KR20130047451A - 잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 기판의 표면에 도전성 패턴을 형성하는 방법 - Google Patents

잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 기판의 표면에 도전성 패턴을 형성하는 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 도전성 패턴 형성방법은 기판의 일면에 도전성 패턴이 형성될 부분을 정의하는 개구를 가진 마스크를 배치하고, 개구를 통하여 기판의 표면에 표면개질용 잉크를 토출하여 개구 내에 제1개질층을 형성하고, 개구를 통하여 제1개질층에 그 액적의 크기가 표면개질용 잉크의 액적 크기보다 크고 도전성 금속 입자가 분산된 타겟 잉크를 토출한 후에 마스크를 제거함으로써 도전성 패턴을 형성한다.

Description

잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 기판의 표면에 도전성 패턴을 형성하는 방법{method of forming conductive pattern on a substrate using inkjet printing technique}
잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 기판의 표면에 도전성 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 잉크젯 프린팅 장치는 잉크젯 헤드의 노즐을 통하여 잉크의 미소한 액적을 인쇄 매체 상의 원하는 위치에 토출시킴으로써 소정 화상을 인쇄하는 장치를 말한다. 최근에는 이러한 잉크젯 프린팅 장치가 화상 인쇄 분야 이외에도 액정 디스플레이(LCD;liquid crystal display), 유기발광소자(OLED; organic light emitting device) 등과 같은 평판 디스플레이 분야, 전자 종이(e-paper) 등과 같은 플렉서블 디스플레이 분야, 금속 배선 등과 같은 인쇄 전자공학(printed electronics) 분야, 유기 박막트랜지스터(OTFT; organic thin film transistor) 분야, 바이오 테크놀러지(biotechnology) 또는 바이오 사이언스(bioscience) 분야 등에 다양하게 응용되고 있다.
한편, 잉크젯 프린팅 장치가 디스플레이 분야나 인쇄 전자공학 분야 등에 적용되는데 있어서, 공정 기술상 중요한 기술적 사안 중의 하나가 배선의 단선(open)이나 단락(short)을 방지하는 것이다. 잉크젯 프린팅 장치를 통해 토출되는 잉크와 프린트하려는 기판 간의 표면 에너지(surface energy) 차이에 의해 기판 상에 프린트된 잉크 액적들 간에 뭉치는 현상이 발생하게 된다. 구체적으로, 잉크의 표면 장력이 크게 되면 기판 위에서 잉크 액적들이 뭉치는 현상(bulging)이 발생하게 됨으로써 잉크가 연속적으로 프린트되지 못하게 된다. 또한, 잉크의 표면 장력이 작으면 잉크가 기판의 표면에서 일정한 형상을 형성하지 못하고 흘러서 이웃하는 배선 사이에 단락(short)가 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 단선이나 단락의 위험을 줄일 수 있는 도전성 패턴을 형성하는 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면 기판에 비교적 두꺼운 도전성 패턴을 신속하게 형성할 수 있는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 도전성 패턴 형성 방법은, 잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 기판 상에 도전성 패턴을 형성하는 방법으로서, 기판의 일면에 상기 도전성 패턴이 형성될 부분을 정의하는 개구를 가진 마스크를 배치하는 단계; 상기 개구를 통하여 상기 기판의 표면에 표면개질용 잉크를 토출하여 상기 개구 내에 제1개질층을 형성하는 단계; 상기 개구를 통하여 상기 제1개질층에 그 액적의 크기가 상기 표면개질용 잉크의 액적 크기보다 크고, 도전성 금속 입자가 분산된 타겟 잉크를 토출하는 단계; 상기 마스크를 제거하는 단계;를 포함한다.
상기 표면개질용 잉크와 상기 기판의 표면 에너지의 차이는 상기 타겟 잉크와 상기 기판의 표면 에너지의 차이보다 크지 않다.
상기 표면개질용 잉크는 상기 타겟 잉크와 동일할 수 있다.
