CN110637345A - 用于透明发光器件显示器的电极基底及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
根据本申请的一个示例性实施方案的制造用于透明发光器件显示器的电极基底的方法包括:将铜箔层合在透明基材上;通过对所述铜箔进行蚀刻来形成铜箔图案;在所述铜箔图案和所述透明基材的前表面上形成透明光敏树脂组合物层;以及通过除去设置在所述铜箔图案上的所述透明光敏树脂组合物层的至少一部分来使所述铜箔图案的至少一部分暴露。
Description
技术领域
本申请要求于2017年9月19日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0120348号的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。
本申请涉及用于透明发光器件显示器的电极基底及其制造方法。
背景技术
最近,韩国创建了在公园和城镇中心的各种外部照明,以及彩色标志,并且通过高科技信息和通信技术(ICT)与发光二极管(LED)技术的融合向城市居民提供信息和吸引力。特别地,在使用氧化铟锡(ITO)透明电极材料的透明LED显示器中,LED施加在玻璃之间或者施加有LED的透明膜附接至玻璃的一个表面,并且具有布线不被看见的优点,使得可以显示高品质的光。因此,透明LED显示器用于酒店、百货商店等的内部,并且在实现建筑物外墙的媒体立面方面具有日益增加的重要性。
根据智能器件的普及,对透明的、导电的、并且用于触摸屏等的透明电极的需求爆发,透明电极中最广泛使用的透明电极是氧化铟锡(ITO),其是铟和锡的氧化物。然而,作为ITO透明电极的材料的主要原料的铟的储量无法在全球大量地获得,铟仅在一些国家(例如中国)生产,并且铟的生产成本高。此外,铟的缺点在于,不恒定施加电阻值,使得LED的表达光束不均匀。因此,利用ITO的透明LED在被用作具有高性能和低成本的透明电极材料方面存在限制。
事实上,ITO被最主要地用作透明电极材料,但是由于经济可行性、受限的性能等的限制,利用新材料的研究和技术开发在不断进行。作为下一代新材料,作为引人注目的透明电极材料,存在金属网格、Ag纳米线、碳纳米管(CNT)、导电聚合物、石墨烯等。其中,金属网格是一种新材料,其占替代ITO的材料的85%,成本低且具有高电导率,因此在利用金属网格的方面扩大了金属网格的市场。
与现有的ITO透明显示器相比,利用金属网格的透明LED显示器易于修理和维护,能够节省资源,能够显著地防止环境污染,并且由于制造成本降低而是经济的。此外,利用金属网格的透明LED显示器可以广泛地应用于各种目的,并且可以作为新的透明电极材料应用于各种产品并在其中使用。
发明内容
技术问题
本申请旨在提供用于透明发光器件显示器的电极基底及其制造方法。
技术方案
本申请的一个示例性实施方案提供了一种制造用于透明发光器件显示器的电极基底的方法,其包括:
将铜箔层合在透明基材上;
通过对铜箔进行蚀刻来形成铜箔图案;
在铜箔图案和透明基材的前表面上形成透明光敏树脂组合物层;以及
通过除去设置在铜箔图案上的透明光敏树脂组合物层的至少一部分来使铜箔图案的至少一部分暴露。
本申请的另一个示例性实施方案提供了一种用于透明发光器件显示器的电极基底,
包括:
透明基材;
设置在透明基材上的粘合层;
设置在粘合层上的铜箔图案;和
设置在粘合层和铜箔图案上的透明光敏树脂组合物层,
其中铜箔图案的至少一部分区域中不设置透明光敏树脂组合物层,以及
用于透明发光器件显示器的电极基底中不设置铜箔图案的区域的雾度为5%或更小。
本申请的又一个示例性实施方案提供了包括用于透明发光器件显示器的电极基底的透明发光器件显示器。
有益效果
