TWI485722B - 電阻式觸控面板之製造方法 - Google Patents

Description

電阻式觸控面板之製造方法

本發明涉及一種電阻式觸控面板之製造方法，特別是利用奈米碳管材料作為面板內的導電層的一種電阻式觸控面板的製造方法。

電阻式觸控面板之設計主要區分為四線式、五線式、八線式等，其中電阻式觸控面板的主要構成包括一氧化銦錫導電玻璃(通稱為ITO glass)以及另一導電薄膜(通稱ITO film)，在這兩層導電材料層之間以間隔物(Spacer)區隔開。

電阻式觸控面板運作原理是在兩個導電材料層上所形成的導電電極上通一電壓，形成均勻電場，間隔物則避免無觸模時造成短路而產生誤動作，若以手指、筆或其他裝置觸壓面板，使上下導電材料層接觸造成短路，產生壓降，由各邊所形成的導電線路產生訊號，由控制器測得訊號之座標位置，並經轉換與傳送給主機系統，產生相對應動作。

其中習知技術電阻式觸控面板之製作程序可參考圖1(分為1-1、1-2)之各步驟示意圖，一般電阻式觸控面板有上下兩層結構，各層具有一些細節結構，示意如圖1-1(a)至(e)。

圖1-1(a)顯示有一第一透明基板101，上方形成第一導電層103，導電材料通常為氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)；透明基板的材料可為一種乙烯對苯二甲酸酯(PET)，是由苯甲二酸(TPA)或對苯甲二酸二甲酯(DMT)與乙二醇(EG)聚合而產生的一種芳香族聚酯。PET在未充填的情況下成型可具有透明性。

接著圖1-1(a)所示之結構的第一導電層103將經過蝕刻形成之如圖1-1(b)所示的第一面板導電層103’，其中被蝕去的部份則再形成第一結構導線123，再印刷一層絕緣層125。

接著如圖1-1(c)，備置有一裝飾層105，上方經過印刷步驟形成一油墨層107，比如為具有此觸控面板裝置上的一些裝飾用的印刷內容，也可能是品牌、產地、規格等內容。

再如圖1-1(d)，將上述圖1-1(b)、1-1(c)形成的結構利用第一光學膠109貼合，結合第一透明基板101、第一面板導電層103’、第一結構導線123與絕緣層125形成的結構(圖1-1(b))與裝飾層105、油墨層107形成的結構(圖1-1(c))，形成此電阻式觸控面板提供觸壓的結構。

接著如圖1-1(e)所示，備置第二透明基板111，並結合第二導電層113。其中第二導電層113再經蝕刻製程形成如圖1-2(f)所示的第二面板導電層113’，蝕去的部份則繼續形成第二結構導線133，之後再於導線上形成絕緣層135。

再來如圖1-2(g)所示，觸控面板另一端備置有塑膠基板115，與第二透明基板111、第二導電層113’所形成的結構以第二光學膠117結合。

其中塑膠基板115一般可以一種聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)為主要基板材料，聚碳酸酯是一種綜合性能優良的非晶型熱塑性樹脂，具有絕緣、延伸性、強度與價格低廉的優點。第二透明基板111同樣可為上述乙烯對苯二甲酸酯(PET)材料。

之後如圖1-2(h)所示，將圖1-1(d)形成的結構結使用雙面膠127與圖1-2(g)貼合組立形成的結構，為避免兩個結構之第一導電層103與第二導電層113形成短路，因此結合時佈置有球形的間隔物(spacer)121，使第一面板導電層103’與第二面板導電層113’具有一定間距，在觸控面板被觸壓時才會在特定位置形成電路訊號。

習知技術之電阻式觸控面板的製作程序，其中利用了不少結構上強固的設計，並包括保護各層電路間電氣特性的結構設計，因此有如圖1-2(h)所示較為複雜的結構，包括利用曝光、顯影等蝕刻製作電路等步驟，一般來說，製程上較為複雜。

