TWI444874B - 觸控面板與其製法 - Google Patents

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Description

觸控面板與其製法
本發明係有關於一種觸控面板，且特別是有關於一種觸控面板與其製法，與其所組成之顯示裝置。
隨著科技日新月異的進步，消費性電子產品的應用也越來越多樣化，目前的許多電子產品中，除了以輕、薄、短、小為主外，許多可攜式的電子產品(例如個人數位助理(personal digital assistant,PDA)或行動電話)已廣泛地使用觸控面板(touch panel)。
傳統的觸控面板可分為電阻式(Resistive)、電容式(Capacitive)、超音波式(Surface Acoustic Wave)及光學式(Optics)等四種，其中電容式又可分為表面電容式(Surface Capacitive)與投射式電容(Projective Capacitive)兩種，而電容式觸控面板由於具有較高的透光率，因此，目前受到許多研究的重視。
請參見第1圖，此為習知電容觸控面板10的俯視圖，電容觸控面板10可分成邊框區(border) 2a與可視區(view region) 2b，其中邊框區2a位於可視區2b之邊緣。可視區2b主要由圖案化透明導電層14a所組成，例如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)，圖案化的方法為一般習知之微影蝕刻製程，邊框區2a主要由導線(trace) 16所組成，導線16一般由銀漿網印製程(Ag screen printing process)而得。隨著觸控面板逐漸朝向窄邊框的需求，圖案化透明導電層14a與導線16重疊的寬度d1 要求於0.3 mm以下，而導線16與可視區2b之間的間距d2 要求於0.5 mm以下。
然而，以目前製程技術，係先形成圖案化透明導電層14a，再藉由銀漿網印製程形成導線16，這些製程不但要考慮黃光曝光製程的精度(precision)，還要考慮銀漿網印製程精度，最後還要考量保護玻璃(cover glass)與感測元件(包括圖案化透明導電層14a與導線16)組裝的精度，因此，要達到上述d1 與d2 的要求並不容易。
因此，業界亟需提出一種觸控面板與製法，此製法可提升製程精度，進而提升產能(production capacity)。
本發明提供一種觸控面板，包括：一基板，具有一可視區與一位於該可視區邊緣之邊框區；一圖案化透明導電層，形成於該基板之上，其中位於該可視區之該圖案化透明導電層具有觸控感應功能；以及一圖案化金屬層，形成於該圖案化透明導電層上且形成於該邊框區，其中該圖案化金屬層具有一接觸區與連接該接觸區之一走線區(trace region)，且至少部份之該接觸區重疊於該圖案化透明導電層，且該圖案化金屬層之該接觸區之形成位置與該圖案化透明導電層之形成位置之間的偏移量(shift range)小於150 μm。
本發明另提供一種觸控面板之製法，包括以下步驟：提供一基板；形成一透明導電層於該基板之上；形成一圖案化金屬層於該透明導電層之上；以及圖案化該透明導電層，以形成一圖案化透明導電層。
本發明亦提供一種顯示裝置，包括：一顯示單元；以及一如上所述之觸控面板，形成於該顯示單元之上。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參見第2A-2D圖，該些圖顯示本發明之觸控面板之製法之流程圖。首先，請參見第2A圖，提供基板102，其具有一可視區(第2A圖中未顯示，實際位置如同第1圖中的1b)與一位於可視區邊緣之邊框區(第2A圖中未顯示，如同第1圖中的1a)。基板102包括聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate),PET)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate),PMMA)。於一較佳實施例，基板102由聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate),PET)所組成。
接著，請參見第2B圖，形成透明導電層104於基板102之上，其中位於可視區之圖案化透明導電層104具有觸控感應功能。之後，形成圖案化金屬層106a於透明導電層104之上與形成於邊框區，形成圖案化金屬層106a之方法可使用網印製程。
上述之透明導電層104包括氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鎘錫(cadmium tin oxide,CTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化銦錫鋅(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化鎘(cadmium oxide,CdO)、氧化鉿(hafnium oxide,HfO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,InGaZnO)、氧化銦鎵鋅鎂(indium gallium zinc magnesium oxide,InGaZnMgO)、氧化銦鎵鎂(indium gallium magnesium oxide,InGaMgO)或氧化銦鎵鋁(indium gallium aluminum oxide,InGaAlO)。上述之圖案化金屬層106a包括銅、鎳、鋁、鉻、銀或金。
於一較佳實施例中，可使用銀漿網印製程，於氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)之上形成圖案化銀層。
之後，請參見第2C圖，於圖案化金屬層106a之上形成光阻層107。
請參見第2D圖，藉由曝光、顯影(developing)、去膜(striping)與蝕刻(etching)的一連串的微影蝕刻製程，以得到圖案化透明導電層104a。
