KR20180090143A

KR20180090143A - 레이저 마스크를 이용한 금속 패턴 제조 방법

Info

Publication number: KR20180090143A
Application number: KR1020170015172A
Authority: KR
Inventors: 조수제; 정윤희
Original assignee: 주식회사 에스디티아이엔씨
Priority date: 2017-02-02
Filing date: 2017-02-02
Publication date: 2018-08-10

Abstract

본 발명의 금속 패턴 제조 방법은 레이저를 선택적으로 투과할 수 있도록 하는 레이저 마스크를 준비하는 단계; 기판 위에 상기 레이저 마스크를 배치하는 단계; 상기 레이저 마스크를 통해 레이저를 조사하여 상기 기판에 마스크 패턴으로 손상부위를 형성하는 단계; 및 상기 손상부위를 선택적으로무전해 도금하는 단계를 포함한다.

Description

레이저 마스크를 이용한 금속 패턴 제조 방법{Method of Manufacturing Metal Pattern Using Laser Mask}

본 발명은 금속 패턴 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 레이저 마스크를 이용한 금속 패턴 제조 방법에 관한 것이다.

최근 메탈 메쉬(metal mesh)를 적용한 제품이 개발되고 있다. 메탈 메쉬는 구리나 은 등의 소재를 격자무늬로 배열해서 전극을 구성하는 방식으로서, 금속을 사용하기 때문에 전도성이 좋고 구부릴 수 있기 때문에 플렉서블 디스플레이에 적합하다. 또한, ITO(Indium Tin Oxide) 전극보다 가격이 낮아 가격 경쟁력이 있다.

그러나, 메탈 메쉬 방식은 1) 시인성이슈, 2) 모아레 현상, 3) 낮은 수율 등의 단점을 가진다.

한편, 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 등의 무선통신 단말기에서는 신호의 송수신을 위해 안테나가 반드시 필요하다. 무선통신 단말기가 소형화 및 박형화되는 추세에 따라 종래에 무선통신 단말기의 외부에 노출되어 형성되던 안테나는 패턴 형태로 구현되어 무선통신 단말기의 내부 또는 표면에 위치하는 것이 일반적이다.

이에 따라 사출물을 이용하여 안테나 패턴을 형성하는 방법에 대한 연구가 있어 왔다.

그러나, 기존의 안테나 패턴이나 메탈 메쉬 전극과 같은 금속 패턴을 제조하기 위해서는, 소재, 설비 또는 공정 면에서 고가이다. 이에 따라 저가의 공정으로 고품질의 금속 패턴을 제조할 수 있는 방법이 필요하다.

대한민국 등록특허 제10-1580396호 대한민국 등록특허 제10-1309332호 대한민국 등록특허 제10-1488487호

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 저가의 공정으로 안정적으로 금속 패턴을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제는 저가의 공정으로 외부광 반사를 줄이는 금속 패턴을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적인 과제는 상기 금속 패턴을 형성하는 데 사용되는 레이저 마스크 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 금속 패턴 제조 방법은 레이저를 선택적으로 투과할 수 있도록 하는 레이저 마스크를 준비하는 단계; 기판 위에 상기 레이저 마스크를 배치하는 단계; 상기 레이저 마스크를 통해 레이저를 조사하여 상기 기판에 마스크 패턴으로 손상부위를 형성하는 단계; 및 상기 손상부위를 선택적으로 무전해 도금하는 단계를 포함한다.

실시예에 따라, 상기 레이저 마스크를 마련하는 단계는 감광성 유리의 특정 영역을 노광한 후 열처리하여 결정 영역과 유리 영역을 만드는 단계를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 상기 레이저 마스크를 마련하는 단계는 감광성 유리의 특정 영역을 노광한 후 열처리하여 결정 영역과 유리 영역을 만드는 단계; 및 상기 결정 영역을 식각하여 관통부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 레이저 마스크를 마련하는 단계는 상기 관통부가 형성된 유리 전체를 재노광하고 열처리하여 결정화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 기판의 재질은 유리, 세라믹, 폴리머, 또는 실리콘일 수 있다.

