CN111984139A - 触控结构及其制作方法与触控显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种触控结构及其制作方法与触控显示装置。触控结构包括绝缘基材、电磁屏蔽结构层、感测线路结构层、第一绝缘层与第二绝缘层。电磁屏蔽结构层配置于绝缘基材上，且位于绝缘基材与感测线路结构层之间。感测线路结构层配置于绝缘基材上，且包括第一感测线路层与第二感测线路层。第一绝缘层配置于电磁屏蔽结构层与第一感测线路层之间。第二绝缘层配置于第一感测线路层与第二感测线路层之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体元件，尤其涉及一种触控结构、触控结构的制作方法及触控显示装置。
背景技术
目前电磁式触控板的结构中，感测线路板与屏蔽层无论采用薄膜制程或印刷制程均需要基材进行支撑，且感测线路板与屏蔽层是通过人工以胶贴附的方式结合在一起。由于感测线路板与屏蔽层均需要基材支撑，因此整体电磁式触控板的结构厚度受限于此而无法有效地减少。再者，通过人工的方式来粘合感测线路板与屏蔽层，不但工序复杂且人工成本高。此外，粘着层主要目的为粘着感测线路板与屏蔽层，因此一般粘着层的厚度约为数十微米。但，粘着层若要填补线路的断差厚度，将需要增厚，否则造成有气泡或不平整。如此一来，整体电磁式触控板的结构厚度亦无法有效地减少。
发明内容
本发明提供一种触控结构，具有薄型化的优势。
本发明还提供一种触控结构的制作方法，用以制作上述的触控结构。
本发明亦提供一种触控显示装置，包括上述的触控结构，可满足现今薄型化的趋势。
本发明的触控结构，包括绝缘基材、电磁屏蔽结构层、感测线路结构层、第一绝缘层与第二绝缘层。电磁屏蔽结构层配置于绝缘基材上。感测线路结构层配置于绝缘基材上。电磁屏蔽结构层位于绝缘基材与感测线路结构层之间，其中感测线路结构层包括第一感测线路层与第二感测线路层。第一绝缘层配置于电磁屏蔽结构层与第一感测线路层之间。第二绝缘层配置于第一感测线路层与第二感测线路层之间。
在本发明的一实施例中，上述的电磁屏蔽结构层包括金属屏蔽层与磁性材料层。金属屏蔽层接触绝缘基材。磁性材料层位于金属屏蔽层与感测线路结构层之间。
在本发明的一实施例中，上述的触控结构还包括第三绝缘层，配置于第二感测线路层上，其中第二感测线路层位于第二绝缘层与第三绝缘层之间。
本发明的触控结构的制作方法，其包括以下步骤。提供载体。形成绝缘基材于载体上。进行第一镀膜程序，以于绝缘基材上形成电磁屏蔽结构层。形成第一绝缘层于电磁屏蔽结构层上。进行第二镀膜程序，以于第一绝缘层上形成第一感测线路层。形成第二绝缘层于第一感测线路层上。进行第三镀膜程序，以于第二绝缘层上形成第二感测线路层。移除载体。
在本发明的一实施例中，上述形成电磁屏蔽结构层的方法包括形成一金属屏蔽层，接触绝缘基材；形成一磁性材料层，于金属屏蔽层上。
在本发明的一实施例中，上述进行第三镀膜程序之后且于移除载体之前，形成第三绝缘层于第二感测线路层上。
在本发明的一实施例中，上述移除载体的步骤包括进行激光分离程序，以分离绝缘基材与载体。
本发明的触控显示装置，包括触控结构、显示薄膜、印刷电路板与软性电路板。触控结构包括绝缘基材、电磁屏蔽结构层、感测线路结构层、第一绝缘层与第二绝缘层。电磁屏蔽结构层配置于绝缘基材上。感测线路结构层配置于绝缘基材上。电磁屏蔽结构层位于绝缘基材与感测线路结构层之间，其中感测线路结构层包括第一感测线路层与第二感测线路层。第一绝缘层配置于电磁屏蔽结构层与第一感测线路层之间。第二绝缘层配置于第一感测线路层与第二感测线路层之间。显示薄膜配置于感测线路结构层上，其中感测线路结构层与电磁屏蔽结构层位于显示薄膜与绝缘基材之间。印刷电路板配置于绝缘基材的一表面上。软性电路板连接第二感测线路层与印刷电路板。
