[go: up one dir, main page]

KR101356238B1 - Uv 패터닝 가능한 전도성 고분자 필름의 제조방법 및이에 의해 제조되는 전도성 고분자 필름 - Google Patents

Uv 패터닝 가능한 전도성 고분자 필름의 제조방법 및이에 의해 제조되는 전도성 고분자 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR101356238B1
KR101356238B1 KR1020070029179A KR20070029179A KR101356238B1 KR 101356238 B1 KR101356238 B1 KR 101356238B1 KR 1020070029179 A KR1020070029179 A KR 1020070029179A KR 20070029179 A KR20070029179 A KR 20070029179A KR 101356238 B1 KR101356238 B1 KR 101356238B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conductive polymer
polymer film
binder
oxidant
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020070029179A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080087246A (ko
Inventor
선종백
이영관
한정석
이상윤
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020070029179A priority Critical patent/KR101356238B1/ko
Priority to US12/076,959 priority patent/US8252386B2/en
Publication of KR20080087246A publication Critical patent/KR20080087246A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101356238B1 publication Critical patent/KR101356238B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/0427Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/043Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/044Forming conductive coatings; Forming coatings having anti-static properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12Chemical modification
    • C08J7/16Chemical modification with polymerisable compounds
    • C08J7/18Chemical modification with polymerisable compounds using wave energy or particle radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2400/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2400/14Water soluble or water swellable polymers, e.g. aqueous gels
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/032Materials
    • H05K2201/0329Intrinsically conductive polymer [ICP]; Semiconductive polymer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/07Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0779Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing characterised by the specific liquids involved
    • H05K2203/0786Using an aqueous solution, e.g. for cleaning or during drilling of holes
    • H05K2203/0796Oxidant in aqueous solution, e.g. permanganate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1142Conversion of conductive material into insulating material or into dissolvable compound
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)

Abstract

본 발명은 기상중합을 통하여 전도성 고분자를 합성하고 바인더로 UV 경화성 고분자 수지를 사용함으로써, 고전도성, 고투명성, 유연성을 유지하면서도 간단한 공정으로 패터닝할 수 있는 전도성 고분자 필름의 제조방법 및 이에 의해 제조된 전도성 고분자 필름에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 의해 제조되는 전도성 고분자 필름은 LCD와 PDP를 비롯한 각종 디스플레이 장치, EL, TFT 등 전자 소재의 투명 전극 재료로 폭 넓게 이용될 수 있다.
전도성 고분자, UV-패터닝, UV 경화성 바인더, 산화제, 기상중합

