本發(fā)明涉及通過重復堆疊工藝而形成的厚膜圖案結構。特別地，本發(fā)明涉及一種厚膜圖案結構以及形成該厚膜圖案結構的方法，該厚膜圖案結構在相同材料的所有層以逐漸減小的圖案寬度堆疊之后，在圖案邊緣區(qū)域處具有減小的錐角。

背景技術：

近來，觸摸傳感器正廣泛應用于各種電子產品，例如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)和手持個人電腦，其中用于制造電容式觸摸傳感器的技術的使用最廣泛。

觸摸傳感器大多為一種電容式觸摸傳感器，其包括在玻璃基板上的單個電極層。

通常，常規(guī)的電容式觸摸傳感器包括由氧化銦錫(ITO)制成的觸摸感測電極層。

例如，通過濺射將ITO直接設置在玻璃基板上，然后進行圖案化以形成觸摸感測電極層的圖案。

觸摸感測電極層的圖案包括X軸感測電極圖案和Y軸感測電極圖案，且其中一個可以包括導電層以形成感測電極圖案的一個軸穿過其另一軸的橋結構。

此外，對于X軸感測電極圖案和Y軸感測電極圖案的絕緣，在X軸感測電極圖案和Y軸感測電極圖案彼此交叉的位置處形成絕緣層。

如圖1中所示，這種觸摸傳感器包括：具有有源區(qū)11和對應于有源區(qū)11周邊的無源區(qū)12的透明基板10，以及形成在透明基板10的一個表面上的電極單元。

透明基板10可以用于提供其中形成用于檢測觸摸位置的電極單元的區(qū)域。透明基板10應當具有用于支撐電極單元的力和透明度，以允許用戶感知從圖像顯示裝置提供的圖像。

因此，觸摸傳感器可以包括有源區(qū)11和與對應于有源區(qū)11周邊區(qū)域的無源區(qū)12。

有源區(qū)11是指進行用戶的觸摸活動的部分，并且對應于允許用戶可視地監(jiān)視裝置的操作場景的顯示區(qū)域。

此外，無源區(qū)12為由形成在透明基板10上的邊框部分所遮蔽的未暴露區(qū)域。

邊框部分具有在其上形成的具有預定厚度或更厚的屏蔽層、保護層和絕緣層，其設置在有源區(qū)11的周邊，屏蔽層用于屏蔽來自背光的光，保護層用于保護下部(下層)圖案，以及絕緣層用于與上部(上層)電極線絕緣。

這些層形成為具有10-20μm或更大的預定厚度的厚膜圖案，并且厚膜圖案可以通過反復的涂布工藝而不是單一涂布工藝而具有期望的厚度。

如圖2中所示，當通過重復用于以相同圖案寬度堆疊的至少三個涂布工藝來形成厚膜圖案時，厚膜圖案的錐形區(qū)域A處的傾斜角大于或等于20°，如區(qū)域B中所示，在隨后的光刻工藝期間導致光致抗蝕劑的流動。

光致抗蝕劑的流動導致在后續(xù)工藝中的斷開和缺陷圖案。

特別地，厚膜圖案的厚度和圖案寬度在錐形區(qū)域A處以大的傾斜角度改變，從而導致器件中的質量缺陷，從而顯著降低產率。

圖3表示根據(jù)如上所述的現(xiàn)有技術在形成厚膜圖案之后的后續(xù)工藝中斷開的發(fā)生。

因此，需要開發(fā)新的厚膜圖案結構及其制備以解決根據(jù)現(xiàn)有技術的厚膜圖案的形成中的問題。

技術實現(xiàn)要素：

技術問題

本發(fā)明的目的為提供一種厚膜圖案結構以及形成該厚膜圖案結構的方法，該厚膜圖案結構在相同材料的所有層以逐漸減小的圖案寬度堆疊之后，在圖案邊緣區(qū)域處具有減小的錐角。

本發(fā)明的另一個目的為提供一種厚膜圖案結構以及形成該厚膜圖案結構的方法，其在用作保護層或絕緣層的厚膜圖案的邊緣區(qū)域處具有減小的錐角，從而解決后續(xù)工藝中的問題，例如膜厚度和圖案寬度的變化以及斷開的發(fā)生。

本發(fā)明的另一個目的為提供一種厚膜圖案結構以及形成該厚膜圖案結構的方法，其通過逐漸減小圖案寬度的逐步堆疊而形成，從而防止在對厚膜圖案進行光刻工藝時光致抗蝕劑的向下流動。

