TW201602374A - 成膜遮罩、成膜遮罩之製造方法及觸控面板之製造方法 - Google Patents

成膜遮罩、成膜遮罩之製造方法及觸控面板之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明具備有：片狀之遮蔽構件2，係對應於在被成膜基板8上所形成之薄膜圖案而具有開口部5；以及篩網3，和該遮蔽構件2之一面2b之間設有間隙而以該開口部5之側壁5a部分被支撐於該遮蔽構件2，於該開口部5內具有複數格子點6。

Description

成膜遮罩、成膜遮罩之製造方法及觸控面板之製造方法
本發明係關於一種成膜遮罩，係對應於在被成膜基板上所形成之薄膜圖案而具有開口部者，尤其可防止開口部之變形；另關於一種成膜遮罩之製造方法及觸控面板之製造方法。
以往此種成膜遮罩係於至少具有1個以上開口部之遮罩部分的其中一面以橫跨上述開口部的方式連接補強線，在上述遮罩部分之另一面與上述補強線之間存在間隙者(例如參見日本特開平10-330910號公報)。
但是，如此之以往之成膜遮罩，當為了抑制補強線成為成膜之影子而縮窄了補強線之線寬之時，遮罩部分與補強線的連接面積會變小，而有連接強度降低之問題。從而，成膜時若在成膜遮罩往四方受到拉伸的狀態下設置於被成膜基板上，則有遮罩部分與補強線之連接部分剝離、開口部出現變形之虞。
尤其，當鄰接之開口部間的分離部寬度狹窄至成為例如數μm~數十μm的情況，遮罩部分與補強線的連接面積會變得更小，連接強度會更為降低，補強線變得更容易剝離。從而，有開口部變得更容易變形之問題。
是以，本發明係因應於如此之問題，其目的在於提供一種可防止開口部變形之成膜遮罩、成膜遮罩之製造方法及觸控面板之製造方法。
為了達成上述目的，本發明之一種成膜遮罩，具備有：片狀之遮蔽構件，係對應於在被成膜基板上所形成之薄膜圖案而具有開口部；以及篩網，和該遮蔽構件之一面之間設有間隙而以該開口部之側壁部分被支撐於該遮蔽構件，於該開口部內具有複數格子點。
此外，本發明之成膜遮罩之製造方法，係進行下述步驟：於金屬母材上鍍敷形成片狀之遮蔽構件之步驟(其中該遮蔽構件係對應於在被成膜基板所形成之薄膜圖案而具有開口部，由磁性金屬構件所構成)；對該遮蔽構件上以及該開口部內塗佈樹脂液，形成厚度較該遮蔽構件來得薄之膜層之步驟；以及將該遮蔽構件與該膜層以一體性方式從該金屬母材剝離之後，從與該金屬母材之接觸面側照射雷射光，來形成篩網之步驟(其中該篩網至少在對應於該開口部之膜層部分具有複數格子點)。
再者，本發明之觸控面板之製造方法，係使用上述成膜遮罩來進行成膜，而於透明基板上形成透明電極；具有下述步驟：使得該遮蔽構件之一面側成為該透明基板側，而於該透明基板上載置該成膜遮罩之步驟；以及從該遮蔽構件之另一面側進行成膜，藉由通過該篩網之網眼的成膜材料而在位於該遮蔽構件之該開口部內的該透明基板上之部分形成透明電極之步驟。
依據本發明，由於篩網係以開口部之側壁部分支撐於遮蔽構件，故篩網與遮蔽構件之連接面積較習知技術之成膜遮罩來得廣，即便篩網之線寬以及遮蔽構件之相互鄰接的開口部間之分離部的寬度變窄，其連接強度不會發生大變化。從而，即使對遮蔽構件往四方施加張力，也無習知技術般篩網從遮蔽構件剝落之虞，可防止開口部之變形。
