CN110737345B - 触控面板的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种触控面板的制造方法，包含：a)玻璃基材预分割步骤：在玻璃基材上开设多个沟槽以界定出多个触控基板，沟槽中设有肋将该玻璃基材与触控基板连结为一体；b)玻璃基材强化步骤：在触控基板表面形成一压应力层；c)装饰边框图案层设置步骤；d)触控感应电极图案层设置步骤；e)跳线绝缘层设置步骤；f)讯号导线层设置步骤：讯号导线可通过前述跳线绝缘层上的贯穿孔电性连接前述触控感应电极图案层上的电接点；以及g)裂片步骤：截断各沟槽内的肋，使触控基板自该玻璃基材上分离出来。

Description

触控面板的制造方法

【技术领域】

本发明涉及触控面板技术，特别是有关一种可高效率生产高强度触控面板的制造方法。

【背景技术】

现今广泛应用于配置在显示器帧面上使用触控面板大多使用透明玻璃为基板；在触控面板的产制方式上，以往为避免强化玻璃在切割方面的技术困难，一般会先将触控面板的玻璃基板切割成个别单元所需尺寸规格，再对已分割玻璃基板进行强化处理，然后再将触控感应电极、绝缘膜以及讯号导线等必要组件配置到玻璃基板，以组成一触控面板结构；然而由于触控面板产制步骤繁复，前述传统触控面板制造方法采用个别单元逐一生产方式，人力及时间成本耗费至巨，且产能效率低下难符需求，更甚者，触控面板结构具备高度精密性，产制过程中组装组件的位置对准操作成为产品成败的主要关键，然而传统触控面板制造方法将玻璃基板切割成较小尺寸规格，导致在位置对准操作上愈加困难，这结果不仅形成生产技术上的瓶颈，更造成使产品不良率高居不下的缺失。

面对前述触控面板生产技术的难题，目前已知的改善方案是改采用大面积的整片玻璃板为基材，在玻璃板分别预先配置若干个单元的触控感应电极、绝缘膜以及讯号导线等组件，再使用截断器分割以获得各个触控面板；该改善方案虽可提升生产效率及产品良率，但为了避免在生产过程中面临整片玻璃板难以切割加工的问题，所以大多采用仅经低度强化处理或未经强化处理的玻璃板材，因此导致触控面板成品的玻璃基板强度不足，容易因外力碰撞而碎裂，产品耐用度差，此外，在玻璃板材的裁切加工过程中，经常会在切割开口部位造成不规则破裂，并且在切口边缘附近以及切口断面产生许多微裂纹，导致后续的加工制程中或是使用过程中承受外力或温度变化时，可能造成裂纹继续扩展或加深，致使玻璃基板产生变形或破裂；所以在实务上，对于裁切所得的触控面板成品的玻璃基板，通常还必须再经过边缘修整或二次强化的过程，以确保玻璃抵抗破裂的能力与强度，但却因此倍增生产成本。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种可高效率生产高强度触控面板的制造方法，其采用具有易于裁切结构大面积的强化玻璃为基材，使制成的触控面板具备高机械强度，且可在一次的生产制程中可同时生产出几个甚至几十个的个别触控面板，达到高效率生产及节省成本的目的。

为达上述目的，本发明提供了一种触控面板的制造方法，包含：

a)玻璃基材预分割步骤：在大面积玻璃基材上开设多个沟槽以界定出多个触控基板，且在沟槽中设有肋将该玻璃基材与触控基板连结一体，该肋的截面宽度在1mm以下；

b)玻璃基材强化步骤：对玻璃基材进行化学离子强化处理，以在触控基板表面形成压应力层，该压应力层深度范围在5μm以上；

c)装饰边框图案层设置步骤：在触控基板的表面涂布感光型油墨，通过黄光制程而在触控基板四周边缘部位形成装饰边框图案层，该装饰边框图案层可在触控基板上界定出可瞻区及遮蔽区的范围；

d)触控感应电极图案层设置步骤：对设在前述装饰边框图案层上的透明导电薄膜进行黄光制程及蚀刻制程以形成触控感应电极图案层，该触控感应电极图案层的感应电极形成在前述可瞻区范围内，而连接该等感应电极的电接点则设于前述遮蔽区范围内；

