TWI579747B - 觸控面板及其製造方法 - Google Patents

Description

觸控面板及其製造方法

本發明係關於一種觸控面板，且特別係關於一種觸控面板及其製造方法。

隨著觸控技術的發達，越來越多電子產品，如智慧型手機或平板電腦等，均採用觸控面板，以供使用者直接通過觸碰螢幕上顯示的圖案來起到下達指令的作用。

在觸控面板中，透明感應電極係設置於蓋板上，以感應使用者的觸碰位置。為了將透明感應電極所得到的觸碰訊號傳遞給處理電路，透明感應電極的周遭圍繞了許多導線，這些導線電性連接透明感應電極與處理電路，以將觸碰訊號傳遞給處理電路。一般來說，這些導線為金屬導線，而不具透光性。因此，為了避免使用者看到這些導線，在導線與蓋板之間還設置有遮蔽層(又稱Black Mask；BM)，以遮蔽導線。

以目前遮蔽層的製作方式來說，大部分係採用油墨印刷的方式，將油墨印刷或塗佈於蓋板的周遭區域，再於油墨上設置導線。然而，油墨印刷造成了諸多缺點。舉例 來說，以目前的印刷技術而言，印刷出來的油墨厚度至少在8微米以上，這樣的厚度容易造成透明感應電極在遮蔽層處爬坡造成斷裂。另外，在形成透明感應電極的過程中，所需的真空與高溫環境容易造成油墨出現放氣現象，釋放出來的物質則會附著於透明感應電極的表面，而影響透明感應電極的效能。此外，在黃光製程中，油墨容易脫落，故無法通過黃光製程的耐化學性測試。再者，印刷的油墨表面的粗糙度較高，形狀呈凹凸起伏不易控制，故容易造成透明感應電極與導線難以準確地形成於所需位置上。此外，由於油墨具有流動性，故當印刷於曲面蓋板上時，容易因為印刷不均勻造成色彩異常或漏光等外觀缺陷。

本發明所揭露之技術方案在觸控面板中採用一種不同於油墨的遮蔽膜，其可克服油墨印刷所帶來的諸多缺點。

依據本發明之一實施方式，一種觸控面板包含一保護蓋板、一遮蔽膜、一感應電極層以及一走線層。保護蓋板具有一內表面。遮蔽膜係鍍製於內表面，並定義出可視區與非可視區。遮蔽膜包含至少一鍍膜層。感應電極層係至少部分設置於內表面之可視區上。走線層係設置於非可視區並電性連接感應電極層，且遮蔽膜係位於保護蓋板與走線層之間。

依據本發明之另一實施方式，一種觸控面板之 製造方法包含以下步驟。提供一保護蓋板。在保護蓋板之一內表面之一非可視區上，以物理氣相沈積的方式鍍製一遮蔽膜。至少在內表面之可視區上，形成一感應電極層。在遮蔽膜之遠離內表面之一側，形成電性連接感應電極層之一走線層。

於上述實施方式中，遮蔽膜係採用物理氣相沈積的方式所鍍製而成的，而非油墨印刷或塗佈所形成的，故可有效克服油墨所帶來的諸多缺點。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

100‧‧‧保護蓋板

110‧‧‧內表面

111‧‧‧非可視區

112‧‧‧可視區

120‧‧‧外表面

200、200a、200b‧‧‧遮蔽膜

210‧‧‧鍍膜層

220‧‧‧耐化學層

300‧‧‧感應電極層

400‧‧‧走線層

500‧‧‧保護膜

600‧‧‧抗反射多層膜

610、620‧‧‧折射率匹配層

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示依據本發明一實施方式之觸控面板的結構示意圖；第2圖繪示依據本發明另一實施方式之觸控面板的結構示意圖；第3圖繪示依據本發明另一實施方式之觸控面板的結構示意圖；第4圖繪示依據本發明另一實施方式之觸控面板的結構示意圖； 第5圖繪示依據本發明另一實施方式之觸控面板的結構示意圖；以及第6圖繪示依據本發明另一實施方式之觸控面板的結構示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，熟悉本領域之技術人員應當瞭解到，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節並非必要的，因此不應用以限制本發明。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。另外，為了便於讀者觀看，圖式中各元件的尺寸並非依實際比例繪示。

