TW201946721A

TW201946721A - 基板及觸控面板的基板切割方法

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Publication number: TW201946721A
Application number: TW107116548A
Authority: TW
Inventors: 陳俊榮; 陳煜東
Original assignee: 恆顥科技股份有限公司
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2019-12-16
Also published as: CN110497085A

Abstract

一種觸控面板的基板切割方法，包括下列步驟。提供一基板，基板的表面定義有至少一可視區與至少一周邊區，周邊區設置於可視區的一外側，周邊區遠離可視區的邊界定義為周邊區的一外邊界，且基板表面設有一裝飾層，至少位於周邊區內，其中裝飾層具有一外緣對應於外邊界。對裝飾層之外緣進行一雷射修整製程，移除部分裝飾層，以使裝飾層的外緣平整化，並暴露出位於外邊界外側的部分基板表面。沿著外邊界對基板進行一切割製程，以使包含有周邊區與可視區的部分基板與位於周邊區外側的部分基板互相分離。

Description

基板及觸控面板的基板切割方法

本發明係關於一種基板及觸控面板的基板切割方法，尤指一種利用雷射修整製程的觸控面板的基板切割方法，及由其所製成的基板。

由於觸控面板具有人機互動的特性，已逐漸取代鍵盤而被廣泛應用於電子裝置的輸入介面上。近年來，觸控感應技術迅速地發展，許多消費性電子產品例如行動電話(mobile phone)、衛星導航系統(GPS navigator system)、平板電腦(tablet PC)以及筆記型電腦(laptop PC)等均有與觸控功能結合的產品推出。在利用大尺寸基板製作具有裝飾層的多個小尺寸保護蓋板(cover lens)或是具有裝飾層與觸控功能的觸控面板時，都需要對大尺寸基板進行切割製程。一般而言，所形成的裝飾層的邊緣可能會有位置偏移或是不平整的邊界形狀。當裝飾層偏移或具有不平整的邊界而位在切割的路徑上時，容易造成切割作業的不良，在蓋板或觸控元件的邊緣形成缺陷並影響基板的強度。

本發明之主要目的之一在於提供一種基板及觸控面板的基板切割方法，藉由在進行切割製程前先進行雷射修整製程，以減少因切割作業不良而在蓋板或觸控元件的邊緣所形成的缺陷，並避免基板的強度受到影響。

為達上述目的，本發明之一實施例提供一種觸控面板的基板切割方法，包括下列步驟。提供一基板，基板的表面定義有至少一可視區與至少一周邊區，周邊區設置於可視區的一外側，周邊區遠離可視區的邊界定義為周邊區的一外邊界，且基板表面設有一裝飾層，至少位於周邊區內，其中裝飾層具有一外緣對應於外邊界。本發明方法還包括對裝飾層之外緣進行一雷射修整製程，移除部分裝飾層，以使裝飾層的外緣平整化，並暴露出位於外邊界外側的部分基板表面。接著沿著外邊界對基板進行一切割製程，以使包含有周邊區與可視區的部分基板與位於周邊區外側的部分基板互相分離。

為達上述目的，本發明之一實施例提供一種基板應用於一觸控面板中，該基板包括一可視區、一周邊區以及一裝飾層設於基板表面。可視區與周邊區定義於基板的表面，其中周邊區設置於可視區的一外側，周邊區遠離可視區的邊界定義為周邊區的一外邊界。裝飾層至少位於周邊區內，其中裝飾層具有一外側壁位於外邊界，且外側壁具有平整的表面。

有關上述本發明之基板及觸控面板的基板切割方法，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明之基板及觸控面板的基板切割方法的構成內容及所欲達成之功效。

請參考第1圖至第8圖，第1圖至第8圖為本發明之第一實施例之觸控面板的基板切割方法示意圖，其中第1圖、第5圖與第6圖為基板的上視圖，第2圖為沿第1圖之剖線A-A’繪示的剖面示意圖，第3圖為基板中一部分的放大示意圖，第4圖為沿第3圖之剖線B-B’繪示的剖面示意圖，第6圖為第一實施例之一變化實施例之切割製程的示意圖，第7圖為經切割製程分離所得到之獨立基板的剖面示意圖，而第8圖為本發明之觸控面板的基板切割方法的步驟流程圖。本實施例之觸控面板的基板切割方法是以製作觸控面板的蓋板為例，但本發明之切割方法並不以此為限。如第1圖、第2圖與第8圖所示，首先進行步驟S10，提供一基板100，且其表面上設有一裝飾層102。基板100可例如為透明基板，且透明基板的材料可包括玻璃、藍寶石或陶瓷等，但不以此為限。基板100的表面定義有至少一可視區R1與至少一周邊區R2。舉例而言，本實施例的基板100為一母板，其包括多個觸控面板的基板單元互相並排。例如，基板單元可沿一第一方向D1及一第二方向D2以陣列方式排列。各基板單元分別包括一可視區R1與一周邊區R2，換句話說，第1圖中的基板100的表面定義有多個可視區R1與多個周邊區R2，且這些可視區R1與周邊區R2以陣列方式排列，但不以此為限。其中，在本實施例的各基板單元中，周邊區R2環繞可視區R1，故周邊區R2可視為設置於可視區R1的外側。再者，周邊區R2可包括一內邊界IB與一外邊界OB，其中周邊區R2與可視區R1之間的交界定義為內邊界IB，而周邊區R2遠離可視區R1的邊界定義為外邊界OB。