1‧‧‧成膜遮罩
2‧‧‧遮蔽構件
2a‧‧‧分離部
2b‧‧‧遮蔽構件之一面
2c‧‧‧遮蔽構件之另一面
3‧‧‧篩網
3a‧‧‧篩網線
4‧‧‧框體
4a‧‧‧框體之一端面
5‧‧‧開口部
5a‧‧‧開口部之側壁
6‧‧‧格子點
7‧‧‧網眼
8‧‧‧基板
9‧‧‧金屬母材
10‧‧‧光阻
11‧‧‧溝槽
12‧‧‧磁性薄膜
13‧‧‧膜層
14‧‧‧遮罩片
15‧‧‧平台
16‧‧‧基板固定器
17‧‧‧液晶顯示面板
18‧‧‧透明基板
19‧‧‧透明電極
圖1係顯示本發明之成膜遮罩之一實施形態的概略構成圖，(a)為俯視圖，(b)為A-A線截面箭頭方向圖。
圖2係圖1之要部的放大顯示圖，(a)為俯視圖，(b)為(a)之B-B線截面箭頭方向圖，(c)為部分放大截面圖。
圖3係用以說明篩網之影對於成膜之影響的示意圖。
圖4係顯示用以決定篩網線寬之數值計算結果一例之圖。
圖5係顯示用以決定篩網線寬之數值計算結果之其他例之圖。
圖6係說明本發明之成膜遮罩之製造方法中之遮罩片形成製程之截面圖。
圖7係說明本發明之成膜遮罩之製造方法中之框體連接製程之截面圖。
圖8係說明本發明之成膜遮罩之製造方法中之篩網形成製程之截面圖。
圖9係顯示篩網之網眼形狀一例之俯視圖。
圖10係說明使用本發明之成膜遮罩所進行之觸控面板之製造製程的截面圖。
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遮罩之一實施形態的概略構成圖，(a)為俯視圖，(b)為A-A線截面箭頭方向圖。此外，圖2係圖1之要部的放大顯示圖，(a)為俯視圖，(b)為(a)之B-B線截面箭頭方向圖，(c)為部分放大截面圖。此成膜遮罩1乃用以於被成膜基板上成膜出薄膜圖案者，構成上具備有遮蔽構件2、篩網3、框體4。
上述遮蔽構件2為對應於在被成膜基板(以下簡稱為「基板」)上所形成之薄膜圖案而具有開口部之片狀構件，由鎳、鎳合金、銦鋼或是銦鋼合金等磁性金屬材料所構成，為鍍敷形成者。
詳細來說，如圖2所示般，上述遮蔽構件2有形狀、大小為不定形之複數開口部5鄰接設置。此外，相互鄰接之開口部5之分離寬度狹窄至數μm~數十μm。從而，將相互鄰接之開口部5加以分離之遮蔽構件2之分離部2a係如圖2(a)所示般成為細線狀。
保持於上述遮蔽構件2處設有篩網3。此篩網3係用以防止開口部5之變形，以開口部5內具有複數格子點6的方式設置有網眼7，如圖2(c)所示般，在開口部5內以其與遮蔽構件2之一面2b之間存在間隙的方式支撐於遮蔽構件2處。如此般，篩網3由於在開口部5內具有複數格子點6，所以當對於遮 蔽構件2賦予往四方拉伸般的張力之情況，篩網3處會被等向地被施加一定的張力，而無開口部5變形之虞。
此處針對篩網3更詳細來說明。
上述篩網3如圖2(c)所示般係以開口部5之側壁5a的部分以及遮蔽構件2之一面2b的部分支撐於遮蔽構件2。如此般，篩網3與遮蔽構件2之連接面積較前述習知技術之成膜遮罩來得廣，即便篩網3之線寬以及遮蔽構件2之相互鄰接的開口部5間之分離部2a的寬度變窄，於其連接強度上不會出現大的變化。從而，即便對遮蔽構件2往四方施加張力，也不會如習知技術般出現篩網3從遮蔽構件2剝落之虞，可防止開口部5之變形。