根据本申请的示例性实施方案,通过使用低价格的铜箔形成金属图案,使得在制造用于透明发光器件显示器的电极基底时可以降低原料成本。特别地,根据本申请的示例性实施方案,其特征在于在透明基材和铜箔图案上形成透明光敏树脂组合物层,使得可以防止用于透明发光器件显示器的电极基底的雾度由于铜箔的表面粗糙度而增加,并且调节透明光敏树脂组合物层的折射率,使得可以降低用于透明发光器件显示器的电极基底的雾度。
此外,根据本申请的示例性实施方案,通过除去设置在铜箔图案上的透明光敏树脂组合物层的至少一部分来使铜箔图案的至少一部分暴露,使得可以形成与外部端连接或者其中安装有发光器件的电极焊盘单元图案。
附图说明
图1和图2是示意性地示出根据本申请的一个示例性实施方案的用于透明发光器件显示器的电极基底的图。
图3是示意性地示出根据本申请的一个示例性实施方案的制造用于透明发光器件显示器的电极基底的方法的图。
图4是示意性地示出根据透明光敏树脂组合物层的施加的雾度评估结果的图。
图5是示意性地示出根据透明光敏树脂组合物层的施加的用于透明发光器件显示器的电极基底的图。
图6是示意性地示出在透明发光器件显示器的焊膏(solder paste)过程期间电极之间的短路的图。
图7是示出实施例1的铜箔的与粘合层接触的表面、在形成铜箔图案之后粘合层的除去铜箔的表面、和透明光敏树脂组合物层的表面的图。
图8是示出实施例1的用于透明发光器件显示器的电极基底的结构、SEM图像和透射率图片的图。
图9是示出比较例1的用于透明发光器件显示器的电极基底的结构、SEM图像和透射率图片的图。
[附图标记说明]
10:透明基材
20:铜箔
30:铜箔图案
40:透明光敏树脂层
50:粘合层
60:抗蚀剂图案
具体实施方式
在下文中,将详细地描述本申请。
在本申请中,“透明”被定义为在可见光区域(400nm至700nm)中具有约80%或更大的透射率特性。
通常,应用于透明发光二极管(LED)显示器的透明电极基底需要确保1ohm/sq或更小的低电阻特性,为了确保低电阻和高透射率,需要2μm或更大的金属层,例如Cu层。在相关技术中,使用溅射法来形成金属层,但是当使用溅射法时,存在这样的问题,难以确保透明基材与金属层之间的附接力,并且透明电极基底的价格由于沉积时间过量增加而急剧增加。
在这方面,为了确保价格竞争力,本申请旨在提供使用非常低成本的铜箔作为金属层的用于透明发光器件显示器的电极基底及其制造方法。
根据本申请的一个示例性实施方案的制造用于透明发光器件显示器的电极基底的方法包括:将铜箔层合在透明基材上;通过对铜箔进行蚀刻来形成铜箔图案;在铜箔图案和透明基材的上部的整个表面上形成透明光敏树脂组合物层;以及通过除去设置在铜箔图案上的透明光敏树脂组合物层的至少一部分来使铜箔图案的至少一部分暴露。
根据本申请的示例性实施方案的制造用于透明发光器件显示器的电极基底的方法包括将铜箔层合在透明基材上。
透明基材可以为具有优异的透明度、表面平滑度、处理容易性和防水特性的玻璃基材或透明塑料基材,但不限于此,并且透明基底没有限制,只要透明基材通常用于电子器件即可。特别地,透明基材可以为由以下形成的基材:玻璃、氨基甲酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物树脂、基于聚烯烃的树脂(例如聚乙烯或聚丙烯)等。
可以使用本领域已知的材料作为铜箔,并且铜箔的厚度可以为2μm至15μm,但不限于此。
在将铜箔层合在透明基材上时,可以使用粘合层。更特别地,铜箔在透明基材上的层合可以包括在透明基材上形成粘合层,以及在粘合层上形成铜箔。
粘合层位于透明基材与铜箔之间并提供附接力,粘合层的折射率可以为1.45至1.55。更特别地,作为粘合层,使用折射率为1.45至1.55的丙烯酸类树脂、基于硅的树脂、基于环氧化合物的树脂、基于聚酰亚胺的树脂等,粘合层可以通过诸如逗号涂覆和槽模涂覆的方法形成为5μm至30μm的厚度范围,但是粘合层的厚度不限于此。
