CN108962435A - 图案化透明电极制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种具有低表面粗糙度的图案化透明电极制造方法，通过控制导电墨水的墨水量并配合精准对位的方式，可以使导电墨水完全填充于基板的凹槽中，并且不需额外清除非凹槽部分的墨水，因此能减少时间并降低透明电极与基板间的表面粗糙度，另外使用简易的表面修饰处理，可改善表面粗糙度至数十纳米下，能达到降低成本且简化工艺的目的。

Description

图案化透明电极制造方法

技术领域

本发明为一种图案化透明电极制造方法，特别是一种能降低表面粗糙度的图案化透明电极制造方法。

背景技术

透明电极使用的范围相当广，例如可被应用于制作各种光电元件，如液晶面板、触摸屏及太阳能电池等。可以通过各种不同的制造方法制作透明电极，举例来说，可使用网版印刷或喷墨印刷的方式将导电墨水填入基板上图案化的墨水槽中，然而以这种方式制成的透明电极与基板间常常会有表面平整度不佳的问题。

举例来说，若不能精确控制电墨水的注射量，常常会导致导电墨水外溢或是喷溅至基板表面上，此时便需要再使用刮刀移除残留在基板表面的导电墨水，或是需要再使用墨水用卷筒纸吸附残留在基板表面多余的导电墨水，才能维持基板表面的平整度。

综合以上所述，根据现有的透明电极制造方法，即便在基板表面上形成图案化墨水结构后，仍需要利用各种后处理方式例如刮除或是表面吸附等处理，才能够有效降低基板表面的表面粗糙度。然而，这些方式无法在一次工艺中达成所需的表面平整度，对于制造透明电极的过程来说需要耗费相当多的时间及成本。

发明内容

本发明为一种具有低表面粗糙度的图案化透明电极制造方法，通过控制导电墨水的墨水量并配合精准对位的方式，可以使导电墨水完全填充于基板的凹槽中，并且不需额外清除非凹槽部分的墨水，因此能减少时间并降低透明电极与基板间的表面粗糙度，另外使用简易的表面修饰处理，可改善表面粗糙度至数十纳米下，能达到降低成本且简化工艺的目的。

本发明提供一种具有低表面粗糙度的图案化透明电极制造方法，其包括下列步骤：提供图案化基板，图案化基板上以多个凹槽构成图案；提供图案化模板，图案化模板具有与图案形状对应的至少一个图案开口；填入导电墨水于该些凹槽中，将图案化模板放置于图案化基板的图案面上并进行对位，导入导电墨水使导电墨水透过至少一个图案开口填入该些凹槽中；以及进行表面平整度修饰处理，利用热压技术或涂布技术施加于图案面，以降低导电墨水形成的透明电极的表面粗糙度。

优选的，填入该导电墨水于该些凹槽中的步骤是使用刮刀涂布技术、网版印刷技术或喷墨印刷技术使该导电墨水完全填入该些凹槽中。

优选的，该图案化模板为光罩，填入该导电墨水于该些凹槽时，以刮刀涂布技术或喷墨印刷技术使该导电墨水穿过该光罩的该至少一个图案开口填入该些凹槽中。

优选的，该图案化模板为网版，该网版的该图案开口由多个网格所构成，填入该导电墨水于该些凹槽时，该导电墨水透过该些网格填入该些凹槽中。

优选的，该图案化基板的材质为可挠性基板、玻璃或硅晶圆。

优选的，该导电墨水为金属纳米粒子胶或金属纳米粒子墨水。

优选的，该图案化模板与该图案化基板进行对位时，该图案化基板被真空吸附于真空吸盘上，并且该图案化基板的周围设置有对位装置，以与该图案化模板对位。

优选的，该热压技术为平板热压技术或滚轮热压技术，其热压合于填充有该导电墨水的该图案化基板。

优选的，该平板热压技术将填充有该导电墨水的该图案化基板放置于热压机的上平板及下平板之间。

优选的，该滚轮热压技术将填充有该导电墨水的该图案化基板放置于热压滚轮机的上滚轮及下滚轮之间。

优选的，该涂布技术为旋转涂布技术、线棒涂布技术或狭缝涂布技术，其使用具有导电性及透光性的高分子材料涂布于该图案面上。

通过本发明的实施，至少可达到下列效果：一、可使导电墨水完全充填于图案化基板的凹槽中，再配合热压技术或涂布技术进行简易的表面修饰处理，可以进一步降低透明电极与基板间的表面粗糙度；二、不需清除非凹槽部分多余的导电墨水，可缩短时间。

