KR20190137182A - 금속 그리드가 매립된 투명 전도성 필름 - Google Patents

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벌시테크 리미티드
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Abstract

기판에 매립된 금속 메시를 갖는 투명 전도성 필름 및 그 제조 방법이 제공된다. 상기 금속 메시는 기판에 가압되어 매립되는 캡 또는 상기 기판 상에 변경 가능한 재료를 포함하여, 기계적 연동(mechanical interlocking)으로 우수한 기계적 안정성(mechanical stability)을 제공한다. 매립 메커니즘은 또한 우수한 화학 및 환경적 안정성을 제공한다. 조정 가능한 성능(tunable performance)을 갖는 투명 전도성 필름을 대량 제조하기 위한 무진공(vacuum-free) 및 저비용 공정을 포함하는 제조 방법이 제공된다.

Description

금속 그리드가 매립된 투명 전도성 필름{TRANSPARENT CONDUCTIVE FILMS WITH EMBEDDED METAL GRIDS}
본 출원은 2015년 5월 22일자로 출원된 미국 가출원 제62/165,566호의 혜택을 주장하며, 그 내용 전부는 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 출원은 투명 전도성 전극(transparent conductive electrode, TCE) 및 필름 분야에 관한 것이다.
TCE를 위한 종래의 재료는 상당한 전자적 성능을 갖는 투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide, TCO)의 박막이 포함된다. 그러나 많은 산업적 응용에 대해, 종래의 재료는 필름 취성(brittleness), 낮은 적외선 투과율(infrared transmittance) 및 낮은 존재도(abundance) 등의 문제점이 있어, 많은 응용에 대해 적합성이 제한된다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 그래핀(graphene), 탄소 나노튜브(carbon nanotube), 금속 나노와이어 네트워크(metal nanowire networkm) 및 금속 메시(metal mesh)를 기반으로 한 몇 가지 신세대 TCE가 제안되었다.
실버 나노와이어 기반 TCE는 종종 터치스크린 제품에 사용된다. 그래핀과 탄소 나노튜브 기반 TCE는 연구실에서 연구되고 있지만, 아직 완전히 상업화 단계에 도달하지는 못했다. 금속 메시 또는 금속 그리드(metal grid) TCE는 종래의 산화물 기반 TCE 및 은 나노와이어 기반 TCE에 비해 우수한 성능을 제공할 수 있는 유망한 대안이다. 그러나 높은 제조 원가와 복잡한 제조 공정이 금속 그리드 TCE의 개발 및 응용을 저해하고 있다.
본 발명의 실시예는 기판에 매립된 금속 메시를 갖는 신규한 금속 메시 기반 플렉시블 투명 전도성 필름 구조(metal mesh based flexible transparent conductive film structure) 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 금속 메시는 기판 또는 기판상의 변형 가능한 재료(deformable material)에 가압되어 매립된 캡(cap)을 가질 수 있다. 따라서, 기판이 구부러질 때, 캡은 금속 메시를 기판에 고정하는 것을 도와, 금속 메시가 단단히 고정되도록 유지하고 기계적 강도 및 안정성을 향상시키는 것을 돕는다. 일 실시예에서, 금속 메시의 표면은 기판 표면과 동일 평면상에 있다. 그 결과로 얻은 투명 전도성 전극(TCE)은 매끄러운 표면(smooth surface)을 가질 수 있는데, 이는 디바이스 통합(device integration)에 중요하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 리소그래피(lithography), 전기도금(electroplating) 및 열 임프린트 전사(thermal imprint transfer)를 포함한 금속 메시 TCE를 제조하기 위한 비용 효율적인 접근법(cost-effective approach)도 제공된다. 이러한 제조 방법은 TCE를 저비용으로 대량 생산할 수 있도록 해준다.
본 발명은 다음 실시예를 포함할 수 있다:
1. 투명 전도성 필름으로서,
투명 기판;
변형 가능한 재료로 이루어진 층; 및
하나 이상의 노출면을 갖는 상기 변형 가능한 재료에 매립된 금속 선으로 이루어진 메시를 포함한다.