根据本申请的示例性实施方案的制造用于透明发光器件显示器的电极基底的方法包括通过对铜箔进行蚀刻来形成铜箔图案。
作为对铜箔进行蚀刻的方法,可以使用本领域已知的方法。更特别地,对铜箔进行蚀刻的方法可以包括在铜箔上形成抗蚀剂图案,然后对铜箔进行蚀刻,以及剥离抗蚀剂图案,但不限于此。
铜箔图案可以包括具有不同线宽的两种或更多种铜箔图案。此外,铜箔图案可以包括具有不同线宽的两种铜箔图案,一种铜箔图案的线宽为3μm至30μm,另一种铜箔图案的线宽为50μm或更大。线宽为3μm至30μm的铜箔图案可以用作电极图案,线宽为50μm或更大的铜箔图案可以用作用于与外部端连接的电极焊盘单元图案。即,铜箔图案可以包括电极图案和电极焊盘单元图案。此外,发光器件可以安装在电极焊盘单元图案上。
电极图案的线宽可以为3μm至30μm,可以为3μm至20μm,可以为3μm至10μm,但不限于此。此外,电极焊盘单元图案的线宽可以为50μm或更大,可以为50μm至100μm,但不限于此。
在本申请的示例性实施方案中,电极图案可以包括金属网格图案。构成电极图案的金属网格图案可以具有相同的线宽和相同的线高。在本申请的示例性实施方案中,金属网格图案的相同的线宽意指线宽的标准偏差为20%或更小,优选地,10%或更小,更优选地,5%或更小。此外,在本申请的示例性实施方案中,金属网格图案的相同的线高意指线高的标准偏差为10%或更小,优选地,5%或更小,更优选地,2%或更小。
此外,金属网格图案可以设置在透明基材上除电极焊盘单元图案之外的有效屏幕单元的整个区域中。更特别地,金属网格图案可以设置在面积为透明基材的上表面的整个面积的80%或更大的区域中,并且可以设置在面积为99.5%或更小的区域中。此外,金属网格图案可以设置在面积为基于透明基材的上表面的整个面积不包括设置在透明基材上的FPCB焊盘单元区域和电极焊盘单元图案区域的面积的80%或更大的区域中,并且可以设置在面积为99.5%或更小的区域中。在本申请中,FPCB焊盘单元区域包括施加外部电源的FPCB焊盘单元,FPCB焊盘单元区域的面积可以等于或大于FPCB焊盘单元的整个面积,并且可以等于或小于FPCB焊盘单元的整个面积的三倍。
可以使用本领域中的图案形式作为金属网格图案。更特别地,金属网格图案可以包括多边形图案,所述多边形图案包括三角形、四边形、五边形、六边形和八边形中的一种或更多种形式。金属网格图案可以包括直线、曲线或者由直线或曲线形成的闭合曲线。
此外,可以在电极图案上设置有透明光敏树脂组合物层,以及可以在电极焊盘单元图案的至少一部分上未设置有透明光敏树脂组合物层。
根据本申请的示例性实施方案的制造用于透明发光器件显示器的电极基底的方法包括在透明基材的上表面的整个表面和铜箔图案上形成透明光敏树脂组合物层。透明光敏树脂组合物层可以通过将透明光敏树脂组合物施加在透明基材的上表面的整个表面和铜箔图案上来形成。
当将粘合层设置在透明基材上然后层合低价格的铜箔时,铜箔的表面粗糙度转移至粘合层的表面,使得可能存在最终产品的雾度增加的问题。为了降低粘合层的表面粗糙度,可以考虑将具有与粘合层的折射率相似的折射率的透明树脂另外施加到粘合层上的方法,但是在这种情况下,可能存在这样的问题,用于与外部端连接或用于安装发光器件的电极焊盘单元图案由于透明树脂层而绝缘。因此,在本申请中,在透明基材的上部的整个表面和铜箔图案上形成具有光敏性的透明光敏树脂组合物层,使得可以降低粘合层的表面粗糙度,并且特征在于可以通过将在以下描述的后表面曝光和显影方法除去透明光敏树脂组合物层的至少一部分而使用于与外部端连接或用于安装发光器件的电极焊盘单元图案暴露。
透明光敏树脂组合物为负型透明光敏树脂组合物,透明光敏树脂组合物与设置在透明基材上的粘合层之间的折射率差可以在0.05以内,并且优选在0.02以内。更特别地,作为透明光敏树脂组合物,可以使用折射率为1.45至1.52的基于丙烯酰基的UV硬化树脂。
透明光敏树脂组合物层的厚度可以根据设置在粘合层上的铜箔图案的厚度而不同。更特别地,考虑到诸如LED安装和FPCB粘结的后处理的容易性,透明光敏树脂组合物层的厚度与铜箔图案的厚度差可以在10μm以内。例如,当铜箔图案的厚度为5μm或更小时,透明光敏树脂组合物层的厚度可以为15μm或更小。当铜箔图案与透明光敏树脂组合物层之间的厚度差大于10μm时,当在安装LED的过程期间产生间隙时LED损坏的可能性高,并且当在FPCB粘结期间产生过多步骤时压力不会传输至导电球,使得可能存在不能传导电流的问题。
图4示意性地示出了根据透明光敏树脂组合物层的施加的雾度评估结果。如图4所示,当未施加透明光敏树脂组合物层时,可以看出铜箔的表面粗糙度转移至粘合层,使得雾度增加,当如本申请施加透明光敏树脂组合物层时,可以看出,通过使透明光敏树脂组合物层和粘合层的折射率匹配,雾度降低。
根据本申请的示例性实施方案的制造用于透明发光器件显示器的电极基底的方法包括通过除去设置在铜箔图案上的透明光敏树脂组合物层的至少一部分来使铜箔图案的至少一部分暴露。
设置在铜箔图案上的透明光敏树脂组合物层的至少一部分的除去可以包括在透明基材的下表面上进行后表面曝光和显影。
当在透明基材的下表面上进行后表面曝光时,设置在粘合层上的铜箔图案用作光掩模,使得不需要单独的光掩模,并且可以从根本上除去由于对准误差而产生缺陷。
在后表面曝光中,可以进行平行光暴露或散射光暴露。当在后表面曝光期间进行平行光暴露时,可以使所有的电极图案和电极焊盘单元图案暴露,这在图1中示意性地示出。此外,当在后表面曝光期间进行散射光暴露时,可以使电极焊盘单元图案暴露,这在图2中示意性地示出。
此外,图3示意性地示出了根据本申请的示例性实施方案的制造用于透明发光器件显示器的电极基底的方法。
此外,本申请的一个示例性实施方案提供了用于透明发光器件显示器的电极基底,其包括:透明基材;设置在透明基材上的粘合层;设置在粘合层上的铜箔图案;和设置在粘合层和铜箔图案上的透明光敏树脂组合物层,其中在铜箔图案的至少一部分区域中不设置透明光敏树脂组合物层,以及用于透明发光器件显示器的电极基底的不设置铜箔图案的区域的雾度为5%或更小。
用于透明发光器件显示器的电极基底的不设置铜箔图案的区域的雾度可以为2%或更小,可以为1%或更小。
在根据本申请的示例性实施方案的用于透明发光器件显示器的电极基底中,透明基材、粘合层、铜箔图案、透明光敏树脂组合物层等的内容与上述那些相同,因此将省略其详细描述。
图5示意性地示出了根据透明光敏树脂组合物层的施加的用于透明发光器件显示器的电极基底。如图5所示,根据本申请的示例性实施方案,其特征在于在透明基材和铜箔图案上形成透明光敏树脂组合物层,使得可以防止用于透明发光器件显示器的电极基底的雾度由于铜箔的表面粗糙度而增加,并且调节透明光敏树脂组合物层的折射率,使得可以降低用于透明发光器件显示器的电极基底的雾度。
根据本申请的示例性实施方案的用于透明发光器件显示器的电极基底可以用作透明发光器件显示器的透明电极。
此外,本申请的一个示例性实施方案提供了包括用于透明发光器件显示器的电极基底的透明发光器件显示器。
如图6所示,在相关技术中的透明发光器件显示器中,在用于将发光器件安装在电极焊盘单元图案上的焊膏过程期间在电极之间可能发生短路。然而,根据本申请的示例性实施方案,其特征在于在用于将发光器件安装在电极焊盘单元图案上的焊膏过程期间可以通过透明光敏树脂组合物层防止电极之间的短路。
发明实施方式
在下文中,将通过实施例例示本说明书中描述的示例性实施方案。然而,这不旨在通过实施例限制示例性实施方案的范围。
<实施例>
<实施例1>
通过使用逗号涂覆机将基于氨基甲酸酯丙烯酰基的透明粘合剂施加在厚度为250μm的PET膜上,然后在100℃下用热风干燥5分钟以形成厚度为10μm的粘合层。在120℃和1.4米/分钟(mpm)的条件下对设置有透明粘合层的PET膜和厚度为3μm的铜箔进行热辊层合。
在层合有铜箔的膜的铜箔表面上层合干膜抗蚀剂(DFR),然后通过曝光和显影过程形成线宽为20μm的Voronoi形式的DFR图案。
通过使用基于氯化铁的铜蚀刻剂除去暴露的铜箔,并剥离DFR图案以形成Voronoi形式的铜箔图案。在这种情况下,不设置铜箔图案的区域的雾度为40%。
通过使用逗号涂覆机将负透明光敏树脂组合物施加在其上设置有铜箔图案的基材上,在120℃下干燥5分钟以形成厚度为5μm的负透明光敏树脂组合物层。
透明光敏树脂组合物通过如下制备:将16g丙烯酸酯树脂(其重均分子量为10,100g/mol、酸值为77mg KOH/g、丙烯酸类反应剂(reactor)的比率为30mol%)、7.5g二季戊四醇六丙烯酸酯、作为光引发剂的BASF公司的1g OXE-02和作为表面活性剂的0.5g Glide-410溶解在75g丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)中,然后通过使用尺寸为0.1μm的过滤器过滤溶解的物质。
通过使用平行光暴露装置(Karl Suss MA-8)用100mJ/cm2的光量照射设置有透明光敏树脂组合物层的表面的后表面,然后进行显影以选择性地除去施加在铜箔图案上的透明光敏透明树脂组合物层。在这种情况下,不设置铜箔图案的区域的雾度为0.8%。
图7示出了实施例1的铜箔的与粘合层接触的表面、在形成铜箔图案之后粘合层的除去铜箔的表面、和透明光敏树脂组合物层的表面。如图7所示,铜箔的与粘合层接触的表面形成有球粒(nodule)以使与粘合层的粘合力最大化。此外,球粒反射至在形成铜箔图案之后粘合层的除去铜箔的表面,使得粘合层的表面粗糙度增加。此外,可以看出,在形成透明光敏树脂组合物层之后,表面粗糙度由于透明光敏树脂组合物层而降低。
此外,图8示出了实施例1的用于透明发光器件显示器的电极基底的结构、SEM图像和透射率图片。
<比较例1>
同样进行实施例1的方法,不同之处在于未形成实施例1中的透明光敏树脂组合物层。在这种情况下,不设置铜箔图案的区域的雾度为88.4%。
此外,图9示出了比较例1的用于透明发光器件显示器的电极基底的结构、SEM图像和透射率图片。
从结果可以看出,根据本申请的示例性实施方案,通过使用低价格的铜箔形成金属图案,使得在制造用于透明发光器件显示器的电极基底时可以降低原料成本。特别地,根据本申请的示例性实施方案,其特征在于在透明基材和铜箔图案上形成透明光敏树脂组合物层,使得可以防止用于透明发光器件显示器的电极基底的雾度由于铜箔的表面粗糙度而增加,并且调节透明光敏树脂组合物层的折射率,使得可以降低用于透明发光器件显示器的电极基底的雾度。
此外,根据本申请的示例性实施方案,通过除去设置在铜箔图案上的透明光敏树脂组合物层的至少一部分来使铜箔图案的至少一部分暴露,使得可以形成与外部端连接或者其中安装有发光器件的电极焊盘单元图案。
Claims (21)
1.一种制造用于透明发光器件显示器的电极基底的方法,所述方法包括:
将铜箔层合在透明基材上;
通过对所述铜箔进行蚀刻来形成铜箔图案;
在所述铜箔图案和所述透明基材的上部的整个表面上形成透明光敏树脂组合物层;以及
通过除去设置在所述铜箔图案上的所述透明光敏树脂组合物层的至少一部分来使所述铜箔图案的至少一部分暴露。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述铜箔的厚度为2μm至15μm。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述铜箔在所述透明基材上的层合使用粘合层。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述粘合层的折射率为1.45至1.55。
5.根据权利要求3所述的方法,其中所述粘合层的厚度为5μm至30μm。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述透明光敏树脂组合物层的折射率为1.45至1.55。
7.根据权利要求3所述的方法,其中所述粘合层与所述透明光敏树脂组合物层之间的折射率差在0.05以内。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述透明光敏树脂组合物层与所述铜箔图案之间的厚度差在10μm以内。
9.根据权利要求1所述的方法,其中设置在所述铜箔图案上的所述透明光敏树脂组合物层的至少一部分的除去包括在所述透明基材的下表面上进行后表面曝光和显影。
10.根据权利要求1所述的方法,其中所述铜箔图案包括具有不同线宽的两种或更多种铜箔图案。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述铜箔图案包括电极图案和电极焊盘单元图案,
所述电极图案的线宽为3μm至30μm,以及
所述电极焊盘单元图案的线宽为50μm或更大。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述电极图案包括金属网格图案,并且
所述金属网格图案设置在所述透明基材上除所述电极焊盘单元图案之外的有效屏幕单元的整个区域上。
13.根据权利要求11所述的方法,其中在所述电极图案上设置有所述透明光敏树脂组合物层,以及
在所述电极焊盘单元图案的至少一部分上未设置有所述透明光敏树脂组合物层。
14.一种用于透明发光器件显示器的电极基底,所述电极基底包括:
透明基材;
设置在所述透明基材上的粘合层;
设置在所述粘合层上的铜箔图案;和
设置在所述粘合层和所述铜箔图案上的透明光敏树脂组合物层,
其中所述铜箔图案的至少一部分区域中不设置所述透明光敏树脂组合物层,以及
所述用于透明发光器件显示器的电极基底中不设置所述铜箔图案的区域的雾度为5%或更小。
15.根据权利要求14所述的电极基底,其中所述粘合层与所述透明光敏树脂组合物层之间的折射率差在0.05以内。
16.根据权利要求14所述的电极基底,其中所述透明光敏树脂组合物层与所述铜箔图案之间的厚度差在10μm以内。
17.根据权利要求14所述的电极基底,其中所述用于透明发光器件显示器的电极基底中不设置所述铜箔图案的区域的雾度为2%或更小。
18.根据权利要求14所述的电极基底,其中所述铜箔图案包括电极图案和电极焊盘单元图案,
所述电极图案的线宽为3μm至30μm,以及
所述电极焊盘单元图案的线宽为50μm或更大。
19.根据权利要求18所述的电极基底,其中所述电极图案包括金属网格图案,并且
所述金属网格图案设置在所述透明基材上除所述电极焊盘单元图案之外的有效屏幕单元的整个区域上。
20.根据权利要求18所述的电极基底,其中在所述电极图案上设置有所述透明光敏树脂组合物层,以及
在所述电极焊盘单元图案的至少一部分上未设置有所述透明光敏树脂组合物层。
21.一种透明发光器件显示器,包括根据权利要求14至20中任一项所述的用于透明发光器件显示器的电极基底。
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