TW201137714A - Method for manufacturing one-layer type capacitive touch screen - Google Patents

Description

201137714 六、發明說明： 此申請案主張於2〇1〇年4月23日申請之第 10-20!0-0037998號韓國專利申請案的優先權，其名稱為「單 層型觸控屏之製造方法」，其整體内容併入此申請案以供 參酌。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種單層型電容觸控屏之製造方法。 【先前技術】 隨著行動通訊技術的發展，通常如行動電話、pDA及 瀏覽裝置之終端機，正在擴展其功能，除了單純做為文字 資訊顯不工具之外，還可做為提供更多樣且複雜的多媒體 提供工具，例如音訊、移動圖片、無線電網路瀏覽器等， 因此尺寸受限之電子資訊終端機需要裝設較大的顯示屏， 致使利用觸控屏的顯示器更成為注目焦點。 相較於先前技術之按鍵輸入型，觸控屏整合螢幕及座 標輸入單元以節省空間。因此，為了更增加螢幕尺寸及使 用者的便利性，近來發展之顯示裝置採用使用觸控屏的顯 示器。 觸控屏類型主要可分為電阻觸控屏及電容觸控屏。隨 著多點式觸控板更為廣泛’更加活化了電容觸控屏的研究 進行。 圓1為習知技藝中電容觸控屏的平面示意圖。 201137714 習知技藝的電容觸控屏在平面上，區隔成其中形成電 極圖案之主動區R1及其中形成電極線的非主動區汉2。於習 知技藝的電容觸控屏中，於主動區R1中形成之電極圖案係 由如ΠΌ之透明導電材料構成，且於非主動區尺2中形成之電 極線係由金屬構成。 於電容觸控屏中，電極圖案形成於下基材，而後才形 成電極線。 不同於習知技藝中由ITO構成之電極圖案，近來正進展 構設使用導電聚合物之電極圖案的研究。若使用導電聚合 物做為電極圖案，導電聚合物在熔點上大幅不同於金屬， 因此在製造電谷觸控屏時著重於熱處理的重要性。 在電容觸控屏平板（其中電極圖案由導電聚合物構成 且電極線由金屬構成）的製造方法中，當如習知技藝於電極 圖案形成後才形成電極線時，則電極圖案會再次熔化且造 成電極圖案變形。 此類問題明顯會在X方向第一電極圖案及Y方向第二 電極圖案形成於同一平面之單層型電容觸控屏中發生。 【發明内容】 致力70成本發明是要提供一種單層型電容觸控屏之製 造方法，觸控屏中含由導電聚合物構成之電極圖案及由金 屬構成之電極線，其中透過先在底基材之非主動區内形成 由金屬構成之電極線，且於底基材之主動區中形成欲與電 極線連接之電極圖案，如此可防止電極線發生變形。 201137714 本發明一示例性實施例中，一種單層型電容觸控屏之 製造方法包括：於一底基材之一非主動區中，形成由金屬 構成之複數條電極線；於該底基材之一主動區中，形成由 導電聚合物構成且含一第一感應单元及一第一連接單元之 複數個第一電極圖案，以連接該些電極線；於該些第一電 極圖案之該複數個第一連接單元上，形成一絕緣圖案；以 及於該底基材之該主動區中，形成含一第二感應單元及一 第二連接單元且由導電聚合物構成之複數個第二電極圖 案’以連接該些電極線並使該第二連接單元位於該絕緣圖 案上。 此外’單層型電容觸控屏之製造方法更包括：於形成 該些第二電極囷案後，形成一保護層，以覆蓋該第一電極 圖案及該第二電極圖案。 再者’於形成該些第一電極圖案及形成該些第二電極 囷案時’該些第一電極圖案及該些第二電極圖案係由喷墨 印刷法形成。 另外，於形成該絕緣圖案時，該絕緣圖案係形成用以 覆蓋該第一連接單元之側面及頂面。 再者’於形成該絕緣囷案時，該絕緣圈案係由喷墨印 刷法形成。 