TW201305890A - 觸控面板及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種觸控面板及其製造方法。該觸控面板包含一基板、一透明電極座設置在該基板的任何一表面且其內具有一透明電極、一第一透明電極設置在該透明電極座的任何一表面上同時往一方向延伸、以及一第二透明電極設置在該透明電極座的任何一表面上同時往一方向延伸以跨越該第一透明電極。該方法包含準備一基板和一透明電極座、形成一透明電極在該透明電極座之上方、形成一電極材料在該透明電極座之上方。

Description

觸控面板及其製造方法

本發明係主張關於2011年06月29日申請之韓國專利案號No.10-2011-0064111之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。

本發明係關於一種觸控面板及其製造方法。

近來，藉由一輸入裝置，例如：觸控筆(stylus pen)或手指，透過接觸顯示在一顯示裝置上的影像進行輸入功能的觸控面板已被廣泛地應用在各種電子裝置中。

觸控面板主要分成電阻式觸控面板和電容式觸控面板。在電阻式觸控面板，由於輸入裝置的壓力，玻璃與電極產生短路，因此可偵測到一接觸點。在電容式觸控面板中，當使用者的手指接觸電容式觸控面板時，可偵測到電極間電容的變化，所以可偵測到該接觸點。

特別是，根據電容式觸控面板，可進行多點觸控(multi-touch)。當與習知僅能辨識一觸控點的技術比較，多點觸控為一種可同時辨識數個接觸點，並允許使用者進行更多不同操作的技術。不同於習知的觸控法，因為僅能透過接觸之位置變化 (position variation)才能輸入，習知的觸控法需透過輔助的按鈕進行額外的操作才能執行不同的功能，裝置對於觸控的反應可根據偵測到的接觸點的數量而被指定，且透過接觸點間的區間(intervals)偵測可執行預定的操作。因此，使用者可更直覺地和方便地操作觸控面板。

近來，已有應用曲面玻璃(curved glass)在具有多點觸控功能的觸控面板的需求產生。

本發明提供一觸控面板能夠減少本身厚度及減少邊框(bezel)、以及其製造方法。

根據本發明實施例，提供一觸控面板包含一基板、一透明電極座設置在該基板的任何一表面上且具有一透明電極、一第一透明電極設置在該透明電極座的任何一表面上同時往一方向延伸、以及一第二透明電極設置在該透明電極座的任何一表面上同時往一方向延伸以跨越該第一透明電極。

根據本發明實施例，提供一觸控面板的製造方法。該方法包含準備一基板和一透明電極座、形成一透明電極在該透明電極座之上方、沉積(depositing)一電極材料在該透明電極座之上方、以及形成一抗反射層在該透明電極座之上方。

如上所述，根據本發明實施例的觸控面板，由於該第一和該第二透明電極係形成在作為該透明電極座的一PET膜中，觸控面板的可撓性將得以確保。

該透明電極包含該第一和該第二透明電極。該第一和該第二透明電極係被設置在不同的層。因此，該些觸控得以更加敏銳地被感測到，所以觸控感測的正確性得以改善。此外，得以提供近來被觀注之具有多點觸控功能的觸控面板。特別是，提供具有多點觸控功能且包含曲面玻璃(curved glass)的觸控面板。

根據本發明實施例，由於該透明電極並非直接地形成在該基板上，透明電極的電性特徵得以輕易控制。此外，由於透明電極係形成在透明電極座上，觸控面板得以維持在一薄的厚度。

該透明電極座可包含一硬塗覆層。該硬塗覆層和該絕緣層可受指數匹配(index matching)的影響。由於該指數匹配，特性，例如穿透性(transmittance)、反射係數(reflectance)、以及色度(chrominance)(b*，微黃棕色(yellowish))，得以被最佳化。此外，包含一透明導電材料的該第一和該第二透明電極透過指數匹配得以處在看不見的情況(invisible state)。因此，採用該種觸控面板之顯示裝置的透視度(visibility)得以改善。

