TWI509315B - 觸控螢幕面板及製造其之方法 - Google Patents

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Samsung Display Co Ltd
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Description

觸控螢幕面板及製造其之方法
實施例關於一種觸控螢幕面板以及一種用以製造其之方法。
觸控螢幕面板可被用來作為輸入裝置，使用人之手或是物以輸入使用者之指示來選擇指示經顯示於螢幕上(諸如依影像顯示裝置...等)。
觸控螢幕面板可提供於一種影像顯示裝置之前表面以直接地覆蓋連接人手或是物之處以輸入電訊號。因此，於連接處所選擇的該指示可被接收以作為輸入訊號。該觸控螢幕面板可取代連接至該影像顯示裝置以操作之分離之輸入裝置(諸如鍵盤或滑鼠)。故該觸控螢幕面板之使用領域係經逐漸地擴展。
實施例之特色為提供一種觸控螢幕面板，其可透過量產以被獲得。
實施例之另一特色為提供一種具有高斷裂強度之觸控螢幕面板。
實施例之另一特色為提供一種藉由在原始的情況之下實行玻璃基板之強化處理以用於製造觸控螢幕面板之方法，並且化學HF處理於剖面上而非經強化處，即在切割用於形成感測圖案於該玻璃基板之後所曝露之該玻璃基板之非強化側。
上述及其他特點以及優點中之至少一者可藉由提供一種用於製造觸控螢幕面板之方法以被了解，該方法包含強化玻璃基板，該玻璃基板被形成以於單位晶胞中具有複數個觸控螢幕面板，強化該玻璃基板包含藉由實行強化處理於玻璃基板之整個表面上以形成強化層於該玻璃基板之上側及下側上，切割於每一單位晶胞中之該經強化之玻璃基板，移除形成在該玻璃基板之上側與下側中相鄰於切割剖面之一部分的該強化層，在該玻璃基板之剖面對應於該切割剖面實行化學HF處理並且藉由部份地移除該強化層以曝露該玻璃基板，以及在該單位晶胞之每一區域分別地形成觸控螢幕面板。
該方法可進一步包含在該化學HF處理之後或之前研磨該切割剖面。
可藉由使用HF之模形式或是浸泡於HF溶液中以實行化學HF處理。
X感測圖案、Y感測圖案、第二絕緣層、第一黏著層、緩衝膜以及接地電極層可形成於經強化之玻璃基板上的每一單位晶胞之每一區域中，用於在每一單位晶胞中形成觸控螢幕面板。
在浸泡該玻璃基板於KNO3溶液中之後，藉由以約400℃至450℃加熱該玻璃基板約15小時至18小時以實行強化處理。
上述及其他特點以及優點中之至少一者可藉由提供一種觸控螢幕面板以被了解，其包含感測圖案，其經安置於玻璃基板之第一側；以及絕緣層，其經安置以覆蓋該些感測圖案。玻璃基板可具有強化層於第一側及第二側，該玻璃基板之第一側及第二側之強化層的一部分被移除，並且非強化側之邊緣係經曝露該玻璃基板之一側以用以作為彎曲之形狀。
玻璃基板具有強化層可作為窗口，並且該玻璃基板之第一側可經安置於面對該顯示面板之方向。
觸控螢幕面板可進一步包含黏接層，其經安置於該絕緣層之一側上；以及接地電極層，其經安置以相對於該絕緣層。
可藉由將存在於玻璃基板之表面上的鈉(Na)成分以鉀(K)成分取代以實行強化層。
1‧‧‧連接物件
10‧‧‧玻璃基板
10’‧‧‧邊緣
10”‧‧‧非強化側
11‧‧‧強化側
12‧‧‧感測圖案
13‧‧‧第一絕緣層
14‧‧‧感測圖案
15‧‧‧金屬圖案
16‧‧‧絕緣層
18‧‧‧第一黏著層
19‧‧‧緩衝層
20‧‧‧接地電極層
