TWI646454B - 曲面觸控模組的製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種曲面觸控模組的製造方法，乃針對現有曲面觸控產品於熱塑貼合製程後需再進行修邊，使得產品品質控管不易，而使用保護層來避免導電薄膜於熱塑過程中受損，並同時以此保護層作為承載膜，以對於觸控感應層進行半切，使得完成熱塑貼合製程之後，僅需將保護層移除，並無須再進行修邊動作，藉此，可有效增加製程良率，並減少生產成本。

Description

曲面觸控模組的製造方法
本發明係有關一種觸控模組的製造方法，特別是指一種無須進行修邊動作之曲面觸控模組的製造方法。
隨著時代演變，科技產品越來越貼近生活，多數產品上的實體按鈕已漸漸被觸控技術所取代，觸控介面也隨著產品外觀由單純的平面造型一直發展到曲面造型的應用。因應曲面觸控產品開發，導入熱塑製程來達成所需產品曲率，主要使用塑膠材料為導電薄膜之基板，並經加熱、加壓塑型及貼合等熱塑製程之後，還需進行產品修邊（trimming），來提昇產品的外觀品質。
目前以雷射切割進行產品修邊最為廣泛使用。就任意曲面產品而言，可藉由調整雷射聚焦距離（Distance of focus, DOF）或搭配3D切割技術來克服曲面問題，但其切割品質管控不易，切割過程所產生的熱能亦可能損害膠材。因此，3D雷射切割設備成本高，耗時長，且經濟效應較低。
因此，便有需要研發一種曲面觸控模組的製造方法，於熱塑貼合製程後減少修邊動作，以有效解決習知技術所存在之各種缺失。
本發明的主要目的在於提供一種曲面觸控模組的製造方法，係使用保護層來避免導電薄膜於熱塑過程中受損，並作為觸控感應層進行半切時之承載膜，從而可免去現有曲面觸控產品於熱塑貼合製程之後的修邊動作，藉以提高製程良率，降低生產成本。
因此，為實現上述目的，本發明提供一種曲面觸控模組的製造方法，其步驟是先提供一第一基板，此第一基板具有一曲面。同時，提供一第二基板，此第二基板為可撓性基板，並在第二基板的一表面設置一導電薄膜，以形成一觸控感應層，導電薄膜之材質選自聚二氧乙基噻吩（PEDOT）、奈米銀線（SNW）和奈米碳管（CNT）及相關複合材料等具拉伸特性之導電材料。然後，在導電薄膜上覆蓋一保護層。接著，在第二基板的一底面進行半切，使半切後的切口通過觸控感應層並終止於保護層。再將觸控感應層與第一基板相對設置，並使第二基板的底面面向第一基板的曲面。然後，將觸控感應層熱塑貼合於第一基板的曲面，以形成曲面觸控模組。最後，則移除保護層。
根據本發明之實施例，其中在導電薄膜上覆蓋保護層之步驟，可使用黏著劑來形成一第一附著層於保護層與導電薄膜之間。
根據本發明之實施例，其中將觸控感應層熱塑貼合於第一基板的曲面之步驟，也可使用黏著劑來形成一第二附著層於觸控感應層的第二基板與第一基板的曲面之間。
根據本發明之實施例，其中形成第一附著層及第二附著層所使用的黏著劑可為熱敏感型膠材。
根據本發明之實施例，其中形成第一附著層及第二附著層所使用的黏著劑於熱塑貼合過程中之儲存模數較佳是小於或等於0.02兆帕（MPa），以藉由膠材溢出之現象，來強化其接著介面的附著力。
根據本發明之實施例，其中第一基板的材質可為玻璃或塑膠複合材料。
根據本發明之實施例，其中第二基板的材質可為乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚碳酸酯(PC)以及其他具拉伸特性之塑膠薄膜。
藉由本發明所提供的曲面觸控模組的製造方法，是在將觸控感應層熱塑貼合於第一基板之前，使用保護層來將導電薄膜予以覆蓋，不但可保護導電薄膜免於熱塑過程中受到損傷，同時作為承載膜以對於觸控感應層進行半切，再進行熱塑貼合，完成後只要將保護層移除，無須再進行修邊動作，能夠有效降低生產本，並且降低導電薄膜在熱塑貼合製程中的受損機率。
