发明内容
本发明的主要目的在于提供一种应用于触控电子产品中的触控电极基材,通过低成本的软式的胶片光罩辅助单一的精密的玻璃光罩,形成一具有预定的线路图案的导电线路及一位于欲定线路图案的金属线路周围的平面区域。
本发明的再一目的在于提供一种应用于触控电子产品中的触控电极基材,其预设的金属网格状的导电线路配合预留于导电线路周缘的加工空间,能够使其他厂商使用现有的设备及制程自行进行后续加工连接其它的连接导电线路。
本发明的另一目的在于通过单一的精密的玻璃光罩与低成本的软式的胶片光罩及连续两次的曝光步骤,共同形成的线路图案配合电镀或/及蚀刻的过程设计制造出极细的线径的网格状的导电线路。
本发明的再一目的在于本制程仅须利用单一精密的玻璃光罩,与具有相同或不同线路图案的低成本的软式的胶片光罩配合连续两次的曝光程序,共同形成的线路图案便能够使得制作出的触控电极基材的表面形成一预先设定且不同的尺寸及相同的线路图案的导电线路。
为达所述目的,本发明触控电极基材的结构,包含:一基材层;以及一导电层,其形成于所述基材层的表面,所述导电层由一第一区域及一邻接于所述第一区域的第二区域所组成,所述第一区域中设有至少一金属线路区块,所述金属线路区块具有一形成线路图案的金属线路,所述金属线路区块之间相互间隔排列,所述第二区域设为一呈现平面的区块。
所述金属线路由多个导电电极相互连接组成,所述导电电极包含:至少一附着层,形成一线路图案布设于所述基材层的表面;以及一金属导电电极层,连接于所述附着层的表面并对应于所述线路图案。
其中,所述第一区域中的金属线路的表面设有一第一耐候层,所述第一耐候层呈现一ㄇ字型结构,及所述第二区域的上表面设有一第二耐候层。
而且,所述金属线路呈现为一网格样态,其金属线路的宽度为0.5μm~10 μm。
另外,购买本发明的厂商能够于后续进行加工至少一连接线路于所述第二区域的表面,也就是厂商能够通过其已经在使用的设备及制程,自行于所述第二区域进一步设有一具有线路图案并能够与所述第一区域中金属线路电性连接的连接线路,再由所述连接线路电性连接于同样位于触控电子产品中其它电路基板或芯片,此结构上的设计使本发明于触控电子产品中的位置具有设计上的弹性。
再说明本发明的触控电极基材的制造方法:(A)选定一预设的基材,形成一基材层;(B)于所述基材层的至少一表面形成一导电层;(C)于所述导电层布设一光阻,再进行第一次曝光,并于所述导电层的上表面形成一第一曝光图案;(D) 于所述导电层进行第二次曝光,并于所述导电层形成一第二曝光图案;(E)将所述第一曝光图案及第二曝光图案显影形成一具有线路图案的遮蔽层;以及(F)对所述导电层及遮蔽层加工,使所述导电层于所述基材层的至少一表面形成一金属线路,所述步骤(F)进一步于所述金属线路及基材层的表面形成一耐候层。
于一较佳实施例中,若步骤(C)使用为负型光阻,则所述步骤(F)为蚀刻所述导电层上的遮蔽层以外的区域形成所述金属线路。
于另一较佳实施例中,若步骤(C)使用正型光阻。则所述步骤(F)为于所述遮蔽层之间形成一具有线路图案的金属线路,去除所述遮蔽层后,再蚀刻被遮蔽层覆盖的导电层。
其中,于一较佳实施例中,所述步骤(C)及(D)中是通过精密的玻璃光罩进行第一次曝光,并通过胶片光罩进行第二次曝光,又或者是于另一较佳实施例中,所述步骤(C)及(D)中是通过胶片光罩进行第一次曝光,并通过精密的玻璃光罩进行第二次曝光。
于另一较佳实施例中,于所述步骤(B)的所述基材层的下表面同时重复进行所述步骤(B)至(F)形成一双面的触控电极基材。
