TWI598220B - 用於三維基板之高密度遮罩的製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於遮罩和裝置及製造遮罩之方法，尤其係關於用於具有極端誤差容許之複雜三維基板的精確性遮罩，以及用以製造該些高密度之精確性遮罩的裝置以及方法。
隨著電子產品越做越小，要製造出具備各種不同用途的穿戴式或嵌入式的微電子產品也越來越有可能。相關的用途可包括監測體內各種化學變化、藉由不同的機制包括：自動地依據量測結果或外部控制信號來施予固定劑量的藥物或治療試劑，以及增強器官或組織的功能。類似的產品包括如葡萄糖輸液泵、人工心律調節器、電擊器、心室輔助裝置以及神經刺激器等。而眼鏡以及隱形眼鏡為其新穎且功效卓著的應用領域。例如，可將一具有電動對焦能力的鏡片組合與眼鏡結合以擴增或強化眼睛的功能。在另外一個例子中，隱形眼鏡可與電子感測器結合以檢測角膜淚液中的特定化學物質的濃度，不論該隱形眼鏡是否具有調整焦距能力。在鏡片組合中使用嵌入式電子元件將產生許多潛在需求，包括與該電子元件通訊、為該電子元件供電及/或充電、該些元件互相連接、內部以及
外部信號感測及/或監控以及控制該些電子元件以及該眼鏡的整體功能。
人類的眼睛可以分辨數百萬種顏色、輕易適應光強度變動的環境、以超過高速網路傳輸的速度將信號或資訊傳送至大腦。目前如隱形眼鏡以及植入式鏡片等鏡片被使用來矯正諸如近視、遠視以及散光等視力缺陷。然而，可利用結合額外元件且經過適當設計的鏡片來增強視力以及矯正視力缺陷。
傳統隱形眼鏡為具有特定形狀以矯正如前所述的各種視力缺陷的聚合物材料結構。為增強視力必須將各種電路和元件整合至該些聚合物材料結構。可藉由客製化的光電元件來將例如控制電路、微處理器、通訊裝置、電源供應器、偵測器、驅動器、發光二極體以及微型天線整合進隱形眼鏡當中，如此不僅可矯正視力也可以增強視力以及提供於本文所述的額外功能。可將電子式及/或電驅動的隱形眼鏡設計為藉由放大以及縮小的功能或單純調整鏡片的折射能力來增強視力。可將電子式及/或電驅動的隱形眼鏡設計為強化顏色以及解析度、展示有關結構的資訊、即時將演講翻譯成字幕、提供來自導航系統的視覺提示、提供影像處理以及網路連線。可將該些鏡片設計為能讓使用者在低光度的環境下看見事物。適當設計的電子元件及/或鏡片上電子元件的配置可將影像投射至視網膜上，例如在沒有可變焦光學鏡片的狀況下提供新穎圖像展示以及甚至提供喚醒警示。或是，除了這些功能或與其相似的功能外，該隱形眼鏡可與用於非侵入式監控該使用者生物以及健康指標的元件結合。例如，內建於鏡片的感測器可讓糖尿病患者不需要抽血，而自淚液中分析其成分來監控血糖濃度。再者，適當配置的鏡片可與
監控膽固醇、鈉離子、鉀離子濃度以及其他生物性指標的感測器結合。再連接上無線資料傳輸器，這樣即能讓醫生幾乎可立即得到的病患血糖資訊，而不需要讓病患花時間至實驗室抽血檢驗。另外，可利用內建於鏡片的感測器來偵測入射至眼中的光線以補償周圍的光照狀況或測定眨眼模式。
這些裝置的適當結合可帶來潛力無窮的應用，然而要
結合這些額外的元件到光學層級聚合物上有許多的困難。整體來說，許多原因使得直接在鏡片上加工這些元件以及要在非平面表面上安裝和連接平面型裝置皆困難重重。要依照尺寸比例製造也很困難。需要將放置在鏡片上或鏡片中的元件微型化且整合至僅約1.5平方公分的透明聚合物上，同時還要保護這些元件不受眼睛中的潮濕環境所影響。在這些附加的元件增加厚度的狀況下，要讓隱形眼鏡使用者感到舒適和安全也很困難。
因為眼用裝置(例如，隱形眼鏡)其在面積與體積上的
