TWI534674B - 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面板及其製造方法，且特別係有關於一種兼用裁切、貼合與烘烤技術之觸控面板的製造方法及所製得之觸控面板。

近年來，觸控方式逐漸成為最主要的輸入方式，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。這些觸控裝置所採用的觸控面板通常包括基板與形成於基板上的元件，如感測電極、黑色遮蔽層及觸控訊號導線等，其中基板本身提供保護與承載這些內部元件的功能，且在基板上可分為可視區和環繞可視區的非可視區。感測電極設置在基板的可視區上，觸控訊號導線則設置在基板的非可視區上，用於電性連接感測電極與外部電路，例如軟性印刷電路板。由於觸控訊號導線通常是由金屬材料形成，因此在非可視區的觸控訊號導線上方會形成一層黑色遮蔽層，用於遮蔽觸控訊號導線。

然而，黑色遮蔽層厚度較厚時(如10μm)，在後續形成其它元件時，存在爬坡困難的問題，例如後續形成感測電極層時，可視區與非可視區交接處的感測電極層需爬上較厚的黑色遮蔽層，存在爬坡斷裂的問題。因此傳統係使用分段階梯 式印刷以使黑色遮蔽層之側邊具有一斜度，以解決上述爬坡斷裂的問題。然而，此分段階梯式印刷需經過多道製程步驟方可完成，其所費成本甚鉅且多道製程步驟亦會降低製程良率及產能。因此，業界亟須一種低成本、高良率、高產能且可解決感應層爬坡易斷裂問題的製造方法。

本發明提供一種觸控面板，包括：一基板、一複合層、一感應層及至少一信號導線。基板具有可視區及設於可視區至少一邊的非可視區。複合層設於非可視區上，複合層包括色彩層及遮光層，其中色彩層設於基板與遮光層之間，色彩層鄰近可視區的側面具有第一斜面，遮光層鄰近可視區的側面具有第二斜面，且第一斜面與第二斜面為連續面。感應層設於可視區上並延伸至部分非可視區，其中感應層直接接觸可視區之基板。信號導線則設於複合層上。

本發明更提供一種觸控面板之製造方法，包括下列步驟：首先，提供基板，基板具有可視區及設於可視區之至少一邊的非可視區；接著，提供層疊結構，層疊結構包括一下保護層、一色彩層、一遮光層及一上保護層，其中色彩層設於下保護層上，遮光層設於色彩層上，而上保護層設於遮光層上；緊接著，將層疊結構裁切成預設形狀，裁切後之層疊結構的預設形狀與非可視區之形狀相應，且裁切後之層疊結構的至少一側邊與層疊結構之下保護層的表面所夾之銳角為第一角度；之後，移除裁切後之層疊結構的下保護層；然後，將移除 下保護層後之層疊結構貼合於基板之非可視區上，其中色彩層朝向基板；接著，移除上保護層，留下色彩層及遮光層於基板上作為複合層；接著，進行烘烤步驟，使複合層產生形變，其中烘烤後之複合層與基板之主表面所夾之銳角為第二角度，其中第二角度小於第一角度。

基於上述，本發明是利用裁切步驟、貼合步驟以及烘烤步驟來取代傳統需要多道製程步驟之分段階梯式印刷，可有效降低製程複雜度及製程成本，同時由於減少了製程所需之步驟，故本發明亦可提高製程之良率及產能。其中，烘烤步驟能進一步地降低感應層與遮光層及色彩層其結合面的坡度，使得感應層有著更穩固的結構可靠度，而不容易於側邊斷裂。

