基板上形成切割道保護及其面板結構之切割方法【專利摘要】本發明公開了一種基板上形成切割道保護之方法，其是針對現行面板制程中對高強度基板因切割或鉆孔等所遭遇之困難點作一突破，其改良點包括利用蒸鍍、濺鍍、噴涂或印刷等任一方式將高強度基板上的切割道進行保護，之后可在后續面板之相關制程前或后將其一并移除。由于移除后的切割道不再具有強化層，故可輕易進行切割、甚或外型之加工。再者，本發明更提出直接在切割后利用樹酯型磨輪完成外型加工，而后進行化學蝕刻強化。經過此兩種技術，本發明不僅兼具產能大及基板強度提升之效果，更同時解決現有技術之諸多缺失。【專利說明】基板上形成切割道保護及其面板結構之切割方法【
技術領域：
】[0001]本發明涉及一種高強度基板之切割技術，特別是一種基板上形成切割道保護及其面板結構之切割方法。【
背景技術：
】[0002]由于近年來智慧型手機(smartphone)與平板電腦(tablet)的興起，引發觸控面板技術成為眾家廠商下一個競逐的戰場。就現有的外掛式電容觸控面板而言，考量其面板厚度與成本方面皆具有一定的限制，因此，僅利用雙層結構可望進一步壓低成本的內嵌式觸控面板以及單片式玻璃觸控面板(Oneglasssolut1n，OGS)，遂成為眾所矚目的焦點。[0003]一般而言，單片式玻璃觸控面板(OGS)的制程系如圖1所示，其系主要是先將玻璃母片經過化學強化后，方進入觸控面板相關制程。之后，再切割為小片，經研磨后運用邊緣強化技術，維持玻璃強度。此種制程之主要優勢系為可有效運用高精度黃光制程，以達到窄邊框設計需求及高效率的生產。[0004]再者，圖2所示，其系為在保護玻璃上制作單層電容式觸控面板(Touch-on-Lens，TOL)之生產流程。在此TOL流程中，則是將母片先切割為小片的保護玻璃之后才進行化學強化，而后再進入觸控面板之相關制程，其優勢為強度零損失，支援多色與曲面2.的保護玻璃。[0005]然而，目前業界在OGS的制程上仍遭遇有諸多困難點，包括強度和加工成本。由于普通雙片式電容觸控螢幕，其鏡片(lens)和感測單元(sensor)是分開設置的，而其中鏡片通常會先經過切割、鉆孔、打磨、然后再做強化，這些工藝流程已經非常成熟。然而，OGS制程則是將鏡片(lens)和感測單元(sensor)集成在一起，通常是先強化、然后鍍膜、蝕刻、最后再行切割。因此，問題即發生在于強化玻璃上進行切割，是一件非常困難且棘手的過程，不僅成本過于龐大、良率偏低，并且也容易在玻璃邊緣造成一些毛細、裂痕、甚至形成裂縫，這些裂縫將嚴重的降低玻璃的強度，使得OGS制程下的玻璃基板強度會遠小于正常強化狀態時的強度值。[0006]為了解決現有技術存有的眾多缺失，本發明人有感上述缺失之可改善，且依據多年來從事此方面之相關經驗，悉心觀察且研宄之，并配合學理之運用，而提出一種設計新穎且有效改善上述缺失之本發明，其系揭露一種基板上形成切割道保護及利用此種方法后續進行面板結構之切割方法，其具體之架構及實施方式將詳述于下。【
發明內容】[0007]為解決現有技術存在的問題，本發明之一目的系在于提供一種基板上形成切割道保護之方法，其系針對現行玻璃面板制程中對高強度基板因切割或鉆孔等所造成的困難點作一制程上的改良，此改良包括利用蒸鍍、濺鍍、噴涂或印刷等任一方式將切割道進行保護，此保護之材料應為可耐硝酸鉀之物質。除此之外，此保護切割道線路之制程可在后續制作面板結構之制程前或制程后將其移除，移除后的基板因不具備強化層，故可輕易地進行切割。[0008]本發明之又一目的系在于提供一種基板上形成切割道保護之方法，此方法不僅可針對目前高強度玻璃基板之切割問題作一改善之外，更可同步解決目前玻璃基板在強化后因切割問題而導致強化深度被局限之問題，同時在化學強度的提升狀態下，亦可同步提升落球測試的強度。