e)跳线绝缘层设置步骤：跳线绝缘层被设置前述遮蔽区范围的触控感应电极图案层上面，该跳线绝缘层上设有多个贯穿孔对应于前述电接点的位置；

f)讯号导线层设置步骤：对设置前述跳线绝缘层上的导电薄膜进行黄光制程及蚀刻制程以形成讯号导线层，该讯号导线层具有多个讯号导线，且该等讯号导线分别通过前述贯穿孔电性连接前述电接点；以及

g)裂片步骤：进行分裂操作以截断各沟槽内的肋，使触控基板自该玻璃基材上分离出来。

特别是，所述触控感应电极图案层的透明导电薄膜材料选自于金属氧化物薄膜或石墨烯薄膜等，但不限于此；所述金属氧化物薄膜的材料选自于氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌铝、氧化锡锑或聚乙撑二氧噻吩等，但不限于此。

特别是，所述讯号导线层的导电薄膜材料选自于金、银、铜、铝、镍或前述材料的合金等，但不限于此；优选，所述讯号导线层的导电薄膜为钼铝金属镀膜。

特别是，所述分裂操作是以切割工具对所述肋进行裁切，使所述肋断裂；或是以冲压模具对所述肋施予压应力，使所述肋断裂。

本「发明内容」是以简化形式介绍一些选定概念，在下文「具体实施方式」中将进一步对其进行描述。本「发明内容」并非意欲辨识申请专利之目标之关键特征或基本特征，亦非意欲用于限制申请专利之目标之范围。

【附图说明】

图1为本发明方法的加工步骤的示意图；

图2为本发明制成触控面板结构的迭层组合示意图；

图3为本发明制成触控面板结构的构件组合平面图；

图4为本发明制成触控面板结构的构件分离示意图；

图5为本发明的玻璃基材的平面图，显示在玻璃基材划设有沟槽、肋及孔洞构造；

图6为图5在B部位的玻璃基材侧面部分的剖示图，显示了沟槽与肋的构造；

图7为本发明的触控基板的侧面部分的剖视图，显示了在触控基板2的表面上涂布一层光阻薄膜BM；

图8为本发明的触控基板的侧面部分的剖视图，显示光罩91对光阻薄膜BM进行曝光，显影后使光阻薄膜BM形成已曝光固化部分BMa与未曝光固化部分BMb；

图9为本发明的触控基板的侧面部分的剖视图，显示在触控基板2的边缘部位形成一层固化的装饰边框图案层3；

图10为本发明的触控基板的平面示意图，显示在触控基板2的边缘部位形成一层固化的装饰边框图案层3；

图11为本发明的触控基板的侧面部分的剖视图，显示在装饰边框图案层3的表面上依序迭设一氧化铟锡薄膜层ITO以及涂布一层光阻薄膜PF；

图12为本发明的触控基板的侧面部分的剖视图，显示了光罩92对光阻薄膜PF进行曝光固化，显影后使光阻薄膜PF形成已曝光固化部分PFa与未曝光固化部分PFb；

图13为本发明的触控基板的侧面部分的剖视图，显示在氧化铟锡薄膜层ITO上面形成一层该光阻薄膜的已曝光固化部分PFa；

图14为本发明的触控基板的侧面部分的剖视图，显示未受该光阻薄膜的已曝光固化部分PFa遮蔽的氧化铟锡薄膜层ITO材料已被蚀刻移除的状态；

图15为本发明的触控基板的侧面部分的剖视图，显示该光阻薄膜的已曝光固化部分PFa已被剥离移除，在装饰边框图案层3上面形成触控感应电极图案层4；

图16为本发明的触控基板的侧面部份剖视图，显示在触控感应电极图案层4表面上依序迭设跳线绝缘层5、钼铝金属镀膜MA以及涂布层光阻薄膜PF；

图17为本发明的触控基板的侧面部份剖视图，显示光罩93对光阻薄膜PF进行曝光固化，显影后使光阻薄膜PF形成已曝光固化部分PFa与未曝光固化部分PFb；

图18为本发明的触控基板的侧面部分的剖视图，显示在钼铝金属镀膜MA上面形成一层光阻薄膜的已曝光固化部分PFa；

图19为本发明的触控基板的侧面部分的剖视图，显示未受该光阻薄膜的已曝光固化部分PFa遮蔽的钼铝金属镀膜MA材料已被蚀刻移除的状态；

图20为本发明的触控基板的侧面部分的剖视图，显示该光阻薄膜的已曝光固化部分PFa已被剥离移除，在跳线绝缘层5上面形成讯号导线层6；

图21为本发明的触控基板的侧面部分的剖视图，显示了玻璃裂片压板95对沟槽12进行冲压以便将肋13截断的示意图。

【具体实施方式】

图1至图21描述本发明较佳的实施例，本发明的制造方法可在一次加工过程中同时制作出多个具有边缘强化基板的触控面板，如图2至图4所示，所制成的触控面板结构包含依序迭层的经强化触控基板2、装饰边框图案层3、触控感应电极图案层4、跳线绝缘层5以及讯号导线层6；参见图1所示，所述触控传感器的制造方法包含如下步骤：

