透明導電膜製造方法及其結構與流程
2023-06-21 04:00:57
本發明關於一種透明導電膜製造方法及其結構，特別是指一種減少一次烘烤製程，使得透明導電膜其尺寸熱脹冷縮幅度變小、不會因該基板熱脹冷縮的影響而產生蝕刻痕以及降低出現裂紋(Crack)的機率。
背景技術：
目前的觸控面板電極多使用氧化銦錫(ITO)透明電極片，氧化銦錫(ITO)是一種具有良好透明導電性能的金屬化合物，具有禁帶寬、可見光譜區光透射率高和電阻率低等特性，氧化銦錫(ITO)導電玻璃廣泛地應用於平板顯示器件、太陽能電池、特殊功能窗口塗層及其他光電器件領域，是目前LCD、TOP、0LED、觸控螢幕等各類平板顯示器件廣泛採用的透明導電電極材料。作為平板顯示器件的關鍵基礎材料，氧化銦錫(ITO)導電玻璃其隨著平板顯示器件的不斷更新和升級而具有更加廣闊的市場空間。
請參閱圖1所示，其為現有技術觸控面板製造流程示意圖。現有的透明導電薄膜製程，是先將氧化銦錫薄膜20經過退火製程附著於基板10上，並經過黃光製程在基板上製作出氧化銦錫圖案(ITO Pattern)30後，將金屬電漿材料40網印(Metal Print)在基板上後再進行烘烤以形成金屬導電層401，因此其氧化銦錫薄膜會經過二次加熱。然而，經過二次加熱的氧化銦錫薄膜會有對位不準、蝕刻痕明顯以及容易出現裂紋(Crack)的問題存在，造成良率下降、成本上升等問題，仍有待改良。
技術實現要素：
有鑑於上述提到的經過二次加熱的氧化銦錫薄膜會有對位不準、蝕刻痕明顯以及容易出現裂紋(Crack)的缺點，本案創作人秉持精益求精的良善動機，提出一種透明導電膜製造方法，可以有效改善上述缺點。
為了達到上述目的，本創作系採取以下之技術手段予以達成，其中，本創作提供一種透明導電膜製造方法，其包括有下列步驟：提供一基板、一導電膜材料、一網印膜板以及一金屬導電漿料，該網印膜板具有預定形狀之一開口；將該導電膜材料位於該基板上；將該網印膜板位於該導電膜材料上；液化該金屬導電漿料，且將液化的該金屬導電漿料置入該開口；移除該網印膜板；烘烤該導電膜材料以及該金屬導電漿料以形成一導電膜層以及一金屬導電層；將未位於該金屬導電層的該導電膜層圖案化。
在本創作一實施例中，該金屬導電漿料藉由形成該氧化銦錫層的退火溫度加以固化形成該金屬導電層。
在本創作一實施例中，藉由黃光製程將未位於該金屬導電層中的該導電膜層圖案化。
本創作還提供一種透明導電膜結構，其包括有：一基板，其為樹脂聚合物(polyethylene terephthalate，PET)材料所製成；一導電膜層，其位於該基板之一側面上，該氧化銦錫層包括有一圖案區域以及一承載區域；以及一金屬導電層，其位於該承載區域上，該金屬導電層與該導電膜層交界處外緣具有一蝕刻口。
在本創作一實施例中，該蝕刻口與該金屬導電層具有一夾角，該夾角為0度至45度之間。
在本創作一實施例中，該蝕刻口位於該金屬導電層的尺寸為0至15奈米(nm)之間。
在本創作一實施例中，該金屬導電層位於該承載區域上的厚度尺寸為1至5微米(μm)之間。
在本創作一實施例中，該導電膜層為氧化銦錫(Indium Tin Oxides,ITO)、奈米銀線(Silver nanowires,AgNW)、聚乙烯二氧噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene,PEDOT)或奈米碳管(Carbon Nanotube,CNT)所製成。
在本創作一實施例中，該金屬導電層為印刷銀漿、雷射銀漿、感光型銀漿或銅漿所製成。
附圖說明
圖1為其為現有技術觸控面板製造流程示意圖；
圖2為本創作透明導電膜製造方法較佳實施例之方法流程圖；
圖3為本創作透明導電膜製造方法較佳實施例之製造流程示意圖；
圖4為本創作本創作透明導電膜其邊框結構局部放大示意圖；
圖5為本創作本創作透明導電膜結構蝕刻口示意圖；
圖6為本創作與習知技術透明導電膜結構比較示意圖；
圖7為本創作與習知技術透明導電膜結構之掃瞄式電子顯微鏡(SEM)斷面分析示意圖。
本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
為達成上述目的及功效，本創作所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本創作較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解，但須注意的是，該等內容不構成本發明的限定。
請同時參閱圖2及圖3所示，其為本創作透明導電膜製造方法較佳實施例之方法流程圖以及製造流程示意圖。
透明導電膜製造方法包括以下步驟：
步驟91：提供一基板1、一導電膜材料2、一網印膜板5以及一金屬導電漿料4。該基板1為一般觸控面板製程所使用的基板，其可以為樹脂聚合物(polyethylene terephthalate，PET)材料所製成。在本較佳實施例中，該導電膜材料2為觸控面板電極製程常使用的氧化銦錫(Indium Tin Oxides,ITO)，但不限於此，其也可以為奈米銀線(Silver nanowires,AgNW)、聚乙烯二氧噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene,PEDOT)或奈米碳管(Carbon Nanotube,CNT)等。該網印膜板5具有預定形狀之一開口51。該金屬導電漿料4為觸控面板的感應電極之原料，其可為印刷銀漿、雷射銀漿、感光型銀漿或銅漿所製成。
