導(dǎo)電線路的制備方法、以及具有導(dǎo)電線路的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于一種導(dǎo)電線路的制備方法，以及一具有導(dǎo)電線路的裝置。其中，本發(fā)明的導(dǎo)電線路的制備方法是包括：(A)提供金屬氧化物組合物，是包括金屬氧化物、以及還原劑；(B)將金屬氧化物組合物形成于基板上，并固化金屬氧化物組合物以形成金屬氧化物層；以及(C)照射光源使金屬氧化物層中的金屬氧化物行還原反應(yīng)，以形成導(dǎo)電線路。
【專利說(shuō)明】導(dǎo)電線路的制備方法、以及具有導(dǎo)電線路的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種導(dǎo)電線路的制備方法，以及一種具有該導(dǎo)電線路的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨者電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)逐漸走向輕薄化以外，其制備方式的改良也是目前產(chǎn)業(yè)上重要的研究目的。各式的電子產(chǎn)品中，皆包含多種導(dǎo)電線路，而目前常見(jiàn)的導(dǎo)電線路的制備方法是包括印刷法、增層法、以及光刻蝕刻法，其中，常見(jiàn)的印刷法為噴墨印刷法，是利用控制器控制噴嘴，將包含導(dǎo)電材料的油墨噴出以形成線路圖案，接著進(jìn)行燒結(jié)，將油墨中多余的成分去除，留下導(dǎo)電材料以形成導(dǎo)電線路，然而，此法需經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)的步驟，將不適用于制備具有塑料基板或其他可撓式基板的電子設(shè)備，其制備的導(dǎo)電線路更具有分辨率不佳的問(wèn)題；光刻蝕刻法需經(jīng)過(guò)曝光、顯影、蝕刻、剝離等程序，雖然光刻蝕刻法屬于低溫工藝，然而其過(guò)程復(fù)雜，產(chǎn)速慢，制備成本較高，同時(shí)也較不環(huán)保。
[0003]以制備電容式觸控面板為例，由于需于X軸電極以及Y軸電極上形成絕緣層，再于絕緣層上形成一跨接Y軸電極的橋接導(dǎo)電層，若使用光刻蝕刻法制備絕緣層以及橋接導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)，則需使用兩次光刻蝕刻法得以成功制備該結(jié)構(gòu)，其制備過(guò)程復(fù)雜，故具有產(chǎn)速慢，成本高等缺點(diǎn)。為了因應(yīng)現(xiàn)今電子設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，降低生產(chǎn)成本的目標(biāo)，以及提高產(chǎn)出的效率，目前急需發(fā)展一種能夠應(yīng)用于各種電子設(shè)備的導(dǎo)電線路的制備方式，以簡(jiǎn)化工藝，減少成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一目的是在提供一種導(dǎo)電線路的制備方法，該方法包括:(A)提供一金屬氧化物組合物，是包括一金屬氧化物、以及一還原劑；該還原劑是至少一選自由多元醇類、醇羥類、醛類、酮類、以及羧酸類所組成的群組；(B)將該金屬氧化物組合物形成于一基板上，并固化該金屬氧化物組合物以形成一金屬氧化物層，其中，該金屬氧化物層是包含該還原劑；以及(C)使用一光源使該金屬氧化物與該還原劑行還原反應(yīng)，形成一金屬導(dǎo)電線路。
[0005]在一實(shí)施例中，金屬氧化物組合物包括:55-85重量百分比的金屬氧化物、以及5-15重量百分比的還原劑。
[0006]此外，本發(fā)明的另一目的是在提供一種具有導(dǎo)電線路的裝置，其中，該導(dǎo)電線路是包括:一基板；一導(dǎo)電層，設(shè)置于該基板上，其中，該導(dǎo)電層是由一金屬氧化物組合物行還原反應(yīng)而形成，該金屬氧化物組合物是包括一金屬氧化物、以及一還原劑，該還原劑是至少一選自由多元醇類、醇羥類、醛類、酮類、以及羧酸類所組成的群組。