실시예에 따라, 상기 레이저 마스크를 배치하는 단계는 상기 기판 위에 유기물 또는 무기물을 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 코팅층 위에 상기 레이저 마스크를 배치하는 단계를 포함하며, 상기 손상부위를 형성하는 단계는 상기 레이저 마스크를 통해 상기 코팅층에 상기 레이저를 조사함으로써, 상기 코팅층과 상기 코팅층 하부의 기판을 손상시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른, 레이저를 선택적으로 투과하여 금속 패턴을 형성하는데 사용되는 레이저 마스크를 제조하는 방법은, 감광성 유리가 마련되는 단계; 및 상기 감광성 유리의 특정 영역을 선택적으로 노광한 후 열처리하여 결정 영역과 유리 영역을 만드는 단계를 포함하며, 상기 결정 영역 및 상기 유리 영역에 따라, 상기 레이저를 선택적으로 투과시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 일반적인 기판(예컨대, 플라스틱 사출물, 유리 기판, 투명 필름 등)에 레이저 마스크를 이용하여 저가의 공정으로 금속 패턴을 형성함으로써, 금속 패턴 제조 비용을 절감할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 저가의 공정으로 금속 패턴을 형성함으로써, 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 흑화 처리에 의하여 금속 패턴의 반사광을 줄임으로써, 시인성을 높일 수 있다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 금속 패턴의 평면도이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성되고 흑화 처리된 금속 패턴의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 패턴 형성 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 패턴 형성 방법을 나타내는 플로우차트이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되거나, 층이 다른 층 또는 기판과 결합 또는 접착된다고 언급되는 경우에, 그것은 다른 층 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.

상단, 하단, 상면, 하면, 전면, 후면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다. 예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 패턴 형성 방법을 설명한다.

도 1은 금속 패턴이 형성될 기판(110)을 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같은, 금속 패턴이 형성될 기판(110)이 먼저 마련된다. 기판(110)의 재질은 유리, 세라믹(Ceramics), 폴리머(Polymer), 실리콘(silicon) 또는 투명 필름일 수 있다.

도 2a를 참조하면, 실시예에 따라 기판(110) 상부에 코팅층('보호층'이라 하기도 함, 120)이 형성될 수 있다. 그러나, 코팅층(120)은 필수 구성요소는 아니므로, 실시예에 따라, 코팅층(120)은 생략될 수도 있다. 코팅층(120)은 금속 패턴을 형성하는 과정에서 기판(110) 혹은 금속 패턴을 보호하는 역할을 하며, 실시예에 따라, 다양한 물질(예컨대, 유기물 또는 무기물)로 형성될 수 있다. 예컨대, 유기물은 페인트일 수 있고, 무기물은 실리콘일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2b를 참조하면, 코팅층(120) 상부에 레이저 마스크(125)가 배치된다.

코팅층(120)이 생략되면, 기판(110) 상부에 레이저 마스크(125)가 배치될 수 있다. 레이저 마스크(120)는 레이저를 선택적으로 투과시키는 마스크(mask)이다.

레이저 마스크(125)는 감광성 유리를 이용하여 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 소정 두께의 감광성 유리 기판을 마스크 패턴에 따라, 특정 영역만 선택적으로 결정화함으로써, 레이저 마스크(125)를 형성할 수 있다.

감광성 유리(photosensitive glass)는 일반적으로 투명한 유리 상태(glassy state)이나, 노광 및 열처리 공정에 따라 결정화되어 불투명해질 수 있다. 예컨대, 감광성 유리 기판의 특정 영역을 자외선에 노광한 후 열처리함으로써, 특정 영역을 결정화시킬 수 있다. 감광성 유리 기판에서 결정화된 특정 영역을 결정 영역(125a)이라 하고, 결정화되지 않은 나머지 영역을 비결정 영역 혹은 유리 영역(125b)라 한다.

이와 같이, 마스크 패턴에 따라, 감광성 유리 기판에 결정 영역(125a)과 비결정 영역(125b)이 형성됨으로써, 레이저 마스크(125)가 마련될 수 있다.

레이저 마스크(125)의 비결정 영역(유리 영역, 125b)은 레이저를 통과시키는 반면, 결정 영역(125a)은 레이저를 통과시키지 않고 차단할 수 있. 여기서, 차단은 레이저 투과율이 임계 비율(예컨대, 10%, 20% 등)이하를 의미할 수 있다. 즉, 비결정 영역(유리 영역, 125b)의 레이저 투과율이 비결정 영역(125b)의 레이저 투과율에 비하여 현저히 클 수 있다.