如第1圖中的放大圖所示，裝飾層102至少位於周邊區R2內，且裝飾層102可環繞可視區R1設置。裝飾層102具有一外緣OE與一內緣IE，其中外緣OE對應於周邊區R2之外邊界OB，內緣IE對應於周邊區R2之內邊界IB。本實施例裝飾層102的材料為油墨，其中裝飾層102的形成方法是以噴墨製程為例，噴墨製程中每滴油墨的直徑可例如為約40微米至70微米，且每滴油墨的量可例如為約15皮升(picoliter)，但不以此為限。由於噴墨製程及油墨的材料特性，使得裝飾層102鄰近邊緣的部分為一緩坡(如第2圖所示)，且裝飾層102的表面(如第2圖所示)以及外緣OE和內緣IE(如第1圖所示)為不平整的。由上述可知，在以噴墨製程製作裝飾層102時，累積堆疊的油墨可能會有不平整的邊緣，因此部分外緣OE可能位在周邊區R2的外邊界OB的外側，而部分內緣IE可能位在周邊區R2之內邊界IB的內側或位在可視區R1內。在一變化實施例中，由油墨構成之裝飾層102亦可透過印刷製程形成，印刷製程可包括網印、凸板或凹板。在另一變化實施例中，裝飾層102亦可透過微影製程形成，且裝飾層102的材料可包括光阻。

在本實施例中，油墨的成分可包括顏料、連結料及助添加劑。顏料可包括粉狀固體載體，其決定顯色的飽和度、著色力、透明度等。連結料可包括液體成分，其決定光澤、乾燥性、機械強度等。助添加劑可與印刷適性或可噴塗性有關，其決定黏度、黏著性、乾燥性等。常用的顏料可分為有機顏料和無機顏料。無機顏料由有色金屬的氧化物或一些金屬不溶性的金屬鹽組成，又可以分為天然無機顏料（礦物顏料）和人造無機顏料。此外，無機顏料可包括體質顏料和有色顏料。體質顏料可包括碳酸鹽、硫酸鹽或矽酸鹽。碳酸鹽可例如為碳酸鈣(CaCO₃ )或碳酸鎂(MgCO₃ )。硫酸鹽可例如為沉澱型硫酸鋇(precipitated BaSO₄ )。矽酸鹽可例如為二氧化矽(SiO₂ )或滑石(Talc)。有色顏料可包括氧化物、鉻酸鹽、硫化物、鐵酸鹽、金屬、碳黑(Carbon Black (Black-6))或珠光顏料(Pearl)。氧化物可例如為二氧化鈦(TiO₂ (W-5))、三氧化二鐵(Fe₂ O₃ (R-101))或B-11鐵黑；Y-42黃色氧化鐵(Fe₃ O₄ )。鉻酸鹽可例如為黃鉛(PbCrO₄ (Y-34))。硫化物可包括鎘黃(Cadmium Yellow (Y-37))或鎘紅(Cadmium Red)。鐵酸鹽可包括普魯士藍(Prussian Blue (B-27))。金屬可例如為鋁粉(Aluminium Powder (Metal-1))、青銅(Bronze Powder)。