習知技術中，係先形成圖案化透明導電層，之後才形成圖案化金屬層，由於一般銀漿網印製程之精度大約±150 μm(0.15 mm)，因此，習知技術的圖案化金屬層至少會有150 μm(0.15 mm)的偏移。而本發明係先形成圖案化金屬層，再形成圖案化透明導電層，因此，可將第一道製程視為基準線(base line)，亦即將誤差較大的網印製程作為基準線，之後，僅需考量第二道製程(微影蝕刻製程)之偏移即可(一般微影蝕刻製程之精度為約±10 μm)，因此，可大幅降低製程偏移，進而提高製程產能。
請參見第3A圖，此圖顯示本發明觸控面板300之剖面圖，其中圖案化透明導電層104a形成於基板102之上；以及圖案化金屬層106a形成於圖案化透明導電層104a之上。須注意的是，圖案化金屬層106a具有接觸區C1 與連接接觸區C1 之走線區(未繪製於第3A圖中，具體位置如第1圖中所示，除了與圖案化透明導電層14a重疊之區域以外的導線16位置)，其中接觸區C1 重疊於圖案化透明導電層104a。另言之，由於製程上所造成之偏移，因此僅部份的圖案化透明導電層104a重疊於接觸區C1。圖案化金屬層106a之接觸區C1 之形成位置以R表示，而圖案化透明導電層104a之形成位置以I表示，由圖中可知，圖案化金屬層106a之接觸區C1 之形成位置R短於圖案化透明導電層之形成位置I，兩位置之偏移量(shift range)為S1 ，由於本發明實施例之製法上之改良，可使偏移量S1 小於150 μm，較佳為約10~150 μm。此外，於圖案化金屬層106a之上尚包括形成膠材(圖中未顯示)與保護基板(圖中未顯示)，其中膠材形成於圖案化金屬層106a與保護基板之間，以黏合圖案化金屬層106a與保護基板，且膠材包括光學透明膠(optic clear adhesive)，保護基板包括玻璃片。
請參見第3B圖，圖中顯示圖案化金屬層106a之接觸區C2 之形成位置R長於圖案化透明導電層104a之形成位置I，兩位置之偏移量(shift range)為S2 ，偏移量S2 小於150 μm，較佳為約10~150 μm。須注意的是，於第3B圖中，由於製程上所造成之偏移，因此僅部份的圖案化金屬層106a重疊於圖案化透明導電層104a。
此外，一般進行網印步驟後，需要進行高溫烘烤步驟，以乾燥金屬漿料(metal paste)。於習知製程中，先形成圖案化透明導電層，之後才進行網印與烘烤步驟，因此，圖案化透明導電層於高溫烘烤時，每一個圖案化透明導電層彼此之間的體積收縮不一致，進而使得圖案化透明導電層會有翹曲現象(warpage phenomenon)，進而產生發藍情況，以及造成圖案化透明導電層具有明顯的刻痕(scribe line)。
相較於習知技術，本發明係先形成圖案化金屬層106a，才圖案化(patterning)透明導電層104，因此，製程中係針對透明導電層104(並非針對”圖案化”透明導電層104a)進行高溫烘烤步驟，由於透明導電層尚未圖案化，其體積收縮一致，因此，不會發生翹曲、發藍與明顯刻痕的現象。
另外，請參見第4圖，此圖顯示本發明另一實施例之觸控面板400之剖面圖，由下而上依序形成第一基板402、第一圖案化透明導電層404a、第一圖案化金屬層406a、第一膠材407、第二基板412、第二圖案化透明導電層414a、第二圖案化金屬層416a、第二膠材417以及保護基板450，其中第一膠材407與第二膠材417包括光學透明膠(optic clear adhesive)。上述第一圖案化透明導電層404a與第二圖案化透明導電層414a分別為X軸電容感應層(x-axis capacitive sensor layer)與Y軸電容感應層。
須注意的是，第一圖案化金屬層406a、第二圖案化金屬層416a之接觸區之形成位置分別與第一圖案化透明導電層之形成位置、第二圖案化透明導電層之形成位置之偏移量(shift range)皆小於150 μm，較佳為約10~150 μm。
再者，本發明另提供一種顯示裝置500，包括：顯示單元510；以及觸控面板400形成於顯示單元510之上，其中顯示單元510包括液晶顯示器(LCD)或有機發光二極體(OLED)。
綜上所述，本發明提供一種觸控面板與其製法，此製法係先形成圖案化金屬層，再形成圖案化透明導電層，因此，可使圖案化金屬層之接觸區之形成位置與圖案化透明導電層之形成位置之間的偏移量小於150 μm，因此，藉由製程上的改變，可使觸控面板符合窄邊框的需求。此外，由於製程中係針對透明導電層(並非針對”圖案化”透明導電層)進行高溫烘烤步驟，因此，透明導電層的體積收縮一致，因此，不會發生翹曲、發藍與明顯刻痕的現象。
雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
2a．．．邊框區
2b．．．可視區
10．．．電容觸控面板
14a．．．圖案化透明導電層
16．．．導線
d1 ．．．圖案化透明導電層與導線重疊的寬度
d2 ．．．導線與可視區之間的間距
102．．．基板
104．．．透明導電層
104a．．．圖案化透明導電層
106a．．．圖案化金屬層
I．．．圖案化透明導電層之形成位置
R．．．圖案化金屬層之接觸區之形成位置
C1 、C2 ．．．接觸區
S1 、S2 ．．．偏移量
300．．．觸控面板
400．．．觸控面板
402．．．第一基板
404a．．．圖案化透明導電層
406a．．．圖案化金屬層
407．．．第一膠材
412．．．第二基板
414a．．．圖案化透明導電層
416a．．．圖案化金屬層
417．．．第二膠材
450．．．保護基板
第1圖為一俯視圖，用以說明習知的電容觸控面板之俯視圖。
第2A-2D圖為一系列示意圖，用以說明本發明觸控面板製法的流程。
第3A-3B圖為一系列剖面圖，用以說明本發明一實施例之觸控面板。
第4圖為一剖面圖，用以說明本發明另一實施例之觸控面板。
第5圖為一剖面圖，用以說明本發明之顯示裝置。
102．．．基板