[0007]本發(fā)明的再一目的是在提供一種具有導(dǎo)電線路的裝置，其中，該導(dǎo)電線路是包括:一基板；一金屬氧化物層，設(shè)置于該基板上，其中，該金屬氧化物層是包括一金屬氧化物及一還原劑，該還原劑是至少一選自由多元醇類、醇羥類、醛類、酮類、以及羧酸類所組成的群組；以及一導(dǎo)電層，是嵌入該金屬氧化物層中，其中，該導(dǎo)電層是包括一金屬，其中該金屬是為該金屬氧化物行還原反應(yīng)而產(chǎn)生。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]以下將結(jié)合附圖以及實(shí)施例更進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)特征，其中:
[0009]圖1A-1C是本發(fā)明一實(shí)施態(tài)樣的制備流程。
[0010]圖2A-2C是本發(fā)明一實(shí)施態(tài)樣的制備流程。
[0011]圖3A-3D是本發(fā)明一實(shí)施態(tài)樣的制備流程。
[0012]圖4A-4E是本發(fā)明一實(shí)施態(tài)樣的制備流程。

【具體實(shí)施方式】
[0013]圖1C是本發(fā)明的導(dǎo)電線路的較佳實(shí)施態(tài)樣的一，其制備流程是由圖1A-1C所示，而其制備方法是如以下所述。
[0014]如圖1A所示，提供一基板10，該基板10為玻璃基板，而其他實(shí)施態(tài)樣可為本領(lǐng)域中常用的基板，例如陶瓷、金屬、或塑料等，或可為任何一種電子設(shè)備制備過(guò)程中，需進(jìn)行導(dǎo)電線路制作的半成品，該基板10可為任何形狀，而本實(shí)施態(tài)樣的基板是以平面結(jié)構(gòu)做為實(shí)施范例。接著如圖1B所示，將金屬氧化物組合物(圖未示)利用網(wǎng)版印刷法印刷于基板10上，然而于其他實(shí)施態(tài)樣中，印刷方法可依照基板結(jié)構(gòu)以及欲形成的導(dǎo)電線路結(jié)構(gòu)而選擇使用噴墨印刷、凹版印刷、以及凸板印刷等；接著，經(jīng)由熱處理，將金屬氧化物組合物固化后形成一圖案化的金屬氧化物層11 ;再以掩膜(圖未示)作為屏蔽，并照射光源，光源的種類可例如為:氣體激光，其中氣體是選自氦、氖、氪、氬、氙、氡、氮、一氧化碳、二氧化碳或上述兩種氣體混合等；且波長(zhǎng)300nm至15um之間的單波長(zhǎng)光源；紫外光(UV光):其波長(zhǎng)小于300nm ;脈沖光:波長(zhǎng)是涵蓋550到1200nm范圍的多波長(zhǎng)光源。使部分受到光源照射的金屬氧化物層11中，其包含的金屬氧化物經(jīng)還原反應(yīng)而轉(zhuǎn)換成金屬以形成圖案化的導(dǎo)電線路12。而其他實(shí)施態(tài)樣中，光源的選擇為任一種能夠提供足夠的能量，使金屬氧化物組合物中的金屬氧化物還原為金屬者皆可使用，該光源是例如為可見(jiàn)光、紅外光、紫外光、微波等。
[0015]上述所使用的金屬氧化物組合物是包含55-85重量百分比的金屬氧化物粉體，其中，該金屬氧化物粉體的平均粒徑為300nm以下；5_10重量百分比的還原劑；5_30重量百分比的黏著劑；5重量百分比以下的分散劑；0.1-10重量百分比的塑化劑；以及I重量百分比以下的助劑，其中，助劑為固化劑、增韌劑、或稀釋劑。金屬氧化物組合物的其他實(shí)施態(tài)樣中，金屬氧化物粉體是至少一選自由金氧化物，鉬氧化物、銀氧化物、銅氧化物、鎳氧化物、鋁氧化物、以及鋅氧化物所組成的群組，且該金屬氧化物粉體的粒徑為15 μ m或以下，較佳為100-500nm;還原劑是至少一選自由多元醇類、醇羥類、醛類、酮類、以及羧酸類所組成的群組；具體而言，還原劑是至少一選自由苯甲醛、乙二醇、丙三醇、丁二酮、甲基乙烯基酮、乙酰丙酮、環(huán)己酮、反丁烯二酸二甲酯(C6H8O4)、聚乙烯吡咯烷酮(C6H9NO)n、聚乙烯醇(C2H40)x、2-丙烯酸、1-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸、苯甲酸、以及2-羥基苯甲酸所組成的群組；此外，金屬氧化物組合物更可包括5至30重量份的黏著劑，例如有機(jī)聚合物，或環(huán)氧丙烯酸等、O至5重量份的分散劑，例如松油醇、或丁基溶纖劑等、0.1至10重量份的塑化劑，例如鄰苯二甲酸酯類、偏苯二甲酸酯類、二元醇、聚醚類、或檸檬酸酯等、以及O至I重量份的添加劑，添加劑可為固化劑，例如胺類、有機(jī)酸、或酸酐等:添加劑亦可為增韌劑，例如二甲酸酯類、或磷酸三苯脂等；添加劑亦可為稀釋劑，例如丙酮、丁醇、或乙二醇乙醚等。