藉由詳細的方式描述參照所附圖式之範例性實施例，對所屬技術領域具有通常知識者而言，上述及其他特徵及優點將變得更明顯，其中：圖1說明在綱要中根據實施例所示之觸控螢幕面板之平面圖；圖2說明剖面圖顯示根據實施例之觸控螢幕面板之主要部分；以及圖3A至圖3E說明用於製造根據實施例之觸控螢幕面板之方法的階段剖面圖。
韓國專利申請案第10-2010-0039542號，其於2010年4月28日提申於該韓國智慧財產局，並且其標題為：“觸控螢幕面板以及用於其之製造方法”藉由引用之方式將其併入於全文中。
範例實施例將在後文以參照該些隨附圖示被更完全地描述；然而，該些可被實施以不同形式並且應該不會被解釋為以闡述於此之該些實施例來限制。而是，該些實施例係經提供以使得本揭示將為完整的且完全的，並且將完全地表達本發明之範疇給所屬技術領域具有通常知識者。
在圖示中，層以及區域之尺寸可被放大用以說明清楚。亦將要了解的是，當一層或是元件被提及為“在另一層或是基板上”時，其可為直接在該其他層或是基板上，或是亦可出現有中間層。進一步來說，將了解的是，當一層被提及“在其他層之下”時，其可為直接地在其之下，並且亦可出現有一個或是多個中間層。此外，將可以了解的是，當一層被提及“在”兩層“之間”時，其可為在兩層之間的唯一層，或是亦出現有一個或是多個中間層。相同的元件符號在全文中指相同的元件。
圖1說明在綱要中根據實施例所示之觸控螢幕面板之平面圖。如同圖1中所述之觸控螢幕面板可為一種觸控螢幕面板，其具有形成在玻璃基板上之感測圖案，其中，在原始的情況下，強化該玻璃基板之後，複數個觸控螢幕面板係經形成於該玻璃基板上，並且接著該觸控螢幕面板被切割為單位晶胞。
參照圖1，根據實施例之觸控螢幕面板可包含複數個感測圖案12、14，其經安置於經強化之玻璃基板10上；金屬圖案15，其連接感測圖案12、14至位置感測線(未顯示)；以及絕緣層16，其經形成以覆蓋感測圖案12、14。絕緣層16可由透明絕緣材料形成，其覆蓋感測圖案12、14。
感測圖案12、14可謂額外地安置，並且可包含X感測圖案12以及Y感測圖案14，其藉由具有與X座標軸相同之行或是具有與Y座標軸相同之列來形成以彼此互相連接。例如，X感測圖案12可具有複數個X圖案，其係經形成以彼此互相連接經安置於具有與X座標軸相同沿著第一方向(行方向)之感測圖案。此外，Y感測圖案14可具有複數個Y圖案，其係經形成以彼此互相連接經安置於具有與Y座標軸相同沿著第二方向(列方向)之感測圖案。
X及Y感測圖案12、14可包含分離絕緣層於其之間，並且可分別地被形成於不同層中。在此情形中，X感測圖案12可被圖案化以彼此互相連接由圖案化於第一方向上，並且Y感測圖案14可被圖案化以彼此互相連接於第二方向上。因此，形成分離接觸洞以及連接之圖案可自製程中省略，以使得光罩的數目可減少並且製程可簡化。
在另外的實施中，X及Y感測圖案12、14可被形成於相同層中。在此情形中，X及Y感測圖案12、14之任一者可被形成以連接於第一或第二方向上在圖案化中，並且感測圖案之另一者可於接觸洞及連接圖案之形成中於第一或第二方向上連接。
金屬圖案15可被安置於具有X及Y感測圖案12、14之區域之邊緣部分，以使得金屬圖案15連接X及Y感測圖案12、14至未顯示之位置感測線。金屬圖案15可藉由以行或列電性地連接X及Y感測圖案12、14至位置感測線分別地供應接觸位置之偵測訊號至驅動電路及類似物。