為讓本發明之上述和其它目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

100‧‧‧觸控面板

110‧‧‧基板

110A‧‧‧可視區

110B‧‧‧非可視區

120‧‧‧下保護層

130‧‧‧色彩層

130A‧‧‧第一表面

130B‧‧‧第二表面

130S‧‧‧第一斜面

130’‧‧‧烘烤後的色彩層

130’S‧‧‧烘烤後的第一斜面

140‧‧‧遮光層

140A‧‧‧第三表面

140B‧‧‧第四表面

140S‧‧‧此第二斜面

140’‧‧‧烘烤後的遮光層

140’S‧‧‧烘烤後的第二斜面

150‧‧‧上保護層

160‧‧‧複合層

160’‧‧‧烘烤後的複合層

170‧‧‧感應層

180‧‧‧信號導線

190‧‧‧標記

190A‧‧‧規則形狀標記

190B‧‧‧不規則形狀標記

200‧‧‧層疊結構

210‧‧‧裁切後之層疊結構

300‧‧‧裁切步驟

400‧‧‧滾軸

θ1‧‧‧第一角度

θ2‧‧‧第二角度

I-I’‧‧‧線段

II-II’‧‧‧線段

III-III’‧‧‧線段

S110-S170‧‧‧各個步驟

第1圖係根據本發明一實施例之觸控面板之剖面示意圖；第2圖係根據本發明一實施例之基板之俯視圖；第3圖係根據本發明一實施例之層疊結構之剖面示意圖；第4A圖係根據本發明一實施例之裁切步驟之示意圖；第4B圖係為根據本發明一實施例之沿著第4A圖中之線段I-I’所繪製之裁切後的層疊結構的剖面示意圖； 第5A圖係根據本發明一實施例之移除下保護層之層疊結構貼合於基板之非可視區後的基板之俯視圖；第5B圖係根據本發明一實施例之沿著第5A圖中之線段II-II’所繪之剖面示意圖；第6A圖係根據本發明一實施例的具有標記的基板之俯視圖；第6B圖係根據本發明一實施例之為沿著第6A圖中之線段III-III’所繪之剖面示意圖；第7圖係根據本發明一實施例之壓合步驟；第8圖係根據本發明一實施例之複合層及基板之剖面示意圖；第9圖係根據本發明一實施例之烘烤後的複合層及基板之俯視圖；第10(A)圖-第10(D)圖係根據本發明其它實施例之基板之俯視圖；第11圖為本發明一實施例之觸控面板的製作流程圖。

以下針對本發明之觸控面板作詳細說明。應了解的是，以下之敘述提供許多不同的實施例或例子，用以實施本發明之不同樣態。以下所述特定的元件及排列方式儘為簡單描述本發明。當然，這些僅用以舉例而非本發明之限定。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅為了簡單清楚地敘述本發明，不代表所討論之不同實施例及/或結 構之間具有任何關連性。再者，當述及一第一材料層位於一第二材料層上或之上時，包括第一材料層與第二材料層直接接觸之情形。或者，亦可能間隔有一或更多其它材料層之情形，在此情形中，第一材料層與第二材料層之間可能不直接接觸。

以下將配合所附圖式詳述本發明之實施例，其中同樣或類似的元件將盡可能以相同的元件符號表示。在圖式中可能誇大實施例的形狀與厚度以便清楚表面本發明之特徵。在下文中將特別描述本發明裝置之元件或與之直接相關之元件。應特別注意的是，未特別顯示或描述之元件可以該技術人士所熟知之各種形式存在。此外，當某一層是被描述為在另一層(或基材)”上”時，其可代表該層與另一層(或基材)直接接觸，或兩者之間另有其它層存在。

在此，「約」、「大約」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內。在此給定的數量為大約的數量，表示在沒有特定說明的情況下，其可隱含「約」、「大約」之用語。

本發明提供之觸控面板的製造方法，係利用一裁切步驟、一貼合步驟及一烘烤步驟取代傳統之具有多道製程的分段階梯式印刷，以降低製程複雜度及製程成本並提高良率及產能。

第1圖為本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。如圖中所示，觸控面板100包括基板110，此基板110具有可視區110A及設於該可視區110A周圍的非可視區110B。複合層160’設於非可視區110B之基板上，此複合層160’包括色彩層 130’及遮光層140’，而色彩層130’係設於基板110與遮光層140’之間。色彩層130’鄰近可視區110A的側面具有第一斜面130’S，而遮光層140’鄰近可視區110A的側面具有第二斜面140’S，且此第一斜面130’S與此第二斜面140’S為連續面，即第一斜面130’S與第二斜面140’S相接，且朝向相同方向延伸。在一實施例中，第一斜面130’S與第二斜面140’S的斜度相同。感應層170設於可視區110A上並延伸至部分非可視區110B，其中感應層170係直接接觸可視區110A之基板110。信號導線180設於複合層160’上。以下將詳述此觸控面板100之製造方法。

第1-9圖為本發明一實施例之觸控面板100於各製程階段的示意圖，第11圖為本發明一實施例之觸控面板的製作流程圖。首先，如第2圖以及第11圖中之步驟S110所示，提供基板110，在基板110中央為預定之可視區110A，其周圍為預定之非可視區110B。應注意的是，在其它配置中，非可視區110B可設於可視區110A之一個邊、兩個邊、三個邊或四個邊上，此配置將於第10(A)-10(D)圖詳細描述。基板110例如為可透視的強化玻璃基板或塑膠基板或其它任何適合之基板。此基板110係可作為觸控面板100的保護外蓋(cover lens)。當然，本文在此並不做任何限制。

