TWI475443B - 觸控裝置及其製造方法 - Google Patents

Description

觸控裝置及其製造方法

本發明係有關於觸控技術，特別有關於觸控裝置中觸控面板的遮蔽層設計。

近年來，觸控方式逐漸成為最主要的輸入方式，被廣泛應用在各種電子產品中，例如手機、個人數位助理(PDA)或掌上型個人電腦等。這些觸控裝置所採用的觸控面板通常包括基板與形成於基板上的元件，如感測電極、黑色遮蔽層及觸控訊號導線等，其中基板本身提供保護與承載這些內部元件的功能，且在基板上可分為可視區和環繞可視區的非可視區。感測電極設置在基板的可視區上，觸控訊號導線則設置在基板的非可視區上，用於電性連接感測電極與外部電路，例如軟性印刷電路板。由於觸控訊號導線通常是由金屬材料形成，因此在非可視區的觸控訊號導線上方會形成一層黑色遮蔽層，用於遮蔽觸控訊號導線。

然而，傳統的觸控裝置使用黑色光阻作為遮蔽層，顏色較為單一，無法達到外觀裝飾效果設計的多樣化。

而且，黑色遮蔽層厚度較厚時(如10μm)，在後續形成其它元件時，存在爬坡困難的問題，例如後續形成感測電極層時，可視區與非可視區交接處的感測電極層需爬上較厚的黑色遮蔽層，存在爬坡斷裂的問題。

有鑒於習知技術存在的上述問題，本發明的目的在於提供觸控裝置的遮蔽層結構設計，以滿足外觀裝飾效果設 計多樣化。

依據本發明之一實施例，提供一種觸控裝置，觸控裝置包括觸控面板，觸控面板包括：基板，具有觸控面及相對於觸控面的接合面，且基板具有可視區及環繞可視區的非可視區；彩色裝飾層，設置於基板的接合面，且位於非可視區內，其中彩色裝飾層鄰近可視區的一側具有傾斜側面；平坦層，全面性地覆蓋於彩色裝飾層的傾斜側面和基板的接合面上；以及觸控感應層，設置於平坦層上，且自可視區延伸至非可視區。

本發明另提供一種觸控裝置的製造方法，包括：提供基板，具有觸控面及相對於觸控面的接合面，且基板具有可視區及環繞可視區的非可視區；在基板的接合面的非可視區上形成彩色裝飾層，其中彩色裝飾層鄰近可視區的一側具有傾斜側面；形成平坦層，全面性地覆蓋彩色裝飾層的傾斜側面和基板的接合面；在平坦層上形成觸控感應層，且觸控感應層自可視區延伸至非可視區。

採用本發明的方案，可實現觸控裝置外觀裝飾效果設計的多樣化。

本發明觸控裝置包括觸控面板與顯示面板兩個主要部件，本發明通過對觸控裝置中觸控面板結構的設計，實現觸控裝置外觀裝飾效果多樣化。

為了讓本發明之上述目的、特徵、及優點能更明顯易懂，以下配合所附圖式，作詳細說明如下：參閱第1圖，其顯示依據本發明之一實施例，觸控面 板100的彩色裝飾層104之平面示意圖。觸控面板100具有可視區100A以及環繞可視區100A的非可視區100B。在一實施例中，觸控面板100的彩色裝飾層104可由三層結構104A、104B和104C組成，並設置於非可視區100B內。在其他實施例中，觸控面板100的彩色裝飾層104也可以是單層、兩層或其他層數的結構，較佳為一至三層結構。

在本發明的各種實施例中，彩色裝飾層104的各層結構例如104A、104B和104C的顏色可以相同或不同，並且彩色裝飾層104的各層結構例如104A、104B和104C的顏色可以是白色、各種不同顏色的組合(彩色)、或者白色與各種不同顏色(彩色)的任何組合，但是不包含黑色。

如第1圖所示，彩色裝飾層104的三層結構104A、104B和104C鄰近可視區100A的內側並非垂直對齊排列，而是呈現階梯式落差。當這三層結構104A、104B和104C的顏色不同時，在觸控面板100的外觀上可以呈現三種不同的顏色，從外(非可視區100B)往內(可視區100A)依序呈現彩色裝飾層104C、104B和104A的三種顏色，例如由外往內可依序為白色、藍色、紅色，或者為紅色、綠色、藍色等各種顏色之任意組合。因此，本發明之實施例可依據不同產品外觀的設計需求，藉由改變彩色裝飾層104的顏色及層數，使得觸控裝置的外觀裝飾效果達到多樣化的需求。

