CN105142327A - 一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路及其制备方法，所述制备方法包括步骤：1）于基底表面形成柔性材料层，于所述柔性材料层表面形成有多个凹槽结构；2）于柔性材料层表面及各凹槽结构的中形成导电金属层，所述导电金属层表面具有与各凹槽结构对应的多个凹陷区域；3）于各凹陷区域中形成抗反射层；4）以所述抗反射层为掩膜对所述导电金属层进行刻蚀，以去除所述柔性材料层表面的导电金属层，于各凹槽结构中形成表面具有抗反射层的金属互联线路。本发明与现有技术相比，避免了多次刮印对器件表面的损伤，改善了外观，适用于对表面形貌要求高的触控产品工艺，本发明成本较低，可应用在触摸屏行业、天线制备及HDI板等行业。

Description

一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路及其制备方法

技术领域

本发明属于印刷电子技术领域，特别是涉及一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路及其制备方法。

背景技术

印刷电子技术是基于印刷原理的电子制造技术。在过去的几十年时间内，硅基半导体微电子技术占据了电子技术的绝对主导地位。但由于硅基集成电路制造技术的日益复杂和所需要的巨大投资，硅基集成电路的制造完全垄断在全世界少数几家大公司手中。因此，在过去10多年中对溶液化有机与无机半导体材料的研究开发，催生了用传统印刷技术制造各种电子器件的探索研究。

印刷电子技术是继硅基微电子技术之后电子制造领域的一项变革性产业技术。印刷制作的电子器件与系统具有大面积、塑料化、柔性化、透明化和明显的低成本优势。因此，印刷电子技术是最近几年来在国际上蓬勃发展的新兴技术与产业，印刷技术的发展已受到全球人民的广泛关注，成为了当前科学研究的热点。

目前，印刷行业采用全印刷银浆或者铜浆等金属导电油墨，成本极高，造成的原材料浪费现象严重。金属导电油墨与普通油墨在光学特性上有很大不同，普通油墨的颜色不会随观察角度的变化而发生改变。由于金属油墨镜面反射和漫反射双重影响，其颜色会随观察角度不同而不同，造成了光学性能上极大的缺陷。此外，为了使得线路导通，微纳级线路制备均采用多次刮印的方式，对线路板电路有很大的损伤，严重影响线路板的外观，限制了线路板的应用领域。

因此，提供一种避免了多次刮印对器件表面的损伤，同时改善了外观，可以用于对表面形貌要求高的触控产品的金属互联线路及其制备工艺十分必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路及其制备方法，用于解决现有技术中多次刮印对线路表面的损伤、线路外观较差等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法，包括步骤：

1)提供一基底，于所述基底表面形成柔性材料层，于所述柔性材料层表面形成有多个凹槽结构；

2)于柔性材料层表面及各凹槽结构的中形成导电金属层，所述导电金属层表面具有与各凹槽结构对应的多个凹陷区域；

3)于各凹陷区域中形成抗反射层；

4)以所述抗反射层为掩膜对所述导电金属层进行刻蚀，以去除所述柔性材料层表面的导电金属层，于各凹槽结构中形成表面具有抗反射层的金属互联线路。

作为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法的一种优选方案，步骤1)包括以下步骤：

1-1)提供一基底，于所述基底表面形成柔性材料层；

1-2)提供一表面具有凸起结构的模具，藉由该模具采用压印的方法于所述柔性材料层表面形成有多个凹槽结构；

或者包括以下步骤：

1-1)提供一基底，于所述基底表面形成柔性材料层；

1-2)于所述柔性材料层表面形成具有刻蚀窗口的掩膜层，藉由所述掩膜层于所述柔性材料层表面刻蚀出多个凹槽结构。

作为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法的一种优选方案，步骤2)包括以下步骤：

2-1)于柔性材料层表面及各凹槽结构的中形成种子层；

2-2)通过电镀或化学镀的方法于所述种子层表面形成导电金属层；

或者包括以下步骤：

直接采用溅射法于所述柔性材料层表面及各凹槽结构的中形成导电金属层。

作为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法的一种优选方案，所述多个凹槽结构呈独立分布或呈网络状互联分布。

