KR20190024358A - 금속 이온 잉크의 온도 제어된 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법 - Google Patents

금속 이온 잉크의 온도 제어된 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속 이온 잉크의 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법에 관한 것으로서, 금속 이온 잉크의 용매 증발 가열 온도와 금속 이온의 열적 환원 가열 온도를 구분하는 2단 가열 방식을 직접적 임프린팅 공정에 적용함으로써, 용매 증발 가열 단계를 통해 전극 구조물의 투명도를 높일 수 있도록 함과 아울러 열적 환원 가열 단계를 통해 동일한 크기에 구조물에 대해서 내부 다공성을 감소시킬 수 있고 그로 인한 낮은 비저항을 가지는 구조물의 제작이 가능하도록 하는 효과를 갖는다.

Description

금속 이온 잉크의 온도 제어된 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법{Manufacture Method Of Transparent Electrode Structure With Temperature-Controlled Direct Imprinting Of Metal Ions Ink}
본 발명은 투명 전극 구조물 제조 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 금속 이온 잉크의 온도-제어된 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 열에 의한 나노임프린팅 공정은 폴리머가 코팅된 기판에 딱딱한 몰드를 접촉시킨 후, 가열과 가압을 통해서 변형 및 유동 가능한 폴리머를 몰드의 패턴에 채워지게 하고 냉각하여 단단한 형태의 폴리머 구조물이 생성되면 몰드를 제거하는 방식으로 이루어진다.
열에 의한 나노 임프린팅 공정은 나노 스케일의 구조물에 대한 낮은 비용과 높은 생산성을 가지는 장점이 있지만, 기능성 물질인 메탈 등을 패턴하기 위해서는 메탈 증착과 리프트 오프 등과 같은 폴리머 물질을 제거하기 위한 후처리 공정들이 추가적으로 요구된다.
이것은 나노 임프린팅 공정의 이점을 상쇄하기 때문에, 2007년 Nano Lett.와 2008년 Adv. Mater. 저널에 소개된 메탈 나노 입자의 직접적 임프린팅 방식으로 저온 소결 가능한 마이크로/나노스케일의 메탈 구조물을 제작하여 전자소자 등에 이용되어 왔다.
전통적인 나노 임프린팅 공정의 실리콘이나 유리와 같은 단단한 몰드 대신에 고무와 같은 탄성체 몰드를 사용하여 기판과 몰드 사이가 컨포멀 접촉을 하기 때문에 무시할 정도의 낮은 잔류층을 형성하면서 마이크로/나노스케일의 메탈 구조물을 제작할 수 있다.
하지만 메탈 나노 입자의 직접적 임프린팅 공정은 메탈 나노입자의 불안정성, 고농도의 잉크 제작의 어려움, 몰드의 패턴의 밀도로 인한 불완전한 채워짐 등의 문제로 인해서 높은 전기적/광학적 특성을 요구하는 투명전극 분야 등에는 이용이 제한되어 왔다.
2015년 RSC Adv.과 2016년 ACS Appl. Mater. Inter.저널에 소개된 직접적 임프린팅을 이용한 고성능 메탈 그리드 투명 전극을 제작을 위한 메크로 스케일의 공간(레저부아)-부착된 몰드가 제안되었다.
레저부아-부착된 몰드는 레저부아와 마이크로 스케일의 그리드 형상의 공간이 함께 연결되어 있는 형태로 패턴닝되어 있으며, 직접적 임프린팅 공정에서 각각의 공간의 변형에 의한 내부 부피 감소의 차이로 인해서 잉크가 레저부아에서 그리드 형상의 공간으로 주입되어 잉크의 채워짐을 향상시키는 방식이다.
