改變高分辨率導(dǎo)電圖案的光學(xué)性質(zhì)的方法
【專利摘要】本文中所公開的公開內(nèi)容是用于改變高分辨率印刷導(dǎo)電圖案的光學(xué)性質(zhì)的方法，所述方法通過起始化學(xué)反應(yīng)以在所述圖案上形成光學(xué)性質(zhì)與未處理的材料不同的鈍化層來實現(xiàn)。在形成該反應(yīng)的鈍化層后，電性質(zhì)得以維持。
【專利說明】改變高分辨率導(dǎo)電圖案的光學(xué)性質(zhì)的方法
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請要求2011年10月25日提交的美國臨時專利申請第61/551，175號(代理人案號為2911-02900)的優(yōu)先權(quán)；所述申請以引用的方式并入本文中。
【背景技術(shù)】
[0003]觸摸敏感式顯示器可用于電視、信息亭和個人計算裝置中，個人計算裝置包括個人計算機、智能電話、便攜式電子裝置、個人數(shù)字助理(PDA)和平板。觸摸敏感式顯示器可包括觸摸傳感器，觸摸傳感器具有一組布置在柵格圖案中的不透明導(dǎo)線。盡管非常細(xì)，但觸摸敏感式顯示器的使用者可以看見此類導(dǎo)電圖案，從而可能給使用者造成麻煩。盡管使用者可能不能看到這些線，因為這些線是微觀的，但由于這些導(dǎo)電圖案，顯示器上可存在閃光和反射。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施方案中，本發(fā)明提供了一種改變高分辨率導(dǎo)電圖案的光學(xué)性質(zhì)的方法，所述方法包括:使用包含鍍敷催化劑的油墨將第一微觀圖案印刷在第一基材的第一側(cè)上；使基材固化；使用油墨印刷第二微觀圖案；鍍敷基材，其中鍍敷基材包括無電鍍敷，以在基材上形成高分辨率導(dǎo)電圖案(HRCP);在基材上布置反應(yīng)物以形成包含反應(yīng)層的反應(yīng)圖案，其中反應(yīng)層的厚度為25nm到5000nm ;以及沖洗基材。
[0005]在一個替代實施方案中，本發(fā)明提供了 一種改變高分辨率導(dǎo)電圖案的光學(xué)性質(zhì)的方法，所述方法包括:使用包含鍍敷催化劑的油墨將第一微觀圖案印刷在基材的第一側(cè)上；使第一基材固化；使用油墨印刷第二微觀圖案；以及鍍敷基材，其中鍍敷基材包括無電鍍敷，以在基材上形成高分辨率導(dǎo)電圖案(HRCP)。這個實施方案還包括在基材上布置反應(yīng)物以形成包含反應(yīng)層的反應(yīng)圖案，其中反應(yīng)層的厚度為25nm到5000nm，并且其中反應(yīng)物包含SeO2, CuSO4和磷酸；以及在異丙醇和去離子水之一中沖洗基材。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]為了詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實施方案，現(xiàn)在參考附圖，其中:
[0007]圖1A到IC是用于改變高分辨率導(dǎo)電圖案(HRCP)的光學(xué)性質(zhì)的七步驟方法的實施方案的圖解說明。
[0008]圖2是改變HRCP的光學(xué)性質(zhì)的三步驟方法的實施方案的圖解說明。
[0009]圖3是改變HRCP的光學(xué)性質(zhì)的四步驟方法的實施方案的圖解說明。
[0010]圖4是改變HRCP的光學(xué)性質(zhì)的三步驟方法的實施方案的圖解說明。
[0011]圖5是用于HRCP的著色方法的三步驟方法的實施方案。
[0012]圖6是基材上的導(dǎo)電圖案的圖解說明。
[0013]圖7是基材上的具有改變的光學(xué)性質(zhì)的導(dǎo)電圖案的圖解說明。
[0014]圖8A到8B是具有改變的光學(xué)性質(zhì)的HRCP的兩個實施方案的圖案化線的橫截面的圖解說明。
[0015]圖10是用于制造著色的高分辨率導(dǎo)電圖案(CHRCP)的方法的實施方案的圖解說明。
[0016]圖11顯示用于批量著色高分辨率導(dǎo)電圖案的方法的圖示。
[0017]圖12顯示三唑化合物的結(jié)構(gòu)式。
【具體實施方式】
[0018]以下討論涉及本發(fā)明的多個實施方案。盡管這些實施方案中的一個或多個可為優(yōu)選的，但所公開的實施方案不應(yīng)解釋為或以其它方式用作對公開內(nèi)容、包括權(quán)利要求書的范圍的限制。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，以下描述具有廣泛的應(yīng)用，并且對任何實施方案的討論僅意在對這個實施方案進(jìn)行舉例說明，而并不意欲表示公開內(nèi)容、包括權(quán)利要求書的范圍受限于這個實施方案。