由前述说明可知,本发明的特点在于:设计连续性两次的曝光程序,由单一的精密的玻璃光罩配合多种相同或不同的尺寸或/及相同或不同的线路图案的低成本的软式的胶片光罩,使得本发明制造出的结构本身即具有默认的线路图案的金属线路,而且购买带有本发明结构的厂商还能够于后续在金属线路的周缘的平面区域进行额外的连接线路的加工制程,也就是说本发明的结构具有能够后续加工的弹性,使本发明于电子产品中被设计连接于其它电路板、连接线路或芯片的对应位置不被局限,而且也能够扩大本发明在触控电子产品中的应用范围。
附图说明
图1A及1B为本发明触控电极基材的结构的第一及第二较佳实施例的示意图;
图2A为图1A的剖面示意图;
图2B为图2A布设耐候层的结构示意图;
图3A为图1B的剖面示意图;
图3B为图3A布设耐候层的结构示意图;
图4A至4D为具有单面的金属线路的本发明触控电极基材的结构加工连接线路的示意图;
图5A至5D为具有双面的金属线路的本发明触控电极基材的结构加工连接线路的示意图;
图6A至6J为本发明触控电极基材的制造方法的第一较佳实施例的流程图;
图7A至7J为本发明触控电极基材的制造方法的第二较佳实施例的流程图;
图8A至8J为本发明触控电极基材的制造方法的第三较佳实施例的流程图;
图9A至9J为本发明触控电极基材的制造方法的第四较佳实施例的流程图;
图10A至10J为本发明触控电极基材的制造方法的第五较佳实施例的流程图;
图11A至11J为本发明触控电极基材的制造方法的第六较佳实施例的流程图;
图12A至12J为本发明触控电极基材的制造方法的第七较佳实施例的流程图;
图13A至13J为本发明触控电极基材的制造方法的第八较佳实施例的流程图;
图14A至14D为图6J或图10J加工连接线路的示意图;
图15A至15D为图7J或图11J加工连接线路的示意图;
图16A至16D为图8J或图12J加工连接线路的示意图;
图17A至17D为图9J或图13J加工连接线路的示意图。
附图标记说明:1---触控电极基材;2---基材层;21----上表面;22---下表面;3---导电层;4---第一区域;41---金属线路区块;42---金属线路;43---网格;44--- 导电电极;441---附着层;442--金属导电电极层;45---第一耐候层;5---第二区域;51---第二耐候层;52---连接线路;521---X轴向;522---Y轴向;6---光阻; 61---第一曝光图案;62---第二曝光图案;7---遮蔽层。
具体实施方式
兹为便于更进一步对本发明的构造、使用及其特征有更深一层明确、详实的认识与了解,爰举出较佳实施例,配合图示详细说明如下:
如图1A、图2A及图2B所示,为本发明触控电极基材1的结构的第一较佳实施例,其主要包含有一基材层2及一导电层3两部分,其中,所述图1A为俯视图,图2A及图2B为剖面示意图。
所述导电层3能够依据设计形成于所述基材层2的其中一单面,也就是上表面21或下表面22,又或是能够同时形成于所述基材层2的上、下双面(图未示)。
于此实施例中,所述导电层3形成于所述基材层2的上表面21,并由一第一区域4及一第二区域5共同组成,由图可知,所述第一区域4是由一个或多个金属线路区块41相互间隔分布所组成,所述金属线路区块41中具有多条金属线路42,而每一金属线路区块41中分别具有相同的线路图案,所述金属线路 42设计为呈现网格43的样态。
如图1B、图3A及图3B所示,为本发明触控电极基材1的结构的第二较佳实施例,其中,所述图1B为俯视图,图3A及图3B为剖面示意图,与前述第一较佳实施例设计的不同尺寸的金属线路区块41的差异在于,如图1A及图2A 所示,所述每一金属线路区块41的尺寸大小皆相同;因此,所述第一区域4中的每一金属线路区块41的尺寸大小能够设计为皆相同或者是皆不相同又或者是部分相同。
