CN103998243B - 用于胶印的移印版、其制备方法，使用其印刷的印刷品和包括该印刷品的触控面板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于胶印的移印版及其制备方法，根据本发明的用于胶印的移印版包括沟槽图案，其中，该沟槽图案至少部分区域的深度不同于剩余区域的深度。在制备用于控制当实施已知宽度的线宽时出现的底部触碰现象的用于胶印的移印版时，本发明可以包括双重蚀刻工艺，从而制备具有多种线宽和蚀刻深度的用于胶印的移印版。

Description

用于胶印的移印版、其制备方法，使用其印刷的印刷品和包括该印刷品的触 控面板

技术领域

本申请要求以2011年9月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2011-0097755号的优先权，其公开的内容以整体引用的方式并入到本申请中。

本发明申请涉及一种用于胶印的移印版及其制备方法，更具体而言，涉及为了控制当由单蚀刻制备移印版时由于采取了增大的线宽而出现的底部触碰现象而具有多种线宽和蚀刻深度的移印版及其制备方法。

背景技术

在制备平板显示器(FPD)(例如液晶显示器(LCD)或等离子显示器(PDP))时，需要用于形成多种种类图案(如电极或黑底(black matrix)、彩色滤光器、分离器、薄膜晶体管等)的工艺。

作为图案形成工艺，经常使用如下用于形成图案的方法：通过使用光敏抗蚀剂和光掩模得到通过曝光和显影可选择性移除的光敏抗蚀图案，并使用所述光敏抗蚀图案。光掩模工艺存在的问题在于：经常使用例如光敏抗蚀剂或者显影溶液的材料，需要使用昂贵的光掩模，及需要实施多个处理步骤或者延长处理时间。

为解决上述问题，已经提出了直接印刷形成图案的材料的方法，而不使用光敏抗蚀剂，如通过喷墨印刷或激光转印的方法。作为方法之一，有胶印法，其中使用移印版将图案化的材料转印至橡皮布上，然后将该橡皮布的图案转印到基板(substrate)上。

使用移印版的胶印法的优点在于，与使用光敏抗蚀剂的本领域的方法相比，材料消耗更少，工艺更加简易；与使用喷墨印刷或者激光转印方法相比，加工速度更快。但是，胶印法的缺点在于，具有不同图案的基板分别需要移印版，而且制备通常由玻璃制成的移印版的工艺复杂且昂贵。

已知移印版中(反向胶印和凹版胶印的情况下)，制备移印版的通用方法是在图案化之后采用单蚀刻方法制备，在使用这种制备方法的情况下，存在的缺点在于，当实施宽图案时，由于印刷过程中的印刷压力和橡皮布粗糙度而出现底部触碰现象。

因此，在本领域中，为了解决上述问题，已有人努力通过细线填充(hatching)对应于宽区域的线宽，或者通过干蚀刻方法来解决上述问题，但是，在这些情况下，相似地，在使用细线填充的情况下，存在所需的导电性损失的问题，而使用干蚀刻工艺的情况下，存在增加生产成本的问题。

发明内容

技术问题

因此，已经做出本发明旨在努力提供一种用于胶印的移印版及其制备方法，所述移印版能够解决当通过单蚀刻制备移印版时根据实施的线宽的增加而出现的底部触碰现象，并且具有多种线宽和蚀刻深度。