이러한 방식은 메탈 구조물의 크기를 향상시켜 우수한 전기적 특성을 가지는 메탈 그리드 투명전극의 제작을 가능하게 하였으나, 메탈 구조물 내부의 다공성을 줄이는 등의 비저항을 낮추지는 못하였다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0035936호(공개일자 2009년04월13일) 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0129134호(공개일자 2014년11월06일) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0091114호(공개일자 2015년08월07일)
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 금속 이온 잉크의 용매 증발 온도와 금속 이온의 열적 환원 온도를 구분하는 2단 가열 방식을 직접적 임프린팅 공정을 적용해 높은 투과도와 낮은 면저항을 가지는 투명 전극 구조물을 제작할 수 있는 금속 이온 잉크의 온도-제어된 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 금속 이온 잉크의 온도-제어된 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법은, 금속 이온 잉크가 공급된 기판 상에 패턴 그루브가 형성된 몰드를 올려 적층시키는 몰드 적층 단계; 상기 기판 상에 공급된 상기 금속 이온 잉크가 상기 몰드의 패턴 그루브 내에 채워지게 상기 몰드를 눌러 가압한 상태로 상기 금속 이온 잉크 중에 포함된 용매를 증발시키도록 가열하는 용매 증발 가열 단계; 상기 몰드를 계속 눌러 가압한 상태로 상기 금속 이온 잉크의 열적 환원을 위해 상기 용매 증발 온도 보다 높은 온도로 가열하는 열적 환원 가열 단계; 및 상기 몰드 분리 후 상기 기판 상에 열적 환원된 상태로 패턴닝된 전극 구조물을 소결되게 가열하는 소결 단계;를 포함하여 제작되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 금속 이온 잉크는 은 이온 잉크인 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 용매 증발 가열 단계에서 용매 증발 가열 온도는 50℃이하로 이루어지고, 용매 증발 가열 시간은 10분 이내로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 열적 환원 가열 단계에서 상기 열적 환원 가열 온도는 60℃ 내지 100℃범위 이내로 이루어지고, 상기 열적 환원 가열 시간은 20분 이내로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 소결 단계에서 투명 전극 구조물의 소결 가열 온도는 150℃ 내지 300℃ 범위 이내로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기한 본 발명의 금속 이온 잉크의 온도-제어된 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법에 따르면, 높은 투과도를 유지하면서 동일한 크기에 구조물에 대해서 내부 다공성을 감소시킬 수 있고 그로 인한 낮은 비저항을 가지는 구조물의 제작이 가능하도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 상기한 저다공성 메탈 구조물은 차세대 유연기판 기반의 메탈 투명전극으로 이용하기 위한 전사 공정후의 메탈 투명전극의 정적/동적 굽힘 시험에 대한 전기적/기계적 안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 금속 이온 잉크를 이용해 투명 전극 구조물 제조하기 위한 온도 제어된 직접적 임프린팅 과정을 도시한 개략 사시도이다.
도 2는 온도 제어된 직접적 임프린팅 과정을 통해 제작한 메탈 그리드 구조물의 SEM 사진이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 2단 가열(tow-step heating) 방식과 1단 가열(one-step heating) 방식에 따라 제작된 투명 전극 구조물의 단면 형상을 비교하여 도시한 그래프 및 사진이다.
도 4는 열적 환원 온도에 따른 투명 전극 구조물의 면저항을 비교하여 도시한 그래프이다.
도 5는 열적 환원 온도에 따른 투명 전극 구조물의 단면 형상을 비교한 사진이다.
도 6은 서로 다른 열적 환원 가열 온도에서 만들어지는 은 나노 입자-유기 복합체 분말 가루의 TGA 분석과 DTG 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 열적 환원 온도에 따른 은 나노 입자-유기복합체 분말가루의 질량변화를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 금속 이온 잉크를 이용해 투명 전극 구조물 제조하기 위한 온도 제어된 직접적 임프린팅 과정을 도시한 개략 사시도이고, 도 2는 온도 제어된 직접적 임프린팅 과정을 통해 제작한 투명 전극 구조물의 SEM 사진이다.
도 1 및 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 금속 이온 잉크의 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물(35)의 제조 과정은 몰드 적층 단계(ST10), 용매 증발 가열 단계(ST20), 열적 환원 가열 단계(ST30) 및 소결 단계(ST40)를 포함하여 구성된다.
먼저, 몰드 적층 단계(ST10)에서는, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 금속 이온 잉크(30)가 공급된 기판(10) 상에 패턴 그루브(21)가 형성된 몰드(20)를 올려 적층시키도록 한다.
본 실시예의 전극 구조물(35)은 터치 스크린 등에 적용될 수 있는 투명 전극 구조물인 것을 예시하며, 투명 전극 구조물(35)을 이루기 위한 금속 이온 잉크(30)는 높은 투과도와 낮은 면저항을 가지는 저다공성의 투명 전극 구조물을 제작할 수 있도록 은 이온을 포함하는 은 이온 잉크로 이루어지는 것을 예시한다.
은 이온 잉크(30)는 은 이온, 용매 및 유기 복합체 등을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 유기 복합체는 용매 중에 용해된 은 이온을 잉크로 사용 가능하도록 안정화하기 위한 일종의 첨가제 물질이다.