另外,如图2A及3A所示,由对应于图1A及1B位置的图2A及3A可知,所述金属线路42是由多个导电电极44相互连接组成,所述导电电极44包含:至少一附着层441,形成一线路图案布设于所述基材层2的上表面21或下表面 22或双面;以及一金属导电电极层442,连接于所述附着层441的上表面并对应于所述线路图案。
如图2B及图3B所示,还能够于本发明触控电极基材1的结构的上表面或下表面其中一单面或双面形成一用以保护本发明结构的耐候层,所述耐候层依据分布位置的不同而分为一位于所述金属线路42的全部表面并呈现为“ㄇ”字型的样态的第一耐候层45,以及一位于所述第二区域5的上表面的第二耐候层 51。
由于所述第二区域5设计为围绕并邻接于所述第一区域4的外周围,并呈现为一平面的样态,故所述第二耐候层51呈现为“一”字型的样态。
如图4A至图4D所示,依据本发明较佳实施例的制造方法所制作出具有单一面或双面的金属线路42的本发明触控电极基材1的结构后,后续购买本发明的厂商或公司自行通过其厂区内原有的设备及原有的制程再加工,也就是说再进行一一次曝光程序、显影程序、蚀刻程序,蚀刻出X轴向521或Y轴向522 的连接线路52,以及去除欲保留的连接线路52以外的第二区域5的局部范围的同时亦会对应设定的连接线路52的位置,将原本完整并呈现为网格43的金属线路42蚀刻断线成为多条长带条状样态或格子状样态(如图4B至图4D所示),再由所述连接线路52在连接于位于触控电子产品中的其它电路基板上的线路或芯片。
其中,如图4A所示,为本发明触控电极基材1的结构中,具有单面及单一网格43的样态的金属线路42的示意图。
如图4B所示,所述连接线路52还能够被区分为连接于所述金属线路42的 X轴向521的连接线路52,及Y轴向522的连接线路52(如图4C所示)。
而且,如图4D所示,当两个前述具有单面的金属线路42的触控电极基材 1通过一光学透明胶(OCA)相互贴合后,便形成双层具有较密的线路图案分布的金属线路42的触控电极基材1的结构,亦同时具有X轴向521及Y轴向522 的连接线路52。
如图5A至图5D所示,为本发明结构的第二较佳实施例被其它厂商购买后进行相同于前述图4A 至4D 的加工流程所生产出具有双面线路图案分布的金属线路42的触控电极基材1的结构,与前述图4A至图4D所示的结构的差异在于,其已具有双面的金属线路42,而且如图5B至图5D所示,具有双面的金属线路42的触控电极基材1能够分别加工形成位于所述第二区域5的表面的X轴向521、Y轴向522或同时加工形成X轴向521及Y轴向522的连接线路52。
本案说明书附图中的图6H、图7H…图13H均为剖面图,图6H′、图7H ′…图13H′分别为图6H、图7H……图13H对应的俯视图。
如图6A至图6J所示,为本发明触控电极基材1的制造方法的第一较佳实施例,步骤流程如下所示:
(A)选定一预设的基材,形成一基材层2;(B)于所述基材层2的单一表面的上表面21形成一导电层3;(C)通过贴膜、涂布的方式,在所述导电层3的上表面布设一负型的光阻6,所述光阻6选自于光阻干膜或负型的液态的光阻材料之一,再通过单一的精密的玻璃光罩覆盖于所述光阻6,进行第一次曝光,并于所述导电层3的上表面形成一第一曝光图案61,所述第一次曝光中所使用的精密的玻璃之间具有相同的线路图案或者是相同的尺寸,从而能够于一次完整的制作流程完毕后得到多个具有相同的线路图案或者是相同或不同的尺寸大小的本发明触控电极基材1,所述第一次曝光的过程是通过紫外光线与负型光阻起链结反应,形成一欲保留下来并具有欲定线路图案的一第一曝光图案61;
