CN106445226A - 低成本压力感测器制作方法及其结构 - Google Patents

低成本压力感测器制作方法及其结构 Download PDF

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Abstract

本发明是公开一种低成本压力感测器制作方法及其结构，利用铜、铝或其合金取代氧化铟锡(ITO)、银等做为导电层的材质，并将导电层做特殊的热处理，使其表面生成厚度不大于15纳米(nm)的氧化铜薄膜或氧化铝薄膜，氧化铜薄膜或氧化铝薄膜可提供绝缘层的效果。此外，本创作还改变堆叠方式，将原本用于承载的基板当作水气阻绝、保护层，可提升环测能力，省去封胶制程以及降低制作成本。

Description

低成本压力感测器制作方法及其结构
技术领域
本发明关于一种低成本压力感测器制作方法及其结构，特别是指一种利用经特殊热处理过的铜、铝或其合金做为导电层材料，并减少结构层数之压力感测器制作方法及其结构。
背景技术
在现今各式消费性电子产品的市场中，个人数位助理(PDA)、行动电话(mobilePhone)、笔记型电脑(notebook)及平板电脑(tablet PC)等可携式电子产品皆已广泛的使用触控面板(touch panel)作为其资料沟通的界面工具。
近年来，一种可用于侦测压力大小的压力感测器，因提供给用户更多的使用体验而受到热捧。目前的触控显示装置整合压力感测有两种方式。第一种是在液晶显示面板背光模块下贴覆第一压力感测电极，在背光模块的框架内部贴覆第二压力感测电极，根据两压力感测电极之间的距离变化测量外界压力大小。另一种压力感测电极结构为以液晶面板的Vcom电极作为第一压力感测电极，在背光模块的框架内部贴覆第二压力感测电极根据两感测电极之间的距离变化来测量外界压力的大小。但考量框架机构件的打孔设计，现阶段做到中框机构件无法做到无穿孔设计，为使压力感测器不受外界的信号干扰，势必需要新加一屏蔽层来隔离外界信号。目前屏蔽层设计方式为：直接在中框的压力感测电极上外贴一屏蔽层或者在压力感测电极下中心制作一屏蔽层，屏蔽层的材质可以是ITO薄膜或者网印有金属银的导电层基板，然而，氧化铟锡(ITO)的制造成本较高，且其正面线路使用网印银线的方式，于面积较大的压力感测器来说，会有制造成本太高的问题，亦不符合触控面板的轻薄化趋势。
请参阅图1、图2及图3所示，目前设置在中框上的压力感测电极结构，其分别有单层(single side)、双层(double side)及双薄膜(F/F)压力感测器结构示意图。触控式面板主要是靠内部的压力感测器来达到触控效果，以单边压力感测器1为例，其结构依序包括：被黏着层11、黏接层12、基材层13、导电层14、绝缘间隔层15、感应电路层16以及保护层17。以双层压力感测器1a为例，其结构依序包括：被黏着层11a、黏接层12a、导电层14a、基材层13a、感应电路层16a以及保护层17a。而以双薄膜(F/F)压力感测器2为例，其结构依序包括：被黏着层21、黏接层22、基材层23、导电层24、黏接层22a、基材层23a、感应电路层26以及保护层27。
发明内容
本创作的目的在于改善先前技术中提到的带有压力感测功能的触控面板制作成本过高的问题。为了达到上述目的，本创作系采取以下之技术手段予以达成，其中，本创作提供一种低成本压力感测器制作方法，包括下列步骤：a.提供一被黏着层、一黏接剂、一导电层、一绝缘间隔层、一感应电路层以及一基材层，该导电层以及该感应电路层为铜或铝材料所制成。b.将该黏接剂涂布于该被黏着层上以形成一黏接层。c.将该导电层进行一热处理，于该导电层表层产生一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜。d.将该导电层与该黏接层相连接。e.将该绝缘间隔层电镀于该导电层上。f.将该感应电路层进行一热处理，于该感应电路层表层产生一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜。g.将该感应电路层贴镀于该绝缘间隔层上。h.将该基材层与该感应电路层相连接。
本创作还提供一种低成本压力感测器结构，包括：一被黏着层、一黏接层、一导电层、一绝缘间隔层、一感应电路层、一基材层。该黏接层与该被黏着层相连接，该导电层与该黏接层相连接，该导电层为铜或铝材料所制成，其表层具有一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜。该绝缘间隔层与该导电层相连接，该感应电路层与该绝缘间隔层相连接，该感应电路层为铜或铝材料所制成，其表层具有一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜。以及该基材层与该感应电路层相连接。