상기 방법은, 상기 제1개질층을 형성하기 전에 적어도 상기 마스크의 표면에 상기 타겟 잉크에 대하여 비친화성인 제2개질층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 상기 제2개질층은 상기 개구 내의 상기 기판의 표면에까지 형성되며, 상기 제1개질층은 상기 제2개질층 위에 형성될 수 있다. 상기 제2개질층에 대한 상기 타겟 잉크의 접촉각은 50도 이상일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 도전성 패턴 형성 방법은, 기판 상에 도전성 패턴을 형성하는 방법으로서, 개구를 가진 마스크를 이용하여 기판의 표면에 상기 도전성 패턴이 형성될 부분을 정의하는 단계; 상기 개구를 통하여 상기 기판의 표면에, 상기 기판과의 표면에너지의 차이가 상기 타겟 잉크와 상기 기판과의 표면에너지의 차이보다 크지 않은 제1개질층을 형성하는 단계; 상기 개구를 통하여 상기 제1개질층에 도전성 금속 입자가 분산된 타겟 잉크를 토출하는 단계; 상기 마스크를 제거하는 단계;를 포함한다.
상기 마스크는 상기 타겟 잉크에 대하여 비친화성 물질일 수 있다.
상기 방법은, 상기 제1개질층을 형성하기 전에 적어도 상기 마스크의 표면에 상기 타겟 잉크에 대하여 비친화성인 제2개질층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 상기 제2개질층은 상기 개구 내의 상기 기판의 표면에까지 형성되며, 상기 제1개질층은 상기 제2개질층 위에 형성될 수 있다.
상기 표면개질용 잉크는 상기 타겟 잉크와 동일할 수 있다.
상기 제1개질층은 상기 타겟 잉크에 대하여 친화성을 가진 표면개질용 잉크를 상기 개구의 내부에 토출하여 형성될 수 있다.
상기 타겟 잉크의 액적의 크기는 상기 표면개질용 잉크의 액적의 크기보다 크다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따르면, 잉크젯 프린팅 기법에 의하여 단락이나 단선의 위험이 없는 도전성 패턴을 형성할 수 있으며, 비교적 두꺼운 도전성 패턴을 형성하는 공정의 속도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판의 표면개질 방법을 수행하는 잉크젯 프린팅 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 고체의 표면에서의 액체의 접촉각을 보여주는 도면.
도 3은 표면 에너지의 차이가 큰 경우 고체 표면에서의 액체의 상태를 보여주는 도면.
도 4는 표면 에너지의 차이가 작은 경우 고체 표면에서의 액체의 상태를 보여주는 도면.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명에 따른 도전성 패턴 형성 방법의 일 실시예를 도시한 도면들.
도 6은 제1개질층에 없는 경우 기판 상에서의 타겟 잉크의 모습을 도시한 도면.
도 7은 제1개질층이 형성된 기판 상에서의 타겟 잉크의 모습을 도시한 도면.
도 8은 타겟 잉크에 대하여 친화성을 가진 마스크의 표면으로 타겟 잉크가 퍼진 모습을 도시한 도면.
도 9는 타겟 잉크에 대하여 친화성을 가진 마스크를 이용하여 형성한 도전성 패턴의 모습을 도시한 도면.
도 10은 마스크의 표면에 타겟 잉크에 대하여 비친화성인 제2개질층을 형성한 상태를 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도전성 패턴을 형성하는 방법을 수행하는 잉크젯 프린팅 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 잉크젯 프린팅 장치(200)는 표면개질용 잉크젯 헤드(210)와 타겟 잉크젯 헤드(220)를 구비할 수 있다. 잉크젯 헤드(210)(220)로서는 압전 구동력을 이용하는 압전방식, 정전 구동력을 이용하는 정전방식, 또는 이들의 함께 이용하는 압전/정전 복합 방식 등 다양한 방식의 액체 토출 수단이 채용될 수 있다. 표면개질용 잉크젯 헤드(210)와 타겟 잉크젯헤드(220)는 기판(110)의 상방에 이동가능하게 설치되어, 기판(110)의 표면에 표면개질용 잉크(211)와 타겟 잉크(221)를 각각 토출하여 소정의 인쇄 패턴들을 형성한다. 표면개질용 잉크젯 헤드(210)는 표면개질용 잉크(221)를 공급하기 위한 표면개질용 잉크챔버(215)에 연결될 수 있다. 타겟 잉크젯 헤드(220)는 타겟 잉크(221)를 공급하기 위한 타겟 잉크챔버(225)에 연결될 수 있다.
