CN107250965A - 适于用于光电装置中的层堆叠、光电装置、以及适于用于光电装置中的层堆叠的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开内容提供一种适于用于触摸屏幕面板、电致变色玻璃和光伏装置中的层堆叠(100)，包括：透明导电氧化物层(110)；以及导电材料的线路图案(120)，导电材料的线路图案被施加于透明导电氧化物层(110)，其中透明导电氧化物层(110)和线路图案(120)彼此电性接触。

Description

适于用于光电装置中的层堆叠、光电装置、以及适于用于光电 装置中的层堆叠的制造方法
领域
本公开内容的实施方式涉及一种适于用于光电装置(electro-optical device)中的层堆叠、光电装置、以及适于用于光电装置中的层堆叠的制造方法。本公开内容的实施方式特别涉及适于用于触摸屏幕面板中的层堆叠、触摸屏幕面板、以及适于用于触摸屏幕面板中的层堆叠的制造方法。
背景
光电装置可以是结合电特性和光特性的电子装置。例如，光电装置可包括触摸屏幕面板和电致变色玻璃(electro-chromic glass)。触摸屏幕面板是特定类别的电子视觉显示器，能够在显示区域中检测并定位触摸。触摸屏幕面板可包括层堆叠，层堆叠设置于屏幕装置之上且配置用于感测触摸。此类层堆叠可为实质上透明的，能够被屏幕释放出的可见光谱中的光线所穿透过。触摸此类触摸屏幕面板的显示区域，能够在层堆叠的区域中造成可测量的电容变化。此电容的变化可使用不同的技术来测量，使得触摸的位置能够受到测定。
用于光电装置(例如，触摸屏幕面板)中的层堆叠受到一些特别的考虑。应考虑到光电装置的稳定增加的尺寸(例如，显示器)。具体来说，现今对于此类大型触摸屏幕尺寸的电特性的兴趣逐渐增加。例如，层堆叠的高导电性或低电阻被认为是有益的。另一可考虑点涉及光电装置的光学特性，例如，呈现给用户的外观(appearance)。具体来说，层堆叠的层状结构应为用户不可见的。
有鉴于上述，能够克服本领域中至少一些问题的新型的适于用于光电装置中的层堆叠、光电装置和适于用于光电装置中的层堆叠的制造方法是有益的。具体来说，新型层堆叠、光电装置和层堆叠的制造方法是有益的，相较传统结构而言提供改良电气性能(electrical performance)。
概述
有鉴于上述，本公开内容提供一种适于用于光电装置中的层堆叠、光电装置、以及适于用于光电装置中的层堆叠的制造方法。本公开内容的其他方面、优点和特征由权利要求书、说明书和附图来表明。
根据本公开内容的一方面，提供一种适于用于光电装置中的层堆叠。层堆叠包括透明导电氧化物层和线路图案，导电材料的线路图案被施加于透明导电氧化物层。其中透明导电氧化物层和线路图案彼此电性接触。
根据本公开内容的另一方面，提供光电装置。光电装置包括根据本文所述实施方式的层堆叠。
根据本公开内容的又一方面，提供适于用于光电装置中的层堆叠的制造方法。方法包括沉积透明导电氧化物层，以及将导电材料的线路图案施加于透明导电氧化物层。其中透明导电氧化物层和线路图案彼此电性接触。
实施方式还涉及用于实行所公开的方法的设备，并且包括用于进行每个所述方法方面的设备部件。这些方法的方面可通过硬件部件、通过合适软件编程的计算机、通过这两者的任意组合或任何其他方式所进行。再者，根据本公开内容的实施方式还涉及用于操作所述设备的方法。这包括用于执行每个设备的功能的方法的方面。
附图简要说明
本公开内容简洁摘要于上文中，为了对本公开内容的上述特征的方式有更佳的了解，本公开内容的特定描述可参照于实施方式。所附附图涉及本公开内容的实施方式且描述于下文中：
图1示出根据本文所述实施方式的适于用于光电装置中的层堆叠的示意图；
图2示出根据本文所述又一实施方式的适于用于光电装置中的层堆叠的截面图；
图3A-图3D示出根据本文所述实施方式的线路图案的示意图；
图4示出根据本文所述实施方式的蜘蛛网状的线路图案的示意图；
图5示出根据本文所述实施方式的线路间距不同的线路图案的示意图；
图6A示出根据本文所述实施方式的光电装置的示意图；
图6B示出根据本文所述实施方式的图6A的光电装置的线路图案的部分示意图；
图7A-图7D示出根据本文所述又一实施方式的线路图案的示意图；
图8示出根据本文所述实施方式的适合用于光电装置中的层堆叠的制造方法的流程图；
图9示出根据本文所述实施方式的用于制造层堆叠的沉积设备的示意图；以及
图10示出根据本文所述实施方式的用于制造层堆叠的另一沉积设备1000的示意图。
实施方式的具体描述
以下将对不同的实施方式作详细说明，其一或多个实施方式示出于附图中。下列关于附图的叙述当中，相同的元件符号表示相同的元件。一般而言，仅描述个别实施方式之间的差异。每个示例用来提供本公开内容解释的方式，并且并非用来限定本公开内容。此外，作为实施方式的一部分的所示出或所描述的特征可用于其他实施方式或结合于其他实施方式，以产生其他的实施方式。可以被理解的是，这些描述包括此类润饰与更动。
本公开内容提供层堆叠，层堆叠具有设置于透明导电氧化物层(例如，铟锡氧化物层(Indium Tin Oxide layer,ITO layer)上的线路图案。导电材料的线路图案使得层堆叠的电阻(例如，薄层电阻)降低。换句话说，层堆叠的导电性可获得改善。由于导电材料被图案化，导电材料仅覆盖透明导电氧化物层的表面区域的一小部分或一部分，能够确保层堆叠的穿透率。具体来说，线路图案对于人类的眼睛而言可能是不可见的。本公开内容的层堆叠可例如是用于电致变色玻璃或窗、触摸屏幕面板和光伏装置(例如，太阳能电池)。
本公开内容的线路图案可包括小线路(例如，小金属线路)。根据一些实施方式，线路的结构尺寸不超过例如是3微米(micrometer)，以降低线路图案对于人类眼睛的可见度。在一些实施方式中，线路之间的距离可足以确保光线透过层堆叠的穿透率。例如，所提供的3微米的线路宽度可结合于300微米的线路间距。透明导电氧化物层的总面积的1％可被导电材料的线路图案所覆盖，并且可确保光线透过层堆叠的穿透率。