本创作还提供一种低成本压力感测器制作方法，包括下列步骤：a.提供一被黏着层、一黏接剂、一导电层、一第一基材层、一感应电路层以及一第二基材层，该导电层以及该感应电路层为铜或铝材料所制成。b.将该黏接剂涂布于该被黏着层上以形成一第一黏接层。c.将该导电层进行一热处理，于该导电层表层产生一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜。d.将该导电层与该第一黏接层相连接。e.将该第一基材层与该导电层相连接。f.将该黏接剂涂布于该第一基材层上以形成一第二黏接层。g.将该感应电路层进行一热处理，于该感应电路层表层产生一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜。h.将该感应电路层与该第二黏接层相连接。i.将该第二基材层与该感应电路层相连接。
本创作还提供一种低成本压力感测器结构，包括：一被黏着层、一第一黏接层、一导电层、一第一基材层、一第二黏接层、一感应电路层以及一第二基材层。该第一黏接层与该被黏着层相连接，该导电层与该黏接层相连接，该导电层为铜或铝材料所制成，其表层具有一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜。第一基材层与该导电层相连接，该第二黏接层，与该第一基材层相连接。该感应电路层与该第二黏接层相连接，该感应电路层为铜或铝材料所制成，其表层具有一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜。该第二基材层与该感应电路层相连接。
附图说明
图1为先前技术单层(single side)压力感测器之结构示意图；
图2为先前技术双层(double side)压力感测器之结构示意图
图3为先前技术双薄膜(F/F)压力感测器之结构示意图；
图4为本创作低成本压力感测器第一实施例之制作方法流程图；
图5为本创作低成本压力感测器第一实施例之结构示意图；
图6为本创作低成本压力感测器第二实施例之制作方法流程图；
图7为本创作低成本压力感测器第二实施例之结构示意图。
附图标号说明：
压力感测器 1,1a,2,3,4
被黏着层 11,11a,21,31,41
黏接层 12,12a,22,22a,32,42,42a
基材层 13,13a,23,23a,33,43,43a
导电层 14,14a,24,34,44
绝缘间隔层 15,35
感应电路层 16,16a,26,36,46
保护层 17,17a,27
步骤 110～180,210～290
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为达成上述目的及功效，本创作所采用之技术手段及构造，兹绘图就本创作较佳实施例详加说明其特征与功能如下，俾利完全了解，但须注意的是，该等内容不构成本发明的限定。
请同时参阅图4及图5所示，其为本创作低成本压力感测器第一实施例之制作方法流程图以及结构示意图。本创作第一实施例提供了一种单边(single side)低成本压力感测器3，该低成本压力感测器3制作方法包括下列步骤:
步骤110:提供一被黏着层31、一黏接剂(adhensive)、一导电层(shieldinglayer)34、一绝缘间隔层(insulation layer)35、一感应电路层(sensor layer)36以及一基材层(substrate)33。提供压力感测器制程上常见的被黏着层、黏接剂、导电层、绝缘间隔层、感应电路层以及基材层，其中，该被黏着层31可以为传感器的中框结构，该导电层34以及该感应电路层36为铜或铝材料所制成，该基材层33为非透光材料所制成，且无其他添加层。该黏接剂为光学透明黏胶(OCA)、光学透明树酯(OCR)或其组合。
步骤120:将该黏接剂涂布于该被黏着层31上以形成一黏接层32。将该黏接剂涂布于该被黏着层31上，形成一黏接层32。
步骤130:将该导电层34进行一热处理(图中未示)。由于铜、铝金属容易与氧产生氧化反应，于表面形成氧化铜或氧化铝，因此将该导电层34进行特殊的热处理，可于该导电层34于表面形成一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜，该氧化铜薄膜或该氧化铝薄膜可保护其内部的铜或铝不受外界气体侵蚀。
步骤140:将该导电层34与该黏接层32相连接。将经过该热处理后的该导电层34一侧面与该黏接层32相连接。
步骤150:将该绝缘间隔层35电镀于该导电层34上。将该绝缘间隔层35电镀于该导电层34之另一侧面上，该绝缘间隔层35可以为压克力及/或环氧树脂等材料制成的薄膜。
步骤160:将该感应电路层36进行一热处理。将该感应电路层36进行特殊的热处理，可于该感应电路层36于表面形成一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜，该氧化铜薄膜或该氧化铝薄膜可保护其内部的铜或铝不受外界气体侵蚀。
步骤170:将该感应电路层36贴镀于该绝缘间隔层35上。将该感应电路层36贴镀于该绝缘间隔层35的另一侧面上。
步骤180:将该基材层33与该感应电路层36相连接。利用贴镀技术将该基材层33与该感应电路层36相连接。