限制以及其所使用的環境，要實現這樣的裝置必須克服許多問題，包括在非平面表面上安裝和連接各個電子元件，其中該非平面表面之主體為光學塑料。因此，目前存在著形成三維形狀之需求，以及在該些三維形狀上高度精確地及重複地金屬化或形成內部連結及偏移之需求。
本發明中用於三維基板之高密度遮罩以及其製造方法可克服如前簡短敘述的各種困難。
根據一第一態樣，本發明係為一製造一或多個與一非平面基板結合使用的陰影遮罩的方法。該方法包括下列步驟：製造
一心軸，其包括一或多個加工於該心軸中的形狀，其中該一或多個形狀對應至所要遮罩之非平面基板之形狀，於該心軸中的該一或多個形狀中形成一或多個陰影遮罩坯料，從該心軸移除該一或多個陰影遮罩坯料(shadow mask blank)，以及加工一預定的式樣至該一或多個陰影遮罩坯料中以形成一或多個陰影遮罩，該預定的式樣包括實質上小於該一或多個陰影遮罩之尺寸的特徵。
根據另一態樣，本發明係為一用以形成陰影遮罩坯料
之心軸。該心軸包括：一實質上圓柱狀結構，其包括一第一表面以及一第二表面，該第一以及第二表面實質上呈平行，一或多個連結機構與該實質上圓柱狀結構之第一表面協同地組合在一起，該一或多個連結機構被配置為使該心軸固定於一加工工具，以及一或多個形狀被加工於該實質上圓柱狀結構之該第二表面，該一或多個形狀具有與一需被遮罩之非平面基板相配的一非平面式樣。
產生閉塞區域和開放區域以形成一預定式樣的遮
罩，對用於在非平面或三維的表面或基板上形成內部連結的製程為有益的裝置。一般來說，讓一材料置放於一三維基板之預定部分中的單純遮罩可優化後續用於形成該特定特徵，例如一電動眼用裝置上的電性內部連結之材料移除製程。遮罩的該特定應用或使用不會過度複雜；換句話說，主要是因為該遮罩的品質而閉塞或暴露大區域。然而，根據本發明的該裝置以及方法，精確性遮罩可被製造，繼而用於在高度複雜三維基板上形成細部特徵，例如可用於電動眼用裝置之應用。
該根據本發明之製造一遮罩或陰影遮罩的方法包括
若干步驟。第一步驟包括製造或塑造一心軸。該心軸較佳地包括一
或多個形狀或形狀套管，其被塑造來代表該所需的內部輪廓以及該遮罩的物件或元件的特徵。製造根據本發明之一遮罩或陰影遮罩的下一步驟包括於該心軸中的該一或多個形狀中製造一或多個陰影遮罩坯料。在該所需的式樣被切削或加工至該陰影遮罩坯料中後，陰影遮罩坯料將成為陰影遮罩。該一或多個陰影遮罩坯料可用任一合適的技術(例如沉積製程)來製造，其包括電鑄法。製造根據本發明之一遮罩或陰影遮罩的製程中再下一步驟也是最後一步驟，包括自該心軸移除該包括一或多個陰影遮罩坯料之基板，以及於其中形成該式樣以塑造該特定的陰影遮罩。可利用任一精確加工製程，包括雷射刻蝕來形成該式樣。
根據本發明來製造及/或利用的心軸可包括一或多個
精確對應至所要遮罩的三維基板的形狀，以及該些形狀可以多種方式來配置。例如，可安排該心軸上的一或多個形狀的配置以提高該些形狀的密度。換句話說，可調整該心軸上的該些形狀的該配置以提高單一心軸上的設計之數目。該心軸上的該些形狀之該配置也可被調整以提高該製程中的重複性。換句話說，可調整該心軸的該配置以提高自該心軸移除該陰影遮罩坯料的便利性。重要的是需注意有許多其他配置可被用來達成各種不同的功能。
該遮罩的精確性主要決定於該心軸中的該形狀的精
確性。較佳地，該心軸中的該形狀精確符合該三維基板的形狀。因此，在本發明中使用的製程可以極高的精確度將該些形狀加工至該心軸中。另外，該心軸也較佳地被設計為用以提高整體製程的效率。
根據本發明之該高密度遮罩以及該用以製造高密度
遮罩的製程提供一裝置，其用於遮罩細部的非平面或三維之基體，
以在其上形成精確特徵且不需要額外的後處理作業。於此描述之遮罩以及製程提供一用以製造細部組件的低成本且有效率的裝置。
100‧‧‧心軸
102‧‧‧形狀或形狀套井
104‧‧‧平面表面
106‧‧‧陰影遮罩坯料基板
108‧‧‧陰影遮罩基板
110‧‧‧連接軸
200‧‧‧圓盤狀心軸
202‧‧‧形狀
204‧‧‧平面表面
206‧‧‧陰影遮罩坯料基板
208‧‧‧陰影遮罩坯料
210‧‧‧連接軸
300‧‧‧圓盤狀結構
302‧‧‧貫穿開口
304‧‧‧心軸結構
306‧‧‧形狀
308‧‧‧心軸組件
310‧‧‧陰影遮罩坯料基板
312‧‧‧陰影遮罩坯料
400‧‧‧基板
402‧‧‧外部部分
404‧‧‧中央部分
406‧‧‧中間特徵
408‧‧‧中間特徵
500‧‧‧陰影遮罩
502‧‧‧切口
600‧‧‧導電跡線
700‧‧‧隱形眼鏡
702‧‧‧光學區域
704‧‧‧基板
706‧‧‧半導體晶片
708‧‧‧電池
712‧‧‧導電跡線
714‧‧‧前部光學電極
716‧‧‧後部光學電極
718‧‧‧黏著層
從以下的本發明較佳實施例之詳細說明中，並配合附圖所示，將更清楚明白本發明之前述及其他特徵與優勢。圖1A、1B以及1C為根據本發明之具有一個陰影遮罩坯料的第一例示性心軸之圖示。例示性圖2A、2B以及2C為根據本發明之具有多個陰影遮罩坯料的第二例示性心軸之圖示。例示性圖3A、3B、3C以及3D為根據本發明之具有多個陰影遮罩坯料的例示性心軸組合件圖示。例示性圖4為根據本發明之具有表面的三維基板之例示性圖示，其中可使用一遮罩在該表面上配置內部連結。例示性圖5為根據本發明之位於圖4中所描繪的該基板上之例示性陰影遮罩的圖示。例示性圖6為根據本發明之位於圖4中描繪具有內部連結置放於其上的該基板之圖示，其中使用一陰影遮罩來置放該內部連結。圖7為一包括光學元件以及電子元件之隱形眼鏡的圖示。
如本文所簡要闡述，產生封閉區域與開放區域以形成一預定式樣的遮罩，對用於在非平面的或三維的表面或基板上形成式樣(例如電子內部連結)為有用的裝置。在許多應用上遮罩的使用不會過度複雜；換句話說，主要是因為該遮罩的品質而閉塞或暴露大區域。然而，根據本發明的該裝置以及方法，精確性遮罩可被製造繼而用於在高度複雜三維表面上形成例如內部連結之特徵，其可用於例如電動眼用裝置之應用。
根據本發明之製造或塑造一遮罩或陰影遮罩的該第一例示之步驟包括該心軸的製造。對於一心軸有許多不同的定義，
包括一用於使加工工作形成之物件、一維持或固定要加工的材料之工具，或是可用於固定其他動態工具之工具。如同此處所使用以及隨後詳細闡述的，一心軸為可讓一陰影遮罩於其上製造之一基座形狀。更具體地說，該心軸為可讓一或多個陰影遮罩坯料於其上或其中形成之該元件。
該例示性心軸包括一實質上圓盤狀或圓柱狀結構，其
具有一或多個軸件用以將其連結至一機械車床或相似裝置的一平面表面上，以及連結至該相對平面表面上的一平坦表面。重要的是需注意根據本發明，除了連結軸外還有其他用於標準機械車床的連結機構可被使用，例如操作上可與機器(包括真空卡盤)，來一同作業之連結機構。藉由任一適合用於塑造精細及/或複雜幾何形狀之加工技術，來在該心軸之該平坦表面上複製一或多次所要遮罩之三維表面或基板的確切式樣。基本上在加工後，該心軸將包括一或多個式樣或形狀，其代表該須被遮罩之物件所需的內部輪廓及特徵。藉由任一適合加工精細式樣的技術(包括使用一車床)可將所要遮罩之三維表面的式樣加工至該心軸的該平坦表面；即如本文中詳細說明的，此解釋了需要一或多個用於連結的軸之原因。
雖然該例示性心軸包含一實質上圓盤狀或圓柱狀的
結構，重要的是需注意，其可包括任一合適的外形，只要可於其中加工一形狀。例如，可使用一非圓形結構。
該心軸的尺寸、單一個的陰影遮罩坯料的尺寸以及期