a)玻璃基材预分割步骤S1：

首先，选用一片大面积的平板型玻璃基材1，其上、下表面至少之一为平坦面，该平坦面的另一对应表面可为平坦面或非平坦面，例如是规则或不规则的曲面，以及该玻璃基材1具有碱金属离子，例如，钠钙硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃或铝硼硅酸盐玻璃…等，但实施的材料范围不以前述材料为限。

图5及图6为玻璃基材1结构的平面图与侧面剖示图，显示玻璃基材1完成预分割之后，在玻璃基材1上界定出至多片触控基板2；可藉由使用切割刀具，例如雷射刀、钻石刀或碳化钨刀等，或是使用化学蚀刻手段，在玻璃基材1表面顺沿预设的各个触控基板2外型边缘划设出沟槽12，该沟槽12贯穿设置玻璃基材1的上、下表面，并于该沟槽12中设有多个肋13，该肋13横向连接于沟槽12的相对侧墙之间(参见图6)；肋13的截面宽度W在1mm以下；该等触控基板2藉由肋13的支撑固定而与玻璃基材1连接成一体，以便于后续加工制程的操作。此外，在前述玻璃基材预分割步骤S1中，进行沟槽12开设加工的同时，亦可在触控基板2上设置所需的孔28、凹穴或缺口等构造。

b)玻璃基材强化步骤S2：

以化学离子强化处理手段进行玻璃强化，将玻璃基材1浸渍在熔态的钾盐浴池中，使钾离子与玻璃基材表层的钠离子进行离子交换，在玻璃基材1及触控基板2的各个表面形成压应力层14(参见图6)，并使玻璃基材1及触控基板2内部衍生出适当的张应力以使整体达到力平衡，从而使玻璃板体产生抵抗冲击与变形破裂的强度；较佳的，前述压应力层14深度范围约在5～90μm之间，但实施的范围不以前述深度范围为限；在本实施例中所述压应力层深度定义为45μm。

c)装饰边框图案层设置步骤S3：

在各个所述触控基板的表面均匀涂布绝缘性的感光型油墨，再通过黄光制程(Photo Process)形成装饰边框图案层3，该装饰边框图案层3系设置在该等触控基板2的四周边缘部位，据此在触控基板2上界定出可瞻区21及遮蔽区22的范围；前述设置步骤S3的具体操作方式如下：

对各个触控基板2的欲施工表面清洗洁净，然后将选用绝缘性的黑色感光型油墨材料经由精密定量帮浦以喷涂方式均匀的涂布于触控基板2上，形成光阻薄膜BM(如图7所示)；提供约80℃热风对光阻薄膜BM进行烘烤，然后徐徐降温至常温(约25℃左右)，藉以增加光阻薄膜BM在触控基板2表面的附着力；继续以具有装饰边框图案化的光罩91对光阻薄膜BM进行曝光固化(如图8所示)，然后以显影剂(例如：碳酸钾或碳酸钠等碱性溶剂等)喷洒至该光阻薄膜BM上，将该光阻薄膜的未曝光固化部分BMb的光阻材料去除，在触控基板2上面形成一层已曝光固化部分MFa的光阻材料，据此在各个触控基板2的四周边缘部位形成一层固化的装饰边框图案层3(如图9及图10所示)。

d)触控感应电极图案层设置步骤S4：

在各个装饰边框图案层3上设置透明导电薄膜，对所述透明导电薄膜进行黄光制程及蚀刻制程以形成触控感应电极图案层4；如图3及图4所示，触控感应电极图案层4在该可瞻区21范围形成多个感应电极41以及在该遮蔽区22范围具有多个电接点42分别连接各个所述感应电极41；前述设置步骤S4的具体操作方式如下：

