TW201606809A - 厚膜圖案結構及其形成方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種藉由重複一堆疊程序而形成之厚膜圖案結構，明確而言，一種在依逐漸減小之圖案寬度堆疊相同材料之所有層之後於一圖案邊緣區域處具有一減小錐角之厚膜圖案結構；及一種形成該厚膜圖案結構之方法。根據本發明之厚膜圖案結構包括：一厚膜圖案塗佈層，其具有一圖案寬度；及多個厚膜圖案塗佈層，其等依序堆疊於該厚膜圖案塗佈層上以在該等厚膜圖案塗佈層之一邊緣區域處具有逐漸減小之圖案寬度，其中該等厚膜圖案塗佈層提供具有一階梯形狀之一厚膜圖案。

Description

厚膜圖案結構及其形成方法

本發明係關於一種藉由重複一堆疊程序而形成之厚膜圖案結構。特定言之，本發明係關於一種厚膜圖案結構，其在依逐漸減小之圖案寬度堆疊相同材料之所有層之後於一圖案邊緣區域處具有一減小錐角；及一種形成該厚膜圖案結構之方法。

近年來，觸控感測器廣泛應用於各種電子產品(諸如行動電話、個人數位助理(PDA)及手持式個人電腦)中，其中最廣泛地使用用於製造電容性觸控感測器之技術。

觸控感測器主要為一種電容性觸控感測器，其在一玻璃基板上包括一單一電極層。

一般而言，習知電容性觸控感測器包括由氧化銦錫(ITO)製成之一觸控感測電極層。

例如，藉由濺鍍而將ITO直接提供於一玻璃基板上且接著實施圖案化以形成一觸控感測電極層之一圖案。

觸控感測電極層之圖案包含一X軸感測電極圖案及一Y軸感測電極圖案，且其等之一者可包含一導電層以形成一橋接結構，使得該感測電極圖案之一軸橫穿其另一軸。

此外，為使X軸感測電極圖案及Y軸感測電極圖案絕緣，一絕緣 層形成於X軸感測電極圖案及Y軸感測電極圖案之彼此交叉位置處。

如圖1中所展示，此一觸控感測器包含：一透明基板10，其具有一作用區域11及對應於作用區域11之周邊之一非作用區域12；及一電極單元，其形成於透明基板10之一表面上。

透明基板10可用於提供其中形成用於偵測一觸控位置之電極單元之一區域。透明基板10應具有力量來支撐電極單元且具透明性以允許一使用者感知由一影像顯示裝置提供之影像。

因此，觸控感測器可包含作用區域11及對應於作用區域11之周邊區域之非作用區域12。

作用區域11係指傳導使用者之一觸控活動之部分，且對應於允許使用者視覺上監視一裝置之操作場景之一顯示區域。

此外，非作用區域12係由形成於透明基板10上之一邊框部分隱藏之一未暴露區域。

邊框部分具有一遮蔽層、一保護層及一絕緣層，其等依一預定或更大厚度形成於透明基板10上，該等層安置於作用區域11之周邊中，該遮蔽層用於遮蔽來自一背光源之光，該保護層用於保護一下圖案，且該絕緣層用於使上電極線絕緣。

此等層依10μm至20μm或更大之一預定厚度形成以具有一厚膜圖案，且該厚膜圖案可透過重複塗佈程序(而非一單一塗佈程序)而具有一所要厚度。

如圖2中所展示，當藉由將至少三個塗佈程序重複用於依相同圖案寬度堆疊而形成厚膜圖案時，厚膜圖案之一錐形區域H處之一傾斜角大於或等於20°以引起一光阻劑在一後續光微影程序期間流動，如一區域I中所展示。