[0009]本發明之再一目的系在于提供一種基板上形成切割道保護之方法，其中針對切割后之基板邊緣所造成之裂痕現象的改善，本發明更提供在切割研磨成型后，可直接使用樹酯型磨輪完成玻璃外型加工后再進行化學蝕刻強化，藉此進行基板邊緣之微修整與強度加強，經實驗證實，利用此種方法可兼具產能大及強度提升之效果。[0010]所以，本發明系揭露一種基板上形成切割道保護之方法，其步驟包括:a.提供一透明基板；以及b.在該透明基板上形成一圖案化之保護材料層，其中，該圖案化之保護材料層系覆蓋于該透明基板之至少一切割道上。[0011]根據本發明之實施例，其中，此圖案化之保護材料層系可以蒸鍍、濺鍍、噴涂或印刷其中之至少一方式形成于該透明基板之切割道上。保護材料層之樣式約可呈現猶如一十字狀覆蓋于所述之切割道上，其材質例如為金屬、合金或塑膠等可抗硝酸鉀之物質。[0012]再者，根據本發明所揭露預先形成切割道保護之方法，更可配合后續觸控面板之相關制程，以完成并切割面板結構，其步驟還包括有:[0013]c.提供一透明導電膜，其系覆蓋于該透明基板上，且未與該圖案化之保護材料層形成重疊；[0014]d.依序進行一微影制程與一蝕刻制程，以圖案化所述的透明導電膜，并顯露出該透明基板上之切割道；以及[0015]e.在該切割道上進行切割制程，以完成切割面板結構。[0016]基于本發明所揭露之切割道保護的制程可在現有制程前或制程后將其移除，且移除后的區域符合切割道不具備強化層，故可在該切割道上輕易進行切割，維持基板之強度與降低原有的制作成本。[0017]除此之外，本發明更進一步揭露利用一樹酯型磨輪針對切割后之透明基板進行外型加工以及邊緣強度補強之流程，藉此完成對該透明基板之邊緣進行適當之微修整，以解決現有技術在基板邊緣多具有毛細、裂痕、甚至形成裂縫等問題的發生。[0018]底下經過具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易了解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。【專利附圖】【附圖說明】[0019]圖1為本發明單片式玻璃觸控面板生產流程之示意圖；[0020]圖2為本發明在保護玻璃上制作單層電容式觸控面板之生產流程示意圖；[0021]圖3為根據本發明實施例基板上形成切割道保護之方法的步驟流程圖；[0022]圖4A與圖4B為根據圖3之各步驟所對應的結構示意圖；[0023]圖5為根據本發明實施例圖案化之保護材料層系利用蒸鍍或濺鍍方式形成時之步驟流程圖；[0024]圖6A至圖6F為本發明對應圖5之各步驟所對應的結構示意圖；[0025]圖7為根據本發明實施例利用基板上預先形成切割道保護以完成面板結構之切割方法的步驟流程圖；[0026]圖8A至圖8H為本發明對應圖7之各步驟所對應的結構示意圖；[0027]圖9為根據圖7所示之微影制程與蝕刻制程之詳細步驟流程圖；[0028]圖10為本發明常見鉆石磨輪加工后進行化學蝕刻強化之效果示意圖；[0029]圖11為常見樹酯型磨輪加工后進行物理拋光強化之效果示意圖。[0030]圖12A至圖12D為根據本發明實施例利用樹酯型磨輪直接進行外型加工以及強化玻璃邊緣之示意圖；[0031]圖13A至圖13H為本發明根據本發明實施例樹酯成型之依序流程示意圖；[0032]圖14為根據本發明實施例直接利用樹酯磨輪成型后進行化學蝕刻強化之結果數據圖。[0033]本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。