ITBO20070544A1 - Metodo per la preparazione di uno stampo ed uso dello stampo cosi' ottenuto per l'incisione di un substrato - Google Patents

Metodo per la preparazione di uno stampo ed uso dello stampo cosi' ottenuto per l'incisione di un substrato Download PDF

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ITBO20070544A1
ITBO20070544A1 IT000544A ITBO20070544A ITBO20070544A1 IT BO20070544 A1 ITBO20070544 A1 IT BO20070544A1 IT 000544 A IT000544 A IT 000544A IT BO20070544 A ITBO20070544 A IT BO20070544A IT BO20070544 A1 ITBO20070544 A1 IT BO20070544A1
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IT000544A
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Morgera Alessandro Fraleoni
Ivan Mencarelli
Leonardo Setti
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Univ Bologna Alma Mater
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1884Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO

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Description

D E S C R I Z I O N E
del brevetto per invenzione industriale
La presente invenzione è relativa ad un metodo per la preparazione di uno stampo, lo stampo così ottenuto, un uso di tale stampo ed una macchina comprendente tale stampo. La presente invenzione è, inoltre, relativa ad un substrato inciso.
in campo elettronico è presente una crescente esigenza di produrre substrati, in particolare elettrodi, presentanti un disegno calibrato (pattern).
In particolare, nel settore dei dispositivi elettronici, bioelettronici ed optoelettronici è sentita la necessità di produrre elettrodi trasparenti presentanti un determinato pattern.
I conduttori trasparenti sono solitamente film sottili elettricamente ccoonndduuttttiivvii,. tipicamente presentanti uno spessore inferiore a 1 μιη, che sono in grado di trasmettere una percentuale sostanziale di energia nelle bande visibili e/o solari dello spettro elettromagnetico. I conduttori trasparenti sono usati nei dispositivi fotovoltaici e nella maggior parte dei display sia di tipo emissivo (generatori di luce) che di tipo passivo. I conduttori trasparenti sono principalmente di due tipi: conduttori metallici molto sottili (100-200 Angstrom) come quelli in argento e oro; conduttori trasparenti di ossidi metallici (TCO, Transparent Conductive metal Oxide) eventualmente dopati per ottenere una maggiore conduttività.
Esempi di TCO sono: Ossido di Zinco, Ossidi di Indio e Stagno (ITO) e Ossidi di Stagno (TO). Il più utilizzato per molte applicazioni industriali, come ad esempio i display, è ITO.
Le tecniche attualmente utilizzate per produrre elettrodi presentanti un determinato pattern si possono suddividere in tre famiglie principali: tecniche secche (dry), tecniche umide (wet) e tecniche elettrolitiche.
Le tecniche dry prevedono la rimozione di porzioni del conduttore mediante laser, e sono generalmente lente e piuttosto costose, poiché il materiale viene rimosso per evaporazione attraverso il movimento di una testa di emissione laser che effettua più passate sullo stesso punto. Una tecnica simile alle tecniche dry viene riportata nel brevetto US6448158 .
Le tecniche wet impiegano bagni liquidi costituiti da soluzioni per l'incisione ("etching"). In generale, il TCO viene deposto sulla superficie del film di supporto (vetro o plastica) per formare uno strato sottile. Sullo strato sottile di TCO viene quindi applicato un materiale (mask - maschera) resistente alla soluzione di incisione solo sulle parti di TCO che si vogliono preservare dall'incisione. Per ottenere la forma desiderata della maschera il materiale resistente ("fotoresist") alla soluzione di incisione viene solitamente trattato mediante un processo di fotolitografia; il processo di fotolitografia prevede una fase di irraggiamento del materiale. Successivamente, il substrato viene immerso nella soluzione di incisione al fine di rimuovere le parti non protette. Infine, la maschera viene normalmente rimossa dalle parti protette. Esempi di tecnologia wet sono riportati nei brevetti US4093504 e US5366588.
Secondo le tecniche elettrolitiche, la superficie da incidere viene ricoperta da una maschera, come per le tecniche wet. Il substrato così trattato viene quindi immerso in una soluzione di acido cloridrico diluito sotto l'applicazione di un campo elettrico in cui vengono rimosse le parti non ricoperte dal film fotoresistente. Infine, la maschera viene normalmente rimossa dalle parti protette. Un esempio di tecniche elettrolitiche è riportato in JP62290900.
