CN106448823B - 使用非晶合金的透明电极及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种使用非晶合金的透明电极及其制造方法。所述透明电极包括柔性基底和非晶合金层，所述非晶合金层被构造为具有导电性并在柔性基底上形成为具有多个孔隙。

Description

使用非晶合金的透明电极及其制造方法
本申请要求于2015年8月10日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0112679号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。
技术领域
与本发明一致的设备和方法涉及一种使用非晶合金的透明电极及其制造方法，更具体地，涉及一种使用非晶合金作为其导电层的透明电极及其制造方法。
背景技术
已在包括有机电致发光(EL)装置、有机太阳能电池等的各种类型的太阳能电池、触摸面板、便携式电话、电极纸等中积极地使用具有透明导电层的透明电极基底。具体地，在诸如玻璃基底等的透明基底上形成有透明导电层的透明电极基底已被通常用作诸如太阳能电池或有机EL发光装置等的电子装置的电极。
目前在工业中使用的大多数透明电极的导电层是利用氧化锡(SnO2)和氧化铟(In2O3)制得的氧化铟锡(ITO)材料。ITO是在可见光线区域中表现出光学特性、在红外区域中表现出反射特性、具有相对低的电阻并且在室温下稳定的氧化物，并且已经主要用在触摸面板、液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)等的透明电极部中。然而，将ITO用作透明电极的导电层增加了制造透明电极的单位成本。此外，使用金属氧化物层(诸如通常的ITO等)作为透明导电层的透明电极基底具有低的表面电阻率和ITO的高体积电阻率。
此外，有机EL装置、各种类型的太阳能电池、触摸面板、便携式电话或电极纸等需要具有低于或等于大约5Ω/cm2的表面电阻率的透明导电基底。根据此需要，已考虑使用与透明导电层相比具有极其低的体积电阻率的金属材料层作为子电极的透明电极基底。然而，需要额外地改善透明电极的透明度、导电性和耐用性。因此，存在对通过使用与现有的透明电极相比具有改善的特性的材料来制造透明电极的技术的需求。
发明内容
本发明的示例性实施例克服以上缺点和以上没有描述的其它缺点。此外，本发明不需要克服以上描述的缺点，本发明的一个示例性实施例可以不克服以上描述的任何问题。
本发明提供一种使用非晶合金作为其导电层的透明电极及其制造方法。
根据本发明的一方面，一种透明电极包括柔性基底和非晶合金层，所述非晶合金层被构造为具有导电性并形成在柔性基底上以具有多个孔隙。
非晶合金层可由多条非晶合金纳米线形成。
每条非晶合金纳米线的直径可大于或等于10nm且小于或等于500nm。
非晶合金层可包括以多个突起形状形成的预设区域。
非晶合金层的厚度可厚于或等于5nm且薄于或等于10μm。
柔性基底可由从薄玻璃、纤维增强塑料(FRP)、聚酰亚胺(PI)和聚降冰片烯(PNB)中选择的至少一种形成。
非晶合金层可包括被构造为设置在所述多个孔隙中的保护层。
非晶合金可包括从铁(Fe)、铜(Cu)、锆(Zr)、钛(Ti)、铪(Hf)、锌(Zn)、铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、钴(Co)、镍(Ni)、镁(Mg)、锡(Sn)、钯(Pd)、磷(P)、铍(Be)、铌(Nb)、镓(Ga)、硅(Si)、硼(B)和碳(C)中选择的至少一种。
非晶合金层可包括通过非晶合金与氮气之间的反应形成的非晶合金复合物。
非晶合金复合物可包括高于或等于10原子百分比(at.％)且低于或等于90at.％的晶相。晶相的每个晶粒的尺寸可大于或等于5nm且小于或等于1000nm。
根据本发明的另一发面，一种制造透明电极的方法包括以下步骤：提供柔性基底；在柔性基底上形成包括多个孔隙的非晶合金层。
形成非晶合金层的步骤可包括：提供多条非晶合金纳米线；将所述多条非晶合金纳米线涂覆在柔性基底上。
提供非晶合金纳米线的步骤可包括：使连接到阳极的非晶合金线在电解液中穿过具有逐渐改变的直径且连接到阴极的至少一个框架以制造非晶合金纳米线；清洗制造的非晶合金纳米线；将清洗的非晶合金纳米线切割成预设的长度。
电解液可以是高氯酸和乙醇的混合物。