制造线路可能是具有挑战性的和/或良率可能为低。当使用例如是涂布技术或印刷技术以形成线路图案时，针孔和粒子的密度可能为高，并且在长的线路(例如，金属线路)中可能产生缺陷。本公开内容的线路图案提供重复性(redundancy)，并且能够实现高的良率。例如，一或多条线路图案的线路可能损坏，然而却不会显著地折损层堆叠的电性特性(例如，低的薄层电阻)。具体来说，由于施加于层堆叠的电流可经过透明导电氧化物层，受到损坏的线路将不会造成失效。换句话说，电流通过透明导电氧化物层改变方向，即电流绕过损坏的线路。
本公开内容的层堆叠具有双层导电系统(透明导电氧化物层(TCO)+线路图案)，可降低层堆叠的薄层电阻。例如，若具有2.5微米的线路宽度和250微米(0.3欧姆/平方(Ohm/square))的线路间距的线路图案施加于150欧姆/平方的透明导电氧化物(例如，铟锡氧化物(ITO))，所得的层堆叠的薄层电阻下降至25欧姆/平方。如此可例如是允许较大的触摸屏幕尺寸，并且可使电致变色玻璃或窗的切换速率(switching speed)趋于一致(homogenize)。
图1示出根据本文所述实施方式的适合用于光电装置中的层堆叠100的示意图。图2示出提供于基板10上的层堆叠100的截面图。
本公开内容的层堆叠100包括透明导电氧化物层110和导电材料的线路图案120，所述导电材料的线路图案120施加于透明导电氧化物层110。透明导电氧化物层110和线路图案120彼此电性接触。线路图案120可形成为格栅(grid)、网孔(mesh)或矩阵(matrix)。根据一些实施方式，层堆叠100可设置于基板10上或之上。本文所使用的“基板”的术语应包含非柔性基板(例如，晶片、透明结晶片(例如，蓝宝石)或类似物)、玻璃板、以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)、以及柔性基板(例如，幅材和箔)(例如，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯)。
透明导电氧化物层110(例如，铟锡氧化物层)可例如是用于触摸屏幕面板的导电电极。透明导电氧化物层110的电阻可受到限制和/或可取决于基板的温度(例如，在沉积或后退火工艺的期间)。较高的导电性对于较大的触摸屏幕面板尺寸(例如，笔记本电脑和电视)而言是有益的。施加于透明导电氧化物层110的线路图案120可达到这些方面，实现具有低电阻(例如，薄层电阻)和高导电性的层堆叠100。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，层堆叠100的结合的薄层电阻小于透明导电氧化物层110的薄层电阻。此结合的薄层电阻可由透明导电氧化物层110和线路图案120所定义。
薄层电阻可以是对于薄层的电阻的测量。薄层电阻可用于其中薄层被视为二维实体的二维系统中。“薄层电阻”的术语意味电流沿着层或薄片(sheet)的平面，而非垂直于层或薄片的平面。如同说明书通篇所使用的，薄层电阻的单位是“欧姆/平方”，在尺寸上等同于欧姆，但可用于薄层电阻。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，透明导电氧化物层110可选自于由铟锡氧化物(ITO)层、掺杂的铟锡氧化物层、杂质掺杂的氧化锌(ZnO)、三氧化二铟(In2O3)、二氧化锡(SnO2)和氧化镉(CdO)、锡掺杂三氧化二铟(ITO,In2O3:Sn)、铝掺杂氧化锌(AZO,ZnO:Al)、铟掺杂氧化锌(IZO,ZnO:In)、镓掺杂氧化锌(GZO,ZnO:Ga)、多组分氧化物(包括ZnO、In2O3和SnO2或由ZnO、In2O3和SnO2的组合所组成)、有至少ITO层和金属层的层系统(例如，ITO/金属/ITO的堆叠或金属/ITO/金属的堆叠)组成的组。
本文所使用的“透明”的术语应特别包括能够以相对低的散射透射光线的结构(例如，透明导电氧化物层110和/或层堆叠100)，因此，透射此结构的光线例如是能够实质上以清晰的形式被看见。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，透明导电氧化物层110是结构化的透明导电氧化物层。此结构可以是线路结构，如同图2中的示例所示。线路结构可用于触摸屏幕面板中的触摸检测。结构化的透明导电氧化物层的示例参照图6A和图6B进行说明。
线路图案120施加于透明导电氧化物层110。例如，线路图案120可(例如，直接或间接)施加于透明导电氧化物层110的表面或表面区域。此表面或表面区域可以是透明导电氧化物层110的延伸的表面或表面区域。“延伸的表面或表面区域”的术语理解为区别于透明导电氧化物层110的侧表面。例如，延伸的表面或表面区域由透明导电氧化物层110的长度以及宽度所提供。侧表面可由透明导电氧化物层110的高度(例如，厚度)以及长度或宽度所提供。
“施加于”的术语应包含其中提供有线路图案120(例如，沉积于透明导电氧化物层110上或之上)的实施方式。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，“施加于”的术语可意指“提供于…上或之上”。当参照于“…上”或“…之上”的术语时，即是一个图案或层在另一图案或层上或之上，应理解为例如是由基板10开始，透明导电氧化物层110沉积于基板10上或之上，并且在透明导电氧化物层110之后沉积的线路图案120位于透明导电氧化物层110上或之上，并且位于基板10之上。换句话说，“…上”或“…之上”的术语用于定义图案、层、层堆叠、和/或薄膜的顺序，其中起始点可以是基板10。这无关于层堆叠100是否会视为上下颠倒。有鉴于此，当参照于“…上”或“…之上”的术语时，应理解为线路图案120可提供于透明导电氧化物层110的上方(例如，在顶部上)或下方(例如，在底面上)。
