TWI550810B - 觸控模組及其製造方法 - Google Patents

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Description

觸控模組及其製造方法
本案是有關於一種電子裝置及其製造方法。特別是有關於一種觸控模組及其製造方法。
隨著電子科技的快速進展，觸控模組已被廣泛地應用在各式電子裝置中，如行動電話、平板電腦等。
典型的觸控模組可設置於顯示螢幕上，包括複數個觸控電極。在物體(手指或觸碰筆等)接近或觸碰顯示螢幕時，相應的觸控電極產生電訊號，藉此達成觸控感測。
在製造過程中，一般係利用蝕刻方式將觸控電極之間的導電物質移除，以圖案化觸控電極，並使觸控電極間彼此絕緣。然而，將部份導電物質移除的做法，將導致觸控模組的光折射率不均勻，而影響觸控模組外觀的光學一致性。
是以，為避免觸控模組的光折射率不均勻，本案的一態樣提供一種觸控模組。根據本案一實施例，該觸控 模組包括一第一基板、至少一第一觸控電極、以及至少一第二觸控電極。該第一觸控電極嵌入於該第一基板中。該第二觸控電極嵌入於該第一基板中。該第一觸控電極以及該第二觸控電極相對於該第一基板的一第一表面的高度彼此不同，以使該第一觸控電極與該第二觸控電極彼此電性絕緣。
根據本案一實施例，其中該第一觸控電極相對於該第一基板的該第一表面的高度以及該第二觸控電極相對於該第一基板的該第一表面的高度的高度差大於50奈米。
根據本案一實施例，其中該第一觸控電極於該第一基板的該第一表面的正投影與該第二觸控電極於該第一基板的該第一表面的正投影不重疊。
根據本案一實施例，其中該第一觸控電極與該第二觸控電極為長條狀。
根據本案一實施例，其中該第一觸控電極與該第二觸控電極相互平行。
根據本案一實施例，其中該第一觸控電極與該第二觸控電極中至少一者係完全嵌入該第一基板的內部之中。
根據本案一實施例，其中該觸控模組更包括至少一第三觸控電極以及至少一第四觸控電極。該第三觸控電極嵌入於該第一基板中。該第四觸控電極嵌入於該第一基板中。該第一觸控電極、該第二觸控電極、該第三觸控電極以 及該第四觸控電極相對於該第一基板的該第一表面之高度皆不相同，以令該第一觸控電極、該第二觸控電極、該第三觸控電極以及該第四觸控電極彼此電性絕緣。
根據本案一實施例，其中該第一觸控電極、該 第二觸控電極、該第三觸控電極以及該第四觸控電極中任兩者相對於該第一基板的該第一表面之高度的高度差大於50奈米。
根據本案一實施例，其中該第三觸控電極與該 第四觸控電極相互平行，且該第三、第四觸控電極與該第一、第二觸控電極相互垂直。
根據本案一實施例，其中該第三觸控電極相對 於該第一基板的該第一表面的嵌入深度介於10奈米至500奈米之間。
根據本案一實施例，其中該第三觸控電極於該 第一基板的該第一表面的正投影與該第四觸控電極於該第一基板的該第一表面的正投影不重疊。
根據本案一實施例，其中該第三觸控電極與該 第四觸控電極為長條狀。
根據本案一實施例，其中該第三觸控電極與該 第四觸控電極中至少一者係完全嵌入該第一基板的內部之中。
根據本案一實施例，其中該第一觸控電極與該 第二觸控電極中的一者處於浮接(floating)狀態，且該第三觸控電極與該第四觸控電極中的一者處於浮接狀態。
根據本案一實施例，觸控模組更包括一第二基 板、至少一第三觸控電極以及至少一第四觸控電極。該第三觸控電極嵌入於該第二基板中。該第四觸控電極嵌入於該第二基板中。該第三觸控電極以及該第四觸控電極相對於該第二基板的一第三表面的高度彼此不同且彼此電性絕緣。
根據本案一實施例，該第一基板和該第二基板 正交重疊，使得該等第一和第二觸控電極和該等第三和第四觸控電極於一預定平面的投影互相垂直。
本案的另一態樣提供一種觸控模組的製造方 法。根據本案一實施例，該製造方法包括：嵌入一第一導電材料層於一第一基板中，其中該第一導電材料層包括至少一第一電極部份以及至少一第二電極部份；以及將該第二電極部份相對該第一電極部份嵌入於該第一基板中，以分離該第一電極部份與嵌入的該第二電極部份，並分別形成一第一觸控電極以及一第二觸控電極。該第一觸控電極與該第二觸控電極彼此電性絕緣。
根據本案一實施例，嵌入該第一導電材料層於 該第一基板中的步驟包括：提供含一第一導電添加物(conducting additive)的嵌入液(embedded ink)於該第一基板的一第一表面上，以令該第一導電添加物嵌入該第一基板 中，形成該第一導電材料層。
根據本案一實施例，將該第二電極部份相對該 第一電極部份嵌入於該第一基板中的步驟包括：對應於該第一導電材料層中的該第二電極部份，提供不含導電添加物的嵌入液於該第一基板的該第一表面上，以將該第二電極部份相對該第一電極部份嵌入於該第一基板中。
根據本案一實施例，該製造方法更包括：嵌入 一第二導電材料層於該第一基板中，其中該第一導電材料層包括至少一第三電極部份以及至少一第四電極部份；以及將該第四電極部份相對於該第三電極部份嵌入於該第一基板中，以分離該第三電極部份與嵌入的該第四電極部份，並分別形成一第三觸控電極以及一第四觸控電極。該第一觸控電極、該第二觸控電極、該第三觸控電極以及該第四觸控電極彼此電性絕緣。
根據本案一實施例，嵌入該第二導電材料層於 該第一基板中的步驟包括：提供含一第二導電添加物的嵌入液於該第一基板的一第二表面上，以令該第二導電添加物嵌入該第一基板中，形成該第二導電材料層。
根據本案一實施例，將該第四電極部份相對於 該第三電極部份嵌入於該第一基板中的步驟包括：對應於該第二導電材料層中的該第四電極部份，提供不含導電添加物的嵌入液於該第一基板的該第二表面上，以將該第四電極部 份相對於該第三電極部份嵌入於該第一基板中。
根據本案一實施例，該製造方法更包括嵌入一 第二導電材料層於一第二基板中，其中該第二導電材料層包括至少一第三電極部份以及至少一第四電極部份；以及將該第四電極部份相對於該第三電極部份嵌入於該第二基板中，以分離該第三電極部份與嵌入的該第四電極部份，並分別形成一第三觸控電極以及一第四觸控電極。
