TW201530391A - 導電膜、其製造方法及含有其的顯示元件、觸控面板與太陽能電池 - Google Patents

導電膜、其製造方法及含有其的顯示元件、觸控面板與太陽能電池 Download PDF

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Abstract

本申請案是關於導電膜、其製造方法以及包含所述導電膜的顯示元件。

Description

導電膜、其製造方法及包含其之顯示裝置
本申請案主張於2013年10月30日向韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案第10-2013-0129992號的優先權及權利，所述韓國專利申請案以全文引用的方式併入本文中。
本發明是關於導電膜、其製造方法以及包含所述導電膜的顯示元件。
視信號的偵測方法而定，觸控面板通常劃分如下。換言之，類型包含：電阻型，其經由電流值或電壓值的變化來感測在施加直流電壓的同時藉由壓力壓下的位置；電容型，在施加交流電壓的同時使用電容耦合；以及電磁型，其將在施加磁場的同時所選擇的位置感測為電壓變化。
透明電極已通常用於觸控面板的顯示單元中，且諸如Ag的金屬已用作為佈線電極。由於對大顯示器的需求近來在觸控面板中已增加，故框架(bezel)的寬度已變得相對較小以便在觸控 面板的大小不變的同時具有大顯示。因此，已要求滿足小寬度帶槽框大小的顯示單元電極及佈線電極的開發。
先前技術文獻
專利文獻
韓國專利申請案特許公開公告第2010-0007605號。
本申請案的目標為提供一種在透明電極上具備導電圖案層的導電膜，所述導電膜化學上且物理上穩定，同時具有極佳導電性且能夠獲得精細線寬度。
本申請案的另一目標為提供一種用於製造所述導電膜的方法。
本申請案的再一目標為提供使用所述導電膜的觸控面板、顯示元件或太陽能電池。
本申請案的目標不限於上文所提及的技術目標，且熟習此項技術者將自以下描述清楚地理解上文未提及的另一目標。
本申請案的一個實施例提供一種導電膜，其包含：基板；設置於所述基板上的透明電極層；以及設置於所述透明電極層上的導電圖案層，其中所述導電圖案層包括包含CuNx(0<x0.1，x為N相對於Cu的質量的質量比)的金屬氮化物圖案層。
本申請案的一個實施例提供一種導電膜，其包含：基板；設置於所述基板上的透明電極層；以及設置於所述透明電極層上 的導電圖案層，其中所述導電圖案層包含以下各者：包含CuNx(0<x0.1，x為N相對於Cu的質量的質量比)的金屬氮化物圖案層以及包含Cu的金屬圖案層，且所述金屬圖案層設置於所述金屬氮化物圖案層的至少一個表面上。
本申請案的另一實施例提供一種用於製造導電膜的方法，其包含：製備基板；在所述基板上形成透明電極層；以及在所述透明電極層上形成導電圖案層，其中所述導電圖案層包括包含CuNx(0<x0.1，x為N相對於Cu的質量的質量比)的金屬氮化物圖案層。
本申請案的再一實施例提供一種包含所述導電膜的顯示元件。
本申請案的再一實施例提供一種包含所述導電膜的觸控面板。
本申請案的再一實施例提供一種包含所述導電膜的太陽能電池。
根據本申請案的一個實施例的導電膜具有在具有極佳導電性的同時化學上且物理上穩定的優點。
根據本申請案的一個實施例的導電膜能夠獲得精細線寬度，且因此，能夠用作觸控面板的框架單元中的感測器電極，且亦具有用於觸控面板以及各種顯示元件或太陽能電池中的優點。
100‧‧‧基板
200‧‧‧透明電極層
300‧‧‧金屬氮化物層
301‧‧‧金屬氮化物圖案層
400‧‧‧金屬層
401‧‧‧金屬圖案層
a‧‧‧線寬度
b‧‧‧線間隔
圖1展示根據本申請案的一個實施例的導電膜中的在形成導電圖案層之前形成導電層的狀態的結構。
圖2展示根據本申請案的一個實施例的導電膜中的在形成導電圖案層之前形成導電層的狀態的結構。
圖3說明根據本申請案的一個實施例的導電膜的結構。
圖4說明根據本申請案的一個實施例的導電膜的結構。
在本申請案中，一個構件是置放於另一構件「上」的描述不僅包含一個構件毗連另一構件的情況，而且包含再一構件存在於所述兩個構件之間的情況。
在本說明書中，某一部分「包含」某些組成物的描述意味能夠更包含其他組成物，且不排除其他取代物，除非相反地特別說明。
在下文中，將詳細描述本申請案。
本申請案的一個實施例提供一種導電膜，其包含：基板；設置於所述基板上的透明電極層；以及設置於所述透明電極層上的導電圖案層，其中所述導電圖案層包括包含CuNx(0<x0.1，x為N相對於Cu的質量的質量比)的金屬氮化物圖案層。
根據本申請案的一個實施例，所述金屬氮化物圖案層可由CuNx(0<x0.1，x為N相對於Cu的質量的質量比)形成。替代地，所述金屬氮化物圖案層可包含CuNx(0<x0.1，x為N相對於Cu的質量的質量比)作為主要組份。然而，可包含來自製造製程的雜質。
隨著氮之比例在所述金屬氮化物圖案層中增加且接近化學計量比，存在抗氧化性增強的優點，然而，存在蝕刻可加工性(etching processibility)減小的缺點。因此，當N相對於Cu的質量的質量比大於0且小於或等於0.1時，存在抗氧化性或耐腐蝕性極佳且關於Cu蝕刻劑的蝕刻可加工性亦極佳的優點。特定言之，根據本說明書的一個實施例，所述金屬氮化物圖案層的CuNx中的氮含量相對於Cu的質量而言可大於0%且小於或等於10%。
根據本說明書的一個實施例，所述金屬氮化物圖案層可更包含氧原子，且所述氧原子的含量相對於所述CuNx中的Cu的所述質量而言可大於或等於3%且小於或等於6%。根據本說明書的一個實施例，當所述金屬氮化物圖案層更包含氧原子時，情況可如下：包含氧原子以作為來自製造製程的雜質，或在金屬氮化物圖案層組件的檢查期間偵測空氣中的氧原子。
在本說明書中，「透明」意味具有70%或大於70%或80%或大於80%的可見光透射率。另外，亦可包含整個區域不透明且孔隙比為60%或大於60%的情況。
在本發明中，「傳導性」意味導電性。
在本發明中，「膜」在其厚度、材料以及特定形式方面並無限制。
包含氮化銅的金屬氮化物圖案層需要極高的活化能以用於分解氮分子的三鍵且藉此化學上極穩定，且因此對於防止腐蝕或氧化有效。另外，存在具有由極高表面強度引起的極佳機械性質的優點。
本申請案的一個實施例提供一種導電膜，其包含：基板； 設置於所述基板上的透明電極層；以及設置於所述透明電極層上的導電圖案層，且所述導電圖案層包含以下各者：包含CuNx(0<x0.1，x為N相對於Cu的質量的質量比)的金屬氮化物圖案層以及包含Cu的金屬圖案層，其中所述金屬圖案層設置於所述金屬氮化物圖案層的至少一個表面上。
特定言之，根據本申請案的一個實施例，所述導電圖案層可更包括包含Cu的金屬圖案層，且所述金屬圖案層可設置於所述金屬氮化物圖案層的至少一個表面上。
根據本申請案的一個實施例，所述金屬圖案層可由Cu形成。另外，根據本申請案的一個實施例，所述金屬圖案層可包含Cu作為主要組份。然而，可包含來自製造製程的一些雜質。
根據本申請案的一個實施例，所述金屬圖案層可設置於所述透明電極層與所述金屬氮化物圖案層之間。另外，根據本申請案的一個實施例，所述金屬氮化物圖案層可設置於所述透明電極層與所述金屬圖案層之間。
金屬氮化物圖案層可起到防止金屬圖案層腐蝕的作用，且亦可起以下作用：當將導電膜用於電子元件的顯示單元中時，防止由金屬圖案層造成的防眩光效應。
特定言之，金屬氮化物圖案層可具有單層的導電圖案層，且在此情況下，可藉由形成厚的所述層來保證導電性。另外，金屬氮化物圖案層設置於金屬圖案層的一個表面上，因此，可起以下作用：藉由防止金屬圖案層的氧化而不使金屬圖案層的導電性大大降低來改良導電圖案層的效能。
另外，金屬氮化物圖案層能夠使用與用於金屬圖案層的 蝕刻劑相同的蝕刻劑來蝕刻，因此，亦存在金屬氮化物圖案層及金屬圖案層可一起蝕刻的優點。特定言之，蝕刻劑可為Cu蝕刻劑，且可無限制地使用通常用於此項技術中的Cu蝕刻劑。
根據本申請案的一個實施例，金屬圖案層可以實體上毗連金屬氮化物圖案層的方式來設置。特定言之，當金屬圖案層及金屬氮化物圖案層是彼此實體上毗連地設置時，金屬氮化物圖案層防止金屬圖案層在高溫環境下被氧化，且金屬圖案層可維持極佳導電性。
根據本申請案的一個實施例，金屬圖案層可設置於金屬氮化物圖案層的上表面上。特定言之，當將導電膜用於電子元件的顯示單元中且透過基板自外部辨識導電膜時，金屬氮化物圖案層可起到防止金屬圖案層的眩光的作用。
根據本申請案的一個實施例，金屬氮化物圖案層可設置於金屬圖案層上。另外，根據本申請案的一個實施例，金屬氮化物圖案層可設置於金屬圖案層的上表面及側表面的至少一部分上。特定言之，當將導電膜用於電子元件的顯示單元中且透過與基板對置的表面自外部辨識導電膜時，金屬氮化物圖案層可起到防止金屬圖案層的眩光的作用。
特定言之，導電膜的結構可包含基板/透明電極層/金屬氮化物圖案層的結構、基板/透明電極層/金屬圖案層/金屬氮化物圖案層的結構、基板/透明電極層/金屬氮化物圖案層/金屬圖案層以及其類似結構。
圖1至圖4說明根據本申請案的一個實施例的導電膜的結構。
圖1說明以基板(100)、透明電極層(200)以及金屬氮化物層(300)的次序配置的情況，且展示形成導電圖案層之前的狀態。
圖2說明以基板(100)、透明電極層(200)、金屬層(400)以及金屬氮化物層(300)的次序配置的情況，且展示形成導電圖案層之前的狀態。
圖3說明以基板(100)、透明電極層(200)以及金屬氮化物圖案層(301)的次序配置的情況。在圖3中，a意味圖案的線寬度，且b意味圖案的線間隔。
圖4說明以基板(100)、透明電極層(200)、金屬圖案層(401)以及金屬氮化物圖案層(301)的次序配置的情況。
銅具有極佳導電性及小電阻，因此可用作為透明電極層之上的佈線電極。然而，銅具有低活化能且藉此具有極大位勢值以還原成中性金屬，因此可能藉由獲得電子而被氧化。因此，當僅銅層存在於透明電極層之上時，銅層可被氧化或腐蝕，從而造成高溫高濕度環境中的薄層電阻增加的問題。另外，機械性質不佳，此是因為透明電極層的黏結強度不佳且表面強度亦低。
考慮到以上描述，根據本申請案的一個實施例的導電膜具有包含銅的金屬圖案層及包含氮化銅的金屬氮化物圖案層兩者以作為導電圖案層，且因此可防止金屬圖案層的氧化或腐蝕。因此，根據本申請案的一個實施例的導電膜的導電圖案層具有極佳化學耐久性。此外，導電圖案層對於透明電極層具有極佳黏結強度且具有增加的表面強度，因此具有如下優點：具有極佳物理性質。
根據本申請案的一個實施例，與僅包含金屬氮化物圖案層的情況相比，當導電圖案層更包含金屬圖案層時，導電性可較優良。另外，根據本申請案的一個實施例，就化學耐久性而言，設置於透明電極層之上的金屬圖案層及設置於金屬圖案層之上的金屬氮化物圖案層的結構較有利。
根據本申請案的一個實施例，導電圖案層可具有0.5歐姆/平方或小於0.5歐姆/平方的薄層電阻。特定言之，根據本申請案的一個實施例，導電膜可具有0.2歐姆/平方的薄層電阻。根據本說明書的一個實施例，導電圖案層的薄層電阻與導電膜的薄層電阻可在相同範圍中。
根據本申請案的導電膜可用於觸控面板感測器或顯示元件以及其類似物的框架單元中所使用的佈線單元的導電線中。在觸控感測器模組經放大的情況下，框架單元的寬度傾向於狹窄，且需要更精細且具有高傳導性的導電圖案層。因此，當導電膜或導電圖案層的薄層電阻滿足以上範圍時，在將導電膜用於元件中時可獲得極佳效果。
根據本申請案的一個實施例，即使在85℃或高於85℃的溫度及85%或高於85%的相對濕度的條件下經過7天或超過7天之後，導電膜可展現小於20%的薄層電阻值的變化。更特定言之，薄層電阻值在上述條件下可有15%或小於15%的變化。
特定言之，根據本申請案的一個實施例，導電圖案層可具有1.2或小於1.2的R/R0，且更特定言之具有1.15或小於1.15的R/R0。本文中，R0為85℃的溫度及85%的相對濕度下的初始薄層電阻值，且R為在85℃的溫度及85%的相對濕度下經過7天或 超過7天之後的薄層電阻值。
特定言之，根據本申請案的一個實施例，儘管有在85℃的溫度及85%的相對濕度下經過7天或超過7天的條件，導電膜及/或導電圖案層可不具有顯著變化的薄層電阻值。此可適用於金屬圖案層僅由金屬氮化物圖案層形成或金屬圖案層包含金屬氮化物圖案層及金屬圖案層兩者的情況。此外，當金屬圖案層包含金屬氮化物圖案層及金屬圖案層兩者時，金屬氮化物圖案層防止金屬圖案層的氧化且可使金屬圖案層的薄層電阻值的減少減至最小。
根據本申請案的一個實施例，當導電圖案層包含金屬氮化物圖案層及金屬圖案層時，所述導電圖案層在150℃的環境下經過30分鐘後可具有10%或小於10%的薄層電阻增加率。特定言之，當透明電極層為ITO膜時，此條件可相同於將透明電極層結晶的處理，且在此條件下的金屬圖案層可具有未顯著減少的薄層電阻值，此是因為氧化被金屬氮化物圖案層抑制。
根據本申請案的一個實施例，金屬氮化物圖案層可具有大於或等於20奈米且小於或等於160奈米的厚度。特定言之，根據本申請案的一個實施例，當導電圖案層僅包含金屬氮化物圖案層時，金屬氮化物圖案層可具有60奈米或大於60奈米且特定言之80奈米或大於80奈米的厚度以便保證傳導性。
根據本申請案的一個實施例，金屬氮化物圖案層的厚度可不包含金屬圖案層。根據本申請案的一個實施例，當導電膜具有0.5歐姆/平方或小於0.5歐姆/平方的薄層電阻值時，具有大於或等於60奈米且小於或等於160奈米的厚度的金屬氮化物圖案層 較佳，此是因為薄層電阻性質的最佳程度可得到保證，且光學性質在可見光區中可得到保證。另外，根據本申請案的一個實施例，當導電膜具有0.4歐姆/平方的薄層電阻值時，具有大於或等於80奈米且小於或等於120奈米的厚度的金屬氮化物圖案層在保證光學性質及電阻性質方面更佳。
此外，根據本申請案的一個實施例，當導電圖案層包含金屬氮化物圖案層及金屬圖案層時，金屬氮化物圖案層可具有大於或等於20奈米且小於或等於80奈米的厚度。此歸因於金屬圖案層的傳導性高於金屬氮化物圖案層的傳導性的事實，且因此，金屬氮化物圖案層對於保證金屬圖案層的耐腐蝕性的作用大於保證傳導性的作用。
根據本申請案的一個實施例，金屬圖案層與金屬氮化物圖案層的厚度比可大於或等於1：0.2且小於或等於1：0.5。
根據本申請案的一個實施例，金屬圖案層可具有100奈米或大於100奈米且更特定言之150奈米或大於150奈米的厚度。另外，根據本申請案的一個實施例，金屬圖案層可具有500奈米或小於500奈米且更特定言之200奈米或小於200奈米的厚度。金屬圖案層的導電性取決於厚度，因此，當厚度極小時，比電阻值增加的問題可能由於未形成連續厚度而出現。因此，100奈米或大於100奈米的厚度較佳。另外，當將導電膜用於觸控面板及其類似物的狹窄框架時，金屬圖案層的厚度較佳為100奈米或大於100奈米。
根據本申請案的一個實施例，當金屬氮化物圖案層具有20奈米或大於20奈米的厚度時，其在防止金屬圖案層的腐蝕方面 有效，且容易形成具有均勻線寬度及厚度的導電圖案層。另外，當金屬氮化物圖案層具有80奈米或小於80奈米且特定言之50奈米或小於50奈米的厚度時，導電膜具有極佳光透射率，且導電圖案層的電性質亦可得到保證。
根據本申請案的一個實施例，包含金屬圖案層及/或金屬氮化物圖案層的導電圖案層可用精細線寬度圖案來獲得，因此具有使導電膜的孔隙比增加的優點。
根據本申請案的一個實施例，導電膜可具有70%或大於70%且更特定言之80%或大於80%且小於100%的孔隙比。孔隙比可意味不包含導電圖案層的區域相對於具備導電圖案層的透明電極層的一個表面的總面積的百分比值。
根據本申請案的一個實施例，導電膜在可見光區中可具有70%或大於70%、80%或大於80%或90%或大於90%或92%或大於92%的透射率。導電膜可具有6%或小於6%、5%或小於5%或4%或小於4%的霧度(haze)。
根據本申請案的一個實施例，導電圖案層可具有0.1微米或大於0.1微米、更特定言之10微米或大於10微米且甚至更特定言之20微米或大於20微米的圖案線寬度。另外，根據本申請案的一個實施例，導電圖案層可具有100微米或小於100微米且更特定言之30微米或小於30微米的圖案線寬度。
當導電圖案層的圖案線寬度小於0.1微米時，圖案可能難以獲得，且當大於100微米時，增加將用於具有狹窄寬度的框架單元中的通道的數目或製造高解析度顯示器是困難的。具有30微米或小於30微米的圖案線寬度的導電圖案層在獲得具有大面積及 高解析度的顯示器方面有利，此是因為通道的數目在狹窄框架單元中可增加。
根據本申請案的一個實施例，導電圖案層可具有0.1微米或大於0.1微米、更特定言之10微米或大於10微米且甚至更特定言之20微米或大於20微米的圖案線間隔。另外，根據本申請案的一個實施例，導電圖案層可具有100微米或小於100微米且更特定言之30微米或小於30微米的圖案線間隔。
在本發明中，「圖案線間隔」意味圖案之間的間隔。特定言之，圖案線間隔可意味形成圖案的線之間的間隔。圖3中表示為b的部分說明圖案線間隔。
根據本申請案的一個實施例，導電圖案層中的金屬圖案層及金屬氮化物圖案層的線寬度可未必完全相同，且金屬圖案層的圖案線寬度大於或小於金屬氮化物圖案層的圖案線寬度的情況亦包含於本申請案的範疇中。
特定言之，根據本申請案的一個實施例，金屬圖案層設置於金屬氮化物圖案層的上表面上或下表面上，且金屬圖案層的圖案線寬度相對於金屬氮化物的圖案線寬度而言可為80%至120%。
根據本申請案的一個實施例，金屬圖案層設置於金屬氮化物圖案層的上表面上或下表面上，且由金屬氮化物圖案層形成的圖案線寬度可相同於或大於金屬圖案層的圖案線寬度。當金屬氮化物圖案層的圖案線寬度相同於或大於金屬圖案層的圖案線寬度時，防止金屬圖案層的氧化或腐蝕的效果可增強。另外，當金屬氮化物圖案層的圖案線寬度相同於或大於金屬圖案層的圖案線 寬度時，可獲得防止由金屬圖案層造成的防眩光效應的效果。
在本申請案的一個實施例中，導電圖案層可形成規則圖案或不規則圖案。特定言之，導電圖案層可在經由導電層的圖案化製程形成圖案的同時設置於透明電極上。
特定言之，圖案可具有諸如三角形及四邊形的多邊形、圓形、橢圓形或無定形的形式。三角形可包含等邊三角形、直角三角形或其類似者，且四邊形可包含正方形、長方形、梯形或其類似者。
作為規則圖案，可使用諸如網狀圖案(mesh pattern)的此項技術中所使用的圖案形式。不規則圖案並無特定限制，且可具有形成馮洛諾伊(voronoi)圖的諸圖的邊界線形式。當在本申請案中使用不規則圖案時，可藉由不規則圖案來移除由具有方向性的照明引起的反射光的繞射圖案，且可藉由金屬氮化物圖案層將由光散射引起的影響減至最小，因此，可將可見度方面的問題減至最少。
根據本申請案的一個實施例，透明電極層可具有100奈米或大於100奈米且更特定言之150奈米或大於150奈米的厚度。另外，根據本申請案的一個實施例，透明電極層可具有500奈米或小於500奈米且更特定言之200奈米或小於200奈米的厚度。透明電極層的導電性取決於厚度，因此，當厚度極小時，比電阻值增加的問題可能由於未形成連續厚度而出現。因此，100奈米或大於100奈米的厚度較佳。另外，當將導電膜用於觸控面板及其類似物的狹窄框架時，透明電極層的厚度較佳為100奈米或大於100奈米。
根據本申請案的一個實施例，透明電極層可包含金屬氧化物或導電聚合物。
根據本申請案的一個實施例，所述金屬氧化物可選自由以下各者組成的族群：氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide；IGZO)、摻雜鎵的氧化鋅(zinc oxide doped with gallium；GZO)、摻雜銦的氧化鋅(zinc oxide doped with indium；IZO)以及摻雜鋁的氧化鋅(zinc oxide doped with aluminum；AZO)，且所述導電聚合物可為PEDOT：PSS。
根據本申請案的一個實施例，基板可為任何基板，只要其為透明基板，且基板的實例可包含玻璃或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚碳酸酯(polycarbonate；PC)或聚醯胺(polyamide；PA)。
根據本申請案的一個實施例，導電圖案層可為用於顯示元件的框架的佈線。特定言之，導電膜可用作為顯示元件的電極，且包含導電圖案層的區域可為顯示器的框架區的佈線單元。
根據本申請案的一個實施例，導電膜可用於觸控面板的感測器電極。觸控面板可整個包含電阻型、電容型以及電磁型。
本申請案的一個實施例提供一種用於製造所述導電膜的方法。
特定言之，本申請案的一個實施例提供一種用於製造導電膜的方法，其包含：製備基板；在所述基板上形成透明電極層；以及在所述透明電極層上形成導電圖案層，其中所述導電圖案層包括包含CuNx(0<x0.1，x為N相對於Cu的質量的質量比)的金屬氮化物圖案層。
根據本申請案的一個實施例，形成導電圖案層的步驟可包含在所述透明電極層上形成包含CuNx(0<x0.1，x為N相對於Cu的質量的質量比)的金屬氮化物圖案層。
根據本申請案的一個實施例，形成導電圖案層的步驟可包含在所述金屬氮化物圖案層的至少一個表面上形成包含Cu的金屬圖案層。
根據本申請案的一個實施例，形成金屬氮化物圖案層的 步驟可藉由使用蒸鍍方法形成金屬氮化物層及將產物圖案化來進行。
根據本申請案的一個實施例，形成金屬氮化物層的步驟可藉由在N2環境下使用源金屬蒸鍍Cu來進行。
根據本申請案的一個實施例，當金屬氮化物層是使用蒸鍍形成時，金屬氮化物層中的Cu與N的質量比可如下表1中所示。
在表1的結果中，除來自製程的N及Cu外，可更包含諸如氧的一些雜質，然而，此並不影響金屬氮化物圖案層的效能。
在根據本申請案的一個實施例的製造方法中，導電層可更包含設置於金屬氮化物層的上表面上或下表面上的包含Cu的金屬層。
根據本申請案的一個實施例，導電層可更包含在金屬氮化物層的上表面上或下表面上形成包含Cu的金屬圖案層的步驟。
根據本申請案的一個實施例，形成導電圖案層的步驟可包含在所述透明電極層上形成包括包含CuNx(0<x0.1，x為N相對於Cu的質量的質量比)的金屬氮化物層的導電層，以及接著圖案化所述導電層。
根據本申請案的一個實施例，形成導電層的步驟可藉由在所述透明電極層上形成所述金屬氮化物層以及接著在所述金屬氮化物層上形成包含Cu的金屬圖案層來進行。另外，根據本申請案的一個實施例，形成導電層的步驟可藉由在所述透明電極層上形成包含Cu的金屬層以及接著在所述金屬層上形成所述金屬氮化物層來進行。
根據本申請案的一個實施例，圖案化所述導電層的步驟可藉由同時圖案化所述金屬氮化物層及所述金屬層來進行。
特定言之，圖案化所述導電層的步驟可藉由使用蝕刻液將所述金屬氮化物層及所述金屬層一起蝕刻來進行。特定言之，一起進行的所述金屬氮化物層及所述金屬層的蝕刻可使用Cu蝕刻劑。
在40℃的環境下針對氮基的Cu蝕刻劑蝕刻具有50奈米及100奈米的厚度的金屬氮化物層的測試結果如下表2中所示。
自表2的結果瞭解，金屬氮化物層可藉由Cu蝕刻劑進行蝕刻，因此，可與以Cu作為主要組份的金屬層一起進行蝕刻。
在形成導電層的步驟中，形成金屬氮化物層及/或金屬層的方法可使用此項技術中所熟知的方法。舉例而言，諸如蒸鍍、濺鍍、濕式塗佈、汽化、電鍍或無電電鍍以及金屬箔疊層的方法可用於形成，且特定言之，蒸鍍方法可用於形成。
形成金屬氮化物圖案層及/或金屬圖案層的方法並無特定限制，且例如，可使用直接印刷圖案層的方法。當使用印刷方法時，可使用導電材料的墨水或糊狀物，且除導電材料外，糊狀物可更包含黏合劑樹脂、溶劑、玻璃料及其類似物。
導電層的圖案化可使用具有抗蝕刻性質的材料。抗蝕劑可使用印刷方法、光微影方法、攝影方法、乾膜抗蝕方法、濕式抗蝕方法、使用遮罩或雷射轉印(例如，熱轉印成像)的方法及其類似者來形成抗蝕圖案，且乾膜抗蝕方法更佳，然而，方法不限於此。導電層可使用抗蝕刻圖案來蝕刻並圖案化，且可使用溶離處理(strip process)容易地移除抗蝕刻圖案。
根據本申請案的一個實施例，將導電層圖案化的步驟可使用化學蝕刻方法來進行。特定言之，可在導電層上使用抗蝕劑及蝕刻液來蝕刻導電層。此外，當使用化學蝕刻方法蝕刻導電層時，具有比金屬層強的耐腐蝕性的金屬氮化物層具有比金屬層低的蝕刻速率。因此，金屬氮化物圖案層的圖案線寬度可大於金屬圖案層的圖案線寬度，且此可防止由金屬圖案層造成的可見度偏斜(visibility decline)。
本申請案的一個實施例提供包含所述導電膜的觸控面板。導電膜可用作觸控面板中的框架單元的感測器電極。觸控面板可整個包含電阻型、電容型以及電磁型。
本申請案的一個實施例提供包含所述導電膜的顯示元件。
根據本申請案的一個實施例的觸控面板可更包含除上述導電膜以外的額外導電膜。在此情況下，兩個導電膜可以相同方向配置，或兩個導電膜可以彼此相反的方向配置。能夠包含於本申請案的觸控面板中的兩個或超過兩個導電膜未必具有相同結構。另外，兩個或超過兩個導電膜中的層疊層結構可彼此不同。當包含兩個或超過兩個導電膜時，絕緣層可設置於所述導電膜之間。本文中，絕緣層可另外具有黏著層的功能。
根據本申請案的一個實施例的觸控面板可包含：下部基板；上部基板；以及設置於下部基板的毗鄰上部基板的表面及上部基板的毗鄰下部基板的表面的任一側或兩側上的電極層。電極層可各者具有X軸位置偵測及Y軸位置偵測的功能。
本文中，設置於下部基板及下部基板的毗鄰上部基板的表面上的電極層及設置於上部基板及上部基板的毗鄰下部基板的表面上的電極層中的一者或兩者可為上述的根據本申請案的一個實施例的導電膜。當電極層中僅一者為根據本申請案的導電膜時，另一電極層可具有此項技術中已知的導電圖案。
當兩個電極層是藉由在上部基板及下部基板兩者的一個表面上設置電極層而形成時，絕緣層或隔片可設置於下部基板與上部基板之間，使得恆定距離維持在電極層之間且不發生連接。絕緣層可包含黏著劑或UV或熱可固化樹脂。觸控面板可更包含連接至上述的導電膜中的金屬氮化物圖案層的圖案的接地連接單元。舉例而言，接地連接單元可形成於基板的金屬氮化物圖案層 的圖案形成所在的表面的邊緣部分上。另外，抗反射膜、偏光膜、防指紋膜中的至少一者可設置於包含導電膜的疊片的至少一個表面上。視設計規格而定，除上述的功能膜外，可更包含其他類型的功能膜。此觸控面板可用於諸如以下各者的顯示元件中：OLED顯示面板、液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)、陰極射線管(cathode-ray tube；CRT)或電漿顯示面板(plasma display panel；PDP)。
根據本申請案的一個實施例的觸控面板可在導電膜上另外包含電極單元或接墊單元。
本申請案的一個實施例提供包含所述導電結構的顯示元件。在顯示元件中，根據本申請案的一個實施例的導電膜可用於彩色濾光片基板、薄膜電晶體基板或其類似物中。
本申請案的一個實施例提供包含所述導電膜的太陽能電池。舉例而言，太陽能電池可包含陽極電極、陰極電極、光敏層(photoavtive layer)、電洞轉移層及/或電子轉移層，且根據本申請案的一個實施例的導電膜可用作為陽極電極及/或陰極電極。
所述導電膜可取代顯示元件或太陽能電池中的現有ITO，且在可撓性產品中可具有潛在應用。另外，所述導電膜可與CNT、導電聚合物、石墨烯及其類似物一起用作為下一代透明電極。
在下文中，將參考實例及比較實例來詳細地描述本申請案以便特定描述本申請案。然而，根據本申請案的實例可修改成各種其他形式，且本申請案的範疇不應解譯為限於下文所描述的實例。提供本申請案的實例以便向一般瞭解此項技術的人更全面 地描述本申請案。
<實例1>
在PET基板上沈積具有100奈米的厚度的ITO膜，使用R2R濺鍍在5毫托的共晶壓力下在ITO膜上用Cu形成100奈米的金屬層，且形成20奈米的CuNx(x<0.1)的金屬氮化物層。此後，使用Cu蝕刻劑將金屬層及金屬氮化物層一起蝕刻，且結果，在ITO膜上製造具備導電圖案層的導電膜。
本文中，導電圖案層的薄層電阻經量測為0.25歐姆/平方或小於0.25歐姆/平方。
<比較實例1>
在PET基板上沈積具有100奈米的厚度的ITO膜，使用R2R濺鍍在5毫托的共晶壓力下在ITO膜上用Cu形成100奈米的金屬層，且如實例1中的方式蝕刻金屬層以製造具備導電圖案層的導電膜。
<測試實例1>
將根據實例1及比較實例1的導電膜的導電圖案層的薄層電阻正規化為1，且在將條件設定成85℃的溫度及85%的相對濕度之後，量測視時間而定的導電圖案層的薄層電阻值的變化。接著，將結果展示於下表1中。
自表3中的結果瞭解，已確認，即使在高溫度及高濕度條件下在經過9天之後，實例1的導電圖案層亦僅具有12.1%的薄層電阻值變化，然而，比較實例1的導電圖案層在經過6天之後具有大於20%的薄層電阻值變化。
已參看隨附圖式描述本申請案的所述實例，然而，本申請案不限於上述實例，且可製備成各種其他形式，且熟習此項技術者將瞭解，在不脫離本申請案的技術觀念及基本特性的情況下，本申請案可以其他特定形式來實施。因此，將理解，上述的實例僅用於說明性目的而並非限制性的。
100‧‧‧基板
200‧‧‧透明電極層
301‧‧‧金屬氮化物圖案層
401‧‧‧金屬圖案層

Claims (30)

  1. 一種導電膜，包括：基板；設置於所述基板上的透明電極層；以及設置於所述透明電極層上的導電圖案層，其中所述導電圖案層包括包含CuNx的金屬氮化物圖案層，0<x0.1，x為N相對於Cu的質量的質量比。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的導電膜，其中所述導電圖案層更包括包含Cu的金屬圖案層，且所述金屬圖案層設置於所述金屬氮化物圖案層的至少一個表面上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的導電膜，其中所述金屬圖案層設置於所述透明電極層與所述金屬氮化物圖案層之間。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的導電膜，其中所述金屬氮化物圖案層設置於所述透明電極層與所述金屬圖案層之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的導電膜，其中所述金屬氮化物圖案層更包含氧原子，且所述氧原子的含量相對於所述CuNx中的Cu的質量而言大於或等於3%且小於或等於6%。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的導電膜，其中所述導電圖案層具有0.5歐姆/平方或小於0.5歐姆/平方的薄層電阻。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的導電膜，其中所述導電圖案層具有1.2或小於1.2的R/R0，R0為85℃的溫度及85%的相對濕度下的初始薄層電阻值，且R為在85℃的溫度及85%的相對濕度下經過7天或超過7天之後的薄層電阻值。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的導電膜，其中所述導電圖案 層在150℃的環境下經過30分鐘後具有10%或小於10%的薄層電阻增加率。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的導電膜，其中所述金屬氮化物圖案層具有大於或等於20奈米且小於或等於160奈米的厚度。
  10. 如申請專利範圍第2項所述的導電膜，其中所述金屬圖案層與所述金屬氮化物圖案層的厚度比大於或等於1：0.2且小於或等於1：0.5。
  11. 如申請專利範圍第2項所述的導電膜，其中所述金屬圖案層具有100奈米或大於100奈米的厚度。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的導電膜，其中所述透明電極層具有100奈米或大於100奈米的厚度。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的導電膜，其中所述導電圖案層具有大於或等於0.1微米且小於或等於100微米的圖案線寬度。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的導電膜，其中所述導電圖案層具有大於或等於10微米且小於或等於30微米的圖案線寬度。
  15. 如申請專利範圍第2項所述的導電膜，其中所述金屬圖案層設置於所述金屬氮化物圖案層的上表面上或下表面上，且所述金屬圖案層的圖案線寬度相對於所述金屬氮化物的圖案線寬度而言為80%至120%。
  16. 如申請專利範圍第2項所述的導電膜，其中所述金屬圖案層設置於所述金屬氮化物圖案層的上表面上或下表面上，且藉由所述金屬氮化物圖案層形成的圖案線寬度相同於或大於所述金屬圖案層的圖案線寬度。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的導電膜，其中所述導電圖案層具有大於或等於0.1微米且小於或等於100微米的圖案線間隔。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的導電膜，其中所述導電圖案層具有大於或等於10微米且小於或等於30微米的圖案線間隔。
  19. 如申請專利範圍第1項所述的導電膜，其中所述透明電極層包含金屬氧化物或導電聚合物。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的導電膜，其中所述金屬氧化物選自由以下各者組成的族群：氧化銦錫、氧化銦鎵鋅、摻雜鎵的氧化鋅、摻雜銦的氧化鋅以及摻雜鋁的氧化鋅。
  21. 如申請專利範圍第1項所述的導電膜，其中所述導電圖案層為用於顯示元件的框架的佈線。
  22. 一種用於製造導電膜的方法，包括：製備基板；在所述基板上形成透明電極層；以及在所述透明電極層上形成導電圖案層，其中所述導電圖案層包括包含CuNx的金屬氮化物圖案層，0<x0.1，x為N相對於Cu的質量的質量比。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的用於製造導電膜的方法，其中形成導電圖案層的步驟包含在所述金屬氮化物圖案層的至少一個表面上形成包含Cu的金屬圖案層。
  24. 如申請專利範圍第22項所述的用於製造導電膜的方法，其中形成導電圖案層的步驟包含在所述透明電極層上形成包括包含CuNx的金屬氮化物層的導電層，0<x0.1，x為N相對於Cu 的質量的質量比，以及接著圖案化所述導電層。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的用於製造導電膜的方法，其中所述導電層更包含設置於所述金屬氮化物層的上表面上或下表面上的包含Cu的金屬層。
  26. 如申請專利範圍第25項所述的用於製造導電膜的方法，其中圖案化所述導電層的步驟藉由同時圖案化所述金屬氮化物層及所述金屬層來進行。
  27. 如申請專利範圍第26項所述的用於製造導電膜的方法，其中圖案化所述導電層的步驟藉由使用蝕刻液將所述金屬氮化物層及所述金屬層一起蝕刻來進行。
  28. 一種顯示元件，其包括如申請專利範圍第1至21項中任一項所述的導電膜。
  29. 一種觸控面板，其包括如申請專利範圍第1至21項中任一項所述的導電膜。
  30. 一種太陽能電池，其包括如申請專利範圍第1至21項中任一項所述的導電膜。
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