레이저 마스크(125)는 기판(110) 및 코팅층(120)과 별도로 제작되어, 기판(110) 상부에 직접, 또는 코팅층(120) 상부에 배치되거나 결합될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 마스크(125')를 나타내는 평면도이다. 이를 참조하면, 레이저 마스크(125')는 감광성 유리 기판(126)에 관통부(구멍, 127)을 뚫은 다음 감광성 유리 기판(126)를 재노광하여 다시 결정화시켜 형성될 수 있다. 이를 위해서 먼저, 감광성 유리의 특정 영역을 노광한 후 열처리하여 결정 영역(미도시)과 유리 영역(미도시)을 만들고, 결정 영역을 식각하여 관통부(127)를 형성할 수 있다. 결정 영역을 식각하기 위해 플루오르화수소(hydrogen fluoride; HF)를 포함하는 불산 수용액을 이용할 수 있다.

그러면, 유리 영역과 관통부(127)가 형성된 레이저 마스크가 마련될 수 있다. 즉, 감광성 유리 기판(126)에 마스크 패턴에 따라 선택적으로 관통부(127)가 형성됨으로써, 레이저 마스크가 마련될 수 있다. 유리 영역은 특정 파장의 레이저를 흡수(또는 차단)할 수 있으며, 관통부(127)는 모든 레이저를 투과시킬 수 있다.

이와 같이, 유리 영역과 관통부(127)로 이루어진 감광성 유리 기판(126)을 재노광하여 다시 결정화하면, 감광성 유리 기판(126)이 세라믹화되어 빛이 통과하지 않게 된다. 즉, 세라믹화된 감광성 유리 기판(126)은 레이저를 통과시키지 않고, 관통부(127)을 통해서만 레이저가 통과하게 된다.

도 4a을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 마스크(125)를 이용하여, 기판(110) 상부의 코팅층(120)을 선택적으로 제거한다.

일 실시예에서, 레이저 마스크(125)의 상부에서 레이저 조사기(미도시)가 레이저를 조사할 수 있다. 실시예에 따라, 레이저 조사기(미도시)는 레이저 마스크(125)의 전면에 레이저를 조사(이를 '전면 조사'라 함)할 수 있다. 이와 같이 레이저가 전면 조사되더라도, 미리 정해진 패턴, 즉 레이저 마스크(125)의 패턴(마스크 패턴)에 따라 코팅층(120)이 선택적으로 제거된다. 결정 영역(125a)은 레이저를 통과시키지 않고 비결정 영역(125b)은 레이저를 통과시키므로, 결정 영역(125a) 아래의 코팅층(120)은 제거되지 않고, 비결정 영역(125b) 아래의 코팅층(120)만 제거된다.

또한, 레이저를 이용하여, 코팅층(120)이 제거된 부분의 기판(110)을 울퉁불퉁하게 손상시킴으로써 손상부위(130)를 형성한다.

실시예에 따라, 레이저 조사기(미도시)는 미리 정해진 패턴에 따라, 레이저 마스크(125)의 전면이 아니라, 비결정 영역(125b) 혹은 관통부에만 선택적으로 레이저를 조사(이를 '패터닝 조사'라 함)할 수 있다.

즉, 레이저 조사기(미도시)에서 미리 정해진 패턴에 따라 비결정 영역(125b)에만 레이저를 조사할 수 있다.

예컨대, 레이저 조사기는 미리 입력된 프로그램에 따라, 미리 정해진 패턴에 따라 특정 부분에만 레이저를 조사할 수 있다..

통상적으로, 레이저로 미세패턴(예컨대, 10um미만의 미세패턴)을 만드는 데는 정밀도가 높은 고가의 레이저 장치가 필요하거나, 매우 정교한 금형이 필요하여, 고비용이 소요된다.

그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 감광성 유리 기판을 이용하여 간단한 공정과 저렴한 비용으로 레이저 마스크를 만들 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 마스크를 이용함으로써, 저가의 레이저 장치로도 10um미만의 미세패턴을 형성할 수 있다. 손상부위(130)란 레이저에 의하여 인위적으로 요철이 생긴 부분을 의미한다.

