CN102968199A - 触控面板及其制作方法及触控显示装置 - Google Patents

Abstract

一种触控面板及其制作方法及触控显示装置。触控面板包括覆盖板、触控元件、以及原子层沉积薄膜。覆盖板具有上表面、下表面以及侧面，其中上表面与下表面相对，而侧面连接上表面与下表面。触控元件配置于覆盖板的下表面上。原子层沉积薄膜完整地覆盖触控元件并且完整地覆盖覆盖板的上表面、侧面以及下表面未配置有触控元件的部分。

Description

触控面板及其制作方法及触控显示装置

技术领域

本发明涉及一种触控面板及其制作方法及触控显示装置，尤其涉及一种机械强度良好的触控面板及其制作方法。

背景技术

为了节省整体装置的体积，将触控元件配置于覆盖板上而构成触控面板的技术已被提出。此时，使用者将直接碰触触控面板以进行触控操作。因此，触控面板因机械强度不足而损害的可能性随之升高，而触控面板的机械强度俨然成为电子产品是否耐用的重要因素。

目前，都采用强化过的覆盖板(例如强化过的玻璃基板)来制作触控面板以提高其机械强度。然而，制作触控面板的步骤中可能使得强化过的覆盖板产生应力的集中区或是产生不当的裂隙。因此，这样的方式对于触控面板的机械强度的提升实仍有限。另外，覆盖板需经过切割、机械研磨等工艺来达成所需的尺寸大小，其中切割与机械研磨等工艺也会在覆盖板的侧面造成裂隙而不利于维持触控面板的机械强度。

发明内容

本发明提供一种触控面板，具有理想的机械强度。

本发明提供一种触控面板的制作方法，制作出机械强度佳的触控面板。

本发明提供一种触控显示装置，以提供机械强度佳的触控显示装置。

本发明提出一种触控面板，包括覆盖板、触控元件、以及原子层沉积薄膜。覆盖板具有上表面、下表面以及侧面，其中上表面与下表面相对，而侧面连接上表面与下表面。触控元件配置于覆盖板的下表面上。原子层沉积薄膜完整地覆盖触控元件并且完整地覆盖覆盖板的上表面、侧面以及下表面未配置有触控元件的部分。

本发明另提出一种触控面板的制作方法。提供覆盖板，且覆盖板具有上表面、下表面以及侧面，其中上表面与下表面相对，而侧面连接上表面与下表面，且覆盖板的下表面配置有触控元件。进行原子层沉积工艺，以形成原子层沉积薄膜覆盖触控元件并且覆盖覆盖板的上表面、侧面以及下表面未配置有触控元件的部分。

本发明另提出一种触控显示装置，包含：一显示面板；以及一覆盖板，贴附该显示面板且包含：一上表面、一下表面以及一侧面，其中该上表面与该下表面相对，而该侧面连接该上表面与该下表面；一触控元件，配置于该覆盖板的该下表面上；以及一原子层沉积薄膜，完整地覆盖该触控元件并且完整地覆盖该覆盖板的该上表面、该侧面以及该下表面未配置有该触控元件的部分。

基于上述，本发明在触控面板的表面形成完整的原子层沉积层以将触控面板的覆盖板中可能出现的裂隙覆盖住。此时，裂隙尖端的曲率半径增加，而不容易使得应力集中。此外，本发明可以进一步在触控面板的覆盖板侧面形成填充薄膜，以将侧面上的裂隙填平而进一步减缓应力其中的现象，藉此提高触控面板的机械强度。更进一步而言，本发明在触控面板上形成原子层沉积薄膜之前可以对覆盖板的侧面进行边缘蚀刻，以使裂隙的深度变化变得平缓而降低应力集中于裂隙的情形。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1至图3为本发明一实施例的触控面板的制作流程示意图。