同時，根據本發明實施例的觸控面板可包含一基板包含一彎曲面。因此，採用根據本發明實施例之觸控面板的顯示裝置，由 於該彎曲面而得以提供視覺穩定性(visual stability)。此外，該觸控面板的觸控敏感度得以增加。特別是，當該觸控面板應用在行動電話時，行動電話的實用性(usability)得以改善。當使用者手裡握住行動電話時，行動電話提供較佳的握性，因此使用者得以感覺到穩定度。此外，當使用者使用行動電話與對方交談時，行動電話貼附至使用者的臉頰(face line)，所以行動電話的的實用性得以改善。

同時，根據該觸控面板的製造方法，藉由形成具有一細線寬(thin line width)的引線電極，將得以實現一窄的無效區(narrow無效區)。因此，有效區(有效區)的面積將得以增加，且得以確保各種不同的設計。

在本發明實施例的描述中，應被理解，當提及一層(或膜)、一區域、一圖案、或一結構是在另一層(或膜)、另一區域、另一墊片、或另一圖案「上」或「下方」時，其可直接或接接形成在另一層(或膜)、區域、墊片、或圖案上，或可出現一或以上的中間層。說明中的每層的位置將參照附圖來進行說明。

為方便描述與清晰之目的，圖示中每一層(膜)、區域、圖案、或結構的厚度和尺寸可能被誇大、省略、或示意性繪製。此外， 每一層(膜)、區域、圖案、或結構的尺寸並未完全反映實際大小。

在後文中，將伴隨圖示詳細描述本發明實施例。

根據第一實施例的一觸控面板將參照圖1至圖3進行詳細說明。

圖1示意性繪示根據實施例之一觸控面板的平面視圖。圖2為圖1部份A的放大平面視圖。圖3為沿圖1線B-B’的剖視圖。

請參照圖1至3，根據一第一實施例的一觸控面板100係由一有效區AA所定義，在有效區AA內，偵測一輸入裝置的位置、以及一無效區DA設置在有效區AA的外部。

在此情況下，有效區AA內可具有一透明電極30以偵測該輸入裝置。此外，無效區DA內可具有一引線40連接至透明電極30以及一印刷電路板以連接引線40至一外部電路(未繪示)。無效區DA內可具有一外部無效層20。一標誌20a可形成在外部無效層20中。在後文中，將詳細描述觸控面板100的製作。

根據第一實施例的觸控面板100可可包含一基板10、外部無效層20、一光學膠(optically clear adhesive)60、一透明電極30、一引線40、一絕緣層50、一透明電極座70、以及一抗反射層80。

基板10可包含一玻璃基板或一塑膠基板。

然而，實施例並非限定於此，但基板10可包含曲面玻璃 (curved glass)。因此，基板10的至少一表面可包含一彎曲面。該彎曲面可具有凹形。此外，該彎曲面可具有凸形。

因此，採用根據實施例之觸控面板100的一顯示裝置，由於該彎曲面而得以提供視覺穩定性。此外，觸控面板100的觸控敏感度得以增加。特別是，當觸控面板100應用在一行動電話時，該行動電話的實用性(usability)得以改善。當使用者手裡握住該行動電話時，該行動電話提供較佳的握性，因此使用者得以感覺到穩定度。此外，當使用者使用該行動電話與對方交談時，該行動電話貼附至使用者的臉頰(face line)，所以該行動電話的的實用性得以改善。

光學膠(OCA)60可插設於基板10和透明電極座70之間。OCA 60可將基板10與透明電極座70接合。OCA 60可將基板10與透明電極座70接合且不會大幅降低觸控面板100的光穿透性。

透明電極座70可設置在基板10的一表面上。透明電極座70可包含一聚丙烯(poly)(聚對苯二甲酸乙二酯(ethylene terephthalate,PET))膜。然而，實施例並非限定於此，但透明電極座70可包含各種可構成透明電極30的材料。

透明電極30可包含第一和第二透明電極32、34。

第一和第二透明電極32、34包含感測部32a、34a以偵測一輸入裝置的接觸，例如使用者的手指，以及連接部32b、34b連接 該些感測部32a、34a。第一透明電極32的連接部32b於一第一方向(圖式中的左和右的方向)連接感測部32a，而第二透明電極34的連接部34b於一第二方向(圖式中的上和下的方向)連接感測部34a。