此外，“…之上”的术语应包括(例如，在透明导电氧化物层110和线路图案120之间)提供一或多个附加的层的实施方式。附加的层可包括(但非限定于)粘附层、接触层和抗氧化物层中的至少一个。“…上”的术语应包括(例如，在透明导电氧化物层110和线路图案120之间)没有提供附加的层的实施方式。换句话说，透明导电氧化物层110和线路图案120可直接沉积于另一者上。即，透明导电氧化物层110和线路图案120可彼此接触。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，线路图案120可全区域接触于透明导电氧化物层110。如本公开内容通篇所使用的“全区域接触”的术语可理解为实质上接触于透明导电氧化物层110(例如，透明导电氧化物层110的表面或表面区域)的整个表面区域(例如，线路图案120的下表面区域)的意思。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，线路图案120覆盖一小部分的透明导电氧化物层110的表面或表面区域。当参照“小部分”的术语时，理解为线路图案120仅覆盖透明导电氧化物层110的(整体或全部)表面的一部分。换句话说，透明导电氧化物层110的表面或表面区域具有受到线路图案120所覆盖的第一部分或第一小部分以及没有受到线路图案120所覆盖的第二部分或第二小部分。例如，线路图案120覆盖透明导电氧化物层110的小于10％、特别是小于5％、更特别是小于1％的表面或表面区域。如此可确保层堆叠100的充足的穿透率。例如，由于线路图案120所造成的穿透损失可小于1％。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，透明导电氧化物层110是结构化的透明导电氧化物层。当参照于“小部分”的术语时，理解为线路图案120仅覆盖结构化的透明导电氧化物层的(整体或全部)表面的一部分，例如，形成结构化的透明导电氧化物层的线路的(整体或全部)表面或表面区域。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，线路图案120的导电材料的厚度可具有约10至3000纳米(nm)的范围、特别是40至400纳米的范围、且特别是50至300纳米的范围。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，线路图案120的导电材料的厚度可小于或等于线路图案120的线路宽度121。例如，线路图案120的导电材料可使用溅射工艺或印刷工艺(例如，丝网印刷工艺)所形成。在其他的实施方式中，当使用印刷工艺时，线路图案120的导电材料的厚度可以是上达3000纳米。线路图案120的小的厚度可降低线路图案120对于用户的可见度。对于人类的眼睛而言，线路图案120甚至可以是不可见的。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，线路图案120的导电材料包括选自于由铜、铝、金、银、钼和其合金、接触材料、粘附材料、抗氧化物和其任意组合组成的组的至少一种材料。例如，线路图案120的导电材料包括铜、抗氧化物和接触材料，接触材料能够改善透明导电氧化物层110和线路图案120之间的粘附与电性接触中的至少一个。接触材料可例如是银。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，可提供一或多个其他的层于线路图案120的导电材料上或之上。一或多个其他的层可选自于由降反射层(例如，黑层)、防腐蚀层和其任意组合组成的组。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，层堆叠100进一步包括底涂层(undercoat layer)。底涂层可提供于基板10上或之上，并且可例如是提供于基板10和透明导电氧化物层110之间。底涂层可以是氧化硅层(SiOx Layer)(例如，二氧化硅(SiO2)层)。底涂层可配置为提供扩散阻挡层、粘附、使表面平滑和折射率匹配(index matching)的至少一个。例如，底涂层可防止原子或分子在透明导电氧化物层110中由基板10扩散。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，层堆叠100进一步包括粘附层。粘附层可提供于透明导电氧化物层110上或之上，例如，位于透明导电氧化物层110和线路图案120的导电材料之间。粘附层可改善线路图案120的导电材料和透明导电氧化物层110之间的粘附和接触特性(例如，电性接触)的至少一个。
线路图案110具有一或多条线(例如，金属线)。一或多条线可以是直线、曲线或它们的组合。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，线路图案120的线路宽度121的范围为1至50微米、特别是1至10微米、更特别是2至4微米。例如，线路宽度可以是约2.5或3微米。“线路宽度”的术语可理解为线路图案120的个别线路的宽度或延伸，例如，实质上垂直于个别线路的长度的或纵向的延伸方向。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，线路图案120的线路间距122的范围为0.1至1毫米(mm)、特别是0.1至0.5毫米、且更特别是0.2至0.3毫米。例如，线路间距可以是约250微米。“线路间距”的术语可理解为线路图案120的相邻线路之间的间距或距离，例如实质上垂直于个别线路的长度或纵向的延伸方向。此方向可以是上述的宽度方向。