(D)通过一软式的胶片光罩于所述导电层3进行第二次曝光并于所述导电层 3的上表面形成一第二曝光图案62,所述第二次曝光的过程是通过一软式的胶片光罩,将欲保留的预定图案的光阻范围进行曝光,从而能够与后续的紫外光线起链结反应,形成一第二曝光图案62,其中,所述第二曝光图案62的局部重迭于所述第一曝光图案61,而所述第二曝光图案62与第一曝光图案61重迭的部分也是预定将被保留的部分;
(E)将所述第一曝光图案61及第二曝光图案62利用显影剂(显影液)去除所述未被前述曝光且被遮蔽的光阻6,也就是说将所述第一曝光图案61及第二曝光图案62的范围于光阻6上共同显现,进而共同形成一具有线路图案的遮蔽层 7,所述遮蔽层7具有的线路图案部分为预定保留的;
及(F)再蚀刻所述导电层3的遮蔽层7以外的区域,形成一金属线路42,也就是说将所述经过显影程序后仍保留下来并具有线路图案的负型光阻、位于所述基材层2的上表面21且未被所述负型光阻的线路图案遮蔽覆盖的附着层441 及金属导电电极层442以蚀刻药剂同时蚀刻去除,从俯视图上看,经过前述连续性两次曝光程序、显影程序及蚀刻程序后,制造出本发明触控电极基材1的结构为:于所述基材层2的上表面21形成一具有网格43的线路图案的第一区域4及分别围绕且邻接于所述第一区域4的第二区域5,所述第一区域4由多个不同尺寸的金属线路42共同组成,而相对于所述第一区域4,由于所述第二区域5为前述被负型光阻遮蔽覆盖住的部分,其不会被蚀刻去除而保留,并使得所述第二区域5呈现为一高度等同于所述第一区域4且为平坦的平面状态。
最后,再通过电镀、化学镀沉积或OSP抗氧化药水,于所述金属线路42 的全部表面形成一第一耐候层45以及位于所述基材层2的上表面21的第二区域5形成一第二耐候层51。
其中,所述第一耐候层45的分布位置是形成于所述第一区域4中的金属线路42的全部表面而呈现为“ㄇ”字型的样态;相对而言,所述第二耐候层51 形成于所述第二区域5的上表面而呈现为“ㄧ”字型的样态。
所述第一耐候层45及第二耐候层51的材料选自于碳、石墨、金属、金属氧化物、可导电的高分子材料中的一种,或其中多种组成的复合材料,或其所有共同组成的复合材料的群组中的其中一种进行制作。
须补充说明的是,所述步骤(F)若以下述步骤替代,也能够制作出相同于本发明触控电极基材1的结构:将前述步骤(C)中的负型光阻以正型光阻替代,前述由第一曝光图案61及第二曝光图案62共同形成的遮蔽层7所遮蔽覆盖的导电层3的表面为预先设定须去除的部分,而于所述遮蔽层7所形成的线路图案之间,通过电镀的方式形成一包含有金属的导电层,再将光阻6移除后,利用蚀刻程序将所述遮蔽层7及原先被所述遮蔽层7覆盖住的所述导电层3的部分去除。
如图6A至图6J所示,本发明触控电极基材1的金属线路42于第一较佳实施例中仅形成于所述基材层2的上表面21或下表面22,而其他厂商或公司于购买本发明的结构后还能够自行于具有金属线路42的一面的所述第二区域5中加工多条与所述第一区域4中对应连接线路52位置并呈现为长带条状的金属线路 42电性连接的连接线路52。
如图7A至图7J所示,为本发明触控电极基材1的制造方法的第二较佳实施例,与前述第一较佳实施例的差异在于:所述第一区域4中的每一金属线路区块41的尺寸大小能够设计为皆相同的样态,其它步骤程序及技术特征的部分皆与前述第一较佳实施例相同,在此不再赘述。
如图8A至图8J所示,为本发明触控电极基材1的制造方法的第三较佳实施例,与前述第一较佳实施例的差异在于:所述金属线路42于本实施例中同时形成于所述基材层2的上表面21及下表面22,进而形成一双面的结构,因此,无须前述第一较佳实施例中两片单面结构利用一光学透明胶(OCA)贴合重迭的程序,其他厂商或公司能够自行分别于其中一面或双面加工X轴向521、Y轴向522或X轴向521及Y轴向522两种轴向的连接线路52。
