TWI615743B - 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，尤其關於一種電容式觸控面板。

圖1A顯示傳統電容式觸控面板100，在液晶、彩色濾光片之外，觸控電路需有額外的至少一玻璃基板101，在該玻璃基板兩側具有作為感測單元及驅動單元的銦錫氧化物102、103，其中上層銦錫氧化物102與下層銦錫氧化物103呈垂直配置，而玻璃基板101與面板104間配置UV膜光學膠105，再利用真空方式將玻璃基板101與面板104貼合。圖1B係顯示此一傳統電容式觸控面板之剖面圖。

由於電子裝置輕薄短小的需求，許多掌上型電子裝置為了方便攜帶，更要求整體厚度更為輕薄。而傳統的觸控面板中，面板與觸控電路的基板各自獨立，增加了電子裝置的整體厚度，因此，亟需一種能夠整合元件基板的結構與製程。

此外，由於各基板上可能存在污染粒子，在基板貼合時可能造成的氣泡，以及基板貼合的對準問題，都將影響電子裝置製作過程的良率，而接觸面積越大，貼合的困難度越高，因此，亟需一種能夠減少觸控面板中基板需求量的結構與製程。

為有效減少電子裝置的基板數量，本發明將觸控面板的觸控電路整合到面板上，以減少需要貼合的基板數量，因而可減少基板貼合所造成的問題，並有效降低觸控面板整體厚度。

本發明之一實施例揭示一種觸控面板，包含一面板，該面板的一第一側上形成有一觸控電路；及一導電邊框，延著該觸控電路形成於該第一側之周圍上。

本發明之另一實施例揭示一種形成一觸控面板之方法，包含以雷射刻印將預先形成於一面板的一第一側上的銦錫氧化物圖案化，以形成一觸控電路；及將一第一導電材料延著該觸控電路印刷至該面板的該第一側之周圍上，以形成一導電邊框。

圖2顯示本發明所揭示之一種觸控面板200，具有一觸控電路201，其形成於面板203的第一側。及一導電邊框202延著觸控電路201形成於第一側之周圍上。在一般之應用中，所述面板203的第一側係朝電子裝置之內部，即面向液晶及彩色濾光片，或其他顯示元件。

在一較佳實施例中，面板203係由玻璃、塑膠(例如PET)或其他光學透明基板所形成，具有光學性質及保護觸控電路之功能。

在另一較佳實施例中，觸控面板200的導電邊框202係以不透明的導電油墨印製於面板203的第一側上，不透明的導電油墨可能包含有導電碳、導電碳化物或銀膠等，利用網印或噴印的方式形成於面板203的第一側上，並形成有導電線路於其中，俾傳輸觸控電路所產生之信號。

在另一較佳實施例中，觸控面板200的觸控電路201包含有感測單元、驅動單元及其間(感測單元間、驅動單元間、感測單元與驅動單元及外部控制器間)互連之電路。在另一實施例中，感測單元、驅動單元及其間互連之電路的形成係利用雷射刻印方式圖案化預先形成在面板203上第一側上的銦錫氧化物(ITO)。

圖3顯示另一觸控面板300之實施例，在其面板303之第一側形成有觸控電路301及導電邊框302，而在其第二側的邊緣形成有切槽304。切槽304可設計為將觸控電路301之信號連接至外部之控制器。在一較佳實施例中，圖框配置於切槽304中，並以不透明的絕緣材料所印製。

圖4顯示另一觸控面板400之實施例，其在觸控電路401外具有一控制器407。在一較佳實施例中，觸控面板400具有撓性電路406配置於觸控電路401與控制器407之間，以在觸控電路401與控制器407之間傳輸控制信號及觸控信號。

圖5顯示觸控面板500的圖框502中形成有孔508，並藉由噴印方式將導電材料印製於孔508中，以形成導電墊片509。而導電墊片509亦可以係商品標識或其他美觀設計，並可以藉由導電墊片509耦接撓性電路506，可以使觸控面板500的觸控電路501透過撓性電路506與外部控制器耦接。