[0019]電容式和電阻式觸摸傳感器可用于具有觸摸敏感特征的電子裝置中。這些電子裝置可包括顯示裝置，例如計算裝置、計算機顯示器或便攜式媒體播放器。顯示裝置可包括電視、監(jiān)視器和投影儀，其可適用于顯示圖像，包括文本、圖形、視頻圖像、靜止圖像或演示文稿?？捎糜谶@些顯示裝置的圖像裝置可包括陰極射線管(CRT)、投影儀、平板液晶顯示器(IXD)、LED系統(tǒng)、OLED系統(tǒng)、等離子體系統(tǒng)、電致發(fā)光顯示器(ELD)、場發(fā)射顯示器(FED)。由于觸摸屏式裝置越來越普及，因此制造商可能尋求使用保持質(zhì)量同時降低制造成本且簡化制造過程的制造方法。觸摸屏的光學(xué)性能可通過減少光學(xué)干擾例如由通過光刻方法形成的規(guī)則導(dǎo)電圖案生成的波紋效應(yīng)而得到改善。本文中公開了在大容量輥對輥制造過程中制作柔性且光學(xué)相容性觸摸傳感器的系統(tǒng)和方法，在所述輥對輥制造過程中，在單程中可產(chǎn)生微導(dǎo)電特征。
[0020]本文中公開了通過例如輥對輥制造過程制作柔性觸摸傳感器(FTS)電路的系統(tǒng)和方法的實施方案?？墒褂盟x設(shè)計的熱成像來制作多個母板，以將高分辨率導(dǎo)線印刷在基材上。可使用第一輥將第一圖案印刷在基材的第一側(cè)上，并且可使用第二輥將第二圖案印刷在基材的第二側(cè)上。在鍍敷過程期間可使用無電鍍敷。盡管無電鍍敷可能比其它方法耗費更多時間，但對于小型錯綜復(fù)雜的復(fù)雜幾何形狀來說，無電鍍敷可能更好。FTS可包括多個與介電層連通的薄柔性電極。可將包括電引線的延伸尾部附接到電極，并且可存在與引線電連通的電連接器。輥對輥過程是指以下這一事實:將柔性基材加載到也可稱為退繞輥的第一輥上以將其進(jìn)料到進(jìn)行制作過程的系統(tǒng)中，然后卸載到也可稱為卷繞輥的第二輥上，此時過程結(jié)束。
[0021]觸摸傳感器可使用經(jīng)由已知的輥對輥處理方法轉(zhuǎn)移的薄柔性基材來制造。將基材轉(zhuǎn)移到洗滌系統(tǒng)中，洗滌系統(tǒng)可包括諸如等離子體清潔、彈性體清潔、超聲波清潔過程等的過程。洗滌循環(huán)后，可在物理或化學(xué)氣相沉積真空室中進(jìn)行薄膜沉積。在這個可稱為印刷步驟的薄膜沉積步驟中，在基材的至少一個表面上沉積諸如氧化銦錫(ITO)的透明導(dǎo)電材料。在一些實施方案中，用于導(dǎo)線的適合材料可包括銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鎳(Ni)、錫(Sn)和鈀(Pd)等。取決于用于電路的材料的電阻率，它可具有不同的響應(yīng)時間和功率要求。沉積的導(dǎo)電材料層可以具有在0.005微歐/平方到500微歐/平方范圍內(nèi)的電阻，500?；蚋〉奈锢砗穸?，以及25微米或更大的寬度。在一些實施方案中，印刷的基材可具有通過噴霧沉積或濕式化學(xué)沉積施加的防閃光涂層或漫射體表面涂層?？赏ㄟ^例如用紅外線加熱器、紫外線加熱器、對流加熱器等加熱使基材固化?？芍貜?fù)這個過程，并且可能需要層壓、蝕刻、印刷和組裝的數(shù)個步驟來完成觸摸傳感器電路。
[0022]印刷的圖案可為包含多條線的高分辨率導(dǎo)電圖案。在一些實施方案中，這些線可以是微觀尺寸的。隨著線的尺寸減小以及圖案幾何形狀的復(fù)雜度增加，印刷圖案的難度可能加大。用于印刷具有不同尺寸和幾何形狀的特征的油墨也可變化，一些油墨組合物可能更適合于較大的簡單特征，而一些油墨可能更適合于較小的更復(fù)雜的幾何形狀。
[0023]在一個實施方案中，可存在多個用于形成圖案的印刷臺(printing station)。這些臺可能受限于可被轉(zhuǎn)移到網(wǎng)紋輥上的油墨的量。在一些實施方案中，可存在專用的臺來印刷某些可在多個產(chǎn)品線或應(yīng)用中運行的特征，這些專用的臺在一些情況下對于每個印刷作業(yè)來說可使用相同的油墨，或者可以是若干個產(chǎn)品或產(chǎn)品線共同的標(biāo)準(zhǔn)特征，因此其可連續(xù)地運行而不必更換輥。轉(zhuǎn)移過程中使用的網(wǎng)紋輥的單元容量可能取決于所轉(zhuǎn)移的油墨的類型，在一些實施方案中，其可在0.5BCM到30BCM(十億立方微米)之間變化，在其它實施方案中，其可在9BCM到20BCM之間變化。用于印刷全部圖案或圖案的一部分的油墨的類型可取決于若干個因素，包括線的橫截面形狀、線的厚度、線的寬度、線的長度、線的連接性以及總體的圖案幾何形狀。除了印刷過程以外，可對印刷的基材進(jìn)行至少一次固化過程，以實現(xiàn)期望的特征高度。