望在單一個心軸上製造幾個陰影遮罩坯料，將決定要在該心軸的該平坦表面上加工幾個形狀或形狀套管。若在每個心軸上只需要一個形狀，則該心軸較佳地包括一圓柱狀結構而非一圓盤狀結構，且其
具有單一個連結軸位於該心軸的該反面之中心。然而，若在單一個心軸上需要多個形狀或形狀套管，則該心軸較佳地需要為一圓盤狀結構，其具有單一個連接軸位於該心軸的反面且位於每個形狀或形狀套管中間。例如，若將13個形狀加工在該心軸中，則需要13個連結軸，該些連結軸每個直接位於每個形狀後方之中心。如上所述，可使用其他的連結機構，例如操作上可與具有真空卡盤之機器一起作業的連結機構。若該些形狀的加工是以一旋轉工具(例如一車床)來完成的，則就需要該中心對準。使用一旋轉工具時，為了讓該形狀呈對稱，該連接軸必須與該形狀的中心重合。除了每個形狀具有其個別之中心連結軸外，該心軸較佳地由一質輕的材料所形成，如此可避免在遠離該心軸之該中心加工一形狀時產生搖晃(例如在接近其周界時)，以及夠強韌以承受應力、形變以及重複使用之損耗。
在一例示性實施例中，該心軸可由一質輕、高強度-重量比以及相對較便宜之金屬材料(例如鋁)來製造。另外，因為鋁可輕易地加工，或在另一實施例中，可輕易地以化學方式溶解，因此可創造一極精確的複雜形狀。
如上所述之例示性實施例中，該一或多個形狀可使用
任何用於製造精確及/或複雜/細部的特徵之技術來製造。如前所述，一車床(lathe)或其他的車削加工機(如一車銑(turn mill)以及一旋轉傳送機(rotary transfer))可裝配天然或合成的鑽石刀具，在被稱為單點鑽石車削(diamond point turning)的製程中來製造該一或多個形狀。單點鑽石車削為一多步驟式製程，其中使用一系列的電腦數值控制車床來進行該加工之起始步驟。該系列中每個接續的車床都較前一個車床更準確。在該系列的最後一步，使用一鑽石刀具來達到
次奈米級之表面處理以及次微米級之形狀準確度。在另一例示性實施例中，可使用放電加工來製造該一或多個形狀。放電加工為一用以得到一預定的外形的製程，其藉由放電來移除材料以塑造該預定的外形或形狀。
根據本發明之製造或塑造一遮罩或陰影遮罩的該下
一例示之步驟，包括在該心軸的該一或多個形狀或形狀套井中，製造該一或多個陰影遮罩坯料。在該所需的式樣被切削入該陰影遮罩坯料後，陰影遮罩坯料將成為陰影遮罩，如以下詳述。因為該一或多個形狀精確對應至所要遮罩之三維表面或基板，所以該心軸中的該形狀為該陰影遮罩坯料的模具。根據本發明之一例示性實施例，可藉由一電鍍或電鑄製程來將一陰影遮罩坯料製造於該心軸的每一形狀中。電鑄為一金屬形成製程，其中薄件為使用一電鍍製程來製造。當要製造的零件具有極端的誤差容許或複雜性，則會使用電鑄法。電鍍法為一藉由一電場移動一溶液中的金屬離子來塗佈或沉積一金屬薄層至一基座形狀的製程，其中該基座形狀在該鍍層完成後會從該形狀被移除。因為該製程之性質，因此可用此技術來生產高保真度的結構。換言之，電鑄法精確地複製該形狀且不會造成任何的收縮或變形。可使用任何金屬材料來製造該陰影遮罩坯料。在一例示性實施例中，該陰影遮罩坯料以鎳來製造，且其總厚度在約50微米至約150微米間。重要的是需注意該陰影遮罩坯料之厚度可依據該應用來做變動，因此該用以形成該陰影遮罩坯料之製程，可由電鑄法改為另一合適的製程。
根據本發明之製造或塑造一遮罩或陰影遮罩的該下
一也是最後例示之步驟，包括自該心軸移除該一或多個陰影遮罩坯