104a．．．圖案化透明導電層
106a．．．圖案化金屬層
I．．．圖案化透明導電層之形成位置
R．．．圖案化金屬層之接觸區之形成位置
C1 ．．．接觸區
S1 ．．．偏移量
300．．．觸控面板

Claims (14)

  1. 一種觸控面板，包括：一基板，具有一可視區與一位於該可視區邊緣之邊框區；一圖案化透明導電層，形成於該基板之上，其中位於該可視區之該圖案化透明導電層具有觸控感應功能；以及一圖案化金屬層，形成於該圖案化透明導電層上且形成於該邊框區，其中該圖案化金屬層具有一接觸區與連接該接觸區之一走線區(trace region)，且至少部份之該接觸區重疊於該圖案化透明導電層，且該圖案化金屬層之該接觸區之形成位置與該圖案化透明導電層之形成位置之間的偏移量(shift range)小於150μm。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該圖案化金屬層之該接觸區之形成位置與該圖案化透明導電層之形成位置之間的偏移量(shift range)約為10~150μm。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該基板包括聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate),PET)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate),PMMA)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該透明導電層包括氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鎘錫(cadmium tin oxide,CTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化銦錫鋅(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化鎘 (cadmium oxide,CdO)、氧化鉿(hafnium oxide,HfO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,InGaZnO)、氧化銦鎵鋅鎂(indium gallium zinc magnesium oxide,InGaZnMgO)、氧化銦鎵鎂(indium gallium magnesium oxide,InGaMgO)或氧化銦鎵鋁(indium gallium aluminum oxide,InGaAlO)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該圖案化金屬層包括銅、鎳、鋁、鉻、銀或金。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，尚包括：一保護基板，形成於該圖案化金屬層之上；以及一膠材，形成於該圖案化金屬層與該保護基板之間，以黏合該圖案化金屬層與該保護基板。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，其中該膠材包括一光學透明膠(optic clear adhesive)，且該保護基板包括一玻璃片。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，尚包括：一第一膠材，形成於該圖案化金屬層之上；一第二基板，形成於該第一膠材之上；一第二圖案化透明導電層，形成於該第二基板之上；一第二圖案化金屬層，形成於該第二圖案化透明導電層之邊緣上，其中該第二圖案化金屬層具有一第二接觸區與連接該第二接觸區之一第二走線區(trace region)，且至少部份之該第二接觸區重疊於該第二圖案化透明導電層，且該第二圖案化金屬層之該第二接觸區之形成位置與該第二圖案化透明導電層之形成位置之間的偏移量(shift range)小於150μm； 一第二膠材，形成於該第二圖案化金屬層之上；以及一保護基板，形成於該第二膠材之上。
  9. 一種觸控面板之製法，包括以下步驟：提供一基板；形成一透明導電層於該基板之上；形成一圖案化金屬層於該透明導電層之邊緣上；以及圖案化該透明導電層，以形成一圖案化透明導電層。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控面板之製法，其中該基板具有一可視區與一位於該可視區邊緣之邊框區，位於該可視區之該圖案化透明導電層具有觸控感應功能，且該圖案化金屬層形成於該邊框區。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之觸控面板之製法，其中形成該圖案化金屬層於該透明導電層之邊緣上之步驟包括：利用網印製程形成該圖案化金屬層。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之觸控面板之製法，其中圖案化該透明導電層，以形成該圖案化透明導電層之步驟包括：利用微影蝕刻製程形成該圖案化透明導電層。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之觸控面板之製法，尚包括：從該圖案化金屬層定義出一接觸區與連接該接觸區之一走線區，其中至少部份之該接觸區重疊於該圖案化透明導電層，且該圖案化金屬層之該接觸區之形成位置與該圖案化透明導電層之形成位置之間的偏移量(shift range)小於 150μm。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製法，其中該圖案化金屬層之接觸區之形成位置與該圖案化透明導電層之形成位置之間的偏移量(shift range)約為10~150μm。
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