즉, 레이저 마스크(125)를 이용하여, 코팅층(120)이 제거된 부분의 기판(110)에 인위적으로 요철을 만들어, 손상부위(130)를 형성한다.

도 4b를 참조하면, 코팅층(120)을 선택적으로 제거하고, 기판(110)에 손상부위(130)를 형성한 후에, 레이저 마스크(125)가 제거될 수 있다.

도 5를 참조하면, 손상부위(130)에 금속(140)을 도금한다. 금속(140)은 알루미늄, 은, 구리, 또는 합금일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

손상부위(130)에 금속(140)을 도금하기 위하여, 먼저 손상부위(130)에 금속 촉매를 흡착시키는 촉매 처리가 수행될 수 있다. 촉매 처리 후, 촉매 처리된 상기 손상부위(130)에 무전해 도금 방식으로 도금할 수 있다. 촉매로는, 팔라듐(palladium)이 사용될 수 있다.

코팅층(120)이나 기판(110)에는 무전해도금이 잘 되지 않는다. 또한, 코팅층(120)나 사출물(110)에 무전해도금이 되더라도 부착력이 낮아, 도금된 금속의 안정정이 떨어진다.

이에 반하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 코팅층(120)가 제거된 부분의 기판(110)에 인위적으로 손상부위(130)를 형성하고, 손상부위(130)에 도금을 함으로써, 도금을 보다 용이하게 할 수 있고, 또한 도금된 금속의 부착력을 높일 수 있다. 즉, 거칠게(즉, 울퉁불퉁하게) 형성된 손상부위(130)에는 촉매가 흡착되기 쉽다. 따라서, 손상부위(130)의 촉매 처리 후 무전해 도금 방식으로 금속(140)을 도금할 수 있다. 도 6을 참조하면, 무전해 도금 이후에, 남아 있는 코팅층(120)을 제거함으로써, 금속 패턴이 형성된다. 무전해 도금을 하면, 코팅층(120) 상부에도 부분적으로 도금이 될 수 있다.

무전해 도금 이후에, 코팅층(120)을 제거하면 코팅층(120) 상부에 형성된 금속도 제거된다. 이에 따라, 정밀한 금속 패턴(예컨대, 배선)을 형성할 수 있다.

코팅층(120) 제거 후에, 필요시, 금속(140)을 연마하여 평탄화할 수 있다.

도 5 및 도 6의 실시예에 따르면, 무전해 도금 이후에, 코팅층(120)이 제거된다. 그러나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 코팅층(120)이 제거된 후에, 도금 공정이 수행될 수 있다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 7은 레이저 마스크(125)를 이용하여 기판(110)에 특정 패턴의 손상부위(130)를 형성한 후, 코팅층(120)과 손상부위(130)에 촉매(150, 151)가 처리된 상태를 도시한다.

예컨대, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 레이저 마스크(125)를 이용하여, 미리 정해진 패턴에 따라 기판(110) 위의 코팅층(120)을 선택적으로 제거하고 코팅층(120)이 제거된 부분의 기판(110)을 울퉁불퉁하게 손상시킴으로써 손상부위(130)를 형성하고 레이저 마스크(125)를 제거한 후에, 도 7에 도시된 바와 같이, 코팅층(120) 및 손상부위(130)에 촉매(150, 151) 처리가 이루어진다.

도 8은 코팅층(120)가 제거된 상태를 도시한다. 촉매(150, 151) 처리 후 코팅층(120)를 제거함으로써, 도 8에 도시된 바와 같이, 손상부위(130)에만 촉매(151)가 남게 된다.

도 9는 금속 도금한 상태를 도시한다. 예컨대, 코팅층(120)이 제거된 상태에서 촉매(151) 처리된 손상부위(130)에 무전해 도금 방식으로 도금(160)을 하여 금속 패턴을 완성할 수 있다.

도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 금속 패턴의 평면도이다. 상술한 바와 같이, 기판(110)에 레이저를 이용하여 특정 패턴으로 인위적인 손상부위(130)를 형성하고, 손상부위(130)에 도금을 함으로써, 저가의 공정으로 안정적인 금속 패턴(140a)을 형성할 수 있다.

