透明電極的形成方法及透明電極層壓體技術

本發明專利技術涉及一種可以更穩定地形成具有微細的線寬且縱橫比較大的透明電極圖案的透明電極的形成方法及由此形成的透明電極層壓體。所述透明電極的形成方法，包括以下步驟：將包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬納米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質的透明電極層形成于基板上；將包含選自聚硅氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上聚合物的保護層形成于所述透明電極層上；將光阻圖案形成于所述保護層上；以及對所述光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層用氧化劑進行表面處理，以使所述透明電極層非導電化。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種可以更穩定地形成具有更微細的線寬且縱橫比(aspectratio)較大的透明電極圖案的透明電極的形成方法，以及由此方法形成的透明電極層壓體。
技術介紹
透明電極被定義為對可見光透明且具有導電性的薄膜，用于等離子顯示面板、液晶顯示元件、發光二極管元件、有機電子發光元件、觸控面板、太陽電池等諸多領域。近來，隨著各種元件或者觸控面板被超微細化及高靈敏化的趨勢，需要形成具有更微細的線寬且縱橫比較大的透明電極圖案，例如具有更薄的線寬及具有較大高度的線條與間隙(lineandspace)形狀的透明電極圖案。以往，將透明導電性物質形成于基板上后，通過使用光阻圖案的包含曝光、顯影及蝕刻的光刻工藝(photolithography)，對所述透明導電性物質進行蝕刻及圖案化，通常以此方法形成具有線條與間隙形狀等的透明電極圖案。然而，依靠這種已知方法時，由于將光阻圖案作為光罩的蝕刻工藝的邊界等，出現了具有微細線寬的透明電極圖案的上部或下部受到損傷等問題，因而有時難以形成具有優秀導電性的透明電極圖案。這些問題在透明電極圖案具有更微細的線寬以及具有更大縱橫比時更為顯著，甚至還會出現透明電極圖案坍塌的現象。由于這些已知技術中存在的問題，因此不斷尋求一種可以更穩定且良好地形成具有更微細的線寬以及具有更大縱橫比的透明電極圖案的方法。
技術實現思路
技術問題本專利技術提供一種可以更穩定地形成具有微細的線寬且縱橫比較大的透明電極圖案的透明電極的形成方法。本專利技術還提供一種包括通過所述透明電極的形成方法形成于基板上的透明電極圖案的透明電極層壓體。技術方案為此，本專利技術提供一種透明電極的形成方法，包括以下步驟：將包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬納米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質的透明電極層形成于基板上；將包含選自聚硅氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上聚合物的保護層形成于所述透明電極層上；將光阻圖案形成于所述保護層上；以及對所述光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層用氧化劑進行表面處理，以使所述透明電極層非導電化。本專利技術還提供一種透明電極層壓體，其包括保護層，所述保護層包含選自聚硅氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上聚合物并形成于所述透明電極層上，其中所述透明電極層的第一區域成為非導電化，剩余的第二區域保持導電性，進而界定透明電極圖案。下面進一步詳細說明根據本專利技術的一個具體實施方案的透明電極的形成方法及由此方法形成的透明電極層壓體。根據本專利技術的一個具體實施方案，提供一種透明電極的形成方法，包括以下步驟：將包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬納米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質的透明電極層形成于基板上；將包含選自聚硅氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上聚合物的保護層形成于所述透明電極層上；將光阻圖案形成于所述保護層上；以及對所述光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層用氧化劑進行表面處理，以使所述透明電極層非導電化。對于這一具體實施方案的形成方法，首先形成包含導電性物質的預定透明電極層，再形成預定保護層之后，通過光刻工藝在所述保護層上形成界定透明電極圖案的光阻圖案。接著，并非將所述光阻圖案作為光罩移除所露出之區域的透明電極層等，而是對所露出之區域的保護層及透明電極層用氧化劑進行表面處理。在這種表面處理過程中，所述氧化劑通過保護層可以選擇性地使透明電極層的導電性物質氧化，其結果可以使所述光阻圖案所露出之區域的透明電極層非導電化(所謂化學性ON/OFF工藝)。進行這種工藝的結果，在非導電化區域的透明電極層之間，可以形成仍舊保持導電性的剩余區域的透明電極層，所述保持導電性的透明電極層整體上可形成透明電極圖案。根據這一具體實施方案的方法，透明電極圖案之間的非導電化區域內也仍舊留有透明電極層及保護層，因此蝕刻造成透明電極圖案損傷或者電特性降低的風險減至最低，即使形成具有更微細的線寬及較大縱橫比的透明電極圖案，實際上也不會有透明電極圖案坍塌的風險。因此，可以良好地形成具有更微細的線寬且具有優秀的電特性的透明電極圖案，能夠將所述透明電極圖案良好地適用于觸控面板、各種顯示元件或者太陽電池等。下面參照附圖按照各工藝說明一個具體實施方案的透明電極的形成方法。圖1是按照各工藝的順序示意性地顯示一個具體實施方案的透明電極的形成方法的流程圖。