[0024]在一些情況下，可通過進(jìn)一步處理來改變在鍍敷過程期間沉積的導(dǎo)電材料的光學(xué)性質(zhì)。改變反射線的光學(xué)性質(zhì)也可稱為著色或黑化，其可增強顯示器的可見性和可用性，因為較暗的線吸收更多的光譜，由此使得HRCP更不易被顯示器的使用者看見?？赏ㄟ^例如在HRCP線上形成氧化物層來改變光學(xué)性質(zhì)。氧化物層也可稱為處理層或反應(yīng)層，其可通過起始和停止化學(xué)反應(yīng)來形成。該化學(xué)反應(yīng)可由硒化合物、硫酸鹽化合物或三唑化合物起始。用于施加反應(yīng)物的機制可以是噴霧或浸潰過程，其中的任一種均可在上述化合物的情形下使用。施加反應(yīng)物，并允許反應(yīng)繼續(xù)，直到通過沖洗過程去除反應(yīng)物來停止反應(yīng)。應(yīng)認(rèn)識到，在例如本文所公開的方法產(chǎn)生的圖案中，在400nm到700nm之間測得的透光率未顯示出差異，并且因此在黑化過程后未降低。例如，15 μ mX 15 μ m的柵格圖案并且間距為300 μ m可表現(xiàn)出約88%的透光率，這與上文討論的可使用氧化銦錫(ITO)的常規(guī)觸摸面板技術(shù)相當(dāng)或優(yōu)于后者。
[0025]圖1A到IC是改變高分辨率導(dǎo)電圖案(HRCP)的光學(xué)性質(zhì)的方法的實施方案。高分辨率導(dǎo)電圖案(HRCP)可以是被圖案化在非導(dǎo)電基材上的任何導(dǎo)電材料，其中導(dǎo)電材料沿著基材的印刷平面具有小于50 μ m的寬度。HRCP可包含多條線，線的橫截面可為如圖1中所示的矩形，或諸如正方形、半圓形、梯形、三角形等的形狀。
[0026]在圖1A中，將掩模104施加到高分辨率導(dǎo)電圖案(HRCP) 100的一部分上，以形成掩蔽的圖案106。術(shù)語“掩?！笨捎糜谥甘┘拥讲牧系囊粋€或多個區(qū)域以降低或抑制材料與反應(yīng)物110相互作用的能力的任何材料。對于給定的材料來說，反應(yīng)物110可為與基材上的HRCP相互作用的任何化學(xué)品?？蓪⒎磻?yīng)物110施加到掩蔽的圖案106，以形成反應(yīng)圖案112，具體而言為在圖案100的基材的表面上的反應(yīng)層，該反應(yīng)層可如圖8A到8B中所示出的。用于起始與HRCP的反應(yīng)而施加的反應(yīng)物的量可取決于反應(yīng)物的類型、用于形成HRCP的導(dǎo)電材料的類型以及HRCP的幾何形狀中的至少一種。給定材料與對應(yīng)的反應(yīng)物的反應(yīng)完全度可以是材料與反應(yīng)物之間的化學(xué)反應(yīng)的完成程度。完成程度可由諸如下文圖8A、圖SB和表I中所討論的層厚度或下表I中所討論的電阻率的性質(zhì)來度量。反應(yīng)圖案保留其電導(dǎo)率，并且，優(yōu)選地，電導(dǎo)率應(yīng)在純銅的7%內(nèi)，否則反應(yīng)可造成涂層變得絕緣。
[0027]優(yōu)選地，掩模104是光致抗蝕劑掩模，例如可商購的AZ? nL0F?2000系列的光致抗蝕劑材料，反應(yīng)物110是商品化產(chǎn)品例如Novacan Black Patina,并且去除劑126是丙酮。在另一個實施方案中，反應(yīng)物110是3重量％到10重量％硫酸銅(CuSO4),并且去除劑臺(remover station) 126處的去除劑是二甲亞砜。在另一個實施方案中，反應(yīng)物110是7%到15%硝酸(HNO3)、0.5%到3%二氧化硒(SeO2)的水溶液。在這個實施例中，溶液中的硝酸清潔生長任何氧化物的Cu表面，水溶液中的二氧化硒形成亞硒酸(H2SeO3)，并且按以下反應(yīng)形成Cu2Se:
[0028]4Cu+H2Se03+4H = 2Cu++Cu2Se+3H20。
[0029]在一個實施例中，反應(yīng)物用去離子(DI)水稀釋以控制反應(yīng)速率。稀釋可以以I份反應(yīng)物對3份水(1:3)的比率進(jìn)行?；蛘?，反應(yīng)物:水的比率可為2:7、1:4、1:5、1:7和1:9。反應(yīng)可進(jìn)行10秒到60秒。在另一個實施例中，反應(yīng)物是由Electrochemical Products公司(EPI)制造的EP1-311。在另一個實施例中，可使用基于碲化物的反應(yīng)物例如碲化鈉以在HRCO上產(chǎn)生碲化銅反應(yīng)層。
[0030]在圖1B中，第一沖洗臺(rinse station) 114使用沖洗流體116沖洗反應(yīng)圖案112,從而形成沖洗過的掩蔽的圖案118。在干燥臺(drying station) 120處干燥沖洗過的掩蔽的圖案，以從沖洗過的掩蔽的圖案118去除沖洗流體116，從而形成干燥的掩蔽的圖案122。在第一沖洗臺124處的沖洗可使用能夠溶解反應(yīng)物或去除劑的任何流體進(jìn)行。沖洗可用例如去離子水或異丙醇(IPA)進(jìn)行?；目稍诟稍锱_120處通過可從材料去除反應(yīng)物、去除劑或沖洗液的任何方法例如，氣刀(air knife)、熱空氣和橡皮刮板進(jìn)行干燥。