再者，本發明可進一步以黏著劑為附著層來幫助各層間之貼合，並藉由黏著劑於熱塑過程中所發生的溢膠現象，來強化兩接著介面，提昇產品信賴性。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
本發明揭露一種曲面觸控模組的製造方法，有利於曲面觸控模組導入熱塑製程來達成所需的產品曲率；曲面觸控模組可應用於譬如顯示裝置、平板電腦、智慧型手機、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、衛星導航、車上顯示器、航空用顯示器或可攜式DVD放影機等各種電子裝置。
請參閱第1圖，其繪示本發明之實施例所提供的曲面觸控模組的製造方法之流程圖；同時，請依序參照第2A圖~第2H圖，為本發明之實施例所提供的曲面觸控模組的製造方法中對應各步驟的結構剖面圖。此製造方法包括如下步驟：
首先，見步驟S101，如第2A圖所示，提供一第一基板10，此第一基板10可為保護強化玻璃或塑膠複合材料，其具有一三維曲面11。
見步驟S102，如第2B圖所示，提供一第二基板21，此第二基板21為可撓性基板，並將具有可拉伸特性之一透明導電薄膜22形成在第二基板21的表面211上，使第二基板21的表面211產生有電極圖案，以構成一觸控感應層20；導電薄膜22之材質可選自聚二氧乙基噻吩(PEDOT)、奈米銀線(SNW)和奈米碳管(CNT)及相關複合材料等具拉伸特性之導電材料等。第二基板21之材質可為乙烯對苯二甲酸酯(PET)或聚碳酸酯(PC)以及其他具拉伸特性之塑膠薄膜。
然後，見步驟S103，如第2C圖所示，形成一保護層30於觸控感應層20上並將導電薄膜22予以覆蓋。此步驟中，可使用一黏著劑形成一第一附著層40於保護層30與導電薄膜22之間；較佳地，形成第一附著層40的黏著劑為熱敏感型膠材。其中，保護層30之基材可為乙烯對苯二甲酸酯(PET)薄膜、聚碳酸酯(PC)薄膜、聚烯烴(PO)薄膜，膠材可為聚氨酯(PU)、矽膠(silicone)、壓克力系(acrylic type)。
接著，見步驟S104，如第2D圖所示，以保護層30為承載膜，對於觸控感應層20進行半切(Half-cut)，使得半切後的切口通過觸控感應層20並終止於保護層30上；也就是說，通過半切的方式，從觸控感應層20的第二基板21之底面212切割，將觸控感應層20切斷而保護層30不切斷，半切完畢後，觸控感應層20仍附著於保護層30上。
見步驟S105，如第2E圖所示，再將觸控感應層20與第一基板10相對設置，並使第二基板21的底面212面向第一基板10的曲面11。
之後，見步驟S106，如第2F圖所示，藉由一熱壓頭60對於保護層30、觸控感應層20與第一基板10進行加熱、加壓，使觸控感應層20得以熱塑貼合於第一基板10的曲面11上，待熱塑完成後，即形成曲面觸控模組1，如第2G圖所示。此步驟中，同樣可使用一黏著劑形成一第二附著層50於觸控感應層20的第二基板21與第一基板10的曲面11之間；較佳地，形成第二附著層50的黏著劑為熱敏感型膠材。
最後，見步驟S107，如第2H圖所示，移除保護層30；之後無須進行修邊動作。
本發明中，為了進一步簡化製程，可利用熱塑過程同時讓曲面觸控模組中的各層進行貼合，特別是針對導電薄膜與第一基板的貼合來加強其附著度，各層間是以黏著劑為附著層，而黏著劑隨著溫度提升，流動性提升，因此於熱塑製程中，容易發生溢膠現象。
如第3A圖和第3B圖所示，為本發明之實施例所使用之黏著劑之儲存模數與溢膠現象關係圖；依實驗測試結果，黏著劑材料於製程溫度下之儲存模數(storage modulus)G’若低於0.02兆帕(MPa)，會出現明顯溢膠現象。
又，如第4A圖和第4B圖所示，分別為本發明之實施例中形成第二附著層50之黏著劑在熱塑過程後未發生溢膠現象及有溢膠現象的示意圖；於高溫條件下，基材脹縮容易導致觸控感應層20和第一基板10的接著介面含泡和剝離(見第4A圖)，而溢出之膠材可強化兩接著介面(見第4B圖)。
