TWI526890B - 觸控面板及其製造方法 - Google Patents

Description

觸控面板及其製造方法

本發明係有關於觸控技術，特別有關於觸控面板及其製造方法。

近年來，觸控面板逐漸成為最主要的輸入介面，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。觸控面板通常包括基板與一些內部元件，如感測電極、黑色光阻層及觸控訊號導線等，傳統的觸控面板通常在基板上先形成感測電極，然後再形成黑色光阻層及觸控訊號導線等元件。之後，觸控面板會與軟性印刷電路板(flexible printed circuit；FPC)進行接合以及與顯示模組(例如液晶顯示器模組(LCD module：LCM))進行組裝貼合。

然而，在傳統的觸控面板中，黑色光阻層以及觸控訊號導線的印刷與清潔製程容易對感測電極造成損傷，而且後續觸控面板與軟性印刷電路板(FPC)的接合製程，以及觸控面板與顯示模組的組裝貼合製程也會對感測電極造成破壞，導致傳統的觸控面板的觸控感測功能受損。

有鑒於習知技術存在的上述問題，本發明提供一種觸控面板及其製造方法，於感測電極層製作完成之後，隨即 形成保護層來覆蓋感測電極層，然後才再進行觸控面板的其他元件之製程，如此可以降低或防止感測電極層被損傷，進而克服上述傳統觸控面板的問題。

依據本發明之一實施例，提供觸控面板，觸控面板被定義有可視區及非可視區，此觸控面板包括：對應位於可視區及非可視區之感測電極層；以及保護層包含第一開口並且形成於感測電極層的表面以全面性地覆蓋位於可視區的感測電極層，經由第一開口對應暴露出位於非可視區的感測電極層的一部分。

依據本發明之一實施例，提供觸控面板的製造方法，觸控面板被定義有可視區及非可視區，此製造方法包括：形成感測電極層，其中感測電極層對應位於可視區及非可視區；以及形成包含第一開口的保護層於感測電極層的表面，其中保護層全面性地覆蓋位於可視區的感測電極層，且經由第一開口對應暴露出位於非可視區的感測電極層的一部分。

100‧‧‧保護基板

100A‧‧‧內側表面

100B‧‧‧外側表面

100P‧‧‧非可視區

100V‧‧‧可視區

102‧‧‧光學匹配膜

104‧‧‧抗功能塗層

106‧‧‧感測電極層

110X、110Y‧‧‧導電圖案

112‧‧‧絕緣部

113‧‧‧導電圖案的連接線

114‧‧‧跨接線

116‧‧‧保護層

116a‧‧‧開口

118‧‧‧遮光部

118a‧‧‧開口

120‧‧‧導電膠

124‧‧‧導線層

126‧‧‧絕緣層

128‧‧‧異方性導電膜(ACF)

130‧‧‧軟性印刷電路板(FPC)

為了讓本揭示之目的、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：第1圖顯示依據本發明之一實施例，觸控面板的剖面示意圖；第2A至2F圖係依據本發明之一實施例，製造第1圖的觸控面板之各中間階段的剖面示意圖；第3圖顯示依據本發明之一實施例，觸控面板的剖面示意 圖；以及第4圖顯示依據本發明之一實施例，觸控面板的剖面示意圖。

在各圖式中，為了更清楚地表示本發明實施例的特徵，觸控面板的各元件可以不按比例繪製。另外，在以下描述中所稱的方位“上”及“下”係以保護基板(cover lens)100在下方的方向表示，這些方位僅是用來表示各元件相對的位置關係，然而在觸控面板實際的應用上，是以保護基板100在上方的形式使用。

第1圖顯示依據本發明之一實施例的觸控面板的剖面示意圖。本發明實施例之觸控面板，例如為電容式觸控面板，被定義有可視區100V及非可視區100P，通常非可視區100P是相對位於可視區100V的至少一側邊，觸控面板包括一感測電極層106與一保護層116，其中感測電極層106對應位於可視區100V及非可視區100P，而保護層116包含一第一開口116a，並且保護層116形成於感測電極層106之表面以全面性地覆蓋位於可視區100V的感測電極層106，且由第一開口116a對應暴露出位於非可視區100P的感測電極層106的一部分。