同時參閱第2A圖、第3A-3D圖以及第4圖，第2A圖顯示依據本發明之一實施例，沿著第1圖的剖面線A-A’所繪示的觸控面板100的剖面示意圖；第4圖顯示依據本發 明之一實施例，含有觸控面板100的觸控裝置300之剖面示意圖；第3A-3D圖顯示依據本發明之一實施例，製造第2A圖的觸控面板100以及第4圖之觸控裝置300的各階段的剖面示意圖。

參閱第2A圖與第3A圖，首先，提供基板102，例如為可透視的強化玻璃基板或塑膠基板，基板102係作為觸控面板100的保護外蓋(cover lens)，具有觸控面102A及相對於觸控面102A的接合面102B，接合面102B作為觸控面板100功能元件的承載面。在以下第2A圖及第3A-3D圖的描述中所稱的方位“上”及“下”係以觸控面板100的觸碰面102A朝下的方向表示，這些方位僅是用來表示各元件相對的位置關係。

彩色裝飾層104的三層結構104A、104B和104C依序形成在基板102的接合面102B上，且彩色裝飾層104設置於非可視區100B內。彩色裝飾層104的三層結構104A、104B和104C的材料可以是白色或彩色的印刷油墨，可採用多次的油墨印刷製程，例如三次油墨印刷製程，在基板102的非可視區100B上依序形成彩色裝飾層104的三層結構104A、104B和104C。在一實施例中，各層結構104A、104B和104C的厚度可約為10μm，且彩色裝飾層104的總厚度範圍可在約10μm至約30μm之間。

以剖面角度觀之，彩色裝飾層104鄰近可視區100A的內部側面為傾斜的側面，亦即彩色裝飾層104的各層結構104A、104B和104C在鄰近可視區100A的那一側呈現梯度結構，使得彩色裝飾層104在內側具有傾斜的側面。彩 色裝飾層104的各層結構呈現梯度落差，除了在外觀上可以顯現出各層結構的不同顏色之外，相較於無傾斜側面的黑色遮蔽層，彩色裝飾層104的傾斜側面還可以降低後續平坦層106與彩色裝飾層104的結合面的坡度，有利於平坦層106的形成，提升平坦層106覆蓋在彩色裝飾層104上的能力。

同時參閱第2A圖與第3B圖，形成平坦層106，全面性地覆蓋在彩色裝飾層104的傾斜側面與基板102的接合面102B上。平坦層106形成之後，可以在基板102與彩色裝飾層104上方提供平坦的表面，有利於後續各元件層的製作。平坦層106的材料可以是無機的透明不導電材料，例如二氧化矽(SiO2)、氮化矽，或者是有機的透明不導電材料，例如高分子塗層材料。

同時參閱第2A圖與第3C圖，在平坦層106上形成觸控感應層110和觸控信號導線111。觸控感應層110包含由可透視的導電材料製成的感測電極，觸控感應層主要部分設置在可視區100A的平坦層上，並且觸控感應層的一部分還會延伸至非可視區100B的平坦層上；觸控信號導線111可以是由金屬製成的導電線路，其位於非可視區100B內，觸控信號導線111與觸控感應層110電性連接，藉此將觸控感應層110感應的電性變化傳送至外部電路進行信號處理。

之後，在觸控感應層110和觸控信號導線111上形成保護層112，完成第2A圖的觸控面板100之製作。保護層112的材料可以是無機的透明材料，例如二氧化矽、氮化 矽等，可利用鍍膜技術形成保護層112。此外，保護層112的材料也可以是有機的透明材料，例如聚亞醯胺(polyimide)或其他高分子保護膜，可利用貼合技術將保護層112貼附至觸控感應層110上。

同時參閱第3D圖與第4圖，提供顯示面板200與觸控面板100的保護層112進行接合。顯示面板200包含第一基板201和第二基板202，顯示元件層203夾設在第一基板201與第二基板202之間，在一實施例中，顯示面板200可以是液晶顯示面板，第一基板201為彩色濾光片基板，第二基板202為薄膜電晶體陣列基板，而顯示元件層203則為液晶層。在其他實施例中，顯示面板200也可以是其他種類的顯示器，例如有機電激發光顯示器。

在一實施例中，於顯示面板200的第一基板201上塗佈黏著層114，例如為光學膠，使得顯示面板200藉由黏著層114與觸控面板100接合，形成第4圖的觸控裝置300。