技术方案

本发明的一个示例性实施方式提供了用于胶印的移印版，该移印版包括：沟槽图案，其中，所述沟槽图案的至少部分区域的深度与剩余区域的深度不同。

本发明的另一示例性的实施方式提供了用于胶印的移印版的制备方法，包括：

1)在基板上形成第一掩模图案，

2)在所述基板和第一掩模图案上形成第二掩模图案，

3)通过使用所述第二掩模图案蚀刻所述基板，

4)移除所述第二掩模图案，和

5)通过使用第一掩模图案以与步骤3)中的蚀刻深度不同的蚀刻深度蚀刻所述基板。

本发明的又一示例性实施方式提供了用于胶印的移印版的制备方法，包括：

1)在基板上形成第一掩模图案，

2)在所述基板和第一掩模图案上形成用于第二掩模图案的前表面层，

3)在所述用于第二掩模图案的前表面层上形成第三掩模图案，

4)通过使用所述第三掩模图案形成第二掩模图案，

5)通过使用所述第二掩模图案蚀刻所述基板，

6)移除所述第二掩模图案，和

7)通过使用所述第一掩模图案以与步骤5)中的蚀刻深度不同的蚀刻深度蚀刻所述基板。

本发明又一示例性实施方式提供了通过使用所述移印版印刷的印刷品。

本发明又一示例性实施方式提供了包括所述印刷品的触控面板。

有益效果

在制备用于控制当实施已知宽度的线宽时出现的底部触碰现象的用于胶印的移印版时，本发明可以包括双重蚀刻工艺，从而制备具有多种线宽和蚀刻深度的用于胶印的移印版。

附图说明

图1为显示在单蚀刻工艺中，蚀刻深度和最终蚀刻线宽根据起始图案化的线宽的关系式的图。

图2为显示在单蚀刻工艺中，在用于胶印的移印版的印刷方向上的线性图案对于多种蚀刻深度的底部触碰的结果图。

图3为显示在单蚀刻工艺中，在用于胶印的移印版的正方形图案对于多种蚀刻深度的底部触碰的结果图。

图4为示意地显示制备根据本发明的示例性实施方式的用于胶印的移印版的工艺的图。

图5为根据本发明的示例性实施方式的用于胶印的移印版和使用该移印版的印刷品的显微镜图片的图。

图6为显示根据本发明的示例性实施方式的用于胶印的移印版的横截面的电子显微镜图片的图。

图7为显示仅存在Cr的情况下和存在CrOx的情况下，HF透过的相对差异的图。

最佳方式

在下文中，将详细说明本发明。

本发明提供了用于胶印的移印版，该移印版能够控制当实施已知宽的线宽时出现的底部触碰现象的问题，且具有多种线宽和蚀刻深度，以及根据本发明的用于胶印的移印版包括沟槽图案，其中，该沟槽图案至少部分区域的深度与剩余区域的深度不同。

在根据本发明的用于胶印的移印版中，所述沟槽图案的具有不同深度的区域可以包括所述沟槽图案的具有不同线宽的区域。为了避免出现底部触碰现象，相对于具有相对更小的线宽的区域，优选所述沟槽图案的具有相对较宽的线宽的区域包括具有更深深度的区域。

如图1所示，在单蚀刻情况下，最小线宽W可以在蚀刻前由图案化线宽(W0)和蚀刻深度(D)的关系式确定，且仅在线宽(W)对应于图上可印刷区域的情况下，可以实施印刷，而没有无底部触碰。因此，在单蚀刻情况下，根据蚀刻深度来限制可印刷区域的线宽和间距。为解决这个问题，在本发明中，通过引入双重蚀刻工艺可以制备具有多种蚀刻深度和线宽的移印版，并用所述移印版可以形成具有不同线宽和间距的印刷品。

在根据本发明的用于胶印的移印版中，所述沟槽图案可以同时包括至少两种具有不同线宽的图案，且至少两种图案的线宽之间差值为15μm以上。其中线宽差值为15μm以上的两种图案可以彼此相连接。换言之，所述沟槽图案可以包括通过双重蚀刻工艺形成的最小线宽的区域和新的线宽区域相连接的图案。

在根据本发明的用于胶印的移印版中，沟槽图案可以包括两种以上的线宽之间差值为15μm以上的图案，且所述图案可以进一步包括具有与最小线宽差值为500μm以上的线宽的图案。

根据本发明用于胶印的移印版，可进一步在不具有用于胶印的移印版的沟槽图案的区域中包括校准键(align key)。

此外，制备根据本发明的用于胶印的移印版的方法的示例性实施方式包括：1)在基板上形成第一掩模图案，2)在所述基板和第一掩模图案上形成第二掩模图案，3)通过使用所述第二掩模图案蚀刻所述基板，4)移除所述第二掩模图案，和5)通过使用所述第一掩模图案以与步骤3)中的蚀刻深度不同的蚀刻深度蚀刻所述基板。

此外，制备根据本发明的用于胶印的移印版的方法的另一示例性实施方式包括：1)在基板上形成第一掩模图案，2)在所述基板和第一掩模图案上形成用于第二掩模图案的前表面层，3)在所述用于第二掩模图案的前表面层上形成第三掩模图案，4)通过使用所述第三掩模图案形成第二掩模图案，5)通过使用所述第二掩模图案蚀刻所述基板，6)移除所述第二掩模图案，和7)通过使用所述第一掩模图案以与步骤5)中的蚀刻深度不同的蚀刻深度蚀刻所述基板。

在制备根据本发明的用于胶印的移印版的方法中，透明玻璃基板，塑料膜基板等可以被用作基板，但是所述基板不限于此。

在制备根据本发明的用于胶印的移印版的方法中，优选所述第一掩模图案和第二掩模图案包含对所述基板具有优异粘结强度且当形成所述第二掩模图案时不会蚀刻所述第一掩模图案的材料。

