本申請(qǐng)要求于2014年9月24日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2014-0127603的優(yōu)先權(quán),該申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過(guò)引用全部并入本文。
本申請(qǐng)涉及一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù):
通常,根據(jù)信號(hào)的檢測(cè)模式,觸摸屏面板可以被如下分類。也就是說(shuō),存在:在施加直流電壓時(shí)通過(guò)電流或電壓值的變化感測(cè)被壓力按壓的位置的電阻型;在施加交流電壓時(shí)使用電容耦合的電容型;在施加磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)電壓變化來(lái)感測(cè)選定位置的電磁型。
近來(lái),隨著對(duì)大面積觸摸屏面板的需求的增加,需要開發(fā)一種可以實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異可視性同時(shí)降低電極的電阻的大型觸摸屏面板的技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
在本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域中,需要開發(fā)改善各種形式的觸摸屏面板的性能的技術(shù)。
技術(shù)方案
本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案提供了一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu),包括:基板;設(shè)置在所述基板上且包含銅的金屬層;設(shè)置在所述金屬層上的防變色層;以及設(shè)置在所述防變色層上且包含氧化銅、氮化銅、氮氧化銅、氧化鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種的暗化層。
本申請(qǐng)的另一示例性實(shí)施方案提供一種制造導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的方法,包括:在基板上形成包含銅的金屬層;在所述金屬層上形成防變色層;以及在所述防變色層上形成包含氧化銅、氮化銅、氮氧化銅、氧化鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種的暗化層。
本申請(qǐng)的又一示例性實(shí)施方案提供一種包括所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的電子元件。
有益效果
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以防止由導(dǎo)電圖案引起的反射而不影響導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電性,并且可以通過(guò)提高導(dǎo)電圖案的吸光度來(lái)提高導(dǎo)電圖案的隱蔽性。
此外,根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在包含銅的金屬層和包含氧化銅、氮化銅、氮氧化銅、氧化鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種的暗化層之間包括防變色層,從而防止金屬層的銅擴(kuò)散到暗化層中。因此,可以抑制金屬層和暗化層之間的界面的劣化,并且可以使在高溫和高濕下的穩(wěn)定性最大化。
此外,使用根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以開發(fā)具有改善的可視性的電子元件,例如觸摸屏面板、顯示裝置或太陽(yáng)能電池。
附圖說(shuō)明
圖1是示意性地示出作為本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的層壓結(jié)構(gòu)的視圖。
圖2是示出對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理之前和之后的組成的視圖。
圖3是作為本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,通過(guò)測(cè)量對(duì)根據(jù)實(shí)施例1的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理之前和之后的反射率的變化而得到的視圖。
圖4是作為本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,通過(guò)測(cè)量對(duì)根據(jù)比較例1的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理之前和之后的反射率的變化而得到的視圖。
