JP2017517135A - 導電性メッシュパターンの製造方法、これにより製造されたメッシュ電極および積層体 - Google Patents

導電性メッシュパターンの製造方法、これにより製造されたメッシュ電極および積層体 Download PDF

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Abstract

本発明は、導電性メッシュパターンの製造方法、これにより製造されたメッシュ電極および積層体に関する。【選択図】図4

Description

本発明は2014年02月13日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第10−2014−0016625号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に含まれる。
本発明は、導電性メッシュパターンの製造方法、これにより製造されたメッシュ電極および積層体に関する。
スマートフォン、Internet deviceおよび携帯型ゲーム機のような携帯端末はユーザの携帯性の向上のためによりスリムな外観が求められている。
これらの携帯端末は限定されたサイズのためにメニューキー、数字キーおよび方向キーを用いてユーザーが所望の機能を行うのに不便があるため、現在タッチスクリーンを用いてユーザが画面を見ながら画面に表示されたメニューを直接選択するように構成されている。
タッチスクリーンはユーザが画面を見ながら画面に表示されたメニューをタッチして所望の機能を行うため、タッチスクリーンは透明な材質からなるべきであり、ユーザのタッチ入力を検知するためのタッチ電極を含まなければならない。
タッチ電極は通常タッチスクリーンにおいて交差構造を有する2つの電極ラインで構成され、2つのタッチ電極ラインは個別シートに形成されるか、1つのシートに2つのタッチ電極ラインが備えられることによってユーザのタッチ入力を判断することができる。
格子構造のタッチスクリーンは静電容量方式が用いられており、交差する複数の第1導電側ラインと第2導電側ラインでセンサ電極パターンを形成することになる。このような格子構造のタッチスクリーンにタッチ物が近接すれば、その地点に変化する静電容量が縦横に連結される各第1および2導電側ラインから収集され、この収集された信号を分析してタッチ入力を検知することになる。
タッチスクリーンの電極は、電気抵抗が導電性金属より大きいものの、光学的透過度が高いITO(Indium Tin Oxide)のような透明金属酸化物が用いられている。
前記透明金属酸化物は、仕事関数は大きいものの、電気伝導度が比較的に高くないので表面積の狭い機器では問題がないが、面積が広くなるほど電圧降下が発生するという短所がある。
前記透明金属酸化物がPETフィルムなどのような透明フィルム上に形成される場合、蒸着時間に比例して膜の表面損傷が発生し、陰イオン衝撃が発生するので大型化に難しさがある。
これを克服するために、米国公開特許第2010−0156840号にはメッシュ(mesh)構造のタッチ電極を用いてタッチ入力を検知するタッチスクリーンセンサが開示されている。
しかし、前記メッシュ構造のタッチ電極は視覚的に認識されたり、メッシュパターンによるモアレ(moire)現象が発生したりし得る。
前記メッシュ構造のタッチ電極の線幅が小さくなるほど視覚的な認識度およびモアレ現象が減るが、実現できる微細パターンの線幅に限界があり、1μm未満のサブマイクロメーターの線幅の超微細メッシュ構造が実現可能な方法は工程上費用が高くて大量化および大型化に問題点がある。
そのため、1μm未満のサブマイクロメーターの線幅の超微細メッシュ構造が実現可能な合理的な製造方法に関する研究が必要である。
米国特許出願公開第2010−0156840号明細書
本発明は、導電性メッシュパターンの製造方法、これにより製造されたメッシュ電極および積層体を提供する。
本発明は、a)導電層を有する基材の前記導電層上に第1感光材層を形成するステップ、b)前記第1感光材層の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスクを接触して第1感光材パターン層を形成するステップ、c)前記第1感光材パターン層が備えられた導電層上に第2感光材層を形成するステップ、d)前記第2感光材層の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスクを接触させ、前記第1感光材パターン層の線形パターンと前記透明フォトマスクの線形パターンが交差するように接触して導電層上に第2感光材パターン層を形成するステップ、e)前記導電層の第1感光材パターン層および第2感光材パターン層が形成されていない部分をエッチングするステップ、およびf)前記第1感光材パターン層および第2感光材パターン層を除去して導電性メッシュパターンを製造するステップを含む導電性メッシュパターンの製造方法を提供する。
また、本発明は、前記方法により製造された線幅100nm以上900nm以下の導電性メッシュパターンを含むメッシュ電極を提供する。
なお、本発明は、基材、前記基材上に備えられた導電層、前記導電層上に備えられた第1感光材線形パターン、および前記導電層上に備えられ、前記第1感光材線形パターンと交差した第2感光材線形パターンを含む積層体を提供する。
本発明によれば、簡単なフォト工程を通じてサブマイクロメーター大きさの線幅の超微細メッシュ(mesh)構造を有する電極を製造することができる。
本発明により製造されたサブマイクロメーター大きさの線幅の超微細メッシュ(mesh)構造を有する電極は従来の薄膜上の金属酸化物系の透明電極に比べて酸化物膜の内因的なシート抵抗値の限界を克服することができるため、大面積の透明電極の応用に非常に容易である。
プラスチック基材を用いる場合、微細線の構造によって基材が折れたり曲げられたりする場合にも基材に集中する局所的な応力を効果的に分散できるため、柔軟なフレキシブル電子素子の適用にも非常に容易に用いられることができる。
本発明の製造方法により製造されたメッシュ電極は電子機器のタッチパネルの電極構造にその使用が非常に容易である。
本発明は、ソフトな位相差マスクを用いることによって感光層の均一な接触を誘導することができるため、平面、非平面または曲面を有する円筒形金型にパターンの形成が容易であるのでサブマイクロメーター級の網メッシュ構造を円筒形ロール金型基盤のロールツーロール(Roll to Roll)工程のような自動化工程に容易に適用できるという効果がある。
本発明は、透明なフレキシブル基材をフォトマスクとして用いて様々な大きさの大面積パターンを形成および重畳させるか、円筒形の曲面に他形状のパターンを円筒形金型の曲面に分割または独立して形成させることができるので工程の自由度を高めるという効果がある。
位相差リソグラフィーの原理を説明したものである。 位相差リソグラフィーの原理を説明したものである。 サブマイクロメーターのメッシュパターンの製造の難しさを示すためのものである。 本発明によりメッシュ電極を製造する過程を模式的に示すものである。 実施例1の40μm線幅のラインパターン(繰り返し周期80μm)のクロムブランクマスクの走査電子顕微鏡(SEM)イメージである。 実施例1により製造された透明フォトマスクのSEMイメージである。 実施例1により製造された感光材メッシュパターンの模式図およびSEMイメージである。 実施例1により製造された導電性メッシュパターンの模式図および光学顕微鏡イメージである。 実施例1により製造された導電性メッシュパターンの低倍率および高配率のSEMイメージである。 Alエッチング前の感光材メッシュパターンのSEMイメージである。 Alエッチング後の導電性メッシュパターンのSEMイメージである。 本発明により製造された200nm以下の線幅を有するパターンのSEMイメージである。 本発明により製造された導電性メッシュパターン(110×110mm2)が備えられた基板の透明度およびモアレ現象がないことを示すものである。 本発明の他の実施状態により、ルータパターンが追加された電極を製造する過程を模式的に示すものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