作为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法的一种优选方案，步骤3)采用刮印方法于各凹陷区域中形成抗反射层，所述抗反射层为包括黑油的非反光材料。

本发明还提供一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路，包括：

基底；

柔性材料层，结合于所述基底表面，所述柔性材料层表面形成有多个凹槽结构；

导电金属层，形成于所述柔性材料层表面及各凹槽结构中，所述导电金属层表面具凹陷区域；

抗反射层，形成于所述导电金属层表面的各凹陷区域中。

作为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的一种优选方案，所述抗反射层覆盖于所述导电金属层的部分表面或全部表面。

作为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的一种优选方案，所述多个凹槽结构呈独立分布或呈网络状互联分布。

作为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的一种优选方案，所述凹槽结构的深度为1微米～5微米，宽度为1微米～20微米。

作为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的一种优选方案，所述柔性材料层为UV胶层。

作为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的一种优选方案，所述导电金属层为金属铜，或包括种子层及金属铜的叠层。

作为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的一种优选方案，所述抗反射层为包括黑油的非反光材料。

作为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的一种优选方案，所述基底为刚性基底或柔性基底，所述刚性基底包括金属基底、玻璃基底及陶瓷基底，所述柔性基底包括PET柔性基底及PI柔性基底。

如上所述，本发明提供一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路及其制备方法，包括步骤：1)提供一基底，于所述基底表面形成柔性材料层，于所述柔性材料层表面形成有多个凹槽结构；2)于柔性材料层表面及各凹槽结构的中形成导电金属层，所述导电金属层表面具有与各凹槽结构对应的多个凹陷区域；3)于各凹陷区域中形成抗反射层；4)以所述抗反射层为掩膜对所述导电金属层进行刻蚀，以去除所述柔性材料层表面的导电金属层，于各凹槽结构中形成表面具有抗反射层的金属互联线路。本发明与现有技术相比，避免了多次刮印对器件表面的损伤，同时改善了外观，可以用于对表面形貌要求高的触控产品工艺。在经济成本方面，本发明采用的特种催化油墨和黑油价格便宜，相对于传统的全印刷导电金属油墨法，成本大大减少，具有极大的经济效益。此外，本发明在柔性和非柔性基材上均可制备微纳级线路，即能耐蚀刻的材料即可制备电路，可以应用在触摸屏行业、天线制备及HDI板等行业，极大的拓展了应用领域。

附图说明

图1～图2显示为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法步骤1)所呈现的结构示意图。

图3～图4显示为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法步骤2)所呈现的结构示意图。

图5显示为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法步骤3)所呈现的结构示意图。

图6显示为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法步骤4)所呈现的结构示意图，即为本发明的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的最终结构示意图。

元件标号说明

101基底

102柔性材料层

103凹槽结构

104种子层

105导电金属层

106凹陷区域

107抗反射层

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1

如图1～图6所示，本实施例提供一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法，包括步骤：

如图1～图2所示，首先进行步骤1)，提供一基底101，于所述基底101表面形成柔性材料层102，于所述柔性材料层102表面形成有多个凹槽结构103。

具体地，包括以下步骤：

如图1所示进行步骤1-1)，提供一基底101，于所述基底101表面形成柔性材料层102。

作为示例，所述基底101为刚性基底或柔性基底，所述刚性基底包括金属基底、玻璃基底及陶瓷基底，所述柔性基底包括PET柔性基底及PI柔性基底。所述基底可以依据使用环境进行选择，如需要绝缘刚性基底时，可以选在如陶瓷基底或玻璃基底，如需要导电刚性基底，则可以选择金属基底，在某些需要弯曲使用的场合，可以选择使用PET柔性基底。在本实施例中，所述基底为PET柔性基底。

作为示例，所述柔性材料层102的材料为UV胶等，在本实施例中，采用旋涂法于所述基底101表面形成所述UV胶层。另外需要说明的是，UV胶又称光敏胶、紫外光固化胶，它可作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用。UV是英文UltravioletRays的缩写，即紫外光线。紫外线(UV)是肉眼看不见的，是可见光以外的一段电磁辐射，波长在10～400nm的范围。UV胶的固化原理是UV固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联和接支化学反应，使粘合剂在数秒钟内由液态转化为固态。

如图2所示进行步骤1-2)，提供一表面具有凸起结构的模具，藉由该模具采用压印的方法于所述柔性材料层102表面形成有多个凹槽结构103。

作为示例，所述多个凹槽结构103呈独立分布或呈网络状互联分布。在本实施例中，所述多个凹槽结构103呈网络状互联分布，所述网络状可以为矩形网格状或菱形网格状等，当然，如三角形网格状等网络形状也同样适用。

作为示例，所述凹槽结构103的深度为1微米～5微米，宽度为1微米～20微米。在本实施例中，所述凹槽结构103的深度为2微米，宽度为5微米。当然，所述凹槽结构103的尺寸可以超出此处所列举的范围，并不限定于此。

如图3～图4所示，然后进行步骤2)，于柔性材料层102表面及各凹槽结构103的中形成导电金属层105，所述导电金属层105表面具有与各凹槽结构103对应的多个凹陷区域106。

具体地，包括以下步骤：

如图3所示进行步骤2-1)，于柔性材料层102表面及各凹槽结构103的中形成种子层104。

作为示例，采用溅射法或刮印法于柔性材料层102表面及各凹槽中形成种子层104，所述种子层104为铜、金属催化油墨、银浆或可被光还原的溴化银。例如，可以采用溅射法制备种子层铜，又如，可以采用刮印的方法制备种子层银浆、金属催化油墨或可被光还原的溴化银，需要说明的是，可被光还原的溴化银，在光的作用下可以分解成导电的Ag和溴气，Ag将沉积下来，便可作为种子层。

如图4所示进行步骤2-2)，通过电镀或化学镀的方法于所述种子层104表面形成导电金属层105。

在本实施例中，采用电镀的方法于所述种子层104表面形成导电金属层105，所述导电金属层105表面具有与各凹槽结构103对应的多个凹陷区域106。当然，采用化学镀的方法制备所述导电金属层105也可以达到同样的效果。在本实施例中，所述导电金属层105的材料为铜。

如图5所示，接着进行步骤3)，于各凹陷区域106中形成抗反射层107。

作为示例，采用刮印方法于各凹陷区域106中形成抗反射层107，所述抗反射层107为包括黑油的非反光材料。所述抗反射层107可用于后续工艺中，作为刻蚀阻挡层。在本实施例中，所述抗反射层107为黑油。

如图6所示，最后进行步骤4)，以所述抗反射层107为掩膜对所述导电金属层105进行刻蚀，以去除所述柔性材料层102表面的导电金属层105，于各凹槽结构103中形成表面具有抗反射层107的金属互联线路。

具体地，被所述抗反射层107覆盖的导电金属层105在刻蚀过程中受到保护，没被覆盖的导电金属层105会被刻蚀去除，最终于各凹槽结构103中形成表面具有抗反射层107的金属互联线路。

如图6所示，本发明还提供一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路，包括：

基底101；

柔性材料层102，结合于所述基底101表面，所述柔性材料层102表面形成有多个凹槽结构103；

导电金属层105，形成于所述柔性材料层102表面及各凹槽结构103中，所述导电金属层105表面具凹陷区域106；

抗反射层107，形成于所述导电金属层105表面的各凹陷区域106中。

作为示例，所述抗反射层107为包括黑油的非反光材料。在本实施例中，所述抗反射层107为黑油。另外，所述抗反射层107可以覆盖于所述导电金属层105的部分表面或全部表面。在本实施例中，所述抗反射层107覆盖于所述导电金属层105的大部分表面，改善了金属互联线路的外观，使其适用于对表面形貌要求高的触控产品。