第1圖繪示依據本發明一實施方式之觸控面板的結構示意圖。如第1圖所示，觸控面板包含保護蓋板100、遮蔽膜200、感應電極層300以及走線層400。保護蓋板100具有內表面110以及外表面120。外表面120可為使用者觸控操作面。於部份實施方式中，可在外表面120上設置防髒汙、防指紋、抗刮或抗眩等功能層。內表面110與外表面120係相背對的。換句話說，內表面110與外表面120係分別位於保護蓋板100的相反側。於部份實施方式中，外表面120以及內表面110可為經過化學或物理強化的表面，以提升對保護蓋板100下方的遮蔽膜200、感應電極層300與走線層400的保護效果。於部份實施方式中，保護蓋板100為透光蓋板，以供使用者觀看 觸控面板的顯示畫面。舉例來說，保護蓋板100之材質可為透光材質，如玻璃、藍寶石或者聚酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)等等，但本發明並不以此為限。

遮蔽膜200係設置於內表面110之周邊區域，並定義出觸控面板的非可視區111和可視區112，該周邊區域為非可視區111，且非可視區111圍繞可視區112。進一步來說，遮蔽膜200為環形膜，而所在的區域為非可視區111。感應電極層300至少部分設置於可視區112內。進一步來說，感應電極層300設置於可視區112內，並部份延伸至非可視區111。走線層400設置於該內表面110的非可視區111並與感應電極層300電性連接。具體來說，走線層400中的導線為不透光的(如銅線或銀線等金屬導線)，而遮蔽膜200係位於走線層400與保護蓋板100之內表面110之間，以遮蔽走線層400，故走線層400中的不透光導線不會被使用者看到。感應電極層300之邊緣部分係位於遮蔽膜200上，以電性連接走線層400，感應電極層300的其他部分則係位於內表面110的可視區112內。由於走線層400電性連接感應電極層300，故可將感應電極層300所感應到的觸碰訊號傳送至外部處理電路(未示於圖中)。具體來說，感應電極層300可包含複數透明導電圖案於其中，其材質可為氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)或氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide，IZO)，但本發明並不以此為限。感應電極層300中的透明導電圖案係電性連接走線層400中的導線，而走線層400中的導線可 電性連接外部處理電路。如此一來，當感應電極層300中的透明導電圖案感應到觸碰訊號時，此觸碰訊號可藉由走線層400中的導線傳遞給外部處理電路，以得到觸碰位置。

在本實施例中，遮蔽膜200包含至少一鍍膜層210，該鍍膜層為不透光層。以一層鍍膜層為例，鍍膜層210係以物理氣相沈積(Physical Vapor Deposition；PVD)的方式鍍製於內表面110並定義出非可視區111和可視區112。鍍膜層210之材料在光的波長於300至2000奈米的範圍內，光吸收係數係介於1.5與20之間，以起到遮光的效果，而防止使用者看到走線層400。舉例來說，鍍膜層210的材料可為氮氧化矽鈦(TiSiON)、矽(Si)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鋅(Zn)、錫(Sn)、鉻(Cr)、銠(Rh)、銀(Ag)、鉍(Bi)、或其組合，但本發明並不以上述材料為限，其他在光的波長於300至2000奈米的範圍內，光吸收係數係介於1.5與20之間的材料，或其他適合之材料，亦可做為鍍膜層210的材料。通過在以上參數內選擇材料，可使鍍膜層210的遮蔽性比現有技術的印刷油墨更加良好。

