KR20170133313A - 투명 도전막이 형성된 기판 - Google Patents

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Abstract

투명 도전막이 제거된 부분에 형성되는 절연막이 잘 박리되지 않는 투명 도전막이 형성된 기판을 제공한다. 기판 (1) 과, 기판 (1) 상에 형성되고, 패터닝된 투명 도전막 (2) 을 구비하는 투명 도전막이 형성된 기판 (10) 으로서, 기판 (1) 위에, 투명 도전막 (2) 이 패터닝에 의해 제거된 제거 영역 (A1) 과, 투명 도전막 (2) 이 제거되어 있지 않은 비제거 영역 (A2) 과, 제거 영역 (A1) 과 비제거 영역 (A2) 의 사이에 형성된 경계 영역 (A3) 이 형성되어 이루어지고, 경계 영역 (A3) 에 있어서, 투명 도전막 (2) 이 도상으로 형성된 도상 부분 (2b) 이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

투명 도전막이 형성된 기판{SUBSTRATE PROVIDED WITH TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM}
본 발명은, 투명 도전막이 형성된 기판에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이나 일렉트로루미네선스 소자 등에 있어서, 전극으로서 사용하는 투명 도전막을, 유리 기판 등의 기판 상에 형성하고, 투명 도전막을 레이저로 패터닝하는 것이 알려져 있다 (특허문헌 1 및 특허문헌 2).
패터닝에 의해 투명 도전막이 제거된 부분에는, 통상, 패시베이션 등을 위해, 절연막이 형성된다.
일본 공개특허공보 2007-207554호 일본 공개특허공보 2006-267834호
상기의 절연막은, 기판으로부터 용이하게 박리되지 않는 것이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 투명 도전막이 제거된 부분에 형성되는 절연막이 잘 박리되지 않는 투명 도전막이 형성된 기판을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 기판과, 기판 상에 형성되고, 패터닝된 투명 도전막을 구비하는 투명 도전막이 형성된 기판으로서, 기판 위에, 투명 도전막이 패터닝에 의해 제거된 제거 영역과, 투명 도전막이 제거되어 있지 않은 비제거 영역과, 제거 영역과 비제거 영역의 사이에 형성된 경계 영역이 형성되어 이루어지고, 경계 영역에 있어서, 투명 도전막이 도상 (島狀) 으로 형성된 도상 부분이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.
평면에서 보았을 때의 도상 부분의 면적이, 경계 영역의 면적의 25 ％ ∼ 75 ％ 의 범위 내인 것이 바람직하다.
기판은, 투명 기판인 것이 바람직하다.
기판은, 유리 기판인 것이 바람직하다.
패터닝으로는, 레이저에 의한 패터닝을 들 수 있다. 이 경우, 레이저는, 펨토초 레이저인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 투명 도전막이 제거된 부분에 형성되는 절연막의 박리를 억제할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태의 투명 도전막이 형성된 기판을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 실시형태의 투명 도전막이 형성된 기판에 절연막을 형성한 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태의 투명 도전막이 형성된 기판에 있어서의 경계 영역을 나타내는 주사형 전자 현미경 사진이다.
도 4 는, 도 3 에 나타내는 경계 영역을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 5 는, 도 4 에 나타내는 경계 영역에 있어서의 도상 부분에 해칭을 부여한 모식적 평면도이다.
이하, 바람직한 실시형태에 대해 설명한다. 단, 이하의 실시형태는 단순한 예시이고, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또, 각 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능을 갖는 부재는 동일한 부호로 참조하는 경우가 있다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태의 투명 도전막이 형성된 기판을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 투명 도전막이 형성된 기판 (10) 은, 기판 (1) 과, 기판 (1) 의 주면 (主面) (1a) 상에 형성된 투명 도전막 (2) 을 구비하고 있다. 투명 도전막 (2) 은 패터닝되어 있다. 투명 도전막 (2) 이 패터닝됨으로써, 기판 (1) 의 주면 (1a) 위에는, 투명 도전막 (2) 이 패터닝에 의해 제거된 제거 영역 (A1) 과, 투명 도전막 (2) 이 제거되어 있지 않은 비제거 영역 (A2) 이 형성되어 있다.
또, 기판 (1) 의 주면 (1a) 상에는, 제거 영역 (A1) 과 비제거 영역 (A2) 의 사이에 형성된 경계 영역 (A3) 이 형성되어 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 경계 영역 (A3) 에 있어서는, 투명 도전막 (2) 의 두께가 제거 영역 (A1) 에 가까워짐에 따라 서서히 얇아지고 있다.
투명 도전막 (2) 으로는, 예를 들어, 인듐주석 산화물 (ITO), 알루미늄아연 산화물 (AZO), 인듐아연 산화물 (IZO), 불소를 도프한 주석 산화물 (FTO) 등의 도전성을 갖는 복합 산화물 박막을 사용할 수 있다. 특히, 인듐주석 산화물이 바람직하게 사용된다. 본 실시형태에 있어서는, 투명 도전막 (2) 을 인듐주석 산화물로 형성하고 있다. 투명 도전막 (2) 의 두께는, 20 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위인 것이 바람직하고, 50 ㎚ ∼ 150 ㎚ 의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
기판 (1) 은, 유리 기판 등의 투명 기판인 것이 바람직하다. 유리 기판으로는 소다석회 유리, 알루미노실리케이트 유리, 붕규산 유리, 무알칼리 유리 등을 사용할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 소다 석회 유리로 이루어지는 유리 기판을 사용하고 있다.
투명 도전막 (2) 의 패터닝은, 레이저에 의한 패터닝인 것이 바람직하다. 투명 도전막 (2) 을 레이저로 패터닝함으로써, 투명 도전막 (2) 의 일부를 제거하여, 제거 영역 (A1) 을 형성한다. 레이저로는, 그 파장에 있어서의 투명 도전막 (2) 의 흡수율이 큰 레이저가 사용된다. 예를 들어, ITO 막의 경우, 1000 ㎚ 이상의 파장에 있어서, 흡수율이 커진다. 이 때문에, 1000 ㎚ 이상의 파장의 레이저를 사용하여 패터닝함으로써, ITO 막을 레이저 조사로 제거하여 제거 영역 (A1) 을 형성할 수 있다. 이 패터닝에 의해, 제거 영역 (A1) 이 형성됨과 함께, 그 주변에 경계 영역 (A3) 이 형성된다.
레이저의 파장은, 투명 도전막 (2) 이 그 파장에 있어서 큰 흡수율을 갖는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 레이저의 파장은, 예를 들어, 1000 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 1300 ㎚ 이상인 것이 보다 바람직하며, 1500 ㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 레이저의 파장의 상한치는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 레이저의 파장은, 2000 ㎚ 이하인 것이 일반적이다.
레이저는, 10 피코초 이하의 펄스 레이저인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 1 피코초 이하의 초단 (超短) 펄스 레이저이고, 특히 바람직하게는, 펨토초 레이저이다. 이와 같은 펄스 폭이 작은 레이저를 사용함으로써, 다광자 흡수 현상을 발생시켜, 주변 부분으로 열을 확산시키지 않고 패터닝할 수 있다.
