TWI488079B - 觸控裝置及其製造方法 - Google Patents

Description

觸控裝置及其製造方法

本發明為一種觸控裝置，提供一種量產良率佳，且可大量快速生產之觸控裝置及其製造方法。

在現今各式消費性電子產品的市場中，個人數位助理(PDA)、行動電話(mobile Phone)、筆記型電腦(notebook)及平板電腦(tablet PC)等可攜式電子產品皆已廣泛的使用觸控式面板(touch panel)作為其資料溝通的界面工具。此外，由於目前電子產品的設計皆以輕、薄、短、小為方向，因此在產品上無足夠空間容納如鍵盤、滑鼠等傳統輸入裝置，尤其在講求人性化設計的平板電腦需求的帶動下，觸控式面板已經一躍成為關鍵的零組件之一。而且觸控式面板除了符合可作多層次選單設計要求外，亦能同時擁有鍵盤、滑鼠等的功能及手寫輸入等人性化的操作方式。

目前觸控式面板結構與環境接觸之最外層係通常使用強化玻璃基板，然後黏接觸控感應層，常用例如使用氧化銦錫(ITO)作為其導電材質，將觸控面板部分整合後再與顯示面板結合，形成完整之觸控顯示裝置。如上所述，強化玻璃基板與觸控感應層間過去係利用光學膠將二者黏合設置。另外，在強化玻璃基板四周緣，亦多會藉由油墨網版印刷成圖像層黑框，用以遮蔽線路。然而強化玻璃基板在網版印刷時為逐片印刷，其量產效率較差。

本發明之目的在於提供一種量產良率佳，且可大量快速生產之觸控裝置及其製造方法。

為達成上述之目的，本發明之觸控裝置包括：第一可撓式透明基材，觸控感測結構位於第一可撓式透明基材上，具有複數感測上串列和複數上周邊線路。圖案化遮光層位於觸控感測結構上，且圖案化遮光層係相對位於複數上周邊線路。以及塑料基材，一體成型於圖案化遮光層之上。

上述觸控感測結構更包括複數上感測串列和複數下感測串列，複數上感測串列和複數下感測串列相互交錯。

為達成上述之目的，本發明之觸控感測結構更包括複數上感測串列和複數上周邊線路，複數下感測串列以及複數下周邊線路，複數上感測串列及上周邊線路係位於第一可撓式透明基材上，複數下感測串列及下周邊線路係位於第二可撓式透明基材，第二可撓式透明基材黏貼於第一可撓式透明基材之下，複數上感測串列和複數下感測串列相互交錯，且複數上周邊線路係相對位於該圖案化遮光層處。

為達成上述之目的，本發明之觸控感測結構更包括複數上感測串列和複數上周邊線路，複數下感測串列以及複數下周邊線路，複數上感測串列和複數上周邊線路係位於第一可撓式透明基材之上，複數下感測串列以及複數下周邊線路係位於第一可撓式透明基材之下，複數上感測串列和複數下感測串列相互交錯，且複數上周邊線路係相對位於該圖案化遮光層處。

為達成上述之目的，本發明之觸控裝置更包括易接著層位於該圖案化遮光層與塑料基材間。

為達成上述之目的，本發明之觸控裝置之可撓式透明基材表面更包括抗刮層，可以阻絕水氣滲入。

為達成上述之目的，本發明之觸控裝置，其中更包括介質層位於觸控感測結構之上。

為達成上述之目的，本發明觸控裝置之製造方法包括有：提供離型層，形成第一可撓式透明基材於離型層上表面。形成觸控感測結構於第一可撓式透明基材上，觸控感測結構具有複數上感測串列和複數上周邊線路。形成圖案化遮光層於觸控感測結構上，且圖案化遮光層係相對位於上周邊線路。熱壓軟性電路板於上周邊線路，以及一體成型塑料基材於圖案化遮光層之上表面並與離型層離型。