타겟 잉크(221)는 용매에 예를 들어 Au, Ag 또는 Cu 입자 등의 도전성 입자가 분산된 용액일 수 있다. 타겟 잉크(221)가 기판(110)에 토출된 후에 용매가 증발되면 기판(110)에는 도전성 입자만이 남아서 도전성 패턴을 형성하게 된다.
도 2를 참조하면, 액체를 고체의 수평면에 놓으면 일정한 렌즈 모양을 유지하는 액적이 되는 경우가 있다. 이때의 액적의 표면은 곡면이 되는데, 고체와 액적이 접촉하는 접촉점에서 액적의 표면으로 그은 접선이 고체의 표면과 이루는 각도를 접촉각(Θ)이라 한다. 접촉각(Θ)은 일반적으로 액체와 고체의 종류에 따라 결정되는데, 접촉각(Θ)이 클수록 액체는 고체에 대하여 비친화적(phobic)이며, 접촉각(Θ)이 작을수록 액체는 고체에 대하여 친화적(philic)이다. 고체와 액체의 표면 에너지의 차이가 클수록 접촉각(Θ)이 커진다. 접촉각(Θ)이 크면 고체의 표면에서 액체가 퍼져서 고체 표면을 적시는 젖음(wetting)이 잘 발생되지 않으며, 도 3에 도시된 바와 같이 고체 표면에서 액체는 액적의 형태로 뭉쳐진다. 따라서, 인접하는 액적끼리 서로 잘 합쳐지지 못하며, 인접하는 액적 사이에 간격이 생길 수 있다. 접촉각(Θ)이 작으면 도 4에 도시된 바와 같이 액체는 고체의 표면을 따라 펴져서 인접하는 액적끼리 서로 합쳐지며, 고체의 표면을 적시게 된다.
타겟 잉크(221)를 기판(110)의 표면에 토출하는 경우에, 타겟 잉크(221)와 기판(110)과의 표면에너지의 차이가 크면 타겟 잉크(221)의 액적들이 서로 합쳐지지 못한다. 그러면, 용매가 증발된 후의 도전성 패턴이 연속되지 않고 단선(open)될 수 있다. 표면개질용 잉크(211)는 기판(110)과 타겟 잉크(221)와의 표면 에너지의 차이를 줄이기 위한 것이다. 즉, 표면개질용 잉크(211)와 기판(110)과의 표면에너지의 차이는 타겟 잉크(221)와 기판(110)과의 표면에너지의 차이보다 작거나 같다. 따라서, 표면개질용 잉크(211)를 기판(110)에 토출하고 그 위에 타겟 잉크(221)를 토출하면 타겟 잉크(221)와 표면개질용 잉크(211)의 표면에너지의 차이가 타겟 잉크(221)와 기판(110)과의 표면에너지의 차이보다 작으므로, 표면개질용 잉크(211)와 타겟 잉크(221)와의 접촉각이 작아져서 타겟 잉크(221)의 액적들이 표면 개질용 잉크(211)에 의하여 형성된 개질층 위에서 서로 합해져서 단선의 위험이 없는 연속된 도전성 패턴이 형성될 수 있다.
이하에서 잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 도전성 패턴을 형성하는 방법의 실시예를 설명한다.
