 대면적화함에 따라 저항이 커지는 문제를 해결할 수 있으며, 이를 유연성이 요구되는 태양전지, 디스플레이 등의 전자소자에 적용할 수 있다.
한편, 본 발명의 세번째 실시태양에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법은 고분자 층과 기판을 분리하기 전, 상기 고분자 층 상부에 기능성 유연 기판을 접착시키고 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기능성 유연 기판으로는 PET 유연기판과 같은 폴리머 기판, 종이 기판, 금속 기판 등을 사용할 수 있고, 상기 금속 기판으로는 STS 기판, 알루미늄 기판, 구리 기판 등을 사용할 수 있다. 상기 기능성 유연 기판의 표면은 자외선 차단막, 파장제어막, 광집속막, 방오성 막, 투습/투산소 방지막 등이 코팅되어 있어, 이러한 특성들을 투명전극 기판으로 부여할 수 있다. 또한, 상기 기능성 유연기판 표면은 텍스쳐링(texturing) 처리되어, 특정한 패턴을 나타낼 수 있다.
본 발명의 네번째 실시태양은
기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅시키고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 3);
상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 4); 및
상기 단계 4에서 고분자 층과 기판이 분리됨으로써 노출되는 금속배선의 표면으로 금속전극을 전기도금하는 단계(단계 5)를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따라 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하는 것을 각 단계별로 도시한 모식도를 도 4에 나타내었다.
이때, 본 발명에 따른 상기 유연기판의 제조방법에 있어서, 단계 1 내지 4는 전술한 바와 동일하며, 이에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 네번째 실시태양에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법에 있어서, 단계 5는 상기 단계 4에서 고분자 층과 기판이 분리됨으로써 노출되는 금속배선의 표면으로 금속전극을 전기도금하는 단계이다. 상기 단계 4에서 고분자 층과 기판이 분리됨에 따라, 금속배선이 고분자 층 내부에 삽입된 형태인 유연기판의 표면에는 금속배선이 노출된다. 상기 단계 5에서는 유연기판의 표면에 노출되는 금속배선과 접촉하는 금속전극을 전기도금한다. 이를 통해, 함몰되어 있는 금속배선의 전도성을 향상시키는 효과가 있다.
이때, 상기 단계 5에서 전기도금되는 금속전극은 구리(Cu),니켈(Ni),은(Ag), 금(Au), 주석(Sn), 크롬(Cr), 아연(Zn)과 같이 전기도금이 가능한 전도성 금속으로 형성될 수 있다. 상기 전도성 금속으로 형성되는 금속전극은 유연기판의 전도성을 향상시키는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 네번째 실시태양에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법은 고분자 층과 기판을 분리하기 전, 상기 고분자 층 상부에 기능성 유연 기판을 접착시키고 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기능성 유연 기판으로는 PET 유연기판과 같은 폴리머 기판, 종이 기판, 금속 기판 등을 사용할 수 있고, 상기 금속 기판으로는 STS 기판, 알루미늄 기판, 구리 기판 등을 사용할 수 있다. 상기 기능성 유연 기판의 표면은 자외선 차단막, 파장제어막, 광집속막, 방오성 막, 투습/투산소 방지막 등이 코팅되어 있어, 이러한 특성들을 투명전극 기판으로 부여할 수 있다. 또한, 상기 기능성 유연기판 표면은 텍스쳐링(texturing) 처리되어, 특정한 패턴을 나타낼 수 있다.
본 발명의 다섯번째 실시태양은
기판상에 박리층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 코팅된 박리층 상부로 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 4);
물리적 힘을 가하여 상기 단계 1의 기판 및 박리층을 제거하는 단계(단계 5); 및
상기 단계 5에서 상기 단계 1의 기판이 제거됨으로써 노출되는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하는 단계(단계 6);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 여섯번째 실시태양은
기판상에 박리층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 코팅된 박리층 상부로 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자 층을 코팅하는 단계(단계 4);
상기 단계 4의 경화성 고분자 층 상부에 기능성 유연기판을 접착시킨 후, 상기 경화성 고분자층을 경화시키는 단계(단계 5);
물리적 힘을 가하여 상기 단계 1의 기판 및 박리층을 제거하는 단계(단계 6); 및
상기 단계 6에서 상기 단계 1의 기판이 제거됨으로써 노출되는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하는 단계(단계 7);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일곱번째 실시태양은
기판상에 박리층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 코팅된 박리층 상부로 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 4);
물리적 힘을 가하여 상기 단계 1의 기판 및 박리층을 제거하는 단계(단계 5);
상기 단계 5에서 상기 단계 1의 기판이 제거됨으로써 노출되는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하는 단계(단계 6); 및
상기 단계 6에서 희생층이 제거됨으로써 금속 배선이 노출된 표면 상부로 투명전극을 증착 또는 코팅하는 단계(단계 7);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법.
본 발명의 여덟번째 실시태양은
기판상에 박리층을 코팅하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 코팅된 박리층 상부로 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 4);
물리적 힘을 가하여 상기 단계 1의 기판 및 박리층을 제거하는 단계(단계 5);
상기 단계 5에서 상기 단계 1의 기판이 제거됨으로써 노출되는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하는 단계(단계 6); 및
상기 단계 6에서 희생층이 제거됨으로써 노출되는 금속배선의 표면으로 금속전극을 전기도금하는 단계(단계 7);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 5 - 8번째 실시태양에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법은 기판상에 박리층을 코팅함으로써 물리적 힘을 가하여 기판을 박리하고, 기판이 박리됨에 따라 노출되는 희생층을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거한다. 즉, 박리층을 이용하여 희생층을 노출시킴으로써 희생층이 물 또는 유기용매, 또는 자외선 등의 광(light)과 접촉할 수 있는 면적을 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 희생층의 제거를 단시간 내에 더욱 용이하게 수행할 수 있다.
한편, 상기 박리층을 코팅함으로써, 물리적 힘을 가하여 기판 및 박리층을 제거한 후, 희생층을 제거하여 금속 배선이 함몰된 유연기판을 제조하는 것을 제외하고는 전술한 바와 동일하며, 이에 대한 설명은 생략한다.
본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조되어 고분자 층 및 금속 배선이 순차적으로 적층되고 상기 금속 배선은 상기 고분자 층 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제공한다.
본 발명에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판은 상기한 바와 같은 제조방법에 의해 제조됨으로써, 금속 배선이 고분자 층 내부에 함몰된 형태로 존재한다. 이때, 본 발명에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판은 금속배선 및 고분자 층의 표면에 희생층으로 사용된 물질이 잔류하지 않는 특징이 있다.