為達成上述之目的，本發明中形成觸控感測結構更包括：形成複數上感測串列和複數上周邊線路於第一可撓式透明基材上，形成複數下感測串列和複數下周邊線路於第二可撓式透明基材上。以及黏貼第二可撓式透明基材於第一可撓式透明基材之下，使複數上感測串列和複數下感測串列相互交錯，且複數上周邊線路係相對位於圖案化遮光層處。

為達成上述之目的，本發明觸控裝置之製造方法更包括形成易接著層位於圖案化遮光層上。

為達成上述之目的，本發明觸控裝置之製造方法之第一可撓式透明基材表面更包括形成抗刮層，可以阻絕水氣滲入。

為達成上述之目的，本發明觸控裝置之製造方法，更包括介質層位於觸控感測結構之上，並用以平坦化觸控感測結構之表面。

如第1圖所示，係為本發明第一實施例所提供之觸控裝置之示意圖。本發明之觸控裝置1包括：第一可撓式透明基材100，觸控感測結構120，圖案化遮光層130以及塑料基材140。第一可撓式透明基材100具有相對應之上表面11和下表面12，其中第一可撓式透明基材100之材質例如可為PET、TAC、玻璃、PMMA、ARTON，可進一步提升整體液晶面板之清晰度。觸控感測結構120位於第一可撓式透明基材100之上表面11，具有相互連接之複數上感測串列121和複數上周邊線路122。觸控感測結構120可為電容式觸控感測結構或電阻式觸控感測結構。圖案化遮光層130位於觸控感測結構120上，且圖案化遮光層130係相對位於複數上周邊線路122，可將複數上周邊線路122遮蔽。接著，塑料基材140一體成型於圖案化遮光層130之上，作為保護層或是做為使用面，由於塑料基材140具有可塑性，經由一體成型方式可形成各種形狀之外框，使得外觀可以作多種設計，可改善傳統全平面玻璃加工不易的設計侷限。其中，更包括易接著層150位於圖案化遮光層130之上，藉由易接著層150可將圖案化遮光層130與塑料基材140相互黏結固定。其中，易接著層150可提升塑料基材140與觸控感測結構120之附著力。

如第2a圖至第2f圖所示為本發明第一實施例之觸控裝置製造方法，包括：提供離型層260，可供離型之用。形成第一可撓式透明基材200於離型層260上表面。形成觸控感測結構220於第一可撓式透明基材200上，於第一可撓式透明基材200表面依序形成透明導電層26和金屬層27，其中 形成透明導電層26和金屬層27之方式例如可為捲對捲物理氣相沉積(PVD)、捲對捲化學氣相沉積(CVD)、捲對捲電鍍、捲對捲塗佈製程等。透明導電層26例如可為金屬氧化物、奈米銀線或奈米導電金屬，金屬氧化物例如可為氧化銦錫(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)、氧化銦鋅錫(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化鎘(cadmium oxide)、氧化給(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)等)。金屬層27，例如可為至少一層導電金屬層，或者多層導電金屬層。其材質可為銅合金、鋁合金、金、銀、鋁、銅、鉬等導電金屬或導電合金。多層導電金屬層之結構，例如可為鉬層/鋁層/鉬層之堆疊結構，或者可為選自銅合金、鋁合金、金、銀、鋁、銅、鉬等導電金屬或導電合金之一種或多種材質而堆疊之多層導電金屬層結構。接著再施以圖案化，其中圖案化製程例如可為黃光製程或雷射蝕刻製程，形成相互連接之複數上感測串列221和複數上周邊線路222。另外，形成複數上周邊線路222之方法亦例如可採用印刷或噴墨方式直接形成於周邊並與複數上感測串列221電性連接，其中，複數上周邊線路222之材質例如可以為銀漿或銅漿等導電漿料。其中，複數上感測串列221例如可包括複數第一方向串列(圖未 示)和複數第二方向串列(圖未示)相互交錯且彼此電性絕緣，習知技術中例如可為使用單面架橋導線(SITO)、跨接導線、增加絕緣元件或設計導電橋……等方法。其中，圖案化製程可為捲對捲黃光製程、捲對捲雷射蝕刻製程或是捲對捲印刷技藝。繼之，形成圖案化遮光層230於觸控感測結構220上，且圖案化遮光層230係相對位於上周邊線路222之上，圖案化遮光層230可以為至少一層油墨所印製的設計圖案，其可利用印刷方式成型，可依所需而設計不同圖案，增加產品美觀及獨特性。另外，圖案化遮光層230之形成方法，例如還可採用微影製程(Lithography Process)，可藉由塗佈光阻後，接續使用光罩(Mask)來依序完成曝光、顯影等步驟，進而以完成圖案化遮光層230之製作。再來，以熱壓(HOT BAR)方式電性連接複數上周邊線路222之線路端點(金手指)與軟性電路板(FPC)(圖未示)。接著，如第2e圖至第2f圖所示，一體成型塑料基材240於圖案化遮光層230之上表面，可利用模具270射出成型塑料基材240於圖案化遮光層之上。並與離型層260離型，形成觸控裝置。當然，亦可依需求而有不同一體成型之方式。例如：精密射出成型，微射出成型Micro Injection Molding(微流道射出成型、微結構射出成型)，微調式射出壓縮成型，微射壓成型，精密層積式(Lamination)樹脂成型，精密沉積式(Deposition)樹脂成型……等。射出成形塑料的材料，例如可為聚苯乙烯樹脂、聚烯烴系樹脂、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、丙烯腈-苯乙烯樹脂、丙烯腈樹脂等的通用樹脂。又，也可使用聚二苯醚氧化物．聚苯乙烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚甲醛系樹脂、聚丙烯系 樹脂、聚碳酸酯改性聚二苯醚樹脂、聚丁烯對酞酸酯樹脂、超高分子量聚苯乙烯樹脂等的通用工程樹脂或聚碳酸樹脂、聚二苯醚硫化物系樹脂、聚二苯醚氧化物系樹脂、聚丙基酸酯樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、液晶聚酯樹脂、聚丙基系耐熱樹脂等的超工程樹脂。

如第3a圖至第3b圖所示，第一可撓式透明基材300表面更包括具有抗刮層390，用以阻絕水氣滲入，提高產品使用壽命。另外，更包括介質層380形成於觸控感測結構320之上，介質層380用以平坦化觸控感測結構320與塑料基材340之接合表面，可以使斷差平緩，減少塑料基材340射出一體成形時所產生之細微氣泡，使整體產品之品質與良率更加提升。

如第4圖為本發明第二實施例所提供之觸控裝置之示意圖所示。本發明之觸控裝置1包括：第一可撓式透明基材400，第二可撓式透明基材410，觸控感測結構420，圖案化遮光層430以及塑料基材440。其中，第一可撓式透明基材400及第二可撓式透明基材410之材質例如可為PET、TAC、玻璃、PMMA、ARTON。觸控感測結構420可包括複數上感測串列421及複數上周邊線路422，複數下感測串列423及複數下周邊線路424。複數上感測串列421及複數上周邊線路422係設於第一可撓式透明基材400之上表面，複數上感測串列421與複數上周邊線路422係相互連接。複數下感測串列423及複數下周邊線路424係設於第二可撓式透明基材410之上表面，複數下感測串列423與複數下周邊線路424係相互連接。第二可撓式透明基材410黏貼於第一可撓式透明基材400 之下，其中，複數上感測串列421和複數下感測串列423相互交錯。圖案化遮光層430則位於觸控感測結構420上，但並無相對位於觸控感測結構420之複數上感測串列421和複數下感測串列423處，且圖案化遮光層430係相對位於複數上周邊線路422及複數下周邊線路424處，可將複數上周邊線路422及複數下周邊線路424遮蔽。而塑料基材440一體成型於圖案化遮光層430之上。