根據本案一實施例，製造方法更包括將該第一 基板與該第二基板正交重疊，使得該等第一和第二觸控電極和該等第三和第四觸控電極於一預定平面的投影互相垂直。
綜上所述，透過應用上述一實施例，可實現一 種觸控模組。藉由變化嵌入於第一基板中的觸控電極之高度，可使觸控電極間彼此絕緣。如此一來，即可避免透過蝕刻方式圖案化觸控電極，並避免造成觸控模組外觀上的光折射率不均勻，而影響觸控模組外觀的光學一致性。
100‧‧‧觸控模組
110‧‧‧基板
112‧‧‧嵌入液
114‧‧‧第一導電材料層
114a‧‧‧第一電極部份
114b‧‧‧第二電極部份
116‧‧‧嵌入液
200‧‧‧觸控模組
210‧‧‧基板
212‧‧‧嵌入液
214‧‧‧第二導電材料層
214a‧‧‧第三電極部份
214b‧‧‧第四電極部份
216‧‧‧嵌入液
300‧‧‧觸控模組
301‧‧‧子觸控模組
302‧‧‧子觸控模組
310‧‧‧基板
320‧‧‧基板
S1-S2‧‧‧步驟
SF1‧‧‧第一表面
SF2‧‧‧第二表面
SF3‧‧‧第三表面
SF4‧‧‧第四表面
E1_1、 E1_2、…、E1_N‧‧‧第一觸控電極
E2_1、E2_2、…、E2_M‧‧‧第二觸控電極
E3_1、E3_2、…、E3_A‧‧‧第三觸控電極
E4_1、E4_2、…、E4_B‧‧‧第四觸控電極
H0~H4‧‧‧高度
圖1A為根據本案一實施例繪示的一種觸控模組的示意圖；圖1B為圖1A中的觸控模組的側視圖；圖1C為圖1A中的觸控模組的俯視圖；圖2A為根據本案另一實施例繪示的一種觸控模組的示意圖； 圖2B為圖2A中的觸控模組的側視圖；圖3為根據本案另一實施例繪示的一種觸控模組的示意圖；圖4為根據本案一實施例繪示的觸控模組的製造方法的流程圖；圖5A至圖5C為根據本案一實施例繪示一種觸控模組的製作方法的示意圖；以及圖6A至圖6C為根據本案另一實施例繪示一種觸控模組的製作方法的示意圖。
以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本揭示內容之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭示內容之較佳實施例後，當可由本揭示內容所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本揭示內容之精神與範圍。
關於本文中所使用之『第一』、『第二』、...等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本案，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。
關於本文中所使用之方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本創作。
關於本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。
關於本文中所使用之『及/或』，係包括所述事物的任一或全部組合。
關於本文中所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
同時參照圖1A、圖1B及圖1C。圖1A為根據本案一實施例繪示的一種觸控模組100的示意圖。
在本實施例中，觸控模組100包括複數個第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N以及複數個第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M，其中N與M為正整數。在本實施例中，第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N以及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M皆大致為長條形(long stripe shape)。第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N以及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M大致彼此平行，且第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N以及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M皆平行於基板110的第一表面SF1。此外，本實施例中，第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N以及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M是彼此緊密地交互設置。
舉例而言，參考空間座標軸x-y-z，第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N以及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、 E2_M的長邊皆平行於y軸。第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N以及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M是沿-x方向交互設置，例如，第二觸控電極E2_1相鄰於第一觸控電極E1_1的-x方向側設置，第一觸控電極E1_2相鄰於第二觸控電極E2_1的-x方向側設置，第二觸控電極E2_2相鄰於第一觸控電極E1_2的-x方向側設置，並以此類推。