도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성되고 흑화 처리된 금속 패턴의 평면도이다. 도 10a에 도시된 금속 패턴(140a)을 흑화 처리함으로써, 도 10b에 도시된 바와 같이, 외부광 반사를 줄이는 금속 패턴(140b)을 얻을 수 있다.

예컨대, 손상 부위(130)에 도금하여 금속 패턴(140a)을 얻은 후에, 상기 금속 패턴(140a)을 화학적으로 흑화 처리하여 금속을 검게 만들어, 흑화된 금속 패턴(140b)을 얻을 수 있다.

터치 패널용 금속 전극(예컨대, 알루미늄 전극, 은 전극 등)은 반사율이 높은 물질이다. 이에 따라, 외부광 반사를 줄이기 위해서는 금속 전극의 선폭을 줄여야 한다. 그러나, 선폭을 줄이는 것에는 한계가 있으며, 제조 비용이 증가한다. 또한, 선폭을 줄이는 경우 회로 불량이 발생하기 쉽다.

본 발명의 실시예에 따르면, 금속 패턴을 흑화 처리함으로써, 반사율을 낮출 수 있다.

실시예에 따라, 흑화 처리는 Co 또는 Co를 포함하는 2원계 이상의 전해도금욕에서 도금을 행하여 금속 패턴(140a)의 표면에 Co를 포함하는 흑화 도금 패턴(140b)을 형성할 수 있다.

실시예에 따라, 흑화 처리는 염기성 전해욕에서 흑화 도금 패턴(140b)의 표면을 산화시키는 처리를 더 포함할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 패턴 형성 방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 11을 참조하면, 금속 패턴이 형성될 기판이 제공된다(S110). 상술한 바와 같이, 기판은 반도체, 사출물(예컨대, 플라스틱 사출물), 투명 필름, 또는 유리 기판일 수 있다.

기판 위에 전체적으로 코팅층(예컨대, polymer)가 형성된다(S120).

코팅층 위에 레이저 마스크가 배치된다(S125). 상술한 바와 같이, 레이저 마스크는 감광성 유리 기판을 특정 패턴에 따라 선택적으로 결정화(혹은 비결정화)하거나, 감광성 유리 기판에 특정 패턴에 따른 구멍(hole)을 형성함으로써 얻어질 수 있다.

다음으로, 레이저 마스크(125)에 레이저를 조사하하여, 미리 정해진 패턴에 따라 기판 위에 형성된 코팅층을 선택적으로 제거한다(S130). 미리 정해진 패턴이란 형성할 금속 패턴을 의미한다.

또한, 레이저를 이용하여, 코팅층(120)이 제거된 부분의 기판을 울퉁불퉁하게 손상시킴으로써 손상부위(130)를 형성한다(S140).

예컨대, 레이저 조사기(미도시)를 이용하여 미리 정해진 패턴에 따라 레이저(laser)를 조사함으로써, 기판 상부의 특정 부위에 요철을 형성할 수 있다(S140). 이를 위하여, 레이저 조사기에는 특정 패턴을 형성하기 위한 프로그램이 미리 입력될 수 있다.

손상부위(130)에 금속 도금을 함으로써 금속 패턴을 형성한 후(S150), 남은 코팅층을 제거한다(S160).

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 패턴 형성 방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 12에 도시된 금속 패턴 형성 방법은 도 11에 도시된 금속 패턴 형성 방법과 유사하므로, 설명의 중복을 피하기 위하여 차이점 위주로 기술한다.

도 12를 참조하면, 기판 준비 단계(S110), 코팅층 형성 단계(120), 레이저 마스크 배치 단계(125), 레이저 마스크 이용하여, 코팅층을 선택적으로 제거하는 단계(S130) 및 코팅층(120)이 제거된 부분의 기판을 울퉁불퉁하게 손상시키는 단계(S140)는 도 11에 도시된 단계들과 동일하다.

S140 단계 이후에 손상부위 및 코팅층에 촉매 처리를 한다(S170). 다음으로, 코팅층(120)를 제거함으로써, 손상부위(130)에만 촉매(151)가 남도록 한다(S180).