如第5圖所示為本發明第二實施例之觸控裝置製造方法，其步驟流程與上所述之實施例相同，差別僅在於觸控感測結構之製造方法不同。製作觸控感測結構時，首先，於第一可撓式透明基材500表面依序形成透明導電層和金屬層(請參閱第2a圖至第2d圖)。再施以圖案化，形成相互連接之複數上感測串列521、複數上周邊線路522。另外，形成複數上周邊線路522之方法亦例如可採用印刷或噴墨方式直接形成於周邊並與複數上感測串列521電性連接。其中，複數上周邊線路522之材質例如可以為銀漿或銅漿等導電漿料。繼之，再提供第二可撓式透明基材510，可於第二可撓式透明基材510依序形成透明導電層和金屬層(請參閱第2a圖至第2d圖)，再施以圖案化製程形成相互連接之複數下感測串列523以及複數下周邊線路524於第二可撓式透明基材510之上表面。另外，形成複數下周邊線路524之方法亦例如可採用印刷或噴墨方式直接形成於周邊並與複數下感測串列523電性連接，其中，複數下周邊線路524之材質例如可以為銀漿或銅漿等導電漿料。其中圖案化製程可為捲對捲黃光製程、捲對捲雷射蝕刻製程或是捲對捲印刷技藝。而複數上 感測串列521和複數下感測串列523係相互交錯且電性絕緣。以捲對捲貼合方式，藉由易接著層550貼合第一可撓式透明基材500和第二可撓式透明基材510。其中易接著層550更具有開口供上部金手指和下部金手指與軟性電路板(FPC)電性連接。其中，易接著層550之材質例如可為光學膠、水膠或其他複合材料組合而成。

如第6圖為本發明第三實施例所提供之觸控裝置之示意圖所示。本發明之觸控裝置1同樣包括：第一可撓式透明基材600，觸控感測結構620，圖案化遮光層630以及塑料基材640。其中第一可撓式透明基材600之材質例如可為PET、TAC、玻璃、PMMA、ARTON。觸控感測結構620位於第一可撓式透明基材600，觸控感測結構620包括複數上感測串列621和上周邊線路622，複數下感測串列623以及複數下周邊線路624。複數上感測串列621和複數上周邊線路622係位於第一可撓式透明基材600之上表面，複數下感測串列623以及複數下周邊線路624係位於第一可撓式透明基材600之下表面，複數上感測串列621和複數下感測串列623相互交錯且電性絕緣，且複數上周邊線路622係相對位於圖案化遮光層630處，同樣可達到遮蔽之效果。於此，本發明第三實施例中所揭露之製造方法中，觸控裝置與塑料基材一體成型具有可大量生產及有效提高生產效率，另外，藉由本發明之揭露，更可以減少製造觸控裝置的成本及達到薄型化的目的，符合潮流之發展趨勢。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內， 當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧觸控裝置