圖5是作為本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,通過(guò)測(cè)量對(duì)根據(jù)實(shí)施例2的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理之前和之后的反射率的變化而得到的視圖。
圖6是作為本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,通過(guò)測(cè)量對(duì)根據(jù)實(shí)施例3的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理之前和之后的反射率的變化而得到的視圖。
圖7是作為本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,通過(guò)測(cè)量高溫變色度隨著作為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的防變色層的Ti層的厚度的變化而得到的圖。
圖8是作為本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,通過(guò)測(cè)量高溫和高濕穩(wěn)定性隨著作為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的防變色層的Ti層的厚度的變化而得到的視圖。
具體實(shí)施方式
下文中,將更詳細(xì)地描述本申請(qǐng)。
在本說(shuō)明書中,顯示裝置統(tǒng)稱為TV、計(jì)算機(jī)顯示器等,并且包括形成圖像的顯示裝置和支撐顯示裝置的殼體。
顯示裝置的實(shí)例包括等離子體顯示面板(PDP)、液晶顯示器(LCD)、電泳顯示器、陰極射線管(CRT)、OLED顯示器等。顯示裝置可以包括用于呈現(xiàn)圖像的RGB像素圖案和附加濾光器。
同時(shí),關(guān)于顯示裝置,隨著智能手機(jī)、平板PC、PTV等的普及的加速,對(duì)在沒有單獨(dú)的輸入裝置(例如鍵盤、遙控器等)的情況下將人手用作直接輸入裝置的觸摸功能的需要正在逐漸增加。此外,還需要能夠識(shí)別特定點(diǎn)和寫入的多觸摸功能。
目前,大多數(shù)市售的觸摸屏面板(TSP)以透明導(dǎo)電ITO薄膜為基礎(chǔ),但是具有如下問題:在應(yīng)用具有大面積的觸摸屏面板時(shí),由于ITO透明電極的相對(duì)高的薄層電阻(sheet resistance)(最小為150Ω/□(Ω/square),由Nitto Denko有限公司制造的ELECRYSTA產(chǎn)品)而引起的RC延遲,所以觸摸識(shí)別速度降低,并且應(yīng)當(dāng)引入用于克服觸摸識(shí)別速度降低的附加的補(bǔ)償芯片。
本發(fā)明人研究了用金屬精細(xì)圖案替代透明ITO薄膜的技術(shù)。因此,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),當(dāng)具有高導(dǎo)電性的金屬薄膜用于觸摸屏面板的電極時(shí),為了實(shí)現(xiàn)精細(xì)電極圖案的特定形狀,就高反射率引起的可視性而言,由于對(duì)外部光的高反射率,霧度值等,可能發(fā)生對(duì)眼睛的眩光等以及圖案可以被人眼很好識(shí)別的問題。另外,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在制造工藝中需要昂貴的目標(biāo)成本,或者可能存在該工藝復(fù)雜的許多情況。
此外,當(dāng)將透明電極用于金屬細(xì)線時(shí),最嚴(yán)重的問題可能是反射顏色。因?yàn)橛捎讵?dú)特的金屬光澤由外部光源可能引起諸如閃光的可視性問題,所以可以在金屬的表面上形成可以降低反射率的附加層。
此外,以恒定線寬和恒定節(jié)距制造的金屬細(xì)線具有低電阻,并且具有光線透過(guò)金屬細(xì)線的大部分區(qū)域的性質(zhì)。因此,積極地研究作為下一代透明電極和觸摸傳感器的金屬細(xì)線。
具體地,在金屬細(xì)線中,Cu金屬細(xì)線便宜并且具有高導(dǎo)電性,使得Cu金屬細(xì)線被認(rèn)為是用于實(shí)現(xiàn)金屬細(xì)線的合適材料。通過(guò)在金屬上沉積氧化物層可以減少上述金屬特有的可視性問題。然而,當(dāng)在Cu金屬上沉積CuOx的結(jié)構(gòu)在沉積之后經(jīng)歷高溫后處理時(shí),Cu/CuOx的界面由于Cu的高擴(kuò)散性能而變得不穩(wěn)定,從而產(chǎn)生反射顏色的問題。
因此,本申請(qǐng)?jiān)噲D在實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的適當(dāng)顏色的同時(shí),使包括金屬層和暗化層的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在高溫下的穩(wěn)定性最大化。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)體包括基板、設(shè)置在所述基板上且包含銅的金屬層、設(shè)置在所述金屬層上的防變色層以及設(shè)置在防變色層上并且包含氧化銅、氮化銅、氮氧化銅、氧化鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種的暗化層。