2. 상기 실시예에 따른 투명 전도성 필름으로서, 상기 투명 기판이 플렉시블 플라스틱 필름(flexible plastic film)이다.
3. 상기 실시예들 중 어느 하나에 따른 투명 전도성 필름으로서, 상기 투명 기판이 경질 유리 패널(rigid glass panel)이다.
4. 상기 실시예들 중 어느 하나에 따른 투명 전도성 필름으로서, 상기 변형 가능한 재료는 상기 플렉시블 플라스틱 필름과 동일할 수 있다.
5. 상기 실시예들 중 어느 하나에 따른 투명 전도성 필름으로서, 상기 변형 가능한 재료는 열가소성 재료(thermoplastic material)이다.
6. 상기 실시예들 중 어느 하나에 따른 투명 전도성 필름으로서, 상기 변형 가능한 재료는 자외선 경화성 재료(ultraviolet light curable material)이다.
7. 상기 실시예들 중 어느 하나에 따른 투명 전도성 필름으로서, 상기 금속 그리드 선은 100nm∼5000nm의 선폭, 1㎛∼100㎛의 그리드 개구(grid opening) 크기를 가지고, 상기 그리드 개구와 상기 선폭의 비율은 5∼100이다.
8. 상기 실시예들 중 어느 하나에 따른 투명 전도성 필름으로서, 상기 변형 가능한 재료에 매립된 금속 메시는 매립 단부(embedded end)에서 상기 금속 선의 평균 선폭보다 큰 크기를 갖는다.
9. 상기 실시예들 중 어느 하나에 따른 투명 전도성 필름으로서, 상기 금속 그리드의 선폭은 상부의 노출면(top exposed surface)에서 바닥 부분(bottom part)으로 갈수록 점차 증가한다.
10. 상기 실시예들 중 어느 하나에 따른 투명 전도성 필름으로서, 상기 금속 그리드의 상부면(top surface)은 상기 기판 표면(substrate surface)과 동일한 레벨에 있다.
11. 상기 실시예들 중 어느 하나에 따른 투명 전도성 필름으로서, 상기 금속 그리드의 높이는 선폭의 0.3배∼3배이다.
12. 상기 실시예들 중 어느 하나에 따른 투명 전도성 필름으로서, 상기 금속 그리드는 구리, 금, 은, 니켈, 아연, 주석 또는 이들 금속의 임의의 합금으로 이루어진다.
13. 상기 투명 전도성 필름의 제조 방법으로서,
a. 전도성의 제1 기판(시연에서는, FTO 코팅 유리)을 준비하여 세정하는 단계;
b. 상기 제1 기판 상에 용해 가능한 레지스트 층으로 이루어진 층을 준비하는 단계;
c. 리소그래피법(포토 리소그래피, 나노 임프린트 리소그래피, 전자빔 리소그래피 중 하나)으로 상기 레지스트 층에 금속 그리드 패턴을 생성하고, 트렌치 그리드 네트워크(trench grid network)를 형성하고, 트렌치를 통해 상기 전도성의 제1 기판을 노출시키는 단계;
d. 상기 제1 기판을 전기도금 조에 넣고 레지스트 내의 패터닝된 그리드 내로 선택된 금속의 전착(electrodeposition)을 수행하는 단계;
e. 상기 금속이 충분한 두께에 도달하거나 상기 트렌치 밖으로 과도금될 때(overplated) 전착을 중지하는 단계;
f. 샘플을 헹군(rinse) 다음 상기 제1 기판 상의 레지스트 층을 용해하는 ㄷ단계;
g. 상기 전착된 제1 기판을, 변형 가능한 표면층을 갖는 제2 기판으로 덮는 단계;
h. 상기 제1 기판 상의 금속 그리드를 제2 기판 상의 변형 가능한 층 내로 가압하고 (변형 가능한 층이 열가소성 재료이고 가열에 의해 변형될 수 있는 경우 가열이 필요할 수 있음) 냉각(열가소성 재료의 경우) 또는 자외선 경화(자외선 경화형 폴리머의 경우)에 의해 변형 가능한 층을 고화시키는 단계;
h. 상기 제2 기판에 매립되도록 금속 그리드를 박리 및 전사한 상태에서 상기 제1 기판으로부터 제2 기판을 박리하여 투명 전도성 필름을 형성하는 단계를 포함한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 금속 그리드 투명 전도성 전극 (TCE)의 구조를 도시한다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 금속 그리드 투명 전도성 전극의 제조 방법을 도시한다.
