TWI683039B

TWI683039B - 透明電極之形成方法及透明電極層壓體

Info

Publication number: TWI683039B
Application number: TW104125179A
Authority: TW
Inventors: 李政烈; 安民石; 變滋勳; 李承埈; 車榮哲; 洪宇成; 朴聖然; 鄭載勳; 裵珉英; 金東敏
Original assignee: 韓商東進世美肯股份有限公司
Priority date: 2014-08-13
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2020-01-21
Also published as: CN106575552A; WO2016024743A1; KR20160020230A; KR102243747B1; TW201623694A

Abstract

本發明有關於一種可以更穩定地形成具有微細的線寬且縱橫比(aspect ratio)大的透明電極圖案之透明電極之形成方法及由此形成的透明電極層壓體。該透明電極之形成方法，包含以下步驟：將包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬奈米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質的透明電極層形成於基板上；將包含選自聚矽氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上之保護層形成於該透明電極層上；將光阻圖案形成於該保護層上；以及對該光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層用氧化劑進行表面處理，以使該透明電極層非導電化。

Description

透明電極之形成方法及透明電極層壓體

本發明有關於一種可以更穩定地形成具有更微細的線寬且縱橫比(aspect ratio)大的透明電極圖案之透明電極之形成方法，以及由此方法形成的透明電極層壓體。

透明電極被定義為對可見光透明並具有導電性的薄膜，用於電漿顯示面板、液晶顯示元件、發光二極體元件、有機電子發光元件、觸控面板、太陽能電池等多種領域。

近來，隨著各種元件或者觸控面板的超微細化及高靈敏化趨勢，形成具有更微細的線寬且縱橫比(aspect ratio)大的透明電極圖案是必要的，例如具有更薄的線寬及具有較大高度的線條與間隙(line and space)形狀之透明電極圖案。

以往，將透明導電性物質形成於基板上後，透過使用光阻圖案的包含曝光、顯影及蝕刻的光刻製程(photolithography)，對該透明導電性物質進行蝕刻及圖案化，通常以此方法形成具有線條與間隙形狀等的透明電極圖案。然而，依靠這種習知方法時，由於將光阻圖案作為光罩的蝕刻製程之邊界等，出現了具有微細線寬之透明電極圖案的上部或下部受到損傷等問題，因而有時難以形成具有優秀導電性的透明電極圖案。這些問題在透明電極圖案具有更微細的線寬以及具有更大縱橫比時更為顯著，甚至還會出現透明電極圖案坍塌的現象。

由於這些習知技術中存在的問題，因此不斷尋求一種可以更穩定且良好地形成具有更微細的線寬以及具有更大縱橫比的透明電極圖案的方法。

[欲解決的問題]

本發明提供一種可以更穩定地形成具有微細的線寬且縱橫比(aspect ratio)大的透明電極圖案之透明電極之形成方法。

本發明還提供一種包含透過該透明電極形成方法形成於基板上之透明電極圖案的透明電極層壓體。

[解決問題的技術手段]

為此，本發明提供一種透明電極之形成方法，包含以下步驟：將包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬奈米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質的透明電極層形成於基板上；將包含選自聚矽氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上之保護層形成於該透明電極層上；將光阻圖案形成於該保護層上；以及對該光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層用氧化劑進行表面處理，以使該透明電極層非導電化。

本發明還提供一種透明電極層壓體，其包含保護層，該保護層包含選自聚矽氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上並形成於該透明電極層上，其中該透明電極層的第一區域成為非導電化，剩餘的第二區域保持導電性，進而界定透明電極圖案。

下面進一步詳細地說明根據本發明一具體實施方式之透明電極之形成方法及由此方法形成的透明電極層壓體。

根據本發明之一具體實施方式，提供一種透明電極之形成方法，包含以下步驟：將包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬奈米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質的透明電極層形成於基板上；將包含選自聚矽氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上之保護層形成於該透明電極層上；將光阻圖案形成於該保護層上；以及對該光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層用氧化劑進行表面處理，以使該透明電極層非導電化。