サブマイクロメーターレベルの線幅を有するメッシュ構造の電極は伝導度の高い金属を用いて導電性パターンを形成するにおいて線幅を最小化して透過度を極大化できる電極構造であり、従来のITOのような金属酸化物系の透明電極に比べて大面積化およびフレキシブル電子素子の応用に容易である。特に、フレキシブル電子素子の適用時、フレキシブル基材と導電層との間の機械的な弾性係数の大きな差のために導電層の壊れが避けられないが、微細線の構造によって基材が折れたり曲げられたりする場合にも基材に集中する局所的な応力を効果的に分散できるので柔軟なフレキシブル電子素子の適用にも非常に容易に用いられることができる。
このような電極を製造するのに従来のナノ構造を製造する技術は限界があるので新しい技術が試みられている。代表的にソフトリソグラフィーを用いたマイクロ/ナノパターニング技術が利用され、ソフトリソグラフィー方法は柔軟な有機物質を用いて、従来のフォトグラフィーにおいて使用する複雑な装置を用いることなくパターンや構造物を作る新しい転写法をいう。
位相差リソグラフィーを用いてサブマイクロメーターレベルの線幅を有するメッシュ(mesh)構造を製造するためにチェッカーボード形状の凹凸パターン間の間隔を電子ビームリソグラフィーを用いてサブマイクロ大きさに制御して位相差フォトリソグラフィーマスクを製造する方法が提案された。
位相差リソグラフィーは、パターンが形成されたフレキシブル基材をフォトマスクとして用いる場合、図1のようにパターンが突出した部位と陥没した部分の境界面に媒質(ex.Glass n=1.45)と空気(air、n=1.0)の屈折率差によって入射したUV光の位相差が発生し、この時のパターンの高さdと波長を考慮した位相差が2πの整数倍になると、局部的に相殺的干渉(destructive interference)が発生し、図2に示すようにパターンの突出または陥没した境界の局部的な領域にUV光の強さが0に近いヌルポイント(null point)が形成される現象を利用する。よって、一般的な低価のUVランプを利用しても1マイクロ未満のサブマイクロパターンを容易に得ることができる。
一般的なブランクマスクを用いて得ることができるパターンの解像度R=kl/NA(k:工程指数、l:光源の波長、NA:レンズの開口率)を考慮した時、位相差リソグラフィーは高価の極紫外線の光源を用いることがなくても低価のUVランプを利用して容易にサブマイクロパターンを得ることができるという長所がある。また、位相差フォトリソグラフィーマスクとして柔軟材質を用いた時、フレキシブル基材が有する物性により円筒形金型に非常に高い密着性を有することができるため、平面または非平面(曲面)基材の領域全体に均一なパターンが形成できるという長所がある。
位相差リソグラフィーを用いてサブマイクロ大きさの線幅w(<1mm)の線形パターンの製造は非常に容易であるが、透明電極のような応用のための超微細線幅のパターンが互いに連結および交差したメッシュ(mesh)構造を製造するためにはパターン間の間隔(d)と線幅(w)が類似するように(d≒w)パターン基材マスクを製造しなければならない。これは、位相差リソグラフィーは位相差フォトマスクの突出および陥没した3次元形状のパターンのエッジ境界面において局所的に相殺的干渉を示す近接場によってパターンの感光を誘導する方法によりパターンの形状においてエッジに沿って閉じられた構造にパターン化されるためである。したがって、互いに連結および交差したメッシュ構造を実現するためには、位相差フォトマスクの単位パターン間の間隔をサブマイクロ大きさに制御しなければならないという技術的な困難がある。
図3に基づいて説明すれば、メッシュパターンを製造するために図3の(a)のような位相差フォトマスクを用いる場合、位相差フォトマスクの陽刻パターン間の間隔(g)に比例して図3の(b)のように四角パターン間の間隔(d)が広くなる。このような問題点を克服してメッシュパターンを製造するためには、図3の(c)のように位相差フォトマスクの陽刻パターン間の間隔(g)を1μm未満のサブマイクロ大きさに制御する場合、図3の(d)のようなメッシュパターンが製造される。
図3の(c)のように位相差フォトマスクの陽刻パターン間の間隔(g)を1μm未満のサブマイクロ大きさに制御するためには、電子ビームまたはイオンビームのような高価の超微細パターニング装置を使わなければならず、製造工程の難易度が高く、高真空に基づいたパターン工程のために大面積化への適用が難しいという短所がある。
本発明は導電性メッシュパターンの製造方法に関する。具体的に、本発明は、サブマイクロメーター(<1μm)大きさの線幅を有する導電性メッシュパターンの製造方法に関する。
本発明は、導電層を有する基材の前記導電層上に第1感光材パターン層および前記第1感光材パターン層の線形パターンと交差する線形パターンを有する第2感光材パターン層を形成するステップ、前記導電層の第1感光材パターン層および第2感光材パターン層が形成されていない部分をエッチングするステップ、および前記第1感光材パターン層および第2感光材パターン層を除去して導電性メッシュパターンを製造するステップを含む導電性メッシュパターンの製造方法を提供する。
本発明は、a)導電層を有する基材の前記導電層上に第1感光材層を形成するステップ、b)前記第1感光材層の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスクを接触して第1感光材パターン層を形成するステップ、c)前記第1感光材パターン層が備えられた導電層上に第2感光材層を形成するステップ、d)前記第2感光材層の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスクを接触させ、前記第1感光材パターン層の線形パターンと前記透明フォトマスクの線形パターンが交差するように接触して導電層上に第2感光材パターン層を形成するステップ、e)前記導電層の第1感光材パターン層および第2感光材パターン層が形成されていない部分をエッチングするステップ、およびf)前記第1感光材パターン層および第2感光材パターン層を除去して導電性メッシュパターンを製造するステップを含む導電性メッシュパターンの製造方法を提供する。
前記a)ステップは導電層を有する基材の前記導電層上に第1感光材層を形成するステップである。
前記基材の種類は特に限定されないが、当技術分野で一般的に用いられる基材の中から選択することができる。具体的に、前記基材は透明な基材であっても良く、例えば、前記透明な基材は石英、ガラスおよびプラスチックのうち少なくとも1つを含むか、これらのうち少なくとも1つからなっても良い。
前記基材は石英を含むか、石英からなっても良い。前記石英は紫外線領域帯の波長の透過度が良く、耐摩耗性、機械的物性に優れる。この場合、その後のマスタパターンの形状複製時に紫外線硬化レジンを用いて硬化を誘導するにおいて紫外線の透過度を確保できる。
前記基材の厚さは特に制限はないが、プラスチック基材を金型または位相差マスクを用いたロールツーロール(roll to roll)に基づいて製造する場合、前記基材の厚さは40μm以上400μm以下であっても良い。