此外，有機顏料可包括偶氮顏料和非偶氮顏料。偶氮顏料可包括水可溶性偶氮系(Soluble Azo)、不可溶偶氮系(Insoluble Azo)或縮合偶氮(Poly Azo)。水可溶性偶氮系可例如為金光紅(Lake Red C (R-53:1))、立索爾洋紅(Carmine 6B (R-57:1))或耐曬紅(Permanent 2B (R-48))。不可溶偶氮系可例如為聯苯胺黃(Dis Azo Yellow (Y-14, Y-12, Y-13, Y-17, Y-83))、永固橙(Pyrazole Orange (O-13, O-34)或永固紅(Carmine Fb (R-146))。縮合偶氮可例如為色甘酞黃(Cromophtal Yellow (Y-93, Y-95))、色甘酞紅(Cromophtal Red (R-144, 166))或色甘酞橙(Condensed Azo Orange (O-31))。非偶氮顏料可包括酞花青銅系(Copper Phthalocyanine)、雙噁嗪(Dioxazine)、喹吖酮(Quinacridone)、純木煤(Anthraxylon)、硫代靛系(Thioindigo)、苝(Perylene)、苝酮(Perinone)或異吲哚滿酮(Iso Indolinone)。酞花青銅系可例如為酞青藍(Phthalocyanine Blue (B-15))或酞青綠(Phthalocyanine Green (G-7))。雙噁嗪可例如為永固紫(Dioxazine Violet (V-23))。喹吖酮可例如為喹啶酮洋紅(Quinacridone Red (V-19)、Quinacridone Magenta (R-122))。純木煤可例如為英丹士林藍(Indanthrene Blue (B-60))。硫代靛系可例如為硫代靛紅(Thioindigo Bordeaux (R-88)、Thioindigo Magenta (V-38))。苝和苝酮可例如為苝紅(Perylene Red (R-178))和苝酮橙(Perinone Orange (O-43))。異吲哚滿酮可例如為異吲哚滿酮黃(Iso Indolinone Yellow (Y-109、Y-110))。本發明中之油墨顏料的成分並不以上述為限。此外，油墨可包括噴墨型油墨或印刷型油墨，本實施例中之油墨是以印刷型油墨為例。再者，油墨根據顏色可分為黑色油墨、彩色油墨或螢光油墨。

如第3圖、第4圖與第8圖所示，接著進行步驟S12，對裝飾層102之外緣OE進行一雷射修整製程L，移除一部分的裝飾層102。舉例而言，雷射修整製程L可沿著周邊區R2的外邊界OB進行，將位於周邊區R2以外(或外邊界OB以外)之部分裝飾層102移除。藉此，如第3圖所示，原先第1圖中裝飾層102所具有的不平整的外緣OE在經雷射修整製程L後可變為平整的外緣OE，且外緣OE可與周邊區R2的外邊界OB對齊。另如第4圖所示，原先第2圖中裝飾層102鄰近外緣OE的緩坡在雷射修整製程L後被移除而形成具有平整表面的一外側壁SW。本實施例之雷射修整製程L除了可使裝飾層102的外緣OE平整化之外，並可暴露出位於周邊區R2的外邊界OB外側的部分基板100表面。雖然第3圖與第4圖僅繪出基板100之其中一個基板單元的周邊區R2和與其對應的裝飾層102，但上述的雷射修整製程L可應用至基板100上所有基板單元的周邊區R2和與其對應的裝飾層102。此外，舉例而言，本實施例之雷射修整製程L中之雷射的波長為約1064奈米且功率可大於或等於約2瓦，但不以此為限。本實施例雷射修整製程L中之雷射可例如為皮秒(picosecond)紅外線(infrared，IR)雷射，並可例如為摻釹釔鋁石榴石(neodymium-doped yttrium aluminium garnet，Nd:YAG)雷射，但不以此為限。此外，本實施例雷射修整製程L中之雷射的光束點的直徑可例如為30微米至50微米，但不以此為限。

如第5圖與第8圖所示，接著進行步驟S14，沿著周邊區R2的外邊界OB對基板100進行一切割製程C，以使包含有周邊區R2與可視區R1的部分基板100（亦即基板單元）與位於周邊區R2外側的另一部分的基板100互相分離。在本實施例中，切割製程C可例如為一線型切割製程，但不以此為限。基板100上多個周邊區R2沿第一方向D1及第二方向D2以陣列方式排列，其中各周邊區R2的邊界與相鄰的周邊區R2的邊界對齊，切割製程C分別沿各條切割路徑CP進行，各條切割路徑CP可沿第一方向D1或第二方向D2延伸並對應重疊周邊區R2的邊界。藉此，在切割製程C完成後可得到多個獨立的基板單元，圖式中各基板單元以基板200表示。此外，切割製程C包括一刀輪切割製程或一雷射切割製程，而本實施例的切割製程C是以雷射切割製程為例，但不以此為限。再者，雷射切割製程所使用的雷射與雷射修整製程L所使用的雷射功率可不相同，雷射切割製程中雷射的功率可大於或等於約50瓦。舉例而言，本實施例雷射切割製程中之雷射的波長為1064奈米且功率大於或等於50瓦，但不以此為限。雷射切割製程中之雷射亦可例如為皮秒紅外線雷射，並可例如為Nd:YAG雷射，但不以此為限。由於雷射修整製程L使裝飾層102的外緣OE平整化並暴露出位於周邊區R2的外邊界OB外側的一部分的基板100的表面，因此刀輪切割製程或雷射切割製程在沿著外邊界OB進行時可直接對基板100的表面切割，而不會受到裝飾層102所影響。此外，可另對經切割製程C分離所得到之獨立的基板200進行一CNC (computer numerical control)車床加工，使基板200具有導圓角。

