TWI503714B - 觸控面板及其製作方法 - Google Patents

Description

觸控面板及其製作方法

本發明係有關於觸控技術領域，且特別是一種觸控面板與其製作方法。

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面板(touch panel)作為其資料溝通的界面工具。

習知的觸控玻璃一體化(Touch on lens,TOL)結構，係將觸控電極層直接製作於透明蓋板上，透明蓋板具有可視區和非可視區，且較佳者透明蓋板為玻璃材質。通常而言，製造觸控玻璃一體化結構，有以下兩種方式。其一，先以黑色光阻等材料製作遮光層於非可視區的透明蓋板上，然後才以氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)濺鍍在透明蓋板上形成觸控電極層，因濺鍍的過程溫度較高(約330℃)，因此由黑色光阻所形成的遮光層容易被破壞。

為避免遮光層受到高溫破壞，可採用另一種方式，即先形成觸控電極層於透明蓋板上，然後才形成遮光層於非可視區的透明蓋板上，為確保非可視區的觸控效果，觸控電極層需延伸至非可視區內，則透明蓋板與遮光層之間將會有觸控電極層存在，在遮光層背景襯托下，從使用者介面來看，位於非可視區的觸控電極層存在可視問題，且在強光下尤為明顯。要解決上述問題，只能縮減觸控電極層的大小，使之範圍侷限於可視區內。但如此一來，將無法在觸控面板的非可視區提供觸控功能。

有鑒於此，需提供一種新型觸控面板的製作方法。

本發明提供一種觸控面板的製作方法，至少包含下列步驟：S1：形成一圖案化的第一電極層於一蓋板上，該蓋板上規劃有一可視區以及一環繞該可視區的非可視區，且該圖案化的第一電極層位於該可視區內；S2：形成一遮光層於該蓋板上，且位於該非可視區內；S3：形成一絕緣層於該遮光層與該圖案化的第一電極層上，且該絕緣層上形成有複數通孔，該通孔曝露部分該圖案化的第一電極層；以及S4：形成一圖案化的第二電極層於該非可視區的絕緣層上，且該圖案化的第二電極層通過該通孔與該圖案化的第一電極層電性連接。

本發明另提供一種觸控面板，至少包含一蓋板，該蓋板上區分有一可視區及一環繞該可視區的非可視區；一圖案化的第一電極層，設置於該蓋板上，且位於該可視區內；一遮光層，設置於該蓋板上，且位於該非可視區內；一絕緣層，設置於該遮光層與該圖案化的第一電極層上，且該絕緣層上形成有複數通孔，該通孔曝露部分該圖案化的第一電極層；一圖案化的第二電極層，設置於該非可視區的絕緣層上，且該圖案化的第二電極層通過該通孔與該圖案化的第一電極層電性連接。

本發明提供的觸控面板以及製作方法，位於可視區以及非可視區內的圖案化電極層係形成於不同的步驟，並位於不同平面上。由於先形成位於可視區內的圖案化電極層，再形成遮光層，因此遮光層不易被破壞。另本發明於遮光層完成後，才形成位於非可視區內的圖案化電極層，實現觸控面板非可視區內的觸控功能。

10‧‧‧蓋板

12‧‧‧可視區

14‧‧‧非可視區

18‧‧‧遮光層

19‧‧‧鏤空圖案

20‧‧‧圖案化的第一電極層

22‧‧‧第一橋接導線

32‧‧‧第二橋接導線

30‧‧‧圖案化第二電極層

20a、30a‧‧‧第一電極塊

20b、30b‧‧‧連接線

20c、30c‧‧‧第二電極塊

40‧‧‧信號引線

44‧‧‧絕緣層

46‧‧‧通孔

47‧‧‧導線彙集區

48‧‧‧可剝膠

50‧‧‧保護層

第1~5圖繪示本發明第一較佳實施例製作觸控面板的上視示意圖。

第6圖繪示第5圖中沿著剖面線I-I'所得的剖面結構示意圖。

第7圖繪示第5圖中沿著剖面線II-II'所得的剖面結構示意圖。

第8圖繪示本發明觸控面板的局部結構示意圖。

為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。

為了方便說明，本發明之各圖式僅為示意以更容易了解本發明，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。在文中所描述對於圖形中相對元件之上下關係，在本領域之人皆應能理解其係指物件之相對位置而言，因此皆可以翻轉而呈現相同之構件，此皆應同屬本說明書所揭露之範圍，在此容先敘明。

