CN103793095B - 触控装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控装置，其包含装饰层形成于感测电极层的至少一侧边，并与感测电极层对应设置以构成填补空间，信号传送线设置于装饰层上，绝缘层形成于填补空间，以及导电层形成于绝缘层上，并且通过绝缘层的缓冲从感测电极层跨接至装饰层之上，以电性连接感测电极层和信号传送线。另外，本发明还提供触控装置的制造方法。

Description

触控装置及其制造方法
【技术领域】
本发明是有关于一种触控技术，且特别是有关于一种触控装置及其制造方法。
【背景技术】
近年来触控装置已经被大量应用在各种电子产品中，例如手机、个人数字助理(PDA)或掌上型个人计算机等。目前有一种触控装置的薄型化设计，此触控装置包含保护外盖与触控组件，触控组件直接形成于保护外盖的一侧，而保护外盖的另一侧则供用户触摸以输入讯息或操控电子产品，藉此保护外盖兼具原本的保护功能与新的承载触控组件功能，可省略原本需承载触控组件的触控基板，由于此种触控装置具有轻薄的优点，逐渐受到人们的青睐。
在上述薄型化设计的触控装置中，于保护外盖通常会先形成一层装饰层用来定义出周边区，而周边区以外的区域则通常属于可视区，于是接着在保护外盖上形成透明电极层作为触控感应电极，并且此透明电极层从可视区延伸布设至周边区的装饰层上，然后再在装饰层上方形成与此透明电极层直接接触的信号传送线，使得触控感应电极产生的电性信号经由信号传送线传递至外部检测电路，进而由外部检测电路判断触控位置。
因为装饰层的厚度通常有数微米(μm)，甚至到数十微米，因此透明电极层形成时必须跨越此高度所形成的阶梯结构才能从可视区延伸布设至周边区的装饰层上，其困难度相对提高，亦即透明电极层在装饰层上的阶梯覆盖能力会因为装饰层的厚度增加而降低，进而容易形成断裂损毁，使得透明电极层与信号传送线之间电性连接的可靠度降低。
【发明内容】
依据本发明的实施例，改变触控装置的架构及其制造方法，在装饰层与感测电极层所构成的填补空间中先形成绝缘层，再形成导电层于绝缘层上，以通过绝缘层的缓冲来形成跨接态样。其中跨接态样的导电层是用来电性连接感测电极层与装饰层上的信号传送线，而形成在导电层下方的绝缘层则是作为导电层爬坡至装饰层上所需的爬坡高度的缓冲层或过渡层。藉由本发明实施例的导电层与绝缘层的结构设计，可以克服上述传统触控装置在透明导电层与信号传送线之间电性连接的可靠度降低的问题。
依据本发明的一实施例，提供一种触控装置，触控装置包括：感测电极层；装饰层形成于感测电极层的至少一侧边，并与感测电极层对应设置以构成填补空间；信号传送线设置于装饰层上；绝缘层形成于填补空间；以及导电层形成于绝缘层上，并且通过绝缘层的缓冲从感测电极层跨接至装饰层之上，以电性连接感测电极层和信号传送线。
进一步的，所述装饰层邻接该感测电极层，或者所述装饰层叠置于该感测电极层上。
进一步的，所述导电层设置于该绝缘层与该信号传送线之间，且该信号传送线横跨至该导电层上。
进一步的，所述导电层横跨至该信号传送线上。
进一步的，所述导电层的材料包括金属材料或透明导电材料。
进一步的，所述导电层的图案包括一个或多个条状物，且该条状物的形状包括方形、哑铃形、S字形或前述的组合。
进一步的，所述导电层的图案包括一围绕该感测电极层的环状物，且该环状物具有一与该感测电极层一致的图案。
进一步的，所述绝缘层包括一层或多层结构，且该绝缘层的形状包括方形、圆形、六边形、八边形或前述的组合。
进一步的，所述触控装置更包括一保护盖板，其中该感测电极层设置于该保护盖板的一表面上。
进一步的，所述触控装置更包括：一保护层，覆盖该感测电极层、该装饰层、该信号传送线及该导电层。
依据本发明的另一实施例，提供触控装置的制造方法，此方法包括：形成绝缘层于装饰层与感测电极层所对应构成的填补空间；以及形成导电层于绝缘层上，其中导电层通过绝缘层的缓冲从感测电极层跨接至装饰层之上，以电性连接感测电极层和装饰层上所形成的信号传送线。
进一步的，所述导电层在形成该信号传送线之前形成，且所述信号传送线横跨至该导电层上。
进一步的，所述导电层在形成该信号传送线之后形成，且所述导电层横跨至该信号传送线上。
进一步的，所述导电层和该信号传送线在相同的步骤中形成，且该导电层和该信号传送线为共平面。