對於此一具體實施方式的形成方法，首先形成包含導電性物質的預定透明電極層，再形成預定保護層之後，透過光刻製程在該保護層上形成界定透明電極圖案的光阻圖案。接著，並非將該光阻圖案作為光罩移除所露出之區域的透明電極層等，而是對所露出之區域的保護層及透明電極層用氧化劑進行表面處理。

在這種表面處理過程中，該氧化劑通過保護層可以選擇性地使透明電極層之導電性物質氧化，其結果可以使該光阻圖案所露出之區域的透明電極層非導電化（所謂化學性ON/OFF製程）。進行這種製程的結果，在非導電化區域的透明電極層之間，可以形成仍舊保持導電性之剩餘區域的透明電極層，該保持導電性之透明電極層整體上可形成透明電極圖案。

根據該一具體實施方式的方法，透明電極圖案之間的非導電化區域內也仍舊留有透明電極層及保護層，因此蝕刻造成透明電極圖案損傷或者電特性降低之風險減至最低，即使形成更微細的線寬及具有大縱橫比的透明電極圖案，實際上也不會有透明電極圖案坍塌的風險。因此，可以良好地形成具有更微細的線寬且具有優秀的電特性的透明電極圖案，能夠將該透明電極圖案良好地適用於觸控面板、各種顯示元件或者太陽能電池等。

下面參照圖式按照各製程說明一具體實施方式的透明電極之形成方法。圖1係按照各製程之順序示意性地顯示一具體實施方式之透明電極之形成方法的流程圖。

請參見圖1之第一個圖，在一具體實施方式的方法中，首先將包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬奈米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質的透明電極層形成於基板上。

此時，考慮到適用本案透明電極形成方法之元件的種類，常規基板均可適用為上述基板，對此並沒有特別限制，例如對可見光顯示出透光性及透明性之任意玻璃基板或者樹脂基板等均可適用。

另外，該透明電極層可透過以下方法形成：按照包含上述導電性物質的常規電極形成方法，形成包含上述一種以上導電性物質和有機溶劑或者水基溶劑的溶液或者分散液之後，塗佈於透明基板上進行乾燥。此時，根據需要按照上述導電性物質的種類，該溶液或分散液還可包含適當的分散劑或者黏合劑等。

而且，該透明電極層可以使用已知的能夠形成透明電極的任意導電性物質，如使用導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬奈米結構物或者導電性金屬氧化物等形成，對此並沒有特別限制。該些導電性物質具體可例舉聚苯胺系聚合物(polyaniline)、聚吡咯系聚合物(polypyrrole)或聚噻吩系聚合物(polythiophene)等導電性聚合物；奈米碳管或石墨烯等導電性碳系材料；奈米銀線(AgNw)或銅奈米粒子等金屬奈米結構物；氧化銦錫(Indium Tin Oxide)或氧化銻錫(Antimony Tin oxide)等導電性金屬氧化物，除此之外還可以使用各種導電性物質來形成該透明電極。

此外，該透明電極層可具有約0.03 μm至0.5 μm或者約0.05 μm至0.3 μm的厚度。若該透明電極層的厚度過薄，則有效表面電阻也大大降低，會導致表面電阻不均勻，若該透明電極層的厚度過厚，則透明度或光學特性可能會降低。

而且，該透明電極層可具有約80 Ω/sq至400 Ω/sq或者約150 Ω/sq至280 Ω/sq的表面電阻。

另外，在形成該透明電極層之後，可將包含選自聚矽氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上之保護層形成於該透明電極層上。這種保護層在下述之使用氧化劑的表面處理及基於該表面處理之透明電極層的非導電化製程中會保護透明電極層，而且可以抑制透明電極層被該氧化劑除去的現象。即，透過形成這種保護層，一定區域的透明電極層不會被除去，只是氧化劑通過保護層後與透明電極層反應，從而可以只進行該透明電極層的選擇性氧化及非導電化。其結果，可以達到一具體實施方式的方法所要達到的抑制透明電極圖案坍塌的效果。

