TW201525163A - 成膜罩體及觸控面板基板 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種成膜罩體，構成上具備有：樹脂罩體5，係對應於基板上所成膜之薄膜圖案而形成有開口圖案4；以及磁性金屬構件之金屬罩體11，形成有大小可內包該開口圖案4之貫通孔13，於其與該樹脂罩體5之間設有間隙9而設置於該樹脂罩體5之一面側。

Description

成膜罩體及觸控面板基板
本發明係關於一種用以於基板上形成薄膜圖案之成膜罩體，尤其關於一種可抑制因罩體材料與薄膜材料之線膨脹係數之差所致罩體變形、可提高薄膜圖案之位置精度之成膜罩體及觸控面板基板。
以往之成膜罩體，在被覆待成為非沉積區域之部分而和基材表面密合之材料係使用由可撓性膜所構成之可撓性貼付膜，使得可撓性貼付膜密合於基材之成膜側全表面後，將覆蓋待形成所希望沉積層之區域的可撓性貼付膜予以選擇性除去，之後實施形成沉積層之成膜製程，最後將殘留於基材表面上之可撓性貼付膜加以除去(例如，參見日本特開2012-111985號公報)。
但是，如此以往之成膜罩體，由於罩體材料為例如聚醯亞胺等可撓性樹脂膜，而會因為該膜與沉積於膜上之薄膜材料(例如透明導電膜)之線膨脹係數差而於膜產生皺褶或翹曲等變形，有受成膜之薄膜圖案之位置精度惡化之問題。
是以，本發明因應於如此之問題，其目的在於提供一種成膜罩體及觸控面板基板，可抑制因罩體材料與薄膜材料之線膨脹係數差所致罩體變形，而提高薄膜圖案之位置精度。
為了達成上述目的，第1發明之成膜罩體，構成上具備有：樹脂罩體，係對應於基板上所成膜之薄膜圖案而形成有開口圖案；以及磁性金屬構件 之金屬罩體，形成有大小可內包該開口圖案之貫通孔，於其與該樹脂罩體之間設有間隙而設置於該樹脂罩體之一面側。
此外，第2發明之觸控面板基板係使用上述成膜罩體進行濺鍍成膜，而於透明玻璃基板上形成有透明導電膜之電極者。
依據本發明，由於在樹脂罩體與金屬罩體之間設有既定間隙，故於成膜時利用基板內面所配置之磁石來吸引金屬罩體而讓樹脂罩體密合於基板面，於成膜結束後，當解除磁石所產生之金屬罩體之吸引作用時，金屬罩體可因其彈性回復力而從樹脂罩體被隔離。從而，沉積於樹脂罩體之薄膜被分斷，起因於樹脂罩體材料與薄膜材料之間的線膨脹係數差的內部應力也被分斷，而可抑制樹脂罩體之變形。是以，可提高在基板所形成之薄膜圖案之位置精度。
1‧‧‧成膜罩體
2‧‧‧第1罩體
3‧‧‧第2罩體
4‧‧‧開口圖案
5‧‧‧樹脂罩體
5a‧‧‧樹脂罩體之一面
6‧‧‧金屬薄膜
7‧‧‧第1框體
8‧‧‧開口
9‧‧‧間隙
10‧‧‧螺絲孔
11‧‧‧金屬罩體
12‧‧‧第2框體
12a‧‧‧端面
12b‧‧‧端面
13‧‧‧貫通孔
14‧‧‧光阻罩體
15‧‧‧開口
16‧‧‧凸緣部
17‧‧‧螺絲
18‧‧‧孔
19‧‧‧真空室
20‧‧‧罩體固定器
21‧‧‧基板固定器
22‧‧‧被成膜基板
23‧‧‧靶固定器
24‧‧‧靶
25‧‧‧氣體導入閥
26‧‧‧排氣閥
27‧‧‧閘閥
28‧‧‧磁石
30‧‧‧ITO導電膜
31‧‧‧電極
32‧‧‧觸控面板基板
圖1係顯示本發明之成膜罩體之實施形態之中心線截面圖。
圖2係顯示上述成膜罩體之分解圖，(a)表示第1罩體，(b)表示第2罩體。