附图说明

图1是图案化基板10的正视图；

图2是图案化基板10的侧视图；

图3是图案化基板10的局部视图；

图4是图案化基板10的局部视图；

图5是图案化模板放置在图案化基板10的图案面上进行对位的视图；

图6是导电墨水填入凹槽的视图；

图7是导电墨水填入凹槽的视图；

图8A是平板热压技术的视图；

图8B是滚轮热压技术的视图。

具体实施方式

本实施例提供一种具有低表面粗糙度的图案化透明电极制造方法，其包括下列步骤：提供图案化基板；提供图案化模板；填入导电墨水于凹槽中；以及进行表面平整度修饰处理。

提供图案化基板：如图1及图2所示，其为图案化基板10，可预先利用曝光、显影、蚀刻技术在基板上形成多个凹槽11并构成图案，或者可利用激光或压印等技术达到在基板上形成凹槽11的目的。图案化基板10的材质可配合使用需求选用可挠性基板、玻璃或硅晶圆，其中可挠性基板例如是PET，但不仅限于此。

提供图案化模板：图案化模板具有与图案化基板10上图案的形状相对应的至少一个图案开口。如图3所示，图案化模板可以是网版20，其为一般用于网版印刷技术中的网版20。在网版20的图案开口是由多个网格21所构成。举例来说，若是图案化基板10上的凹槽11是构成如蜂巢状的多个六角形图案，网版20上也会同样以多个网格21构成如蜂巢状的多个六角形图案。

如图4所示，图案化模板也可以是光罩22，光罩22具有对应于图案化基板10的图案的图案开口23。配合不同的技术工艺，可选用网版20或光罩22作为图案化模板。

填入导电墨水于凹槽中：导电墨水可利用刮刀涂布技术、网版印刷技术或喷墨印刷技术使导电墨水完全填入凹槽11中。

如图4、图5及图6所示，可将具有图案开口23的图案化模板放置在图案化基板10的图案面上并进行对位，再导入导电墨水40使导电墨水40透过图案开口23填入凹槽11中。图案化模板与图案化基板10间的对位方式可以使用真空吸盘30来达成，例如将图案化基板10放置于图案化模板下方的真空吸盘30上，以利用真空吸附装置真空吸附并固定图案化基板10的位置，并且在真空吸盘30上图案化基板10的周围设置有对位装置31，以使得图案化模板可以放置于图案化基板10的图案面上，并且与图案化基板10进行对位。

举例来说，对位装置31可以是在图案化基板10的周围设置凸起的定位杆，并在图案化模板上在不影响图案的位置设置定位孔(未图示)。在进行定位时，仅需将定位杆***定位孔，即能使图案化模板的图案开口23与图案化基板10上的图案进行对位。

在对位完成后，便能在图案化模板的上方导入导电墨水40，使导电墨水40透过图案开口23完全填入图案化基板10的凹槽11中。举例来说，当图案化模板为光罩22时，可利用刮刀涂布技术或喷墨印刷技术使导电墨水40穿过光罩22的图案开口23而填入凹槽11中。由于可精确地计算凹槽11的容积，因此能控制导电墨水40的墨水量，并透过准确的对位技术，便可以达到避免导电墨水40外溢至凹槽11外。

如图6及图7所示，当图案化模板为网版20时，网版20的图案开口便是由多个网格21所构成(如图3所示)，由于可利用对位装置使得网版20上的图案开口与图案化基板10上的图案相吻合，再利用表面张力的影响并控制刮刀50的下压力及工艺参数以及配合控制导电墨水40的墨水量，便能控制导电墨水40透过细致的网格填入凹槽11。除了能填满凹槽11外，还可避免导电墨水40外溢或溅出凹槽11外，因此不需要耗费清除非凹槽11部份的墨水残余物的时间，可以减少时间。

进行表面平整度修饰处理：表面平整度修饰处理可以利用热压技术或涂布技术施加于图案化基板10的图案面，以降低导电墨水40所形成的透明电极的表面粗糙度。如图8A及图8B所示，可以利用热压技术热压合填充有导电墨水40的图案化基板10。进行热压时，热可以使得导电墨水40干燥并在凹槽11处形成透明电极，同时下压于图案化基板10的压力可以达到降低表面粗糙度的功效。