Description

UV 패터닝 가능한 전도성 고분자 필름의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 전도성 고분자 필름{METHOD OF MANUFACTURING UV PATTENABLE CONDUCTIVE POLYMER FILM AND CONDUCTIVE POLYMER FILM MADE THEREFROM}
도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 전도성 고분자 필름의 중합시간의 변화에 따른 표면저항의 변화를 측정한 그래프이고,
도 2는 본 발명의 일구현예에 따른 전도성 고분자 필름의 중합시간의 변화에 따른 투과도의 변화를 측정한 그래프이며,
도 3은 본 발명의 일구현예에 따른 전도성 고분자 필름의 바인더와 산화제의 비율변화에 따른 변화를 측정한 그래프이다.
본 발명은 UV(Ultra Violet) 패터닝 가능한 전도성 고분자 필름의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 전도성 고분자 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기상중합(VPP, vapor-phase polymerization)을 통하여 전도성 고분자를 합성하고, 바인 더로 UV 경화성 고분자 수지를 사용함으로써 고전도성, 고투명성, 유연성을 유지하면서도 간단한 공정으로 패터닝할 수 있는 전도성 고분자 필름의 제조방법 및 이에 의해 제조된 전도성 고분자 필름에 관한 것이다.
최근, 디지털 방송이 상용화되고 있고 고해상도 대면적의 디스플레이 장치에 대한 수요가 급증하고 있어 LCD와 PDP를 비롯한 평판디스플레이 장치가 대중화 되고 있다. 한편, 최근 위성 DMB 및 지상파 DMB와 같은 방송과 통신이 결합된 형태의 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting) 서비스가 시행되고 유비쿼터스 컴퓨팅이 가능해짐에 따라서 플렉서블 디스플레이(Flexible display)에 대한 관심도 높아지고 있다. 따라서 디스플레이 분야에서는 TFT-LCD나 PDP, 유기 EL의 뒤를 이어 차세대 디스플레이로서 플렉서블 디스플레이가 주목 받고 있다.
이러한 플렉서블 디스플레이용 전극 재료는 투명하면서도 낮은 저항값을 가지며 소자를 휘거나 접었을 때에도 기계적으로 안정할 수 있도록 높은 강도를 나타내어야 한다. 또한 플라스틱 기판 재료와의 접착력이 우수하여야 하며 각종 유기용매에 대한 내화학성이 요구된다. 더 나아가 플라스틱 기판과의 높은 접착성을 유지하면서 다양한 패턴의 제작이 가능하다면 공정과 제조 비용이 획기적으로 개선될 수 있다.
현재 플렉서블 디스플레이 장치 등의 각종 디스플레이 장치의 전극으로 ITO(indium tin oxide) 전극이 주로 사용되고 있는데, ITO의 경우 플라스틱 기판상에 제조하였을 때 투명도나 전도도는 우수하지만, 제조비용이 높고 에칭 이외에 회로 구성 방법이 없으며 기계적 물성이 취약한 단점이 있다. 따라서, 최근 플렉서 블 디스플레이용 전극 재료로서 유연성, 접착성, 열팽창 특성, 인쇄 가능성 및 플라스틱 기판과 물성의 조화를 잘 이루는 전도성 고분자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
한편, 전도성 고분자의 응용에 있어 패터닝 기술은 유기전극 재료로 이용하는데 있어 매우 중요한 기술요소 중의 하나이다. 종래 플렉서블 디스플레이 장치용 전도성 고분자 필름을 패터닝하는 방법은, 먼저 투명 기판상에 전도성 고분자 물질을 스핀 코팅 등을 통하여 코팅한 후, 상기 전도성 고분자 필름 위에 포토레지스트 조성물을 도포하고 노광/에칭 단계를 거쳐 패턴을 형성한다. 그러나 이러한 포토레지스트 방법은 공정이 복잡하고 고가의 장비 사용 등으로 인해 코스트를 상승시키는 문제점을 가진다.
또한, 최근에 많이 연구되고 있는 잉크젯 프린팅을 통한 패터닝 방법은 공정의 편이성 및 저렴한 비용 등의 장점이 있으나, 잉크로 사용되는 전도성 고분자의 점도 및 pH 조절, 프린팅 헤드의 개발, 플라스틱 기판과의 접착력 등 보완해야 할 부분이 많다.
따라서, 고전도성, 고투명성, 유연성을 유지하면서도 간단한 공정으로 패터닝할 수 있는 전도성 고분자 필름의 제조방법에 대한 개발이 절실한 실정이다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 기상중합을 통하여 전도성 고분자를 합성하고 바인더로 UV 경화성 고분자 수지를 사용함으로써, 고전도성, 고투명성, 유연성을 유지하면서도 간단한 공정으로 패터닝 할 수 있는 전도성 고분자 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 공정으로 패터닝을 할 수 있으며, 기판과의 접착력이 우수한 전도성 고분자 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법에 의하여 제조되어, 고전도성, 고투명성, 유연성을 유지하면서도 간단한 공정으로 UV 패터닝할 수 있는 전도성 고분자 필름을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, (a)투명기판 위에 바인더 및 산화제 혼합용액을 코팅하는 단계, (b)상기 바인더 및 산화제 코팅층 위에 전도성 고분자 필름을 기상중합법(VPP)으로 합성하는 단계, (c)상기 전도성 고분자 필름을 UV 패터닝하는 단계를 포함하는 전도성 고분자 필름의 제조방법에 관계한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 상기 제조방법은, 전도성 고분자 필름을 기상중합법에 의하여 합성함으로써, 균일한 성막이 가능하여 우수한 전기 전도성과 투명성을 유지하며 기판과의 부착력이 큰 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 제조방법은, UV 경화성 고분자 수지를 바인더로 사용함으로써 추가적인 포토레지스트 공정 없이 간단하게 전도성 고분자 필름을 패터닝 할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은, 상기 제조방법에 의하여 제조되어 고전도성, 고투명성, 유연성을 유지하면서도 간단한 공정으로 UV 패터닝 할 수 있는 전도성 고분자 필름에 관계한다.
