KR101592580B1

KR101592580B1 - 아이 티 오 패턴 형성 방법

Info

Publication number: KR101592580B1
Application number: KR1020090064026A
Authority: KR
Inventors: 전진영; 이태희
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2016-02-05
Also published as: KR20110006405A

Abstract

실시예에 따른 ITO 패턴 형성 방법은, 기판상에 형성하고자 하는 패턴과 동일한 패턴의 요철층을 형성하는 단계; 상기 요철층 상에 ITO층을 형성하는 단계; 상기 요철층의 패턴에 대응되는 영역의 ITO층이 잔류하도록 상기 ITO층을 에칭하는 단계를 포함한다.

ITO 전극, ITO 패터닝, 임프린팅

Description

아이 티 오 패턴 형성 방법{ITO PATTERNNING METHOD}

실시예는 ITO 패턴 형성 방법에 관한 것이다.

액정표시장치(LCD), 유기발광소자(OLED) 표시장치 등의 평판형 디스플레이 장치와, 터치패널 등에는 디스플레이 영역의 소자에 전원을 공급하기 위한 ITO(Indium-Tin-Oxide) 전극이 형성된다. ITO는 투명한 전기 전도체 물질로서 투명전극을 형성하는데 널리 이용되고 있다.

통상적으로 ITO 전극은 포토리소그라피 등의 다양한 공정을 통해 형성될 수 있나, 좀더 간소화된 ITO 전극 형성 방법이 연구되고 있다.

실시예는 간소화된 공정으로 용이하고 저렴하게 ITO 패턴을 형성할 수 있도록 하는 ITO 패턴 형성 방법을 제공한다.

실시예에 의한 ITO 패턴 형성 방법은, 기판상에 형성하고자 하는 패턴과 동일한 패턴의 요철층을 형성하는 단계; 상기 요철층 상에 ITO층을 형성하는 단계; 상기 요철층의 패턴에 대응되는 영역의 ITO층이 잔류하도록 상기 ITO층을 에칭하는 단계를 포함한다.

실시예에 의하면, 간소화된 공정으로 용이하고 저렴하게 ITO 패턴을 형성할 수 있는 ITO 패턴 형성 방법을 제공할 수 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시예에 따른 ITO 패턴 형성 방법에 대해서 상세하게 설명한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과 장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

도 1 내지 도 4는 실시예에 따른 ITO 패턴 형성 공정 상태도로서, ITO 전극을 형성하는 경우를 예시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 먼저, 형성하고자 하는 ITO 전극의 패턴과 대응되는 요철층(200)을 기판(100)상에 형성한다.

요철층(200)은 ITO 전극의 패턴이 형성되는 부분은 양각패턴(202)으로 ITO 전극이 형성되지 아니하는 영역은 음각 패턴(204)으로 형성될 수 있다. 즉, 요철층(200)의 패턴은 최종적으로 형성하고자 하는 ITO 전극과 동일한 패턴으로 형성된다.

요철층(200)을 형성하기 위해서는 나노 임프린팅(nano-imprinting) 기술이 적용될 수 있다. 나노 임프린팅 기술은 단단한 금형에 형성하고자 하는 패턴을 각인한 후, 상대적으로 강도가 약한 물질의 표면에 금형을 가압하여 금형에 각인된 패턴이 다른 물질의 표면에 형성되도록 하는 기술이다. 이러한 나노 임프린팅 기술은 포토리소그라피(Photo Lithography) 등의 기술에 비해 저렴한 비용으로 원하는 패턴을 대량 생산할 수 있으며, 나노미터(nano meter)단위의 세밀한 패턴까지 형성이 가능하다. 이러한 요철층(200)은 나노 임프린팅이 가능한 강도의 절연물질을 이용하여 형성할 수 있다.

다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 요철층(200) 상에 ITO층(300)을 형성한다.

ITO층(300)은 요철층(200)의 양각패턴(202)을 충분히 매립할 수 있을 정도의 높이를 갖도록 형성되며, ITO층(300)의 상층부는 평탄하게 형성된다.

ITO물질을 증착하면 요철층(200)의 음각패턴(204) 영역의 ITO층(300)에는 미세 균열이 발생한다. 요철층(200)에 ITO물질을 증착하면 음각패턴(204) 영역으로 ITO물질이 충전되면서, 양 측 양각패턴(202)으로부터 음각패턴(204)의 중앙영역으로 방향성을 갖는 ITO조직(302)이 형성된다.

이에, 도 3에 도시된 바와 같이, 증착된 ITO층(300)을 에칭(etching)하면 음각패턴(204) 영역의 방향성을 갖는 ITO조직(302)이 상대적으로 많이 제거되고 양각패턴(202) 영역의 ITO물질이 잔류하여 ITO 전극 패턴(350)이 형성된다.

ITO층(300)은 HCl＋FeCl3 용액 또는 FeCl3 용액 등의 ITO 에칭용액을 이용한 습식 에칭방법을 이용하여 에칭할 수 있다. 에칭용액을 이용하여 ITO층(300)을 에칭하면, 방향성을 갖는 ITO조직이 형성된 음각패턴(204) 영역의 ITO층(300)이 상대적으로 더 많이 에칭됨으로, 양각패턴(202) 영역의 ITO층(300)만 잔류하도록 에칭시간을 조절할 수 있다. 이에, 양각패턴(202)에 대응되는 ITO층(300)들에 의해 ITO 전극 패턴(350)이 형성될 수 있다.