이는 종래기술에서 금속 배선을 함몰된 형태로 제조하기 위하여, 다이아몬드 라이크 카본(DLC) 등의 박리재를 사용함으로써 박리재가 불순물로써 잔류하거나, 금속 배선이 손상되는 문제가 있었던 것을 해결한 것이다. 즉, 종래의 기술과 같이 일반적인 박리재를 이용하는 경우 금속 배선의 패턴이 손상되어 본래의 형상을 유지할 수 없는 문제가 발생할 수 있으며, 경우에 따라 박리재 물질이 금속 배선과 유연 기판상에 잔류하여 불순물로 존재함에 따라 디스플레이, 태양전지 등의 최신 전자소자에 이를 적용하기 어려운 문제가 있다.
반면, 본 발명에 따른 금속 배선이 함몰된 유연 기판은 희생층으로 사용된 물질을 완전히 제거하여 불순물이 잔류하지 않는 상태로 제조된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 상기 유연 기판을 태양전지, 면조명, e-페이퍼, 터치패널 또는 디스플레이 기판으로 이용할 수 있고,
인쇄 배선 기판(Printed Wiring Board, PCB), 태양전지용 기판, 디스플레이용 기판, 전파식별 기판(Radio Frequency Identification, RFID), 센서용 기판 또는 이차전지용 기판 소재의 보조전극으로도 이용할 수 있으며, 유연 기판이 적용 또는 요구되는 모든 전자소자 분야에 적용할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 하기 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 1
단계 1 : 유리기판을 아세톤과 이소프로필알콜을 이용하여 세정한 후, 기판 표면을 친수성으로 개질하기 위하여 O2 플라즈마 처리(공정조건: 1 sccm의 O2 가스, 10 mTorr의 공정 압력, 500W의 DC power에서 300 초간 처리)를 실시하였으며, 증류수에 폴리비닐알콜 (PVA, 분자량: 90,000~120,000, 99%, Sigma-Aldrich)을 10 중량%의 농도로 첨가하여 폴리비닐알콜 용액을 제조한 후, 이를 상기 유리 기판상에 스핀코팅 공정(1000 rpm으로 60초 수행)을 통하여 코팅하였다. 코팅이 완료된 후 90 ℃의 hot-plate에서 5분간 열처리하여 약 700 nm 두께의 희생층을 형성하였다.
단계 2 : Gravure Offset 프린팅 장비를 이용하여 상기 단계 1에서 형성된 희생층 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅함으로써 20 ~ 500 μm의 선폭 및 20 ~ 2000 μm의 간격을 가지는 Ag 배선을 형성하였고, 형성된 배선을 200 ℃의 온도인 hot-plate에서 1시간 열처리 하였다. 열처리 후 Ag 배선의 두께는 약 1 ~ 4 μm를 나타내었다.
단계 3 : 상기 단계 2에서 형성된 Ag 배선 상부로 자외선 경화성(UV-curable) 폴리머(NOA74: Norland Optical Adhesives 74)를 닥터블레이딩 (Doctor blading) 방법을 이용하여 일정한 두께를 가지는 액체상태의 막으로 코팅하였으며, 365 nm 파장의 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 2 ~ 400 μm 두께를 가지는 고분자 층을 제조하였다.
단계 4 : 상기 단계 3을 거친 기판을 물에 침지시켜 상기 단계 1에서 형성된 희생층을 물에 녹여 제거함으로써, 상기 단계 3에서 제조된 고분자 층과 기판을 분리하였고, Ag 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 2> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 2
단계 1 : 유리기판을 아세톤과 이소프로필알콜을 이용하여 세정한 후, 기판 표면을 친수성으로 개질하기 위하여 O2 플라즈마 처리(공정조건: 1 sccm의 O2 가스, 10 mTorr의 공정 압력, 500W의 DC power에서 300 초간 처리)를 실시하였으며, 증류수에 폴리비닐알콜 (PVA, 분자량: 90,000~120,000, 99%, Sigma-Aldrich)을 10 중량%의 농도로 첨가하여 폴리비닐알콜 용액을 제조한 후, 이를 상기 유리 기판상에 스핀코팅 공정(1000 rpm으로 60초 수행)을 통하여 코팅하였다. 코팅이 완료된 후 90 ℃의 hot-plate에서 5분간 열처리하여 약 700 nm 두께의 희생층을 형성하였다.
단계 2 : Gravure Offset 프린팅 장비를 이용하여 상기 단계 1에서 형성된 희생층 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅함으로써 20 ~ 500 μm의 선폭 및 20 ~ 2000 μm의 간격을 가지는 Ag 배선을 형성하였고, 형성된 배선을 200 ℃의 온도인 hot-plate에서 1시간 열처리 하였다. 열처리 후 Ag 배선의 두께는 약 1 ~ 4 μm를 나타내었다.
단계 3 : 상기 단계 2에서 형성된 Ag 배선 상부로 자외선 경화성(UV-curable) 폴리머(NOA74: Norland Optical Adhesives 74)를 닥터블레이딩 (Doctor blading) 방법을 이용하여 2 ~ 400 μm 두께를 가지는 액체상태의 고분자 층을 코팅하였다.
단계 4 : 상기 단계 3에서 코팅된 고분자 층 상부로 PET 유연기판을 올리고 일정한 하중으로 기판을 롤링(rolling)하여 내부의 기포를 제거함과 동시에 고분자 층에 균일하게 접착시켰다. 상기 PET 유연기판을 접착시킨 후, 365 nm의 파장의 자외선을 조사하여 경화성 고분자 층을 경화시켰다.
단계 5 : 상기 단계 4를 거친 기판을 물에 침지시켜 상기 단계 1에서 형성된 희생층을 물에 녹여 제거함으로써, 상기 단계 4에서 경화된 고분자 층과 기판을 분리하였고, 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 3> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 3
상기 실시예 2의 단계 4에서 고분자 층 상부로 폴리이미드 유연기판을 접착시킨 것을 제외하고 상기 실시예 2와 동일하게 수행하여 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 4> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 4
상기 실시예 2의 단계 4에서 고분자 층 상부로 마이크로 렌즈가 패터닝된 기능성 유연기판을 접착시킨 것을 제외하고 상기 실시예 2와 동일하게 수행하여 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 5> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 5
상기 실시예 2의 단계 4에서 고분자 층 상부로 종이 유연기판을 접착시킨 것을 제외하고 상기 실시예 2와 동일하게 수행하여 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 6> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 6
상기 실시예 2의 단계 4에서 고분자 층 상부로 알루미늄(Al) 유연기판을 접착 시킨 것을 제외하고 상기 실시예 2와 동일하게 수행하여 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 7> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 7
상기 실시예 2의 단계 4에서 고분자 층 상부로 STS 유연기판을 접착시킨 것을 제외하고 상기 실시예 2와 동일하게 수행하여 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 8> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 8
단계 1 : 유리기판 위에 Si 계열의 박리층으로써 옥타데실트리클로로실란(octadecyltrichlorosilane, OTS)를 코팅하였다.