이하에서 본 발명의 제조방법에 관하여 각 단계별로 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 방법에 따라 전도성 고분자 필름을 제조하는 경우에는, (a)먼저 투명기판 위에 바인더 및 산화제 혼합용액을 코팅하고, (b)이후 상기 코팅층 위에 전도성 고분자 필름을 기상중합법으로 합성하고, (c)상기 합성된 고분자 필름을 UV을 이용하여 패터닝한 후 잔존하는 미반응 산화제를 세척하여 패터닝 된 전도성 고분자 필름을 제조한다.
(a) 투명기판 위에 바인더 및 산화제 혼합용액을 코팅하는 단계
본 발명의 방법에 의해서 전도성 고분자 필름을 제조하는 경우에는 먼저 투명기판 위에 바인더 및 산화제 혼합용액을 코팅한다.
이때 투명기판을 O2 플라스마 표면 처리를 하여 기판 표면이 친수성(hydrophilic)을 띄도록 함으로써, 기판 표면과 전도성 고분자 필름과의 접착력을 증가시키는 것이 바람직하다.
상기 투명기판 위에 바인더 및 산화제 혼합용액을 코팅하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 일반적인 코팅 방법 예를 들어 스프레잉, 스핀 코팅, 딥핑, 프린팅, 닥터블레이딩, 스퍼터링 등의 방법을 이용할 수 있다.
바인더 및 산화제 혼합용액이 코팅된 투명기판은 용매의 제거를 위하여 50 ~ 100 ℃의 건조기에서 1 ~ 10 분간 건조시킨다.
본 발명의 방법에서 사용되는 투명기판으로는 투명성을 갖고 있는 것이면 특별히 한정되지 않으며 석영 및 유리와 같은 투명 무기 기판이거나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌설포네이트(PES), 폴리옥시메틸렌(POM), AS수지, ABS수지로 구성되는 군에서 선택되는 투명 플라스틱 기판일 수 있으며, 바람직하게는 플렉서블 기판을 사용하는 것이 좋다.
상기 투명기판은 약 400 ~ 750 nm의 가시광 파장에서 적어도 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상의 투과율을 갖는 것이 좋다.
본 발명의 상기 바인더는 기판과 전도성 고분자 필름층 사이의 부착력을 제공하며, 전도성 고분자 필름의 UV 패터닝을 가능하게 한다.
상기 바인더는 UV 경화성 고분자 수지 중에서 선택될 수 있다. 상기 바인더 수지의 구체적인 예로는 이에 한정되는 것은 아니나 폴리에스테르 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 에폭시 아크릴레이트 수지를 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 상기 바인더는 적절한 유기용매에 용해시켜 사용된다. 본 발명에서 사용되는 상기 유기용매의 구체적인 예로는 메틸알콜, 부틸알콜, 에틸셀로솔브, 에틸알콜, 사이클로헥산, 아세톤, 에틸아세테이트, 톨루엔 및 메틸에틸케톤으로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 그 이상의 혼합물을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 산화제는 FTS(페릭 톨루엔 설페이트), CuCl3, FeCl3, Cu(ClO4)2.6H2O, AuCl3, MgCl2, Fe(ClO4)3, NiCl2, H2PtCl5.6H2O, Na2PdCl4, CuCl2, 도데실벤젠술폰산철, 안트라퀴논술폰산철, (HAuCl4.4H2O)AgNO3로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 FTS를 사용하는 것이 좋다.
이때 상기 바인더와 산화제의 혼합 중량비율은 1:1 ~ 1:1000 이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1:5 ~ 1:100 이다.
본 발명의 상기 바인더 및 산화제 혼합용액에는 광 개시제가 첨가되는데, 상기 광 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트아이아진계 화합물 등을 사용할 수 있다.
또한 상기 바인더 및 산화제 혼합용액에는 도핑을 통하여 전도성 고분자 필름의 전도도를 조절하기 위하여 도펀트를 추가할 수 있다.
(b) 바인더 및 산화제 코팅층 위에 기상중합법으로 고분자 전도성 필름을 합성하는 단계
이어서, 상기 산화제가 코팅된 기판상에 전도성 고분자의 단량체를 기체상태로 만들어 접촉시킴으로써, 기판의 표면에서 산화제와 단량체의 중합반응을 일으켜 전도성 고분자 필름을 합성한다.
본 발명의 방법에서 상기 단량체는 반드시 이에 한정되는 것은 아니나, 피롤, 티오펜, 푸란, 세레노펜, 2,3-디하이드로사이오-3,4-디옥신 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 3,4-에틸렌디옥시티오펜(EDOT)을 사용하는 것이 좋다.