前記導電層は銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、ニッケル(Ni)、チタニウム(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、クロム(Cr)および白金(Pt)のうち少なくとも1つの金属を含むか、2以上の金属の合金を含むことができる。
前記導電層は透明金属酸化物を含むことができる。
前記透明金属酸化物の種類は特に限定されず、当技術分野で一般的に用いられるものから選択することができる。例えば、前記透明金属酸化物はインジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アルミニウム亜鉛酸化物(AZO)、インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO)、アルミニウム亜鉛酸化物−銀−アルミニウム亜鉛酸化物(AZO−Ag−AZO)、インジウム亜鉛酸化物−銀−インジウム亜鉛酸化物(IZO−Ag−IZO)、インジウムスズ酸化物−銀−インジウムスズ酸化物(ITO−Ag−ITO)およびインジウム亜鉛スズ酸化物−銀−インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO−Ag−IZTO)のうち少なくとも1つを含むことができる。
前記導電層の積層方法は特に限定されないが、例えば、熱蒸着、スパッタリング、電子ビーム蒸着、ラミネーション(lamination)加工法または溶液コーティング法などであっても良い。
前記導電層の積層方法として溶液コーティング法を用いる場合、導電性金属前駆体、導電性金属酸化物前駆体、ナノ粒子、ナノワイヤー、導電性織物および導電性高分子のうち少なくとも1つを用いて導電層を基材上に形成することができる。
前記導電層の厚さ(高さ)に対して特に制限はないが、5nm以上10μm以下であっても良い。
前記導電層上に形成された第1感光材層は感光材組成物を導電層上に塗布して形成される。前記感光材組成物が含む感光材の種類に特に制限はないが、前記感光材は露光有無に応じて現像液に対する溶解度が相異なり、パターン形成後の熱処理によって硬化する場合、より安定した工程条件を確立することができる。
前記感光材組成物はポジティブ感光材組成物またはネガティブ感光材組成物であっても良く、特に限定されない。前記感光材組成物はポジティブ感光材組成物であることが好ましい。
前記感光材組成物の固形分の含量は用いられる感光材の粘度および固形分に応じて異なるが、例えば、前記感光材組成物の総重量を基準に10重量%以上60重量%以下であっても良い。
前記第1感光材層の厚さは0.01μm以上10μm以下であっても良い。
前記b)ステップは、前記第1感光材層の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスクを接触して第1感光材パターン層を形成するステップである。
前記透明フォトマスクは線形パターンが陽刻された透明フォトマスクであっても良い。
前記透明フォトマスクは位相差ソフトマスクであっても良く、具体的に前記マスクはマイクロメーター大きさの周期の凹凸形状を有するソフト材質のコンタクトマスクであっても良い。
前記線形パターンが陽刻された透明フォトマスクは線形の溝部と線形の突出部を有することができる。この時、前記突出部の線幅と溝部の線幅は同一であっても異なってもよく、前記突出部の線幅と溝部の線幅は同一であることが好ましい。
前記透明フォトマスクにおいて、突出部の線幅と溝部の線幅が同一である場合、1つの突出部の線幅と1つの溝部の線幅を凹凸の周期に定義できる。例えば、前記透明フォトマスクの凹凸周期が80μmである場合、線幅40μmの突出部と線幅40μmの溝部を意味する。
前記透明フォトマスクの凹凸周期は透明フォトマスクによって形成される感光材パターンのピッチを決定する。例えば、前記透明フォトマスクの凹凸周期が80μmである場合、透明フォトマスクによって形成される感光材パターンのピッチは40μmであっても良い。この時、感光材パターンのピッチはいずれか1つのパターンの線幅の長さ方向の中心線と前記いずれか1つのパターンと隣り合った他のパターンの線幅の長さ方向の中心線との距離を意味する。
前記透明フォトマスクの材質は高透過率と低ヤング率を有する軟性材質であれば特に限定されないが、例えば、前記透明フォトマスクはPDMS(polydimethylsiloxane)系高分子、PMMA(polymethyl methacrylate)、PUA(polyurethane acrylate)、PS(polystyrene)、PC(polycarbonate)、PVA(polyvinyl acohol)、COP(cyclicolefin copolymer)、PET(polyethylene terephthalate)およびPVB(polyvinyl butadiene)のうち少なくとも1つを含むか、これらの共重合体を含むことができる。具体的に、前記透明フォトマスクはPDMS系高分子を含むことが好ましいが、必ずしもそれに制限されるものではない。
前記透明フォトマスクに陽刻された線形パターンの線幅は最終的に実現しようとするパターンに応じて変更されることができる。用いられる紫外線光源の波長、相殺的干渉に起因した近接場光学的パターンの形成および透明フォトマスクの軟性材質によるパターン凹凸の陥没部位の垂れを考慮する場合、前記透明フォトマスクに陽刻された線形パターンの線幅は2μm以上500μm以下であっても良い。
前記透明フォトマスクに形成された凹凸の周期は製造されるメッシュ電極の透過度とシート抵抗値を決定するグリッド(Grid)間隔で、式1と2によって設計および予想が可能であり、これはメッシュ電極の線幅および用いられる電極金属の材料の特性に起因する値である。好ましくは、前記透明フォトマスクの凹凸周期は20μm以上160μm以下であっても良い。
この時、ρGとtGは各々導電性グリッドの抵抗率(resistivity)と厚さを示し、は金属層を形成する工程に起因する工程の補正係数であり、fF有する基材の最終透過率を示す。
前記透明フォトマスクの線形陽刻パターンの高さ、すなわち、突出部の高さは50nm以上500μm以下であっても良い。
前記第1感光材層の上部面に透明フォトマスクを接触する場合、透明フォトマスクの線形パターンが刻印された面が第1感光材層の上部面と接触することができる。この場合、透明フォトマスクの屈折率と空気の屈折率の差により、前記透明フォトマスクに入射した紫外線の位相差が発生し、透明フォトマスクと空気が接する界面であるパターンの突出部と溝部の境界において相殺的干渉によって紫外線の強さが0に近いヌルポイント(null point)が形成される。
前記b)ステップは、b−1)前記第1感光材層の上部面に透明フォトマスクを接触した後、透明フォトマスク上に紫外線を照射するステップ、
b−2)前記透明フォトマスクを除去し、前記第1感光材層を現像液で現像して第1感光材パターン層を形成するステップ、および
b−3)前記形成された第1感光材パターン層を硬化させるステップを含むことができる。
前記b−1)ステップにおいて、前記第1感光材層は透明フォトマスクによって紫外線の照射を受けた部分と受けなかった部分に分けられ、好ましくは、第1感光材層のうち紫外線の照射を受けた部分が現像液に対する溶解度が高い。
前記b−1)ステップにおいて、照射された紫外線の強度は特に限定されないが、例えば、10mJ/cm2以上200mJ/cm2以下であっても良い。
前記b−2)ステップで用いられる現像液は前記第1感光材層の紫外線の照射を受けた部分を溶かせる溶液であれば特に限定されないが、前記現像液はアルカリ現像液であっても良く、例えば、前記現像液は水酸化カリウム(KOH)であっても良い。