第1圖的觸控面板更包括一保護基板100，感測電極層106可形成於保護基板100之內側表面100A。進一步說明，觸控面板的全部觸控元件都可形成在保護基板100的內側表面100A之側，保護基板100的外側表面100B為觸控面板的觸碰面。此外，本發明實施例所謂的保護基板100指的是經強化過 後的基板，用來提供承載及保護觸控元件的功能，並且保護基板100的材料例如為玻璃或其他適合的材料。

第1圖的觸控面板更包括一遮光部118、一導電膠120及一導線層124，其中遮光部118的至少一部分可形成於保護層116上以定義出非可視區100P，並且遮光部118包含一第二開口118a，此第二開口118a對應保護層116的第一開口116a；也就是保護層116在非可視區100P內可介於感測電極層106與遮光部118之間。導電膠120是填充於第一開口106a和第二開口118a內，而導線層124可形成於部分的遮光部118上並對應於第二開口118a，其中導線層124通過導電膠120來電性連接感測電極層106。

再者，遮光部118在實際設計上可例如包含至少一裝飾層，裝飾層的材料可以是黑色光阻、黑色油墨或彩色油墨，並可藉由塗佈與光微影製程、或者印刷製程等技術來製成。藉由多層裝飾層的設計，可以增加觸控面板在非可視區100P的更多視覺效果。舉例而言，若遮光部118包含兩層不同顏色的裝飾層，在接近保護層116的裝飾層可設計有鏤空圖案，進而讓遠離保護層116的裝飾層得以透過鏤空圖案來顯露不同的顏色。值得注意的是，若遮光部118是由多層裝飾層組成，在該些裝飾層的上下疊層態樣上並無加以限制是直接堆疊而成，實際可依觸控面板的架構設計需求而形成間接堆疊的態樣。

第1圖的觸控面板更包括一對應位於非可視區100P的絕緣層126，由於導線層124如前所述可形成於部分的遮 光部118上，因此絕緣層126可部分形成於導線層124上、部分形成在遮光部118上。在此實施例中，絕緣層126僅局部地對應位於非可視區100P而覆蓋在導線層124及遮光部118的表面，用來進一步避免導線層124受到化學性或物理性的損傷。然而，若為了更加保障感測電極層106避免損傷，在其他實施例中，絕緣層126也可以進一步形成在保護層116、導線層124及遮光部118上以對應位於可視區100V及非可視區100P。

本發明另提出一種觸控面板的製造方法，如前所述，觸控面板被定義有一可視區及一非可視區，此製造方法之步驟包括：形成一感測電極層，其中該感測電極層對應位於該可視區及該非可視區，之後再形成一包含一第一開口的保護層於該感測電極層之表面，其中該保護層全面性地覆蓋位於該可視區的感測電極層，且由該第一開口對應暴露出位於該非可視區的感測電極層的一部分。詳細的製造過程，請參以下說明。

請參閱2A-2F圖，乃依據本發明之一實施例，繪示圖1觸控面板的各中間製造階段的剖面示意圖。

參閱第2A圖，在保護基板100上方(即內側表面100A上)形成感測電極層106，並且感測電極層106的形成位置是對應位於可視區100V及非可視區100P。在一實施例中，感測電極層106包含複數條沿第一軸向(如X軸)平行排列的導電圖案110X、複數條沿第二軸向(如Y軸)平行排列的導電圖案110Y及一絕緣部112，導電圖案110X及導電圖案110Y透過絕緣部112彼此電性隔絕。感測電極層106的導電圖案110X及110Y並無加以限制其形狀、結構或排列方式，本實施例之感測電極層106 是例如採用單層結構的設計，其中絕緣部112是設置在導電圖案110X的跨接線114與導電圖案110Y的連接線113之間，讓導電圖案110X的跨接線114形成架橋態樣。

上述導電圖案110X和110Y的材料例如為氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)或其他適合的透明導電材料，可利用沈積及光微影製程形成這些導電圖案110X和110Y。絕緣部112的材料可以是有機或無機的絕緣材料，例如為聚亞醯胺(polyimide)，可藉由沉積及光微影製程或印刷製程將此絕緣材料圖案化，形成絕緣部112。

參閱第2B圖，在感測電極層106的全部元件製作完成後，隨即形成包含開口116a的保護層116於感測電極層106的表面，讓保護層116全面性地覆蓋位於可視區100V的感測電極層106的全部元件，包含導電圖案110X和110Y、絕緣部112等，並且由開口116a對應暴露出位於非可視區100P的感測電極層106的一部分。更具體來講，本實施例的保護層116是以直接接觸導電圖案110X和110Y、絕緣部112的方式來覆蓋於感測電極層106的表面。