透过上述制作方法，本创作提供了一种单边(single side)低成本压力感测器结构，包括：该被黏着层31、该黏接层32、该导电层34、该绝缘间隔层35、该感应电路层36以及该基材层33。从下而上依序为该被黏着层31、该黏接层32、该导电层34、该绝缘间隔层35、该感应电路层36以及该基材层33，共有五层结构。
该导电层34及该感应电路层36为铜或铝材料所制成，该导电层34及该感应电路层36之表层具有一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜，该一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜的厚度不大于15纳米(nm)。该导电层34中铜或铝材料的重量百分比不小于70％，该导电层34的厚度不大于0.1微米(μm)，面阻抗每单位面积不大于15欧姆(Ω)，镀膜表面能不大于40达因(dyne)。该感应电路层36中铜或铝材料的重量百分比不小于70％，该感应电路层36的厚度不大于1微米(μm)，面阻抗每单位面积不大于50欧姆(Ω)，全光穿透度不大于10％，镀膜表面能不大于40达因(dyne)。
请同时参阅图6及图7所示，其为本创作低成本压力感测器第二实施例之制作方法流程图以及结构示意图。本创作第二实施例提供一种双薄膜(F/F)低成本压力感测器4，该低成本压力感测器4制作方法包括下列步骤:
步骤210:提供一被黏着层41、一黏接剂(adhensive)、一导电层(shieldinglayer)44、一第一基材层(substrate)43、一感应电路层46(sensor layer)以及一第二基材层(substrate)43a。提供压力感测器制程上常见的被黏着层、黏接剂、导电层、绝缘间隔层、感应电路层以及基材层，其中，该被黏着层41可以为传感器的中框结构，该导电层44以及该感应电路层46为铜或铝材料所制成，该第一基材层43及该第二基材层43a为非透光材料所制成，且无其他添加层。该黏接剂为光学透明黏胶(OCA)、光学透明树酯(OCR)或其组合。
步骤220:将该黏接剂涂布于该被黏着层41上以形成一第一黏接层42。将该黏接剂涂布于该被黏着层41上，形成一第一黏接层42。
步骤230:将该导电层44进行一热处理。由于铜、铝金属容易与氧产生氧化反应，于表面形成氧化铜或氧化铝，因此将该导电层44进行特殊的热处理，可于该导电层44于表面形成一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜，该氧化铜薄膜或该氧化铝薄膜可保护其内部的铜或铝不受外界气体侵蚀。
步骤240:将该导电层44与该第一黏接层42相连接。将经过该热处理后的该导电层44一侧面与该第一黏接层42相连接。
步骤250:将该第一基材层43与该导电层44相连接。利用贴镀技术将该第一基材层43与该导电层44相连接。
步骤260:将该黏接剂涂布于该第一基材层43上以形成一第二黏接层42a。
步骤270:将该感应电路层46进行该热处理。将该感应电路层46进行特殊的热处理，可于该感应电路层46于表面形成一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜，该氧化铜薄膜或该氧化铝薄膜可保护其内部的铜或铝不受外界气体侵蚀。
步骤280:将该感应电路层46与该第二黏接层42a相连接。将经过该热处理的该感应电路层46贴镀于该绝缘间隔层35的另一侧面上。
步骤290:将该第二基材层43a与该感应电路层46相连接。利用贴镀技术将该第二基材层43a与该感应电路层46相连接。
透过上述制作方法，本创作提供了一种双薄膜(F/F)低成本压力感测器结构，包括：该被黏着层41、该第一黏接层42、该导电层44、该第一基材层43、该第二黏接层42a、该感应电路层以及该第二基材层43a。从下而上依序为该被黏着层41、该第一黏接层42、该导电层44、该第一基材层43、该第二黏接层42a、该感应电路层46以及该第二基材层43a，共有六层结构。
该导电层44及该感应电路层46为铜或铝材料所制成，该导电层44及该感应电路层46之表层具有一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜，该一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜的厚度不大于15纳米(nm)。该导电层44中铜或铝材料的重量百分比不小于70％，该导电层44的厚度不大于0.1微米(μm)，面阻抗每单位面积不大于15欧姆(Ω)，镀膜表面能不大于40达因(dyne)。该感应电路层46中铜或铝材料的重量百分比不小于70％，该感应电路层46的厚度不大于1微米(μm)，面阻抗每单位面积不大于50欧姆(Ω)，全光穿透度不大于10％，镀膜表面能不大于40达因(dyne)。
综合上述，可以看出本创作揭示了一种低成本压力感测器制作方法及其结构，利用非透光材料所制成且无其他添加层的基材层，取代透光材料，可降低材料成本。并且于单边(single side)堆叠时由六层结构简化为五层结构，于F/F堆叠时由七层结构简化为六层结构，可省去了封胶制程以及简化整体结构，达到整体制程简化及降低成本之效果。
