TWI665587B - 觸控板及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種觸控板包括感測器單元。所述感測器單元包括通過加熱被拉伸的基膜、由導電材料和熱塑性樹脂的混合物製成並且形成在所述基膜的至少一個表面上的電極部分、以及由熱塑性樹脂製成用以覆蓋所述電極部分的拉伸支撐層。

Description

觸控板及其製造方法

發明領域 本公開涉及一種通過在基膜的表面上三維形成具有電極部分的感測器單元而獲得的觸控板及其製造方法。

發明背景 公開號為2011-090443的日本專利申請公開了一種投影型電容式觸控板，其中，在單個基底的一個表面上形成沿第一方向延伸的列電極以及沿與第一方向交叉的第二方向延伸的行電極。

公開號為2011-090443的日本專利申請公開的觸控板可以用作平面板，或可以根據目的，以預定的三維形狀被模塑。例如，通過對平面薄膜感測器進行模塑而獲得的具有半球形狀的觸控板可以安裝在車輛的駕駛員座椅中，並且觸控板可以用於讓駕駛員使用手指觸摸進行操縱。

具有這種半球形狀或其他三維形狀的觸控板通常通過熱成型來模塑。當執行熱成型時，材料需要被拉伸。因此，基膜由例如PET膜/片和PC膜/片來製成。此外，電極由在熱成形期間被拉伸的金屬(例如，銅或銦)、與樹脂黏合劑混合的銀粉、PEDOT (polyethylene dioxythiophene,聚乙烯二氧噻吩)等製成。

在作為熱成型方法之一的真空成型中，將膜感測器佈置在真空室中的模具上方，其中，電極朝上。在保持真空室處於真空狀態的同時，從電極側用紅外線對膜感測器進行加熱，並且通過朝向膜感測器按壓佈置在膜感測器下方的模具，膜感測器被拉伸。因此，膜感測器形成為三維形狀。

此外，在如此形成的膜感測器上附接有裝飾膜的情況下，在具有預定圖案的裝飾膜的底面上提供OCA (Optical Clear Adhesive,光學膠)作為黏合劑，並將裝飾膜層壓在三維成形的膜感測器上。通過再次進行真空成型，將裝飾膜黏合至膜感測器。從而，獲得一體模塑的觸控板。

在諸如真空成型的熱成型方法中，考慮到成型(模塑)過程中的拉伸，膜感測器由可拉伸材料製成，並且電極由例如具有導電性的銀粉和熱塑性樹脂黏合劑的混合物製成。

在這種情況下，如圖10A中所示出的，使彼此相鄰的銀粉開始接觸，由此形成電極。然而，在拉伸之後，電極被部分斷開(參見圖10A的右手側)。這是因為為了確保電極的導電性，樹脂黏合劑的混合量受到限制，因此，電極難以具有足夠的可拉伸性，這導致電極的部分斷開。

圖10B示出了通過使用混合銀粉和樹脂黏合劑獲得的電極材料在基膜上形成佈線的情況下拉伸之前和之後的SEM (Scanning Electron Microscope,掃描電子顯微鏡)圖像。圖10B顯示，拉伸後佈線部分斷開。

發明概要 鑒於以上所述，本公開提供了一種觸控板及其製造方法，所述觸控板具有用於在三維模塑包括具有可拉伸性的基膜和電極的膜感測器的情況下防止電極斷裂/斷開的結構。

根據本公開的一方面，提供了一種觸控板，包括感測器單元，所述感測器單元包括：基膜，通過加熱被拉伸；電極部分，由導電材料和熱塑性樹脂的混合物製成，並且形成在所述基膜的至少一個表面上；以及拉伸支撐層，由熱塑性樹脂製成，用以覆蓋所述電極部分。

如上所述的觸控板還可以包括：屏蔽層，由導電材料和熱塑性樹脂的混合物製成，並且形成在所述感測器單元的待附接至基部的表面上，以在接地狀態下覆蓋所述感測器單元；以及附加的拉伸支撐層，由熱塑性樹脂製成，並且形成為覆蓋所述屏蔽層。

此外，所述感測器單元可以通過加熱被三維模塑成預定的形狀。

此外，所述三維模塑的感測器單元可以通過黏合劑層黏合至所述基部。

根據本公開的另一方面，提供了一種觸控板製造方法，包括：在通過加熱被拉伸的基膜的至少一個表面上，形成由導電膜和熱塑性樹脂的混合物製成的電極部分；以及形成由熱塑性樹脂製成的拉伸支撐層，以覆蓋所述電極部分。

根據本公開的觸控板，形成了由熱塑性樹脂製成的拉伸支撐層，以覆蓋所述基膜上形成的所述電極部分的表面，因此，在所述三維模塑期間，隨著所述基膜和所述拉伸支撐層被拉伸，所述電極部分被拉伸。因此，與傳統產品相比，施加到電極部分的張力變得均勻，並且可以提高可拉伸性。因此，可以防止電極部分的佈線在三維模塑期間斷開。

通過在感測器單元的待附接到基部的表面上形成由可拉伸導電材料製成的屏蔽層，可以防止由安裝在基部內部的電子元件產生的電磁波(雜訊)引起電極部分的故障。

此外，在三維模塑觸控板的邊緣部分附近的彼此相鄰的電極之間，相鄰電極的靜電電容彼此干擾。由於電極之間的距離短，這導致了電壓變化，並且可能發生感測器故障。然而，通過在感測器單元的待附接到基部的表面上形成屏蔽層，可以減少靜電電容的干擾的不利影響，並且可以防止感測器的故障。

具體實施方式 在下文中，將參照附圖詳細描述本公開的實施例。本公開不限於以下實施例，本領域技術人員基於以下實施例做出的其他實施例、測試實例、操作技術等也包括在本公開的範圍內。 (1. 觸控板的配置)

首先，對本公開的觸控板1的配置進行描述。

如圖1A和圖1B中所示的，通過經由黏合劑層4將膜狀感測器單元1a附接至稍後描述的基部13三維地形成本公開的觸控板1。感測器單元1a包括基膜2，該基膜2由諸如聚碳酸酯之類的受熱被拉伸的熱塑性樹脂材料製成；電極部分3，形成在基膜2的頂面上；以及黏合劑層4，由OCA製成，並且形成在基膜2的底面上。

如圖1B中所示的，電極部分3包括：X電極5，形成在基膜2的頂面上；絕緣層7，覆蓋X電極5；以及Y電極6，形成在絕緣層7的頂面上。

如圖1A中所示的，X電極5和Y電極6被設置成使得，當從頂部向下看時，具有菱形或正方形的多個電極圖案沿X方向和Y方向設置。當從頂部向下看時，電極圖案以線形圖案連接,並且以彼此之間具有微小間隙的巢狀結合。由X電極5和Y電極6形成的矩陣覆蓋觸控板的整個觸摸面(操作面)。

絕緣層7使形成在基膜2上的電極部分3絕緣。只要電極部分3被絕緣並且在製造觸控板1時產品品質不受影響，絕緣層7的材料就不受特別限制。絕緣層7可以由熱塑性樹脂材料製成，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚酯(polyester，PET)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)或類似物，其與稍後描述的拉伸支撐層10的材料相同。

因此，當拉伸支撐層10用作絕緣層7時，由於拉伸支撐層10由熱塑性絕緣材料製成，因此不需要形成絕緣層7。如圖1B和圖1C中所示的，本實施例使用拉伸支撐層10作為絕緣層7。

X電極5和Y電極6的引出線8X和8Y構成的引導部9，該引導部9在基膜2的邊緣上以預定間隔設置。因此，如圖1B中所示的，X電極5和Y電極6設置在層的厚度方向(層的層壓方向與圖1B中的垂直方向平行)上的不同位置處，其中，拉伸支撐層10起到介入X電極5和Y電極6之間的絕緣層7的作用。因此，X電極5和Y電極6彼此絕緣。

X電極5和Y電極6由電極材料製成，其中，可以用於的電極的諸如銅、銀、碳等的導電材料與熱塑性樹脂(例如，丙烯酸樹脂)混合。電極材料中的熱塑性樹脂的重量比可以被設定為在三維模塑期間被加熱時，電極被拉伸預定量而不會使模塑圖案斷開，並且電極的功能不劣化的程度。儘管熱塑性樹脂的重量比取決於待使用的樹脂材料和導電材料的相容性，但熱塑性樹脂相對於總量的重量比優選為約5％至40％。

如圖1B中所示的，拉伸支撐層10形成在感測器單元1a中的基膜2的表面(圖1B中的頂面)上，以覆蓋電極部分3。拉伸支撐層10由熱塑性樹脂製成，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)，聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚酯(polyester，PET)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)或類似物。在三維模塑期間，拉伸支撐層10通過加熱被軟化和拉伸。

在三維模塑期間被加熱時，拉伸支撐層10與基膜2和電極部分3一起被軟化和拉伸。如圖2中所示的，電極部分3嵌入在基膜2和拉伸支撐層10之間。隨著基膜2和拉伸支撐層10被拉伸，電極部分3被拉伸。由於施加到電極部分3的張力變得均勻，所以電極部分3可以被拉伸至預定距離而不會斷開，同時保持在導電狀態(電連接狀態)，在導電狀態中，使形成電極部分3中的電極的導電材料的顆粒開始彼此接觸。

