TW201603217A - 基板結構及其製作方法 - Google Patents
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Abstract
一種基板結構,其內部具有不易被觀察到的導電圖案。基板結構包含基板、導電圖案、第一層疊結構以及鈍化層。導電圖案位於基板上。第一層疊結構位於導電圖案與基板上,其中第一層疊結構包含第一上薄膜、第二上薄膜和第三上薄膜,第一上薄膜鄰接導電圖案,第一上薄膜、第二上薄膜和第三上薄膜依序堆疊。鈍化層位於第一層疊結構上,其中導電圖案、第一上薄膜、第二上薄膜、第三上薄膜和鈍化層之折射率依序遞減。
Description
本發明是關於觸控技術領域,尤指一種用於觸控面板的基板結構。
隨著觸控技術的發展,透明電極常應用於各式各樣的觸控面板中。透明電極可搭配觸控面板設置各種導電圖案,理想上透明電極具有高穿透率,並不會因導電圖案的設置而影響視覺效果。然而,由於透明電極與其上下層材料的折射率差異,往往會導致設置有導電圖案的區域具有較高的反射率,而具有較低的穿透率,而未設置有導電圖案的區域則具有較高的穿透率,使用者因而可以看見導電圖案(pattern visibility)。如何改善導電圖案的可視問題,進而降低導電圖案對於觸控面板外觀的影響乃觸控面板產業的一項課題。
有鑑於此,為解決上述問題,本發明利用漸變折射率之多層膜,將多層膜設置於導電圖案與其上下層材料之
間,以減少導電圖案與其上下層材料的折射率差異,進而降低折射率差異所致的反射率,以此改善導電圖案的可視性(pattern visibility),並且降低導電圖案對於觸控面板外觀的影響。
本發明之一態樣提供了一種基板結構,基板結構包含基板、導電圖案、第一層疊結構以及鈍化層。導電圖案位於基板上。第一層疊結構位於導電圖案與基板上,其中第一層疊結構包含第一上薄膜、第二上薄膜和第三上薄膜,第一上薄膜鄰接導電圖案,第一上薄膜、第二上薄膜和第三上薄膜依序堆疊。鈍化層位於第一層疊結構上,其中導電圖案、第一上薄膜、第二上薄膜、第三上薄膜和鈍化層之折射率依序遞減。
於本發明之一或多個實施例中,第一層疊結構包含設置於第三上薄膜上之第四上薄膜和第五上薄膜,導電圖案、第一上薄膜、第二上薄膜、第三上薄膜、第四上薄膜、第五上薄膜和鈍化層之折射率依序遞減。
於本發明之一或多個實施例中,第一上薄膜、第二上薄膜以及第三上薄膜分別包含第一元素與第二元素,第一上薄膜、第二上薄膜和第三上薄膜分別具有重量比值,重量比值為第一元素的重量比第二元素的重量,第一上薄膜、第二上薄膜和第三上薄膜的重量比值均不相同。
於本發明之一或多個實施例中,第一元素為氮,第二元素為氧。
於本發明之一或多個實施例中,第一上薄膜、第二
上薄膜和第三上薄膜之重量比值依序遞減。
於本發明之一或多個實施例中,第一層疊結構部份接觸基板。
於本發明之一或多個實施例中,基板結構更包含第二層疊結構,第二層疊結構位於導電圖案與基板之間,其中第二層疊結構包含第一下薄膜、第二下薄膜和第三下薄膜,第一下薄膜、第二下薄膜和第三下薄膜依序堆疊,第一下薄膜鄰接基板,第三下薄膜鄰接導電圖案,基板、第一下薄膜、第二下薄膜、第三下薄膜和導電圖案之折射率依序遞增。
於本發明之一或多個實施例中,第一下薄膜、第二下薄膜和第三下薄膜包含第一元素與第二元素,第一下薄膜、第二下薄膜和第三下薄膜分別具有重量比值,重量比值為之第一元素的重量比第二元素的重量,第一下薄膜、第二下薄膜和第三下薄膜的重量比值均不相同。
於本發明之一或多個實施例中,第一層疊結構為透明絕緣層。
於本發明之一或多個實施例中,第一層疊結構之厚度範圍為30奈米(nm)至150奈米(nm)。
本發明之一態樣提供了一種基板結構之製作方法,包含將具有導電圖案之基板置入濺鍍機台之反應腔、注入反應氣體於反應腔以及使用靶材進行濺鍍。反應氣體包含第一氣體和第二氣體或至少一者,反應氣體具有第一氣體比第二氣體之氣體比例,於濺鍍時,控制氣體比例或