단계 2 : 증류수에 폴리비닐알콜 (PVA, 분자량: 90,000~120,000, 99%, Sigma-Aldrich)을 10 중량%의 농도로 첨가하여 폴리비닐알콜 용액을 제조한 후, 이를 상기 OTS 박리층 위에 스프레이 공정을 통하여 코팅하였다. 코팅이 완료된 후 90 ℃의 hot-plate에서 5분간 열처리하여 약 0.5 ~ 2 μm 두께의 희생층을 형성하였다.
단계 3 : Gravure Offset 프린팅 장비를 이용하여 상기 단계 2에서 형성된 희생층 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅함으로써 20 ~ 500 μm의 선폭 및 20 ~ 2000 μm의 간격을 가지는 Ag 배선을 형성하였고, 형성된 배선을 200 ℃의 온도인 hot-plate에서 1시간 열처리하였다. 열처리 후 Ag 배선의 두께는 약 1 ~ 4 μm를 나타내었다.
단계 4 : 상기 단계 3에서 형성된 Ag 배선 상부로 자외선 경화성(UV-curable) 폴리머(NOA74: Norland Optical Adhesives 74)를 닥터블레이딩 (Doctor blading) 방법을 이용하여 일정한 두께를 가지는 액체상태의 막으로 코팅하였으며, 365 nm 파장의 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 2 ~ 400 μm 두께를 가지는 고분자 층을 제조하였다.
단계 5 : 상기 단계 1의 유리기판으로 물리적인 힘을 가여여 박리층에서 희생층을 분리한 후, 희생층을 물에 녹여 제거함으로써, 상기 단계 4에서 제조된 고분자 층과 기판을 분리하였고, Ag 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 9> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 9
단계 1 : 유리기판을 아세톤과 이소프로필알콜을 이용하여 세정한 후, 기판 표면을 친수성으로 개질하기 위하여 O2 플라즈마 처리(공정조건: 1 sccm의 O2 가스, 10 mTorr의 공정 압력, 500W의 DC power에서 300 초간 처리)를 실시하였으며, 증류수에 10 중량%의 농도를 가진 폴리비닐알콜 (PVA, 분자량: 90,000~120,000, 99%, Sigma-Aldrich)을 10 중량%의 농도로 첨가하여 폴리비닐알콜 용액을 제조한 후, 이를 상기 유리 기판상에 스핀코팅 공정(1000 rpm으로 60초 수행)을 통하여 코팅하였다. 코팅이 완료된 후 90 ℃의 hot-plate에서 5분간 열처리하여 약 700 nm 두께의 희생층을 형성하였다.
단계 2 : Gravure Offset 프린팅 장비를 이용하여 상기 단계 1에서 형성된 희생층 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅함으로써 20 μm의 선폭 및 1000 μm의 간격을 가지는 Ag 배선을 형성하였고, 형성된 배선을 200 ℃의 온도인 hot-plate에서 1시간 열처리하였다. 열처리 후 Ag 배선의 두께는 약 1 ~ 4 μm를 나타내었다.
단계 3 : 상기 단계 2에서 형성된 Ag 배선 상부로 자외선 경화성(UV-curable) 폴리머(NOA74: Norland Optical Adhesives 74)를 닥터블레이딩 (Doctor blading) 방법을 이용하여 일정한 두께를 가지는 액체상태의 막으로 코팅하였으며, 365 nm 파장의 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 2 ~ 400 μm 두께를 가지는 고분자 층을 제조하였다.
단계 4 : 상기 단계 3을 거친 기판을 물에 침지시켜 상기 단계 1에서 형성된 희생층을 물에 녹여 제거함으로써, 상기 단계 3에서 제조된 고분자 층과 기판을 분리하였고, Ag 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
단계 5 : 상기 단계 4에서 형성된 Ag 배선이 함몰된 유연 기판 상부에 스프레이(spray) 코팅 장비를 이용하여 전도성 폴리머인 PEDOT:PSS(PH1000, CLEVIOSTM)를 코팅하여 투명전극을 형성하였고, 금속 배선이 결합된 투명전극 기판을 제조하였다. 코팅을 위한 용액은 PEDOT:PSS에 디메틸설퍼옥사이드(DMSO)를 5 중량%의 비율로 혼합하여 용액을 제조하였다. 스프레이 코팅 조건은 스프레이용 노즐에 마이크로 펌프를 통해 200 m/min의 유량으로 PEDOT:PSS 용액을 주입하고, 50 psi의 압력으로 아르곤(Ar) 가스를 주입하여 용액이 노즐에서 분사되도록 하여 유연 기판상에 코팅하였다. 이때 노즐과 기판사이의 거리는 8 cm이며, 프린팅 속도는 1800 cm/min의 노즐속도 및 6 cm/min의 기판속도로 2회 수행하여 147 nm 투명전극을 형성하였다.
<실시예 10> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 10
상기 실시예 9의 단계 2에서 희생층 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅함으로써 20 μm의 선폭 및 2000 μm의 간격을 가지는 Ag 배선을 형성한 것을 제외하고 상기 실시예 9와 동일하게 수행하여 금속 배선이 결합된 투명전극 기판을 제조하였다.
<실시예 11> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 11
단계 1 : 유리기판을 아세톤과 이소프로필알콜을 이용하여 세정한 후, 기판 표면을 친수성으로 개질하기 위하여 O2 플라즈마 처리(공정조건: 1 sccm의 O2 가스, 10 mTorr의 공정 압력, 500W의 DC power에서 300 초간 처리)를 실시하였으며, 증류수에 10 중량%의 농도를 가진 폴리비닐알콜 (PVA, 분자량: 90,000~120,000, 99%, Sigma-Aldrich)을 10 중량%의 농도로 첨가하여 폴리비닐알콜 용액을 제조한 후, 이를 상기 유리 기판상에 스핀코팅 공정(1000 rpm으로 60초 수행)을 통하여 코팅하였다. 코팅이 완료된 후 90 ℃의 hot-plate에서 5분간 열처리하여 약 700 nm 두께의 희생층을 형성하였다.
