[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

TWI524824B - 圖案化透明導體之製造方法 - Google Patents

圖案化透明導體之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI524824B
TWI524824B TW103111403A TW103111403A TWI524824B TW I524824 B TWI524824 B TW I524824B TW 103111403 A TW103111403 A TW 103111403A TW 103111403 A TW103111403 A TW 103111403A TW I524824 B TWI524824 B TW I524824B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
conductive layer
substrate
conductive
masking
fibers
Prior art date
Application number
TW103111403A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201511627A (zh
Inventor
賈布摩 朱
傑洛米 凱瑞克
史爾夫 夫歐特
莫貝史爾 貝史爾
彼得 崔夫納斯
葛羅 可漢瑞
凱塞琳Ｍ 歐康乃爾
Original Assignee
羅門哈斯電子材料有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 羅門哈斯電子材料有限公司 filed Critical 羅門哈斯電子材料有限公司
Publication of TW201511627A publication Critical patent/TW201511627A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI524824B publication Critical patent/TWI524824B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0274—Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H05K3/061—Etching masks
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H05K3/067—Etchants
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/0084—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising a single continuous metallic layer on an electrically insulating supporting structure, e.g. metal foil, film, plating coating, electro-deposition, vapour-deposition
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04112—Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0108—Transparent
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0275—Fibers and reinforcement materials
    • H05K2201/0278—Polymeric fibers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0073—Masks not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46, e.g. for photomechanical production of patterned surfaces
    • H05K3/0079—Masks not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46, e.g. for photomechanical production of patterned surfaces characterised by the method of application or removal of the mask