A livello industriale le tecniche wet ed elettrolitiche sono quelle attualmente più utilizzate. Ciononostante, queste tecniche presentano diversi inconvenienti tra i quali citiamo:
. l'applicazione della maschera deve essere ripetuta su ogni pezzo da produrre, ciò determina un aumento dei costi e dei tempi di produzione,·
• l'applicazione della maschera implica diverse azioni che, se non effettuate con la massima precisione, determinano una riduzione della resa di produzione di qualità accettabile;
• la fase di irradiazione per l'applicazione della maschera è discontinua e, pertanto, non rende possibile la realizzazione di linee continue, le quali sarebbero estremamente vantaggioso nell'incisione di strati supportati da nastri plastici continui,
. l'applicazione della maschera può essere effettuata per dimensioni limitate e non è quindi adatta ad essere utilizzata per grandi superfìci quali quelle di un lungo nastro plastico flessibile.
Allo scopo di superare parzialmente alcuni dei problemi sopra esposti il brevetto US5863412 ha proposto di effettuare l'incisione immergendo la superficie da incidere in una soluzione elettrolita liquida in modo che la superficie da incidere sia posizionata ad una distanza determinata da un controelettrodo di materiale conduttore presentante di per sé stesso un determinato pattern; la superficie da incidere viene mantenuta ad una distanza determinata dal controelettrodo mediante un elemento distanziatore disposto a contatto tra la superficie da incidere ed il controelettrodo; il contro elettrodo viene avvicinato ed allontanato dalla superficie da incidere mediante un movimento alternato.
Quanto proposto US5863412 presenta diversi svantaggi, tra i quali menzioniamo:
■ la soluzione elettrolita liquida tende a diffondere tra l'elemento distanziatore e la superficie da incidere; in questo modo si determinano delle sbavature nelle incisioni che vengono realizzate sulla superficie da incidere;
. è necessario conformare il controelettrodo in funzione della forma delle incisioni che si desidera ottenere; tale operazione è complessa e costosa,-•non è possibile realizzare un processo continuo, poiché la superficie da incidere deve essere mantenuta ferma quando viene avvicinato il controelettrodo e l'elemento distanziatore viene posto in contatto con la superficie da incidere.
Scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo per la preparazione di uno stampo, lo stampo così ottenuto, un uso di tale stampo, una macchina comprendente ed un substrato inciso tale stampo i quali permettano di superare, almeno parzialmente, gli inconvenienti dell'arte nota e siano, nel contempo, di facile ed economica realizzazione .
Secondo la presente invenzione vengono forniti un metodo per la preparazione di uno stampo, lo stampo così ottenuto, un uso di tale stampo, una macchina comprendente tale stampo ed un substrato inciso secondo quanto licitato nelle rivendicazioni indipendenti che seguono e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalle rivendicazioni indipendenti .
A meno che non sia specificato esplicitamente il contrario, nel presente testo i seguenti termini presentano il significato indicato qui sotto.
Per prepolimero si intende una composizione prepolimerica comprendente una pluralità di monomeri e/o oligomeri atti a reagire tra loro in modo da realizzare un composto polimerico. La composizione prepolimerica opzionalmente comprende uno o più solventi e/o additivi quali, ad esempio, coloranti, iniziatori, reticolanti e/o modificatori di viscosità.
Quando viene detto che una superficie di un elemento si estende in modo sostanzialmente omogeneo, si intende che l'elemento non presenta di per sé stesso sulla propria superficie un disegno calibrato (pattern) .
L'invenzione viene di seguito descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi d'attuazione non limitativi, in cui:
- la figura 1 illustra schematicamente un metodo ed uno stampo in accordo con la presente invenzione;
- la figura 2 illustra schematicamente un uso dello stampo della figura 1;
- la figura 3 illustra schematicamente un'ulteriore forma di attuazione del metodo e dello stampo della figura 1;
- la figura 4 illustra schematicamente un uso dello stampo della figura 3;
- la figura 5 illustra un substrato trattato in accordo con la presente invenzione; e
- la figura 6 illustra in scala ingrandita un particolare del substrato della figura 5.
Con riferimento alle figure 1 e 2, con 1 è indicato nel suo conplesso uno stampo (cliché), il quale è realizzato in accordo con un primo aspetto della presente invenzione, per l'incisione (etching) elettrolitica di un substrato 2.
Lo stampo comprende un elemento conduttore 3 presentante una superficie 4; uno strato 5 di un materiale sostanzialmente isolante conformato in modo tale da delimitare sulla superficie 4 dell'elemento conduttore 3 una zona scoperta definente un disegno calibrato 6 (pattern).