透明電極30可具有各種不同的形狀以之偵測輸入裝置的接觸，例如手指。

透明電極30可包含一透明導電材料允許電力流動但不會干擾光的穿透性。為此目的，透明電極30可包含各種不同的材料，例如：包含氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化銅、氧化錫、氧化鋅、或氧化鈦的金屬氧化物、奈米碳管(CNT)、以及導電性高分子材料。

第一和第二透明電極32、34可設置在透明電極座70相同的平面上。詳細而言，第二透明電極34可設置在透明電極座70的一表面上，而第一透明電極可設置在第二透明電極34上。

由於第一和第二透明電極32、34形成在作為透明電極座70的一PET膜中，觸控面板100的可撓性將得以確保。

根據習知技術，透明電極係直接形成在基板10上以便於降低觸控面板的厚度。特別是，如果基板10具有一彎曲面，設置在一彎曲面之透明電極的電力特性控制將非常困難。

根據本實施例，由於透明電極並非直接形成在基板10上，透明電極的電力特性將容易控制。此外，由於透明電極30形成在透 明電極座70上，觸控面板得以維持在一薄的厚度。

接著，絕緣層50可插設於第一和第二透明電極32、34之間。換言之，絕緣層50可設置在第二透明電極34的整個表面。因此，第一透明電極32得以與第二透明電極34發生電性短路。

絕緣層50可包含一金屬氧化物，例如：氧化矽、高分子材料、以及丙烯酸酯樹脂。

第一和第二透明電極32、34可設置在不同的層同時絕緣層50插設於其間，藉以更加敏銳地感測觸控。因此，觸控感測的正確性得以改善。此外，可提供近來被觀注之具有多點觸控功能的觸控面板。特別是，提供具有多點觸控功能且包含曲面玻璃(curved glass)的一觸控面板。當與習知僅能辨識一觸控點的技術比較，多點觸控為一種可同時辨識數個接觸點，並允許使用者進行更多不同操作的技術。不同於習知的觸控法，因為僅能透過接觸之位置變化(position variation)才能輸入，習知的觸控法需透過輔助的按鈕進行額外的操作才能執行不同的功能，裝置對於觸控的反應可根據偵測到的接觸點的數量而被指定，且透過接觸點間的區間(intervals)偵測可執行預定的操作。因此，使用者可更直覺地和方便地操作觸控面板。

透明電極座70可包含一硬塗覆層(未繪示)。該硬塗覆層和絕緣層50可受指數匹配(index matching)的影響。由於該指數匹 配，特性，例如穿透性(transmittance)、反射係數(reflectance)、以及色度(chrominance)(b*，微黃棕色(yellowish))，得以被最佳化。此外，包含一透明導電材料的第一和第二透明電極透過指數匹配得以處在看不見的情況(invisible state)。因此，採用該種觸控面板之顯示裝置的透視度(visibility)得以改善。

如果該輸入裝置，例如一手指，係接觸到觸控面板100，該輸入裝置所觸控的部份產生電容差異，且具有電容差異的該觸控部份可被偵測到作為一觸控點(touch point)。

基板10的無效區DA內設置有引線40連接至透明電極30，而該印刷電路板(未繪示)連接至引線40。由於引線40在無效區DA內，引線40可包含有展現較佳導電性的金屬。該印刷電路板可有各種不同的形式。舉例而言，該印刷電路板可包含一軟性印刷電路板(FPCB)。

抗反射層80降低可見光帶光線(visible-band light)反射係數以防止因反射所造成的眩光或防止無法看到螢幕圖像的現象。換言之，抗反射層80可藉由有效降低因反射所造成的一壞的影響而提供較佳的解析度以及改善可見度。此外，觸控面板100的穿透性得以被改善至少90%，較佳地，至少92%。此外，觸控面板100的穿透性得以被改善最多至99%。