레이저의 스폿 직경은, 제거 영역 (A1) 의 y 방향에 있어서의 폭의 0.2 배 ∼ 5 배의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.5 배 ∼ 2 배의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 제거 영역 (A1) 의 y 방향에 있어서의 폭의 치수는, 일반적으로, 3 ㎛ ∼ 50 ㎛ 의 범위인 것이 바람직하고, 5 ㎛ ∼ 20 ㎛ 의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 제거 영역 (A1) 이 폭넓은 경우에는, 레이저를 복수 회 조작하거나, 복수의 레이저를 사용하여 레이저의 스폿을 약간 오버랩시켜 패터닝해도 된다. 또, 경계 영역 (A3) 의 y 방향에 있어서의 폭의 치수는, 일반적으로, 0.3 ㎛ ∼ 10 ㎛ 의 범위인 것이 바람직하고, 0.5 ㎛ ∼ 5 ㎛ 의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 레이저는, 일반적으로 투명 도전막 (2) 의 두께 방향 (z 방향) 으로, 투명 도전막 (2) 측으로부터 조사된다.
도 1 에 나타내는 실시형태의 투명 도전막이 형성된 기판 (10) 은, 예를 들어, 유기 일렉트로루미네선스 소자의 전극 기판으로서 사용할 수 있다. 이 경우, 투명 도전막이 형성된 기판 (10) 위에 유기 일렉트로루미네선스층이 형성된다. 또, 이 경우, 유기 일렉트로루미네선스층으로부터의 광의 취출 효율을 향상시키기 위해, 기판 (1) 과 투명 도전막 (2) 사이에, 기판 (1) 보다 굴절률이 높은 하지 유리층이 형성되어 있어도 된다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 실시형태의 투명 도전막이 형성된 기판에 절연막을 형성한 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 투명 도전막이 형성된 기판 (10) 의 제거 영역 (A1) 에 있어서의 기판 (1) 의 주면 (1a) 및 경계 영역 (A3) 위를 덮도록, 절연막 (3) 이 형성된다. 절연막 (3) 은, 주로 패시베이션 등을 목적으로 하여 형성된다.
절연막 (3) 은, 질화규소, 산화규소, 산질화규소, 산화알루미늄 등의 무기 재료나, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지 등의 유기 재료로 형성할 수 있다.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태의 투명 도전막이 형성된 기판에 있어서의 경계 영역을 나타내는 주사형 전자 현미경 사진이다. 도 4 및 도 5 는, 도 3 에 나타내는 경계 영역을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 또한, 도 5 는, 도 4 에 나타내는 경계 영역에 있어서의 도상 부분에 해칭을 부여한 모식적 평면도이다. 도 3, 도 4 및 도 5 는, 평면에서 볼 때의, 즉 z 방향에서 본 경계 영역 (A3) 그리고 그 근방의 제거 영역 (A1) 및 비제거 영역 (A2) 을 나타내고 있다. 또, 도 3, 도 4 및 도 5 는, 절연막 (3) 이 형성되기 전의 도 1 에 나타내는 상태를 나타내고 있다.
도 3, 도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 있어서는, 경계 영역 (A3) 에는, 비제거 영역 (A2) 으로부터 연속하여 y 방향으로 연장되도록 형성된 투명 도전막 (2) 으로 이루어지는 반도 (半島) 상 부분 (2a) 과, 비제거 영역 (A2) 으로부터 실질적으로 분리되어 형성된 투명 도전막 (2) 으로 이루어지는 도상 부분 (2b) 이 형성되어 이루어진다. 또한, 투명 도전막 (2) 으로 이루어지는 도상 부분 (2b) 은, 투명 도전막 (2) 의 재질 등에 따른 파장이나 펄스 폭을 갖는 레이저를 사용하여 소정의 조건에서 패터닝함으로써, 경계 영역 (A3) 에 형성할 수 있다. 이와 같이, 경계 영역 (A3) 에 있어서, 투명 도전막 (2) 으로 이루어지는 도상 부분 (2b) 을 형성함으로써, 그 위에 형성되는 절연막 (3) 의 박리를 억제할 수 있다. 절연막 (3) 의 박리를 억제할 수 있는 이유는, 이하와 같을 것으로 생각된다.
즉, 도상 부분 (2b) 위에 절연막 (3) 을 형성하면, 도상 부분 (2b) 주위의 측벽부와 접하도록 절연막 (3) 이 형성된다. 이 때문에, 인접하는 도상 부분 (2b) 의 사이에 파고들어가도록 절연막 (3) 이 형성된다. 또, 절연막 (3) 에 대해서는, 도상 부분 (2b) 이 파고들어간 상태로 존재하고 있다. 이 때문에, 강력한 앵커 효과를 발휘할 수 있어, 절연막 (3) 의 박리를 억제할 수 있는 것으로 생각된다. 또한, 절연막 (3) 의 박리를 효과적으로 억제하기 위해서, 평면에서 보았을 때의 도상 부분 (2b) 의 면적 (해칭을 부여한 부분 면적) 은, 경계 영역 (A3) 의 면적의 25 ％ ∼ 75 ％ 의 범위 내인 것이 바람직하다. 도상 부분 (2b) 의 면적이 상기 범위보다 적으면, 절연막 (3) 으로 파고들어가는 도상 부분 (2b) 이 적어져, 절연막 (3) 의 박리를 억제하는 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 또, 도상 부분 (2b) 의 면적이 상기 범위보다 많아도, 도상 부분 (2b) 으로 파고들어가는 절연막 (3) 의 부분이 적어져, 절연막 (3) 의 박리를 억제하는 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 도상 부분 (2b) 의 면적은, 경계 영역 (A3) 의 면적의 40 ％ ∼ 60 ％ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 또, 1 개의 도상 부분 (2b) 의 크기는, 원 상당 직경으로, 0.1 ㎛ ∼ 0.6 ㎛ 의 범위인 것이 바람직하고, 0.1 ㎛ ∼ 0.3 ㎛ 의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 비제거 영역 (A2) 과 경계 영역 (A3) 의 경계의 위치는, 도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 투명 도전막 (2) 이 제거되어 주면 (1a) 이 노출되기 시작하는 위치이고, 경계 영역 (A3) 과 제거 영역 (A1) 의 경계의 위치는, 도상 부분 (2b) 이 실질적으로 존재하지 않게 되는 위치이다.
또한, 도상 부분 (2b) 의 면적의 비율은, 경계 영역 (A3) 의 면적이 0.7 ㎛2 ∼ 25 ㎛2 의 범위 내인 시야에 있어서 구하는 것이 바람직하다.
또, 도상 부분 (2b) 의 면적을 본 발명의 범위 내로 하기 위한 패터닝 조건으로는, 펨토초 레이저를 사용하는 것이 바람직하다.
1 : 기판
1a : 주면
2 : 투명 도전막
2a : 반도상 부분
2b : 도상 부분
3 : 절연막
10 : 투명 도전막이 형성된 기판
A1 : 제거 영역
A2 : 비제거 영역
A3 : 경계 영역

Claims (6)

  1. 기판과, 상기 기판 상에 형성되고 패터닝된 투명 도전막을 구비하는 투명 도전막이 형성된 기판으로서,
    상기 기판 위에, 상기 투명 도전막이 패터닝에 의해 제거된 제거 영역과, 상기 투명 도전막이 제거되어 있지 않은 비제거 영역과, 상기 제거 영역과 상기 비제거 영역의 사이에 형성된 경계 영역이 형성되어 이루어지고,
    상기 경계 영역에 있어서, 상기 투명 도전막이 도상(島狀)으로 형성된 도상 부분이 형성되어 이루어지는, 투명 도전막이 형성된 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    평면에서 보았을 때의 상기 도상 부분의 면적이, 상기 경계 영역의 면적의 25 ％ ∼ 75 ％ 의 범위 내인, 투명 도전막이 형성된 기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판이 투명 기판인, 투명 도전막이 형성된 기판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판이 유리 기판인, 투명 도전막이 형성된 기판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패터닝이 레이저에 의한 패터닝인, 투명 도전막이 형성된 기판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 레이저가 펨토초 레이저인, 투명 도전막이 형성된 기판.
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