TWI584162B - 觸控裝置的製造方法 - Google Patents

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Description

觸控裝置的製造方法
本發明是有關於一種觸控裝置的製造方法，且特別是有關於一種可進行光電轉換的觸控裝置的製造方法。
由於太陽能電池可直接將太陽能轉換為電能，因此太陽能電池的發展成為太陽能技術中一個重要的應用。
此外，近年來為了提昇可攜式電子裝置(如智慧型手機及平板電腦)的操作便利性，觸控面板(touch panel)逐漸取代鍵盤或滑鼠等輸入裝置成為可攜式電子裝置的輸入介面。一般來說，可攜式電子裝置之觸控面板、顯示面板及背光模組運作所需電力是由電池來提供，而電池有限的蓄電量對可攜式電子裝置的使用時間造成了限制。若可攜式電子裝置能夠配置太陽能電池，則可隨時藉由光線進行充電以延長其使用時間。然而，習知的太陽能面板大多非為透明面板，故侷限於其透光度而無法完全地覆蓋於觸控面板或只能配置於可攜式電子裝置的最底層，使其受光面積受到影響，大大降低了光電轉換效率。
台灣專利公開說明書編號TW201209777揭露一種電子裝置，具有太陽能電池模組，其太陽能板結構、顯示單元及觸控面板非以膠料相互貼合，故無須在太陽能板結構與顯示單元之間或顯示單元與觸控面板之間設置用以提供承載或黏貼面的基板，而可減低材料成本及物體體積。台 灣專利編號TWM428421揭露一種自發電觸控面板，其太陽能板設於由透光塑膠基板以及透光導電膜組成的觸控面板下方，不會阻礙使用者於透光塑膠基板上表面直接做觸控操作，且外部光線可穿透過透光塑膠基板及透光導電膜而被太陽能能板的透光吸收層所吸收，進而將部分的光線轉化為電能。台灣專利編號TWM409477揭露一種整合高分子太陽能電池的觸控面板，在單片玻璃基板上區分出太陽能電池區和觸控區，其單片式觸控單元的透明電極層及上電極層與高分子太陽能電池的下透明電極層及金屬層，可分別以透明電極及金屬材料完成，因此能將高分子太陽能電池整合至單片式觸控面板的製程步驟中，而製作出一整合高分子太陽能電池的觸控面板。台灣專利公開說明書編號TW201140282揭露一種筆記型電腦，在顯示面板的外透明基板上製作透明薄膜太陽能板，使透明薄膜太陽能板除了可利用來自外部光源的陽光進行光電轉換，更可利用來自背光模組的光進行光電轉換。中國專利申請公布號CN102110999A揭露一種便攜式電子裝置，其太陽能轉換裝置夾設於觸控面板與顯示模組之間，光線穿過觸控面板後被太陽能轉換裝置吸收，而被轉換成電能。中國專利申請公布號CN101847943A揭露一種結合太陽能充電板的電子裝置，其觸控板設置於太陽能板的上方，玻璃基板覆蓋在觸控板上，玻璃基板與觸控板可透光以使太陽能板經由玻璃基板與觸控板吸收陽光來產生電能。美國專利公開說明書編號US20110298718揭露一種觸控鍵盤，其太陽能電 池組裝於基材上，且觸控面板組裝於太陽能電池上。美國專利公開說明書編號US20100078230揭露一體成型堆疊的太陽能面板與觸控感測器，其太陽能板透過透明膠黏貼至蓋玻璃。
本發明提出一種觸控裝置的製造方法，其製作出的觸控裝置可進行光電轉換以產生電能，且可使觸控裝置兼具良好的光電轉換效率及輕薄的外型。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提供一種觸控裝置的製造方法。首先，提供具有一第一透明導電層及一第二透明導電層的一透明基材，其中透明基材具有相對的一第一表面及一第二表面，第一透明導電層及第二透明導電層分別配置於第一表面及第二表面上。接著，將第一透明導電層製作成一觸控感測層。配置一透明保護板在觸控感測層上，其中觸控感測層位於透明保護板與透明基材之間。沉積一透明p型半導體層在第二透明導電層，其中第二透明導電層位於透明p型半導體層與透明基材之間。
在本發明之一實施例中，上述提供具有第一透明導電層及第二透明導電層的透明基材的步驟包括：提供透明基材；沉積第一透明導電層在透明基材的第一表面；以及沉 積第二透明導電層在透明基材的第二表面。
在本發明之一實施例之觸控裝置的製造方法更包括將第二透明導電層製作成透明n型半導體層的步驟，且此步驟是在沉積透明p型半導體層在第二透明導電層上的步驟之前實施，其中該透明p型半導體層及該透明n型半導體層適於受一光線激發而產生電能。
在本發明之一實施例之觸控裝置的製造方法，其中該第二透明導電層為一透明n型半導體層，該透明p型半導體層及該透明n型半導體層適於受一光線激發而產生電能。
在本發明之一實施例中，上述將第一透明導電層製作成觸控感測層的步驟包括蝕刻製程。
在本發明之一實施例中，上述觸控裝置的製造方法更包括：配置一顯示模組於透明p型半導體層下方，其中透明p型半導體層位於顯示模組與透明n型半導體層之間。
在本發明之一實施例中，上述透明基材為一玻璃基板或一塑膠薄膜。
在本發明之一實施例中，上述第二透明導電層的材質包括銦錫氧化物或氧化鋅。