도 5b에 도시된 바와 같이 기판(110)의 상면에 도전성 패턴이 형성될 부분을 정의하는 개구(121)를 가진 마스크(120)를 형성한다. 기판(110)으로서는 예를 들어 글라스(glass)가 채용될 수 있으나, 이에 의한 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며 용도(application)에 따라 다양한 재질의 기판이 채용될 수 있다. 마스크(120)는 예를 들어 도 4a에 도시된 바와 같이 기판(110)의 상면에 포토레지스트층(123)을 형성하고, 노광 마스크(124)를 이용하여 포토레지스트층(123)의 개구(121)에 해당되는 영역(125)을 제외한 영역을 노광하여 경화시킨 후에 경화되지 않은 영역(125)을 제거함으로써 형성될 수 있다. 마스크(120)의 제조방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 마스크(120)는 판형 부재에 기계적, 물리적, 화학적 가공공정에 의하여 개구(121)를 형성함으로써 형성될 수 있다.
다음으로 도 5c에 도시된 바와 같이, 표면개질용 잉크젯 헤드(210)를 개구(121)의 상방에 위치시키고, 개구(121)를 따라 표면개질용 잉크젯 헤드(210)를 이동시키면서 개구(121)를 통하여 기판(110)의 표면에 표면개질용 잉크(211)를 토출한다. 개구(121) 내부의 기판(110) 표면에는 표면개질용 잉크(211)에 의하여 제1개질층(130)이 형성된다. 표면개질용 잉크(211)는 타겟 잉크(221)와 친화성을 가지는 잉크로서, 타겟 잉크(221)의 성분을 고려하여 적절히 선정될 수 있다. 예를 들어, 타겟 잉크(221)가 물에 Au, Ag 또는 Cu 등의 도전성 입자들이 분산된 용액인 경우에, 표면개질용 잉크(211)는 예를 들어, n-tetradecane 으로 이루어질 수 있다. 표면개질용 잉크(211)에도 도전성 입자가 포함될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 물질로, 표면개질용 잉크(211)는 이외에도 다른 다양한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표면개질용 잉크(211)는 타겟 잉크(221)와 동일한 잉크일 수도 있다. 이 경우에, 타겟 잉크젯 헤드(220)로부터 토출되는 액적 크기를 소망하는 크기로 제어할 수 있다면 타겟 잉크젯 헤드(220)를 이용하여 표면개질용 잉크(211)를 토출할 수도 있다.
표면개질용 잉크(211)의 액적 크기는 뒤에 설명하는 타겟 잉크(221)의 액적 크기보다 작다. 제1개질층(130)은 개구(121) 내부의 기판(110) 표면을 모두 덮을 정도이면 되며, 두꺼울 필요는 없다.
다음으로 도 5d에 도시된 바와 같이, 타겟 잉크젯 헤드(220)를 개구(121)의 상방에 위치시키고, 개구(121)를 따라 타겟 잉크젯 헤드(220)를 이동시키면서 개구(121)를 통하여 제1개질층(130) 위에 타겟 잉크(221)를 토출한다. 이에 의하여 개구(121)의 내부는 타겟 잉크(221)에 의하여 채워진다. 미리 개구(121) 내부에 형성된 제1개질층(130)은 타겟 잉크(221)에 대하여 친화성을 가지므로, 타겟 잉크(221)의 제1개질층(130)에 대한 접촉각이 작다. 개구(121) 내부로 토출된 복수의 타겟 잉크(221)의 액적들은 제1개질층(130) 위에서 충분히 퍼지면서 서로 연결된다. 자연스럽게 또는 어닐링 과정에 의하여 표면개질용 잉크(211)와 타겟 잉크(221)의 용매가 증발되고 나면, 도 5e에 도시된 바와 같이 도전성 입자가 기판(110)의 표면에 남게 된다. 마스크(120)를 제거하면 도 5f에 도시된 바와 같이 기판(110) 상에 도전성 패턴(140)을 형성할 수 있다.