단계 2 : Gravure Offset 프린팅 장비를 이용하여 상기 단계 1에서 형성된 희생층 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅함으로써 40 μm의 선폭 및 2000 μm의 간격을 가지는 Ag 배선을 형성하였고, 형성된 배선을 200 ℃의 온도인 hot-plate에서 1시간 열처리하였다. 열처리 후 Ag 배선의 두께는 약 1 ~ 4 μm를 나타내었다.
단계 3 : 상기 단계 2에서 형성된 Ag 배선 상부로 자외선 경화성(UV-curable) 폴리머(NOA74: Norland Optical Adhesives 74)를 닥터블레이딩 (Doctor blading) 방법을 이용하여 일정한 두께를 가지는 액체상태의 막으로 코팅하였으며, 365 nm 파장의 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 2 ~ 400 μm 두께를 가지는 고분자 층을 제조하였다.
단계 4 : 상기 단계 3을 거친 기판을 물에 침지시켜 상기 단계 1에서 형성된 희생층을 물에 녹여 제거함으로써, 상기 단계 3에서 제조된 고분자 층과 기판을 분리하였고, Ag 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
단계 5 : 상기 단계 4에서 형성된 Ag 배선이 함몰된 유연 기판 위에 인듐틴옥사이드(ITO) 타겟을 magnetron sputtering 방법으로 ITO 투명전극을 증착하였고, 금속 배선이 결합된 투명전극 기판을 제조하였다. 공정 조건은 2.4E-6 torr의 초기 진공도, 1.2E-3 torr의 공정 압력, 30 sccm의 아르곤 가스를 주입하고, 0.3 sccm의 산소 가스를 주입하였고, 0.25 kV의 DC 와 50W의 RF 파워를 인가하여 1분간 공정을 진행하여 20 nm 두께의 ITO 투명전극을 증착하였다.
<실시예 12> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 12
단계 1 : 유리기판을 아세톤과 이소프로필알콜을 이용하여 세정한 후, 기판 표면을 친수성으로 개질하기 위하여 O2 플라즈마 처리(공정조건: 1 sccm의 O2 가스, 10 mTorr의 공정 압력, 500W의 DC power에서 300 초간 처리)를 실시하였으며, 증류수에 10 중량%의 농도를 가진 폴리비닐알콜 (PVA, 분자량: 90,000~120,000, 99%, Sigma-Aldrich)을 10 중량%의 농도로 첨가하여 폴리비닐알콜 용액을 제조한 후, 이를 상기 유리 기판상에 스핀코팅 공정(1000 rpm으로 60초 수행)을 통하여 코팅하였다. 코팅이 완료된 후 90 ℃의 hot-plate에서 5분간 열처리하여 약 700 nm 두께의 희생층을 형성하였다.
단계 2 : Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))와 부틸캐비톨(butyl cabitol)을 2 : 1의 비율로 희석시킨 후 상기 단계 1에서 형성된 희생층 상부로 에어로졸 젯 코팅장비(OPTOMEC사, 공정조건: 100 um의 nozzle, 24 sccm의 sheath, 480 sccm의 impactor, 500 sccm의 atomizer 및 2 mm/sec의 프린팅 속도)를 이용하여 프린팅함으로써 12 ~ 14 μm의 선폭 및 2000 μm의 간격을 가지는 Ag 배선을 형성하였고, 형성된 배선을 200 ~ 250 ℃의 온도인 hot-plate에서 1시간 동안 열처리하였다. 열처리 후 Ag 배선의 두께는 약 0.1 ~ 2 μm를 나타내었다.
단계 3 : 상기 단계 2에서 형성된 Ag 배선 상부로 자외선 경화성(UV-curable) 폴리머(NOA74: Norland Optical Adhesives 74)를 닥터블레이딩 (Doctor blading) 방법을 이용하여 일정한 두께를 가지는 액체상태의 막으로 코팅하였으며, 365 nm 파장의 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 2 ~ 400 μm 두께를 가지는 필름을 제작하였다.
단계 4 : 상기 단계 3을 거친 기판을 물에 침지시켜 상기 단계 1에서 형성된 희생층을 물에 녹여 제거함으로써, 상기 단계 3에서 제조된 고분자 층과 기판을 분리하였고, Ag 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
단계 5 : 상기 단계 4에서 형성된 Ag 배선이 함몰된 유연 기판 위에 인듐틴옥사이드(ITO) 타겟을 magnetron sputtering 방법으로 ITO 투명전극을 증착하였고, 금속 배선이 결합된 투명전극 기판을 제조하였다. 공정 조건은 2.4E-6 torr의 초기 진공도, 1.2E-3 torr의 공정 압력, 30 sccm의 아르곤 가스를 주입하고, 0.3 sccm의 산소 가스를 주입하였으며, 0.25 kV의 DC 와 50W의 RF 파워를 인가하여 1분간 공정을 진행하여 20 nm 두께의 ITO 투명전극을 증착하였다.
<실시예 13> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 13
단계 1 : 유리기판을 아세톤과 이소프로필알콜을 이용하여 세정한 후, 기판 표면을 친수성으로 개질하기 위하여 O2 플라즈마 처리(공정조건: 1 sccm의 O2 가스, 10 mTorr의 공정 압력, 500W의 DC power에서 300 초간 처리)를 실시하였으며, 증류수에 10 중량%의 농도를 가진 폴리비닐알콜 (PVA, 분자량: 90,000~120,000, 99%, Sigma-Aldrich)을 10 중량%의 농도로 첨가하여 폴리비닐알콜 용액을 제조한 후, 이를 상기 유리 기판상에 스핀코팅 공정(1000 rpm으로 60초 수행)을 통하여 코팅하였다. 코팅이 완료된 후 90 ℃의 hot-plate에서 5분간 열처리하여 약 700 nm 두께의 희생층을 형성하였다.
단계 2 : Gravure Offset 프린팅 장비를 이용하여 상기 단계 1에서 형성된 희생층 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅함으로써 20 ~ 500 μm의 선폭 및 20 ~ 2000 μm의 간격을 가지는 Ag 배선을 형성하였고, 형성된 배선을 200 ℃의 온도인 hot-plate에서 1시간 열처리하였다. 열처리 후 Ag 배선의 두께는 약 1 ~ 2 μm를 나타내었다.
단계 3 : 상기 단계 2에서 형성된 Ag 배선 상부로 자외선 경화성(UV-curable) 폴리머(NOA74: Norland Optical Adhesives 74)를 닥터블레이딩 (Doctor blading) 방법을 이용하여 일정한 두께를 가지는 액체상태의 막으로 코팅하였으며, 365 nm 파장의 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 2 ~ 400 μm 두께를 가지는 고분자 층을 제작하였다.