在本發明之一實施例中，上述透明p型半導體層的材質包括氧化鋅及金屬摻雜。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提供一種觸控裝置的製造方法。首先，提供具有一第一透明導電層的一透明保護板，其中第一透明導 電層配置於透明保護板上。形成一光電轉換觸控模組在透明保護板上，其中光電轉換觸控模組包括一光電轉換層及一觸控感測層，光電轉換層包括一透明p型半導體層及一透明n型半導體層，該光電轉換層適於受一光線激發而產生電能。
在本發明之一實施例中，上述提供具有第一透明導電層的透明保護板的步驟包括：提供透明保護板；以及沉積第一透明導電層在透明保護板上。
在本發明之一實施例中，上述形成光電轉換觸控模組的步驟包括：將第一透明導電層製作成透明n型半導體層；沉積透明p型半導體層在透明n型半導體層上，其中透明n型半導體層位於透明p型半導體層與透明保護板之間；配置觸控感測層在透明p型半導體層上，其中透明p型半導體層位於觸控感測層與透明n型半導體層之間。
在本發明之一實施例之觸控裝置的製造方法，其中第一透明導電層為透明n型半導體層，且形成光電轉換觸控模組的步驟包括：沉積透明p型半導體層在第一透明導電層上，其中第一透明導電層位於透明p型半導體層與透明保護板之間；以及配置觸控感測層在透明p型半導體層上，其中透明p型半導體層位於觸控感測層與第一透明導電層之間。
在本發明之一實施例之觸控裝置的製造方法，其中第一透明導電層的材質包括銦錫氧化物或氧化鋅。
在本發明之一實施例中，上述配置觸控感測層在透明 p型半導體層上的步驟包括：提供一觸控感測層，其中觸控感測層配置於一透明基材上；以及藉由一透明光學膠層膠合觸控感測層至透明p型半導體層上。
在本發明之一實施例中，上述透明基材為一玻璃基板或一塑膠薄膜。
在本發明之一實施例中，上述配置觸控感測層在透明p型半導體層上的步驟包括：沉積一絕緣層在透明p型半導體層上，其中透明p型半導體層位於絕緣層與透明n型半導體層之間；沉積一第二透明導電層在絕緣層上，其中絕緣層位於第二透明導電層與透明p型半導體層之間；以及將第二透明導電層製作成觸控感測層。
在本發明之一實施例中，上述觸控裝置的製造方法更包括：配置光電轉換觸控模組在一顯示模組上，其中光電轉換觸控模組位於顯示模組與透明保護板之間。
在本發明之一實施例中，上述觸控感測層的材質包括銦錫氧化物或氧化鋅。
在本發明之一實施例中，上述透明p型半導體層的材質包括氧化鋅及金屬摻雜。
在本發明之一實施例中，上述形成光電轉換觸控模組的步驟包括：將第一透明導電層製作成觸控感測層；沉積一絕緣層在觸控感測層上，其中觸控感測層位於絕緣層與透明保護板之間；沉積透明n型半導體層在絕緣層上，其中絕緣層位於透明n型半導體層與觸控感測層之間；以及沉積透明p型半導體層在透明n型半導體層上，其中透明 n型半導體層位於透明p型半導體層與絕緣層之間。
在本發明之一實施例中，上述將第一透明導電層製作成觸控感測層的步驟包括蝕刻製程。
基於上述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點，在本發明的上述實施例中，利用透明基材上既有的透明導電層或透明保護板上既有的透明導電層來製作透明n型半導體層，並在透明n型半導體層上沉積透明p型半導體層，以藉由透明n型半導體層及透明p型半導體層進行光電轉換而產生電能。由於透明n型半導體層及透明p型半導體層皆為透明而具有良好的透光率，因此透明n型半導體層及透明p型半導體層在觸控裝置內的配置位置不會受到限制而可具有較大的受光面積，以提升n型半導體層及p型半導體層的光電轉換效率。此外，在實施例中，由於透明n型半導體層是由透明基材上既有的透明導電層或透明保護板上既有的透明導電層所製作，而使透明n型半導體層及透明p型半導體層能夠與觸控感測層共用所述透明基材或共用所述透明保護板，故可減少觸控裝置的整體厚度，以符合可攜式電子裝置外型輕薄的趨勢。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉多個實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之多個實施例的詳細說明中，將可清楚 的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」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，而非用來限制本發明。
圖1A至圖1F為本發明一實施例之觸控裝置的製造方法各步驟的分解說明示意圖。請參考圖1A，首先，提供一透明基材110、一第一透明導電層120及一第二透明導電層130，其中透明基材110例如為玻璃基板、塑膠薄膜或其它適當載體並具有相對的一第一表面110a及一第二表面110b，且第一透明導電層120及第二透明導電層130分別配置於第一表面110a及第二表面110b上。圖1A所示的透明基材110、第一透明導電層120及第二透明導電層130例如是經由下述步驟被製作出。在提供了透明基材110之後，將第一透明導電層120沉積在透明基材110的第一表面110a，並將第二透明導電層130沉積在透明基材110的第二表面110b。