光阻劑之流動引起一後續程序中之一短路及一缺陷圖案。

特定言之，由錐形區域H處之一大傾斜角改變厚膜圖案之厚度及 圖案寬度以引起一裝置中之品質缺陷，藉此顯著降低產率。

圖3繪示根據上文所提及之先前技術之在形成一厚膜圖案之後之一後續程序中之一短路之發生。

因此，需要發展一新厚膜圖案結構及其製備方法以解決根據先前技術之厚膜圖案之形成問題。

本發明之一目的係提供：一種厚膜圖案結構，其在依逐漸減小之圖案寬度堆疊相同材料之所有層之後於一圖案邊緣區域處具有一減小錐角；及一種形成該厚膜圖案結構之方法。

本發明之另一目的係提供：一種厚膜圖案結構，其在一厚膜圖案之一邊緣區域(其用作為一保護層或一絕緣層)處具有一減小錐角，藉此解決一後續程序中之問題，諸如膜厚度及圖案寬度之改變及一短路之發生；及一種形成該厚膜圖案結構之方法。

本發明之又一目的係提供：一種厚膜圖案結構藉由逐漸減小圖案寬度之逐步堆疊而形成，藉此在對一厚膜圖案執行一微影程序時防止一光阻劑向下流動；及一種形成該厚膜圖案結構之方法。

本發明之目的不限於上述目的，且熟習技術者將從以下描述瞭解本發明未提及之其他目的。

根據本發明之一態樣，提供一種厚膜圖案結構，其包括：一厚膜圖案塗佈層，其具有一圖案寬度；及多個厚膜圖案塗佈層，其等依序堆疊於該厚膜圖案塗佈層上以在該等厚膜圖案塗佈層之一邊緣區域處具有逐漸減小之圖案寬度，其中該等厚膜圖案塗佈層提供具有一階梯形狀之一厚膜圖案。

在本發明中，該等厚膜圖案塗佈層之一邊緣區域處之該等逐漸 減小圖案寬度之減小尺寸可相同或可根據該等層之堆疊順序而逐漸減小或增大。

此外，該等厚膜圖案塗佈層可具有相同厚度或具有根據其堆疊順序之逐漸減小或增大厚度。

可藉由改變該等厚膜圖案塗佈層之該等逐漸減小圖案寬度之減小尺寸且改變該等厚膜圖案塗佈層之厚度而形成該厚膜圖案。

由該等厚膜塗佈層組成之該厚膜圖案可在其邊緣區域處具有5°至10°之一錐角。

此外，由該等厚膜塗佈層組成之該厚膜圖案可具有30μm至35μm之一總厚度。

該厚膜圖案中之該階梯形狀之部分可安置於一觸控感測器之一邊框區域處。

該厚膜圖案可為以下之任何者：用於遮蔽來自一背光源之光之一遮蔽層、用於保護一下圖案之一保護層、及用於使上電極線絕緣之一絕緣層。

根據本發明之另一態樣，提供一種形成一厚膜圖案之方法，其包括：使用具有一圖案寬度之一遮罩來塗佈一厚膜圖案形成材料；及藉由依序使用提供逐漸減小圖案寬度之遮罩而重複塗佈一厚膜圖案形成材料以形成在其之一邊緣區域處具有一階梯形狀之一厚膜圖案。