作为示例，所述基底为刚性基底或柔性基底，所述刚性基底包括金属基底、玻璃基底及陶瓷基底，所述柔性基底包括PET柔性基底及PI柔性基底。所述基底可以依据使用环境进行选择，如需要绝缘刚性基底时，可以选在如陶瓷基底或玻璃基底，如需要导电刚性基底，则可以选择金属基底，在某些需要弯曲使用的场合，可以选择使用PET柔性基底。在本实施例中，所述基底为PET柔性基底。

作为示例，所述柔性材料层102的材料为UV胶等，在本实施例中，采用旋涂法于所述基底表面形成所述UV胶层。另外需要说明的是，UV胶又称光敏胶、紫外光固化胶，它可作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用。UV是英文UltravioletRays的缩写，即紫外光线。紫外线(UV)是肉眼看不见的，是可见光以外的一段电磁辐射，波长在10～400nm的范围。UV胶的固化原理是UV固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联和接支化学反应，使粘合剂在数秒钟内由液态转化为固态。

作为示例，所述多个凹槽结构103呈独立分布或呈网络状互联分布。在本实施例中，所述多个凹槽结构103呈网络状互联分布，所述网络状可以为矩形网格状或菱形网格状等，当然，如三角形网格状等网络形状也同样适用。另外，所述凹槽结构103的深度为1微米～5微米，宽度为1微米～20微米。在本实施例中，所述凹槽结构103的深度为2微米，宽度为5微米。当然，所述凹槽结构103的尺寸可以超出此处所列举的范围，并不限定于此。

在本实施例中，所述导电金属层105包括种子层104及金属铜的叠层。所述种子层104包括铜、金属催化油墨、银浆等材料中的一种。所述金属铜结合于所述种子层104表面，且被限制于各凹槽结构103中。

实施例2

如图1～图6所示，本实施例提供一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法，其基本步骤如是实施例1，其中，与实施例1不同之处在于，步骤1)包括以下步骤：

1-1)提供一基底101，于所述基底101表面形成柔性材料层102；

1-2)于所述柔性材料层102表面形成具有刻蚀窗口的掩膜层，藉由所述掩膜层于所述柔性材料层102表面刻蚀出多个凹槽结构103。

另外，步骤3)中，与实施例1不同，本实施例直接采用溅射法于所述柔性材料层102表面及各凹槽结构103的中形成导电金属层105。在本实施例中，所述导电金属层105为金属铜。

如图6所示，本实施例还提供一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路，其基本结构如实施1，其中，与实施例1不同之处在于，所述导电金属层105不包括种子层104，其为直接采用溅射法形成的金属铜。

如上所述，本发明提供一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路及其制备方法，包括步骤：1)提供一基底101，于所述基底101表面形成柔性材料层102，于所述柔性材料层102表面形成有多个凹槽结构103；2)于柔性材料层102表面及各凹槽结构103的中形成导电金属层105，所述导电金属层105表面具有与各凹槽结构103对应的多个凹陷区域106；3)于各凹陷区域106中形成抗反射层107；4)以所述抗反射层107为掩膜对所述导电金属层105进行刻蚀，以去除所述柔性材料层102表面的导电金属层105，于各凹槽结构103中形成表面具有抗反射层107的金属互联线路。本发明利用非反光材料同时充当抗反射层107和刻蚀阻挡层，实现了抗反射层107内嵌式微纳米金属线条的成形与保护。另外，本发明利用刮印非反光材料的方式，避免了在制备金属线条时候由于金属反光，在光学性能上的不足，同时该非反光材料也作为一个保护层对下层金属起到了防氧化，防刮伤作用。可见，本发明与现有技术相比，避免了多次刮印对器件表面的损伤，同时改善了外观，可以用于对表面形貌要求高的触控产品工艺。在经济成本方面，本发明采用的特种催化油墨和黑油价格便宜，相对于传统的全印刷导电金属油墨法，成本大大减少，具有极大的经济效益。此外，本发明在柔性和非柔性基材上均可制备微纳级线路，即能耐蚀刻的材料即可制备电路，可以应用在触摸屏行业、天线制备及HDI板等行业，极大的拓展了应用领域。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法，其特征在于，包括步骤：