在本发明的一实施例中，上述触控结构还包括第三绝缘层，配置于第二感测线路层上，其中第二感测线路层位于第二绝缘层与第三绝缘层之间。
在本发明的一实施例中，上述的显示薄膜为一电泳显示薄膜。
在本发明的一实施例中，上述的绝缘基材为一绝缘软性基材。
基于上述，在本发明的触控结构的设计中，电磁屏蔽结构层及感测线路结构层皆配置于同一绝缘基材上。相较于现有的感测线路层与屏蔽层皆分别需要基材进行支撑，且通过粘着层以人工方式进行胶合而言，本发明的触控结构可具有较薄的整体厚度，且可大幅降低人工成本。再者，由于本发明的触控结构的电磁屏蔽结构层及感测线路结构层皆是通过镀膜程序而形成，因此感测线路结构层的线宽及厚度皆可有效地减小，且也无须使用粘着层来粘合电磁屏蔽结构层及感测线路结构层。因此，本发明的触控结构的制作方法可使触控结构具有薄型化的优势。此外，采用本发明的触控结构的触控显示装置则可具有薄型化及高解析度等优势。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1示出为本发明一实施例的一种触控结构的剖面示意图；
图2A至图2F示出为本发明一实施例的一种触控结构的制作方法的剖面示意图；
图3示出为本发明一实施例的一种触控显示装置的剖面示意图。
附图标记说明
10：触控显示装置
100：触控结构
110：绝缘基材
112：表面
120：电磁屏蔽结构层
122：金属屏蔽层
124：磁性材料层
130：感测线路结构层
132：第一感测线路层
134：第二感测线路层
140：第一绝缘层
142：第二绝缘层
144：第三绝缘层
150：载体
160：显示薄膜
170：印刷电路板
172：软性电路板
S：切割线
具体实施方式
图1示出为本发明一实施例的一种触控结构的剖面示意图。请参照图1，本实施例的触控结构100包括绝缘基材110、电磁屏蔽结构层120、感测线路结构层130、第一绝缘层140与第二绝缘层142。此处，绝缘基材110例如是绝缘软性基材，其材料例如是聚亚酰胺(Polyimide，PI)、聚萘二甲酸乙二酯(Poly(Ethylene Naphthalate)，PEN)或其他合适的材料。
电磁屏蔽结构层120配置于绝缘基材110上，可隔绝来自主机系统的电磁干扰。电磁屏蔽结构层120可包括金属屏蔽层122与磁性材料层124，其中金属屏蔽层122直接接触绝缘基材110，而磁性材料层124设置于金属屏蔽层122上且位于金属屏蔽层122与感测线路结构层130之间。此处，金属屏蔽层122的材料可以为铝或其他合适的材料，而磁性材料层124的材料可以为铁氧体化合物或其他吸磁材料。
感测线路结构层130配置于绝缘基材110上，且电磁屏蔽结构层120是位于绝缘基材110与感测线路结构层130之间。感测线路结构层130包括第一感测线路层132及第二感测线路层134。更具体而言，本实施例的感测线路结构层130可感测磁通量的变化，并传送至主机系统进行运算以定义位置点。也就是说，本实施例的触控结构100具体化为电磁式触控板。举例来说，第一感测线路层132可例如为X轴方向的感测线路时，而第二感测线路层134可例如为Y轴方向的感测线路，但不限于此。此外，第一感测线路层132与第二感测线路层134的材质例如是铜或其他合适的材料。