그러나, 금속 이온 잉크(30)가 반드시 은 이온 잉크 만으로 반드시 국한되는 것은 아니며 후술하는 용매 증발 가열 단계(ST20) 및 열적 환원 가열 단계(ST30)로 이루어지는 2단계 가열 방식의 직접적 임프린팅 공적을 적용해 높은 투과도와 낮은 면저항을 가지는 저다공성의 투명 전극 구조물(335)을 제작할 수 있는 한 보다 다양한 재질의 금속 이온들이 포함된 금속 이온 잉크를 적용할 수 있음은 당연하다.
또한, 몰드(20)는 직접적 임프린팅이 가능한 한 PDMS(polydimethysiloxane)를 포함하여 보다 다양한 재질의 탄성체 물질로 이루어질 수 있다.
그리고, 몰드(20)에 형성되는 패턴 그루브(21)는 형성하고자 하는 투명 전극 구조물(35)의 패턴 형상에 대응되게 깊이를 가지고 요홈지게 형성하되 탄성체 몰드(20)를 가압시 탄성 변형량을 반영하여 패턴 그루브(21)의 형상을 결정하는 것이 바람직하다.
용매 증발 가열 단계(ST20)에서는, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 기판(10) 상에 공급된 상기 은 이온 잉크(30)가 상기 몰드(20)의 패턴 그루브(21) 내에 채워지게 상기 몰드(20)를 눌러 가압한 상태로 가열하여 상기 은 이온 잉크(30) 중에 포함된 용매를 증발시켜 제거하도록 한다.
여기서, 은 이온 잉크(30) 중에 포함된 용매를 증발시키기 위한 용매 증발 가열 온도(TE)는 50℃이하로 이루어지고, 용매 증발 가열 시간은 10분을 초과하지 않고 그 이내로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
용매 증발 가열 온도(TE)가 50℃를 초과하여 가열하는 경우 기판(10)과 몰드 (20) 사이에 채워진 은 이온 잉크(30)의 열적 환원이 이루어지면서 기판(10)과 몰드(20) 사이에 원치 않는 메탈 잔류층이 형성되어 전극 구조물의 투명도를 낮추게 된다.
즉, 몰드(20)로 은 이온 잉크(30)가 도포된 기판(10)을 누른 상태 초기 상태에서는 은 이온 잉크(30)가 몰드(20)의 패턴 그루브(21) 내부로 채워지지 못하고 기판(10)과 몰드(20) 사이에 은 이온 잉크(30) 액막이 존재하게 되는 데, 용매 증발 가열 온도(TE)가 50℃를 초과하는 경우 너무 빨리 온도를 높이게 되어 기판(10)과 몰드(20) 사이에 은 이온 잉크(30) 액막이 열적 환원되면서 원하지 않는 부분에 메탈 잔류층을 형성하게 되는 것이다.
따라서, 용매 증발 가열 온도(TE)를 50℃ 이하로 유지한 상태로 용매 증발 가열 시간을 10분 이내로 유지시켜 기판(10)과 몰드(20) 사이의 은 이온 잉크(30) 중에 포함된 용매를 서서히 증발시켜 제거해 나감으로써, 몰드(20)와 기판(10) 사이의 은 이온 잉크(30)에 의해 형성된 액막이 점차 줄어들다가 최종적으로 몰드(20)와 기판(10)이 대면하는 부분에는 은 이온 잉크가 거의 없고 몰드의 패턴 그루브 내부에만 은 이온 잉크가 채워진 상태로 열적 환원 가열 단계(ST30)를 수행하게 된다.
열적 환원 가열 단계(ST30)에서는, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 상기 몰드(20)를 계속 눌러 가압한 상태로 상기 은 이온 잉크(30)의 열적 환원을 위해 상기 용매 증발 온도(TE) 보다 높은 온도로 가열하도록 한다.
본 실시예에서 열적 환원 가열 온도(TD)는 60℃ 내지 100℃범위 이내로 이루어지고, 이때, 열적 환원 가열 시간은 전술한 용매 증발 가열 시간은 20분 이내로 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같은 열적 환원 가열 단계(ST30)에서는 전술한 바와 같이 은 이온 잉크(30)가 몰드(20)의 패턴 그루브(21) 내에 모두 채어진 상태로 가열하여 은 이온 잉크(32)를 열적 환원시켜 투명 전극 구조물(35)을 형성하도록 함과 아울러 은 이온 잉크(30)에 포함된 유기 복합체를 증발시켜 제거하도록 한다.