在本申請(qǐng)中,防變色層是指當(dāng)在150℃下進(jìn)行30分鐘以上的熱處理時(shí),整體結(jié)構(gòu)的反射率的變化小于5%的層。
在本說(shuō)明書中,暗化層是指具有吸光度以減少入射到金屬層上的光量和從金屬層反射的光量的層。暗化層也可以表示為光吸收層、吸光層、黑化層或黑色層(blackness layer)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案,可以使用透明基板作為基板,但是基板沒有特別限制,例如,可以使用玻璃、塑料基板或塑料膜。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,防變色層可以用于防止金屬層的銅擴(kuò)散到暗化層上。
現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以包括層壓有包含銅的金屬層和包含氧化銅的暗化層的結(jié)構(gòu)。然而,當(dāng)包括Cu/CuO的層壓結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在常壓和150℃下加熱30分鐘時(shí),存在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的反射率提高并且暗化能力降低的問題。上述變化由Cu/CuO的界面產(chǎn)生,具體地,發(fā)現(xiàn)CuO變成Cu2O的現(xiàn)象。如上所述,在圖2中示出了現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在進(jìn)行熱處理之前和之后的組成。也就是說(shuō),如上所述,Cu/CuO的界面處的劣化導(dǎo)致導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的反射率的提高和暗色的變化,這會(huì)在未來(lái)制造和評(píng)價(jià)細(xì)線產(chǎn)品的過(guò)程中引起問題。
在150℃下Cu和CuO之間的擴(kuò)散系數(shù)大約為1.3×10-20m2/s,這大于大約為6.85×10-31m2/s的Cu和Cu之間的擴(kuò)散系數(shù)。通過(guò)這樣做,可以確認(rèn),Cu在150℃的溫度下擴(kuò)散到CuO的界面上,并且產(chǎn)生Cu/CuO的界面處的劣化。
在本申請(qǐng)中,防變色層設(shè)置在包含銅的金屬層和包含氧化銅的暗化層之間,從而防止金屬層的銅擴(kuò)散到暗化層上。因此,可以抑制金屬層和金屬氧化物層之間的界面的劣化,并且可以使高溫下的穩(wěn)定性最大化。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,防變色層可以包括選自Ti、Ru、Ta、TiN、Al、Cu、Ni及它們的合金中的一種或多種,但不限于此。此外,防變色層的厚度可以為0.1nm至30nm,可以為5nm至15nm,并且可以為8nm至12nm,但不限于此。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案,金屬層的厚度可以是100nm至160nm,并且可以是130nm至145nm,但不限于此。此外,暗化層的厚度可以為20nm至30nm,但不限于此。
在圖1中示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的實(shí)例。圖1示出了將基板、金屬層、防變色層和暗化層進(jìn)行層壓的順序,并且當(dāng)在實(shí)踐中被用作諸如觸摸屏面板的精細(xì)透明電極時(shí),金屬層、防變色層和暗化層可以沒有前表面層,但是具有圖案形狀。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以具有在金屬層的至少一個(gè)表面上設(shè)置暗化層的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以具有基板、暗化層、金屬層和暗化層順序進(jìn)行層壓的結(jié)構(gòu)。此外,導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以在最外面的暗化層上包括額外的金屬層和額外的暗化層。
也就是說(shuō),根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以具有基板/暗化層/防變色層/金屬層的結(jié)構(gòu),基板/金屬層/防變色層/暗化層的結(jié)構(gòu),基板/暗化層/防變色層/金屬層/防變色層/暗化層的結(jié)構(gòu),基板/金屬層/防變色層/暗化層/防變色層/金屬層的結(jié)構(gòu),基板/暗化層/防變色層/金屬層/防變色層/暗化層/防變色層/金屬層/防變色層/暗化層的結(jié)構(gòu),或者基板/暗化層/防變色層/金屬層/防變色層/暗化層/防變色層/金屬層/防變色層/暗化層/防變色層/金屬層/防變色層/暗化層的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的薄層電阻可以為1Ω/□以上且為300Ω/□以下,具體地為1Ω/□以上且為100Ω/□以下,更具體地,為1Ω/□以上且為50Ω/□以下,甚至更具體地為1Ω/□以上且為20Ω/□以下。
