CN104281292B - 触控面板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供触控面板，定义有可视区及非可视区，其包括保护盖板和感测电极层，其中保护盖板又包括强化基板和在可视区中形成于强化基板之表面上的功能保护层，感测电极层在可视区中是形成于功能保护层之表面上。藉由本发明功能保护层的设置，使得感测电极层的功能不会因为强化基板破碎或产生裂痕而断路失效，进而提升触控面板的可靠度。另外，本发明还提供触控面板的制造方法。

Description

触控面板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种触控技术，且特别是有关于一种触控面板及其制造方法。

背景技术

近年来触控面板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。传统触控面板有一种是将感测电极层直接形成于强化基板上，而这种单片基板结构的触控面板的感测电极层是以强化基板作为基板，因此当触控面板的强化基板因外力而导致破碎或产生裂痕时，形成于强化基板上的感测电极层也就容易因失去基板的稳固承载而断路，进而导致触控面板的触控功能失效。

因此，要如何针对单片基板架构的触控面板来提升可靠度以增加触控面板实用性是目前急需加以研究改善的地方。

发明内容

依据本发明之一实施例提供触控面板，在感测电极层形成于强化基板上的触控面板中提供功能保护层，此功能保护层是由高韧性透光材料所形成的镀层或涂层，且此功能保护层设置在强化基板与感测电极层之间，藉由本发明实施例之功能保护层的设置，当强化基板因外力而产生裂痕或破碎时，可以避免触控面板的感测电极层的功能因而失效，藉此可提升触控面板的可靠度。此外，本发明之实施例的触控面板还可以同时保有单片基板结构的触控面板所具有的轻薄及高透光的优点。

本发明之一实施例提供触控面板，定义有可视区及非可视区，其包括保护盖板和感测电极层，其中保护盖板又包括强化基板和在可视区中形成于强化基板之表面上的功能保护层，感测电极层在可视区中是形成于功能保护层之表面上。其中保护盖板是作为该感测电极层的一承载基材，并且保护盖板的功能保护层是作为感测电极层及强化基板之间的一韧性基材。

本发明之一实施例还提供触控面板的制造方法，其中该触控面板定义有可视区及非可视区，其制造方法包括：提供一保护盖板，其中保护盖板包括一强化基板及一至少形成于强化基板之表面且至少位于可视区的功能保护层；以及形成一感测电极层于该功能保护层之表面并且至少位于可视区；其中该保护盖板是作为感测电极层的一承载基材，并且保护盖板的功能保护层是作为感测电极层及强化基板之间的一韧性基材。

采用本发明的触控面板，设置在强化基板与感测电极层之间的功能保护层可使得感测电极层的功能不会因为强化基板破碎或产生裂痕而断路失效，进而提升触控面板的可靠度。

附图说明

图1至图3显示依据本发明之各种实施例的触控面板之剖面示意图。

图4A至图4E显示依据一实施例，制造图1的触控面板之中间阶段的剖面示意图。

图5A至图5C显示依据一实施例，制造图2的触控面板之中间阶段的剖面示意图。

图6A至图6D显示依据一实施例，制造图3的触控面板之中间阶段的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

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。

在图1至图3中，是以强化基板101在上的方位说明各种实施例之触控面板的结构，而在图4A至图6D中，则是以强化基板101在下的方位说明各种实施例之触控面板的制造方法。

参阅图1，其显示本发明一实施例之触控面板的剖面示意图。依据装饰层104的设置区域，触控面板可被定义出可视区(visible area)100V与对应可视区100V的非可视区(non-visible area)100B，其中装饰层104所在的区域为非可视区100B，其余区域为可视区100V，通常非可视区100B是设计对应位于可视区100V的至少一侧边。

