[发明专利]薄导电膜的穿基板激光图案化及隔离

说明书

本发明案揭示复合结构。复合结构包含基板层(120)、导电层(140)及覆盖层(160)。基板具有第一面(124)及第二面(122)。导电层具有第一面(148)及第二面(149)。导电层的第一面设置在基板层的第二面的至少部分上。导电层的部分(144)具有比导电层上相邻区域(146)高至少约十倍的电阻率。覆盖层可具有第一面(162)及第二面(166)。覆盖层的第一面设置在导电层的第二面的至少部分上，使导电层设置在覆盖层与基板层间。基板层包括在从约180nm至约20μm的电磁波光谱的至少部分上为光学透明的材料。导电层包括具有约10nm或更大的厚度并具有约10Ω‑cm或更小的电阻率的层。导电层包括在从约180nm至约20μm的电磁波光谱的至少部分上可为光学半透明或不透明的材料。

技术领域

本申请案根据专利法主张在2018年1月17日申请的美国临时申请案序号62/618,291的优先权权益，依据该案内容且将该案内容以其全文引用方式并入本文。

本揭示案一般而言关于薄膜之激光照射，特别地，关于使用激光修改及隔离导电层的方法。

背景技术

许多新颖产品基于导电、半导电或隔离薄膜。在大多数应用中，膜厚度在纳米至微米的范围中，膜的主要功能为光学及电学本质。用于将这些膜图案化的有用的制程技术需要高处理速度、小结构尺寸及对大面积的适用性。高速印刷方法与直接激光图案化的组合在高产量下提供高分辨率。

激光烧蚀(laser ablation)已被证明为用于薄膜结构化的万用工具。然而，照射区域内及周围的碎片、热损伤以及鼓胀(bulging)皆为潜在的议题。已经开发了通过控制如制程氛围、波长、空间及时间脉冲形状之类的参数以及包含激光烧蚀之后的清洁步骤来减轻这些议题的方法。然而，对于允许薄膜之受控图案化以调节膜之导电率及其他电学方面的技术仍持续存在未满足的需求。

发明内容

在方面(1)中，本揭示案提供一种复合结构，包括：(a)基板层，具有第一面及与该第一面相对的第二面，该基板层包括材料，该材料具有在从约180nm至约1000nm的电磁波光谱的至少一部分上在2mm的厚度下大于70％的光学透明度(transparency)，并且具有约1kΩ-cm或更大的电阻率；(b)导电层，包括材料，该材料在从约180nm至约20μm的电磁波光谱的至少一部分上为光学不透明的，具有约10nm或更大的厚度，并且包括至少两个区域，未修改(unmodified)区域及经修改(modified)区域，其中该导电层的该未修改区域具有10Ω-cm或更小的电阻率，该导电层的该已修改区域具有约1kΩ-cm或更大的电阻率；及该导电层还具有第一面及第二面，该导电层的该第一面设置在该基板之该第二面的至少一部分上；以及(c)覆盖层，具有第一面及第二面，其中该覆盖层之该第一面设置在该导电层的该第二面的至少一部分上，使得该导电层的该已修改区域的至少一部分设置在该覆盖层与该基板层之间。

在方面(2)中，本揭示案提供方面(1)之复合结构，其中设置在该已修改区域上方的该覆盖层与设置在该未修改区域上方的该覆盖层在物理上或化学上实质上相同。在方面(3)中，本揭示案提供方面(1)或方面(2)之复合结构，其中该已修改区域与该未修改区域在物理上或化学上不同。在方面(4)中，本揭示案提供方面(3)之复合结构，其中该已修改区域在物理上是不同的，其中物理上不同意指该已修改区域具有不同的电阻率、晶体结构、不同的非晶结构或成为非晶的，该覆盖层与该已修改区域之间的粘附或接触被改变，或该导电层的该已修改区域的至少部分交互扩散(interdiffuse)至该复合结构中的另一层中。在方面(5)中，本揭示案提供方面(3)之复合结构，其中该已修改区域在化学上是不同的，其中化学上不同意指该已修改区域中的晶胞中的化学结构或化学组分之相对量与该未修改区域不同。