Vantaggiosamente, un materiale elettrolita 7 è disposto all'interno del disegno calibrato a contatto della superficie 4 dell'elemento conduttore 3 e presenta una viscosità di almeno 40 Pa-s
Il substrato 2 (figura 2) comprende un supporto 8 (in particolare di plastica o vetro trasparente) su cui è disposto uno strato 9 di materiale da trattare, il quale presenta una superficie esterna 10. In particolare, il materiale da trattare è un materiale almeno parzialmente conduttivo. Vantaggiosamente lo strato 9 è sostanzialmente trasparente.
Secondo alcune forme di attuazione, lo strato 9 comprende almeno un materiale metallico.
Secondo ulteriori forme di attuazione, lo strato 9 comprende almeno un ossido metallico, in particolare un ossido metallico trasparente.
Secondo alcune forme di attuazione l'ossido metallico è scelto nel gruppo consistente di:
ossido di zinco,
ossido di stagno,
ossido di indio e stagno.
Vantaggiosamente, il materiale elettrolita 7 è sostanzialmente solidale all'elemento conduttore 3.
Secondo alcune forme di attuazione, il materiale elettrolita 7 presenta una viscosità di almeno 40 Pa-s, vantaggiosamente di almeno 50 Pa-s, vantaggiosamente di almeno 55 Pa-s. All'interno di questa definizione si considera ricadano anche i solidi in quanto teoricamente presentanti una viscosità tendente ad infinito.
Secondo alcune forme di attuazione, il materiale elettrolita 7 presenta una densità da 0,5 a 2,5g/ cm<3>, vantaggiosamente da 1 a 2 g/cm<3>.
Secondo alcune forme di attuazione, il materiale elettrolita 7 presenta una tensione superficiale tale per cui il materiale elettrolita 7 stesso presenti un menisco convesso verso l'esterno; in particolare la tensione superficiale è inferiore a 45 dyne/cm<2>, vantaggiosamente inferiore a 36 dyne/cm<2>, vantaggiosamente maggiore di 24 dyne/cm<2>.
Secondo particolari forme di attuazione, il materiale elettrolita è in forma di gel. Secondo alternative forme di attuazione, il materiale elettrolita 7 è un materiale solido.
Secondo alciine forme di attuazione, il materiale elettrolita 7 comprende o è costituito da un materiale polimerico.
Vantaggiosamente, il materiale elettrolita 7 comprende o è costituito da un materiale tixotropico.
Secondo alcune forme di attuazione, il materiale elettrolita 7 presenta un pH compreso tra 6 ed 8, vantaggiosamente tra 7,5 e 8,5, vantaggiosamente di circa 7.
Vantaggiosamente, la superficie 4 dell'elemento conduttore 3 si estende in modo sostanzialmente omogeneo. Vale a dire l'elemento conduttore 3 non presenta di per sé stesso un disegno calibrato (pattern); il disegno calibrato 6 viene delimitato esclusivamente dallo strato 5 di materiale sostanzialmente isolante.
A questo riguardo, è importante sottolineare che il fatto che non sia necessario conformare l'elemento conduttore 3, ma solamente lo strato 5 di materiale sostanzialmente isolante, rende lo stampo 1 poco costoso e facile da realizzare rispetto all'arte nota.
Facendo particolare riferimento alla figura 1, secondo un'ulteriore aspetto della presente invenzione, lo stampo 1 viene preparato applicando il materiale sostanzialmente isolante sulla superficie 4 dell'elemento conduttore 3 in modo da lasciare scoperta almeno una zona della superficie 4, la quale zona definisce il disegno calibrato 6. A questo punto, il materiale elettrolita 7 viene inserito all'interno del disegno calibrato 6 in contatto con la superficie 4. Vantaggiosamente, il materiale elettrolita 7 presenta, dopo essere stato inserito nel disegno calibrato 6, le caratteristiche fisiche sopra riportate.
Secondo vantaggiose forme di attuazione, il materiale sostanzialmente isolante viene applicato sulla superficie 4 (vantaggiosamente, su tutta la superficie 4) e successivamente rimesso dalla zona che definisce il disegno calibrato 6. La rimozione può avvenire mediante diverse tecniche note; ad esempio, la rimozione può essere effettuata mediante laser. vantaggiosamente, il materiale sostanzialmente isolante viene rimosso dalla zona che definisce il disegno calibrato 6 mediante un processo fotolitografico .