另一方面，如第6圖所示，在一變化實施例中，切割製程C可例如為一異型切割製程，其中異型切割製程的切割路徑CP並不限於沿特定方向延伸。異型切割製程的切割路徑CP可例如為環狀的路徑並與周邊區R2的外邊界OB重疊。異型切割製程亦可透過刀輪切割製程或雷射切割製程進行。此外，異型切割製程可於設計切割路徑CP時納入形成導圓角的設計，使得經異型切割製程分離所得到之獨立的基板200具有導圓角。

根據前述的方法可製作出本實施例之基板200，其可應用於觸控面板中，並可作為觸控面板的蓋板，但不以此為限。如第7圖所示，單一基板單元的基板200包括可視區R1、周邊區R2以及裝飾層102。可視區R1與周邊區R2定義於基板200的表面，其中周邊區R2設置於可視區R1的一外側，周邊區R2遠離可視區R1的邊界定義為周邊區R2的外邊界OB。裝飾層102至少位於周邊區R2內，其中裝飾層102具有一外側壁SW位於外邊界OB，且外側壁SW具有平整的表面。裝飾層102的外側壁SW具有平整的表面是因雷射修整製程L所形成。此外，由於切割製程C是在雷射修整製程L移除周邊區R2以外的裝飾層102後沿周邊區R2的外邊界OB進行，因此在進行切割製程C時，其切割處不會具有裝飾層102的油墨，能量不會被油墨吸收，因此可以有效且平整的切割基板100，使得分離後之基板200之裝飾層102的外側壁SW與基板200的一側壁200S在一垂直投影方向V上大體上對齊，其中垂直投影方向V可為垂直於基板200表面的方向。此外，本實施例的裝飾層102的材料為油墨，並透過噴墨製程所形成。由於油墨材料和噴墨製程的特性，所形成的裝飾層102具有遠離基板200表面的一上表面TS，其中上表面TS為起伏的表面，且裝飾層102鄰近內緣IE的部分為一緩坡。

下文將針對本發明的不同實施例進行說明，且為簡化說明，以下說明主要針對各實施例不同之處進行詳述，而不再對相同之處作重覆贅述。此外，本發明之各實施例中相同之元件係以相同之標號進行標示，以利於各實施例間互相對照。

請參考第9圖與第10圖，第9圖為本發明之第二實施例之觸控面板在基板上形成觸控元件的示意圖，而第10圖為本發明之第二實施例之觸控面板的基板的剖面示意圖。本實施例之觸控面板的基板切割方法是以製作觸控面板的其中一個基板為例，如第9圖所示，在進行雷射修整製程L之後以及進行切割製程C之前，可於基板100的可視區R1內形成一觸控元件104，其中觸控元件104的兩側部分可分別覆蓋部分裝飾層102(例如接近內邊界IB附近的部分裝飾層102)。本實施例的觸控元件104可包括由透明導電材料所形成的多個觸控電極，但不以此為限。在形成觸控元件104之後，還可在周邊區R2形成導線106，例如導線106可設置在觸控元件104表面或裝飾層102表面，且導線106可電連接於觸控元件104。之後，可對基板100進行切割製程C並得到如第10圖所示之獨立的基板200。此外，在一變化實施例中，在相反於裝飾層102及觸控元件104之基板100或基板200的一表面上可選擇性地設置有光學膜(未繪示)，例如抗反射層等。