如图11所示，在各个触控基板2的装饰边框图案层3上溅镀形成一氧化铟锡薄膜层ITO，在ITO上再涂布一层光阻薄膜PF(例如聚异戊二烯，Polyisoprene)，然后将光阻薄膜PF放置于热风烤箱中进行预烤，继续以具有触控感应电极精密图案化的光罩92对该光阻薄膜PF进行曝光固化(如图12所示)，然后以显影剂(例如：碳酸钾或碳酸钠等碱性溶剂等)喷洒至该光阻薄膜PF上，将该光阻薄膜的未曝光固化部分PFb的光阻材料去除，因此在ITO上面形成一层已曝光固化部分PFa的光阻材料(如图13所示)；接续进行蚀刻制程，将ITO蚀刻剂(例如：盐酸系ITO蚀刻液)喷洒至该氧化铟锡薄膜层ITO上，未受该光阻薄膜的已曝光固化部分PFa遮蔽的ITO材料即被蚀刻去除，因此可在ITO上保留下所需的触控传感器图案(如图14所示)，随后以剥膜剂(例如：氢氧化钾或氢氧化钠)喷洒至玻璃基材1上，将该光阻薄膜的已曝光固化部分PFa加以剥离去除，再以洗涤液(例如：清水)对该基板施予清洗，因此在各个装饰边框图案层3上分别形成触控感应电极图案层4(如图15所示)。

e)跳线绝缘层设置步骤S5：

如图3、图4及如图16所示，在各个触控感应电极图案层4上且在前述遮蔽区22范围分别设置跳线绝缘层5，该跳线绝缘层上设有多个贯穿孔51，该等贯穿孔51恰可分别对应于各个前述电接点42的位置；该跳线绝缘层的材料可选用油墨、光阻或光学胶等绝缘性材料，并藉由实施印刷、涂布或是黄光制程等技术手段将绝缘性材料设置到触控感应电极图案层4上。

f)讯号导线层设置步骤S6：

在各个前述跳线绝缘层5上且在前述遮蔽区22范围分别设有讯导电薄膜，对所述导电薄膜进行黄光制程及蚀刻制程以形成讯号导线层6，该讯号导线层包含多条讯号导线61，且该讯号导线61可分别通过前述跳线绝缘层上的贯穿孔51电性连接至触控感应电极图案层上的电接点42；前述设置步骤S6的具体操作方式如下：

如图16所示，在各个触控基板2的跳线绝缘层5上且在前述遮蔽区22范围分别设置钼铝(Mo/Al)金属镀膜MA，然后在MA上再涂布一层光阻薄膜PF(例如聚异戊二烯，polyisoprene)，并将光阻薄膜PF放置于热风烤箱中进行预烤，继续以具有讯号导线精密图案化的光罩93对该光阻薄膜PF进行曝光固化(如图17所示)，然后以显影剂(例如：碳酸钾或碳酸钠等碱性溶剂等)喷洒至该光阻薄膜PF上，将该光阻薄膜的未曝光固化部分PFb的光阻材料去除，因此在钼铝金属镀膜MA上面形成一层已曝光固化部分PFa的光阻材料(如图18所示)；继续进行蚀刻制程，将铝钼蚀刻剂(Aluminum molybdenum etching liquid)喷洒至钼铝金属镀膜MA上，未受该光阻薄膜的已曝光固化部分PFa遮蔽的MA材料即被蚀刻去除，因此可在MA上保留下所需的讯号导线图案(如图19所示)，随后以剥膜剂(例如：氢氧化钾或氢氧化钠)喷洒至玻璃基材1上，将该光阻薄膜的已曝光固化部分PFa加以剥离去除，再以洗涤液(例如：清水)对该基板施予清洗，因此在各个跳线绝缘层5上分别形成讯号导线层6(如图20所示)。

g)裂片步骤S7：

分别顺沿玻璃基材上的各个沟槽12进行分裂操作，以截断沟槽中的各个肋13，自玻璃基材1分离出各个触控基板2，据此获得完成加工制作的各个触控面板；其中，该分裂操作可选择地以切割工具对该等肋13进行裁切，或是以冲压模具对该等肋13施予压应力，使肋13断裂；前述裂片步骤S7的具体操作方式如下：

如图21所示，在这个实施例中是使用锐缘端的玻璃裂片压板95对沟槽12进行冲压以将该等肋13截断，使各个触控基板2自玻璃基材1分离出；以冲压裂片的实施手段不仅操作简易快速，可进节省裂片加工的成本，而且当进行裂片步骤时，由于沟槽12已预先切割出所需触控基板2的外型边缘，因此使得切割裂片的操作变得非常容易，可大幅降低制程中的破片率，并使切口端面平整，减少产生玻璃表面的微裂痕，以确保其机械强度。