상기 단량체는 기상중합 챔버에서 기화되어 산화제가 코팅된 기판에 균일하게 분산 접촉되어 중합반응이 일어남으로써 균일한 성상의 전도성 고분자 필름이 형성되게 된다. 이때, 상기 기상중합 챔버에서의 반응온도는 30 ~ 120℃, 바람직하게는 50 ~ 100℃ 이며, 반응시간은 1 ~ 5 분인 것이 바람직하다.
(c) 고분자 전도성 필름을 UV 에 의하여 패터닝하는 단계
이어서, 상기 전도성 고분자 필름 상에 패턴된 마스크를 올려놓고 UV를 조사하여 전도성 고분자 필름을 패터닝한다.
UV를 조사하여 전도성 고분자 필름을 패터닝하는 방법은 특별히 한정되지는 않으며, 통상의 방법으로 실시할 수 있다. 이때, UV의 조사시간은 3~6분이 바람직하다.
이에 의하여, UV 조사 시 마스크에 의하여 UV가 조사되지 않은 부분은 경화되지 않으므로 현상액에 용해되어 원하는 형태의 패턴이 형성된 전도성 고분자 필름을 형성시킬 수 있다.
이어서, UV 조사된 전도성 고분자 필름에 반응하지 않고 남아있는 산화제을 유기용매와 증류수로 세척한 후 건조하는 과정을 거치고 나면, 투명하고 플렉서블 하면서도 전도성이 우수한 패턴된 전도성 고분자 필름이 완성된다.
본 발명의 상기 전도성 고분자 필름은 LCD와 PDP를 비롯한 각종 각종 디스플레이 장치, EL, TFT 등 전자 소재의 투명 전극 재료로 폭 넓게 이용될 수 있다.
이하에서 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명의 보호범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예 1
(a)바인더 및 산화제 혼합용액의 코팅
먼저 투명기판으로 사용된 두께 100 ㎛, 넓이 (6x6cm)의 PET 필름을 O2 플라스마 처리하여 기판표면과 전도성 고분자 필름과의 접착력을 향상시켰다. 플라스마 조건은 100W, 1sccm, 0.178 torr의 압력으로 1분으로 하였다.
이어서 40 중량% FTS를 부탄올에 용해시킨 후 여기에 바인더:산화제 중량비=1:10 이 되게 에폭시 아크릴레이트 수지를 첨가하여 혼합용액을 제조한 후, 상기 혼합용액을 300rpm, 7s → 2000rpm, 30s, → 500rpm, 23s의 조건으로 스핀 코팅한 후, 80℃의 오븐에서 30분 가량 건조시켜 잔존하는 용매를 제거하였다.
(b) 전도성 고분자 필름의 합성
상기 바인더와 산화제가 코팅된 기판을 기상중합 챔버 내로 투입한 후, 챔버온도를 50℃로 하여 2~3분 간 3,4-에틸렌디옥시티오펜(EDOT) 증기에 노출시켜 중합반응을 실시하였다.
(c) 전도성 고분자 필름의 패턴닝
상기 전도성 고분자 필름 위에 패턴이 형성된 마스크를 올려놓고 1000W의 UV 램프를 이용하여 조사하였다. 기판과 UV 램프와의 거리는 25 cm를 유지하였으며, 조사시간은 3~6 분, UV 파장은 최대 365 nm로 하였다.
이어서, 부탄올과 증류수로 세척하고 실온에서 건조하여 패턴이 형성된 전도성 고분자 필름을 수득하였다.
실시예 2.
바인더:산화제의 비율이 1:20인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 3.
바인더:산화제의 비율이 1:30인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 4.
바인더:산화제의 비율이 1:40인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
투과도 및 전기저항 측정
중합시간의 변화에 따른 고분자 전도성 필름의 표면저항 변화를 측정하여 도1에 도시하였으며, 중합시간에 따른 고분자 전도성 필름의 UV-투광도를 측정하여 도 2에 도시하였다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 고분자 전도성 필름의 표면저항은 중합반응 개시 후 급격히 감소하기 시작하여 약 10분 경과 후부터는 급격한 변화는 없었으며, 약 20분 경과 후에 최저치인 150 Ω/sq.를 기록하였다.
한편 투과도는 도 2에 도시된 바와 같이 시간이 경과함에 따라 감소하였다.
따라서, 높은 투과도와 낮은 전기저항의 필름을 얻기 위하여는 중합시간의 최적화가 중요한 요소이며, 본 발명의 상기 실시예에서는 중합시간을 2~3 분으로 하여, 200 S/cm의 전도도와 85% 이상의 투명도를 나타내었다.
또한, 상기 실시예 1-4에 대한 UV-투광도를 측정하여 도 3에 도시하였다.
표면저항은 잘 알려진 포-포인트 프로브(four-point probe) 방법에 의해 측정하였으며(전류계:Keithley 236, 전압계:Keithley 617),
UV-투광도는 UV-Visible spectrophotometer(HP-6452)에 의해 측정하였다.
이상에서 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 많은 변형이 가능함은 자명할 것이다.
본 발명의 제조방법은 전도성 고분자 필름을 기상중합법에 의하여 합성함으로써, 균일한 성막이 가능하여 우수한 전기 전도성과 투명성을 유지할 수 있는 효가가 있다.
또한 본 발명의 제조방법은, UV 경화성 고분자 수지를 바인더로 사용함으로써 별도의 포토레지스트 없이 패턴을 형성할 수 있어 공정을 단순화하고 비용을 절감할 수 있다
또한 본 발명의 방법에 의하여 제조되는 전도성 고분자 필름은 고전도성, 고투명성, 유연성을 유지하면서도 간단한 공정으로 패터닝 할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (16)