在本實施例中，第一觸控電極E1_1、E1_2、…、 E1_N以及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M係分別嵌入於基板110中。且第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N中的任一者與相鄰的第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M相對於基板110的第一表面SF1的高度彼此不同，以彼此電性絕緣。換言之，第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N與第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M係分別形成複數個彼此不連續(即彼此不接觸)的平面，以達成彼此電性絕緣的效果。
以第一觸控電極E1_1為例，第一觸控電極E1_1 相對於基板110的第一表面SF1的高度不同於相鄰的第二觸控電極E2_1相對於基板110的第一表面SF1的高度，藉此，第一觸控電極E1_1與相鄰的第二觸控電極E2_1彼此電性絕緣。
進一步參照圖1B，圖1B為觸控模組100於圖1A 中的x-z座標平面上的側視圖。第一觸控電極E1_1相對於基板110的第一表面SF1的高度表示為高度H1。第二觸控電極E2_1相對於基板110的第一表面SF1的高度表示為高度H2。 高度H1與高度H2彼此不同，以令第一觸控電極E1_1與第二觸控電極E2_1彼此不接觸且電性絕緣。
藉由如此的做法，即可不透過蝕刻方式以使觸 控電極E1_1、E1_2、…、E1_N及E2_1、E2_2、…、E2_M間彼此絕緣，以避免影響觸控模組100外觀的光學一致性。
在本案一實施例中，高度H1與高度H2之間的高 度差H2-(減)H1是大致大於50奈米，以使第一觸控電極E1_1與第二觸控電極E2_1彼此電性絕緣。
另一方面，在本案一實施例中，第一觸控電極 E1_1、E1_2、…、E1_N與第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M皆完全嵌入於基板110的內部之中，亦即，第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N與第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M並未暴露於基板110的第一表面SF1或第二表面SF2。如此一來，則觸控模組100不需額外的保護層以保護暴露於基板110上的第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N及/或第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M，而可減少觸控模組100的製造時間與成本。
在一實施例中，為避免第一觸控電極E1_1、 E1_2、…、E1_N中任一者暴露於基板110的第一表面SF1或第二表面SF2，第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N中任一者相對於基板110的第二表面SF2(為第一表面SF1之相對面)的嵌入深度大致介於10奈米至500奈米之間。舉例而言，如 圖1B所示，第一觸控電極E1_1相對於基板110的第二表面SF2的嵌入深度(例如是H0(基板110的第二表面SF2相對於第一表面SF1之高度)-H1)是大致介於10奈米至500奈米之間。
當注意到的是，雖然在本案圖式中，第一觸控 電極E1_1、E1_2、…、E1_N皆繪示為具有相同高度，且第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M皆繪示為具有相同高度，然而，第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N與第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M的高度可分別依實際需求進行變化，不以圖式中的實施例為限。
進一步參照圖1C，圖1C為觸控模組100於圖1A 中的x-y座標平面上的俯視圖。在本實施例中，由於是透過高度差異方式圖案化第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M，故第一E1_1、E1_2、…、E1_N及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M於俯視方向(即x-y平面)上的正投影之間可大致不具間隙，亦即，第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M於基板110的第一表面SF1上的正投影之間可大致不具間隙。換言之，第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M於基板110的第一表面SF1上的正投影呈一連續且完整的平面。
如此一來，可避免第一觸控電極E1_1、 E1_2、…、E1_N及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M間 的間隙造成的光折射率不均勻，而影響觸控模組100外觀的光學一致性。
另一方面，當注意到，第一觸控電極E1_1、 E1_2、…、E1_N及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M於基板110的第一表面SF1上的正投影之間亦大致不重疊(如圖1B中所示)，如此可減小第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M的電容耦合效應。
圖2A為根據本案另一實施例繪示的一種觸控模 組200的示意圖。