도 2a는 종래기술의 금속 그리드 TCE의 성능 지수(Figure of Merit, FoM) 그래프이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 그리드의 두께 대(對) 전기도금 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 구리 그리드 TCE의 광 투과율 측정치의 그래프이다.
도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전기도금 시간을 제어하여 상이한 그리드 두께로 제조된 TCE의 FoM 그래프이다.
도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른, 복수 사이클의 압축 굽힘(compressive bending) 하에서의 구리 그리드 TCE의 저항 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2f는 본 발명의 일 실시예에 따른, 복수 사이클의 인장 굽힘(tensile bending) 하에서의 구리 그리드 TCE의 저항 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2g는 본 발명의 일 실시예에 따른. TCE의 접착 박리 테이프(adhesive peeling tape) 시험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2h는 본 발명의 일 실시예에 따른, 상이한 화학적 및 환경적 테스트 하에서의 TCE의 안정성을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상이한 금속 그리드의 파장 대(對) 투과율의 그래프이다.
도 4a는 본 발명에 따른 리소그래피 단계 후의 레지스트 내의 그리드 패턴을 도시한다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기도금 및 레지스트 제거 단계 후의 전도성 기판 상의 구리 그리드를 도시한다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 투명 전극을 형성하기 위해, 구리 그리드가 플라스틱 필름 내에 전사되어 매립된 최종 구리 그리드 TCE를 도시한다.
도 5a는 본 발명에 따른 리소그래피 단계 후의 레지스트 내의 그리드 패턴을 도시한다.
도 5b는 전기도금 단계 및 레지스트 제거 단계 후의 전도성 기판 상의 구리 그리드를 도시한다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 투명 전극을 형성하기 위해, 구리 그리드가 플라스틱 필름 내에 전사되어 매립된 최종 구리 그리드 TCE를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적(5cm×5cm) 구리 그리드 TCE의 이미지이다.
본 발명은 신규하고 유리한 투명 전도성 전극 구조 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명 전도성 필름은 투명 기판, 투명 기판 내에 매립된 금속 메시를 포함하고, 금속 메시는 투명 기판 내에 매립된 캡을 포함할 수 있다. 투명 기판은 플렉시블 플라스틱 필름일 수 있고, 금속 메시의 캡은 곡선 버튼(curved button) 형상 또는 다른 불규칙한 형상(irregular shape)을 취할 수 있다. 일 실시예에서, 금속 메시는 투명 기판에 의해 덮이지 않은 노출면을 가지며, 금속 메시는 투명 기판의 표면과 동일 평면에 있을 수 있다. 다른 실시예에서, 갭은 금속 메시의 선의 일 단부(one end) 상에 있지 않고, 금속 선의 단부들 사이에 있을 수 있다(예: 양 측면으로부터 연장되는 금속 선을 갖는 캡).