更具体地，所述第一掩模图案可以包含选自铬、镍、它们的氧化物和它们的氮化物中的一种或多种，以及所述第二掩模图案可以包含选自钼和氧化钼中的一种或多种。

在制备根据本发明的用于胶印的移印版的方法中，所述基板的蚀刻工艺可以采用本领域已知的方法，更具体而言，可以使用HF溶液的湿蚀刻工艺等，但所述工艺不限于此。

为了解决上述问题，本发明的特征在于，通过应用已知的制备单蚀刻移印版的双重蚀刻工艺制备移印版。为此，在本发明中，引入包括校准(align)工艺的双重图形化工艺，以及在进行湿蚀刻时连续蚀刻深区域和浅区域。

更具体地，在本发明中，在沉积CrOx/Cr以图案化的CrOx/Cr(进行CrOx/Cr蚀刻和PR脱模)的玻璃上首先进行整个图形区域(包含用于第二次曝光的校准键(align key)的图案化，此后，在其整个表面上沉积Mo。在这种情况下，使用双层的CrOx/Cr原因是：由于Cr较高的锥角，形成不均匀的后继沉积材料(Mo)的堆叠覆盖，以使得当进行第一次HF蚀刻时氢氟酸溶液透过裂缝。为了避免此问题，优选地引入相对于Cr具有较低锥角(taper angle)和较低蚀刻速率的CrOx形成尾部(tail)。图7为显示在仅存在Cr的情况下和在存在CrOx的情况下，HF透过的相对差异的图。

在CrOx/Cr图案化工艺之后，进行开启第一图案化校准键区域的操作(如遮蔽(shadow masking)法)。接着，在其次沉积Mo的玻璃上再次应用光刻胶，对具有不同蚀刻深度的区域进行Mo的图案化，并向玻璃蚀刻工艺中提供使用这种方法制备的第一主移印版(first master cliché)。在玻璃蚀刻工艺中，通过优化HF浓度和温度实施第一次蚀刻工艺，从而以大的蚀刻深度大致地进行蚀刻。接着，在移除光刻胶和Mo之后，为了实施第二小的玻璃蚀刻深度，可以实施蚀刻工艺。

所述工艺可行的原因在于CrOx/Cr没有被Mo蚀刻剂首先蚀刻，而且在该蚀刻中，具有选择性的金属的组合可以容易地应用于本发明的工艺中。

在本发明中，当进行所述移印版的单蚀刻和双重蚀刻时，为了确保更精确的蚀刻深度，通过下述方法确定底部触碰区域。首先，当进行单蚀刻时，为了确定以平行于印刷方向设置的线性图案的底部触碰现象，对于各印刷压力，对于多种蚀刻深度，确定由线宽和间距得到的孔径比(所述沟槽由线宽限定)与蚀刻深度的相互关系。因此，如图2所示，能够确定的是：所述相互关系并不主要依赖于印刷压力，但是底部触碰区域根据该孔径比显著变化。在通过不同的图形中的线宽和间距定义孔径比的情况下，通过下述关系式1可以表示可印刷区域。

[关系式1]

D≥42.9exp(-{(P-W)/P}/0.35)-1.5

在关系式1中，D为蚀刻深度，P为间距，W为所述图案的线宽，且所有单位为微米。

此外，在本发明中，代替前述的二维线性图案，对于如网格状和正方形图案的封闭图案也进行相同的实验。结果，可获得如图3所示的图，以及在此情况下，在不同的图形中，在通过线宽和间距定义孔径比的情况下，下述关系式2可以表示可印刷区域。

[关系式2]

D≥33.8exp(-{(P-W)/P}/0.235)+0.82

在关系式2中，D为蚀刻深度，P为间距，W为图案的线宽，且所有单位为微米。

因此，在预定蚀刻深度不符合关系式的区域需要图案化的情况下，通过重新定义对应前述区域的蚀刻深度(D)进一步确保可印刷区域的方法被认为是有效的方法。为此，通过图4所示的方法制备双重蚀刻移印版，以及在此情况下，能够确定的是可以确保如图2中虚线所示的新的可印刷区域。

图5显示根据本发明示例性实施方式的用于胶印的移印版和使用所述移印版的印刷品的显微镜图片，以及图6显示根据本发明示例性实施方式的用于胶印的移印版的横截面的SEM图片。

如上所述，当制备用于控制当实施已知宽度的线宽时表现出示底部触碰现象的用于胶印的移印版时，本发明可以包括双重蚀刻工艺，从而制备具有多种线宽和蚀刻深度的用于胶印的移印版。

此外，本发明提供了通过使用所述用于胶印的移印版印刷的印刷品。

所述印刷品可以包括至少两种具有不同线宽的图案，而且至少两种图案线宽之间差值为15μm以上。

此外，本发明提供了一种包括所述印刷品的触控面板。

除了包括通过使用根据本发明地用于胶印的移印版印刷的印刷品之外，所述触控面板可以采用本领域中已知的材料和制备方法。

Claims (16)