进一步的，所述感测电极层包括复数条沿一第一轴向排列的第一感应电极、复数条沿一第二轴向排列的第二感应电极及复数个电性阻隔结构，其中每一该些第一感应电极包括复数个第一导电单元和复数个电性连接该第一轴向上相邻两个该些第一导电单元的连接线，每一该些第二感应电极包括复数个第二导电单元和复数个电性连接该第二轴向上相邻两个该些第二导电单元的跨接线，并且该些连接线和该些跨接线形成交错，该些电性阻隔结构分别设置于交错的每一该些连接线及每一该些跨接线之间。
进一步的，该导电层、该信号传送线和该跨接线的材料相同，且该导电层、该信号传送线和该跨接线在相同的步骤中形成。
进一步的，该导电层和该跨接线的材料相同，且该导电层和该跨接线在相同的步骤中形成。
进一步的，该绝缘层和该电性阻隔结构的材料相同，且该绝缘层和该电性阻隔结构在相同的步骤中形成。
进一步的，所述感测电极层形成在一保护盖板的一表面上。
进一步的，所述触控装置的制造方法更包括：形成一保护层，覆盖该感测电极层、该装饰层、该信号传送线及该导电层。
采用本发明的触控装置，设置在导电层下方的绝缘层可以作为导电层爬坡至装饰层上所需的爬坡高度的缓冲层或过渡层，使得导电层从感测电极层跨接到装饰层之上的制作较为容易并且不易断裂损毁，进而提升了感测电极层与信号传送线之间电性连接的可靠度。
为了让本发明的上述目的、特征、及优点能更明显易懂，以下配合所附图式，作详细说明如下：
【附图说明】
图1显示依据本发明一实施例的触控装置的平面示意图。
图2至图5显示依据本发明的各种实施例的触控装置的剖面示意图。
图6A至图6D显示依据本发明的各种实施例的导电层形状。
图7A至图7D显示依据本发明的各种实施例的绝缘层形状。
图8显示依据本发明另一实施例的触控装置的平面示意图。
图9显示依据本发明的一实施例，沿着第8图的剖面线8-8’，触控装置的剖面示意图。
图10显示依据本发明另一实施例的触控装置的平面示意图。
其中附图标记说明如下：
100～保护盖板；
110～装饰层；
112～信号传送线；
114～绝缘层；
116～导电层；
118～保护层；
120～感测电极层；
122X、122Y～导电单元；
122X’～连接线；
124～电性阻隔结构；
126～跨接线；
A～触控感测动作区；
S～填补空间。
【具体实施方式】
在以下所说明的本发明的各种实施例中，所称的方位“上”及“下”，仅是用来表示相对的位置关系，并非用来限制本发明。
参阅图1及图2，图1显示依据本发明的一实施例，触控装置的平面示意图，而图2则显示依据本发明的一实施例，沿着图1的剖面线1-1’，触控装置的剖面示意图。此触控装置可以是电容式触控装置，并且是全部触控组件设置于保护盖板100的内侧表面上的触控结构，保护盖板100的外侧表面为触控装置的触碰面，保护盖板100的材料例如为强化玻璃。
感测电极层120设置于保护盖板100的内侧表面上，感测电极层120包括复数条沿着第一轴向(例如X轴)排列的第一感应电极，其中每一条第一感应电极包括复数个第一导电单元122X和复数个电性连接第一轴向上相邻的两个第一导电单元122X的连接线122X’；以及复数条沿着第二轴向(例如Y轴)排列的第二感应电极，其中每一条第二感应电极包括复数个第二导电单元122Y和复数个电性连接第二轴向上相邻的两个第二导电单元122Y的跨接线126，并且这些跨接线126与这些连接线122X’形成交错；此外，感测电极层120还包括复数个电性阻隔结构124，这些电性阻隔结构124分别设置在交错的每一连接线122X’与每一跨接线126之间，避免沿着第一轴向(例如X轴)排列的第一感应电极与沿着第二轴向(例如Y轴)排列的第二感应电极之间发生短路。实际制程可利用沈积制程以及微影与蚀刻制程形成感测电极层120的各组件的架构及图案。
进一步针对感测电极层120的各组件的尺寸来来进行说明，在一实施例中，感测电极层120中的第一导电单元122X、连接线122X’、第二导电单元122Y及跨接线126若例如是采用铟锡氧化物(ITO)设计的话，其厚度约为数十nm；电性阻隔结构124的厚度则约为1μm。
在一实施例中，装饰层110形成在感测电极层120的至少一侧边以邻接感测电极层120，如图2所示的实施例，装饰层110则是以围绕感测电极层120并且设置在保护盖板100的内侧表面上的架构来进行说明。此外，信号传送线112进一步再形成于装饰层110上。依据本发明的实施例，装饰层110可以是黑色、白色或彩色装饰层，或者也可以是前述的组合，其中黑色装饰层的厚度约为2μm至10μm，而白色及彩色装饰层的厚度则约为30μm。黑色装饰层的材料例如为黑色光阻或黑色印刷油墨，白色及彩色装饰层的材料则分别为白色及彩色印刷油墨。