接著，如第3圖以及第11圖中之步驟S120所示，提供一層疊結構200，此層疊結構200依序包括一下保護層120、色彩層130、遮光層140及上保護層150。此上保護層150除了提供保護效果外，亦可提供承載遮光層140、色彩層130及下保護層120之功效。此色彩層130之材料可以是黑色、白色或彩色的 印刷油墨，故此色彩層130可為黑色、白色、或彩色。色彩層130之厚度可為1μm至60μm。其中，色彩層130較佳的厚度例如為2μm至40μm。此色彩層130係用於裝飾基板110之非可視區110B。另外，遮光層140之材料可以是黑色光阻或黑色印刷油墨，故此遮光層140可為黑色。遮光層140之厚度可為1μm至10μm。其中，遮光層140較佳的厚度例如為1μm至5μm。此遮光層140係用於遮蔽後續形成於基板110上之信號導線180。參見第1圖，由於色彩層130’可能會有一定程度的透光，因此若沒有遮光層140’，會使得後續形成之信號導線180存在可視的問題。因此，具有遮光層140’之觸控面板100可達到更佳的遮蔽效果。

接著，如第11圖中之步驟S130所示，將此層疊結構200以裁切步驟300裁切成預設形狀，裁切後之層疊結構210的形狀與非可視區110B之形狀相應。第4A圖即根據本發明一實施例之裁切步驟之示意圖，在一實施例中，如第4A圖所示，裁切層疊結構200之裁切步驟300可為壓裁法(die-cut)。另外，第4B圖係為沿著第4A圖中之線段I-I’所繪製之裁切後之層疊結構210的剖面示意圖。如第4B圖所示，裁切後之層疊結構210的至少一側邊與層疊結構210之下保護層120的表面所夾之銳角為第一角度θ1。此第一角度θ1為約60度至約85度，第一角度θ1較佳的範圍例如為約70度至約80度。上述第一角度θ1例如是在進行上述裁切步驟時利用適當的裁切工具所形成之結構特徵。

接著，參見第5A-5B圖以及第11圖中之步驟S140， 移除裁切後之層疊結構210的下保護層120，並將移除下保護層120後之層疊結構210貼合於基板110之非可視區110B上，其中色彩層130朝向基板110。此貼合步驟為一次性貼合步驟，其係將移除下保護層120後之層疊結構210直接貼合於基板110上。第5A圖為根據本發明一實施例之移除下保護層120後之層疊結構210貼合於基板110之非可視區110B後之俯視圖。如第5A圖所示，由於層疊結構210鄰近可視區110A的內側並非垂直對齊排列，而是具有第一角度θ1之斜度，故於俯視圖第5A圖中可見從週邊(非可視區110B)往中央(可視區110A)露出的部份依序為上保護層150、遮光層140及色彩層130。第5B圖係沿著第5A圖中之線段II-II’所繪之剖面示意圖。如第5B圖所示，移除下保護層120後之層疊結構210與基板110的表面所夾之銳角亦為第一角度θ1。由於層疊結構210具有傾斜側邊，可以降低後續形成之感應層170與層疊結構210中的遮光層140及色彩層130的結合面的坡度，有利於解決後續形成之感應層170於側邊易斷裂之問題。

本發明利用一裁切步驟300及一次性貼合步驟取代傳統需要多道製程步驟之分段階梯式印刷，可有效降低製程複雜度及製程成本，同時由於減少了製程所需之步驟，故本發明亦可提高製程之良率及產能。

在一實施例中，可於貼合步驟前先形成標記190於基板110之非可視區110B上，接著再將已移除下保護層120後之層疊結構210貼合於基板110之非可視區110B上。在一實施例中，如第6A圖所示，其係根據本發明一實施例的具有標記的基 板之俯視圖，標記190可為規則形狀標記190A，並設於非可視區110B之下方或其它任何適合之位置。規則形狀標記190A例如為方形標記或圓形標記。然而，標記190亦可為不規則形狀標記190B，且可設於非可視區110B之上方或其它任何適合之位置，如第6A圖所示。不規則形狀標記190B例如為文字、功能鍵標示或其它任何適合之不規則圖形。第6B圖係為沿著第6A圖中之線段III-III’所繪之剖面示意圖，如第6B圖所示，標記190係設於基板110之非可視區110B與色彩層130之間。