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 투명 전도성 필름은 투명 기판 및 투명 기판 내에 매립된 금속 메시를 포함한다. 금속 매시는 노출면을 가질 수 있으며, 메시의 선폭은 노출면 쪽을 향해 갈수록 감소되거나 노출면 쪽을 향해 갈수록 증가할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 투명 전도성 필름의 제조 방법은, 제1 기판을 준비하는 단계, 제1 기판 상에 용해 가능한 레지스트 층을 준비하는 단계, 리소그래피법으로 레지스트 층에 그리드 패턴을 생성하고, 트렌치 그리드 네트워크를 형성하고, 트렌치를 통해 제1 기판을 노출시키는 단계, 전기도금 조에 제1 기판을 넣고 그리드 패턴 내로 금속의 전착을 수행하는 단계, 금속이 충분한 두께에 도달하거나 트렌치 밖으로 과도금(overplated)될 때 전착을 중지하는 단계, 레지스트 층을 용해하는 단계, 제1 기판을 변형 가능한 표면층을 갖는 제2 기판으로 덮는 단계, 및 제1 기판 상의 그리드를 제2 기판 내로 가압한 다음 제2 기판을 고화시키는 단계를 포함한다. 이 실시예는 제1 기판으로부터, 금속 메시를 갖는 제2 기판을 박리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1a에는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전도성 전극(TCE) 구조가 도시되어 있다. 1㎛∼100㎛의 선 간격 및 100nm∼10㎛의 선폭을 갖는 금속 메시를 경질 기판(rigid substrate) 상의 플라스틱 기판 또는 플라스틱 층 내로 가압한다.
금속 메시의 밑면(bottom side)은 금속 메시의 윗부분(top part)(금속 선의 윗부분이나 캡이 시작되는, 금속 선의 베이스(base))의 선폭보다 넓은 캡을 갖는다. 이 캡은 구부리는 중에 플라스틱층에 금속 그리드를 고정하기 위한 앵커(anchor)로서 작동한다. 예를 들어, 금속 캡은 노출면 또는 캡의 베이스에서 측정된 금속 메시의 선폭의 1.1배∼3배의 폭을 가질 수 있다. 더 구체적으로, 캡은 금속 메시의 선폭의 1.2배∼1.5배의 폭을 가질 수 있다. 금속 캡은 금속 메시의 높이의 0.1배∼1.0배의 높이를 가질 수 있다. 금속 메시의 높이는 100nm∼10㎛의 범위 내일 수 있고, 선폭보다 훨씬 더 클 수 있으므로, 따라서 광전송에 크게 영향을 주지 않으면서 향상된 전도성을 제공한다. 금속 메시의 선은 도 1에 도시된 바와 같이 아래에서 위로 갈수록 가늘어지거나(taper), 또는 위에서 아래로 갈수록 가늘어질 수 있다(도시되지 않음). 또한, 캡(즉, 앵커)는 도 1에 나타낸 둥근 버튼 형상(rounded button-like shape)과는 다른 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속 메시 TCE는 리소그래피 단계, 전기도금 단계, 레지스트 제거 단계, 그리고 열 임프린팅 및 메시 전사 단계를 포함하는 비용 효율적인 용액 처리 방식(solution-processed manner)으로 제조될 수 있다. 도 1b에 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 메시 TCE를 제조하는 접근법의 개략도가 도시되어 있다. 도 1b에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 플렉시블 구리 금속 그리드 전극을 제조하는 방법은 다음 다섯 단계: (i) 불소 도핑된 주석 산화물(fluorine-doped tin oxide, FTO) 상의 스핀 코팅된 폴리머 레지스트(spin-coated polymer resist)에 메시 패턴을 형성하는 단계; (ii) 균일한 Cu 메시를 형성하기 위해 트렌치 내부에 전기도금으로 구리를 퇴적(deposition)하는 단계; (iii) 레지스트를 에칭하여 유리 기판 상에 베어(bare) CU 메시를 얻는 단계; (iv) 열 임프린트 공정으로 베어 Cu 메시를 폴리머 필름 내로 가압하는 단계; 및 (ⅴ) Cu 메시를, 매립 형태로 플렉시블 폴리머 기판에 전사하도록 두 기판을 분리하는 단계를 포함한다.
도 2a는 종래기술의 금속 그리드 TCE의 성능 지수(FoM) 그래프이다. 상기한 절차를 사용하여 제조된 프로토타입(prototype) 구리 그리드 TCE는 도 2b∼도 2h에 나타낸 바와 같이 다양한 특성에 특징이 있다. 금속 그리드의 두께는 도 2b에 도시된 바와 같이 전기도금 시간을 변경하여 조정할 수 있으므로, 성능, 특히 시트 저항은 상이한 디바이스의 애플리케이션 요건에 따라 맞춤될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구리 그리드 TCE는 도 2a 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 종래기술의 성능 지수보다 한 자릿수(one order of magnitude) 이상 높은 성능 지수를 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구리 그리드 TCE의 투과율은 도 2c에 도시되어 있다. 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른, 전기도금 시간을 제어함으로써 상이한 그리드 두께로 제조된 TCE의 FoM 그래프이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 TCE에서는 우수한 굽힘 시험 결과도 관찰되었다. 예를 들어, 초기 시트 저항이 약 0.075ohm/sq인 구리 그리드 TCE의 경우, 3mm의 작은 반경으로 압축 굽힘을 1000회 반복한 후에, 관찰된 저항 증가는, 도 2e에 도시된 것처럼, 0.1ohm/sq 미만이었다. 인장 굽힘의 경우, 1000 사이클 후에, 구리 그리드 TCE의 시트 저항은 반경 3mm에서 0.1ohm/sq에서 0.5ohm/sq 미만으로 변했다. 도 2f는 복수 사이클의 인장 굽힘 하에서의 본 발명의 실시예에 따른 구리 그리드 TCE의 저항 변화를 나타내는 그래프이다. 본 발명의 실시예에 따른 TCE는 또한 도 2g에 도시된 바와 같이 우수한 박리 시험 결과뿐만 아니라, 도 2h에 도시된 바와 같이 열악한 환경에서 뛰어난 내화학성 및 우수한 안정성을 나타냈다. 본 발명의 실시예에 따른 TCE의 이러한 유리한 특성은 주로 매립형 구조(embedded structure)에 기인한다. 주변 환경으로부터 금속 그리드를 보호하여, 환경 및 화학 안정성을 향상시키는 데 도움이 되는 것이 매립형 구조이다. 또한, 금속의 고정 캡(anchoring cap)은 기계적 안정성을 향상시키는 데 도움이 된다.
또한, 본 발명의 제조 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 구리 이외에 은, 금, 니켈 및 아연과 같은 많은 상이한 금속에 적용될 수 있다. 재료 선택에서 이러한 다양성은 다른 디바이스들의 성능을 향상시키기 위해 그리드의 일함수(work function) 조정에 상당한 이점을 제공한다. 도 3은 서로 다른 금속을 사용하여 제조된 복수의 프로토타입(prototype) TCE의 투과율을 보여준다.
본 발명 및 그 많은 이점에 대한 더 깊은 이해는 예시로서 주어진 다음의 예로부터 얻을 수 있다. 이하의 예는 본 발명의 방법, 응용, 실시예 및 변형예의 일부를 예시한다. 물론, 이들은 본 발명을 한정하는 것으로 간주해서는 안 된다. 본 발명과 관련하여 많은 변경 및 수정이 이루어질 수 있다.