前記b−2)ステップ後、形成された第1感光材パターン層を乾燥させるステップをさらに含むことができる。この場合、前記第1感光材パターン層に含まれた溶媒などが気化し得る。
前記第1感光材パターン層を乾燥させる温度は、第1感光材パターン層に含まれた溶媒などが気化する温度であれば特に限定されない。
前記b−3)ステップにおいて、硬化した第1感光材パターン層は堅固に固まって固着化する。
前記b−3)ステップにおいて、前記第1感光材パターン層を硬化させる温度は150℃以上250℃以下であっても良い。
前記b)ステップで形成された第1感光材パターン層は硬化した第1感光材パターン層であっても良い。この場合、第1感光材パターン層が備えられた導電層上に第2感光材パターン層を形成する工程を行う場合、硬化した第1感光材パターン層が剥離されたり溶けたりするなどのパターンの損傷が少ないか又は無い。
前記第1感光材パターン層の線形パターンの線幅は100nm以上900nm以下であっても良い。
前記c)ステップは、前記第1感光材パターン層が備えられた導電層上に第2感光材層を形成するステップである。
前記第2感光材層の厚さは第1感光材パターン層の厚さ(高さ)と同一であるか又は類似する。前記第2感光材層の厚さは第1感光材パターン層の厚さ(高さ)に応じて変更されるが、例えば、0.01μm以上10μm以下であっても良い。
前記第2感光材層は、感光材組成物を第1感光材パターン層が備えられた導電層上に塗布して形成されることができる。
前記第2感光材層を形成する感光材組成物は、第1感光材層を形成する感光材組成物と同一であっても異なっても良い。
前記d)ステップは前記第2感光材層の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスクを接触させ、前記第1感光材パターン層の線形パターンと前記透明フォトマスクの線形パターンが交差するように接触して導電層上に第2感光材パターン層を形成するステップである。
前記d)ステップにおいて、前記第1感光材パターン層の線形パターンと前記透明フォトマスクの線形パターンが交差するように透明フォトマスクを接触し、ここで、「交差」とは前記第1感光材パターン層の線形パターンと前記位相差ソフトマスクの線形パターンが直交するか特定角度を持つように接触することを意味する。
前記d)ステップは、d−1)前記第2感光材層の上部面に透明フォトマスクを接触した後、透明フォトマスク上に紫外線を照射するステップ、
d−2)前記透明フォトマスクを除去し、前記第2感光材層を現像液で現像して第2感光材パターン層を形成するステップ、および
d−3)前記形成された第2感光材パターン層を硬化させるステップを含むことができる。
前記d−2)ステップ後、前記形成された第2感光材パターン層を乾燥させるステップをさらに含むことができる。
前記d−1)、d−2)、d−3)および乾燥ステップは上述したb−1)、b−2)、b−3)および乾燥ステップの説明を引用することができ、各ステップは独立に上述したb−1)、b−2)、b−3)および乾燥ステップと同一な条件で行っても良く、異なる条件で行っても良い。
前記d)ステップで形成された第2感光材パターン層は硬化した第2感光材パターン層であっても良い。
前記d)ステップの透明フォトマスクは上述した透明フォトマスクの説明を引用することができる。
前記d)ステップの透明フォトマスクは前記b)ステップの透明フォトマスクと同一であっても異なっても良い。
前記第2感光材パターン層の線形パターンの線幅は100nm以上900nm以下であっても良い。
本発明の他の具体例は、導電層上に3回以上の感光材パターニングを通じて追加のサブマイクロパターンまたはマイクロパターンを製造することができる。
前記d)ステップ後、前記第1感光材パターン層および第2感光材パターン層が形成された導電層上に第3感光材層を形成するステップ、および
前記導電層上に第3感光材パターン層を形成するステップをさらに含むことができる。
前記第3感光材層の厚さは、第1感光材パターン層および第2感光材パターン層の厚さ(高さ)と同一であるか又は類似する。前記第3感光材層の厚さは第1感光材パターン層および第2感光材パターン層の厚さ(高さ)に応じて変更されるが、例えば、0.01μm以上10μm以下であっても良い。
前記第3感光材層は、感光材組成物を第1感光材パターン層および第2感光材パターン層が備えられた導電層上に塗布して形成されることができる。
前記第3感光材層を形成する感光材組成物は、第1感光材層および第2感光材層のうち少なくとも1つを形成する感光材組成物と同一であっても異なっても良い。
本発明の一実施状態において、前記第3感光材パターン層を形成するステップは、前記第3感光材層上に光透過部と非透過部を有するフォトマスクを離隔配置して導電層上に第3感光材パターン層を形成するステップであっても良い。
前記フォトマスクは刻印されたパターンに応じて光透過部と非透過部が形成され、刻印されたパターンが光透過部であっても非透過部であっても良い。前記フォトマスクのパターンは特に限定されない。例えば、前記導電層がタッチパネル用メッシュパターンである場合、前記フォトマスクに刻印されたパターンはルータパターンであっても良い。前記ルータパターンはタッチパネル用メッシュパターンと連結され、外部の軟性印刷回路基板と連結される構成である。
本発明の他の実施状態において、前記第3感光材パターン層を形成するステップは前記第3感光材層の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスクを接触させ、前記第1感光材パターン層の線形パターンおよび前記第2感光材パターン層の線形パターンのうち少なくとも1つと前記透明フォトマスクの線形パターンが交差または平行するように接触して導電層上に第3感光材パターン層を形成するステップであっても良い。
前記ステップをさらに含むことにより、サブマイクロまたはマイクロパターンを重畳させるか連結させて、三角形、長方形や正方形、または多角形配列などのパターン形状が形成されたメッシュ電極を製造することができる。
前記e)ステップは、前記導電層の第1感光材パターン層および第2感光材パターン層が形成されていない部分をエッチングするステップである。
前記e)ステップにおいて、エッチング工程は通常の乾式エッチングまたは湿式エッチング方法を利用して行うことができるが、微細線幅を有する導電性パターンの信頼性および製品の不良を考慮する時、好ましくは、乾式エッチング方法によって行われる。
前記d)ステップ後、追加の感光材パターン層を形成した場合、前記e)ステップは、前記導電層の第1感光材パターン層、第2感光材パターン層および追加の感光材パターン層が形成されていない部分をエッチングするステップであっても良い。
前記d)ステップ後、第3感光材パターン層を形成した場合、前記e)ステップは、前記導電層の第1感光材パターン層、第2感光材パターン層および第3感光材パターン層が形成されていない部分をエッチングするステップであっても良い。
前記f)ステップは、前記第1感光材パターン層および第2感光材パターン層を除去して導電性メッシュパターンを製造するステップである。
前記第1および第2感光材パターン層を除去する方法は特に限定されず、当技術分野で一般的に利用する方法を採用することができる。
前記d)ステップ後、追加の感光材パターン層を形成した場合、前記f)ステップにおいて前記第1感光材パターン層、第2感光材パターン層および追加の感光材パターン層が除去されることができる。
前記d)ステップ後、第3感光材パターン層を形成した場合、前記f)ステップにおいて前記第1感光材パターン層、第2感光材パターン層および第3感光材パターン層が除去されることができる。
