CN104834415A

CN104834415A - 触控面板的制作方法和其结构

Info

Publication number: CN104834415A
Application number: CN201410047016.8A
Authority: CN
Inventors: 林保全
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2014-02-10
Publication date: 2015-08-12

Abstract

本发明是关于一种触控面板的制作方法和其结构，该触控面板包含基板、感测器、开关三个部分；该基板可为陶瓷、玻璃、橡胶、塑胶、电路机板或绝缘材料其中之一；该感测器借助印刷、OCA（固态光学胶）、ITOFilm结合成为各种不同结构的触控面板，以应用于笔记型电脑触控面板、键盘(KeyBoard)、滑鼠、不透光的3C产品、车载装置的具有触控装置的电子产品。

Description

触控面板的制作方法和其结构

技术领域

一种触控面板的制作方法和其结构，尤其是一种适合应用于薄型触控装置上，并具有简化制程、降低成本的优点的触控面板的制作方法和其结构。

背景技术

触控面板借助感应来获知操作者手指的移动情况，作出相应判断来控制鼠标的移动，让人轻易实现点击的动作。

传统触控面板以单指触控为主，手指操作区域面积不大，其结构设计由玻璃当上层保护盖，下层则以玻璃纤维板（FR4）材质的PCB作为感应层，其结构设计上有笨重体积大、按键设计不良、触摸质感不佳等缺点。然而，为实现更多元、更人性化的操作体验，借此提升用户的使用效率，近年来触控装置业者致力于朝向轻薄与低成本的方向发展。

多点触控电容技术为目前触控装置的主流发展技术之一，电容式触控面板改掉了原本只能单指触控的功能以及外加的独立按键，成为可多点驱动的电容式触控装置。其特征在于：无需再使用两个按键来辅助操控，外观简约而且加大手指操作区域的空间，实现可多指手势操控的功能。

电容式触控面板技术的工作原理，简单来说就是当使用者的手指接近触控面板时，手指上的静电荷会造成感应器的静电场发生改变，同时触控面板的IC控制器会将改变的电容量当成信号，通过IC作计算处理转换成座标位置，提供给电脑系统作运算和显示。

一般的电容式感应器（Sensor）有两种结构，其一为表面式电容结构，可于同一层电极表面上进行单指驱动感应，早期电容式触控面板即是利用此方式驱动；另一种为投射式电容结构，利用上下电极带有正、负电荷，中间隔着绝缘层形成电位，也因此可改变电场大小来产生不同的电容量和电位。

将传统PCB贴合技术应用于多点触控电容技术时，必需增加PCB叠层数目，也因此让触控面板厚度达到5 mm，但由于目前电子产品朝向薄型化趋势，机壳空间压缩连带必须将各功能组件进行减薄，因此如果沿用较厚的PCB做成感应器将很难满足未来薄型化的需求；另一方面，如果只是减薄上层玻璃或PCB厚度，则极有可能造成后续触控面板在强度、硬度上的问题。

目前的投射式电容结构触控面板常采用G/F/F或G/F结构，即使用玻璃当作上层保护盖，并利用两层ITO Film或一层双面ITO Film做成电极，使感应器厚度降低至0.75 mm，玻璃与下方两层Film之间皆使用OCA（固态光学胶）贴合。

虽然G/F/F或G/F触控面板的厚度确实变薄了，然而多层结构使用的ITO Film及OCA是高成本的关键因数，对于薄化、降低材料成本以及结构设计来说仍有进步空间。

有鉴于前述所提到的问题，本发明利用投射式电容原理，实现多指驱动以及触控笔的模式，提出触控面板的制作方法和其结构，本发明可取代ITO Film及OCA贴合技术，或与前述的ITO Film及OCA贴合技术结合，借此达到轻薄的发展趋势，又同时兼顾成本竞争性、可量产性等条件。

发明内容

本发明提出一种触控面板的制作方法和其结构，将电极线路整合于单片基板上，该基板的材质为陶瓷、玻璃、橡胶、塑胶、电路机板或绝缘材料其中之一，借此降低触控面板厚度，并再以制程设计以及新材料的开发，将直接将感应器整合制作在单片式基板平面上。

将本发明所提出的触控面板的制作方法和其结构，与上述的传统触控面板及G/F/F或G/F触控面板，在基板厚度相同立基之下（0.2mm~0.7mm），则本发明所提出Sensor on Ceramic(以下简称SoC)触控面板明显在厚度上有很大的减薄优势，由于该感应器直接印刷于陶瓷基板上，不仅可以节省ITO Film和OCA胶的使用，更得以简化制程技术，使整个架构更轻薄、成本更低。

在触控面板结构中，具有一基板，该基板的材质为陶瓷、玻璃、橡胶、塑胶、电路机板或绝缘材料其中之一，其下三层分别为上线路层、中间导电层以及下线路层，依序分别堆叠于基板层上；并且为了防止各层间导电连接，在前述三层间分别再涂上三层绝缘层；此外，本发明的感测器也可为5层结构，依序印刷于该基板上，分别为第一绝缘层、XY线路层、第二绝缘层、跳线层及第三绝缘层；其特征在于：当基板为陶瓷材质时，该陶瓷基板与感测器的总厚度为76um~250um。

在触控面板的制作方法中，从投入基板开始，该基板的材质为陶瓷、玻璃、橡胶、塑胶、电路机板或绝缘材料其中之一，之后依序在该基板上进行印刷第一绝缘层、印刷上线路层、印刷第二绝缘层、印刷中间导电层、印刷第三绝缘层、印刷下线路层、印刷第四绝缘层、印刷H/C、切割研磨基板及感测器，最后再Bonding FPC即可完成本发明。