第一透明導電層120或第二透明導電層130的材料例如為透明導電氧化物(transparent conductive oxide，TCO)，透明導電氧化物薄膜在可見光波長範圍內具有高穿透率，導電性高且具有高自由載子濃度，例如金屬氧化物構成之透明導電氧化物：銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、氧化銦(indium oxide)、氧化錫(tin oxide)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化鎘(cadmium oxide)、氧化銦鎘(indium cadmium oxide)、氧化錫鎘(zinc cadmium oxide)、氧化錫鋅(tin zinc oxide)、氧化銦摻雜氧化鋅(indium oxide-zinc oxide)等。將第一透明導電層120沉積在透明基材110的第一表面110a，以及將第二透明導電層130沉積在透明基材110的第二表面110b的方法，例如為：藉由共濺鍍(co-sputtering)製程、射頻磁控濺鍍(RF magnetron sputtering)製程、脈衝雷射沈積(pulsed laser deposition，PLD)製程、電子束蒸度(electron beam sputtering)法、熱蒸度(thermal evaporation deposition)法、化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)法、金屬有機化學氣相沉積(metal-organic chemical vapor deposition，MOCVD)法、物理氣相沉積(physical vapor deposition,PVD)法、離子噴塗(ion plating)法、溶膠-凝膠浸鍍(sol-gel method)法、噴霧熱解(spray pyrolysis)法或其它適當製程沉積透明導電氧化物。
接著，請參考圖1B，將第一透明導電層120製作成一觸控感測層120’的步驟包括，將第一透明導電層120進行蝕刻製程以製作出包含透明電極圖案的透明的觸控感測層120’，用以感測觸控輸入。請參考圖1C，配置一透明保護板140在觸控感測層120’上，其中透明保護板140例如為玻璃基板，且觸控感測層120’位於透明保護板140與透明基材110之間。透明保護板140與觸控感測層120’的結合例如是藉由一透明光學膠來膠合透明保護板140與觸控感測層120’。
請參考圖1D，將第二透明導電層130製作成一透明n型半導體層130’的步驟包括：在第二透明導電層130摻雜 (dope)雜質以製作出透明的n型半導體層130’，例如氧化銦(indium oxide)摻雜少量的錫(tin)可得到n型半導體層130’。另外，也可以在上述將第二透明導電層130沉積在透明基材110的第二表面110b的步驟時，即將所有材料一起加入，例如銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)即為n型半導體的一種，要形成銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)可直接在沉積的製程中加入銦(indium)、錫(tin)和氧(oxygen)，並調整其濃度而一起沉積以形成n型半導體。也就是說第二透明導電層130本身即是n型半導體，不需要再進行摻雜的製程。另外，例如使用氧化鋅(ZnO)作為第二透明導電層130的材料，氧化鋅(ZnO)材料因本質缺陷，導致氧空缺(oxygen vacancies)和鋅間隙(interstitial zinc)，在不摻雜的情形下即是一種n型半導體。
請參考圖1E，沉積一透明p型半導體層150在第二透明導電層130(即透明n型半導體層130’)上的步驟包括：在第二透明導電層130上沉積一摻雜雜質的透明導電層以製作出一透明p型半導體層150，其中第二透明導電層130位於透明p型半導體層150與透明基材110之間。沉積的製程可參考上述將第一透明導電層120沉積在透明基材110的第一表面110a或第二透明導電層130沉積在透明基材110的第二表面110b方法，於此不再贅述。透明p型半導體層150的材質例如為氧化鋅(ZnO)摻雜銅(Cu)以降低其電阻值，此外，亦可使用氧化銅鋁(CuAlO2)、氧化鎳(NiO)、氧化鍶銅(SrCu2O2)作為透明p型半導體層150的材料，或將鋰(Li)、氮(N)、磷 (P)或砷(As)等摻雜於氧化鋅(ZnO)作為透明p型半導體層150的材料。
請參考圖1F，配置一顯示模組160於透明p型半導體層下方，以完成觸控裝置100的製作，其中透明p型半導體層150位於顯示模組160與透明n型半導體層130’之間。顯示模組160例如為一液晶顯示模組(Liquid Crystal display Module，LCM)且包括一顯示面板162及一背光模組164。顯示面板162例如是藉由膠層160a膠合於透明p型半導體層150上，且藉由膠層160a膠合透明p型半導體層150於顯示面板162，亦可提供透明p型半導體層150保護，因此透明p型半導體層150即不需如習知的太陽能電池使用額外的玻璃板來保護，除了可以減小觸控裝置100的厚度，也可避免玻璃板吸收或散射光能，影響太陽能電池的效率。