本实施例之触控面板包括保护盖板100及感测电极层120，其中保护盖板100包括强化基板101及功能保护层102。功能保护层102在可视区100V中是形成于强化基板101之下表面上，感测电极层120在可视区100V中是形成于功能保护层102之下表面上。藉此，本实施例的保护盖板100是作为感测电极层120的承载基材，而保护盖板100的功能保护层102则是作为感测电极层120及强化基板101之间的韧性基材。其中，功能保护层102是由透光耐温材料所形成的镀层或涂层，较佳是形成高韧性的透光耐温层。其中，透光耐温材料例如为聚亚酰胺(polyimide；PI)树脂、低黏性树脂、二氧化钛等。

由上述架构可知，当本实施例的保护盖板100受到外力破坏而导致强化基板101破碎或产生裂痕时，由于功能保护层102是具有韧性的特性，因此不仅不会随着强化基板101的损毁而失效，反而更可持续作为感测电极层120的承载基础，维持感测电极层120的触控感测功能，达到保护感测电极层120的功效。

本实施例的功能保护层102更可进一步延伸到至少部分的非可视区100B，并且形成于强化基板101的下表面，换句话说，本实施例的功能保护层102是全面覆盖形成于强化基板101的之下表面上。此外，装饰层104是形成于功能保护层102之下表面上。其中制程上可利用印刷制程由印刷油墨形成装饰层104，其厚度范围约在5至10μm；或者利用光微影制程由不透明光阻材料形成装饰层104，其厚度范围约在1至2μm。

本实施例的感测电极层120是以单层透明导电结构来进行说明。在其他实施例中，感测电极层120亦可采用双层透明导电结构的设计，在此并非为本实施例所限制。更具体来讲，单层透明导电结构的感测电极层120包含由铟锡氧化物(ITO)形成的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互相隔开的第一导电单元106X和复数个连接第一轴向上相邻的两个第一导电单元106X的跨接线106X’；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(未绘出)和复数个连接第二轴向上相邻的两个第二导电单元的连接线106Y’。其中，跨接线106X’与连接线106Y’形成互相交错。

感测电极层120还包括复数个电性阻隔结构108。分别设置在交错的每一连接线106Y’与每一跨接线106X’之间，以避免沿着第一轴向(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。实际制程可利用沉积制程以及光微影与蚀刻制程形成感测电极层120的各组件之架构及图案。

接下来，再如图1所示，本实施例的导线层112在非可视区100B是形成于装饰层104之下表面，并且进一步延伸至可视区100V而位于感测电极层120下方，以电性连接感测电极层120。导线层112包括复数条金属线以及复数个接合垫(bonding pad)，这些金属线电性连接至感测电极层120，而接合垫则分别与这些金属线连接。之后，再利用接合垫与软性印刷电路板(flexible printed circuit；FPC)114进行接合，藉此感测电极层120通过软性印刷电路板114来与外部电路(未绘出)进行触控信号传递。

依据本实施例之架构，功能保护层102由触控面板的可视区100V延伸到至少部分的非可视区100B，或者延伸到覆盖全部的非可视区100B，当强化基板101破碎或产生裂痕时，功能保护层102不仅可如前面内容所述的，保护位于可视区100V的感测电极层120，更可进一步作为导线层112及强化基板101之间的韧性基材，持续地作为导线层112的承载基础，维持导线层112的信号传递功能，达到保护导线层112的功效。

再者，由于功能保护层102是由高韧性的透光耐温材料所形成，此高韧性的透光耐温材料对强化基板101具有良好的附着力，并且感测电极层120对高韧性材料的附着力相较于对强化基板101的附着力也较高。因此，可有效地避免感测电极层120发生分离(peeling)，藉此可提高感测电极层120的信赖性。此外，所述的高韧性的透光耐温材料的耐受温度约为240℃以上，因此功能保护层102可以耐受后续形成感测电极层120和导线层112的制程温度。

在此实施例的另一个实施态样中，感测电极层120更延伸到至少部分的非可视区100B，并且在该非可视区100B中是形成于装饰层104之下表面。如此一来，本实施例的导线层112是完全位于非可视区100B内，并且形成在装饰层104之下表面来电性连接感测电极层120。