依据本实施例的触控装置架构以及前述说明的厚度尺寸，在装饰层110与感测电极层120之间会因为两者的厚度差而构成填补空间S，其中如图1所示，感测电极层120邻接于装饰层110的部分通常是规划为第一导电单元122X及第二导电单元122Y，如此让装饰层110与第一导电单元122X及第二导电单元122Y之间的厚度差更为明显。本实施例进一步在此填补空间S内形成绝缘层114，并于绝缘层114上方形成导电层116。导电层116通过绝缘层114的缓冲来形成跨接态样，以从感测电极层120跨接至装饰层110上，藉此电性连接感测电极层120与装饰层110上的信号传送线112。在此实施例中，导电层116是在信号传送线112形成之后才形成，因此导电层116从感测电极层120上方横跨至信号传送线112上。之后，形成保护层118全面性地覆盖保护盖板100上的触控组件，例如感测电极层120、绝缘层114、导电层116、信号传送线112以及装饰层110。
依据本实施例，在装饰层110与感测电极层120所构成的填补空间S内形成绝缘层114，进而再形成导电层116在绝缘层114上方以电性连接感测电极层120与装饰层110上的信号传送线112，从而实现触控装置的改良架构，避免传统触控装置的透明电极层直接跨越至装饰层所产生的问题，有效提升了感测电极层120与信号传送线112之间电性连接的可靠度。此外，本实施例藉由绝缘层114的设计，在形成导电层116时，可避免因为要爬坡至装饰层110上所需的爬坡高度过高而造成导电层116不易爬坡的缺点，并且让导电层116较不易断裂损毁。换句话说，本实施例的绝缘层114可作为导电层116爬坡至装饰层110上所需的爬坡高度的缓冲层或过渡层。
进一步说明的是，如图1所示，导电层116的图案可以设计成一个条状物或多个条状物，并且如图2所示，导电层116与信号传送线112的一部分重叠，并且导电层116与信号传送线112产生重叠的部分是设置在信号传送线112的上方。
参阅图3，其显示依据本发明的另一实施例，触控装置的剖面示意图。图3的实施例大致与图2的实施例的架构相同，差异点在于，图3的实施例的信号传送线112是在导电层116形成之后才形成，因此导电层116设置于绝缘层114与信号传送线112之间，并且信号传送线112横跨至导电层116上，让导电层116与信号传送线112产生重叠的部分是设置在信号传送线112的下方。在此架构下，感测电极层120同样得以藉由导电层116与信号传送线112产生电性连接。相同的，本实施例进一步于装饰层110与感测电极层120之间所构成的填补空间S内形成绝缘层114，让绝缘层114作为导电层116爬坡至装饰层110上所需的爬坡高度的缓冲层或过渡层。
图4和图5为依据本发明的其他实施例，触控装置的剖面示意图。图4和图5的实施例大致分别与图2和图3的实施例相同，差异点在于，图4和图5的实施例的制程是先形成感测电极层120再形成装饰层110，让装饰层110叠置于感测电极层120上，并形成在感测电极层120的至少一侧边。然而，依据图4和图5的实施例架构，在装饰层110与感测电极层120之间是因为装饰层110本身的厚度而构成填补空间S。相同的，本实施例进一步于填补空间S内形成绝缘层114，让绝缘层114作为导电层116爬坡至装饰层110上所需的爬坡高度的缓冲层或过渡层，让绝缘层114上方形成的导电层116通过绝缘层114的缓冲来形成跨接态样。在图4的实施例中，导电层116是在信号传送线112形成之后才形成；在图5的实施例中，导电层116则是在信号传送线112形成之前形成。
参阅图6A-图6D，其显示依据本发明的各种实施例的导电层116的条状物形状，导电层116的一个条状物的形状可以是方形、圆头哑铃形、方头哑铃型、S字形或其他合适的形状。此外，导电层116的多个条状物的形状可以是方形、圆头哑铃形、方头哑铃型、S字形及其他合适形状的任意组合。
参阅图7A-图7D，其显示依据本发明的各种实施例的绝缘层114的形状，绝缘层114的形状可以是方形、圆形、六边形、八边形或其他合适形状，此外，绝缘层114可以是一层或多层堆栈结构，因此绝缘层114的形状也可以是方形、圆形、六边形、八边形及其他合适形状的任意组合。
另外，虽然图7A-图7D中的导电层116是以一个条状物图案来形成在绝缘层114上，然而导电层116也可以设计成如图1中所示的多个条状物图案。
依据本发明的一实施例，绝缘层114的材料可以与感测电极层120上的电性阻隔结构124的材料相同，例如为有机或无机的绝缘材料，有机绝缘材料可以是聚亚酰胺(polyimide)，可藉由微影或印刷制程将此绝缘材料图案化，在相同的制程步骤中形成绝缘层114及电性阻隔结构124，因此绝缘层114的设置不会增加额外的制程步骤及成本。
在本发明的实施例中，导电层116的材料可以是金属或透明导电材料，并且电性阻隔结构124上的跨接线126也可以由金属或透明导电材料形成，因此，依据本发明的一实施例，导电层116的材料可以与跨接线126的材料相同，并且导电层116可藉由形成跨接线126的制程同时形成，亦即导电层116与跨接线126可以在相同的制程步骤中形成，因此导电层116的设置不会增加额外的制程步骤及成本。
此外，在本发明的实施例中，信号传送线112由金属材料形成，因此，依据本发明的一实施例，信号传送线112、导电层116以及跨接线126的材料可以由相同的金属材料形成，并且信号传送线112、导电层116以及跨接线126可以在相同的制程步骤中形成，例如可藉由沈积制程以及微影与蚀刻制程同时形成信号传送线112、导电层116及跨接线126。
参阅图8及图9，图8显示依据本发明的一实施例，触控装置的平面示意图，图9则显示依据本发明的一实施例，沿着图8的剖面线8-8’，触控装置的剖面示意图。如图8所示，导电层116可以设计成一个条状物图案或多个条状物图案。图8及图9的实施例大致分别与图2和图3的实施例相同，差异点在于，图8及图9的实施例的导电层116与信号传送线112在相同的制程步骤中，由相同的导电材料，例如金属材料形成。因此，如图9所示，导电层116与信号传送线112具有共平面的结构特征。在此实施例中，于装饰层110与感测电极层120之间因为两者的厚度差所构成的填补空间S内也形成绝缘层114，让绝缘层114可作为导电层116爬坡至装饰层110上所需的爬坡高度的缓冲层或过渡层，进而使得绝缘层114上方形成的导电层116通过绝缘层114的缓冲来形成跨接态样。
参阅图10，其显示依据本发明的另一实施例，触控装置的平面示意图。在图10的实施例中，导电层116的图案设计为围绕感测电极层120的环状物，此环状物具有与感测电极层120的复数个导电单元122X和122Y一致的图案设计，导电层116的图案从感测电极层120与装饰层110的交界处开始延伸，并且与装饰层110的一部份重叠。导电层116的一部分可设置在信号传送线112的上方或下方，并且在导电层116的下方还设置有绝缘层(未绘出)，此绝缘层可作为导电层116爬坡至装饰层110上所需的爬坡高度的缓冲层或过渡层，有助于导电层116的爬坡，使得导电层116不易断裂损毁，进而提升了感测电极层120与信号传送线112之间电性连接的可靠度。
在图10的实施例中，导电层116可由透明导电材料形成，例如由铟锡氧化物(ITO)形成。由于导电层116的环状物图案与感测电极层120的复数个导电单元122X和122Y的图案设计一致，因此，此实施例的触控装置的触控感测动作区A可延展至装饰层110的部分区域上。另外，当感测电极层120上的跨接线126是由透明导电材料形成时，导电层116可以与跨接线126一起由相同的制程步骤形成，而不会增加额外的制程步骤及成本。
综上所述，依据本发明的实施例，在装饰层与感测电极层所构成的填补空间内形成绝缘层，此绝缘层可作为导电层爬坡至装饰层上所需的爬坡高度的缓冲结构或过渡结构，使得在绝缘层上形成的导电层可以顺利地从感测电极层爬坡跨接至装饰层上方而与信号传送线电性连接，藉此提升了感测电极层与信号传送线之间电性连接的可靠度。特别是针对厚度较厚的白色及彩色装饰层，利用本发明实施例的绝缘层和导电层的结构设计，可以更加提升感测电极层与信号传送线之间电性连接的可靠度。
此外，本发明实施例的绝缘层和导电层可以利用触控装置原来的制程步骤完成，因此，绝缘层和导电层的制作并不会增加额外的制程步骤及成本。
虽然本发明已揭露较佳实施例如上，然其并非用以限定本发明，在此技术领域中具有通常知识者当可了解，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求所界定为准。

Claims (18)

1.一种触控装置，其特征在于，包括：
一感测电极层，该感测电极层包括复数条沿一第一轴向排列的第一感应电极、复数条沿一第二轴向排列的第二感应电极及复数个电性阻隔结构，其中每一该第一感应电极包括复数个第一导电单元和复数个电性连接该第一轴向上相邻两个该第一导电单元的连接线，每一该第二感应电极包括复数个第二导电单元和复数个电性连接该第二轴向上相邻两个该第二导电单元的跨接线，并且该连接线和该跨接线形成交错，该电性阻隔结构分别设置于交错的每一该连接线及每一该跨接线之间；