料之該基板，以及於其中形成該式樣以塑造該陰影遮罩。可藉由數種方式來自該心軸移除該基板，包括以化學方式移除該心軸或以物理方式分離該兩個元件。根據一以化學方式移除該心軸的例示性實施例，該心軸本身可被一僅與該心軸反應而不會與該基板反應之化學藥劑溶解。在該例示性實施例中，該陰影遮罩坯料為以物理方式自該心軸手動地移除，或藉由機械手臂來移除，再放置於一固定具中以進行更進一步處理，包括藉由於其中形成該所需式樣來塑造該陰影遮罩。為促進物理方式分離，該心軸可被搖動、振動、輕敲或以其他方式攪動以造成物理分離。該所需的式樣對應至該特定的應用，例如電子內部連結。可使用任何合適的裝置以任何合適的方式來形成該式樣，包括雷射加工、雷射消蝕、電漿蝕刻及/或化學蝕刻。
在一例示性實施例中，該式樣是以雷射微加工技術來形成於該陰影遮罩坯料中。因此，當該陰影遮罩坯料自該心軸移除後，該些陰影遮罩坯料被放置在一與該雷射加工系統相容之固定具上。目前可用的雷射系統之精確性已讓極端精細式樣之微加工變得可行。例如，可達到寬度小至1微米之特徵式樣。
當完成該一或多個陰影遮罩後，將該一或多個陰影遮
罩自該雷射微加工固定具移至一固定具或一裝置，以將該一或多個陰影遮罩安裝至或暫時固定至該須被遮罩之表面或基板，來產生一成品。例如，若該成品將做為一電動隱形眼鏡之嵌入件上的電子內部連結之基板，則可藉由一專門的固定具將該陰影遮罩固定至該前部光學元件，該專門的固定具可讓該內部連結之材料通過該陰影遮罩中的開口以被置放在該基板上。可使用任何合適且與該基板相容的置放製程。
參照圖1A、1B以及1C，其描繪一例示性具有一單獨
的形狀或形狀套井102之心軸100，其中該形狀或形狀套井102被加工於該心軸100之平面表面104中(圖1A)，該例示性具有一陰影遮罩坯料基板106且包括一單獨形成於其上之陰影遮罩基板108的心軸100(圖1B)，以及自該心軸100分離之該陰影遮罩坯料基板106(圖1C)。如前所述，該陰影遮罩坯料108可自該陰影遮罩坯料基板106移除以形成該陰影遮罩，如以下詳細敘述。該用以自該遮罩坯料來製造該遮罩之製程，例如雷射加工，可用來自該陰影遮罩坯料基板106移除該陰影遮罩或遮罩。在此例示性實施例中，當一單獨的形狀102加工於其中時，該心軸100具有一實質上呈圓柱狀之形狀。以虛線表示一用於固定該心軸100至一車床之連接軸110。如上所述，若使用另一製程(例如放電加工)來加工該形狀102，則不需要任何連接軸。在該圖解例示性實施例中，該形狀102包括數個與該三維基板相符合的疊層以及表面，其中該遮罩於該三維基板上使用。重要的是需注意圖1A、1B以及1C為用於說明性的目的，不一定描繪一真實形狀之詳細細節。該心軸100較佳地包含鋁，且該陰影遮罩坯料108較佳地包含鎳。可使用任何合適的製程(包括於本文中描述的該些製程)來製造該陰影遮罩坯料108以及該陰影遮罩本身。
如上所述，該心軸可包括任何結構，包括一用於在單一的陰影遮罩基板上形成多個陰影遮罩坯料之實質上圓盤狀結構。圖2A、2B以及2C描繪一例示性具有多個形狀或形狀套井202之圓盤狀心軸200，其中該多個形狀或形狀套井202被加工於該圓盤狀心軸200之一平面表面204中(圖2A)，該例示性具有一陰影遮罩坯
料基板206之圓盤狀心軸200包括多個陰影遮罩坯料208形成於其上(圖2B)，以及該陰影遮罩坯料基板206與該心軸200分離(圖2C)。
該多個陰影遮罩坯料208，其如同描繪的為一高密度陰影遮罩坯料，其可自該陰影遮罩坯料基板206移除以形成該陰影遮罩，其使用同於用以自該基底製造該遮罩之製程，例如雷射加工。在此例示性實施例中，該心軸200具有一實質上圓盤狀形狀以容納該多個加工於其中之形狀202。該些形狀202之尺寸、該些形狀202之數目以及該心軸200之尺寸皆與彼此相關或皆依彼此而定的。該多個形狀202可以任何合適的配置來安排。可因為不同的理由或是為了納入不同的設計參數而調整該配置。例如，可調整該配置以提高密度。
