利用激光蚀刻的图案形成方法技术

本发明专利技术涉及利用多种激光功率来制造折射率匹配(Index matching)特性优秀的导电性金属线透明电极微细图案电极的制造方法。更加详细地说，包括：①在多种基材上形成均匀的导电性金属纳米线层的步骤；②在导电性透明电极上形成光学透明且具有绝缘性的多种聚合物层的步骤；以及③在导电性膜表面直接照射激光而形成微细图案电极的步骤。由此，导电性微细图案电极制造方法的特征在于，均匀地排列金属纳米线而形成低电阻的导电性层，并在该导电性电极层上形成利用了绝缘聚合物的保护膜来保护导电性电极膜。此外，当利用使激光功率变化来形成导电性微细图案电极的该技术时，具有能解决透明电极固有的可视性问题、能实现优秀的图案分辨率和微细线宽的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用激光的导电性微细图案电极制造方法，更加详细地说，其特征在 于，均匀地排列金属纳米线而形成低电阻的导电性层，并在导电性电极层上形成利用绝缘 聚合物的保护膜来保护导电性电极膜。此外，当利用使激光功率变化而形成导电性微细图 案电极的本技术时，具有能解决透明电极固有的可视性问题、能实现优秀的图案分辨率和 微细线宽的效果。
技术介绍
-般来说，显示器或晶体管等电子元件共同地需要电极或布线（metalization lines)用金属薄膜的微细图案。这些金属薄膜的微细图案通常经过薄膜的真空沉积和光 刻工序而形成。在该方法中，在基材上沉积导电性材料之后，为了形成微细图案电路而将干 膜（Dry Film)或感光液涂敷在导电性材料表面，之后照射紫外线（UV)使其固化，然后利用 显影液进行显影，接着，利用化学腐蚀液来形成欲实现的微细图案。光刻工序虽然能进行高 分辨率（resolution)的构图，但是，存在需要高价的设备、复杂的生产工序以及由于反复 进行蚀刻工序而排出过量的化学废弃物的缺点。此外，近年来，伴随着柔性电子元件的到来 而提出了能在低温下进行大面积化的构图工序的重要性，并正在开展很多研究，旨在寻找 一种可替代以高费用、高温工序为代表的现有的光刻工序的方案。例如有喷墨印刷、凹版印 刷、反向胶印、纳米压印等。像这样的方式具有是直接构图方式的优点，虽然显示出了一部 分相当大的技术进步，但是，由于分辨率以及可靠性、生产工序速度的局限性，仍然不能替 代光刻工序。 近年来，为了改善上述记载的问题，正开展着利用激光来直接形成微细图案的研 究。在薄膜图案印刷中使用激光的研究由J.Bohanddy等最先提出。曾报道，通过在硅基板 上沉积Cu薄膜，照射准分子（excimer)脉冲激光（波长：195nm)，从而能在娃基板上形成几 十微米（um)线宽的线（line)图案。除此以外，还公开有关于利用激光来形成微细图案的 多种方法。在韩国授权专利10-299185中记载了利用激光束在绝缘体基板形成导电性图案 的装置及其方法；而在韩国授权专利10-0833017中公开了利用直接构图法的高分辨率图 案形成方法。此外，在美国专利公开公报第20060057502号中对利用了激光固化的导电性 电路形成方法进行了记载，在该方法中，在基板上涂敷由粒径为〇. 5nm?200nm的金属微粒 和分散剂以及溶剂构成的金属分散液，部分照射波长为300nm?550nm的激光束，使金属微 粒烧结后，洗涤基板而除去未照射激光的部分的金属分散液，从而按照照射了激光束的形 态形成导电性电路。此外，在韩国授权专利2003-0004534(使用激光束的波长为200nm至 400nm的激光，优选使用在所述激光中添加了钕（Nd 3+)离子的激光来进行蚀刻的专利，激光 束的波长越短，由于多光子吸收（Multi Photon Absorption, MPB)而与长波段激光相比激 光的强度增大，从而对于蚀刻ΙΤ0膜更加有效，所谓MPB是指构成激光束的光子（Photon) 的个数随着能量增大而增加，使膜吸收的光子也增加，从而使得能够进行有效蚀刻的现象） 以及10-2009-0015410 (关于触控面板用透明电极加工用动态聚焦激光蚀刻系统的专利， 通过利用400nm以下的紫外线波长区域的激光束，从而能提高吸收率而增加 ITO导电膜的 热吸收率，通过MPA (Multi Photon Absorption)效果使激光束的强度增大）中，对利用激 光来蚀刻触控面板用透明电极的方法进行了记载。 在上述的现有技术中，公示了利用激光来形成微细图案电极的多种方法，并对利 用短波段的高能量来轻易地蚀刻透明电极的方法进行了记载，但是，存在不能解决透明电 极的可视性问题的缺点。
技术实现思路