濺鍍機之濺射功率,以形成第一層疊結構於基板之上,第一層疊結構包含第一上薄膜、第二上薄膜和第三上薄膜,且第一上薄膜、第二上薄膜和第三上薄膜之折射率由接近基板的一端向遠離基板的一端依序遞減。
於本發明之一或多個實施例中,基板結構之製作方法更包含形成鈍化層於第三上薄膜之上,其中導電圖案、第一上薄膜、第二上薄膜、第三上薄膜和鈍化層之折射率依序遞減。
於本發明之一或多個實施例中,濺鍍過程包含固定濺射功率,維持氣體比例為第一數值,以於基板上形成第一上薄膜,接著調整氣體比例至第二數值,以於第一上薄膜上形成第二上薄膜,再調整氣體比例至第三數值,以於第二上薄膜上形成第三上薄膜。
於本發明之一或多個實施例中,第一氣體為氮氣,第二氣體為氧氣。
於本發明之一或多個實施例中,第一數值大於第二數值,且第二數值大於第三數值。
於本發明之一或多個實施例中,濺鍍過程包含固定氣體比例,控制濺射功率為第一功率,以於基板上形成第一上薄膜,接著,調整濺射功率至第二功率,以於第一上薄膜上形成第二上薄膜,再來,調整濺射功率至第三功率,以於第二上薄膜上形成第三上薄膜。
於本發明之一或多個實施例中,第一功率大於第二功率,且第二功率大於第三功率。
於本發明之一或多個實施例中,靶材之材料為矽。
100‧‧‧基板結構
110‧‧‧基板
120‧‧‧導電圖案
122‧‧‧電極列
124‧‧‧第一電極層
125‧‧‧第一電極列
126‧‧‧第二電極層
127‧‧‧第二電極列
130‧‧‧第一層疊結構
130a‧‧‧第一上薄膜
130b‧‧‧第二上薄膜
130c‧‧‧第三上薄膜
130d‧‧‧第四上薄膜
130e‧‧‧第五上薄膜
140‧‧‧鈍化層
150‧‧‧第二層疊結構
150a‧‧‧第一下薄膜
150b‧‧‧第二下薄膜
150c‧‧‧第三下薄膜
200‧‧‧濺鍍機台
210‧‧‧反應腔
300‧‧‧靶材
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
第1圖為本發明之一實施例中的基板結構之剖面圖。
第2A圖至第2C圖為本發明之多個實施例中的導電圖案之上視圖。
第3圖為本發明之另一實施例中的基板結構之剖面圖。
第4圖為本發明之再一實施例中的基板結構之剖面圖。
第5A圖至第5G圖分別為本發明之又一實施例中的基板結構之製作方法之示意圖。
以下將以圖式揭露本發明之多個實施方式,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而,應瞭解到,這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說,在本發明部分實施方式中,這些實務上的細節是非必要的。此外,為簡化圖式起見,一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式為之。
關於本文中所使用之「約」、「大約」或「大致」,一般是指數值之誤差或範圍於百分之二十以內,較好地是於百分之十以內,更佳地是於百分之五以內。文中若無明
確說明,所提及的數值皆視為近似值,即具有如「約」、「大約」或「大致」所表示的誤差或範圍。
參照第1圖,第1圖為本發明之一實施例中的基板結構100之剖面圖。基板結構100包含基板110、導電圖案120、第一層疊結構130以及鈍化層140。基板110理想上為一透明基板,詳細而言,可以為一硬式透明基板或一可撓式基板,其材料可以選自玻璃、壓克力(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)等透明材料。導電圖案120位於基板110上,導電圖案120理想上為透明電極,電極的材料可包括各種透明導電材料,例如氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)、氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)、氧化鎘錫(Cadmium Tin Oxide,CTO)或摻鋁氧化鋅(Aluminum-doped Zinc Oxide,AZO)等等。導電圖案120具有特定的配置。第一層疊結構130位於導電圖案120與基板110上。鈍化層140位於第一層疊結構130上。