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

圖案化透明導體之製造方法
本發明概括而言係有關製造圖案化透明導體之領域。
同時呈現高導電率和高透明度之膜在廣範圍之電子應用，包含，例如，觸控螢幕顯示器及光伏電池中作為電極或塗佈層具有極大價值。這些應用之目前技術係涵蓋使用經由物理氣相沉積法所沉積之含有錫摻雜之氧化銦(ITO)之膜。物理氣相沉積製程之高資本成本導致希望尋得替代的透明導電材料及塗佈方法。使用分散成滲透網絡之銀奈米線作為含ITO膜之有前景的替代方案已漸為人所知。使用銀奈米線可能提供可使用捲對捲(rool to roll)技術予以加工的優點。因此，銀奈米線提供低成本製造的優點且具有提供比習知含ITO膜更高透明度及導電率的潛力。
在電容式觸控螢幕應用上，需要導電性圖案。該種應用的關鍵挑戰之一係所形成之圖案必須不為人類眼睛所見(或幾乎如此)。
提供以奈米線為基礎之圖案化及透明之導體之一種方法係由Allemand等人於美國專利第8,018,568號中揭露。Allemand等人揭露一種光學上均勻之透明導體，包括：基板；基板上之導電膜，該導電膜包含複數種互連奈米結構，其中該導電膜上之圖案界定(1)具有第一電阻率、第一透光率及第一霧度之未蝕刻區域和(2)具有第二電阻率、第二透光率及第二霧度之經蝕刻區域；其中該經蝕刻區域比未蝕刻區域不導電，該第一電阻率對該第二電阻率的比率為至少1000；該第一透光率與該第二透光率的差異小於5%；以及該第一霧度與該第二霧度的差異小於0.5%。
儘管如此，依然有製造具有導電區域及非導電區域之圖案化透明導體之替代性方法的需求，其中該導電區域與該非導電區域對人類眼睛而言係基本上不可區別。
本發明係提供一種圖案化導體之製造方法，包括：提供導電化基板，其中該導電化基板包括基板和導電層；提供導電層蝕刻劑；提供紡絲材料；提供遮蔽纖維溶劑；形成複數個遮蔽纖維，並將該複數個遮蔽纖維沉積在導電層上；視需要地，壓縮導電層上之複數個遮蔽纖維；使導電層暴露於導電層蝕刻劑，其中自該基板移除未被該複數個遮蔽纖維覆蓋之該導電層，而在該基板上留下被該複數個遮蔽纖維覆蓋之互連導電網絡；以及使該複 數個遮蔽纖維暴露於遮蔽纖維溶劑，其中移除該複數個遮蔽纖維而露出該基板上之該互連導電網絡。
本發明係提供一種圖案化透明導體之製造方法，包括：提供導電化透明基板，其中該導電化透明基板包括透明基板和導電層；提供導電層蝕刻劑；提供紡絲材料；提供遮蔽纖維溶劑；形成複數個遮蔽纖維，並將該複數個遮蔽纖維沉積在導電層上；視需要地，壓縮導電層上之複數個遮蔽纖維；使導電層暴露於導電層蝕刻劑，其中自該基板移除未被該複數個遮蔽纖維覆蓋之該導電層，而在該基板上留下被該複數個遮蔽纖維覆蓋之互連導電網絡；以及使該複數個遮蔽纖維暴露於遮蔽纖維溶劑，其中移除該複數個遮蔽纖維而露出該基板上之該互連導電網絡。
本發明係提供一種圖案化透明導體之製造方法，包括：提供導電化透明基板，其中該導電化透明基板包括透明基板和導電層，其中該導電層為導電金屬層；提供導電層蝕刻劑；提供紡絲材料；提供遮蔽纖維溶劑；形成複數個遮蔽纖維，並將該複數個遮蔽纖維沉積在導電層上；視需要地，壓縮導電層上之複數個遮蔽纖維；使導電層暴露於導電層蝕刻劑，其中自該基板移除未被該複數個遮蔽纖維覆蓋之該導電層，而在該基板上留下被該複數個遮蔽纖維覆蓋之互連導電網絡；以及使該複數個遮蔽纖維暴露於遮蔽纖維溶劑，其中移除該複數個遮蔽纖維而露出該基板上之該互連導電網絡。
本發明係提供一種圖案化透明導體之製造方法，包括：提供導電化透明基板，其中該導電化透明基板包括透明基板和導電層；提供導電層蝕刻劑；提供紡絲材料；提供遮蔽纖維溶劑；形成複數個遮蔽纖維，並將該複數個遮蔽纖維沉積在導電層上，其中該複數個遮蔽纖維係使用選自由電氣紡絲、熔噴、氣體噴射紡絲、氣體噴射電氣紡絲、離心紡絲、無針電氣紡絲及熔融電氣紡絲所組成之群組之製程而形成並沉積至導電層上；視需要地，壓縮導電層上之複數個遮蔽纖維；使導電層暴露於導電層蝕刻劑，其中自該基板移除未被該複數個遮蔽纖維覆蓋之該導電層，而在該基板上留下被該複數個遮蔽纖維覆蓋之互連導電網絡；以及使該複數個遮蔽纖維暴露於遮蔽纖維溶劑，其中移除該複數個遮蔽纖維而露出該基板上之該互連導電網絡。