図4に示すように、本発明の第1実施状態による導電性メッシュパターンの製造方法は、a)導電層200を有する基材100の前記導電層200上に第1感光材層310を形成するステップ、b)前記第1感光材層310の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスク400を接触して第1感光材パターン層330を形成するステップ、c)前記第1感光材パターン層が備えられた導電層上に第2感光材層510を形成するステップ、d)前記第2感光材層510の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスク400を接触させ、前記第1感光材パターン層330の線形パターンと前記透明フォトマスクの線形パターンが交差するように接触して導電層上に第2感光材パターン層530を形成するステップ、e)前記導電層200の第1感光材パターン層330および第2感光材パターン層530が形成されていない部分をエッチングするステップ、およびf)前記第1感光材パターン層および第2感光材パターン層を除去して導電性メッシュパターン600を製造するステップを含むことができる。
図4および14に示すように、本発明の第2実施状態による導電性メッシュパターンの製造方法は、導電層200を有する基材100の前記導電層200上に第1感光材層310を形成するステップ、前記第1感光材層310の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスク400を接触して第1感光材パターン層330を形成するステップ、前記第1感光材パターン層が備えられた導電層上に第2感光材層510を形成するステップ、前記第2感光材層510の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスク400を接触させ、前記第1感光材パターン層330の線形パターンと前記透明フォトマスクの線形パターンが交差するように接触して導電層上に第2感光材パターン層530を形成するステップ、前記第1感光材パターン層330および第2感光材パターン層530が形成された導電層200上に第3感光材層710を形成するステップ、前記第3感光材層710上にクロムブランクマスク800を離隔配置して導電層上に第3感光材パターン層730を形成するステップ、前記導電層の第1感光材パターン層330、第2感光材パターン層530および第3感光材パターン層730が形成されていない部分をエッチングするステップ、および前記第1感光材パターン層330、第2感光材パターン層530および第3感光材パターン層730を除去して導電性メッシュパターン600と共にルータパターン900を製造するステップを含むことができる。
本発明の導電性メッシュパターンの製造方法はロールツーロール(Roll to Roll)工程に適用されることができる。
ロールツーロール(Roll to Roll)工程に適用される場合、線形パターンが刻印された透明フォトマスクは内部が空いた円筒形基材の外周面に備えられた線形パターンが刻印されたブランケットおよび前記円筒形基材の内部に備えられた紫外線ランプを含むことができる。
この時、内部が空いた円筒形基材の材質は、紫外線が透過し透明フォトマスクが回転時に受ける衝撃を耐えられる機械的特性を有すれば特に限定されないが、例えば、内部が空いた円筒形基材の材質は石英またはガラスであっても良い。
ロールツーロール(Roll to Roll)工程に適用される場合、導電性メッシュパターンが備えられる基材はフレキシブルなフィルムであっても良い。例えば、プラスチックフィルムであっても良く、前記プラスチックフィルムの材質は特に限定されず、当技術分野で一般的に用いられるものを用いることができる。
本発明は、前記方法により製造された線幅100nm以上900nm以下の導電性メッシュパターンを含むメッシュ電極を提供する。
前記メッシュ電極に関する説明は導電性メッシュパターンの製造方法において上述した説明を引用することができる。
前記導電性メッシュパターンは銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、ニッケル(Ni)、チタニウム(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、クロム(Cr)および白金(Pt)のうち少なくとも1つの金属を含むか、2以上の金属の合金を含むことができる。
前記導電性メッシュパターンは透明金属酸化物を含むことができ、具体的に、前記導電性メッシュパターンはインジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アルミニウム亜鉛酸化物(AZO)、インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO)、アルミニウム亜鉛酸化物−銀−アルミニウム亜鉛酸化物(AZO−Ag−AZO)、インジウム亜鉛酸化物−銀−インジウム亜鉛酸化物(IZO−Ag−IZO)、インジウムスズ酸化物−銀−インジウムスズ酸化物(ITO−Ag−ITO)およびインジウム亜鉛スズ酸化物−銀−インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO−Ag−IZTO)のうち少なくとも1つを含むことができる。
本発明において、「メッシュ(mesh)」は網状を意味し、直交した格子状のみならず、2以上の線が交差する形状を含むことができる。
前記導電性メッシュパターンは2グループの線が直交する格子状であっても良い。横方向の第1グループの線形パターンのピッチと縦方向の第2グループの線形パターンのピッチは互いに同一であっても異なっても良い。具体的に、前記第1グループの線形パターンのピッチおよび第2グループの線形パターンのピッチは互いに同一であっても良い。
前記第1グループの線形パターンの線幅および第2グループの線形パターンの線幅は各々100nm以上900nm以下であっても良い。
前記第1および第2グループの線形パターンのピッチは各々2μm以上500μm以下であっても良い。具体的に、前記第1および第2グループの線形パターンのピッチは各々10μm以上80μm以下であっても良い。
前記メッシュ電極は追加の感光材パターン層を通じて形成された追加のサブマイクロパターンまたはマイクロパターンをさらに含むことができる。具体的に、前記メッシュ電極はルータパターン層をさらに含むことができる。
前記メッシュ電極は、タッチパネル用のメッシュ電極、有機発光素子用の補助電極、有機発光素子用の金属電極および有機太陽電池用のメッシュ電極のうち少なくとも1つとして用いられることができる。具体的に、前記メッシュ電極はタッチパネル用のメッシュ電極であっても良い。
本発明は、基材、前記基材上に備えられた導電層、前記導電層上に備えられた第1感光材線形パターン、および前記導電層上に備えられ、前記第1感光材線形パターンと交差した第2感光材線形パターンを含む積層体を提供する。
前記積層体に関する説明は、導電性メッシュパターンの製造方法において上述した説明を引用することができる。
前記第1および第2感光材線形パターンの高さは互いに同一または類似した高さを有すれば特に限定されないが、例えば、0.01μm以上10μm以下であっても良い。
前記第1および第2感光材線形パターンの線幅は各々100nm以上900nm以下であっても良い。
前記第1および第2感光材線形パターンのピッチは各々2μm以上500μm以下であっても良い。具体的に、前記第1および第2感光材線形パターンのピッチは各々10μm以上80μm以下であっても良い。
前記積層体は導電層上に備えられた追加のサブマイクロパターンまたは追加のマイクロパターンをさらに含むことができる。