關於導電圖案120的配置,第2A圖至第2C圖為本發明之多個實施例中的導電圖案120之上視圖,導電圖案120可以是單層電極或雙層電極。導電圖案120可以是單層電極且具有交錯間隔的電極列122,電極列122可以以長條形、楔形(見第2A圖)、菱形(見第2B圖)、或波浪形等方式配置,以供使用者於基板110方向上的各點進行觸控感應。
參照第2C圖,導電圖案120可以是雙層電極,導電圖案120包含彼此電性絕緣的第一電極層124與第二電極層126,第一電極層124具有多個沿第一方向D1排列的第一電極列125,第二電極層126具有多個沿第二方向D2排列的第二電極列127,其中第一方向D1與第二方向D2互相垂直,使用者可透過此種導電圖案120於基板110方向上的各點進行觸控感應。
再回到第1圖,導電圖案120並未完全覆蓋於基板110之上,而使部份基板110外露於導電圖案120,而其中部份第一層疊結構130直接接觸基板110。
第一層疊結構130為一多層薄膜的結構,理想上,第一層疊結構130包含至少三層薄膜。於本實施例中,第一層疊結構130包含第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c,第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c分別具有不同折射率。
第一上薄膜130a鄰接導電圖案120,第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c依序堆疊,於此,導電圖案120、第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c和鈍化層140之折射率依序遞減。
詳細而言,於本發明之一或多個實施例中,鄰接鈍化層140之第三上薄膜130c之折射率與鈍化層140之折射率相近,鄰接導電圖案120之第一上薄膜130a之折射率與導電圖案120之折射率相近。
於本發明之一或多個實施例中,每一第一上薄膜
130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c包含第一元素與第二元素,第一元素與第二元素所組成的化合物分別具有不同之折射率。第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c分別具有重量比值,重量比值為第一元素的重量比上第二元素的重量,第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c的重量比值均不相同,致使其第一元素與第二元素的含量不同,亦即第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c之第一元素與第二元素所組成的化合物含量不同。由於第一元素與第二元素所組成的化合物具有不同之折射率,因此,第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c可分別具有不同之折射率。