도 6에는 제1개질층(130)을 형성하지 않고 개구(121) 내부에 바로 타겟 잉크(221)를 토출하는 경우가 도시되어 있다. 타겟 잉크(221)가 기판(110)에 대하여 비친화적(phobic)인 경우에는 타겟 잉크(221)가 기판(110)에 대한 큰 접촉각으로 인하여 기판(110)의 표면을 적시면서 퍼지지 못하고 액적의 형태로 뭉쳐지게 되어, 도전성 패턴의 단선(open)이 생길 수 있다. 본 실시예의 도전성 패턴 형성 방법에 따르면, 기판(110)의 표면에 타겟 잉크(221)에 대하여 친화성(philic)을 가지는 제1개질층(130)을 형성하고, 그 위에 타겟 잉크(221)를 토출한다. 그러므로, 도 7에 도시된 바와 같이, 타겟 잉크(221)가 액적 형태로 뭉쳐지지 않고 제1개질층(130) 위에서 자연스럽게 퍼지면서 끊김이 없는 연속된 도전성 패턴(140)을 형성할 수 있다.
본 실시예의 도전성 패턴 형성 방법에 따르면, 표면개질용 잉크(211) 액적의 크기가 타겟 잉크(221)의 액적의 크기보다 작다. 이에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 표면개질용 잉크(211)가 기판(110)의 표면에 조밀하게 안착된 제1개질층(130)을 형성할 수 있어, 제1개질층(130) 위에 토출되는 타겟 잉크(221)가 개구(121) 내부에서 원활하게 퍼지게 할 수 있다. 또한, 타겟 잉크(221)와 기판(110)이 서로 친화적인지 비친화적인지에 영향을 받지 않고 끊김이 없는 연속적인 도전성 패턴(140)을 형성할 수 있어, 기판(110)과 타겟 잉크(221)의 선택에 제한이 적다.
본 실시예의 도전성 패턴 형성 방법에 따르면, 마스크(120)를 이용하여 도전성 패턴(140)이 형성될 부분을 정의하는 개구(121)를 형성함으로써 표면개질용 잉크(211)와 타겟 잉크(221)가 폭(도 7의 W) 방향으로 퍼지는 것을 차단할 수 있어, 이웃하는 도전성 패턴(140)끼리의 전기적 단락(short)을 방지할 수 있다. 또한, 마스크(120)의 두께로 인하여 도전성 패턴(140)의 두께가 정의되므로 소망하는 두께의 도전성 패턴(140)을 용이하게 형성할 수 있다.
본 실시예의 도전성 패턴 형성 방법에 따르면, 타겟 잉크(221)의 액적의 크기가 표면개질용 잉크(211)의 액적의 크기보다 크다. 이에 따르면, 두께 및/또는 폭(W)이 넓은 도전성 패턴(140)을 형성하는 시간을 줄일 수 있다. 예를 들어, 폭 10㎛, 높이 2㎛, 길이 200㎛의 개구(121)에 직경 5㎛인 액적 형태의 잉크를 토출하여 개구(121)를 모두 채우기 위하여는, 용매가 약 20% 증발된다는 점을 감안하여 약 500개 이상의 액적을 토출하여야 한다. 이를 위하여는 잉크젯 헤드가 개구(121)의 길이방향으로 약 25회 반복적으로 프린팅하여야 한다. 그러나, 본 실시예의 도전성 패턴 형성 방법에 따르면, 직경 약 5㎛인 표면개질용 잉크(211) 액적을 3회만 반복 프린팅하고, 그 위에 직경 약 15㎛인 타겟 잉크(221) 액적을 약 15개 정도 1회만 프린팅함으로써 개구(121)를 모두 채울 수 있다. 따라서, 연속된 비교적 두꺼은 도전성 패턴(140)을 형성하는 공정의 공정속도를 향상시킬 수 있다.