100,200,300,400,500,600‧‧‧第一可撓式透明基材

410,510‧‧‧第二可撓式透明基材

11‧‧‧上表面

12‧‧‧下表面

120,220,320,420,520,620‧‧‧觸控感測結構

121,221,321,421,521,621‧‧‧複數上感測串列

423,523,623‧‧‧複數下感測串列

122,222,322,422,522,622‧‧‧複數上周邊線路

424,524,624‧‧‧複數下周邊線路

26‧‧‧透明導電層

27‧‧‧金屬層

130,230,330,430,530,630‧‧‧圖案化遮光層

140,240,340,440,640‧‧‧塑料基材

150,250,350,450,550,650‧‧‧易接著層

260,560‧‧‧離型層

270‧‧‧模具

380‧‧‧介質層

390‧‧‧抗刮層

第1圖所示為本發明中觸控裝置之第一實施例結構示意圖。

第2a圖~第2f圖所示為本發明中觸控裝置第一實施例方法示意圖。

第3a圖~第3b圖所示為本發明中觸控裝置第一實施例結構示意圖。

第4圖所示為本發明中觸控裝置之第二實施例結構示意圖。

第5圖所示為本發明中觸控裝置之第二實施例方法示意圖。

第6圖所示為本發明中觸控裝置之第三實施例結構示意圖。

1‧‧‧觸控裝置

100‧‧‧第一可撓式透明基材

11‧‧‧上表面

12‧‧‧下表面

120‧‧‧觸控感測結構

121‧‧‧複數上感測串列

122‧‧‧複數上周邊線路

130‧‧‧圖案化遮光層

140‧‧‧塑料基材

150‧‧‧易接著層

Claims (12)

1. 一種觸控裝置，包括：一第一可撓式透明基材；一觸控感測結構，位於該第一可撓式透明基材上，具有複數感測串列和複數周邊線路；一圖案化遮光層，位於該觸控感測結構上，且該圖案化遮光層係相對位於該複數周邊線路；以及一塑料基材，一體成型於該圖案化遮光層之上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中，該些觸控感測結構更包括複數上感測串列和複數下感測串列，該些上感測串列和該些下感測串列相互交錯。
3. 如申請專利範圍第1項所述觸控裝置，其中該觸控感測結構更包括複數上感測串列和複數上周邊線路，複數下感測串列以及複數下周邊線路，該些上感測串列和上周邊線路係位於該第一可撓式透明基材上，該些下感測串列以及下周邊線路係位於一第二可撓式透明基材，該第二可撓式透明基材黏貼於該第一可撓式透明基材之下，該些上感測串列和該些下感測串列相互交錯，且該些上周邊線路係相對位於該圖案化遮光層處。
4. 如申請專利範圍第1項所述觸控裝置，其中該觸控感測結構更包括複數上感測串列和複數上周邊線路，複數下感測串列以及複數下周邊線路，該些上感測串列和上周邊線路係位於該第一可撓式透明基材之上，該些下感測串列以及該些下周邊線路係位於該第一可撓式透明基材之下，該些上感測串列和該些下感測串列相互交錯，且該些上周邊線路係相 對位於該圖案化遮光層處。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項其中任一項所述之觸控裝置，其中更包括一易接著層位於該圖案化遮光層與該塑料基材之間。
6. 如申請專利範圍第1項至第4項其中任一項所述之觸控裝置，其中該第一可撓式透明基材表面更包括一抗刮層。
7. 如申請專利範圍第1項至第4項其中任一項所述之觸控裝置，其中，更包括一介質層位於該觸控感測結構之上。
8. 一種觸控裝置之製造方法，包括：提供一離型層；形成一第一可撓式透明基材於該離型層上表面；形成一觸控感測結構於該第一可撓式透明基材上，該觸控感測結構具有複數上感測串列和複數上周邊線路；形成一圖案化遮光層於該觸控感測結構上，且該圖案化遮光層係相對位於該上周邊線路；以及一體成型一塑料基材於該圖案化遮光層之上表面並與該離型層離型。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控裝置之製造方法，其中，形成該觸控感測結構更包括：形成複數上感測串列和複數上周邊線路於該第一可撓式透明基材上；形成複數下感測串列和複數下周邊線路於該第二可撓式透明基材上；以及黏貼該第二可撓式透明基材於該第一可撓式透明基材之下，使該些上感測串列和該些下感測串列相互交錯，且該些 上周邊線路係相對位於該圖案化遮光層下。
10. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之觸控裝置之製造方法，其中，更包括形成一易接著層於該圖案化遮光層上。
11. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之觸控裝置之製造方法，其中該第一可撓式透明基材表面更包括形成一抗刮層，用以阻絕水氣滲入。
12. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之觸控裝置之製造方法，其中，更包括一介質層形成於該觸控感測結構之上，該介質層用以平坦化該觸控感測結構之表面。