CN106575546A - 铝图案及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及：一种精细铝图案的制备方法，通过该制备方法形成的铝图案，以及包含该铝图案的导电薄膜，所述制备方法包括：在基板上形成铝图案的步骤，以及通过将所述铝图案浸渍在水中在所述铝图案的侧表面的至少一部分上形成氧化铝的步骤。
Description
技术领域
本申请要求于2014年8月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0103910的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
本说明书涉及一种精细铝图案的制备方法以及由该制备方法制备的铝图案。
背景技术
透明导电薄膜已经用作液晶装置、电子墨水装置、显示器如PDP、LCD和OLED或者照明设备的透明电极等。同时，由于近年来对太阳能电池的关注，透明导电薄膜也已经用于要求透光率和导电效应的太阳能电池。
通常，通过在透明基板上层压诸如ITO的金属氧化物来制备透明导电薄膜。透明导电薄膜中包含的ITO用作透明材料。然而，显示器件等具有大面积化的趋势，使用现有的ITO的电极具有增加薄层电阻的问题。
此外，与使用现有的ITO薄膜的方法相比，使用金属图案的方法具有成本更低并且电阻更低的优点，但是具有透光率低于现有的ITO薄膜的透光率的限制，并且触摸图案模糊可见。
因此，为了减弱这种限制，已经尝试使用精细金属图案。
发明内容
技术问题
本说明书的目的是提供一种精细铝图案的制备方法和通过该制备方法制备的铝图案。
技术方案
本说明书提供一种铝图案的制备方法，该制备方法包括：在基板上形成铝图案；以及通过将所述铝图案浸渍在水中在该铝图案的至少一部分上形成氧化铝。
另外，本说明书提供一种通过上述铝图案的制备方法制备的铝图案，该铝图案包括：基板；设置在所述基板上的铝图案；以及设置在所述铝图案的侧表面的至少一部分上的氧化铝。
本说明书提供一种包含铝图案的导电薄膜。
另外，本说明书提供一种包括导电薄膜的显示器件。
有益效果
通过根据本说明书的一个示例性实施方案的制备方法，可以实现具有较细线宽的铝图案。
此外，所述制备方法是相对简单的制备方法，并且由于无需制备单独的掩模或印刷板，因而在加工时间和/或成本方面经济高效。
附图说明
图1是示出根据本说明书的一个示例性实施方案的制备铝图案的实例的视图；
图2是例示根据本说明书的一个示例性实施方案的铝图案的侧表面结构的视图；
图3是示出当将铝图案浸渍在水中时，铝图案的透光率随时间变化的图；
图4是示出当将铝图案浸渍在水中时，铝图案的线宽随时间变化的图。
[相关标号和符号的说明]
101：基板
102：铝图案
103：抗蚀层
104：氧化铝
a：铝图案的线宽
b：图案的厚度
具体实施方式
下文中，将更详细地描述本说明书。
在本说明书中，当一个元件设置在另一元件“之上”时，这不仅包括一个元件与另一元件接触的情况，还包括在两个元件之间存在另外的元件的情况。
在本说明书中，当一个部件“包含”一个组成元件时，除非另外特别描述，否则这并不表示排除另一组成元件，而是表示还可以包含另一组成元件。
本说明书提供一种铝图案的制备方法，该制备方法包括：在基板上形成铝图案；以及通过将所述铝图案浸渍在水中在该铝图案的至少一部分上形成氧化铝。
当在现有技术中应用包含金属的铝图案时，图案一旦形成，则不容易另外再降低图案的线宽。
在本说明书的一个示例性实施方案中，在通过将铝图案浸渍在水中形成氧化铝的步骤中，从与水接触的铝图案的表面产生氧化铝。
氧化铝具有较高的透光率，因此可以使不透明的铝图案薄膜透明，从而降低不透明的铝图案的线宽。此外，可以根据反应时间和水温来调节产生氧化铝的范围，在这种情况下，可以根据本领域技术人员的选择来调节铝图案的线宽。
根据本说明书的一个示例性实施方案的制备铝图案的方法包括将铝图案浸渍在水中，因此可以通过简单的工艺容易地降低图案的线宽，而无需制备单独的掩模或制备印刷版，并且根据需要，可以通过调节将铝图案浸渍在水中的时间以及水温来调节线宽，于是，所述方法在成本和时间方面高效。
在本说明书的一个示例性实施方案中，所述制备方法还包括在形成铝图案之后且在形成氧化铝之前在铝图案上形成抗蚀层。
抗蚀层用于当将铝图案浸渍在水中形成氧化铝时防止铝图案损失，作为抗蚀层的材料，可以使用本领域中常用的水不溶性聚合物和/或单分子。
在本说明书的一个示例性实施方案中，抗蚀层可以使用通常使用的方法。具体地，可以使用真空方法，如溅射法、化学气相沉积(CVD)法、热蒸发法和电子束沉积法，或者印刷方法，如丝网印刷、喷墨印刷、胶版印刷或凹版印刷，并且所述方法不限于此。