在本實施例中，觸控模組200包括複數個第一觸 控電極E1_1、E1_2、…、E1_N、複數個第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M、複數個第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A、複數個第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B，其中N、M、A、B為正整數。在本實施例中，第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N與第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M的具體細節皆與圖1A-1C中實施例相同，故在此不贅述。
在本實施例中，第三觸控電極E3_1、E3_2、…、 E3_A以及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B例如皆大致為長條形。第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A以及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B大致彼此平行，且第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A以及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B皆平行於基板210的第一表面SF1。另一方 面，第三、第四觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A、E4_1、E4_2、…、E4_B與第一、第二觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N、E2_1、E2_2、…、E2_M係相互垂直。此外，於本實施例中，第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A以及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B是彼此緊密地交互設置。
舉例而言，參考空間座標軸x-y-z，第三觸控電 極E3_1、E3_2、…、E3_A以及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B的長邊皆平行於x軸。第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A以及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B是沿y方向交互設置，例如，第四觸控電極E4_1相鄰於第三觸控電極E3_1的y方向側設置，第三觸控電極E3_2相鄰於第四觸控電極E4_1的y方向側設置，第四觸控電極E4_2相鄰於第三觸控電極E3_2的y方向側設置，並以此類推。
在本實施例中，第三觸控電極E3_1、E3_2、…、 E3_A以及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B係分別嵌入於基板210中。且第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A中的任一者與相鄰的第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B相對於基板210的第一表面SF1的高度彼此不同，以彼此電性絕緣。換言之，第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A與第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B係分別形成複數個彼此不連續(即彼此不接觸)的平面，以達成彼此電性絕緣的效果。
以第三觸控電極E3_1為例，第三觸控電極E3_1 相對於基板210的第一表面SF1的高度不同於相鄰的第四觸控電極E4_1相對於基板210的第一表面SF1的高度，藉此，第三觸控電極E3_1與相鄰的第四觸控電極E4_1彼此電性絕緣。
進一步參照圖2B，圖2B為觸控模組200於圖2A 中的y-z座標平面上的側視圖。第一觸控電極E1_1相對於基板210的第一表面SF1的高度表示為高度H1。第二觸控電極E2_1相對於基板210的第一表面SF1的高度表示為高度H2。 第三觸控電極E3_1相對於基板210的第一表面SF1的高度表示為高度H3。第四觸控電極E4_1相對於基板210的第一表面SF1的高度表示為高度H4。高度H1、高度H2、高度H3與高度H4彼此不同，以令第一觸控電極E1_1、第二觸控電極E2_1、第三觸控電極E3_1與第四觸控電極E4_1彼此不接觸且電性絕緣。
在本案一實施例中，高度H3與高度H4之間的高 度差H4-(減)H3是大致大於50奈米，以使第三觸控電極E3_1與第四觸控電極E4_1彼此電性絕緣。另一方面，高度H2與高度H4之間的高度差H2-(減)H4亦是大致大於50奈米，以使第二觸控電極E2_1與第四觸控電極E4_1彼此電性絕緣。
另一方面，在本案一實施例中，第三觸控電極 E3_1、E3_2、…、E3_A與第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B皆完全嵌入於基板210的內部之中，亦即，第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A與第四觸控電極E4_1、E4_2、…、 E4_B並未暴露於基板210的第一表面SF1或第二表面SF2。如此一來，則觸控模組200不需額外的保護層以保護暴露於基板210上的第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A及/或第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B，而可減少觸控模組200的製造時間與成本。