請參閱第2B圖，第2B圖顯示了觸控面板的另一實施例。同時參閱第5A圖、第5B圖和第6圖，第5A圖和第5B圖顯示了形成另一實施例觸控面板100’的部分步驟，第6圖顯示了含有另一實施例觸控面板100’的觸控裝置300’之剖面示意圖。與前述實施例的差別在於，在本實施例中，形成平坦層106後，於平坦層106上先形成黑色遮蔽層108，黑色遮蔽層108設置於非可視區100B，且對應於彩色裝飾層104所在區域。黑色遮蔽層108的材料可以是黑色光阻或黑色印刷油墨，在一實施例中，黑色遮蔽層108的厚度約為2μm至4μm。

相較於傳統的黑色遮蔽層，彩色裝飾層104可能會有一定程度的透光，使得觸控信號導線存在可視的問題。因此，依本實施例，黑色遮蔽層108對應於非可視區100B的觸控信號導線111可達到更佳的遮蔽效果。另需說明的，由於平坦層106可以在基板102與彩色裝飾層104上方提供平坦的表面，且黑色遮蔽層108的厚度約為2μm至4μm，相較於傳統觸控面板的黑色光阻層的厚度(約為10μm)更薄，因此在本發明之實施例的平坦層106與黑色遮蔽層108上所形成的觸控感應層110不會有斷裂發生。本實施中各元件的其它特性與前述實施例相同，此處不再贅述。

雖然在前述各實施例圖式中未繪出觸控感應層110和觸控信號導線111的詳細結構，然而，在此技術領域中具有通常知識者當可瞭解，觸控感應層110的感測電極可以是任何觸控面板所使用的感測電極之圖案設計，感測電極的材料例如為奈米銀、氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)或其他適合的可透視的導電材料，可利用沉積製程或微影與蝕刻製程形成觸控感應層110的感測電極。

參閱第4圖，其顯示依據本發明之一實施例的觸控裝置300的剖面示意圖，觸控裝置300包含前述之觸控面板100及顯示面板200，顯示面板200與觸控面板100的保護層112接合。在以下第4圖的描述中所稱的方位“上”及“下”係以觸控面板100的觸碰面102A朝上的方向表示，這些方位僅是用來表示各元件相對的位置關係，在觸控裝置實際操作時，觸控面板100的觸碰面102A通常是 朝上的，觸控面板100的觸控面102A除了作為手指的觸碰界面之外，亦作為觸控裝置300的顯示面。

依據本發明之實施例，彩色裝飾層104可以為觸控裝置300的外觀裝飾設計提供更多的選擇性，而不會像傳統的觸控面板受限於黑色光阻層的單一顏色，無法達到外觀裝飾設計的多樣化，並且彩色裝飾層104還可以達到遮蔽非可視區100B的觸控信號導線111之效果。

此外，相較於先前技術無傾斜側面的黑色遮蔽層，本發明實施例之彩色裝飾層104具有傾斜側面，可以降低後續平坦層106與彩色裝飾層104的結合面的坡度，有利於平坦層106的形成，提升平坦層106覆蓋在彩色裝飾層104上的能力。表面平坦的平坦層106，有利於後續觸控感應層110和觸控信號導線111的製程。另外，請一併參閱第6圖，依據本發明之另一實施例，在非可視區100B的平坦層上還可形成黑色遮蔽層108，黑色遮蔽層108介於觸控信號導線111與平坦層106之間，並且對應於彩色裝飾層104的區域。因此，即使彩色裝飾層104有些微程度的透光性，但藉由黑色遮蔽層108可以對非可視區100B的觸控信號導線111提供更佳的遮蔽效果，避免觸控信號導線111在基板102的觸控面102A的可視問題發生。

雖然本發明已揭露較佳實施例如上，然其並非用以限定本發明，在此技術領域中具有通常知識者當可瞭解，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。