前記積層体は導電層上に備えられた第3感光材パターンをさらに含むことができる。前記第3感光材パターンは線形パターンであるか、用途に応じて前記第1および第2感光材線形パターンと連結された第3のパターンであっても良く、例えば、前記第3感光材パターンは第1および第2感光材線形パターンと連結されたルータパターンであっても良い。
前記第3感光材パターンの厚さは第1および第2感光材線形パターンの厚さ(高さ)と同一であるか又は類似する。前記第3感光材パターンの厚さは第1および第2感光材線形パターンの厚さ(高さ)に応じて変更されるが、例えば、0.01μm以上10μm以下であっても良い。
前記第1および第2感光材線形パターンの材質は互いに同一であっても異なっても良い。すなわち、前記第1および第2感光材線形パターンを形成する感光材組成物は各々互いに同一であっても異なっても良い。
前記第3感光材パターンの材質は、第1および第2感光材線形パターンのうち少なくとも1つの材質と同一であっても異なっても良い。すなわち、前記第3感光材パターンを形成する感光材組成物は、第1および第2感光材線形パターンのうち少なくとも1つを形成する感光材組成物と同一であっても異なっても良い。
前記導電層は銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、ニッケル(Ni)、チタニウム(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、クロム(Cr)および白金(Pt)のうち少なくとも1つの金属を含むか、2以上の合金を含むことができる。
前記導電層は透明金属酸化物を含むことができる。例えば、前記導電層は、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アルミニウム亜鉛酸化物(AZO)、インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO)、アルミニウム亜鉛酸化物−銀−アルミニウム亜鉛酸化物(AZO−Ag−AZO)、インジウム亜鉛酸化物−銀−インジウム亜鉛酸化物(IZO−Ag−IZO)、インジウムスズ酸化物−銀−インジウムスズ酸化物(ITO−Ag−ITO)およびインジウム亜鉛スズ酸化物−銀−インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO−Ag−IZTO)のうち少なくとも1つを含むことができる。
以下、下記実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。但し、これらの実施例は本発明を例示するものに過ぎず、これらによって本発明の範囲が限定されるものではない。
<実施例1>
ソフトコンタクトマスクの製造
図5に示すように、約40μm線幅のラインパターン(繰り返し周期:約80μm)クロムブランク(Cr blank)マスクを用い、AZ1512(原液)またはSU8 25(300%希釈、PGMEA、propylene glycol monomethyl ether acetate)感光材を用いて従来のフォトリソグラフィー工程を利用してパターンを製作した後、PDMS(polydimethyl siloxane) prepolymerと硬化剤を9:1の比率で混合してパターンに注いだ後、熱硬化を通じて固形化させ、感光材パターンから脱離して線形パターンが刻印されたPDMS透明フォトマスクを製造した。製造された透明フォトマスクのSEMイメージを図6に示す。
感光材パターンの製造
石英(quartz)上に50nm厚さでアルミニウム(Al)を真空スパッタリング工程を通じて蒸着した後、上部に感光材をコーティングおよび乾燥して第1感光材層を形成した。この時、第1感光材層の厚さを100nm〜400nm程度に調節した。前記第1感光材層上に前記透明フォトマスクを接触した後、露光(Karl Suss MA8 mask aligner、1000W)、現像(現像液CPD18)および乾燥した第1感光材パターン層を形成した。この時、露光量は10mJ/cm2〜200mJ/cm2の範囲に調節した。その後、乾燥した第1感光材パターン層を150℃〜250℃の温度で約10分間熱処理して硬化させた。次に、前記第1感光材パターン層が備えられたアルミニウム上に第1感光材パターン層と同一の順序で第2感光材層をさらに形成した後、同一の透明フォトマスクを90°回転させて接触させた後、露光、現像、乾燥および硬化してアルミニウム上に第2感光材パターン層を形成した。その結果、アルミニウム上に線幅100nm〜900nm、ピッチ40μmの感光材メッシュパターンを製造した。形成された感光材メッシュパターンの模式図およびSEMイメージを図7に示す。
導電性メッシュパターンの製造
前記アルミニウム上に製造されたメッシュ感光材パターンをエッチングマスクとして用い、50nm厚さのAl層を乾式エッチングして導電性メッシュパターンを製造した。製造された導電性メッシュパターンの模式図および光学顕微鏡のイメージを図8に示し、SEMイメージを図9に示す。
この時、乾式エッチングの工程条件は次の通りである。
工程圧力5m Torr
ガス種類および流量BCl3:Cl2=35:15sccm
エッチング印加パワーICP:RF=300:30W
100 ・・・基材
200 ・・・導電層
310 ・・・第1感光材層
330 ・・・第1感光材パターン層
400 ・・・線形パターンが刻印された透明フォトマスク
510 ・・・第2感光材層
530 ・・・第2感光材パターン層
600 ・・・導電性メッシュパターン
710 ・・・第3感光材層
730 ・・・第3感光材パターン層
800 ・・・クロムブランクマスク
900 ・・・ルータパターン

Claims (21)

  1. a)導電層を有する基材の前記導電層上に第1感光材層を形成するステップ、
    b)前記第1感光材層の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスクを接触して第1感光材パターン層を形成するステップ、
    c)前記第1感光材パターン層が備えられた導電層上に第2感光材層を形成するステップ、
    d)前記第2感光材層の上部面に線形パターンが刻印された透明フォトマスクを接触させ、前記第1感光材パターン層の線形パターンと前記透明フォトマスクの線形パターンが交差するように接触して導電層上に第2感光材パターン層を形成するステップ、
    e)前記導電層の第1感光材パターン層および第2感光材パターン層が形成されていない部分をエッチングするステップ、および
    f)前記第1感光材パターン層および第2感光材パターン層を除去して導電性メッシュパターンを製造するステップを含む導電性メッシュパターンの製造方法。
  2. 前記d)ステップ後、前記第1感光材パターン層および第2感光材パターン層が形成された導電層上に第3感光材層を形成するステップ、および
    前記導電層上に第3感光材パターン層を形成するステップをさらに含む、請求項1に記載の導電性メッシュパターンの製造方法。
  3. 前記透明フォトマスクの線形パターンの線幅は2μm以上500μm以下である、請求項1に記載の導電性メッシュパターンの製造方法。
  4. 前記導電性メッシュパターンの線幅は100nm以上900nm以下である、請求項1に記載の導電性メッシュパターンの製造方法。
  5. 前記導電層は銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、ニッケル(Ni)、チタニウム(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、クロム(Cr)および白金(Pt)のうち少なくとも1つの金属を含むか、2以上の金属の合金を含む、請求項1に記載の導電性メッシュパターンの製造方法。
