TWI522024B - 用於平版印刷之印刷板及其製備方法 - Google Patents

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Description

用於平版印刷之印刷板及其製備方法
本發明係主張2011年9月27日於韓國智慧財產局提出韓國專利申請號10-2011-0097755之優先權，其所揭露之內容均併入本發明中以供參酌。
本發明係關於一種用於平版印刷之印刷板及其製備方法，尤指一種具有不同線寬及蝕刻深度之用於平版印刷之印刷板及其製備方法，上述印刷板係用以控制當透過單蝕刻製備印刷板時，線寬增加所導致的底部觸控現象。
在製備如液晶顯示器(LCD)或電漿顯示平板(PDP)之平板顯示器(FPD)時，用以形成如電極或黑色矩陣、彩色濾光片、分離器、薄膜電晶體及其類似者的各種圖案的步驟是必須的。
於圖案形成過程中，經常使用的一種用以形成圖案的方法，係利用感光性光阻劑及光阻以獲得一感光性光阻圖案，其係透過曝光和顯影而被選擇性地移除。該光罩製程之問題在於，需經常使用如感光性光阻劑或顯影溶 劑等材料、需要使用昂貴的光罩、以及需進行許多製程步驟或延長製程時間。
為了解決上述問題，用以直接印刷形成圖案之材料而不使用感光性光阻劑的方法被提出，如利用噴墨印刷或雷射轉印之方法。平版印刷方法即為其中之一種方法，係將圖案化材料利用印刷板轉移至膠毯(blanket)上，並接著將膠毯上之圖案轉移至基板。
該利用印刷板之平版印刷方法的優點在於材料消耗少，且製程與其他利用感光性光阻劑的相關技術相比較為簡單且製程速度比噴墨印刷或雷射轉印快速。然而，利用印刷板之平版印刷方法的缺點在於當基板之圖案不同時需要個別的印刷板，且印刷板通常以玻璃製成，因此其製造過程複雜且昂貴。
習知印刷板中(反向印刷與凹版印刷的情況下)，常使用來製備印刷板的方法，係於圖案化後採用單蝕刻方法製備，然而利用該製備方法之缺點在於因印刷過程中印刷壓力及膠毯粗糙度，使實施寬圖案時發生底部觸控。
據此，在相關技術中，為了解決此問題，已產生透過細線將對應於一寬區域之線寬細線化、或是透過乾蝕刻製程。然而在此情況下，同樣地，細線化導致所欲之導電性損失，而乾蝕刻製程則會使得製備成本增加。
因此，本發明提供一種用於平版印刷之印刷板以及其製備方法，該印刷板具有不同的線寬及蝕刻深度， 可解決以單一蝕刻製備印刷板時，線寬增加而導致發生底部觸控現象的問題。
本發明之一示例性實施例提供一種用於平版印刷之印刷板，包括：一溝槽圖案，其中該溝槽圖案之至少一部份區域之深度與一剩餘區域之深度不同。
本發明之示例性實施例提供一種用於平版印刷之印刷板之製備方法，包括：(1)於一基板上形成一第一遮罩圖案；(2)於該基板及該第一遮罩圖案上形成一第二遮罩圖案；(3)利用該第二遮罩圖案蝕刻該基板；(4)移除該第二遮罩圖案；以及(5)利用該第一遮罩圖案以一蝕刻深度蝕刻該基板，且該蝕刻深度與步驟(3)之蝕刻深度不同。
本發明另一示例性實施例提供一種用於平版印刷之印刷板之製備方法，包括：(1)於一基板上形成一第一遮罩圖案；(2)於該基板及該第一遮罩圖案上形成用於一第二遮罩圖案之一前表層；(3)於用於該第二遮罩圖案之該前表層上形成一第三遮罩圖案；(4)利用該第三遮罩圖案形成該第二遮罩圖案；(5)利用該第二遮罩圖案蝕刻該基板；(6)移除該第二遮罩圖案；以及(7)利用該第一遮罩圖案以一蝕刻深度蝕刻該基板，且該蝕刻深度與步驟(5)之蝕刻深度不同。