通过在透明导电氧化物层110的顶部上涂布线路图案120，本公开内容可避免由于断开线路所造成的良率损失。由于电流能够流经透明导电氧化物层110，线路图案120的损坏的线路将不会造成完全的失效。例如，线路间距能够降低至约250微米，并且能够达到大于4的线路重复性。本公开内容特别能够产生具有高良率的高穿透率以及低薄层电阻的层堆叠。
本文所述实施方式可用于在大面积的基板上沉积(例如，薄膜沉积)，例如，用于制造电致变色窗或触摸屏幕面板。根据一些实施方式，大面积的基板可以具有至少0.67平方米(m2)的尺寸。例如，尺寸可以是约0.67平方米(0.73米×0.92米-第4.5代(Gen4.5))至约8平方米，或者可以是约2平方米至约9平方米或甚至可以是到达12平方米。具体来说，大面积的基板可以是对应于约0.67平方米的基板(0.73米×0.92米)的第4.5代(GEN 4.5)、对应于约1.4平方米的基板(1.1米×1.3米)的第5代(GEN 5)、对应于约4.29平方米的基板(1.95米×2.2米)的第7.5代(GEN 7.5)、对应于约5.7平方米的基板(2.2米×2.5米)的第8.5代(GEN8.5)、或甚至是对应于约8.7平方米的基板(2.85米×3.05米)的第10代(GEN 10)。可以类似地实现甚至是如第11代(GEN 11)与第12代(GEN 12)的更高代(generation)以及对应的基板面积。本文所述实施方式也可用于在柔性基板(例如，幅材或箔)上进行沉积(例如，薄膜沉积)。例如，基板包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在一些实施方式中，用于铟锡氧化物(ITO)的柔性基板的基板宽度的范围可以是1000至1500毫米，并且可特别是约1300毫米。玻璃基板的宽度可上达至2米(m)。
图3A-图3D示出根据本文所述实施方式的线路图案的示意图。图3A示出具有垂直线路的第一线路图案300的示意图。图3B示出具有对角线路的第二线路图案310的示意图。图3C示出具有定义矩形线路图案的垂直线路和水平线路的第三线路图案320。图3D示出具有定义钻石形线路图案的第一对角线路和第二对角线路的第四线路图案330。图3A至图3D示出具有高重复性的线路图案。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，施加于透明导电氧化物层的线路图案包括两条或更多条线路。两条或更多条线路可实质上为平行线路，例如，图3A所示的第一线路图案300的垂直线路302。然而，本公开内容并非限定于垂直方向的两条或更多条线路，并且两条或更多条线路可以是水平线路。在一些实施方式中，透明导电氧化物层可受到图案化，以形成线路结构(例如，用于触摸检测)。线路结构的线路可具有纵向或长度方向的延伸。在一些实施方式中，两条或更多条线路可实质上平行于透明导电氧化物层的线路结构的线路的纵向或长度延伸。
如说明书通篇所使用的术语“实质上平行的”涉及(例如，两条或更多条线路图案的)实质上平行的方向，其中与实际上平行方向具有一些角度的偏差(例如，上达至1°或甚至是上达至5°)仍被视为“实质上平行”。“垂直的”或“垂直方向”的术语被理解为区别于“水平的”或“水平方向”。
图3B示出具有对角线路312的第二线路图案310的示意图。对角线路312可以是实质上平行的线路。如说明书通篇所使用的“对角”的术语是关于两条或更多条线路图案对于参考线路而言为倾斜。例如，透明导电氧化物层可被图案化，以形成线路结构。在一些实施方式中，参考线路可以平行于透明导电氧化物层的线路结构的线路的纵向或长度方向的延伸。参考线路可以是垂直的参考线路或水平的参考线路。例如，水平的参考线路和垂直的参考线路可分别在x方向和y方向中延伸，如参照图6A和图6B所进行的说明。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，线路图案包括两条或更多条第一线路和两条或更多条第二线路。两条或更多条第一线路中的至少一条线路交叉于两条或更多条第二线路中的至少一条线路。例如，两条或更多条第一线路和两条或更多条第二线路形成格栅、网孔或矩阵。
在一些实施方式中，两条或更多条第一线路可以是实质上平行的线路，和/或两条或更多条第二线路可以是实质上平行的线路。例如，两条或更多条第一线路可以是水平的线路，并且两条或更多条第二线路可以是垂直的线路。在其他示例中，两条或更多条第一线路可以是垂直的线路，并且两条或更多条第二线路可以是水平的线路。两条或更多条第一线路可以在第一方向(例如，水平方向和/或x方向)中纵向延伸。两条或更多条第二线路可以在第二方向(例如，垂直方向和/或y方向)中纵向延伸。第一方向与第二方向可实质上彼此垂直。
如说明书通篇所使用的术语“实质上垂直的”涉及(例如，两条或更多条第一线路及两条或更多条第二线路)实质上垂直的方向，其中与实际上垂直方向具有一些角度的偏差(例如，上达至1°或甚至是上达至5°)仍被视为“实质上垂直”。
在图3C的示例中，两条或更多条第一线路是水平线路322，并且两条或更多条第二线路是垂直线路324。两条或更多条第一线路和两条或更多条第二线路形成矩形的线路图案。“矩形的线路图案”的术语理解为两条或更多条第一线路和两条或更多条第二线路定义矩形的多个开口(例如，格栅开口)。
在图3D的示例中，两条或更多条第一线路是第一倾斜线路332(例如，第一对角线路)，并且两条或更多条第二线路是第二倾斜线路334(例如，第二对角线路)。两条或更多条第一倾斜线路332和两条或更多条第二倾斜线路334形成钻石形的线路图案。“钻石形的线路图案”的术语理解为两条或更多条第一线路和两条或更多条第二线路定义钻石形的多个开口(例如，格栅开口)。
本公开内容的线路图案提供重复性，并且可实现高良率。例如，一或多条线路图案的线路可能损坏，然而却不会显著地影响层堆叠的电性特性(例如，薄膜电阻)。具体来说，由于电流可流经透明导电氧化物层且绕过损坏的线路，损坏的线路将不会造成失效。
图4示出根据本文所述实施方式的蜘蛛网状的线路图案400的示意图。