抗反射層80可包含具有一折射係數約1.35至約2.7的一氧化物或一氟化物。折射係數以適合於抗反射的範圍來決定。抗反射層80可藉由在一層或多層內堆疊呈現不同折射係數的材料。

形成的抗反射層80與透明電極座70接觸，因此觸控面板100的厚度得以降低。

雖然未繪示，可形成一防散射膜來覆蓋透明電極30和引線40。該防散射膜防止觸控面板100因撞擊而破裂時碎片的散落。該防散射膜可包含各種不同結構的材料。

在後文中，將參照圖4詳細說明根據第二實施例的一觸控面板200。在後文的說明裡，為求清楚與簡單的解釋，除了結構與元件中差異之處外，與上述實施例相同或極度相似的結構或元件將予以省略。

圖4繪示根據第二實施例之一觸控面板200的剖視圖。

在根據第二實施例的觸控面板200中，第一和第二透明電極32、34可設置在不同的表面同時透明電極座70插設於其間。換言之，第一透明電極32可設置在透明電極座70的一上表面，而第二透明電極34可設置在透明電極座70的一底面上。

透明電極座70可防止第一透明電極32與第二透明電極34發生電性短路。因此，可省略一額外的絕緣層。

根據習知技術，由於僅形成一透明電極在透明電極座70上， 一雙層電容觸控面板需要至少兩個透明電極座70和複數個用來接合該些透明電極座70的OCA 60，因此，觸控面板的厚度將增加，而穿透性和可見度將被減少。

根據本實施例，第一和第二透明電極32、34可形成在一透明電極座70上，因此，得以解決上述問題。

此外，第一和第二透明電極32、34設置在對透明電極座70而言不同的層，藉以更加敏銳地感測觸控。因此，觸控感測的正確性得以改善。

在後文中，將參照圖5詳細說明根據第三實施例的一觸控面板300。在後文的說明裡，為求清楚與簡單的解釋，除了結構與元件中差異之處外，與上述實施例相同或極度相似的結構或元件將予以省略。

圖5繪示根據第三實施例之一觸控面板300的剖視圖。

在根據第三實施例的觸控面板300中，抗反射層80可包含一抗反射膜。換言之，抗反射層80可以膜的形式提供。根據第三實施例的觸控面板300可與根據第一實施例觸控面板100相同除了抗反射層80以膜的形式提供之外。

在後文中，將參照圖6詳細說明根據第四實施例的一觸控面板400。在後文的說明裡，為求清楚與簡單的解釋，除了結構與元件中差異之處外，與上述實施例相同或極度相似的結構或元件將 予以省略。

圖6繪示根據第四實施例之一觸控面板400的剖視圖。

在根據第四實施例的觸控面板400中，抗反射層80可包含一抗反射膜。換言之，抗反射層80可以一膜的形式提供。根據第四實施例的觸控面板400可與根據第二實施例的觸控面板200相同除了抗反射層80以膜的形式提供之外。

在後文中，將參照圖7詳細說明根據實施例之觸控面板製造方法的流程。

圖7繪示根據實施例之一觸控面板製造方法的流程圖。

根據實施例之觸控面板的製造方法可包含：準備一基板和一透明電極座的步驟(步驟ST100)、形成一透明電極的步驟(步驟ST200)、形成一引線電極材料的步驟(步驟ST300)、以及形成一抗反射層的步驟(步驟ST400)。

在準備基板和透明電極座的步驟(步驟ST100)中，可準備基板，而透明電極座可包含一PET膜。該基板可具有一彎曲面。

之後，在形成透明電極的步驟中(步驟ST200)，透明電極可形成在透明電極座上。在形成透明電極的步驟(步驟ST200)可包含形成往一方向延伸的第一透明電極以及往一方向延伸以跨越該第一透明電極的第二透明電極。

參照圖3和5，形成透明電極的步驟(步驟ST200)可更包含形 成與透明電極座70相符的第一和第二透明電極32、34的步驟、以及形成絕緣層50於第一和第二透明電極32、34之間。