有別於習知技術之電阻式觸控面板的製作程序，本發明提出一種電阻式觸控面板，包括面板的製程，其中利用透明導電材料如奈米碳管(CNT)材料、氧化銦錫(ITO)材料或極細化金屬線路等作為面板模組內的導電層，其中以奈米碳管材料作為導電層的觸控面板，在製作上可以屏除一些材料層之間互相影響的問題，因此可以精簡結構上的設計。

根據本發明製程實施例，顯示面板的製作方法主要步驟包括備置第一結構上的基礎結構，並在此基礎結構上形成第一結構的透明導電材料層，接著圖案化第一結構的透明導電材料層，以形成第一結構上的導電層，再於蝕去透明導電材料層的部份形成第一結構上的第一結構導線。接著是形成面板的第二結構，包括備置有一基板，基板上形成第二結構的透明導電材料層，接著圖案化第二結構的透明導電材料層，能形成第二結構上的導電層，之後於蝕去第二結構的透明導電材料層的部份形成第二結構導線，最後第一結構與第二結構間隔一絕緣結構相對組立形成電阻式觸控面板。

根據實施例之一，第一結構上的基礎結構包括電阻式觸控面板上的裝飾層與印刷於裝飾層上的油墨層，特別的是，第一結構或第二結構中的透明導電材料層的材料為奈米碳管(CNT)、氧化銦錫(ITO)或極細化金屬材料。設於第一結構與第二結構中間的絕緣結構係分別設於上述第一結構導線上與第二結構導線上，比如是具有韌性的聚酯材料。

上述第二導電層的製造可透過塗布、印刷或注入製程形成於基板上，而第一或第二結構導線則可以印刷、沈積或電鍍製程在油墨層上製作，作為電阻式觸控面板傳遞訊息的電極結構線路。

實施例中，第一導電層或第二結構導電層為實質外觀透明的材料層；第一結構導線可以圖案化印刷製程形成於油墨層上，圖案化製程如印刷、黃光蝕刻等製程；第二結構導線同樣可以圖案化印刷製程形成於第二結構導電層之一側或兩側的位置上；第一結構絕緣層與第二結構絕緣層亦以圖案化印刷製程分別形成於第一結構導線與第二結構導線上。

本發明揭示一種電阻式觸控面板，其中使用透明導電材料如奈米碳管(Carbon Nano Tube,CNT)或是氧化銦錫(ITO)或極細化金屬線路作為導電層的材料，特別是採用奈米碳管材料，由於奈米碳管材料具有好的撓曲性、機械強度、高透光與導電性佳的優點，因此，奈米碳管等的透明導電材料的材料特性可以在製程中節省一些保護層、黏著層的耗費，並降低製作成本。

本發明所揭示的觸控面板的製程的特徵步驟包括如圖2描述的流程，此類電阻式觸控面板在製程中可分別形成第一結構與第二結構，在對應組裝形成面板，如圖上所區隔的兩段步驟，前後順序並不以此流程為限。

第一結構中包括有一基礎結構，基礎結構包括有面板外的裝飾層與印刷圖案、內容的油墨層，比如為印刷使用此觸控面板的裝置的資訊。步驟中，在此基礎結構上形成第一結構的透明導電材料層(步驟S201)，比如為上述的奈米碳管、氧化銦錫或極細化金屬線路材料所製作，可作為面板內的導電層。

接著如步驟S203，透過各種蝕刻方式圖案化此透明導電材料層，未蝕去的部份則作為第一結構上的導電層，蝕去的部份則是用來製作第一結構導線(步驟S205)，此第一結構導線多為金屬材料，可以印刷、沈積、電鍍的方式形成在經圖案化後基礎結構的表面上。

