JP6017695B2 - 伝導性基板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本出願は２０１２年１１月３０日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１２−０１３８３６４号および第１０−２０１２−０１３８３４０号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に含まれる。
本発明は伝導性基板およびその製造方法に関する。
従来において、有機発光素子、有機太陽電池などのカソード電極は基本的にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）を主電極として用い、ＩＴＯの高い抵抗による光効率の損失などを防ぐために金属からなる補助電極を主に用いるようになる。
前記補助電極の形成方法は、基材上に全面蒸着されたＩＴＯ上に金属を蒸着しパターニングした後、金属を再びパッシベーション（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）するか、補助電極を溝が掘られた基材の溝部に形成させた後、その上に主電極であるＩＴＯを蒸着する方法によって形成したりもする。しかし、このような方法は、工程数が多いということと基板の価格的な上昇をもたらすという側面で合理的な方法ではない。
当技術分野においては、性能に優れ、且つ、製造方法が容易な伝導性基板およびその製造方法に関する研究が必要である。
本発明は、
（１）基材上に結晶質透明導電層を形成するステップ、
（２）前記結晶質透明導電層上に非結晶質透明導電層を形成するステップ、
（３）前記非結晶質透明導電層をパターニングして、前記結晶質透明導電層の一部が露出するように少なくとも１つのパターンオープン領域を形成するステップ、および
（４）前記少なくとも１つのパターンオープン領域に金属層を形成するステップ、
を含む伝導性基板の製造方法を提供する。
（１）基材上に結晶質透明導電層を形成するステップ、
（２）前記結晶質透明導電層上に非結晶質透明導電層を形成するステップ、
（３）前記非結晶質透明導電層をパターニングして、前記結晶質透明導電層の一部が露出するように少なくとも１つのパターンオープン領域を形成するステップ、および
（４）前記少なくとも１つのパターンオープン領域に金属層を形成するステップ、
を含む伝導性基板の製造方法を提供する。
また、本発明は、
基材、
前記基材上に備えられた第１透明導電層、および
前記第１透明導電層上に備えられた第２透明導電層を含み、
前記第２透明導電層が、内部に金属パターンを含む伝導性基板を提供する。
基材、
前記基材上に備えられた第１透明導電層、および
前記第１透明導電層上に備えられた第２透明導電層を含み、
前記第２透明導電層が、内部に金属パターンを含む伝導性基板を提供する。
また、本発明は、前記伝導性基板を含むプライバシーフィルム（ｐｒｉｖａｃｙ ｆｉｌｍ）を提供する。
また、本発明は、前記伝導性基板を含む電子素子を提供する。
本発明の一実施状態によれば、効率的な伝導性基板を単純な工程で形成できるという特徴がある。また、本発明においては、非結晶質透明導電層および金属層を導入することによって結晶質透明導電層の抵抗損失を最小化できるという特徴がある。
また、本発明の一実施状態によれば、従来に補助電極上に形成される追加の絶縁層を導入することなく伝導性基板を製造することができるため、工程数を減らすことができ、それによって価格競争力を確保することができる。
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明の一実施状態による伝導性基板の製造方法は、（１）基材上に結晶質透明導電層を形成するステップ、（２）前記結晶質透明導電層上に非結晶質透明導電層を形成するステップ、（３）前記非結晶質透明導電層をパターニングして、前記結晶質透明導電層の一部が露出するように少なくとも１つのパターンオープン領域を形成するステップ、および（４）前記少なくとも１つのパターンオープン領域に金属層を形成するステップを含む。
本発明の一実施状態による伝導性基板の製造方法において、ステップ（１）は、基材上に結晶質透明導電層を形成するステップである。
前記基材は特に限定されず、当技術分野で周知の材料を用いることができる。例えば、ガラス、プラスチック基材、プラスチックフィルムなどを用いることができるが、これらのみに限定されるものではない。
ステップ（１）は、基材上に非結晶質透明導電層を形成した後、前記非結晶質透明導電層を熱処理する方法によって行われるか、蒸着工程において高温蒸着をすることによって行われることができる。より具体的には、前記非結晶質透明導電層用材料を用いて、基材上に蒸着工程またはコーティング工程によって非結晶質透明導電層を形成し、その後、熱処理などによって前記非結晶質透明導電層を結晶化することができ、蒸着進行ステップから高温の蒸着を行うことによってこれを達成することができる。前記結晶質透明導電層を形成する方法は、用いられる基材のガラス転移温度（Ｔｇ、Ｇｌａｓｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）に応じて当業者が選択して用いることができる。前記熱処理方法の具体的な例として、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ Ｆｉｌｍ）のような低いガラス転移温度を有する基材上に結晶質透明導電層を形成する場合は、透明導電物質の蒸着温度を１２０℃程度で蒸着をした後、再びこれを１５０℃で３０〜５０分間Ａｒ雰囲気下でさらに熱処理をすることによって結晶質透明導電層を得ることができる。また、ガラス（Ｇｌａｓｓ）のような高いＴｇを有する基材上に結晶質透明導電層を形成する場合は、透明導電物質の蒸着時、チャンバーの温度を２００℃以上に上昇させて蒸着を行うことによってこれを達成することができる。これは、当業者が基材および目的に応じて選択することができる。
前記結晶質透明導電層はインジウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物および透明導電性高分子からなる群から選択される１種以上を含むことができるが、これらのみに限定されるものではない。
本発明の一実施状態による伝導性基板の製造方法において、ステップ（２）は、前記結晶質透明導電層上に非結晶質透明導電層を形成するステップである。
この時、前記非結晶質透明導電層は、前述した結晶質透明導電層の材料および方法によって形成されることができる。
本発明の一実施状態による伝導性基板の製造方法において、ステップ（３）は、前記非結晶質透明導電層をパターニングして、前記結晶質透明導電層の一部が露出するように少なくとも１つのパターンオープン領域を形成するステップである。
前記非結晶質透明導電層のパターニングはフォトリソグラフィ法で行われることができるが、これのみに限定されるものではない。一例として、レーザーを介して非晶質ＩＴＯ領域の一部パターンを結晶化した後、これをシュウ酸のエッチング液に浸して、エッチング選択比を用いてパターニングを行うことができる。
前記非結晶質透明導電層のパターニング工程時、非結晶質透明導電層の下部に備えられる結晶質透明導電層はエッチングされない特性を有するため、段差が存在する透明導電層のパターンを形成することが可能である。
すなわち、前記非結晶質透明導電層はエッチング液を用いてパターニング工程を行うことができ、前記エッチング液に対する前記非結晶質透明導電層と結晶質透明導電層間の溶解度差によって、前記非結晶質透明導電層にのみ選択的にパターニング工程を行うことができる。前記エッチング液は、前記非結晶質透明導電層と結晶質透明導電層間の溶解度差を考慮して、当技術分野で周知の材料を用いることができる。通常、結晶質透明導電層のエッチングのためには塩酸：硝酸：水＝４：１：５の組成物を用いるが、本発明の非結晶質透明導電性をパターニングする工程においてはシュウ酸系などを用いることができ、これのみに限定されるものではない。
より具体的な例として、非結晶質透明導電層をパターニングする工程において、シュウ酸５％溶液を用いてエッチング工程を行うことができ、この時、下部の結晶質透明導電層は、非結晶質透明導電層に対比して、シュウ酸に対するエッチング速度の差が発生することによってエッチングされずに残るようになる。
この時、非結晶質透明導電層および結晶質透明導電層のエッチング液に応じた溶解度差は透明導電層を構成する組成に応じて異なるが、特徴的な部分は、非結晶質透明導電層と結晶質透明導電層の界面でのエピタキシャル成長（Ｅｐｉｔａｘｉａｌ Ｇｒｏｗｔｈ）に応じて非結晶質透明導電層の一部区間が結晶化されることにより、実際に蒸着した非結晶質透明導電層の厚さに対比して、エッチング後に得られるパターンオープン領域の厚さは小さく形成されるのが一般的な現象であると言える。
このような形でパターニングを行った後には、必要に応じて、上部の非結晶質透明導電層の結晶化工程を当業者の選択に応じて行うことができる。
本発明の一実施状態による伝導性基板の製造方法において、ステップ（４）は、前記少なくとも１つのパターンオープン領域を形成した後、この領域に金属層を形成するステップである。
前記金属層は銀、アルミニウム、銅、ネオジム、モリブデンおよびこれらの合金からなる群から選択される１種以上を含むことができるが、これらのみに限定されるものではない。前記金属層は、蒸着工程または電解メッキによって形成されることができる。
前記電解メッキを用いて金属層を形成する場合は、前述した非結晶質透明導電層のパターニングのためのフォトリソグラフィ工程時、フォトレジストを除去しない状態で行うことができ、前記電解メッキが、結晶質透明導電層が露出したパターンオープン領域内で行われるため、結晶質透明導電層と金属層が並列的に存在する構造を形成することができる。この時、前記電解メッキが行われる領域は、結晶質透明導電層が露出したパターンオープン領域内にのみ行われることができる。特に、前記電解メッキによって金属層を形成することにより、表面張力によって金属層の上部面の部分が半球形態の形状を有するようになり、それにより、その後の追加の物質を蒸着する場合、スタックカバレッジ（ｓｔａｃｋ ｃｏｖｅｒａｇｅ）を向上できるという特徴がある。その後、フォトレジストを除去し熱処理して最終的な伝導性基板を製造することができる。
上記のように、本発明の一実施状態として、前記電解メッキを用いて金属層を形成するステップを含む伝導性基板の製造方法を図１に示す。
また、前記蒸着工程を用いて金属層を形成する場合は、前述した非結晶質透明導電層のパターニングのためのフォトリソグラフィ工程時、フォトレジストを除去しない状態で行うことができ、前記結晶質透明導電層が露出したパターンオープン領域内に金属層を形成することができる。その後、フォトレジストをリフト−オフ（ｌｉｆｔ−ｏｆｆ）で除去し熱処理して最終的な伝導性基板を製造することができる。
上記のように、本発明の一実施状態として、前記蒸着工程を用いて金属層を形成するステップを含む伝導性基板の製造方法を図２に示す。
前記金属層上には、必要に応じて、有機物を含む絶縁層をさらに形成することができる。
また、本発明の一実施状態による伝導性基板の製造方法は、ステップ（３）またはステップ（４）の後、前記非結晶質透明導電層を熱処理するステップをさらに含むことができる。前記熱処理工程により、前記非結晶質透明導電層が結晶化されることができ、前記金属層の緻密化が行われることができる。
前記透明導電層の結晶化度の有無は、透明導電層の抵抗を測定することによって判断することができる。この時、抵抗が結晶化された透明導電層の抵抗値を示せば一次的に結晶化されたと判断するが、十分に結晶化が行われたか否かと関連し、透明導電層を非晶質透明導電層用エッチング液にさらに浸して抵抗値の変化が大きく観察されれば、結晶化が充分に行われていないと判断することができる。その理由は、十分に結晶化された透明導電層の金属エッチング液に対する反応が少なくて抵抗上昇が大きく発生しないためである。
また他の透明導電層の結晶化度を測定する方法は、結晶化を行った後、これの平面上の粒子大きさ（Ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ）を観察する方法である。同一厚さを基準に結晶質透明導電層および非結晶質透明導電層を形成して非結晶質透明導電層のパターニング工程を行った後、追加の方法によって別途の熱処理を行う場合において、粒子大きさ（Ｇｒａｉｎ Ｓｉｚｅ）が結晶質透明導電層領域の粒子大きさ（Ｇｒａｉｎ Ｓｉｚｅ）と類似する大きさを有する場合、これは結晶化が行われたと判断することができる。
また他の透明導電層の結晶化度を測定する方法は、製作された試片の断面構造を観察する方法である。断面構造を観察する場合、結晶質透明導電層の粒子（Ｇｒａｉｎ）成長が、下部は小さく、上部は大きい形態の柱状構造に成長が行われるが、この時、上部の非結晶質透明導電層薄膜の結晶化がさらに行われる場合においては、結晶質透明導電層の柱状構造の上部面において再び成長して上がる新しい柱状構造およびその境界面を確認することができる。
最後に、最も単純な結晶化を判断する方法は、シート抵抗を測定する方法である。例えば、非結晶質ＩＴＯのシート抵抗は２７０Ω／□レベルであり、結晶質ＩＴＯのシート抵抗は５０Ω／□レベルであるため、前記透明導電層のシート抵抗を結晶化前／後に測定することによって透明導電層の結晶化度の有無を判断することができる。
また、本発明の一実施状態による伝導性基板の製造方法は、ステップ（４）の後、前記金属層上に金属酸化物層を形成するステップをさらに含むことができる。
前記金属酸化物層は、前記金属層を酸化剤溶液に浸すことによって形成されることができる。より具体的には、前記金属層を酸化剤溶液に浸すことにより、選択的に現れている金属層の表面部分にのみ酸化反応が誘導され、それによって金属酸化物層が金属層上に形成される。前記金属酸化物層は、前記金属層の絶縁層として作用することができる。
前記酸化剤溶液は、前記金属層を酸化させる物質であれば、特に制限されることなく当技術分野で周知の物質を用いることができる。例えば、前記金属層がＣｕを含む場合は、前記酸化剤溶液としてＮａＯＨを用いることができ、それによって金属層の上部表面にＣｕＯの金属酸化物層が形成されることができる。この時、ＮａＯＨと結晶質透明導電層は反応性が存在しないため、伝導度に影響を及ぼさなくなる。
上記のように、本発明の一実施状態として、前記金属層上に金属酸化物層を形成するステップをさらに含む伝導性基板の製造方法を図３に示す。
また、本発明の一実施状態による伝導性基板は、基材、前記基材上に備えられた第１透明導電層、前記第１透明導電層上に備えられた第２透明導電層を含み、前記第２透明導電層は、内部に金属パターンを含む。
本発明の一実施状態による伝導性基板において、前記基材、透明導電層、金属層などに関する内容は前述したものと同様であるので、これに関する具体的な説明は省略する。
前記第２透明導電層の内部に備えられる金属パターンは、前述したように、結晶質透明導電層である第１透明導電層上に非結晶質透明導電層を形成するステップ、前記非結晶質透明導電層をパターニングして、前記第１透明導電層が露出するように少なくとも１つのパターンオープン領域を形成するステップ、および前記少なくとも１つのパターンオープン領域に金属層を形成するステップによって形成されることができる。
本発明の一実施状態による伝導性基板において、前記第１透明導電層および第２透明導電層は互いに接して備えられ、前記第１透明導電層および第２透明導電層が互いに接する面の両側の組成物質は互いに同一であっても良い。
また、前記第１透明導電層および第２透明導電層は互いに接して備えられ、前記第１透明導電層および第２透明導電層が互いに接する面の側面で観察した粒子（ｇｒａｉｎ）構造は、上部と下部の幅が互いに異なる柱状を有した構造が境界を持って接している形態であっても良い。
前記金属パターンの厚さは前記第２透明導電層の厚さより小さくても良いが、これのみに限定されるものではない。また、前記金属パターンの厚さは前記第２透明導電層の厚さの８０〜１２０％であっても良いが、これのみに限定されるものではない。
前記第１透明導電層、第２透明導電層および金属パターンの厚さは各々独立して５０ｎｍ〜２，０００ｎｍであっても良いが、これのみに限定されるものではない。
本発明の一実施状態による伝導性基板において、前記第２透明導電層は第２透明導電パターンおよび少なくとも１つのパターンオープン領域を含み、前記金属パターンは前記少なくとも１つのパターンオープン領域に備えられることができる。この時、前記金属パターンの上部面積は前記パターンオープン領域の上部面積の２０％以上１００％未満であっても良く、前記金属パターンの上部面積は前記パターンオープン領域の上部面積の８０％以上１００％未満であっても良いが、これらのみに限定されるものではない。
本発明の一実施状態による伝導性基板において、前記第２透明導電層の厚さをＤとし、上部面の高さを０とするとき、前記金属パターンの上部面の位置Ｄ２は下記数式１を満たすことができる。
［数式１］
−０．２Ｄ＜Ｄ２＜０．２Ｄ
［数式１］
−０．２Ｄ＜Ｄ２＜０．２Ｄ
また、前記金属パターンの上部面の位置Ｄ２は下記数式２を満たすことができる。
［数式２］
−０．８Ｄ＜Ｄ２＜Ｄ
［数式２］
−０．８Ｄ＜Ｄ２＜Ｄ
前記第１透明導電層が露出したパターンオープン領域に金属層が形成されるため、前記金属パターンの下部面は前記第１透明導電層の上部面と接触することができ、これによって前記第１透明導電層と金属パターンは互いに電気的に接続されることができる。
前記金属パターンの平面形状は規則パターン構造、不規則パターン構造などの様々なパターン形状を有することができ、当業者の選択に応じて開口率を調節することができる。
前記金属パターンと第２透明導電層間の境界面は前記第１透明導電層に対して垂直であっても良い。また、前記金属パターンと第２透明導電層間の境界面は前記第１透明導電層の上部面に対して時計方向に一定の角度を維持することもできる。例えば、前記境界面は、前記第１透明導電層の上部面に対して時計方向に１０〜１７０度、３０〜１５０度などの角度を有しても良い。このような角度は製造工程中に自然に形成されることができる。
前記金属パターンの高さ／幅は１以下であっても良く、１／３〜１であっても良いが、これらのみに限定されるものではない。
本発明の一実施状態による伝導性基板において、前記金属パターン上に金属酸化物パターン、金属窒化物パターンまたは金属酸窒化物パターンをさらに含むことができる。前記金属酸化物パターン、金属窒化物パターンまたは金属酸窒化物パターンは、前記金属パターンの絶縁層として作用することができる。前記金属酸化物パターン、金属窒化物パターンまたは金属酸窒化物パターンは金属パターンの上部に備えられることができ、前記第２透明導電層上に露出した前記金属パターンの側面に備えられることもできる。
本出願の一実施状態による伝導性基板において、前記金属パターンの少なくとも一面は前記第１透明導電層および第２透明導電層と互いに接せず、前記第１透明導電層および第２透明導電層と互いに接しない、金属パターンの少なくとも一面上には金属酸化物パターン、金属窒化物パターンまたは金属酸窒化物パターンをさらに含むことができる。
前記金属酸化物層は、前記金属層を酸化剤溶液に浸すか或いは該当基板を酸素雰囲気下で熱処理することによって形成されることができる。より具体的には、前記金属層を酸化剤溶液に浸すか、酸素雰囲気下で熱処理することにより、選択的に現れている金属層の表面部分にのみ酸化反応が誘導され、それによって金属酸化物層が金属層上に形成される。前記金属酸化物層は、前記金属層の絶縁層或いは非発光層として作用することができる。絶縁層として作用する目的だけをもって記述する場合、該当層は必ずしも酸化膜層である必要はなく、必要に応じて窒化膜であっても良い。しかし、酸化膜および窒化膜の場合、いずれも該当金属の変性を通じて得られるのが容易であるため、前記金属パターンと金属酸化物層は互いに同一な金属を含むことができる。
本発明は、前記伝導性基板を含むプライバシーフィルム（ｐｒｉｖａｃｙ ｆｉｌｍ）を提供することができる。
本発明は、前記伝導性基板を含む電子素子を提供する。
前記電子素子は有機発光素子、有機発光素子照明、有機太陽電池、タッチスクリーン、ディスプレイであっても良いが、これらのみに限定されるものではない。
本発明の一実施状態による有機発光素子の例を図７に示す。図７のように、本発明の一実施状態による有機発光素子は、基材の画面部（発光領域）の外郭に自然に形成された絶縁層領域を形成（橙色）することができ、その後、有機発光素子物質の蒸着工程および対（Ｃｏｕｎｔｅｒ）電極の蒸着を発光領域＜有機発光素子物質の蒸着領域＜絶縁層領域、発光領域＜対（Ｃｏｕｎｔｅｒ）電極領域＜有機発光素子物質の蒸着領域＜絶縁層領域の構造を有するように形成する場合、従来とは異なり、電極の端子の形成のための追加のパッド（ＰＡＤ）の形成工程なしで素子の製作が可能であるという長所がある。
より具体的には、前記伝導性基板は電子素子内で電極として用いることができる。この時、前記第１透明導電層は主電極として用いることができ、前記金属パターンは補助電極として用いることができる。
本発明の一実施状態による伝導性基板を図４〜６に示す。
本発明の一実施状態によれば、効率的な伝導性基板を単純な工程で形成できるという特徴がある。また、本発明においては、非結晶質透明導電層および金属層を導入することによって結晶質透明導電層の抵抗損失を最小できるという特徴がある。
（実施例）
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明する。但し、以下の実施例は本発明を例示するためのものに過ぎず、本発明の範囲がこれによって限定されるものではない。
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明する。但し、以下の実施例は本発明を例示するためのものに過ぎず、本発明の範囲がこれによって限定されるものではない。
＜実施例１＞
（１）ガラス（Ｇｌａｓｓ）基材上に結晶質透明導電層の形成
下記材料、装置および条件を利用し、ガラス基材上に３００ｎｍ厚さの結晶質ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）薄膜を形成した。前記製造された結晶質ＩＴＯ薄膜の比抵抗は２×１０−４Ωｃｍであった。
蒸着温度：４００℃（ＲＦ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ ｓｐｕｔｔｅｒ利用）
ターゲット（Ｔａｒｇｅｔ）：Ｉｎ２Ｏ３：ＳｎＯ２＝９０ｍｏｌ％：１０ｍｏｌ％純度９９．９９％（Ｃｅｒａｃ Ｃｏ）
ＲＦ Ｐｏｗｅｒ：１５０Ｗ
蒸着条件：蒸着時間（３０分）、圧力（１０ｍｔｏｒｒ）
後熱処理：４００℃、１分
（１）ガラス（Ｇｌａｓｓ）基材上に結晶質透明導電層の形成
下記材料、装置および条件を利用し、ガラス基材上に３００ｎｍ厚さの結晶質ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）薄膜を形成した。前記製造された結晶質ＩＴＯ薄膜の比抵抗は２×１０−４Ωｃｍであった。
蒸着温度：４００℃（ＲＦ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ ｓｐｕｔｔｅｒ利用）
ターゲット（Ｔａｒｇｅｔ）：Ｉｎ２Ｏ３：ＳｎＯ２＝９０ｍｏｌ％：１０ｍｏｌ％純度９９．９９％（Ｃｅｒａｃ Ｃｏ）
ＲＦ Ｐｏｗｅｒ：１５０Ｗ
蒸着条件：蒸着時間（３０分）、圧力（１０ｍｔｏｒｒ）
後熱処理：４００℃、１分
（２）結晶質透明導電層上に非結晶質透明導電層の形成
下記材料、装置および条件を利用し、結晶質ＩＴＯ薄膜上に３００ｎｍ厚さの非結晶質ＩＴＯ薄膜を形成した。前記製造された非結晶質ＩＴＯ薄膜の比抵抗は１０×１０−４Ωｃｍであった。
蒸着温度：１１０℃（ＲＦ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ ｓｐｕｔｔｅｒ利用）
ターゲット（Ｔａｒｇｅｔ）：Ｉｎ２Ｏ３：ＳｎＯ２＝９０ｍｏｌ％：１０ｍｏｌ％純度９９．９９％（Ｃｅｒａｃ Ｃｏ）
ＲＦ Ｐｏｗｅｒ：１５０Ｗ
蒸着条件：蒸着時間（３０分）、圧力（１０ｍｔｏｒｒ）
後熱処理：４００℃、１分
下記材料、装置および条件を利用し、結晶質ＩＴＯ薄膜上に３００ｎｍ厚さの非結晶質ＩＴＯ薄膜を形成した。前記製造された非結晶質ＩＴＯ薄膜の比抵抗は１０×１０−４Ωｃｍであった。
蒸着温度：１１０℃（ＲＦ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ ｓｐｕｔｔｅｒ利用）
ターゲット（Ｔａｒｇｅｔ）：Ｉｎ２Ｏ３：ＳｎＯ２＝９０ｍｏｌ％：１０ｍｏｌ％純度９９．９９％（Ｃｅｒａｃ Ｃｏ）
ＲＦ Ｐｏｗｅｒ：１５０Ｗ
蒸着条件：蒸着時間（３０分）、圧力（１０ｍｔｏｒｒ）
後熱処理：４００℃、１分
（３）非結晶質透明導電層のパターニング
前記製造された非結晶質ＩＴＯ薄膜をフォトレジスト（ＪＣ ８００、ＤＯＮＧＪＩＮ ＳＥＭＩＣＨＥＭ Ｃｏ．）を用い、露光機（Ｋａｒｌ ＳＵｓｓ、３０ｍＪ）で露光した後、ＴＭＡＨ（２．３８％、Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）で４５秒間現像した。その後、シュウ酸溶液（３％）で４０℃で５分間エッチングした。
前記製造された非結晶質ＩＴＯ薄膜をフォトレジスト（ＪＣ ８００、ＤＯＮＧＪＩＮ ＳＥＭＩＣＨＥＭ Ｃｏ．）を用い、露光機（Ｋａｒｌ ＳＵｓｓ、３０ｍＪ）で露光した後、ＴＭＡＨ（２．３８％、Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）で４５秒間現像した。その後、シュウ酸溶液（３％）で４０℃で５分間エッチングした。
（４）金属電解メッキ
前記フォトレジストが存在するパターン上にＣｕシード（ｓｅｅｄ）層をスパッタリング工程によって約２０ｎｍ程度蒸着を行った後、ＣｕＳＯ４硫酸塩（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ ９０ｇ／ｌ Ｈ２ＳＯ４ １８０ｇ／ｌ）と溶解されたアノード、カソードとして作用する基板と電圧供給装置を介して順方向パルス電流（ｆｏｒｗａｒｄ ｐｕｌｓｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ）を用い、基板は陰極の役割に配置した後、Ｃｕをその上に成長した。この時、銅鍍金（Ｃｕ ｐｌａｔｉｎｇ）電流密度は約６０ｍＡ／ｃｍ２を維持させた。
前記フォトレジストが存在するパターン上にＣｕシード（ｓｅｅｄ）層をスパッタリング工程によって約２０ｎｍ程度蒸着を行った後、ＣｕＳＯ４硫酸塩（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ ９０ｇ／ｌ Ｈ２ＳＯ４ １８０ｇ／ｌ）と溶解されたアノード、カソードとして作用する基板と電圧供給装置を介して順方向パルス電流（ｆｏｒｗａｒｄ ｐｕｌｓｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ）を用い、基板は陰極の役割に配置した後、Ｃｕをその上に成長した。この時、銅鍍金（Ｃｕ ｐｌａｔｉｎｇ）電流密度は約６０ｍＡ／ｃｍ２を維持させた。
＜実施例２＞
前記実施例１の金属電解メッキ後に、無電解メッキによってＲＴＡ装置に酸素雰囲気下で５００℃で約３０分間熱処理して金属酸化物層を形成した。
前記実施例１の金属電解メッキ後に、無電解メッキによってＲＴＡ装置に酸素雰囲気下で５００℃で約３０分間熱処理して金属酸化物層を形成した。
本発明の一実施状態によれば、効率的な伝導性基板を単純な工程で形成できるという特徴がある。また、本発明においては、非結晶質透明導電層および金属層を導入することによって結晶質透明導電層の抵抗損失を最小化できるという特徴がある。
また、本発明の一実施状態によれば、従来に補助電極上に形成される追加の絶縁層を導入することなく伝導性基板を製造することができるため、工程数を減らすことができ、それによって価格競争力を確保することができる。
１０ 基材
２０ 第１透明導電層
３０ 第２透明導電層
４０ 金属層
５０ パターンオープン領域
６０ 金属酸化物層
２０ 第１透明導電層
３０ 第２透明導電層
４０ 金属層
５０ パターンオープン領域
６０ 金属酸化物層
Claims (35)
- （１）基材上に結晶質透明導電層を形成するステップ、
（２）前記結晶質透明導電層上に非結晶質透明導電層を形成するステップ、
（３）前記非結晶質透明導電層をパターニングして、前記結晶質透明導電層の一部が露出するように少なくとも１つのパターンオープン領域を形成するステップ、および
（４）前記少なくとも１つのパターンオープン領域に金属層を形成するステップ、
を含む伝導性基板の製造方法。 - 前記ステップ（１）が、基材上に非結晶質透明導電層を形成した後、前記非結晶質透明導電層を熱処理する方法によって行われることを特徴とする、請求項１に記載の伝導性基板の製造方法。
- 前記ステップ（１）が、基材上に透明導電層用材料を高温蒸着する方法によって行われることを特徴とする、請求項１に記載の伝導性基板の製造方法。
- 前記結晶質透明導電層および非結晶質透明導電層が、インジウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物および透明導電性高分子からなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする、請求項１に記載の伝導性基板の製造方法。
- 前記非結晶質透明導電層のパターニングが、フォトリソグラフィ法によって行われることを特徴とする、請求項１に記載の伝導性基板の製造方法。
- 前記非結晶質透明導電層に対してエッチング液を用いてパターニング工程が行われ、
前記エッチング液に対する前記非結晶質透明導電層と結晶質透明導電層間との溶解度差により、前記非結晶質透明導電層にのみ選択的にパターニング工程が行われることを特徴とする、請求項１に記載の伝導性基板の製造方法。 - 前記エッチング液がシュウ酸系を含むことを特徴とする、請求項６に記載の伝導性基板の製造方法。
- 前記金属層が、銀、アルミニウム、銅、ネオジム、モリブデンおよびこれらの合金からなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする、請求項１に記載の伝導性基板の製造方法。
- 前記金属層が、蒸着工程または電解メッキによって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の伝導性基板の製造方法。
- 前記ステップ（３）またはステップ（４）の後、前記非結晶質透明導電層を熱処理するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の伝導性基板の製造方法。
- 前記ステップ（４）の後、前記金属層上に金属酸化物層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の伝導性基板の製造方法。
- 前記金属酸化物層が、前記金属層を酸化剤溶液に浸すことによって形成されることを特徴とする、請求項１１に記載の伝導性基板の製造方法。
- 基材、
前記基材上に備えられた第１透明導電層、すなわち結晶質透明導電層、および
前記第１透明導電層上に備えられた第２透明導電層、すなわち非結晶質透明導電層を含み、
前記第２透明導電層が内部に金属パターンを含むことを特徴とする伝導性基板。 - 前記第１透明導電層および第２透明導電層は互いに接して備えられ、
前記第１透明導電層および第２透明導電層が互いに接する面の両側の組成物質が互いに
同一であることを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。 - 前記第１透明導電層および第２透明導電層は互いに接して備えられ、
前記第１透明導電層および第２透明導電層が互いに接する面の側面で観察した粒子構造が、上部と下部の幅が互いに異なる柱状を有した構造が境界を持って接している形態であることを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。 - 前記金属パターンの厚さが、前記第２透明導電層の厚さより小さいことを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。
- 前記金属パターンの厚さが、前記第２透明導電層の厚さの８０〜１２０％であることを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。
- 前記第２透明導電層が第２透明導電パターンおよび少なくとも１つのパターンオープン領域を含み、
前記金属パターンが前記少なくとも１つのパターンオープン領域に備えられることを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。 - 前記金属パターンの上部面積が、前記パターンオープン領域の上部面積の２０％以上１００％未満であることを特徴とする、請求項１８に記載の伝導性基板。
- 前記金属パターンの上部面積が、前記パターンオープン領域の上部面積の８０％以上１００％未満であることを特徴とする、請求項１８に記載の伝導性基板。
- 前記第２透明導電層の厚さをＤとし、上部面の高さを０とするとき、
前記金属パターンの上部面の位置Ｄ２が下記数式１を満たすことを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。
［数式１］
−０．２Ｄ＜Ｄ２＜０．２Ｄ - 前記第２透明導電層の厚さをＤとし、上部面の高さを０とするとき、
前記金属パターンの上部面の位置Ｄ２が下記数式２を満たすことを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。
［数式２］
−０．８Ｄ＜Ｄ２＜Ｄ - 前記第１透明導電層および第２透明導電層が、インジウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物および透明導電性高分子からなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。
- 前記金属パターンが、アルミニウム、銅、ネオジム、モリブデンおよびこれらの合金からなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。
- 前記金属パターンの下部面が、前記第１透明導電層の上部面と接触することを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。
- 前記金属パターンと第２透明導電層間の境界面が、前記第１透明導電層に対して垂直であることを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。
- 前記金属パターンの高さ／幅が１以下であることを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。
- 前記金属パターンの高さ／幅が１／３〜１であることを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。
- 前記金属パターン上に金属酸化物パターン、金属窒化物パターンまたは金属酸窒化物パターンをさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。
- 前記金属パターンの少なくとも一面が前記第１透明導電層および第２透明導電層と互いに接せず、
前記第１透明導電層および第２透明導電層と互いに接しない、前記金属パターンの少なくとも一面上には、金属酸化物パターン、金属窒化物パターンまたは金属酸窒化物パターンをさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の伝導性基板。 - 前記金属酸化物パターンが、前記金属パターンの上部と、前記第２透明導電層上に露出した前記金属パターンの側面に備えられることを特徴とする、請求項２９に記載の伝導性基板。
- 前記金属パターンと金属酸化物パターン、金属窒化物パターンまたは金属酸窒化物パターンは、互いに同一な金属を含むことを特徴とする、請求項２９に記載の伝導性基板。
- 請求項１３から３２のいずれか１項に記載の伝導性基板を含むプライバシーフィルム。
- 請求項１３から３２のいずれか１項に記載の伝導性基板を含む電子素子。
- 前記電子素子が、有機発光素子、有機発光素子照明または有機太陽電池であることを特徴とする、請求項３４に記載の電子素子。
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