[0016]本發(fā)明更提供了另一實(shí)施態(tài)樣的導(dǎo)電線路，是如圖2C所示，其制備流程是如圖2A至2C所示，參照附圖，制備方法是如下所述。
[0017]如圖2A所示，提供一基板20，該基板20為玻璃基板，其他實(shí)施態(tài)樣中，可使用的基板是如前述所載而本實(shí)施態(tài)樣的基板是以平面結(jié)構(gòu)做為實(shí)施范例，接著如圖2B所示，利用凹版印刷方法將具有不同厚度的金屬氧化物組合物(圖未示)印刷于基板20上，并經(jīng)由熱處理以固化金屬氧化物組合物以形成金屬氧化物層21 ;所形成的金屬氧化物層21具有第一厚度a以及第二厚度b ;接著，如圖2C所示，以掩膜(圖未示)作為遮蔽，并照射光源，其中該光源是與上述實(shí)施態(tài)樣相同，使部分受到光源照射的金屬氧化物層21中，包含的金屬氧化物經(jīng)還原反應(yīng)而轉(zhuǎn)換成金屬以形成圖案化的導(dǎo)電線路22。
[0018]本發(fā)明更提供了另一實(shí)施態(tài)樣的導(dǎo)電線路，是如圖3C所示，其制備流程是如圖3A至3C所示，參照?qǐng)D示，制備方法是如下所述。
[0019]如圖3A所不,提供一基板30,該基板30為玻璃基板，其他實(shí)施態(tài)樣中，可使用的基板是如前述所載而本實(shí)施態(tài)樣的基板是以平面結(jié)構(gòu)做為實(shí)施范例，接著如圖3B所示，利用網(wǎng)版印刷方法將金屬氧化物組合物(圖未示)印刷于基板20上，此處所使用的金屬氧化物將料是與以上實(shí)施范例相同，接著經(jīng)由熱處理以固化金屬氧化物組合物以形成金屬氧化物層31,接著,使用灰階掩膜(gray tone mask)(圖未示)作為屏蔽，并利用灰階掩膜以控制照射光線時(shí)，不同部分的金屬氧化物層31的氧化還原程度，以形成如圖3C所示的導(dǎo)電線路32 ;所形成的導(dǎo)電線路32中是具有導(dǎo)電線路321以及322的結(jié)構(gòu)，其中，導(dǎo)電線路322是經(jīng)由灰階掩膜的調(diào)控，照射光源較為充足，故還原反應(yīng)的程度較高，形成具有c厚度的導(dǎo)電線路322，而導(dǎo)電線路321亦經(jīng)由灰階掩膜的調(diào)控，照射的光源較不足，故還原反應(yīng)速率較低，因此形成具有d厚度的導(dǎo)電線路321，結(jié)合導(dǎo)電線路322以及321的結(jié)構(gòu)，形成一具有“門”字形的導(dǎo)電線路32。圖3D是為利用類似方法所制備導(dǎo)電線路的另一實(shí)施態(tài)樣，其中，導(dǎo)電線路32是形成于金屬氧化物層31的外緣，并部分覆蓋金屬氧化物層31。
[0020]上述的金屬氧化物組合物，其中，還原劑的添加是為了使金屬氧化物能于較低光強(qiáng)度的光源下進(jìn)行反應(yīng)以還原成金屬基質(zhì)。若金屬氧化物組合物中無(wú)添加還原劑，則欲將金屬氧化物粉體還原成金屬基質(zhì)時(shí)，需通過(guò)高能量(例如> 10(TC)以及特定氣體環(huán)境下才可進(jìn)行反應(yīng)，因此，本發(fā)明所提供的金屬氧化物組合物是添加還原劑以降低金屬氧化物還原成金屬基質(zhì)所需的能量，更可降低整體工藝的溫度，且可降低成本，簡(jiǎn)化程序。