可防止篩網3成為成膜之影的篩網3之線寬係從篩網3與基板之間的間隙關係以如下方式決定。以下，針對篩網3之線寬決定，參見圖3、4來詳細說明。
圖3係用以說明篩網3之影對於成膜影響之示意圖，圖4係顯示用以決定篩網3線寬之數值計算結果一例之圖。
圖3中虛線係顯示入射至基板8之例如濺鍍粒子之入射方向，同圖中粗的虛線係顯示相對於基板8以淺角度入射之濺鍍粒子之軌道，細虛線係顯示相對於基板8以大角度入射之濺鍍粒子之軌道。此外，圖3僅著眼於顯示從同圖的右斜上方入射於基板8之濺鍍粒子。
對基板8以大的角度入射之濺鍍粒子如圖3所示般被篩網線3a所踢開，沉積於篩網線3a之正下方的濺鍍粒子變少。亦即，篩網線3a成為成膜之影，篩網線3a之正下方的膜厚變成較其他部分之膜厚來得薄。
篩網線3a之影對於成膜之影響係取決於篩網線3a與基板8之間的間隙d之大小以及篩網線3a之線寬w。亦即，如圖3中以粗的二點鏈線所示般，若篩網線3a與基板8之間的間隙d變大(d1<d2)，則被篩網線3a所踢開之濺鍍粒子會減少，篩網線3a之影之影響會變小。另一方面，如同圖中以細的二點鏈線所示般，若篩網線3a之線寬w變寬(w1<w2)，則被篩網線3a所踢開之濺鍍粒子會增加，篩網線3a之影之影響會變大。從而，為了抑制篩網線3a之影之影響來形成均一膜厚之薄膜圖案，必須適切地決定篩網線3a之線寬w以及篩網線3a與基板8之間的間隙d。
此外，篩網線3a之間距P也會影響成膜。如圖3所示般，以淺角度入射之濺鍍粒子會被鄰接之篩網線3a所踢開。從而，篩網線3a之間距P係基於濺鍍粒子之最大入射角(相對於基板8之法線的傾斜角度)θ來決定。亦即，為了抑制成膜中鄰接之篩網線3a之影響，篩網線3a之間距P若以篩網3之厚度為t則必須以P≧(d+t)×tanθ+w/2來決定。
圖4係以篩網線3a與基板8之間的間隙d為參數，顯示了篩網線3a之線寬w與篩網線3a之影之影響(安定度)的關係。同圖中，線C1乃間隙d為5μm之時，線C2乃間隙d為10μm之時，線C3乃間隙d為15μm之時。此外，所謂安定度100%係顯示篩網3之線寬w為零(亦即無篩網3)時的狀態。為了形成均一膜厚之薄膜圖案，安定度以90%為臨界值T而以90%以上為所希望者。亦即，膜厚分布之容許值為10%以內。
依據圖4，為了抑制篩網線3a之影對於成膜之影響來以均一膜厚進行成膜，例如當間隙d為5μm之時，篩網線3a之線寬w以決定成為和線C1與臨界值T之交點相對應之值亦即2μm程度為所希望者。此外，當間隙d為10μm之時，篩網線3a之線寬w以決定成為和線C2與臨界值T之交點相對應之值亦即5μm程度為所希望者。再者，當間隙d為15μm之時，篩網線3a之線寬w以決定成為和線C3與臨界值T之交點相對應之值亦即7μm程度為所希望者。
以上係針對用以成膜出均一膜厚之薄膜圖案的篩網線3a之線寬w之決定例所做的描述。
另一方面，於觸控面板之透明電極的形成上，相較於膜厚分布，形成透明電極之透明導電膜之片電阻為重要者。一般，觸控面板所必要之ITO(Indium Tin Oxide)透明導電膜之片電阻只要為40Ω/cm以下即可。