觸控螢幕面板可為電容式觸控螢幕面板。根據該接觸位置之電容的變化可透過金屬圖案15及位置感測線被傳遞自感測圖案12、14至驅動電路。藉由X及Y輸入處理電路(未顯示)或其類似者以轉換電容的變化至電訊號來定義接觸位置。
經強化之玻璃基板具有感測圖案12、14，其可一起供應作為窗口。在此情況中，感測圖案12、14可被安置在顯示面板之方向上，即在背面對應於圖2中之下表面。因此，顯示面板可被安置相鄰於觸控螢幕面板之底部部分，接觸表面可於觸控螢幕面板之上表面上，並且感測圖案12、14可被形成於經強化之玻璃基板10之底部表面。
經強化之玻璃基板10之上表面可為接觸表面，該接觸表面藉由連接物件係經接觸，並且可作為該顯示裝置之窗口。在此情況中，該窗口及控螢幕面板之玻璃基板可被統一及實行作為單一單元而非個別的窗口。由於此原因，產率可藉由實行該較薄之觸控螢幕面板、簡化製程以及減少材料的花費而被提升。然而，實施例並非限制以使用該經強化之玻璃基板作為窗口。
在實施例中，在切割單位晶胞之前，強化玻璃基板10可被實行於原始基板上，而不是用於每一單位晶胞。當切割強化之原始基板之單位晶胞時，有剖面被切割，並且玻璃基板之非強化側可藉由切割操作以被曝露，即一橫向側或側邊可被曝露。根據本實施例，形成在剖面部分之些微的破裂可藉由在由切割所產生之剖面上實行化學HF處理以被移除。因此，高斷裂強度及有效量產之觸控螢幕面板可為穩固的。
圖2說明剖面圖顯示根據實施例之觸控螢幕面板之主要部分。圖2顯示實施例，其經強化之玻璃基板係經史用作為窗口，但是實施例並不限制於此。
參照圖2，根據本實施例之觸控螢幕面板包含感測圖案12、14、第二絕緣層16、第一黏著層18、緩衝膜19以及接地電極層20成功地形成在經強化之玻璃基板的一側，即其具有強化側11。
在此情形中，該側具有感測圖案12、14、第二絕緣層16、第一黏著層18以及接地電極層20可為在顯示面板方向上之一側，即在圖中之底部側。 玻璃基板10之另一側可被安置於一方向上藉由連接物件1被連接。因此，玻璃基板10可被執行與該窗口統一，即做為單一組件。
感測圖案12、14可能包含由透明材料所製成之第一絕緣層13於其之間，並且可被另外地安置於彼此互相不同之層中。然而，實施例並非侷限於此，並且感測圖案12、14可被安置於相同層中。
感測圖案12、14可由如ITO之透明材料所製成以使得光自安置於觸控螢幕面板之底部分的顯示面板發射可透過觸控螢幕面板。感測圖案12、14可由第二絕緣層16所覆蓋，第二絕緣層16亦可由透明材料所製成。
第一黏著層18可形成於第二絕緣層16及接地電極層20之間，使得其可提供其間之接合。第一黏著層18可由透明材料所製成，透明材料具有高光穿透率。例如，第一黏著層18由光學彈性樹脂(Super View Resin，SVR)、超透明光學黏著劑(Optically Clear Adhesive，OCA)以及相似物所製成。
接地電極層20可由透明電極材料(如ITO)所製成，可具有相鄰於其之第一黏著層18，並且可被形成以相對於第二絕緣層16。接地電極層20可被使用以確保觸控螢幕面板與顯示面板之間的穩定度，並且亦可根據觸控螢幕面板之設計以感測圖案12、14形成電容。因此，對於電容式觸控螢幕面板而言，X及Y感測圖案12、14之間之電容可被使用以感測接觸位置。
緩衝膜19可經安置於第一黏著層18及接地電極層20之間。因此，緩衝膜19可被形成於第一黏著層18之底部側中(朝向顯示面板之側)，並且接著附接至觸控螢幕面板。緩衝膜可被安置於第一黏著層18及接地電極層20之間，並且可由如聚對苯二甲二乙酯(PET)之高分子材料所製成，以使得緩衝膜19可提升觸控螢幕面板之耐久性以及避免散射。