請參見圖1的第一個圖，在一個具體實施方案的方法中，首先將包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬納米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質的透明電極層形成于基板上。此時，考慮到適用本案透明電極的形成方法的元件等的種類，常規基板均可作為所述基板，對此并沒有特別限制，例如對可見光顯示出透光性及透明性的任意玻璃基板或者樹脂基板等均可作為所述基板。另外，所述透明電極層可通過以下方法形成：按照包含所述導電性物質的常規電極形成方法，形成包含所述一種以上導電性物質和有機溶劑或者水基溶劑的溶液或者分散液之后，涂布于透明基板上進行干燥。此時，根據需要按照所述導電性物質的種類，所述溶液或分散液還可包含適當的分散劑或者黏合劑等。而且，所述透明電極層可以使用已知的能夠形成透明電極的任意導電性物質(例如，導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬納米結構物或者導電性金屬氧化物等)形成，對此并沒有特別限制。這些導電性物質具體可例舉聚苯胺系聚合物(polyaniline)、聚吡咯系聚合物(polypyrrole)或聚噻吩系聚合物(polythiophene)等導電性聚合物；碳納米管或石墨烯等導電性碳系材料；納米銀線(AgNw)或銅納米粒子等金屬納米結構物；氧化銦錫(IndiumTinOxide)或氧化銻錫(AntimonyTinoxide)等導電性金屬氧化物，除此之外還可以使用各種導電性物質來形成所述透明電極。此外，所述透明電極層可具有約0.03μm至0.5μm或者約0.05μm至0.3μm的厚度。若所述透明電極層的厚度過薄，則有效表面電阻也大大降低，會導致表面電阻不均勻，若所述透明電極層的厚度過厚，則透明度或光學特性可能會降低。而且，所述透明電極層可具有約80Ω/sq至400Ω/sq或者約150Ω/sq至280Ω/sq的表面電阻。另外，在形成所述透明電極層之后，可將包含選自聚硅氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上聚合物的保護層形成于所述透明電極層上。這種保護層在下述的使用氧化劑的表面處理及基于所述表面處理的透明電極層的非導電化工藝中會保護透明電極層，而且可以抑制透明電極層被所述氧化劑除去的現象。即，通過形成這種保護層，一定區域的透明電極層不會被除去，只是氧化劑通過保護層后與透明電極層反應，從而可以只進行所述透明電極層的選擇性氧化及非導電化。其結果，可以達到一個具體實施方案的方法所要達到的抑制透明電極圖案坍塌的效果。鑒于這種保護層的作用，所述保護層可用聚硅氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物或者胺基甲酸酯系聚合物來形成，其中聚硅氧烷系聚合物更適合。這種聚硅氧烷系聚合物在用所述氧化劑處理時會顯示出更為優秀的表面特性，用聚硅氧烷系聚合物形成保護層時，可將與導電性相關的絕緣效果降至最低的同時，本來目的，即本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種透明電極的形成方法，包括以下步驟：將包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬納米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質的透明電極層形成于基板上；將包含選自聚硅氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上聚合物的保護層形成于所述透明電極層上；將光阻圖案形成于所述保護層上；以及對所述光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層用氧化劑進行表面處理，以使所述透明電極層非導電化。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.08.13 KR 10-2014-01053101.一種透明電極的形成方法，包括以下步驟：將包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬納米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質的透明電極層形成于基板上；將包含選自聚硅氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上聚合物的保護層形成于所述透明電極層上；將光阻圖案形成于所述保護層上；以及對所述光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層用氧化劑進行表面處理，以使所述透明電極層非導電化。2.根據權利要求1所述的透明電極的形成方法，其中，所述導電性物質為選自聚苯胺系聚合物、聚吡咯系聚合物、聚噻吩系聚合物、碳納米管、石墨烯、納米銀線、銅納米粒子、氧化銦錫及氧化銻錫中的一種以上物質。3.根據權利要求1所述的透明電極的形成方法，其中，所述聚硅氧烷系聚合物包含60重量％至90重量％的四乙氧基硅烷和10重量％至40重量％的選自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-胺丙基三乙氧基硅烷、N-β-(胺乙基)-γ-胺丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、聚氧化乙烯改性硅烷單體、聚甲基乙氧基硅氧烷及六甲基二硅氮烷中的一種以上化合物...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李政烈，安民石，邊滋勛，李承埈，車榮哲，洪宇成，樸圣然，鄭載勛，裵珉英，金東敏，
申請(專利權)人：株式會社東進世美肯，
類型：發明
國別省市：韓國;KR