圖6顯示本發明所揭示之另一種觸控面板600，具有一觸控電路601，其形成於面板603的第一側，此外，一導電邊 框602及一圖框604亦形成於面板603的第一側，而圖框604包圍在導電邊框602外。

在一較佳實施例中，觸控面板600的圖框604係以一絕緣材料藉由網印或噴印形成，該絕緣材料係黑色或不透明油墨，而導電邊框602係以不透明的導電油墨藉由網印或噴印所形成，觸控電路601包含感測單元、驅動單元及其間的互連電路，其係利用雷射刻印方式以圖案化預先形成在面板603第一側上的銦錫氧化物。上述面板603的第一側係朝電子裝置之內部，即面向液晶及彩色濾光片，或其他顯示元件。

圖7顯示本發明形成一觸控面板的方法，如圖7A-圖7B，藉由雷射刻印，將預先形成於觸控面板700第一側上的銦錫氧化物圖案化，以形成一觸控電路701，圖7C顯示將一導電材料沿著該觸控電路701印刷至觸控面板700的第一側之周圍上，以形成一導電邊框702。

圖8A-8F顯示本發明形成一觸控面板的觸控電路部分之其他實施例。圖8A顯示提供一基板，其可以係玻璃、塑膠、或其他透明光學基板，圖8B顯示在基板上形成一層銦錫氧化物，圖8C顯示藉由雷射刻印形成觸控電路801，其中觸控電路包含感測單元、驅動單元及其間的互連電路。在圖8D中，進一步在已形成的觸控電路801上形成一光學塗層，該光學塗層可以係以滾壓或旋轉塗佈等方式將一絕緣材料塗佈於觸控電路801上。在一較佳實施例中，光學塗層可以係聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或光阻材料，使光學塗層成為觸控電路間的絕緣層8011，

圖8E顯示進一步利用雷射刻印以圖案化絕緣層8011，同時亦可以圖案化下層的銦錫氧化物，以形成通孔。8F顯示利用噴印方式，將導電油墨噴印至通孔中，以形成觸控電路中的互連電路8012，其中形成互連電路8012的導電油墨可以包含導電高分子或其他含有奈米金屬粒子，例如聚(二辛基-雙硫酚)(PEDOT)、奈米金、奈米銀等等。

在一實施例中，上述圖8F中預先形成在基板上的銦錫氧化物801厚度約20nm，絕緣層8011的厚度約於1.5μm，形成互連電路8012的PEDOT厚度約為600nm，其中PEDOT所形成互連電路的一區域的大小約為長800μm及寬300μm，在互連電路的一區域中內連接區的大小約為長200μm及寬10μm。此外，在觸控電路的最上層可以再塗佈一層厚度約為1.5μm的絕緣層，可以係光學塗層，以保護觸控電路。

圖9A-9E顯示本發明形成一觸控面板的導電邊框及圖框部分之其他實施例。圖9A顯示提供一透明基板，在基板的一側上預先形成有銦錫氧化物901，藉由雷射刻印，圖案化該銦錫氧化物層。圖9B顯示，在圖案化的銦錫氧化物901上形成圖框904。在一較佳實施例中，圖框904可以藉由網印方式將不透明的油墨印製於圖案化的銦錫氧化物901上，並形成在基板外緣。在另一較佳實施例中，形成圖框904的不透明油墨係一種絕緣材料。

圖9C顯示在圖案化的銦錫氧化物901上形成一導電邊框902在圖框904的範圍內，而使得圖框904配置於導電邊框902之外圍。在一較佳實施例中，形成導電邊框902的油墨可以包含導電碳。

圖9D進一步顯示藉由噴印方式將導電油墨印製於導電邊框902及圖框904之上，以形成金屬引線905，可以傳輸觸控面板內觸控電路的信號。在一較佳實施例中，金屬引線的材料包含銀。

