TWI474073B - 具有複合層之觸控面板與其製作方法 - Google Patents

Description

具有複合層之觸控面板與其製作方法

本發明係指一種觸控面板，尤指一種具有電磁防護功能的觸控面板與其製作方法。

隨著數位科技的進步，各種資訊處理設備以驚人的速度蓬勃發展，在此數位資訊的浪潮下，由於具有高度的便利性，觸控面板早已廣泛的被用作為數位電子裝置的輸入設備，從PDA、行動電話至筆記型電腦，甚至工業用電腦，隨處都可看見觸控面板的應用。

請參閱第一圖(A)，其係為習知觸控面板之示意圖。第一圖(A)中所揭示的觸控面板10主要由下導電層11、上導電層12、雙面膠13以及間隔物(spacer)14等元件所構成，其中通常下導電層11是在表面塗佈有ITO、FTO、ATO或碳墨導電物(Carbonate)等透光導電物質11a的基板11b，基板11b為PC或玻璃，而上導電層12是在表面塗佈有銦錫氧化物(ITO)、氟錫氧化物(Fluorine Tin Oxide,FTO)、銻錫氧化物(Antimony Tin Oxide,ATO)或碳墨導電物(Carbonate)等透光導電物質12a的聚對苯二甲酸二乙酯(PET)基板12b。

上導電層12與下導電層11之間還設有間隔物14以分隔兩者，以避免下導電層11與上導電層12自行導通，上導電層12與下導電層11之間透過雙面膠14而接合，上導電層12的表面具有按壓表面S，使用者透過按壓按壓表面S使下導電層11與上導電層12相接觸而導通，觸控面板10即可偵測到按壓之位置而產生控制訊號，一輸出電路15連接於上導電層12與下導電層11的側面，用以輸出控制訊號。

但通常在觸控面板與系統進行組裝後，因周遭環境及系統本身的話形成電磁干擾(Electro Magnetic Interference，EMI)，而產生惱人的雜訊，而影響觸控面板的正常動作。

因此在習知技術中開始有提出在下導電層11底部與玻璃17中間夾置一層由極細金屬線所組成的金屬網(metal mesh)16作為電磁防護層，以排除電磁波對觸控面板的影響，但這種方法將直接導致觸控面板整體透光率嚴重下降，下導電層底部設有金屬網的觸控面板如第一圖(B)所示意。

或者如第一圖(C)所示，是以雙面都塗佈有ITO、FTO或ATO之透光導電層18的基板11b，來作為下導電層11，也就是基板11b的兩側分別塗佈有第一透光導電層18a而另一側則塗佈有第二透光導電層18b，而以第二透光導電層18b作為靜電屏蔽層，但在製造過程中，當擬蝕刻第一透光導電層18a，以形成電路或元件時，必須設法保護第二透光導電層18b不受到蝕刻影響，也不會被刮傷或碰傷，因此這種方法將導致較複雜的製程。

或者如第一圖(D)所示，也有在下導電層11的底部直接貼附一層ITO、FTO或ATO的導電薄膜19作為電磁波屏蔽層，但由於ITO薄膜19每單位面積上的電阻值最大可高達800Ω/□(單位面積)，最小則仍是高於50Ω/□，因此其排除或防護電磁波的效果有限，且由於ITO薄膜19的透光率不佳，因此在實際的應用上會受到限制。

因此如何排除或消散觸控面板上的電磁波，或防護因電磁波所導致的EMI干擾與破壞，實為觸控面板產業的重要課題，職是之故，申請人鑑於習知技術中所產生之種種缺失，經過悉心試驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，終構思出本案「具有複合層之觸控面板與其製作方法」以克服上述缺點，以下為本案之簡要說明。

鑒於習知技術中的觸控面板通常不具有防護EMI的功能，本發明提出一種具有電磁防護功能的觸控面板，係在習知的觸控面板的底部貼附導電玻璃，或是經低反射處理後的導電玻璃，並將其接地以作為用於防護電磁波的複合層，由於導電玻璃的低電阻值，而能有效達到良好分散靜電與防護EMI的效果，且由於導電玻璃本身的高透光率，觸控面板在加設所述複合層之後仍能保有原來的高透光率，具高度商業價值；而且本發明之複合層可以在觸控面板製作完成之後，視實際的需求，而後再以光學膠等，予以貼附至觸控輸入裝置的一側，大幅增加使用上的便利性。

因此根據本發明的第一構想，提出一種觸控面板，其具有一下導電層、一上導電層以及一黏著層，其中該下導電層具有一第一基板與一第一導電層，該上導電層具有一第二基板與一第二導電層，該第二導電層係朝向該第一導電層而設置於該第二基板，該上導電層及該下導電層係透過該黏著層而彼此接合，其包括一複合層其係設置於該第一基板之一側，其中該複合層的厚度小於3.0mm。

較佳地，本發明所提供之觸控面板，其中該複合層包括一玻璃以及一導電層，其中該導電層係設置於該玻璃之一側。

較佳地，本發明所提供之觸控面板，其中該複合層還包括一抗反射層其係設置於該導電層的一側。

較佳地，本發明所提供之觸控面板，其中該複合層的厚度是在0.1mm至3.0mm的範圍之間。

較佳地，本發明所提供之觸控面板，其中該複合層的每單位面積的電阻值是在1Ω/□至500Ω/□的範圍之間。

較佳地，本發明所提供之觸控面板，其中該複合層係透過一光學膠而貼附至該第一基板之一側。

較佳地，本發明所提供之觸控面板，其中該黏著層為一固態雙面膠或一液態膠。

較佳地，本發明所提供之觸控面板，其中該第一基板之材質為PMMA、光學聚碳酸酯、安全玻璃或強化玻璃。

因此根據本發明的第二構想，提出一種觸控面板，其包括一觸控輸入裝置；以及一複合層，該複合層係設置於該觸控輸入裝置之一側，其中該複合層的厚度小於3.0mm。

較佳地，本發明所提供之觸控面板，其中該觸控輸入裝置為一電阻式觸控面板、一電容式觸控面板、一超音波觸控面板、一紅外線觸控面板、一光學式觸控面板或一多點觸控面板。

因此根據本發明的第三構想，提出一種觸控面板製作方法，其包括步驟製作一觸控輸入裝置；以及將一複合層設置於該觸控輸入裝置之一側，其中該複合層的厚度小於3.0mm。

較佳地，本發明所提供之觸控面板製作方法，其中該將一複合層設置於該觸控輸入裝置之一側的步驟，是在該觸控輸入裝置製作完成後實施。

本案將可由以下的實施例說明而得到充分瞭解，使得熟習本技藝之人士可以據以完成之，然本案之實施並非可由下列實施案例而被限制其實施型態。

請參閱第二圖(A)，其係為本發明之具有複合層的觸控面板的側剖面示意圖。第二圖中的觸控面板20主要包括觸控輸入裝置21與複合層23，圖中的觸控輸入裝置21較佳為習知技術中的各式觸控面板，如：電阻式觸控面板、電容式觸控面板、超音波觸控面板、紅外線觸控面板、光學式觸控面板或多點觸控面板等等，而複合層23係用以作為觸控輸入裝置21的電磁波防護元件。

觸控輸入裝置21中的下導電層211上具有第一基板211b與第一導電層211a，上導電層212上具有第二基板212b與第二導電層212a，下導電層211與上導電層212是透過黏著層214而彼此接合，黏著層214較佳可為各式固態或液態的雙面膠(double side adhesive)，固態膠如雙面膠，液態膠如水膠或框膠等，間隔物213則設置於第一導電層211a上而介於第一導電層211a與第二導電層212a之間；複合層23包括了玻璃231與ITO層232，並透過液態或固態的光學透明膠(optical clear adhesive)來貼附於觸控輸入裝置21的第一基板211b下方，作為觸控輸入裝置21的電磁防護層。

請繼續參閱第二圖(B)，係為本發明之複合層之示意圖。複合層23可由多種材料所構成，較佳是由玻璃231與ITO層232所組成的ITO玻璃，ITO層232是塗佈在玻璃231的一側上，其整體厚度小於3.0mm，較佳是在0.1mm至3.0mm的範圍之間，整個複合層23每單位面積上的電阻值小於500Ω/□，較佳是在1Ω/□至50Ω/□的範圍之間，整片複合層23的電阻值可控制在1Ω/□至500Ω/□的範圍之間，在複合層23的邊緣處連接設有接地線233，接地線233較佳可以與顯示裝置如LCD等的邊框相連接，或亦可接地(ground)。

由於複合層23的電阻相當低，因此具有極佳的導電性，可以有效地達成聚集電磁波的功效，再將所聚集的電磁波經由接地線233釋放，而達到防護電磁波的效果，且由於ITO層232本身具有良好導電特性與高度的透光率，因此即使在觸控輸入裝置21下增加複合層23，也不致影響觸控面板20的整體穿透率。

藉由複合層23，即可使得殘留或累積在觸控輸入裝置21中的電磁波，能夠先被複合層23所吸收，進而再經由接地線233而分散、排除或疏導至其他物體，而達成防止EMI干擾或破壞的功效。

以上所述的觸控面板，還可衍生出許多的變化實施例。請繼續參閱第三圖，其為本發明之具有複合層的觸控面板的第一變化實施例側剖面示意圖。第三圖中的具複合層的觸控面板30主要包括下導電層31、上導電層32、複合層23以及強固層33。

而為提升具複合層的觸控面板30的整體剛性，較佳可在複合層23的下方加設一層強固層33，強固層33透過光學膠而貼附在複合層23底部，進而提升具複合層的觸控面板30的整體剛性與結構強度，強固層33的材質較佳為可透光塑化材料或玻璃，而可透光塑化材料如聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，玻璃如安全玻璃或強化玻璃。

請參閱第四圖，其為本發明之具有複合層的觸控面板的第二變化實施例側剖面示意圖。第四圖中的具複合層的觸控面板40主要包括下導電層41、上導電層42、複合層23以及玻璃層43。

由於上導電層42通常是由PET材質塗佈ITO而製成，因此通常不耐刮也不耐酸、鹼等的化學侵蝕等，故在上導電層42上方加設一層玻璃層43，玻璃層43是透過光學膠，如光學透明膠(Optically Clear Adhesive，OCA)等，而固定於上導電層42上方。

雖然在上導電層42上設置了玻璃層43，但由於上導電層42中的PET基板還是會因為長時間的曝露在光線下而導致劣化，因此可進一步在上導電層42與玻璃層43之間加設抗紫外線(UV)層46，抗UV層46可為偏光片或三醋酸纖維素(TAC)膜等，以濾除入射至PET基板42b的UV，並保護上導電層42中的PET基板42b。

為了更進一步提升本發明改良式觸控輸入裝置40的功能性，本發明之玻璃層43較佳還可以是經過抗反射、抗眩、抗污、抗霧、抗菌、抗指紋或抗UV處理的玻璃，或者也可以在玻璃層43的上方再設置至少一保護層47，至少一保護層47可為抗反射層、抗眩層、抗污層、抗霧層、抗菌層、抗指紋層、抗UV層或其組合，藉此使得本發明的具複合層的觸控面板40更具有抗反射、抗眩、抗污、抗霧、抗菌、抗指紋或抗UV的功能。

請繼續參閱第五圖，其為本發明之具有複合層的觸控面板的第三變化實施例側剖面示意圖。為了降低觸控面板50的整體反射率，較佳可進一步對複合層23進行抗反射處理；第五圖中的觸控面板50主要包括下導電層51、上導電層52、玻璃231、ITO層232以及抗反射層55；在複合層23的中的玻璃231與ITO層231中間塗佈(coating)一層抗反射層55，進而有效降低觸控面板50的整體反射率，以避免在較亮處使用時的礙眼反射光，在本實施例中，複合層23是由玻璃231、ITO層232以及抗反射層55所組成；或者可進一步地，可採用低雙折射率塑膠基板，如PMMA、光學聚碳酸酯、安全玻璃或強化玻璃等材質，作為下導電層51中第一基板的材質，也可以有效降低觸控面板50的整體反射率。

值得注意的是，本發明之複合層可以在觸控輸入裝置製作完成之後，視實際的需求，再以光學膠等，予以貼附至觸控輸入裝置的一側；以第二圖為例，複合層23可以在觸控輸入裝置21製作完成之後，視實際的需求，再以光學膠22等，予以貼附至觸控輸入裝置21的一側。

據此本發明更進一步提出了一種觸控面板製作方法，如第六圖所揭示者，包括了步驟601：首先製作觸控輸入裝置；步驟602：將複合層設置於觸控輸入裝置之一側，其中複合層的厚度小於3.0mm；而值得注意的是，步驟602可以在觸控輸入裝置製作完成後實施，所述的製作完成包括了所製作的觸控輸入裝置已經具有了完整的功能，已堪使用，或者更進一步地已經離開了原本的生產線，而運送到了其他的遠端場合。

值得注意的是，本發明所屬領域中具有通常知識者，基於前述第一至第三變化實施例，可輕易組合衍生出更多的變化實施例，以上所述者，僅為本發明之最佳實施例而已，當不能以之限定本發明所實施之範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬於本發明專利涵蓋之範圍內，謹請　貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。