請參考第1~5圖，其為依據本發明第一較佳實施例所繪示的製作觸控面板方法的示意圖。如第1圖所示，首先，提供一蓋板10，蓋板10上規劃有一可視區12以及一環繞可視區12的非可視區14。蓋板10可為各種透明材質，不限於硬質蓋板或是可撓式蓋板，例如玻璃、聚碳酸脂(polycarbonate,PC)、聚對苯二甲酸乙二脂(polyethylene terephthalate,PET)、聚甲基丙烯酸甲脂(polymethylmesacrylate,PMMA)、聚碸(Polysulfone,PES)或其他環烯共聚物(cyclic olefin copolymer)等。

接著，形成一圖案化的第一電極層20於蓋板10上，且位於可視區12內。以本實施例為例，圖案化的第一電極層20包括複數沿一第一軸向(本實施例中為Y軸)排列的第一電極塊20a；複數連接相鄰第一電極塊20a的連接線20b；複數沿一第二軸向(本實施例中為X軸)排列的第二電極塊20c，第二電極塊20c分別設置於連接線20b兩側。此時各第二電極塊20c尚未串接成一條連續的電極軸，需由後續製程形成的橋接導線，將第二電極塊20c串接完成，此為本領域技術人員所熟知技術，在此不再贅述。此外，圖案化的 第一電極層20材料可選自氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、奈米銀、奈米碳管等透明導電材質，但不限於此。本實施例中，圖案化的第一電極層20係由濺鍍、電鍍、印刷、旋轉塗佈或其他方式形成於可視區12內。較特別地，對於氧化銦錫材料，製作過程的濺鍍溫度大約介於300℃~360℃，在該溫度形成的觸控電極結構，透明度較佳，因此不易阻擋光線，適合作為可視區12內的電極圖案材料。

接著如第2圖所示，形成一遮光層18於蓋板上，且位於非可視區14內。遮光層18上可選擇性包含有至少一鏤空圖案19，即為習知觸控面板的按鍵圖型或是商標等。在另一實施例中，還可進一步於鏤空圖案19位置遮光層18上形成顏色塗層，進而滿足按鍵圖型或商標色彩多樣化的需要。本實施例中，遮光層18採用有色光阻(例如黑色光阻)、有色油墨或其他不透光材質，上述材質易受到高溫而破壞，因此本實施例中，遮光層18較佳形成於圖案化的第一電極層20之後，以避免形成圖案化的第一電極層20時高溫破壞遮光層18。遮光層18可採用微影工藝或印刷工藝等方式形成，但不限於此。另外值得注意的是，在本實施例中，遮光層18不覆蓋於圖案化的第一電極層20上，其與可視區12之間存在有一小段距離。

在本實施例中，形成遮光層18之後，如第3圖所示，還包括進一步地形成複數信號引線40於遮光層18上的步驟。在本實施例中，還可進一步形成複數第二橋接導線32於遮光層18上，且第二橋接導線32位於非可視區14內。較佳地，信號引線40與遮光層18上的第二橋接導線32同時形成，且使用相同材料，如可為導電性良好的金屬材料(例如銀、銅、鋁、鉬)、透明導電材料(如氧化銦錫)、或前述之組合。此外，信號引線40的末端彙集於一導線彙集區47，方便後續連接外部的一處理器(圖未示)。彙集區47的數量可根據信號引線40和圖案化的第一電極層20的形狀作調整，並不限定於圖示中的數量。值得注意的是，各信號引線40與圖案化的第一電極層20尚未電性連接，而保持有一段距離，系以避免當信號引線40採用非透明材質 時，直接電性連接圖案化的第一電極層20，存在可視的問題。

再如第4圖所示，形成絕緣層44於遮光層18與圖案化的第一電極層20上，且絕緣層44上形成有複數通孔46，通孔46曝露部分圖案化的第一電極層20，在本實施例中，通孔46還同時曝露部分信號引線40和第二橋接導線32。後續製程中形成於絕緣層44上的其它電極部件，可透過通孔46串接各信號引線40、圖案化的第一電極層20或是第二橋接導線32，使其各自或是彼此互相電性連接。另外，位於導線彙集區47內的各信號引線40在後續製程中需要與外部的處理器連接。在本實施例中，在形成絕緣層44前，可於導線彙集區47上覆蓋一層可剝膠48，既可達到保護導線彙集區47內信號引線40的作用，且後續製程也可輕鬆移除可剝膠48，曝露出信號引線40後，再與處理器相連，降低製程難度。在一實施例中，絕緣層44可採用聚醯亞胺(Polyimide，PI)等光阻材料，光阻材料可通過微影蝕刻的工藝進行處理形成所需形狀。