換句話說，即可調整該配置以增加一心軸上的設計之數目。也可調整該配置以增加該製程之可重複性。換句話說，即可調整該配置以增加自該心軸移除該陰影遮罩坯料的便利性。一用於固定該心軸200至一車床之連結軸210(以虛線表示)位於該每個形狀202之後方相對表面的中心。如上所述，若使用另一製程例如放電加工，來加工該多個形狀202，則不需要任何連接軸。在該圖解例示性實施例中，每個該些形狀202包括相同的且與該三維基板相符合之疊層以及表面式樣，其中該遮罩將於該三維基板中使用；然而，可在一單獨的心軸上使用不同之形狀。再一次地，該心軸200較佳地包括鋁，以及該多個陰影遮罩坯料208較佳地包括鎳。可使用任何合適的製程，包括本文中所述之該些製程，來製造該陰影遮罩坯料208以及該陰影遮罩本身。再一次地，重要的是需注意圖2A、2B以及2C為用於說明性的目的，不一定反映一真實形狀之詳細細節。
根據另一例示性實施例，可結合某些來自以上所述之
二實施例的特性至一單獨的新設計。圖3A、3B、3C以及3D描繪此另一例示性心軸組件設計。圖3A描繪一實質上圓盤狀結構300，其中包括複數個貫穿開口302。可用任何材料(包括如上所述的鋁)來製造此實質上圓盤狀結構300。該些貫穿開口302之尺寸大小可接受單獨的且具有單一的形狀或形狀套井306於其中之心軸結構304。該單獨的心軸結構304可與該些於圖1A以及1B中描繪之心軸結構相同。基本上，該實質上圓盤狀結構300與該單獨的心軸結構304之結合將形成一心軸組件308。該單獨的心軸結構304與該實質上圓盤狀結構300可包括任何合適的用於可拆卸地連結彼此之裝置，例如藉由螺紋來連結。藉著使該些元件以此種方式作內部連結，可將各個形狀306併入一單獨的心軸組件308中。換句話說，在單一的組件上，可利用不同的形狀以塑造不同的遮罩坯料。圖3C描繪該具有一陰影遮罩坯料基板310以及相連的陰影遮罩坯料312之心軸組件308，以及圖3D描繪該與該心軸組件308分離之陰影遮罩坯料基板310。如上所述，重要的是需注意圖3A、3B以及3C為用於說明性的目的，不一定反映一真實形狀之詳細細節。
雖然圖3B以及3C裡的該心軸中未以虛線描繪任何軸
件，但是較佳地，會使用一些連接裝置以製造該心軸。例如，可使用單一的用以連接至一車床或一真空卡盤之軸件。
可在任何基板上(包括三維基板)使用本發明之該陰影遮罩。圖4描繪這樣的例示基板400。如上所述，該基板400可為一視覺裝置或視覺系統(例如一可變光學的電子眼用鏡片)的元件。圖4藉由描繪該基板400之一部分的橫切面來圖解該基板400的三
維方位之各個特徵。該基板400包括一外部部分或邊緣402，一中央部分或中央區域404以及中間特徵406及408。如圖所示，該些中間特徵406及408具有其個別的局部三維拓樸結構。可在一眼用鏡片中使用該基板400的例示性實施例中，自該邊緣區域402至該中央區域404的高度差可達4毫米，以及該中間特徵406及408可具有局部的高度差，其中該高度差為0.001毫米至0.5毫米且其側壁之斜率約為2度至90度。雖然該針對一用於眼用裝置之基板400的例示性實施例之敘述，在敘述根據本發明之遮罩與用以製造該遮罩之方法是有利的，但是對於本發明所屬領域具一般知識者來說，很明顯地，基本上任何三維基板皆與該陰影遮罩以及用於形成本文所述之陰影遮罩的方法相容。然而，尤其需注意該用於眼用裝置之基板的極端細部性質，以及因此對於一遮罩的需求，以及用於製造一具有如此極端誤差容許遮罩之製程的需求。