本發明係提供一種圖案化透明導體之製造方法，包括：提供導電化透明基板，其中該導電化透明基板包括透明基板和導電層，其中該導電層為導電金屬層；提供導電層蝕刻劑；提供紡絲材料；提供遮蔽纖維溶劑；形成複數個遮蔽纖維，並將該複數個遮蔽纖維沉積在導電層上，其中該複數個遮蔽纖維係使用選自由電氣紡絲、熔噴、氣體噴射紡絲、氣體噴射電氣紡絲、離心紡絲、無針電氣紡絲及熔融電氣紡絲所組成之群組之製程而形成並沉積至導電層上；視需要地，壓縮導電層上之複數個遮蔽纖維；使導電層暴露於導電層蝕刻劑，其中自該基板移除未 被該複數個遮蔽纖維覆蓋之該導電層，而在該基板上留下被該複數個遮蔽纖維覆蓋之互連導電網絡；以及使該複數個遮蔽纖維暴露於遮蔽纖維溶劑，其中移除該複數個遮蔽纖維而露出該基板上之該互連導電網絡。
本發明提供一種依據本發明之方法製造之圖案化透明導體。
第1至3圖為依據實施例所製備之本發明之圖案化透明導體之由上而下的光學顯微鏡影像。
本文及隨附之申請專利範圍所用之術語 “總透光率”係指依據ASTM D1003-11e1所測量之本發明圖案化透明導體所呈現之光透光率(%)。
本文及隨附之申請專利範圍所用之術語“霧度”係指依據ASTM D1003-11e1所測量之本發明圖案化透明導體所呈現之霧度(以%計)。
使用本發明方法所製造之圖案化導體係有用於各式各樣的應用(如，電磁遮蔽應用)。使用本發明方法所製造之較佳圖案化透明導體係特別有用於電容式觸控螢幕應用。對使用於該種應用而言，希望提供一種具有導電及非導電區域之圖案的透明導體。提供該種圖案化透明導體之一個重大挑戰係使總透光率最大化且使霧度最小化。
本發明之圖案化導體(較佳為圖案化透明導體)之製造方法，較佳包括：提供導電化基板(較佳為導電化透明基板；更佳為金屬化透明基板)，其中該導電化基板包括基板(其中該基板較佳為透明基板)和導電層(較佳為導電金屬層)；提供導電層蝕刻劑；提供紡絲材料；提供遮蔽纖維溶劑；形成複數個遮蔽纖維，並將該複數個遮蔽纖維沉積在導電層上；視需要地，壓縮導電層上之複數個遮蔽纖維；使導電層暴露於導電層蝕刻劑，其中自該基板移除未被該複數個遮蔽纖維覆蓋之該導電層，而在該基板上留下被該複數個遮蔽纖維覆蓋之互連導電網絡；以及使該複數個遮蔽纖維暴露於遮蔽纖維溶劑，其中移除該複數個遮蔽纖維而露出該基板上之該互連導電網絡。
使用於本發明方法之導電化基板的基板可選自任何已知基板。使用於導電化基板的基板較佳為選自任何已知透明基板之透明基板，包含透明導電及透明非導電基板兩者。透明基板較佳選自由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，聚碳酸酯(PC)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；聚萘二甲酸乙二酯(PEN)，聚醚碸(PES)，環狀烯烴聚合物(COP)，三乙醯基纖維素(TAC)，聚乙烯醇(PVA)，聚醯亞胺(PI)，聚苯乙烯(PS)(例如，雙軸拉伸之聚苯乙烯)及玻璃(例如，Gorilla®玻璃及Willow®玻璃，兩者皆可獲自Dow Corning)所組成之群組者。透明基板更佳選自由玻璃，聚乙烯，聚對苯二甲酸乙二酯，聚碳酸酯及聚甲基丙烯酸甲酯所組成之群組者。透明基板最佳為聚對苯二甲酸乙二酯。
導電化基板(較佳為導電化透明基板)中之導電層可包括任何已知導電材料。導電層較佳包括導電金屬或金屬氧化物。導電層較佳為選自由銀，銅，鈀，鉑，金，鋅，矽，鎘，錫，鋰，鎳，銦，鉻，銻，鎵，硼，鉬，鍺，鋯，鈹，鋁，鎂，錳，鈷，鈦，其合金及其氧化物所組成之群組之導電金屬層。導電金屬層更佳係選自由銀及銀與選自由銅，鈀，鉑，金，鋅，矽，鎘，錫，鋰，鎳，銦，鉻，銻，鎵，硼，鉬，鍺，鋯，鈹，鋁，鎂，錳，鈷及鈦所組成之群組之至少一種元素之合金所組成之群組者。導電金屬層最佳為銀。
導電層與基板(其中基板較佳為透明基板)較佳可使用已知技術偶合在一起。導電層較佳可藉由取導電箔或片並使用黏著劑將其層合在基板(其中該基板較佳為透明基板)表面上而施加於基板(其中該基板較佳為透明基板)表面。導電層較佳可使用選自由濺鍍，電漿噴霧塗佈，熱噴霧塗佈，電噴霧塗佈，化學氣相沉積(例如，電漿強化之化學氣相沉積，金屬有機化學氣相沉積)，原子層沉積，物理氣相沉積，脈衝雷射沉積，陰極電弧沉積，鍍覆，無電鍍覆及電水力沉積所組成之群組之方法沉積至基板(其中該基板較佳為透明基板)表面上。導電層較佳可使用選自由化學溶液沉積，噴漆，浸漬塗佈，旋轉塗佈，刀塗，接觸塗佈(kiss coating)，凹版印刷塗佈，網板印刷，噴墨印刷及墊印刷所組成之群組之方法沉積至基板(其中該基板較佳為透明基板)表面上。導電層最佳係濺鍍沉積至基板 (其中該基板較佳為透明基板)表面上。
基板(其中該基板較佳為透明基板)上之導電層較佳具有10至200nm(更佳為50至150nm；最佳為90至110nm)之平均厚度。