[0031]在圖1C中，在掩蔽臺(masking station) 102處施加掩模104的一些實施方案中，可在去除劑臺126處施加去除劑以去除掩模104，從而產(chǎn)生反應(yīng)的未掩蔽的圖案128。用于給定的反應(yīng)物110的去除劑可為與該材料相互作用以從另一種材料將其去除的任何化學(xué)品，所述另一種材料終止形成圖案128的反應(yīng)。應(yīng)認(rèn)識到，盡管圖1A到IC示出了當(dāng)施加反應(yīng)物110以及在沖洗臺124處去除反應(yīng)物110時圖案的變化，但這是出于顯示當(dāng)施加反應(yīng)物110時起始反應(yīng)以及當(dāng)在沖洗臺124處施加沖洗時反應(yīng)可停止的說明性目的，而并非實際上顯示下文所討論的如圖6和圖7的比較中所示出的圖案黑化。還應(yīng)認(rèn)識到，在圖2到圖5中使用相同類型的陰影方案。
[0032]然后可使用沖洗臺130來施加第一沖洗流體132，以形成沖洗過的著色圖案134。對沖洗過的著色圖案134進(jìn)行干燥136，以從沖洗過的著色圖案134去除第二沖洗流體132，從而形成著色的高分辨率導(dǎo)電圖案(CHRCP) 138。在一個實施方案中，可使用旋涂設(shè)備施加掩模104、反應(yīng)物110以及去除劑臺126處的去除劑。第一沖洗臺114和第二沖洗臺130可被施加作為噴霧，其使用異丙醇作為第一沖洗流體116，并且使用去離子水作為第二沖洗流體132。在這個實施例中，反應(yīng)物110包括三唑化合物，例如如下文在圖12中所描述的三唑，例如1，2，3_三唑1200。優(yōu)選地，1，2，3-三唑1200中的NH基團(tuán)1208被吸附到反應(yīng)圖案112中暴露的銅上。這個反應(yīng)可如下式所述進(jìn)行:
[0033]Cu (S)+TA (三唑)=Cu: TAH (ads)+H+(aq)[0034]在氧化劑存在下或通過陽極極化，氧化按以下反應(yīng)進(jìn)行:
[0035]Cu: TAH(ads) = Cu (I) TA (s) +H+ (aq) +e_
[0036]作為這個反應(yīng)的產(chǎn)物，在反應(yīng)圖案112上形成Cu(I)TA(S)保護(hù)層。這個層(未圖示)的厚度可取決于反應(yīng)中所使用的三唑的濃度，并且可對反應(yīng)圖案112的光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響。對于給定的材料來說，術(shù)語“光學(xué)性質(zhì)”可指由材料與可見光譜中的電磁波的相互作用方式產(chǎn)的任何材料特征，包括但不限于光澤和色彩。
[0037]反應(yīng)圖案112中的銅可與1，2，3-三唑1200中的NH基團(tuán)1208形成一類鍵?？赡馨l(fā)生的鍵合可 以指高分辨率導(dǎo)電圖案的至少一部分借以附接到另一種材料的任何方法。另外，反應(yīng)產(chǎn)生的氫可被吸附到銅中。優(yōu)選地，其它1，2，3-三唑1200分子中的NH基團(tuán)1208與附接到銅表面的1，2，3-三唑1200分子中的叔氮締合。在這個實施例中，烷基存在于反應(yīng)物110中，因此，所述烷基的膠束的形成有助于上述氫鍵鍵合，從而形成附加的保護(hù)層，所述附加的保護(hù)層包含與可幫助從銅表面排斥水分的烷基三唑1202或烷基三唑1204具有類似結(jié)構(gòu)的烷基三唑。這個過程產(chǎn)生CHRCP138。011^^138可具有與圖84中的!11^^900類似的結(jié)構(gòu)(如下文所討論)，其中處理層904可為黑色或灰色、電絕緣的、鈍化的，具有低反射率，并且由于烷基膠束為近乎完美的形狀，因此，厚度906在形成期間是自限的。厚度的自限可能是由于CHRCP圖案的厚度只能與鍍敷期間沉積的導(dǎo)電材料一樣厚。還應(yīng)理解，將材料表征為鈍化的可指材料能夠降低或消除另一種材料的降解，其中降解可以是材料喪失其期望的特征的任何過程。
[0038]圖2是用于HRCP的著色方法的實施方案的圖解說明。著色或著色方法可指使材料與反應(yīng)物相互作用以改變所述材料的光學(xué)性質(zhì)的任何方法。在圖2中，HRCP200包含多條線，其由未反應(yīng)的線200a示出。在反應(yīng)物臺(reactant station) 204處向HRCP200施加反應(yīng)物，HRCP與反應(yīng)物之間的反應(yīng)形成反應(yīng)圖案206，如由與未反應(yīng)的線200a相比為陰影交叉線所示出的。沖洗臺208含有沖洗流體210以去除在反應(yīng)物臺204處施加的反應(yīng)物，沖洗圖案的去除使圖案與在反應(yīng)物臺204處施加的反應(yīng)物之間的反應(yīng)停止。在去除沖洗流體210后，形成沖洗過的圖案212，其由沖洗過的圖案212中的多個圓形表示。