鑒於這種保護層的作用，該保護層可用聚矽氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物或者胺基甲酸酯系聚合物來形成，其中聚矽氧烷系聚合物更適合。這種聚矽氧烷系聚合物在使用該氧化劑處理時會顯示出更為優秀的表面特性，用聚矽氧烷系聚合物形成保護層時，在可將與導電性相關的絕緣效果降至最低的同時，本來之目的，即耐水性和耐化學性也優秀，對其上之光阻圖案也顯示出高的塗佈性和附著性。

這種聚矽氧烷系聚合物及包含該聚矽氧烷系聚合物的保護層可包含選自烷氧基矽烷系單體(alkyloxy silane monomer)、胺基矽烷系單體(amino silane monomer)、乙烯基矽烷系單體(vinyl silane monomer)、環氧矽烷系單體(epoxy silane monomer)、甲基丙烯醯氧基矽烷系單體(methacryloxy silane monomer)、異氰酸矽烷系單體(isocyanate silane monomer)及氟矽烷系單體(fluoro silane monomer)中的一種聚合物或者兩種以上共聚物。

具體而言，該聚矽氧烷系聚合物及保護層可包含選自四乙氧基矽烷(tetraethoxysilane)、乙烯基三乙氧基矽烷(vinyltriethoxysilane)、乙烯基三甲氧基矽烷(vinyltrimethoxysilane)、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷(vinyltris(β-methoxyethoxy)silane)、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane)、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane)、γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷(γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、γ-巰丙基三甲氧基矽烷(γ-mercaptopropyltrimethoxysilane)、γ-胺丙基三乙氧基矽烷(γ-aminopropyltriethoxysilane)、N-β-(胺乙基)-γ-胺丙基三甲氧基矽烷(N-β-(aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilane)、γ-脲丙基三乙氧基矽烷(γ-ureidopropyltriethoxysilane)、苯基三乙氧基矽烷(phenyltriethoxysilane)、甲基三乙氧基矽烷(methyltriethoxysilane)、甲基三甲氧基矽烷(methyltrimethoxysilane)、聚氧化乙烯改質矽烷單體(polyethylene oxide modified silane monomer)、聚甲基乙氧基矽氧烷(polymethylethoxysiloxane)及六甲基二矽氮烷(hexamethyldisilazine)中的一種聚合物或者兩種以上的共聚物。

進一步地，包含該聚矽氧烷系聚合物的保護層為了對相鄰的其他層具有更高的結合力或黏著力以及確保較低的表面電阻，該聚矽氧烷系聚合物及保護層可包含約60重量%至90重量%的四乙氧基矽烷，和約10重量%至40重量%之選自乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、β-（3,4-環氧環己基）乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基三乙氧基矽烷、N-β-（胺乙基）-γ-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-脲丙基三乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、聚氧化乙烯改質矽烷單體、聚甲基乙氧基矽氧烷及六甲基二矽氮烷中的一種以上化合物的共聚物。

若用於合成該共聚物的單體中，四乙氧基矽烷的含量低於60重量%，則該保護層的表面電阻可能會大大增加。另外，若用於合成該共聚物的單體中，四乙氧基矽烷的含量超出90重量%，則該保護層的密度可能會過高或者發生表面裂開的現象，而且耐水性可能會大大降低。

此外，除了這種聚矽氧烷系聚合物之外，可使用丙烯酸系聚合物或者胺基甲酸酯系聚合物來形成該保護層，對此具體例子並沒有特別限制，可用於導電層的保護層或者塗層等的任意已知丙烯酸系聚合物或者胺基甲酸酯系聚合物均可使用，對此沒有特別限制。