步驟92：將該導電膜材料2位於該基板1上。將氧化銦錫(ITO)材料置於該基板1上。
步驟93：將該網印膜板5位於該導電膜材料2上。該氧化銦錫(ITO)材料分為一圖案區域22以及一承載區域23，該網印膜板5位於該氧化銦錫(ITO)材料的承載區域23上。
步驟94：液化該金屬導電漿料4，且將液化的該金屬導電漿料4置入該開口51。將液化的該金屬導電漿料4置入該開口51。
步驟95：移除該網印膜板5。
步驟96：烘烤該導電膜材料2以及該金屬導電漿料4以形成一導電膜層21以及一金屬導電層41。所述的烘烤為利用該氧化銦錫(ITO)材料的退火(Anneal)製程溫度進行烘烤，同時將該氧化銦錫(ITO)材料烘烤形成該導電膜層21以及將該金屬導電漿料4烘烤形成該金屬導電層41，該金屬導電層41用以做為透明導電膜結構的感應電極走線。
步驟97：將未位於該金屬導電層41下的該導電膜層21圖案化。該金屬導電層41形成於該承載區域23上，藉由黃光(Photolithography)製程將位於該圖案區域22的該導電膜層21圖案化。
與習知透明導電膜製造方法不同的地方在於，習知的透明導電膜製造方法是先將氧化銦錫薄膜經過退火、黃光製程等程序在基板上製作出圖案區域後，將金屬電漿材料網印(Metal Print)在基板上後再進行烘烤以形成金屬導電層，因此其經過二次加熱的氧化銦錫薄膜會有對位不準、蝕刻痕明顯以及容易出現裂紋(Crack)的問題存在。而本創作的製造方法是先將金屬導電漿4料網印在該氧化銦錫層上，再進行退火及黃光製程，退火製程的溫度可同時烘烤該金屬導電漿4，因此具有可同時達到該氧化銦錫層結晶化以及該金屬導電漿4固化為該金屬導電層41的優點。再者，請更加參閱圖4所示，其為本創作透明導電膜其邊框結構局部放大示意圖。本創作的製造方法可以減少一次烘烤製程，因此完成黃光製程後的導電膜層其尺寸熱脹冷縮幅度變小，該導電膜層亦不會因該基板熱脹冷縮的影響而產生蝕刻痕以及降低出現裂紋(Crack)的機率。此外，本創作的製造方法其導電膜層與金屬導電層的橋接處只需要考慮到曝光精度，而不需要考慮到漲縮率及網印對位精度等問題，因此其邊框長度可由原本的300～400微米(μm)縮小至100微米(μm)內，且面阻抗最大容忍範圍可以從200～250微米(μm)縮小至100微米(μm)內，具有窄邊框化(slim border)的效果。
請同時參閱圖3、圖5、圖6及圖7所示，圖5為本創作透明導電膜結構蝕刻口示意圖，圖6及圖7分別為本創作與習知技術透明導電膜結構比較示意圖及掃瞄式電子顯微鏡(SEM)斷面分析示意圖。本創作還提供一種利用上述方法製造的透明導電膜結構，其包括有：一基板1、一導電膜層21以及一金屬導電層41。
該基板1為一般觸控面板製程所使用的基板1，其可以為樹脂聚合物(polyethylene terephthalate，PET)材料所製成。
該導電膜層21位於該基板1之一側面上，該導電膜層21為一薄膜結構，其包括有一圖案區域22以及一承載區域23，該導電膜層21為氧化銦錫(ITO)、奈米銀線(AgNW)、聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)或奈米碳管(CNT)所製成。
該金屬導電層41為該透明導電膜結構的感應電極走線，其可為印刷銀漿、雷射銀漿、感光型銀漿或銅漿所製成，該金屬導電層41位於該承載區域23上，該金屬導電層41與該導電膜層21交界處外緣具有一蝕刻口24。
在本創作一實施例中，該金屬導電層41位於該承載區域23上的厚度尺寸為1至5微米(μm)之間。
與習知透明導電膜結構不同的地方在於，習知的透明導電膜結構其金屬導電層40是直接網印在基板10上，而本創作的透明導電膜結構為了減少一次烘烤的製程，其金屬導電層41是網印在導電膜層21上。
受到黃光製程的影響，該導電膜層21與該金屬導電層41的交界處會產生輕微的側蝕，而產生該蝕刻口24，但該蝕刻口24並不會影響功能性。該蝕刻口24位於該金屬導電層41內的尺寸H會介於0至15奈米(nm)之間，且該蝕刻口會與該金屬導電層41具有一夾角θ，該夾角θ會介於為0度至45度之間。此外，利用雷射蝕刻技術可以避免走線短路。
綜合上述，可以看出本創作具有下列優點：
1.本創作使用導電膜材料(氧化銦錫)的退火溫度烘烤電漿料，同時達到導電膜材料結晶化以及金屬導電漿固化為金屬導電層的優點。
2.本創作可以減少一次烘烤製程，完成黃光製程後的導電膜層其尺寸熱脹冷縮幅度變小，該導電膜層亦不會因該基板熱脹冷縮的影響而產生蝕刻痕以及降低出現裂紋(Crack)的機率。
3.本創作導電膜層與金屬導電層的橋接處只需要考慮到曝光精度，而不需要考慮到漲縮率及網印對位精度等問題，具有窄邊框化(slim border)的效果。
經過上述的詳細說明，已充分顯示本創作具有實施的進步性，且為前所未見的新創作，完全符合發明專利要件，爰依法提出申請。惟以上所述僅為本創作的較佳實施例而已，當不能用以限定本創作實施的範圍，亦即依本創作專利範圍所作的均等變化與修飾，皆應屬於本發明專利涵蓋的範圍內。