本發明又一示例性實施例提供一種利用該印刷板印刷之印刷物。
本發明又一示例性實施例提供一種包括該印刷物之觸控面板。
本發明包括一種二次蝕刻製程，係在用於平版印刷之印刷板的製備過程中，用以控制因實施一習知的寬線寬而產生之底部觸控現象問題，進而製備該具有不同線寬及蝕刻深度之用於平版印刷之印刷板。
W、W0‧‧‧線寬
D‧‧‧蝕刻深度
P‧‧‧間距
圖1係一圖表顯示於單蝕刻製程中，根據一起始圖案化線寬之一蝕刻深度與一最後蝕刻線寬之關係式。
圖2係一圖表顯示於單蝕刻製程中，用於平板印刷之印刷板於印刷方向之線性圖案對於各種不同蝕刻深度之底部觸控結果。
圖3係一圖表顯示於單一蝕刻製程中，用於平板印刷之印刷板之正方形圖案對於各種不同蝕刻深度之底部觸控結果。
圖4係根據本發明一示例性實施例之用於平版印刷之印刷板製程示意圖。
圖5係根據本發明一示例性實施例之用於平版印刷之印刷板及利用其之印刷物之顯微鏡照片。
圖6係根據本發明一示例性實施例之用於平版印刷之印刷板之橫截面之電子顯微鏡圖片。
圖7係僅有Cr存在或CrOx存在時，HF傳輸的相對差異示意圖。
下文中，將對本發明進行詳細說明。
本發明提供一種可控制因實施一習知的寬線寬而產生之底部觸控之用於平版印刷之印刷板，且其具有不同的線寬及蝕刻深度。根據本發明之用於平版印刷之印刷板包括一溝槽圖案，其中該溝槽圖案之至少一部份區域之深度與一剩餘區域之深度不同。
根據本發明之一種用於平版印刷之印刷板，該溝槽圖案之具有不同深度之區域可包括該溝槽圖案之具有不同線寬之區域。為了避免該印刷板之底部觸控現象發生，較佳為該溝槽圖案之具有相對寬線寬之區域，包括相較於該具有相對窄線寬之區域為較深之深度區域。
如圖1所示，單一蝕刻的情況下，一最小線寬W在蝕刻前可由一圖案化線寬W0及一蝕刻深度D之關係式決定，且僅於線寬W對應至一圖形之可印刷區域的情況下可執行無底部觸控之印刷。因此，在這種情況下的單一蝕刻，可印刷之線寬及間距係根據蝕刻深度而有所限制。為了克服這一點，本發明中，該印刷板之製備可藉由引入二次蝕刻製程使該印刷板具有不同的蝕刻深度及線寬，且可利用該印刷板印刷出一具有不同線寬及間距之印刷物。
根據本發明之用於平版印刷之印刷板，該溝槽圖案可同時包括至少兩種具不同線寬之圖案，且該至少兩圖案之線寬之差距為15 μm或以上。且該線寬差距為15μm或以上之至少兩圖案係可被相互連接。換言之，該溝槽圖 案可包括一圖案，其中該圖案之最小線寬之區域以及透過二次蝕刻製程所形成之新線寬之區域係相連。
根據本發明之用於平版印刷之印刷板，該溝槽圖案可包括兩個或以上之圖案，該至少兩圖案之線寬差距係15 μm或以上，並且，該溝槽圖案可更包括：具有與最小線寬之差距為500 μm或以上之線寬之一圖案。
根據本發明之用於平版印刷之印刷板，一對齊鍵(align key)可進一步包括於該用於平版印刷之印刷板之不具有溝槽圖案之區域。
此外，根據本發明之示例性實施例提供一種用於平版印刷之印刷板之製備方法，包括：(1)於一基板上形成一第一遮罩圖案；(2)於該基板及該第一遮罩圖案上形成一第二遮罩圖案；(3)利用該第二遮罩圖案蝕刻該基板；(4)移除該第二遮罩圖案；以及(5)利用該第一遮罩圖案以一蝕刻深度蝕刻該基板，且該蝕刻深度與步驟(3)之蝕刻深度不同。