이러한 공정을 통해 완성된 ITO 전극 패턴(350)은 기판(100)과 ITO층(300) 사이에 요철층(200)의 양각패턴(202)이 남게 되지만, 요철층(200)이 절연물질로 형성되어 있음으로 ITO 전극의 기능에 영향을 미치지 아니하고, 양각패턴(202)의 두께가 전체 ITO 전극 패턴(350)의 두께에 미치는 영향 또한 무시할 수 있을 만큼 작다.

도 5는 실시예에 따른 ITO 패턴 형성방법의 흐름도로서, ITO 전극을 형성하는 경우를 예시한 것이다.

먼저, 기판(100)상에 ITO 전극 패턴(350)과 동일한 패턴의 요철층(200)을 프린팅한다(S100). 요철층(200)은 SiO₂등의 절연물질을 이용하여, 나노 임프린팅 방식으로 형성할 수 있다.

ITO 전극 패턴(350)과 동일한 패턴의 요철층(200) 상에 ITO물질을 증착한다(S200). ITO물질로 형성된 ITO층(300)은 요철층(200)의 양각패턴(202)을 충분히 매립할 수 있을 만큼의 두께로 평탄하게 형성된다.

요철패턴에 대응되는 영역의 ITO층(300)이 잔류하도록 ITO층(300)을 에칭한다(S300). 요철층(200)은 양각패턴(202) 및 음각패턴(204)으로 형성되어 그 위에 증착된 ITO층(300)의 구조가 패턴의 형상에 따라 차이를 보인다. ITO물질의 특성상 음각패턴(204)에 증착된 ITO층(300)의 에칭률이 상대적으로 크기 때문에, 에칭 후에는 요철층(200)의 양각패턴(202)에 증착된 ITO층(300)만 잔류하여 ITO 전극 패턴(350)을 형성할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 포토리소그라피(Photo Lithography) 등의 공정 없이도 단순한 공정으로 ITO 패턴의 형성이 가능하고, 생산비용 또한 절감시킬 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지 의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1 내지 도 4는 실시예에 따른 ITO 패턴 형성 공정 상태도.

도 5는 실시예에 따른 ITO 패턴 형성 방법의 흐름도.

Claims

기판상에 형성하고자 하는 패턴과 동일한 양각패턴의 요철층을 형성하는 단계;

상기 요철층 상에 ITO층을 형성하는 단계;

상기 요철층의 패턴에 대응되는 영역의 ITO층이 잔류하도록 상기 ITO층을 에칭하는 단계를 포함하고,

상기 요철층은 절연물질을 포함하고,

상기 ITO층은 상기 요철층의 양각패턴들보다 높은 두께로 형성되고,

상기 ITO층은 상기 양각패턴들의 사이를 채우면서 배치되고,

상기 양각패턴들 사이에 배치되는 ITO층은 방향성을 가지는 그레인들을 포함하고,

상기 ITO층의 상층부는 평탄하게 형성되고,

상기 양각패턴 상에 배치되는 ITO층은 상기 양각패턴들 사이에 배치되는 ITO층보다 에칭속도가 느린 것을 포함하는 ITO 패턴 형성 방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 기판상에 형성하고자 하는 패턴과 동일한 패턴의 요철층을 형성하는 단계는,

나노 임프린팅(nano-imprinting)방식을 이용하여 상기 요철층을 형성하는 단계를 포함하는 ITO 패턴 형성 방법.
제1항에 있어서,

상기 요철층 상에 ITO층을 형성하는 단계는,

상기 요철층을 매립하는 평탄화층이 형성되도록 ITO물질을 증착하는 단계를 포함하는 ITO 패턴 형성 방법.
제1항에 있어서,

상기 요철층의 패턴에 대응되는 영역의 ITO층이 잔류하도록 상기 ITO층을 에칭하는 단계는,

상기 요철층의 양각패턴에 대응되는 영역의 ITO층이 잔류하도록 상기 ITO층을 에칭하는 단계를 포함하는 ITO 패턴 형성 방법.
제1항에 있어서,

상기 요철층의 패턴에 대응되는 영역의 ITO층이 잔류하도록 상기 ITO층을 에칭하는 단계는,

상기 요철층의 음각패턴에 대응되는 영역의 ITO층이 제거되도록 상기 ITO층을 에칭하는 단계를 포함하는 ITO 패턴 형성 방법.
기판상에 전극 패턴과 동일한 양각패턴을 나노 임프린팅하는 단계;

상기 나노 임프린팅된 패턴 상에 ITO층을 증착하는 단계;

상기 양각패턴상의 ITO층이 잔류하도록 상기 ITO층을 에칭하는 단계를 포함하고,

상기 양각패턴은 절연물질을 포함하고,

상기 ITO층을 증착하는 단계는 ITO층이 양각패턴들보다 높은 두께로 형성되고,

상기 ITO층은 상기 양각패턴들의 사이를 채우면서 배치되고,

상기 양각패턴들 사이에 배치되는 ITO층은 방향성을 가지는 그레인들을 포함하고,

상기 ITO층의 상층부는 평탄하게 형성되고,

상기 양각패턴 상에 배치되는 ITO층은 상기 양각패턴들 사이에 배치되는 ITO층보다 에칭속도가 느린 것을 포함하는 ITO 패턴 형성 방법.
삭제
제8항에 있어서,

상기 ITO층은 상기 양각패턴으로부터 음각패턴의 중앙영역으로 방향성을 갖는 ITO조직을 포함하는 ITO 패턴 형성 방법.