参阅图2，其显示依据本发明之另一实施例的触控面板的剖面示意图。本实施例的触控面板架构大致与图1所示的实施例相同，差异点在于，本实施例的保护盖板100更包括用来定义出触控面板的非可视区100B的装饰层104，并且装饰层104是先形成于强化基板101的下表面之后，再形成功能保护层102。具体来讲，功能保护层102在可视区100V是形成在强化基板101的下表面，并且在非可视区100B是形成于装饰层104的下表面。

此外，由于本实施例的功能保护层102是形成在装饰层104之后，因此后续设置位于非可视区100B的导线层112是形成在功能保护层102的下表面，并且进一步延伸至可视区100V来电性连接感测电极层120。附带一提的是，本实施例虽然未绘出感测电极层120的详细结构，但是此感测电极层120可以是任何触控面板所需的结构设计，在此并非为本发明所限制。在此实施例的另一个实施态样中，导线层112亦可仅设置位于非可视区100B，而由感测电极层120延伸至非可视区100B，藉此同样可让导线层112与感测电极层120达成电性连接。

参阅图3，其显示依据本发明之另一实施例的触控面板的剖面示意图。本实施例的触控面板架构大致与图1所示的实施例相同，差异点在于，本实施例的感测电极层120更延伸到至少部分的非可视区100B，并且在非可视区100B中是形成于功能保护层102之下表面，让遮蔽层104是进一步形成在感测电极层102的下表面，藉以架构成先有感测电极层120再形成遮蔽层104的态样。

进一步说明的是，本实施例的导线层112是进一步形成于装饰层104的下表面，换言之，导线层112与感测电极层120之间存在有绝缘的装饰层104。对此，本实施例的装饰层104进一步包含导通部118，用来对应感测电极层120的每一条感应电极。其中，导通部118可例如是由一贯穿孔填充导电材料(如导电胶)所形成，让导线层112通过导通部118来电性连接感测电极层120。在另一实施态样中，导通部118亦可由贯穿孔搭配导线层112来直接形成，换句话说，贯穿孔中所填充的导电材料可以直接是导线层112的材料，也就是导线层112在形成于装饰层104的表面时，可同时填充于贯穿孔内而形成所述的导通部118。

在上述各实施例中，功能保护层102可以从可视区100V延伸到至少部分的非可视区100B，或者延伸至覆盖全部的非可视区100B，使得功能保护层102在相对位置关系上能至少完全对应覆盖感测电极层120和导线层112。因此，当强化基板101破裂或产生裂痕时，功能保护层102可以持续地提供感测电极层120和导线层112完整的承载基础，避免感测电极层120和导线层112断裂或发生分离而丧失功能，提高触控面板的可靠度。

附带一提的是，本发明各种实施例之触控面板可以是电容式触控面板，并且是全部触控组件都是基于强化基板101之一侧表面来依序形成的单片基板结构的触控面板。其中，强化基板101的另一侧之表面为触控面板的触碰面。

图4A至图4E显示依据一实施例，制造图1的触控面板之中间阶段的剖面示意图。参阅图4A，首先提供一保护盖板100，其中保护盖板100包括强化基板101及功能保护层102，功能保护层102是形成在强化基板101的上表面。强化基板101例如为玻璃强化基板，功能保护层102的材料可以是聚亚酰胺(PI)树脂，可利用涂布制程将聚亚酰胺树脂原材涂布在强化基板101上，经过烘烤后除去聚亚酰胺树脂原材中的溶剂，形成聚亚酰胺树脂薄层作为功能保护层102。此功能保护层102的材料为高韧性的透光耐温材料，对于玻璃强化基板101具有良好的附着力，并且后续形成感测电极层120的透明导电材料，例如铟锡氧化物(ITO)，对功能保护层102的附着力也相对较高于直接对玻璃强化基板101的附着力，因此功能保护层102可以有效地避免感测电极层120发生剥离现象。