如第5圖所示，在絕緣層44形成後，形成圖案化的第二電極層30於非可視區14的絕緣層44上，且圖案化的第二電極層30通過通孔46與圖案化的第一電極層20電性連接。與圖案化的第一電極層20相似，在本實施例中，圖案化的第二電極層30包括：複數沿一第一軸向排列的第一電極塊30a；複數連接相鄰第一電極塊30a的連接線30b；複數沿一第二軸向排列的第二電極塊30c，第二電極塊30c分別設置於連接線30b兩側，且第二橋接導線32透過通孔46，電性連接相鄰的第二電極塊30c。

在本實施例中，如第5圖所示，在絕緣層44形成後，更包括形成複數第一橋接導線22於絕緣層44上的步驟，且第一橋接導線22透過通孔46電性連接信號引線40和圖案化的第一電極層20，同時，第一橋接導線22透過通孔46電性連接相鄰的第二電極塊20c。

較佳地，圖案化的第二電極層30與形成於絕緣層44上的第一橋接導線22同時形成，且採用相同的材料，如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、 奈米銀、奈米碳管等透明導電材質。通過採用透明導電材質的第一橋接導線22，可避免金屬材質的信號引線40直接電性連接圖案化的第一電極層20存在的可視問題。

另，形成上述觸控結構後，還可全面性覆蓋一保護層(圖5未示)，所述保護層系用以保護整體的觸控結構。在本實施例中，當保護層採用氮化矽(S3N4)或二氧化矽(SiO2)等透明絕緣材料時，形成所述保護層之後，即可通過剝離可剝膠48，曝露出彙集區47的信號引線40，從而進行後續連接處理器的步驟。在另一實施例中，當保護層採用聚醯亞胺(Polyimide，PI)等透明光阻材料時，其可通過微影蝕刻的工藝進行處理以曝露出位於彙集區47的信號引線40，亦即當保護層和絕緣層44都採用光阻材料時，可不形成可剝膠48。

第6~7圖分別繪示第5圖中沿剖面線I-I'以及剖面線II-II'所得的剖面結構示意圖。請參考第5~6圖，可視區12內，各第一橋接導線22透過通孔46，與圖案化的第一電極層20電性連接，將圖案化的第一電極層20中各沿著第二方向排列的第二電極塊20c串接起來，由於連接線20b與第一橋接導線22交叉部分有絕緣層44存在，因此兩者不會互相接觸而干擾，此外，部分的第一橋接導線22位於可視區12以及非可視區14之交界處，以連接信號引線40以及圖案化的第一電極層20。

請參考第5圖與第7圖，非可視區14內，圖案化的第二電極層30透過通孔46與各第二橋接導線32電性連接。此外圖案化的第二電極層30還藉由通孔46與圖案化的第一電極層20電性連接。連接線30b與第二橋接導線32交叉部分有絕緣層44存在，因此兩者不會互相接觸而干擾。圖案化的第二電極層30的位置對應部分鏤空圖案19設置，也就是說，當鏤空圖案19為觸控面板的按鍵結構時，圖案化的第二電極層30設置對應於鏤空圖案19，可使觸控面板的按鍵結構具有觸控感應功能。值得注意的是，本實施例中，各第一橋接導線22與圖案化的第二電極層30較佳形成於同一步驟，且 採用相同材料，例如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、奈米銀、奈米碳管等透明導電材料。以氧化銦錫為例，製作過程的環境溫度大約介於20℃~30℃，低溫環境(20℃~30℃)並不會破壞遮光層18的結構，因此即使先形成遮光層18後，才形成圖案化的第二電極層30，仍然可保持遮光層18的完整結構。最後，以保護層50覆蓋各元件，以保護其受到物理或化學作用而破壞。