[0021]本發(fā)明所提供的導(dǎo)電線路的制備方法是利用金屬氧化物組合物固化后形成金屬氧化物層，再利用照光使金屬氧化物組合物中的金屬氧化物行還原反應(yīng)還原成金屬以形成導(dǎo)電線路。由于本發(fā)明所提供的導(dǎo)電線路的制備方法屬低溫工藝，其使用的基板材料較不受限制，因此本發(fā)明所提供的導(dǎo)電線路的制備方法，可經(jīng)由本領(lǐng)域的技術(shù)人員，應(yīng)用于多種電子設(shè)備當(dāng)中，亦可依應(yīng)用的不同，調(diào)整金屬氧化物的種類、或金屬氧化物固含量，也可通過(guò)調(diào)整金屬氧化物組合物的黏度，搭配不同工藝，例如網(wǎng)版印刷或凹版印刷可搭配高黏度的金屬氧化物組合物；噴墨印刷則可搭配低黏度的金屬氧化物組合物，以形成導(dǎo)電線路。另夕卜，相較于傳統(tǒng)印刷法所制備的導(dǎo)電線路，其線路寬度最小約為70 μ m，而本發(fā)明所制備的導(dǎo)電線路的分辨率較佳，其線路寬度最小可到達(dá)30 μ m。此外，本發(fā)明不需經(jīng)過(guò)光刻蝕刻工藝，可加速生產(chǎn)速率，且降低成本。再者，本發(fā)明的另一優(yōu)勢(shì)在于，可于金屬氧化物層中形成導(dǎo)電線路，意即，可同時(shí)形成金屬氧化物層以及導(dǎo)電線路，也可經(jīng)由掩膜的選用，如灰階掩膜，而于金屬氧化物層中形成不同態(tài)樣的導(dǎo)電線路，因而可應(yīng)用于大多數(shù)的電子設(shè)備工藝當(dāng)中，其產(chǎn)業(yè)利用性極大，也是導(dǎo)電線路的制備的一重大改良。
[0022]本發(fā)明更提供了將上述形成導(dǎo)電線路的方法應(yīng)用于電容式觸控基板的實(shí)施態(tài)樣，其制備流程如圖4A-4E所示。而該結(jié)構(gòu)的制備方法則如下所述。
[0023]如圖4A所不,提供一基板40,該基板40為玻璃基板,于其他實(shí)施態(tài)樣中，基板較佳為具有高透光率的絕緣性基板，例如聚碳酸酯、聚甲基丙酸酯、或環(huán)烯烴等材料；接著利用光刻蝕刻工藝形成于基板40上的圖案化電極層，該圖案化電極層是由ITO所構(gòu)成，于其他實(shí)施態(tài)樣中，圖案化電極層可為本領(lǐng)域中已知的透明電極材料；其中，該圖案化電極層包括了第一方向子電極411以及412，以及第二方向子電極413以及414，如圖4A所示，第一方向子電極411以及412是不相互電性連接，而第二方向子電極413以及414之間具有連接通道415，以電性連接第二方向子電極413以及414。圖4B是圖4A中，沿著a切線的剖面圖。接著，如圖4C所示，利用印刷法，將金屬氧化物組合物(圖未示)印刷于部分的圖案化電極層上以及部分的基板上，該金屬氧化物組合物是與以上實(shí)施范例的金屬氧化物相同，并利用的熱處理以固化金屬氧化物組合物以形成金屬氧化物層42，該金屬氧化物層是同時(shí)與第一方向電極411、412以及第二方向電極的連接通道415接觸。接著如圖4D所示，利用灰階掩膜(圖未示)作為屏蔽，再照射光源，使金屬氧化物層42中的金屬氧化物行還原反應(yīng)，以形成導(dǎo)電橋接線43，該導(dǎo)電橋接線43是電性連接第一方向電極411以及412，且該導(dǎo)電橋接線43以及第二方向電極的導(dǎo)電通道415之間是由金屬氧化物層42電性隔離。接著，如圖4E所示,通過(guò)光學(xué)膠44將保護(hù)玻璃45 (cover glass)與上述所形成的結(jié)構(gòu)貼合，以形成電容式觸控面板。
[0024]本發(fā)明的導(dǎo)電線路應(yīng)用于電容式觸控面板的制備上，則可將已知需經(jīng)過(guò)四次光刻蝕刻的工藝，簡(jiǎn)化至僅需一次光刻蝕刻的工藝即可成功制備，且可于制備導(dǎo)電橋接層時(shí)，同時(shí)制備連接圖案化電極層的外部線路，又更進(jìn)一步的簡(jiǎn)化電容式觸控面板的制備過(guò)程。故本發(fā)明所提供的制備方法是具有簡(jiǎn)化工藝、提高產(chǎn)率、降低成本、以及減少材料浪費(fèi)等優(yōu)勢(shì)，對(duì)于電容式觸控面板的制備是一大改良。