本發(fā)明的目的不限于上述目的，本領域技術人員從以下描述中可以理解其未提及的其它目的。

技術方案

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種厚膜圖案結構，其包括：具有圖案寬度的厚膜圖案涂層；以及多個厚膜圖案涂層，其順序地堆疊在厚膜圖案涂層上，以在厚膜圖案涂層的邊緣區(qū)域處具有逐漸減小的圖案寬度，其中厚膜圖案涂層提供具有階梯形狀的厚膜圖案。

在本發(fā)明中，在厚膜圖案涂層的邊緣區(qū)域處逐漸減小的圖案寬度的減小尺寸可以相同，或者可以根據(jù)層的堆疊順序逐漸減小或增大。

此外，厚膜圖案涂層可以具有相同的厚度或者根據(jù)其堆疊順序逐漸減小或增大的厚度。

可以通過改變厚膜圖案涂層的逐漸減小的圖案寬度的減小尺寸并且改變厚膜圖案涂層的厚度來形成厚膜圖案。

由厚膜涂層組成的厚膜圖案在其邊緣區(qū)域處可以具有5°至10°的錐角。

此外，由厚膜涂層組成的厚膜圖案可以具有30μm至35μm的總厚度。

厚膜圖案中的階梯形狀的部分可以設置在觸摸傳感器的邊框區(qū)。

厚膜圖案可以為用于屏蔽來自背光的光的屏蔽層、用于保護下部圖案的保護層和用于與上部電極線絕緣的絕緣層中的任一種。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種形成厚膜圖案的方法，其包括：使用具有圖案寬度的掩模涂布厚膜圖案形成材料；以及通過順序地使用提供逐漸減小的圖案寬度的掩模來重復地涂覆厚膜圖案形成材料，以形成在其邊緣區(qū)域處具有階梯形狀的厚膜圖案。

在本發(fā)明中，形成具有階梯形狀的厚膜圖案的掩模的逐漸減小的圖案寬度的減小尺寸可以相同或不同。

此外，可以進行厚膜圖案形成材料的涂布，使得每個涂層具有相同或不同的厚度。

逐漸減小的圖案寬度可以在由重復涂布厚膜圖案形成材料獲得的整個厚膜圖案的邊緣區(qū)域處形成5°至10°的錐角。

厚膜圖案的總厚度為30μm至35μm。

厚膜圖案形成材料可以為用于屏蔽光的屏蔽層形成材料、用于保護下部圖案的保護層形成材料和用于與電極線絕緣的絕緣材料中的任一種。

有利效果

根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案結構及其形成方法具有以下效果：

首先，在所有層堆疊后，其可以在厚膜圖案的邊緣區(qū)域處提供減小的錐角。

第二，可以通過逐漸減小圖案寬度的逐步堆疊方法形成厚膜圖案，從而防止在對厚膜圖案進行光刻工藝時光致抗蝕劑的向下流動。

第三，可以減小厚膜圖案的邊緣區(qū)域處的錐角，從而解決后續(xù)工藝中的問題，例如膜厚度和圖案寬度的變化以及斷開的發(fā)生。

第四，可以減小厚膜圖案的錐形區(qū)域處的傾斜角，從而防止厚膜圖案中的膜厚度和圖案寬度的變化，并提高產率。

附圖說明

圖1為通常的觸摸傳感器的俯視圖。

圖2為表示根據(jù)現(xiàn)有技術的厚膜圖案的橫截面結構的圖。

圖3為表示根據(jù)現(xiàn)有技術的在形成厚膜圖案和隨后的工藝期間發(fā)生的斷開區(qū)域的橫截面的照片圖像。

圖4為表示可以在本發(fā)明中應用的觸摸傳感器的配置的圖。

圖5為根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案的橫截面圖。

圖6為表示根據(jù)本發(fā)明的用于形成厚膜圖案的工藝步驟的流程圖。

圖7a和7b為根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案在其形成和后續(xù)工藝中的橫截面照片圖像。

具體實施方式

在下文中，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案結構及其形成方法的優(yōu)選實施方式。

通過對于每個實施方式的以下詳細描述，根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案結構及其形成方法的特征和優(yōu)點將是顯而易見的。

圖4為可以在本發(fā)明中應用的觸摸傳感器的配置的圖，且圖5為根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案的橫截面圖。

本發(fā)明通過在用于形成厚膜圖案的重復涂布工藝期間逐漸減小圖案寬度的逐步堆疊來形成厚膜圖案，被設計為減小用作保護層或絕緣層的厚膜圖案的邊緣區(qū)域處的錐角，以解決后續(xù)工藝中的問題，例如膜厚度和圖案寬度的變化以及發(fā)生斷開。