在本發明中，用於形成具有一階梯形狀之一厚膜圖案之該等遮罩之該等逐漸減小圖案寬度之減小尺寸可相同或不同。

此外，該厚膜圖案形成材料之塗佈可經執行使得各塗佈層具有相同或不同厚度。

該等逐漸減小圖案寬度可在從該厚膜圖案形成材料之重複塗佈獲得之整個厚膜圖案之該邊緣區域處形成5°至10°之一錐角。

該厚膜圖案具有30μm至35μm之一總厚度。

該厚膜圖案形成材料可為以下之任何者：用於遮蔽光之一遮蔽層形成材料、用於保護一下圖案之一保護層形成材料、及用於使電極線絕緣之一絕緣材料。

根據本發明之厚膜圖案結構及其形成方法具有以下效應：

第一，在堆疊所有層之後，該厚膜圖案結構可在一厚膜圖案之一邊緣區域處提供一減小錐角。

第二，可藉由逐漸減小圖案寬度之一逐步堆疊方法而形成該厚膜圖案，藉此在對該厚膜圖案執行一微影程序時防止一光阻劑向下流動。

第三，可減小該厚膜圖案之該邊緣區域處之該錐角，藉此解決一後續程序中之問題，諸如膜厚度及圖案寬度之改變及一短路之發生。

第四，可減小該厚膜圖案之一錐形區域處之一傾斜角，藉此防止改變該厚膜圖案之膜厚度及圖案寬度且改良一生產率。

10‧‧‧透明基板

11‧‧‧作用區域

12‧‧‧非作用區域

50‧‧‧第一厚膜圖案塗佈層

51‧‧‧第二厚膜圖案塗佈層

52‧‧‧第三厚膜圖案塗佈層

53‧‧‧材料

A‧‧‧減小尺寸

a‧‧‧塗佈厚度

B‧‧‧減小尺寸

b‧‧‧塗佈厚度

C‧‧‧減小尺寸

c‧‧‧塗佈厚度

D‧‧‧區域

E‧‧‧區域

F‧‧‧區域

G‧‧‧區域

H‧‧‧錐形區域

I‧‧‧區域

S601‧‧‧形成下圖案

S602‧‧‧使具有第一圖案寬度之第一遮罩對準

S603‧‧‧使用經對準之第一遮罩來執行厚膜圖案形成材料之第一塗佈

S604‧‧‧使在邊緣區域處具有從第一圖案寬度減小之圖案寬度之第二遮罩對準

S605‧‧‧使用經對準之第二遮罩來執行厚膜圖案形成材料之第二塗佈

S606‧‧‧使在邊緣區域處具有從第二圖案寬度減小之圖案寬度之第三遮罩對準

S607‧‧‧使用第三遮罩來執行厚膜圖案形成材料之第三塗佈

圖1係一通用觸控感測器之一俯視圖。

圖2係展示根據先前技術之一厚膜圖案之一橫截面結構的一圖式。

圖3係展示根據先前技術之一厚膜圖案之形成及一後續程序期間所發生之一短路區域之一橫截面的一照片影像。

圖4係展示可應用於本發明中之一觸控感測器之一組態的一圖式。

圖5係根據本發明之厚膜圖案之一橫截面圖。

圖6係展示根據本發明之用於形成一厚膜圖案之一程序之步驟的一流程圖。

圖7a及圖7b係根據本發明之厚膜圖案在其形成及一後續程序中之橫截面照片影像。

在下文中，將如下所述般詳細描述根據本發明之一厚膜圖案結構及其形成方法之較佳實施例。

將透過實施例之各者之以下詳細描述而明白根據本發明之厚膜圖案結構及其形成方法之特徵及優點。

圖4係可應用於本發明中之一觸控感測器之一組態之一圖式，且圖5係根據本發明之厚膜圖案之一橫截面圖。

藉由通過逐步堆疊(其在用於形成一厚膜圖案之重複塗佈程序期間逐漸減小圖案寬度)形成一厚膜圖案而設計本發明以減小一厚膜圖案之一邊緣區域(其用作為一保護層或一絕緣層)處之一錐角以解決一後續程序中之問題，諸如膜厚度及圖案寬度之改變及一短路之發生。

作為一實例，提供一觸控感測器之以下描述，可將根據本發明之厚膜圖案結構及其形成方法應用於該觸控感測器，但應明白，將本發明之技術態樣應用於其之一裝置不限於該觸控感測器。

即，可在製備具有藉由重複塗佈程序而形成之一厚膜圖案之所有其他裝置時應用本發明之技術態樣。

如圖4中所展示，可應用根據本發明之厚膜圖案結構及其形成方法之觸控感測器具有：一作用區域11，其中安置一電極單元；及一非作用區域12，其對應於作用區域11之一周邊區域。

非作用區域12係由形成於透明基板10上之一邊框部分隱藏之一未暴露區域。該邊框部分具有用於遮蔽來自一背光源之光之一遮蔽層、用於保護一下圖案之一保護層、及用於使上電極線絕緣之一絕緣層，其等安置於作用區域11之周邊中且具有一預定或更大厚度。