  1. (a) 투명기판 위에 UV 경화형 바인더 및 산화제의 혼합용액을 코팅하는 단계;
    (b) 상기 바인더 및 산화제 코팅층 위에 전도성 고분자 필름을 기상중합법(VPP)으로 합성하는 단계; 및
    (c) 상기 전도성 고분자 필름을 UV 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계의 바인더는 감광성 고분자 수지인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 바인더는 폴리에스테르 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계의 산화제는 산화제는 FTS(페릭 톨루엔 설페이 트), CuCl3, FeCl3, Cu(ClO4)2.6H2O, AuCl3, MgCl2, Fe(ClO4)3, NiCl2, H2PtCl5.6H2O, Na2PdCl4, CuCl2, 도데실벤젠술폰산철, 안트라퀴논술폰산철, (HAuCl4.oH2O)AgNO3로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계의 바인더 및 산화제 혼합용액의 바인더:산화제 혼합비율은 중량비로 1:5 ~ 1:100 인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계의 투명기판은 플렉서블 기판인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계의 투명기판은 O2 플라스마를 사용하여 표면처리 하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계의 혼합용액이 도펀트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 (b)단계는 바인더 및 산화제가 코팅된 기판에 전도성 고분자 단량체를 기체상태로 만들어 접촉시킴으로써, 기판의 표면에서 단량체와 산화제의 중합반응을 일으키는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 단량체는 피롤, 티오펜, 푸란, 세레노펜, 2,3-디하이드로사이오-3,4-디옥신 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 단량체는 3,4-에틸렌디옥시티오펜인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 (b)단계의 기상중합법은 중합시간이 2~3분 인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 (b)단계의 기상중합법은 중합온도가 50 ~ 100 ℃ 인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 (c)단계의 UV 패터닝은 365 nm의 파장으로 3~6 분간 UV를 조사하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 (c)단계는 미반응 산화제를 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름의 제조방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 따른 방법에 의하여 제조되는 전도성 고분자 필름.
KR1020070029179A 2007-03-26 2007-03-26 Uv 패터닝 가능한 전도성 고분자 필름의 제조방법 및이에 의해 제조되는 전도성 고분자 필름 KR101356238B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070029179A KR101356238B1 (ko) 2007-03-26 2007-03-26 Uv 패터닝 가능한 전도성 고분자 필름의 제조방법 및이에 의해 제조되는 전도성 고분자 필름
US12/076,959 US8252386B2 (en) 2007-03-26 2008-03-26 Method for forming UV-patternable conductive polymer film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070029179A KR101356238B1 (ko) 2007-03-26 2007-03-26 Uv 패터닝 가능한 전도성 고분자 필름의 제조방법 및이에 의해 제조되는 전도성 고분자 필름