如果導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的薄層電阻為1Ω/□以上且為300Ω/□以下,則具有替代已知的ITO透明電極的效果。如果導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的薄層電阻為1Ω/□以上且為100Ω/□以下,或?yàn)?Ω/□以上且為50Ω/□以下,并且具體地為1Ω/□以上且為20Ω/□以下,因?yàn)榕c使用已知的ITO透明電極的情況相比薄層電阻顯著低,所以存在當(dāng)施加信號(hào)時(shí)減小RC延遲以顯著提高觸摸識(shí)別速度的優(yōu)點(diǎn),于是,可以容易地應(yīng)用具有10英寸以上的大面積的觸摸屏。
在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中,圖案化之前的金屬層或暗化層的薄層電阻可以大于0Ω/□且為2Ω/□以下,具體地為大于0Ω/□且為0.7Ω/□以下。
當(dāng)薄層電阻為2Ω/□以下,特別是0.7Ω/□以下時(shí),在圖案化前金屬層或暗化層的薄層電阻越低,越容易進(jìn)行精細(xì)圖案化的設(shè)計(jì)和制造工藝。圖案化后的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)體的薄層電阻變低,因此具有加快電極的反應(yīng)速度的效果??梢愿鶕?jù)金屬層或暗化層的厚度來(lái)控制薄層電阻。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在可見光區(qū)域中的平均消光系數(shù)k可以為0.2至1.5,特別是0.4至1.0。當(dāng)平均消光系數(shù)k為0.2以上時(shí),具有能夠?qū)崿F(xiàn)暗化的效果。平均消光系數(shù)k還可以被稱為吸收系數(shù),并且作為可以定義導(dǎo)電結(jié)構(gòu)吸收特定波長(zhǎng)的光的強(qiáng)烈程度的度量,是決定導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的透光率的因素。例如,在透明介電材料的情況下,k<0.2,這是非常小的值。然而,材料中金屬成分的含量越高,k值越高。如果金屬成分的量更加增大,則幾乎不發(fā)生透射,大多數(shù)情況下,僅在金屬上發(fā)生表面反射,并且消光系數(shù)k大于1.5,這在暗化層的形成中是不期望的。
在本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案中,導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在可見光區(qū)域的平均折射率可以為2至3。
在本說(shuō)明書中,可見光區(qū)域是指波長(zhǎng)為360nm至820nm的區(qū)域。
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案中,暗化層的總反射率可以為20%以下,具體地為15%以下,更具體地為10%以下,甚至更具體地為5%以下以及3%以下。總反射率越小,效果越好。
總反射率的測(cè)量可以在與金屬層接觸的暗化層的表面的相對(duì)表面方向上進(jìn)行。當(dāng)在該方向上進(jìn)行測(cè)量時(shí),總反射率可以為20%以下,具體地為15%以下,更具體地為10%以下,甚至更具體地為5%以下和為3%以下。反射率越小,效果越好。
另外,可以在金屬層和基板之間設(shè)置暗化層,并且可以在基板側(cè)測(cè)量總反射率。當(dāng)在基板側(cè)測(cè)量總反射率時(shí),總反射率可以為20%以下,具體地為15%以下,更具體地為10%以下,甚至更具體地為5%以下和3%以下??偡瓷渎试叫?,效果越好。
此外,當(dāng)在150℃的條件下進(jìn)行30分鐘以上的熱處理時(shí),導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的總反射率的變化可以小于5%。
在本說(shuō)明書中,總反射率是指對(duì)于波長(zhǎng)為300nm至800nm,特別為380nm至780nm,更具體地,為550nm的光的反射率,在用黑色層(完全黑色)處理與待測(cè)量表面相對(duì)的表面之后,所述光以90°入射到待測(cè)量表面上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案,導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的暗化層的總反射率可以為20%以下,具體地為15%以下,更具體地為10%以下,甚至更具體地為6%以下??偡瓷渎试叫。Ч胶?。