如图9A至9J所示,为本发明触控电极基材1的制造方法的第四较佳实施例,与前述第一较佳实施例的差异在于:所述第一区域4中的每一金属线路区块41的尺寸大小能够设计为皆相同的样态,而且,由于为双面具有所述金属线路42的结构,亦无须前述第一较佳实施例中两片单面结构利用一光学透明胶 (OCA)贴合重迭的程序,其他厂商或公司能够自行分别于其中一面或双面加工X 轴向521、Y轴向522或X轴向521及Y轴向522两种轴向的连接线路52。
如图10A至图10J所示,为本发明触控电极基材1的制造方法的第五较佳实施例,与前述第一较佳实施例的差异在于步骤(C)及(D):
步骤(C)通过贴膜、涂布的方式,在所述导电层3的上表面布设一光阻6,所述光阻6选自于光阻干膜及正型或负型的液态的光阻材料中的一种,再通过一软式的胶片光罩于所述导电层3的上表面的光阻6进行第一次曝光,并于所述导电层3的上表面形成一第一曝光图案61,所述第一次曝光的过程是通过胶片光罩将欲保留/或去除的预定图案的光阻范围被曝光。
步骤(D)通过一单一的精密的玻璃光罩覆盖于所述光阻6进行第二次曝光,并于所述导电层3的上表面的光阻6形成一第二曝光图案62,所述第二次曝光的过程是通过紫外光线与光阻6再次被曝光形成一欲保留下来/或去除的一第二曝光图案62;其中,所述第二曝光图案62的局部重迭于所述第一曝光图案61。
如图11A至图11J所示,为本发明触控电极基材1的制造方法的第六较佳实施例,与前述第五较佳实施例的差异在于:所述第一区域4中的每一金属线路区块41的尺寸大小能够设计为皆相同的样态,其它步骤程序及技术特征的部分皆与前述第五较佳实施例相同,在此便不再赘述。
如图12A至图12J所示,为本发明触控电极基材1的制造方法的第七较佳实施例,与前述第五较佳实施例的差异在于:所述金属线路42于本实施例中同时形成于所述基材层2的上表面21及下表面22,进而形成一双面的结构,因此,无须前述第五较佳实施例中两片单面结构利用一光学透明胶(OCA)贴合重迭的程序,其他厂商或公司能够自行分别于其中一面或双面加工X轴向521、Y轴向522或X轴向521及Y轴向522两种轴向的连接线路52。
如图13A至13J所示,为本发明触控电极基材1的制造方法的第八较佳实施例,与前述第五较佳实施例的差异在于:所述第一区域4中的每一金属线路区块41的尺寸大小能够设计为皆相同的样态,而且,由于为双面具有所述金属线路42的结构,亦无须前述第一较佳实施例中两片单面结构利用一光学透明胶 (OCA)贴合重迭的程序,其他厂商或公司能够自行分别于其中一面或双面加工X 轴向521、Y轴向522或X轴向521及Y轴向522两种轴向的连接线路52。
如图14A至图14D所示,依据前述八个较佳实施例的制造流程所制作出具有单一面或双面的金属线路42的本发明触控电极基材1的结构后,后续购买本发明的厂商或公司通过自行再进行一蚀刻程序,蚀刻出X轴向521或Y轴向522 的连接线路52的同时亦会对应设定的连接线路52的位置,将原本完整并呈现为网格43的金属线路42蚀刻断线成为多条长带条状样态或格子状样态,再者,图14A为图6J所示的第一较佳实施例或图10J所示的第五较佳实施例所制作出的本发明触控电极基材1的结构,图14A显示出将图14A的结构加工三条X轴向521的连接线路52,及三条呈现为纵向的长带条状样态的金属线路42;图14B 显示出加工五条Y轴向522的连接线路52,及五条呈现为横向的长带条状样态的金属线路42;图14C显示出将前述已分别加工而具有X轴向521或Y轴向 522的连接线路52两片利用一光学透明胶(OCA)贴合后,便形成具有较密集的线路图案,而且同时具有X轴向521及Y轴向522的连接线路52的双面的金属线路42的本发明触控电极基材1,视觉上所述金属线路42便呈现为格子状样态。