  6. 前記導電層は透明金属酸化物を含む、請求項1に記載の導電性メッシュパターンの製造方法。
  7. 前記導電層は、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アルミニウム亜鉛酸化物(AZO)、インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO)、アルミニウム亜鉛酸化物−銀−アルミニウム亜鉛酸化物(AZO−Ag−AZO)、インジウム亜鉛酸化物−銀−インジウム亜鉛酸化物(IZO−Ag−IZO)、インジウムスズ酸化物−銀−インジウムスズ酸化物(ITO−Ag−ITO)およびインジウム亜鉛スズ酸化物−銀−インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO−Ag−IZTO)のうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載の導電性メッシュパターンの製造方法。
  8. 前記透明フォトマスクは、PDMS(polydimethylsiloxane)系高分子、PMMA(polymethyl methacrylate)、PUA(polyurethane acrylate)、PS(polystyrene)、PC(polycarbonate)、PVA(polyvinyl acohol)、COP(cyclicolefin copolymer)、PET(polyethylene terephthalate)およびPVB(polyvinyl butadiene)のうち少なくとも1つを含むか、これらの共重合体を含む、請求項1に記載の導電性メッシュパターンの製造方法。
  9. 前記導電層の厚さは5nm以上10μm以下である、請求項1に記載の導電性メッシュパターンの製造方法。
  10. 前記第1感光材層および第2感光材層の厚さは各々0.01μm以上10μm以下である、請求項1に記載の導電性メッシュパターンの製造方法。
  11. 前記b)およびd)ステップは、各々、第1感光材層または第2感光材層の上部面に透明フォトマスクを接触した後、透明フォトマスク上に10mJ/cm2以上200mJ/cm2以下の強度を有する紫外線を照射するステップを含む、請求項1に記載の導電性メッシュパターンの製造方法。
  12. 前記a)ステップにおいて、前記導電層の形成方法は、熱蒸着、スパッタリング、電子ビーム蒸着、ラミネーション(lamination)加工法または溶液コーティング法である、請求項1に記載の導電性メッシュパターンの製造方法。
  13. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法により製造された線幅100nm以上900nm以下の導電性メッシュパターンを含むメッシュ電極。
  14. 前記導電性メッシュパターンは銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、ニッケル(Ni)、チタニウム(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、クロム(Cr)および白金(Pt)のうち少なくとも1つの金属を含むか、2以上の金属の合金を含む、請求項13に記載のメッシュ電極。
  15. 前記導電性メッシュパターンは、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アルミニウム亜鉛酸化物(AZO)、インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO)、アルミニウム亜鉛酸化物−銀−アルミニウム亜鉛酸化物(AZO−Ag−AZO)、インジウム亜鉛酸化物−銀−インジウム亜鉛酸化物(IZO−Ag−IZO)、インジウムスズ酸化物−銀−インジウムスズ酸化物(ITO−Ag−ITO)およびインジウム亜鉛スズ酸化物−銀−インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO−Ag−IZTO)のうち少なくとも1つを含む、請求項11に記載のメッシュ電極。
  16. 基材、
    前記基材上に備えられた導電層、
    前記導電層上に備えられた第1感光材線形パターン、および
    前記導電層上に備えられ、前記第1感光材線形パターンと交差した第2感光材線形パターンを含む積層体。
  17. 前記積層体は、前記導電層上に備えられる第3感光材線形パターンをさらに含む、請求項16に記載の積層体。
  18. 前記第1感光材線形パターンおよび前記第2感光材線形パターンの線幅は各々100nm以上900nm以下である、請求項16に記載の積層体。
  19. 前記導電層は銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、ニッケル(Ni)、チタニウム(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、クロム(Cr)および白金(Pt)のうち少なくとも1つの金属を含むか、2以上の合金を含む、請求項16に記載の積層体。
  20. 前記導電層は透明金属酸化物を含む、請求項16に記載の積層体。
  21. 前記導電層は、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アルミニウム亜鉛酸化物(AZO)、インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO)、アルミニウム亜鉛酸化物−銀−アルミニウム亜鉛酸化物(AZO−Ag−AZO)、インジウム亜鉛酸化物−銀−インジウム亜鉛酸化物(IZO−Ag−IZO)、インジウムスズ酸化物−銀−インジウムスズ酸化物(ITO−Ag−ITO)およびインジウム亜鉛スズ酸化物−銀−インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO−Ag−IZTO)のうち少なくとも1つを含む、請求項16に記載の積層体。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102255445B1 (ko) * 2015-03-30 2021-05-21 동우 화인켐 주식회사 터치 센서
KR102230503B1 (ko) * 2015-04-14 2021-03-22 삼성전자주식회사 레이아웃 디자인 시스템, 이를 이용한 마스크 패턴 제조 시스템 및 방법
KR101780688B1 (ko) 2015-09-14 2017-10-23 루미마이크로 주식회사 네트패턴을 갖는 메쉬형 전극배선 및 이를 포함하는 led 투명전광판
KR101785528B1 (ko) 2015-09-14 2017-10-17 루미마이크로 주식회사 네트패턴을 갖는 led 투명전광판 배선구조
KR102543916B1 (ko) 2015-09-21 2023-06-16 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 전자 장치
KR102361796B1 (ko) * 2015-12-29 2022-02-11 미래나노텍(주) 몰드 제조 방법, 이를 이용한 전극필름 제조 방법 및 전극필름
KR102126679B1 (ko) 2016-08-18 2020-06-25 주식회사 엘지화학 그물구조 전도체의 제조방법
JP6821060B2 (ja) 2017-09-19 2021-01-27 エルジー・ケム・リミテッド 透明発光素子ディスプレイ用電極基板およびその製造方法