유기 복합체는 은 이온 잉크(30)를 안정화시키는데 사용되나 전기를 통하는 전도성 물질이 아니기 때문에 은 이온 입자들을 열적 환원시켜 투명 전극 구조물(35)을 형성하는 과정에서 면저항을 줄이기 위해서는 열적 환원 가열 과정에서 가능한 많은 량을 증발시켜 제거해야 한다.
그러나, 상기한 유기 복합체는 용매 증발 가열 온도(TE)와 같은 50℃ 이하로 가열하는 경우 이를 증발시켜 제거하기가 어렵다.
또한, 은 이온 잉크(30)를 이루는 용매 중에서 베이스 용매(본 실시예에서는 톨루엔(toluene)인 것을 예시함)의 끓는 점이 110.6℃이기 때문에 열적 환원 가열 온도(TD)가 100℃를 초과하는 경우 내부에 기포가 발생하여 이에 의해 투명 전극 구조물(35)의 내부가 불안전한 다공성 구조를 가지게 된다.
따라서, 열적 환원 가열 온도(TD)를 70℃ 내지 100℃범위 이내, 특히 90℃로 가열함으로써 형성된 투명 전극 구조물(35)의 내부 구조가 좀더 안정적이고 전기적 특성이 우수한 구조를 가지게 된다.
특히, 투명 전극 구조물(35)이 저다공성 특성을 갖도록 함으로써 플렉시블한 기판 상에 적용하더라도 우수한 전기적 특성과 함께 기계적 안정성을 얻을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 2단 가열(two-step heating) 방식과 1단 가열(one-step heating) 방식에 따라 제작된 투명 전극 구조물의 단면 형상을 비교하여 도시한 그래프 및 사진이다.
도 3의 (i)에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서 용매 증발 가열 단계(ST20)를 통해서는 50℃의 용매 증발 온도(TE)로 1단 가열하여 용매를 증발시킨 이후, 열적 환원 가열 단계(ST30)를 통해 90℃의 열적 환원 가열 온도(TD)로 2단 가열하여 은 이온 잉크(300)를 열적 환원시킴과 아울러 은 이온 잉크(30) 중에 포함된 유기 복합체를 증발시켜 제거하도록 하는 것을 예시한다.
따라서, 도 3의 (iii) 에 도시한 바와 같이 전술한 2단 가열 방식으로 제작된 투명 전극 구조물(35)은, 도 3의 (ii)에 도시한 바와 같이 용매 증발 온도(TE)와 열적 환원 온도(TD)가 50℃로 일정하게 1단 가열 방식으로 제작된 도 3의(iv)에 도시한 투명 전극 구조물과 비교해, 투명 전극 구조물(35)의 내부 구조가 저다공성인 구조적 특성을 통해 좀더 우수한 전기적 특성을 가지게 된다.
도 4는 열적 환원 온도에 따른 투명 전극 구조물의 면저항을 비교하여 도시한 그래프이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 열적 환원 가열 온도(TD)를 50℃부터 100℃로 증가시키는 경우 투명 전극 구조물(35)의 면저항은 열적 환원 가열 온도(TD)를 50℃에서 90℃ 구간까지 유기 복합체의 증발에 의한 제거율이 높아지면서 일정한 감소율을 가지고 작아지다가 90℃ 부근에서 최저 정점을 찍은 이후, 90℃에서 100℃ 구간에서는 은 이온 잉크(30)를 이루는 용매 중에서 베이스 용매의 끓는 점이 가까워지면서 기포 발생에 기인한 불안정성에 의해서 상당히 증가하게 된다.
도 5는 열적 환원 온도에 따른 투명 전극 구조물의 단면 형상을 비교한 사진이고, 도 6은 서로 다른 열적 환원 가열 온도에서 만들어지는 은 나노 입자-유기 복합체 분말 가루의 TGA 분석과 DTG 분석 결과를 나타낸 그래프이고, 도 7은 열적 환원 온도에 따른 은 나노 입자-유기복합체 분말가루의 질량변화를 나타내는 그래프이다.
먼저, 도 5를 참조하여 설명하면, 도 5의 (i)는 50℃ 열적 환원 가열 온도(TD)를 적용한 투명 전극 구조물(35)의 단면 형상이고, 도 5의 (ii)는 70℃ 열적 환원 가열 온도(TD)를 적용한 투명 전극 구조물(35)의 단면 형상이며, 도 5의 (iii)는 90℃ 열적 환원 가열 온도(TD)를 적용한 투명 전극 구조물(35)의 단면 형상을 나타낸 것이다.