保護層116的材料可以是有機或無機的透明絕緣材料，例如為聚亞醯胺(polyimide)、二氧化矽(SiO2)、透明絕緣膠等材料，當保護層116的材料為有機光阻材料時，可藉由光微影製程形成保護層116以及保護層116的開口116a。此外，當保護層116的材料為其他透明絕緣材料時，例如二氧化矽(SiO2)或透明絕緣膠時，也可使用印刷製程或其他鍍膜製程形 成保護層116以及保護層116的開口116a。

在此實施例中，保護層116的覆蓋範圍是根據保護基板100的整片面積來進行佈設，然而，在其他實施例中，保護層116也可以是只根據感測電極層106的形成區域來進行佈設即可。只要是能夠在感測電極層106完整形成之後隨即藉由保護層116來覆蓋保護感測電極層106的各種變化，皆屬於本發明所能涵蓋的範圍。

參閱第2C圖，在保護層116上形成遮光部118，遮光部118用來定義出所述的非可視區100P。補充說明的是，由於本實施例的保護層116的覆蓋範圍是根據保護基板100的整片面積來進行佈設，因此本實施例全部的遮光部118是形成在保護層116上，在另一實施例中，若保護層116的覆蓋範圍僅是根據感測電極層106的形成區域來進行佈設的話，則僅會有部分的遮光部118是形成在保護層116上。依本實施例的架構來看，保護層116在非可視區100P內是介於感測電極層106與遮光部118之間。

本實施例的遮光部118進一步包含一開口118a，此開口118a對應保護層116的開口116a。在此實施例中，藉由預留的開口118a和116a，讓後續形成的導線層124與感測電極層106得以進行電性連接。

參閱第2D圖，在彼此相對應的保護層116的開口116a以及遮光層118的開口118a內填充導電膠120，使得導電膠120電性接觸感測電極層106。本實施例的導電膠120可例如採用與遮光部118相同顏色的不透明導電膠體，讓遮光部118不會 因為開口118a而降低遮蔽的效果。當然，導電膠120亦可採用透明導電膠體，而遮光部118則是採用前述的多層裝飾層的設計，讓較遠離保護層116的裝飾層得以提供透明導電膠體的背景顏色，並達到遮光部118的遮蔽效果。

參閱第2E圖，在部分遮光部118上形成導線層124，並讓所形成的導線層124對應於開口118a。導線層124的材料例如為金屬、金屬氧化物，可藉由沈積、曝光顯影與蝕刻製程，或者藉由印刷製程形成導線層124。上述所形成的導線層124會與填充於開口116a和118a內的導電膠120電性接觸，使得導線層124通過填充在開口116a和118a內的導電膠120來電性連接感測電極層106。

參閱第2F圖，在導線層124及遮光部118上形成絕緣層126，在本實施例中，由於導線層124僅形成在部分遮光部118上，因此絕緣層126會有部分疊設在導線層124、部分疊設在遮光部118上。由於本發明之實施例的感測電極層106在形成之後已受到保護層116的保護，如先前所述，絕緣層126可僅局部地對應位於非可視區100P而覆蓋在導線層124及遮光部118的表面，或進一步形成在保護層116、導線層124及遮光部118上以對應位於可視區100V及非可視區100P。

在一實施例中，絕緣層126的材料可以與保護層116的材料相同，例如為有機或無機的透明絕緣材料，可藉由塗佈與光微影製程、印刷製程或其他鍍膜製程形成絕緣層126。

最後，在上述第2F圖的製程之後，讓導線層124再經由異方性導電膜(anisotropic conductive film；ACF)128與軟 性印刷電路板(FPC)130接合，完成如第1圖所示的觸控面板。藉此，感測電極層106可以藉由導電膠120、導線層124及異方性導電膜(ACF)128來與軟性印刷電路板(FPC)130電性連接，進而與軟性印刷電路板130電性連接的信號處理器(未繪出)得以根據感測電極層106所感測的電性變化來計算出實際的觸碰點位置。