透明基板10較佳地(但不限於)由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚 碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚碸(PES)、環烯烴共聚物(COC)、三醋酸纖維素(TAC)、聚乙烯醇(PVA)、聚醯亞胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、含K-樹脂之雙軸定向PS(BOPS)形成。

電極單元可形成於透明基板10之一表面上。電極單元可包含：一電極，其形成於透明基板10之一表面上之作用區域11處；及一電極導線，其形成於非作用區域12上且連接至該電極之邊緣。

在本發明中，其中形成觸控感測器之電極單元之位置不限於透明基板10之一表面，且電極單元可形成於(例如)透明基板10之另一表面或兩個表面上。

此外，電極可由一導電聚合物或一金屬氧化物製成。

導電聚合物可包含聚3,4-伸乙基二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT/PSS)、聚苯胺、聚乙炔及聚伸苯基伸乙烯基之至少一者。

此外，金屬氧化物可包含氧化銦錫(ITO)。

除導電聚合物及金屬氧化物之外，電極亦可由(例如)形成於一網孔圖案中之一金屬或藉由暴露/顯影銀鹽乳劑層而獲得之金屬銀形成。

此外，電極導線可由(例如)銅(Cu)、鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鈀(Pd)及鉻(Cr)之至少一者形成，但本發明不限於此。

此外，可藉由一乾式程序、一濕式程序或一直接圖案化程序而形成電極。

在本發明中，乾式程序包含濺鍍及蒸鍍，濕式程序包含浸塗、旋塗、輥塗及噴塗，且直接圖案化程序包含網版印刷、凹版印刷及噴墨印刷。

在圖4中，區域D、E、F及G安置於作用區域11之周邊中，且表示其中主要形成以下各者之一區域：用於遮蔽來自一背光源之光之一遮 蔽層、用於保護一下圖案之一保護層、用於使上電極線絕緣之一絕緣層。

當然，在厚膜圖案形成於除此等區域之外之一區域處之情況中，亦可應用根據本發明之厚膜圖案結構。

圖5展示形成於圖4中之區域D、E、F及G之任何一區域中之厚膜圖案之一橫截面結構。

如圖5中所展示，根據本發明之厚膜圖案包含：一第一厚膜圖案塗佈層50，其具有一第一圖案寬度；一第二厚膜圖案塗佈層51，其形成於第一厚膜圖案塗佈層50上，第二厚膜圖案塗佈層51在邊緣區域處具有從該第一圖案寬度減小一預定尺寸之一第二圖案寬度；及一第三厚膜圖案塗佈層52，其形成於第二厚膜圖案塗佈層51上，第三厚膜圖案塗佈層52在邊緣區域處具有從該第二圖案寬度減小一預定尺寸之一第三圖案寬度。

儘管本文透過一實例(其中藉由第一塗佈程序、第二塗佈程序及第三塗佈程序而形成厚膜圖案形成材料層)而描述厚膜圖案結構，但塗佈層之堆疊數目可變動而不受限制。

此外，厚膜圖案之邊緣區域處之逐漸減小圖案寬度之減小尺寸A、B及C較佳地係相同的，但減小尺寸可逐漸減小(A>B>C)或逐漸增大(A<B<C)。

此外，厚膜圖案形成材料層之塗佈厚度a、b及c較佳地係相同的，但該等塗佈厚度可逐漸增大(a>b>c)或塗佈厚度可逐漸減小(a<b<c)。

替代地，可藉由改變厚膜圖案之邊緣區域處之逐漸減小圖案寬度之減小尺寸且改變厚膜圖案形成材料層之塗佈厚度而形成厚膜圖案結構。

藉由上述程序而形成之厚膜圖案之一錐角係在從5°至10°之範圍 內以允許防止一後續程序中所沈積之一材料53向下流動。

例如，當藉由一微影程序而執行圖案化時，可解決由一光阻劑之流動引起之問題，諸如一圖案寬度之減小及一短路之發生。

此外，在待獲得之厚膜圖案之一總厚度係10μm或更大之情況中，可防止可發生於一後續程序中之問題，且在厚膜圖案之總厚度非常厚(例如30μm至35μm)之情況中，可有效地減小厚膜圖案之邊緣區域處之錐角。