然后在干燥臺214處干燥沖洗過的圖案，以從沖洗過的圖案212去除沖洗流體210，由此形成具有改變的光學(xué)性質(zhì)的高分辨率導(dǎo)電圖案216。應(yīng)認(rèn)識到，至少200a、206和212之間的陰影差異代表從HRCP200a到反應(yīng)圖案206到?jīng)_洗過的圖案212的圖案改變，其中通過沖洗中斷反應(yīng)。沖洗可通過可將沖洗液施加到材料的任何方法進(jìn)行，包括浸潰或噴霧(未圖示)。施加沖洗以中斷或降低反應(yīng)物與所述材料之間的相互作用(即限制反應(yīng))，以形成如圖8A和SB中所示的具有一定厚度或目標(biāo)電阻率的處理層。如圖1C和圖9中所討論的，在一些實施方案中，可在去除劑臺(未圖不)處施加去除劑以去除反應(yīng)物。
[0039]在一個實施方案中，使用浸潰浴施加反應(yīng)物204，浸潰浴包含在5°C下在水性堿性介質(zhì)中的三乙醇胺硒代硫酸鈉(Na2SeSO3)。在這個實施方案中，桶208是浸沒沖洗，并且沖洗流體210是去離子水，使用吹熱空氣的設(shè)備進(jìn)行干燥214。這個過程產(chǎn)生CHRCP216。
[0040]圖3是HRCP著色方法的替代實施方案。著色HRCP300的方法可包括在反應(yīng)物臺304處向HRCP300施加反應(yīng)物以形成反應(yīng)圖案306。然后沖洗臺308使用沖洗流體310從反應(yīng)圖案306去除在反應(yīng)物臺304處施加的反應(yīng)物，由此形成沖洗過的圖案312。然后沖洗臺314在沖洗過的圖案312上施加沖洗流體316，以形成沖洗兩次的圖案318。然后在干燥臺320處干燥沖洗兩次的圖案，以從沖洗兩次的圖案318去除沖洗流體316和沖洗流體310的任何殘余物，從而形成CHRCP322。應(yīng)認(rèn)識到，盡管圖3中所圖示的橫截面幾何形狀具有矩形幾何形狀，但橫截面幾何形狀也可以是正方形、三角形、梯形等。
[0041]圖4是用于HRCP的著色方法的實施方案。在HRCP400上施加反應(yīng)物404，從而形成反應(yīng)圖案406。然后可在沖洗臺408處施加沖洗，以從反應(yīng)圖案406去除反應(yīng)物404并停止反應(yīng)，由此形成沖洗過的圖案412。在干燥臺414處干燥沖洗過的圖案412，以去除沖洗流體410，從而形成CHRCP416。反應(yīng)物可被留置特定的反應(yīng)時間，其中反應(yīng)時間是反應(yīng)物與材料相互作用的時間長度。反應(yīng)時間可影響圖案化基材的厚度和所得性質(zhì)。
[0042]圖5是HRCP的著色方法的替代實施方案。在這個實施方案中，HRCP500存在于基材502的兩側(cè)上。在反應(yīng)物臺506處向HRCP500施加反應(yīng)物，從而形成反應(yīng)圖案508?？稍跊_洗臺510處施加沖洗，以使用沖洗臺處的沖洗流體512從反應(yīng)圖案508去除在反應(yīng)物臺506處施加的反應(yīng)物，由此形成沖洗過的圖案514。然后可在干燥臺516處干燥沖洗過的圖案514，以從沖洗過的圖案514去除在沖洗臺處施加的沖洗流體512，由此形成CHRCP518。在一些實施方案中，干燥臺512可包括多個干燥器，所述多個干燥器可位于基材的相對側(cè)上。
[0043]圖6是HRCP的實施方案的圖解說明。在這個實施例中，HRCP600包含未著色的導(dǎo)電材料604，例如，被布置在基材602上的銅。在著色和改變光學(xué)性質(zhì)之前，多條導(dǎo)線604可為發(fā)亮的并且金屬性的，確切的光學(xué)性質(zhì)由用于形成導(dǎo)線604的金屬或合金決定。這可能意味著，基材602在組裝到觸摸屏顯示器中時仍然可表現(xiàn)出以下情況:即使沒有可見的線，因為線可能具有在I微米到50微米之間的微觀尺寸，也會由于這些反射線而具有來自于屏幕的普遍反射。因此，可能優(yōu)選在沉積導(dǎo)電材料以形成多條導(dǎo)線604后改變光學(xué)性質(zhì)，以便減少這類閃光。
[0044]圖7是具有改變的光學(xué)性質(zhì)的HRCP700的圖解說明，改變光學(xué)性質(zhì)也可稱為著色或黑化。反應(yīng)的銅材料704被布置在基材602上。可通過本文中所公開的方法改變性質(zhì)。
[0045]圖8A到8B是來自于HRCP的線的橫截面幾何形狀的實施方案的圖解說明。HRCP可包含多條線，線具有不同的橫截面幾何形狀，包括正方形、矩形、半圓形、三角形和梯形。圖8A顯示HRCP線900的實施例，并且圖8B顯示HRCP線908的實施例。圖8A是半圓形線的實施例，并且圖8B是具有矩形橫截面的線的實施例。在圖8A中，HRCP線900包含處理層904，所述處理層904圍繞未處理的材料902的外表面延伸。圖8B包含處理層912，所述處理層912圍繞未處理的材料910的外表面延伸。層904和層912是反應(yīng)層，這意味著，油墨圖案已經(jīng)與反應(yīng)物相互作用，未在圖中顯示，并且分別反應(yīng)形成具有層厚度906和層厚度914的著色化合物。圖8A中未處理的材料902和圖8B中未處理的材料910顯示出未與反應(yīng)物相互作用的線的部分。在一些實施方案中，所述多條線的橫截面幾何形狀相同，并且在一些實施方案中，所述多條線可包含兩種或更多種不同的橫截面幾何形狀，或相同的橫截面幾何形狀的不同尺寸。