使用於本發明方法之紡絲材料較佳包括遮蔽材料。紡絲材料更佳包括遮蔽材料及載體。此技術領域具通常知識者將知道選擇適合的材料作為遮蔽材料及載體。較佳之遮蔽材料係既適合藉由選自由電氣紡絲，熔噴，氣體噴射紡絲，氣體噴射電氣紡絲，離心紡絲，無針電氣紡絲，及熔融電氣紡絲所組成之群組之製程予以沉積，又適合在使導電層(較佳為導電金屬層)暴露於導電層蝕刻劑(較佳為金屬蝕刻劑)時作為抗蝕劑者。遮蔽材料較佳選自已知可電氣紡絲之膜形成材料，如膜形成聚合物(例如，聚丙烯酸，聚環氧乙烷，聚乙烯醇，聚乙烯基丙烯)；纖維素(例如，羥基丙基纖維素，硝基纖維素)；絲；及其摻合物。遮蔽材料更佳為聚甲基丙烯酸甲酯。遮蔽材料最佳為具有10,000至1,000,000公克/莫耳(g/mol)(較佳為50,000至500,000g/mol；更佳為100,000至500,000g/mol；最佳為250,000至450,000g/mol)之重量平均分子量(Mw)之聚甲基丙烯酸甲酯。紡絲材料最佳為在氯仿，甲基乙基酮，丙酮，丙醇，甲醇，及異丙醇之至少一者(較佳為丙酮與異丙醇之混合物)中之聚甲基丙烯酸甲酯之溶液。
本發明方法中，紡絲材料較佳藉由選自由電氣紡絲，熔噴，氣體噴射紡絲，氣體噴射電氣紡絲，離 心紡絲，無針電氣紡絲，及熔融電氣紡絲所組成之群組之製程形成纖維並沉積至導電層上。本發明方法中，紡絲材料更佳藉由電氣紡絲形成纖維並沉積至導電層上。本發明方法中，紡絲材料又更佳藉由電氣紡絲形成纖維並沉積至導電層上，其中該紡絲材料經由具有中心開孔之噴嘴給料，形成複數個遮蔽纖維並使此複數個遮蔽纖維沉積至在透明基板上之導電層上。發明所屬技術領域中具有通常知識者將知道選擇適合的電氣紡絲製程條件。本發明方法中，紡絲材料較佳以0.1至100微升/分鐘(μL/min)(更佳為1至50μL/min；又更佳為10至40μL/min；最佳為20至30μL/min)之流動速率經由噴嘴給料。
本發明方法中，噴嘴較佳係設定在相對於基板為施加有正電位差。更佳係施加之電位差為5至50kV(較佳為5至30kV，更佳為5至25kV，最佳為5至10kV)。
視需要地，壓縮沉積在導電層上之複數個遮蔽纖維，以確保複數個遮蔽纖維與導電層間之良好接觸。導電層上之複數個遮蔽纖維較佳藉由在壓縮複數個遮蔽纖維前，將其上具有導電層及複數個遮蔽纖維的透明基板放置在兩個不黏之片(例如，兩個鐵氟龍片)間而予以壓縮。
本發明方法中，較佳使具有沉積於其上之複數個遮蔽纖維之導電層暴露於導電層蝕刻劑，其中自該透明基板蝕刻去除未被該複數個遮蔽纖維覆蓋之該導電 層，而在該透明基板上留下被該複數個遮蔽纖維覆蓋之互連導電網絡。發明所屬技術領域中具有通常知識者將知道選擇適合之使用於本發明方法之導電層的導電層蝕刻劑。當導電層為銀時，導電層蝕刻劑較佳選自由在甲醇中之氫氧化銨/過氧化氫溶液(較佳為NH4OH：H2O2：CH3OH之1：1：4莫耳混合物)；硝酸鐵(III)九水合物水溶液(較佳為在去離子水中之Fe(NO3)3之20重量%溶液)；及磷酸/硝酸/乙酸水溶液(較佳為H3PO4：HNO3：CH3COOH：H2O之3：3：23：1莫耳混合物)所組成之群組者。當導電層為銀時，導電層蝕刻劑更佳選自由硝酸鐵(III)九水合物水溶液(較佳為在去離子水中之Fe(NO3)3之20重量%溶液)；及磷酸/硝酸/乙酸水溶液(較佳為H3PO4：HNO3：CH3COOH：H2O之3：3：23：1莫耳混合物)所組成之群組者。當導電層為銀時，導電層蝕刻劑最佳為硝酸鐵(III)九水合物水溶液(較佳為在去離子水中之Fe(NO3)3之20重量%溶液)。
然後本發明方法中，較佳移除覆蓋基板(其中該基板較佳為透明基板)上之互連導電網絡之複數個遮蔽纖維。較佳使該複數個遮蔽纖維暴露於遮蔽纖維溶劑，其中除移該複數個遮蔽纖維而露出該基板(其中該基板較佳為透明基板)上之該互連導電網絡。發明所屬技術領域中具有通常知識者將知道選擇適合之使用於本發明方法之遮蔽纖維溶劑。遮蔽纖維溶劑較佳選自由氯仿，甲基乙基酮，丙酮，丙醇，甲醇，異丙醇及其混合物所組成之群組者(更佳為丙酮與異丙醇之混合物；最佳為丙酮)。
本發明方法中，互連導電網絡較佳以經控制之圖案形成在基板上。經控制之圖案較佳選自由規則圖案及不規則圖案所組成之群組者。互連導電網絡更佳以不規則圖案形成之。經控制之圖案較佳為格柵圖案。格柵圖案包含，例如，直邊多邊形(如鑽石形，正方形，矩形，三角形，六角形等)；圓形；多彎曲形狀；組合之彎曲邊與直邊形狀(例如，半圓形)；及其組合。