形成非晶合金层的步骤可包括：在柔性基底上形成限定非晶合金沉积区的图案；在其上形成有图案的柔性基底上沉积非晶合金层；蚀刻除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域。
可在柔性基底上的除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域中涂覆陶瓷复合物颗粒以形成图案。蚀刻步骤可包括蚀刻陶瓷复合物颗粒。
陶瓷复合物颗粒可以是或者可包括从氮化锆(ZrN)、氮化钛(TiN)和氮化铝(AlN)中选择的至少一种。
形成图案的步骤可包括：使被图案化成暴露除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域的膜附着到柔性基底的上表面上；在膜的暴露区域中形成与酸反应的材料层；去除所述膜。
形成图案的步骤可包括：在柔性基底的上表面上形成保护层；在保护层的上表面上形成与酸反应的材料层；去除形成在非晶合金沉积区上的保护层和材料层。
形成非晶合金层的步骤可包括：沉积非晶合金层；将通过按突起形状对除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域进行图案化而形成的模子压印到沉积的非晶合金层上；蚀刻压印的非晶合金层的除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域。
本发明的额外的和/或其它方面和优点将部分地在下面的描述中进行阐述，并且部分地通过描述将是明显的或者可通过实践本发明而了解。
附图说明
通过参照附图描述本发明的特定示例性实施例，本发明的以上和/或其它方面将更加明显，在附图中：
图1示出根据本发明的示例性实施例的使用透明电极的透明显示设备；
图2是图1的透明显示设备的详细构造的框图；
图3至图5示出根据本发明的各种示例性实施例的透明电极；
图6是根据本发明的示例性实施例的制造透明电极的方法的流程图；
图7是根据本发明的示例性实施例的制造透明电极的方法的详细流程图；
图8示出根据本发明的示例性实施例的制造透明电极中使用的非晶合金纳米线的设备的构造；
图9是根据本发明的另一示例性实施例的制造透明电极的方法的流程图；
图10详细地示出根据本发明的另一示例性实施例的制造透明电极的方法；
图11至图16是详细地示出根据本发明的另一示例性实施例的制造透明电极的方法的剖视图；
图17至图22是详细地示出根据本发明的另一示例性实施例的制造透明电极的方法的剖视图；以及
图23是详细地示出根据本发明的另一示例性实施例的制造透明电极的方法的剖视图。
具体实施方式
现在将参照附图更详细地描述本发明的特定示例性实施例。
在以下描述中，即使在不同的附图中也对相同的元件使用相同的附图标记。提供诸如详细的构造和元件的限定在描述中的事项有助于对发明的全面理解。因此，明显的是，可在没有那些特定限定的事项的情况下实施本发明的示例性实施例。此外，没有详细地描述公知的功能或构造，因为它们会用不必要的细节使本发明模糊。
此外，表述“包括(包含)元件”意味着只要没有具体相反的描述就还可包括另一元件而不排除另一元件。另外，在附图中示意性地绘制各种类型的元件和区域。因此，本发明的精神不受附图中绘制的相对尺寸或距离限制。
本公开的示例性实施例可被不同地修改。因此，特定示例性实施例示出在附图中并在详细的描述中进行详细地描述。然而，将理解的是，本公开不局限于特定示例性实施例，而是在不脱离本公开的范围和精神的情况下包括所有的修改、等价物和替换物。此外，没有详细地描述公知的功能或构造，因为它们会用不必要的细节而使本公开模糊。
图1示出根据本发明的示例性实施例的使用透明电极的透明显示设备100。
参照图1，使用透明电极的透明显示设备100是柔性的。透明显示设备100可通过由用户的手指20执行的触摸来接收命令。图1中示出由用户的手指20执行的触摸，但是可通过诸如触控笔等的各种类型的输入源来感测输入。此外，透明显示设备100可以被折叠或卷取在卷轴中以待使用。透明显示设备100包括如图1所示的一个透明显示单元，但是可以包括多个透明显示单元。
图2是图1的透明显示设备100的详细构造的框图。
参照图2，透明显示设备100包括透明显示单元110和处理器120。详细地，透明显示单元110包括透明电极111。诸如存储单元、音频输出单元、用户界面(UI)单元等的各种类型的元件为描述的方便而被省略，但是可以被包括在内。