第一绝缘层140配置于电磁屏蔽结构层120与第一感测线路层132之间，以隔离磁性材料层124与第一感测线路层132。第二绝缘层142配置于第一感测线路层132与第二感测线路层134之间，以隔离第一感测线路层132与第二感测线路层134。此处，第一绝缘层140及第二绝缘层142的材质可以为氮化硅、氧化硅等无机绝缘材料或由丙烯酸树脂等绝缘材料构成。此外，可选择性地，本实施例的触控结构100还可包括第三绝缘层144，配置于第二感测线路层134上，以隔离外界与第二感测线路层134。意即，第二感测线路层134位于第二绝缘层142与第三绝缘层144之间。
简言之，在实施例的触控结构100的设计中，电磁屏蔽结构层120及感测线路结构层130皆配置于同一绝缘基材110上。相较于现有的感测线路层与屏蔽层皆分别需要基材进行支撑，且通过粘着层以人工方式进行胶合而言，本实施例的触控结构100可至少减少一个基材的厚度，且无须采用粘着层及人工，因而可具有较薄的整体厚度，且可大幅降低人工成本。
为了详细说明上述触控结构100的形成，以下将配合图2A至图2F说明上述的触控结构100的制作方法。
图2A至图2F示出为本发明一实施例的一种触控结构100的制作方法的剖面示意图。首先，请参照图2A，提供载体150。此处，载体150例如为一暂时载体基板，其材质例如是塑胶或玻璃等，但不以此为限，其中载体150具有支撑效果且表面平整的特性。
接着，请再参考图2A，以涂布或贴附薄膜的方式，在载体150上形成绝缘基材110。此处，绝缘基材110是可放入高温与真空腔体中的可挠式基材，其材料例如是聚亚酰胺(Polyimide，PI)、聚萘二甲酸乙二酯(Poly(Ethylene Naphthalate)，PEN)或其他合适的材料。在一较佳实施例中，绝缘基材110的厚度例如为10微米，但本发明不以此为限。
接着，请参照图2B，进行第一镀膜程序，以于绝缘基材110上形成电磁屏蔽结构层120。在此先说明的是，此处所述的镀膜程序可以为物理气相沉积(Physical VaporDepostion，PVD)，例如是蒸镀(Evaporation)或溅镀(Sputtering)。具体而言，在此步骤中，先于绝缘基材110上形成金属屏蔽层122，其中金属屏蔽层122与绝缘基材110呈直接接触。接着，再于金属屏蔽层122上形成磁性材料层124，其中金属遮蔽层122位于磁性材料层124及绝缘基材110之间。至此，已完成电磁屏蔽结构层120的制作。
由于本实施例是以镀膜程序使吸磁材料的磁性材料层124直接沉积于金属屏蔽层122上，因此有效简化现有须先于基材上镀上铝膜再贴附吸磁材料的工序，且无须使用粘着层于磁性材料层124及金属屏蔽层122之间。在一较佳实施例中，金属屏蔽层122的厚度例如为2微米，而磁性材料层124的厚度例如为2微米，但本发明不以此为限。
接着，请参照图2C，于电磁屏蔽结构层120上形成第一绝缘层140，其中第一绝缘层140覆盖电磁屏蔽结构层120的磁性材料层124。在一较佳实施例中，第一绝缘层140的厚度例如为3微米。
接着，请参照图2D，进行第二镀膜程序，以于第一绝缘层140上形成第一感测线路层132。详细来说，先以镀膜程序在第一绝缘层140上形成导电膜后，再以微影蚀刻制程来形成感测线路。此处的蚀刻可以为干蚀刻(dry etching)或湿蚀刻(wet etching)。由于以镀膜程序来形成第一感测线路层132，使得第一感测线路层的厚度可例如介于0.1微米至3微米之间。在一较佳实施例中，第一感测线路层132的厚度为1微米。
之后，请参照图2E，在第一感测线路层132上形成第二绝缘层142，其中第二绝缘层142覆盖第一感测线路层132。在一较佳实施例中，第二绝缘层142的厚度例如为3微米。
紧接着，请再参照图2E，进行第三镀膜程序，以于第二绝缘层142上形成第二感测线路层134。详细而言，先以镀膜程序在第二绝缘层142上形成导电膜后，再以微影蚀刻制程来形成图案化的第二感测线路层134，并进行连接口(未示出)的制作。连接口是作为电性连接第一感测线路层132与第二感测线路层134的通道。在一较佳实施例中，第二感测线路层134的厚度为1微米。此处，第一感测线路层132与第二感测线路层134可定义出感测线路结构层130。
请再参照图2E，可选择性地，在第二感测线路层134上形成第三绝缘层144，以作为第二感测线路层134的保护膜。在一较佳实施例中，第三绝缘层144的厚度例如为3微米。
最后，请参照图2F，通过激光切割或机械分离技术，将载体150移除并进行单体化制程(singulation process)，而形成至少一触控结构100。此处，单体化程序可通过机械切割(mechanical cutting)或激光切割(laser cutting)的技术，沿着切割线S切割第三绝缘层144、第二感测线路层134、第二绝缘层142、第一感测线路层132、第一绝缘层140、电磁屏蔽结构层120及绝缘基材110，而形成触控结构100。至此，已完成触控结构100的制作。
在另一未示出的实施例中，触控结构的制作方法中，请再参考图2A，在形成绝缘基材110于载体150上前，可先以涂布或贴附薄膜的方式形成一离形材料层于载体150上，再接着如上一实施例所述的步骤形成触控结构，如此有利于将绝缘基材110自载体150剥离而无需切割。
简言之，由于本实施例的触控结构100的电磁屏蔽结构层120及感测线路结构层130皆是通过镀膜程序而形成，因此感测线路结构层130的线宽及厚度皆可有效地减小，且也无须使用粘着层来粘合电磁屏蔽结构层120及感测线路结构层130。因此，本实施例的触控结构100的制作方法，可使触控结构100厚度有效缩减，且简化制程、降低成本。再者，相较于目前印刷电路板制程的50微米的线宽，本实施例的触控结构100的边界区域缩减，且感测线路结构层130的密度提高，可提升的精密度及分辨率。在一较佳实施例中，感测线路结构层130可提高2倍甚至数倍以上的分辨率。另一方面，由于本实施例是可通过单体化制程来形成至少一触控结构100，因此可提高生产效率，并易于生产大型化尺寸。
图3示出为本发明一实施例的一种触控显示装置的剖面示意图。请参考图3，本实施例的触控显示装置10包括上述的触控结构100、显示薄膜160、印刷电路板170与软性电路板172。显示薄膜160配置于感测线路结构层130上，其中感测线路结构层130与电磁屏蔽结构层120位于显示薄膜160与绝缘基材110之间。此处，显示薄膜160可为电泳显示薄膜，例如是一微胶囊电泳(Microcapsule)显示器薄膜或一微杯电泳(MicroCup)显示器薄膜，或其他合适的显示薄膜，并不限于此。印刷电路板170配置于绝缘基材110相对于电磁屏蔽结构层120的表面112上，而软性电路板172连接第二感测线路层134与印刷电路板170。
由于本实施例的触控显示装置10包括上述的触控结构100，因此可具有薄型化、大型化及高解析度的优势。
基于上述，在本发明的触控结构的设计中，电磁屏蔽结构层及感测线路结构层皆配置于同一绝缘基材上。相较于现有的感测线路层与屏蔽层皆分别需要基材进行支撑，且通过粘着层以人工方式进行胶合而言，本发明的触控结构可具有较薄的整体厚度，且可大幅降低人工成本。再者，由于本发明的触控结构的电磁屏蔽结构层及感测线路结构层皆是通过镀膜程序而形成，因此感测线路结构层的线宽及厚度皆可有效地减小，且也无须使用粘着层来粘合电磁屏蔽结构层及感测线路结构层。因此，本发明的触控结构的制作方法可使触控结构具有薄型化的优势。此外，采用本发明的触控结构的触控显示装置则可具有薄型化及高解析度等优势。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。