蜘蛛网状线路图案400具有两条或更多条第一线路(例如，封闭线路402)以及两条或更多条第二线路(例如，交叉线路404)。例如，封闭线路402形成闭环(例如，椭圆形或圆形)。交叉线路402可以形成巢状(nested)。换句话说，封闭线路402可具有不同的延伸(例如，不同的直径)，使得封闭线路402提供为彼此之间具有距离(例如，封闭线路402之间的线路间距)。交叉线路404可配置为交叉于封闭线路402的至少一些线路。例如，交叉线路404可以是直线。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，线路图案具有线路密度。线路密度可定义为每单位面积的线路的数量。线路密度也可使用受到线路图案的导电材料所覆盖的透明导电氧化物层的表面的单位面积的一小部分或一部分所定义。跟据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，线路图案具有一致的(homogenous)线路密度。在其他实施方式中，线路图案具有不一致的或梯度的(graded)线路密度。
例如，当线路密度愈高，层堆叠的导电性愈高，或者层堆叠的薄层电阻愈低。请参照图4，蜘蛛网状线路图案400的中央部分的线路密度相较于外围(或边缘)部分的线路密度而言较高。换句话说，蜘蛛网状线路图案的中央部分的薄层电阻相较于外围(或边缘)部分的薄层电阻而言较低。这可例如是使电致变色玻璃或窗的切换速率趋于一致。
图5示出根据本文所述实施方式的具有实质上平行的线路之间的不一致的(例如，变化的)或梯度的线路间距的线路图案500的示意图。线路图案500可具有参照图1至图4所述的任何型态。不一致的或变化的线路间距可提供为参照于图4所述的不一致的或变化的线路密度。
如示例性显示于图5中，线路图案500的中央部分502(也表示为“中间区域”)中的线路间距小于线路图案500的一或多个边缘区域504中的线路间距。中央区域502和边缘区域504可以是相邻区域。例如，边缘区域504的第一边缘区域可提供于中央区域502的第一侧(例如，在左侧上)。边缘区域504的第二边缘区域可提供于中央区域502的第二侧(例如，第二侧上)。
根据一些实施方式，线路间距由中央区域502至边缘区域504增加或减少。例如，线路间距逐渐地或阶梯式地增加或减少。在一些实施方式中，中央区域502可具有第一线路间距。第一线路间距在中央区域502中可实质上为不变。边缘区域504可具有第二线路间距。第二线路间距可在边缘区域504中实质上为不变。在一些实施方式中，第一线路间距和第二线路间距的至少一条线路间距增加或减少(例如，逐渐地或阶梯式地)。例如，边缘区域504的第二线路间距朝向中央区域502增加或减少(例如，逐渐地或阶梯式地)。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，线路图案的线路宽度和线路厚度的至少一个有所变化。例如，层堆叠的导电性和/或薄层电阻可通过改变线路宽度和线路厚度的至少一个进行调整，类似于参照图4和图5所述的改变线路密度。在一些实施方式中，线路宽度和线路厚度的至少一个可逐渐地(例如，由边缘区域504朝向中央区域502)增加或减少。
图6A示出根据本文所述实施方式的光电装置的示意图。图6B示出根据本文所述实施方式的图6A的光电装置的线路图案的部分示意图。图6A和图6B的示范性光电装置是触摸屏幕面板600。然而，本公开内容并非限定于此，并且光电装置可选自于包括电致变色玻璃或窗(例如，智能型玻璃)、触摸屏幕面板和光伏装置(例如，太阳能电池)的组。
光电装置(例如，触摸屏幕面板600)包括根据本公开内容所述的实施方式的层堆叠。触摸屏幕面板600可包括屏幕装置(未显示)。例如，屏幕装置可以是液晶显示器(LiquidCrystal Display,LCD)、等离子体显示面板(Plasma Display Panel,PDP)、有机发光二极管显示器(OLED display)和类似物。
根据一些实施方式，触摸屏幕面板600包括第一层堆叠610和第二层堆叠620。第一层堆叠610和第二层堆叠620可配置为用于触摸检测。例如，第一层堆叠610(特别是第一层堆叠610的第一透明导电氧化物层)可被结构化，以提供一或多条第一触摸检测线路612(例如，x线路)。一或多条第一触摸检测线路612可具有提供于透明导电氧化物层上或之上的线路图案。线路图案的示例显示于图7A至图7D中，第二层堆叠620(特别是第二层堆叠620的第二透明导电氧化物层)可被结构化，以提供一或多条第二触摸检测线路622(例如，y线路)。一或多条第二触摸检测线路622可具有提供于透明导电氧化物层上或之上的线路图案。线路图案的示例示出于图7A至图7D中。一或多条第一触摸检测线路612和一或多条第二触摸检测线路622可交叉或至少彼此部分重叠。一或多条第一触摸检测线路612和一或多条第二触摸检测线路622可在实质上垂直的方向上延伸，以形成例如矩阵。例如，一或多条第一触摸检测线路612可在第一方向中(例如，x方向和/或水平方向)纵向延伸。一或多条第二触摸检测线路622可在第二方向中(例如，y方向和/或垂直方向)纵向延伸。