在本说明书的一个示例性实施方案中，在铝图案上形成抗蚀层是为了仅在铝图案的侧表面上选择性地形成氧化铝，防止在铝图案的上表面上形成导电率较低的氧化铝，因此当将铝图案应用于设备时有利于用作电极。因此，在这种情况下，铝图案的厚度不变。
在本说明书的一个示例性实施方案中，铝图案的形成步骤可以使用在形成金属图案中通常使用的方法。图案可以使用印刷法、光刻法、摄影法(photography method)、使用掩模的方法或激光转印法等，所述方法不限于此。
在本说明书的一个示例性实施方案中，铝图案的厚度为大于0μm和10μm。在一个示例性实施方案中，铝图案的厚度为150nm至200nm。铝图案的厚度可以由本领域的技术人员根据需要来调整。
在本说明书中，铝图案的厚度是指其上没有形成氧化铝的一个表面和与该表面相对的另一表面之间的宽度。在图2中，b部分的宽度对应于铝图案的厚度。
在本说明书的一个示例性实施方案中，氧化铝的厚度可以与铝图案的厚度相同。
在本说明书的一个示例性实施方案中，铝图案是网格图案。网格图案可以包括正多边形图案，其包括三角形、四边形、五边形、六边形和八边形中的一种或多种形状。
在本说明书的一个示例性实施方案中，浸渍在水中之前的铝图案的间距可以是50μm至500μm，但不限于此，可以由本领域的技术人员根据需要调节。
在本说明书中，铝图案的间距是指图案之间的宽度，并且是指第n个图案的中部与第n+1个图案的中部之间的宽度。
由于从铝图案中与水接触的部分产生氧化铝，因此将铝图案浸渍在水中之后其间距不变。
在一个示例性实施方案中，其上形成有氧化铝图案的铝图案的透光率为80％以上且小于100％。
在本说明书的一个示例性实施方案中，与浸渍在水中之前的铝图案的透光率相比，浸渍在水中之后的铝图案的透光率增加10％至50％。
在本说明书的一个示例性实施方案中，在通过将铝图案浸渍在水中形成氧化铝的步骤中，水的温度为40℃至100℃。
在该温度范围内，氧化铝在时间和/或成本方面经济高效。具体地，当将铝图案浸渍在低于40℃的水中时，缓慢地产生氧化铝，使得处理时间会增加。
图1是示出根据本说明书的一个示例性实施方案的制备铝图案的实例的视图。在基板101上形成铝图案102，并且在该铝图案上形成抗蚀层103。然后，当在40℃以上的水中进行反应时，从与水接触的铝图案的表面形成氧化铝104。
在本说明书的一个示例性实施方案中，将铝图案浸渍在水中30分钟以下。在本说明书的一个示例性实施方案中，将铝图案浸渍在水中5分钟至30分钟。可以根据水温和/或图案的线宽来调节浸渍铝图案的时间。
当如上所述将铝图案浸渍在40℃至100℃的水中时，由于形成氧化铝，因而透光率增加，并且当浸渍铝图案的时间为30分钟以下时，可以防止铝图案由于形成过量的氧化铝而短路。
在本说明书的一个示例性实施方案中，水的温度为40℃至100℃，在通过将铝图案浸渍在水中使铝图案氧化之后，铝图案的透光率在5分钟内增加18％以上。
图3是示出当将铝图案浸渍在水中时，铝图案的透光率随时间变化的图。在图3中，作为观察透光率的结果，可以确认，透光率在5分钟内提高18.4％，并且从5分钟以后，字母由于较高的透光率而可见。
在另一示例性实施方案中，在通过将铝图案浸渍在水中形成氧化铝之后，铝图案的透光率在20分钟内增加90％以上。
在本说明书的一个示例性实施方案中，水温为40℃至100℃，在通过将铝图案浸渍在水中使铝图案氧化之后，铝图案的线宽在5分钟内增加10％至30％。
图4是示出当将铝图案浸渍在水中时，铝图案的线宽随时间变化的图。在图4中，作为观察铝图案的线宽的结果，可以确认，线宽在5分钟内从3.2μm降低至2.4μm。
在本说明书的一个示例性实施方案中，铝图案的线宽是指与氧化铝接触的铝图案的一个表面和与该表面相对的铝图案的另一表面之间的宽度。在图2中，a部分的宽度对应于铝图案的线宽。
另外，本说明书提供一种通过上述制备铝图案的方法制备的铝图案，该铝图案包括：基板；设置在该基板上的铝图案；以及设置在该铝图案的侧表面的至少一部分上的氧化铝。
本说明书提供一种铝图案，包括：基板；设置在该基板上的铝图案；以及设置在该铝图案的侧表面的至少一部分上的氧化铝。
在本说明书中，氧化铝的实例包括Al2O3、Al(OH)3和AlO(OH)等，并且氧化铝可以根据铝的氧化程度而变化。
在本说明书的一个示例性实施方案中，氧化铝的透光率为80％至100％。当铝图案包含上述范围内的氧化铝时，当将铝图案应用于设备时，触摸图案会不可见。
在另一示例性实施方案中，铝图案的线宽为10μm以下。当将上述范围内的铝图案应用于设备时，图案会不可见。具体地，根据一个示例性实施方案的铝图案的线宽为2μm至5μm。
铝的线宽是指从初始铝图案的线宽中除去氧化铝的线宽。在图2中，a部分的宽度对应于本说明书的铝图案的线宽。
本说明书提供一种包含上述铝图案的导电薄膜。