此外，緩衝膜19可用以增加觸控螢幕面板之敏感度。更特別地，以具有緩衝膜19之情況來說，感測圖案12、14與接地電極層20之間之距離可增 加，以使得產生於其間之電容可被減少。由於此原因，觸控螢幕面板在具有相同程度之接觸而更為敏感，使得具有高敏感度之觸控螢幕面板可被執行。
接地電極層20可被包含於與觸控螢幕面板連接之顯示面板的表面上，而非於該觸控螢幕面板中。
根據本實施例，強化玻璃基板可被實行。實行強化玻璃基板可藉由在浸泡玻璃基板於諸如KNO3溶液之鉀(K)溶液中之後，以約400℃至約450℃加熱玻璃基板約15至約18小時。藉由透過上述之製程，將存在於玻璃基板之表面上的鈉(Na)成分以鉀(K)成分取代，而可提升玻璃基板之表面強度。也就是，強化層11(藉由強化處理形成於玻璃基板之表面上)之強度可藉由將存在於表面上的鈉(Na)成分以鉀(K)成分取代而被提供。
用於強化玻璃基板的習知方法中，玻璃基板經切割為單位晶胞，切割之玻璃基板各別地經過強化處理，且之後觸控螢幕面板係經附接至每一個經強化之玻璃基板。然而，在該習知方法中，其之缺點為難以確保量產。
相反的，對於本實施例來說，強化玻璃基板10可被實行於其之原始基板上，即在切割單位晶胞之前，而非於每一個單位晶胞。
當切割該經強化之原始基板的單位晶胞時，有一剖面被切割，並且玻璃基板之非強化側藉由切割而被曝露。在本實施例中，形成於剖面部分之些微裂縫可藉由在由切割所產生之剖面上實行化學HF處理而被移除，使得該觸控螢幕面板之斷裂強度及量產可被確保。因此，如圖2中所描繪的，根據本實施例之玻璃基板10之橫向剖面可藉由化學HF處理被執行作為具有和緩形狀的邊緣10’，即依彎曲或是圓的形狀。
圖3A到3E說明用於製造根據實施例之觸控螢幕面板之方法的階段剖面圖。
首先，參照圖3A，該強化處理可被實行於玻璃基板10之整個表面上，該玻璃基板10被形成以具有複數個觸控螢幕面板於單位晶胞中。實行強化玻璃基板可藉由在浸泡玻璃基板於諸如KNO3溶液之鉀(K)溶液中之後，以約400℃至約450℃加熱玻璃基板約15至約18小時。透過上述之製程，藉由將存在於玻璃基板之表面上的鈉(Na)成分以鉀(K)成分取代，而可提升玻璃基板之表面強度。然而，玻璃基板之強化處理並不局限於此。在實行強化處理之後，強化層11可在玻璃基板之表面上。
接著，如圖3B所繪製的，經強化之原始玻璃基板可被切割為每一單位晶胞之區域。應注意的是，然而，圖3B僅顯示單位晶胞之切割區域。切割可藉由使用物理或是化學操作以被執行，諸如輪子、雷射、水刀(water jet)、蝕刻或是其相似物。
在實行切割上，非強化側10”可被曝露於切割剖面A中，如圖中所示。切割可能造成非強化側10”具有些微裂縫，其可能產生穩定度的下降。因此，根據本實施例，化學HF處理可被實行於非強化側10”上，使得產品的穩定度可被穩固。於切割剖面部分中之些微裂縫經過化學HF處理可被移除或舒緩，使得該強度可被提升。
參照圖3C，在切割具有強化層11之玻璃基板10之後，形成在相鄰於切割剖面A之玻璃基板的上側及下側之強化層的部分可被移除。
接著，如圖3C所示，化學HF處理可被實行於對應於切割剖面之玻璃基板的部分以及藉由移除強化層11以曝露之部分。化學HF處理可被執行藉由使用，即HF之模形式或是藉由HF溶液之浸泡。些微裂縫之尖銳的內部分產生於切割剖面上，透過化學HF處理可使凹陷，或是具有些微裂縫之切割剖面的外側部分可被移除。