단계 4 : 상기 단계 3을 거친 기판을 물에 침지시켜 상기 단계 1에서 형성된 희생층을 물에 녹여 제거함으로써, 상기 단계 3에서 제조된 고분자 층과 기판을 분리하였고, Ag 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
단계 5 : 상기 단계 4에서 유연기판 내부에 함몰된 Ag 배선의 노출면으로 전기도금법을 통해 구리전극을 형성하여, 구리전극이 도금된 금속배선을 포함하는 유연기판을 제조하였다. 이때, 구리전극을 형성하기 위한 전기도금 공정은 다음과 같다. 1 L의 수용액에 200 g의 Cu2SO4와 60 mL의 H2SO4 및 50 ppm의 HCl용액을 첨가하여 도금액을 준비하고, 구리전극을 양극으로 사용하고 시편(Ag배선이 함몰되어 있는 유연기판)을 음극으로 사용하여 400 mA/cm2의 전류를 5 ~ 60분간 인가하여 0.1 ~ 10 μm의 두께를 가지는 구리전극을 제조하였다.
<실시예 14> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 14
단계 1 : 10 중량%의 농도인 폴리비닐알콜(PVA, 분자량: 90,000~120,000, 99%, Sigma-Aldrich)을 증류수에 10 중량%의 농도로 첨가하여 폴리비닐알콜 용액을 제조한 후, 이를 유리 기판상에 스핀코팅 공정(1000 rpm으로 60초 수행)을 통해 코팅하였다. 코팅이 완료된 후 90 ℃의 hot-plate에서 5분간 열처리하여 약 700 nm 두께의 희생층을 형성하였다.
단계 2 : 상기 단계 1에서 형성된 희생층 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅한 후, 250 ℃의 온도로 48시간 동안 열처리하여 금속 배선을 형성시켰다.
단계 3 : DMSO 용액으로 30 중량%의 비율로 PES를 용해시킨 후, 이를 닥터블레이딩 방식으로 상기 단계 2에서 형성된 금속 배선 상부에 15 μm의 두께로 코팅하였으며, 이 후 180 ℃의 온도로 10분 동안 열처리하여 금속배선이 함몰된 PES 유연기판을 제조하였다.
단계 4 : 상기 단계 3을 거친 기판을 물에 침지시켜 상기 단계 1에서 형성된 희생층을 물에 녹여 제거함으로써, 상기 단계 3에서 제조된 금속배선이 함몰된 PES 유연기판과 유리기판을 분리하였고, Ag 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 15> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 15
단계 1 : 유리기판 위에 불소수지인 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)를 코팅하였다.
단계 2 : 증류수에 폴리비닐알콜 (PVA, 분자량: 90,000~120,000, 99%, Sigma-Aldrich)을 10 중량%의 농도로 첨가하여 폴리비닐알콜 용액을 제조한 후, 이를 상기 단계 1에서 코팅된 폴리테트라플루오르에틸렌층 상부로 스프레이 공정을 통하여 코팅하였다. 코팅이 완료된 후 90 ℃의 hot-plate에서 5분간 열처리하여 약 0.5 ~ 2 μm 두께의 희생층을 형성하였다.
단계 3 : Gravure Offset 프린팅 장비를 이용하여 상기 단계 2에서 형성된 희생층 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅함으로써 20 ~ 500 μm의 선폭 및 20 ~ 2000 μm의 간격을 가지는 Ag 배선을 형성하였고, 형성된 배선을 200 ℃의 온도인 hot-plate에서 1시간 열처리하였다. 열처리 후 Ag 배선의 두께는 약 1 ~ 4 μm를 나타내었다.
단계 4 : 상기 단계 3에서 형성된 Ag 배선 상부로 자외선 경화성(UV-curable) 폴리머(NOA74: Norland Optical Adhesives 74)를 닥터블레이딩 (Doctor blading) 방법을 이용하여 일정한 두께를 가지는 액체상태의 막으로 코팅하였으며, 365 nm 파장의 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 2 ~ 400 μm 두께를 가지는 고분자 층을 제조하였다.
단계 5 : 상기 단계 1의 유리기판으로 물리적인 힘을 가하여 폴리테트라플루오르에틸렌층에서 희생층을 분리한 후, 희생층을 물에 녹여 제거함으로써, 상기 단계 4에서 제조된 고분자 층과 기판을 분리하였고, Ag 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 16> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 16
단계 1 : 유리기판 위에 Si 계열의 박리층으로써 옥타데실트리클로로실란(octadecyltrichlorosilane, OTS)를 코팅하였다.
단계 2 : 증류수에 폴리비닐알콜 (PVA, 분자량: 90,000~120,000, 99%, Sigma-Aldrich)을 10 중량%의 농도로 첨가하여 폴리비닐알콜 용액을 제조한 후, 이를 상기 단계 1에서 코팅된 OTS 박리층 위에 스프레이 공정을 통하여 코팅하였다. 코팅이 완료된 후 90 ℃의 hot-plate에서 5분간 열처리하여 약 0.5 ~ 2 μm 두께의 희생층을 형성하였다.
단계 3 : Gravure Offset 프린팅 장비를 이용하여 상기 단계 2에서 형성된 희생층 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅함으로써 20 ~ 500 μm의 선폭 및 20 ~ 2000 μm의 간격을 가지는 Ag 배선을 형성하였고, 형성된 배선을 200 ℃의 온도인 hot-plate에서 1시간 열처리 하였다. 열처리 후 Ag 배선의 두께는 약 1 ~ 4 μm를 나타내었다.
단계 4 : 상기 단계 3에서 형성된 Ag 배선 상부로 자외선 경화성(UV-curable) 폴리머(NOA74: Norland Optical Adhesives 74)를 닥터블레이딩 (Doctor blading) 방법을 이용하여 2 ~ 400 μm 두께를 가지는 액체상태의 고분자 층을 코팅하였다.
단계 5 : 상기 단계 4에서 코팅된 고분자 층 상부로 PET 유연기판을 올리고 일정한 하중으로 기판을 롤링(rolling)하여 내부의 기포를 제거함과 동시에 고분자 층에 균일하게 접착시켰다. 상기 PET 유연기판을 접착시킨 후, 365 nm의 파장의 자외선을 조사하여 경화성 고분자 층을 경화시켰다.