此外，於形成該些第一電極圖案及形成該些第二電極 圖案時’該導電聚合物為聚喔吩（polythiophene )、聚"比 洛（polypyrrole )、聚笨胺（p〇lyaniline )、聚乙炔 201137714 (polyacetylene)及聚苯（polyphenylene)聚合物中之任一 者0 本發明另一示例性實施例中，一種單層型電容觸控屏 之製造方法包括：於一底基材之一非主動區中，形成由金 屬構成之複數條電極線；於該底基材之一主動區中，形成 複數個由導電聚合物構成之第一連接單元；於該些第一連 接單元上，形成一絕緣圖案；以及形成複數個由導電聚合 物構成且與該些電極線及該些第一連接單元連接之第一感 應單元、複數個由導電聚合物構成且位於該絕緣圖案上之 第二連接單元、以及複數個由導電聚合物構成且與該些電 極線連接之第二感應單元。 另外’於形成該些第一感應單元、該些第二連接單元 及該些第二感應單元時，該些第一感應單元、該些第二連 接單元及該些第二感應單元全部皆由噴墨印刷法形成。 此外，於形成該些第一感應單元、該些第二連接單元 及該些第二感應單元時，在該絕緣圖案上形成該些第二連 接單70之後，該些第一感應單元及該些第二感應單元兩者 皆由噴墨印刷法形成。 再者’單層型電容觸控屏之製造方法更包括：於形成 該些第-感應單元、該些第二連接單元及該些第二感應單 元之後，形成一保護層，以覆蓋該些該些第一感應單元、 該些第二連接單元及該些第二感應單元。 【實施方式】 201137714 本發明之各種目的、優點及特徵，可由下述實施例並 參照圖式，更加清楚明瞭。 本說明書及申請專利範圍中所用名詞及字彙之解釋， 並不限於-般字義或字典上定義，而應根據發明人所做之 適當字義概念定義，依照本發明技術範圍相關之意義及概 念解釋本發明所用之名詞及字彙，藉此可對實施本發明者 做最適當之方法描述》 本發明之上述及其他目的、優點及特徵，可由接下來 的詳細描述及較佳具體實施例並參照圖式，更加清楚明 瞭。所附圖式從頭至尾中，使用相同圖式標號以標註相同 元件。當本發明相關領域的詳細描述被視為混淆本發明之 主旨時，此種描述則應予以刪除。 參照隨後之圖示，後文將詳細描述本發明之具體實施 例。 圖2係本發明製造之單層型電容觸控屏的示意圖，本發 明之製造方法應用至單層型電容觸控屏將於後文描述》 單層型電容觸控屏100包含複數個形成於底基材110之 非主動區（邊緣區域）中之第一電極線120，以及形成於主動 區中之第一電極圊案130、絕緣圖案140與第二電極圖案 150。 此時，做為透明構件之底基材110可採用玻璃基材、膜 基材、纖維基材及紙基材，其中膜基材可由聚乙烯對苯二 甲酸醋（polyethyleneterep.hthalate，PET)、聚甲基丙稀酸甲 S 旨(polymethylmethacrylate ， PMMA)、聚丙稀 201137714 (polypropylene，PP)、聚乙稀（polyethylene，PE)、聚乙稀 萘酸醋（polyethylenenaphthalate，PEN)、聚碳酸醋 (polycarbonate，PC)、聚醚硬（polyethersulfone，PES)、聚 亞胺（polyimide，PI)、聚乙稀醇（polyvinyl alcohol，PVA)、 環稀烴共聚物（cyclic olefin copolymer，COC)、苯乙稀聚合 物（styrene polymer)、聚乙稀（polyethylene)、聚丙稀 (polypropylene)等構成，且沒有偈限於此。 此外，將複數條電極線120形成於底基材110之非主動 區，並將其中一些與第一電極圖案130連接，而其餘與第二 電極圖案150連接。此時，底基材110邊緣的非主動區為圖 像不會通過的區域。 電極線120由金屬（如銀（Ag))膠構成，電極線120延伸至 非主動區且其末端匯集於底基材110的邊緣。其中，電極線 120末端匯集之邊緣區域係指連接單元，且連接單元與 FPCB (圖未示）連接，以將電極圖案之電容變化傳至電容感 應器（圖未示）。 