任何根據本發明且為此基板400所製造的陰影遮罩較佳地與該基板400的精確形狀一致。換句話說，根據本發明準備之一陰影遮罩較佳地應該精確符合該基板的形狀，而且表面至表面，表面至基板均需盡可能地相近。參照圖5，其描繪一置放於該基板400上的例示陰影遮罩500。該陰影遮罩500與該特定的基板400之形狀一致，且在任何需要將材料置放至該基板400上的時候，包括切口502。可結合任何如本文所述之置放技術來使用該陰影遮罩500。如上所述，若該基板400為一眼用裝置之一元件，則可使用該陰影遮罩500在該基板400上形成導電跡線/內部連結。在該陰影遮罩500中的該切口502較佳地應該對應至該所需的導電跡線/內部連結之該式樣。
當在與其相符之三維基板400上置放且調準好該具有
連帶切口502之陰影遮罩500後，即完成該陰影遮罩程序，接著可使用任何適合用於薄膜形成的技術，包括一金膜之濺鍍沉積。雖然此例示說明中闡述一金膜，但是應注意可使用各種與遮罩沉積相容之薄膜，包括金屬膜、介電薄膜、高介電係數之介電薄膜、導電以及非導電薄膜。
在進行該沉積製程以在該基板400上對應至該切口
502的部分以及在該陰影遮罩500本身上沉積一適當厚度的金膜後，即形成一具有直接形成的導電跡線/內部連結600之基板400，如圖6所描繪。該陰影遮罩500直接在該三維基板400之不需要導電跡線/內部連結的部分造成陰影。然而，在對應至該切口502的部分，導電跡線/內部連結特徵600被形成在該基板400的該表面上。
在依照該描述的方式設定該導電跡線/內部連結特徵
600後，在一些例示性實施例中可再次使用雷射消蝕加工。若藉由一陰影遮罩500設定之該導電跡線/內部連結特徵600未達雷射消蝕可得之精確性，該設定的導電跡線/內部連結特徵600可再修整或再使用雷射消蝕來進一步設定。在一些例示性實施例中，這樣的修整可改善生產率，因為可藉由陰影遮罩來形成非常接近該所需成品的特徵，接著再藉由雷射消蝕來微幅修改。
雖然可在任何基板上使用根據本發明之遮罩以及製
造遮罩的方法，本發明之例示性實施例為參照一可用在眼用裝置或眼用系統之元件之基板來闡述。一如此的眼用裝置或眼用系統為一電動或電子隱形眼鏡。因此為了完整性，於本文中簡短說明一例示之電動或電子隱形眼鏡。
一例示之電動或電子隱形眼鏡包括該些必須元件，以
矯正及/或強化該具有一或多個視力缺陷之病人的視力，或是用來執行一有用的眼用功能。再者，可純粹使用該些電動或電子隱形眼鏡來強化正常的視力或提供廣泛的功能。該電子隱形眼鏡可包括一可變焦的光學鏡片、一嵌入隱形眼鏡中的前部光學組件或在沒有鏡片的狀況下僅嵌入電子元件，以用於任何適當的功能。可將該例示性電子鏡片納入任何數量之隱形眼鏡中；然而為了說明上的方便，本說明書將專注在一用於矯正視力缺陷且單次使用之日拋型電子隱形眼鏡。
參照圖7，其描繪一包括光學元件與電子元件兩者之
隱形眼鏡700，因此其需要電子與機械內部連結。該隱形眼鏡700包括一光學區域702，其可發揮作用以提供視力矯正及/或視力強化也可不發揮任何作用，或可單純地作為該用於任何適當功能的嵌入式電子元件之一基板。在該描繪的例示性實施例中，形成該光學區域702之該聚合物/塑料被延伸以形成一基板704，其中該些電子元件附著於該基板704上。如半導體晶片706以及電池708之電子元件機械式地且電性地連結至該基板704。導電跡線712在該基板704上電性地內部連結該電子元件706以及708。在該例示性實施例中描繪導電跡線712a將半導體晶片706連結至該前部光學電極714，以及導電跡線712b將半導體晶片706連結至該後部光學電極716。
可使用一黏著層718以連結該前部以及後部光學元件；然而，可使用任何其它適合用以接合該兩層的裝置，或該設計可僅使用單一層。