本發明方法中，較佳形成具有窄直徑之複數個遮蔽纖維。咸信窄纖維直徑有助於形成具有窄線寬度之互連導電網絡，使得光通過圖案化透明導體的阻礙達到最小，而使透明度最大化，使霧度最小化及使對人類眼睛而言互連導電網絡的可見度最小化。較佳形成複數個遮蔽纖維中之遮蔽纖維，並將其沉積在導電層上，其中沉積之遮蔽纖維具有200μm之平均直徑。更佳形成複數個遮蔽纖維中之遮蔽纖維，並將其沉積在導電層上，其中沉積之遮蔽纖維具有100μm之平均直徑。又更佳形成複數個遮蔽纖維中之遮蔽纖維，並將其沉積在導電層上，其中沉積之遮蔽纖維具有20μm之平均直徑。最佳形成複數個遮蔽纖維中之遮蔽纖維，並將其沉積在導電層上，其中沉積之遮蔽纖維具有2μm之平均直徑。
使用本發明方法所製造之圖案化透明導體具有100Ω/sq(更佳為50Ω/sq；又更佳為10Ω/sq；最佳為5Ω/sq)之片電阻(Rs)(其係使用本文實施例所述之方法測量之)。
使用本發明方法所製造之圖案化透明導體較佳呈現80%(更佳為90%；最佳為95%)之總透光率。
使用本發明方法所製造之圖案化透明導體較佳呈現5%(更佳為4%；最佳為3%)之霧度。
現在將在下述實施例中詳細說明本發明之一些具體實施例。
使用BYK Instrument之霧度和透明度計(Haze-gard plus transparency meter)依據ASTM D1003-11e1測量實施例中報告之總光透光率(TTrans)數據。
使用BYK Instrument之霧度和透明度計依據ASTM D1003-11e1測量實施例中報告之霧度(HHaze)數據。
使用Delcom 717B非接觸式導電性監測器依據ASTM F1844且使用來自Jandel Engineering Cimited之Jandel HM-20共線4點探針測試單元依據ASTM F390-11測量圖案化透明導體之片電阻。使用這些技術所測得之平均片電阻於表1報告。
實施例中所使用之金屬化透明基板為其上有由Materion Large Area Coatings，LLC濺度沉積之具有100nm平均厚度之銀膜之188μm厚雙軸拉伸之聚對苯二甲酸乙二酯膜(可獲自Toray Industries,Inc.，名稱為Lumirror® U35)。
使用於實施例之紡絲材料中之聚甲基丙烯酸甲酯具有~360,000之報告重量平均分子量(Mw)(可獲自Scientific Polymer,Inc.)。
使用於實施例之紡絲材料中之丙酮/異丙醇溶劑混合物為90重量%丙酮/10重量%異丙醇混合物。
使用於實施例之紡絲材料為在丙酮/異丙醇溶劑混合物中之聚甲基丙烯酸甲酯之12重量%溶液。
使用於實施例之硝酸鐵(III)九水合物金屬蝕刻劑水溶液係藉由秤量20g之硝酸鐵(III)九水合物(可獲自Sigma-Aldrich，產品編號為F3002)至燒杯中，然後在攪拌下添加80g去離子水至燒杯製備之。
實施例1：製備圖案化透明導體
使用備有單一噴嘴紡絲頭及旋轉鼓基板載體(其係具有100mm直徑及220mm長度之旋轉鼓之Module EM-RDC)之得自IME Technologies之桌上型電氣紡絲盒將複數個遮蔽纖維電氣紡絲至塗佈銀之透明基板上。所使用之噴嘴具有0.5mm之內直徑。當電氣紡絲時，使用設定成以25μL/min之流動速率輸送紡絲材料之ProSense型號NE1000注射泵將紡絲材料給料至噴嘴。在22℃及31%之相對濕度的實驗室中於環境大氣條件進行電氣紡絲製程。
金屬化透明基板繞著得自IME Technologies之Module EM-RDC旋轉鼓收集器之旋轉鼓捲繞且金屬化表面朝外。
紡絲操作之其餘參數如下：旋轉基板與針間之距離設定在8cm；噴嘴設定在7.0kV；基板下之平板設定在-0.1kV；旋轉鼓收集器上之旋轉鼓旋轉速率(y軸)設定在200rpm；針掃描速度(x軸)設定在5mm/sec；以及 針掃描距離設定在120mm。使紡絲操作進行1分鐘。然後使金屬化透明基板在旋轉鼓上旋轉90度(使得旋轉鼓上之金屬化透明基板之旋轉取向垂直於第一紡絲通道)，以及重新起始紡絲操作且使之進行另1分鐘。
然後自旋轉鼓移除具有沉積其上之複數個聚甲基丙烯酸甲酯遮蔽纖維之金屬化透明基板，將其放置在兩片鐵氟龍片之間，再放置在預加熱至170℃之設定點溫度之Collin Laboratory平板壓印機(Platen Press)P300E中。然後於170℃對金屬化透明基板施加10巴(bar)壓縮力3分鐘；接著於170℃施加150巴壓縮力1分鐘。然後藉由插入於16℃之兩個冷卻卡匣(一者在樣本之上，及一者在樣本之下)而進行基板之淬熄冷卻，然後閉合平板壓印機。觀察到樣本在數分鐘內達到室溫。
然後使其上具有壓縮之複數個遮蔽纖維之金屬化透明基板在硝酸鐵(III)九水合物金屬蝕刻劑水溶液中浸泡1分鐘，浸泡同時溫和攪拌該溶液。然後在大氣溫度使基板於三個連續去離子水浴中浸漬5秒。然後使基板在環境條件下空氣乾燥，留下具有被複數個壓縮之遮蔽纖維覆蓋之互連銀網絡之透明基板。