10．．．觸控面板

11．．．下導電層

11a．．．透光導電物質

11b．．．基板

12．．．上導電層

13．．．雙面膠

12a．．．透光導電物質

12b．．．PET基板

14．．．間隔物

S．．．按壓表面

15．．．輸出電路

16．．．金屬網

17．．．玻璃

18．．．透光導電層

18a．．．第一透光導電層

18b．．．第二透光導電層

19．．．導電薄膜

20．．．觸控面板

21．．．觸控輸入裝置

22．．．光學膠

23．．．複合層

211．．．下導電層

211b．．．第一基板

211a．．．第一導電層

212．．．上導電層

212a．．．第二導電層

212b．．．第二基板

214．．．黏著層

213．．．間隔物

231．．．玻璃

232．．．ITO層

233．．．接地線

30．．．具複合層的觸控面

31．．．下導電層

32．．．上導電層

33．．．強固層

40．．．具複合層的觸控面板

41．．．下導電層

42．．．上導電層

42b．．．PET基板

43．．．玻璃層

46．．．抗紫外線層

47．．．保護層

50．．．觸控面板

51．．．下導電層

52．．．上導電層

55．．．抗反射層

601．．．製作觸控輸入裝置

602．．．將複合層設置於觸控輸入裝置之一側，其中複合層的厚度小於3.0mm

第一圖(A)係為習知觸控面板之示意圖；

第一圖(B)係為習知防靜電觸控面板之第一示意圖；

第一圖(C)係為習知防靜電觸控面板之第二示意圖；

第一圖(D)係為習知防靜電觸控面板之第三示意圖；

第二圖(A)係為本發明之具有複合層的觸控面板的側剖面示意圖；

第二圖(B)係為本發明之複合層之示意圖；

第三圖係為本發明之具有複合層的觸控面板的第一變化實施例側剖面示意圖；

第四圖係為本發明之具有複合層的觸控面板的第二變化實施例側剖面示意圖；

第五圖係為本發明之具有複合層的觸控面板的第三變化實施例側剖面示意圖；以及

第六圖係為本發明之具有複合層的觸控面板製作方法的實施流程圖。

20．．．觸控面板

21．．．觸控輸入裝置

22．．．光學膠

23．．．複合層

211．．．下導電層

211b．．．第一基板

211a．．．第一導電層

212．．．上導電層

212a．．．第二導電層

212b．．．第二基板

214．．．黏著層

213．．．間隔物

231．．．玻璃

232．．．ITO層

233．．．接地線

Claims (8)

1. 一種電阻式觸控面板，其具有一下導電層、一上導電層以及一黏著層，其中該下導電層具有一第一基板與一第一導電層，該上導電層具有一第二基板與一第二導電層，該第一導電層係朝向該第二導電層而設置於該第一基板，該第二導電層係朝向該第一導電層而設置於該第二基板，該第一基板相對於設置該第一導電層的面為一接地面，該上導電層及該下導電層係透過該黏著層而彼此接合，其包括：一導電玻璃層，其包括一玻璃基板以及形成於該玻璃基板上的一ITO層，並設置於該接地面之上以作為電磁防護層，其中該導電玻璃層的厚度是在0.1mm至3.0mm的範圍之間且每單位面積的電阻值是在1Ω/□至小於50Ω/□且不包括50Ω/□的範圍之間，該導電玻璃層包括一玻璃以及一導電層，該玻璃係經過抗反射、抗眩、抗污、抗霧、抗菌、抗指紋以及抗UV其中之一的功能性處理。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電阻式觸控面板，其中該導電玻璃層還包括：一抗反射層，其係設置於該導電層的一側。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電阻式觸控面板，其中該導電玻璃層係透過一光學膠而貼附至該第一基板之一側。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電阻式觸控面板，其中該黏著層為一固態雙面膠或一液態膠。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電阻式觸控面板，其中該第一基板之材質為PMMA、光學聚碳酸酯、安全玻璃或強化玻璃。
6. 一種電阻式觸控面板，其包括：一電阻式觸控輸入裝置，其具有一接地面；以及一導電玻璃層，其包括一玻璃基板以及形成於該玻璃基板上的一 ITO層，並設置於該電阻式觸控輸入裝置之該接地面上以作為電磁防護層，其中該導電玻璃層的厚度是在0.1mm至3.0mm的範圍之間且每單位面積的電阻值是在1Ω/□至小於50Ω/□且不包括50Ω/□的範圍之間，該導電玻璃層包括一玻璃以及一導電層，該玻璃係經過抗反射、抗眩、抗污、抗霧、抗菌、抗指紋以及抗UV其中之一的功能性處理。
7. 一種電阻式觸控面板製作方法，其包括步驟：製作一電阻式觸控輸入裝置，其具有一接地面；以及將一導電玻璃層設置於該電阻式觸控輸入裝置之該接地面上以作為電磁防護層，其中該導電玻璃層包括一玻璃基板以及形成於該玻璃基板上的一ITO層，其中該導電玻璃層是在0.1mm至3.0mm的範圍之間且每單位面積的電阻值是在1Ω/□至小於50Ω/□且不包括50Ω/□的範圍之間，該導電玻璃層包括一玻璃以及一導電層，該玻璃係經過抗反射、抗眩、抗污、抗霧、抗菌、抗指紋以及抗UV其中之一的功能性處理。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電阻式觸控面板製作方法，其中該將一導電玻璃層設置於該電阻式觸控輸入裝置之一側的步驟，是在該電阻式觸控輸入裝置製作完成後實施。