圖3係顯示上述第2罩體之貫通孔形成之說明圖，(a)為從一面側經過濕式蝕刻時之截面圖，(b)為從兩面經過濕式蝕刻時之截面圖，(c)為顯示將開口面積寬廣面當作上述第1罩體之樹脂罩體側來使用之例之截面圖。
圖4係顯示使用本發明之成膜罩體之成膜裝置一構成例之概略圖。
圖5係顯示本發明之成膜罩體設置於被成膜基板上之說明圖，(a)顯示於基板內面所配置之磁石之磁力吸引作用未及之情況，(b)顯示因磁石之磁力來吸引金屬罩體而密合於樹脂罩體之狀態。
圖6係放大顯示圖5一部分之說明圖，(a)為圖5(a)之放大圖，(b)為圖5(b)之放大圖。
圖7係顯示使用本發明之成膜罩體之成膜的說明圖。
圖8係顯示上述成膜結束後狀態之說明圖，(a)係顯示成膜剛結束後，(b)係顯示磁石對金屬罩體之吸引作用已解除之狀態。
圖9係放大顯示圖8一部分之說明圖，(a)為圖8(a)之放大圖，(b)為圖8(b)之放大圖。
圖10係顯示使用本發明之成膜罩體所製造之觸控面板基板之一構成例之俯視圖。
以下，針對本發明之實施形態基於所附圖式來詳細說明。圖1係顯示本發明之成膜罩體之實施形態之中心線截面圖。此成膜罩體1用以在基板上形成薄膜圖案，具備有第1罩體2、第2罩體3。
上述第1罩體2用以經由開口圖案4而於基板上成膜並形成薄膜圖案者，成為主罩體，如圖2(a)所示般，構成上具備有樹脂製膜(以下稱為「樹脂罩體5」)、金屬薄膜6、以及第1框體7。
此處，上述樹脂罩體5對應於在基板上所成膜之複數薄膜圖案而形成有和該薄膜圖案為相同形狀尺寸之貫通的複數開口圖案4，例如厚度為10μm~30μm程度之聚醯亞胺或是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等可穿透可見光之樹脂製膜。此外，以下說明中係針對線膨脹係數和做為被成膜基板之玻璃所具線膨脹係數近似之3×10-6~5×10-6/℃程度的聚醯亞胺之情況來說明。
詳細而言，上述開口圖案4係在聚醯亞胺膜架設於後述第1框體7而受到固定之狀態下，使得被整形成為和打算形成之開口圖案4形狀的雷射光束從上述膜之一面側照射於聚醯亞胺膜而被形成。於此情況，只要在和打算形成之複數開口圖案4之形成位置相對應地形成有複數基準標記之透明玻璃基板上設置上述膜，以通過透明聚醯亞胺所觀察之上述基準標記為目標而照射上述雷射光束，而於上述膜形成複數開口圖案4即可。或是，也可一邊使得上述雷射光束以預定之既定間距來步進移動、一邊於上述膜之面內形成複數開口圖案4。
此外，於上述樹脂罩體5之一面5a，在形成上述複數開口圖案4之有效區域外側區域處，由孤立之複數圖案所構成之金屬薄膜6係沿著樹脂罩體5之周緣部而設置。此金屬薄膜6被點焊接於後述第1框體7之一端面7a，用以將上述樹脂罩體5固定於第1框體7，係例如鎳等金屬膜以30μm程度之厚度來鍍敷形成者。或是，也可使用專用之金屬罩體以濺鍍或是蒸鍍來形成，或 是亦可於樹脂罩體5之一面5a的全面形成金屬薄膜後進行蝕刻來形成孤立之複數金屬薄膜6之圖案。
再者，於上述樹脂罩體5之一面5a側設有第1框體7。此第1框體7係於架設著上述樹脂罩體5之狀態下來支撐樹脂罩體5者，樹脂罩體5之金屬薄膜6之一部分被點焊接於一端面7a。此外，第1框體7具有大小可內包上述樹脂罩體5之複數開口圖案4的開口8，外形成為和上述樹脂罩體5之外形大致相等大小的框狀，而為例如厚度為30mm~50mm程度之例如殷鋼或是殷鋼合金等磁性金屬構件。再者，圖2(b)中，符號10乃用以將第1罩體2固定於第2罩體3之螺絲孔。