第一和第二透明電極32、34可透過一沉積法而形成。舉例而言，第一和第二透明電極32、34可透過一反應性濺鍍法(reactive sputtering scheme)而形成。在此情況下，當第一和第二透明電極32、34包含一氧化銦錫時，第一和第二透明電極32、34可包含10%或更少的錫(Sn)。因此，得以改善穿透性。之後，導電性得以藉由透過一退火製程來結晶一氧化銦錫而獲得改善。然而，實施例並非限定於此，但第一和第二透明電極32、34可透過各種不同方法來形成。

在形成絕緣層50的步驟包含塗覆一絕緣材料的步驟，且該絕緣材料可包含一有機材料。在塗覆絕緣材料的步驟中，可達到濕塗覆(wet coating)的目的。在此情況下，該絕緣材料可包含高分子材料或丙烯酸酯樹脂。

此外，形成絕緣層的步驟包含沉積一絕緣材料的步驟，而該絕緣材料可包含一無機材料。在此情況下，該絕緣材料可包含氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiO2)。

形成引線電極材料的步驟(步驟ST300)可在該透明電極座上進行。在形成引線電極材料的步驟(步驟ST300)中，該引線電極材料可和如上所述之透明電極的沉積方式相同。因此，該引線電極 材料可透過一濺鍍法或一反應性濺鍍法沉積而形成。當一引線電極透過反應性濺鍍法而形成時，該引線電極可在氧或氮的氣壓下進行。

引線電極材料可包含鉻(Cr)、鋁(Al)、銀(Ag)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、及其合金。

然而，由於實施例並非限定於此，該引線電極材料可包含Cr氧化物、Al氧化物、Ag氧化物、Cu氧化物、Ni氧化物、以及Mo氧化物。

在完成形成引線電極材料的步驟後(步驟ST300)，更可進行藉由蝕刻引線電極材料形成引線電極的步驟。詳細的說，該引線電極材料可透過一濕蝕刻法而被蝕刻。該濕蝕刻法係利用一化學品(chemical)來進行，且為將容納(contain)在化學品(chemical)內的構件對一材料產生化學反應的技術，因此將被蝕刻的構件溶解在該化學品中以達蝕刻目的。舉例而言，根據本實施例，該蝕刻製程係使用一FeCl3溶劑或一NaOH溶劑來進行。

具有薄線寬的一引線電極可透過該濕蝕刻法而形成。詳細而言，該引線電極的線寬可在10 μm至100 μm的範圍。

然而，實施例並非限定於此。換言之，形成引線電極材料的步驟(步驟ST300)，該引線電極可透過一簡單印刷製成而形成。舉例而言，該引線電極可透過一直接印刷製程而形成。

根據本實施例，一窄的無效區得以藉由以一薄的厚度形成引線電極的線寬而實現。舉例而言，無效區DA(見圖1)形成為2mm的大小，因此觸控面板的有效區AA(見圖1)和各種不同的設計得以被確保。此外，由於該引線電極具有一薄線寬，許多的引線電極可形成在無效區DA中，因此，該觸控面板的解析度得以增加。

之後，形成抗反射層的步驟(步驟ST400)可包含塗覆一抗反射材料的步驟。

參照圖3和4，抗反射層80係透過塗覆法而形成，因此抗反射層80可與透明電極座70緊密接觸。因此，觸控面板的厚度得以降低。

然而，實施例並非限定於此。換言之，形成該抗反射層的步驟(步驟ST400)可包含形成一抗反射膜的步驟。

參照圖5和6，該抗反射膜可形成在透明電極座70的底面上。

在此說明書中所提及的任何”一個實施例”，”一實施例”，”例示性實施例”等，代表被描述而與該實施例有關的一特徵、結構或特性其被包含在本發明的至少一實施例中。在說明書不同處出現如此片語並非全部必要參考至相同的實施例。進一步地，當一特徵、結構或特性被描述而與任何實施例相關，應提及的是，它包含在該領域的一技術範圍內以實現與其他實施例相關的該特徵、結構或特性。