如果用户触摸透明显示单元110，那么透明显示单元110的透明电极111可感测产生的电流以接收用户的触摸。透明显示单元110也可显示与用户的输入对应的内容或屏幕操作。
处理器120可控制透明显示单元110显示与由透明显示单元110的透明电极111感测的触摸对应的内容或屏幕操作。
现在将根据本发明的各种示例性实施例描述透明显示设备100的透明显示单元110的透明电极111。
图3是根据本发明的示例性实施例的透明电极300的透视图。
参照图3，根据本示例性实施例的透明电极300包括柔性基底310和非晶合金层320。这里，非晶合金层320可包括多条非晶合金纳米线321。
这里，柔性基底310是透明且弯曲的用以实现柔性透明显示器的基底。由诸如纤维增强塑料(FRP)、聚酰亚胺(PI)或聚降冰片烯(PNB)等的聚合物膜形成的塑料基底、薄玻璃或金属薄膜可用作柔性基底310。
非晶合金层320是通过使用非晶合金形成的层，并可形成厚于或等于5nm且薄于或等于10μm的厚度。
这里，非晶合金指的是与具有在大范围内周期性地且规律地布置的金属原子的金属晶体相比具有杂乱布置的金属原子的金属。
一般的金属晶体具有周期性地布置的原子并被容易地改性为易加工，但具有弱的强度。
非晶合金具有不存在一般晶体结构合金中出现的各向异性、晶界、表面缺陷、偏析等的均匀的各向同性特性。
与一般晶体结构合金相比，非晶合金不具有结晶的各向异性，并因此具有高机械强度、高导电性以及由均匀的结构和组成引起的高耐腐蚀性。
此外，金属晶体具有晶粒，并因此受限于被图案化成比晶粒小或与晶粒相等的尺寸。然而，非晶合金具有非常小的晶粒或者不具有晶粒，因此不受限于图案化尺寸而是可以按所想要的而被图案化。
可利用在极其短的时间内对通过向晶体结构合金施加热而熔融的液体金属进行快速冷却的液体快速冷却法来制造非晶合金。此外，也可利用直接使金属变成气体以直接形成非晶合金的溅射法或真空沉积法来制造非晶合金。
用在本发明的示例性实施例中的非晶合金具有尺寸均小于或等于1nm的晶粒和超过50原子百分比(at.％)的非晶含量(即，超过90at.％的非晶含量，例如超过99at.％的非晶含量)。
包括从锌(Zn)、铝(Al)和铜(Cu)中选择的至少一种的非晶合金用于本发明的示例性实施例中，但不局限于此。非晶合金还可包括从诸如铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、镁(Mg)、锡(Sn)、钯(Pd)、磷(P)、铍(Be)、铌(Nb)、镓(Ga)、硅(Si)、硼(B)、碳(C)、铪(Hf)、锆(Zr)、钛(Ti)、银(Ag)和金(Au)等的合金元素中选择的至少一种。
非晶合金层320可包括非晶合金复合物。
非晶合金与氮气反应以制得非晶合金复合物。非晶合金复合物可具有高于或等于10at.％且低于或等于90at.％的非晶含量，晶体结构包括均具有大于或等于5nm且小于或等于1000nm的尺寸的晶粒。
此外，根据本发明的示例性实施例的构造透明电极300的非晶合金层320的非晶合金纳米线321均可具有高于或等于1000的纵横比和小于或等于500nm的均匀直径。每条非晶合金纳米线321的直径可大于或等于10nm且小于或等于500nm。这里，纵横比指的是表示非晶合金纳米线的直径与长度之间的关系的比值。
稍后将参照图7详细地描述根据本发明的示例性实施例的通过使用非晶合金纳米线321来制造透明电极300的方法。
稍后将参照图8详细地描述根据本发明的示例性实施例的制造用在透明电极300中的非晶合金纳米线321的方法。
图4是根据本发明的各种示例性实施例的透明电极400的剖视图。
参照图4，根据本发明的各种示例性实施例的透明电极400包括柔性基底410和非晶合金层420。这里，非晶合金层420可包括以突起形状形成的预设区域。详细地，非晶合金层420可包括形成在预设的非晶合金沉区401中的非晶合金层与多个孔隙402。
这里，非晶合金沉积区401是将要在柔性基底410的表面上形成非晶合金层的区域。此外，孔隙402是在柔性基底410的表面上不形成非晶合金层的区域，即，除了非晶合金沉积区401之外(不是非晶合金沉积区401)的区域。多个孔隙402可通过利用限定非晶合金沉积区401的图案进行图案化来确定。
稍后将参照图9详细地描述根据本发明的各种示例性实施例的通过利用限定非晶合金沉积区401的图案来制造透明电极400的方法。详细地，稍后将参照图10详细地描述根据本发明的另一示例性实施例的制造透明电极的方法。稍后将参照图11至图16详细地描述根据本发明的另一示例性实施例的制造透明电极的方法。稍后将参照图23详细地描述根据本发明的另一示例性实施例的制造透明电极的方法。