단계 6 : 상기 단계 1의 유리기판으로 물리적인 힘을 가하여 OTS 박리층에서 희생층을 분리한 후, 희생층을 물에 녹여 제거함으로써, 상기 단계 5에서 제조된 고분자 층과 기판을 분리하였고, Ag 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 17> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 17
상기 실시예 16의 단계 1에서 박리층으로써 불소수지인 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)를 코팅한 것을 제외하고는 상기 실시예 16과 동일하게 수행하여 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 18> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 18
단계 1 : 유리기판 위에 Si 계열의 박리층으로써 옥타데실트리클로로실란(octadecyltrichlorosilane, OTS)를 코팅하였다.
단계 2 : 증류수에 폴리비닐알콜 (PVA, 분자량: 90,000~120,000, 99%, Sigma-Aldrich)을 10 중량%의 농도로 첨가하여 폴리비닐알콜 용액을 제조한 후, 이를 상기 단계 1에서 코팅된 OTS 박리층 위에 스프레이 공정을 통하여 코팅하였다. 코팅이 완료된 후 90 ℃의 hot-plate에서 5분간 열처리하여 약 0.5 ~ 2 μm 두께의 희생층을 형성하였다.
단계 3 : Gravure Offset 프린팅 장비를 이용하여 상기 단계 2에서 형성된 희생층 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅함으로써 20 μm의 선폭 및 1000 μm의 간격을 가지는 Ag 배선을 형성하였고, 형성된 배선을 200 ℃의 온도인 hot-plate에서 1시간 열처리하였다. 열처리 후 Ag 배선의 두께는 약 1 ~ 4 μm를 나타내었다.
단계 4 : 상기 단계 3에서 형성된 Ag 배선 상부로 자외선 경화성(UV-curable) 폴리머(NOA74: Norland Optical Adhesives 74)를 닥터블레이딩 (Doctor blading) 방법을 이용하여 일정한 두께를 가지는 액체상태의 막으로 코팅하였으며, 365 nm 파장의 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 2 ~ 400 μm 두께를 가지는 고분자 층을 제조하였다.
단계 5 : 상기 단계 1의 유리기판으로 물리적인 힘을 가하여 OTS 박리층에서 희생층을 분리한 후, 희생층을 물에 녹여 제거함으로써, 상기 단계 4에서 제조된 고분자 층과 기판을 분리하였고, Ag 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
단계 6 : 상기 단계 5에서 형성된 Ag 배선이 함몰된 유연 기판 상부에 스프레이(spray) 코팅 장비를 이용하여 전도성 폴리머인 PEDOT:PSS(PH1000, CLEVIOSTM)를 코팅하여 투명전극을 형성하였고, 금속 배선이 결합된 투명전극 기판을 제조하였다. 코팅을 위한 용액은 PEDOT:PSS에 디메틸설퍼옥사이드(DMSO)를 5 중량%의 비율로 혼합하여 용액을 제조하였다. 스프레이 코팅 조건은 스프레이용 노즐에 마이크로 펌프를 통해 200 m/min의 유량으로 PEDOT:PSS 용액을 주입하고, 50 psi의 압력으로 아르곤(Ar) 가스를 주입하여 용액이 노즐에서 분사되도록 하여 유연 기판상에 코팅하였다. 이때 노즐과 기판사이의 거리는 8 cm이며, 프린팅 속도는 1800 cm/min의 노즐속도 및 6 cm/min의 기판속도로 2회 수행하여 147 nm 투명전극을 형성하였다.
<실시예 19> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 19
상기 실시예 18의 단계 1에서 박리층으로써 불소수지인 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)를 코팅한 것을 제외하고는 상기 실시예 18과 동일하게 수행하여 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<실시예 20> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 20
단계 1 : 유리기판 위에 Si 계열의 박리층으로써 옥타데실트리클로로실란(octadecyltrichlorosilane, OTS)를 코팅하였다.
단계 2 : 증류수에 폴리비닐알콜 (PVA, 분자량: 90,000~120,000, 99%, Sigma-Aldrich)을 10 중량%의 농도로 첨가하여 폴리비닐알콜 용액을 제조한 후, 이를 상기 단계 1에서 코팅된 OTS 박리층 위에 스프레이 공정을 통하여 코팅하였다. 코팅이 완료된 후 90 ℃의 hot-plate에서 5분간 열처리하여 약 0.5 ~ 2 μm 두께의 희생층을 형성하였다.
단계 3 : Gravure Offset 프린팅 장비를 이용하여 상기 단계 2에서 형성된 희생층 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅함으로써 20 ~ 500 μm의 선폭 및 20 ~ 2000 μm의 간격을 가지는 Ag 배선을 형성하였고, 형성된 배선을 200 ℃의 온도인 hot-plate에서 1시간 열처리하였다. 열처리 후 Ag 배선의 두께는 약 1 ~ 2 μm를 나타내었다.
단계 4 : 상기 단계 3에서 형성된 Ag 배선 상부로 자외선 경화성(UV-curable) 폴리머(NOA74: Norland Optical Adhesives 74)를 닥터블레이딩 (Doctor blading) 방법을 이용하여 일정한 두께를 가지는 액체상태의 막으로 코팅하였으며, 365 nm 파장의 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 2 ~ 400 μm 두께를 가지는 고분자 층을 제작하였다.
단계 5 : 상기 단계 1의 유리기판으로 물리적인 힘을 가하여 OTS 박리층에서 희생층을 분리한 후, 희생층을 물에 녹여 제거함으로써, 상기 단계 4에서 제조된 고분자 층과 기판을 분리하였고, Ag 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
단계 6 : 상기 단계 5에서 제조된 유연기판 내부에 함몰된 Ag 배선의 노출면으로 전기도금법을 통해 구리전극을 형성하여, 구리전극이 도금된 금속배선을 포함하는 유연기판을 제조하였다. 이때, 구리전극을 형성하기 위한 전기도금 공정은 다음과 같다. 1 L의 수용액에 200 g의 Cu2SO4와 60 mL의 H2SO4 및 50 ppm의 HCl용액을 첨가하여 도금액을 준비하고, 구리전극을 양극으로 사용하고 시편(Ag배선이 함몰되어 있는 유연기판)을 음극으로 사용하여 400 mA/cm2의 전류를 5 ~ 60분간 인가하여 0.1 ~ 10 μm의 두께를 가지는 구리전극을 제조하였다.
<실시예 21> 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조 21
상기 실시예 20의 단계 1에서 박리층으로써 불소수지인 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)를 코팅한 것을 제외하고는 상기 실시예 20과 동일하게 수행하여 금속 배선이 함몰된 유연 기판을 제조하였다.