綜上所述，根據本發明之觸控面板的基板切割方法，在進行切割製程前先進行雷射修整製程，使裝飾層的外緣平整化，並暴露出位於周邊區之外邊界外側的部分基板表面，進而使得後續切割製程可順利進行。在習知的觸控面板的基板切割方法中，裝飾層不平整的外緣會部分或甚至完全覆蓋切割製程的切割路徑。在此情況下，當切割製程是利用雷射切割時，雷射的能量會被裝飾層的油墨部分吸收，使得基板切割不完整或不均勻，進而在分離後的基板中產生缺陷，影響分離後的基板的強度。類似的，當切割製程是利用刀輪切割時，刀輪必須一併切割裝飾層和基板，亦使得基板切割不完整或不均勻。然而，本發明透過雷射修整製程可解決以上問題。經本發明切割方法所得到的基板，其上的裝飾層的外側壁可具有平整的表面。此外，本發明的裝飾層可將油墨透過噴墨或印刷製程形成，並使得裝飾層的上表面為起伏的表面。相較於利用微影製程形成裝飾層，本發明以噴墨或印刷製程形成裝飾層可節省製作光罩的成本，進而降低整體製程成本。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100、200‧‧‧基板

102‧‧‧裝飾層

104‧‧‧觸控元件

106‧‧‧導線

200S‧‧‧側壁

C‧‧‧切割製程

CP‧‧‧切割路徑

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

L‧‧‧雷射修整製程

IB‧‧‧內邊界

IE‧‧‧內緣

OB‧‧‧外邊界

OE‧‧‧外緣

R1‧‧‧可視區

R2‧‧‧周邊區

S10~S14‧‧‧步驟

SW‧‧‧外側壁

TS‧‧‧上表面

V‧‧‧垂直投影方向

第1圖至第5圖及第7圖為本發明之第一實施例之觸控面板的基板切割方法示意圖。第6圖為本發明之第一實施例之一變化實施例之切割製程的示意圖。第8圖為本發明之觸控面板的基板切割方法的步驟流程圖。第9圖為本發明之第二實施例之觸控面板在基板上形成觸控元件的示意圖。第10圖為本發明之第二實施例之觸控面板的基板的剖面示意圖。

Claims

一種觸控面板的基板切割方法，包括：提供一基板，該基板的表面定義有至少一可視區與至少一周邊區，該周邊區設置於該可視區的一外側，該周邊區遠離該可視區的邊界定義為該周邊區的一外邊界，且該基板表面設有一裝飾層，至少位於該周邊區內，其中該裝飾層具有一外緣對應於該外邊界；對該裝飾層之該外緣進行一雷射修整製程，移除部分該裝飾層，以使該裝飾層的該外緣平整化，並暴露出位於該外邊界外側的部分該基板表面；以及沿著該外邊界對該基板進行一切割製程，以使包含有該周邊區與該可視區的部分該基板與位於該周邊區外側的部分該基板互相分離。
如請求項1所述之觸控面板的基板切割方法，其中該裝飾層的材料包括油墨。
如請求項2所述之觸控面板的基板切割方法，其中利用油墨形成該裝飾層的方法包括噴墨或印刷。
如請求項1所述之觸控面板的基板切割方法，其中該雷射修整製程中之雷射的波長為1064奈米。
如請求項1所述之觸控面板的基板切割方法，其中該雷射修整製程中之雷射的功率大於或等於2瓦。
如請求項1所述之觸控面板的基板切割方法，其中該切割製程包括一線型切割製程或一異型切割製程。
如請求項1所述之觸控面板的基板切割方法，其中該切割製程包括一刀輪切割製程或一雷射切割製程。
如請求項7所述之觸控面板的基板切割方法，其中該切割製程為雷射切割製程時，所使用的雷射波長為1064奈米。
如請求項7所述之觸控面板的基板切割方法，其中該切割製程為雷射切割製程時，雷射切割製程所使用的雷射與該雷射修整製程所使用的雷射功率不同。
如請求項7所述之觸控面板的基板切割方法，其中該切割製程為雷射切割製程時，雷射的功率大於或等於約50瓦。
如請求項1所述之觸控面板的基板切割方法，還包括在進行該雷射修整製程之後以及進行該切割製程之前，於該基板的該可視區內形成一觸控元件。
一種基板，應用於一觸控面板中，該基板包括：一可視區與一周邊區定義於該基板的表面，其中該周邊區設置於該可視區的一外側，該周邊區遠離該可視區的邊界定義為該周邊區的一外邊界；以及一裝飾層至少位於該周邊區內，其中該裝飾層具有一外側壁位於該外邊界，且該外側壁具有平整的表面。
如請求項12所述之基板，其中該裝飾層的該外側壁與該基板的一側壁在一垂直投影方向上對齊。
如請求項12所述之基板，其中該裝飾層具有一上表面遠離該基板表面，且該上表面為起伏的表面。
如請求項12所述之基板，其中該裝飾層的材料包括應用於噴墨或印刷的油墨。
如請求項12所述之基板，另包括一觸控元件設置於該可視區內。