另外，本说明书提供一种包括所述导电薄膜的显示器件。根据本说明书的一个示例性实施方案，导电薄膜可以应用于当前使用透明电极的所有领域，尤其是可以用于触摸屏，例如PDA、笔记本电脑、ATM、移动电话和导航系统。此外，导电薄膜也可以用于诸如OLED显示面板、液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)和PDP的显示器件或OLED照明设备等。
本说明书的一个示例性实施方案提供一种包括上述导电薄膜的触摸屏。
在本说明书的一个示例性实施方案中，铝图案的至少一个表面还包含变暗层。在本说明书的一个示例性实施方案中，变暗层可以图案化。在本说明书中，在包含设置在有效屏部分上的精细金属图案的触摸屏中，变暗层用于提高精细金属图案的光反射和衍射。
在本说明书的一个示例性实施方案中，除了在基材的上部分上形成有铝图案的有效屏部分之外，触摸屏还可以包括电极部分或板部分(pad part)，在这种情况下，有效屏部分和电极部分/板部分可以由相同的导体组成并且具有相同的厚度，因此不会具有它们的接合。
在本说明书的一个示例性实施方案中，触摸屏在各个基材的表面上可以包括保护膜、偏振膜、抗反射膜、防眩膜、防指纹膜和低反射膜等。
在本说明书的一个示例性实施方案中，触摸屏包含所述制备的铝图案。例如，在电容式触摸屏中，根据本发明的一个示例性实施方案的导电基板可以用作触摸感应电极基板。
根据本说明书的一个示例性实施方案的触摸屏可以包括：下部基材；上部基材；以及电极层，该电极层设置在与上部基材接触的下部基材的表面和与下部基材接触的上部基材的表面中的任意一个表面上或两个表面上。电极层可以用于发送和接收用于检测X轴位置和用于检测Y轴位置的信号。电极层可以包含根据本说明书的一个示例性实施方案的铝图案。
当上部基材的一个表面和下部基材的一个表面上同时包含电极层，使得形成两层的电极层时，可以在下部基材与上部基材之间设置绝缘层或垫片，以使电极层之间恒定地保持有间隔并且不形成连接。绝缘层可以包含粘合剂或者UV或者热固化树脂。
触摸屏还可以包括与上述铝图案连接的接地部分。例如，可以在其上形成有铝图案的基材的表面的边缘处形成接地部分。此外，可以在包含铝图案的层压体的至少一个表面上设置抗反射膜、偏振膜和防指纹膜中的至少一种。根据设计规范，除了上述功能膜之外，还可以包括不同种类的功能膜。
下文中，将参考用于具体描述本说明书的实施例详细地描述本说明书。然而，可以对根据本说明书的实施例进行各种形式的修改，并且不应理解为本说明书的范围局限于下面详细描述的实施例。提供本说明书的实施例是为了向本领域的普通技术人员更完整地说明本说明书。
实施例1
通过反向胶版印刷形成图案，并通过蚀刻工艺形成线宽为3.2μm且间距为300μm的铝图案。将形成的铝图案浸渍在100℃的蒸馏水(DI水)中。
基于实施例，线宽随着浸渍时间的变化描述在下面的表1中。
[表1]
| 时间(分钟) | 线宽(μm) |
| 0 | 3.2 |
| 1 | 2.8 |
| 5 | 2.4 |
| 10 | 2.3 |
从表1的结果可以确认，当将铝图案浸渍在水中时，可以获得精细铝图案的线宽。
Claims (11)
1.一种铝图案的制备方法，该制备方法包括：
在基板上形成铝图案；以及
通过将所述铝图案浸渍在水中在所述铝图案的侧表面的至少一部分上形成氧化铝。
2.根据权利要求1所述的制备方法，还包括：在形成铝图案之后且在形成氧化铝之前，在所述铝图案上形成抗蚀层。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述水的温度为40℃至100℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，与浸渍在水中之前的铝图案的透光率相比，浸渍在水中之后的铝图案的透光率提高10％至50％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述水的温度为40℃至100℃，并且
在形成氧化铝之后，
所述铝图案的线宽在5分钟之内减少10％至30％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述铝图案是网格图案。
7.一种通过权利要求1至6中的任意一项所述的制备方法制备的铝图案，该铝图案包括：
基板；
设置在所述基板上的铝图案；以及
设置在所述铝图案的侧表面的至少一部分上的氧化铝。
8.一种铝图案，包括：
基板；
设置在所述基板上的铝图案；以及
设置在所述铝图案的侧表面的至少一部分上的氧化铝。
9.根据权利要求8所述的铝图案，其中，所述包含氧化铝的铝图案的透光率为80％至100％。
10.一种包含权利要求7所述的铝图案的导电薄膜。
11.一种包括权利要求10所述的导电薄膜的显示器件。
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