厚膜圖案可為以下之任何者：用於遮蔽來自一背光源之光之一遮蔽層、用於保護一下圖案之一保護層、及用於使上電極線絕緣之一絕緣層。

遮蔽層可由一吸光材料或具有一色彩校正功能之一材料(但不限於)形成。因此，其他材料可用於形成用於遮蔽之厚膜圖案。

保護層意欲保護一下圖案，且可由一介電薄膜(但不限於)形成。因此，其他材料可用於形成用於下圖案保護之厚膜圖案。

此外，絕緣層可由氧化物膜或氮化物膜(但不限於)形成。因此，其他材料可用於形成用於絕緣之厚膜圖案。

根據本發明之厚膜圖案在其之一圖案邊緣區域處具有一減小錐角，該減小錐角藉由在一厚膜圖案形成材料之若干塗佈程序中變動圖案寬度而獲得，且其可防止一後續程序中所沈積之一材料向下流動，藉此抑制一膜厚度之改變、一圖案寬度之減小及一短路之發生。

可根據以下程序而製備根據本發明之此一厚膜圖案。

圖6係展示根據本發明之用於形成一厚膜圖案之一程序之步驟的一流程圖。

首先，在形成一下圖案(S601)之後，使用於形成一厚膜圖案之具有一第一圖案寬度之一第一遮罩對準(S602)。

接著，使用經對準之第一遮罩來執行一厚膜圖案形成材料之第 一塗佈(S603)。

隨後，在藉由第一塗佈而塗佈有厚膜圖案形成材料之一區域上使在一邊緣區域處具有從第一圖案寬度減小之一圖案寬度之一第二遮罩對準(S604)。

接著，使用經對準之第二遮罩來執行一厚膜圖案形成材料之第二塗佈(S605)。

隨後，在藉由第一塗佈及第二塗佈而塗佈有厚膜圖案形成材料之區域上使在邊緣區域具有從第二圖案寬度減小之一圖案寬度之一第三遮罩對準(S606)。

接著，使用第三遮罩來執行一厚膜圖案形成材料之第三塗佈以形成一厚膜圖案(S607)。

儘管本文藉由繪示而描述藉由第一塗佈、第二塗佈及第三塗佈而形成厚膜圖案形成材料層以形成厚膜圖案，但塗佈之次數可變動而不受限制。

類似地，從上述程序獲得之根據本發明之厚膜圖案可為以下之任何者：用於遮蔽來自一背光源之光之一遮蔽層、用於保護一下圖案之一保護層、及用於使上電極線絕緣之一絕緣層。

第一遮罩、第二遮罩及第三遮罩之圖案尺寸可依相同或不同程度逐漸減小以在厚膜圖案之一邊緣區域處提供逐漸減小之圖案寬度。

此外，厚膜圖案形成材料之塗佈可經執行使得各塗佈層具有相同或不同厚度。

另外，可根據包含(但不限於)浸塗、旋塗、輥塗及噴塗之各種方法而執行厚膜圖案形成材料之塗佈，且可考量其他堆疊方法。

從根據本發明之方法(其應用一逐步堆疊方法以提供減小圖案寬度)獲得之厚膜圖案結構可防止由短路及一電極及一保護層之剝離引起之品質缺陷及外觀缺陷，即使其厚膜圖案具有10μm或更大之一厚 度。

圖7a及圖7b係根據本發明之厚膜圖案在其形成及一後續程序中之橫截面照片影像。

儘管應用若干塗佈方法且厚/薄圖案共存，但可解決歸因於增大厚度之圖案之中斷或堆疊圖案之斷裂。

因此，從根據本發明之方法(其藉由透過重複塗佈程序逐漸減小圖案寬度之逐步堆疊而形成一厚膜圖案)獲得之厚膜圖案結構可在該厚膜圖案之一邊緣區域處提供一減小錐角且可在一後續程序中抑制一膜厚度及一圖案寬度之改變及一短路之發生。