此外，根據本發明另一示例性實施例提供一種用於平版印刷之印刷板之製備方法，包括：(1)於一基板上形成一第一遮罩圖案；(2)於該基板及該第一遮罩圖案上形成用於一第二遮罩圖案之一前表層；(3)於用於該第二遮罩圖案之該前表層上形成一第三遮罩圖案；(4)利用該第三遮罩圖案形成該第二遮罩圖案；(5)利用該第二遮罩圖案蝕刻該基板；(6)移除該第二遮罩圖案；以及(7)利用該第一遮罩圖案以一蝕刻深度蝕刻該基板，且該蝕刻 深度與步驟(5)之蝕刻深度不同。
根據本發明之一種用於平版印刷之印刷板之製備方法，一透明玻璃基板、塑料薄膜基板及其類似物可用以作為該基板，然而基板之種類並不限於此。
根據本發明之一種用於平版印刷之印刷板之製備方法，較佳為該第一遮罩圖案及該第二遮罩圖案包括一對於基板具有優異黏著強度之材料，且當第二遮罩圖案形成時不蝕刻該第一遮罩圖案。
更具體的，該第一遮罩圖案可包括一個或以上係選自由：鉻、鎳、其氧化物及其氮化物所組成之群組，且該第二遮罩圖案可包括一個或以上係選自由：鉬及氧化鉬所組成之群組。
根據本發明之一種用於平版印刷之印刷板之製備方法，該基板之蝕刻製程可採用習知之工藝，更具體的，可使用例如利用HF溶液進行濕蝕刻及其類似者之方法，然而該製程並不限於此。
為了解決上述問題，本發明的特徵在於該印刷板係應用習知單蝕刻印刷板的製備方法，以二次蝕刻製程製備而成。為此目的，在本發明中，二次蝕刻製程中包括一對齊程序，且當進行濕蝕刻時係連續地蝕刻出深區域及淺區域(shadow reigon)。
更具體地，在本發明中，整個圖案區域的圖案化(包括用以第二次曝光的對齊鍵)首先於沉積有CrOx/Cr之玻璃上進行，以產生CrOx/Cr圖案(已進行CrOx/Cr蝕刻 及PR剝離)，且在此之後，鉬(Mo)沉積於其整個表面上。在此情況下，使用雙層CrOx/Cr的原因係因隨後沉積的材料(鉬)因為Cr的高錐角使其堆疊覆蓋不均勻，導致第一次HF蝕刻進行時氫氟酸溶液透過裂縫送入；為了避免上述情況，較佳為導入與Cr相比之下，具有相對低錐角及蝕刻速度的CrOx以形成尾翼(tail)。圖7顯示僅有Cr存在或CrOx存在時，HF傳輸的相對差異示意圖。
CrOx/Cr圖案化製程之後，進行第一圖案化的對齊鍵區域開口(如陰影掩蔽法)。接著，於二次沉積有鉬的玻璃上再次施予光阻劑後，對該具有不同蝕刻深度之區域進行鉬之圖案化，且利用該方法製備一第一主印刷板，以提供一種玻璃蝕刻程序。於該玻璃蝕刻程序中，該第一蝕刻製程係透過最佳化的HF濃度及溫度進行，基本上以大的蝕刻深度進行蝕刻。此後，將該光阻劑及鉬移除，可進行該蝕刻程序以實現第二次小的玻璃蝕刻深度。
該製程可行的原因在於CrOx/Cr並非第一次利用鉬蝕刻劑蝕刻，且於該次蝕刻中，結合具選擇性的金屬可簡單地應用至本製程。
於本發明中，底部觸控區域係透過下列方法確認，以於印刷板進行單蝕刻及二次蝕刻時，能夠確保更精確的蝕刻深度。首先，為了確認單蝕刻進行時，於印刷方向平行排列之線性圖案之底部觸控現象；對於不同蝕刻深度下，藉由線寬及間距獲得之孔徑比(該溝槽係由線寬定義)關係以及蝕刻深度係於各印刷壓力下確認。如圖2所 示，可確認該關係並不主要取決於印刷壓力，然而該底部觸控區域根據該孔徑比而有大幅改變。在當該孔徑比透過該改變圖案的線寬及間距所定義之情況下，該可印刷之區域可如下列關係式1代表。
於關係式1中，D係該溝槽圖案之深度、P係一間距、W係該溝槽圖案之線寬，且上述所有的單位均為微米。
此外，本發明中，亦以封閉圖案(如網格狀及正方形)取代上述二維線性圖案並進行相同的實驗測試。如圖3所示之結果，於變化圖中，在其孔徑比係透過線寬及間距所定義之情況下，該可印刷區域可以下列關係式2表示。