Claims (12)
1.一种触控结构，包括：
绝缘基材；
电磁屏蔽结构层，配置于所述绝缘基材上；
感测线路结构层，配置于所述绝缘基材上，所述电磁屏蔽结构层位于所述绝缘基材与所述感测线路结构层之间，其中所述感测线路结构层包括第一感测线路层与第二感测线路层；
第一绝缘层，配置于所述电磁屏蔽结构层与所述第一感测线路层之间；以及
第二绝缘层，配置于所述第一感测线路层与所述第二感测线路层之间。
2.根据权利要求1所述的触控结构，其中所述电磁屏蔽结构层包括：
金属屏蔽层，接触所述绝缘基材；以及
磁性材料层，位于所述金属屏蔽层与所述感测线路结构层之间。
3.根据权利要求1所述的触控结构，还包括：
第三绝缘层，配置于所述第二感测线路层上，其中所述第二感测线路层位于所述第二绝缘层与所述第三绝缘层之间。
4.一种触控结构的制作方法，包括：
提供载体；
形成绝缘基材于所述载体上；
进行第一镀膜程序，以于所述绝缘基材上形成电磁屏蔽结构层；
形成第一绝缘层于所述电磁屏蔽结构层上；
进行第二镀膜程序，以于所述第一绝缘层上形成第一感测线路层；
形成第二绝缘层于所述第一感测线路层上；
进行第三镀膜程序，以于所述第二绝缘层上形成第二感测线路层；以及
移除所述载体。
5.根据权利要求4所述的触控结构的制作方法，其中形成所述电磁屏蔽结构层的方法包括：
形成金属屏蔽层，接触所述绝缘基材；以及
形成磁性材料层，在所述金属屏蔽层上。
6.根据权利要求4所述的触控结构的制作方法，还包括：
进行所述第三镀膜程序之后且于移除所述载体之前，形成第三绝缘层于所述第二感测线路层上。
7.根据权利要求4所述的触控结构的制作方法，其中移除所述载体的步骤，包括：
进行激光分离程序，以分离所述绝缘基材与所述载体。
8.一种触控显示装置，包括：
触控结构，包括：
绝缘基材；
电磁屏蔽结构层，配置于所述绝缘基材上；
感测线路结构层，配置于所述绝缘基材上，所述电磁屏蔽结构层位于所述绝缘基材与所述感测线路结构层之间，其中所述感测线路结构层包括第一感测线路层与第二感测线路层；
第一绝缘层，配置于所述电磁屏蔽结构层与所述第一感测线路层之间；以及
第二绝缘层，配置于所述第一感测线路层与所述第二感测线路层之间；
显示薄膜，配置于所述感测线路结构层上，其中所述感测线路结构层与所述电磁屏蔽结构层位于所述显示薄膜与所述绝缘基材之间；
印刷电路板，配置于所述绝缘基材的表面上；以及
软性电路板，连接所述第二感测线路层与所述印刷电路板。
9.根据权利要求8所述的触控显示装置，其中所述电磁屏蔽结构层包括：
金属屏蔽层，接触所述绝缘基材；以及
磁性材料层，位于所述金属屏蔽层与所述感测线路结构层之间。
10.根据权利要求8所述的触控显示装置，其中所述触控结构还包括：
第三绝缘层，配置于所述第二感测线路层上，其中所述第二感测线路层位于所述第二绝缘层与所述第三绝缘层之间。
11.根据权利要求8所述的触控显示装置，其中所述显示薄膜为电泳显示薄膜。
12.根据权利要求8所述的触控显示装置，其中所述绝缘基材为绝缘软性基材。
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2019
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