接著製作第二結構，其中如步驟S207，先備置有一基板，在基板上形成第二結構的透明導電材料層，同樣如上述的奈米碳管、氧化銦錫或極細化金屬線路材料所製作。之後圖案化此透明導電材料層(步驟S209)。經圖案化後，將此透明導電材料的一部分蝕去，未蝕去的部份用於形成第二結構上的導電層，而蝕去的部份，如周圍的部份，步驟S211顯示形成第二結構導線在基板上蝕去第二導電層的部份。

最後如步驟S213，將分別形成的第一結構與第二結構間隔一絕緣結構相對組立形成觸控面板的主體結構。此絕緣結構亦可為分別設於第一結構中的第一結構導線上，同時也設於與第二結構中的第二結構導線上。

圖2的流程描述本發明觸控面板的主要實施步驟，其製程中各階段結構可參考圖3(分為3-1、3-2)所示本發明電阻式觸控面板之製作程序示意圖，並可同時參考圖4所描述的製作流程。

製程中分為上下兩個結構，可分別命名為第一結構(製程如步驟S401至S411)與第二結構(製程如步驟S413至S423)，第一結構為使用者利用手指、筆或是其他物品所觸壓的面板結構。

如圖3-1(a)，先備置第一結構上的一裝飾層301(步驟S401)，通常為設置此觸控面板的裝置外的裝飾結構，上方印刷有觸控面板上需要呈現的裝置圖案、內容等的油墨層303(步驟S403)，如圖3-1(b)。

接著如圖3-1(c)所示，透過塗布、印刷或是注入等程序，在上述裝飾層301與油墨層303形成的結構上形成此第一結構之第一導電層305(步驟S405)，第一導電層305之主要材料可為奈米碳管(CNT)、氧化銦錫(ITO)材料或是極細化金屬材料。

再如圖3-1(d)所示，將第一導電層305圖案化之後，其中未蝕去的部份形成第一結構導電層305’(步驟S407)，蝕去的部份則是於油墨層303上形成金屬材料形成的電極層導線，如圖所示的第一結構導線313(步驟S409)，特別可以印刷製程、沈積、電鍍等製程在油墨層303上製作此第一結構導線313，作為電阻式觸控面板傳遞訊息的電極結構線路。

之後再於第一結構導線313上以印刷製程形成第一結構絕緣層315(步驟S411)，可為樹脂等高分子聚合物材料，藉此有效阻絕另一結構之電氣干擾。此時形成面板之第一結構，如圖3-1(e)所示。

接著如步驟S413至S423，製作第二結構，與上述第一結構的製作並無前後順序的限制。在圖3-1(f)中，備置有一基板(步驟S413)，如透明基板307，在於基板上方形成一第二導電層309(步驟S415)，製作之主要材料可為奈米碳管(CNT)或是氧化銦錫(ITO)等，可以塗布、印刷、注入等方式形成，如圖3-2(g)所示。

在圖3-1(e)與3-2(g)所形成的第一導電層305與第二導電層309為製作此電阻式觸控面板中兩個導電電極的材料層，可以圖案化的程序形成所需的導電電極的空間。

如圖3-2(h)所示，利用圖案化製程將第二導電層309之部份蝕去(步驟S417)，未蝕去的部份形成第二結構導電層309’；而蝕去的部份係為根據設計製作出特定溝渠，再接著以印刷、電鍍或是沈積製程形成圖中所示以金屬材料為主的第二結構導線319(步驟S419)，特別在第二結構導電層309’之一側或兩側的位置，成為觸控面板傳遞訊息用的導電線路。

圖3-2(i)圖則描述繼續以圖案化製程形成第二結構絕緣層321(步驟S421)，與上述圖3-1(e)顯示的第一結構絕緣層315對應成型。此時形成面板的第二結構。

之後，如圖3-2(j)所示，以球狀或是其他特定形狀的間隔物(spacer)311設置於第一結構(包括裝飾層301、油墨層303、第一結構導電層305’、第一結構導線313、第一結構絕緣層315)與第二結構(包括透明基板307、第二結構導電層309’、第二結構導線319、第二結構絕緣層321)之間(步驟S423)，上述第一結構(接觸面可為第一結構絕緣層315)與第二結構(接觸面可為第二結構絕緣層321)相對組立(步驟S425)。並於一實施例中，以雙面膠317貼合第一結構與第二結構，以形成本發明之電阻式觸控面板。