在本說(shuō)明書中,總反射率可以是基于300nm至680nm,具體地從450nm至650nm,更具體地550nm的波長(zhǎng)值,當(dāng)入射光被定義為100%時(shí),由光所照射的目標(biāo)圖案層或?qū)щ娊Y(jié)構(gòu)所反射的反射光中測(cè)得的值。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,基于CIE(國(guó)際照明委員會(huì),Commission Internationale de l'Eclairage)的L*a*b*色坐標(biāo),導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的亮度值L*可以為50以下,更具體地為20以下。有利的是,亮度值越小,總反射率變得越低。
此外,在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中,暗化層可以直接設(shè)置在基板、金屬層或防變色層上,而不在它們中間插入粘結(jié)層或粘合層。粘結(jié)層或粘合層會(huì)影響耐久性或光學(xué)性質(zhì)。此外,根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制造方法與使用粘結(jié)層或粘合層的情況顯著不同。此外,在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中,與使用粘結(jié)層或粘合層的情況相比,基板、金屬層或防變色層與暗化層之間的界面性質(zhì)優(yōu)異。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案,暗化層可以由單層形成,或者由兩層或更多層的多個(gè)層形成。
根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案,期望暗化層具有非彩色(achromatic color)。此時(shí),非彩色系列中的顏色是指不選擇性地吸收入射到物體表面的光并直到光相對(duì)于每個(gè)成分的波長(zhǎng)被均勻地反射和吸收才呈現(xiàn)的顏色。
此外,根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制造方法包括:在基板上形成包含銅的金屬層;在所述金屬層上形成防變色層;以及在所述防變色層上形成包含氧化銅、氮化銅、氮氧化銅、氧化鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種的暗化層。
在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制造方法中,基板、金屬層、防變色層和暗化層的描述與上述描述相同,因此它們的詳細(xì)描述將被省略。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,金屬層、防變色層或暗化層可以獨(dú)立地通過(guò)蒸發(fā)沉積法或?yàn)R射工藝形成,但不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,使用蒸發(fā)沉積方法形成金屬層、防變色層或暗化層,從而保持暗化層的顏色并且可以加快沉積速度。
蒸發(fā)沉積可以使用電子束蒸發(fā)方法。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,蒸發(fā)沉積方法可以通過(guò)直接蒸發(fā)選自待沉積的金屬、金屬氧化物、金屬氮化物和金屬氮氧化物中的一種或多種的工藝來(lái)進(jìn)行。
此外,在本申請(qǐng)中,為了加快沉積速度并解決沉積后的暗化層在大氣中容易變色的問題,蒸發(fā)沉積方法可以通過(guò)蒸發(fā)金屬并使O2或N2氣體活化以產(chǎn)生金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氮氧化物的工藝進(jìn)行。在這種情況下,可以使用離子槍使O2或N2氣體活化,但不限于此。
更具體地,可以使用燈絲型離子槍來(lái)使O2或N2氣體活化。來(lái)自燈絲的熱電子被電磁場(chǎng)加速以進(jìn)行回旋加速運(yùn)動(dòng),并且中性的O2或N2氣體在該過(guò)程中被電離。電離后的電子朝著基板移動(dòng)并遇到通過(guò)蒸發(fā)沉積而移動(dòng)的金屬原子以形成氧化物或氮化物。
用于使O2或N2氣體活化的條件包括燈絲電壓、電流或流動(dòng)氣體量。使用200V的電壓和5A的電流來(lái)使O2活化,并且在這種情況下氣體的流量可以是20sccm。使用100V的電壓和5A的電流來(lái)活化N2,并且在這種情況下氣體的量可以是28sccm。為了使O2或N2氣體活化,可以使用100V與300V之間的電壓以及5A與10A之間的電流??梢栽诮饘俪练e量為0.5A/s至10A/s的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)暗化。在CuOx的情況下,沉積后的氧化物層的組成,即Cu:O為1:1。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,還包括單獨(dú)地或同時(shí)地使金屬層、防變色層和暗化層圖案化的工藝。
也就是說(shuō),根據(jù)制造根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的方法,在基板上形成金屬層,在所述金屬層上形成防變色層,在所述防變色層上形成暗化層,然后使所述金屬層、所述防變色層和所述暗化層同時(shí)圖案化以形成金屬圖案、防變色層圖案和暗化圖案。