在上述的製造方法中，係利用觸控裝置100之透明基材110上既有的第二透明導電層130來製作透明n型半導體層130’或是在沉積製程中直接使用n型半導體材料以形成第二透明導電層130，並在第二透明導電層130(透明n型半導體層130’)上沉積透明p型半導體層150，以藉由透明n型半導體層130’及透明p型半導體層150進行光電轉換而產生電能。詳細而言，當圖1F所示的外界光線L1(如陽光)或背光模組164發出的光線L2將透明n型半導體層130’中的電子激發出來而產生電子和電洞的對流，所述電子和電洞受到透明n型半導體層130’及透明p型半導體層150形成之電位的影響，分別被n型半導體層130’及透明p型半導體層150吸引 以產生電能。當觸控裝置100應用於智慧型手機或平板電腦等可攜式電子裝置時，所述電能可透過導線儲存於裝設在可攜式電子裝置的電池中，以延長可攜式電子裝置的使用時間。
由於本實施例的透明n型半導體層130’及透明p型半導體層150皆為透明而具有良好的透光率，因此透明n型半導體層130’及透明p型半導體層150在觸控裝置100內的配置位置不會受到限制而可配置於顯示模組160的顯示區域中，以具有較大的受光面積，提升透明n型半導體層130’及透明p型半導體層150的光電轉換效率。此外，由於透明n型半導體層130’是由透明基材110上的第二透明導電層130所製作，而使透明n型半導體層130’及透明p型半導體層150能夠與觸控感測層120’共用透明基材110，故可減少觸控裝置100的整體厚度，以符合可攜式電子裝置外型輕薄的趨勢。
在本實施例中，如圖1A至圖1B所示將第一透明導電層120製作成觸控感測層120’、如圖1C至圖1D所示將第二透明導電層130製作成透明n型半導體層130’、如圖1E所示沉積一透明p型半導體層150在第二透明導電層130(即透明n型半導體層130’)上。這些均為半導體製程，可一起製作，以減少習知觸控感測層與太陽能電池分開製作再組裝所需的運送及組裝流程，降低運送及組裝過程中造成的損壞機率。
圖2A至圖2E為本發明另一實施例之觸控裝置的製造 方法各步驟的分解說明示意圖。請參考圖2A，首先，提供具有一第一透明導電層220的一透明保護板210，其中透明保護板210例如為玻璃基板，且第一透明導電層220配置於透明保護板210上。圖2A所示的透明保護板210及第一透明導電層220例如是經由下述步驟被製作出。在提供了透明保護板210之後，將第一透明導電層220沉積在透明保護板210上，沉積的製程請參考上述將第二透明導電層130沉積在透明基材110的第二表面110b的說明，於此不再贅述。
接著，如圖2B至圖2E所示配置一光電轉換觸控模組50在透明保護板210上，其中光電轉換觸控模組50包括一光電轉換層20及一觸控感測層240。光電轉換層20包括一透明n型半導體層220’、一透明p型半導體層230。本實施例之光電轉換觸控模組50(參見圖2D)的配置方式詳述如下。
請參考圖2B，藉由摻雜(dope)製程將第一透明導電層220製作成一透明n型半導體層220’、或是在將第一透明導電層220沉積在透明保護板210上時，即選用n型半導體材料，相關製程與材料請參考上述將第二透明導電層130製作成一透明n型半導體層130’的說明，於此不再贅述。請參考圖2C，沉積一透明p型半導體層230在第一透明導電層220(透明n型半導體層220’)上，其中透明n型半導體層220’位於透明p型半導體層230與透明保護板210之間。相關製程與材料請參考上述沉積一透明p型半導體層150在第二透明導電層130上的說明，於此不再贅 述。
接著，如圖2D所示配置一觸控感測層240在透明p型半導體層230上，其中透明p型半導體層230位於觸控感測層240與透明n型半導體層220’之間。觸控感測層240的配置方式詳述如下。
請參考圖2D，提供觸控感測層240，其中觸控感測層240配置於透明基材250上且適於感測觸控輸入。藉由一透明光學膠層260膠合觸控感測層240至透明p型半導體層230。本實施例之光電轉換觸控模組50除了包括透明n型半導體層220’、透明p型半導體層230及觸控感測層240之外，更包括透明基材250及透明光學膠層260，其中透明基材250例如為玻璃基板、塑膠薄膜或其它適當載體。
請參考圖2E，將光電轉換觸控模組50配置於一顯示模組270以完成觸控裝置200的製作，其中光電轉換觸控模組50位於顯示模組270與透明保護板210之間。顯示模組270例如為一液晶顯示模組(Liquid Crystal display Module，LCM)且包括一顯示面板272及一背光模組274。顯示模組270例如是藉由膠層270a膠合於透明基材250。