舉例而言,於本發明之一或多個實施例中,薄膜是由矽靶(材料為矽的靶材)於氮氣和氧氣混合作用下濺鍍形成,薄膜之第一元素為氮,薄膜之第二元素為氧,氮可與矽組成矽氮化物,氧可與矽組成矽氧化物,而氮氧可與矽組成氮氧化矽。矽氮化物的折射率大約為2.05~2.2或2.2~2.3,矽氧化物的折射率大約為1.4~1.5或1.45,而氮氧化矽的折射率大約為1.45~2.05。第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c可分別為矽、氮和氧元素不同比例所產生之化合物,依照氮元素比氧元素的重量比值或是莫耳數比的不同,第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c可具有不同之折射率。
在此,重量比值愈高,表示化合物中氮元素的含量
愈高且氧元素含量愈低,而折射率愈高;反之,重量比值愈低,表示化合物中氮元素的含量愈低且氧元素含量愈高,而折射率愈低。重量比值可以為接近於無窮大,即薄膜可以幾乎完全是矽氮化物,其折射率接近於2.05~2.2或2.2~2.3,相反地,重量比值亦可以接近為零,即薄膜可以幾乎完全是矽氧化物,其折射率接近於1.4~1.5或1.45。無論其重量比值之大小為何,其折射率仍介於第一元素、第二元素與矽元素所產生之化合物之折射率範圍之間,即1.4~2.3之間。
於本發明之一或多個實施例中,第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c之重量比值依序遞減。如此一來,從第一上薄膜130a至第三上薄膜130c,因為氧元素的含量漸漸增高,氮元素的含量漸漸降低,而可以使第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c之折射率漸進式地變小,而達成折射率漸變的薄膜堆疊設計。
由於導電圖案120之折射率(例如氧化銦錫大約為1.85)與鈍化層140之折射率(例如大約為1.5)皆位於氮、矽和氧元素所產生之化合物之折射率之間(即1.4~2.3之間),因此可以透過改變氮元素與氧元素的比例,亦即薄膜內的氮和氧的重量比值,達到降低反射率之折射率漸變之薄膜堆疊設計。舉例而言,可以設計第一上薄膜130a之重量比值使其折射率大約等於1.75,並設計第三上薄膜130c之重量比值使其折射率大約等於1.6,且設計第二上薄膜130b
之重量比值使其折射率大約為1.67。
由於光線正向入射時,反射率之公式為相鄰兩介質折射率之差除上相鄰兩介質折射率之和之平方值,因此,藉由漸變折射率的多層膜,降低相鄰兩介質折射率之差,可以產生有效降低整體反射率之功效。
於本發明之一或多個實施例中,第一層疊結構130之厚度範圍大約為30奈米(nm)至150奈米(nm),其中第一層疊結構130較佳的厚度約為70奈米(nm)以上,此處所指第一層疊結構130不包含接觸基板110部份之厚度(即導電圖案120之厚度),其中第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c的厚度可以相同,但亦可以不同。
於本發明之一或多個實施例中,第一層疊結構130為由透明絕緣材料所構成,致使導電圖案120不會受到第一層疊結構130的影響而改變相關電路特性,且穿透光亦不會受到第一層疊結構130的吸收或散射而降低光強度。
參照第3圖,第3圖為本發明之另一實施例中的基板結構100之剖面圖。本實施例為與第1圖相似之實施例,差別在於本實施例之基板結構100更包含第四上薄膜130d和第五上薄膜130e。
如同前述第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c之設置,第四上薄膜130d和第五上薄膜130e亦包含第一元素與第二元素,且第四上薄膜130d和第五上薄膜130e具有不同於第一上薄膜130a、第二上薄膜130b、第三上薄膜130c的重量比值,致使第一上薄膜130a、第二