[0046]處理層904可為黑色的、導(dǎo)電的、鈍化的，并且具有低反射率，并且層厚度906為25nm到5000nm。在一個替代實施方案中，處理層904是單層，其為黑色的、電絕緣的、鈍化的，并且具有低反射率。銅的低反射率為約60%反射，其可清楚地被看見，銀可具有80%到90 %的反射率，但光學(xué)性質(zhì)的改變使其小于20 %。
[0047]參考圖2和圖8A，CHRCP216可具有由CuSO4構(gòu)成的處理層904，并且該層可為黑色的、導(dǎo)電的、鈍化的，并且具有低光澤。層厚度906可為25nm到5000nm。在一個替代實施方案中，處理層904是灰色的、電絕緣的、鈍化的，并且具有低反射率。
[0048]參考圖5和圖8A，在一個替代實施方案中，反應(yīng)物506是Novacan Black Patina,沖洗510是浸沒沖洗，沖洗流體512是去離子水，并且干燥516用吹熱空氣的設(shè)備進(jìn)行。在這個實施方案(未圖示)中，基材502在基材502的大于一側(cè)上具有HRCP500。在第一側(cè)和第二側(cè)上的HRCP可相同，或者，第一側(cè)上的HRCP與第二側(cè)上的HRCP可不同。這個過程產(chǎn)生CHRCP518，其可具有與圖8A中的HRCP900類似的結(jié)構(gòu)，其中處理層904是黑色的、導(dǎo)電的、鈍化的，具有低光澤，并且厚度906為25nm到5000nm。在這個實施例中，HRCP518是寬度為50 μ m、厚度為500nm到900nm并且長度為5cm到12cm的線的圖案。在一個實施例中，HRCP518是寬度為50 μ m的線的圖案，并且電阻率(P )可為3.6m.0hm-cm到4.8m.0hm-cm。在另一個實施例中，電阻率(P )在著色過程期間增加23.2%到60.4%。
[0049]圖9是用于制造HRCP并改變這個圖案的光學(xué)性質(zhì)的方法的實施方案的圖解說明。將基材1000布置在退繞輥1002上，并經(jīng)由例如任何已知的輥對輥處理方法從退繞輥1002轉(zhuǎn)移到第一清潔臺(cleaning station) 1004?？捎脤?zhǔn)機構(gòu)1006控制基材1000的對準(zhǔn)。然后可使用第一清潔臺1004從基材1000去除雜質(zhì)(未圖示)。
[0050]基材1000可穿過第二清潔臺1008。清潔過程可用可從材料表面去除雜質(zhì)或污染物的方法或設(shè)備進(jìn)行。然后基材1000可在第一印刷臺1010處經(jīng)歷第一次印刷，其中在可能涉及至少一個母板1012和未示出的至少一種油墨的過程中將未示出的微觀圖案施加在基材1000的至少一側(cè)上。被施加到基材1000的油墨的量可用未示出的計量裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且可取決于過程速度、油墨特征和圖案特征。第一印刷過程1010后，可在第一固化臺(curing station) 1014處進(jìn)行一次或多次固化過程。 [0051]基材1000可經(jīng)歷第二印刷過程1016。在第二印刷過程1016中，使用母板1018將未示出的油墨施加到基材1000的至少一側(cè)上。被施加到基材1000的油墨的量可用未示出的計量裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且可取決于過程速度、油墨特征和圖案特征。第二印刷過程1016后，可在第二固化臺1020處進(jìn)行至少一次固化過程。然后基材1000可在第一鍍敷臺(plating station) 1022處經(jīng)歷鍍敷，隨后可利用沖洗流體1026進(jìn)行第一次沖洗1024?？稍诟稍锱_1028處干燥基材1000，由此在基材1000上形成高分辨率導(dǎo)電圖案1030。掩模(未圖示)可被施加到HRCP1030的一部分上。可在掩模施加臺(mask application station) 1038處向HRCP1030施加反應(yīng)物，隨后可在沖洗臺1040處進(jìn)行第二次沖洗。在沖洗臺1040處的第二次沖洗可使用沖洗流體1042，以從HRCP1030去除反應(yīng)物1038，并且隨后可在第一干燥臺1044處進(jìn)行干燥。在一個實施方案中，然后可在去除劑施加臺(remover applicationstation) 1048處向HRCP1030施加去除劑。在沖洗臺1050處的第三次沖洗可利用沖洗流體1052，以從HRCP1030去除去除劑1048。然后在第二干燥臺1054處進(jìn)行干燥，從而形成CHRCP1056。然后可將基材1000收集在卷繞輥1058上。