1)提供一基底，于所述基底表面形成柔性材料层，于所述柔性材料层表面形成有多个凹槽结构；

2)于柔性材料层表面及各凹槽结构的中形成导电金属层，所述导电金属层表面具有与各凹槽结构对应的多个凹陷区域；

3)于各凹陷区域中形成抗反射层；

4)以所述抗反射层为掩膜对所述导电金属层进行刻蚀，以去除所述柔性材料层表面的导电金属层，于各凹槽结构中形成表面具有抗反射层的金属互联线路。

2.根据权利要求1所述的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法，其特征在于：步骤1)包括以下步骤：

1-1)提供一基底，于所述基底表面形成柔性材料层；

1-2)提供一表面具有凸起结构的模具，藉由该模具采用压印的方法于所述柔性材料层表面形成有多个凹槽结构；

或者包括以下步骤：

1-1)提供一基底，于所述基底表面形成柔性材料层；

1-2)于所述柔性材料层表面形成具有刻蚀窗口的掩膜层，藉由所述掩膜层于所述柔性材料层表面刻蚀出多个凹槽结构。

3.根据权利要求1所述的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法，其特征在于：步骤2)包括以下步骤：

2-1)于柔性材料层表面及各凹槽结构的中形成种子层；

2-2)通过电镀或化学镀的方法于所述种子层表面形成导电金属层；

或者包括以下步骤：

直接采用溅射法于所述柔性材料层表面及各凹槽结构的中形成导电金属层。

4.根据权利要求1所述的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法，其特征在于：所述多个凹槽结构呈独立分布或呈网络状互联分布。

5.根据权利要求1所述的抗反射内嵌式微纳金属互联线路的制备方法，其特征在于：步骤3)采用刮印方法于各凹陷区域中形成抗反射层，所述抗反射层为包括黑油的非反光材料。

6.一种抗反射内嵌式微纳金属互联线路，其特征在于：包括：

基底；

柔性材料层，结合于所述基底表面，所述柔性材料层表面形成有多个凹槽结构；

导电金属层，形成于所述柔性材料层表面及各凹槽结构中，所述导电金属层表面具有凹陷区域；

抗反射层，形成于所述导电金属层表面的各凹陷区域中。

7.根据权利要求6所述的抗反射内嵌式微纳金属互联线路，其特征在于：所述抗反射层覆盖于所述导电金属层的部分表面或全部表面。

8.根据权利要求6所述的抗反射内嵌式微纳金属互联线路，其特征在于：所述多个凹槽结构呈独立分布或呈网络状互联分布。

9.根据权利要求6所述的抗反射内嵌式微纳金属互联线路，其特征在于：所述凹槽结构的深度为1微米～5微米，宽度为1微米～20微米。

10.根据权利要求6所述的抗反射内嵌式微纳金属互联线路，其特征在于：所述柔性材料层为UV胶层。

11.根据权利要求6所述的抗反射内嵌式微纳金属互联线路，其特征在于：所述导电金属层为金属铜，或包括种子层及金属铜的叠层。

12.根据权利要求6所述的抗反射内嵌式微纳金属互联线路，其特征在于：所述抗反射层为包括黑油的非反光材料。

13.根据权利要求6所述的抗反射内嵌式微纳金属互联线路，其特征在于：所述基底为刚性基底或柔性基底，所述刚性基底包括金属基底、玻璃基底及陶瓷基底，所述柔性基底包括PET柔性基底及PI柔性基底。