另外，功能保护层102的材料还可以是低黏性树脂，此低黏性树脂与传统触控面板中用于贴合触控功能基板与保护盖板所使用的光学胶(OCA)不同，光学胶(OCA)通常使用硅胶或压克力树脂，并且光学胶为具有黏性的胶体，而本实施例之功能保护层102则为高韧性的透光耐温材料的涂层或镀层，并非用于贴合的胶体。此外，本实施例之功能保护层102的材料还可以耐受后续形成感测电极层120的高温制程，在一实施例中，其耐受温度约为240℃以上。

在另一实施例中，功能保护层102的材料还可以是二氧化钛，其可用溅镀的方式形成。二氧化钛材料具有厚度薄、光学性能好、穿透率高的优点。二氧化钛还具有较佳的抗UV性能，亦即后续触控面板使用时，具有更长的使用寿命。同时，二氧化钛致密性较好，将其先形成于强化基板101上，在后续形成其它触控组件时，可避免制程中，酸碱等药液腐蚀玻璃表面，进而提高整体触控结构的强度。

参阅图4B，在功能保护层102之上形成用来定义出触控面板的非可视区100B的装饰层104。其中非可视区100B通常是对应位于可视区100V的至少一侧边。装饰层104可以利用光微影制程形成，其使用的材料例如为不透明光阻材料，所形成的装饰层104的厚度约为1至2μm。此外，装饰层104还可以利用印刷制程形成，其使用的材料例如为绝缘印刷油墨，所形成的装饰层104的厚度约为5至10μm。补充说明的是，功能保护层102在设计上是至少位于可视区100V，但本实施例的功能保护层102除了位于可视区100V之外，更是延伸到非可视区100B。

参阅图4C，于功能保护层102上先沉积形成一层透明导电层106，然后再利用光微影与蚀刻制程将透明导电层106图案化，形成复数个沿着第一轴向(例如X轴)互相隔开的第一导电单元106X；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(未绘出)和复数个连接第二轴向上相邻的两个第二导电单元的连接线106Y’。

参阅图4D，在功能保护层102之上形成位于可视区100V的复数个电性阻隔结构108，并且这些电性阻隔结构108分别形成在第二导电单元的连接线106Y’上方。电性阻隔结构108可以利用光微影制程形成，其使用的材料例如为透明绝缘材料。

参阅图4E，在电性阻隔结构108上形成复数个跨接线106X’，利用跨接线106X’电性连接第一轴向上相邻的两个第一导电单元106X，以形成多条第一感应电极。其中，跨接线106X’与第二感应电极的连接线106Y’彼此形成交错，并且跨接线106X’与连接线106Y’之间通过电性阻隔结构108来电性绝缘。藉此，第一感应电极、第二感应电极及电性阻隔结构108得以架构成形成在功能保护层102之表面且位于可视区100V的感测电极层120。值得一提的是，本实施例的感测电极层120是设计仅制作于可视区100V，在另一实施例中，感测电极层120亦可设计延伸到至少部分的非可视区100B而形成在装饰层104的表面。

此外，在完成感测电极层120之后，还形成导线层112于装饰层104上，用来电性连接感测电极层120，并且本实施例的导线层112是延伸至可视区100V来电性连接感测电极层120。在一实施例中，跨接线106X’与导线层112可利用沉积制程以及光微影与蚀刻制程同步形成，其使用的材料例如为金属材料。之后，将导线层112与软性印刷电路板114(图1)接合，完成图1的触控面板。

在本实施例所制成的触控面板中，功能保护层102在非可视区100B中是形成在装饰层104及导线层112之前。整体而言，触控面板的保护盖板100是作为感测电极层120的承载基材，并且保护盖板100的功能保护层102是作为感测电极层120及导线层112与强化基板101之间的韧性基材，达到保护感测电极层120及导线层112的效果。

在接下来的实施例中，将仅针对因架构不同所对应的不同制程顺序来进行说明，对于其中所使用到的各种材料、规格及实施手段皆可适用前述实施例的内容，不再加以赘述。

图5A至图5C显示依据一实施例，制造图2的触控面板之中间阶段的剖面示意图。参阅图5A及图5B，首先提供一保护盖板100，其中保护盖板100包括强化基板101、装饰层104及功能保护层102。如图5A所示，装饰层104是形成在强化基板101的上表面上，用来定义出触控面板的非可视区100B。另外，如图5B所示，接着形成功能保护层102，让功能保护层102在可视区100V是形成在强化基板100的上表面，并且进一步延伸到至少部分的非可视区100B而形成在装饰层104的上表面。

接下来，参阅图5C，在功能保护层102的上表面上形成感测电极层120和导线层112。本实施例的感测电极层120是设计仅制作于可视区100V，而导线层112不仅位于非可视区100B，更是延伸至可视区100V来电性连接感测电极层120。在另一实施例中，感测电极层120亦可设计延伸到至少部分的非可视区100B，而让导线层112仅位于非可视区100B来与感测电极层120电性连接。附带一提的是，虽然在图5C中未绘出感测电极层120的详细结构，但是感测电极层120可以是任何触控面板所需的结构设计。之后，将导线层112与软性印刷电路板(FPC)114(图2)接合，完成图2的触控面板。

在本实施例所制成的触控面板中，功能保护层102在非可视区100B中是形成在装饰层104之后且形成在导线层112之前。整体而言，保护盖板100的功能保护层102可作为感测电极层120及导线层112与强化基板101之间的韧性基材，达到保护感测电极层120及导线层112的效果。

图6A至图6D显示依据一实施例，制造图3的触控面板之中间阶段的剖面示意图。参阅图6A，首先提供一保护盖板100，其中保护盖板100包括强化基板101及功能保护层102，功能保护层102是形成在强化基板101的上侧表面。

参阅图6B，在功能保护层102的上表面上形成感测电极层120，虽然在第7B图中未绘出感测电极层120的详细结构，但是感测电极层120可以是任何触控面板所需的结构设计。

参阅图6C，在感测电极层120的表面上形成用来定义出非可视区100B的装饰层104，其中本实施例的装饰层104包含导通部118，用来对应感测电极层120的每一感应电极，并且导通部118中是例如由一贯穿孔填充导电材料(如导电胶)来形成。此外，在本实施例中，前述所形成的功能保护层102及感测电极层120可例如是延伸到至少部分的非可视区100B，并且功能保护层102的延伸范围较佳是大于或等于感测电极层120的延伸范围。

参阅图6D，在装饰层104的表面上形成导线层112，让导线层112通过导通部118来电性连接感测电极层120。值得一提的是，本实施例的导通部118除了可如前面所述的，由贯穿孔填充导电材料来形成之外，在另一实施例中，导通部118亦可是在形成导电层112时，同时由导线层112的材料，例如为金属材料直接沉积填充在装饰层104的贯穿孔内而形成。之后，将导线层112与软性印刷电路板114(图3)接合，完成图3的触控面板。

在本实施例所制成的触控面板中，功能保护层102在非可视区100B中是形成在感测电极层120、装饰层104及导线层112之前。整体而言，保护盖板100的功能保护层102可作为感测电极层120及导线层112与强化基板101之间的韧性基材，达到保护感测电极层120及导线层112的效果。

综上所述，依据本发明之实施例，在感测电极层形成于保护盖板上的单片基板结构之触控面板中，于强化基板与感测电极层之间设置有功能保护层，而且此功能保护层还可从具有感测电极层的触控动作区(active area)延伸至位于触控动作区外围的线路区(trace area)，使得功能保护层可以完整地涵盖感测电极层与导线层所设置的区域。

由于本揭示之功能保护层是由高韧性的透光耐温材料所形成的镀层或涂层，此高韧性的透光耐温材料对于玻璃材质的保护盖板具有良好的附着力，并且感测电极层对于高韧性的透光耐温材料的附着力相对于玻璃保护盖板的附着力也较高，因此当强化基板破碎或产生裂痕时，本揭示之功能保护层可以避免感测电极层及导线层受到强化基板的影响而断裂或发生剥离，亦即藉由功能保护层的设置可有效地防止触控功能失效，藉此可提升触控面板的可靠度。此外，本发明之实施例的触控面板还同时保有单片基板结构之触控面板所具有的轻薄及高透光的优点。

另请再参考表1和表2，通过落球测试数据的分析，还可发现在强化基板和感测电极之间增加功能保护层还可增加强化基板的强度。具体而言，如表1和表2所示，以二氧化钛功能保护层为例，在相同的测试条件下，使强化基板产生破裂的落球的平均高度分别为17.9cm和34.6cm。不难看出，采用功能保护层的产品，还可使触控面板具有更佳的性能。

表1：

表2：

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，在不脱离本发明之精神和范围内，当可做些许更动与润饰。因此，本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定为准。

Claims (11)

1.一种触控面板，被定义有一可视区及一对应该可视区的非可视区，其特征在于，包括：

一保护盖板，包括：

一强化基板；及

一功能保护层，在该可视区中是形成于该强化基板之表面上；以及

一感测电极层，在该可视区中是形成于该功能保护层之表面上；

一装饰层，该装饰层用来定义出该非可视区，且装饰层形成于该功能保护层之表面；该功能保护层为聚亚酰胺树脂、低黏性树脂或二氧化钛；

其中，该功能保护层延伸到至少部分的该非可视区，并且在该非可视区中是形成于该强化基板之表面；

其中该保护盖板是作为该感测电极层的一承载基材，并且该保护盖板的该功能保护层是作为该感测电极层及该强化基板之间的一韧性基材。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该功能保护层为透光耐温材料的镀层或涂层。

3.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该感测电极层更延伸到至少部分的该非可视区，并且在该非可视区中是形成于该装饰层之表面。

4.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，更包括一导线层，形成于该装饰层之表面，用来电性连接该感测电极层。

5.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该感测电极层更延伸到至少部分的该非可视区，并且在该非可视区中是形成于该功能保护层之表面，以及该装饰层是形成于该感测电极层之表面。

6.根据权利要求5所述的触控面板，其特征在于，更包括一导线层，形成于该装饰层之表面且电性连接该感测电极层。

7.根据权利要求6所述的触控面板，其特征在于，该装饰层包含一导通部，且该导线层经由该导通部电性连接该感测电极层。

8.一种触控面板的制造方法，其中该触控面板被定义有一可视区及一对应该可视区的非可视区，其特征在于，该触控面板的制造方法包括：

提供一保护盖板，其中该保护盖板包括一强化基板及一至少形成于该强化基板之表面的功能保护层，该功能保护层延伸至该非可视区；以及

形成一装饰层，用来定义出该非可视区；

形成一感测电极层于该功能保护层之表面并且至少位于该可视区；

其中，该功能保护层在该非可视区中是至少形成在该装饰层之前，并且在该非可视区中是形成于该装饰层之表面；该功能保护层为聚亚酰胺树脂、低黏性树脂或二氧化钛；

其中该保护盖板是作为该感测电极层的一承载基材，并且该保护盖板的该功能保护层是作为该感测电极层及该强化基板之间的一韧性基材。

9.根据权利要求8所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该功能保护层是由镀膜或涂布透光耐温材料所制成。

10.根据权利要求9所述的触控面板的制造方法，其特征在于，更包括：

形成一导线层以电性连接该感测电极层。

11.根据权利要求10所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该功能保护层在该非可视区中是形成在该装饰层之后且至少形成在该导线层之前。