特別的是，上述第一導電層305(包括經圖案化的第一結構導電層305’)、第二導電層309(包括經圖案化的結構導電層309’)為一奈米碳管材料層或一氧化銦錫層。

上述面板結構中，其中以間隔物311居間結合，可使得兩層奈米碳管所形成的導電電極保持在一特定距離內，避免短路或是產生不良訊號。此例之間隔物311可具有一定韌性，比如為聚酯材料之物件，能夠承受外力按壓。

根據材料特性，在本發明所提出的電阻式觸控面板所包括材料應具有透明性質，使得背光可以透過。其中包括第一結構中的裝飾層301可為實質透明的材料層，如：材料層為一聚酯材料層。而第二結構中的基板307可為一透明基板，如：此透明基板可為一聚碳酸酯材料基板。

在實施例中，上述形成於第一導電層305外之第一結構導線313線路上方有一層第一結構絕緣層315，與第二結構之經圖案化後形成之第二結構導線319與第二結構絕緣層321，可避免上下兩線路導通，而第一導電層305與第二結構導電層309’較佳係為一外觀透明的材料層。

在製作程序中，在最後組合第一結構與第二結構中，可於間隔物121周圍貼上雙面膠，使得兩部份結構可順利貼合，但本發明並不排除其他結合方式。

再如圖5所示之本發明電阻式觸控面板之第一結構示意圖，此圖描述面板結構之上視圖，包括有一外圈的油墨層303、第一結構導線313與第一結構絕緣層315組成的結構，此結構包括裝飾或是可以印刷各種圖案的部份。此例在組成結構中間則形成有經圖案化形成的第一結構導電層305’。

經形成導電電極的第二結構可以參閱圖6所示電阻式觸控面板之結構示意圖。圖中描述在透明基板307上所形成經圖案化的第二結構導電層309’，導電層309’之兩側(並不限於此)包括有第二結構導線319與第二結構絕緣層321所形成的結構。

綜上所述，本揭露書所描述的電阻式觸控面板的特徵在於利用奈米碳管材料或氧化銦錫作等為電阻式觸控面板中的導電層，可以簡化面板製程，並保有原面板應有的結構。

惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖示內容所為之等效結構變化，均同理包含於本發明之範圍內，合予陳明。

101．．．第一透明基板

103．．．第一導電層

103’．．．第一面板導電層

113’．．．第二面板導電層

105．．．裝飾層

107．．．油墨層

109．．．第一光學膠

111．．．第二透明基板

113．．．第二導電層

115．．．透明基板

117．．．第二光學膠

121．．．間隔物

127．．．雙面膠

125．．．絕緣層

123．．．第一結構導線

133．．．第二結構導線

135．．．絕緣層

305’．．．第一結構導電層

301．．．裝飾層

303．．．油墨層

313．．．第一結構導線

315．．．第一結構絕緣層

319．．．第二結構導線

321．．．第二結構絕緣層

309’．．．第二結構導電層

317．．．雙面膠

305．．．第一導電層

309．．．第二導電層

307．．．透明基板

311．．．間隔物

步驟S201～S213　面板製作流程之一

步驟S401～S425　面板製作流程之二

圖1-1(a)-圖1-2(h)顯示習知技術電阻式觸控面板之製作程序；

圖2描述本發明電阻式觸控面板的製作方法之一；

圖3-1(a)-圖3-2(j)所示為本發明電阻式觸控面板之製作程序；

圖4描述本發明電阻式觸控面板的製作方法之二；

圖5所示為本發明電阻式觸控面板之第一結構示意圖；

圖6所示為本發明電阻式觸控面板之第二結構示意圖。

S201‧‧‧於一基礎結構形成第一結構的透明導電材料層

S203‧‧‧圖案化透明導電材料層

S205‧‧‧於蝕去的部份形成第一結構導線

S207‧‧‧於一基板上形成第二結構的透明導電材料層

S209‧‧‧圖案化透明導電材料層

S211‧‧‧於基板上蝕去第二導電層的部份形成第二結構導線

S213‧‧‧第一結構與第二結構間隔一絕緣結構相對組立形成觸控面板

Claims (9)