在上述的製造方法中，係利用觸控裝置200之透明保護板210上既有的第一透明導電層220來製作透明n型半導體層220’或是在沉積製程中直接使用n型半導體的材料以形成第一透明導電層220，並在第一透明導電層220(即透明n型半導體層220’)上沉積透明p型半導體層230，以藉由透明n型半導體層220’及透明p型半導體層230進行光電轉換而 產生電能。詳細而言，當圖2E所示的外界光線L1’(如陽光)或背光模組274發出的光線L2’將透明n型半導體層220’中的電子激發出來而產生電子和電洞的對流，所述電子和電洞受到透明n型半導體層220’及透明p型半導體層230形成之電位的影響，分別被透明n型半導體層220’及透明p型半導體層230吸引以產生電能。當觸控裝置200應用於智慧型手機或平板電腦等可攜式電子裝置時，所述電能可透過導線儲存於裝設在可攜式電子裝置的電池中，以延長可攜式電子裝置的使用時間。
由於本實施例的透明n型半導體層220’及透明p型半導體層230皆為透明而具有良好的透光率，因此透明n型半導體層220’及透明p型半導體層230在觸控裝置200內的配置位置不會受到限制而可配置於顯示模組270的顯示區域中，以具有較大的受光面積，提升透明n型半導體層220’及透明p型半導體層230的光電轉換效率。此外，由於透明n型半導體層220’是由透明保護板210上的第一透明導電層220所製作，而使透明n型半導體層220’及透明p型半導體層230能夠與觸控感測層240共用透明保護板210，故可減少觸控裝置200的整體厚度，以符合可攜式電子裝置外型輕薄的趨勢。此外，由於透明保護板210與透明n型半導體層220’如上所述藉由沉積的方式相結合，因此在製造觸控裝置200的過程中可省略組裝透明保護板210的程序，以節省製造成本及工時。
在圖2A至圖2E所示的製造流程中，是利用透明光學膠 層260將預先製作成一體的觸控感測層240及透明基材250膠合至透明p型半導體層230。然本發明不以此為限，亦可利用沉積的方式來配置觸控感測層，以下藉由圖3A至圖3G對此加以說明。
圖3A至圖3G為本發明另一實施例之觸控裝置的製造方法各步驟的分解說明示意圖。請參考圖3A，首先，提供一透明保護板310及一第一透明導電層320，其中透明保護板310例如為玻璃基板，且第一透明導電層320配置於透明保護板310上。圖3A所示的透明保護板310及第一透明導電層320例如是經由下述步驟被製作出。在提供了透明保護板310之後，將第一透明導電層320沉積在透明保護板310上。沉積的製程請參考上述將第二透明導電層130沉積在透明基材110的第二表面110b的說明，於此不再贅述。
接著，如圖3B至圖3G所示配置一光電轉換觸控模組60在透明保護板310上，其中光電轉換觸控模組60包括一光電轉換層30及一觸控感測層350’。光電轉換層30包括一透明n型半導體層320’及一透明p型半導體層330。本實施例之光電轉換觸控模組60(參見圖3F)的配置方式詳述如下。
請參考圖3B，藉由摻雜(dope)製程將第一透明導電層320製作成一透明n型半導體層320’、或是在將第一透明導電層320沉積在透明保護板310上時，即選用n型半導體材料，相關製程與材料請參考上述將第一透明導電層120沉積在透明基材110的第一表面110a的說明及將第二 透明導電層130製作成一透明n型半導體層130’的說明，於此不再贅述。請參考圖3C，沉積一透明p型半導體層330在第一透明導電層320(透明n型半導體層320’)上，其中透明n型半導體層320’位於透明p型半導體層330與透明保護板310之間。相關製程與材料請參考上述沉積一透明p型半導體層150在第二透明導電層130上的說明，於此不再贅述。
接著，配置一觸控感測層350’(參見圖3F)在透明p型半導體層330上，其中透明p型半導體層330位於觸控感測層350’與透明n型半導體層320’之間。觸控感測層350’的配置方式詳述如下。
請參考圖3D，沉積一絕緣層340在透明p型半導體層330上，其中透明p型半導體層330位於絕緣層340與透明n型半導體層320’之間。請參考圖3E，沉積一第二透明導電層350在絕緣層340上，其中絕緣層340位於第二透明導電層350與透明p型半導體層330之間。請參圖3F’藉由蝕刻製程或其它適當製程將第二透明導電層350製作成包含透明電極圖案的觸控感測層350’，其中第二透明導電層350的材質例如為銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、氧化鋅(ZnO)或其它適當之透明導電氧化物(transparent conductive oxide，TCO)以製作出透明的觸控感測層350’，適於感測觸控輸入。
本實施例之光電轉換觸控模組60除了包括透明n型半導體層320’、透明p型半導體層330及觸控感測層350’ 之外，更包括絕緣層340。絕緣層340的材質例如為二氧化矽(SiO2)，用以避免透明p型半導體層330與及觸控感測層350’電性連接而彼此干擾。
請參考圖3G，將光電轉換觸控模組60配置於一顯示模組360以完成觸控裝置300的製作，其中光電轉換觸控模組60位於顯示模組360與透明保護板310之間。顯示模組360例如為一液晶顯示模組(Liquid Crystal display Module，LCM)且包括一顯示面板362及一背光模組364。顯示面板362例如是藉由膠層360a膠合於觸控感測層350’。