一或多条第一触摸检测线路612和一或多条第二触摸检测线路622可由绝缘层分开。具体来说，一或多条第一触摸检测线路612和一或多条第二触摸检测线路622可彼此电性隔离。触摸屏幕面板600的显示区域上的触摸可造成一或多条第一触摸检测线路612和一或多条第二触摸检测线路622之间的可测量的电容变化。可使用不同的技术测量电容变化，因此能够确认触摸的位置。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，一或多条第一触摸检测线路612可提供于第一箔上，并且一或多条第二触摸检测线路622可提供于第二箔上。第一箔和第二箔可彼此层压，以形成触摸屏幕面板600。一或多条第一触摸检测线路612可电性绝缘于第二箔上的一或多条第二触摸检测线路622。在其他实施方式中，一或多条第一触摸检测线路612可提供于基板的第一侧或第一表面(例如，前表面)上，并且一或多条第二触摸检测线路622可提供于相同基板的第二侧或第二表面(例如，后表面)上。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，透明导电氧化物层可被结构化，以形成钻石型图案。例如，一或多条第一触摸检测线路612和一或多条第二触摸检测线路622可分别具有一或多个第一钻石型部分614和一或多个第二钻石型部分624。相邻的钻石型部分可使用连接部分(例如，一或多条第一触摸检测线路612的一或多个第一连接部分616和第二触摸检测线路622的一或多个第二连接部分626)进行连接。在一些实施方式中，一或多个第一连接部分616和一或多个第二连接部分626可彼此交叉或重叠。一或多个第一连接部分616和一或多个第二连接部分626也可表示为“桥接部分”。例如，仅有一或多个第一连接部分616和一或多个第二连接部分626可彼此交叉或重叠，一或多个第一钻石型部分614与一或多个第二钻石型部分624则无法彼此交叉或重叠，如图6B的示例所示。
在一些实施方式中，两条或更多条连接线路630连接于一或多条第一触摸检测线路612和一或多条第二触摸检测线路614的边缘部分。两条或更多条连接线路630可收集由一或多条第一触摸检测线路612和一或多条第二触摸检测线路614所测量的触摸检测信号，提供触摸检测信号至用于触摸检测的处理装置。
图7A至图7D示出根据本文所述又一实施方式的线路图案的示意图。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，透明导电氧化物层可被结构化，以形成图案。在一些实施方式中，透明导电氧化物层可被图案化，以形成线路结构(例如，配置用于触摸检测)。线路结构的线路可具有纵向或长度方向的延伸。根据一些实施方式，线路图案的轮廓或外形(contour)可对应于结构化的透明导电氧化物层的轮廓或外形。
例如，透明导电氧化物层可被结构化，以形成钻石型图案，如图6A和图6B所示。线路图案的轮廓或外形可对应于钻石型图案。具体来说，线路图案的轮廓或外形可以是钻石型。线路图案可根据本文所述实施方式进行配置。例如，图7A示出具有垂直线路的线路图案(如图3A中所示)。图7B示出具有对角线路的线路图案(如图3B中所示)。图7C示出具有垂直线路和水平线路的线路图案(如图3C中所示)。图7D示出具有第一对角线路和第二对角线路的线路图案(如图3D中所示)。
图8示出根据本文所述实施方式的适于用于光电装置中的层堆叠的制造方法800的流程图。
方法800包括，方块810，沉积透明导电氧化物层以及施加导电材料的线路图案于透明导电氧化物层。在一些实施方式中，施加导电材料的线路图案于透明导电氧化物层包括，在方块820中，沉积导电材料于透明导电氧化物层的表面上，以及在方块830中，结构化导电材料以形成线路图案。根据一些实施方式，结构化导电材料可包括蚀刻工艺(例如，湿法蚀刻工艺)。在一些示例中，可提供掩模和/或光刻胶以沉积线路图案。根据一些实施方式，可使用溅射工艺或印刷工艺(例如，丝网印刷工艺)沉积导电材料。
根据一些实施方式，透明导电氧化物层可以是结构化透明导电氧化物层。结构化透明导电氧化物层可例如是通过沉积透明导电氧化物层以及图案化透明导电氧化物层所提供，以提供结构化透明导电氧化物层。例如，透明导电氧化物层可被图案化，以形成线路结构(例如，配置用于触摸检测)。根据一些实施方式，透明导电氧化物层的图案化可包括蚀刻工艺(例如，湿法蚀刻工艺)。在一些示例中，可提供掩模和/或光刻胶，以沉积结构化透明导电氧化物层。
根据本文所述一些实施方式，适于用于光电装置中的层堆叠的制造方法可通过计算机程序、软件、计算机软件产品和相关控制器(可具有中央处理器(CPU))、存储器、用户接口、通信于处理大面积基板的设备的对应部件的输入和输出方法来实现。
图9示出根据本文所述实施方式的用于制造层堆叠的沉积设备900的示意图。沉积设备900可配置为用于在非柔性基板(例如，玻璃基板)上进行沉积。
作为示例地，所示为用于在其中沉积层的真空腔室902。如图9所示，至少一个另外腔室903可被提供在相邻于真空腔室902处。真空腔室902可由阀(valve)与相邻腔室分开，阀具有阀壳体(valve housing)904和阀单元(valve unit)905。基板10通过真空腔室的移动方向由箭头1所示。真空腔室(诸如是真空腔室902)中的空气(atmosphere)可通过产生技术上的真空(举例来说用连接至真空腔室902的真空泵，和/或通过插入处理气体至真空腔室902的沉积区域中)而被个别地控制。
根据一些实施方式，处理气体可包括惰性气体和/或反应性气体，惰性气体例如氩气，反应性气体例如氧气、氮气、氢气和氨气(NH3)、臭氧(O3)，或活化气体或其类似物。在真空腔室902中，提供滚轴910以运送具有基板10于其上的载体914进入和退出真空腔室902。
根据一些实施方式，沉积设备900可具有一或多个第一沉积设置920以及一或多个第二沉积设置930。一或多个第一沉积设置920以及一或多个第二沉积设置930中的至少一个可配置为用于沉积层堆叠的层和/或材料(例如，透明导电氧化物层和线路图案的导电材料)。例如，一或多个第一沉积设置920的第一沉积源921可配置为用于透明导电氧化物层的沉积。一或多个第一沉积设置920的第二沉积源922可配置为用于线路图案的导电材料的沉积。例如，导电材料可以是金属(例如，铜)。一或多个第二沉积设置930可配置为用于在层堆叠(包括透明导电氧化物和线路图案的导电材料)上沉积一或多个另外的层或图案，例如，一或多个降反射层(例如，一或多个黑层)。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，一或多个黑层可配置为用于使线路图案变黑，使得线路图案的结构对于人类的眼睛而言是实质上不可见。此处“变黑”的术语可理解为表示层堆叠的低表面反射，特别是在可见波长范围中(例如，约350至约800纳米)。一或多个黑层可增强光学特性(例如，呈现给用户的外观)。具体来说，层的(例如，线路图案的)结构对于用户而言是不可见的。