於上述第1罩體2之樹脂罩體5之一面5a側係以和樹脂罩體5之間取出預定之既定間隙9的方式而設置有第2罩體3。此第2罩體3用以防止起因於上述樹脂罩體5沉積了薄膜材料時，樹脂罩體5與薄膜材料之線膨脹係數差造成樹脂罩體5變形，而成為副罩體，如圖2(b)所示般，構成上具備有金屬罩體11與第2框體12。
此處，上述金屬罩體11為形成有大小可內包至少一個開口圖案4的貫通孔13，為例如厚度30μm~50μm程度之磁性金屬構件，外形成為侷限於上述第1框體7之開口8內的大小，相對於上述樹脂罩體5保有上述間隙9而被設置著。此間隙9之大小以設定為當設置於基板內面之磁石之磁力作用於金屬罩體11則吸引金屬罩體11而密合於樹脂罩體5、一旦去除磁石之磁力作用則金屬罩體11會因其彈性回復力而從樹脂罩體5隔離為佳，例如300μm程度。此外，上述貫通孔13之大小可為內包複數開口圖案4之大小，而為了減少薄膜材料在樹脂罩體5上之沉積面積、抑制因罩體材料與薄膜材料之線膨脹係數差所產生之樹脂罩體5之變形，貫通孔13之大小以內包一個開口圖案4為更佳。
詳細而言，上述貫通孔13如圖3所示般只要使用光阻罩體14對磁性金屬構件片進行濕式蝕刻來形成即可。於此情況，濕式蝕刻中，由於磁性金屬構件受到等向性蝕刻，故如同圖(a)所示般，若僅從其中一面側做蝕刻，則貫通孔13之開口面積會從光阻罩體14之形成面側往另一面側逐漸變窄地來形成。此外，如同圖(b)所示般，若從兩面側來蝕刻磁性金屬構件，則貫通 孔13在兩面側之開口面積會比內部來得寬地被形成。從而，為了抑制成膜時薄膜材料附著於貫通孔13之側壁，成膜後，金屬罩體11容易從樹脂罩體5被隔離，故金屬罩體11如同圖(c)所示般使得貫通孔13之開口面積較廣之面側面對樹脂罩體5即可。此外，本實施形態中，針對為了抑制貫通孔13之邊緣部成為成膜之影而使得貫通孔13之開口面積較窄之面側成為樹脂罩體5側之情況來說明。但是，當濺鍍成膜之情況，由於相較於蒸鍍，濺鍍粒子繞入情況多，故如圖3(c)所示般，即便使得貫通孔13之開口面積較廣之面側成為樹脂罩體5側，貫通孔13之緣部對成膜所造成之影響小。
於上述金屬罩體11之上述樹脂罩體5側的相反側設有第2框體12。此第2框體12係於架設著上述金屬罩體11之狀態下支撐金屬罩體11者，如圖2(b)所示般，金屬罩體11之周緣部被點焊接於一端面12a。此外，第2框體12具有大小可內包上述金屬罩體11之複數貫通孔13的開口15，外形成為大小侷限於上述第1框體7之開口8內的框狀，為例如厚度為30mm~50mm程度之例如殷鋼或是殷鋼合金等磁性金屬構件。再者，於上述第2框體12之另一端面12b側設有朝上述開口15側之相反側外突之凸緣部16，上述第1框體7之另一端面7b係以螺絲17(參見圖1)裝卸自如地固定在該凸緣部16。於此情況，在第1框體7被固定在第2框體12之上述凸緣部16的狀態下，以形成上述間隙9的方式來決定第1框體7、第2框體12以及凸緣部16之各厚度。此外，圖2(b)中，符號18為用以通過螺絲17之孔。
其次，針對使用此種構成之成膜罩體1之成膜來說明。此外，以下之說明中，成膜裝置係就圖4所示濺鍍裝置之情況來敘述。
首先，將第1罩體2之第1框體7與第2罩體3之第2框體12以螺絲17來固定、組裝而準備成膜罩體1。
