CN104851516B - 导电图形的制作方法及导电膜 - Google Patents
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Abstract
一种导电图形的制作方法，其包括如下步骤：在基板上形成导电层；在导电层上形成非晶金属氧化物；对非晶金属氧化物的预定区域进行激光退火处理，使预定区域的非晶金属氧化物形成多晶金属氧化物；对预定区域外的非晶金属氧化物进行第一次刻蚀处理，以除去预定区域外的非晶金属氧化物；对预定区域外的导电层进行第二次刻蚀处理，形成导电图形。与现有技术相比，上述导电图形的制作方法减少了涂胶、曝光、显影、脱膜等一系列工艺流程，缩短了生产周期，节约了生产时间，降低了生产成本，而且实现了在不使用曝光掩膜板的条件下的产品生产，减少了物料的耗损及设备的投入，避免了有机试剂的使用，并减少了对环境的污染。本发明还提供一种导电膜。
Description
技术领域
本发明涉及触控显示技术领域，特别是涉及一种导电图形的制作方法及导电膜。
背景技术
近年来，各种平板显示器件已得到广泛使用。为了制造平板显示器件，通常采用光刻法，在基板上形成许多导电图形，如电极、布线和EMI屏蔽滤光器等。
目前，导电图形的生产制造通常采用以下工艺流程：镀膜→涂胶→曝光→显影→刻蚀→脱膜。图1为现有技术中导电图形的制作工艺流程。请参阅图1，该导电图形的制作方法主要包括：
1、在基板上沉积金属层；
2、在金属层上涂覆光刻胶；
3、利用掩膜板，对光刻胶进行曝光；
4、对光刻胶进行显影；
5、对金属层进行刻蚀处理；
6、通过脱膜工艺除去光刻胶。
然而，上述生产工序流程繁琐，生产周期较长，而且在制作过程中使用的光刻胶、稀释剂、显影液、剥离液等材料都是有机材料，有一定的毒性，对人体具有较大的危害性，对环境污染较大，同时，上述制备过程所消耗的成本较高、设备投入大、物料损耗较多。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种导电图形的制作方法及导电膜，不仅可有效缩短生产周期，降低成本，减少环境污染及设备投入。
一种导电图形的制作方法，包括如下步骤：
在基板上形成导电层；
在所述导电层上形成非晶金属氧化物；
对所述非晶金属氧化物的预定区域进行激光退火处理，使所述预定区域的非晶金属氧化物形成多晶金属氧化物；
对预定区域外的非晶金属氧化物进行第一次刻蚀处理，以除去所述预定区域外的所述非晶金属氧化物；
对所述预定区域外的导电层进行第二次刻蚀处理，形成导电图形。
在其中一个实施例中，所述非晶金属氧化物为氧化铟锡、氧化锡、氧化铟锡锌或氧化铟镓锌的至少一种。
在其中一个实施例中，所述第一次刻蚀处理，所采用的刻蚀液为草酸溶液。
在其中一个实施例中，所述导电层包括至少一层金属薄膜。
在其中一个实施例中，所述金属薄膜的材料为Al、Mo、Ag、Ti及W的至少一种。
在其中一个实施例中，所述第二次刻蚀处理，所采用的刻蚀液为磷酸、醋酸、硝酸和水的混合液。
在其中一个实施例中，所述非晶氧化物的厚度为25nm～200nm。
在其中一个实施例中，所述对所述非晶金属氧化物的预定区域进行激光退火处理的步骤包括：利用激光光源照射所述非晶金属氧化物的预定区域。
在其中一个实施例中，所述激光光源为激光点光源。
一种导电膜，采用上述任一所述的制作方法制得。
上述导电图形的制作方法，首先在导电层上形成非晶氧化物，利用激光对非晶金属氧化物的预定区域进行激光退火处理，将非晶金属氧化物转化为多晶金属氧化物，然后对非晶金属氧化物进行刻蚀，再对没有被覆盖的导电层进行刻蚀处理，这样，多晶金属氧化物可充当光阻作用用来保护其底下的导电层不被刻蚀，而没有多晶金属氧化物保护的导电层就被刻蚀掉了，最终形成器件所需的导电图形。