Preferibilmente, durante la fase di inserimento (vale a dire mentre il materiale elettrolita 7 viene inserito nel disegno calibrato 6), il materiale elettrolita 7 è liquido, vantaggiosamente presenta una viscosità inferiore alla viscosità che il materiale elettrolita 7 presenta dopo essere stato inserito nel disegno calibrato 6. Secondo alcune forme di attuazione, durante la fase di inserimento, il materiale elettrolita solido 7 presenta una viscosità inferiore a 50 Pa-s, vantaggiosamente inferiore a 40 Pa-s. Vantaggiosamente, durante la fase di inserimento, il materiale elettrolita solido 7 presenta una viscosità superiore a 0,001 Pa-s, vantaggiosamente superiore a 0,25 Pa-s, vantaggiosamente superiore a 2,5 Pa-s, vantaggiosamente superiore a 5 Pa<■>s.
Secondo alcune forme di attuazione, il materiale elettrolita 7 è o comprende un materiale tixotropico e, durante la fase di inserimento, viene agitato.
Secondo alternative forme di attuazione, durante la fase di inserimento, il materiale elettrolita 7 viene scaldato in modo da fondere e/o diminuire la viscosità.
Secondo ulteriori forme di attuazione, il materiale elettrolita 7 comprende un prepolimero; dopo la fase di inserimento, il prepolimero viene fatto polimerizzare.
La figura 3 illustra un'ulteriore forma di attuazione dello stampo 1. La forma di attuazione della figura 3 differisce dalla forma di attuazione della figura 1 per il fatto che lo stampo 1 presenta una forma sostanzialmente cilindrica, in cui lo strato 5 di materiale sostanzialmente isolante ed il materiale elettrolita 7 sono disposti lateralmente verso l'esterno. In particolare, lo stampo 1 della figura 3 presenta la forma di un cilindro a sezione circolare di diametro costante.
Facendo particolare riferimento alla figura 4, secondo un'ulteriore aspetto della presente invenzione, viene fornita una macchina 11 per l'incisione del substrato 2. La macchina 11 comprende un'unità 12 per l'incisione elettrolitica.
la quale a sua volta comprende lo stampo l come sopra definito, ed un generatore 13 di corrente, il quale presenta un polo 14 collegato all'elemento conduttore 3 dello stampo 1 ed un polo 15 atto ad essere collegato allo strato 9 di materiale da trattare.
Il generatore 13 è atto ad imporre una differenza di potenziale tra i poli 14 e 15; l'unità 12 per l'incisione elettrolitica è atta a modificare elettrochimicamente almeno una porzione dello strato 9 di materiale da trattare disposta in corrispondenza del disegno calibrato 6 ed ottenere, quindi, un materiale elettrichimicamente modificato 16.
Vantaggiosamente, la macchina 11 comprende un dispositivo convogliatore 17 per alimentare il substrato 2 lungo un percorso definito attraverso una stazione di incisione 18, in corrispondenza della quale è disposta l'unità 12 per l'incisione elettrolitica, ed una stazione di lavaggio 19, la quale è disposta a valle della stazione di incisione 18,- ed un'unità di lavaggio 20, la quale è disposta in corrispondenza della stazione di lavaggio 19 ed è atta a rimuovere almeno parte (vantaggiosamente tutto) del materiale da modificato elettrochimicamente 16.
Il dispositivo convogliatore 17 funge da manipolatore per portare la superficie esterna 10 in contatto con lo stampo 1, in particolare con il materiale elettrolita 7 ed il materiale sostanzialmente isolante.
Nella forma di attuazione illustrata nella figura 4, il substrato 2 comprende un nastro di supporto 21 su cui è disposto lo strato 9 di materiale da trattare. Vantaggiosamente, il nastro di supporto 21 è di plastica, preferibilmente deformabile.
In particolare, il dispositivo convogliatore 17 comprende due pulegge 22 ed un motore (di per sé noto e non illustrato) atto a ruotare le pulegge 22 secondo un moto continuo (vale a dire non passo passo) che permette di avanzare il nastro di supporto 21 lungo il percorso definito.
A questo riguardo, è importante sottolineare che la macchina 11 può lavorare in continuo grazie alla particolare struttura dello stampo 1.
Vantaggiosamente, l'unità di lavaggio 20 comprende una vasca 23 contenente una soluzione acida. Il dispositivo convogliatore 17 è atto ad immergere almeno parte del substrato 2 nella soluzione acida. in particolare, il dispositivo convogliatore 17 comprende un gruppo di rulli di rinvio (di per sé noti e non illustrati) i quali sono atti a dirigere il nastro di supporto 21 prima verso il basso e poi verso l'alto in modo da immergere e sollevare il nastro di supporto 21 stesso nella e dalla soluzione acida.