然後藉由使基板在丙酮浴中浸泡五分鐘(但沒有攪拌)而移除複數個壓縮之遮蔽纖維。然後自丙酮浴移除基板再使之於環境條件下空氣乾燥之，留下其上具有未被覆蓋之互連銀網絡之圖案化透明基板。
然後將基板切割成2.54cm×2.54cm之樣本以 進行特徵化。然後在樣本上的五個不同點測量樣本的總透光率(TTrans)；霧度(HHaze)；及片電阻。這些測量的平均於表1中報告。基底聚對苯二甲酸乙二酯基板之所報告之TTrans及HHaze分別為92.2%及0.49%。
然後使用光學顯微鏡於不同放大倍率(250μm，100μm，及20μm)攝取基板的平面圖。影像分別提供如第1至3圖。
由於本案的圖為結果數據。
故本案不指定代表圖。

Claims (10)

  1. 一種製造圖案化導體之方法，包括：提供導電化基板，其中該導電化基板包括基板和導電層；提供導電層蝕刻劑；提供紡絲材料；提供遮蔽纖維溶劑；形成複數個遮蔽纖維，並將該複數個遮蔽纖維沉積在該導電層上；視需要地，壓縮該導電層上之該複數個遮蔽纖維；使該導電層暴露於該導電層蝕刻劑，其中自該基板移除未被該複數個遮蔽纖維覆蓋之該導電層，而在該基板上留下被該複數個遮蔽纖維覆蓋之互連導電網絡；以及使該複數個遮蔽纖維暴露於該遮蔽纖維溶劑，其中移除該複數個遮蔽纖維而以露出該基板上之該互連導電網絡。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該圖案化導體為圖案化透明導體，以及其中該所提供之導電化基板包括透明基板和導電層。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中，該導電層為選自由銀，銅，鈀，鉑，金，鋅，矽，鎘，錫，鋰，鎳，銦，鉻，銻，鎵，硼，鉬，鍺，鋯，鈹，鋁，鎂，錳，鈷，鈦，其合金及其氧化物所組成之群組之導電 金屬層。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，該複數個遮蔽纖維係使用選自由電氣紡絲，熔噴，氣體噴射紡絲，氣體噴射電氣紡絲，離心紡絲，無針電氣紡絲，及熔融電氣紡絲所組成之群組之製程而形成並沉積至該導電層上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中，該互連導電網絡係在該基板上之經控制圖案。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中，該經控制圖案為規則圖案。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中，該經控制圖案為不規則圖案。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，該導電層為銀。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中，該圖案化透明導體具有80%之總透光率；5%之霧度；及5Ω/sq之片電阻。
  10. 一種圖案化透明導體，其係依據申請專利範圍第1項所述之方法製造。
TW103111403A 2013-04-01 2014-03-27 圖案化透明導體之製造方法 TWI524824B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/854,292 US9066425B2 (en) 2013-04-01 2013-04-01 Method of manufacturing a patterned transparent conductor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201511627A TW201511627A (zh) 2015-03-16
TWI524824B true TWI524824B (zh) 2016-03-01

Family

ID=51519876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103111403A TWI524824B (zh) 2013-04-01 2014-03-27 圖案化透明導體之製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9066425B2 (zh)
JP (1) JP6345966B2 (zh)
KR (1) KR20140119644A (zh)
CN (1) CN104103336B (zh)
DE (1) DE102014004253A1 (zh)
FR (1) FR3003998B1 (zh)