另外，該保護層可具有約0.05 μm至0.4 μm或者約0.12 μm至0.35 μm的厚度。而且，如上所述，具有這種保護層的透明電極層可具有約80 Ω/sq至400 Ω/sq或者約150 Ω/sq至280 Ω/sq的表面電阻。由此，在下述之使用氧化劑的表面處理及一定區域的透明電極層非導電化製程中，可以適當地保護下部的透明電極層且選擇性地進行非導電化，從而可以使最終形成的透明電極圖案及層壓體顯示出優秀的電特性。

另外，按順序形成上述的透明電極層及保護層之後，如圖1所示，在該保護層上可形成界定待形成透明電極圖案之區域的光阻圖案。

這種光阻圖案可透過使用通常已知的光敏樹脂組成物或者光阻劑組成物的曝光及顯影製程來形成。對於這種曝光及顯影製程的條件及方法，按各光阻劑組成物的種類係為所屬領域中具有通常知識者眾所周知的，因此省略其詳細說明。

而且，作為用於形成該光阻圖案的光阻劑組成物，可使用包含鹼溶性樹脂的正型光阻劑組成物，或者可使用包含一個以上反應性官能基的單體或者包含聚合物及光起始劑的負型光阻劑組成物，但更適合使用正型光阻劑組成物。

此外，該光阻圖案可透過以下方法形成：形成具有約1 μm至5 μm或者約2 μm至4 μm的厚度的光阻劑組成物層之後，進行常規曝光及顯影製程。若光阻劑組成物層的厚度過薄，則在曝光及顯影過程中該光阻劑組成物層（圖案）及/或保護層上會產生斑痕或者外觀損傷，進而可能會出現白濁現象。若該光阻劑組成物層的厚度過厚，則因不易曝光而無法充分地顯影或者會導致線寬不一致。

另外，形成上述的光阻圖案之後，如圖1所示，對該光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層用氧化劑進行表面處理，使該透明電極層非導電化。進行此一過程時，該氧化劑通過保護層使保護層下部的透明電極層選擇性地氧化及非導電化。最後，在光阻圖案所露出而被氧化處理的區域，透明電極層以非導電化的狀態殘留，而在剩餘的區域，透明電極層保持導電化的狀態，從而可以形成透明電極圖案。

作為用於這種表面處理的氧化劑，可使用實際上不會除去或者損傷該保護層及透明電極層（例如，該表面處理前、後的保護層厚度變化為約200 nm以下）且通過該保護層可使該透明電極層選擇性地氧化及非導電化的任意物質。這種氧化劑更具體地可以例舉選自次氯酸或其鹽（例如次氯酸鹽或者與醋酸等酸混合狀態的次氯酸）、重鉻酸或其鹽（例如鉀鹽等鹼金屬鹽）、過錳酸或其鹽（例如鉀鹽等鹼金屬鹽）、過氧化氫、硝酸或鹽酸等具有氧化性的強酸、及氯化銅和酸（例如鹽酸等）的混合物中的一種物質或者選自這些物質中的兩種以上物質的混合物，還可以使用其他各種氧化劑。

其中，更適合使用次氯酸或其鹽，因為具有可使透明電極層選擇性地氧化及非導電化，且具有在保護層及透明電極層表面不會產生斑痕或白濁等缺陷(defect)的特性。而且，更適合以混合次氯酸鹽和醋酸等弱酸的次氯酸形式（參見下述實施例2）使用該氧化劑。由此，更不會在保護層上產生缺陷，還可以更有效地使透明電極氧化及非導電化。