儘管已展示及描述本發明之特定實施例，但熟習技術者應瞭解，吾人不意欲將本發明限制於較佳實施例，且熟習技術者將明白，可在不背離本發明之精神及範疇之情況下作出各種改變及修改。

因此，本發明之範疇將由隨附申請專利範圍及其等效物界定。

50‧‧‧第一厚膜圖案塗佈層

51‧‧‧第二厚膜圖案塗佈層

52‧‧‧第三厚膜圖案塗佈層

53‧‧‧材料

A‧‧‧減小尺寸

a‧‧‧塗佈厚度

B‧‧‧減小尺寸

b‧‧‧塗佈厚度

C‧‧‧減小尺寸

c‧‧‧塗佈厚度

Claims (14)

1. 一種厚膜圖案結構，其包括：一厚膜圖案塗佈層，其具有一圖案寬度；及多個厚膜圖案塗佈層，其等依序堆疊於該厚膜圖案塗佈層上以在該等厚膜圖案塗佈層之一邊緣區域處具有逐漸減小之圖案寬度，其中該等厚膜圖案塗佈層提供具有一階梯形狀之一厚膜圖案。
2. 如請求項1之厚膜圖案結構，其中該等厚膜圖案塗佈層之一邊緣區域處之該等逐漸減小圖案寬度之減小尺寸係相同的或根據該等層之堆疊順序而逐漸減小或增大。
3. 如請求項1之厚膜圖案結構，其中該等厚膜圖案塗佈層具有相同厚度或根據其堆疊順序之逐漸減小或增大厚度。
4. 如請求項1之厚膜圖案結構，其中藉由改變該等厚膜圖案塗佈層之該等逐漸減小圖案寬度之減小尺寸且改變該等厚膜圖案塗佈層之厚度而形成該厚膜圖案。
5. 如請求項1之厚膜圖案結構，其中由該等厚膜塗佈層組成之該厚膜圖案在其之該邊緣區域處具有5°至10°之一錐角。
6. 如請求項1之厚膜圖案結構，其中由該等厚膜塗佈層組成之該厚膜圖案具有30μm至35μm之一總厚度。
7. 如請求項1之厚膜圖案結構，其中該厚膜圖案中之該階梯形狀之部分安置於一觸控感測器之一邊框區域處。
8. 如請求項7之厚膜圖案結構，其中該厚膜圖案係以下之任何者：用於遮蔽來自一背光源之光之一遮蔽層、用於保護一下圖案之一保護層、及用於使上電極線絕緣之一絕緣層。
9. 一種形成一厚膜圖案之方法，其包括：使用具有一圖案寬度之一遮罩來塗佈一厚膜圖案形成材料；及藉由依序使用提供逐漸減小圖案寬度之遮罩而重複地塗佈一厚膜圖案形成材料以形成在一厚膜圖案之一邊緣區域處具有一階梯形狀之該厚膜圖案。
10. 如請求項9之形成一厚膜圖案之方法，其中該等遮罩之該等逐漸減小圖案寬度之減小尺寸係相同或不同的，該等遮罩用於形成具有一階梯形狀之一厚膜圖案。
11. 如請求項9之形成一厚膜圖案之方法，其中該厚膜圖案形成材料之該塗佈經執行使得各塗佈層具有相同或不同厚度。
12. 如請求項9之形成一厚膜圖案之方法，其中該等逐漸減小圖案寬度在從該厚膜圖案形成材料之該重複塗佈獲得之該整個厚膜圖案之該邊緣區域處形成5°至10°之一錐角。
13. 如請求項9之形成一厚膜圖案之方法，其中該厚膜圖案具有30μm至35μm之一總厚度。
14. 如請求項9之形成一厚膜圖案之方法，其中該厚膜圖案形成材料係以下之任何者：用於遮蔽光之一遮蔽層形成材料、用於保護一下圖案之一保護層形成材料、及用於使電極線絕緣之一絕緣材料。