【具體實施方式】[0034]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。[0035]以上有關于本發明的內容說明，與以下的實施方式系用以示范與解釋本發明的精神與原理，并且提供本發明的專利申請范圍更進一步的解釋。有關本發明的特征、實作與功效，配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。[0036]為了解決現行高強度基板制程中，因基板強度過高造成不易切割或鉆孔等問題，本發明系針對此缺失提出一制程上之改良，此改良系為一種基板上形成切割道保護之方法，其步驟流程圖請參圖3所示，包括步驟S301與S303。為理解本發明所述之技術內容，請一并參閱圖4A及圖4B所示，其系為分別對應步驟S301與S303之示意圖，茲詳細說明如下。[0037]首先，如圖4A所示，本發明系提供一透明基板400，在此實施例中，本發明系以玻璃基板(Gorilla)作為一實施態樣之說明，然并不以此為限。之后，如圖4B所示，再利用蒸鍍、濺鍍、噴涂或印刷其中之至少一方式形成一圖案化之保護材料層410于該透明基板400上，并且此圖案化之保護材料層410系覆蓋于基板之至少一切割道420上。如圖4B所示，此圖案化之保護材料層410例如可呈現猶如十字狀的樣式覆蓋于切割道420上。保護材料層410之材質必須為可耐硝酸鉀之物質，如金屬(鋁)、鋁合金、或是其他塑膠材等。其中，當此圖案化之保護材料層410系利用噴涂或印刷方式制作時，其系可直接形成于玻璃基板上。惟當此圖案化之保護材料層410系利用蒸鍍或濺鍍等方式制作時，則必須經過適當的微影及蝕刻制程方可完成。以下，本發明將針對圖案化之保護材料層410系利用蒸鍍或濺鍍方式形成時，進行進一步之說明。[0038]請一并參閱圖5與圖6A?6F所示，其中圖5系為圖案化之保護材料層410系利用蒸鍍或濺鍍方式形成時之步驟流程圖，第6A?6F圖系為對應圖5所述結構之剖面示意圖。在此實施例中，如步驟S501所示，本發明首先覆蓋一保護材料層410于透明基板400上(參圖6A)。之后，依序進行微影與蝕刻制程，以期最后留下如圖4B所示之圖案化的形狀。其中，所述之微影制程系包括步驟S503?S507所述，先將一罩幕層430置放于該保護材料層410之上(參圖6B)，根據本發明之實施例，此罩幕層430例如可為一光阻(photoresist)；之后，再利用一切割線光罩(mask)440對該罩幕層430進行曝光(參圖6C);然后，利用顯影液(developer)450對曝光后之該罩幕層430進行顯影，以將罩幕層430圖案化(參圖6D)。[0039]在此微影制程結束后，接續進行蝕刻制程，該蝕刻制程系包括接下來的步驟S509?S511:利用蝕刻液460(例如:酸蝕刻)以蝕刻掉未被罩幕層430遮蔽住的保護材料層410(參圖6E)，最后再利用去光阻液470將罩幕層430去除，以留下圖案化之保護材料層410(參圖6F)。由此觀之，圖案化之保護材料層410的樣式系會對應于切割線光罩440之圖案，換言之，本發明當不以保護材料層410之樣式為十字形狀為限。在實際之制程中，為因應不同產品之需求，設計者應可自行決定所需使用之切割線光罩440之圖樣，并使得圖案化后之保護材料層410據以呈現不同之樣式，惟在切割前預先于基板之切割道上形成保護材料層410之技術，皆應隸屬于本發明之發明范疇。[0040]綜上所述，本發明所提出之改良系為利用蒸鍍、濺鍍、噴涂或印刷等任一方式將切割道進行保護，其保護之材料為可耐硝酸鉀之物質，如鋁、鋁合金或是各種金屬或塑膠材等，可在完成后再進行玻璃面板之線路或是各項其他制程，由于保護切割道線路可在現行制程前或制程后將其移除，移除后之玻璃區域因不具有強化層，即可輕易進行外型之加工，此改良除可將目前因強化玻璃切割問題作一改善外，亦可同步解決玻璃面板強化后目前因切割問題導致玻璃面板限制強化深度在38um以下之問題進行解決，同時在化學強度可提升狀態下，亦可同步地提升落球測試之強度。