TWI570606B - 透明基板與基板製作方法 - Google Patents

Description

透明基板與基板製作方法

本發明涉及一種透明基板與基板製作方法，特別是透過基材強化步驟的改良，輔以保護膜的使用，能一次製作多個子區域基板。

從觸控面板的結構來看，通常可以一種銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)製作於此強化玻璃上，形成導電玻璃，其中玻璃面板的強化步驟在一個面板製程可參考圖1顯示的流程所描述的面板玻璃之製作步驟。

一般如步驟S101，製程將先備置一大面積玻璃，上方如步驟S103，將規劃有複數個區域，各區域即為一個觸控面板中的導電玻璃。接著如步驟S105，根據規劃的區域切割形成多個面板玻璃，再經一化學強化製程(步驟S107)。

強化後的玻璃強度可提高耐撞程度，習知的化學強化製程先將整片玻璃基材放置於一架上，再浸泡在裝填有化學強化處理液的處理槽中，根據需求，透過一段時間的反覆加溫、冷卻步驟後，完成化學強化製程。其中原理在於，所採用的化學強化處理液中具有之離子與玻璃表面的離子進行交互作用，利用熱膨脹率差的方法，以半徑小的離子取代半徑大的離子，在玻璃表面產生質變，達成強化的目的。強化後的玻璃將再經清洗機清洗乾淨送出，強 化的範圍包括各個面板玻璃的上下表面與邊緣四周。

圖1之製程接著如步驟S109，在各個由大面積玻璃基材上所分割並經強化的小面積面板玻璃上進行佈局設計(layout design)，包括導電線路的設計或是其他印刷內容，完成各個面板玻璃的製作(步驟S111)。

另有前案則為了降低上述製程產生的成本，先對整個玻璃基材執行一次佈局整個大面積面板，而此先行強化、再於佈局設計後進行切割的問題使得各個面板單元的周圍材料沒有被強化，而損失各個面板單元周圍的結構的強度。

有鑑於習知技術製作各面板玻璃的方式雖能有效強化各面板玻璃整體結構，但是後續佈局設計卻是耗時又消耗成本，本發明即為一種能夠降低結構強度損失的情況下，兼顧大面積面板佈局設計的優點，提出一種可以降低成本的面板製程，如本揭露書所描述的觸控面板之基材強化製程與相關的面板單元。

根據本發明實施例，所揭露的基板製作方法係應用於一未經強化的基材上，此基材上根據需求事先規劃具有多個子區域，並在這些子區域以外的區域形成覆蓋的第一保護膜，第一保護膜的形成可貼附特定材料形成保護層，或是利用特定材料塗布於規劃的區域以外的區域。

之後將形成第一保護膜的基材執行一強化步驟，目的是強化未被第一保護膜覆蓋的區域，並於強化後去除第一保護膜，以形成一具有多個經強化的子區域的基材。接著，可於多個經強化的子區域上製作電路元件，並於已製作電路元件的多個子區域上形成另一保護膜，此第二保護膜目的是保護線路，避免後續切割程序破壞了線路層，於沿著上述多個子區域之周圍進行切割，切割完畢後去除第二保護膜，即產生多個符合最初子區域規劃的基板。

在上述去除第一保護膜或第二保護膜的步驟中，若最初形成保護膜的方式是用塗布特定材料的方式，接著將可以化學方式，施以一不影響原基材材料或線路的脫膜劑，將保護膜去除。

在最後進行沿著多個子區域之周圍進行切割的步驟時，可以對於切割的邊緣進行一平滑化步驟，將裂角去除。藉此基板製作方法之實施例一次製作多片透明基板。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

4‧‧‧基材

401‧‧‧基板單元

403‧‧‧保護膜

401’、401”‧‧‧經強化的基板單元

405‧‧‧保護膜

步驟S101~S111‧‧‧習知技術面板玻璃製作流程

步驟S201~S217‧‧‧基板製作流程

步驟S301~S305‧‧‧邊緣處理流程

圖1顯示之流程描述習知技術面板玻璃之製作步驟；圖2顯示為本發明基板製作方法之實施例流程之一；圖3顯示為本發明基板製作方法之實施例流程之二；圖4A與4B顯示為本發明基板之實施例；圖5A與5B顯示本發明具有保護膜的基材實施例示意圖。

在製作特定電子元件(如面板)內各元件時，製程中會對特定基材進行強化，以符合將來的應用。基材本身，特別是玻璃材料，可能會因為製程中需要磨邊、鑽孔、挖槽等動作而造成基材損傷，或影響玻璃的強度，因此可藉由化學強化增加玻璃強度。

若以面板製作為例，在面板製作的習知技術中，會先經切割好各個面板需用的玻璃尺寸後，再進行強化製程，如此可以確保每個面板單元，特別是導電玻璃，表面與四周邊緣都有很好的強化結構，但是再於之後的製程，比如佈局(layout)，但習知技術將僅能針對各片導電玻璃進行佈局設計，在製程上較為複雜而且 耗費時間。

為了改善習知技術在切割基材後進行強化而再進行佈局設計所產生成本，本發明揭露一種透明基板與基板製作方法，其主要特徵在於利用不同階段的保護膜設計與強化時機，能在一個大面積基材上一次製作多個子區域基板。

圖2顯示為本發明基板製作方法之實施例流程。

揭露書所描述的基板製作方法主要先備製未經強化的基材(步驟S201)，在此基材上可依照需求規劃出多個子區域，可參考圖4A中所示基材(4)上的各個基板單元(401)。

若此基板製作方法是應用製作在顯示/觸控面板中的玻璃基板，可用於製作面板中的導電玻璃。基材可為未經強化的大面積基材，如一未預先處理的素玻璃(mother glass)，將根據顯示/觸控面板的尺寸規劃出多個面板區域，每個子區域即最後切割為各個顯示/觸控面板中的基板。

此類用於顯示/觸控面板內的玻璃需要經過強化步驟，同樣，本揭露書所描述的基材也要經過強化，而特別的是部份區域需要強化，而另有部份區域則不需強化，未經強化的部份可利切割。如步驟S203，在基材上形成第一保護膜，在本發明實施例之一，於基材上依據事先規劃的多個子區域形成第一保護膜，特別是用以覆蓋多個子區域以外的區域。

第一保護膜的主要功能是將不需強化的部份遮蓋，使得未覆蓋第一保護膜的區域可以進行強化(步驟S205)，特別是利用浸泡化學溶液的方式進行強化處理，將整個基材浸泡在裝填有化學強化處理液的處理槽中，因此未被第一保護膜所遮覆的區域可以直接接觸到化學強化處理液，之後根據需求設定浸泡時間、各階段溫度與次數。經過一段時間的反覆加溫、冷卻步驟後，完成化學強化製程。化學強化處理液中具有之離子與玻璃表面的離子進行交互作用，利用熱膨脹率差的方法，以半徑小的離子取代半徑大 的離子，在玻璃表面產生質變，達成強化的目的。

若以玻璃基材為例，上述高溫之化學強化處理液可如硝酸鉀溶液，根據半徑小的離子取代半徑大的離子的原理，硝酸鉀溶液(融鹽)中之鉀離子將取代玻璃中之鈉離子，於玻璃基材的表層形成壓縮應力層。於本發明實施例中，強化的面積即為未被第一保護膜所覆蓋的區域。在不同溫度下浸泡於硝酸鉀溶液(融鹽)中，透過一或多次不同時間與溫度的浸泡，可以進行一或多次的離子交換處理，浸泡時間依據不同硬度需求而有不同的設計，時間可由數十分鐘到幾個小時皆可能，溫度則可依據需求在攝氏300度至500度皆可能。之後冷卻得到強化後的玻璃基材。在其他實施例中，若玻璃中含鋰成份，化學強化處理液則可使用硝酸鈉，或硝酸鈉與硝酸鉀之混合鹽。

當完成強化步驟後，將去除第一保護膜(步驟S207)，以形成一具有多個經強化的子區域的基材。根據實施例，上述第一保護膜可以貼附的方式根據基材的子區域規劃形成保護層，之後脫膜步驟即撕下保護層；但第一保護膜可以塗佈方式在基材上形成一層保護材料，其中塗佈材料成份以不與基材的材料起化學反應為主，並應不與強化步驟中的化學液反應。若是塗佈方式形成的保護材料，則去除此保護材料的方式則需以另一化學溶液蝕去除保護材料，如利用鹼液，且也不能影響已經強化的部份。

接著，製程在被強化的各子區域(第一保護膜所覆蓋區域之外)上製作電路元件(步驟S209)，如在製作導電玻璃時，可依照佈局設計以印刷、光罩與蝕刻、濺鍍(sputtering coating)等方式形成金屬電極、導線，或是其他電路元件。

舉例來說，上述濺鍍方法係將銦錫氧化物(ITO)製作於強化區域上，經濺鍍銦錫氧化物後，可再利用光阻(photo resist)曝光顯影的方式在導電玻璃上製作圖案(patterning)，形成玻璃上的導線或是電極結構。

再如步驟S211所述，於完成電路元件之佈局後，按照規劃出的子區域(具有電路元件)，可與各子區域上形成第二保護膜，這第二保護膜為保護這些電路元件，以免之後製程的破壞。

經形成第二保護膜的基材再如步驟S213，可以沿著各子區域邊緣進行切割，切割的部份即為上述第一保護膜所遮覆的部份，也就是未被強化的區域，因此有助於切割。之後如步驟S215，去除第二保護膜。

在上述電路元件上形成第二保護膜的方式包括利用貼附的方式形成保護層，之後脫膜步驟即撕去此保護層；第二保護膜亦可以塗佈方式形成在具有電路元件的子區域上，而此方式的脫膜步驟將以另一化學程序蝕去除保護材料，所應用的化學溶液也不應與子區域上形成的電路元件材料進行化學反應。

在上述去除第一保護膜或第二保護膜的步驟中，若最初形成保護膜的方式是用塗布特定材料的方式，接著將可以化學方式，施以一不影響原基材材料或電路元件的脫膜劑，將保護層或是保護材料去除。本發明實施例即透過兩次不同保護膜形成的步驟，分別進行強化與切割，以此能在大面積基材上一次形成多個可用的基板。

之後切割，且經脫膜後，形成多個基板(步驟S217)，比如為應用於顯示/觸控面板中的導電玻璃面板，特別是一種透明玻璃。

在圖2所描述的製程中，最後切割基材的步驟係對於未被強化的區域(各子區域之周圍)以磨蝕的工具進行切割，可如圖3所示之流程，根據實施例之一，於切割後(步驟S301)，對各基板進行邊緣處理，比如步驟S303，將切割時產生的不平滑的邊緣進行平滑化步驟，如去裂角，之後才將保護膜去除(步驟S305)。

圖4A顯示本發明基板製程中在基材上規劃的多個子區域的示意圖，基材4上各子區域之規劃可依照需求，如面板尺寸。圖中顯示在基材4上設有多個基板單元401，為了在之後步驟中對各 基板單元401所佔的區域進行強化，在各基材單元401上形成如圖中斜線所示的保護膜403。此例中，保護膜403的位置較佳為沿著基板單元401之周圍區域。

接著如圖4B所示，於強化步驟之後，也就是未覆蓋上述保護膜403的區域被強化處理，形成在基材4上經強化的多個基板單元401’的區域，再經脫膜後，將保護膜403去除，也同時顯露未經強化的區域，這些未經強化的區域強度上相對較弱，適合進行切割。

圖5A即顯示本發明形成另一保護膜的基材示意圖。

圖中基材4上顯示有多個經強化的基板單元401’，之後經過製程製作電路元件在這些經強化的區域上，形成經過電路元件佈局後的基板單元401’，並再在具有電路元件的基板單元401’上形成另一保護膜405，目的是保護電路元件，以免切割製程的破壞。

圖5B顯示，製程在之後步驟中沿著各基板單元401’之邊緣(未經強化的區域)進行切割，形成圖中各個獨立的基板401”，並於最後去除保護膜405。

綜上所述，根據本發明實施例所述的透明基板與基板製作方法，本發明所揭示的基板製作方法主要是在一開始並未對基材進行強化，先是在未經強化的基材上先根據規劃的區域形成保護層，使之產生相對強度較弱的區域，因此可以利於基板切割。經過區域規劃後的基材將經形成保護膜、強化、脫膜、製作電路元件、上保護層、切割等步驟，一次製作出多個基板，特別是應用顯示面板中的透明基板。

惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖示內容所為之等效結構變化，均同理包含於本發明之範圍內，合予陳明。

S201‧‧‧備製未經強化的基材

S203‧‧‧形成第一保護膜

S205‧‧‧強化步驟

S207‧‧‧脫膜

S209‧‧‧製作電路元件

S211‧‧‧形成第二保護膜

S213‧‧‧切割

S215‧‧‧脫膜

S217‧‧‧形成基板

Claims (10)

1. 一種基板製作方法，包括：備製一未經強化的基材；於該基材上依據事先規劃的多個子區域形成一第一保護膜，該第一保護膜覆蓋的區域為該多個子區域以外的區域；將形成該第一保護膜的該基材執行一強化步驟；強化後去除該第一保護膜，以形成一具有多個經強化的子區域的基材；於該多個經強化的子區域上製作電路元件；於已製作電路元件的該多個子區域上形成一第二保護膜；沿著該多個子區域之周圍進行切割；以及切割完畢後，去除該第二保護膜，以產生多個基板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之基板製作方法，其中該未經強化的基材為一素玻璃。
3. 如申請專利範圍第2項所述之基板製作方法，其中由該素玻璃所產生的該基板為一觸控面板內的導電玻璃基板。
4. 如申請專利範圍第1項所述之基板製作方法，其中形成該第一保護膜的步驟為於規劃之該多個子區域以外的區域貼附一保護層，或塗佈一保護材料。
5. 如申請專利範圍第4項所述之基板製作方法，其中經塗布該保護材料後，之後去除該第一保護膜係以一化學方法除去該保護材料。
6. 如申請專利範圍第5項所述之基板製作方法，其中該化學方法係使用一不與該基材材料產生化學反應的化學溶液蝕去該第一保護膜。
7. 如申請專利範圍第1項所述之基板製作方法，其中形成該第二保護膜的步驟為於該形成電路元件的多個子區域上貼附一保護層，或塗佈一保護材料。
8. 如申請專利範圍第7項所述之基板製作方法，其中於形成電路元件的該多個子區域上形成的該保護材料不與該電路元件的材料進行化學反應；而去除該保護材料的的化學溶液亦不與該電路元件的材料進行化學反應。
9. 如申請專利範圍第1項所述之基板製作方法，其中於該沿著該多個子區域之周圍進行切割的步驟之後，對於切割的邊緣進行一平滑化步驟。
10. 一種以如申請專利範圍第1項之基板製作方法製作的透明基板。