於部份實施方式中，第1圖所示之觸控面板的製造方法包含以下步驟。首先，提供保護蓋板100。接著，可在保護蓋板100的內表面110，以物理氣相沈積的方式，鍍製遮蔽膜200，定義出非可視區111和可視區112。舉例來說，可利用蒸鍍或濺鍍的方式將不透光材料沈積於內表面110，以形成不透光的鍍膜層210，而做為遮蔽膜200。接著，可在內表面110的可視區112上形成感應電極層300。 舉例來說，可將透明導電材料沈積於內表面110的可視區112與部份遮蔽膜200上，再對此沈積的透明導電材料進行圖案化處理，而形成具有透明導電圖案的感應電極層300。最後，可在遮蔽膜200遠離內表面110之一側，形成電性連接感應電極層300的走線層400。舉例來說，可將多條金屬導線設置於遮蔽膜200遠離該內表面的一側，以形成走線層400，並將金屬導線與感應電極層300的透明導電圖案相連接。

用來形成鍍膜層210的例示性蒸鍍製程如下所述。在蒸鍍製程中，可將不透光材料做為被蒸鍍物，並對此不透光材料加熱，利用此不透光材料在高溫(接近其熔點)時所具備的飽和蒸氣壓，來使此不透光材料沈積於內表面110形成非可視區111，以形成不透光的鍍膜層210。用來形成鍍膜層210的例示性濺鍍製程如下所述。在濺鍍製程中，可將不透光材料做為被濺鍍物，利用電漿所產生的離子，對此不透光材料進行轟擊(Bondmardment)，使電漿的氣相內具有此不透光材料的粒子(如原子)，再將具有不透光材料粒子的電漿傳遞至內表面110形成非可視區111，而使得內表面110的非可視區111上吸附有此不透光材料的粒子，以形成不透光的鍍膜層210。

由於物理氣相沈積的方式可讓不透光材料以原子或離子尺度沈積於內表面110上，故可大幅降低鍍膜層210的厚度(例如：可沈積出厚度為100奈米的鍍膜層210)，使得相比印刷油墨的厚度，感應電極層300由可視區112過 度到非可視區的爬坡變緩，因此可防止位於鍍膜層210上的部分感應電極層300與位於可視區112上的部分感應電極層300的連接發生斷裂的狀況。此外，由於不透光材料係以原子尺度或離子尺度沈積於內表面110上，故相較於油墨印刷，沈積完成的鍍膜層210之表面較為平坦而不粗糙。另外，相較於油墨印刷，利用物理氣相沈積的方式鍍製出的鍍膜層210較不易脫落且流動性較低。另外，氮氧化矽鈦(TiSiON)、矽(Si)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鋅(Zn)、錫(Sn)、鉻(Cr)、銠(Rh)、銀(Ag)、鉍(Bi)等材料均為無機材料，相較於有機的油墨，上述材料在高溫與真空的環境下較不易釋出氣體，故於部份實施方式中，採用上述材料的鍍膜層210可避免在高溫與真空的環境下釋出物質而影響感應電極層300的效能。因此，利用物理氣相沈積的方式所沈積出來的鍍膜層210可克服油墨印刷所造成的諸多缺點。

第2圖繪示依據本發明另一實施方式之觸控面板的結構示意圖。本實施方式與前述實施方式之間的主要差異係在於：於本實施方式中，如第2圖所示，遮蔽膜200a包含一鍍膜層210以及一耐化學層220。鍍膜層210與耐化學層220係層疊於內表面110之非可視區111上。耐化學層220的材料與鍍膜層210的材料不同，進一步來說，耐化學層220的耐化學性比鍍膜層210的耐化學性更高。如此一來，耐化學層220可提升遮蔽膜200a的耐化學性，以利遮蔽膜200a能夠耐住後續用來製作感應電極層300的黃光製程的高溫。舉例來說，耐化學層220的材料可為二氧化矽(SiO₂)， 且耐化學層220係由物理氣相沈積所鍍製而成的。而可利於遮蔽膜200a能夠耐住後續用來製作感應電極層300的黃光製程的高溫。於本實施方式中，採用二氧化矽做為耐化學層220的材料僅為例示，於其他實施方式中，耐化學層220的材料亦可為其他耐化學性比鍍膜層210更高的物質，而不限於二氧化矽。