WO2019092953A1 (ja) * 2017-11-10 2019-05-16 アルプスアルパイン株式会社 入力装置
KR102028920B1 (ko) * 2017-11-28 2019-10-07 이현주 금속 발색 방법
CN108153108B (zh) * 2017-12-22 2021-11-26 青岛理工大学 一种大尺寸无拼接微纳模具制造方法
CN108732846B (zh) * 2018-05-18 2020-09-04 上海大学 采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法
CN108845717B (zh) * 2018-06-27 2021-04-02 广州视源电子科技股份有限公司 感应膜的制作过程和触摸屏的制作方法
KR102124997B1 (ko) * 2018-10-05 2020-06-22 주식회사 아이에스시 도전성 입자의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 도전성 입자
KR20200056938A (ko) 2018-11-15 2020-05-25 주식회사 동진쎄미켐 투명전극 및 이를 채용한 터치패널
CN110058647B (zh) * 2019-03-26 2021-12-28 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 承载衬底及柔性显示模组
EP3977206A4 (en) * 2019-05-30 2023-06-14 Microtau IP Pty Ltd. SYSTEMS AND METHODS FOR MAKING MICROSTRUCTURES
WO2021040451A1 (ko) * 2019-08-29 2021-03-04 주식회사 아이에스시 검사용 소켓
EP4106618A4 (en) 2020-02-19 2024-04-24 Thermo Electron Scientific Instruments LLC PHASE MASK FOR STRUCTURED LIGHTING
TWI763016B (zh) * 2020-08-27 2022-05-01 大陸商天材創新材料科技(廈門)有限公司 疊構結構之製備方法、疊構結構及觸控感應器
US11487393B2 (en) 2020-09-29 2022-11-01 Cambrios Film Solutions Corporation Method for preparing stacking structure, stacking structure and touch sensor
KR102640834B1 (ko) * 2020-12-23 2024-02-28 한국재료연구원 금속 나노 메시 제조용 몰드, 및 이를 이용하여 제조된 금속 나노 메시 및 유기전자소자

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5766829A (en) * 1995-05-30 1998-06-16 Micron Technology, Inc. Method of phase shift lithography
JPH11237744A (ja) * 1997-12-18 1999-08-31 Sanee Giken Kk 露光装置および露光方法
US6753131B1 (en) * 1996-07-22 2004-06-22 President And Fellows Of Harvard College Transparent elastomeric, contact-mode photolithography mask, sensor, and wavefront engineering element
JP2011053669A (ja) * 2009-08-05 2011-03-17 Shin-Etsu Chemical Co Ltd パターン形成方法、化学増幅ポジ型レジスト材料、及び、レジスト変性用組成物
WO2013158543A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-24 The Regents Of The University Of Michigan Methods for making micro- and nano-scale conductive grids for transparent electrodes and polarizers by roll to roll optical lithography

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101091533B1 (ko) * 2008-01-29 2011-12-13 주식회사 엘지화학 시야각 제한 필름의 제조 방법
EP2863295B1 (en) 2008-02-28 2019-10-16 3M Innovative Properties Company Touch screen sensor having varying sheet resistance
US7981592B2 (en) * 2008-04-11 2011-07-19 Sandisk 3D Llc Double patterning method
JP2012079435A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Casio Comput Co Ltd 膜パターンの形成方法及び発光装置の製造方法
KR101878882B1 (ko) * 2011-10-21 2018-07-17 엘지디스플레이 주식회사 나노 메쉬 투명 전극과 이의 제조방법, 나노 메쉬 투명 전극을 포함하는 터치 스크린 및 디스플레이 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5766829A (en) * 1995-05-30 1998-06-16 Micron Technology, Inc. Method of phase shift lithography
US6753131B1 (en) * 1996-07-22 2004-06-22 President And Fellows Of Harvard College Transparent elastomeric, contact-mode photolithography mask, sensor, and wavefront engineering element
JPH11237744A (ja) * 1997-12-18 1999-08-31 Sanee Giken Kk 露光装置および露光方法
JP2011053669A (ja) * 2009-08-05 2011-03-17 Shin-Etsu Chemical Co Ltd パターン形成方法、化学増幅ポジ型レジスト材料、及び、レジスト変性用組成物
WO2013158543A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-24 The Regents Of The University Of Michigan Methods for making micro- and nano-scale conductive grids for transparent electrodes and polarizers by roll to roll optical lithography

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