与现有技术相比，上述导电图形的制作方法减少了涂胶、曝光、显影、脱膜等一系列生产工艺流程，缩短了生产周期，节约了生产时间，降低了生产成本，而且实现了在不使用曝光掩膜板的条件下的产品生产，减少了物料的耗损及设备的投入，避免了有机试剂的使用，并减少了对环境的污染。
上述导电膜，由于导电层的金属材料被多晶金属氧化物覆盖，既能防止金属材料被氧化，而且还能降低金属材料的反射率，提高导电膜的可视性。
附图说明
图1为现有技术中导电图形制作方法的流程图；
图2为本发明一实施例中导电图形制作方法的流程图；
图3A-3E为图2所示的导电图形在制作过程中的各步骤的结构示意图；
图4为本发明一实施例中导电膜的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明提供一种导电图形的制作方法，例如，其包括如下步骤：在基板上形成导电层；在所述导电层上形成非晶金属氧化物；对所述非晶金属氧化物的预定区域进行激光退火处理，使所述预定区域的非晶金属氧化物形成多晶金属氧化物；对预定区域外的非晶金属氧化物进行第一次刻蚀处理，以除去所述预定区域外的所述非晶金属氧化物；对所述预定区域外的导电层进行第二次刻蚀处理，形成导电图形。
又如，所述对所述非晶金属氧化物的预定区域进行激光退火处理的步骤包括：利用激光光源照射所述非晶金属氧化物的预定区域。
为了提高加工工艺，例如，所述激光光源为激光点光源，激光点光源产生的激光扫过非晶金属氧化物上的预定区域，这样，可精准的控制形成多晶金属氧化物形成的区域，提高了加工工艺的精度。
为了减少刻蚀过程对人体及设备的伤害及减少对环境的污染，例如，所述对预定区域外的非晶金属氧化物进行刻蚀处理的步骤，所采用的刻蚀液为草酸溶液。这样，可以减少刻蚀过程对人体及设备的伤害及减少对环境的污染。
为了降低对导电层刻蚀处理的成本，提高刻蚀速度，例如，对所述预定区域外的导电层进行刻蚀处理的步骤，采用湿法刻蚀，又如，湿法刻蚀采用的刻蚀液为磷酸、醋酸、硝酸和水的混合液。这样，刻蚀成本较低，刻蚀速度较快，而且对设备的要求较低。
为了保证导电层具有良好的导电性，例如，所述导电层包括至少一层金属薄膜。又如，所述金属薄膜的材料为Al、Mo、Ag、Ti及W的至少一种。这样，可以确保导电层具有良好的导电性。
例如，所述非晶金属氧化物为氧化铟锡、氧化锡、氧化铟锡锌或氧化铟镓锌。又如，所述非晶氧化物的厚度为25nm～200nm。又如，所述非晶氧化物的厚度为30nm～180nm，又如，所述非晶氧化物的厚度为50nm～150nm，又如，所述非晶氧化物的厚度为80nm～100nm，又如，所述非晶氧化物的厚度为40nm、70nm、90nm、120nm、140nm或190nm。
例如，一种导电膜，包括：基板以及导电图形，所述导电图形设于所述基板上，所述导电图形包括设于基板的导电层及设置于所述导电层的多晶金属氧化物。又如，一种导电膜，其采用上述任一实施例所述制作方法制备。
请参阅图2，其为本发明一实施例中导电图形的制作方法的流程图，该制作方法具体包括：
S110：在基板100上形成导电层200，其完成后的截面请参阅图3A。
例如，在干净的基板上，如玻璃、聚酰亚胺(PI)及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等，采用溅射、热蒸发或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、低压力化学气相沉积(LPCVD)、常压化学气相淀积(APCVD)、电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积(ECR-CVD)等方法沉积导电层。又如，导电层包括至少一层金属薄膜。又如，金属薄膜的材料为铝(Al)、钼(Mo)、银(Ag)、钛(Ti)及钨(W)的至少一种。又如，金属薄膜为铝(Al)、钼(Mo)、银(Ag)、钛(Ti)及钨(W)等金属。又如，导电层为多层金属薄膜结构，又如，导电层为Mo/Al、Mo/Al/Mo、Ti/Al/Ti等多层金属结构。
在本实施例中，导电层的厚度为100-800nm，当然，导电层的厚度也可根据具体工艺需要选择合适的厚度。
S120：在导电层200上形成非晶氧化铟锡(ITO)层300，其完成后的截面请参阅图3B。
例如，通过物理气相沉积(PVD)技术，如真空蒸发、溅射、离子镀等，在导电层200上形成有一层厚度均匀的非晶ITO层300。当然，本实施例中的非晶ITO层的形成还可采用现有的其他技术手段以实现。在本实施例中，非晶ITO的厚度为25nm～200nm。又如，非晶ITO的厚度为30nm～180nm，又如，非晶ITO的厚度为50nm～150nm，又如，非晶ITO的厚度为80nm～100nm，又如，非晶ITO的厚度为40nm、70nm、90nm、120nm、140nm或190nm。
需要说明的是，还可在导电层上形成其他非晶金属氧化物，例如，氧化锡(TO)、氧化铟锡锌(ITZO)或氧化铟镓锌(IGZO)等。
S130：对非晶ITO层的预定区域进行激光退火处理，使预定区域的非晶ITO形成多晶ITO。
请参阅图3C，利用激光照射非晶ITO层300上的预定区域310，并从基板100的一端向另一端扫描完成对预定区域内非晶ITO的激光退火处理，使预定区域的非晶ITO层转化为多晶ITO。需要说明的是，本发明中的预定区域是根据最终的导电图形进行设定的。
为了提高加工工艺的精准度，例如，激光光源为激光点光源，采用扫描的方式，使激光点光源产生的激光照射非晶ITO层300上的预定区域310，这样，可精准的控制形成多晶ITO层形成的区域，提高了加工工艺的精度。
S140：对预定区域外的非晶ITO层进行第一次刻蚀处理，以除去预定区域外的非晶ITO，其完成后的截面请参阅图3D。
例如，对预定区域外320的非晶ITO层进行刻蚀处理，采用湿法刻蚀。利用不同结晶态的ITO对刻蚀液具有不同的要求，因此，通过对刻蚀液的选取，使刻蚀液仅与非晶ITO发生反应，而对多晶ITO不产生作用，通过刻蚀后，仅剩下多晶ITO图形330。
为了刻蚀过程中对人体及设备的伤害，又如，选取草酸溶液为刻蚀液，由于草酸溶液对人体的危害较小、环境污染较小、对设备要求较低，这样，可以减少刻蚀过程中对人体及设备的伤害。
S150：对预定区域外的导电层进行第二次刻蚀处理，形成导电图形210，其完成后的截面请参阅图3E。
例如，对预定区域外的导电层进行湿法刻蚀，形成导电图形210，即，对无多晶ITO覆盖的导电层进行刻蚀处理，留下被多晶ITO覆盖的导电层，也就是说，根据多晶ITO形成的图形对导电层进行处理，形成最终的导电图形。
例如，刻蚀液为磷酸、醋酸、硝酸和水的混合液。又如，磷酸、醋酸、硝酸和水的体积比为4：1：4：1。又如，使用硝酸溶液、过氧化氢、高氯酸、盐酸、氢氟酸和草酸或其水溶液中的一种或两种以上，如果必要，可以在其中加入用于刻蚀所需导电层的添加剂和其他成分，但是所述蚀刻液并不限于此，并且通常，可以使用已知的作为相应导电层的刻蚀液的物质。
导电层的刻蚀温度也可根据条件而改变，例如，根据当导电层形成图形时所用的蚀刻液的种类或浓度、导电层的种类，改变导电层的刻蚀温度。又如，导电层的材料为铝，刻蚀液为磷酸、醋酸、硝酸和水的体积比为4：1：4：1时，刻蚀温度选取20℃到40℃。又如，刻蚀处理可以在常温到80℃且优选在30℃到70℃进行。
本发明还提供一种导电膜，其采用上述任一实施例所述制作方法制得。又如，一种导电膜，其包括：基板及导电图形，所述导电图形设置于所述基板，所述导电图形包括设于所述基板的导电层及设于所述导电层的多晶金属氧化物。
根据本发明导电图形的制作方法制得的导电膜可以应用到多种领域。例如，导电膜为电磁波屏蔽膜。又如，导电膜可以用作电子元件或照明设备的电极。又如，电子元件包括触摸屏、显示器以及半导体等。
例如，请参阅图4，一种用于触摸屏的导电膜400包括基板410及导电图形420，导电图形420设置于基板410，所述导电图形420包括设于基板410的导电层421及设于导电层421的多晶金属氧化物422。