圖9E顯示進一步將絕緣材料形成覆蓋金屬引線，以保護傳輸信號的金屬引線，而該絕緣材料係與形成圖框904的絕緣材料相同。

在一實施例中，導電圖框的一區域大小約為長2300μm及寬300μm；金屬引線的寬度約為70μm，而金屬引線間的間距約為130μm。

圖10顯示本發明之一較佳實施例，利用本發明所揭示之方法形成一觸控面板1000，其包含觸控電路1001、導電邊框1002、圖框1004及金屬引線1005。其中形成方法與圖9A-9E類同，不另贅述。

圖11A-11C進一步顯示本發明形成觸控面板的其他實施例。圖11A顯示圖案化在基板的第一側預先形成之銦錫氧化物，以形成觸控電路1101，在觸控電路1101外圍以網印方式將不透明的絕緣材料印製於基板邊緣，形成一圖框1104，以及在圖框1104範圍內形成導電邊框1102。

本發明之另一較佳實施例將導電材料印製於導電邊框1102及圖框1104上，以形成金屬引線1105，可以傳輸觸控面板內觸控電路的信號。在一較佳實施例中，金屬引線的材料包含銀。

本發明另一實施例，在觸控電路區域內印製可剝膠，再以一絕緣材料形成在觸控電路1101，以形成觸控電路1101中的絕緣層1106，並且覆蓋金屬引線1105，以保護金屬引線。在一較佳實施例中，該絕緣材料可以係藉由PVD蒸鍍氧化矽或印製的光學塗層。如圖11B顯示，更進一步地，將可剝膠移除，以圖案化絕緣層1106。

圖11C顯示本發明之另一實施例，進一步在觸控電路1101中之絕緣層1106上印製可剝膠，以蒸鍍方式將銦錫氧化物形成於絕緣層1106上，再移除可剝膠，使蒸鍍的銦錫氧化物形成觸控電路中的互連電路1107。

在一實施例中，如圖11所示的觸控面板，其中在基板上預先形成的銦錫氧化物厚度約為20nm，而絕緣層1106的厚度約為1.5μm，形成觸控電路中的互連電路1107的銦錫氧化物厚度約為40nm；金屬引線的寬度約為70μm，而金屬引線間的間距約為130μm；導電圖框的一區域大小約為長2300μm及寬300μm，而此區域的尺寸可以更小；銦錫氧化物互連電路的一區域的大小約為長800μm及寬300μm，在一區域中內連接區的大小約為長200μm及寬10μm。此外，在觸控電路的最上層可以再塗佈一層厚度約為1.5μm的絕緣層，可以係光學塗層，以保護觸控電路。

本發明又一較佳實施例係形成一種簡單的觸控面板，如圖12A所示，藉由雷射刻印預先形成銦錫氧化物的基板，刻劃出數個感測區域1201，並在感測區域1201外圍形成導電邊框1202，圖12A顯示在簡單的觸控面板背面可以藉由撓性電路1203外接觸控面板外部的控制器。圖12C顯示，這種簡單的觸控面板，可以顯示多個不同觸控位置的信號，以圖12A及12C之觸控面板為例，劃分為4個感測區域的觸控面板，可以處理多達9個觸控位置1205的信號。

由於本發明所揭示之觸控面板已將觸控電路直接形成於面板之下方，故並不需額外之基板。除了減少基板之數目，進而降低觸控面板之厚度外，更可簡化組裝流程及成本，並提升良率。

雖然本發明的技術內容與特徵如上所述，然而，所屬領域的技術人員仍可在不背離本發明的教示與揭示內容的情況下進行許多變化與修改。因此，本發明的範圍並非限定於已揭示的實施例，而包含不背離本發明的其他變化與修改，其為如所附申請專利範圍所涵蓋的範圍。