在一實施例中，為避免第三觸控電極E3_1、 E3_2、…、E3_A中任一者暴露於基板210的第一表面SF1或第二表面SF2，第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A中任一者相對於基板210的第一表面SF1的嵌入深度大致介於10奈米至500奈米之間。
當注意到的是，雖然在本案圖式中，第三觸控 電極E3_1、E3_2、…、E3_A皆繪示為具有相同高度，且第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B皆繪示為具有相同高度，然而，第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A與第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B的高度可分別依實際需求進行變化，不以圖式中的實施例為限。
在一實施例中，第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B於基板210的第一表面SF1上的正投影之間可大致不具間隙或大致不重疊。換言之，第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B於基板210的第一表面SF1上的正投影呈一連續且完整的平面。
在一實施例中，觸控模組200於圖2A中的x-y座 標平面上的俯視圖與圖1C中所繪示的大致相似，故相關細節可參照圖1C中所示。
透過上述的設置，用以感測水平與垂直方向的 觸碰點之觸控模組200即可實現。
當注意到，在本案的一應用範例中，可使第一 觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N或第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M處於浮接狀態，並使第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A或第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B處於浮接狀態。此處所謂「處於浮接狀態」代表不電性連接或不提供觸碰感測訊號至控制晶片(未繪示)。例如，在本應用範例中，係僅利用第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N或第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M，並僅利用第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A或第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B進行觸碰感測。另一方面，在另一應用範例中，亦可使第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N、第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M、第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B皆不處於浮接狀態，亦即，皆進行觸碰感測。
另一方面，亦當注意到，雖然在上述實施例中， 是透過嵌入第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N、第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M、第三觸控電極E3_1、E3_2、…、 E3_A及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B於同一基板210中，以實現用以感測水平與垂直方向的觸碰點之觸控模組200。然而，實際上，本案亦可分別形成用以感測單一方向(如水平方向)的觸碰點之觸控模組(例如是觸控模組100)以及用以感測另一方向(如垂直方向)的觸碰點之觸控模組，並將兩者彼此正交相疊，以實現另一種可用以感測水平與垂直方向的觸碰點之觸控模組。
舉例而言，參照圖3，圖3為根據本案另一實施 例繪示的一種觸控模組300的示意圖。在本實施例中，觸控模組300包括子觸控模組301以及子觸控模組302。子觸控模組301以及子觸控模組302可具有與圖1中所示之觸控模組100相同或相似之結構，故相似的細節部份於此將不再贅述。
在本實施例中，子觸控模組301包括基板310、 第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N、以及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M，其中基板310具有第一表面SF1以及相對於第一表面SF1的第二表面SF2。第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N以及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M是嵌入於基板310中，且第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N以及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M相對於基板310的第一表面SF1的高度彼此不同且彼此電性絕緣。
另一方面，子觸控模組302包括基板320、第三 觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A以及第四觸控電極E4_1、 E4_2、…、E4_B，其中基板320具有第三表面SF3以及相對於第三表面SF3的第四表面SF4。第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A以及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B是嵌入於基板320中，且第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A以及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B相對於基板320的第三表面SF3的高度彼此不同且彼此電性絕緣。