較佳地使用本文闡述之該遮罩以及遮罩技術來製造
於上所述之該導電跡線712。該導電跡線712對應至該陰影遮罩中
的該開口。為了得到精確導電跡線712，該遮罩必須具有精確切口且該遮罩必須對應至該三維表面或基板。換句話說，該遮罩較佳地反映該基板或表面，以及該切口精確地符合該特徵，以致不需要多餘的製程步驟。換句話說，若有根據本發明製造的一遮罩，則不應需要進一步的製程來清理該沉積的特徵式樣。例如，若使用一先前技術之遮罩，則可能需要一雷射消蝕製程來清理該沉積的特徵式樣(導電內部連結跡線)之線路，然而若使用本發明之遮罩，則該遮罩之該精確性質將讓該些線路更乾淨且更精確。
儘管所顯示與所描繪的被相信是最實用且最佳的實施例，但對熟悉此項技術者來說，仍可輕易思及偏離所描述且所顯示的特定設計與方法，且以不脫離本發明的精神與範疇之方式加以運用。本發明並不被限制於特定構造所描繪與所說明的，而是應該被構成以符合可落在所附申請專利範圍之範疇內易所有改良。
100‧‧‧心軸
102‧‧‧形狀或
104‧‧‧平面表面
110‧‧‧連接軸
Claims (12)
- 一種製造與一非平面基板一起使用之一或多個陰影遮罩的方法，該方法包括以下步驟：製造一心軸，該心軸包括於其中藉由單點鑽石車削來產生次奈米級之表面處理以及次微米級之形狀準確度加工的一或多個形狀，該一或多個形狀對應至所要遮蔽之非平面基板之形狀；於該心軸中的該一或多個形狀中經由電鑄形成一或多個陰影遮罩坯料，其中該陰影遮罩坯料以鎳來製造；從該心軸移除該一或多個陰影遮罩坯料；以及雷射微細加工一預定的式樣至該一或多個陰影遮罩坯料中以形成一或多個陰影遮罩，該預定的式樣包括實質上小於該一或多個陰影遮罩之尺寸的特徵。
- 如申請專利範圍第1項中之製造一或多個陰影遮罩的方法，其中該製造一心軸的步驟包括製造具有實質上平行之前表面及後表面之實質上圓柱形的結構，以及在該前表面中加工一或多個非平面形狀。
- 如申請專利範圍第2項中之製造一或多個陰影遮罩的方法，其中在該前表面中加工一或多個非平面形狀包括藉由一車床來切削該一或多個非平面形狀。
- 如申請專利範圍第2項中之製造一或多個陰影遮罩的方法，其中在該前表面中加工一或多個非平面形狀包括藉由一車銑來切削該一或多個非平面形狀。
- 如申請專利範圍第2項中之製造一或多個陰影遮罩的方法，其中在該前表面中加工一或多個非平面形狀包括藉由一旋轉傳送機來切削該一或多個非平面形狀。
- 如申請專利範圍第2項中之製造一或多個陰影遮罩的方法，其中在該前表面中加工一或多個非平面形狀包括藉由單點鑽石車削來切削該一或多個非平面形狀。
- 如申請專利範圍第2項中之製造一或多個陰影遮罩的方法，其中在該前表面中加工一或多個非平面形狀包括藉由放電加工來切削該一或多個非平面形狀。
- 如申請專利範圍第1項中之製造一或多個陰影遮罩的方法，其中該一或多個形狀中形成一或多個陰影遮罩坯料之該步驟包括一電沉積程序。
- 如申請專利範圍第8項中之製造一或多個陰影遮罩的方法，其中該電沉積程序包括將鎳電鍍至一或多個薄膜中，其電鍍厚度小於一百五十微米。
- 如申請專利範圍第1項中之製造一或多個陰影遮罩的方法，其中該從該心軸移除該一或多個陰影遮罩坯料之步驟包括物理性地將該一或多個陰影遮罩坯料自該心軸分離。
- 如申請專利範圍第1項中之製造一或多個陰影遮罩的方法，其中該從該心軸移除該一或多個陰影遮罩坯料之步驟包括以化學方式遮罩坯料移除該心軸。
- 如申請專利範圍第1項中之製造一或多個陰影遮罩的方法，其中該式樣中之該特徵可包括一微米的寬度。
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