本申請(qǐng)的又一示例性實(shí)施方案提供了一種包括導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的電子元件。
電子元件包括觸摸屏面板、顯示裝置或太陽(yáng)能電池,但不限于此。
更具體地,例如,在靜電電容型觸摸屏面板中,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以用作觸摸感應(yīng)型電極基板。
除了上述包括基板、金屬層、防變色層和暗化層的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之外,觸摸屏面板還可以包括額外的結(jié)構(gòu)。在這種情況下,兩個(gè)結(jié)構(gòu)可以沿相同方向布置,并且可以沿彼此相反的方向布置。可以包括在根據(jù)本發(fā)明的觸摸屏面板中的兩個(gè)或更多個(gè)結(jié)構(gòu)不必具有相同的結(jié)構(gòu),并且僅任意一個(gè)并且理想地,離用戶最近的結(jié)構(gòu)可以包括基板、金屬層、防變色層和暗化圖案層,并且額外設(shè)置的結(jié)構(gòu)可以不包括圖案化的暗化層。此外,兩個(gè)或更多個(gè)結(jié)構(gòu)中的層的層壓結(jié)構(gòu)可以互相不同。當(dāng)包括兩個(gè)或更多個(gè)結(jié)構(gòu)時(shí),可以在它們之間設(shè)置絕緣層。此時(shí),可以對(duì)絕緣層另外賦予作為粘合層的功能。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的觸摸屏面板可以包括:下基板;上基板;以及電極層,電極層設(shè)置在與上基板接觸的下基板的表面以及與下基板接觸的上基板的表面中的任一個(gè)表面上或兩個(gè)表面上。電極層可以用于檢測(cè)X軸位置和Y軸位置。
在這種情況下,設(shè)置在下基板上和與上基板接觸的下基板的表面上的電極層;以及設(shè)置在上基板上和與下基板接觸的上基板的表面上的電極層中的一個(gè)或兩個(gè)可以是根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。當(dāng)僅電極層中的任意一個(gè)是根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)時(shí),另一個(gè)可以具有本領(lǐng)域已知的金屬圖案。
當(dāng)電極層設(shè)置在上基板和下基板兩者的一個(gè)表面上以形成具有兩層的電極層時(shí),可以在下基板與上基板之間設(shè)置絕緣層或隔片,使得電極層的間隔保持恒定并且不發(fā)生它們的接觸。絕緣層可以包括粘合劑或者UV或熱固化樹脂。觸摸屏面板還可以包括連接到上述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的金屬圖案的接地終端。例如,接地終端可以在形成基板的金屬圖案的表面的邊緣部分處形成。另外,可以在包括導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的層壓體的至少一個(gè)表面上設(shè)置防反射膜、偏振膜和防指紋膜中的至少一種。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)格,除了上述功能膜之外,還可以包括不同類型的功能膜。上述觸摸屏面板可以應(yīng)用于諸如OLED顯示面板(PDP)、液晶顯示器(LCD)、陰極射線管(CRT)和PDP的顯示裝置。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的觸摸屏面板還可以包括在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上的電極單元或墊片單元(pad unit),并且在這種情況下,有效屏幕單元可以由與電極單元和墊片單元相同的導(dǎo)體形成。
在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的觸摸屏面板中,可以在用戶觀察的一側(cè)設(shè)置暗化層。
此外,在顯示裝置中,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以用在濾光器基板或薄膜晶體管基板中。
此外,太陽(yáng)能電池可以包括陽(yáng)極電極、陰極電極、光敏層、空穴傳輸層和/或電子傳輸層,并且根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以用作陽(yáng)極電極和/或陰極電極。
在顯示裝置或太陽(yáng)能電池中,所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以替代現(xiàn)有技術(shù)的ITO,并且可以靈活使用。此外,所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以與CNT、導(dǎo)電聚合物和石墨烯一起用作下一代透明電極。
在下文中,將參考實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。然而,提出以下實(shí)施例是為了說(shuō)明本發(fā)明,但是本發(fā)明的范圍不限于此。