Facendo particolare riferimento alle figure 2 e 4, secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione viene fornito un uso dello stampo 1.
L'uso comprende le seguenti fasi:
una fase di contatto, durante la quale il materiale elettrolita 7 è a contatto con la superficie esterna 10 ed una differenza di potenziale viene imposta tra il detto elemento conduttore 3 e lo strato 9 di materiale da trattare in modo da modificare elettrochimicamente almeno una porzione dello strato 9 del materiale da trattare disposta in corrispondenza del disegno calibrato 6 e ottenere, quindi, il materiale elettrichimicamente modificato 16; una fase di eliminazione durante la quale almeno parte del materiale elettrichimicamente modificato 16 viene rimosso. Vantaggiosamente la fase di eliminazione è successiva alla fase di contatto.
Vantaggiosamente, durante la fase di contatto lo strato 9 è a contatto con strato 5 di materiale sostanzialmente isolante dello stampo 1.
Vantaggiosamente , durante la fase di contatto la porzione di materiale da trattare viene ridotta, in questo caso lo strato 9 comprende o è costituito da almeno un ossido metallico, in particolare come sopra definito .
Vantaggiosamente, durante la fase di eliminazione, il materiale da trattare modificato viene rimosso mediante una soluzione acida.
Relativamente a quanto sopra esposto, è importante sottolineare che le caratteristiche meccaniche, in particolare la viscosità, del materiale elettrolita 7 permettono al materiale elettrolita 7 stesso di sostanzialmente non diffondere tra lo strato 5 di materiale sostanzialmente isolante e la superficie esterna 10, riducendo in questo modo la possibilità che si creino delle sbavature nell'incisione, che presenta la medesima forma del disegno calibrato 4 e che viene realizzata sullo strato 9.
Il fatto che le stazioni di incisione e di lavaggio 18 e 19 siano tra loro separate permette di preservare da corrosione l'elemento conduttore 3.
Ulteriori caratteristiche della presente invenzione risulteranno dalla descrizione che segue di un esempio meramente illustrativo e non limitativo .
Esempio 1
Realizzazione mediante fotolitografia di uno elettrodo piano (stampo - cliché) presentante un pattern superficiale
Una lamina di platino (2x2 cm avente spessore di 2 mm) viene montata su un piattello di un alberino sotto-vuoto di uno spin-coating. La parte superiore della lamina viene ricoperta con una soluzione di fotoresist (PMMA). La lamina viene quindi sottoposta ad un'accelerazione da 0-1100 rpm in 10 s ed una velocità di 1100 rpm per 30 s fino a raggiungere la quasi completa evaporazione del solvente.
La superficie della lamina risulta ricoperta da un film di fotoresist uniforme, aderente e privo di difetti avente uno spessore di 200 μιη.
Dopo la deposizione del fotoresist, la lamina viene riscaldata alla temperatura di 80-100°C allo scopo di evaporare il solvente residuo (1-3%) e temperare stress causati dal precedente spinning, questo al fine di migliorare l'uniformità del fotoresist sulla lamina. I forni di pre-baking adoperano un flusso di aria e/o azoto e da filtri per impedire la contaminazione del fotoresist.
La superficie di fotoresist viene quindi esposta ad un fascio di luce ultravioletta attraverso un mask-aligner in grado di proiettare il disegno di una fotomaschera sulla superficie del fotoresist.
Le parti del fotoresist che sono state irradiate subiscono un processo di fotopolimerizzazione mentre quelle protette dalla fotomaschera vengono successivamente asportate attraverso un bagno di sviluppo nel quale il fotoresist non irradiato risulta solubile.
In questo modo si ottiene il pattern di fotoincisioni, che riproduce la geometria disegnata dalla fotomaschera,* il pattern lascia scoperte specifiche parti dell'elettrodo piano mentre altre sono state isolate attraverso il fotoresist.
Riempimento_ delle_ fotoincisioni_ tramite elettrolita gel
Una soluzione acquosa di 0,1 M KN03(elettrolita) viene addizionata di 13.2 % PVA (polivinilalcool) PM = 89000 - 98000 e di 8 % PEG1000 (polietilenglicole). Il materiale polimerico scelto, costituito in polivinilalcol (PVA), è largamente utilizzato nel campo della produzione di materiali per imballaggi e si presenta, allo stato grezzo non lavorato, come una polvere bianca. Per realizzare un idrogel di PVA si passa attraverso una prima fase di solubilizzazione a caldo e successivamente, durante una seconda fase di raffreddamento, si ha la gelazione.