依據本發明之實施例，在感測電極層106的全部元件製作完成之後，隨即形成保護層116來覆蓋感測電極層106，因此感測電極層106的導電圖案110X和110Y以及絕緣部112在後續遮光部118、導電膠120、導線層124絕緣層126的製程期間可以受到保護層116的保護，不會被後續這些元件的製程所需的動作所損傷，例如印刷步驟的刮膠動作，或者清潔步驟的擦拭動作刮傷。此外，保護層116還可以幫助感測電極層106抵抗靜電放電(ESD)，因此，依據本發明之實施例，可以提升觸控面板的可靠度。

另外，依據本發明之實施例，當觸控面板進行後續與軟性印刷電路板(FPC)130的接合製程，以及與顯示模組(LCM)的貼合、組裝製程時，保護層116也可以持續提供保護觸控面板的感測電極層106的作用，進一步提升觸控面板的感測電極層106的可靠度。

參閱第3圖，第3圖顯示依據本發明之一實施例之觸控面板的剖面示意圖。本實施例與第1圖之實施例所示的觸控面板結構大致相同，差異點在於，在第3圖實施例中，形成於保護基板100之表面100A的是一光學匹配膜(index match film)102，即光學匹配膜102可設置於保護基板100與感測電極層106之間。在製造方法上的差異在於在第2A圖之前，本實施例在保護基板100的內側表面100A上先製作有光學匹配膜102，即讓光學匹配膜102的下表面與保護基板100的內側表面100A接觸，而使得接續在後的第2A圖階段中，感測電極層106是進一步形成在光學匹配膜102的上表面。本實施例的光學匹配膜102可以用來防止感測電極層106的蝕刻線造成反射光顏色差異，降低感測電極層106可視的效果。

此外，本實施例更在保護基板100的外側表面100B上設置有抗功能塗層104，如防指印(anti-finger；AF)、抗污(anti-smudge；AS)、抗眩(anti-glare；AG)等。在製造方法上，抗功能塗層104可較其他元件更先形成在保護基板100的外側表面100B上，或是在其他元件皆形成後再形成於保護基板100的外側表面100B上。當然，光學匹配膜102及抗功能塗層104各自的選用與否是依實際觸控面板的設計需求來決定，在此並非為本發明所限制。

第4圖顯示依據本發明的一實施例之觸控面板的剖面示意圖。本實施例與第1圖之實施例的差異在於本實施例中用來定義出非可視區100P的遮光部118是形成在保護基板100的內側表面100A上，使得感測電極層106在可視區100A仍是形成於保護基板100的內側表面100A上，但在非可視區100P是形成於遮光部118上。換句話說，本實施例的遮光部118是形成在感測電極層106下方。同樣的，在感測電極層106的全部元件製作完成之後，隨即形成保護層116於感測電極層106的上表 面，因此，此實施例的感測電極層106之導電圖案110X和110Y以及絕緣部112在後續形成導電膠120、導線層124及絕緣層126的製程期間可以受到保護層116的保護，不會被後續這些元件的製程所需的動作所損傷。

此外，本實施例與第1圖之實施例的差異在於本實施例的導電膠120是填充在保護層116的開口116a內，並且導線層124是形成於部分保護層116上並對應於開口116a，使得導線層124通過填充於開口116a內的導電膠120來電性連接感測電極層106。依本實施例的架構來看，保護層116在非可視區100P內部分是介於感測電極層106與導線層124之間。再者，本實施例的絕緣層126是例如對應位於非可視區100P而形成在導線層124及保護層116上，根據另一實施例，絕緣層126亦可進一步對應位於可視區100V及非可視區100P而形成在導線層124及保護層116上。

在製造方法上的差異在於，本實施例在形成第2A圖的感測電極層106之前，是先形成遮光部118於保護基板100的內側表面100A來定義出非可視區100P，即讓遮光部118的下表面與保護基板100的內側表面100A接觸，而使得接續在後的第2A圖階段中，感測電極層106在非可視區100P是進一步形成在遮光部118的上表面，在可視區100V中仍是形成在保護基板100的內側表面100A。之後再如第2B圖般形成包含第一開口116a的保護層116於感測電極層106上，在本實施例中，若在非可視區100P中，感測電極層106僅部分形成於遮光部118上，則保護層116在非可視區100P中除了部分形成在感測電極層106 上外，也會有部分形成在遮光部118上。