100、100’‧‧‧觸控面板

100A‧‧‧可視區

100B‧‧‧非可視區

102‧‧‧基板

102A‧‧‧基板的觸控面

102B‧‧‧基板的接合面

104、104A、104B、104C‧‧‧彩色裝飾層

106‧‧‧平坦層

108‧‧‧黑色遮蔽層

110‧‧‧觸控感應層

111‧‧‧觸控信號導線

112‧‧‧保護層

114‧‧‧黏著層

200‧‧‧顯示面板

201‧‧‧顯示面板的第一基板

202‧‧‧顯示面板的第二基板

203‧‧‧顯示元件層

300、300’‧‧‧觸控裝置

第1圖顯示依據本發明之一實施例所繪示的觸控面板之彩色裝飾層的平面示意圖。

第2A圖顯示依據本發明之一實施例，沿著第1圖的剖面線A-A’所繪示的觸控面板的剖面示意圖。

第2B圖顯示依據本發明之另一實施例，沿著第1圖的剖面線A-A’所繪示的觸控面板的剖面示意圖。

第3A至3D圖係依據本發明之一實施例繪示製造第2A圖的觸控面板以及第4圖的觸控裝置之各階段的剖面示意圖。

第4圖顯示依據本發明之一實施例所繪示的觸控裝置的剖面示意圖。

第5A至第5B圖顯示依據本發明之另一實施例繪示製造第2B圖的觸控面板以及第6圖的觸控裝置之部分階段的剖面示意圖。

第6圖顯示依據本發明之另一實施例所繪示的觸控裝置的剖面示意圖。

100‧‧‧觸控面板

100A‧‧‧可視區

100B‧‧‧非可視區

102‧‧‧基板

102A‧‧‧基板的觸控面

102B‧‧‧基板的接合面

104、104A、104B、104C‧‧‧彩色裝飾層

106‧‧‧平坦層

110‧‧‧觸控感應層

111‧‧‧觸控信號導線

112‧‧‧保護層

Claims (17)

1. 一種觸控裝置，該觸控裝置包括一觸控面板，該觸控面板包括：一基板，具有一觸控面及相對於該觸控面的一接合面，且該基板具有一可視區及環繞該可視區的一非可視區；一彩色裝飾層，設置於該接合面，且位於該非可視區內，其中該彩色裝飾層鄰近該可視區的一側具有一傾斜側面；一平坦層，全面性地覆蓋於該彩色裝飾層的該傾斜側面和該基板的該接合面上；以及一觸控感應層，設置於該平坦層上，且自該可視區延伸至該非可視區。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該彩色裝飾層係選自於白色及彩色所組成的群組。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該彩色裝飾層包括一層或複數層結構。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控裝置，其中該彩色裝飾層的複數層結構的每一層的顏色不同。
5. 如申請專利範圍第3項所述之觸控裝置，其中該彩色裝飾層的複數層結構的每一層的顏色相同。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該彩色裝飾層的厚度範圍介於10μ m至30μ m之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，更包括一觸控信號導線，設置於該平坦層上，位於該非可視區內，且該觸控信號導線與該觸控感應層電性連接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控裝置，更包括：一黑色遮蔽層，設置在該平坦層上，且位於該非可視區，其中該觸控信號導線設置於該黑色遮蔽層上。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控裝置，其中該黑色遮蔽層的厚度範圍介於2μm至4μm之間。
10. 如申請專利範圍第7項所述之觸控裝置，更包括：一保護層，設置於該觸控感應層和該觸控信號導線上，全面性地覆蓋該可視區和該非可視區；一顯示面板；以及一黏著層，設置於該顯示面板與該保護層之間。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置，其中該顯示面板包括：一第一基板；一第二基板，設置於該第一基板下方；以及一顯示元件層，夾設在該第一基板與該第二基板之間。
12. 一種觸控裝置的製造方法，包括：提供一基板，具有一觸控面及相對於該觸控面的一接合面，且該基板具有一可視區及環繞該可視區的一非可視區；在該基板的該接合面的該非可視區上形成一彩色裝飾層，其中該彩色裝飾層鄰近該可視區的一側具有一傾斜側面；形成一平坦層，全面性地覆蓋該彩色裝飾層的該傾斜側面和該基板的該接合面；以及在該平坦層上形成一觸控感應層，且該觸控感應層自 該可視區延伸至該非可視區。
13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控裝置的製造方法，其中形成該彩色裝飾層的步驟包括油墨印刷製程，且該彩色裝飾層包括一層或複數層結構。
14. 如申請專利範圍第12項所述之觸控裝置的製造方法，更包括在該平坦層上形成一觸控信號導線，位於該非可視區，且該觸控信號導線與該觸控感應層電性連接。
15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控裝置的製造方法，更包括：在該平坦層上形成一黑色遮蔽層，位於該非可視區，其中該觸控信號導線形成於該黑色遮蔽層上。
16. 如申請專利範圍第14項所述之觸控裝置的製造方法，更包括：在該觸控感應層和該觸控信號導線上形成一保護層，全面性地覆蓋該可視區和該非可視區。
17. 如申請專利範圍第16項所述之觸控裝置的製造方法，更包括：提供一顯示面板；在該顯示面板上形成一黏著層；以及將該顯示面板與該保護層接合，其中該黏著層介於該顯示面板與該保護層之間。