图5是根据本发明的示例性实施例的透明电极500的剖视图。
参照图5，根据本示例性实施例的透明电极500包括柔性基底510、非晶合金层520和保护层530。这里，非晶合金层520可包括以突起形状形成的预设区域。详细地，非晶合金层520可包括形成在预设的非晶合金沉积区501中的非晶合金层与多个孔隙502。
这里，保护层530用于保护柔性基底510免受蚀刻溶液的影响，并设置在孔隙502中，所述孔隙502是形成在柔性基底510的表面上的除了非晶合金沉积区501之外(不是非晶合金沉积区501)的区域。保护层530也可由从金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物(诸如碳化硅(SiC)、氮化硅(SiN)、氧化锆、氧化铝或碳化钨等)、聚合物(诸如聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯树脂、酚树脂或三聚氰胺树脂等)、陶瓷(诸如合金的氧化物或氮化物等)和金属配合物中选择的至少一种形成。
这里，金属配合物是通过金属或金属离子与有机化合物或无机化合物的结合产生的配合物。金属配合物可以是宽范围的化合物，诸如，金属茂(诸如Ni(CO)4、MoO2(CH3CHOCHOCHCOCH3)2、[Cu(NH3)4]2+或Rh[(C6H5)3P]3Cl等)、金属卟啉(诸如叶绿素或血红素等)或者金属酶(诸如羧肽酶A等)等。
稍后将参照图17至图22详细地描述根据本示例性实施例的制造透明电极500的方法。
图6是根据本发明的示例性实施例的制造透明电极的方法的流程图。
参照图6，在操作S610中，提供在其上将要形成非晶合金层的柔性基底。在操作S620中，在提供的柔性基底的上表面上形成具有多个孔隙的非晶合金层。这里，可通过使用非晶合金纳米线来形成具有多个孔隙的非晶合金层。此外，可通过使用陶瓷复合物、膜、模子、机械方法等的图案化工艺来形成具有多个孔隙的非晶合金层。
将参照图7和图8详细地描述根据本发明的示例性实施例的制造包括由非晶合金纳米线形成的非晶合金层的透明电极的方法。
稍后将参照图9详细地描述根据本发明的各种示例性实施例的制造透明电极的方法。详细地，稍后将参照图10至图23详细地描述根据本发明的各种示例性实施例的制造包括图案化非晶合金层的透明电极的方法。
图7是根据本发明的示例性实施例的制造透明电极的方法的详细流程图。
参照图7，在操作S710中，提供在其上将要形成非晶合金层的柔性基底。在操作S720中，提供非晶合金纳米线。这里，可通过使用非晶合金线来制造非晶合金纳米线。详细地，可通过利用电解抛光方法将非晶合金线制造为非晶合金纳米线。稍后将参照图8详细地描述通过利用电解抛光方法将非晶合金线制造为非晶合金纳米线的方法。
在操作S730中，将提供的非晶合金纳米线涂覆在柔性基底的上表面上。这里，可使用将非晶合金纳米线分散物涂覆在柔性基底的上表面上的方法。这里，通过将非晶合金纳米线分散在溶剂中来制造非晶合金纳米线分散物，所述溶剂可以是或者可以包括从去离子(DI)水、异丙醇(IPA)、二甲基甲酰胺(DMF)、二氯乙烯(DCE)、醇类和甲苯类和炔类中选择的至少一种。
可将涂覆有非晶合金纳米线的柔性基底干燥。因此，可在柔性基底的上表面上形成由非晶合金纳米线形成的非晶合金层。
图8示出根据本发明的示例性实施例的制造透明电极中使用的非晶合金纳米线的设备800的构造。
参照图8，设备800包括电源810、具有预设直径的多个框架811至813、电解槽820、电解液821、多个清洗器830和831以及多个辊840至845。
设备800通过使用非晶合金线81来制造非晶合金纳米线82。这里，可使用卷对卷型连续电解抛光工艺。为了描述的方便，卷对卷型限制为在以上描述中所使用的。然而，在之前工艺中制造的非晶合金纳米线可被立刻提供给设备800。可选择地，可提供制造的非晶合金纳米线以执行将制造的非晶合金纳米线切割成预设长度等的工艺，即可使用各种方法。
这里，电解抛光是电化学抛光。详细地，如果将要被抛光的金属设为阳极并浸入到适当的电解液中，并且电流在阳极与阴极之间流动，那么阳极金属在电解液中熔融。这里，电流的密度在表面的突起部分中增大，因此，突起部分比其它部分熔融得更多以获得光滑的表面。因此，与机械抛光不同，可获得清洁的抛光表面，并可对复杂的表面进行抛光。