在圖3A至圖3G所示的製造流程中，是先在透明保護板310上形成透明n型半導體層320’及透明p型半導體層330，然後才形成觸控感測層350’。然本發明不以此為限，亦可先在透明保護板上形成觸控感測層，然後才形成透明n型半導體層及透明p型半導體層，以下藉由圖4A至圖4F對此加以說明。
圖4A至圖4F為本發明另一實施例之觸控裝置的製造方法各步驟的分解說明示意圖。請參考圖4A，首先，提供一透明保護板410及一第一透明導電層420，其中透明保護板410例如為玻璃基板，且第一透明導電層420配置於透明保護板410。圖4A所示的透明保護板410及第一透明導電層420例如是經由下述步驟被製作出。在提供了透明保護板410之後，將第一透明導電層420沉積在透明保護板410。相關製程與材料可參考上述沉積一第一透明導電層120在透 明基材110的第一表面110a的說明，於此不再贅述。
接著，如圖4B至圖4F所示配置一光電轉換觸控模組70(參見圖4F)在透明保護板410，其中光電轉換觸控模組70包括一光電轉換層40(參見圖4E)及一觸控感測層420’。光電轉換層40包括一透明n型半導體層440及一透明p型半導體層450。本實施例之光電轉換觸控模組70的配置方式詳述如下。
請參考圖4B，藉由蝕刻製程或其它適當製程將第一透明導電層420製作成一包含透明電極圖案的觸控感測層420’，其中第一透明導電層420的材質例如為銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、氧化鋅(ZnO)或其它適當之透明導電氧化物(transparent conductive oxide，TCO)以製作出透明的觸控感測層420’，適於感測觸控輸入。請參考圖4C，沉積一絕緣層430在觸控感測層420’上，其中觸控感測層420’位於絕緣層430與透明保護板410之間。請參考圖4D，沉積一透明n型半導體層440在絕緣層430上，其中絕緣層430位於透明n型半導體層440與觸控感測層420’之間。相關製程與材料可參考上述第二透明導電層130形成方式以及將第二透明導電層130製作成一透明n型半導體層130’的說明，於此不再贅述。
請參考圖4E，沉積一透明p型半導體層450在透明n型半導體層440上，其中透明n型半導體層440位於透明p型半導體層450與絕緣層430之間。相關製程與材料請參考上述沉積一透明p型半導體層150在第二透明導電層 130上的說明，於此不再贅述。本實施例之光電轉換觸控模組70除了包括透明n型半導體層440、透明p型半導體層450及觸控感測層420’之外，更包括絕緣層430。絕緣層430的材質例如為二氧化矽(SiO2)，用以避免透明n型半導體層440與及觸控感測層420’電性連接而彼此干擾。
請參考圖4F，將光電轉換觸控模組70配置於一顯示模組460以完成觸控裝置400的製作，其中光電轉換觸控模組70位於顯示模組460與透明保護板410之間。顯示模組460例如為一液晶顯示模組(Liquid Crystal display Module，LCM)且包括一顯示面板462及一背光模組464。顯示面板462例如是藉由膠層460a膠合於透明p型半導體層450。
上述觸控裝置可為單一玻璃基板(One glass)的型式、雙玻璃基板(G/G)的型式、單一玻璃基板與單一塑膠薄膜(G/F)的型式、單一玻璃基板與雙塑膠薄膜(G/F/F)的型式、雙層氧化銦錫(double indium tin oxide，DITO)的型式或單層氧化銦錫(single indium tin oxide，SITO)的型式，本發明不對此加以限制。舉例來說，本發明的上述實施例均為單層觸控感測層的型式，例如單層氧化銦錫型式，在圖1F所示的觸控裝置100中，若透明保護板140及透明基材110皆為玻璃基板，則觸控裝置100為上述雙玻璃基板(G/G)的型式，而若透明保護板140為玻璃基板且透明基材110為塑膠薄膜，則觸控裝置100為上述單一玻璃基板與單一塑膠薄膜(G/F)的型式。在圖2E所示的觸控裝置200中，若透明保護板210及透明基材250皆為玻璃基板，則觸控裝置200為上述 雙玻璃基板(G/G)的型式，而若透明保護板210為玻璃基板且透明基材250為塑膠薄膜，則觸控裝置200為上述單一玻璃基板與單一塑膠薄膜(G/F)的型式。在圖3G所示的觸控裝置300中，若透明保護板310為玻璃基板，則觸控裝置300為上述單一玻璃基板(one glass)的型式。在圖4F所示的觸控裝置400中，若透明保護板410為玻璃基板，則觸控裝置400為上述單一玻璃基板(one glass)的型式。但本發明的上述所有實施例，還可以類似的方式再設置一層觸控感測層，即可形成雙層觸控感測層的型式(例如雙層氧化銦錫型式)，例如在圖1F所示的觸控裝置100中所使用的觸控感測層若為單一玻璃基板與雙塑膠薄膜(G/F/F)的型式，則在第一透明導電層120與透明保護板140之間會另外形成另一塑膠薄膜和透明導電層；或者在圖2D實施例中的透明基材250下方有另一透明導電層，其中透明基材250位於此另一透明導電層和觸控感測層240之間；或者在圖3F實施例中，在觸控感測層350’上貼附另一塑膠薄膜，而在此塑膠薄膜的另一側形層有另一透明導電層，其中觸控感測層350’位於此塑膠薄膜與絕緣層340之間。本發明不對觸控感測層的數目加以限制。