請同時參閱第5圖和第8圖，為更清楚表達本發明的觸控面板結構，第8圖繪示本發明觸控面板的局部結構示意圖，本發明的觸控面板1包含一蓋板10，蓋板10上區分有一可視區12及一環繞可視區的非可視區14；一圖案化的第一電極層20，設置於蓋板10上，且位於可視區12內；一遮光層18，設置於蓋板10上，且位於非可視區14內；一絕緣層44，設置於遮光層18與圖案化的第一電極層20上，且絕緣層44上形成有複數通孔46，通孔46曝露部分圖案化的第一電極層20；一圖案化的第二電極層30，設置於非可視區14的絕緣層44上，且圖案化的第二電極層30通過通孔46與圖案化的第一電極層20電性連接。

在本實施例中，遮光層18上包含有至少一鏤空圖案19。

在本實施例中，觸控面板1還包括複數信號引線40，設置於遮光層18上，且位於遮光層18與絕緣層44之間；複數第一橋接導線22，設置於絕緣層44上，且第一橋接導線22透過通孔46電性連接信號引線40與圖案化的第一電極層20。信號引線40的末端彙集於一導線彙集區47。

在本實施例中，圖案化的第一電極層20包括複數沿一第一軸向排列的第一電極塊20a；複數連接相鄰第一電極塊20a的連接線20b；複數沿一第二軸向排列的第二電極塊20c，各第二電極塊20c分別設置於連接線20b兩側，且設置於絕緣層44上的第一橋接導線22透過通孔46電性連接相鄰的第二電極塊20c。

在本實施例中，第一橋接導線22與圖案化的第二電極層30採用透明導電材料，如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、奈米銀、奈米碳管等透明 導電材質。

在本實施例中，觸控面板1還包括複數第二橋接導線32，設置於遮光層18上，且位於遮光層18與絕緣層44之間。圖案化的第二電極層30包括複數沿一第一軸向排列的第一電極塊30a；複數連接相鄰第一電極塊30a的連接線30b；複數沿一第二軸向排列的第二電極塊30c，各第二電極塊30c分別設置於連接線30b兩側，且設置於遮光層18上的第二橋接導線32透過通孔44，電性連接相鄰的第二電極塊30c。

在本實施例中，遮光層18上的第二橋接導線32與信號引線40採用相同的材料，如可為導電性良好的金屬材料(例如銀、銅、鋁、鉬)、透明導電材料(如氧化銦錫)、或前述之組合。

在本實施例中，觸控面板1還包括一保護層50，覆蓋於圖案化的第二電極層30和絕緣層44上。需說明的是，位於彙集區47的信號引線40未被絕緣層44和保護層50覆蓋，以便後續連接處理器。

關於觸控面板1其餘各部件之特徵、材料特性以及製作方法已於上述段落描述，故在此並不再贅述。

綜上所述，本發明提供的觸控面板及其製作方法，此觸控面板以兩道不同的製程步驟，分別形成位於可視區以及非可視區的觸控電極層。更具體地，位於可視區內的觸控電極層先於遮光層形成，而位於非可視區的觸控電極層可採用低溫製作環境，故一方面可避免先前技術存在的遮光層被破壞或位於非可視區的觸控電極層可視的問題，另一方面由於第二橋接導線可與信號引線同時形成，而位於非可視區的觸控電極層可與第一橋接導線同時形成，故本發明的技術方案亦可減少製程步驟。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧蓋板

12‧‧‧可視區

14‧‧‧非可視區

18‧‧‧遮光層

19‧‧‧鏤空圖案

20‧‧‧圖案化的第一電極層

30‧‧‧圖案化的第二電極層

22‧‧‧第一橋接導線

32‧‧‧第二橋接導線

40‧‧‧信號引線

44‧‧‧絕緣層

46‧‧‧通孔

50‧‧‧保護層

Claims (14)