一或多个黑层的材料可选自由氧化钼(MoOx)、氧化钼合金((Mo-alloy)Ox)、氮氧化钼(MoOxNx)、氮氧化钼合金((Mo-alloy)OxNx)、氧化铌钼(MoNbOx)、铌化钼(MoNb)、铟镓锌氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide,IGZO)、镍铜氧化物(NiCuOx)、氮化铝(AlNx)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide,IZO)、铟锡氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)和它们任意组合组成的组。
虽然图9的示例显示一或多个第一沉积设置920和一或多个第二沉积设置930在相同真空腔室902中，然应理解的是，一或多个第一沉积设置920和一或多个第二沉积设置930可被提供在不同的真空腔室中。同样地，一或多个第一沉积设置920的第一沉积源921与第二沉积源922也可提供在不同的真空腔室中。
沉积于透明导电氧化物层上的导电材料可被结构化，以形成线路图案。根据一些实施方式，导电材料的结构化可包括至少一个蚀刻工艺，例如，湿法蚀刻工艺、激光结构化工艺。此结构化可例如是在提供于邻近真空腔室902的真空腔室中进行，例如，其中一个另外的真空腔室903。例如，可进行用于结构化导电材料的蚀刻工艺，以形成线路图案，并且可进行另一用于结构化透明导电氧化物层的蚀刻工艺，以形成一或多条第一触摸检测线路和一或多条第二触摸检测线路。在其他的实施方式中，掩模可在导电材料沉积的期间提供于真空腔室902中，以直接沉积线路图案。
举例而言，沉积源可为具有欲被沉积到基板10上的材料的靶材的阴极(例如，可旋转的阴极)。例如，一或多个第一沉积设置920可包括第一阴极923，并且一或多个第二沉积设置930可包括第二阴极932。阴极可为其中具有磁控管(magnetron)的可旋转的阴极。磁控溅射可被用在层的沉积。
此处所使用的“磁控溅射”表示使用磁铁组件来进行的溅射，即，磁铁组件是能够产生磁场的单元。此种磁铁组件可由永久磁铁所组成。此永久磁铁可以某种方式放置在可旋转靶中或耦接到平面靶，使得在生成于可旋转靶表面之下的产生的磁场内的自由电子可被捕捉。此种磁铁组件也可被排列耦接至平面阴极。磁控溅射可由双磁铁阴极来实现，例如(但不限于)是TwinMagTM阴极组件。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，层堆叠可通过溅射沉积(例如，磁控溅射)。例如，由靶材对于透明导电氧化物层和/或线路图案的导电材料所进行的溅射以直流(DC)溅射进行。第一阴极923连接于直流电源925，在溅射期间与阳极924共同收集电子。换句话说，透明导电氧化物层(例如，ITO层)和导电材料可通过直流溅射进行溅射，例如，使用具有第一阴极923和阳极924的一或多个第一沉积设置920的组件进行溅射。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，一或多个其他的层或图案(例如，一或多个降反射层(例如，一或多个黑层))可通过具有交流电源934的可转动的阴极(例如，第二阴极932)溅射(例如，磁控溅射)所沉积。
为了简化，一或多个第一沉积设置920和一或多个第二沉积设置930示出成提供于一个真空腔室902中。用于沉积层堆叠的图案的不同层的沉积源提供在不同真空腔室中(例如，相邻于真空腔室902的另一真空腔室903)，如图9所示。通过提供一或多个第一沉积设置920和一或多个第二沉积设置930在不同真空腔室内，可以在各个沉积区域提供具有适当处理气体的空气和/或适当的技术上的真空的程度。同样地，一或多个第一沉积设置920的第一沉积源921与第二沉积源922也可提供于不同的真空腔室中。
图10示出根据本文所述实施方式的用于制造层堆叠的另一沉积设备1000的示意图。沉积设备1000可配置为用于沉积于柔性基板(例如，幅材或箔)上。例如，沉积设备1000可以是卷对卷(roll-to-roll,R2R)沉积设备。
沉积设备1000可包括至少三个腔室部分(例如，第一腔室部分1020A、第二腔室部分1020B、和第三腔室部分1020C)。一或多个沉积源1630和选择性地结构化站1430可提供为第三腔室部分1020C中的处理工具。例如，一或多个沉积源1630可配置为用于在基板1010(例如，幅材或箔)上沉积透明导电氧化物层导电材料。结构化站1430可配置为用于结构化分别用于形成触摸检测线路和线路图案的透明导电氧化物层和导电材料的至少一个。
如图10所示，结构化站1430可与一或多个沉积源1630共同提供于第三腔室部分1020C中。使用此类配置，透明导电氧化物层和导电材料的至少一个可以以线内(in-line)的方式进行。在其他示例中，透明导电氧化物层和导电材料的至少一个的结构化可在第三腔室部分1020C的外部进行(例如，在分开的结构化腔室或分开的结构化设备中)。在可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式中，结构化站1430可被配置用于进行蚀刻和激光结构化的至少一个。例如，结构化站1430可以是蚀刻站和/或激光结构化站。在一些实施方式中，湿法蚀刻可被用于结构化透明导电氧化物层和导电材料的至少一个。湿法蚀刻可在真空腔室的外部进行(例如，在湿法蚀刻站中)。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，一或多个沉积源1630的第一沉积源可配置为用于在基板1010上的底涂层的沉积。底涂层可以是氧化硅层(SiOxLayer)(例如，二氧化硅(SiO2)层)。底涂层可配置为提供扩散阻挡层、粘附、使表面平滑、和折射率匹配的至少一个。例如，底涂层可防止原子或分子在之后沉积的透明导电氧化物层中由基板1010扩散。一或多个沉积源1630的第二沉积源可被配置用于在基板1010上或之上(例如，在底涂层上)沉积透明导电氧化物层。一或多个沉积源1630的第三沉积源可被配置用于在透明导电氧化物层上或之上沉积粘附层。粘附层可改善导电材料和透明导电氧化物层之间的粘附和接触特性(例如，电性接触)的至少一个。一或多个沉积源1630的第四沉积源可被配置用于在透明导电氧化物层上或之上(例如，在粘附层上)沉积线路图案的导电材料。