[0052]在一個替代實施方案中，基材1000是薄而透明的柔性介電物質(zhì)，對準(zhǔn)機構(gòu)1006是對準(zhǔn)纜線，第一清潔系統(tǒng)1004是高電場臭氧發(fā)生器，并且第二清潔系統(tǒng)1008是網(wǎng)清潔器。在這個實施方案中，第一印刷過程1010僅在基材1000的一側(cè)上印刷，并且用于第一印刷過程1010和第二印刷過程1016的油墨含有鍍敷催化劑?；?000可在固化臺1014處經(jīng)歷第一次固化并且在固化臺1020處經(jīng)歷第二次固化。每個固化過程可包含紫外線(UV)固化設(shè)備和烘箱。鍍敷過程1022可為在鍍敷槽中進(jìn)行的無電鍍敷，所述鍍敷槽含有在20°C到90°C的溫度范圍下的銅或其它液態(tài)導(dǎo)電材料。在這個實施例中，HRCP1030中的多條線中的每條線可具有小于5微米的線寬度。所產(chǎn)生的CHRCP1056被認(rèn)為是透明的，因為人眼不能覺察到透明基材上的圖案。應(yīng)注意，與可被認(rèn)為是透明的具有5微米寬的線的圖案的CHRCP1056相比，具有20微米寬的線的圖案的CHRCP1056不可被認(rèn)為是透明的。圖案是黑色的并且具有低光澤，以致其從所有角度都反射較少的光。另外，待鍵合到電子設(shè)備的CHRCP1056的部分具有經(jīng)歷鍵合所必需的性質(zhì)。經(jīng)歷鍵合所必需的性質(zhì)是諸如導(dǎo)電性和剝離強度的那些性質(zhì)。柵格向圖案提供不可見性和導(dǎo)電性，并且保護(hù)圖案不受諸如溫度和濕度的酸性大氣影響，同時提供優(yōu)良的柔性的鍵強度。
[0053]在一個替代實施方案中，基材1000可為薄而透明的柔性介電物質(zhì)。對準(zhǔn)機構(gòu)1006是對準(zhǔn)纜線，第一清潔系統(tǒng)1004是高電場臭氧發(fā)生器，并且第二清潔系統(tǒng)1008是網(wǎng)清潔器。在這個實施方案中，第一印刷過程1010僅在基材1000的一側(cè)上印刷,用于第一印刷過程1010和第二印刷過程1016的油墨含有鍍敷催化劑。在這個實施方案中，在第一固化臺1014處的第一次固化以及在第二固化臺1020處的第二次固化各自包含UV固化設(shè)備和烘箱。鍍敷過程1022可為在鍍敷槽中進(jìn)行的無電鍍敷，所述鍍敷槽含有在20°C到90°C的溫度范圍下的銅或其它液態(tài)導(dǎo)電材料。在這個實施例中，HRCP1030具有約20微米的線寬度。
[0054]實驗結(jié)果
[0055]在一組實驗中，改變反應(yīng)物與HRCP之間的反應(yīng)時間以觀察所產(chǎn)生的層厚度。應(yīng)注意，與可被認(rèn)為是透明的具有5微米寬的線的圖案的CHRCP1056相比，具有20微米寬的線的圖案的CHRCP1056不可被認(rèn)為是透明的。
[0056]表1
[0057]
【權(quán)利要求】
1.一種改變高分辨率導(dǎo)電圖案的光學(xué)性質(zhì)的方法，所述方法包括: 使用包含鍍敷催化劑的油墨將第一微觀圖案印刷在基材的第一側(cè)上； 使所述基材固化； 使用所述油墨印刷第二微觀圖案； 鍍敷所述基材，其中鍍敷所述基材包括無電鍍敷，以在所述基材上形成高分辨率導(dǎo)電圖案(HRCP)； 在所述基材上布置反應(yīng)物以形成包含反應(yīng)層的反應(yīng)圖案，其中所述反應(yīng)層的厚度為25nm 到 5000nm ;以及 沖洗所述基材。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述無電鍍敷包括將所述基材的至少一部分布置在包含液態(tài)導(dǎo)電材料的鍍敷槽中以形成高分辨率導(dǎo)電圖案。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述導(dǎo)電材料是銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鎳(Ni)、錫(Sn)和鈀(Pd)中的一種。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述HRCP包含多條線，并且其中所述多條線寬度中每條線的寬度為I微米到20微米。
5.權(quán)利要求1的方 法，其中所述HRCP包含多條線，并且其中所述多條線中每條線的寬度為2微米到5微米。
6.權(quán)利要求1的方法，其中包含所述第一微觀圖案的基材是第一基材，其中將所述第二微觀圖案印刷在以下的一種上:與所述第一圖案相鄰的所述第一基材的第一側(cè)、所述第一基材的第二側(cè)或第二基材，其中所述第二基材與所述第一基材不同。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述基材是柔性聚合物、紙或玻璃中的一種。