1. 一種觸控面板的製作方法，至少包含下列步驟：S1：形成一圖案化的第一電極層於一蓋板上，該蓋板上規劃有一可視區以及一環繞該可視區的非可視區，且該圖案化的第一電極層位於該可視區內；S2：形成一遮光層於該蓋板上，且位於該非可視區內；S3：形成一絕緣層於該遮光層與該圖案化的第一電極層上，且該絕緣層上形成有複數通孔，該通孔曝露部分該圖案化的第一電極層；以及S4：形成一圖案化的第二電極層於該非可視區的絕緣層上，且該圖案化的第二電極層通過該通孔與該圖案化的第一電極層電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項之觸控面板的製作方法，其中步驟S2更包括形成複數信號引線於該遮光層上的步驟；該步驟S4更包括形成複數第一橋接導線於該絕緣層上的步驟，且形成於該絕緣層上的該第一橋接導線透過該通孔電性連接該信號引線和該圖案化的第一電極層。
3. 如申請專利範圍第2項之觸控面板的製作方法，其中步驟S1形成的該圖案化的第一電極層包括：複數沿一第一軸向排列的第一電極塊；複數連接相鄰第一電極塊的連接線；複數沿一第二軸向排列的第二電極塊，該第二電極塊分別設置於該連接線兩側，且形成於該絕緣層上的該第一橋接導線透過該通孔電性連接相鄰的該第二電極塊。
4. 如申請專利範圍第2項或第3項之觸控面板的製作方法，其中形成於該絕緣層上的該第一橋接導線與該圖案化的第二電極層在同時形成，且採用透明導電材料。
5. 如申請專利範圍第2項之觸控面板的製作方法，其中該步驟S2還包括形成複數第二橋接導線於該遮光層上的步驟；其中該步驟S4形成的該圖案化的第二電極層包括：複數沿一第一軸向排列的第一電極塊；複數連接相鄰第一電極塊的連接線；複數沿一第二軸向排列的第二電極塊，該第二電極塊分別設置於連接線兩側，且形成於該遮光層上的該第二橋接導線透過該通孔，電性連接相鄰的該第二電極塊。
6. 如申請專利範圍第5項之觸控面板的製作方法，其中形成於該遮光層上的該第二橋接導線與該信號引線同時形成，且採用金屬材料、透明導電材料，或前述之組合。
7. 如申請專利範圍第1項之觸控面板的製作方法，其中該步驟S1形成該圖案化的第一電極層的溫度介於300℃~360℃。
8. 如申請專利範圍第1項之觸控面板的製作方法，其中該步驟S4形成該圖案化的第二電極層的形成溫度介於20℃~30℃。
9. 一種觸控面板，至少包含有：一蓋板，該蓋板上區分有一可視區及一環繞該可視區的非可視區；一圖案化的第一電極層，設置於該蓋板上，且位於該可視區內；一遮光層，設置於該蓋板上，且位於該非可視區內；一絕緣層，設置於該遮光層與該圖案化的第一電極層上，且該絕緣層上形成有複數通孔，該通孔曝露部分該圖案化的第一電極層； 一圖案化的第二電極層，設置於該非可視區的絕緣層上，且該圖案化的第二電極層通過該通孔與該圖案化的第一電極層電性連接。
10. 如申請專利範圍第9項之觸控面板，其中該觸控面板還包括：複數信號引線，設置於該遮光層上，且位於該遮光層與該絕緣層之間；複數第一橋接導線，設置於該絕緣層上，且該第一橋接導線透過該通孔電性連接該信號引線與該圖案化的第一電極層。
11. 如申請專利範圍第10項之觸控面板，其中該圖案化的第一電極層包括：複數沿一第一軸向排列的第一電極塊；複數連接相鄰第一電極塊的連接線；複數沿一第二軸向排列的第二電極塊，該第二電極塊分別設置於連接線兩側，且設置於該絕緣層上的該第一橋接導線透過該通孔電性連接相鄰的該第二電極塊。
12. 如申請專利範圍第10項或第11項之觸控面板，其中設置於該絕緣層上的該第一橋接導線與該圖案化的第二電極層採用透明導電材料。
13. 如申請專利範圍第10項之觸控面板，其中該觸控面板還包括：複數第二橋接導線，設置於該遮光層上，且位於該遮光層與該絕緣層之間；該圖案化的第二電極層包括：複數沿一第一軸向排列的第一電極塊；複數連接相鄰第一電極塊的連接線；複數沿一第二軸向排列的第二電極塊，各該第二電極塊分別設置於連接線兩側，且設置於該遮光層上的該第二橋接導線透過該通孔，電性連接相鄰 的該第二電極塊。
14. 如申請專利範圍第13項之觸控面板，其中設置於該遮光層上的該第二橋接導線與該信號引線採用金屬材料、透明導電材料，或前述之組合。