本专利技术要解决的抟术问是页 本专利技术的目的在于提供一种导电性微细图案电极制造方法，本专利技术涉及一种利用 激光的导电性微细图案电极制造方法，更加详细地说，其特征在于，均匀地排列金属纳米线 而形成低电阻的导电性层，并在导电性电极层上形成利用绝缘聚合物的保护膜来保护导电 性电极膜。此外，当利用使激光功率变化而形成导电性微细图案电极的本技术时，具有能解 决透明电极的固有的可视性问题、能实现优秀的图案分辨率和微细线宽的效果。 抟术方案 本专利技术提供一种，其特征在于，包括：在基材上形成 金属纳米线层的步骤；在所述金属纳米线层上形成保护层的步骤；以及作为用激光束对形 成有所述保护层的所述金属纳米线层进行蚀刻而形成图案的步骤，即非蚀刻面形成为导电 性图案，蚀刻面通过所述激光束使金属纳米线断开而形成为非导电性面的步骤。 有益效果 根据本专利技术的导电性微细图案电极制造方法，其特征在于，均匀地排列金属纳米 线而形成低电阻的导电性电极层，并在该导电性电极层上形成利用了绝缘性聚合物的保护 膜来保护导电性电极膜。此外，当利用使激光功率变化来形成导电性微细图案电极的本技 术时，具有能解决透明电极的固有的可视性问题、能实现优秀的图案分辨率和微细线宽的 效果。 【附图说明】 图1是在使用金属纳米线在绝缘性基材形成导电性电极层，并在其上涂覆用于保 护电极层的保护膜层之后，照射激光而形成微细图案电极的微细观察图片。 图2和图3是在使用金属纳米线在绝缘性基材形成导电性电极层，并在其上涂覆 用于保护电极层的保护膜层之后，以比较例1、实施例1以及实施例2那样照射激光而形成 微细图案电极的工序图。 【具体实施方式】 本专利技术的，其特征在于，包括：在基材上形成金属纳 米线层的步骤；在所述金属纳米线层上形成保护层的步骤；作为用激光束对形成有所述保 护层的所述金属纳米线层进行蚀刻而形成图案的步骤，非蚀刻面形成为导电性图案，蚀刻 面通过所述激光束使金属纳米线断开而形成为非导电性面的步骤。 所述基材可以是选自聚酰亚胺（PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚萘二甲酸 乙二醇酯（PEN)、聚醚砜（PES)、尼龙（Nylon)、聚四氟乙烯（PTFE)、聚醚醚酮（PEEK)、聚碳酸 酯（PC)、以及聚芳酯（Polyarylate :PAR)的1种以上的塑料膜或玻璃基板。 所述金属纳米线层可以通过涂敷使金属纳米线分散于溶剂的金属纳米线涂覆液 而形成。 所述金属纳米线涂覆液还可以包括选自分散剂、粘合剂、表面活性剂 (surfactant)、湿润剂（wetting agent)、以及均化（levelling)剂中选择的1种以上的添 加剂。 所述金属纳米线层可以通过选自旋转（spin)涂敷、棍（roll)涂、喷涂、浸（dip) 涂、烧（flow)涂、刮涂（doctor blade)和点涂（dispensing)、喷墨印刷、胶版印刷、丝网 印刷、移（pad)印、凹版印刷（gravure printing)、柔版印刷（flexography)、模板印刷 (stencil printing)、以及印刻（imprinting)方法中的方法来形成。 所述保护层可以由热固化性树脂或UV固化性树脂形成。 在用所述激光束进行蚀刻的步骤中，可以使用气体（Gas)介质或固态 (Sol本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用激光蚀刻的图案形成方法，其特征在于，包括：在基材上形成金属纳米线层的步骤；在所述金属纳米线层上形成保护层的步骤；以及作为用激光束对形成有所述保护层的所述金属纳米线层进行蚀刻而形成图案的步骤，非蚀刻面形成为导电性图案，蚀刻面通过所述激光束使金属纳米线断开而形成为非导电性面的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.13 KR 10-2012-00144191. 一种利用激光蚀刻的图案形成方法，其特征在于，包括： 在基材上形成金属纳米线层的步骤； 在所述金属纳米线层上形成保护层的步骤；以及 作为用激光束对形成有所述保护层的所述金属纳米线层进行蚀刻而形成图案的步骤， 非蚀刻面形成为导电性图案，蚀刻面通过所述激光束使金属纳米线断开而形成为非导电性 面的步骤。2. 根据权利要求1所述的利用激光蚀刻的图案形成方法，其特征在于， 所述基材是选自聚酰亚胺（PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)、聚醚砜（PES)、尼龙（Nylon)、聚四氟乙烯（PTFE)、聚醚醚酮（PEEK)、聚碳酸酯（PC)、 以及聚芳酯（Polyarylate :PAR)的1种以上的塑料膜或玻璃基板。3. 根据权利要求1所述的利用激光蚀刻的图案形成方法，其特征在于， 所述金属纳米线层是涂敷将金属纳米线分散于溶剂的金属纳米线涂覆液而形成的。4. 根据权利要求3所述的利用激光蚀刻的图案形成方法，其特征在于， 所述金属纳米线涂覆液还包括从分散剂、粘合剂、表面活性剂、湿润剂、以及均化剂中 选择的1种以上的添加剂。5. 根据权利要求3所述的利用激光蚀刻的图案形成方法，其特征在于， 所述金属纳米线层通过从旋转（...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑光春，李仁淑，崔静娥，
申请(专利权)人：印可得株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR