CN104216547B - 一种触控面板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控面板，被定义有一非可视区及一对应该非可视区的可视区，其特征在于，该触控面板包括：一遮蔽层，设置于一基板的一侧，其中该遮蔽层的设置区域定义出该非可视区；一感测电极层，与该遮蔽层位于该基板之同侧，其中至少部分的该感测电极层设置于该基板之表面且至少位于该可视区；一第一保护层，至少位于该可视区，并且至少覆盖该感测电极层；以及一第二保护层，位于该非可视区，并且至少覆盖该遮蔽层。本发明进一步提供了制造该触控面板的方法。藉此通过保护层的架构改良搭配制程调整，使得保护层不会因为感测电极层及遮蔽层之间的落差来产生涂布不均进而出现色差问题。

Description

一种触控面板及其制造方法
技术领域
本发明乃是关于一种触控技术，特别是指一种触控面板及其制造方法。
背景技术
随着触控技术(Touch control)的演进，触控面板(touch panel)已广泛应用于各种消费电子装置，例如：智能型手机、平板计算机、相机、电子书、MP3播放器等携带式电子产品，或是应用于操作控制设备的显示屏幕。触控面板除了方便使用者操作之外，当然还包括薄型、轻便以及具有价格上的竞争力等优势。
触控面板通常包括基板、感测电极层、遮蔽层以及保护层，在架构上，保护层形成于感测电极层及遮蔽层上，用以保护感测电极层避免物理性或化学性的损坏。
然而，由于遮蔽层与感测电极层之间的厚度存在一定程度(约数十倍至百倍)的落差，因此在保护层的制作过程中，容易因为此厚度落差而造成涂布不均，让保护层产生色差问题而影响触控面板的透光性。
发明内容
本发明通过保护层的架构改良搭配制程调整，设计两部分的保护层来分别对应存在有厚度落差的感测电极层及遮蔽层，并且让两部分的保护层是独立形成，不会因为感测电极层及遮蔽层之间的落差来产生涂布不均情形。
本发明的一实施例提供一种触控面板，被定义有一非可视区及一对应该非可视区的可视区，其特征在于，该触控面板包括：一遮蔽层，设置于一基板的一侧，其中该遮蔽层的设置区域定义出该非可视区；一感测电极层，与该遮蔽层位于该基板之同侧，其中至少部分的该感测电极层设置于该基板之表面且至少位于该可视区；一第一保护层，至少位于该可视区，并且至少覆盖该感测电极层；以及一第二保护层，位于该非可视区，并且至少覆盖该遮蔽层。
本发明的另一实施例提供一种触控面板的制造方法，其中该触控面板被定义有一非可视区及一对应该非可视区的可视区，其特征在于，该触控面板的制造方法的步骤包括：形成一遮蔽层于一基板的一侧，其中该遮蔽层的形成区域定义出该非可视区；形成一与该遮蔽层位于该基板同侧的感测电极层，其中至少部分的该感测电极层形成于该基板之表面且至少位于该可视区；至少于该可视区内形成一第一保护层来至少覆盖于该感测电极层上；以及于该非可视区内形成一第二保护层来至少覆盖于该遮蔽层上。
藉此，本发明能有效地避免产生色差而降低影响触控面板透光性的因素。此外，本发明分成两部分的保护层更可进一步分别采用不同的材料来设计，让对应位于感测电极层的第一保护层除了提供保护功能之外，更具有折射率补偿及匹配的效果；而对应位于遮蔽层的第二保护层则除了提供保护功能之外，更可有效地提升与遮蔽层的附着力。整体而言更可提高触控面板的品质。
为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取之技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明之详细说明、图式，相信本发明之目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体之了解，然而所附图式与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
为让本发明之特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
附图说明
图1显示本发明第一实施例的触控面板的剖面示意图。
图2显示本发明图1中的第一保护层的局部放大图。
图3显示本发明第二实施例的触控面板的剖面示意图。
图4显示本发明第三实施例的触控面板的剖面示意图。
图5显示本发明实施例的触控面板的制造方法流程图。
具体实施方式
本说明书中所称的方位“上及“下，仅是用来表示相对的位置关系，对于本说明书的图式而言，触控面板的上方较远离使用者，而下方则较接近使用者。另外，本实施例的触控面板被定义有一非可视区及一对应非可视区的可视区。一般来讲，非可视区可以是对应设计在可视区的至少一侧边，本说明书中的各实施例的非可视区皆是例如以围绕在可视区周边的态样来进行说明。
请参照图1，图1显示本发明第一实施例的触控面板的剖面示意图。本实施例的触控面板100包括基板110、遮蔽层130、感测电极层120、第一保护层151及第二保护层152。其中，基板110可采用例如玻璃等透明的材质，并且基板110具有相对的下表面110a及上表面110b。下表面110a作为接受使用者触碰的表面，上表面110b上则用来形成触控面板100的各个部件，详细态样将会在后续内容中加以说明。此外，在本实施例中，基板110的下表面110a可例如已先经过强化、防刮、抗眩、抗菌及/或抗反射等表面处理，以使基板110兼具承载及保护的功能。
遮蔽层130设置于基板110的上表面110b之一侧，并且遮蔽层的设置区域之范围是用来定义出触控面板100的非可视区100B。本实施中的遮蔽层130是非透明的绝缘层，例如是黑色或是其他颜色的聚酰亚胺层，或者是油墨层。遮蔽层130可藉由沉积、微影及蚀刻制程来形成。
感测电极层120是与遮蔽层130一样位于基板的同一上表面110b之侧，并且至少有部分的感测电极层120设置于基板110的上表面110b且至少位于可视区100A，让感测电极层120至少在触控面板100的可视区100A内提供使用者触碰感测的功能。更具体来讲，感测电极层120包含复数个排列成列的第一电极121，复数个排列成行的第二电极（图中未示），以及连接相邻的第二电极（图中未示）的复数连接部124。复数跨接部123可用以连接在同一列上且相邻的第一电极121。复数个绝缘部122可设置于连接部124与跨接部123之间，用以电性绝缘连接部124和跨接部123。藉此，整体设置让感测电极层120的电极图案可分为蚀刻区120A与非蚀刻区120B两个部分。
第一保护层151在设计上至少位于可视区100A，并且覆盖于同样位于可视区100A的感测电极层120，藉以保护感测电极层120避免受到物理性或化学性的损坏。当然，由于感测电极层120区分有蚀刻区120A及非蚀刻区120B，因此第一保护层151除了覆盖于感测电极层120的非蚀刻区120B之外，更会同时覆盖于因蚀刻区120A而暴露出来的部分基板110。第二保护层152在设计上则是位于非可视区100B，并且覆盖于遮蔽层130上，由于本实施例中用来定义出非可视区100B的遮蔽层130是围绕于可视区100A来设置，因此本实施例的第二保护层152将呈现框型的结构态样。
承上所述，本实施例通过第一保护层151及第二保护层152的独立设计，让触控面板100的整个架构中，属于最后段制作形成的保护层不会受到遮蔽层130(厚度约1.5μm至20μm)及感测电极层120(厚度约至)之间厚度落差的影响而在制程上产生涂布不均的情形，有效地避免因涂布不均而产生色差的问题，降低影响触控面板透光性的因素，进而提升触控面板100的生产良率。
进一步说明的是，本实施例是以先设置遮蔽层130再形成感测电极层120的制程顺序来举例说明，并且感测电极层120是进一步延伸位于非可视区100B而形成于遮蔽层130的上表面。在一实施例中，感测电极层120可如图1所示的是整体直接制作来延伸于非可视区100B。在另一实施例中，感测电极层120延伸于非可视区100B的部分也可以是一独立的连接部，并在不同制程步骤中形成，在此并非为本发明所限制。
本实施例的触控面板100更包括信号传送层160，设置于遮蔽层130与第二保护层152之间，用来电性连接感测电极层120，传递感测电极层120与一外部控制器(图未示)之间的信号。如此一来，本实施例在非可视区100B设计第二保护层152的作用，即可同时覆盖于信号传送层160，用来保护信号传送层160避免受到物理性或化学性的损坏。举一实例来看，假设信号传送层160采用钼铝钼的金属叠层结构，由于中间有铝层的存在，铝的活泼性强，在空气中容易被氧化而形成一层不导电的氧化铝薄膜，因此第二保护层152可以用来将信号传送层160与空气隔绝，防止氧化；另外也可同时减少钼层被刮伤而暴露出铝层的机会。
值得一提的是，本实施例的第一保护层151更可设计为一折射率补偿层，而第二保护层152则可设计为一附着层。如此一来，让对应覆盖于感测电极层120的第一保护层151除了提供保护功能之外，更具有折射率补偿及匹配的效果，防止感测电极层120中蚀刻区120A及非蚀刻区120B之间的蚀刻线可视；而对应覆盖于遮蔽层130及信号传送层160的第二保护层152则除了提供保护功能之外，更可有效地提升与遮蔽层之间的附着力。
关于折射率补偿层，在一实施例中，折射率补偿层可采用金属氧化物、非金属氧化物、硅基材料或其混合物，并且在架构上可以是单层结构或复合层结构的设计。假设本实施例的折射率补偿层的折射率为n1，感测电极层的折射率为n2，本实施例的设计是让折射率补偿层的折射率n1大于或等于感应电极层的折射率n2。藉以减少蚀刻区120A与非蚀刻区120B对光线折射率的差异，从而有效避免因折射率不同而导致的画面质量不佳等问题，使得触控面板100具有良好的外观品质。
请参照图2，显示图1中的第一保护层151的局部放大图。详细而言，本实施例第一保护层151包含第一折射率层1511及第二折射率层1512，让第一保护层151在设计为折射率补偿层时是呈复合层结构的态样。其中，第一折射率层1511覆盖于感测电极层120上，第二折射率层1512设于第一折射率层1511上。此外，对于复合层结构的折射率补偿层的折射率n1设计，请进一步参考以下说明：
假设第一折射率层1511的折射率为n3；第二折射率层1512的折射率为n4。其中：
n3=sin a/sin b；
n4=sin b/sin c；
n3*n4=(sin a/sin b)*(sin b/sin c)=sin a/sin c；
故折射率补偿层的折射率n1与n3及n4之间满足关系式：
n3=n1*n2。
本实施例通过第一折射率层1511及第二折射率层1512之叠层配置，达到复合层结构的折射率补偿层的折射率大于或等于设置于可视区100A内的感测电极层120的折射率。
在一实施例中，第一折射率层1511的折射率n3小于感测电极层120的折射率，而第二折射率层1512的折射率n4大于感测电极层120的折射率。具体而言，若感测电极层120的第一电极121及第二导电图案（图中未示）层皆为氧化铟锡图案层，折射率为1.86，则第一折射率层1511可以是一折射率小于1.86的膜层，例如：二氧化硅层，折射率为1.46，厚度为30nm至50nm。第二折射率层1512可以是折射率大于1.86的膜层，例如：五氧化二铌层，折射率为2.35，厚度为至5nm至10nm。在另一实施例中，第一折射率层1511为五氧化二铌层，且第二折射率层1512为二氧化硅层。换言之，复合层结构的折射率补偿层可例如是因应实际设计的感测电极层120的折射率而由一二氧化硅层及一五氧化二铌层复合而成。
关于附着层，在一实施例中，附着层为一有机材料层，由于附着层采用了与遮蔽层130性质相同或者相似的有机材料，因此附着层能够与遮光层130之间产生比较好的附着力，由有机材料构成的附着层于胶带百格测试(ASTM D3359－93)下，附着层相对于遮蔽层130的附着力至少大于4B，出现的脱离率不大于5%。藉此，让设置于附着层及遮蔽层130之间的信号传送层160可获得充分保护而与空气隔绝，减少被氧化的机会。
在一实施例中，该有机材料为可以为聚酰亚胺材料、油墨材料、醇类材料或其混合物。其中聚酰亚胺层的组成物包含硅烷及压克力。油墨材料的组成物则包含颜料、树脂及助剂，其中颜料可以是钛白或是碳粉，助剂则可以是固化剂或增稠剂。醇类材料可以是乙二醇、丙烯乙二醇、乙醇、异丙醇或其混合物。实际制程中可以通过调整各组分的含量来改善粘着度，从而获得与遮蔽层130更好的附着效果。
接下来，请参照图3，显示本发明第二实施例的触控面板的剖面示意图。如图3所示，本实施例的触控面板的架构大致与图1所示的第一实施例相同，差异点在于，本实施例所示的触控面板100的第一保护层151是进一步延伸位于非可视区100B，并且形成于第二保护层152之表面。藉此，能够进一步避免第二保护层152的脱落。本实施例的第一保护层151是全面形成于第二保护层152之表面上。当然，依实际设计需求，第一保护层151亦可仅形成于部分的第二保护层152之表面，在此并非为本发明所限制。
请再参照图4，显示本发明第三实施例的触控面板的剖面示意图。如图4所示，本实施例的触控面板的架构大致与图1所示的第一实施例相同，差异点在于，本实施例所示的触控面板100的感测电极层120与遮蔽层130之间的叠层顺序关系。本实施例是以先设置感测电极层120再形成遮蔽层130的制程顺序来设计。换言之，本实施例的感测电极层120在非可视区100B是形成在遮蔽层160的下表面。然而，基于本实施例的架构设计，为了让已先设置的感测电极层120与信号传送层160达成电性连接，本实施例的遮蔽层130进一步开设有一穿孔部，并且在穿孔部填充由导电物质构成的电性连接层140，让感测电极层120与信号传送层160通过穿孔部中的电性连接层140达成电性连接。