마스크(120)는 타겟 잉크(221)에 대하여 비친화적인 물질층일 수 있다. 개구(121)에 토출되는 타겟 잉크(221)의 양은 용매의 증발량을 감안하여 개구(121)를 충분히 채울 수 있도록 결정된다. 마스크(120)와 타겟 잉크(221)와의 친화성이 높으면 타겟 잉크(221)가 도 8에 도시된 바와 같이 개구(121)를 넘어서 마스크(120)의 표면(126)으로 퍼지면서 이웃하는 도전성 패턴(140a)끼리 전기적으로 단락될 수 있다. 설령 단락이 되지는 않는다 하더라도 도 9에 도시된 바와 같이 도전성 패턴(140a)의 폭이 일정하지 않게 될 수 있다.
개구(121)를 통하여 표면개질용 잉크(211)를 토출하는 도 5c에 도시된 공정이 수행되기 전에 도 10에 도시된 바와 같이, 마스크(120)의 표면(126)에 제2개질층(150)을 형성하는 공정이 수행될 수 있다. 제2개질층(150)은 타겟 잉크(221)에 대하여 비친화적(phobic)인 물질층이다. 예를 들어, 제2개질층(150)은 불소(fluorine)층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2개질층(150)은 적어도 타겟 잉크(221)의 접촉각이 50도 이상이 될 수 있는 물질층 중에서 적절히 선정될 수 있다. 이 구성에 의하면, 타겟 잉크(221)가 비친화성인 마스크(120)의 표면을 따라 퍼지지 않고 상대적으로 친화성인 개구(121) 내부로 뭉쳐진다. 따라서, 일정한 폭과 두께를 가지는 도전성 패턴(140)을 형성할 수 있다.
제2개질층(150)은 마스크(120)의 표면(126)에만 형성될 수 있으며, 개구(121) 내부의 기판(110)의 표면에까지 형성될 수도 있다. 제2개질층(150)이 개구(121) 내부의 기판(110) 표면에까지 형성되는 경우에 제2개질층(150) 위에 타겟 잉크(221)에 대하여 친화성을 가지는 제1개질층(130)이 형성되므로 타겟 잉크(221)가 개구(121) 내부에서 원활하게 퍼질 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명했지만, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
110... 기판 120...마스크
121...개구 130...제1개질층
140, 140a...도전성 패턴 150...제2개질층
200... 잉크젯 프린팅 장치 210... 표면개질용 잉크젯 헤드
211... 표면개질용 잉크 220... 타겟 잉크젯 헤드
221... 타겟 잉크

Claims (13)

  1. 잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 기판 상에 도전성 패턴을 형성하는 방법으로서,
    기판의 일면에 상기 도전성 패턴이 형성될 부분을 정의하는 개구를 가진 마스크를 배치하는 단계;
    상기 개구를 통하여 상기 기판의 표면에 표면개질용 잉크를 토출하여 상기 개구 내에 제1개질층을 형성하는 단계;
    상기 개구를 통하여 상기 제1개질층에 그 액적의 크기가 상기 표면개질용 잉크의 액적 크기보다 크고, 도전성 금속 입자가 분산된 타겟 잉크를 토출하는 단계;
    상기 마스크를 제거하는 단계;를 포함하는 도전성 패턴 형성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표면개질용 잉크와 상기 기판의 표면 에너지의 차이는 상기 타겟 잉크와 상기 기판의 표면 에너지의 차이보다 크지 않은 도전성 패턴 형성 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 표면개질용 잉크는 상기 타겟 잉크와 동일한 도전성 패턴 형성 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1개질층을 형성하기 전에 적어도 상기 마스크의 표면에 상기 타겟 잉크에 대하여 비친화성인 제2개질층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 도전성 패턴 형성 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2개질층은 상기 개구 내의 상기 기판의 표면에까지 형성되며, 상기 제1개질층은 상기 제2개질층 위에 형성되는 도전성 패턴 형성 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2개질층에 대한 상기 타겟 잉크의 접촉각은 50도 이상인 도전성 패턴 형성 방법.