基板(例如，柔性基板)可提供于第一卷筒1764(例如，具有卷绕轴)上。基板1010由箭头1080所示的基板移动的方向由第一卷筒1764解开。可提供隔壁1701来分隔第一腔室部分1020A和第二腔室部分1020B。隔壁1701可进一步提供让基板1010通过的缝隙闸(gapsluice)1140。提供于第二腔室部分1020B和第三腔室部分1020C之间的真空凸缘1120可提供为具有开口，以接受至少一些处理工具。
基板1010可移动穿过提供于涂布滚筒1100和对应于一或多个沉积源1630的位置的沉积区域。在操作期间，涂布滚筒1100围绕轴进行旋转，使得基板1010在箭头1080的方向中移动。根据一些实施方式，基板1010可经由一个、2个或大于2个的滚轴由第一卷筒1764导引至涂布滚筒1100，以及由涂布滚筒1100导引至第二卷筒1764’(例如，具有卷绕轴)，基板1010在进行处理之后可被卷绕。
在一些实施方式中，第一腔室部分1020A被分隔成叶间腔室部分单元(interleafchamber portion unit)1020A1以及基板腔室部分单元1020A2。第一叶间滚轴1766和第二叶间滚轴1105可提供为沉积设备1000的模块元件。沉积设备100可进一步包括预加热单元1194以加热基板1010。在一些实施方式中，可提供预处理等离子体源1192，例如，可提供射频等离子体源(radio frequency(RF)plasma source)以在进入第三腔室部分1020C之前使用等离子体处理基板1010。
根据一些实施方式，可提供用于评估基板处理的结果的光学测量单元1494和/或用于调整基板1010上的电荷的一或多个离子化单元1492。在一些实施方式中，可提供薄层电阻测量单元。例如，薄层电阻测量单元可配置为用于测量其上提供有根据本实施方式的层堆叠的经过处理的基板的薄层电阻。
根据本公开内容的具有双层导电系统(透明导电氧化物层+线路图案)的层堆叠相较传统结构而言可以传送增强电性性能。具体来说，层堆叠可减少层堆叠的薄层电阻。如此能够允许较大的触摸屏幕尺寸且可使电致变色玻璃或窗的切换速率趋于一致。
虽然本公开内容以实施方式叙述如上，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可设计出其他和更进一步的实施方式，本发明的保护范围当视随附权利要求书所界定的为准。

Claims (15)

1.一种适于用于光电装置中的层堆叠，包括：
透明导电氧化物层；以及
导电材料的线路图案，所述线路图案被施加于所述透明导电氧化物层，
其中，所述透明导电氧化物层和所述线路图案彼此电性接触。
2.如权利要求1所述的层堆叠，其中所述线路图案被施加于所述透明导电氧化物层的表面区域，并且其中所述线路图案覆盖所述透明导电氧化物层的所述表面区域的一小部分。
3.如权利要求1或2所述的层堆叠，其中所述线路图案覆盖小于10％或小于1％的所述透明导电氧化物层的表面区域。
4.如权利要求1至3的任一项所述的层堆叠，其中所述线路图案的线路宽度在1至50微米的范围中，或者是在2至4微米的范围中。
5.如权利要求1至4的任一项所述的层堆叠，其中所述线路图案的线路间距在0.1至1毫米的范围中，或者是在0.2至0.3毫米的范围中。
6.如权利要求1至5的任一项所述的层堆叠，其中所述线路图案的线路间距有所变化。
7.如权利要求1至6的任一项所述的层堆叠，其中所述线路图案的线路宽度和线路厚度中的至少一个有所变化。
8.如权利要求1至7的任一项所述的层堆叠，其中所述线路图案包括两条或更多条第一线路和两条或更多条第二线路，其中所述两条或更多条第一线路中的至少一条线路与所述两条或更多条第二线路中的至少一条线路交叉。
9.如权利要求1至8的任一项所述的层堆叠，其中所述线路图案选自于由具有多条平行线路的线路图案、钻石形线路图案、矩形线路图案和蜘蛛网状线路图案组成的组。
10.如权利要求1至9的任一项所述的层堆叠，其中所述线路图案的所述导电材料包括选自由铜、铝、金、银、钼和它们的合金、接触材料、粘附材料、抗氧化物及它们任意组合组成的组中的至少一种材料。
11.如权利要求1至10的任一项所述的层堆叠，其中所述透明导电氧化物层是铟锡氧化物层和结构化透明导电氧化物层中的至少一种。
12.一种光电装置，包括如权利要求1至11的任一项所述的层堆叠。
13.如权利要求12所述的光电装置，其中所述光电装置选自由电致变色玻璃或窗、触摸屏幕面板和光伏装置组成的组。
14.一种适于用于光电装置中的层堆叠的制造方法，包括：
沉积透明导电氧化物层；以及
将导电材料的线路图案施加于所述透明导电氧化物层，
其中所述透明导电氧化物层和所述线路图案彼此电性接触。
15.如权利要求14所述的方法，其中将导电材料的线路图案施加于所述透明导电氧化物层的步骤包括：
将所述导电材料沉积在所述透明导电氧化物层的表面上；以及
使所述导电材料结构化，以便形成所述线路图案。
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