在一實施例中，可於進行貼合步驟後以滾軸400壓合基板110上之層疊結構210，如第7圖所示。此壓合步驟可使移除下保護層120之層疊結構210更加緊密貼合於基板110上，且更進一步提升此貼合製程之良率及產能。

接著，如第8圖以及第11圖中之步驟S150所示，移除上保護層150，留下色彩層130及遮光層140於基板110上作為複合層160。複合層160設於非可視區110B之基板110上。色彩層130具有第一表面130A及第二表面130B，其中第一表面130A及第二表面130B互為相反面且第一表面130A朝向基板110，其中遮光層140具有第三表面140A及第四表面140B，其中第三表面140A及第四表面140B互為相反面，且第三表面140A朝向色彩層130之第二表面130B，其中第一表面130A之面積大於第二表面130B之面積，第二表面130B之面積與第三表面140A之面積相同，第二表面130B之面積大於第四表面140B之面積。

繼續參見第8圖，色彩層130鄰近可視區110A的側面具有第一斜面130S，而遮光層140鄰近可視區110A的側面具 有第二斜面140S，且此第一斜面130S與此第二斜面140S為連續面。在一實施例中，第一斜面130S與第二斜面140S的斜度相同。其中，於此步驟中，經裁切與貼合製成後之層疊結構的一側邊與基板110表面所夾之銳角為第一角度θ1。詳細地說，色彩層130與基板110表面所夾之銳角為第一角度θ1，且色彩層130之第一斜面130S與遮光層140之第二斜面140S例如為連續面。

接著，如第11圖中之步驟S160所示，進行一烘烤步驟，使複合層160產生形變。此烘烤步驟之烘烤溫度可為約200℃至約300℃，烘烤溫度較佳範圍例如為約230℃至約260℃。第9圖為根據本發明一實施例之烘烤後的基板110及複合層160’之剖面示意圖。烘烤後的複合層160’包括烘烤後的色彩層130’及烘烤後的遮光層140’。烘烤後的色彩層130’鄰近可視區110A的側面具有烘烤後的第一斜面130’S，而烘烤後的遮光層140’鄰近可視區110A的側面具有烘烤後的第二斜面140’S，且此第一斜面130’S與此第二斜面140’S為連續面。在一實施例中，第一斜面130’S與第二斜面140’S的斜度相同。

繼續參見第9圖，複合層160’在烘烤作業中產生之形變使其側邊與基板110之主表面所夾之銳角為第二角度θ2，此第二角度θ2為約30度至約60度，第二角度θ2之較佳範圍例如為約40度至約50度，且此第二角度θ2小於第一角度θ1。由於第二角度θ2小於第一角度θ1，故此烘烤步驟可更進一步降低後續形成之感應層170與層疊結構210中的遮光層140’及色彩層130’的結合面的坡度，使感應層170更不容易於側 邊斷裂。

接著，如第11圖中之步驟S170所示，形成感應層170及信號導線180，並完成如第1圖所示之觸控面板100。此感應層170係設於可視區110A上並延伸至部分該非可視區110B，且此感應層170係直接接觸該可視區110A之該基板。感應層170包括透明導電材料所製成的感測電極。此透明導電材料例如可為奈米銀、氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide，AZO)或其它適合的透明導電材料，且可利用印刷製程或沉積製程與圖案化製程形成感應層170的感測電極。

信號導線180係設於該複合層160上且位於非可視區110B內。信號導線180包括由金屬製成的導電線路。信號導線180與感應層170電性連接，藉此將感應層170感應的電性變化傳送至外部電路進行信號處理。

應瞭解的是，第1圖中繪示之感應層170和信號導線180僅為示意結構，此技術領域中具有通常知識者當可瞭解感應層170和信號導線180可以是任何觸控面板所使用的感測電極與信號導線之圖案設計。

另外，雖然在前述各實施例圖式中非可視區110B皆設於基板110之四個邊上。然而，如第10(A)-10(D)圖所示，非可視區110B亦可僅設於基板110之一個邊、兩個邊、三個邊或四個邊上。

綜上所述，本發明利用一裁切步驟及一次性貼合步驟取代傳統需要多道製程步驟之分段階梯式印刷，可有效降 低製程複雜度及製程成本，同時由於減少了製程所需之步驟，故本發明亦可提高製程之良率及產能。此外，本發明再藉由烘烤作業來讓複合層產生之形變，使複合層與可視區相鄰之側邊和基板之主表面所夾之銳角由角度較大第一角度轉變為角度較小之第二角度，進一步地降低感應層與遮光層及色彩層其結合面的坡度，使得感應層有著更穩固的結構可靠度，而不容易於側邊斷裂。