雖然示範實施例之許多說明性實施例來描述實施例，但應理解，熟習此項技藝者可想出將落入本發明之原理的精神及範疇內的眾多其他修改及實施例。更特定言之，在本發明、圖式及所附申請專利範圍之範疇內，所主張組合配置之零部件及/或配置的各種變化及修改為可能的。對於熟悉此項技術者而言，除了零部件及/或配置之變化及修改外，替代用途亦將顯而易見。

10‧‧‧基板

20‧‧‧外部無效層

20a‧‧‧標誌

30‧‧‧透明電極

32‧‧‧第一透明電極

32a‧‧‧感測部

32b‧‧‧連接部

34‧‧‧第二透明電極

34a‧‧‧感測部

34b‧‧‧連接部

40‧‧‧引線

50‧‧‧絕緣層

60‧‧‧光學膠

70‧‧‧透明電極座

80‧‧‧抗反射層

100、200‧‧‧觸控面板

300、400‧‧‧觸控面板

A‧‧‧部份

AA‧‧‧有效區

DA‧‧‧無效區

ST100~ST400‧‧‧步驟

圖1示意性繪示根據實施例之一觸控面板的平面視圖。

圖2為圖1部份A的放大平面視圖。

圖3為沿圖1線B-B’的剖視圖。

圖4繪示根據第二實施例之一觸控面板的剖視圖。

圖5繪示根據第三實施例之一觸控面板的剖視圖。

圖6繪示根據第四實施例之一觸控面板的剖視圖。

圖7繪示根據實施例之一觸控面板製造方法的流程圖。

10‧‧‧基板

30‧‧‧透明電極

32‧‧‧第一透明電極

34‧‧‧第二透明電極

40‧‧‧引線

50‧‧‧絕緣層

60‧‧‧光學膠

70‧‧‧透明電極座

80‧‧‧抗反射層

100‧‧‧觸控面板

Claims (19)

1. 一種觸控面板包含：一基板；一透明電極座設置在該基板的任何一表面上且具有一透明電極；一第一透明電極設置在該透明電極座的任何一表面上同時往一方向延伸；一第二透明電極設置在該透明電極座的任何一表面上同時往一方向延伸以跨越該第一透明電極；以及一引線電極連接至該透明電極。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一和該第二透明電極係設置在該透明電極座的一相同表面上，且一絕緣層係插設在該第一和該第二透明電極之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，其中該透明電極座包含一硬塗覆層，且該硬塗覆層和該絕緣層受指數匹配的影響。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一和第二透明電極係設置在該透明電極座的彼此相對的表面上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該透明電極座包含一聚丙烯(聚對苯二甲酸乙二酯)膜。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包含一抗反射層設 置在該透明電極座的任何一表面上。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包含一光學膠(OCA)插設於該基板和該透明電極座之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該基板的至少一表面包含一彎曲面。
9. 一種觸控面板的製造方法，該方法包含：準備一基板和一透明電極座；形成一透明電極在該透明電極座之上方；以及形成一引線電極材料在該透明電極座之上方，其中該透明電極的形成包含形成一第一透明電極往一方向延伸以及一第二透明電極往一方向延伸以跨越該第一透明電極。
10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，更形成一抗反射層在該透明電極座之上方。
11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該透明電極的形成更包含形成該第一和該第二電極在該透明電極座的一相同表面上，且形成一絕緣層於該第一透明電極和該第二透明電極之間。
12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該絕緣層的形成包含塗覆一絕緣材料，且該絕緣材料包含一有機材料。
13. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該絕緣層的形成包含沉積一絕緣材料，且該絕緣材料包含一無機材料。
14. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該透明電極座包含一硬塗覆層，且該硬塗覆層和該絕緣層受指數匹配的影響。
15. 如申請專利範圍第9項所述之方法，更包含在沉積一引線電極材料之後，藉由蝕刻該引線電極材料而形成該引線電極材料。
16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該引線電極具有一線寬在約10 μm至約100 μm的範圍。
17. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該抗反射層的形成包含塗覆一抗反射材料。
18. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該抗反射層的形成包含形成一抗反射膜。
19. 如申請專利範圍第9項所述之方法，更包含藉由一印刷製程形成一引線電極材料。