18相互作用而不烧蚀其上的选定部分22。通过与来自脉冲激光束21的激光脉冲的相互作用，选定部分22的导电性变为非导电。同时，在第三层18下方的第一层28的选定部分24不经历相同的导电性变化。此外，选定部分24不被光束21烧蚀。
[0016]导电性区域或层被非烧蚀地加工，因此，它们可用于电子装置或与印刷电子器件或光电器件相关的其他装置(包括获益于基底的低损坏、低可见度加工或需要精确的装置)中的触摸屏中。如在此所使用的，烧蚀加工应被理解为通过入射的光束引起的蒸发、光化学改变或其他方式的影响而从目标明显去除了材料。类似地，非烧蚀加工应被理解为现有目标表面形貌的结构特征在加工之后保持不变，即使目标的电特性或其他特性发生了改变。
[0017]在一些情况下，由导电材料构成的层包括随机布置的银纳米线。这种层的银纳米线可以以聚合物基质、例如有机过覆层固定到基底。激光束可将激光脉冲传送到这种层，且产生被加工部分，在该加工部分处，导电层的材料的导电性被显著改变，使得被加工部分是有效非导电的。如在此所使用的，术语“导电”和“非导电”具有在印刷电子器件、触摸传感器图案化或光电子器件领域中通常理解的含义。例如，可被认为是导电的材料的合适的薄片电阻为30-250 Ω/sq，可被认为非导电的或电绝缘的材料的合适的薄片电阻或电绝缘测量结果为大于或等于大约20MQ/Sq的电阻。然而，这些薄片电阻仅是示例性的，根据特殊的应用要求，也可应用其他导电和非导电范围。一些被加工的基底可在薄片电阻低于500 Ω / sq、Ik Ω / sq、5k Ω /sq或1k Ω/sq时被认为是足够导电的，在薄片电阻高于或等于大约100 Ω/sq、IM Ω/sq或100M Ω/sq时被认为是非导电性的。
[0018]激光脉冲可以以各种图案被引导到复合物，使得在基底上形成特殊的区域和电路径。通过仔细选择激光脉冲参数的特性，包括脉冲长度、脉冲能量密度、脉冲能量、光点直径、脉冲重复速率和扫描速度，基底可被加工使得其电特性以预定的方式改变，同时基底和相关的保护层和导电层不会明显地被损坏或不会被结构改变(例如，烧蚀)。
[0019]适合于导电层的非烧蚀加工的示例性激光脉冲参数包括大约50ps的脉冲长度、大约0.17J/cm2的脉冲能量密度、大约40 μm(Ι/e2)的光点尺寸、大约lm/s的扫描速率(其中脉冲间重叠大于90% )、大约12 μ J的总脉冲能量和大约10kHz的脉冲重复速率，使用波长为1064nm的光辐射(其已被发现与更短的波长的光线相比以更小的程度与基底和其他材料相互作用)。其他各种参数也是合适的。例如，脉冲重复速率可增大到IMHz、10MHz或大于10MHz，以增大加工速度。脉冲长度可被选择成更短或更长。脉冲能量密度可被调节成确保目标被非烧蚀地加工。可能的脉冲长度包括小于大约lps、100ps、200ps、500ps、SOOps或Ins。其他参数可被类似地改变和相应地优化。适合于非烧蚀激光加工的激光参数可部分基于待加工的所选材料的相关性能选择。例如，基底、导电层等的厚度变化可影响激光脉冲热量如何分布或导致其他随时间的缓解效果。
[0020]尽管用于加工的光束通常被使得聚焦于结构处，但其他光束几何配置和强度分布也是可能的，包括非聚焦光束、线光束、方形或矩形光束以及在一个或多个横轴上具有均匀、大致均匀或预选的强度分布的光束。在一些情况下，复合物可被平移，以帮助在其表面上实现各种几何特征。在一些情况下，一个或多个激光束从顶侧方向入射到复合物上，或从背侧方向入射到复合物上，使得光束传播通过基底到达导电层，从而光束对导电层产生烧蚀性或非烧蚀性改变。在一些情况下，激光脉冲使得导电层的被加工部分变成非导电，同时不会改变被加工部分的可见特性。类似地，激光脉冲可烧蚀地或非烧蚀地加工导电边界。导电边界的激光烧蚀可通过增大入射到目标表面上的激光束的能含量实现。例如，激光脉冲参数可通过增大脉冲长度、脉冲能量密度、总脉冲能量，通过使用较短的波长或通过降低光点尺寸调节。合适的激光系统总体上包括脉冲式光纤激光器、脉冲式光纤放大器和二极管栗浦固体激光器。
[0021]应当认识到，本发明及其附带的众多优点可以通过前面的描述理解，而且显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围或牺牲其实质优点的情况下，可以在各部分进行各种变化而其都应在本发明的范畴中，上文所述的形式只是示例性实施例。
【主权项】
1.一种在多层结构上激光刻图的方法，所述多层结构包括:基底、设置在所述基底上的第一层、设置在所述第一层上的第二层以及设置在所述第二层上的第三层，该方法包括: 生成至少一个激光脉冲，其具有被选择用于非烧蚀地改变第三层的选定部分的导电性而使得选定部分变为非导电的激光参数；以及 引导所述脉冲到所述多层结构； 其中，所述第一层的导电性基本上不被所述脉冲改变。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一层和第三层包括银纳米线。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一层包括ITO。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二层是具有绝缘性的光阻剂。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二层被配置为防止第一层因所述脉冲而改变导电性的特性。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二层被配置为散射或吸收所述脉冲的能量。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一层具有比所述第三层更高的导电性改变阈值。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一层已经被热处理，从而增加其导电性改变阈值。9.一种形成多层层叠结构的方法，包括: 提供基底； 沉积第一层在所述基底上，所述第一层是导电的； 对所述第一层激光刻图，使得第一层的选定部分变成非导电的； 沉积第二层在所述第一层上，所述第二层是绝缘的； 沉积第三层在所述第二层上，所述第三层是导电的；以及 对所述第三层进行非烧蚀激光刻图，使得所述第三层的选定部分变成非导电的，而基本上不改变所述第一层的导电性。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一层和第三层包括银纳米线。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一层包括ITO。12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二层是具有绝缘性的光阻剂。13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二层被配置为在对所述第三层进行非烧蚀激光刻图期间防止第一层的导电性改变。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二层被配置为在所述第三层的非烧蚀激光刻图期间散射或吸收能量。15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一层具有比所述第三层更高的导电性改变阈值。16.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括在对所述第一层激光刻图后，对所述第一层进行热处理的步骤。17.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对所述第一层的激光刻图是非烧蚀的。
【专利摘要】公开了一种对多层结构非烧蚀地激光刻图的方法，所述多层结构包括：基底、设置在所述基底上的第一层、设置在所述第一层上的第二层以及设置在所述第二层上的第三层，该方法包括：生成至少一个激光脉冲，其具有被选择用于非烧蚀地改变第三层的选定部分的导电性而使得选定部分变为非导电的激光参数；以及引导所述脉冲到所述多层结构；其中，所述第一层的导电性基本上不被所述脉冲改变。
【IPC分类】H01L31/18, H01L21/428, H01L21/268, B82Y40/00
【公开号】CN105144346
【申请号】CN201480022179
【发明人】A·迪特利, R·J·马丁森
【申请人】恩耐激光技术有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年2月21日
【公告号】WO2014130895A1