圖5係針對當假定無篩網線3a之部分(網眼7之部分)之ITO膜厚為200nm、篩網線3a之下之ITO膜厚變薄成為100nm之時的ITO片電阻之篩網線寬依存性，以篩網線3a之間距P做為參數顯示之圖。依據同圖，若篩網線3a之間距P從P2=100μm變細成為P1=50μm，則每單位長度所存在之膜厚的薄部分 會增加，片電阻值會增加。此外，即便篩網線3a之線寬w變寬之情況，由於膜厚薄的部分會增，故片電阻值會增大。
為了使用圖5來決定用以形成ITO透明導電膜之篩網3之線寬w，只要以如下方式進行即可。亦即，當篩網線3a之間距P為P1=50μm之時，篩網線3a之線寬w只要決定為和片電阻之臨界值亦即40Ω/cm之線與線P1之交點相對應之值(亦即約8μm以下)即可。此外，當篩網線3a之間距P為P2=100μm之時，篩網線3a之線寬w只要決定為和片電阻之臨界值亦即40Ω/cm之線與線P2之交點相對應之值(亦即約16μm以下)即可。
觸控面板之透明電極由於形成於液晶、有機EL等顯示面板，故不得視讀出轉印到透明電極上之篩網3之網眼7。是以，篩網3之網眼7應設定為目視無法確認之程度的大小，大體上篩網線3a之間距P設定為100μm以下為佳。
和上述遮蔽構件2之另一面2c之周緣區域相連接地設置有框體4。此框體4係支撐遮蔽構件2者，為所具有的開口大小可內含在遮蔽構件2處所形成之複數開口部5的框狀構件，以銦鋼或是銦鋼合金等磁性金屬構件所形成。
其次，針對如此般構成之成膜遮罩1之製造方法來說明。
圖6係說明本發明之成膜遮罩1之製造方法中之遮罩片形成製程之截面圖。
首先，如圖6(a)所示般，準備成為鍍敷之金屬母材9的金屬板、例如不鏽鋼板。
其次，如圖6(b)所示般，於金屬母材9上以例如10μm程度之厚度來塗佈光阻10。然後，使用省略圖示之光罩對上述光阻10進行曝光，之後進行顯影。藉此，去除打算形成遮蔽構件2之部分的光阻10，於光阻10形成到達金屬母材9之溝槽11。
接著，將金屬母材9浸漬於例如鎳鍍敷浴中進行電鍍，如圖6(c)所示般，填埋光阻10之上述溝槽11以10μm程度之厚度來形成鎳之磁性薄膜12。之後，將光阻10以有機溶劑或是專用的剝離液來去除。藉此，如圖6(d)所示般，以附著於金屬母材9上之狀態來形成具有複數開口部5之鎳之磁性薄膜12所構成之遮蔽構件2。
其次，如圖6(e)所示般，在遮蔽構件2以及上述開口部5內之金屬母材9上以例如3μm~5μm程度之厚度來塗佈例如聚醯亞胺之樹脂液後，將之以公知技術進行高溫熱處理來乾燥，以覆蓋遮蔽構件2以及上述開口部5內之金屬母材9之表面而形成聚醯亞胺之膜層13。藉此，形成遮蔽構件2與膜層13成為一體的遮罩片14。之後，如圖6(f)所示般，將遮罩片14從金屬母材9剝離。
圖7係說明本發明之成膜遮罩1之製造方法中之框體連接製程之截面圖。首先，如圖7(a)所示般，遮罩片14係在與金屬母材9之接觸面(遮蔽構件2之另一面2c)面對於框狀之框體4之一端面4a的狀態下，如同圖箭頭所示般朝和遮蔽構件2之面為平行的四方賦予一定張力，來架設於框體4。其次，如圖7(b)所示般，對遮罩片14之周緣區域照射雷射光L1使得遮蔽構件2點焊接於框體4之上述一端面4a。藉此，遮罩片14被框體4所支撐。
圖8係說明本發明之成膜遮罩1之製造方法中之篩網形成製程之截面圖。