在本實施例中，子觸控模組301與子觸控模組 302彼此正交相疊，以使得第三、第四觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A、E4_1、E4_2、…、E4_B與第一、第二觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N、E2_1、E2_2、…、E2_M在某一預定平面(如基板320的第三表面SF3)上的正投影係相互垂直。
如此一來，藉由彼此垂直的第一、第二觸控電 極E1_1、E1_2、…、E1_N、E2_1、E2_2、…、E2_M與第三、第四觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A、E4_1、E4_2、…、E4_B，觸控模組300即可感測水平與垂直方向的觸碰點。
當注意到，雖然於圖3中，子觸控模組301是設 置於子觸控模組302之上，然而實際上，子觸控模組302亦可設置於子觸控模組301之上，本案不以圖3中實施例為限。
在以下段落中，將搭配圖4、圖5A-5C描述一種 觸控模組的製造方法。此一製造方法可用以製造相同或相似於圖1A中的觸控模組100，而為使敘述簡單，以下將根據本 案一實施例，以圖1A中的觸控模組100為例對此一製造方法進行敘述，然本案不以此應用為限。
另外，應瞭解到，在本實施方式中所提及的製 造方法的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。
再者，為使敘述簡便，以下僅就形成第一觸控 電極E1_1、E1_2以及第二觸控電極E2_1的部份為例進行說明，然而實際上，第一、第二觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N、E2_1、E2_2、…、E2_M中的任一者皆可藉由以下方法形成。
特別參照圖4以及圖5A-5B，首先，在第一步驟 中，提供含第一導電添加物(conducting additive)的嵌入液(embedded ink)112於基板110的第二表面SF2上，以令第一導電添加物嵌入基板110中，形成第一導電材料層114(步驟S1)。第一導電材料層114具有第一電極部份114a以及第二電極部份114b，各別用以在後續步驟中形成第一觸控電極(例如是第一觸控電極E1_1及E1_2)以及第二觸控電極(例如是第二觸控電極E2_1)。
在一實施例中，基板110可由聚酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、環狀烯烴單體共聚合物(cyclo olefin polymer，COP)等適當高分子材料實現。在一實施例 中，含第一導電添加物的嵌入液112可藉由將第一導電添加物溶解於特定溶劑中實現，其中所述的特定溶劑的溶解參數(solubility parameter)接近於基板110之材料的溶解參數，以使溶解於所述的特定溶劑中的第一導電添加物滲透進入基板110之中，以達成嵌入的效果。在一實施例中，上述第一導電添加物可以是奈米碳管、奈米金屬線、導電膠、導電高分子、石墨稀、奈米金屬等適當導電材料。
藉由提供含第一導電添加物的嵌入液112於以 高分子材料形成的基板110的第二表面SF2上，可使基板110中鄰近第二表面SF2的部份膨脹，以使第一導電添加物滲透到基板110之中，以達到內嵌的效果。
另一方面，在一實施例中，前述第一步驟可以 是透過印刷(print)或塗佈(coating)提供含第一導電添加物的嵌入液112於基板110的第二表面SF2上。
特別參照圖4以及圖5B-5C，接著，在第二步驟 中，對應於第一導電材料層114中的第二電極部份114b，提供不含第一導電添加物的嵌入液116於基板110的第二表面SF2上，以將第二電極部份114b相對於第一電極部份114a進一步嵌入於基板110，藉以分離第一電極部份114a與進一步嵌入的第二電極部份114b，並分別形成第一觸控電極E1_1及E1_2以及第二觸控電極E2_1(步驟S2)。
藉由如此的做法，可使第一觸控電極E1_1、E1_2 與第二觸控電極E2_1於基板110的第一表面SF1上的正投影之間大致不具間隙且大致不重疊。
當注意到，在本案中的用語「大致」，係用以修 飾可些微變化的數量以及因製造過程所造成的些微誤差，但這種些微變化及些微誤差並不會改變其本質。舉例而言，於進一步嵌入第二電極部份114b於基板110時，可能因擠壓而造成誤差，使得第一觸控電極E1_1、E1_2與第二觸控電極E2_1於基板110的第一表面SF1上的正投影之間存在些微間隙或些微重疊。然而，此些因製造過程所造成的些微誤差，亦在本案範圍之中。
在一實施例中，不含導電添加物的嵌入液116可 以是溶解參數接近於基板110之材料的溶解參數之特定溶劑。
另一方面，在一實施例中，前述第二步驟亦可 以是透過印刷或塗佈提供不含導電添加物的嵌入液116於基板110的第二表面SF2上。
簡言之，上述的製造方法係包括：嵌入第一導 電材料層114於基板110中，以及將第二電極部份114b相對於第一電極部份114a進一步嵌入於基板110中，以形成彼此分離的第一觸控電極E1_1、E1_2以及第二觸控電極E2_1。
當注意到，雖然上述實施例中，係以提供嵌入 液112、116於基板110的第二表面SF2上，以達成嵌入的效 果，然而本案中的製造方法不以此為限，其它可達成嵌入效果之手段亦在本案範圍之中。
