多層結(jié)構(gòu)的激光刻圖的制作方法
【專利說明】多層結(jié)構(gòu)的激光刻圖
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年2月21提交的臨時(shí)申請(qǐng)61/767，420、2013年5月2日提交的臨時(shí)申請(qǐng)61/818，881以及2013年9月9日提交的臨時(shí)申請(qǐng)61/856，679的優(yōu)先權(quán)，為了任意和所有目的，這些申請(qǐng)相應(yīng)的公開內(nèi)容通過引用整體被引入到本申請(qǐng)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]總體上，本發(fā)明涉及激光刻圖領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及用于多層層疊材料的刻圖方法。
【背景技術(shù)】
[0004]在電子工業(yè)中，觸摸屏開始獲得青睞，那是由于對(duì)智能手機(jī)、平板電腦、和一體機(jī)電腦的需求越來越高。其中一個(gè)工業(yè)上目的是減少該裝置的整體厚度，所以要減小作為更薄的設(shè)備的一個(gè)部分的觸摸傳感器的厚度。一個(gè)方案是使用一個(gè)單層膜減少傳感器的厚度。單層膜通常是一個(gè)層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，該層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)包含同一基底上的多個(gè)導(dǎo)電層。導(dǎo)電層通常由薄的絕緣材料隔開。導(dǎo)電層的整體的間隔是在微米范圍內(nèi)。當(dāng)對(duì)這些層刻圖時(shí)，這些層之間的小間隔一直是個(gè)問題，特別是因?yàn)楝F(xiàn)有的激光技術(shù)產(chǎn)生大量的熱用于對(duì)選定層的燒蝕，從而常常導(dǎo)致隨后或相鄰的層的結(jié)構(gòu)變化。因此，仍然需要一種激光刻圖方法，該方法至少能夠克服應(yīng)用于多層復(fù)合物的常規(guī)技術(shù)的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，一種對(duì)多層結(jié)構(gòu)激光刻圖的方法，所述多層結(jié)構(gòu)包括:基底、設(shè)置在所述基底上的第一層、設(shè)置在所述第一層上的第二層以及設(shè)置在所述第二層上的第三層，該方法包括:生成至少一個(gè)激光脈沖，其具有被選擇用于非燒蝕地改變第三層的選定部分的導(dǎo)電性而使得選定部分變?yōu)榉菍?dǎo)電的激光參數(shù)；以及引導(dǎo)所述脈沖到所述多層結(jié)構(gòu)；其中，所述第一層的導(dǎo)電性基本上不被所述脈沖改變。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，一種形成多層層疊結(jié)構(gòu)的方法，包括:提供基底；沉積第一層在所述基底上，所述第一層是導(dǎo)電的；對(duì)所述第一層激光刻圖，使得第一層的選定部分變成非導(dǎo)電的；沉積第二層在所述第一層上，所述第二層是絕緣的；沉積第三層在所述第二層上，所述第三層是導(dǎo)電的；以及對(duì)所述第三層進(jìn)行非燒蝕激光刻圖，使得所述第三層的選定部分變成非導(dǎo)電的，而基本上不改變所述第一層的導(dǎo)電性。
[0007]下面的詳細(xì)描述將參照附圖進(jìn)行，從而前述以及發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
【附圖說明】
[0008]圖1A-1C示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的示例性的層疊結(jié)構(gòu)在制造的各個(gè)步驟中的剖視圖。
[0009]圖2A-2C示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的示例性的層疊結(jié)構(gòu)在制造的各個(gè)步驟中的剖視圖。
[0010]圖3A-3C示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的示例性的層疊結(jié)構(gòu)在制造的各個(gè)步驟中的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]在一般情況下，本文所討論的工序和材料可以用于觸摸傳感器的制造和針對(duì)導(dǎo)電性基底的其他應(yīng)用。觸摸傳感器通常包括由不同材料組成的薄膜復(fù)合物，其通過一個(gè)或多個(gè)沉積或?qū)訅汗に嚡B在一起。各種層疊的結(jié)構(gòu)都是可能的，并且可以在多個(gè)層的制造過程中實(shí)施各種中間處理步驟。例如，如公開的附圖所示，本文所描述的不同的多層結(jié)構(gòu)可以使得各層以一個(gè)不同的次序布置。在一些實(shí)施例中，沉積材料層可以被布置在基底的一側(cè)或兩側(cè)。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，如圖所示，脈沖激光束可以從相反的方向入射。不同類型的材料可以用于不同的層，本文所討論的僅為一些合適的例子。應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)可能包含許多不同的配置和變化。
[0012]現(xiàn)在參考圖1A-1C，描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，對(duì)于非燒蝕激光加工多層疊層結(jié)構(gòu)的材料的方法的不同階段。如圖1A所示，提供多層層疊結(jié)構(gòu)體10，其包括一基底層12，由PET (Polythylene terephthalate，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)或其它合適的材料制成。該結(jié)構(gòu)10包括布置在基底層12上的導(dǎo)電的第一層14。所述第一層14包括銀納米線，或其他合適的導(dǎo)電材料。一第二層16，其可以由光阻劑或其它合適的絕緣材料制成，并布置在第一層14上。在將絕緣層16沉積或形成在第一層14上之前，結(jié)構(gòu)10可被非燒蝕地激光加工，以形成選定的非導(dǎo)電區(qū)域，包括線條、圖案、或其它幾何形狀，所述非燒蝕工藝下面被進(jìn)一步描述。
[0013]絕緣層16可以包括一種或多種摻雜劑，其可提高該層16的散射或吸收入射的激光能量的性能，從而減少殘余(即入射到第一層14上的)的能量密度。在圖1B中，一個(gè)第三層18被沉積或形成在多層結(jié)構(gòu)10的第二層16上。該第三層通常包括銀納米線，但如果能進(jìn)行非燒蝕改變導(dǎo)電性，也可以使用其它合適的導(dǎo)電材料。一個(gè)優(yōu)選的層疊方式是在所述第一層14和第三層18中都含有銀納米線。銀納米線能夠提供比其他材料更多的優(yōu)勢，包括被激光非燒蝕加工的能力(如本文所述)及在變形、例如彎曲載荷下保留其特性的能力。例如，銀納米線非常適合應(yīng)用在柔性觸摸屏上。如圖1C所示，產(chǎn)生的脈沖激光束21具有適合于使目標(biāo)非燒蝕改變的工藝參數(shù)。脈沖激光束21被引導(dǎo)到結(jié)構(gòu)體10，用于對(duì)結(jié)構(gòu)體10進(jìn)行激光處理。脈沖激光束21與結(jié)構(gòu)10的第三層18相互作用而不燒蝕第三層18的選定部分22。通過與來自脈沖激光束21的激光脈沖相互作用，選定部分22的導(dǎo)電性變?yōu)榉菍?dǎo)電。同時(shí)，在第三層18下方的第一層14的選定部分24不經(jīng)歷相同的導(dǎo)電性變化。此夕卜，選定部分24不被光束21燒蝕。絕緣層16可以協(xié)助減輕第一層14接收到的脈沖能量，以便防止發(fā)生導(dǎo)電性改變的材料相互作用。
[0014]如圖2A-2C所示，示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的多層層疊的結(jié)構(gòu)20的激光加工方法。如圖2A所不，層疊結(jié)構(gòu)20包括一基底12和一第一層26，所述第一層26優(yōu)選地包括銀納米線。所述第一層26經(jīng)過熱處理(通過向下的箭頭表示)，以向上改變第一層26的導(dǎo)電性變化的閾值特性。因此，在熱處理后，所述第一層26的導(dǎo)電性變化的閾值將更高。在一些實(shí)例中，此導(dǎo)電性變化的閾值能夠與該材料的燒蝕閾值關(guān)聯(lián)。可以使用各種溫度下的熱處理并且溫度可以被選擇或調(diào)整，以提供對(duì)于第一層26的不同的效果。在一些實(shí)施例中，熱處理是用爐、激光或其它熱處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行的。第一層26的熱處理可能會(huì)導(dǎo)致在覆蓋第一層26中銀納米線的有機(jī)罩面的密度改變，從而增加其能量密度閾值。如圖2B所示，該結(jié)構(gòu)20經(jīng)歷了隨后的層疊步驟，在第一層26的頂部提供第二層16，在第二層16的頂部提供第三層18。如圖2C所示，產(chǎn)生脈沖激光束21，其具有適合于目標(biāo)的非燒蝕改變的工藝參數(shù)。脈沖激光束21被引導(dǎo)到結(jié)構(gòu)20，用于對(duì)結(jié)構(gòu)20進(jìn)行激光加工。脈沖激光束21與結(jié)構(gòu)20的第三層18相互作用而不燒蝕第三層18的選定部分22。通過與來自脈沖激光束21的激光脈沖的相互作用，選定部分22的導(dǎo)電性變?yōu)榉菍?dǎo)電。同時(shí)，在第三層18下方的第一層26的選定部分24不經(jīng)歷相同的導(dǎo)電性變化。此外，選定部分24不被光束21燒蝕。
[0015]參考圖3A-3C，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的多層層疊的結(jié)構(gòu)30的激光加工方法。如圖3A所示，層疊結(jié)構(gòu)30包括基底12和第一層28，第一層28優(yōu)選地包括銦錫氧化物(ITO，indium tin oxide)。第一層28可被燒蝕處理，使得第一層28的部分通過激光燒蝕過程被除去。第二層16沉積在第一層28上。如圖3B所示，第三層18沉積或形成在第二層16上。第三層18與第一層28的材料組成不同，第三層18優(yōu)選地包括導(dǎo)電性的銀納米線。由于該材料的差異性，第三層18的導(dǎo)電性變化閾值特性與第一層28的不同。如圖3C所示，結(jié)構(gòu)30經(jīng)由脈沖激光束21處理。產(chǎn)生的脈沖激光束21具有適合于目標(biāo)的非燒蝕改變的工藝參數(shù)。脈沖激光束21被引導(dǎo)到結(jié)構(gòu)30，用于對(duì)結(jié)構(gòu)30進(jìn)行激光加工。脈沖激光束21與結(jié)構(gòu)30的第三層