一装饰层，形成于该感测电极层的至少一侧边，并与该感测电极层对应设置以构成一填补空间；
一信号传送线，设置于该装饰层上；
一绝缘层，形成于该填补空间，该绝缘层和该电性阻隔结构的材料相同，且该绝缘层和该电性阻隔结构在相同的步骤中形成；以及
一导电层，形成于该绝缘层上，并且通过该绝缘层的缓冲从该感测电极层跨接至该装饰层之上，以电性连接该感测电极层和该信号传送线。
2.依据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该装饰层邻接该感测电极层，或者该装饰层叠置于该感测电极层上。
3.依据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该导电层设置于该绝缘层与该信号传送线之间，且该信号传送线横跨至该导电层上。
4.依据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该导电层横跨至该信号传送线上。
5.依据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该导电层的材料包括金属材料或透明导电材料。
6.依据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该导电层的图案包括一个或多个条状物，且该条状物的形状包括方形、哑铃形、S字形或前述的组合。
7.依据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该导电层的图案包括一围绕该感测电极层的环状物，且该环状物具有一与该感测电极层一致的图案。
8.依据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该绝缘层包括一层或多层结构，且该绝缘层的形状包括方形、圆形、六边形、八边形或前述的组合。
9.依据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，更包括：
一保护盖板，其中该感测电极层设置于该保护盖板的一表面上。
10.依据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，更包括：
一保护层，覆盖该感测电极层、该装饰层、该信号传送线及该导电层。
11.一种触控装置的制造方法，其特征在于，包括：
形成一绝缘层于一装饰层与一感测电极层所对应构成的一填补空间，其中，该感测电极层包括复数条沿一第一轴向排列的第一感应电极、复数条沿一第二轴向排列的第二感应电极及复数个电性阻隔结构，其中每一该第一感应电极包括复数个第一导电单元和复数个电性连接该第一轴向上相邻两个该第一导电单元的连接线，每一该第二感应电极包括复数个第二导电单元和复数个电性连接该第二轴向上相邻两个该第二导电单元的跨接线，并且该连接线和该跨接线形成交错，该电性阻隔结构分别设置于交错的每一该连接线及每一该跨接线之间，该绝缘层和该电性阻隔结构的材料相同，且该绝缘层和该电性阻隔结构在相同的步骤中形成；以及
形成一导电层于该绝缘层上，其中该导电层通过该绝缘层的缓冲从该感测电极层跨接至该装饰层之上，以电性连接该感测电极层和该装饰层上所形成的一信号传送线。
12.依据权利要求11所述的触控装置的制造方法，其特征在于，该导电层在形成该信号传送线之前形成，且该信号传送线横跨至该导电层上。
13.依据权利要求11所述的触控装置的制造方法，其特征在于，该导电层在形成该信号传送线之后形成，且该导电层横跨至该信号传送线上。
14.依据权利要求11所述的触控装置的制造方法，其特征在于，该导电层和该信号传送线在相同的步骤中形成，且该导电层和该信号传送线为共平面。
15.依据权利要求11所述的触控装置的制造方法，其特征在于，该导电层、该信号传送线和该跨接线的材料相同，且该导电层、该信号传送线和该跨接线在相同的步骤中形成。
16.依据权利要求11所述的触控装置的制造方法，其特征在于，该导电层和该跨接线的材料相同，且该导电层和该跨接线在相同的步骤中形成。
17.依据权利要求11所述的触控装置的制造方法，其特征在于，该感测电极层形成在一保护盖板的一表面上。
18.依据权利要求11所述的触控装置的制造方法，其特征在于，更包括：
形成一保护层，覆盖该感测电极层、该装饰层、该信号传送线及该导电层。
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