於關係式2中，D係該溝槽圖案之深度、P係一間距、W係該溝槽圖案之線寬，且上述所有的單位均為微米。
據此，當需要圖案化之預定蝕刻深度之區域未滿足該關係式時，透過重新定義對應於前述區域之蝕刻深度D以進一步確認一可蝕刻區域係被認為是一種有效的方法。為此，透過圖4之方法製得一種二次蝕刻印刷板，且在此情況下，可確認如圖2虛線所表示之新的可蝕刻區域能夠得以確保。
圖5係根據本發明一示例性實施例之用於平版 印刷之印刷板及利用其之印刷物之顯微鏡圖片，且圖6係根據本發明一示例性實施例之用於平版印刷之印刷板橫截面之電子顯微鏡圖片。
如上所述，當製備一種用於平板印刷之印刷板時，本發明可包括一二次蝕刻製程，從而製備具有不同線寬及蝕刻深度之用於平板印刷之印刷板，以控制因實施習知寬線寬時所造成的底部觸控現象。
另外，本發明提供一種利用該用於平板印刷之印刷板所印刷之印刷物。
該印刷物可包括具有不同線寬之至少兩圖案，且該至少兩圖案間之線寬差距為15 μm或以上。
另外，本發明提供一種包括該印刷物之觸控面板。
該觸控面板，除了該印刷物係根據本發明之用於平板印刷之印刷板所印刷之外，其餘可採用本領域習知的材料和製備方法。
W‧‧‧線寬
D‧‧‧蝕刻深度
P‧‧‧間距

Claims (16)

  1. 一種用於平版印刷之印刷板，包括：一溝槽圖案；其中該溝槽圖案之至少一部份區域之深度與一剩餘區域之深度不同，該用於平版印刷之印刷板包括一線性圖案之該溝槽圖案以及一封閉圖案之該溝槽圖案中至少其中一者，該線性圖案之該溝槽圖案滿足下列關係式1，且該封閉圖案之該溝槽圖案滿足下列關係式2： 其中，D係該溝槽圖案之深度，P係一間距，W係該溝槽圖案之線寬，且D、P及W係以微米為單位， 其中，D係該溝槽圖案之深度，P係一間距，W係該溝槽圖案之線寬，且D、P及W係以微米為單位。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用於平版印刷之印刷板，其中，該溝槽圖案之複數個具有不同深度之區域包括：該溝槽圖案之複數個具有不同線寬之區域。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之用於平版印刷之印刷板，其中，該溝槽圖案之具有相對寬線寬之區域，包括相較於該具有相 對窄線寬之區域為較深之深度區域。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之用於平版印刷之印刷板，其中，該溝槽圖案包括至少兩種具不同線寬之圖案，且該至少兩圖案之線寬之差距為15μm或以上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之用於平版印刷之印刷板，其中，該線寬差距為15μm或以上之至少兩圖案係相互連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之用於平版印刷之印刷板，其中該溝槽圖案包括兩個或以上之圖案，且該兩個或以上之圖案之線寬間差異為15μm或以上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之用於平版印刷之印刷板，其中，該溝槽圖案更包括：具有與最小線寬之差距為500μm或以上之線寬之一圖案。