提供非晶合金线81以制造非晶合金纳米线82。这里，非晶合金线81可具有卷型。
设备800的电源810可将阳极作用于提供的非晶合金线81。可将阴极作用于位于电解液821中并具有预设直径的多个框架811至813。这里，电压可以是大约30V。
电解槽820是容纳电解液821的容器。这里，电解液821是具有导电性并通过电流的流动引起电解现象的电解质等溶解在溶剂中的溶液。这里，电解液821可以是从硝酸、氢氟酸、硫酸、磷酸、醋酸、苦味酸苏打以及高氯酸与乙醇的混合物中选择的一种。电解液821可以是5重量％(wt％)的高氯酸与95wt％的乙醇的混合物。
此外，可通过电源810将阴极作用于具有预设直径的多个框架811至813，通过电源810被作用正极柱的非晶合金线810可穿过多个框架811至813，从而对非晶合金线的表面进行抛光。
这里，非晶合金线81的直径可以在1μm与50μm之间。此外，制造的非晶合金纳米线82的直径可以大于或等于10nm且小于或等于500nm。
例如，如果直径为1300nm的非晶合金线81在电解液中穿过连接到阴极的第一框架811，那么非晶合金线81的表面可通过电解抛光而被抛光以制得直径为900nm的非晶合金纳米线82。此外，如果直径为900nm的非晶合金纳米线82穿过第二框架812，那么可通过同样的工艺制得直径为500nm的非晶合金纳米线83。如果直径为500nm的非晶合金纳米线83穿过第三框架813，那么通过相同的工艺最终制得直径为300nm的非晶合金纳米线84。具有预设直径的多个框架的数量已被描述为3个，但是可低于或等于2或者高于或等于4。此外，可改变并实现框架的直径。此外，可改变并实现施加到阳极或阴极的电压。
多个清洗器830和831去除残留在制造的非晶合金纳米线的表面上的电解液。清洗器830和831可作为碱性溶液中和是酸性的电解液。这里，碱性溶液可以是氢氧化钠(NaOH)。清洗器830和831可通过使用水来清洗非晶合金纳米线的表面。清洗器830和831可包括对清洗后的非晶合金纳米线进行干燥的干燥机。已描述了如上使用的两个清洗器，但是可使用一个或者三个或更多个清洗器。
所述多个辊840至845移动非晶合金线或非晶合金纳米线，以在设备800中顺序地执行工艺。
详细地，第一辊840可展开连接到阳极的卷状非晶合金线，以使在设备800中能够开始工艺。此外，第二辊841可将从设置在第一辊840处的非晶线卷提供的非晶合金线放置到电解液821中以执行电解抛光。第三辊842和第四辊843可使非晶合金线能够穿过在电解液821中连接到的阴极的多个框架811至813。第五辊844可使通过在电解液821中电解抛光制得的非晶合金纳米线能够被提供到清洗器830和831。第五辊844可使制得的非晶合金纳米线变成卷状。已描述通过使用六个辊制造非晶合金纳米线。由于工艺的增加等可改变辊的布置或者可改变辊的个数。
图9是根据本发明的各种示例性实施例的制造透明电极的方法的流程图。
参照图9，在操作S910中，提供在其上将要形成非晶合金层的柔性基底。在操作S920中，在柔性基底上形成图案以限定非晶合金沉积区。这里，可通过陶瓷复合物、图案化膜和机械方法形成图案。稍后将参照图10至图21详细地描述形成图案的方法。
在操作S930中，在形成有图案的柔性基底上沉积非晶合金层。详细地，可通过利用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)在其上形成有图案的柔性基底上形成非晶合金层。
这里，PVD指的是在真空中蒸发金属以将蒸发的金属原子沉积在柔性基底上而不使蒸发的金属原子氧化的方法。PVD的示例可包括真空沉积、溅射、离子镀等。
这里，真空沉积指的是通过在高温下加热金属产生的合金蒸汽附着到柔性基底上的方法。真空沉积具有快的沉积速度且容易操作。
溅射指的是一种真空沉积方法，即，一种使通过在相对低真空度中产生等离子体而离子化的诸如氩(Ar)的非反应性气体或不活泼气体能够与目标合金碰撞以使目标合金的原子喷出从而在柔性基底的表面上形成膜的方法。如果使用反应性气体，那么目标原子与反应性气体之间的反应物会沉积在柔性基底的表面上。
离子镀指的是真空沉积的一种新技术，即，一种将正电荷施加到合金的离子化蒸汽并将柔性基底偏置到负极柱以在合金与柔性基底之间施加高压的真空沉积方法。根据离子镀，形成的层的密度会是高的，并可需要化合物的涂覆。