Per garantire una conveniente idrofilicità del gel nel microambiente interno, è necessario aggiungere alla formulazione finale del polietilenglicole (PEG), sostanza che parallelamente conferisce anche la caratteristica di rigonfiamento del gel in presenza di acqua.
In scala di laboratorio, 1'idrogel viene preparato per miscelazione in acqua distillata di KN03JPVA e PEG in bottiglia pirex e successivo riscaldamento a 90 °C in bagnomaria accoppiato ad un agitatore magnetico, quest'ultimo ha il compito di assicurare l'omogeneità della soluzione.
In queste condizioni, la viscosità della soluzione risulta non superiore a 50 Pa-s.
Un'aliquota di questa soluzione, avente una temperatura intorno a 70°C, viene deposta sulla superficie fotoincisa dell'elettrodo piano. L'eccesso della soluzione viene rimossa tramite l'utilizzo di una racla lasciando piene di soluzione le fotoincisioni.
L'elettrodo fotoinciso così preparato viene quindi lasciato raffreddare a 25°C affinché la soluzione di elettrolita gelifichi solidificandosi stabilmente all'interno delle fotoincisioni.
Fase elettrolitica
Uno stampo analogo a quello sopra preparato è stato fatto aderire intimamente su una superficie di uno strato di ITO supportato su un film flessibile e trasparente di PET. La solidità del gel è stata realizzata in modo tale che per gravità si realizzi un piccolo menisco esterno all'area ricoperta. Tale menisco favorisce l'intima ed uniforme adesione del gel sulla superficie dell'ITO.
Successivamente il polo negativo di un galvanostato è stato collegato ad una parte sporgente dell'ITO del cliché in modo da costituire il controlettrodo di una cella galvanica localizzata mentre quello negativo è stato collegato alla superficie dell'ITO che si vuole incidere.
Tramite il galvanostato sono stati imposti una differenza di potenziale di 6 volts ed un'intensità di corrente di 3 Ampere per 1 minuto.
La superficie dell'ITO in contatto con il gel elettrolitico ha modificato il suo colore (figura 5) (nella figura 5 è illustrata anche una mano che sostiene il film di PET) ad indicare un cambiamento nanostrutturale della matrice che assume una connotazione di piccole sfere brune (figura 6).
Fase di lavaggio
Lo strato di ITO trattato elettroliticamente è stato quindi completamente immerso in un bagno di acido cloridrico 0,2M per un minuto. La superficie scura che si era generata con il trattamento elettrolitico è stata rimossa completamente lasciando scoperta la superficie sottostante di PET come dimostrato anche dalla perdita di conducibilità. La superficie di ITO in intimo contatto con il gel elettrolitico risulta quindi perfettamente incisa.
Non vengono riportate immagini della superficie dopo il lavaggio perché risultano completamente trasparenti e quindi non significative.

Claims (1)

  1. R IV EN D ICA Z ION I 1.- Metodo per la preparazione di uno stampo (1) (cliché) per il l'incisione elettrolitica di un substrato (2); il metodo conprende una fase di applicazione, durante la quale almeno uno strato (5) di materiale sostanzialmente isolante viene applicato su una superficie (4) di un elemento conduttore (3) in modo da lasciare scoperta almeno una zona della superficie dell'elemento conduttore, la quale zona definisce un disegno calibrato (6) (pattern) ; il metodo è caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di inserimento, durante la quale un materiale elettrolita (7) viene inserito all'interno del disegno calibrato (6) in contatto con la superficie (4) dell'elemento conduttore (3); il materiale elettrolita (7) presenta, dopo essere stato inserito nel disegno calibrato (6), una viscosità di almeno 40 Pa-s. 2.- Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui, durante la fase di applicazione, lo strato (5) di materiale sostanzialmente isolante viene applicato sulla superficie (4) dell'elemento conduttore (3); lo strato (5) di materiale sostanzialmente isolante viene successivamente rimosso dalla zona che definisce il disegno calibrato (6). 3.- Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui lo strato (5) di materiale sostanzialmente isolante viene rimosso dalla zona che definisce il disegno calibrato (6) mediante un processo fotolitografico. 4.- Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale elettrolita (7) presenta, dopo essere stato inserito nel disegno calibrato (6), una viscosità di almeno 50 Pa-s. 5.