第3圖繪示依據本發明另一實施方式之觸控面板的結構示意圖。本實施方式與第2圖所示實施方式之間的主要差異係在於：於本實施方式中，如第3圖所示，遮蔽膜200b之鍍膜層210與耐化學層220的數量均為複數層，而此些鍍膜層210與此些耐化學層220係交替層疊的。進一步來說，在製作遮蔽膜200b的過程中，可在內表面110的非可視區111上交替地鍍製此些鍍膜層210與此些耐化學層220。舉例來說，首先，可利用物理氣相沈積的方式，在內表面110的非可視區111上鍍製第一層鍍膜層210。接著，再利用物理氣相沈積的方式，在此鍍膜層210上鍍製第一層耐化學層220。接著，再利用物理氣相沈積的方式，在此耐化學層220上鍍製第二層鍍膜層210。接著，再利用物理氣相沈積的方式，在此鍍膜層210上，鍍製第二層耐化學層220，以此類推。於其他實施方式中，鍍膜層210與耐化學層220的鍍製順序可相反。進一步來說，可先在內表面110的非可視區111上鍍製第一層耐化學層220，再於此耐化學層220上鍍製第一層鍍膜層210，以此類推。

藉由上述交替鍍製的方式，遮蔽膜200b可包含 交替層疊的多層鍍膜層210與多層耐化學層220，如此可使得遮蔽膜200b的耐化學性更佳。進一步來說，相較於鍍製多層鍍膜層210後，再鍍製多層耐化學層220所形成的遮蔽膜而言，由交替層疊的鍍膜層210與耐化學層220所形成的遮蔽膜200b可具有較佳的耐化學性和耐化學穩定性。此外，由於遮蔽膜200b為多層的層疊結構，故這樣的層疊設計還可助於調整遮蔽膜200b的厚度，以防止遮蔽膜200b過薄而存在漏光的風險。另外，藉由層疊的多層鍍膜層210與耐化學層220，可調整遮蔽膜200b的厚度，從而利於得到遮蔽膜200b所需的光密度(Optical density；OD)值。

第4圖繪示依據本發明另一實施方式之觸控面板的結構示意圖。本實施方式與前述實施方式之間的主要差異係在於：於本實施方式中，如第4圖所示，觸控面板還可包含保護膜500。遮蔽膜200係位於保護蓋板100與保護膜500之間。如此一來，遮蔽膜200可被保護膜500所保護。進一步來說，保護膜500係以物理氣相沈積的方式，鍍製於遮蔽膜200之遠離保護蓋板100之一側。換句話說，保護膜500係鍍製於遮蔽膜200遠離於保護蓋板100的表面。

如第4圖所示，由於保護膜500係鍍製於遮蔽膜200的下表面，故可隔開遮蔽膜200與位於遮蔽膜200下方的走線層400。進一步來說，於部份實施方式中，保護膜500係夾抵於遮蔽膜200與走線層400之間。換句話說，保護膜500係鍍製於遮蔽膜200上並接觸走線層400。保護膜500與走線層400絕緣，以防止走線層400的電氣訊號產生不必 要的外流。

於部份實施方式中，鍍製保護膜500的步驟係在形成走線層400之前進行的。進一步來說，可在形成走線層400之前，以物理氣相沈積的方式，鍍製保護膜500於遮蔽膜200之遠離內表面110之一側。在保護膜500鍍製完成後，再於保護膜500之遠離遮蔽膜200之一側，形成走線層400。換句話說，走線層400係形成於保護膜500遠離於遮蔽膜200之表面。如此一來，保護膜500可隔開遮蔽膜200與走線層400。

於部份實施方式中，保護膜500的材料為絕緣材料，當遮蔽膜200為一層鍍膜層210且材料選用導電材料時，保護膜500在此時更能起到絕緣鍍膜層210和走線層400的作用。舉例來說，保護膜500的材料可包含二氧化矽、矽氮化物(Si_xN_y)、樹脂或其組合，但本發明並不以此為限。當保護膜500的材料為二氧化矽時，保護膜500可具有良好的耐化學性，以利通過後續用來製作感應電極層300的黃光製程。