[0041]接著，以下將針對后續切割后之玻璃邊緣所造成細微裂痕之問題再提出一改良。請參閱圖7所示，其系為根據本發明一實施例利用基板上預先形成切割道保護以完成切割面板結構之方法，其步驟流程圖。如圖7所示，此種切割方法系包含有步驟S701、S703、S705、S707、以及S709。為便于理解本實施例所述之技術內容，請一并參閱圖8A至圖8H所示，其系為分別對應該些步驟之示意圖，茲詳細說明如下。[0042]其中，步驟S701與步驟S703所述之流程(包括:提供透明基板；以及形成圖案化之保護材料層)系同于本發明前述預先在基板上形成切割道保護之方法(參第3?4A、4B圖所揭露之流程)，故在此不再贅述，其目的系為了先形成如圖8A所示覆蓋于切割道420上之保護材料層410。之后，經過適當之預沉積清洗(pre-deposit1nclean，PDC)，在步驟S705再提供一透明導電膜800覆蓋于該透明基板400上，且該透明導電膜800并未與該圖案化之保護材料層410形成重迭(參圖8B)。根據本發明之實施例，此透明導電膜800之材質例如可為氧化銦錫(Indiumtinoxide，ITO)，透過蒸鍍或派鍍方式形成于透明基板400上，以作為面板后續制程之電極使用。之后，再經過適當的預涂布清洗(pre-coatingclean，PCC)，在步驟S707中依序進行微影與蝕刻制程，藉此圖案化該透明導電膜800，并顯露出基板上之切割道420，作為后續切割之依據。[0043]其中，所述之微影制程與蝕刻制程，其詳細步驟系如圖9之流程所示。首先，在步驟S901中提供一罩幕層810于透明導電膜800上(參圖8C)，此罩幕層810例如可為一光阻(photoresist)。之后，在步驟S903中利用一遮光罩820對該罩幕層810進行曝光(參圖8D);再于步驟S905中對曝光后之罩幕層810進行顯影(參圖8E)，藉此圖案化罩幕層810。前述皆為微影制程之步驟流程，在完成之后，接續進行如步驟S907至S909所示之蝕刻制程，在此蝕刻流程中，如步驟S907所示，本發明系先蝕刻并圖案化透明導電膜800(參圖8F)，之后，再如步驟S909所示，利用去光阻液將剩余之罩幕層810與保護材料層410同時去除。因此，如圖SG所示，在蝕刻流程完畢后，透明基板400上之切割道420即可完全地被顯露出來。最后，請同時參閱圖8H及圖7中的步驟S709所示，本發明即可在這些顯露出來的切割道420上進行切割制程，例如使用切割刀700于切割道420上進行切割，以完成切割面板結構。[0044]值得說明的是，高強度基板在切割后常會有邊緣產生細微裂痕或毛邊現象等問題發生，針對此問題，目前業界多采取CNC之鉆石磨輪進行加工后，再以化學蝕刻強化進行玻璃邊緣微修整之方式進行修補，其效果如圖10所示，以四寸而言約BlO在400?500Mpa左右，其缺點為強度提升度不高但可大量生產。或者，另一種常見之作法是在切割后研磨成型后，使用樹酯型磨輪加工成型，再以物理拋光方式進行玻璃邊緣之微修整，其效果如圖11所示，以四寸而言約在600Mpa以上，其優點為強度提升度大，但產量仍偏低。