请参照图5，显示本发明实施例之触控面板的制造方法。首先，于步骤S1中，提供一基板。然后，于步骤S2中，形成一遮蔽层于基板的一侧，其中遮蔽层的形成区域用来定义出触控面板的非可视区。
于步骤S3中，形成一与遮蔽层位于基板同侧的感测电极层。其中，在本实施例中，除了至少有部分的感测电极层是形成于基板的表面且至少位于触控面板的可视区之外，感测电极层更是进一步延伸位于非可视区，并且在非可视区是位于前述步骤2所形成之遮蔽层的上表面。
当然，在另一实施例中，前述步骤2及步骤3的顺序可以对调，也就是先形成感测电极层，之后再形成遮蔽层。藉此，让感测电极层延伸在非可视区的部分是位于遮蔽层的下表面。
于步骤S4中，形成一信号传送层在遮蔽层上，用以电性连接感测电极层。
于步骤S5中，至少在可视区内形成一第一保护层来覆盖于感测电极层上。
于步骤S6中，在非可视区内形成一第二保护层来覆盖于遮蔽层及信号传送层。藉由上述步骤的执行得以完成本实施例的触控面板之制作。
在另一实施例中，前述步骤5及步骤6的顺序亦可对调，也就是先形成有第二保护层，之后再形成第一保护层。如此一来，后来才形成的第一保护层不仅是位于可视区，更可设计来延伸位于非可视区而形成在第二保护层之表面，进一步防止第二保护层的脱离。
最后补充说明的是，前述各实施例在制备绝缘部时，可依序使用涂布、微影及蚀刻制程来制备。另外，绝缘部例如为环氧树脂层、聚酰亚胺层、或甲基烯酸甲酯层等。除此之外，前述各实施例在制备第一电极、第二电极或信号传送层时，亦可藉由沉积、微影及蚀刻等制程来制备。
前述所提到的沉积制程例如为物理气相沈积(physical vapor deposition,PVD)或化学气相沈积(chemical vapor deposition)。物理气相沈积可包括例如蒸镀(evaporation)、溅镀(sputtering)，而化学气相沈积技术可包括例如低压化学气相沉积法(low pressure chemical vapor deposition,LPCVD)、有机金属化学气相沉积法(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)、电浆增强式化学气相沉积法(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)或光照射式化学气相沉积法(photochemical vapor deposition,PHOTO CVD))。前述的蚀刻制程则可以采用化学蚀刻或雷射蚀刻。
再者，前述各实施例中的第一电极、第二电极可例如是采用透明导电材料。透明导电材料可包含氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide,IZO)、氧化镉锡(cadmium tin oxide,CTO)、氧化铝锌(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化铟锌锡(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化锌(zinc oxide)、氧化镉(cadmium oxide)、氧化铪(hafnium oxide,HfO)、氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide,InGaZnO)、氧化铟镓锌镁(indium gallium zinc magnesium oxide,InGaZnMgO)、氧化铟镓镁(indium galliummagnesium oxide,InGaMgO)或氧化铟镓铝(indium gallium aluminum oxide,InGaAlO)等。此外，信号传送层160的材料可选择金、银、铜、镍、铝、铬、或上述任意组合(如钼铝钼叠层结构，其中铝层位于两钼层之间)。
综上所述，本发明能有效地避免产生色差而降低影响触控面板透光性的因素。此外，本发明分成两部分的保护层更可进一步分别采用不同的材料来设计，让对应位于感测电极层的第一保护层除了提供保护功能之外，更具有折射率补偿及匹配的效果；而对应位于遮蔽层的第二保护层则除了提供保护功能之外，更可有效地提升与遮蔽层的附着力。整体而言更可提高触控面板的品质。
以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以限定本发明的专利保护范围。任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神与范围内，所作的更动及润饰的等效替换，仍为本发明的专利保护范围内。