被框體4所支撐著的遮罩片14係以遮蔽構件2之另一面2c側為上來載置於雷射加工裝置之平台15上。然後，一邊使得平台15與省略圖示之雷射光學系統相對地在XY之二維方向以預定之既定距離來步進移動、一邊如圖8(a)所示般從遮蔽構件2之另一面2c側使得被整形為篩網3之網眼7之形狀的波長400nm以下之雷射光L2照射於遮罩片14(內含遮蔽構件2之複數開口部5)之成膜有效區域內(圖1以虛線所示框內)，設置貫通膜層13之網眼7來形成開口部5內存在複數格子點6之篩網3。藉此，如圖8(b)所示般，完成成膜遮罩1。
篩網3之網眼7之形狀可為任意，例如用以形成觸控面板之透明電極的成膜遮罩1之篩網3之網眼7形狀可為正三角形、正方形、正六角形等。如圖9(a)所示般，當網眼7之形狀為例如正方形之情況，轉印於透明電極上之篩網3之網眼圖案為正方形，X、Y方向之片電阻為相同，而可於X、Y方向上流經感應電流。此外，如圖9(b)所示般，當網眼7之形狀為例如正六角形之情況，轉印於透明電極上之篩網3之網眼圖案為正六角形，X、Y方向以外之二個斜向方向(φ1、φ2方向)之片電阻成為大致相同，而可於四方向流經感 應電流。從而，可增加觸控面板之電極配置自由度。尤其，當網眼圖案為正六角形之情況，由於篩網3之構造變強故為所喜好者。
此外，上述實施形態中，雖針對遮罩片14(形成篩網3前之遮蔽構件2)連接於框體4之情況做了說明，但本發明不限於此，也可將形成了篩網3後之遮蔽構件2連接於框體4。於此情況，只要對於被覆了篩網3之遮蔽構件2朝與其面平行之四方賦予了張力之狀態下連接於框體4即可。即便對遮蔽構件2賦予張力，由於在開口部5內之篩網3係被等向性地施加一定張力，故無開口部5變形之虞。
此外，也可沒有框體4。於此情況，只要對成膜遮罩1之四方賦予了張力之狀態下設置於基板8上進行成膜即可。此時同樣地在開口部5內之篩網3被等向性地施加一定張力，故無開口部5變形之虞。
其次，針對使用本發明之成膜遮罩1所進行之觸控面板之製造來說明。
圖10係說明觸控面板之製造過程之截面圖。
首先，如圖10(a)所示般，在濺鍍裝置之省略圖示的真空室內被配置之內設有磁石的基板固定器16上，以例如液晶顯示面板17之透明基板18側(顯示面側)成為省略圖示之靶側的方式來設置液晶顯示面板17。再者，以遮蔽構件2上形成有膜層13之面(一面2b)側做為液晶顯示面板17側，於上述透明基板18上定位載置成膜遮罩1。成膜遮罩1與液晶顯示面板17之定位只要使用在成膜遮罩1之遮蔽構件2處和該遮蔽構件2之鍍敷形成時所同時形成的對準標記用之開口(遮罩側對準標記)、以及事先形成於液晶顯示面板17處的基板側對準標記來進行即可。
若成膜遮罩1定位載置於液晶顯示面板17上，則內設於基板固定器16之磁石的磁力會作用於成膜遮罩1之遮蔽構件2而吸引遮蔽構件2，讓成膜遮罩1密接於液晶顯示面板17之透明基板18上。於此情況，由於透明基板18經由樹脂製膜層13密接著成膜遮罩1，故無傷及透明基板18之表面之虞。
其次，將真空室內之空氣排氣至既定真空度後，將例如Ar氣體之稀有氣體以既定量導入真空室內。然後，如圖10(b)所示般，在省略圖示之ITO濺鍍靶與基板固定器16之間施加高電壓來生成Ar氣體之電漿，開始濺鍍。
經電漿化之Ar氣體離子係衝撞於省略圖示之ITO濺鍍靶，彈飛出ITO之濺鍍粒子。藉此，濺鍍粒子朝液晶顯示面板17飛翔，通過成膜遮罩1之篩網3之網眼7而沉積於液晶顯示面板17之透明基板18上。於此情況，由於入射於透明基板18之濺鍍粒子之入射角度(相對於透明基板18之法線的傾斜角度)最大為70度程度，故通過篩網3之網眼7的濺鍍粒子會如圖10(b)所示般繞入成膜遮罩1之篩網3之篩網線3a之下側而沉積於透明基板18上。從而，如圖10(c)所示般，於透明基板18上對應於成膜遮罩1之遮蔽構件2之開口部5來形成ITO之薄膜，而形成透明電極19。藉此，如圖10(d)所示般，完成液晶顯示面板17上具有透明電極19之觸控面板。
此外，上述實施形態中針對篩網3為樹脂之情況做了說明，但本發明不限於此，篩網3也可為金屬材料或磁性金屬材料。
此外，以上說明中雖針對濺鍍成膜做了描述，但本發明不限於此，也可為包含蒸鍍、離子佈植等之PVD(Physical Vapor Deposition，物理氣相成長)、CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相成長)。此外，基板與成膜源不限於對向配置，成膜源也可相對於基板做斜向配置。再者，基板與成膜源也可做相對移動。
1‧‧‧成膜遮罩
2‧‧‧遮蔽構件
2b‧‧‧遮蔽構件2之一面
2c‧‧‧遮蔽構件2之另一面
3‧‧‧篩網
4‧‧‧框體

Claims (8)

  1. 一種成膜遮罩，具備有：片狀之遮蔽構件，係對應於在被成膜基板上所形成之薄膜圖案而具有開口部；以及篩網，和該遮蔽構件之一面之間設有間隙而以該開口部之側壁部分被支撐於該遮蔽構件，於該開口部內具有複數格子點。
  2. 如申請專利範圍第1項之成膜遮罩，其中至少該遮蔽構件為磁性金屬構件。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之成膜遮罩，其中該篩網係以樹脂所形成。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之成膜遮罩，其中該遮蔽構件之一面處形成有樹脂層。
  5. 如申請專利範圍第3項之成膜遮罩，其中該遮蔽構件之一面處形成有樹脂層。
  6. 一種成膜遮罩之製造方法，係進行下述步驟：於金屬母材上鍍敷形成片狀之遮蔽構件之步驟，其中該遮蔽構件係對應於在被成膜基板所形成之薄膜圖案而具有開口部，由磁性金屬構件所構成；對該遮蔽構件上以及該開口部內塗佈樹脂液，形成厚度較該遮蔽構件來得薄之膜層之步驟；以及將該遮蔽構件與該膜層以一體性方式從該金屬母材剝離之後，從與該金屬母材之接觸面側照射雷射光，來形成篩網之步驟；其中該篩網至少在對應於該開口部之膜層部分具有複數格子點。
  7. 一種觸控面板之製造方法，係使用如申請專利範圍第1或2項之成膜遮罩來進行成膜，而於透明基板上形成透明電極；具有下述步驟：使得該遮蔽構件之一面側成為該透明基板側，而於該透明基板上載置該成膜遮罩之步驟；以及從該遮蔽構件之另一面側進行成膜，藉由通過該篩網之網眼的成膜材料而在位於該遮蔽構件之該開口部內的該透明基板上之部分形成透明電極之步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項之觸控面板之製造方法，其中該透明基板為顯示面板之顯示面側的基板。
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