TW (1) TWI524824B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104091761B (zh) * 2014-06-30 2017-02-08 京东方科技集团股份有限公司 一种图案化薄膜的制备方法、显示基板及显示装置
KR102242161B1 (ko) * 2014-11-28 2021-04-20 주식회사 아모그린텍 터치 스크린 패널용 터치 센서 및 그 제조방법
KR101739726B1 (ko) * 2014-12-19 2017-05-25 인트리 주식회사 나노섬유 패턴을 구비한 광투과성 도전체의 제조방법
US9801284B2 (en) 2015-11-18 2017-10-24 Dow Global Technologies Llc Method of manufacturing a patterned conductor
KR20210067757A (ko) 2019-11-29 2021-06-08 삼성전자주식회사 포토리소그래피 방법
CN113279071A (zh) * 2021-05-20 2021-08-20 大连理工大学 一种聚合物器件上静电纺丝纤维支架原位成型制造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5668663A (en) * 1994-05-05 1997-09-16 Donnelly Corporation Electrochromic mirrors and devices
JP2000191926A (ja) * 1998-10-20 2000-07-11 Fuji Photo Film Co Ltd 多層配線基板用絶縁樹脂、積層塗布物、絶縁樹脂画像、および多層配線基板の製造方法
TWI268813B (en) * 2002-04-24 2006-12-21 Sipix Imaging Inc Process for forming a patterned thin film conductive structure on a substrate
JP4905634B2 (ja) * 2005-08-11 2012-03-28 株式会社カネカ ナノインプリント用金型の製造方法
JP2008133529A (ja) * 2006-08-29 2008-06-12 Rohm & Haas Electronic Materials Llc 剥離方法
US8012883B2 (en) * 2006-08-29 2011-09-06 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Stripping method
US8018568B2 (en) 2006-10-12 2011-09-13 Cambrios Technologies Corporation Nanowire-based transparent conductors and applications thereof
EP1978407A1 (en) * 2007-03-28 2008-10-08 CRF Societa'Consortile per Azioni Method for obtaining a transparent conductive film
JP5354873B2 (ja) * 2007-05-30 2013-11-27 富士フイルム株式会社 導電性膜及び導電性膜の製造方法
JP5571870B2 (ja) * 2007-09-21 2014-08-13 株式会社東芝 極微細構造を有する光透過型金属電極およびその製造方法
US8284332B2 (en) 2008-08-01 2012-10-09 3M Innovative Properties Company Touch screen sensor with low visibility conductors
CN104178926B (zh) * 2009-01-16 2018-02-09 Zeus工业品公司 利用高粘度材料对ptfe进行电纺丝
EP2259329A1 (en) 2009-05-26 2010-12-08 Institut de Ciències Fotòniques, Fundació Privada Metal transparent conductors with low sheet resistance
KR101172476B1 (ko) 2009-12-31 2012-08-08 고려대학교 산학협력단 전기방사법을 이용한 기판의 패턴구조 형성방법