上薄膜130b、第三上薄膜130c、第四上薄膜130d和第五上薄膜130e分別具有不同之折射率。而導電圖案120、第一上薄膜130a、第二上薄膜130b、第三上薄膜130c、第四上薄膜130d、第五上薄膜130e和鈍化層140之折射率依序遞減,如此一來,可以形成漸進式地薄膜堆疊結構。
舉例而言,以導電圖案120之材料為氧化銦錫為例,由於導電圖案120之折射率大約為1.85,而鈍化層140之折射率大約為1.5,可以設計第一上薄膜130a之重量比值使其折射率大約等於1.75,並設計第五上薄膜130e之重量比值使其折射率大約等於1.55,且可設計第二上薄膜130b、第三上薄膜130c和第四上薄膜130d之折射率分別為1.7、1.65、1.6。如此一來,從第一上薄膜130a至第五上薄膜130e,折射率遞減。
由於光線正向入射時,反射率之公式為相鄰兩介質折射率之差除上相鄰兩介質折射率之和之平方值,如此,降低相鄰兩介質折射率之差可以有效降低整體反射率之功效。而本實施例中,相鄰兩介質折射率之差相較於第1圖之實施例更小,因此可預期本實施例能更有效降低整體反射率。
於本發明之一或多個實施例中,第一層疊結構130至少包含三層薄膜,薄膜的數量並不以上述實施例為限,薄膜的數量可以大於五。
參照第4圖,第4圖為本發明之再一實施例中的基板結構100之剖面圖。本實施例為與第3圖相似之實施例,
差別在於本實施例之基板結構100更包含第二層疊結構150。第二層疊結構150位於導電圖案120與基板110之間,如同第一層疊結構130之設置,第二層疊結構150包含第一下薄膜150a、第二下薄膜150b和第三下薄膜150c,分別具有不同折射率,且第一下薄膜150a、第二下薄膜150b和第三下薄膜150c依序堆疊,第一下薄膜150a、第二下薄膜150b和第三下薄膜150c之折射率由接近基板110的一端向接近導電圖案120的一端遞增。在此,第二層疊結構150之薄膜數量僅為方便說明而設置,不應以此數量(三層)限制本發明之範圍。
於本發明之一或多個實施例中,第一下薄膜150a鄰接基板110,第三下薄膜150c鄰接導電圖案120,第一下薄膜150a之折射率與基板110之折射率相近,第三下薄膜150c之折射率與導電圖案120之折射率相近。基板110、第一下薄膜150a、第二下薄膜150b、第三下薄膜150c和導電圖案120之折射率依序遞增。
如同前述第一上薄膜130a、第二上薄膜130b和第三上薄膜130c之設置,每一第一下薄膜150a、第二下薄膜150b、第三下薄膜150c亦包含第一元素與第二元素,每一第一下薄膜150a、第二下薄膜150b、第三下薄膜150c具有一重量比值,重量比值為第一元素的重量比第二元素的重量,第一下薄膜150a、第二下薄膜150b、第三下薄膜150c的重量比值均不相同。由於第一元素、第二元素與矽元素所組成之化合物具有不同之折射率,致使具有不同重量比
值之第一下薄膜150a、第二下薄膜150b、第三下薄膜150c可分別具有不同之折射率。
舉例而言,於本發明之一或多個實施例中,薄膜是由矽靶(材料為矽的靶材)於氮氣和氧氣混合作用下濺鍍形成,薄膜之第一元素為氮,薄膜之第二元素為氧。如同前述第一層疊結構130之設置,第二層疊結構150的第一下薄膜150a、第二下薄膜150b、第三下薄膜150c可分別為矽、氮和氧元素不同比例所產生之化合物,依照氮元素與氧元素重量比值或是莫耳數比的不同,第一下薄膜150a、第二下薄膜150b、第三下薄膜150c可具有不同之折射率。
在此,重量比值愈高,表示氮元素的含量愈高且氧元素含量愈低,而折射率愈高;反之,重量比值愈低,表示氮元素的含量愈低且氧元素含量愈高,而折射率愈低。重量比值可以為接近於無窮大,重量比值亦可以接近為零。無論其重量比值之大小為何,薄膜之折射率仍介於第一元素、第二元素與矽元素所產生之化合物之折射率範圍之間,即1.4~2.3之間。