以下描述作為能夠應用根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案結構及其形成方法的實例的觸摸傳感器，但是顯然應用本發(fā)明的技術方面的裝置不限于該觸摸傳感器。

也就是說，它可以應用于制備具有通過重復涂布工藝形成的厚膜圖案的所有其它裝置。

如圖4中所示，可應用根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案結構及其形成方法的觸摸傳感器具有設置有電極單元的有源區(qū)11和對應于有源區(qū)11周邊區(qū)域的無源區(qū)12。

無源區(qū)12為在透明基板10上形成的邊框部分所遮蔽的未暴露區(qū)域。邊框部分具有設置在有源區(qū)11周邊中并具有預定厚度或更厚的、用于遮擋來自背光的光的屏蔽層、用于保護下部圖案的保護層、以及用于與上部電極線絕緣的絕緣層。

透明基板10優(yōu)選地但不限于由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、環(huán)烯烴共聚物(COC)、三乙酰纖維素(TAC)、聚乙烯醇(PVA)、聚酰亞胺(PI)，聚苯乙烯(PS)、含雙軸取向PS(BOPS)的K樹脂形成。

電極單元可以形成在透明基板10的一個表面上。電極單元可以包括：在透明基板10的一個表面上在有源區(qū)11處形成的電極，以及在無源區(qū)12上形成并且連接到電極的邊緣的電極線。

在本發(fā)明中，形成觸摸傳感器的電極單元的位置不限于透明基板10的一個表面，并且電極單元可以在例如透明基板10的另一表面或兩個表面上形成。

此外，電極可以由導電聚合物或金屬氧化物制成。

導電聚合物可以包括聚3,4-亞乙基二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)、聚苯胺、聚乙炔和聚亞苯基亞乙基中的至少一種。

此外，金屬氧化物可以包括氧化銦錫(ITO)。

除了導電聚合物和金屬氧化物之外，電極可以由例如以網狀圖案形成的金屬或通過曝光/顯影銀鹽乳膠層而獲得的金屬銀來形成。

此外，電極線可以由例如銅(Cu)、鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鈀(Pd)和鉻(Cr)中的至少一種形成，但本發(fā)明不限于此。

此外，電極可以通過干法、濕法或直接圖案化工藝形成。

在本發(fā)明中，干法包括濺射和蒸鍍，濕法包括浸涂、旋涂、輥涂和噴涂，直接圖案化工藝包括絲網印刷、凹版印刷和噴墨印刷。

在圖4中，區(qū)域C、D、E和F設置在有源區(qū)11的周邊，并且表示主要形成用于屏蔽來自背光的光的屏蔽層、用于保護下部圖案的保護層、用于與上部電極線絕緣的絕緣層的區(qū)域。

當然，在厚膜圖案形成在除這些區(qū)域之外的區(qū)域的情況下，也可以應用根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案結構。

圖5表示在圖4中的區(qū)域C、D、E和F的任一個區(qū)域中形成的厚膜圖案的橫截面結構。

如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案包括：具有第一圖案寬度的第一厚膜圖案涂層50；在第一厚膜圖案涂層50上形成的第二厚膜圖案涂層51，第二圖案寬度在邊緣區(qū)域處從第一圖案寬度減小預定尺寸；以及在第二厚膜圖案涂層51上形成的第三厚膜圖案涂層52，第三圖案寬度在邊緣區(qū)域處從第二圖案寬度減小預定尺寸。

盡管通過實例在此描述了厚膜圖案結構，其中厚膜圖案形成材料層通過第一、第二和第三涂布工藝形成，但是涂層的堆疊數(shù)目可以不受限制地變化。

此外，在厚膜圖案的邊緣區(qū)域處逐漸減小的圖案寬度的減小尺寸A、B和C優(yōu)選為相同的，但是減小的尺寸可以逐漸減小(A>B>C)或逐漸增大(A<B<C)。

此外，厚膜圖案形成材料層的涂層厚度a、b和c優(yōu)選為相同的，但涂層厚度可以逐漸增大(a>b>c)或涂層厚度可以逐漸減小(a<b<c)。

或者，可以通過改變厚膜圖案的邊緣區(qū)域處逐漸減小的圖案寬度的減小尺寸并改變厚膜圖案形成材料層的涂層厚度來形成厚膜圖案結構。

通過前述工藝形成的厚膜圖案的錐角在5°至10°的范圍內，使得其能夠防止在后續(xù)工藝中沉積的材料53向下流動。

例如，當通過光刻工藝進行圖案化時，可以解決由光致抗蝕劑的流動引起的問題，例如圖案寬度的減小和斷開的發(fā)生。

此外，在要獲得的厚膜圖案的總厚度為10μm以上的情況下，可以防止在隨后的工藝中可能發(fā)生的問題，并且在厚膜圖案的整體厚度非常厚的情況下，例如30μm-35μm，可以有效地減小厚膜圖案的邊緣區(qū)域處的錐角。