经过上述的详细说明，已充分显示本创作具有实施的进步性，且为前所未见的新创作，完全符合发明专利要件，爰依法提出申请。惟以上所述仅为本创作的较佳实施例而已，当不能用以限定本创作实施的范围，亦即依本创作专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种低成本压力感测器制作方法，其特征在于，包括下列步骤：
提供一被黏着层、一黏接剂、一导电层、一绝缘间隔层、一感应电路层以及一基材层，该导电层以及该感应电路层为铜或铝材料所制成；
将该黏接剂涂布于该被黏着层上以形成一黏接层；
将该导电层进行一热处理，于该导电层表层产生一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜；
将该导电层与该黏接层相连接；
将该绝缘间隔层电镀于该导电层上；
将该感应电路层进行一热处理，于该感应电路层表层产生一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜；
将该感应电路层贴镀于该绝缘间隔层上；以及
将该基材层与该感应电路层相连接。
2.一种低成本压力感测器结构，其特征在于，包括：
一被黏着层；
一黏接层，与该被黏着层相连接；
一导电层，与该黏接层相连接，该导电层为铜或铝材料所制成，其表层具有一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜；
一绝缘间隔层，与该导电层相连接；
一感应电路层，与该绝缘间隔层相连接，该感应电路层为铜或铝材料所制成，其表层具有一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜；以及
一基材层，与该感应电路层相连接。
3.如权利要求2所述的低成本压力感测器结构，其特征在于，其中，该一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜的厚度不大于15纳米。
4.如权利要求2所述的低成本压力感测器结构，其特征在于，其中，该导电层中铜或铝材料的重量百分比不小于70％，该导电层的厚度不大于0.1微米，面阻抗每单位面积不大于15欧姆，镀膜表面能不大于40达因。
5.如权利要求2所述的低成本压力感测器结构，其特征在于，其中，该感应电路层中铜或铝材料的重量百分比不小于70％，该感应电路层的厚度不大于1微米，面阻抗每单位面积不大于50欧姆，全光穿透度不大于10％，镀膜表面能不大于40达因。
6.一种低成本压力感测器制作方法，其特征在于，包括下列步骤：
提供一被黏着层、一黏接剂、一导电层、一第一基材层、一感应电路层以及一第二基材层，该导电层以及该感应电路层为铜或铝材料所制成；
将该黏接剂涂布于该被黏着层上以形成一第一黏接层；
将该导电层进行一热处理，于该导电层表层产生一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜；
将该导电层与该第一黏接层相连接；
将该第一基材层与该导电层相连接；
将该黏接剂涂布于该第一基材层上以形成一第二黏接层；
将该感应电路层进行一热处理，于该感应电路层表层产生一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜；
将该感应电路层与该第二黏接层相连接；以及
将该第二基材层与该感应电路层相连接。
7.一种低成本压力感测器结构，其特征在于，包括：
一被黏着层；
一第一黏接层，与该被黏着层相连接；
一导电层，与该黏接层相连接，该导电层为铜或铝材料所制成，其表层具有一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜；
一第一基材层，与该导电层相连接；
一第二黏接层，与该第一基材层相连接；
一感应电路层，与该第二黏接层相连接，该感应电路层为铜或铝材料所制成，其表层具有一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜；以及
一第二基材层，与该感应电路层相连接。
8.如权利要求7所述的低成本压力感测器结构，其特征在于，其中，该一氧化铜薄膜或一氧化铝薄膜的厚度不大于15纳米。
9.如权利要求7所述的低成本压力感测器结构，其特征在于，其中，该导电层中铜或铝材料的重量百分比不小于70％，该导电层的厚度不大于0.1微米，面阻抗每单位面积不大于15欧姆，镀膜表面能不大于40达因。
10.如权利要求7所述的低成本压力感测器结构，其特征在于，其中，该感应电路层中铜或铝材料的重量百分比不小于70％，该感应电路层的厚度不大于1微米，面阻抗每单位面积不大于50欧姆，全光穿透度不大于10％，镀膜表面能不大于40达因。
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