於第4圖中，亦可採用第2圖所示之遮蔽膜200a或第3圖所示之遮蔽膜200b取代第4圖所示之遮蔽膜200，換句話說，遮蔽膜200a可位於保護膜500與保護蓋板100之間，且遮蔽膜200a包含層疊的一鍍膜層210與一耐化學層220。相似地，遮蔽膜200b亦可位於保護膜500與保護蓋板100之間，且遮蔽膜200b可包含交替層疊的多層鍍膜層210與多層耐化學層220。

第5圖繪示依據本發明另一實施方式之觸控面板的結構示意圖。本實施方式與前述實施方式之間的主要差異係在於：於本實施方式中，如第5圖所示，觸控面板還包含抗反射多層膜600。抗反射多層膜600係至少部份地位於內表面110之非可視區111上，並且位於保護蓋板100與遮蔽膜200之間。進一步來說，抗反射多層膜600係以物理氣相沈積的方式鍍製於內表面110的非可視區111上。抗反射多層膜600包含至少兩層疊的折射率匹配層610與620。折射率匹配層610與620的折射率不同，以防止光線的全反射。此外，藉由抗反射多層膜600，通過光學效果模擬還可調整內表面110之非可視區111所呈現的顏色。於部份實施方式中，部份之抗反射多層膜600可位於內表面110的可視區112上，並位於內表面110與感應電極層300之間，以防止光線在可視區112全反射。

於部份實施方式中，如需將遮蔽膜200的顏色調至偏白色，抗反射多層膜600可包含鈦層，該鈦層之厚度係介於1奈米與40奈米之間，以利抗反射。舉例來說，折射率匹配層610可為鈦層且置於靠近保護蓋板100的一側，而折射率匹配層620可為非鈦層。於部份實施方式中，抗反射多層膜600可由二氧化矽層、矽氮化物(Si_xN_y)層、鈦層、及二氧化鈦層中的至少兩者所層疊而成，通過分別調整折射率匹配層610、620的厚度，光學模擬出非可視區111需要的顏色。

於部份實施方式中，抗反射多層膜600的製作 步驟係在鍍製遮蔽膜200之前進行的。進一步來說，可在鍍製遮蔽膜200之前，以物理氣相沈積的方式，鍍製抗反射多層膜600於內表面110之非可視區111上。在完成抗反射多層膜600的鍍製步驟後，可在抗反射多層膜600之遠離內表面110之一側鍍製遮蔽膜200。

於第5圖中，亦可採用第2圖所示之遮蔽膜200a或第3圖所示之遮蔽膜200b取代第5圖所示之遮蔽膜200，換句話說，遮蔽膜200a可位於抗反射多層膜600下方，且遮蔽膜200a包含層疊的一鍍膜層210與一耐化學層220。相似地，遮蔽膜200b亦可位於抗反射多層膜600下方，且遮蔽膜200b包含交替層疊的多層鍍膜層210與多層耐化學層220。

第6圖繪示依據本發明另一實施方式之觸控面板的結構示意圖。本實施方式與前述圖5實施方式之間的主要差異係在於：於本實施方式中，觸控面板包含保護膜500，該保護膜500設置於非可視區111，在另外的實施方式中，保護膜500可延伸至可視區112(圖未示)。遮蔽膜200係夾抵於保護膜500與抗反射多層膜600之間。進一步來說，抗反射多層膜600、遮蔽膜200與保護膜500係依序層疊於保護蓋板100之內表面110的非可視區111上。於部份實施方式中，抗反射多層膜600、遮蔽膜200與保護膜500均係以物理氣相沈積的方式鍍製而成的，以利降低這三片膜的總厚度，從而降低走線層400至保護蓋板100的距離。舉例來說，當抗反射多層膜600、遮蔽膜200與保護膜500均係以物理氣相沈積的方式鍍製而成時，走線層400至保護蓋 板100的距離可小於2微米，以防止位於保護膜500上的部分感應電極層300與位於可視區112上的部分感應電極層300的連接發生斷裂的狀況。更具體地說，抗反射多層膜600、遮蔽膜200與保護膜500均係以物理氣相沈積的方式鍍製而成並層疊於保護蓋板100與走線層400之間，而以物理氣相沈積的方式鍍製而成的抗反射多層膜600、遮蔽膜200與保護膜500的總厚度可小於2微米。此外，於第1至5圖所示的觸控面板中，走線層400至保護蓋板100的距離亦可小於2微米。