  7. 기판 상에 도전성 패턴을 형성하는 방법으로서,
    개구를 가진 마스크를 이용하여 기판의 표면에 상기 도전성 패턴이 형성될 부분을 정의하는 단계;
    상기 개구를 통하여 상기 기판의 표면에, 상기 기판과의 표면에너지의 차이가 상기 타겟 잉크와 상기 기판과의 표면에너지의 차이보다 크지 않은 제1개질층을 형성하는 단계;
    상기 개구를 통하여 상기 제1개질층에 도전성 금속 입자가 분산된 타겟 잉크를 토출하는 단계;
    상기 마스크를 제거하는 단계;를 포함하는 도전성 패턴 형성 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 타겟 잉크에 대하여 비친화성 물질로 된 도전성 패턴 형성 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1개질층을 형성하기 전에 적어도 상기 마스크의 표면에 상기 타겟 잉크에 대하여 비친화성인 제2개질층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 도전성 패턴 형성 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2개질층은 상기 개구 내의 상기 기판의 표면에까지 형성되며, 상기 제1개질층은 상기 제2개질층 위에 형성되는 도전성 패턴 형성 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면개질용 잉크는 상기 타겟 잉크와 동일한 도전성 패턴 형성 방법.
  12. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1개질층은 상기 타겟 잉크에 대하여 친화성을 가진 표면개질용 잉크를 상기 개구의 내부에 토출하여 형성되는 도전성 패턴 형성 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 타겟 잉크의 액적의 크기는 상기 표면개질용 잉크의 액적의 크기보다 큰 도전성 패턴 형성 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104772981A (zh) * 2014-01-15 2015-07-15 株式会社御牧工程 电路基板的制造方法及喷墨打印机

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102059136B1 (ko) * 2013-06-13 2020-02-10 삼성디스플레이 주식회사 프린트 장치
CN103379747B (zh) * 2013-06-25 2016-08-10 复旦大学 一种加成制备高粘附力高导电性线路的方法
CN107001820A (zh) 2014-10-21 2017-08-01 奥雷尔科技有限公司 用于在基底上形成图案化的金属膜的组合物
GB2546761B (en) * 2016-01-27 2020-07-22 Neudrive Ltd Methods and circuits
US20220187953A1 (en) * 2020-12-16 2022-06-16 Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc. Ink component and method for forming insulation layer and touch panel

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1153240C (zh) * 1997-03-21 2004-06-09 佳能株式会社 印制基片、电子发射元件、电子源和图象形成装置的制造方法
JP2003080694A (ja) * 2001-06-26 2003-03-19 Seiko Epson Corp 膜パターンの形成方法、膜パターン形成装置、導電膜配線、電気光学装置、電子機器、並びに非接触型カード媒体
JP4629997B2 (ja) * 2003-06-02 2011-02-09 株式会社リコー 薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタアレイ
WO2006076610A2 (en) * 2005-01-14 2006-07-20 Cabot Corporation Controlling ink migration during the formation of printable electronic features
KR100678419B1 (ko) * 2005-04-01 2007-02-02 삼성전기주식회사 기판의 표면처리방법, 배선형성방법 및 배선기판
KR101269378B1 (ko) 2006-12-04 2013-05-29 동우 화인켐 주식회사 금속 배선의 형성 방법
KR20100028306A (ko) 2008-09-04 2010-03-12 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 및 그 제조 방법
KR101058845B1 (ko) 2009-04-06 2011-08-24 한국생산기술연구원 잉크젯 프린팅을 이용한 패턴 형성방법
KR101222268B1 (ko) 2009-07-03 2013-01-16 주식회사 두산 탄화수소계 점착제 조성물 및 이를 이용한 기판의 표면처리방법
KR101099436B1 (ko) 2009-08-17 2011-12-27 주식회사 두산 배선패턴의 형성방법
KR101201418B1 (ko) 2009-11-13 2012-11-14 한양대학교 에리카산학협력단 잉크젯 프린팅을 이용한 전자소자 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104772981A (zh) * 2014-01-15 2015-07-15 株式会社御牧工程 电路基板的制造方法及喷墨打印机
CN104772981B (zh) * 2014-01-15 2017-04-12 株式会社御牧工程 电路基板的制造方法及喷墨打印机

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