綜上所述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點，在本發明的上述實施例中，利用透明基材上的透明導電層或透明保護板上的透明導電層來製作透明n型半導體層，並在透明n型半導體層上沉積透明p型半導體層，以藉由透明n型半導體層及透明p型半導體層進行光電轉換 而產生電能。由於透明n型半導體層及透明p型半導體層皆為透明而具有良好的透光率，因此透明n型半導體層及透明p型半導體層在觸控裝置內的配置位置不會受到限制而可具有較大的受光面積，以提升透明n型半導體層及透明p型半導體層的光電轉換效率。此外，在實施例中，由於透明n型半導體層是由透明基材上既有的透明導電層或透明保護板上既有的透明導電層所製作，而使透明n型半導體層及透明p型半導體層能夠與觸控感測層共用所述透明基材或共用所述透明保護板，故可減少觸控裝置的整體厚度，以符合可攜式電子裝置外型輕薄的趨勢。另外，由於上述實施例中的透明n型半導體層及透明p型半導體層皆為透明而不會對顯示模組所顯示的畫面造成遮擋，因此可全面性地對位於顯示面板及背光模組。據此，當觸控裝置位於沒有陽光的環境時，仍可藉由背光模組發出的光線來進行光電轉換，以進一步提升觸控裝置利用光線產生電能的效率。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用 以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
20、30、40‧‧‧光電轉換層
50、60、70‧‧‧光電轉換觸控模組
100、200、300、400‧‧‧觸控裝置
110、250‧‧‧透明基材
110a‧‧‧第一表面
110b‧‧‧第二表面
120、220、320、420‧‧‧第一透明導電層
120’、240、350’、420’‧‧‧觸控感測層
130、350‧‧‧第二透明導電層
130’、220’、320’、440‧‧‧透明n型半導體層
140、210、310、410‧‧‧透明保護板
150、230、330、450‧‧‧透明p型半導體層
160、270、360、460‧‧‧顯示模組
160a、270a、360a、460a‧‧‧膠層
162、272、362、462‧‧‧顯示面板
164、274、364、464‧‧‧背光模組
260‧‧‧透明光學膠層
340、430‧‧‧絕緣層
L1、L1’、L2、L2’‧‧‧光線
圖1A至圖1F為本發明一實施例之觸控裝置的製造方法流程圖。
圖2A至圖2E為本發明另一實施例之觸控裝置的製造方法各步驟的分解說明示意圖。
圖3A至圖3G為本發明另一實施例之觸控裝置的製造方法各步驟的分解說明示意圖。
圖4A至圖4F為本發明另一實施例之觸控裝置的製造方法各步驟的分解說明示意圖。
100‧‧‧觸控裝置
110‧‧‧透明基材
110a‧‧‧第一表面
110b‧‧‧第二表面
120’‧‧‧觸控感測層
130‧‧‧第二透明導電層
130’‧‧‧透明n型半導體層
140‧‧‧透明保護板
150‧‧‧透明p型半導體層
160‧‧‧顯示模組
160a‧‧‧膠層
162‧‧‧顯示面板
164‧‧‧背光模組
L1、L2‧‧‧光線

Claims (22)

  1. 一種觸控裝置的製造方法，包括：提供具有一第一透明導電層及一第二透明導電層的一透明基材，其中該透明基材具有相對的一第一表面及一第二表面，該第一透明導電層及該第二透明導電層分別配置於該第一表面及一第二表面上；將該第一透明導電層製作成一觸控感測層；配置一透明保護板在該觸控感測層上，其中該觸控感測層位於該透明保護板與該透明基材之間；以及沉積一透明p型半導體層在該第二透明導電層上，其中該第二透明導電層位於該透明p型半導體層與該透明基材之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置的製造方法，其中提供具有該第一透明導電層及該第二透明導電層的該透明基材的步驟包括：提供該透明基材；沉積該第一透明導電層在該透明基材的該第一表面；以及沉積該第二透明導電層在該透明基材的該第二表面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置的製造方法更包括：將該第二透明導電層製作成一透明n型半導體層的步驟，且該步驟是在沉積該透明p型半導體層在該第二透明導電層上的步驟之前實施，其中該透明p型半導體層及該透明n型半導體層適於受一光線激發而產生電能。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置的製造方法，其中該第二透明導電層為一透明n型半導體層，該透明p型半導體層及該透明n型半導體層適於受一光線激發而產生電能。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置的製造方法，其中將該第一透明導電層製作成該觸控感測層的步驟包括蝕刻製程。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置的製造方法，更包括：配置一顯示模組於該透明p型半導體層下方，其中該透明p型半導體層位於該顯示模組與該透明n型半導體層之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置的製造方法，其中該透明基材為一玻璃基板或一塑膠薄膜。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之觸控裝置的製造方法，其中該第二透明導電層的材質包括銦錫氧化物或氧化鋅。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置的製造方法，其中該透明p型半導體層的材質包括氧化鋅及金屬摻雜。