1.一种用于胶印的移印版，包括：

沟槽图案，其中，该沟槽图案的至少部分区域的深度不同于剩余区域的深度，

其中，所述用于胶印的移印版包括线性图案的沟槽图案，且符合下述关系式1；或者所述用于胶印的移印版包括封闭图形的沟槽图案，且符合下述关系式2：

[关系式1]

D≥42.9exp(-{(P-W)/P}/0.35)-1.5

[关系式2]

D≥33.8exp(-{(P-W)/P}/0.235)+0.82

其中，D为所述沟槽图案的深度，P为间距，W为所述沟槽图案的线宽，且所有单位为微米。

2.根据权利要求1所述的用于胶印的移印版，其中，所述沟槽图案的具有不同深度的区域包括所述沟槽图案的具有不同线宽的区域。

3.根据权利要求2所述的用于胶印的移印版，其中，相比于具有相对较小线宽的区域，所述沟槽图案的具有相对较宽线宽的区域包括具有更深深度的区域。

4.根据权利要求1所述的用于胶印的移印版，其中，所述沟槽图案包括至少两种具有不同线宽的图案，且至少两种图案的线宽之间差值为15μm以上。

5.根据权利要求4所述的用于胶印的移印版，其中，线宽之间的差值为15μm以上的至少两种图案彼此相连。

6.根据权利要求1所述的用于胶印的移印版，其中，所述沟槽图案包括两种以上的线宽之间差值为15μm以上的图案。

7.根据权利要求6所述的用于胶印的移印版，其中，所述沟槽图案进一步包括具有与最小线宽相差500μm以上的线宽的图案。

8.一种用于胶印的移印版的制备方法，包括：

1)在基板上形成第一掩模图案，

2)在所述基板和第一掩模图案上形成第二掩模图案，

3)通过使用第二掩模图案蚀刻所述基板，

4)移除所述第二掩模图案，和

5)通过使用所述第一掩模图案以与步骤3)的蚀刻深度不同的蚀刻深度蚀刻所述基板，

其中，所述用于胶印的移印版包括线性图案的沟槽图案，且符合下述关系式1；或者所述用于胶印的移印版包括封闭图形的沟槽图案，且符合下述关系式2：

[关系式1]

D≥42.9exp(-{(P-W)/P}/0.35)-1.5

[关系式2]

D≥33.8exp(-{(P-W)/P}/0.235)+0.82

其中，D为所述沟槽图案的深度，P为间距，W为所述沟槽图案的线宽，且所有单位为微米。

9.根据权利要求8所述的用于胶印的移印版的制备方法，其中，所述第一掩模图案包含选自铬、镍、它们的氧化物和它们的氮化物中的一种或多种，以及所述第二掩模图案包含选自钼和氧化钼中一种或多种。

10.一种用于胶印的移印版的制备方法，包括：

1)在基板上形成第一掩模图案，

2)在所述基板和第一掩模图案上形成用于第二掩模图案的前表面层，

3)在所述用于第二掩模图案的前表面层上形成第三掩模图案，

4)通过使用所述第三掩模图案形成所述第二掩模图案，

5)使用所述第二掩模图案蚀刻所述基板，

6)移除所述第二掩模图案，和

7)通过使用所述第一掩模图案以与步骤5)中的蚀刻深度不同的蚀刻深度蚀刻所述基板，

其中，所述用于胶印的移印版包括线性图案的沟槽图案，且符合下述关系式1；或者所述用于胶印的移印版包括封闭图形的沟槽图案，且符合下述关系式2：

[关系式1]

D≥42.9exp(-{(P-W)/P}/0.35)-1.5

[关系式2]

D≥33.8exp(-{(P-W)/P}/0.235)+0.82

其中，D为所述沟槽图案的深度，P为间距，W为所述沟槽图案的线宽，且所有单位为微米。

11.根据权利要求10所述的用于胶印的移印版的制备方法，其中，所述第一掩模图案包含选自铬、镍、它们的氧化物和它们的氮化物中的一种或多种，所述第二掩模图案包含选自钼和氧化钼中的一种或多种。

12.根据权利要求10所述的用于胶印的移印版的制备方法，其中，所述第一掩模图案包括Cr/Cr的氧化物层或Cr/Cr的氮化物层。

13.根据权利要求10所述的用于胶印的移印版的制备方法，其中，所述第三掩模图案是光刻胶图案。

14.通过使用根据权利要求1-7中的任一项所述的用于胶印的移印版印刷的印刷品。

15.根据权利要求14所述的印刷品，其中，所述印刷品包括至少两种具有不同线宽的图案，且至少两种图案的线宽之间差值是15μm以上。

16.一种触控面板，其包括：

根据权利要求14所述的印刷品。