![]() Procede de fabrication d'un substrat d'electrode transparent
专利摘要:
公开号:WO1985003378A1 申请号:PCT/JP1985/000018 申请日:1985-01-18 公开日:1985-08-01 发明作者:Hiroshi Hatakeyama;Masayuki Ogawa;Kozo Matsumura;Eiji Nakagawa 申请人:Nissha Printing Co., Ltd.; IPC主号:H05K3-00
专利说明:
[0001] 明細書 [0002] 穽明の名称 [0003] 透明電極基坂の製造方法 本発明は、 フレキシブルな透明電 S基坂の製造方法に閧するものであ り、 その目的とするところは、 表面強度、 ¾摩耗性、 面抵抗等の櫬雒的 に侵れたフレキシブルな透明電極基扳 容易且つ篯済的に製造すること ができる方法を提供することにある B [0004] 背景技衛 [0005] 近年、 晶表示体、 エレク ト口ルミネッせンス表示体、 電子写真記錄 体、 電気泳動 5録体、 ¾ 'ビ-厶記録体、 透明スィッチ、 コネクタ -等 の ¾棰として、 フレキシブルな透明電極の利用が提案されている。 [0006] - 従来、 かかるフレキシブル ¾透明電棰基铤を製造する方法としては次 のような方法が採られている。 即ち、 金、 銀、 '、'ラジウム等の金属薄瀵、 酸化錫、 酸化インジウム、 酸化アンチモン、 联化カ ドミ ウム錫等の金属 蒙化物薄現を、 真空蒸着法、 スパッタリング法にて透明ブラスチ ' クス フィルム上に形成した後, 必要な電極バターン郎分にレジストインキ或 いはフォ トレジストでマスキング眉を形成し、 その後、 湿式或いは乾式 エ チング法にて不要な金属薄 II或いは金属酸化物薄厲を除去し、 しか る後、 該マスキング眉も除去することによってフレキシブルな透明電極 δ 基 ¾を製造していた β [0007] しかしながら上記の方法で得られた透明電 ¾¾¾は、 次のような種々' の問 ¾点も有していた- 即ち、 [0008] ①金属薄屢或いは金属讒化钧薄貘の表面強度が弱く、 また該金属薄澳或 いは金覉酸化钧薄瀵が形成されていない郐分は透明プラスチ クスフィ i 0 ルムが露出しているため、 この茚分の表面強度も親いため、 射摩耗性に 劣るという問蓮点, . [0009] ②金属薄凜或いほ金属 ¾化物薄澳は、 透明ブラスチックスフイルム上に 直接形成されているため、 該薄膜と透明ブラズチックスフイルムとの接 着性が不充分であり、 安定性に欠けるという問題点、 [0010] 1 5 がある。 [0011] 更にエッチング法によるものであるため次のような閫 ¾点を有してい た。 即ち、 [0012] ③レジストインキでマスキング眉を形成する際、 長時藺の乾燥を必要と. するため、 生産法に劣るという問題点、 [0013] ④フォ.トレジストでマスキング層も形成する際、 感光性榭 3 の耋布、 パ ターンの ¾付、 現 *、 フォトレジストの除去等の工程 必要とするため. 生産性に劣るという問邋点、 [0014] ⑤エッチングを行う際、 サイ ドエ' yチングによりパターンに細りが生じ るため、 抵抗镇が上がったり、 新線が生じたりするといぅ問鏖点、 [0015] ®前 IS⑤の問題点も解决する方法として、 マスキング暦の形成に当たつ ては、 予めエ チング代を設けておかねばならず、 更にこのエッチング 代の制钿は技術的に困港であるという問題点、 [0016] ⑦マスキング眉を除去する際、 金属薄寢或いは金属酸化钧薄縝の表面に、 汚れや'損僂を^葛く、- ために断線^生じ葛いという問題点、 [0017] ⑧レジストインキ、 フォ トレジストが高価であるため、 コスト高である という問題点、 [0018] ⑨腐食液の公害に伴う藺題点、 等、 種々の藺題点を有していた。 [0019] かかる問罱点が存するが故に、 特に①, ②の藺鬣点が存する钕に、 前 ta方法によって得られた透明電極基坂は、 限られた分野にしか用いられ ないか、 或いは使用時に保護フィルムを設ける等の特钊な ¾慮が必要で あった。 これを解決する方法として、 特開 ¾ 5 6 - 1 0 4 5 0号に記載 されている金属薄漠或いは金属 ¾化物薄澳と透明ブラスチックスフィル ムとの藺に硬質な有機物貧層による処理麿、 例えば半無機ポリマーであ る珪素掛脂、 ァクリロイル基ゃビュル基を有する有機化合物から形成さ れるァクリレート樹謄やビュル重合体等の層を形成する方法等が提案さ れている。 しかしながら、 この方法によっても該処理眉がエッチングェ 程におけるアル力リ溶 或いは有機溶剤に浸される場合があり、 そのた め該処理靥に使用する物質に制限を受けざるを得ないという問 ¾点等を 残しており、 未だ前記問翹点 解決する方法が見い出されていないのが 現状である。 また、 ェジチング法に伴う閏鼋点については依然そのまま ¾ゥているものである。 [0020] 発明の開示 本発明者らは、 かかる現状に鐘み、 従来技術が有する前記諳閫蕴点 ¾ 解消すべく、 鋭意研究、 考察を行った結果、 艳緣性透明基体フィルムの 上に新望のバタ一ンからなる透明導電潁眉を形成する手段として、 徒来 の筘纪ェ チ-ング法に代えて、 予め透明導鼋澳眉を不要とする部分に水 溶铨物 ¾からなる塗饞を彩成 _し、 これを後工程で該水溶性塗胰屬を該水 溶性塗澳屬上に^成した透明導電廩眉と一癀に水洗除去するという方法 るとともに、 钹艳緣社 3明 S体フイルム 续水溶 ft嫿 S届との閱 、 特殊な高分子化合物雇を介在せし ¾ることにより、 筘記間 S点を全て一 挙 解消し得ることを見い出し、 かかる知見に基づいて更に前記高分子 化会钧、 水溶性物質、 透明導 ¾縝を形成するための物 ¾等について研究、 考察を行った結果、 遂に本凳明を完成するに至ったものである。 即ち、 本発明は、 饞緣铨透明基体フィルム(A )上に、 ボリウレタン、 ポリエス チル、 およぴエポキシ裙脂のうち少なく とも一つ-からなる高分子化合物' 眉(B )を形成し、 その上に水溶性塗澳脣(C〉¾r¾分的に彩成し、 更にそ の上に表面電気抵抗値 1 0 - 1 0 Ω / 1の透明導 ¾澳層(D )を彩成し、 しかる後、 水洗することにより該水溶性塗繽展(C )¾ぴ該水溶性塗瀵餍 (C )上の透明導電漠眉(D )を溶解除去することも特徼とする透明電極基 坂の製遑方法である。 [0021] 図面の ¾単な説明 [0022] 以下、 本発明を図面を钼いて更に詳钿に ¾明する。 [0023] 第〖図、 第 2 -a図、 第 3 -a¾¾び第 4 図は、 本発明に係る ¾遣ェ S も示す断面図、 第 2 -b図、 第 3 -b図及び第 4 図は、 推の実施想様全示 - .す断靣図を各々示す。 " [0024] 発明を実讒するための最良の^態 [0025] 先ず、 緣性透明基体フィルム(A)上に, 高分子化合钧層(B )を彩成 する(第 1図参照;)。 [0026] 本発明における ¾緣性透明基侔フイルム(A)としてほ、 ボリエチレン テレブタレー ト等のボリエステル、 ポリカーボ.ネー ト、 ポリ塩化ピニル, ボリエチレン、 ボリプロピレン、 ポリアミ ド, セル ΰーズァセテ- ト等、 広範なブラスチッタスフィルムも挙げることができるが、 特にこれらの 中でもポリエステルフイルムが好ましい。 これほ、 該ポリエステルフィ . ルムが、 透明性、 寸法安定锉、 厚みの均一性、 逢度、 射熟性、 尉薬品性, ¾水性等の性 ¾に費れたものであるからである。 通常、 前記ポリエスチ ルフィ ムほ、 樺铽的性蜇奁向上させるためにニ轴方向に延伸されたも のが用いられる。 前 S糍鎵性透明基体プイルム(Α)は、 透明電極として の機锥を考慮し、 通常 1 2 i o - 2 5 0 ^の厚みを有するものを闱いる · 鑌艳緣性透明基体フィルム(A)上に ¾成する高分子化合物眉(B )とし ては、 次のような条件も具構するものを用いる。 