US20110300347A1 (en) * 2010-06-06 2011-12-08 University Of Florida Research Foundation, Inc. Fabrication of Patterned Nanofibers
JP2012198417A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Sony Corp 電気泳動素子、表示装置および電子機器
KR20130008876A (ko) 2011-07-13 2013-01-23 삼성전기주식회사 터치패널의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20140290979A1 (en) 2014-10-02
TW201511627A (zh) 2015-03-16
US9066425B2 (en) 2015-06-23
JP6345966B2 (ja) 2018-06-20
FR3003998A1 (fr) 2014-10-03
JP2014203826A (ja) 2014-10-27
FR3003998B1 (fr) 2018-01-19
DE102014004253A1 (de) 2014-10-02
KR20140119644A (ko) 2014-10-10
CN104103336A (zh) 2014-10-15
CN104103336B (zh) 2017-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI524824B (zh) 圖案化透明導體之製造方法
CN106782769B (zh) 低粗糙度低方阻的柔性透明导电复合薄膜及其制备方法
KR101191865B1 (ko) 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 유연 기판
US8647463B2 (en) Method for forming transparent conductive layer pattern
JP6843215B2 (ja) 透明コンダクタ、及び、透明コンダクタを製作するプロセス
CN109935423B (zh) 一种具有分级结构的柔性透明导电膜及其制备方法
CN208637157U (zh) 一种可折叠柔性透明导电薄膜
Park et al. Green nanoarchitectonics for next generation electronics devices: Patterning of conductive nanowires on regenerated cellulose substrates
US10902970B2 (en) Patterned transparent conductive film and process for producing such a patterned transparent conductive film
US9801284B2 (en) Method of manufacturing a patterned conductor
WO2015109137A1 (en) Conductive film and method of making same
CN111883286A (zh) 一种透明导电膜的制备方法及透明导电膜
TW201830130A (zh) 用於製備導電圖案及含有導電圖案之物品的方法
JP2010182791A (ja) 金属線を有する基板及びその製造方法
CN113284669B (zh) 一种透明导电薄膜及其制备方法和应用
CN113205904B (zh) 基于植物叶脉的复合透明导电薄膜及其制备方法
CN116027602A (zh) 一种全印制图形化柔性电致变色膜及其制备方法
CN105513710A (zh) 透明导电膜的制程
CN116052929A (zh) 一种柔性透明导电薄膜及其制备方法
WO2012144827A2 (ko) 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 유연 기판
KR20200061257A (ko) 오버코팅 조성물, 그를 이용한 오버코팅층 및 은나노와이어 투명전극 필름
JP2015141741A (ja) パターン化透明導電積層体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees