TWI553523B - 導電結構體前驅物、導電結構體及其製造方法、及觸控式螢幕面板 - Google Patents
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Description
本申請案主張2013年11月27日向韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案第10-2013-0145567號之優先權及權利，所述韓國專利申請案之全部內容以引用的方式併入本文中。
本說明書是關於一種導電結構體前驅物、一種導電結構體以及一種製造其之方法。
通常視信號之偵測方法而如下劃分觸控式螢幕面板。換言之，所述類型包含經由在施加直流電壓時電流或電壓值的變化來感測由壓力按壓的位置之電阻型、在施加交流電壓時使用電容耦合之電容型以及隨著在施加磁場時電壓的變化感測選定位置之
電磁型。
當前，透明ITO電極已常用於製造觸控式感應器。透明ITO電極常用於觸控式感應器之螢幕單元，及具有相對小的電阻之金屬用於佈線單元。因為最近對窄帶槽框(narrow bezel)的需求增加，因此對將金屬沈積於ITO上之膜的需求增加。
窄帶槽框是關於以下一種趨勢：在有限行動裝置尺寸下，金屬線寬度隨著觸控式螢幕增大而逐漸減小，且頻道數目隨著高解析度螢幕變得更普遍而增加。
當製造包含ITO層及金屬層之層合物(laminate)時，如圖1中所示，通常使用以下方法：使ITO層結晶，其中所述ITO層層壓在基板(PET)上，在所述結晶ITO層上形成金屬層，且接著圖案化所述金屬層。
韓國專利申請特許公開案第10-2010-0007605號。
本申請案之一個目標為提供一種導電結構體前驅物、一種導電結構體以及一種製造其之方法。具體而言，在製造包含透明導電層及金屬層之導電結構體方面，本申請案之發明者提供一種能夠藉由在非晶形透明導電層上形成金屬層且接著使所述透明導電層結晶來進行連續製程之導電結構體。
本申請案之一個實施例提供一種導電結構體前驅物，其包含：基板；設置在所述基板上之非晶形透明導電層；以及設置在所述非晶形透明導電層上之金屬層。
另外，本申請案之一個實施例提供一種製造導電結構體之方法，其包含：製備導電結構體前驅物，所述導電結構體前驅物包含基板、設置在所述基板上之非晶形透明導電層以及設置在所述非晶形透明導電層上之金屬層；及熱處理所述導電結構體前驅物以使所述非晶形透明導電層結晶。
此外，本申請案之一個實施例提供一種使用上述製造方法製造的導電結構體，所述導電結構體包含基板、設置在所述基板上之結晶透明導電層以及設置在所述結晶透明導電層上之金屬層。
另外，本申請案之一個實施例提供一種包含導電結構體之觸控式螢幕面板。
根據本申請案之一個實施例之導電結構體可有效地使諸如ITO層之透明導電層結晶，即使在諸如ITO層之透明導電層上形成金屬層之後。另外，可在使諸如ITO層之透明導電層結晶之前在非晶形層上形成金屬層，因此，非晶形透明導電層及金屬層可經由捲軸式製程(roll to roll process)層壓，且因此，可簡化所述製程。此外，藉由在導電結構體之最外層上形成金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氧氮化物，設置在金屬層底部之非晶形透明導電層可更易於結晶。
10、20、30、40‧‧‧基板
12、22、32、52‧‧‧非晶形ITO
14、24、44‧‧‧結晶ITO
16、26、36、46、56‧‧‧金屬層
16a、26a‧‧‧金屬圖案
58‧‧‧金屬氧氮化物
圖1為展示根據現有技術的ITO結晶製程之模擬圖。
圖2為展示根據本說明書之一個實施例的ITO結晶製程之模擬圖。
圖3為展示根據本說明書之一個實施例的一種導電結構體前驅物之結構之圖。
圖4為展示根據本說明書之一個實施例的一種導電結構體之結構之圖。
圖5示意性地展示如本申請案之一個實施例，在一種製造導電結構體之方法中的熱處理製程期間之熱傳導流動。
圖6為量測表1之非晶形ITO之殘餘壓縮應力之曲線圖。
圖7為量測表1之預結晶ITO之殘餘壓縮應力之曲線圖。
圖8為量測表1之後結晶ITO之殘餘壓縮應力之曲線圖。
圖9展示根據本申請案之一個實施例的一種導電結構體之表面電阻值。
在本說明書中，一個構件置放於另一構件「上」之描述不僅包含一個構件鄰接另一構件的情況，且亦包含又一構件存在於兩個構件之間的情況。
在本說明書中，某一部分「包含」某些組分之描述意謂能夠更包含其他組分，且除非相反地特別陳述，否則不排除其他組分。
在下文中，將更詳細地描述本申請案。
在本說明書中，顯示裝置為統稱指電視、電腦監視器或其類似者之術語，且包含形成影像的顯示元件及支撐顯示元件的殼。
顯示元件之實例包含電漿顯示器面板(plasma display panel；PDP)、液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)、電泳顯示器、陰極射線管(cathode-ray tube；CRT)、OLED顯示器以及其類似物。在顯示元件中，可提供用於獲得影像之RGB像素圖案以及額外光學濾光片。
同時，關於顯示裝置，隨著智慧型手機、平板PC、IPTV以及其類似物之普及已加速，對於人類雙手直接變為輸入裝置而無需諸如鍵盤或遙控器的單獨輸入裝置之觸控功能的需求已逐漸增加。另外，能夠寫入的多點觸控功能以及特定點辨識亦已為所需的。
當前商品化的大多數觸控式螢幕面板(touch screen panel；TSP)是基於透明導電ITO薄膜，但具有問題，使得歸因於由透明ITO電極自身在大面積觸控式螢幕面板中使用時之相對高的表面電阻(最小150歐姆/平方(Ω/□)，由日東電工株式會社(Nitto Denko Corporation)製造的ELECRYSTA產品)引起的RC延遲，觸控辨識速度變得較低，且需要引入額外補償晶片以便克服此問題。
在觸控式螢幕面板之螢幕單元的情況下，透明ITO電極為常用的，及具有相對小的電阻之金屬(Ag、Cu以及其類似物)用於佈線單元中，且對將金屬沈積在ITO上之膜的需求隨著最近
對窄帶槽框的需求有所增加而增加。
窄帶槽框是關於以下一種趨勢：在有限行動裝置大小情況下，金屬線寬度隨著觸控式螢幕增大而逐漸減小，且頻道數目隨著高解析度螢幕變得更普遍而增加。
現有方法藉由網板印刷Ag漿料使用100μm/100μm(線寬/線間距)線，然而，在對窄帶槽框的需求上，需要使用曝光蝕刻方法以便獲得30μm/30μm，且藉由將金屬線沈積在ITO膜上、接著乾膜抗蝕劑(dry film rcsist；DFR)層壓所得物且接著曝光及蝕刻圖案來獲得微小線寬。
作為用於沈積之金屬，通常使用具有極佳導電性之Ag、Cu、Al以及其類似物，然而，特別是對於Cu，其對抗氧化及腐蝕之能力較弱，藉由層壓起氧化及腐蝕防止層作用之Ni合金(Cu-Ni、Ni-Cr以及其類似物)來使用兩個或多於兩個層之結構。
一種製造導電結構體之現有方法示意性地展示於圖1中。
如圖1中所示，在現有技術中，非晶形ITO 12形成於基板10上，且接著經由熱處理製程及其類似者使非晶形ITO 12結晶以形成結晶ITO 14。在其之後，金屬層16形成於結晶ITO 14上，且使用光微影方法及其類似者圖案化金屬層16以形成金屬圖案16a。此類方法之優點在於穩定地確保ITO特性，然而，所述方法之問題在於，由於非晶形ITO之熱處理製程，設施為複雜的，且使製程變得複雜。
鑒於上述情況，根據本申請案之一個實施例的一種製造導電結構體之方法包含在非晶形透明導電層上形成金屬層且接著熱處理所得物以使透明導電氧化物層結晶。
根據本申請案之一個實施例的製造導電結構體之方法能夠在使透明導電層結晶之前在非晶形層上形成金屬層，因此，非晶形透明導電層及金屬層可經由捲軸式製程層壓，且因此，可簡化製程。
本申請案之一個實施例提供一種導電結構體前驅物，其包含：基板；設置在所述基板上之非晶形透明導電層；以及設置在所述非晶形透明導電層上之金屬層。圖3為展示根據本申請案之一個實施例的導電結構體前驅物之圖。具體而言，圖3展示一種具有層壓在一起的基板30、非晶形ITO 32以及金屬層36之導電結構體前驅物。本申請案之導電結構體並不限於圖3之結構，且可進一步設置額外層。
在本說明書中，導電結構體前驅物意謂藉由使非晶形透明導電層結晶而變為導電結構體。換言之，導電結構體前驅物意謂在導電結構體結晶之前的狀態。
根據本申請案之一個實施例，導電結構體前驅物可更包含金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層，且金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層可設置在金屬層上。
本申請案之一個實施例提供一種製造導電結構體之方法，其包含：製備導電結構體前驅物，所述導電結構體前驅物包含基板、設置在所述基板上之非晶形透明導電層以及設置在所述非晶形透明導電層上之金屬層；及熱處理所述導電結構體前驅物以使所述非晶形透明導電層結晶。
根據本申請案之一個實施例，製備導電結構體前驅物之步驟可包含：製備基板；在所述基板上形成非晶形透明導電層；
以及在所述非晶形透明導電層上形成金屬層。
在根據本申請案之一個實施例的製造方法中，導電結構體前驅物可與上述導電結構體前驅物相同。
根據本申請案之一個實施例，基板不受特別限制，且可使用所屬領域中已知的材料。舉例而言，可使用玻璃、塑料基板、塑料膜以及其類似物，然而，基板不限於此。
根據本申請案之一個實施例，非晶形透明導電層可包含由下列各者所構成的族群中選出之一或多種類型：非晶形氧化銦、非晶形氧化鋅、非晶形氧化銦錫、非晶形氧化銦鋅以及非晶形透明導電聚合物，但不限於此。
根據本申請案之一個實施例，非晶形透明導電層之厚度可大於或等於15nm且小於或等於20nm，但不限於此。
根據本申請案之一個實施例，可使用用於上述非晶形透明導電層之材料經由沈積製程或印刷製程形成非晶形透明導電層。
根據本申請案之一個實施例，金屬層可包含由下列各者所構成的族群中選出之一或多種類型：銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)、釹(Nd)、鉬(Mo)、鎳(Ni)以及包含這些中的兩者或多於兩者之合金。
根據本申請案之一個實施例，可使用所屬領域中已知的方法形成金屬層。舉例而言，諸如蒸發、濺鍍、濕式塗佈、汽化、電鍍或無電極電鍍以及金屬箔層壓之方法可用於所述形成。
根據本申請案之一個實施例，金屬層亦可使用印刷方法形成。當使用印刷方法形成金屬層時，可使用包含金屬之油墨或
漿料，且漿料除了金屬之外可更包含黏合劑樹脂、溶劑、玻璃料以及其類似物。
根據本申請案之一個實施例，金屬層之厚度可大於或等於0.01μm且小於或等於30μm。當金屬層之厚度在以上範圍內時，可在金屬層之導電性及圖案形成製程之經濟可行性方面獲得更優越的效果。
根據本申請案之一個實施例，在熱處理步驟之前可更包含在金屬層上形成金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層之步驟。
根據本申請案之一個實施例，金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層可包含由下列各者所構成的族群中選出之金屬之氧化物、氮化物或氧氮化物：銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)、釹(Nd)、鉬(Mo)、鎳(Ni)及其合金。
根據本申請案之一個實施例，金屬層以及金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層可包含相同金屬。當考慮蝕刻製程用於隨後圖案化時，因為可一次性進行蝕刻，包含相同金屬之金屬層以及金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層具有節省製程成本之優點。
根據本申請案之一個實施例，金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層可使用所屬領域中已知的方法形成。舉例而言，諸如蒸發、濺鍍、濕式塗佈、汽化、電鍍或無電極電鍍以及金屬箔層壓之方法可用於所述形成。
根據本申請案之一個實施例，金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層亦可使用印刷方法形成。當金屬氧化物
層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層是使用印刷方法形成時，可使用包含金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氧氮化物之油墨或漿料，且漿料除了金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氧氮化物之外可更包含黏合劑樹脂、溶劑、玻璃料以及其類似物。
根據本申請案之一個實施例，金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層之厚度可大於或等於5nm且小於或等於80nm，但不限於此。
根據本申請案之一個實施例，藉由在金屬層上形成金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層，可提高所進行的用於隨後使非晶形透明導電層結晶之熱處理製程之效率。
根據本申請案之一個實施例，熱處理之步驟可以是使用紅外線(infrared；IR)燈之熱處理製程。更具體而言，根據本申請案之一個實施例，使用紅外線燈之熱處理製程為一種使用遠紅外線作為源之方法，且為能夠在材料吸收發生在2μm或更大波長區內時加熱之熱處理製程。非晶形透明導電層之結晶可經由此類效果進行。
根據本申請案之一個實施例，熱處理之步驟可使用遠紅外線(far infrared；FIR)加熱器，且此可使用一種使用由紅外線(IR)燈源產生的遠紅外線控制加熱器內部的大氣溫度之方法。具體而言，遠紅外線將加熱器內部的空氣加熱，且溫度升高之空氣藉由內部吹風機循環，且以此方式控制溫度。
根據本申請案之一個實施例，熱處理之步驟可在大於或等於100℃且小於或等於180℃之溫度下進行。
根據本申請案之一個實施例，熱處理之步驟之特定條件
可由所屬領域中具通常知識者根據諸如非晶形透明導電層之材料及厚度之條件來確定。
根據本申請案之一個實施例，熱處理之步驟可使用將紅外線照射在金屬層上之方法或將紅外線照射在基板底部處之方法進行。在本文中，在非晶形透明導電層之結晶方面，熱處理非晶形透明導電層之製程較佳使用將紅外線照射在金屬層上之方法進行。
金屬層具有相對於紅外線之高反射率，且在紅外線的長波長區內無吸收發生，因此，在將紅外線照射在金屬層上時，存在的問題是可能由於金屬層之紅外線反射而使熱處理功能下降。因此，在本申請案中，更佳使用以下方法：其中金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層形成於金屬層上，且如上所述紅外線照射在金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層上。在本文中，金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層不僅提高金屬層之耐腐蝕性，且亦提高藉由在熱處理製程期間吸收紅外線使非晶形透明導電層在金屬層底部處結晶之效率。
圖2展示根據上述實施例之製程之模擬圖。在圖1中，其展示現有技術，ITO結晶是在ITO上形成金屬層之前進行，而在圖2之根據本說明書之實施例的一種方法中，ITO結晶是在ITO上形成金屬層之後進行。如圖2中所示，非晶形ITO 22形成於基板20上，且接著金屬層26形成於非晶形ITO 22上。在其之後，經由熱處理製程及其類似者使非晶形ITO 22結晶以形成結晶ITO 24，且接著使用光微影方法及其類似者圖案化金屬層26以形成金屬圖案26a。ITO作為一實例在圖2中展示，然而，本發明之範疇不限
於此，且ITO可替換為需要結晶之透明導電材料。
在上述方法中，在結晶之前經熱處理之透明導電層為非晶形的。在透明導電層中，熱處理之前的預結晶狀態(亦即，非晶形狀態)下之電阻及熱處理之後的結晶狀態(亦即，結晶態)下之電阻可藉由在製造過程期間取決於材料之條件及組成來控制。舉例而言，當透明導電層為ITO層時，藉由當使用例如濺鍍沈積ITO時的氧流入部分及ITO目標組分含量來控制結晶之前及結晶之後的電阻。因此，在本說明書中，術語「非晶形」及「結晶」可藉由其電阻識別。所屬領域中具通常知識者可根據材料識別非晶形狀態下之電阻及結晶態下之電阻。
根據本申請案之一個實施例，藉由在非晶形透明導電層上形成金屬層且接著熱處理及使非晶形透明導電層結晶，當緊接著形成非晶形透明導電層之後形成金屬層時可使用連續捲軸式(roll to roll；R2R)製程，且使用者或提供者可經由熱處理使非晶形透明導電層結晶，因此，其優點在於可簡化所述製程。
根據本申請案之一個實施例，熱處理之步驟可為將紅外光照射在金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層上。
作為本申請案之一個實施例，在製造導電結構體之方法中之熱處理製程期間的熱傳導流動示意性地展示於圖5中。在圖5中，金屬氧氮化物58經說明為設置在金屬層56上之層，然而，亦可使用金屬氧化物層及金屬氮化物層。金屬層56設置於非晶形ITO 52上。另外，ITO作為一個實例在圖5中展示，然而，本發明之範疇不限於此，且ITO可替換為需要結晶之透明導電材料。具體而言，當在圖5中將金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧
氮化物層設置在金屬層上時，與其中紅外線直接進入金屬層之情況相比，紅外線能量可更有利地轉移至透明導電層。
根據本申請案之一個實施例，金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層最小化在熱處理步驟中由金屬層反射之能量，且起到有利地將能量轉移至非晶形透明導電層之作用。
根據本申請案之一個實施例，可進一步在基板與金屬層之間設置額外金屬氧化物層、額外金屬氮化物層或額外金屬氧氮化物層。
根據本申請案之一個實施例，在熱處理步驟之後可更包含圖案化金屬層。
根據本申請案之一個實施例，在熱處理步驟之後可更包含圖案化金屬層以及金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層。
根據本申請案之一個實施例，圖案化金屬層以及金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層之製程可作為獨立製程進行或同時進行。
根據本申請案之一個實施例，經圖案化的金屬層之圖案線寬可大於0μm且小於或等於50μm及大於0μm且小於或等於30μm，但不限於此。另外，根據本申請案之一個實施例，金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層可具有與金屬層相同的圖案形狀。
根據本申請案之一個實施例，金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層之圖案大小不須與金屬層之圖案完全相同，且其中金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層之圖
案線寬窄於或寬於金屬層之圖案線寬的情況亦包含於本申請案之範疇內。具體而言，根據本申請案之一個實施例，金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層之圖案線寬可為金屬層之圖案線寬的80%至120%。替代地，根據本申請案之一個實施例，金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層中具有圖案之區域可為金屬層中具有圖案之區域的80%至120%。甚至更具體而言，金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層之圖案形狀較佳為與金屬層之圖案線寬相比具有相同或較大圖案線寬之圖案形狀。
本申請案之一個實施例提供一種使用製造導電結構體之方法製造的導電結構體。
具體而言，本申請案之一個實施例提供一種使用製造導電結構體之方法製造的導電結構體，且導電結構體包含基板；設置在所述基板上之結晶透明導電層；以及設置在所述結晶透明導電層上之金屬層。
圖4說明導電結構體之結構之一個實例。圖4說明一種導電結構體，其中將基板40、結晶ITO 44以及金屬層46以連續順序層壓，且ITO作為一個實例在圖4中展示，然而，本發明之範疇不限於此，且ITO可替換為需要結晶之透明導電材料。另外，根據本申請案之一個實施例，可在圖4之結構中將金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層進一步設置在金屬層上。
根據本申請案之一個實施例，導電結構體包含基板上之結晶透明導電層及結晶透明導電層上之金屬層。另外，導電結構體可包含金屬層上之金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層。此外，金屬層以及金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧
氮化物層可為經圖案化之層。
根據本申請案之一個實施例，透明導電層可包含非晶形區域。
當使用製造上述含有金屬層及結晶透明導電層之層合物之方法來製造時，在將金屬層設置在透明導電層上的同時，藉由熱處理進行透明導電層之結晶，因此，與使不具有金屬層之透明導電層結晶之情況相比，非晶形區域可存在於透明導電層中。
根據本申請案之一個實施例，透明導電層之殘餘壓縮應力大小可小於在無金屬層之情況下藉由熱處理結晶的透明導電層之殘餘壓縮應力。
具體而言，作為殘餘壓縮應力(Gpa)，殘餘壓縮應力隨著在非晶形透明導電層之結晶製程期間晶粒變得較大而增加。然而，當使用上述方法製造導電結構體時，由於金屬層存在，非晶形區域存在於一些區域中，因此，殘餘壓縮應力可小於在無金屬層之情況下使透明導電層結晶的情況。
表1展示當在無金屬層之情況下使ITO結晶時及當將用Cu形成的金屬層設置在ITO上時之殘餘壓縮應力之量測結果。
表1之殘餘壓縮應力是使用經由X射線照射至透明導電層的光束之偏轉度與透明導電層材料之固有係數之間的差值獲得。具體而言，當壓縮應力或抗張應力並非施加在透明導電層上
時，照射X射線光束存在於透明導電層外部。然而，當將壓縮應力或抗張應力施加在透明導電層上時，內部材料之形狀稍微改變，且因此，當X射線以不同照射角度照射時，照射光束存在於透明導電層上。基於本文中的變化程度，殘餘壓縮應力可使用與形成透明導電層的材料之固有係數的差值(諸如楊氏模數(Young's modulus))而獲得。
圖6為量測表1之非晶形ITO之殘餘壓縮應力之曲線圖。
圖7為量測表1之預結晶ITO之殘餘壓縮應力之曲線圖。
圖8為量測表1之後結晶ITO之殘餘壓縮應力之曲線圖。
如自表1之結果可見，可見的是，與在設置金屬層之後結晶的ITO相比，在無金屬層之情況下結晶的ITO具有較大殘餘壓縮應力。
本申請案之一個實施例提供一種包含導電結構體之觸控式螢幕面板。舉例而言，在電容型觸控式螢幕面板中，根據本申請案之一個實施例之導電結構體可用作觸敏式電極基板。特別地，導電結構體更佳在觸控式螢幕面板中用於佈線單元，諸如帶槽框單元，然而，其用途不限於此。
根據本申請案之一個實施例之觸控式螢幕面板除上述導電結構體之外可更包含額外結構體。在此情況下，兩個結構體可安置於相同方向上，或兩個結構體可安置於相對方向上。當包含兩個或多於兩個結構體時，可在其間設置絕緣層。在本文中，絕緣層可另外具有黏合層之功能。
根據本申請案之一個實施例之觸控式螢幕面板可包含下部基板；上部基板；以及設置在鄰接上部基板的下部基板之表面
及鄰接下部基板的上部基板之表面之任何一側或兩側上的電極層。電極層可各具有X軸位置偵測以及Y軸位置偵測之功能。
在本文中，設置在下部基板及鄰接上部基板的下部基板之表面上的電極層以及設置在上部基板及鄰接下部基板的上部基板之表面上的電極層中之一者或兩者可為上述根據本申請案之一個實施例之導電結構體。
當藉由在上部基板及下部基板兩者之一個表面上設置電極層來形成兩個電極層時，可在下部基板與上部基板之間設置絕緣層或間隔物，以使得維持電極層之間的恆定距離且不發生連接。絕緣層可包含黏合劑或UV或熱可固化樹脂。觸控式螢幕面板可更包含連接至上述導電結構體中的導電層之圖案之接地連接單元。舉例而言，接地連接單元可形成於其上形成基板之導電層之圖案的表面之邊緣部分上。另外，抗反射膜、偏光膜、抗指紋膜中之至少一者可設置在包含導電結構體之層合物之至少一個表面上。取決於設計規格，除了上述功能膜之外，可更包含其它類型之功能膜。此類觸控式螢幕面板可用於諸如OLED顯示面板、液晶顯示器(LCD)、陰極射線管(CRT)以及PDP之顯示裝置中。
本申請案之一個實施例提供一種包含導電結構體之顯示裝置。在顯示裝置中，根據本申請案之一個實施例之導電結構體可用於彩色濾光片基板、薄膜電晶體基板或其類似者中。
本申請案之一個實施例提供一種包含導電結構體之太陽能電池。舉例而言，太陽能電池可包含陽極電極、陰極電極、光敏層、電洞轉移層及/或電子轉移層，且根據本申請案之一個實施例之導電結構體可用作陽極電極及/或陰極電極。
導電結構體可取代顯示裝置或太陽能電池中之現有ITO，且可具有在可撓性產品中之潛在應用。另外，導電結構體可與CNT、導電聚合物、石墨烯以及其類似者一起用作下一代透明電極。
在下文中，將參照實例、比較實例以及實驗實例詳細地描述本申請案。然而，以下實例僅為出於說明之目的，且本發明之範疇不限於此。
ITO之狀態為緊接著形成ITO膜之後及在室溫下使用此膜經由濺鍍形成金屬電極層之後的非晶形狀態，經由藉由噴射諸如氧氣或氮氣之反應氣體在最上層上形成相對於紅外線(IR)吸收或高溫及高濕為穩定之氧化物或氮化物之反應性濺鍍步驟來製造導電結構體。
更具體而言，製造一種具有非晶形ITO/Cu(約100nm)/CuOx(40nm至60nm)結構之導電結構體。
在使20M呈捲狀態之膜作為所製造的導電結構體，在145℃下穿過R2R遠紅外線IR大致25分鐘之後，下部ITO之結晶度經由測試測定，且結果展示於下表2中。
下部ITO之結晶度可藉由量測在使用蝕刻劑移除上部金屬之後展現的ITO之電阻來測定。在本文中，當電阻展示結晶ITO之電阻值時，ITO主要確定為結晶，然而，關於判定是否進行或不進行充分結晶，可決定的是，當另外將ITO浸入蝕刻劑中時，在電阻值增加時結晶為不充分的。原因為充分結晶ITO對金屬蝕
刻劑無很大反應且因此不經歷顯著電阻增加。
如自表2之結果可見，緊接著金屬剝除之後ITO表面電阻經量測為大致150歐姆/平方，即實驗結果中的結晶ITO之表面電阻，且當在另外將ITO浸沒(4分鐘)於Cu蝕刻劑中之後量測時表面電阻亦為大致150歐姆/平方，因此，可確定的是，下部ITO充分結晶。然而，當不進行IR熱處理時，可見的是，表面電阻經量測為大致270歐姆/平方，即非晶形ITO之表面電阻，且表面電阻在額外浸沒之後增加至大致1,050歐姆/平方，因為非晶形ITO經Cu蝕刻劑蝕刻。
根據本申請案之一個實施例之導電結構體之表面電阻值展示於圖9中。
當諸如IR之光照射在某一材料上時，反射(R)、透射(T)以及吸收(A)發生在材料中，且自能量之觀點來看總和需要為100%。根據圖9，純金屬(Al或Cu)幾乎不透射IR且反射其大部分，因此，與溫度升高相關的吸收(A)因素幾乎不存在。在此情況下，由於金屬之IR吸收，不存在溫度升高效果，且結晶並未順利地發生，因為可能未提供所需用於下部ITO結晶之熱源，然而，在諸如CuOx或AlOxNy之情況下，某些吸收發生在IR區域，
且此導致材料之溫度升高，且因此，可經由傳導提供所需用於下部ITO結晶之能量。
30‧‧‧基板
32‧‧‧非晶形ITO
36‧‧‧金屬層
Claims (18)
- 一種導電結構體前驅物，包括：基板；非晶形透明導電層，設置在所述基板上；金屬層，設置在所述非晶形透明導電層上；以及金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層，其中所述金屬氧化物層、所述金屬氮化物層或所述金屬氧氮化物層設置在所述金屬層上。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電結構體前驅物，其中所述非晶形透明導電層包含由下列各者所構成的族群中選出之一或多種類型：非晶形氧化銦、非晶形氧化鋅、非晶形氧化銦錫、非晶形氧化銦鋅以及非晶形透明導電聚合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電結構體前驅物，其中所述金屬層包含由下列各者所構成的族群中選出之一或多種類型：銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)、釹(Nd)、鉬(Mo)、鎳(Ni)以及包含這些中的兩者或多於兩者之合金。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電結構體前驅物，其中所述金屬層以及所述金屬氧化物層、所述金屬氮化物層或所述金屬氧氮化物層包含相同金屬。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電結構體前驅物，其中所述非晶形透明導電層之厚度大於或等於15nm且小於或等於20nm。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電結構體前驅物，其中所述金屬層之厚度大於或等於0.01μm且小於或等於30μm。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電結構體前驅物，其中所述金屬氧化物層、所述金屬氮化物層或所述金屬氧氮化物層之厚度大於或等於5nm且小於或等於80nm。
- 一種製造導電結構體之方法，包括：製備包含基板、設置在所述基板上之非晶形透明導電層以及設置在所述非晶形透明導電層上之金屬層之導電結構體前驅物；以及對所述導電結構體前驅物進行熱處理步驟以使所述非晶形透明導電層結晶，其中在所述熱處理步驟之前，在所述金屬層上形成金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層。
- 如申請專利範圍第8項所述之製造導電結構體之方法，其中所述金屬層以及所述金屬氧化物層、所述金屬氮化物層或所述金屬氧氮化物層包含相同金屬。
- 如申請專利範圍第8項所述之製造導電結構體之方法，其中所述熱處理步驟包括使用紅外線(IR)燈之熱處理製程。
- 如申請專利範圍第8項所述之製造導電結構體之方法，其中所述熱處理步驟在大於或等於100℃且小於或等於180℃之溫度下進行。
- 如申請專利範圍第8項所述之製造導電結構體之方法，其中所述熱處理步驟為將紅外光照射在所述金屬氧化物層、所述金屬氮化物層或所述金屬氧氮化物層上。
- 如申請專利範圍第8項所述之製造導電結構體之方法，更包括在所述熱處理步驟之後圖案化所述金屬層。
- 如申請專利範圍第8項所述之製造導電結構體之方法，更包括在所述熱處理步驟之後圖案化所述金屬層以及所述金屬氧化物層、所述金屬氮化物層或所述金屬氧氮化物層。
- 一種根據如申請專利範圍第8項至第14項中任一項所述之製造導電結構體之方法製造的導電結構體，包括：基板；結晶透明導電層，設置在所述基板上；以及金屬層，設置在所述結晶透明導電層上。
- 如申請專利範圍第15項所述之導電結構體，其中所述結晶透明導電層包含非晶形區域。
- 如申請專利範圍第15項所述之導電結構體，其中所述結晶透明導電層之殘餘壓縮應力小於在無所述金屬層之情況下經熱處理及結晶的透明導電層之殘餘壓縮應力。
- 一種觸控式螢幕面板，包括如申請專利範圍第15項所述之導電結構體。
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