於本發明之一或多個實施例中,第一下薄膜150a、第二下薄膜150b、第三下薄膜150c之重量比值由接近基板110的一端向接近導電圖案120的一端遞增。換句話說,第一下薄膜150a、第二下薄膜150b、第三下薄膜150c之重量比值依序遞增,而使第一下薄膜150a、第二下薄膜150b、第三下薄膜150c之折射率漸進式地變大,而達成折射率漸變的薄膜堆疊設計。
以導電圖案120之材料為氧化銦錫為例,由於導電圖案120之折射率大約1.85,基板110之折射率大約1.5,兩者之折射率皆位於氮、矽和氧元素所產生之化合物之折射率之間(即1.4~2.3之間),因此可以透過改變氮元素與氧元素的比例達到折射率漸變的薄膜堆疊設計。舉例而言,第一下薄膜150a之重量比值可設計使其折射率大約等於1.6,而第三下薄膜150c之重量比值可設計使其折射率大約等於1.8,而第二下薄膜150b之重量比值可設計使其折射率大約等於1.7。如此一來,從第一下薄膜150a至第三下薄膜150c,折射率遞增。
本實施例增加第二層疊結構150後使得基板110與導電圖案120之間的折射率的落差較小,因此可以降低整體反射率,而提高穿透率,並避免導電圖案容易被觀察到的問題。
參照第5A圖至第5G圖,第5A圖至第5G圖分別為本發明之又一實施例中的基板結構之製作方法之示意圖。以下描述基板結構之製作方法。
參照第5A圖,首先將具有導電圖案120的基板110置入濺鍍機台200之反應腔210。
接著注入反應氣體於反應腔210,反應氣體包含第一氣體與第二氣體。舉例而言,第一氣體為氮氣,而第二氣體為氧氣。反應氣體具有一氣體比例,此氣體比例指一定容量內第一氣體的莫耳數比上第二氣體的莫耳數,即第一氣體比上第二氣體的值。
再來,參照第5B圖,使用靶材300進行濺鍍,第一氣體與第二氣體分別受到靶材300之濺鍍作用,反應產生包含第一元素與第二元素之化合物。舉例而言,靶材300之材料為矽,濺鍍後與氮氣和氧氣反應,而形成氮矽氧化物。
這化合物於基板110/導電圖案120上形成第一上薄膜130a,其中第一上薄膜130a之折射率小於導電圖案120之折射率。
接著,參照第5C圖,同樣地,受到靶材300濺鍍作用,產生包含第一元素和第二元素之化合物,而形成第二上薄膜130b,第二上薄膜130b位於第一上薄膜130a上,其中第二上薄膜130b之折射率小於第一上薄膜130之折射率。
參照第5D圖,相同地,受到靶材300濺鍍作用,產生包含第一元素和第二元素之化合物,以於第二上薄膜130b上形成第三上薄膜130c,其中第三上薄膜130c之折射率小於第二上薄膜130b之折射率。
參照第5E圖,相同地,受到靶材300濺鍍作用,產生包含第一元素和第二元素之化合物,以於第三上薄膜130c上形成第四上薄膜130d,其中第四上薄膜130d之折射率小於第三上薄膜130c之折射率。
參照第5F圖,同樣地,受到靶材300濺鍍作用,產生包含第一元素和第二元素之化合物,以於第四上薄膜130d上形成第五上薄膜130e,其中第五上薄膜130e之折
射率小於第四上薄膜130d之折射率。
最終,參照第5G圖,形成鈍化層140於第五上薄膜130e之上,其中鈍化層140之折射率小於第五上薄膜130e之折射率。
在此,須注意的是,與本發明之實施例之基板結構之製作方法中,導電圖案120、第一上薄膜130a、第二上薄膜130b、第三上薄膜130c、第四上薄膜130d、第五上薄膜130e和鈍化層140之折射率依序遞減,其中,於濺鍍過程中形成折射率依序遞減的薄膜之方法有兩種,分別為控制氣體比例以及控制濺射功率。
首先,介紹控制氣體比例的方法。由於化合物的產生來自於靶材、第一氣體與第二氣體的作用,因此藉由控制濺鍍過程的氣體比例,可直接影響產生的化合物中第一元素和第二元素的含量,進而影響薄膜之折射率。
舉例而言,可藉由控制氮氣和氧氣的比例,隨著時間逐漸降低氣體比例(氮氣比上氧氣),亦即逐漸降低氮氣的含量,造成較早形成的薄膜(即第一上薄膜130a)具有較高比例的氮元素,而較晚形成的薄膜(即第五上薄膜130e)具有較低比例的氮元素,進而使造成較早形成的薄膜(即第一上薄膜130a)相較於較晚形成的薄膜(即第五上薄膜130e)具有較高的折射率。