其次，對於濺鍍裝置之真空室19內所設之罩體固定器(holder)20以第1罩體2成為被成膜基板(以下簡稱為「基板22」)側的方式來安裝成膜罩體1。此外，可和設置於基板固定器21之基板22面相平行朝箭頭A、B方向往返移動而構成之靶固定器23處，做為成膜材料之例如圓柱狀氧化銦錫(以下稱為「ITO(Indium Tin Oxide)」)之靶24係以其圓柱軸相對於上述移動方向成為交叉的方式被安裝著。
一旦結束成膜罩體1之安裝，則於關閉氣體導入閥25之狀態下開啟排氣閥26，使得真空室19內之空氣受到排氣，抽真空直到成為預定之既定真空度為止。
一旦真空室19內之真空度達到既定值則以閘閥27來分隔，從被保持在大致相同真空度之圖示省略的前室(圖4中係鄰接設置於真空室19之深處側)利用圖示省略之基板加載機構來搬送透明玻璃所構成之基板22，設置於基板固定器21。之後，上述基板加載機構退避至上述前室，關閉閘閥27。
其次，罩體固定器20在圖4中往箭頭C方向移動而將成膜罩體1設置於基板22上。詳細而言，如圖5(a)所示般，第1罩體2之樹脂罩體5設置於基板22之成膜面上。此時，如圖6(a)所示般，於樹脂罩體5與金屬罩體11之間保有既定間隙9。之後，如圖5(b)所示般，內建於基板固定器21之磁石28之磁力產生作用而吸引第2罩體3之金屬罩體11，該金屬罩體11彈性化撓曲而抵壓樹脂罩體5，樹脂罩體5被密合固定於基板22之成膜面。同時，如圖6(b)所示般，金屬罩體11密合於樹脂罩體5之表面。
接著，打開氣體導入閥25並調節排氣閥26，對真空室19內導入氬(Ar)氣體等惰性氣體直到成為預定之既定值為止。
一旦真空室19內之氣壓成為上述既定值，則對靶固定器23賦予高電壓，如圖7所示般在靶24與基板22之間生成電漿29。然後，一邊使得靶24以其圓柱軸為中心進行旋轉、一邊朝圖7所示箭頭A、B方向來往返移動以實行濺鍍。此外，詳細而言，於本濺鍍開始前的一定時間(預濺鍍時間)係於靶24與基板22之間插入圖示省略的擋門，以阻止濺鍍粒子附著於基板22。
一旦實行預定之既定時間之濺鍍，於基板22上沉積一定厚度之ITO導電膜，則關閉上述擋門而結束濺鍍。此外，解除對於靶固定器23所賦予之高電壓，如圖8(a)所示般停止電漿29之生成。此時，如圖9(a)所示般，ITO導電膜30會沉積於開口圖案4內之基板22之面、開口圖案4之側壁、樹脂罩體5之開口圖案4周緣部、貫通孔13之側壁以及金屬罩體11之靶24側的表面。
其次，如圖8(b)所示般，一旦將利用內建於基板固定器21之磁石28之磁力來對於金屬罩體11之吸引作用加以移除，則如圖9(b)所示般，金屬罩體11會因其彈性回復力而回到原本狀態。藉此，沉積於樹脂罩體5之ITO導電膜 30相對於金屬罩體11被切離。此外，同時由於金屬罩體11所致樹脂罩體5對基板22之成膜面的抵壓力受到解放，故樹脂罩體5會從基板22之成膜面被剝除。如此一來，於透明玻璃之基板22處，如圖10所示般形成觸控面板基板32(形成有ITO導電膜30之複數電極31(薄膜圖案))。
其次，將罩體固定器20往圖4所示箭頭D方向移動而使得成膜罩體1從基板22隔離，並對真空室19內之惰性氣體進行排氣。然後，打開分隔真空室19與上述前室之閘閥27，利用上述基板加載機構將觸控面板基板32從真空室19內搬出到上述前室，另一方面，從上述前室搬入新的基板22而設置於基板固定器21。
以下，和前述同樣對新的基板22實行成膜，形成新的觸控面板基板32。此外，每當對基板22之成膜結束，由於金屬罩體11從樹脂罩體5被隔離，故沉積於樹脂罩體5之ITO導電膜30會在此時相對於金屬罩體11被切離。從而，沉積於樹脂罩體5之ITO導電膜30僅成為開口圖案4之周緣部，而於鄰接之開口圖案4間被分斷，故ITO導電膜30之收縮應力被分斷而抑制樹脂罩體5之變形。從而，可提高ITO導電膜30所構成之電極31之位置精度。此外，同時，由於樹脂罩體5之變形受到抑制，所以也具有樹脂罩體5之壽命變長之優點。
此外，上述實施形態中，雖針對第1罩體2以及第2罩體3分別附框體的情況做了說明，但本發明不限於此，第1罩體2可僅為樹脂罩體5，第2罩體3可僅為金屬罩體11。於此情況，只要以在樹脂罩體5與金屬罩體11之間形成間隙9的方式在兩者間設置金屬分隔件即可。
此外，上述實施形態中，雖就成膜裝置為濺鍍裝置之情況做了說明，但本發明不限於此，成膜裝置亦可為蒸鍍裝置。
再者，上述實施形態中，雖針對薄膜為ITO導電膜30之情況說明，但本發明不限於此，薄膜亦可為有機物質之薄膜、無機物質之薄膜或是金屬薄膜任一者。
1‧‧‧成膜罩體
2‧‧‧第1罩體
3‧‧‧第2罩體
4‧‧‧開口圖案
5‧‧‧樹脂罩體
6‧‧‧金屬薄膜
7‧‧‧第1框體
9‧‧‧間隙
11‧‧‧金屬罩體
12‧‧‧第2框體
13‧‧‧貫通孔
16‧‧‧凸緣部
17‧‧‧螺絲

Claims (10)

  1. 一種成膜罩體，構成上具備有：樹脂罩體，係對應於基板上所成膜之薄膜圖案而形成有開口圖案；以及磁性金屬構件之金屬罩體，形成有大小可內包該開口圖案之貫通孔，於其與該樹脂罩體之間設有間隙而設置於該樹脂罩體之一面側。
  2. 如申請專利範圍第1項之成膜罩體，其中該樹脂罩體與該金屬罩體之間的該間隙被設定之大小，係一旦設置於該基板內面之磁石之磁力作用於該金屬罩體則可吸引該金屬罩體而密合於該樹脂罩體，一旦移除該磁石之磁力作用則該金屬罩體可因本身彈性回復力而從該樹脂罩體被隔離。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之成膜罩體，其中該金屬罩體之該貫通孔至少在該樹脂罩體側之開口面積較貫通孔內部之開口面積來得廣。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之成膜罩體，其中該樹脂罩體之周緣部被固定於第1框體，該金屬罩體之周緣部被固定於第2框體；以在該樹脂罩體與該金屬罩體之間產生該既定間隙的方式來將該第1框體與該第2框體加以裝卸自如地固定著。
  5. 如申請專利範圍第3項之成膜罩體，其中該樹脂罩體之周緣部被固定於第1框體，該金屬罩體之周緣部被固定於第2框體；以在該樹脂罩體與該金屬罩體之間產生該既定間隙的方式來將該第1框體與該第2框體加以裝卸自如地固定著。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之成膜罩體，其中該薄膜圖案為被濺鍍成膜之透明導電膜。
  7. 如申請專利範圍第3項之成膜罩體，其中該薄膜圖案為被濺鍍成膜之透明導電膜。
  8. 如申請專利範圍第4項之成膜罩體，其中該薄膜圖案為被濺鍍成膜之透明導電膜。
  9. 如申請專利範圍第5項之成膜罩體，其中該薄膜圖案為被濺鍍成膜之透明導電膜。
  10. 一種觸控面板基板，係使用如申請專利範圍第1項之成膜罩體進行濺鍍成膜，而於透明玻璃基板上形成了透明導電膜之電極者。
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