도 5와 함께 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 열적 환원 가열 온도(TD) 가 50℃, 70℃, 90℃로 점차 높이는 경우 투명 전극 구조물(35) 내부에 존재하는 유기 복합체의 감소율이 점차 높아지면서 투명 전극 구조물(35)을 이루는 은 나노 입자들의 좀더 조밀하게 배치되어 투명 전극 구조물의 비저항을 줄일 수 있다.
다시 도 1을 참조하여 설명하면, 소결 단계(ST40)에서는, 도 1의 (d)에 도시한 바와 같이, 상기 몰드(20) 분리 후 상기 기판(10) 상에 열적 환원된 상태로 패턴닝된 투명 전극 구조물(35)이 소결되게 가열하여 완성하도록 한다.
여기서, 소결을 위한 가열 온도는 150℃ 내지 300℃ 범위 이내로 이루어지는 것이 바람직하다.
따라서, 본 실시예의 금속 이온 잉크의 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법은 은 이온 잉크(30)의 용매 증발 가열 온도(TE)와 금속 이온의 열적 환원 가열 온도(TD)를 구분하는 2단 가열 방식을 직접적 임프린팅 공정을 적용함으로써, 용매 증발 가열 단계(ST20)를 통해 전극 구조물(35)의 투명도를 높일 수 있도록 함과 아울러 열적 환원 가열 단계(ST30)를 통해 동일한 크기의 전극 구조물에 대비해 내부 다공성을 감소시킬 수 있고 그로 인한 낮은 비저항을 가지는 투명 전극 구조물(35)의 제작이 가능하도록 한다.
또한, 상기한 저다공성 투명 전극 구조물(35)은 차세대 유연기판 기반의 금속 투명 전극으로 이용하기 위한 전사 공정후의 금속 투명 전극의 정적/동적 굽힘 시험에 대한 전기적/기계적 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 기판 20: 몰드
21: 패턴 그루브 30: 금속 이온 잉크(은 이온 잉크)
32: 투명 전극 구조물(열적 환원 상태) 35: 투명 전극 구조물(소결 상태)
ST10: 몰드 적층 단계 ST20: 용매 증발 가열 단계
ST30: 열적 환원 가열 단계 ST40: 소결 단계

Claims (5)

  1. 금속 이온 잉크가 공급된 기판 상에 패턴 그루브가 형성된 몰드를 올려 적층시키는 몰드 적층 단계;
    상기 기판 상에 공급된 상기 금속 이온 잉크가 상기 몰드의 패턴 그루브 내에 채워지게 상기 몰드를 눌러 가압한 상태로 상기 금속 이온 잉크 중에 포함된 용매를 증발시키도록 가열하는 용매 증발 가열 단계;
    상기 몰드를 계속 눌러 가압한 상태로 상기 금속 이온 잉크의 열적 환원을 위해 상기 용매 증발 온도 보다 높은 온도로 가열하는 열적 환원 가열 단계; 및
    상기 몰드 분리 후 상기 기판 상에 열적 환원된 상태로 패턴닝된 전극 구조물을 소결시키도록 가열하는 소결 단계;를 포함하는 금속 이온 잉크의 온도 제어된 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 금속 이온 잉크는 은 이온 잉크를 포함하는 금속 이온 잉크의 온도 제어된 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 용매 증발 가열 단계에서,
    용매 증발 가열 온도는 50℃이하로 이루어지는 금속 이온 잉크의 온도 제어된 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 열적 환원 가열 단계에서,
    열적 환원 가열 온도는 60℃내지 100℃범위 이내로 이루어지는 금속 이온 잉크의 온도 제어된 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 소결 단계에서,
    소결을 위한 가열 온도는 150℃ 내지 300℃ 범위 이내로 이루어지는 금속 이온 잉크의 온도 제어된 직접적 임프린팅을 통한 투명 전극 구조물 제조 방법.
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KR20090035936A (ko) 2007-10-08 2009-04-13 재단법인서울대학교산학협력재단 기능성 나노패턴의 형성방법
KR20140129134A (ko) 2012-02-10 2014-11-06 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 터치 센서 전극용 메시 패턴
KR20150091114A (ko) 2012-11-30 2015-08-07 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 상호보완적인 터치 패널 전극

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090035936A (ko) 2007-10-08 2009-04-13 재단법인서울대학교산학협력재단 기능성 나노패턴의 형성방법
KR20140129134A (ko) 2012-02-10 2014-11-06 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 터치 센서 전극용 메시 패턴
KR20150091114A (ko) 2012-11-30 2015-08-07 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 상호보완적인 터치 패널 전극

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