这里，CVD指的是一种使合金的化合物的蒸汽能够围绕保持高温的柔性基底流动以通过热解或氢还原在柔性基底的表面上形成层的方法。
这里，非晶合金层可在室温与300℃之间的温度下形成。这里，室温可以是25℃。
在操作S940中，蚀刻除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域。详细地，可通过使用化学蚀刻法来蚀刻除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域。
这里，蚀刻指的是利用化学腐蚀作用的加工方法。可将必要部分涂覆成保护其免受蚀刻溶液腐蚀的影响。然而，非晶合金耐腐蚀，因此通过蚀刻溶液仅去除与酸反应的材料层和形成在该材料层上的非晶合金层。可将硝酸、氢氟酸、硫酸、磷酸、醋酸或苦味酸苏打等用作蚀刻溶液。
图10详细地示出根据本发明的另一示例性实施例的制造透明电极的方法。
参照图10，在根据本示例性实施例的透明电极中，在柔性基底1000上涂覆陶瓷复合物1010。这里，柔性基底1000的在其上涂覆陶瓷复合物1010的区域是将不形成非晶合金层1030的区域。这里，陶瓷复合物1010可以是金属的氮化物或氧化物。详细地，涂覆在柔性基底1000上的陶瓷复合物1010可由从ZrN、TiN和AlN中选择的至少一种形成。此外，陶瓷复合物1010的陶瓷的每个晶粒的尺寸可大于或等于1nm且小于或等于1000nm。
在柔性基底1000的涂覆有陶瓷复合物1010的上表面上沉积非晶合金层1030。这里，可通过使用诸如溅射、真空沉积或离子镀等的PVD或CVD来沉积非晶合金层1030。
蚀刻陶瓷复合物1010。因此，去除陶瓷复合物1010和沉积在陶瓷复合物1010上的非晶合金，非晶合金层1031仅保留在将要形成有非晶合金层的区域中。
图11至图16是详细地示出根据本发明的另一示例性实施例的制造透明电极的方法剖视图。
详细地，图11至图14示出根据本发明的另一示例性实施例的在柔性基底上形成限定非晶合金沉积区的图案的工艺的剖视图。
参照图11，提供其上将要形成有非晶合金层的柔性基底1100。所述方法还可包括清洗柔性基底1100的在其上将要形成有非晶合金层的上表面的工艺。
如图12所示，将图案化膜1110附着到柔性基底1100的上表面上，以暴露除了非晶合金沉积区1001之外(不是非晶合金沉积区1001)的区域，即，将要形成有孔隙的区域1002。
非晶合金沉积区1001指的是在柔性基底1100上形成非晶合金层的区域。
被图案化为暴露除了非晶合金沉积区1001之外(不是非晶合金沉积区1001)的区域1002的图案化膜1110被图案化以仅附着到柔性基底1100的在图案化膜1110被附着到柔性基底1100的上表面时形成非晶合金层的区域。因此，不使膜附着到除了非晶合金沉积区1001之外(不是非晶合金沉积区1001)的区域1002。
图案化膜1110可由从聚合物和陶瓷中选择的至少一种形成。例如，可使用聚酯膜、聚碳酸酯膜或玻璃等。
如图13所示，在图12中示出的图案化膜1110未附着到且不包括非晶合金沉积区1001的区域1002中形成与酸反应的材料层1120。
可将与酸反应的材料层1120蚀刻，以去除在不期望的区域中沉积的非晶合金层。诸如Cu、Ni、Sn等的大多数晶体金属与诸如氧化硅或氧化铝等的氧化物可用作与酸反应的材料。
与酸反应的材料层1120可通过使用从涂装、沉积、电镀和无电镀中选择的一种形成。
这里，涂装指的是一种在柔性基底的表面上涂装涂覆材料以形成膜的方法。涂装可取得防止柔性基底的腐蚀性磨损、增强耐用性并使物体的表面美观的效果。
此外，镀覆是指柔性基底的表面被薄薄地涂覆有另一种金属。镀覆分为电镀和无电镀，其中，电镀使用电解的原理，无电镀通过包括在镀覆溶液成分中的还原成分还原金属以将金属沉积在柔性基底的表面上。与电镀相比，无电镀使厚度更均匀。
与酸反应的材料层1120已被描述为通过如图13示出的厚度的膜形成，但是可形成为比该膜的厚度薄或者可形成为足以覆盖膜的上部的厚度。
如图14所示，去除图案化膜1110。将图案化膜1110去除以使与酸反应的材料层1120仅保留在除了非晶合金沉积区1001之外(不是非晶合金沉积区1001)的区域1002中。因此，可在柔性基底1100上形成用于限定非晶合金沉积区1001的图案。
图15是示出在其上形成有图案的柔性基底上形成非晶合金层的工艺的剖视图。