<비교예 1>
상기 실시예 14의 단계 1에서 폴리비닐알코올 희생층을 형성시키는 대신, 박리재로써 다이아몬드 라이크 카본(Diamond Like Carbon, DLC)을 증착시키고, 물리적 힘을 가함으로써 유리기판으로부터 유연기판을 박리시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 14와 동일하게 수행하였다. 이때, 상기 DLC의 증착은 플라즈마 기상 증착법(Plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)을 통해 수행하였다.
<비교예 2>
상기 실시예 14의 단계 1에서 폴리비닐알코올 희생층을 형성시키는 대신, 박리재로써 Si 이형제(KS839, 신에쓰화학공업사)를 코팅시키고, 물리적 힘을 가함으로써 유리기판으로부터 유연기판을 박리시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
<비교예 3>
단계 1 : 50 μm 두께의 폴리이미드 기판상에 Si 이형제(KS839, 신에쓰화학공업사)를 코팅하였다.
단계 2 : 상기 단계 1에서 코팅된 Si 이형제 상부로 Ag paste(silver nano paste DGP, 나노신소재(ANP))를 코팅한 후, 180 ℃의 온도로 1시간 동안 열처리하여 금속 배선을 형성시켰다.
단계 3 : 액상의 폴리이미드 용액 (PI-080-051, Vtec 사)을 닥터블레이딩 방식으로 상기 단계 2에서 형성된 금속 배선 상부에 50 μm의 두께로 코팅하였으며, 이 후 250 ℃의 온도로 10분 동안 열처리하여 금속배선이 함몰된 폴리이미드 유연기판을 제조하였다.
단계 4 : 상기 단계 1의 폴리이미드 기판으로부터 금속배선이 함몰된 폴리이미드 유연기판을 물리적 힘을 가함으로써 분리하였다.
<실험예 1> 표면 두께 분석
(1) 금속 배선 표면 분석 1
상기 실시예 1의 단계 2까지 수행되어 형성된 Ag 배선 및 단계 4까지 수행되어 제조된 Ag 배선이 함몰된 유연기판 표면을 표면분석기(Denkor, P-11, α-step profiler)를 이용하여 분석하였고, 그 결과를 도 12에 나타내었다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 유리 기판에 상부에 형성된 Ag 배선은 4 μm의 두께로 형성되었고, Ag 배선이 함몰된 유연기판의 표면에는 Ag 배선이 0.1 μm(100 nm) 정도 돌출된 것을 알 수 있다. 즉, Ag 배선의 돌출된 정도가 매우 미미한 것을 알 수 있으며, 이를 통해 본 발명에 따른 제조방법으로 금속 배선이 함몰된 유연기판을 제조할 수 있음을 확인하였다.
(2) 금속 배선 표면 분석 2
상기 실시예 13의 단계 5에서 전기도금이 수행되기 전과 전기도금이 수행된 후의 유연기판 표면을 표면분석기(Denkor, P-11, α-step profiler)를 이용하여 분석하였고, 그 결과를 도 13에 나타내었다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 전기도금이 수행되어 높이가 약 1.5 μm인 전극이 금속배선 상부로 형성된 것을 알 수 있으며, 전기도금을 통해 금속배선을 보호할 수 있는 전극이 형성된 것을 확인하였다.
<실험예 2> 주사전자현미경 관찰
상기 실시예 13의 단계 5에서 전기도금이 수행되기 전과 전기도금이 수행된 후의 유연기판 표면을 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였고, 그 결과를 도 14에 나타내었다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 전기도금이 수행됨으로써 금속배선의 노출면 상부로 구리전극이 형성된 것을 알 수 있으며, 전기도금을 통해 금속배선을 보호할 수 있는 전극을 형성할 수 있음을 확인하였다.
<실험예 3> 박리된 유연기판의 금속 배선 패턴분석
상기 실시예 14에서 제조된 금속 배선이 함몰된 유연기판과, 비교예 1에서 제조된 유연기판의 금속 배선 패턴을 비교분석하였고, 그 결과를 도 15 및 도 16에 나타내었다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 14에서 희생층을 이용하여 제조된 유연기판은 유리기판에 금속 배선의 패턴이 잔류하지 않음을 알 수 있다. 반면, 도 16에 나타낸 바와 같이, 비교예 1에서 박리재인 DLC를 이용하여 제조된 유연기판은 금속 배선이 유리기판으로부터 제대로 분리되지 않아 금속 배선의 패턴이 유리기판상에 남아 있는 것을 알 수 있다. 즉, 일반적인 박리재를 사용하는 경우에는 금속 배선의 일부가 기판상에 잔류하여 금속 배선의 패턴을 유지할 수 없음을 알 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 금속 배선이 함몰된 유연기판의 제조방법에서 희생층을 사용함에 따라 금속 배선의 본래 형태를 유지하며 기판으로부터 박리시킬 수 있음을 알 수 있으며, 복잡한 형태의 금속배선이라도 그 형태를 유지하며 유연 기판내에 함몰시킬 수 있음을 확인하였다.
<실험예 4> X-선 광전자 분광법(X-Ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)
본 발명에 따른 상기 실시예 8에서 제조된 금속 배선이 함몰된 유연기판과, 비교예 2에서 제조된 유연기판의 표면을 X-선 광전자 분광법으로 분석하였고, 그 결과를 도 17 및 도 18에 나타내었다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 8에서 제조된 금속 배선이 함몰된 유연기판의 표면에는 박리층으로 사용된 Si계열의 OTS가 남아있지 않음을 알 수 있으며, 이는 희생층의 제거가 매우 용이하여 유연기판의 표면에 잔류하지 않는 것을 의미한다.
반면, 도 18에 나타낸 바와 같이, 비교예 2에서 제조된 유연기판의 표면에는 박리재로 사용된 Si 계 물질이 검출되는 것을 알 수 있다. 즉, 박리재로 사용된 이형의 물질이 제조된 유연기판의 표면에 잔류하는 것을 알 수 있다.
상기 결과를 통해 단순 이형의 물질을 박리재로 사용하는 경우에는 박리재로 사용된 이형의 물질이 제조된 유연기판에 잔류할 수 있으며, 이 경우 정밀함이 요구되는 전자기기로 제조된 유연기판을 적용하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 제조방법에서 희생층을 이용하여 금속배선이 함몰된 유연기판을 제조하는 경우에는 희생층이 유연기판상에 잔류하지 않고 제거됨으로써, 태양전지, 디스플레이 등의 전자소자에 금속배선이 함몰된 유연기판을 적용할 수 있다.

Claims (21)

  1. 기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2);
    상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 3); 및
    상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 4)를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법.
  2. 기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2);
    상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자 층을 코팅하는 단계(단계 3);
    상기 단계 3의 경화성 고분자 층 상부에 기능성 유연기판을 접착시킨 후, 상기 경화성 고분자층을 경화시키는 단계(단계 4); 및
    상기 단계 1의 기판과 단계 4의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 상기 단계 4의 기능성 유연기판이 접착된 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 5)를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법.
  3. 기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2);
    상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅시키고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 3);
    상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 4); 및
    상기 단계 4에서 분리된 고분자 층의 금속 배선이 노출된 표면 상부로 투명전극을 증착 또는 코팅하는 단계(단계 5);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법.
  4. 기판상에 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 2);
    상기 단계 2의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅시키고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 3);
    상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층 사이에 존재하는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하여, 상기 단계 1의 기판과 단계 3의 고분자 층을 분리시키는 단계(단계 4); 및
    상기 단계 4에서 고분자 층과 기판이 분리됨으로써 노출되는 금속배선의 표면으로 금속전극을 전기도금하는 단계(단계 5)를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법.
  5. 기판상에 박리층을 코팅하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 코팅된 박리층 상부로 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 2);
    상기 단계 2의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 3);
    상기 단계 3의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 4);
    물리적 힘을 가하여 상기 단계 1의 기판 및 박리층을 제거하는 단계(단계 5); 및
    상기 단계 5에서 상기 단계 1의 기판이 제거됨으로써 노출되는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하는 단계(단계 6);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법.
  6. 기판상에 박리층을 코팅하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 코팅된 박리층 상부로 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 2);
    상기 단계 2의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 3);
    상기 단계 3의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자 층을 코팅하는 단계(단계 4);
    상기 단계 4의 경화성 고분자 층 상부에 기능성 유연기판을 접착시킨 후, 상기 경화성 고분자층을 경화시키는 단계(단계 5);
    물리적 힘을 가하여 상기 단계 1의 기판 및 박리층을 제거하는 단계(단계 6); 및
    상기 단계 6에서 상기 단계 1의 기판이 제거됨으로써 노출되는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하는 단계(단계 7);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법.
  7. 기판상에 박리층을 코팅하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 코팅된 박리층 상부로 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 2);
    상기 단계 2의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 3);
    상기 단계 3의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 4);
    물리적 힘을 가하여 상기 단계 1의 기판 및 박리층을 제거하는 단계(단계 5);
    상기 단계 5에서 상기 단계 1의 기판이 제거됨으로써 노출되는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하는 단계(단계 6); 및
    상기 단계 6에서 희생층이 제거됨으로써 금속 배선이 노출된 표면 상부로 투명전극을 증착 또는 코팅하는 단계(단계 7);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법.
  8. 기판상에 박리층을 코팅하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 코팅된 박리층 상부로 물 또는 유기용매에 가용성인 고분자, 또는 광분해성 고분자로 이루어지는 희생층을 코팅하는 단계(단계 2);
    상기 단계 2의 희생층 상부에 금속 배선을 형성시키는 단계(단계 3);
    상기 단계 3의 금속 배선이 형성된 희생층 상부에 경화성 고분자를 코팅하고 경화시켜 금속 배선이 함몰된 고분자 층을 제조하는 단계(단계 4);
    물리적 힘을 가하여 상기 단계 1의 기판 및 박리층을 제거하는 단계(단계 5);
    상기 단계 5에서 상기 단계 1의 기판이 제거됨으로써 노출되는 희생층만을 물 또는 유기 용매에 용해시키거나, 광분해시켜 제거하는 단계(단계 6); 및
    상기 단계 6에서 희생층이 제거됨으로써 노출되는 금속배선의 표면으로 금속전극을 전기도금하는 단계(단계 7);를 포함하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박리층은 불소계 수지 또는 실리콘 수지인 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연(flexible) 기판의 제조방법.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 희생층은 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌 글라이콜 및 카르복시메틸셀룰로오스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 고분자를 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 희생층은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 감광성 고분자(포토레지스트, PR) 물질인 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법.
  12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 배선은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 또는 이들의 합금을 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법.
  13. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 배선은 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO) 및 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이의 혼합물을 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법.
  14. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 배선은 잉크젯프린팅, 그라비아프린팅, 그라비아 오프셋, 에어로졸 프린팅, 스크린 프린팅, 전기도금, 진공증착 또는 포토리소그래피 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법.
  15. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경화성 고분자는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드 (PI), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아몰포스폴리에틸렌테레프탈레이트(APET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리세롤(PETG),폴리사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트(PCTG), 변성트리아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로올레핀고분자(COP), 사이클로올레핀코고분자(COC), 디시클로펜타디엔고분자(DCPD), 시클로펜타디엔고분자(CPD), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리다이메틸실론세인(PDMS), 실리콘수지, 불소수지 및 변성에폭시수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법.
  16. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경화는 열 경화, 자외선 경화, 습기 경화, 건조경화, 화학반응경화, 마이크로 웨이브 경화(microwave), 적외선(IR) 경화 또는 냉각경화인 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법.
  17. 제2항 또는 제6항에 있어서, 상기 기능성 유연기판의 표면은 자외선 차단막, 파장제어막, 광 집속막, 방오성막 또는 투습/투산소 방지막이 코팅되거나, 또는 텍스쳐링(texturing) 처리된 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법.
  18. 제3항 또는 제7항에 있어서, 상기 단계 5의 투명전극은 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 갈륨징크옥사이드(GZO), 플로린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO) 및 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속 산화물 또는 금속 산화물-금속-금속 산화물;
    PEDOT:PSS 또는 폴리아닐린(PANI)인 유기전도체;
    은 박막 또는 금 박막인 금속박막;
    은 나노와이어(nanowire), 금 나노와이어, 구리 나노와이어 또는 백금 나노와이어 박막; 또는
    탄소나노튜브 (carbon nanotube) 또는 그래핀 (graphene)을 포함하는 탄소(carbon)계 물질;로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법.
  19. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 제조방법으로 제조되어 고분자 층 및 금속 배선이 순차적으로 적층되고 상기 금속 배선은 상기 고분자 층 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판.
  20. 제19항에 있어서, 상기 유연 기판은 태양전지, 면조명, e-페이퍼, 터치패널 또는 디스플레이 기판으로 이용되는 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판.
  21. 제19항에 있어서, 상기 유연 기판은 인쇄 배선 기판(Printed Wiring Board, PCB), 태양전지용 기판, 디스플레이용 기판, 전파식별 기판(Radio Frequency Identification, RFID), 센서용 기판 또는 이차전지용 기판 소재의 보조전극으로 이용되는 것을 특징으로 하는 금속 배선이 함몰된 유연 기판.

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