例如，所述导电图形的线宽为2微米～50微米，优选地，导电图形的线宽为5微米～10微米。又如，导电层200的材料为金属。又如，导电层200的材料为银。又如，多晶金属氧化物为多晶ITO。又如，非晶氧化物的厚度为25nm～200nm。优选地，非晶氧化物的厚度为30nm～180nm，优选地，非晶氧化物的厚度为50nm～150nm。
将上述导电膜运用到触摸屏时，由于导电层的金属材料被多晶金属氧化物覆盖，多晶金属氧化物不仅能保护金属材料，防止金属材料被氧化，而且多晶金属氧化物本身具有较高的导电性及较高的透光率，既能使触摸屏具有较高的灵敏度，且能够降低金属材料的反射率，提高触摸屏的可视性。
上述导电图形的制作方法，首先在导电层上形成非晶氧化物，利用激光对非晶金属氧化物的预定区域进行激光退火处理，将非晶金属氧化物转化为多晶金属氧化物，然后对非晶金属氧化物进行刻蚀，再对没有被覆盖的导电层进行刻蚀处理，这样，多晶金属氧化物可充当光阻作用用来保护其底下的导电层不被刻蚀，而没有多晶金属氧化物保护的导电层就被刻蚀掉了，最终形成器件所需的导电图形。
与现有技术相比，上述导电图形的制作方法减少了涂胶、曝光、显影、脱膜等一系列生产工艺流程，缩短了生产周期，节约了生产时间，降低了生产成本，而且实现了在不使用曝光掩膜板的条件下的产品生产，减少了物料的耗损及设备的投入，避免了有机试剂的使用，并减少了对环境的污染。
上述导电膜，由于导电层的金属材料被多晶金属氧化物覆盖，既能防止金属材料被氧化，而且还能降低金属材料的反射率，提高导电膜的可视性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种导电图形的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
在基板上形成导电层；
在所述导电层上形成非晶金属氧化物；
对所述非晶金属氧化物的预定区域进行激光退火处理，使所述预定区域的非晶金属氧化物形成多晶金属氧化物；
对预定区域外的非晶金属氧化物进行第一次刻蚀处理，以除去所述预定区域外的所述非晶金属氧化物；
对所述预定区域外的导电层进行第二次刻蚀处理，形成导电图形。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述非晶金属氧化物为氧化铟锡、氧化锡、氧化铟锡锌或氧化铟镓锌的至少一种。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述第一次刻蚀处理，所采用的刻蚀液为草酸溶液。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述导电层包括至少一层金属薄膜。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述金属薄膜的材料为Al、Mo、Ag、Ti及W的至少一种。
6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述第二次刻蚀处理，所采用的刻蚀液为磷酸、醋酸、硝酸和水的混合液。
7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述非晶金属氧化物的厚度为25nm～200nm。
8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述对所述非晶金属氧化物的预定区域进行激光退火处理的步骤包括：利用激光光源照射所述非晶金属氧化物的预定区域。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述激光光源为激光点光源。
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