[0025]上述實(shí)施例僅是為了方便說(shuō)明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以權(quán)利要求范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)電線路的制備方法，該方法包括: (A)提供一金屬氧化物組合物，包括一金屬氧化物、以及一還原劑，其中，該還原劑至少一選自由多元醇類、醇羥類、醛類、酮類、以及羧酸類所組成的群組； (B)將該金屬氧化物組合物形成于一基板上，并固化該金屬氧化物組合物以形成一金屬氧化物層，其中，該金屬氧化物層包含該還原劑；以及 (C)使用一光源使該金屬氧化物層中的該金屬氧化物與該還原劑行還原反應(yīng)，形成一金屬導(dǎo)電線路。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電線路的制備方法，其步驟(A)中，該金屬氧化物組合物包括:55-85重量百分比的金屬氧化物、以及5-15重量百分比的還原劑。
3.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電線路的制備方法，其步驟(A)中，該金屬氧化物是至少一選自由金氧化物、鉬氧化物、銀氧化物、銅氧化物、鎳氧化物、鋁氧化物、以及鋅氧化物所組成的群組。
4.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電線路的制備方法，其步驟(A)中，該還原劑是至少一選自由苯甲醛、乙二醇、丙三醇、丁二酮、甲基乙烯基酮、乙酰丙酮、環(huán)己酮、反丁烯二酸二甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、2丙烯酸、1-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸、苯甲酸、以及2-羥基苯甲酸所組成的群組。
5.一種具有導(dǎo)電線路的裝置，其中，該導(dǎo)電線路包括: 一基板； 一導(dǎo)電層，包括一金屬、以及一還原劑，該還原劑是至少一選自由多元醇類、醇羥類、醛類、酮類、以及羧酸類所組成的群組。
6.如權(quán)利要求5所述的具有導(dǎo)電線路的裝置，其中該還原劑是至少一選自由苯甲醛、乙二醇、丙三醇、丁二酮、甲基乙烯基酮、乙酰丙酮、環(huán)己酮、反丁烯二酸二甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、2-丙烯酸、1-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸、苯甲酸、以及2-羥基苯甲酸所組成的群組。
7.如權(quán)利要求5所述的具有導(dǎo)電線路的裝置，其中該裝置是電容式觸控面板。
8.一種具有導(dǎo)電線路的裝置，其中，該導(dǎo)電線路包括: 一基板； 一金屬氧化物層，設(shè)置于該基板上，其中，該金屬氧化物層包括一金屬氧化物及一還原齊U，該還原劑是至少一選自由多元醇類、醇羥類、醛類、酮類、以及羧酸類所組成的群組；以及 一導(dǎo)電層，嵌入該金屬氧化物層中，其中，該導(dǎo)電層包括一金屬，其中該金屬為該金屬氧化物行還原反應(yīng)而產(chǎn)生。
9.如權(quán)利要求8所述的具有導(dǎo)電線路的裝置，其中該還原劑是至少一選自由苯甲醛、乙二醇、丙三醇、丁二酮、甲基乙烯基酮、乙酰丙酮、環(huán)己酮、反丁烯二酸二甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、2-丙烯酸、1-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸、苯甲酸、以及2-羥基苯甲酸所組成的群組。
10.如權(quán)利要求8所述的具有導(dǎo)電線路的裝置，其中該裝置是電容式觸控面板。
【文檔編號(hào)】C23C18/31GK104185378SQ201310189045
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2013年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月21日
【發(fā)明者】王雅棱, 卓宏升, 蔡?hào)|璋 申請(qǐng)人:群創(chuàng)光電股份有限公司