如圖3A和圖3B中所示，在觸控板1中設置有裝飾單元(裝飾膜)12，裝飾單元12包括裝飾層11、基膜2’以及黏合劑層4’。為了提高可設計性，可以在三維模塑後，通過黏合劑層4如果需要的話，使裝飾單元12通過黏合劑層4’附接在觸控板1中的拉伸支撐層10的表面上。根據觸控板的目的和所需的美觀性，裝飾單元12的裝飾層11可以具有特定的顏色、透明性或不透明性、或特定的圖案。

以下是上述配置實例中具體尺寸的實例。基膜2具有約0.3mm的厚度。電極部分3的X電極5和Y電極6中的每一個具有約5μm至10μm的厚度。絕緣層7具有約20μm至30μm的厚度。由OCA製成的黏合劑層4具有約50μm的厚度。拉伸支撐層10具有約20μm至30μm的厚度。

在圖1B中，感測器單元1a具有單側結構，其中，電極部分3和拉伸支撐層10形成在基膜2的一個表面(圖1B中的頂面)上。然而，如圖1C中所示的，感測器單元1a可以採用雙側結構，其中，X電極5形成在基膜2的一側(圖1C中的頂面)上；形成用以覆蓋頂面的拉伸支撐層10；Y電極6形成在另一面(圖1C中的底面)上；並且也形成用以覆蓋底面的拉伸支撐層10。

在採用雙側結構情況下，X電極5和Y電極6設置在基膜2和拉伸支撐層10之間，因此，與採用單側結構情況一樣，隨著基膜2和拉伸支撐層10被拉伸，電極可被均勻地拉伸。 (2. 觸控板的製造方法)

接下來，將對觸控板1的製造方法進行描述。首先，將對本公開的觸控板1的製造方法進行簡要的描述，然後，將對製造方法的實施例(第一實施例和第二實施例)進行詳細描述。 (2-1. 製造方法概述)

首先，將參考圖4A至圖4C對本公開的觸控板1的製造方法進行示意性描述。

本實施例的觸控板1通過熱成形被三維模塑。為了保持觸控板1的三維形狀，觸控板1包括基部13，基部13是用於將膜狀的感測器單元1a模塑成預定形狀的模具，並且還是膜狀的感測器單元1a附接的目標。

從圖4A可以看出，當基部13是大於半球的球體的一部分時，需要將感測器單元1a壓靠在基部13上，以使覆蓋基部13的感測器單元1a與基部13的整個彎曲表面緊密接觸。然而，在這種情況下，感測器單元1a與基部13的位於基部13的平坦底表面附近的彎曲表面的部分可能未緊密接觸。然而，通過加熱和加壓，可以沿模具的彎曲表面有效地執行模塑。

如圖4A中所示的，本實施例的基部13具有大致半球形狀，但其大於半球形，該形狀通過在離心位置二維地切割球體而獲得。如圖4B中所示的，膜狀的感測器單元1a通過隨後描述的真空成型法，經加熱而被軟化並穩定地拉伸，並且感測器單元1a被相對地壓靠在基部13上，使得感測器單元1a通過黏合劑層4附接到基部13的彎曲表面。

如圖4C中所示的，膜狀的裝飾單元12被設置成覆蓋感測器單元1a，並且隨後通過加熱被軟化和拉伸。在這種狀態中，裝飾單元12被相對地壓靠在基部13上，並且通過例如真空成型附接至感測器單元1a上。裝飾單元12沿著基部13的彎曲表面進行模塑，並且通過覆蓋感測器單元1的黏合劑層4’附接至感測器單元1a。為了簡單說明起見，圖4A至4C所示的電極部分3與圖1B所示的電極部分3不同。還有，電極部分3在圖4A至圖4C中被圖示為具有單層結構。

因此，所獲得的觸控板1是三維產品，其中，感測器單元1a附接到基部13的大致半球形表面，並且裝飾單元12附接到感測器單元1a的表面，以獲得預定的設計。三維觸控板1可以用於處理基部13的大致半球形狀或尺寸，並且還可以用於適合於裝飾單元12的設計的各種目的。例如，大致半球形的觸控板1可以安裝在車輛的控制台上，並且允許駕駛員通過手指觸摸操縱用於駕駛的裝置。 (2-2. 第一實施例) (第一實施例的模塑設備20的配置)

接下來，將對第一實施例的觸控板1的製造方法中使用的模塑設備20進行描述。

在第一實施例的製造方法中，觸控板1通過真空成型進行模塑，真空成型是模塑方法的一種。如圖5A中所示的，模塑設備20包括真空室21。真空室21是長方體形狀的殼體，並且被穿過中心的水平面劃分成沿著高度(垂直)方向的上殼體22和下殼體23。上殼體22和下殼體23具有基本上相同的形狀。如果需要的話，通過驅動和移動引導單元(未示出)，上殼體22和下殼體23可以在垂直方向上相對移動。