参照图15，在其上形成有图案的柔性基底1100上形成与酸反应的材料层1121以形成非晶合金层1130。详细地，可通过使用诸如溅射、真空沉积或离子镀等的PVD或CVD在柔性基底1100上形成非晶合金层1130。
图16是示出蚀刻除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域的工艺的剖视图。
参照图16，蚀刻除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域。这里，与酸反应并形成在除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域中的材料层与蚀刻溶液反应，并且随后被去除。因此，形成在与酸反应的材料层上的非晶合金层一起被去除。结果，非晶合金层1131可仅保留在非晶合金沉积区中。
图17至图22是详细地示出根据本发明的另一示例性实施例的制造透明电极的方法的剖视图。
详细地，图17至图20是示出根据本发明的另一示例性实施例的在柔性基底上形成限定非晶合金沉积区的图案的工艺的剖视图。
参照图17，提供包括将要形成有非晶合金层的期望区域的柔性基底1700。所述方法还可包括清洗柔性基底1700的在其上将要沉积有非晶合金层的上表面的工艺。
如图18所示，在柔性基底1700的上表面上形成保护层1740。这里，可通过使用从涂装、沉积、阳极化和旋涂中选择的一种形成保护层1740。
这里，阳极化指的是一种对金属阳极化以使电解质水溶液电解从而在金属表面上形成抗腐蚀性氧化物膜的方法。阳极化具有改善抗磨损性、改善粘合力和抛光金属以改善外观的效果。
旋涂指的是一种在柔性基底上滴落将要涂覆的材料的溶液或者液体物质并使基柔性底高速旋转以薄薄地分散所述溶液或所述液体物质的涂覆方法。涂覆厚度可通过柔性基底的旋转的角速度来调节，并因此随着角速度的增大而可变得更薄。
此外，如图19所示，在保护层1740的上表面上形成与酸反应的材料层1720。这里，可随后蚀刻与酸反应的材料层1720以去除形成在除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域中的非晶合金层。
与酸反应的材料层1720形成在保护层1740的上表面的整个部分上。这里，可通过使用诸如涂装、沉积、电镀或无电镀等的方法形成与酸反应的材料层1720。
如图20所示，将形成在非晶合金沉积区1701中的保护层1740和材料层1720去除。因此，可在柔性基底上形成限定非晶合金沉积区的图案。
参照图20，将形成在非晶合金沉积区1701中的保护层1740和材料层1720去除。此外，形成在除了非晶合金沉积区1701之外(不是非晶合金沉积区1701)的区域1702中的保护层1741和材料层1721保留在柔性基底1700上以形成图案。
通过机械方法来执行去除保护层和材料层的工艺。详细地，机械方法可以是从高光切割(dia-cutting)、研磨和激光标记中选择的一种。
使用切割工具切割柔性基底的方法被称作为切割，一种使用具有由金刚石形成的尖端的切割工具切割柔性基底的方法被称作为高光切割。高光切割表面具有低抗腐蚀性并易受抗划特性的影响。因此，如果非晶合金层通过使用根据本发明的示例性实施例的非晶合金图案化方法沉积在高光切割表面上，那么可利用它们本身的维护设计和金属光泽来改善抗腐蚀性和抗划特性。
此外，研磨指的是使用利用高速旋转的磨石切割柔性基底的表面的研磨机的加工方法。如果使用研磨机，那么可容易地将具有精确尺寸的坚固表面抛光成光滑的。磨石的示例包括金刚石、金刚砂、尖晶石、熔融氧化铝、碳化硅、立方氮化硼(CBN)等。
此外，激光标记指的是一种使用激光器在柔性基底的表面上压印图案的方法。激光标记可在各种工业环境中灵活地用于诸如半导体、金属等的宽范围的柔性基底，并方便使用且经济。
图21是示出在形成有图案的柔性基底上形成非晶合金层的工艺的剖视图。
参照图21，通过使用加工的方法在形成有图案的柔性基底1700上形成非晶合金层1730。
详细地，可通过使用诸如溅射、真空沉积或离子镀等的PVD或CVD沉积非晶合金层1730。
如图22所示，可执行蚀刻除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域的工艺。
形成在除了非晶合金沉积区1701之外(不是非晶合金沉积区1701)的区域1702中的并与酸反应的材料层1721与蚀刻溶液反应而被去除，从而一起去除形成在材料层1721上的非晶合金层。因此，非晶合金层1731仅保留在期望的区域中。
如图22所示，根据本示例性实施例的透明电极可包括保护层1741。因此，可附加地执行去除保护层1741的工艺。
图23是示出根据本发明的示例性实施例的制造透明电极的方法的剖视图。
参照图23，提供在其上将要形成非晶合金层的柔性基底2300。在柔性基底2300上沉积非晶合金层2310。这里，可通过使用诸如溅射、真空沉积或离子镀等的PVD或CVD沉积非晶合金层2310。
将除了非晶合金沉积区之外(不是非晶合金沉积区)的区域按突起形状图案化以形成模子2320，并将模子2320压印在非晶合金层2310上。这里，压印指的是可通过使用模子、印记等压印大量的纳米级图案等的图案化技术。因此，将其中将要形成非晶合金层的区域按突起形状图案化以形成非晶合金层2311。
蚀刻在其上形成有图案的非晶合金层2311。这是因为通过压印工艺被图案化而突起的区域比不突起的区域相对较厚。如果完全均匀地蚀刻图案化非晶合金层2311，那么仅非晶合金层保留在被图案化而突起的区域中。因此，非晶合金层2312仅保留在将要形成有非晶合金层的区域中。
通过使用上述方法制造的透明电极可用在通过使用各种方法获得确保低表面电阻、高机械强度和稳定性的柔性透明显示器或太阳能电池等中。
前述示例性实施例和优点仅是示例性的，并不理解为限制本发明。本教导可容易地应用到其它类型的设备。此外，本发明的示例性实施例的描述旨在是说明性的而不旨在限制权利要求书的范围，并且对本领域技术人员而言，许多替代物、修改和变化将是明显的。

Claims (12)

1.一种透明电极，所述透明电极包括：
柔性基底；以及
导电性的非晶合金层，形成在柔性基底上，并且包括形成在预设区域中的多条非晶合金纳米线以及多个孔隙，
其中，非晶合金包括多个金属原子，所述多个金属原子被杂乱地布置而不形成晶体，其中，预设区域以多个突起形状形成。
2.根据权利要求1所述的透明电极，其中，每条非晶合金纳米线的直径大于或等于10nm且小于或等于500nm。
3.根据权利要求1所述的透明电极，其中，非晶合金层的厚度厚于或等于5nm且薄于或等于10μm。
4.根据权利要求1所述的透明电极，其中，柔性基底由从薄玻璃、纤维增强塑料、聚酰亚胺和聚降冰片烯中选择的至少一种形成。
5.根据权利要求1所述的透明电极，其中，非晶合金层还包括被构造为设置在所述多个孔隙中的保护层。
6.根据权利要求1所述的透明电极，其中，非晶合金包括从铁、铜、锆、钛、铪、锌、铝、银、金、钴、镍、镁、锡、钯、磷、铍、铌、镓、硅、硼和碳中选择的至少一种。
7.一种制造透明电极的方法，所述方法包括以下步骤：
提供柔性基底；以及
在柔性基底上形成包括形成在预设区域中的多条非晶合金纳米线以及多个孔隙的导电性的非晶合金层，
其中，非晶合金包括多个金属原子，所述多个金属原子被杂乱地布置而不形成晶体，
其中，预设区域以多个突起形状形成。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，形成非晶合金层的步骤包括：
提供所述多条非晶合金纳米线；以及
将所述多条非晶合金纳米线涂覆在柔性基底上。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，形成非晶合金层的步骤包括：
在柔性基底上形成限定非晶合金沉积区的图案；
在形成有所述图案的柔性基底上沉积非晶合金层；以及
蚀刻除了非晶合金沉积区之外的区域。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在柔性基底上的除了非晶合金沉积区之外的区域中涂覆陶瓷复合物颗粒以形成所述图案，蚀刻步骤包括蚀刻陶瓷复合物颗粒。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，形成所述图案的步骤包括：
使被图案化成使除了非晶合金沉积区之外的区域暴露的膜附着到柔性基底的上表面上；
在膜的暴露区域中形成与酸反应的材料层；以及
去除所述膜。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，形成非晶合金层的步骤包括：
沉积非晶合金层；
将通过按突起形状对除了非晶合金沉积区之外的区域进行图案化而形成的模子压印到沉积的非晶合金层上；以及
蚀刻压印的非晶合金层的除了非晶合金沉积区之外的区域。
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