此外，如圖3D所示，在化學HF處理之後，研磨該剖面可被進一步實行，使得些微裂縫可被更完整地移除。在另一個實施中，研磨該剖面部分可在化學HF處理之前實行。
如果切割剖面之處理如上所述完成後，切割剖面之邊緣10’可被執行作為緩和的形狀如圖3E所示。
如果切割經強化之玻璃基板於單位晶胞中之切割剖面之處理如上所述完成，則感測電極以及觸控螢幕面板之相似物可被分別地形成於單位晶胞中。舉例來說，如圖3F所示，X感測圖案12、第一絕緣層13、Y感測圖案14、第二絕緣層16、第一黏著層18、緩衝膜19以及接地電極層20可被成功地形成於經強化之原始基板上的每一單位晶胞之每一區域中。
在一實行中，在形成由諸如ITO之透明電極所製成之一層之後，藉由圖案化以形成感測圖案12於單位晶胞之每一區域中。在此情形中，即使X感測圖案12之連接單元未顯示，經由每一單位晶胞之區域，X感測圖案12可被圖案化以沿著第一方向(例如，列方向)被連接。
接著，第一絕緣層13可藉由使用印刷處理之印刷及燒結第一絕緣材料以形成，其可被容易地實行於X感測圖案12上。然而，形成第一絕緣層13並不限制使用該印刷處理。舉例來說，第一絕緣層13可藉由使用CVD、濺鍍或是其相似方式來形成。
接著，在形成由諸如ITO之透明電極所製成之一層於第一絕緣層13上之後，Y感測圖案14可藉由圖案化以形成。在此情形中，Y感測圖案14可被安置以不覆蓋X感測圖案12(然而，Y感測圖案14之連接單元可除外)。進一步地，Y感測圖案14可被圖案化以沿著第二方向(例如，列方向)(位顯示於圖中)被連接。同時，在形成Y感測圖案14之後，如圖1中所示之金屬圖案15、位置感測線(未 顯示)以及相似物可進一步藉由使用具有較低於透明電極材料之面電阻的低電阻材料以形成，該低電阻材料如Mo/Al/Mo之三層或是鉻層以極其之相似物。
接著，第二絕緣層16可藉由使用印刷處理於Y感測圖案14及金屬圖案15上以印刷及燒結第二絕緣材料來形成。然而，用於形成第二絕緣層16之方法並非限制於印刷處理，並且第二絕緣層16可藉由使用CVD、濺鍍或是其相似方式來形成。
接著，第一黏著層18、緩衝膜19以及接地電極層20可被成功地形成於第二絕緣層16上。在此情形中，第一黏著層18可由具有高光穿透率之透明黏著材料所製成，該材料諸如光學彈性樹脂(Super View Resin，SVR)、超透明光學黏著劑(Optically Clear Adhesive，OCA)以及相似物。
此外，接地電極層20可由諸如透明電極材料ITO之所製成。接地電極層20可被使用以確保觸控螢幕面板與顯示面板之間的穩定度，並且亦可根據觸控螢幕面板之設計以感測圖案12、14形成電容。因此，在X及Y感測圖案12、14與接地電極層20之間的電容可被使用以感測於電容式觸控螢幕面板中之接觸位置。
此外，形成於第一黏著層18與接地電極層2之間的緩衝膜19可由諸如聚對苯二甲二乙酯(PET)及其之相似物之高分子材料所製成，使得緩衝膜19可提升觸控螢幕面板之耐久性以及避免散射。此外，緩衝膜19可用以增加觸控螢幕面板之敏感度。
一般來說，觸控螢幕面板具有感測晶胞及類似物形成於玻璃基板上。在此情形中，玻璃基板可被執行作為經強化之玻璃基板為了確保強度。然而，為了使用經強化之玻璃基板，習知方法為玻璃基板經切割為單位晶胞，並且接著乾些切割之玻璃基板個別地經歷強化處理。然而，如果觸控螢幕面板藉由使用單位晶胞之玻璃基板來製造，則有缺點，就是難以確保量產。換句話說， 如果觸控螢幕面板以其之原始條件被製造，即藉由使用並未被強化之玻璃基板，可能因為斷裂強度較低而在穩定度上有問題，即為弱的。