图4为图3中区域A的局部放大示意图。

图5为本发明另一实施例的触控面板剖面示意图。

图6为图5的触控面板中区域B的局部放大示意图。

图7为本发明的一种触控元件的局部仰视示意图。

图8为图7的触控元件沿剖线II-II’的第一种局部剖面示意图。

图9为图7的触控元件沿剖线II-II’的第二种局部剖面示意图。

图10为图7的触控元件沿剖线II-II’的第三种局剖部面示意图。

图11为图7的触控元件沿剖线II-II’的第四种局剖部面示意图。

图12为图7的触控元件沿剖线II-II’的第五种局部剖面示意图。

图13为本发明的另一种触控元件的局部仰视示意图。

图14为本发明又一种触控元件的局部剖面示意图。

图15为本发明再一种触控元件的局部剖面示意图。

图16为本发明一实施例的触控显示装置的示意图。

附图标记：

100、200：触控面板             110：覆盖板

112：上表面                    114：下表面

116：侧面

120、120A、120B、120C、120D：触控元件

130：原子层沉积薄膜            140：装饰层

210：填充薄膜                  212：平坦表面

300：显示面板                  400：触控显示装置

A、B：区域                     B1：第一桥接线

B2：第二桥接线                 C1、C2：裂隙

D1：第一延伸方向               D2：第二延伸方向

E：感测垫                  E1：第一感测垫

E2：第二感测垫             F：电路板

I-I’、II-II’：剖线       I1～I4：绝缘结构

I5：绝缘层                 PA：保护层

S1：第一感测串列           S2：第二感测串列

SS1：第一感测层            SS2：第二感测层

V：接触开口                V1、V2：尖端

X：传输线

具体实施方式

请先参照图1，提供覆盖板110，且覆盖板110具有上表面112、下表面114以及侧面116，其中上表面112与下表面114相对，而侧面116连接上表面112与下表面114。

在本实施例中，覆盖板110的材质可以是聚碳酸酯或是玻璃等透光且具支撑性的材料。一般而言，为了获得所需的尺寸大小，覆盖板110往往由大面积的母板经切割以及研磨等方式而获得。切割以及研磨所产生的应力使得覆盖板110的侧面116上往往存在有深度不一的裂隙C1。此外，在制作触控元件的制作过程当中，各种制作步骤的施行也可能在覆盖板110的其他处形成有裂隙C1。

由于，裂隙C1所在位置往往是应力集中的位置，其存在并不利于覆盖板110的机械强度。并且，裂隙C1的深度越深，则覆盖板110的机械强度越差。因此，本实施例可以对覆盖板110的侧面116进行边缘蚀刻工艺。

本实施例采用的边缘蚀刻工艺可以是化学蚀刻法。在边缘蚀刻工艺后，覆盖板110的表面将有一部分被移除，并且基于化学蚀刻的特性，覆盖板110被蚀刻的深度将与接触蚀刻液的接触时间有关。原本存在有裂隙C1处接触蚀刻液后较容易被化学作用的副产物遮蔽而无法继续接触蚀刻液。因此，原本存在有裂隙C1处被蚀刻的深度将相对较少，以使覆盖板110形成如图2所显示的态样。请参照图2，存在于覆盖板110的侧面116上的裂隙C1在边缘蚀刻工艺后例如会转变成裂隙C2，其相对深度小于裂隙C1。因此，裂隙C2相对于裂隙C1而言，发生应力集中的情形较不显著，而有助于避免覆盖板110因外力的施加而损害。也就是说，裂隙C2的相对深度的减小有利于提高覆盖板110的机械强度。

请参照图3，覆盖板110的下表面114配置有触控元件120。触控面板100包括有装饰层140，其配置于覆盖板110的下表面114上并且围绕于触控元件120的周边。装饰层140的材质包括类钻碳、陶瓷材料、油墨或光阻材料。

本实施例在前述的边缘蚀刻工艺之后进一步进行原子层沉积工艺，以形成原子层沉积薄膜130。此时，覆盖板110、触控元件120、装饰层140以及原子层沉积薄膜130构成触控面板100。原子层沉积薄膜130覆盖住触控面板100。

在一实施例中，原子层沉积薄膜130的材质包括无机材料、有机材料、多晶材料，或非晶材料。上述的无机材料包括氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锌，而有机材料包括聚酰亚胺。原子层沉积薄膜130具有高致密度以及良好的薄膜覆盖性质，因此，整个触控面板100的外表面都被这层连续且完整的原子层沉积薄膜130所覆盖，藉此可以提高触控面板100的机械强度。

请参照图4，裂隙C2虽不至于造成覆盖板110的损坏，但触控面板100受外力冲击时，应力容易集中于末端V1。根据Griffith断裂理论，触控面板100所受最大应力大于一临界值时，裂隙C2将会扩展而使覆盖板110破损。也就是说，末端V1所累积的应力有可能造成触控面板100的损坏。此外，末端V1的曲率半径影响着应力集中的效果，其中越尖锐的末端V1，其曲率半径越小，则应力集中效果越显著。所以，末端V1越是尖锐越可能造成显著的应力集中效果而使得触控面板100的信赖性不佳。

在本实施例中，藉由原子层沉积法(Atomic Layer Deposition Process)制作原子层沉积薄膜130。原子层沉积薄膜130覆盖于裂隙C2的表面后将形成较为圆滑的末端V2。相较之下，末端V2的曲率半径大于末端V1的曲率半径。因此，末端V2对应力集中的效果较不显著，而使原子层沉积薄膜130的配置有助于缓和应力集中的效果。