雖然本發明的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本發明之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本發明揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本發明使用。因此，本發明之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本發明之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

100‧‧‧觸控面板

110‧‧‧基板

110A‧‧‧可視區

110B‧‧‧非可視區

130’‧‧‧烘烤後的色彩層

130’S‧‧‧烘烤後的第一斜面

140’‧‧‧烘烤後的遮光層

140’S‧‧‧烘烤後的第二斜面

160’‧‧‧烘烤後的複合層

170‧‧‧感應層

180‧‧‧信號導線

Claims (25)

1. 一種觸控面板，包括：一基板，具有一可視區及設於該可視區至少一邊的一非可視區；一複合層，設於該非可視區上，該複合層包括一色彩層及一遮光層，其中該色彩層設於該基板與該遮光層之間，其中該色彩層鄰近該可視區的側面具有一第一斜面，該遮光層鄰近該可視區的側面具有一第二斜面，且該第一斜面與該第二斜面為一連續面，其中該複合層鄰近該可視區的側邊與該基板之主表面所夾之銳角為30度至60度；一感應層，設於該可視區上並延伸至部分該非可視區，其中該感應層直接接觸該可視區之該基板；及一信號導線，設於該複合層上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該基板包括可透視的強化玻璃基板或塑膠基板。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該色彩層之厚度為2μm至40μm。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該色彩層為黑色、白色、或彩色。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該遮光層之厚度為1μm至5μm。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該遮光層為黑色且遮蔽該信號導線。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一斜面具有一第一斜度，該第二斜面具有一第二斜度，該第一斜 度與該第二斜度相同。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該色彩層具有一第一表面及一第二表面，其中該第一表面及該第二表面互為相反面且該第一表面朝向該基板，其中該遮光層具有一第三表面及一第四表面，其中該第三表面及該第四表面互為相反面且該第三表面朝向該色彩層之第二表面，其中該第一表面之面積大於該第二表面之面積，該第二表面之面積與該第三表面之面積相同，該第二表面之面積大於該第四表面之面積。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該感應層包括透明導電材料所製成的感測電極。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該信號導線包括由金屬製成的導電線路。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該複合層設於該非可視區之該基板上。
12. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括一標記，設於該基板之非可視區與該色彩層之間。
13. 一種觸控面板之製造方法，包括：提供一基板，該基板具有一可視區及設於該可視區之至少一邊的一非可視區；提供一層疊結構，包括一下保護層；一色彩層，設於該下保護層上；一遮光層，設於該色彩層上；及一上保護層，設於該遮光層上； 將該層疊結構裁切成一預設形狀，裁切後之該層疊結構的預設形狀與該非可視區之形狀相應，且該裁切後之層疊結構的至少一側邊與該層疊結構之下保護層的表面所夾之銳角為一第一角度；移除該裁切後之層疊結構的下保護層；將該移除下保護層後之層疊結構貼合於該基板之非可視區上，其中該色彩層朝向該基板；移除該上保護層，留下該色彩層及該遮光層於該基板上作為一複合層；進行一烘烤步驟，使該複合層產生形變，其中烘烤後之該複合層與該基板之主表面所夾之銳角為一第二角度，其中該第二角度小於該第一角度；形成一感應層於該可視區上並延伸至部分該非可視區，其中該感應層直接接觸該可視區之該基板；形成一信號導線於該複合層上。
14. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製造方法，其中該上保護層具有承載該遮光層、該色彩層及該下保護層之作用。
15. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製造方法，其中裁切該層疊結構之方法包括壓裁法(die-cut)。
16. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製造方法，更包括於該貼合步驟前，形成一標記於該基板之非可視區上。
17. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製造方法，更包括於該貼合步驟後，以一滾軸壓合該基板及該移除下保護層後之層疊結構。
18. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製造方法，其中該基板包括可透視的強化玻璃基板或塑膠基板。
19. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製造方法，其中該色彩層之厚度為2μm至40μm。
20. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製造方法，其中該色彩層為黑色、白色、或彩色。
21. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製造方法，其中該遮光層之厚度為1μm至5μm。
22. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製造方法，其中該遮光層為黑色且遮蔽該信號導線。
23. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製造方法，其中該感應層包括透明導電材料所製成的感測電極。
24. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製造方法，其中該信號導線包括由金屬製成的導電線路。
25. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板之製造方法，其中該非可視區設於該基板之至少一邊上。