多層結構的激光刻圖的制作方法
【專利說明】多層結構的激光刻圖
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年2月21提交的臨時申請61/767，420、2013年5月2日提交的臨時申請61/818，881以及2013年9月9日提交的臨時申請61/856，679的優先權，為了任意和所有目的，這些申請相應的公開內容通過引用整體被引入到本申請中。
技術領域
[0003]總體上，本發明涉及激光刻圖領域。更具體地，本發明涉及用于多層層疊材料的刻圖方法。
【背景技術】
[0004]在電子工業中，觸摸屏開始獲得青睞，那是由于對智能手機、平板電腦、和一體機電腦的需求越來越高。其中一個工業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備的一個部分的觸摸傳感器的厚度。一個方案是使用一個單層膜減少傳感器的厚度。單層膜通常是一個層狀復合結構，該層狀復合結構包含同一基底上的多個導電層。導電層通常由薄的絕緣材料隔開。導電層的整體的間隔是在微米范圍內。當對這些層刻圖時，這些層之間的小間隔一直是個問題，特別是因為現有的激光技術產生大量的熱用于對選定層的燒蝕，從而常常導致隨后或相鄰的層的結構變化。因此，仍然需要一種激光刻圖方法，該方法至少能夠克服應用于多層復合物的常規技術的缺點。
【發明內容】
[0005]根據本發明的一個實施方式，一種對多層結構激光刻圖的方法，所述多層結構包括:基底、設置在所述基底上的第一層、設置在所述第一層上的第二層以及設置在所述第二層上的第三層，該方法包括:生成至少一個激光脈沖，其具有被選擇用于非燒蝕地改變第三層的選定部分的導電性而使得選定部分變為非導電的激光參數；以及引導所述脈沖到所述多層結構；其中，所述第一層的導電性基本上不被所述脈沖改變。
[0006]根據本發明的另一個實施方式，一種形成多層層疊結構的方法，包括:提供基底；沉積第一層在所述基底上，所述第一層是導電的；對所述第一層激光刻圖，使得第一層的選定部分變成非導電的；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，所述第三層是導電的；以及對所述第三層進行非燒蝕激光刻圖，使得所述第三層的選定部分變成非導電的，而基本上不改變所述第一層的導電性。
[0007]下面的詳細描述將參照附圖進行，從而前述以及發明的其它目的、特征和優點將變得更加明顯。
【附圖說明】
[0008]圖1A-1C示出根據本發明的一個實施方式的示例性的層疊結構在制造的各個步驟中的剖視圖。
[0009]圖2A-2C示出根據本發明的另一個實施方式的示例性的層疊結構在制造的各個步驟中的剖視圖。
[0010]圖3A-3C示出根據本發明的另一個實施方式的示例性的層疊結構在制造的各個步驟中的剖視圖。
【具體實施方式】
[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導電性基底的其他應用。觸摸傳感器通常包括由不同材料組成的薄膜復合物，其通過一個或多個沉積或層壓工藝疊在一起。各種層疊的結構都是可能的，并且可以在多個層的制造過程中實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構可以使得各層以一個不同的次序布置。在一些實施例中，沉積材料層可以被布置在基底的一側或兩側。在進一步的實施方案中，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。應當理解的是，在本發明的范圍之內可能包含許多不同的配置和變化。
[0012]現在參考圖1A-1C，描繪了根據本發明的實施方式，對于非燒蝕激光加工多層疊層結構的材料的方法的不同階段。如圖1A所示，提供多層層疊結構體10，其包括一基底層12，由PET (Polythylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二醇酯)或其它合適的材料制成。該結構10包括布置在基底層12上的導電的第一層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，結構10可被非燒蝕地激光加工，以形成選定的非導電區域，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，一個第三層18被沉積或形成在多層結構10的第二層16上。該第三層通常包括銀納米線，但如果能進行非燒蝕改變導電性，也可以使用其它合適的導電材料。一個優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用在柔性觸摸屏上。如圖1C所示，產生的脈沖激光束21具有適合于使目標非燒蝕改變的工藝參數。脈沖激光束21被引導到結構體10，用于對結構體10進行激光處理。脈沖激光束21與結構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的導電性變為非導電。同時，在第三層18下方的第一層14的選定部分24不經歷相同的導電性變化。此夕卜，選定部分24不被光束21燒蝕。絕緣層16可以協助減輕第一層14接收到的脈沖能量，以便防止發生導電性改變的材料相互作用。
[0014]如圖2A-2C所示，示出了根據本發明的另一個實施方式的多層層疊的結構20的激光加工方法。如圖2A所不，層疊結構20包括一基底12和一第一層26，所述第一層26優選地包括銀納米線。所述第一層26經過熱處理(通過向下的箭頭表示)，以向上改變第一層26的導電性變化的閾值特性。因此，在熱處理后，所述第一層26的導電性變化的閾值將更高。在一些實例中，此導電性變化的閾值能夠與該材料的燒蝕閾值關聯。可以使用各種溫度下的熱處理并且溫度可以被選擇或調整，以提供對于第一層26的不同的效果。在一些實施例中，熱處理是用爐、激光或其它熱處理機構進行的。第一層26的熱處理可能會導致在覆蓋第一層26中銀納米線的有機罩面的密度改變，從而增加其能量密度閾值。如圖2B所示，該結構20經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，產生脈沖激光束21，其具有適合于目標的非燒蝕改變的工藝參數。脈沖激光束21被引導到結構20，用于對結構20進行激光加工。脈沖激光束21與結構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的導電性變為非導電。同時，在第三層18下方的第一層26的選定部分24不經歷相同的導電性變化。此外，選定部分24不被光束21燒蝕。
[0015]參考圖3A-3C，示出了根據本發明的一個實施方式的多層層疊的結構30的激光加工方法。如圖3A所示，層疊結構30包括基底12和第一層28，第一層28優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優選地包括導電性的銀納米線。由于該材料的差異性，第三層18的導電性變化閾值特性與第一層28的不同。如圖3C所示，結構30經由脈沖激光束21處理。產生的脈沖激光束21具有適合于目標的非燒蝕改變的工藝參數。脈沖激光束21被引導到結構30，用于對結構30進行激光加工。脈沖激光束21與結構30的第三層