因此，針對本發明所提供之曲面觸控模組的製造方法中，用來形成第一附著層和第二附著層所使用的黏著劑，其儲存模數於熱塑貼合的製程溫度(約110~150℃)中最佳是小於或等於0.02兆帕(MPa)，以藉由溢膠現象來強化接著介面，從而可提昇產品可靠度。
綜上所述，根據本發明所提供的曲面觸控模組的製造方法，其係藉由在導電薄膜表面覆蓋有保護層，可降低導電薄膜於熱塑過程中的受損機率，並同時將保護層作為承載膜，其搭配觸控感應層來進行半切，再進行熱塑貼合製程，完成後僅需將保護層移除，無須再進行修邊動作，可有效解決習知技術中由於修邊過程所衍生的品管及成本等問題，從而提昇製程良率，減少生產成本，並提高競爭優勢。再者，本發明進一步可藉由選用會產生溢膠現象之附著層，來強化各層介面間之附著力，而提高產品的可信賴性。
唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
1‧‧‧曲面觸控模組
10‧‧‧第一基板
11‧‧‧三維曲面
20‧‧‧觸控感應層
21‧‧‧第二基板
211‧‧‧表面
212‧‧‧底面
22‧‧‧導電薄膜
30‧‧‧保護層
40‧‧‧第一附著層
50‧‧‧第二附著層
60‧‧‧熱壓頭
第1圖為本發明之實施例所提供的曲面觸控模組的製造方法之流程圖。
第2A圖~第2H圖為本發明之實施例所提供的曲面觸控模組的製造方法中對應各步驟的結構剖面圖。
第3A圖與第3B圖為本發明之實施例所使用之黏著劑之儲存模數與溢膠現象關係圖。
第4A圖與第4B圖分別為本發明之實施例中形成第二附著層之黏著劑在熱塑過程後未發生溢膠現象及有溢膠現象的示意圖。

Claims (9)

  1. 一種曲面觸控模組的製造方法，包含下列步驟： 提供一第一基板，該第一基板具有一曲面； 提供一第二基板，該第二基板為可撓性基板，並在該第二基板的一表面設置一導電薄膜，以形成一觸控感應層，該導電薄膜之材質係選自聚二氧乙基噻吩（PEDOT）、奈米銀線（SNW）和奈米碳管（CNT）； 在該導電薄膜上覆蓋一保護層； 在該第二基板的一底面進行半切，使該半切後的切口通過該觸控感應層並終止於該保護層； 將該觸控感應層與該第一基板相對設置，並使該第二基板的該底面面向該第一基板的該曲面； 將該觸控感應層熱塑貼合於該第一基板的該曲面，以形成該曲面觸控模組；及 移除該保護層。
  2. 如請求項第1項所述之曲面觸控模組的製造方法，其中在該導電薄膜上覆蓋一保護層之步驟，係包括使用黏著劑於該保護層與該導電薄膜之間形成一第一附著層。
  3. 如請求項第2項所述之曲面觸控模組的製造方法，其中形成該第一附著層的該黏著劑為熱敏感型膠材。
  4. 如請求項第2項所述之曲面觸控模組的製造方法，其中形成該第一附著層的該黏著劑於該熱塑貼合步驟中之儲存模數（storage modulus）係小於或等於0.02兆帕（MPa）。
  5. 如請求項第1項所述之曲面觸控模組的製造方法，其中將該觸控感應層熱塑貼合於該第一基板的該曲面之步驟，係包括使用黏著劑於該第一基板與該第二基板的該曲面之間形成一第二附著層。
  6. 如請求項第5項所述之曲面觸控模組的製造方法，其中形成該第二附著層的該黏著劑為熱敏感型膠材。
  7. 如請求項第5項所述之曲面觸控模組的製造方法，其中形成該第二附著層的該黏著劑於該熱塑貼合步驟中之儲存模數係小於或等於0.02兆帕（MPa）。
  8. 如請求項第1項所述之曲面觸控模組的製造方法，其中該第一基板的材質為玻璃或塑膠複合材料。
  9. 如請求項第1項所述之曲面觸控模組的製造方法，其中該第二基板的材質為乙烯對苯二甲酸酯（PET）或聚碳酸酯（PC）。
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