8.權(quán)利要求1的方法，所述方法還包括將掩模布置在所述HRCP的至少一部分上以形成所述HRCP的掩蔽的部分和未掩蔽的部分,并在所述未掩蔽的部分上布置反應(yīng)物以形成包含反應(yīng)層的反應(yīng)圖案。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述反應(yīng)物包含SeO2、CuSO4和磷酸。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述反應(yīng)物包含I重量％到4重量％SeO2U.5重量％到3重量％ CuSO4和3重量％到7重量％磷酸。
11.權(quán)利要求1的方法，其中布置所述反應(yīng)物包括將所述基材浸沒在反應(yīng)物槽中。
12.權(quán)利要求9的方法，其中用二甲亞砜去除所述反應(yīng)物。
13.權(quán)利要求9的方法，其中沖洗所述基材包括在異丙醇和去離子水之一中沖洗所述基材O
14.權(quán)利要求1的方法，其中所述反應(yīng)物包含HN03、SeO2和CuS04。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述反應(yīng)物包含7%到15%硝酸(HNO3)、0.5%到3%二氧化硒(SeO2)和3%到10%硫酸銅(CuSO4)。
16.權(quán)利要求14的方法，所述方法還包括使用二甲亞砜從所述基材去除所述反應(yīng)物。
17.權(quán)利要求13的方法，其中布置所述掩模、布置所述反應(yīng)物由噴霧臺或旋涂臺中的一種進(jìn)行。
18.權(quán)利要求1的方法，所述方法還包括去除所述反應(yīng)物，其中去除所述反應(yīng)物由噴霧臺或旋涂臺中的一種進(jìn)行。
19.權(quán)利要求1的方法，其中所述反應(yīng)物是在5°C下在水性堿性介質(zhì)中的三乙醇胺硒代硫酸鈉(Na2SeSO3)，并且其中沖洗所述基材包括使用浸沒沖洗和去離子水沖洗所述基材。
20.權(quán)利要求1的方法，其中所述反應(yīng)物是硫化鉀和乙醇的溶液，并且其中沖洗所述基材包括使用浸沒沖洗和乙醇沖洗所述基材。
21.一種改變高分辨率導(dǎo)電圖案的光學(xué)性質(zhì)的方法，所述方法包括: 使用包含鍍敷催化劑的油墨將第一微觀圖案印刷在基材的第一側(cè)上； 使所述第一基材固化； 使用所述油墨印刷第二微觀圖案； 鍍敷所述基材，其中鍍敷所述基材包括無電鍍敷，以在所述基材上形成高分辨率導(dǎo)電圖案(HRCP)； 在所述基材上布置反應(yīng)物以形成包含反應(yīng)層的反應(yīng)圖案，其中所述反應(yīng)層的厚度為25nm到5000nm，并且其中所述反應(yīng)物包含Se02、CuSO4和磷酸；以及 在異丙醇和去離子水之一中沖洗所述基材。
22.權(quán)利要求21的方法，其中所述無電鍍敷包括將所述基材的至少一部分布置在包含液態(tài)導(dǎo)電材料的鍍敷槽中以形成高分辨率導(dǎo)電圖案。
23.權(quán)利要求22的方法，其中所述導(dǎo)電材料是銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鎳(Ni)、錫(Sn)和鈀(Pd)中的一種。
24.權(quán)利要求21的方法，其中所述HRCP包含多條線，并且其中所述多條線寬度中線的寬度為I微米到20微米。
25.權(quán)利要求21的方法，其中所述HRCP包含多條線，并且其中所述多條線中每條線的寬度為2微米到5微米。
26.權(quán)利要求21的方法，其中包含所述第一微觀圖案的基材是第一基材，其中將所述第二微觀圖案印刷在以下的一種上:與所述第一圖案相鄰的所述第一基材的第一側(cè)、所述第一基材的第二側(cè)或第二基材，其中所述第二基材與所述第一基材不同。
27.權(quán)利要求21的方法，其中所述反應(yīng)物包含I重量％到4重量％SeO2U.5重量％到3重量％ CuSO4和3重量％到7重量％磷酸。
28.權(quán)利要求21的方法，其中布置所述反應(yīng)物包括將所述基材浸沒在反應(yīng)物槽中。
29.權(quán)利要求21的方法，其中用二甲亞砜去除所述反應(yīng)物。
30.權(quán)利要求21的方法，所述方法還包括去除所述反應(yīng)物，其中去除所述反應(yīng)物由噴霧臺或旋涂臺中的一種進(jìn)行。
【文檔編號】H01B13/00GK104024995SQ201280064302
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月25日
【發(fā)明者】艾德·S·拉馬克里斯南, 金丹良 申請人:尤尼皮克塞爾顯示器有限公司