- Metodo secondo la rivendicazione 4, il materiale elettrolita (7) presenta, dopo essere stato inserito nel disegno calibrato (6), una viscosità di almeno 55 Pa-s . 6.- Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale elettrolita (7), dopo essere stato inserito nel disegno calibrato (6), è in forma di gel. 7.- Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui il materiale elettrolita (6), dopo essere stato inserito nel disegno calibrato, è un materiale solido. 8.- Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui, durante la fase di inserimento, il materiale elettrolita (7) è liquido. 9.- Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui, durante la fase di inserimento, il materiale elettrolita (7) presenta una viscosità inferiore alla viscosità del materiale elettrolita (7), dopo essere stato inserito nel disegno calibrato (6). 10.- Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui, durante la fase di inserimento, il materiale elettrolita (7) presenta una viscosità inferiore a 50 Pa·s. 11.- Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui, durante la fase di inserimento, il materiale elettrolita (7) presenta una viscosità inferiore a 40 Pa-s. 12.- Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale elettrolita (7) è un materiale tixotropico; durante la fase di inserimento il materiale elettrolita (7) viene agitato. 13.- Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui, durante la fase di inserimento, il materiale elettrolita (7) viene scaldato in modo da fondere e/o diminuire la propria viscosità. 14.- Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12, in cui il materiale elettrolita (7) comprende un prepolimero; dopo la fase di inserimento il prepolimero viene fatto polimerizzare. 15.- Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale elettrolita (7) presenta un pH compreso tra 6 ed 8. 16. - Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la superficie (4) dell'elemento conduttore (3) si estende in modo sostanzialmente omogeneo. 17.- Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale elettrolita (7) presenta una tensione superficiale tale per cui il materiale elettrolita (7) stesso presenta un menisco convesso verso l'esterno. 18.- Stampo (cliché) per l'incisione elettrolitica di un substrato (2); lo stampo (1) è ottenuto secondo il metodo di una delle rivendicazioni precedenti. 19.- Stampo per l'incisione elettrolitica di un substrato (2); lo stampo (1) è ottenibile secondo il metodo di una delle rivendicazioni da 1 a 16. 20.- Stampo secondo la rivendicazione 18 o 19, in cui il materiale elettrolita (7) è sostanzialmente solidale all'elemento conduttore (3). 21.- Stampo secondo una delle rivendicazioni da 18 a 20, in cui lo stampo (1) presenta una forma sostanzialmente cilindrica, in cui lo strato (5) di materiale sostanzialmente isolante è disposto sull'esterno. 22.- Uso dello stampo (1) di una delle rivendicazioni da 18 a 21 per l'incisione elettrolitica di un substrato (2), il quale comprende un strato (9) di materiale da trattare almeno parzialmente conduttivo e presentante una superficie esterna (10); l'uso comprende le seguenti fasi: una fase di contatto, durante la quale il detto materiale elettrolita (7) è a contatto con la detta superficie esterna (10) ed una differenza di potenziale viene imposta tra il detto elemento conduttore (3) e lo strato (9) di materiale da trattare in modo da modificare elettrochimicamente almeno una porzione dello strato (9) del materiale da trattare disposta in corrispondenza del disegno calibrato ed ottenere, quindi, un materiale elettrochimicamente modificato (16); una fase di eliminazione, durante la quale almeno parte del materiale elettrochimicamente modificato (16) viene rimosso. 23.- Uso secondo la rivendicazione 22, in cui, durante la fase di contatto, lo strato (9) del materiale da trattare è a contatto con il detto strato (5) di materiale sostanzialmente isolante dello stampo. 24.- Uso secondo la rivendicazione 22 o 23, in cui lo strato (9) di materiale da trattare comprende almeno un materiale metallico. 25.- Uso secondo una delle rivendicazioni da 22 a 24, in cui lo strato (9) di materiale da trattare comprende almeno un ossido metallico,· durante la fase di contatto la detta porzione di materiale da trattare viene ridotta. 26.- Uso secondo una delle rivendicazioni da 22 a 25, in cui, durante la fase di eliminazione, il materiale elettrochimicamente modificato (16) viene rimosso mediante una soluzione acida. 27.- Uso secondo una delle rivendicazioni da 22 a 26, in cui lo strato (9) di materiale da trattare è disposto su un nastro di supporto (21). 28.- Uso secondo una delle rivendicazioni da 22 a 27, in cui lo strato (9) di materiale da trattare viene alimentato in continuo attraverso una stazione di incisione (18) in corrispondenza della quale è disposto il detto stampo (1). 29.- Uso secondo una delle rivendicazioni da 22 a 28, in cui lo stampo (1) presenta una forma sostanzialmente cilindrica, in cui lo strato (5) di materiale sostanzialmente isolante è disposto sull'esterno dello stampo (1). 30.- Macchina per l'incisione di un substrato, il quale comprende un strato (7) di materiale da trattare almeno parzialmente conduttivo e presentante una superficie esterna (10); la macchina (11) comprende un'unità (12) per l'incisione elettrolitica, la quale a sua volta comprende uno stampo secondo una delle rivendicazioni da 17 a 20, ed un generatore (13) di corrente, il quale presenta un primo polo (14) collegato all'elemento conduttore (3) dello stampo (1) ed un secondo polo (15) atto ad essere collegato allo strato (9) di materiale da trattare,-il generatore (13) di corrente è atto ad imporre una differenza di potenziale tra il primo ed il secondo polo (14, 15); l'unità (12) per l'incisione elettrolitica è atta a modificare elettrochimicamente almeno una porzione dello strato (9) del materiale da trattare disposta in corrispondenza del disegno calibrato (6) in modo da ottenere un materiale elettrichimicamente modificato (16). 31.- Macchina secondo la rivendicazione 30, e comprendente mezzi manipolatori (17) per portare la superficie esterna (10) dello strato (9) di materiale da trattare in contatto con lo stampo (1), in particolare con il materiale elettrolita (7) e lo strato (5) di materiale sostanzialmente isolante. 32.- Macchina secondo la rivendicazione 30 o 31, e comprendente almeno un dispositivo convogliatore (21) per alimentare il substrato (2) lungo un percorso definito attraverso una stazione di incisione (18), in corrispondenza della quale è disposta l'unità per l'incisione elettrolitica, ed una stazione di lavaggio (19), la quale è disposta a valle della stazione di incisione (18); ed un'unità di lavaggio (20), la quale è disposta in corrispondenza della stazione di lavaggio (19) ed è atta a rimuovere almeno parte del materiale elettrichimicamente modificato (16). 33.- Macchina secondo la rivendicazione 32, in cui l'unità di lavaggio (20) comprende una vasca (23) contenente una soluzione acida,· il dispositivo convogliatore (17) è atto ad immergere almeno parte del substrato (2) nella soluzione acida. 34.- Substrato inciso secondo una delle rivendicazioni da 22 a 29. 35.- Metodo per preparazione di uno stampo (1) (cliché) per l'incisione elettrolitica di un substrato (2); il metodo comprende una fase di applicazione, durante la quale uno strato (5) di materiale sostanzialmente isolante viene applicato su una superficie (4) di un elemento conduttore (3) in modo da lasciare scoperte almeno una zona della superficie (4) dell'elemento conduttore (3), la quale zona definisce un disegno calibrato (6) (pattern); il metodo è caratterizzato dal fatto che la superficie (4) dell'elemento conduttore (3) si estende in modo sostanzialmente omogeneo. 36.- Metodo secondo la rivendicazione 35 ed in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 17. 37.- Stampo ottenibile mediante il metodo della rivendicazione 35 o 36. 38.- Stampo ottenuto mediante il metodo della rivendicazione 35 o 36. 39.- Stampo secondo la rivendicazione 37 o 38, ed in accordo con una delle rivendicazioni da 18 a 21. 40.- Uso di uno stampo come definito in una delle rivendicazioni da 37 a 39 e secondo una qualunque delle rivendicazioni da 18 a 21. 41.- Substrato inciso secondo la rivendicazione 40.
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JP2912506B2 (ja) * 1992-10-21 1999-06-28 シャープ株式会社 透明導電膜の形成方法
KR100217006B1 (ko) * 1995-10-17 1999-09-01 미따라이 하지메 에칭 방법, 이 에칭 방법을 사용한 반도체 소자의 제조 방법 및 이 에칭 방법의 실시에 적합한 장치
JP3809237B2 (ja) * 1996-12-06 2006-08-16 キヤノン株式会社 電解パターンエッチング方法
US6486413B1 (en) * 1999-11-17 2002-11-26 Ebara Corporation Substrate coated with a conductive layer and manufacturing method thereof
TWI300157B (en) * 2002-09-10 2008-08-21 Sipix Imaging Inc Electrochromic or electrodeposition display and process for their preparation

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