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080087246A KR20080087246A (ko) 2008-10-01
KR101356238B1 true KR101356238B1 (ko) 2014-01-28

Family

ID=39794920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070029179A KR101356238B1 (ko) 2007-03-26 2007-03-26 Uv 패터닝 가능한 전도성 고분자 필름의 제조방법 및이에 의해 제조되는 전도성 고분자 필름

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8252386B2 (ko)
KR (1) KR101356238B1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101092607B1 (ko) * 2009-01-16 2011-12-13 에스케이씨 주식회사 전도성 고분자 용액 조성물을 이용한 고분자 막과 그 구조
US9068294B2 (en) * 2009-02-20 2015-06-30 Encore Rail Systems, Inc. Methods for repair and preventive maintenance of railroad ties using UV curable polymers
SG10201500798UA (en) * 2010-02-05 2015-03-30 Cambrios Technologies Corp Photosensitive ink compositions and transparent conductors and method of using the same
US9419065B2 (en) * 2012-08-07 2016-08-16 Apple Inc. Flexible displays
US9601557B2 (en) 2012-11-16 2017-03-21 Apple Inc. Flexible display
US9504124B2 (en) 2013-01-03 2016-11-22 Apple Inc. Narrow border displays for electronic devices
US9516743B2 (en) 2013-02-27 2016-12-06 Apple Inc. Electronic device with reduced-stress flexible display
US9600112B2 (en) 2014-10-10 2017-03-21 Apple Inc. Signal trace patterns for flexible substrates
US9614168B2 (en) 2015-01-12 2017-04-04 Apple Inc. Flexible display panel with bent substrate
JP2018537857A (ja) 2015-12-03 2018-12-20 マイクロニック アクティエボラーグ ポリマー層を用いてワークピースを製造する方法及びシステム
US20180063967A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 Tyco Electronics Corporation Interconnections Formed with Conductive Traces Applied onto Substrates Having Low Softening Temperatures
JP7236994B2 (ja) * 2016-09-30 2023-03-10 ジェン-プローブ・インコーポレーテッド プラズマ処理表面上の組成
KR102708773B1 (ko) 2016-12-26 2024-09-23 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치
US10849239B2 (en) * 2018-01-19 2020-11-24 Ncc Nano, Llc Method for curing solder paste on a thermally fragile substrate
CN108922656B (zh) * 2018-06-19 2020-07-07 北京玉宇澄清科技有限公司 一种导电聚合物薄膜及其图案化制作方法和应用
KR102234735B1 (ko) * 2018-08-10 2021-04-02 한국과학기술원 미세유체 시스템을 이용한 낮은 이력현상을 가지는 고민감도 압력센서 제조방법
FI129918B (en) 2019-05-02 2022-10-31 Turun Yliopisto A method of making a film
KR102240669B1 (ko) * 2019-05-08 2021-04-16 (주)플렉솔루션 유기 전기화학 트랜지스터 소자 및 그 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05234432A (ja) * 1992-02-19 1993-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd パターン化した透明導電膜の形成方法
JPH06236712A (ja) * 1992-02-19 1994-08-23 Aichi Pref Gov 導電性高分子パターンの作製方法
KR20020085046A (ko) * 2001-05-04 2002-11-16 김진열 기상중합법에 의한 전도성 고분자의 합성방법 및 그제조물
KR100548746B1 (ko) * 2003-09-30 2006-02-02 서광석 용액기상중합법에 의한 전도성 고분자 제조 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5554710A (en) * 1993-02-18 1996-09-10 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Conductive polymers and process for preparing the same
US5968674A (en) * 1997-10-14 1999-10-19 Xerox Corporation Conductive polymer coatings and processes thereof
US6875480B2 (en) * 2002-02-27 2005-04-05 Industrial Technology Research Institute Method of enhancement of electrical conductivity for conductive polymer by use of field effect control
CN100335529C (zh) * 2003-05-22 2007-09-05 松下电器产业株式会社 制造导电高分子的方法及设备
JP2005259544A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Shin Etsu Polymer Co Ltd Elシート及び照光式押釦スイッチ用部材
WO2006124055A2 (en) * 2004-10-12 2006-11-23 Nanosys, Inc. Fully integrated organic layered processes for making plastic electronics based on conductive polymers and semiconductor nanowires
US7618680B2 (en) * 2005-05-31 2009-11-17 Massachusetts Institute Of Technology Oxidative chemical vapor deposition of electrically conductive and electrochromic polymers
KR101255234B1 (ko) * 2006-02-20 2013-04-16 삼성디스플레이 주식회사 전도성 박막 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