  10. 一種觸控裝置的製造方法，包括：提供具有一第一透明導電層的一透明保護板，其中該第一透明導電層配置於該透明保護板上；以及形成一光電轉換觸控模組在該透明保護板上，其中該 光電轉換觸控模組包括一光電轉換層及一觸控感測層，該光電轉換層包括一透明n型半導體層、一透明p型半導體層，該光電轉換層適於受一光線激發而產生電能，其中該光電轉換層及該觸控感測層重疊。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置的製造方法，其中提供具有該第一透明導電層的該透明保護板的步驟包括：提供該透明保護板；以及沉積該第一透明導電層在該透明保護板上。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置的製造方法，其中形成該光電轉換觸控模組的步驟包括：將該第一透明導電層製作成該透明n型半導體層；沉積該透明p型半導體層在該透明n型半導體層上，其中該透明n型半導體層位於該透明p型半導體層與該透明保護板之間；以及配置該觸控感測層在該透明p型半導體層上，其中該透明p型半導體層位於該觸控感測層與該透明n型半導體層之間。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置的製造方法，其中該第一透明導電層為該透明n型半導體層，且形成該光電轉換觸控模組的步驟包括：沉積該透明p型半導體層在該第一透明導電層上，其中該第一透明導電層位於該透明p型半導體層與該透明保護板之間；以及 配置該觸控感測層在該透明p型半導體層上，其中該透明p型半導體層位於該觸控感測層與該第一透明導電層之間。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之觸控裝置的製造方法，其中該第一透明導電層的材質包括銦錫氧化物或氧化鋅。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之觸控裝置的製造方法，其中配置該觸控感測層在該透明p型半導體層上的步驟包括：提供該觸控感測層，其中該觸控感測層配置於一透明基材上；以及藉由一透明光學膠層膠合該觸控感測層至該透明p型半導體層上。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之觸控裝置的製造方法，其中該透明基材為一玻璃基板或一塑膠薄膜。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之觸控裝置的製造方法，其中配置該觸控感測層在該透明p型半導體層上的步驟包括：沉積一絕緣層在該透明p型半導體層上，其中該透明p型半導體層位於該絕緣層與該透明n型半導體層之間；沉積一第二透明導電層在該絕緣層上，其中該絕緣層位於該第二透明導電層與該透明p型半導體層之間；以及將該第二透明導電層製作成該觸控感測層。
  18. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置的製造 方法，更包括：配置該光電轉換觸控模組在一顯示模組上，其中該光電轉換觸控模組位於該顯示模組與該透明保護板之間。
  19. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置的製造方法，其中該觸控感測層的材質包括銦錫氧化物或氧化鋅。
  20. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置的製造方法，其中該透明p型半導體層的材質包括氧化鋅及金屬摻雜。
  21. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置的製造方法，其中形成該光電轉換觸控模組的步驟包括：將該第一透明導電層製作成一觸控感測層；沉積一絕緣層在該觸控感測層上，其中該觸控感測層位於該絕緣層與該透明保護板之間；沉積該透明n型半導體層在該絕緣層上，其中該絕緣層位於該透明n型半導體層與該觸控感測層之間；以及沉積該透明p型半導體層在該透明n型半導體層上，其中該透明n型半導體層位於該透明p型半導體層與該絕緣層之間。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之觸控裝置的製造方法，其中將該第一透明導電層製作成該觸控感測層的步驟包括蝕刻製程。
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