而且，利用該氧化劑的表面處理製程，可採用將這種氧化劑成分以液態稀釋為適當濃度後塗佈或噴射於表面的方法。

另外，上述的氧化劑表面處理步驟之後，還可以進行移除該光阻圖案的步驟，這種光阻圖案的移除製程可按照常規的光阻圖案剝離製程進行。

經過上述的一具體實施方式的製程，就可以形成透明電極層壓體，其包含：一基板；一透明電極層，包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬奈米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質，並且形成於基板之上；以及一保護層，包含選自聚矽氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上，並且形成於該透明電極層之上，其中該透明電極層之第一區域成為非導電化，剩餘的第二區域保持導電性，進而界定透明電極圖案。

在這種透明電極層壓體中，該第一區域的透明電極層能夠以具有150 Ω/sq至280 Ω/sq的表面電阻的非導電化狀態殘留在基板上，而剩餘之第二區域的透明電極層可保持導電性物質固有的優秀導電性。因此，可以形成微細的透明電極圖案，而且非導電化之第一區域的透明電極層及保護層仍舊殘留，因此可以更良好地形成更微細的透明電極圖案，不會發生透明電極圖案的坍塌。

透過上述具體實施方式之透明電極之形成方法，可以形成各種形狀的透明電極圖案，典型地可適當形成上述非導電化之第一區域的透明電極層和剩餘之第二區域的透明電極層具有複數線條交替排列的圖案形狀之線條與間隙形式的透明電極圖案。由此，可以非常良好地形成具有非常微細的線寬及大縱橫比之線條與間隙形式的透明電極圖案，不會有圖案坍塌的風險。

[發明的效果]

根據本發明，可提供一種在進行習知光刻製程的過程中，透明電極圖案受損傷或者電特性降低的風險減至最低，即使形成更微細的線寬及具有大縱橫比的透明電極圖案，實際上也不會有透明電極圖案坍塌的風險之透明電極之形成方法，以及透過該方法形成的透明電極層壓體。

因此，適用本發明可以良好地形成具有更微細的線寬且具有優秀的電特性的透明電極圖案，能夠將該透明電極圖案良好地適用於觸控面板、各種顯示元件或者太陽能電池等。

在下列實施例中進一步詳細說明本發明。惟，下列實施例只是用於例示本發明，本發明的內容不限於下列實施例。

[電極層的形成]

將導電性聚合物PEDOT:PSS（聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polystyrene sulfonate)，固形物1 wt%）之分散液以及奈米銀線（固形物1 wt%）之分散液分別使用IPA（異丙醇）、MeOH（甲醇）及DMSO（二甲亞碸）的混合溶劑進行製備。將該導電性聚合物分散液以及奈米銀線分散液以1：1的重量比進行混合，混合物利用棒式塗佈機以6.86 μm的塗佈液厚度塗佈於厚度為100 μm的PET（聚對苯二甲酸乙二酯）基材上。然後，在120℃/1 min的條件下進行熱風乾燥，以形成透明電極層。經確認，此種透明電極層的表面電阻為80 Ω/sq。

[實施例1]

為了在電極層上形成保護層塗佈液，首先將TEOS（四乙氧基矽烷）16.08重量份、PTMS（苯基三甲氧基矽烷）4.02重量份、水23.55重量份、IPA（異丙醇）54.95重量份、醋酸1.4重量份混合後，在70℃下進行溶膠－凝膠反應，反應時間為3小時，以形成聚矽氧烷系聚合物。由此得到溶膠－凝膠反應液100 g。此時，固形物為7.8 wt%。對此利用稀釋劑異丙醇以1：4的重量比進行稀釋，以製備保護層塗佈液500 g。此時的固形物為1.56 wt%。

將此種保護層塗佈液利用棒式塗佈機以11.43 μm的厚度塗佈在形成有電極層的基材上，然後在120℃/10 min的條件下進行熱風乾燥。由此，形成厚度為0.178 μm的保護層，經確認表面電阻為90 Ω/sq。

接著，利用棒塗法將東進世美肯的光阻劑（正型，Positive Type），產品型號SJ-631（10 cP，固形物23 wt%）塗佈在所形成的保護層上，並在120℃的溫度下乾燥1分鐘，以形成厚度為約2.5 μm的光阻層，之後用型號SUSS Microtec MA-6曝光設備進行50 mJ曝光之後，利用東進世美肯的顯影液DPD-200（產品型號）在常溫下進行顯影，時間為25秒鐘，以形成光阻圖案。

然後，將次氯酸鹽(Hypochlorite Salt，12%)稀釋於蒸餾水中，製備濃度為3%的次氯酸鹽水溶液之後，對該光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層進行表面處理。

[實施例2]

將次氯酸鹽(Hypochlorite Salt，12%)和醋酸以1：1的含量混合，以製備6%的混合物。經確認，此時該混合物的化學性質為酸性，並以次氯酸形式存在。使用該混合物對該光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層進行表面處理。除此之外，透過與實施例1相同的方法形成透明電極層壓體及圖案。

[實施例3]

將水分散性胺基甲酸酯系聚合物，即愛敬化學的產品PED-2102（固形物30 wt%）利用稀釋劑異丙醇以1：9的重量比進行稀釋，以製備保護層塗佈液500 g。此時的固形物為3 wt%。

將此種保護層塗佈液利用棒式塗佈機以11.43 μm的厚度塗佈在形成有電極層的基材上，然後在120℃/10 min的條件下進行熱風乾燥。由此，形成厚度為0.34 μm保護層，經確認表面電阻為110 Ω/sq。後續製程與實施例2相同，形成光阻圖案後，用次氯酸鹽水溶液對光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層進行表面處理。

[實施例4]

將水分散性丙烯酸酯系聚合物，即高松油脂股份有限公司(Takamatsh oil& fat Co., Ltd)的產品PESRESIN A-645GH（固形物30 wt%）利用稀釋劑異丙醇以1：9重量比進行稀釋，以製備保護層塗佈液500 g。此時的固形物為3 wt%。

將此種保護層塗佈液利用棒式塗佈機以11.43 μm的厚度塗佈在形成有電極層的基材上，然後在120℃/10 min的條件下進行熱風乾燥。由此，形成厚度為0.33 μm的保護層，經確認表面電阻為110 Ω/sq。後續製程與實施例2相同，形成光阻圖案後，用次氯酸鹽水溶液對光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層進行表面處理。

首先，將該實施例2中用次氯酸進行表面處理之前和表面處理之後（光阻圖案移除後）的電子顯微鏡照片分別顯示於圖2中。

另外，對實施例1、2、3及4的透明電極圖案特性，按照以下標準進行評價，將評價結果顯示於下表1中。

(1) 表面特性評價：按照以下標準，對表面處理前、後之保護層及透明電極層是否產生化學變化進行評價。

O：由色差計所測定的前、後變化量為ΔEab＜3，Haze＜0.5

△：由色差計所測定的前、後變化量相對於「O」只滿足一個（即，只滿足ΔEab＜3或Haze＜0.5中的一個）

X：由色差計所測定的前、後變化量為ΔEab＞3，Haze＞0.5

(2) 透明電極表面的缺陷評價：按照以下標準，對表面處理後之保護層及透明電極層之表面產生缺陷的程度進行評價。

O：對線條與間隙(line & Space)之透明電極圖案觀察總數100%沒有異物等缺陷；

△：對線條與間隙(line & Space)之透明電極圖案觀察總數80%以上沒有異物等缺陷；

X：對線條與間隙(line & Space)之透明電極圖案觀察總數60%以上沒有異物等缺陷。

(3) 斷路與否評價：按照以下標準，對表面處理後之表面處理區域和未處理區域之間的透明電極層斷路與否進行評價。

O：對線條與間隙(line & Space)之透明電極圖案測定總數100%斷路；

△：對線條與間隙(line & Space)之透明電極圖案測定總數80%以上斷路；

X：對線條與間隙(line & Space)之透明電極圖案測定總數60%以上斷路。

【表1】

請參見圖2及上表1，透過實施例1及2確認形成了表面處理區域及未處理區域之間為斷路的良好透明電極圖案。另外，請參見實施例3及4，用胺基甲酸酯系聚合物或者丙烯酸系聚合物形成保護層時，也可以形成相當於實施例1及2的良好透明電極圖案。