於第6圖中，亦可採用第2圖所示之遮蔽膜200a或第3圖所示之遮蔽膜200b取代第6圖所示之遮蔽膜200，換句話說，遮蔽膜200a可位於保護膜500與抗反射多層膜600之間，且此遮蔽膜200a包含層疊的一鍍膜層210與一耐化學層220。相似地，遮蔽膜200b亦可位於保護膜500與抗反射多層膜600之間，且遮蔽膜200b包含交替層疊的多層鍍膜層210與多層耐化學層220。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧保護蓋板

110‧‧‧內表面

111‧‧‧非可視區

112‧‧‧可視區

120‧‧‧外表面

200‧‧‧遮蔽膜

210‧‧‧鍍膜層

300‧‧‧感應電極層

400‧‧‧走線層

Claims (11)

1. 一種觸控面板，包含：一保護蓋板，具有一內表面；一遮蔽膜，鍍製於該內表面之一周邊區域，該周邊區域為一非可視區，該遮蔽膜包含至少一鍍膜層；一感應電極層，至少部份設置於該內表面之該遮蔽膜上；一走線層，設置於該非可視區並電性連接該感應電極層，且該遮蔽膜係位於該保護蓋板與該走線層之間，其中，該走線層至該保護蓋板的距離小於2微米；以及一保護膜，該遮蔽膜係位於該保護蓋板與該保護膜之間，且該保護膜係位於該遮蔽膜與該走線層之間，其中該保護膜接觸該走線層，且該保護膜與該走線層絕緣。
2. 如請求項1所述之觸控面板，其中該遮蔽膜更包含至少一耐化學層，該鍍膜層與該耐化學層係層疊於該內表面之該非可視區上。
3. 如請求項1或2所述之觸控面板，其中該鍍膜層之材料在光的波長於300至2000奈米的範圍內，光吸收係數係介於1.5與20之間。
4. 如請求項1或2所述之觸控面板，其中該鍍膜層之材料包含氮氧化矽鈦、矽、鈦、鋁、鋅、錫、鉻、 銠、銀、鉍或其組合。
5. 如請求項1所述之觸控面板，其中該遮蔽膜包含複數鍍膜層以及複數耐化學層，該些鍍膜層與該些耐化學層係交替層疊的。
6. 如請求項1所述之觸控面板，更包含一抗反射多層膜，至少部份地位於該內表面之該非可視區上，並且位於該保護蓋板與該遮蔽膜之間。
7. 如請求項6所述之觸控面板，其中該抗反射多層膜包含一鈦層，該鈦層之厚度係介於1奈米與40奈米之間。
8. 一種觸控面板之製造方法，包含：提供一保護蓋板；在該保護蓋板之一內表面之一非可視區上，以物理氣相沈積的方式鍍製一遮蔽膜，其中該遮蔽膜包含至少一鍍膜層；至少在該內表面之一可視區上，形成一感應電極層；在該遮蔽膜之遠離該內表面之一側，形成電性連接該感應電極層之一走線層；以及在形成該走線層之前，以物理氣相沈積的方式，鍍製一保護膜於該遮蔽膜之遠離該內表面之一側。
9. 如請求項8所述觸控面板之製造方法，其中鍍製該遮蔽膜包含：以物理氣相沈積的方式，交替地鍍製複數鍍膜層與複數耐化學層。
10. 如請求項8所述觸控面板之製造方法，其中形成該走線層包含：在該保護膜之遠離該遮蔽膜之一側，形成該走線層。
11. 如請求項8所述觸控面板之製造方法，更包含：在鍍製該遮蔽膜之前，以物理氣相沈積的方式，鍍製一抗反射多層膜於該內表面之該非可視區上，其中該遮蔽膜係鍍製於該抗反射多層膜之遠離該內表面之一側。