相反的，如上所述，實施例提供一種用於製造觸控螢幕面板之方法，其包含藉由實行強化處理於玻璃基板之整個表面上來形成強化層於玻璃基板之上側及下側以被形成具有複數個觸控螢幕面板於單位晶胞中；切割經強化之玻璃基板於每一單位晶胞中；移除形成在相鄰於切割剖面之玻璃基板的上部及底部之部分的強化層；實行化學HF處理於對應於切割剖面之玻璃基板的剖面上以及藉由移除強化層所曝露之基板；並且分別地形成觸控螢幕面板於單位晶胞之每一區域。
範例實施例係經揭露於此，並且透過特定的專有名詞被使用，該些係經使用並且以一般且僅為描述性意義之方式被理解，且並非以限制為目的。因此，所屬技術領域具有通常知識者將可理解的是，可在形式與細節上做不同的變化而不違背如後文所闡述的申請專利範圍之精神與範疇。
10‧‧‧玻璃基板
11‧‧‧強化側

Claims (8)

  1. 一種用以製造觸控螢幕面板之方法，該方法包含：強化玻璃基板，該玻璃基板被形成以於單位晶胞中具有複數個觸控螢幕面板，強化該玻璃基板包含藉由在該玻璃基板之整個表面上實行強化處理以形成強化層於該玻璃基板之上側與下側上；切割該經強化之玻璃基板為每一單位晶胞；移除形成在該玻璃基板之上側與下側中相鄰於切割剖面之一部分的該強化層；在該玻璃基板之剖面對應於該切割剖面實行化學HF處理並且藉由部份地移除該強化層以曝露該玻璃基板；以及在該單位晶胞之每一區域分別地形成觸控螢幕面板；其中該化學HF處理係藉由使用HF之膜形式或是浸入HF溶液中來實行。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含在化學HF處理之後或之前研磨該切割剖面。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中X感測圖案、Y感測圖案、第二絕緣層、第一黏著層、緩衝膜以及接地電極層係經形成於經強化之玻璃基板上的每一單位晶胞之每一區域中，以用於於每一單位晶胞中形成該觸控螢幕面板；其中該X感測圖案及該Y感測圖案設置在該玻璃基板上，形成該第二絕緣層以覆蓋該X感測圖案及該Y感測圖案，該 第一黏著層、該緩衝膜及該接地電極形成於該第二絕緣層上。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在浸泡該玻璃基板於KNO3溶液中之後，藉由以約400℃至450℃加熱該玻璃基板15小時至18小時以實行強化處理。
  5. 一種觸控螢幕面板，其包含：感測圖案，經安置於玻璃基板之第一側；以及絕緣層，經安置以覆蓋該些感測圖案，其中該玻璃基板具有強化層於第一側及第二側，該第一側及該第二側之強化層的一部分被移除，並且非強化側之邊緣係經曝露該玻璃基板之一側以用以作為彎曲之形狀。
  6. 如申請專利範圍第5項之觸控螢幕面板，其中該玻璃基板具有強化層作為窗口，並且該玻璃基板之第一側係經安置於面對該顯示面板之方向。
  7. 如申請專利範圍第5項之觸控螢幕面板，其進一步包含黏接層，其經安置於絕緣層之一側上，以及接地電極層，其經安置以相對於該絕緣層。
  8. 如申請專利範圍第5項之觸控螢幕面板，其中藉由將存在於玻璃基板之表面上的鈉(Na)成分以鉀(K)成分取代而實行該強化層。
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