在同样的外力冲击下，沉积有原子层沉积薄膜130的裂隙C2不容易扩展。所以，本实施例在触控面板100的外表面上形成有完整且连续的原子层沉积薄膜130可以降低触控面板100破损的可能性。除此之外，经由原子层沉积法所制作的原子层沉积薄膜130致密度高，而可更进一步使触控面板100具有较佳的机械强度。

在其他实施例中，由于原子层沉积薄膜130的配置有助于提高触控面板100的机械强度，因此图2所显示的边缘蚀刻工艺实质上可以被省略。

请参照图5，触控面板200与触控面板100大致相似，其中相同的元件将以相同的元件符号标示，在此不另赘述。具体而言，触控面板200不同于触控面板100之处主要在于，触控面板200进一步包括有填充薄膜210，其配置于覆盖板110的侧面116上，且原子层沉积薄膜130的一部分夹于填充薄膜210以及侧面116之间。

在本实施例中，填充薄膜210的制作方式是利用溶胶-凝胶法(sol-gelmethod)制作而成，且填充薄膜210的材质包括无机二氧化硅(SiO2)等无机层。在一实施方式中，可以将四乙氧化硅烷(Tetraethoxy silane，TEOS)加水进行水解及缩合反应以生成无机二氧化硅(SiO₂)溶胶。接着，将此溶胶涂布于触控面板200的边缘(也就是覆盖板110的侧面116上)，并且加热使溶胶交联硬化成填充薄膜210。

请参照图5与图6，在本实施例中，由于溶胶具备流动性，填充薄膜210可具有填充凹陷的特性。所以，填充薄膜210远离原子层沉积薄膜130的一侧构成平坦表面212。原子层沉积薄膜130所形成的尖端V2被填平，而使得触控面板200具有相当平滑的外表面。如此一来，触控面板200遭受外力时，更不容易有应力集中的现象，而表现出相当不错的机械性质。

上述的触控面板100及200中，触控元件120可以有多种设计，并且触控面板100及200可以安装于诸如液晶显示面板、电湿润显示面板、电泳显示面板、电子纸、有机发光显示面板等显示面板上，以构成触控显示装置。

以下将举出多个触控元件的实施例来说明，但本发明所述的触控元件120不以这些实施例所说明的设计方式为限。

请参照图7，配置于覆盖板110上的触控元件120A包括多个第一感测串列S1以及多个第二感测串列S2，各第一感测串列S1的第一延伸方向D1与各第二感测串列S2的第二延伸方向D2相交，且第一感测串列S1电性独立于第二感测串列S2。

各第一感测串列S1包括多个第一感测垫E1以及将多个第一感测垫E1沿第一延伸方向D1串接的多条第一桥接线B1，各第二感测串列S2包括多个第二感测垫E2以及将第二感测垫E2沿第二延伸方向D2串接的多条第二桥接线B2。

请同时参照图7、图8及图9，触控元件120A中，第二感测串列S2的第二感测垫E2、第二桥接线B2与第一感测串列S1的第一感测垫E1由同一膜层制作而成。第一感测垫E1以及第二感测串列S2的材质例如是透明导电材料，但本实施例不以此为限。

另外，触控元件120A还包括绝缘结构I1，其覆盖于相同膜层所构成的第一感测垫E1以及第二感测串列S2上，并且具有暴露出第一感测垫E1的多个接触开口V。第二桥接线B1则配置于绝缘结构I1上并透过接触开口V电性连接于第一感测垫E1。第一桥接线B1的材质可以是金属(如图8所示)或透明导电材质(如图9所示)。同时，触控元件120A由保护层PA所覆盖。

请同时参照图7与图10，本实施例与图8所显示的设计类似，两者的主要差异在于，本实施例的绝缘结构I2为岛状绝缘图案，其局部地配置于第一桥接线B1以及第二桥接线B2之间。

请同时参照图7与图11，随着各元件的制作顺序不同，触控元件120A的剖面结构将有所变化。以本实施例而言，制作触控元件120A时，可以使用金属材料或透明导电材料先将第一桥接线B1制作于覆盖板110上，接着在第一桥接线B1上形成绝缘结构I3。此时，绝缘结构I3例如具有多个接触开口V，且绝缘结构I3例如是层状的结构(也就是绝缘层)。接触开口V可以暴露出各第一桥接线B1的两端。在绝缘结构I3上以透明导电层形成第二感测串列S2以及第一感测垫E1，其中第一感测垫E1可以透过接触开口V电性连接于对应的第一桥接线B1。随之，于触控元件120A上形成保护层PV以将其覆盖。