為了改善這些問題，本發明遂提出一種新穎之作法，其流程系如第12A至12D圖所示，首先，如圖12A所示，在透明基板400完成初步切割后，其系將目前CNC加工之鉆石磨輪改為樹酯型磨輪，而如圖12B所示，直接以該樹酯型磨輪120完成玻璃外型加工，其樹酯成型的流程請參圖13A至13H所示，該樹酯型磨輪120系依序對高強度基板400進行如圖13A至13B所示之粗研磨約tl=90?100μm、圖13C至13D所不之細研磨約t2=20?30μm、第13E至13F圖所示之上半部研磨t3=20?30μπκ以及圖13G至13Η所示之下半部研磨t4=550?600μmo之后，在外型加工完成后，再如圖12C所示，貼附至少一抗酸膜200于基板周圍。最后，如圖12D所示，進行化學蝕刻強化，以針對切割后之面板邊緣進行強度補強。[0045]圖14系為根據本發明實施例利用樹酯磨輪成型后化學蝕刻強化之結果數據圖，由此實驗證實，本發明所揭露之方法確實可將目前四產品之強度拉升至600Mpa以上，與目前切割后再進行化學強化之4PB效果是相接近，不僅兼具產能大及強度提升之效果，此制程亦可大幅改善玻璃面板為人詬病之玻璃邊緣強度不足之問題，以達最佳之制程條件。[0046]所以，綜上所陳，本發明系大幅改良常見高強度透明基板因切割或鉆孔所遭遇到之種種缺失，其系經過預先在基板上形成圖案化的保護材料層，使得該保護材料層覆蓋于基板之切割道上，形成適當之切割道保護。之后，可再將基板投入后續的化學強化或是物理強化相關制程，進行強度的改變，待完成后在進行面板線路或是各項其他制程。由于本發明所揭露之切割道保護的制程可在現有制程前或制程后將其移除，基于移除后的區域符合切割道不具備強化層，故可在該切割道上輕易進行切割，甚或后續外型之加工。[0047]另一方面而言，本發明更提出直接以樹酯型磨輪取代常見之鉆石磨輪，而完成玻璃外型的研磨及加工，之后可再透過抗酸膜及化學蝕刻之強化，針對切割后之基板邊緣進行微修整及強度補強，藉此大幅改善常見玻璃面板最常有之邊緣強度不足之問題。[0048]由此觀之，本發明系經過所述之兩種技術，改良現有技術之諸多缺失，不僅針對高強度基板之切割問題作一改善，更進一步針對切割后基板邊緣不足之部分作一補強。顯見本發明之目的及功效系明顯優于先前技術，且本發明所揭露之技術特征、方法手段與達成之功效系顯著地不同于現行方案，實非為熟悉該項技術者能輕易完成者，故具備有專利要件。[0049]以上僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【
技術領域：
】，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。【權利要求】1.一種基板上形成切割道保護之方法，其特征在于，所述基板上形成切割道保護之方法包括步驟:提供一透明基板；以及在所述透明基板上形成一圖案化之保護材料層，其中，所述圖案化之保護材料層系覆蓋于所述透明基板之至少一切割道上。2.如權利要求1所述的基板上形成切割道保護之方法，其特征在于，其中所述圖案化之保護材料層系可以蒸鍍、濺鍍、噴涂或印刷其中之至少一方式形成于所述透明基板之所述至少一切割道上。3.如權利要求2所述的基板上形成切割道保護之方法，其特征在于，其中所述圖案化之保護材料層系為蒸鍍或濺鍍方式形成時，形成所述圖案化之保護材料層之步驟還包括:覆蓋所述保護材料層于所述透明基板上；以及依序進行一微影制程與一蝕刻制程，以留下所述圖案化之保護材料層，作為所述透明基板后續進行切割時之切割道保護。4.如權利要求3所述的基板上形成切割道保護之方法，其特征在于，其中所述微影制程還包括:提供一罩幕層于所述保護材料層上；利用一切割線光罩對所述罩幕層進行曝光；以及利用一顯影液對曝光后之所述罩幕層進行顯影。5.如權利要求4所述的基板上形成切割道保護之方法，其特征在于，其中所述蝕刻制程還包括:蝕刻所述保護材料層；以及將位于所述保護材料層之上的所述罩幕層去除，以留下所述圖案化之保護材料層。