101．．．玻璃基板

102、103、901．．．銦錫氧化物

104．．．面板

105．．．UV膜光學膠

200、300、400、500、600、700、1000．．．觸控面板

201、301、401、501、601、701、801、1001、1101．．．觸控電路

202、302、602、702、902、1002、1102、1202．．．導電邊框

203、303、603．．．面板

304．．．切槽

406、506、1203．．．撓性電路

407．．．控制器

508．．．孔

509．．．導電墊片

606、904、1004、1104．．．圖框

905、1005、1105．．．金屬引線

8011、1106．．．絕緣層

8012、1107．．．互連電路

1201．．．感測區域

1205．．．觸控位置

圖1A顯示傳統電容式觸控面板；

圖1B顯示傳統電容式觸控面板之剖面圖；

圖2顯示根據本發明之一實施例之觸控面板；

圖3顯示根據本發明之另一實施例之觸控面板；

圖4顯示根據本發明之另一實施例之觸控面板；

圖5顯示根據本發明之另一實施例之觸控面板與撓性電路耦接之示意圖；

圖6顯示根據本發明之另一實施例之觸控面板；

圖7A-7C顯示根據本發明形成一觸控面板之方法；

圖8A-8F顯示根據本發明形成觸控面板的觸控電路部分之方法；

圖9A-9E顯示根據本發明形成觸控面板的導電邊框及圖框部分之方法；

圖10顯示本發明另一實施例之一觸控面板；

圖11A-11C顯示根據本發明形成觸控面板之方法；及

圖12A-12C顯示根據本發明另一實施例之一觸控面板。

200‧‧‧觸控面板

201‧‧‧觸控電路

202‧‧‧導電邊框

203‧‧‧面板

Claims (10)

1. 一種觸控面板，包含：一面板，其作為該觸控面板中一觸控電路之唯一基板，在該面板面向一電子裝置內部的一第一側上形成有該觸控電路，其中該觸控電路包括感測單元、驅動單元及其間之互連電路；及一導電邊框，延著該觸控電路形成於該第一側之周圍上；及一切槽，形成於相對於該第一側的一第二側，用以將該觸控電路產生的信號傳輸至一外部控制器，其中該第二側經組態以在使用中面向一使用者，且在該面板的該第二側上沒有觸控電路。
2. 如請求項1的觸控面板，其中該導電邊框係以一不透明的導電油墨印製於該基板的該第一側上，並形成有導電線路於其中，俾傳輸該觸控電路所產生之信號。
3. 如請求項1的觸控面板，其中該感測單元、該驅動單元及其間之互連電路的形成係藉由雷射刻印形成於該基板的該第一側上的銦錫氧化物。
4. 如請求項1的觸控面板，其中該面板係由至少下列之一者所形成：玻璃、塑膠、光學透明基板。
5. 如請求項1的觸控面板，進一步包含一撓性電路及一控制器，其中該控制器與該觸控電路藉由該撓性電路耦合。
6. 如請求項1的觸控面板，進一步包含有機導電層，以形 成該觸控電路中的互連電路。
7. 一種形成一觸控面板之方法，包含：以雷射刻印將預先形成於一面板面向一電子裝置內部的一第一側上的銦錫氧化物圖案化，以形成一觸控電路；將一第一導電材料延著該觸控電路印刷至該面板的該第一側之周圍上，以形成一導電邊框；及在該面板相對於該第一側的第二側周圍形成切槽，用以將該觸控電路產生的信號傳輸至一外部控制器，其中該第二側上沒有觸控電路，且該面板作為該觸控面板中該觸控電路之唯一基板；其中形成該觸控電路之步驟包含形成感測單元、驅動單元及其間之互連電路。
8. 如請求項7之方法，進一步藉由一有機導電材料在該觸控電路中形成互連電路。
9. 一種觸控面板，包含：一面板，在該面板面向一電子裝置內部的一第一側上形成有一觸控電路；及一導電邊框，延著該觸控電路形成於該第一側之周圍上，其中該觸控電路包括感測單元、驅動單元及其間之互連電路；一圖框，形成於該面板的之該第一側，用以包圍在該導電邊框之外圍，其中該圖框係以不透明的絕緣材料所印製。
10. 如請求項9的觸控面板，進一步包含金屬引線，形成於該導電邊框及該圖框上，用以傳送該觸控電路所產生的信號。