厚膜圖案可以為用于屏蔽來自背光的光的屏蔽層、用于保護下部圖案的保護層和用于與上部電極線絕緣的絕緣層中的任一種。

屏蔽層可以由光吸收材料或具有顏色校正功能的材料形成，沒有限制。因此，可以使用其它材料來形成用于屏蔽的厚膜圖案。

保護層旨在保護下部圖案，并且可以由電介質薄膜形成，沒有限制。因此，可以使用其它材料來形成用于較低圖案保護的厚膜圖案。

此外，絕緣層可以由氧化物膜或氮化物膜形成，沒有限制。因此，可以使用其它材料來形成用于絕緣的厚膜圖案。

根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案在其圖案邊緣區(qū)域具有減小的錐角，其通過在厚膜圖案形成材料的若干涂布程序中改變圖案寬度而獲得，并且可以防止在隨后的工藝中沉積的材料向下流動，從而抑制膜厚度的變化、圖案寬度的減小和斷開的發(fā)生。

根據(jù)本發(fā)明的這種厚膜圖案可以根據(jù)以下方法制備。

圖6為表示根據(jù)本發(fā)明的用于形成厚膜圖案的工藝步驟的流程圖。

首先，在形成下部圖案(S601)之后，使用于形成厚膜圖案的具有第一圖案寬度的第一掩模對準(S602)。

然后，使用對準的第一掩模進行厚膜圖案形成材料的第一涂布(S603)。

隨后，使在邊緣區(qū)域處具有從第一圖案寬度減小的圖案寬度的第二掩模在通過第一涂布而涂覆有厚膜圖案形成材料的區(qū)域上對準(S604)。

然后，使用對準的第二掩模進行厚膜圖案形成材料的第二涂布(S605)。

隨后，使在邊緣區(qū)域處具有從第二圖案寬度減小的圖案寬度的第三掩模在通過第一涂布和第二涂布而涂覆有厚膜圖案形成材料的區(qū)域上對準(S606)。

然后，使用第三掩模進行厚膜圖案形成材料的第三涂布，以形成厚膜圖案(S607)。

雖然在本文中通過例示的方式描述了通過第一、第二和第三涂布形成厚膜圖案形成材料層以形成厚膜圖案，但涂布的數(shù)目可以沒有限制地變化。

類似地，從上述工藝獲得的根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案可以為用于屏蔽來自背光的光的屏蔽層、用于保護下部圖案的保護層和用于與上部電極線絕緣的絕緣層中的任一種。

第一、第二和第三掩模的圖案尺寸可以以相同或不同的程度逐漸減小，以便提供在厚膜圖案的邊緣區(qū)域處逐漸減小的圖案寬度。

此外，可以進行厚膜圖案形成材料的涂布，使得每個涂層具有相同或不同的厚度。

此外，厚膜圖案形成材料的涂布可以根據(jù)各種方法進行，包括但不限于浸涂、旋涂、輥涂和噴涂，并且可以考慮其它堆疊方法。

由根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的厚膜圖案結構(其應用逐步堆疊方法以提供減小的圖案寬度)可以防止由于電極和保護層的斷開和剝離而導致的質量缺陷和外觀缺陷，即使其厚膜圖案具有10μm或更大的厚度。

圖7a和7b為根據(jù)本發(fā)明的厚膜圖案在其形成和后續(xù)工藝中的橫截面照片圖像。

盡管應用了幾種涂布方法并且厚/薄圖案共存，但是可以解決由于增加的厚度而導致圖案的不連續(xù)性或堆疊圖案的斷裂。

因此，由根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的厚膜圖案結構，其通過利用重復涂布工藝逐漸減小圖案寬度的逐步堆疊形成厚膜圖案，可以在厚膜圖案的邊緣區(qū)域處提供減小的錐角，并且可以抑制膜厚度和圖案寬度的變化以及在隨后工藝中的斷開的發(fā)生。

盡管已經示出和描述了本發(fā)明的特定實施方式，但是本領域技術人員將理解的是，不旨在將本發(fā)明限制為優(yōu)選的實施方式，并且對于本領域技術人員顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進行各種改變和變形。

因此，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。

附圖標記的說明

50：第一厚膜圖案涂層

51：第二厚膜圖案涂層

52：第三厚膜圖案涂層