除了前述的触控面板的制作方法和其结构，本发明也可部分取代既有技术，即结合基板、OCA胶、ITO Film及网印材料所制作的触控面板，达成单面ITO film、双面ITO film与双基板结构，以符合于各种应用需求，包括：笔记型电脑触控面板、键盘(Key Board)、滑鼠、不透光的3C产品、车载装置的具有触控装置的电子产品。

总结前述，本发明将多层网印技术应用于触控面板领域，可取代既有的ITO Film及OCA高成本的贴合技术，并大幅降低生产成本及感测器厚度，进而达成在笔记型电脑、触控电器等领域的应用。

附图说明

图1为传统触控面板及G/F/F触控版结构示意图。

图2为触控面板结构示意图。

图3为触控面板分层结构图。

图4为触控面板制作流程图。

图5为上线路层。

图6为中间导电层。

图7为下线路层。

图8为触控面板结构的X、Y线路示意图。

图9A为单面ITO Film触控面板示意图。

图9B为双面ITO Film触控面板示意图。

图9C为双基板触控面板示意图。

【符号说明】

11基板 12感测器

13开关 14外部连接构件

A 基板 B 绝缘层

C 上线路层 D 绝缘层

E 中间导电层 F 绝缘层

G 下线路层 H 绝缘层

1G、9Rx、1G X层线路 11Tx、1G、S/W Y层线路

911 基板 912 OCA胶

913 ITO Film 914 油墨层

921 基板 922 OCA胶

923 第一ITO Film 924 第一ITO Film

931 第一基板 932 第一印刷层

933 OCA胶 934 第二印刷层

935 第二基板A。

具体实施方式

参考图1，在传统触控面板或G/F/F触控板皆由三种构件组成，分别为基板11、感测器12及开关13；其中该基板11的厚度为0.7mm~1.1mm；感测器12具有1~2层感测电极；传统感测电极每层间贴合PCB材料，厚度达5mm；G/F/F触控面板利用两层ITO Film或G/F触控面板立用双面ITO FILM做为感测电极，其基板11与感测器的Film之间皆使用OCA（固态光学胶）贴合，使感测器厚度降低至0.75 mm；开关构件13两端连接玻璃与外部连接构件14。

参考图2~5，本发明的触控面板由上至下的制作流程、结构及厚度：由投入基板开始，其中玻璃厚度0.7mm~1.1mm，陶瓷厚度为0.2mm~0.7mm；陶瓷或玻璃下方的感测器由网印薄膜方式制作，总厚度为76~250 um，各层构件、制作流程及厚度依序为：绝缘层B、上线路层C、绝缘层D、中间导电层E、绝缘层F、下线路层G、绝缘层H。

参考图9A的单面ITO Film触控面板，该触控面板上具有一基板，该基板的材质为陶瓷、玻璃、橡胶、塑胶、电路机板或绝缘材料其中之一，于该基板下贴合OCA胶，并在OCA胶上方贴合一层ITO Film，以及在该ITO Film下方印刷电路；其中，在该ITO Film上方具有X轴触控电路，在该ITO Film下方具有Y轴触控电路。

参考图9B的双面ITO Film触控面板，该触控面板中具有第一基板，该基板的材质为陶瓷、玻璃、橡胶、塑胶、电路机板或绝缘材料其中之一，于该基板印刷第一电路，并在第一电路下贴合OCA胶，以及在该OCA胶下方印刷第二电路，并在该第二电路下贴合第二基板；其中，该第一电路为X轴触控电路，该第二电路为Y轴触控电路。

参考图9C的双基板触控面板，该触控面板中具有一基板，该基板的材质为陶瓷、玻璃、橡胶、塑胶、电路机板或绝缘材料其中之一，于该基板下贴合OCA胶，并在OCA胶上方贴合第一层ITO Film，最后在该ITO Film下方贴合第二层ITO Film；其中，在该第一层ITO Film上方具有X轴触控电路，在该第二层ITO Film上方具有Y轴触控电路。

只是以上所述的，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施范围；故，凡依本发明申请专利范围及创作说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种触控面板的制作方法，其特征在于，该触控面板包含陶瓷基板、感测器、开关三个部分；该触控面板与一个外部连接构件之间电性连接一个开关；其中，该感测器是在该陶瓷基板上线路以叠层印刷方式制作，使该陶瓷基板与感测器的总厚度为76um~250um。

2.如权利要求1所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该陶瓷基板的材质替换为其他绝缘材料。

3.如权利要求1所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该感测器依序印刷5层于该陶瓷基板上，分别为第一绝缘层、XY线路层、第二绝缘层、跳线层及第三绝缘层。

4.如权利要求1所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该感测器依序印刷7层于该陶瓷基板上，分别为第一绝缘层、上线路层、第二绝缘层、中间导电层、第三绝缘层、下线路层及第四绝缘层。

5.一种触控面板的结构，该触控面板直接以陶瓷基板及印刷感测器制作而成，且其特征在于：该触控面板总厚度为76um~250um。

6.如权利要求5所述的触控面板结构，其特征在于，在该陶瓷基板上方包含一个接触面，该接触面为一种让手指在操作面板时更为滑顺的防爆膜。

7.如权利要求5所述的触控面板结构，其特征在于，该陶瓷基板的材质也为玻璃、橡胶、塑胶、电路机板或其他绝缘材料。

8.如权利要求5所述的触控面板结构，其特征在于，在该陶瓷及印刷感测器间更包含一个OCA胶及一个ITO Film。

9.如权利要求5所述的触控面板结构，其特征在于，该结构由上而下包含第一基板、第一印刷层、OCA胶、第二印刷层及第二基板。

10.如权利要求2所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述绝缘材料为玻璃、橡胶、塑胶或电路机板。