6.如權利要求4所述的基板上形成切割道保護之方法，其特征在于，其中所述圖案化之保護材料層的樣式系對應于所述切割線光罩之圖案。7.如權利要求1所述的基板上形成切割道保護之方法，其特征在于，所述圖案化之保護材料層系呈一十字狀覆蓋于所述透明基板上之所述至少一切割道上。8.如權利要求1所述的基板上形成切割道保護之方法，其特征在于，所述保護材料層之材質系為可抗硝酸鉀之物質。9.如權利要求8所述的基板上形成切割道保護之方法，其特征在于，所述保護材料層之材質系可為金屬、合金或塑膠。10.如權利要求1所述的基板上形成切割道保護之方法，其特征在于，所述透明基板系為一玻璃基板。11.一種利用基板上預先形成切割道保護以完成面板結構之切割方法，其特征在于，所述利用基板上預先形成切割道保護以完成面板結構之切割方法包括步驟:提供一透明基板；在所述透明基板上形成一圖案化之保護材料層，其系覆蓋于所述透明基板之至少一切割道上；提供一透明導電膜，所述透明導電膜系覆蓋于所述透明基板上，且未與所述圖案化之保護材料層形成重疊；依序進行一微影制程與一蝕刻制程，以圖案化所述透明導電膜，并顯露出所述透明基板之所述至少一切割道；以及在所述至少一切割道上進行切割制程，以完成切割面板結構。12.如權利要求11所述的切割方法，其特征在于，所述圖案化之保護材料層系可以蒸鍍、濺鍍、噴涂或印刷其中之至少一方式形成于所述透明基板之所述至少一切割道上。13.如權利要求12所述的切割方法，其特征在于，所述圖案化之保護材料層系為蒸鍍或濺鍍方式形成時，形成所述圖案化之保護材料層之步驟還包括:覆蓋所述保護材料層于所述透明基板上；以及依序進行一微影制程與一蝕刻制程，以留下所述圖案化之保護材料層，作為所述透明基板后續進行切割時之切割道保護。14.如權利要求13所述的切割方法，其特征在于，所述微影制程還包括:提供一罩幕層于所述保護材料層上；利用一切割線光罩對所述罩幕層進行曝光；以及利用一顯影液對曝光后之所述罩幕層進行顯影。15.如權利要求14所述的切割方法，其特征在于，所述蝕刻制程還包括:蝕刻所述保護材料層；以及將位于所述保護材料層之上的所述罩幕層去除，以留下所述圖案化之保護材料層。16.如權利要求11所述的切割方法，其特征在于，所述圖案化之保護材料層系呈一十字狀覆蓋于所述透明基板上之所述至少一切割道上。17.如權利要求11所述的切割方法，其特征在于，所述保護材料層之材質系為可抗硝酸鉀之物質。18.如權利要求17所述的切割方法，其特征在于，所述保護材料層之材質系可為金屬、合金或塑膠。19.如權利要求11所述的切割方法，其特征在于，所述微影制程還包括:提供一罩幕層于所述透明導電膜上利用一遮光罩對所述罩幕層進行曝光；以及對曝光后之所述罩幕層進行顯影。20.如權利要求19所述的切割方法，其特征在于，所述蝕刻制程還包括:蝕刻所述透明導電膜，以圖案化所述透明導電膜；并且同時去除所述罩幕層以及所述保護材料層，以顯露出所述透明基板之所述至少一切割道。21.如權利要求11所述的切割方法，其特征在于，在所述切割制程后，還包括利用一樹酯型磨輪針對所述透明基板進行外型加工，以對所述透明基板之邊緣進行微修整。22.如權利要求21所述的切割方法，其特征在于，在利用所述樹酯型磨輪進行外型加工后，還包括:于所述透明基板外貼附一抗酸膜；以及進行化學蝕刻強化，以針對切割后之基板結構邊緣進行強度補強。【文檔編號】C03B33/02GK104445901SQ201410711983【公開日】2015年3月25日申請日期:2014年11月28日優先權日:2014年11月28日【發明者】劉忠武,莊偉仲,張俊德,郭毓弼申請人:業成光電（深圳）有限公司,英特盛科技股份有限公司