请同时参照图7与图12，触控元件120A在本实施例中的剖面结构类似于图11所显示的剖面结构，而两者的主要差异在于本实施例的绝缘结构I4为岛状绝缘图案而非层状的。

请参照图13，配置于覆盖板110上的触控元件120B可以由多个感测垫E所构成，另外各感测垫E可以连接有一条传输线X，以便连接至电路板(未显示)或是控制芯片(未显示)。

请参照图14，配置于覆盖板110上的触控元件120C可以包括第一感测层SS1、第二感测层SS2以及绝缘层I5。第一感测层SS1配置于覆盖板110上，绝缘层I5配置于第一感测层SS1上，而第二感测层SS2配置于绝缘层I5上。也就是说，本实施例采用不同平面的两个感测层SS1与SS2来构成触控元件120C。

请参照图15，配置于覆盖板110上的触控元件120C可以包括第一感测层SS1以及第二感测层SS2，并且第一感测层SS1与第二感测层SS1分别配置于覆盖板110的相对两侧。

另外，如图16所示，该具有触控元件120B的覆盖板110也可以结合一显示面板300而组成一触控显示装置400，其中该覆盖板110贴附该显示面板300。该显示面板300是选自一有机发光二极管显示器(OLED)、液晶显示器(LCD)、电湿润显示器(EWD)或双稳态显示器(bi-stable display)。该触控显示装置400的覆盖板110与前述结构均相同，于此不多赘述。

综上所述，本发明将触控元件配置于覆盖板上以达成触控面板的薄型化设计。另外，本发明在触控面板外表面上形成原子层沉积薄膜可以提高触控面板的机械强度，并使得触控面板遭受外力时不容易损坏。进一步而言，本发明在制作触控面板的过程中可以对覆盖板进行边缘蚀刻工艺以将覆盖板边缘的裂隙深度减小，其亦有助于提高触控面板的机械强度。此外，本发明一实施例还可以在覆盖板的侧面上形成填充薄膜，其将侧面上的裂隙填平，以更进一步地强化触控面板的机械性质。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，当可作些许更动与润饰，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种触控面板，包括：

一覆盖板，具有一上表面、一下表面以及一侧面，其中该上表面与该下表面相对，而该侧面连接该上表面与该下表面；

一触控元件，配置于该覆盖板的该下表面上；以及

一原子层沉积薄膜，完整地覆盖该触控元件并且完整地覆盖该覆盖板的该上表面、该侧面以及该下表面未配置有该触控元件的部分。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其中该原子层沉积薄膜的材质包括一无机材料、一有机材料、一多晶材料或一非晶材料。

3.根据权利要求2所述的触控面板，其中该无机材料包括氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锌，而该有机材料包括聚酰亚胺。

4.根据权利要求1所述的触控面板，其中还包括一填充薄膜，配置于该覆盖板的该侧面上，且该原子层沉积薄膜的一部分夹于该填充薄膜以及该侧面之间。

5.根据权利要求4所述的触控面板，其中该填充薄膜的材质包括无机二氧化硅。

6.根据权利要求1所述的触控面板，其中该触控元件包括多个第一感测串列以及多个第二感测串列，各该第一感测串列的一第一延伸方向与各该第二感测串列的一第二延伸方向相交，且该些第一感测串列电性绝缘于该些第二感测串列。

7.根据权利要求1所述的触控面板，其中还包括一装饰层，配置于该覆盖板的上。

8.根据权利要求7所述的触控面板，其中该装饰层围绕于该覆盖板的周边。

9.根据权利要求8所述的触控面板，其中该装饰层的材质包括类钻碳、陶瓷材料、油墨或光阻材料。

10.一种触控面板的制作方法，包括：

提供一覆盖板，该覆盖板具有一上表面、一下表面以及一侧面，其中该上表面与该下表面相对，而该侧面连接该上表面与该下表面，且该覆盖板的该下表面配置有一触控元件；以及

进行一原子层沉积工艺，以形成一原子层沉积薄膜覆盖该触控元件并且覆盖该覆盖板的该上表面、该侧面以及该下表面未配置有该触控元件的部分。

11.根据权利要求10所述的触控面板的制作方法，其中进行该原子层沉积工艺之前还包括对该覆盖板的该侧面进行一边缘蚀刻工艺。

12.根据权利要求10所述的触控面板的制作方法，其中进行该原子层沉积工艺之后还包括于该覆盖板的该侧面形成一填充薄膜。

13.一种触控显示装置，包含：

一显示面板；以及

一覆盖板，贴附该显示面板且包含：一上表面、一下表面以及一侧面，其中该上表面与该下表面相对，而该侧面连接该上表面与该下表面；

一触控元件，配置于该覆盖板的该下表面上；以及

一原子层沉积薄膜，完整地覆盖该触控元件并且完整地覆盖该覆盖板的该上表面、该侧面以及该下表面未配置有该触控元件的部分。

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