詳細而言,假設第5B圖至第5F圖的氣體比例分別為第一數值、第二數值、第三數值、第四數值、第五數值。則若欲形成折射率遞減的第一上薄膜130a、第二上薄膜
130b、第三上薄膜130c、第四上薄膜130d、第五上薄膜130e,可固定濺射功率,並設定第一數值、第二數值、第三數值、第四數值、第五數值之值逐漸降低,以達到折射率漸進的薄膜堆疊。
再來,介紹控制濺射功率的方法。此方法是以濺射功率為變因來形成具有不同重量比值之多層薄膜,其間,可固定氣體比例,不同的功率下,形成的化合物中氮元素與氧元素之量並不相同,即薄膜內的第一元素(氮)與第二元素(氧)之重量比值隨濺射功率而改變。
舉例而言,於本發明之一或多個實施例中,在濺射功率愈大時,第一元素(氮)之化合物相較於與第二元素(氧)之化合物更容易形成,濺射功率愈大,化合物中氮元素之比例愈高。
因此為了形成折射率遞減的薄膜結構,可於濺鍍過程逐漸降低濺射功率,造成化合物中氮元素之比例逐漸降低。因此,造成較早形成的薄膜(即第一上薄膜130a)具有較高比例的氮元素,而較晚形成的薄膜(即第五上薄膜130e)具有較低比例的氮元素,使得較早形成的薄膜(即第一上薄膜130a)相較於較晚形成的薄膜(即第五上薄膜130e)具有較高的折射率。
詳細而言,假設第5B圖至第5F圖的濺射功率分別為第一功率、第二功率、第三功率、第四功率、第五功率。則若欲形成折射率遞減的第一上薄膜130a、第二上薄膜130b、第三上薄膜130c、第四上薄膜130d、第五上薄膜
130e,可固定氣體比例,並設定第一功率、第二功率、第三功率、第四功率、第五功率之數值逐漸降低,以達到折射率漸進的薄膜堆疊。
由於氣體比例或濺射功率可以達到數值化的控制,因此,理想上可以精準的控制薄膜內第一元素與第二元素的重量比值,以達到理想的折射率,並達到良好的漸變折射率效果。雖然以上敘述中,僅調整氣體比例或濺射功率之其中之一,但本發明不以此為限,適當搭配不同的氣體比例與濺射功率,亦可以形成漸變折射率效果。
本發明之一實施例中,藉由將漸變折射率之多層膜設置於導電圖案與其上下層材料之間,降低因為導電圖案與其上下層材料的折射率差異所致的反射率,且利用調整氣體比例或濺射功率,使薄膜含有不同比例的氮元素與氧元素,使薄膜間之折射率差異可以設計成很小,並達到良好的折射率漸變效果,如此一來,可以改善導電圖案的介面反射率較高,而容易被觀察到的問題。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧基板結構
110‧‧‧基板
120‧‧‧導電圖案
130‧‧‧第一層疊結構
130a‧‧‧第一上薄膜
130b‧‧‧第二上薄膜
130c‧‧‧第三上薄膜
140‧‧‧鈍化層
Claims (18)
- 一種基板結構,包含:一基板;一導電圖案,位於該基板上;一第一層疊結構,位於該導電圖案與該基板上,其中該第一層疊結構包含一第一上薄膜、一第二上薄膜和一第三上薄膜,該第一上薄膜鄰接該導電圖案,該第一上薄膜、該第二上薄膜和該第三上薄膜依序堆疊;以及一鈍化層,位於該第一層疊結構上,其中該導電圖案、該第一上薄膜、該第二上薄膜、該第三上薄膜和該鈍化層之折射率依序遞減。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板結構,其中該第一層疊結構還包含設置於該第三上薄膜上之一第四上薄膜和一第五上薄膜,該導電圖案、該第一上薄膜、該第二上薄膜、該第三上薄膜、該第四上薄膜、該第五上薄膜和該鈍化層之折射率依序遞減。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板結構,其中該第一上薄膜、該第二上薄膜以及該第三上薄膜分別包含一第一元素與一第二元素,該第一上薄膜、該第二上薄膜和該第三上薄膜分別具有一重量比值,該重量比值為該第一元素的重量比該第二元素的重量,該第一上薄膜、該第二上薄膜和該第三上薄膜的該重量比值均不相同。