US8137767B2 (en) * 2006-11-22 2012-03-20 Fujifilm Corporation Antireflective film, polarizing plate and image display device
US20090114430A1 (en) * 2007-11-06 2009-05-07 Industry Academic Cooperation Foundation Of Kukmin University Method for patterning of conductive polymer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05234432A (ja) * 1992-02-19 1993-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd パターン化した透明導電膜の形成方法
JPH06236712A (ja) * 1992-02-19 1994-08-23 Aichi Pref Gov 導電性高分子パターンの作製方法
KR20020085046A (ko) * 2001-05-04 2002-11-16 김진열 기상중합법에 의한 전도성 고분자의 합성방법 및 그제조물
KR100548746B1 (ko) * 2003-09-30 2006-02-02 서광석 용액기상중합법에 의한 전도성 고분자 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US8252386B2 (en) 2012-08-28
KR20080087246A (ko) 2008-10-01
US20080241549A1 (en) 2008-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101356238B1 (ko) Uv 패터닝 가능한 전도성 고분자 필름의 제조방법 및이에 의해 제조되는 전도성 고분자 필름
Xia et al. Highly conductive PEDOT: PSS films prepared through a treatment with geminal diols or amphiphilic fluoro compounds
CN104861189B (zh) 一种原位合成聚3,4‑乙撑二氧噻吩/纳米金属银透明导电涂层的方法
KR20010020856A (ko) 전도성 중합체 층을 패턴화하는 방법
US11131925B2 (en) Water-soluble diacetylene, photolithography composition comprising water-soluble diacetylene monomer and conductive polymer, and fine pattern preparation method using same
KR100389050B1 (ko) 도전성 고분자 수용액을 포함하는 광경화형 투명도전성코팅제
EP2474053A1 (en) Solution processable passivation layers for organic electronic devices
KR101224020B1 (ko) 유연 전자소자용 전도성 고분자-금속 나노입자 하이브리드 투명전극필름 및 이의 제조방법
WO2016029586A1 (zh) 一种柔性透明导电复合膜的制作方法
TW201542658A (zh) 半導體元件及絕緣層形成用組成物
EP3153553A1 (en) Conductive polymer composition, coated article, and patterning process
JP2012082120A (ja) 新規ナノカーボン分散剤、ナノカーボン分散液、ならびにそれらを用いるナノカーボン薄膜の製造方法およびナノカーボン薄膜
KR101190206B1 (ko) 투명도전막 및 그 제조방법
JP2011506775A (ja) 導電性トラックの製造方法
JP4318414B2 (ja) 気相重合法による伝導性高分子の合成方法及びその製造物
Tian et al. High-performance naphthalene-based photocurable epoxy resin for advanced printed circuit boards coatings by optimizing fluorodiamine-mediator extension chemistry
KR101066019B1 (ko) 전도성 고분자 및 컴포지트 박막으로 구성된 투명 전극필름또는 유기태양전지의 활성층 및, 이의 제조방법
JP2008115362A (ja) 導電性高分子用エッチング液、及び、導電性高分子をパターニングする方法
KR20110071539A (ko) 투명도전막 및 그 제조방법
EP4015560B1 (en) Method of synthesizing conductive polymer and method of fabricating conductive polymer thin film
KR101052394B1 (ko) 잉크젯 프린팅과 기상증착중합법을 이용한 전도성 고분자 패턴 형성
KR100455408B1 (ko) 기상중합법에 의한 전도성 고분자 박막 필름의 합성방법 및 그 제조물
JP2015225760A (ja) 透明電極、透明電極の製造方法及びタッチパネル
Wang et al. Functionalized multi-walled carbon nanotubes filled ultraviolet curable resin nanocomposites and their applications for nanoimprint lithography
KR100730294B1 (ko) 자기조립 리소그래피 회로형성 방법, 상기 방법으로 제조된회로 및 상기 회로의 응용

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20070326

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20120323

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20070326

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20130822

Patent event code: PE09021S01D

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: 20131227

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20140121

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20140121

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161220

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20161220

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181218

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20181218

Start annual number: 6

End annual number: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191216

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20191216

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20201217

Start annual number: 8

End annual number: 8

PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20221101