综上所述可知，本发明可在一次的生产制程中可同时生产出多个触控面板，生产效率佳，且其大面积工件批量生产模式，使组件组合定位的更加准确，可提升成品良率及质量的稳定性，此外，在其触控基板的各个表面、四周边面与端角均已预先经过玻璃强化处理，具备高机械强度、耐冲击性以及表面刚性，可提升产品使用寿命。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

【符号说明】

1    玻璃基材

12   沟槽

13   肋

14   压应力层

2    触控基板

21   可瞻区

22   遮蔽区

28   孔

3    装饰边框图案层

4    触控感应电极图案层

41   感应电极

42   电接点

5    跳线绝缘层

51   贯穿孔

6    讯号导线

61   讯号导线

91   光罩

92   光罩

93   光罩

95   玻璃裂片压板

S1   玻璃基材预分割步骤

S2   玻璃基材强化步骤

S3   装饰边框图案层设置步骤

S4   触控感应电极图案层设置步骤

S5   跳线绝缘层设置步骤

S6   讯号导线层设置步骤

S7   裂片步骤

W    截面宽度

BM   光阻薄膜

BMa  已曝光固化部分

BMb  未曝光固化部分

ITO  氧化铟锡薄膜层

PF   光阻薄膜

PFa  已曝光固化部分

PFb  未曝光固化部分

MA   钼铝金属镀膜

Claims (10)

1.一种触控面板的制造方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：

a)玻璃基材预分割步骤：提供薄板状玻璃基材，所述玻璃基材为具有碱金属离子的玻璃材料，并在所述玻璃基材设有多个沟槽以界定出至少一个触控基板，多个所述沟槽系贯穿所述玻璃基材的上、下表面，并在所述沟槽中设有至少一肋，所述肋系横向连接所述沟槽的相对侧墙之间；

b)玻璃基材强化步骤：将所述玻璃基材浸渍在熔态的钾盐浴池中进行化学离子强化处理，使各个所述触控基板表面形成压应力层；

c)装饰边框图案层设置步骤：在各个所述触控基板的表面均匀涂布绝缘性的感光型油墨，通过黄光制程形成装饰边框图案层，所述装饰边框图案层系设置在所述触控基板四周边缘部位，据此在所述触控基板上界定出可瞻区及遮蔽区的范围；

d)触控感应电极图案层设置步骤：在各个所述装饰边框图案层上设置透明导电薄膜，对所述透明导电薄膜进行黄光制程及蚀刻制程以形成触控感应电极图案层，所述触控感应电极图案层在所述可瞻区范围形成多个感应电极，以及在所述遮蔽区具有多个电接点分别连接各个所述感应电极；

e)跳线绝缘层设置步骤：在各个所述触控感应电极图案层上且在所述遮蔽区范围设置跳线绝缘层，所述跳线绝缘层上设有多个贯穿孔，多个所述贯穿孔恰可分别对应于各个所述电接点的位置；

f)讯号导线层设置步骤：在各个所述跳线绝缘层上且在所述遮蔽区范围设置导电薄膜，对所述导电薄膜进行黄光制程及蚀刻制程以形成讯号导线层，所述讯号导线层具有多个讯号导线，且多个所述讯号导线分别通过所述贯穿孔电性连接所述电接点；以及

g)裂片步骤：分别顺沿各个所述沟槽进行分裂操作，以截断各个所述肋，自所述玻璃基材分离出各个所述触控基板。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述玻璃基材材料选自于钠钙硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃或铝硼硅酸盐玻璃。

3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述肋的截面宽度在1mm以下。

4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述方法还包含：在所述玻璃基材预分割步骤中，于所述玻璃基材上设置孔、凹穴或缺口。

5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述压应力层深度范围在5μm以上。

6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述触控感应电极图案层的透明导电薄膜材料选自于金属氧化物薄膜或石墨烯薄膜。

7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述金属氧化物薄膜的材料选自于氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌铝、氧化锡锑或聚乙撑二氧噻吩。

8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述讯号导线层的导电薄膜材料选自于金、银、铜、铝、镍或前述材料的合金。

9.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述讯号导线层的导电薄膜为钼铝金属镀膜。

10.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述裂片步骤中，所述分裂操作是以切割工具对所述肋进行裁切使所述肋断裂，或者以冲压模具对所述肋施予压应力使所述肋断裂。

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