Claims (16)

1.一种触控面板，被定义有一非可视区及一对应该非可视区的可视区，其特征在于，该触控面板包括：
一遮蔽层，设置于一基板的一侧，其中该遮蔽层的设置区域定义出该非可视区；
一感测电极层，与该遮蔽层位于该基板之同侧，其中至少部分的该感测电极层设置于该基板之表面且至少位于该可视区；
一第一保护层，至少位于该可视区，并且至少覆盖该感测电极层；
一第二保护层，位于该非可视区，并且至少覆盖该遮蔽层；以及
一信号传送层，设置于该遮蔽层与该第二保护层之间，并且电性连接该感测电极层，其中该第二保护层覆盖该信号传送层的侧壁；
其中该第一保护层包括:
一第一折射率层,覆盖于该感测电极层上方且位于该基板上方,该第一折射率层之折射率小于该感测电极层之折射率；以及
一第二折射率层,设置于该第一折射率层上方且位于该基板上方,该第二折射率层之折射率大于该感测电极层之折射率。
2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该第一保护层为一折射率补偿层，该第二保护层为一附着层。
3.根据权利要求2所述的触控面板，其特征在于，该折射率补偿层为金属氧化物、非金属氧化物、硅基材料或其混合物。
4.根据权利要求2所述的触控面板，其特征在于，该折射率补偿层由一二氧化硅层及一五氧化二铌层复合而成。
5.根据权利要求4所述的触控面板，其特征在于，该二氧化硅层的厚度为30nm至50nm，该五氧化二铌层的厚度为5nm至10nm。
6.根据权利要求2所述的触控面板，其特征在于，该折射率补偿层的折射率大于或等于该感测电极层的折射率。
7.根据权利要求2所述的触控面板，其特征在于，该附着层为有机材料。
8.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，该有机材料为聚酰亚胺材料、油墨材料、醇类材料或其混合物。
9.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该遮蔽层为一聚酰亚胺层或一油墨层。
10.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该第一保护层进一步延伸位于该非可视区，并且形成于该第二保护层之表面。
11.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该感测电极层进一步延伸位于该非可视区，并且形成于该遮蔽层的上表面或下表面。
12.一种触控面板的制造方法，其中该触控面板被定义有一非可视区及一对应该非可视区的可视区，其特征在于，该触控面板的制造方法的步骤包括：
形成一遮蔽层于一基板的一侧，其中该遮蔽层的形成区域定义出该非可视区；
形成一与该遮蔽层位于该基板同侧的感测电极层，其中至少部分的该感测电极层形成于该基板之表面且至少位于该可视区；
至少于该可视区内形成一第一保护层来至少覆盖于该感测电极层上；以及
形成一信号传送层于遮蔽层之表面，用以电性连接该感测电极层；
于该非可视区内形成一第二保护层来至少覆盖于该遮蔽层上，其中该第二保护层覆盖该信号传送层的侧壁；
其中该第一保护层包括:
一第一折射率层,覆盖于该感测电极层上方且位于该基板上方,该第一折射率层之折射率小于该感测电极层之折射率；以及
一第二折射率层,设置于该第一折射率层上方且位于该基板上方,该第二折射率层之折射率大于该感测电极层之折射率。
13.根据权利要求12所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该第一保护层为一折射率补偿层，该第二保护层为一附着层。
14.根据权利要求12所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该第一保护层进一步延伸位于该非可视区，并且形成于该第二保护层之表面。
15.根据权利要求12所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该感测电极层进一步延伸位于该非可视区，并且该感测电极层是形成于该遮蔽层之前，在该非可视区中是位于该遮蔽层的下表面。
16.根据权利要求12所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该感测电极层进一步延伸位于该非可视区，并且该感测电极层是形成于该遮蔽层之后，在该非可视区中是位于该遮蔽层的上表面。
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