[예 1]
본 발명의 일실시예는 도 4a∼도 4c에 도시된 바와 같이 제조되었다. 도 4a∼도 4c의 TCE 구조 실시예에서, Cu 메시 TCE는 레지스트를 패터닝하는 데 사용되는 포토리소그래피를 사용하여 전술한 제조 절차를 사용하여 제조되었다. 도 4a는 그리드 패턴을 사용하여 포토리소그래피 동안에 레지스트가 먼저 노광된 다음 현상된 후의 레지스트의 그리드 패턴을 보여준다. SEM 및 AFM 특성화(characterization)는 리소그래피 패터닝된 레지스트(lithography patterned resist)가 약 4 마이크론의 선폭 및 약 2 마이크론의 깊이를 가짐을 보여준다. 그리드의 개구는 약 50 미크론이었다. 구리를 그리드 트렌치에 전기도금하고 레지스트를 제거한 후, 도 4b에 도시된 바와 같이, FTO 유리 기판과 같은, 전도성 기판 상에 구리 그리드를 얻는다. 그 후, 환상 올레핀 코폴리머 필름(cyclic olefin copolymer film)과 같은 열가소성 필름을 금속 그리드 상에 두고, 가열한 다음 가압하였다. 즉, 금속 그리드를 연화된(sofened) 플라스틱 필름에 밀어 넣었다. 냉각 후 FTO 유리 기판으로부터 플라스틱 필름을 박리함으로써, 금속 그리드를 플라스틱 필름에 전사시켰다. 그 결과, 구리 그리드가 매립된 플렉시블 투명 전도성 필름이 제조되었다. 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레시블 투명 전극을 형성하기 위해 플라스틱 필름에 구리 그리드가 전사되어 매립된 최종 구리 그리드 TCE를 보여준다. 구리 대신에 금, 은, 니켈, 아연, 주석 또는 (구리를 포함한) 이들 금속 중 어느 하나의 합금과 같은 다른 재료가 적용될 수 있다.
[예 2]
본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법은 도 5a∼도 5c에 도시된 바와 같이 1마이크론 미만(sub-micron)의 금속 그리드를 형성하는데 사용되었으며, 0.8 마이크론의 선폭 및 10 마이크론의 개구부를 갖는 구리 금속 그리드가 제조되었다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 이 제조 동안의 SEM 및 AFM 결과를 서로 다른 단계에서 나타낸다. 구체적으로, 도 5a는 리소그래피 단계 후의 레지스트 내의 그리드 패턴을 보여주고, 도 5b는 전기 도금 및 레지스트 제거 단계 후의 전도성 기판 상의 구리 그리드를 보여주며, 도 5c는 플렉시블 투명 전극을 형성하기 위해 플라스틱 필름 내에 구리 그리드가 전사 및 매립된 최종 구리 그리드 TCE를 보여준다.
[예 3]
디바이스 응용에 금속 그리드 TCE를 통합하기 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적(large-area) TCE가 제조되었다. 도 6의 TCE는 90% 이상의 투과율과 0.93ohm/sq의 시트 저항을 갖는 대면적(5cm×5cm)의 구리 구리드 TCE를 갖는다. 5cm×5cm 크기의 대면적 TCE는 조명 디바이스, 디스플레이 디바이스, 및 터치 스크린 디바이스에 충분하다. 큰 크기는 다음과 같이 하여 얻을 수 있다: 1) 하나의 단계에 의해 전도성 기판(예: FTO 유리) 상에 작은 금속 그리드들을 제조한 다음 이들을 서로 연결하고(stitching) 가압하는 공정을 반복하거나; 또는 2) 대면적 전도성 기판을 사용하여 대면적 금속 그리드 TCE를 직접 제조한다.
본 명세서에 기술된 예 및 실시예는 예시를 위한 것일 뿐이고, 이에 비추어 다양한 수정 또는 변경이, 당업자에게 제안될 것이며 본 출원의 정신 및 범위 내에 포함되어야 한다는 것을 이해해야 한다. 또한, 여기에 개시된 임의의 발명 및 그 실시예의 임의의 요소 또는 한정사항(limitation)은, 임의의 및/또는 모든 다른 요소 또는 한정사항(개별적으로 또는 임의의 조합으로) 또는 본 명세서에 개시된 임의의 다른 발명 또는 실시예와 조합될 수 있으며, 이러한 모든 조합은 이에 한정되지 않고 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 생각된다.
본 명세서에 언급되거나 인용된 모든 특허, 특허 출원, 가출원 및 간행물은, 본 명세서의 명시적인 가르침과 모순되지 않는 범위 내에서, 모든 도면 및 표를 포함하여 그 내용 전부가 인용에 의해 포함된다.