- 如申請專利範圍第3項所述之基板結構,其中該第一元素為氮,該第二元素為氧。
- 如申請專利範圍第4項所述之基板結構,其中該第一上薄膜、該第二上薄膜和該第三上薄膜之該些重量比值依序遞減。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板結構,其中該第一層疊結構部份接觸該基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板結構,更包含一第二層疊結構,該第二層疊結構位於該導電圖案與該基板之間,其中該第二層疊結構包含一第一下薄膜、一第二下薄膜和一第三下薄膜,其中該第一下薄膜鄰接該基板,該第一下薄膜、該第二下薄膜和該第三下薄膜依序堆疊,該基板、該第一下薄膜、該第二下薄膜、該第三下薄膜和該導電圖案之折射率依序遞增。
- 如申請專利範圍第7項所述之基板結構,其中該第一下薄膜、該第二下薄膜和該第三下薄膜包含一第一元素與一第二元素,該第一下薄膜、該第二下薄膜和該第三下薄膜分別具有一重量比值,該重量比值為之該第一元素的重量比該第二元素的重量,該第一下薄膜、該第二下薄膜 和該第三下薄膜的該重量比值均不相同。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板結構,其中該第一層疊結構為一透明絕緣層。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板結構,其中該第一層疊結構之厚度範圍為30奈米(nm)至150奈米(nm)。
- 一種基板結構之製作方法,包含:將具有一導電圖案之一基板置入一濺鍍機台之一反應腔;注入一反應氣體於該反應腔,該反應氣體包含一第一氣體和一第二氣體或至少一者,該反應氣體具有該第一氣體比該第二氣體之一氣體比例;使用一靶材進行濺鍍,並控制該氣體比例或該濺鍍機之一濺射功率,以形成一第一層疊結構於該基板之上,該第一層疊結構包含一第一上薄膜、一第二上薄膜和一第三上薄膜,且該第一上薄膜、該第二上薄膜和該第三上薄膜之折射率由接近該基板的一端向遠離該基板的一端依序遞減。
- 如申請專利範圍第11項所述之基板結構之製作方法,更包含形成一鈍化層於該第三上薄膜之上,其中該導電圖案、該第一上薄膜、該第二上薄膜、該第三上薄膜和 該鈍化層之折射率依序遞減。
- 如申請專利範圍第11項所述之基板結構之製作方法,其中該濺鍍過程包含:固定該濺射功率,維持該氣體比例為一第一數值,以於該基板上形成該第一上薄膜;調整該氣體比例至一第二數值,以於該第一上薄膜上形成該第二上薄膜;以及調整該氣體比例至一第三數值,以於該第二上薄膜上形成該第三上薄膜。
- 如申請專利範圍第11項所述之基板結構之製作方法,其中該第一氣體為氮氣,該第二氣體為氧氣。
- 如申請專利範圍第13項所述之基板結構之製作方法,其中該第一數值大於該第二數值,且該第二數值大於該第三數值。
- 如申請專利範圍第11項所述之基板結構之製作方法,其中該濺鍍過程包含:固定該氣體比例,控制該濺射功率為一第一功率,以於該基板上形成該第一上薄膜;調整該濺射功率至一第二功率,以於該第一上薄膜上形成該第二上薄膜;以及 調整該濺射功率至一第三功率,以於該第二上薄膜上形成該第三上薄膜。
- 如申請專利範圍第16項所述之基板結構之製作方法,其中該第一功率大於該第二功率,且該第二功率大於該第三功率。
- 如申請專利範圍第11項所述之基板結構之製作方法,其中該靶材之材料為矽。
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