그리고, 코팅층(120)이 제거된 상태에서 촉매(151) 처리된 손상부위(130)에 무전해 도금 방식으로 금속 도금함으로써, 금속 패턴을 형성한다(S190).

실시예에 따라, 도 11 또는 도 12에 도시된 단계들의 순서는 달라질 수도 있고, 둘 이상의 단계가 병렬적으로 수행될 수도 있다.

도 11 또는 도 12에 도시된 금속 패턴 형성 방법에 의하여, 무선통신 단말기용 안테나 패턴이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 또한 일반 기판과 같은 범용적인 소재를 이용함으로써, 제조 비용을 줄일 수 있다. 또한, 감광성 유리 기판을 이용하여 간단한 공정과 저렴한 비용으로 만들어진 레이저 마스크를 이용함으로써, 저가의 레이저 장치로도 미세 금속 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 레이저로 기판에 인위적인 손상부위를 형성하여 도금이 잘 되도록 함으로써, 저가의 공정으로 안정적으로 금속 패턴을 형성할 수 있다.

실시예에 따라, 도 11 또는 도 12에 도시된 금속 패턴 형성 방법에 의하여 형성된 금속 패턴을 화학적으로 흑화 처리할 수 있다. 예컨대, 도 11의 S160 단계 이후 또는 도 13의 S190 단계 이후에 금속 패턴을 흑화 처리하는 단계가 추가로 수행될 수 있다.

도 11 또는 도 12에 도시된 금속 패턴 형성 방법 및 흑화 처리를 이용하여 터치 패널용 금속 전극이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 레이저 다이렉트 패터닝 방식을 이용함으로써, 별도의 금형이나 마스크 공정이 불필요하며, 레이저로 투명 유리나 필름에 인위적인 손상부위를 형성하여 도금이 잘 되도록 함으로써, 저가의 공정으로 안정적으로 금속 전극을 형성할 수 있다. 또한, 형성된 금속 패턴을 흑화 처리함으로써, 반사광을 줄일 수 있다.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

110: 기판(base)
120: 코팅층
125, 125': 레이저 마스크
125a: 결정 영역
125b: 비결정 영역
126: 감광성 유리 기판
127: 구멍(hole)
130: 손상부위
140, 140a, 140b, 160: 금속
150, 151: 촉매

Claims

레이저를 선택적으로 투과할 수 있도록 하는 레이저 마스크를 준비하는 단계;
기판 위에 상기 레이저 마스크를 배치하는 단계;
상기 레이저 마스크를 통해 레이저를 조사하여 상기 기판에 마스크 패턴으로 손상부위를 형성하는 단계; 및
상기 손상부위를 선택적으로 무전해 도금하는 단계를 포함하는 레이저 마스크를 이용한 금속 패턴 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 레이저 마스크를 마련하는 단계는
감광성 유리의 특정 영역을 노광한 후 열처리하여 결정 영역과 유리 영역을 만드는 단계를 포함하는 금속 패턴 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 레이저 마스크를 마련하는 단계는
감광성 유리의 특정 영역을 노광한 후 열처리하여 결정 영역과 유리 영역을 만드는 단계; 및
상기 결정 영역을 식각하여 관통부를 형성하는 단계를 포함하는 금속 패턴 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 레이저 마스크를 마련하는 단계는
상기 관통부가 형성된 유리 전체를 재노광하고 열처리하여 결정화하는 단계를 더 포함하는 금속 패턴 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 기판의 재질은
유리, 세라믹, 폴리머, 또는 실리콘인 것을 특징으로 하는 레이저 마스크를 이용한 금속 패턴 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 레이저 마스크를 배치하는 단계는
상기 기판 위에 유기물 또는 무기물을 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 코팅층 위에 상기 레이저 마스크를 배치하는 단계를 포함하며,
상기 손상부위를 형성하는 단계는
상기 레이저 마스크를 통해 상기 코팅층에 상기 레이저를 조사함으로써, 상기 코팅층과 상기 코팅층 하부의 기판을 손상시키는 단계를 포함하는 레이저 마스크를 이용한 금속 패턴 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 방법은
상기 도금하는 단계 이후에, 상기 코팅층을 제거하는 단계를 더 포함하는 레이저 마스크를 이용한 금속 패턴 제조 방법.