此外，將與電極線120連接之複數個第一電極圖案 130,形成於底基材110之主動區中，第一電極圖案130由導 電聚合物構成，且導電聚合物可採用聚噻吩 (polythiophene )、聚 '"比洛（polypyrrole )、聚苯胺 (polyaniline )、聚乙炔（polyacetylene )及聚苯 (polyphenylene)等做為有機化合物。尤其，聚售吩類化 合物中之PEDOT/PSS化合物為最隹，且可混合使用一種以 201137714 上的有機化合物。此外，當更添加奈米碳管等時，可改善 導電性。 將複數個第一電極圖案130平行形成於第一方向（γ方 向），且第一電極圖案130為複數個第一感應單元132及複數 個第一連接單元134反覆形成之形狀。此時，第一感應單元 132為測量使用者手觸摸觸控屏時電容變化之零件，而第_ 連接单元134為連接複數個第一感應單元132之零件〇 同時’圓2中’第一感應單元為鑽石形，但此僅為示例 性而可修改及實施。 另外，將絕緣圖案140形成於第一電極圖案130之第一 連接單元134上’絕緣圖案140位於第一電極圖案130之第一 連接單元134與第二電極圖案150之第二連接單元154之 間，且可讓第一電極圖案130與下述之第二電極圖案150不 要相互接觸。絕緣圖案140可由透明塑膠材料構成。 此外，將複數個第二電極圊案150形成於第一電極圖案 130之相同平面上，且平行形成於第二方向方向第二 電極囷案150的構成材料相同於第一電極圖案丨3〇，且與第 一電極圖案130具有相同形狀。 然而’第二電極圖案15〇不與第一電極圖案13〇連接， 且與第一電極圖案130電性隔絕。此外，第二電極圖案150 之第二連接單元154位於上述絕緣圖案140上，且連接形成 在底基材110上鄰近的第二感應單元152。 201137714 另外’雖然圖1未示，但單層型電容觸控屏更包括保護 層160’用來覆蓋形成於第一底基材上之第一電極圖案 130及第二電極圖案150。 保護層160可由相同於上述底基材11〇之材料構成，使 用者手指觸碰會與其形成接觸表面，且其可由光學黏合劑 連接。 圖3至10為本發明第一較佳實施例中觸控屏製造流程 之平面圖及剖面圖’本發明示例性之單層型電容觸控屏的 製造方法，將於後文描述》 首先，如圖3及4所示’於底基材11〇之非主動區中，形 成由金屬構成之複數條電極線120，可採用微影姓刻法、喷 墨印刷法及凹版印刷法。 由於電極線120由金屬構成’故電極線12〇的形成步驟 是在高溫下實施。既然觸控屏的製程是由高溫製成執行至 低溫製程，將電極線120的形成步驟在電極圖案130的低溫 形成步驟之前實施’可增加熱穩定度且防止電極圖案130受 損。 接著，如圖5及6所示，於底基材11〇之主動區中，形成 由導電聚合物構成之複數個第一電極圖案130,以連接電極 線120。此時，雖然第一電極圖案130是形成在γ方向上，但 此僅為示例性，而第一電極圖案130形成於與下述第二電極 圖案150之垂直方向上，如此以製出電容觸控屏。 此時，第一電極圖案130較佳由喷墨印刷法形成《於喷 墨裝置中裝填導電聚合物墨水，其在底基板11〇上執行印 201137714 刷，以具有第一感應單元132及第一連接單元134。習知技 藝中之雷射法或微影蝕刻法可用來形成及圖案化電極膜， 既然雷射法或微影钮刻法於高溫中實施，藉由喷·墨印刷法 形成對熱敏感的導電聚合物可改善電極圖案的可靠性。 再者，如圖7及8所示，於第一電極圖案13〇之第一連接 單元134上，形成絕緣圖案140。 在單層型電容觸控屏中，當第一電極圖案及第二電極 圖案位於相同平面時’第一電極圖案及第二電極圖案交又 的連接部份容易發生短路，故在第一電極圖案13〇之第一連 接單元134上形成絕緣圓案140，以防止短路。 此時，當絕緣圓案140藉由喷墨印刷法形成時，可使用 預定量的絕緣材料將絕緣圖案140形成在精確的位置。 此外’絕緣圖案140較佳形成用以覆蓋第一連接單元 134之側面及頂面。為了防止第二電極圖案ι5〇形成時發生 短路’具有此類形狀的絕緣圖案140可防止第一連接單元 134被暴露於外。 接著，如囷9及10所示，於底基材11〇上，形成由導電 聚合物構成之複數個第二電極圖案150。 在第一電極圓案130之第一感應單元132形成的剩餘空 間中’形成第二電極囷案150之第二感應單元152，且於絕 緣圓案上，形成連接第二感應單元152之第二連接單元 154’其不與第一電極圖案i 30連接。 再者’複數個第二電極圖案150中每一個的一端與電極 線120連接，且平行形成於X方向上。 12 201137714 此時，第二電極圖案15〇、第二感應單元152及第二連 接單元154整體皆由喷墨印刷法形成者較佳，上述形成的第 二電極圖案150’則與使用喷墨印刷法形成之第一電極圖案 130有相同的優點。 此外，如圖11及12所示，形成保護層16〇 ,以覆蓋形成 在第一底基材110上之第一電極圖案13〇及第二電極圖案 150 ° 當保護層160由玻璃基材構成時，保護層16〇可由光學 黏合劑A接著，而當保護層160由膜基材構成時，保護層16〇 可藉由層壓法形成。 圖13-20係本發明第二較佳實施例中觸控屏製造流程 之平面圖及剖面圖，本發明示例性之單層型電容觸控屏的 製造方法，將於後文描述，然而與圖3_ 12所述之相同製程 步驟將省略詳細描述。 首先，如圖13及14所示’於底基材21〇之非主動區中， 形成由金屬構成之複數條電極線220。 接著，如圖15及16所示，於底基材210之主動區中，形 成複數個連接單元234，第一連接單元234較佳由喷墨印刷 法形成，且由導電聚合物構成之第一連接單元234也在低溫 下進行。 再者，如圖17及18所示，於複數個第一連接單元234 上’形成絕緣圖案240，絕緣圊案240可藉由喷墨印刷法形 成。第一絕緣圖案240與第一連接單元234交叉且形成於X 方向’以暴露第一連接單元234之Y方向上的兩端。 13 201137714 接著，如圖19及20所示，於底基材210上，形成第一感 應單元232、第二感應單元252及第二連接單元254。 第一感應單元232係由導電聚合物構成且形成於Y方 向上，以連接第一連接單元234。因此，第一感應單元232 及第一連接單元234反覆形成，致使第一電極圖案230與其 一端之電極線220連接。 第二感應單元252及第二連接單元254也由導電聚合物 構成，第二連接單元254設置在絕緣圖案240上，而第二感 應單元252設置於第一感應單元232形成之空白空間，據此 第二感應單元252及第二連接單元254反覆形成於X方向 上，以形成第二電極圖案250。 此時，第一感應單元232、第二感應單元252及第二連 接單元254全部皆由喷墨印刷法形成者較佳，在X或Y方向 上實施印刷。單層型電容觸控屏所需之所有電極圖案，可 藉由一次印刷形成，如此可簡化製程。 再者，在第二連接單元254形成於絕緣圖案240上之 後，可藉由喷墨印刷法同步形成第一感應單元232及第二感 應單元252。可藉由優先在絕緣圖案240上形成第二連接單 元254，以精確接續地形成具有複雜形狀之橋接區域，然後 形成設於相同平面的第一及第二感應單元232及252，以形 成精確圖案且防止第一電極圖案230及第二電極圖案250之 間發生短路。 此外，如圖21及22所示，形成保護層260，以覆蓋形成 在底基材210上之第一電極圖案230及第二電極圖案250。 201137714 根據本發明，藉由先進行高溫電極線形成步驟而後再 進行低溫電極圖案形成步驟，故可不損害由具㈣點之導 電聚合物所構成的電極圖案的情況下，製出單層型電容觸 控屏。 此外，藉由只在電極圖案連接部分形成絕緣圖案，可 製出節省絕緣材料且製程容易、低重量之單層型電容觸控 屏。 另外，既然電極圖案由導電聚合物製成，則單層型電 容觸控屏可應用於可撓性顯示領域中做為觸控屏。 再者，藉由喷墨印刷法形成電極圖案，可輕易形成具 有複雜形狀的電極圖案。 雖然為了說明之目的’本發明提供示例性實施例，但 本發明所屬之技術領域者，在不偏離本發明隨後揭示之申 請專利範圍及精神下，可進行各種修飾、添加及取代。