即ち、 ①透钥性に優れ ていること、 ②射水性 ¾れていること、 ③水洗時、 後逑する水溶性塗 麇眉(C )との離型性に れていること、 ④透明導電驥層(D )との接着性 に俊れていること、 ⑤透明導電漠層(D )¾yf筢緣性透明基体フィルム(A )の表面強度を ¾くすることができるものであること、 等の条件も具镛 する物 用いる。 このような物質としては、 次のようなものがある。 ①ボリウレタン [0027] ポリエステルポリオールとィゾ'シァネ— ト化合钧の重合体、 ポリエ 一テルポリオールとイソシァネート化合钧の重合钵、 ヒマシ油系ポ リオールとイソシァ'ネ— ト化合物の童合体などがある a [0028] 具体例として、 フタル肇、 アジピン蒙、 マレイン蒙などの有機酸と エチレン、 ブロビレン, ブチレンなどのグリコール、 グリセリン、 トリメチロールエタン、 ペンタエリスリ トールなどのダリコールと の反応 よって得られるポリエステルボリオールとトリレンジイソ シァネ- トとの 合体などがある。 これらポリウレタンの分子量は 一般に三次元架橱しているため測定困«である。 [0029] ②ボリエステル [0030] フマル酸、 無水フタル酸、 マレイン蒙、 テレフタル蒙、 こはく酸、 アジビン酸、 セバシン蒙などのジカルボン酸とエチレングリコール, プロピレングリ ール、 1 , 4ブタンジオール、 ジエチレングリコ -ル、 トリエチレングリコール、 グリセリンなどのグリコール額と の耱合童合体などがある。 これらポリエステルの分子量は OflO 〜 1 0 0 , 0 0 0、 好ましくは 3 , 0 0 0〜 2 0 , 0 (30が望ましい。 [0031] ③エポキシ澍脂 [0032] ビスフ; tノール Aとェピク σルヒ ドリ ンの反応で得られるエポキシ 樹脂をエチレンジアミ ン、 エタノールァミ ンなどのアミ ン瘭によつ て硬化せしめたものなどがある。 エポキシ街脂の分子量は 2 0 0〜 1 0 , 0 0 0、 好ましくは 3 0 0〜 2 , 0 0 0が望ましい。 [0033] これら高分子化合物層(Β)の厚さは 0 . 0 1 π!〜 1 0 zm、 特に 0 . 1 [0034] I β mか'好適である。 [0035] なお、 前記高分子化合物層(B)は、 絶緣性透明基体フィルム(A)の両 面に形成してもよい。 このようにすることによって、 該高分子化合物層 (B)が、 絶緣性透明基体フィルム(A)の表面保護等の役割を果たす。 次に、 前記高分子化合物層(B)上に、 水溶性塗膜層(C)を形成する(第 2 -a図参照)。 [0036] この水溶性塗膜層(C)は、 透明導電膜層(D)を必要としない部分に部 分的に形成する。 こ こで部分的に形成する水溶性塗膜層(C)は、 透明電 極パタ―ンのネガ部に相当するものとなる。 それ以外に透明導電膜層(D ;)をして検査のための記号やマ—キング等を形成する場合には、 それら の態様に応じて適宜設計して形成するとよい。 この水溶性塗膜層(C)を 形成するために用いる水溶性物質としては、 ポリ ビニルアルコール、 ポ リビニルピロリ ドン等のビニル系水溶性樹脂、 メチルセルロース、 カル ボキシルメチルセル口一ス、 ヒ ドロキシェチルセル口ース、 ヒ ドロキシ 差換え ブなピルセルロ ス等の械橡素エーテル系樹臏、 アクリル酸ソーダ、 ァ クリル酸アン乇ニゥム等の クリル摩系水溶性物贫、 *粉、 デキズトリ ン、 ユカヮ、 ゼ チン等の天然水溶法物貧、 カゼイン、 カゼイン錶ソ一 ダ、 カゼイン蒙ァ ¾ニゥ厶等のタンパク 5 系水溶性物貧、 もの泡、 ボ リエチレンォキサイド、 カラギーナン、 ダルコマンガン等を挙げること: ができる。 これらの内、 少なくともひどゥも還んで水溶性溶媒にて溶液 となしインキ伏化して使用する。 前 15した水溶性物貧の内、 特に好まし いのは、 ポリビニルアルコールを主成分^ ΐし、 これに他の水溶性物貧も 瀵合したものである。 形成手段としては、 判えば厚麋眉を必要とする場 合にはスクリーン印刷法がよく、 薄漠麿も得る場合には平版印馴法、 回 寂印刷法, フレキソ印刷法等がよく、 必要とする瘼厚に {£:じて a宜遂択 して使用するとよいが、 ¾明導電瀵層(D )の ^成時のアウトガスの問 g を考慮す と、 印刷 ¾の¾萤簿剤の少ない凹钣印刷法が最も好; aである。 まお形成手段として論転機を使用することができる方法を探ると、 遑緣 卷き取り.処理が可 6となり、 更に連铼パターンの透明鼋極の形成が可锥 となるものである。 この点においても凹坂印剿法は、 好通なものである 4 水溶性塗裹屑(C)の厚さは、 O. i # 〜l Oywau 特に 0.5 υ!〜 5 《 が好肇である- 次に、 前 IE水箨性塗廣眉(C)を覆うように、 前 IB高分子化合物眉(B) 上全面に、 透明導甯虞雇(E を形成する(第 3,a¾参照)。 [0037] この; 8明導電襄層(D)は、 導鴛性杏有し且つ薄澳形成時に透明性も宵 するものがよく、 ^えば金、 娘、 白金、 パラジウム、 ロジウム等の金厲、 酸化鏐、 酸化インジウム、 蒙化アンチもン、 蒙化チタン、 酸化ジルコュ ゥム、 或いは酸化インジゥ —酸化鎮系、 酸化銕ー蒙化アンチモン系等 の金属酸化物、 特に好ましくは¾化インジウム- »化鏐、 金を、 真空蒸 着眉、 スパ タリング法、 イオンプレーチイング法等によって形成する β これらの透明導電漠 Jg(D)は、 単 Sでもよいが、 2眉以上の複眉にす ることもできる。 透明導電 ¾層(D)の厚さは、 1 0人〜 50 OA、 表面 電気抵抗植として、 1 ο Ω/α〜ι ο+Ω/ 好ましくは ι ο ΟΩΖ [0038] □〜2,00052/口がよい。 また、 透明導電瀵眉(D)の光線透適率は、 550 Mでの平行光锿透通率で 50 〜 90 %、 好ましくは 80 〜 80 ¾がよい。 次に、 前 IBェ種によって透明導電嫫眉(D )が形成された第 3 -a図に示 すシート状物を、 水洗する(第 4 ι図参照)。 [0039] 水法する方法としては、 冷水又は通水 *用いたシャワー水洙、 水槽中 で水洗、 超音波洙»、 マイクロ ¾洗浄等がある。 遽«¾的な生魔工程では、 水槽中への法演とシャワー水洗とも併 ¾する方法が好遑である。 前 IHシャ ヮ—永法における条件としては、 水庄 1 / <J 〜 3 k / 、 流量 3 /分〜 2 0 /分が好逮である。 ま 、 その他の方法として、 拾水中で スポンジローラ一の醐を通す方法も好遍であることが ¾¾されている。 この方法に使用するスポンジローラ一の材 は, できるだけ柔らかなも0 のがよく、 例えばボリビニルアルコール捃膳を埒いると効果的である-。 [0040] なお、 前記水洗工程において、 注意すぺきことは、 透明電槿基坂の透 明性を阻害する水溶性塗麋眉(C〉を完全に涂去するとともに、 透钥導耄 ' ¾眉〈D〉表面も損肇してはいけないということであるが、 本 におい ては高分子化合物 S(B)と水溶性塗虜眉(C )との組み合わせにより、 該 δ . 水溶性耋載肩(G〉が該水溶性塗瀵展(C )上の不要の透明導《澳眉(D〉と ともに前記高分子化合 ¾暦(B )との界面から容易に溶解除去されるもの である。 [0041] このようにすることにより新定の部分に新望のバターンを有する透明 耄極が形成された透明電極基坂(F を得ることができる。 [0042] なお、 本発明は、 以上 明した工程からなるものであるが、 筘纪高分 子化合物層(B )を彩成する前又は/ ¾ぴ後に、 文字 *記号等のバ夕一ン からなも印躪雇(E 形成してもよいく第 2 -b図、 第 3 -b図 ¾び第 4 -b ¾参照) β また、 前記印刷眉(Ε )は、 16»性透明基体プイルム(Α)の下 側、 即ち、 高分子化合物 S (B)を形成する反対の面に形成してもよく、 或いは透明電極の上 形成してもよいものである。 