由於在本實施例中，遮光部118的位置改變，導致後續元件也會產生位置改變，如在第2D圖中形成的導電膠120僅會被填充於保護層116的第一開口116a內，而在第2E圖所形成的導線層124在非可視區100P中會形成於部分的保護層116上並對應於第一開口116a。在第2F圖所形成的絕緣層126在非可視區100P會形成於導線層124及保護層116上，在另一實施例中，絕緣層126的設計可擴及可視區100V及非可視區100P。

補充說明的是，由於本實施例的感測電極層106是在遮光部118形成之後才進行製作，因此感測電極層106在可視區100V及非可視區100P之間會因為遮光部118的存在而非形成在同一水平面。然而，根據實際設計需求，可進一步在製作形成感測電極層106之前，在可視區100V內先形成一平滑層(Smoothing Layer)(圖未示)於保護基板100的內側表面100A，讓平滑層與遮光部118同高度，使得感測電極層106得以形成在遮光部118與平滑層所構成的同一水平面之表面，增加感測電極層106的可靠度。

綜上所述，依據本發明之實施例，觸控面板的感測電極層106的全部元件可以受到保護層116的完整保護，避免感測電極層106在後續其他元件的製程中受到損傷，因此可以提高觸控面板的可靠度。此外，藉由保護層116的設置，還可以提升觸控面板的感測電極層106對於靜電放電(ESD)的抵抗能力。

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‧‧‧保護基板

100A‧‧‧內側表面

100B‧‧‧外側表面

100P‧‧‧非可視區

100V‧‧‧可視區

106‧‧‧感測電極層

110X、110Y‧‧‧導電圖案

112‧‧‧絕緣部

113‧‧‧導電圖案的連接線

114‧‧‧跨接線

116‧‧‧保護層

116a‧‧‧開口

118‧‧‧遮光部

118a‧‧‧開口

120‧‧‧導電膠

124‧‧‧導線層

126‧‧‧絕緣層

128‧‧‧異方性導電膜

130‧‧‧軟性印刷電路板

Claims (13)

1. 一種觸控面板，被定義有一可視區及一非可視區，該觸控面板包括：一感測電極層，對應位於該可視區及該非可視區；一保護層，包含一第一開口，並且該保護層形成於該感測電極層上以全面性地覆蓋位於該可視區的該感測電極層，且由該第一開口對應暴露出位於該非可視區的該感測電極層的一部分；以及一遮光部，該遮光部的至少一部分形成於該保護層上以定義出該非可視區，並且該遮光部包含一第二開口，該第二開口對應該保護層的該第一開口。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括一保護基板，該感測電極層形成於該保護基板之表面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括：一保護基板；以及一光學匹配膜，設置於該保護基板與該感測電極層之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括：一導電膠，填充於該第一開口和該第二開口內；以及一導線層，形成於部分的該遮光部上並對應於該第二開口，其中該導線層通過該導電膠來電性連接該感測電極層。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該遮光部包含至少一裝飾層。
6. 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，更包括： 一絕緣層，形成於該導線層及該遮光部上並對應位於該非可視區。
7. 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，更包括：一絕緣層，形成於該保護層、該導線層及該遮光部上並對應位於該可視區及該非可視區。
8. 一種觸控面板的製造方法，其中該觸控面板被定義有一可視區及一非可視區，該製造方法之步驟包括：形成一感測電極層，其中該感測電極層對應位於該可視區及該非可視區；形成一包含一第一開口的保護層於該感測電極層上，其中該保護層全面性地覆蓋位於該可視區的該感測電極層，且由該第一開口對應暴露出位於該非可視區的該感測電極層的一部分；以及形成一包含一第二開口的遮光部以定義出該非可視區，其中該遮光部的至少一部分形成於該保護層上，並且該第二開口對應該保護層的該第一開口。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板的製造方法，更包括：填充一導電膠於該第一開口和該第二開口內；以及形成一導線層於部分的該遮光部上並對應於該第二開口，其中該導線層通過該導電膠來電性連接該感測電極層。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控面板的製造方法，更包括：形成一絕緣層於該導線層及該遮光部上並對應位於該非可 視區。
11. 如申請專利範圍第9項所述之觸控面板的製造方法，更包括：形成一絕緣層於該保護層、該導線層及該遮光部上並對應位於該可視區及該非可視區。
12. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板的製造方法，更包括：形成一光學匹配膜於一保護基板之表面；以及形成該感測電極層於該光學匹配膜之表面。
13. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板的製造方法，其中該感測電極層是形成於一保護基板之表面。