此外，形成這種透明電極圖案是在表面處理區域中透明電極層被氧化（化學變化）為非導電化的現象所引起的。而且，在該表面處理區域，該保護層及透明電極層也沒有受到物理損傷，實際上仍保持原有厚度，整體上保護層及透明電極層中幾乎沒有產生缺陷，從而保持良好的表面特性。

〔圖1〕係按照各製程之順序示意性地顯示一具體實施方式之透明電極之形成方法的流程圖。〔圖2〕顯示在實施例2中進行表面處理之前和表面處理之後（光阻圖案移除後）的電子顯微鏡照片。

Claims

一種透明電極之形成方法，包含以下步驟：將包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬奈米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質的透明電極層形成於基板上；將包含選自聚矽氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上之保護層形成於該透明電極層上；將光阻圖案形成於該保護層上；以及對該光阻圖案所露出之區域的保護層及透明電極層用氧化劑進行表面處理，以使該透明電極層非導電化。
根據申請專利範圍第1項所述之透明電極之形成方法，其中該導電性物質為聚苯胺系聚合物、聚吡咯系聚合物、聚噻吩系聚合物、奈米碳管、石墨烯、奈米銀線(AgNw)、銅奈米粒子、氧化銦錫(Indium Tin Oxide)及氧化銻錫(Antimony Tin oxide)中的一種以上。
根據申請專利範圍第1項所述之透明電極之形成方法，其中該聚矽氧烷系聚合物包含60重量%至90重量%的四乙氧基矽烷，和10重量%至40重量%之選自乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基三乙氧基矽烷、N-β-(胺乙基)-γ-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-脲丙基三乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、聚氧化乙烯改質矽烷單體、聚甲基乙氧基矽氧烷及六甲基二矽氮烷中的一種以上化合物的共聚物。
根據申請專利範圍第1項所述之透明電極之形成方法，其中該透明電極層具有0.03μm至0.5μm的厚度及80Ω/sq至400Ω/sq的表面電阻。
根據申請專利範圍第1項所述之透明電極之形成方法，其中該保護層具有0.05μm至0.40μm的厚度。
根據申請專利範圍第1項所述之透明電極之形成方法，其中該氧化劑包含次氯酸或其鹽、重鉻酸或其鹽、過錳酸或其鹽、過氧化氫、硝酸、鹽酸及氯化銅和酸的混合物中的一種以上。
根據申請專利範圍第1項所述之透明電極之形成方法，其中該非導電化區域的透明電極層和剩餘之區域的透明電極層具有複數線條交替排列的圖案形狀。
根據申請專利範圍第1項所述之透明電極之形成方法，還包含以下步驟：於該氧化劑表面處理之後，移除該光阻圖案。
一種透明電極層壓體，包含：一基板；一透明電極層，包含選自導電性聚合物、導電性碳系材料、金屬奈米結構物及導電性金屬氧化物中的一種以上導電性物質，並且形成於該基板之上；以及一保護層，包含選自聚矽氧烷系聚合物、丙烯酸系聚合物及胺基甲酸酯系聚合物中的一種以上，並形成於該透明電極層之上；其中，該透明電極層之一第一區域成為非導電化，剩餘之一第二區域保持導電性，進而界定出一透明電極圖案；其中，該保護層具有0.05μm至0.40μm的厚度。
根據申請專利範圍第9項所述之透明電極層壓體，其中該第一區域之非導電化的透明電極層具有150Ω/sq至280Ω/sq的表面電阻。
根據申請專利範圍第9項所述之透明電極層壓體，其中該第一區域及第二區域的透明電極層具有複數線條交替排列的圖案形狀。