如图15A至图15D所示,图15A为图7J所示的第二较佳实施例或图11J 所示的第六较佳实施例所制作出的本发明触控电极基材1的结构,图15A显示出将图15A的结构加工三条X轴向521的连接线路52,及三条对应所述X轴向 521并呈现为纵向的长带条状样态的金属线路42;图15B显示出加工两条Y轴向522的连接线路52,及两条对应所述Y轴向522并呈现为横向的长带条状样态的金属线路42;图15C显示出将前述已分别加工而具有三条X轴向521或两条Y轴向522的连接线路52两片利用一光学透明胶(OCA)贴合后,便形成具有较密集的线路图案且同时具有X轴向521及Y轴向522的连接线路52的双面的金属线路42的本发明触控电极基材1,视觉上所述金属线路42便呈现为格子状样态。
如图16A至图16D所示,图16A为图8J所示的第三较佳实施例或图12J 所示的第七较佳实施例所制作出的本发明触控电极基材1的结构,图16A显示出将图16A的结构加工三条X轴向521的连接线路52及三条对应所述X轴向 521并呈现为纵向的长带条状样态的金属线路42;图16B显示出同时加工三条 X轴向521及五条Y轴向522的连接线路52,视觉上所述金属线路42便呈现为格子状样态;图16C显示出加工五条Y轴向522的连接线路52及五条对应于所述Y轴向522并呈现为横向的长带条状样态的金属线路42。
如图17A至图17D所示,图17A为图9J所示的第四较佳实施例或图13J 所示的第八较佳实施例所制作出的本发明触控电极基材1的结构,图17A显示出将图17A的结构加工三条X轴向521的连接线路52及三条对应于所述X轴向521并呈现为纵向的长带条状样态的金属线路42;图17B显示出同时加工三条X轴向521及两条Y轴向522的连接线路52,视觉上所述金属线路42便呈现为格子状样态;图17C显示出加工两条Y轴向522连接线路52及两条对应所述Y轴向522并呈现为横向的长带条状样态的金属线路42。
本发明触控电极基材的制造方法通过设计连续性两次的曝光程序,并依据欲生产出来的基材结构的尺寸以及特定的线路图案,利用多片的低成本的软式的胶片光罩及单一的精密的玻璃光罩,制造出本身即具有默认的线路图案的金属线路的具有较佳的可挠性及可弯折性的基材,于一次完整的制造流程结束后同时制造出多个具有单一线路图案的金属线路的基材,而且,购买带有本发明结构的厂商或公司还能够后续于单一基材的金属线路的周缘的至少一侧进行额外的连接线路的加工制程,使本发明的结构于电子产品中被设计连接应用于其它电路板、其它连接线路或芯片的对应位置不被局限,进而扩大于电子产品中的应用范围。
然而,虽本发明的曝光程序为通过软式的胶片光罩或单一的精密的玻璃光罩之间进行两次曝光,而胶片光罩及玻璃光罩之间的使用顺序性能够相互交换,此实施方式并不限定曝光程序的次数,若以重复性两次以上的曝光程序制作出一结合单一次曝光出来的图案所形成欲保留或去除的线路图案的技术特征,应也包含于本发明的发明精神的范畴中。
另外,由于本发明的制程有利于制作出极细的线径的金属线路,同时制作出的线径与线径之间的宽度的数值的偏差极小,也就是说制作出的线径的宽度的数值具有一定的稳定性,因此能够大幅地提高所生产出的具有极细的线径的金属线路的可挠性及可弯折性,避免于后续加工或搬运的过程中发生一金属线路的断折情况进而导致整体产品的导电性及合格率下降的情况。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可作出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围内。