<實(shí)施例>
<實(shí)施例1>
使用單一的Cu靶,通過(guò)蒸汽沉積法在玻璃基板上形成厚度為100nm的Cu層。使用蒸汽沉積法在Cu層上形成Ti層作為防變色層。
接著,使用蒸發(fā)沉積法在防變色層上形成CuOx暗化層。在這種情況下,使用利用離子槍同時(shí)蒸發(fā)Cu并使O2活化的蒸發(fā)沉積法作為形成CuOx暗化層的方法。
<實(shí)施例2>
除了使用Cu-Ni合金層作為實(shí)施例1中的防變色層之外,以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行。
<實(shí)施例3>
除了使用Al層作為實(shí)施例1中的防變色層之外,以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行。
<比較例1>
使用單一的Cu靶,通過(guò)蒸汽沉積法在玻璃基板上形成厚度為100nm的Cu層。
接著,使用蒸汽沉積法在Cu層上形成CuOx暗化層。在這種情況下,使用利用離子槍同時(shí)蒸發(fā)Cu并使O2活化的蒸發(fā)沉積法作為形成CuOx暗化層的方法。
<實(shí)驗(yàn)例1>
將在實(shí)施例1中制造的具有Cu/Ti/CuOx結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在150℃下進(jìn)行30分鐘,在180℃下進(jìn)行30分鐘,以及在220℃下進(jìn)行30分鐘的熱處理,然后測(cè)量導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的反射率。結(jié)果示于下面的表1和圖3中。
將在比較例1中制造的具有Cu/CuOx結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在150℃下熱處理30分鐘,以及在180℃下熱處理30分鐘后,然后測(cè)定導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的反射率。結(jié)果示于下面的表1和圖4中。
將在實(shí)施例2中制造的具有Cu/Cu-Ni/CuOx結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和在實(shí)施例3中制造的具有Cu/Al/CuOx結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在150℃下熱處理30分鐘,然后測(cè)量導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的反射率。結(jié)果示于圖5和圖6中。
[表1]
如結(jié)果所示,根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在包含銅的金屬層和包含氧化銅的暗化層之間包括防變色層,從而即使在220°下熱處理30分鐘反射率也幾乎不變化。因此,根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以在長(zhǎng)波長(zhǎng)下將反射率降低至大約20%,并將平均反射率降低至大約7%。<實(shí)驗(yàn)例2>
通過(guò)調(diào)整實(shí)施例1中作為防變色層的Ti層的厚度來(lái)制造導(dǎo)電結(jié)構(gòu),并測(cè)量Ti層在高溫下的變色度隨著厚度的變化。結(jié)果示于下面的表2和圖7中。熱處理在150℃下進(jìn)行30分鐘。
[表2]
<實(shí)驗(yàn)例3>
通過(guò)調(diào)整實(shí)施例1中作為防變色層的Ti層的厚度來(lái)制造導(dǎo)電結(jié)構(gòu),并測(cè)量Ti層的高溫高濕穩(wěn)定性隨著厚度的變化。該實(shí)驗(yàn)是在高溫和高濕的環(huán)境評(píng)價(jià)下根據(jù)是否進(jìn)行熱處理檢查反射率變化的實(shí)驗(yàn),并且該實(shí)驗(yàn)是在比通過(guò)僅評(píng)估高溫和高濕的環(huán)境而獲得的結(jié)果更苛刻的條件下的環(huán)境評(píng)價(jià)。結(jié)果示于下面的表3和圖8中。熱處理在150℃下進(jìn)行30分鐘,并且在85℃和85%的濕度下進(jìn)行高溫高濕試驗(yàn)100小時(shí)。
[表3]
如結(jié)果所示,根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以防止導(dǎo)電圖案的反射而不影響導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電性,并且可以通過(guò)提高導(dǎo)電圖案的吸光度來(lái)提高導(dǎo)電圖案的隱蔽性。此外,根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括在包含銅的金屬層與包含氧化銅、氮化銅、氮氧化銅、氧化鋁、氮化鋁和氮氧化鋁中的一種或多種的暗化層之間的防變色層,從而防止金屬層的銅擴(kuò)散到暗化層上。因此,可以抑制金屬層與暗化層之間的界面的劣化,并且可以使在高溫和高濕下的穩(wěn)定性最大化。