热压技术可例如是平板热压技术或滚轮热压技术。如图8A所示，平板热压技术是将充填有导电墨水40的图案化基板10放置于热压机的上平板61及下平板62之间，再以上平板61及下平板62热压于图案化基板10以形成透明电极。

类似地，如图8B所示，滚轮热压技术是将充填有导电墨水40的图案化基板10放置于热压滚轮机的上滚轮71及下滚轮72之间，当图案化基板10被输送穿过上滚轮71及下滚轮72之间时，便以上滚轮71及下滚轮72热压于图案化基板10以形成透明电极。

当使用涂布技术进行表面平整度修饰处理时，可以使用具有导电性及透光性(如透光率为90％以上)的高分子材料涂布于图案化基板10的整个图案面，以利用高分子材料填满于导电墨水和/或图案化基板10上凹凸不平的结构，降低以导电墨水制成的透明电极的表面粗糙度。涂布技术可以选用旋转涂布技术、线棒涂布技术或狭缝涂布技术。

更佳的是，图案化基板10上的凹槽11宽度可进行设计并优化，使得导电墨水40完全填充于凹槽11中，能提高图案化基板10的表面平整度。当进行表面平整度修饰处理后，可以使得凹槽11中的导电墨水40与图案化基板10之间具有相同的表面高度，并使表面粗糙度降低至数十纳米以下，能有效降低表面粗糙度。

前述的导电墨水40可选用金属纳米粒子胶或金属纳米粒子墨水。另外可选用适当的基板材质及导电墨水40，以制成透明电极3D结构，或是具有可挠曲性的透明电极。因为可利用热压技术或涂布技术降低图案化基板10表面的表面粗糙度，所以能有效提高基板的表面平整度，以达到简化工艺、缩短时间的功效。

Claims (10)

1.一种图案化透明电极制造方法，其包括下列步骤：提供图案化基板，该图案化基板上以多个凹槽构成图案；提供图案化模板，该图案化模板具有与该图案形状对应的至少一个图案开口；填入导电墨水于该些凹槽中，将该图案化模板放置于该图案化基板的图案面上并进行对位，导入该导电墨水使该导电墨水透过该至少一个图案开口填入该些凹槽中；以及进行表面平整度修饰处理，利用热压技术或涂布技术施加于该图案面，以降低该导电墨水形成的透明电极的表面粗糙度。

2.如权利要求1所述的图案化透明电极制造方法，其中填入该导电墨水于该些凹槽中的步骤是使用刮刀涂布技术、网版印刷技术或喷墨印刷技术使该导电墨水完全填入该些凹槽中。

3.如权利要求1所述的图案化透明电极制造方法，其中该图案化模板为光罩，填入该导电墨水于该些凹槽时，以刮刀涂布技术或喷墨印刷技术使该导电墨水穿过该光罩的该至少一个图案开口填入该些凹槽中。

4.如权利要求1所述的图案化透明电极制造方法，其中该图案化模板为网版，该网版的该图案开口由多个网格所构成，填入该导电墨水于该些凹槽时，该导电墨水透过该些网格填入该些凹槽中。

5.如权利要求1所述的图案化透明电极制造方法，其中该图案化基板的材质为可挠性基板、玻璃或硅晶圆。

6.如权利要求1所述的图案化透明电极制造方法，其中该导电墨水为金属纳米粒子胶或金属纳米粒子墨水。

7.如权利要求1-6中任一项所述的图案化透明电极制造方法，其中该图案化模板与该图案化基板进行对位时，该图案化基板被真空吸附于真空吸盘上，并且该图案化基板的周围设置有对位装置，以与该图案化模板对位。

8.如权利要求7所述的图案化透明电极制造方法，其中该热压技术为平板热压技术或滚轮热压技术，其热压合于填充有该导电墨水的该图案化基板。

9.如权利要求8所述的图案化透明电极制造方法，其中该平板热压技术将填充有该导电墨水的该图案化基板放置于热压机的上平板及下平板之间，该滚轮热压技术将填充有该导电墨水的该图案化基板放置于热压滚轮机的上滚轮及下滚轮之间。

10.如权利要求7所述的图案化透明电极制造方法，其中该涂布技术为旋转涂布技术、线棒涂布技术或狭缝涂布技术，其使用具有导电性及透光性的高分子材料涂布于该图案面上。