據 此’這類修飾、添加及取代本發明均屬於本發明範圍内。 【圖式簡單說明】 圓1係習知技藝中電容觸控屏之平面示意圖。 圖2係本發明製造之單層型電容觸控屏的示意圖。 圖3-12係本發明第一較佳實施例中觸控屏製造流程之平面 圖及剖面圖。 圖13·22係本發明第二較佳實施例中觸控屏製造流程之平 面圖及剖面圖。 【主要元件符號說明】 15 201137714 單層型電容觸控屏100 底基材110、210 第一電極線120、220 第一電極圖案130、230 絕緣圖案140、240 第二電極圖案150、250 Y方向 第一感應單元132、232 第一連接單元134、234 X方向 第二連接單元154、254 第二感應單元152、252 保護層160、260 主動區R1 非主動區R2 16

Claims (1)

1. 201137714 七、申請專利範圍： 1. 一種單層型電容觸控屏之製造方法，包括： 於一底基材之一非主動區中，形成由金屬構成之複數 條電極線； 於該底基材之一主動區中，形成由導電聚合物構成且 含一第一感應單元及一第一連接單元之複數個第一電極圖 案，以連接該些電極線； 於該些第一電極圖案之該複數個第一連接單元上，形 成一絕緣圖案；以及 於該底基材之該主動區中，形成含一第二感應單元及 一第二連接單元且由導電聚合物構成之複數個第二電極圖 案’以連接該些電極線並使該第二連接單元位於該絕緣圖 案上。 2. 如申請專利範圍第1項所述之單層型電容觸控屏之 製造方法，更包括：於形成該些第二電極圖案後，形成一 保護層’以覆蓋該第一電極圖案及該第二電極圖案。 3. 如申請專利範圍第1項所述之單層型電容觸控屏之 製造方法，其中’於形成該些第一電極圖案及形成該些第 二電極圖案時’該些第一電極圖案及該些第二電極圖案係 由喷墨印刷法形成。 4. 如申請專利範圍第1項所述之單層型電容觸控屏之 製造方法，其中，於形成該絕緣圖案時，該絕緣圖案係形 成用以覆蓋該第一連接單元之側面及頂面。 17 201137714 5. 如申請專利範圍第1項所述之單層型電容觸控屏之 製造方法，其中，於形成該絕緣圖案時，該絕緣圖案係由 喷墨印刷法形成。 6. 如申請專利範圍第丨項所述之單層型電容觸控屏之 製造方法，其中，於形成該些第一電極圖案及形成該些第 一電極圖案時，該導電聚合物為聚嗟吩（p〇iythiophene )、 聚0比洛（P〇lypyrrole )、聚苯胺（polyaniline )、聚乙快 (polyacetylene )及聚笨（polyphenylene )聚合物中之任一 者。 7. —種單層型電容觸控屏之製造方法，包括： 於一底基材之一非主動區中，形成由金屬構成之複數 條電極線； 於該底基材之一主動區中，形成複數個由導電聚合物 構成之第一連接單元； 於該些第一連接單元上，形成一絕緣圖案；以及 形成複數個由導電聚合物構成且與該些電極線及該些 第一連接單元連接之第一感應單元、複數個由導電聚合物 構成且位於該絕緣圖案上之第二連接單元、以及複數個由 導電聚合物構成且與該些電極線連接之第二感應單元。 8. 如申請專利範圍第7項所述之單層型電容觸控屏之 製造方法，其中’於形成該些第一感應單元、該些第二連 接單元及該些第二感應單元時，該些第一感應單元、該些 第二連接單元及該些第二感應單元全部皆由喷墨印刷法形 成0 201137714 9. 如申請專利範圍第7項所述之單層型電容觸控屏之 製造方法’其中，於形成該些第一感應單元、該些第二連 接單元及該些第二感應單元時，在該絕緣圖案上形成該些 第二連接單元之後，該些第一感應單元及該些第二感應單 元兩者皆由喷墨印刷法形成。 10. 如申請專利範圍第7項所述之單層型電容觸控屏 之製造方法，更包括：於形成該些第一感應單元、該些第 二連接單元及該些第二感應單元之後，形成一保護層，以 覆蓋該些第一連接單元、該些第一感應單元、該些第二連 接單元及該些第二感應單元。 八、圊式（請見下頁）：