この印刷眉(E )は、 透明 ¾極基坂(F )上の表示 Φとなるものである。 [0043] の印剌展(E )も高分子化击物眉(8 )め上又ほ/ ¾び下に形) άするこ と、 即ち、 印剐層(EJ)を艳緣性透明基体フィルム(Α)と透明導電縝雇(D :)との藺に形成することができるということは、 本発明を採用すること によって得られる極めて有益な効杲である。 何故なら、 このようなこと 従来のェ チング法で行おうとすると、 透明導電瀵層を形成する前の 印劂眉と透明導 3窶層を形成した後のマスキング眉とを敏密な見当合わ せ ¾行って澎 しなければならず、 これは、 印調腼とマスキング展と^ 形成する闺工程が 3¾工程であるため極めて困篱な技術であるからである, 本発明においては多色印刷機 いることにより、 印刷清(E)と水溶性 塗 眉(C)とを容葛に見当合わせも行って彩成することができるもので ある β [0044] なお, 本発明の特性値は、 次の測定法による。 [0045] (1)表面電気抵抗德 [0046] デジタルチスター(岩崎通信 il¾VOAC 707)も使用する。 ゴム g度約 80のゴムシート上に 35 a¾瘺のサンブルも 理面を 上側にして置き、 その上に 35M幅、 対向钜臃 35 の電極をの せ、 電極靖子藺の抵抗を測定する β [0047] (2)平行光瘃透適率 [0048] ヘイ—ズメ ^ rタ(日本精密光学製 SEP Η - S)も用い ¾¾λ = 5 5 Ona (フィルタ使^)にて測定する。 [0049] ( 3)透明電極基¾の打点寿命試 法 [0050] 40 OfliBにカツ トしたサンブル 2 ¾:の処瑾面外脣を導鼋性 - - 塗料で補強し、 溯定用リード線を接緣し、 厚さ 0, 1職の钦貧塩 ビフィルム 40X4 の中央茚 20 x 2 Offlift 打抜き加工した スぺーサ―奁介して ¾明導電漢廣面を対向、 貼合わせたテストビ ースを作成し、 アクリル樹瞎 «上に糞き電圧 5 V¾印加した伏旗 で先靖 2MR、 j 径 5raaの ロッ ドもチストビース上から荷童 [0051] '20 Ogrで繰り返し速度 i 40回ノ分にて往復 3動きせ、 サンブ ルの表面電気抵抗僂が初期値の 1 0佳になるまで繰り返しテスト し、 その繰り返し回敎も打点寿命回教とした。 [0052] 次に、 実施例に基づいて本発明の実 態様を説明する, [0053] <:実施判 1 > [0054] ニ轴廷伸されたボリエチレンテレフタレ トフイルム(厚さ 0.1 、 [0055] & 5 O I D平行光鰺透過率 8 マ 96)に、 マレイン ¾とペンタエリスリ トー ルの反応で得られるボリェズテルポリオールとトリレンジイソシァネー トとの童合体を主成分とするポリウレタン樹脂を齚漦ェチルにて溶解し、 形分瀵度 1 %となし、 約 1 0 Za3塗布したのち、 1 4 α で 5分閭 乾煤、 礒化し、 ボリウレタン親約 0.1 #ι 形成した。 得られたポリウ レタン膜上に、 次の組成からなるインキを用いて、 約 2 Ζπι2塗布した のち、 1 5 0°Cで 2 0秒間乾燥、 硬化し、 約 2 mの水溶性塗膜層を形 成した。 なお、 「部」は全て「重量部」を示す ( [0056] ポリビニルアルコール 8部 ァクリル酸ソ—ダ 2部 沈降性硫酸パリゥム 6 0部 メタノール 2 0部 イソプロピルアルコール 1 0部 次いで該水溶性塗膜層上に、 酸化インジウム/漦化锡 = 9 0/ 1 0の 組成のインジウム '锡漦化物をスパ 夕リ ング法により付薈させた。 ス ぺッタリ ングは、 真空度 1 (T3Torrにてアルゴンガス導入のもとに行つ た。 付着膜厚は、 約 1 0 0人であった。 このようにして得ら.れた透明導 電フィルムは、 平行光籙透過率 8 6 %、 表面電気抵抗直 1 03Ω/二を 示し、 透明性良好な導電膜が形成され ^ [0057] 次いで前記透明導電フィルムを下記の条件で、 スポンジローラを用い 水洗した ; 水圧 2 /^、 水量 2 /分、 冼浄速度 5 B/分 [0058] しかる後、 熱風乾燥炉内で水分を除去させた。 [0059] このよう して得られた透明電極基坂の耐久性を打点寿命試驗法によ り評価しお繪果、 1 0 0万回の裸り ¾し試驗後も透明導電鹛雇の剝鎵、 欠藩はみられず、 極めて実用钲植が高いものであった。 [0060] 比校の ¾に、 ポリウレタン系化^物肩 t'lftけないで他ほ全く同じ方法 で作成した透明電極基坂を打点寿命試驗し'た桔菓は、 5 , 0 0 0回の繰 り返し弑驗で透明導電澳雇の剝離がみられ、 実用価植の低いものであつ 本発明は、 以上 明した構成からなるものであるから、 次のような効 果を有するものである。 即ち、 従来のエ チング法が有する諸欠点を全 て解消することができることは勿論のこと、 基体プィルムと透明導電 ¾ 眉との に高分子化合物眉を介在せしめているから、 表面強度、 ίί摩耗 性、 面抵抗等にすぐれたものである。 また水溶牲塗廣層を該水溶性塗澳 眉と雜型性に俊れた高分子化合物層上に形 してなるものであるから抵 抗の安定生に侵れたものである。 その桔枭、 電極としての機錐に侵れた 透明電極基 ¾も、 穰めて容葛に且つ g済的に得ることができるものであ 產窠上の利用^能铨 - 従って、 本発明によ て得られた透明 基坂は、 ¾晶表示体、 エレ タトロルミネ センス表示体、 鼋子写真 ^ 体、 電気泳勐記錄体、 電子 ビーム E錄体、 3钥スィッチ、 コネタタ一等のフレキシブルな透明電極 として広く利^することができるものであり、 ¾業上、 利用価植の極め て髙いものである。
权利要求:
Claims 睛求の範囲 . 1. 緣性透明基体フィルム(A〉上に、 ポリウレタン、 ポリエステル、 およぴエポキシ捃脂のうち少なくとも一つからなる高分子化合物眉く B) ^^成し、 その上に水黢基、 エーテル基、 カルボキシル基、 アミノ基を 宵する有機物 ¾からなる水瘠性塗繽眉(C)を郞分的に彩戎し、 更にその 上に表面電気抵抗镇 1 0-1 0*Ω/口の 3明導電瀵眉(D)を形成し、 しかる後、 水 ¾することにより該水溶性塗縢履(0¾ぴ¾水溶性塗鹛層 (C)上の透明導電貘届(D)を港解除去すもことを特激とする透明 ¾S¾ 坂の軀造方法。 2. 艳緣性透明基体プィルム(A)上に上 IS高分子化合物屙(B)を形成 する前叉は/及び後に、 文字♦記号等のパターンからなる印刷雇(E〕を 形成する:とを特敏とする請求の範囲第 1項記載の透明竃極基 ¾の製; ¾ 方 5S。
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同族专利:
公开号 | 公开日 US4663192A|1987-05-05| JPH0345488B2|1991-07-11| DE3570149D1|1989-06-15| EP0178327A4|1986-06-05| EP0178327B1|1989-05-10| EP0178327A1|1986-04-23| JPS60150508A|1985-08-08|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
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优先权:
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申请号 | 申请日 | 专利标题 JP757684A|JPH0345488B2|1984-01-18|1984-01-18|| JP59/7576||1984-01-18||DE19853570149| DE3570149D1|1984-01-18|1985-01-18|Method of manufacturing transparent electrode substrate| 相关专利
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