[发明专利]一种柔性氧化铟锡透明导电薄膜卷对卷湿法刻蚀及图案化的方法

说明书

本发明公开了一种柔性氧化铟锡透明导电薄膜卷对卷湿法刻蚀及图案化的方法；基于配制的保护层溶液，应用卷对卷印刷技术在柔性氧化铟锡基底上制备出厚度可控且均匀的图案化保护层薄膜，经卷对卷湿法刻蚀及图案化后，得到具有图案化且性能良好的氧化铟锡柔性基底；该卷对卷湿法刻蚀及图案化方法具有操作简单、快速高效、成本较低，能连续化大批量生产等优点，在工业生产和实际应用中具有广阔的前景。

技术领域

本发明涉及一种柔性氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜湿法刻蚀及图案化的方法，属于光电子技术领域。

背景技术

氧化铟锡薄膜作为一种用半导体材料制备而成的透明导电氧化物薄膜，具有良好的化学稳定性、高电导率、高透光性、易图案化，已经被广泛的应用于太阳电池、柔性显示技术、节能建筑窗、航空航天领域等诸多方面。在这些应用中，氧化铟锡薄膜作为透明电极需制成不同所需图案。目前，市场上氧化铟锡薄膜的刻蚀主要是采用干法刻蚀，但是干法刻蚀设备昂贵、工艺复杂、成本较高、刻蚀速度低，且无法满足大批量生产。因此，本发明结合卷对卷印刷技术，提供一种工艺过程简单、性能良好、成本低、适合大批量生产的湿法刻蚀及图案化柔性氧化铟锡透明导电薄膜的方法。

发明内容

本发明所述的一种柔性氧化铟锡透明导电薄膜卷对卷湿法刻蚀及图案化的方法，基于配制的保护层溶液，应用卷对卷印刷技术在柔性氧化铟锡基底上制备出厚度可控且均匀的图案化保护层薄膜，再卷对卷通过氧化铟锡刻蚀液，刻蚀并清洗没有印刷覆盖保护层薄膜的氧化铟锡，最后卷对卷清洗除去保护层薄膜，完成柔性氧化铟锡透明导电薄膜卷对卷湿法刻蚀与图案化，刻蚀和图案化之后的柔性氧化铟锡薄膜的方块电阻和透光率与刻蚀前基本相同，方块电阻在5欧姆/口到50欧姆/口之间，透光率在80％到95％之间。

本发明所述的一种柔性氧化铟锡透明导电薄膜卷对卷湿法刻蚀及图案化的方法，所述湿法刻蚀及图案化是指将印有保护层薄膜的柔性氧化铟锡基底分别经氧化铟锡刻蚀液刻蚀、去离子水清洗、溶剂清洗保护层、去离子水清洗的过程。上述过程的作用分别是刻蚀氧化铟锡、清洗、去保护层和再清洗，既能图案化柔性氧化铟锡基底，又能清洗基底，操作简单高效。

本发明所述的一种柔性氧化铟锡透明导电薄膜卷对卷湿法刻蚀及图案化的方法，所述保护层为光刻胶或聚乙烯醇或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种，保护层溶液的溶剂为丙酮或乙酸乙酯或N，N-二甲基甲酰胺或苯酚或苯甲醚中的一种或几种，浓度在10mg/ml到100mg/ml之间，保护层薄膜厚度为50纳米到5个微米之间。上述保护层在印刷过程中易形成致密均匀的薄膜，且不易溶于氧化铟锡刻蚀液，是氧化铟锡理想的保护层材料。

本发明所述的一种柔性氧化铟锡透明导电薄膜卷对卷湿法刻蚀及图案化的方法，所述卷对卷印刷技术是指卷对卷凹版印刷或卷对卷微凹版印刷或卷对卷狭缝涂布技术以0.10米/分钟到100米/分钟速度印刷制备保护层，干燥温度在40度到120度之间。上述印刷技术不仅能够快速印刷保护层薄膜，还可以与卷对卷相结合，提高效率，适合大批量连续化的工业生产。

本发明所述的一种柔性氧化铟锡透明导电薄膜卷对卷湿法刻蚀及图案化的方法，所述柔性氧化铟锡基底是指厚度为30纳米到300纳米的氧化铟锡薄膜沉积在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚酰亚胺(PI)基底上。

本发明所述的一种柔性氧化铟锡透明导电薄膜卷对卷湿法刻蚀及图案化的方法，所述氧化铟锡刻蚀液是指盐酸溶液或硝酸溶液中的一种或两种混合溶液，浓度为5％到15％之间，刻蚀时间在100s到300s之间。上述氧化铟锡刻蚀液在上述刻蚀浓度和刻蚀时间下，既能刻蚀并清洗没有印刷覆盖保护层薄膜的氧化铟锡，又能保证覆盖有保护层的氧化铟锡不被破坏，从而达到氧化铟锡图案化的目的。

附图说明

【图1】刻蚀及图案化氧化铟锡柔性基底的示意图

【图2】刻蚀及图案化后的氧化铟锡柔性基底实物测试图