  8. 一種用於平版印刷之印刷板之製備方法，包括：(1)於一基板上形成一第一遮罩圖案；(2)於該基板及該第一遮罩圖案上形成一第二遮罩圖案；(3)利用該第二遮罩圖案蝕刻該基板；(4)移除該第二遮罩圖案；以及(5)利用該第一遮罩圖案以一蝕刻深度蝕刻該基板，且該蝕刻深度與步驟(3)之蝕刻深度不同，其中利用步驟(3)之蝕刻所形成的一溝槽圖案以及利用步驟(5)之蝕刻所形成的一溝槽圖案包括一線性圖案以及一封閉圖案中至少其中一者， 該線性圖案之該溝槽圖案滿足下列關係式1，且該封閉圖案之該溝槽圖案滿足下列關係式2： 其中，D係該溝槽圖案之深度，P係一間距，W係該溝槽圖案之線寬，且D、P及W係以微米為單位， 其中，D係該溝槽圖案之深度，P係一間距，W係該溝槽圖案之線寬，且D、P及W係以微米為單位。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之用於平版印刷之印刷板之製備方法，其中該第一遮罩圖案包括一個或以上係選自由：鉻、鎳、其氧化物及其氮化物所組成之群組，且該第二遮罩圖案包括一個或以上係選自由：鉬及氧化鉬所組成之群組。
  10. 一種用於平版印刷之印刷板之製備方法，包括：(1)於一基板上形成一第一遮罩圖案；(2)於該基板及該第一遮罩圖案上形成用於一第二遮罩圖案之一前表層；(3)於用於該第二遮罩圖案之該前表層上形成一第三遮罩圖案；(4)利用該第三遮罩圖案形成該第二遮罩圖案；(5)利用該第二遮罩圖案蝕刻該基板； (6)移除該第二遮罩圖案；以及(7)利用該第一遮罩圖案以一蝕刻深度蝕刻該基板，且該蝕刻深度與步驟(5)之蝕刻深度不同，其中利用步驟(5)之蝕刻所形成的一溝槽圖案以及利用步驟(7)之蝕刻所形成的一溝槽圖案包括一線性圖案以及一封閉圖案中至少其中一者，該線性圖案之該溝槽圖案滿足下列關係式1，且該封閉圖案之該溝槽圖案滿足下列關係式2： 其中，D係該溝槽圖案之深度，P係一間距，W係該溝槽圖案之線寬，且D、P及W係以微米為單位， 其中，D係該溝槽圖案之深度，P係一間距，W係該溝槽圖案之線寬，且D、P及W係以微米為單位。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之用於平版印刷之印刷板之製備方法，其中該第一遮罩圖案包括一個或以上係選自由：鉻、鎳、其氧化物及其氮化物所組成之群組，且該第二遮罩圖案包括一個或以上係選自由：鉬及氧化鉬所組成之群組。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之用於平版印刷之印刷板之製備方法，其中該第一遮罩圖案包括：一鉻/氧化鉻層或一鉻/氮化 鉻層。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之用於平版印刷之印刷板之製備方法，其中該第三遮罩圖案係一光阻圖案。
  14. 一種印刷物，該印刷物係利用如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之用於平版印刷之印刷板印刷而成。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之印刷物，其中該印刷物包括具有不同線寬之至少兩圖案，且該至少兩圖案間之線寬差距為15μm或以上。
  16. 一種觸控面板包括：如申請專利範圍第14項所述之印刷物。
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