另一方面，上述的製造方法亦可用以分別製造 圖3中的子觸控模組301、302。例如，在嵌入第一導電材料層於基板310中之後，將第一導電材料層中的第二電極部份相對於第一電極部份進一步嵌入於基板310中，以形成彼此分離的第一觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N以及第二觸控電極E2_1、E2_2、…、E2_M。並且，相似地，在嵌入第二導電材料層於基板320中之後，將第二導電材料層中的第四電極部份相對於第三電極部份進一步嵌入於基板320中，以形成彼此分離的第三觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A以及第四觸控電極E4_1、E4_2、…、E4_B。
應注意者，上述步驟的具體細節可參照圖4A中 的實施例，在此不贅述。此外，在本實施例中，第二導電材料層、第三電極部份以及第四電極部份相似於圖4A中的第一導電材料層114、第一電極部份114a以及第二電極部份114b，故其具體細節在此亦不贅述。
透過上述步驟，即可形成圖3中的觸控模組300 的子觸控模組301、302。而在形成觸控模組300中的子觸控模組301、302後，可進一步將基板310與基板320正交重疊，使得第一和第二觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N、E2_1、E2_2、…、E2_M和第三和第四觸控電極E3_1、E3_2、…、 E3_A、E4_1、E4_2、…、E4_B於一預定平面(例如是基板320的第三表面SF3)的投影互相垂直。如此一來，即可製成圖3中的觸控模組300。在某些實施例中，子觸控模組301和302之間具有材料層(未繪出)，用以將觸控模組301和302貼合一起，該材料層可以是單一材料，也可以是複合材料，但不限於此。
另外，應注意到，雖然上述實施例中，係以製 造前述觸控模組100以及子觸控模組301、302為例進行說明。然而在不同應用上，類似的製造方法亦可應用於製造前述觸控模組200。
在以下段落中，將搭配圖6A-6C描述一種觸控模 組的製造方法。此一製造方法可用以製造相同或相似於圖2A中的觸控模組200，而為使敘述簡單，以下將根據本案一實施例，以圖2A中的觸控模組200為例對此一製造方法進行敘述，然本案不以此應用為限。
另外，應瞭解到，在本實施方式中所提及的製 造方法的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。
再者，為使敘述簡便，以下僅就形成第一觸控 電極E1_1、E1_2、第二觸控電極E2_1、第三觸控電極E3_1、E3_2以及第四觸控電極E4_1的部份為例進行說明，然而實際上，第一、第二觸控電極E1_1、E1_2、…、E1_N、E2_1、 E2_2、…、E2_M以及第三、第四觸控電極E3_1、E3_2、…、E3_A、E4_1、E4_2、…、E4_B中的任一者皆可藉由以下方法形成。
再一方面，形成第一觸控電極E1_1、E1_2以及 第二觸控電極E2_1的步驟可參照圖5A-5C中的實施例，故在此不贅述。
此外，為便於說明，以下舉形成第一觸控電極 E1_1、E1_2以及第二觸控電極E2_1之後，形成第三觸控電極E3_1、E3_2以及第四觸控電極E4_1的步驟順序為例進行說明，然而實際上本案不以此為限。在其它實施例中，形成第一觸控電極E1_1、E1_2以及第二觸控電極E2_1的步驟與形成第三觸控電極E3_1、E3_2以及第四觸控電極E4_1的步驟可同時或部份同時進行。
特別參照圖6A-6B，首先，在第三步驟中，提供 含導電添加物的嵌入液212於基板210的第一表面SF1上，以令第二導電添加物嵌入基板210中，形成第二導電材料層214。第二導電材料層214具有第三電極部份214a以及第四電極部份214b，各別用以在後續步驟中形成第三觸控電極(例如是第三觸控電極E3_1及E3_2)以及第四觸控電極(例如是第四觸控電極E4_1)。
在本實施例中，基板210以及含第二導電添加物 的嵌入液212的具體細節可參照前一實施態樣，在此不贅 述。此外，含第二導電添加物的嵌入液216之材料可相同於或不同於前述實施例中含第一導電添加物的嵌入液116。
再者，提供含第二導電添加物的嵌入液212於基 板210的第一表面SF1之具體細節亦可參照前一實施態樣，在此不贅述。
特別參照圖6B-6C，接著，在第四步驟中，對應 於第二導電材料層214中的第四電極部份214b，提供不含導電添加物的嵌入液216於基板210的第一表面SF1上，以將第四電極部份214b相對於第三電極部份214a進一步嵌入於基板210，藉以分離第三電極部份214a與進一步嵌入的第四電極部份214b，並分別形成第三觸控電極E3_1及E3_2以及第四觸控電極E4_1。
藉由如此的做法，可使第三觸控電極E3_1、E3_2 與第四觸控電極E4_1於基板210的第一表面SF1上的正投影之間大致不具間隙且大致不重疊。
在本實施例中，不含導電添加物的嵌入液216的 具體細節可參照前一實施態樣，在此不贅述。此外，不含導電添加物的嵌入液216之材料可相同於或不同於前述實施例中不含導電添加物的嵌入液116。
此外，提供不含導電添加物的嵌入液216於基板 210的第一表面SF1之具體細節亦可參照前一實施態樣，在此不贅述。
簡言之，上述的製造方法係包括：形成彼此分 離的第一觸控電極E1_1、E1_2以及第二觸控電極E2_1；嵌入第二導電材料層214於基板210中，以及將第四電極部份214b相對於第三電極部份214a進一步嵌入於基板210中，以形成彼此分離的第三觸控電極E3_1、E3_2以及第四觸控電極E4_1。藉此，即可避免透過蝕刻方式圖案化第三觸控電極E3_1、E3_2以及第四觸控電極E4_1，以避免造成觸控模組200外觀上的光折射率不均勻，而影響觸控模組200外觀的光學一致性。
當注意到，雖然上述實施例中，係以提供嵌入 液212、216於基板210的第一表面SE1上，以達成嵌入的效果，然而本案中的製造方法不以此為限，其它可達成嵌入效果之手段亦在本案範圍之中。另外，由於觸控電極E1_1-E1_N、E2_1-E2_M、E3_1-E3_A和E4_1-E4_B皆完全嵌入基板210之中，觸控模組可更具整體性，且更便於後續加工或與其他設備組裝，如顯示模組。
雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧觸控模組
110‧‧‧基板
SF1‧‧‧第一表面
SF2‧‧‧第二表面
E1_1、E1_2、E1_N‧‧‧第一觸控電極
E2_1、E2_2、E2_M‧‧‧第二觸控電極

Claims (23)

  1. 一種觸控模組，包括：一第一基板；至少一第一觸控電極，嵌入於該第一基板中；以及至少一第二觸控電極，嵌入於該第一基板中，其中該第一觸控電極以及該第二觸控電極相對於該第一基板的一第一表面的高度彼此不同，以使該第一觸控電極與該第二觸控電極彼此電性絕緣，其中該第一觸控電極於該第一基板的該第一表面的正投影與該第二觸控電極於該第一基板的該第一表面的正投影不重疊且呈一連續且完整的平面。
  2. 如請求項1所述之觸控模組，其中該第一觸控電極相對於該第一基板的該第一表面的高度以及該第二觸控電極相對於該第一基板的該第一表面的高度的高度差大於50奈米。
  3. 如請求項1所述之觸控模組，其中該第一觸控電極與該第二觸控電極為長條狀。
  4. 如請求項1所述之觸控模組，其中該第一觸控電極與該第二觸控電極相互平行。
  5. 如請求項1所述之觸控模組，其中該第一觸控電極與該第二觸控電極中至少一者係完全嵌入該第一基板的內部之中。
  6. 如請求項1所述之觸控模組，更包括：至少一第三觸控電極，嵌入於該第一基板中；以及至少一第四觸控電極，嵌入於該第一基板中，其中該第一觸控電極、該第二觸控電極、該第三觸控電極以及該第四觸控電極相對於該第一基板的該第一表面之高度皆不相同，以令該第一觸控電極、該第二觸控電極、該第三觸控電極以及該第四觸控電極彼此電性絕緣。
  7. 如請求項6所述之觸控模組，其中該第一觸控電極、該第二觸控電極、該第三觸控電極以及該第四觸控電極中任兩者相對於該第一基板的該第一表面之高度的高度差大於50奈米。
  8. 如請求項6所述之觸控模組，其中該第三觸控電極與該第四觸控電極相互平行，且該第三、第四觸控電極與該第一、第二觸控電極相互垂直。
  9. 如請求項6所述之觸控模組，其中該第三觸控電極相對於該第一基板的該第一表面的嵌入深度介於10奈米至500奈米之間。
  10. 如請求項6所述之觸控模組，其中該第三觸控電極於該第一基板的該第一表面的正投影與該第四觸控電極於該第一基板的該第一表面的正投影不重疊。
  11. 如請求項6所述之觸控模組，其中該第三觸控電極 與該第四觸控電極為長條狀。
  12. 如請求項6所述之觸控模組，其中該第三觸控電極與該第四觸控電極中至少一者係完全嵌入該第一基板的內部之中。
  13. 如請求項6所述之觸控模組，其中該第一觸控電極與該第二觸控電極中的一者處於浮接狀態，且該第三觸控電極與該第四觸控電極中的一者處於浮接狀態。
  14. 如請求項1所述之觸控模組，更包括：一第二基板；至少一第三觸控電極，嵌入於該第二基板中；以及至少一第四觸控電極，嵌入於該第二基板中，其中該第三觸控電極以及該第四觸控電極相對於該第二基板的一第三表面的高度彼此不同且彼此電性絕緣。
  15. 如請求項14所述之觸控模組，其中該第一基板和該第二基板正交重疊，使得該等第一和第二觸控電極和該等第三和第四觸控電極於一預定平面的投影互相垂直。
  16. 一種觸控模組的製造方法，包括：嵌入一第一導電材料層於一第一基板中，其中該第一導電材料層包括至少一第一電極部份以及至少一第二電極部份；以及將該第二電極部份相對該第一電極部份嵌入於該第一 基板中，以分離該第一電極部份與嵌入的該第二電極部份，並分別形成一第一觸控電極以及一第二觸控電極，其中該第一觸控電極與該第二觸控電極彼此電性絕緣。
  17. 如請求項16所述之製造方法，其中嵌入該第一導電材料層於該第一基板中的步驟包括：提供含一第一導電添加物的嵌入液於該第一基板的一第一表面上，以令該第一導電添加物嵌入該第一基板中，形成該第一導電材料層。
  18. 如請求項17所述之製造方法，其中將該第二電極部份相對該第一電極部份嵌入於該第一基板中的步驟包括：對應於該第一導電材料層中的該第二電極部份，提供不含導電添加物的嵌入液於該第一基板的該第一表面上，以將該第二電極部份相對該第一電極部份嵌入於該第一基板中。
  19. 如請求項16所述之製造方法，更包括：嵌入一第二導電材料層於該第一基板中，其中該第一導電材料層包括至少一第三電極部份以及至少一第四電極部份；以及將該第四電極部份相對於該第三電極部份嵌入於該第一基板中，以分離該第三電極部份與嵌入的該第四電極部份，並分別形成一第三觸控電極以及一第四觸控電極，其中該第一觸控電極、該第二觸控電極、該第三觸控電極以及該第四觸控電極彼此電性絕緣。
  20. 如請求項19所述之製造方法，其中嵌入該第二導電材料層於該第一基板中的步驟包括：提供含一第二導電添加物的嵌入液於該第一基板的一第二表面上，以令該第二導電添加物嵌入該第一基板中，形成該第二導電材料層。
  21. 如請求項20所述之製造方法，其中將該第四電極部份相對於該第三電極部份嵌入於該第一基板中的步驟包括：對應於該第二導電材料層中的該第四電極部份，提供不含導電添加物的嵌入液於該第一基板的該第二表面上，以將該第四電極部份相對於該第三電極部份嵌入於該第一基板中。
  22. 如請求項16所述之製造方法，更包括：嵌入一第二導電材料層於一第二基板中，其中該第二導電材料層包括至少一第三電極部份以及至少一第四電極部份；以及將該第四電極部份相對於該第三電極部份嵌入於該第二基板中，以分離該第三電極部份與嵌入的該第四電極部份，並分別形成一第三觸控電極以及一第四觸控電極。
  23. 如請求項22所述之製造方法，更包括：將該第一基板與該第二基板正交重疊，使得該等第一和第二觸控電極和該等第三和第四觸控電極於一預定平面的投影互相垂直。
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