Claims (15)

  1. 투명 전도선 필름으로서,
    투명 기판; 및
    상기 투명 기판 내에 매립된 금속 메시(metal mesh)
    를 포함하고,
    상기 금속 메시의 밑면(bottom side)은, 상기 기판 내에 상기 금속 메시를 고정하기에 적절한 캡을 포함하고, 상기 캡은 상기 기판에 매립되고 둥근 버튼 형상(rounded button-like shape)이고,
    상기 금속 메시는 아래에서 위로 갈수록 가늘어지거나(taper) 또는 위에서 아래로 갈수록 가늘어지는 선을 포함하는,
    투명 전도성 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 메시는 1㎛∼100㎛의 선 간격 및 100nm∼10㎛의 선폭을 갖고,
    상기 금속 메시는 경질 기판(rigid substrate) 상의 플라스틱 기판 또는 플라스틱 층 내로 가압되는, 투명 전도성 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 캡은 상기 금속 메시의 윗부분(top part)의 선폭보다 넓은, 투명 전도성 필름.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 캡은 금속이고, 노출면 또는 캡의 베이스에서 측정된 금속 메시의 선폭의 1.1배∼3배의 폭을 가지는, 투명 전도성 필름.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 금속 메시의 높이는 100nm∼10㎛의 범위 내이고, 상기 캡은 금속 메시의 높이의 0.1배∼1.0배의 높이를 가지는, 투명 전도성 필름.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 투명 기판은 플렉시블 플라스틱 필름(flexible plastic film)인, 투명 전도성 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 기판이 위에 배치되는 경질 유리 패널(rigid glass panel)을 더 포함하는 투명 전도성 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 메시는 상기 투명 기판에 의해 덮이지 않은 노출면을 가지는, 투명 전도성 필름.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 기판은 자외선 경화성 재료(ultraviolet light curable material)인, 투명 전도성 필름.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 메시의 측면은 상기 투명 기판과 동일 평면상에 있는, 투명 전도성 필름.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 투명 전도성 필름의 제조 방법으로서,
    제1 기판을 준비하는 단계;
    상기 제1 기판 상에 용해 가능한 레지스트 층을 준비하는 단계;
    리소그래피법으로 상기 레지스트 층에 그리드 패턴을 생성하고, 트렌치 그리드 네트워크(trench grid network)를 형성하고, 상기 트렌치를 통해 상기 제1 기판을 노출시키는 단계;
    전기도금 조(electroplating bath)에 상기 제1 기판을 넣고 상기 그리드 패턴 내로 금속의 전착(electrodeposition)을 수행하는 단계;
    상기 금속이 충분한 두께에 도달하거나 상기 트렌치 밖으로 과도금(overplated)될 때 전착을 중지하는 단계;
    상기 레지스트 층을 용해하는 단계;
    상기 제1 기판을 변형 가능한 표면층을 갖는 제2 기판으로 덮는 단계; 및
    상기 제1 기판 상의 그리드를 상기 제2 기판 내로 가압한 다음 상기 제2 기판을 고화시키는(solidifying) 단계
    를 포함하는 투명 전도성 필름의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 기판은 불소 도핑된 주석 산화물 코팅 유리(fluorine-doped tin oxide-coated glass)인, 투명 전도성 필름의 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 그리드 패턴을 생성하기 위해 사용된 리소그래피법은 포토 리소그래피(photolithography), 나노 임프린트 리소그래피(nanoimprint lithography) 및 전자빔 리소그래피(e-beam lithography) 중 하나인, 투명 전도성 필름의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    박리 및 전사되어 상기 제2 기판에 매립될 그리드를 갖는 상기 제1 기판으로부터 상기 제2 기판을 분리하는 단계를 더 포함하는 투명 전도성 필름의 제조 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2 기판을 고화시키는 단계는 냉각 또는 자외선 경화 단계를 포함하는, 투명 전도성 필름의 제조 방법.
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