1. 一種電阻式觸控面板之製造方法，其中該電阻式觸控面板包括一第一結構與一第二結構，該製造方法包括：於一基礎結構上形成該第一結構的透明導電材料層；圖案化該第一結構的透明導電材料層，以於該基礎結構上形成蝕去該透明導電材料層的部份，以及未蝕去該透明導電材料層所形成的該第一結構上的導電層，其中；於蝕去該透明導電材料層的部份以一印刷金屬材料的方式形成該第一結構上的一第一結構導線；於一基板上形成該第二結構的透明導電材料層；圖案化該第二結構的透明導電材料層，於該基板上形成蝕去該透明導電材料層的部份，以及未蝕去該透明導電材料而形成的該第二結構上的導電層；於該基板上蝕去該第二結構的透明導電材料層的部份以一印刷金屬材料的方式形成一第二結構導線；以及該第一結構與該第二結構間隔一絕緣結構相對組立形成該電阻式觸控面板，其中該絕緣結構係分別設於該第一結構中的該第一結構導線上，與該第二結構中的該第二結構導線上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電阻式觸控面板之製造方法，其中該第一結構上的該基礎結構包括該電阻式觸控面板上的一裝飾層與印刷於該裝飾層上的一油墨層。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電阻式觸控面板之製造方法，其中該第一結構或該第二結構中的透明導電材料層 的材料為奈米碳管、氧化銦錫或極細化金屬材料。
4. 一種電阻式觸控面板之製造方法，其中該電阻式觸控面板包括一第一結構與一第二結構，該製造方法包括：形成該第一結構，其中包括：備置該第一結構上的一裝飾層；於該裝飾層上印刷一油墨層；於該油墨層上形成該第一結構的一第一導電層；圖案化該第一導電層；於該油墨層上蝕去該第一導電層的部份形成一第一結構導線；於該第一結構導線上形成一第一結構絕緣層；形成該第二結構，其中包括：備置一基板；於該基板上形成一第二導電層；圖案化該第二導電層，形成一第二結構導電層；於該基板上蝕去該第二導電層的部份形成一第二結構導線；於該第二結構導線上形成一第二結構絕緣層；以及設置間隔物於該第一結構與該第二結構之間，其中該第一結構中的該第一結構絕緣層與該第二結構中的該第二結構絕緣層相對組立形成該電阻式觸控面板；其中該第一結構絕緣層形成於該第一結構導線上，該第二結構絕緣層形成於該該第二結構導線上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電阻式觸控面板之製造方 法，其中該第一導電層、該第一結構導電層、該第二導電層或該第二結構導電層之材料為奈米碳管材料、氧化銦錫材料或極細化金屬材料。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電阻式觸控面板之製造方法，其中該第二導電層透過塗布、印刷或注入製程形成於該基板上。
7. 如申請專利範圍第4項所述之電阻式觸控面板之製造方法，其中係以印刷、沈積或電鍍製程在該油墨層上製作該第一結構導線，作為該電阻式觸控面板傳遞訊息的電極結構線路。
8. 如申請專利範圍第4項所述之電阻式觸控面板之製造方法，其中該第二結構導線係以印刷、電鍍或是沈積製程形成，成為該電阻式觸控面板傳遞訊息用的導電線路。
9. 如申請專利範圍第4項所述之電阻式觸控面板之製造方法，其中該間隔物為一具有韌性的聚酯材料。