在本實施例中，下殼體23被固定在預定的位置，並且上殼體22可以通過驅動和移動引導單元(未示出)在垂直方向上相對於下殼體23相對移動。通過上殼體22在垂直方向上相對於下殼體23進行相對移動，真空室21可以被打開和關閉。當上殼體22和下殼體23處於關閉狀態時，真空室21的內部與外部氣密地密封。

在真空室21的外部，保持單元24在沿用於分割上殼體22和下殼體23的水平面延伸的直線上的相對的兩個位置處設置，用於保持位於其間的膜狀感測器單元1a。在真空室21的打開狀態下，由保持單元24保持的感測器單元1a定位在上殼體22和下殼體23之間。然後，移動上殼體22以使真空室21處於關閉狀態，從而使得感測器單元1a可以位於氣密密封的真空室21的大體中心部位。

加熱單元25設置在真空室21的上殼體22的內部頂面上。加熱單元25包括即使在真空狀態下也能夠加熱感測器單元1a的紅外線加熱器。加熱單元25通過向由保持單元24保持的感測器單元1a的頂面照射紅外線來加熱感測器單元1a。升降單元26設置在真空室21的下殼體23的底面上。與觸控板1的基部13對應的模具27設置在升降單元26上。模具27可以在模塑過程所需的時間從待命位置移動至模塑位置。升降單元26可以通過使用在升降單元26處安裝的模具，從感測器單元1a下方向上推動由保持單元24保持的感測器單元1a。

在真空室21的外部，真空泵30被設置為用於從真空室21將空氣抽出從而產生真空環境(或減壓環境)的單元。此外，在真空室21的外部，壓力罐31被設置為通過向真空室21供應空氣從而產生大氣環境(或比大氣環境高的加壓環境)的單元。真空泵30的空氣入口通過第一導管32連接到下殼體23的內部並與其連通，使得下殼體23中的空氣能夠被抽出。

分支線33從第一導管32分出。分支線33和連接到壓力罐31的供應埠的供應線34在切換單元35處同軸連接。第二導管36連接到上殼體22的內部並與其連通。第二導管36連接到切換單元35。因此，通過切換單元35進行向上或向下切換，可以選擇性執行通過連接真空泵30和切換單元35從上殼體22的內部抽出空氣的操作，以及通過連接壓力罐31和切換單元35將空氣供應到上殼體22中的操作。 (第一實施例的製造過程)

接下來，將順序地描述根據第一實施例的觸控板1的製造過程。

如圖5A中所示的，真空室21打開，並且由保持單元24保持的感測器單元1a定位在上殼體22和下殼體23的劃分平面上。這時，感測器單元1a被定位成使得拉伸支撐層10面向加熱單元25，並且黏合劑層4面向模具。

如圖5B中所示的，真空室21關閉。切換單元35向下切換，以允許第二導管36與分支線33連通，分支線33與真空泵30連通，並且真空泵30工作。真空泵30通過第一導管32，從下殼體23的內部抽出空氣，並且還通過第二導管36，從上殼體22的內部抽出空氣。當真空室21的內部變成了期望的真空狀態時，加熱單元25工作以加熱感測器單元1a。這裡，通過紅外線執行加熱，因此，即使在真空狀態下，也能夠對感測器單元1a進行加熱。

進一步地，如圖5C中所示，在上述加熱持續進行的同時，升降單元26向上移動，並且感測器單元1a被模具27向上推動。進一步地，切換單元35向上切換，以允許第二導管36與供應線34連通，供應線34與壓力罐31連通，並且空氣從壓力罐31供應至上殼體22。在這時，感測器單元1a被均勻地加熱，並且整個感測器單元1a具有穩定的可拉伸性。感測器單元1a的對應於模具27的部分被模具27從底部向上推動，並且同時，通過將空氣供應到上殼體22中，從而由於下殼體23中的減壓狀態與上殼體22中的大氣或加壓狀態之間的壓力差，使得感測器單元1a的上述部分從頂部向下壓向模具27。因此，膜狀感測器單元1a被穩定地拉伸而沒有發生破損等類似情況，膜狀感測器單元1a附接到模具27的表面，並被模塑成與模具27的三維形狀對應的形狀。

在圖5A至圖5C中，與圖4A至4C所示的實例不同，採用倒置的截頭圓錐形模具27作為基部13。然而，用作三維觸控板的核心的基部或模具的形狀不限於此。如果需要，可以採用任何其他形狀的基部和模具。

如圖5A至圖5C中所示的，觸控板1的操作區域形成在倒置的截頭圓錐形模具27的兩個平行的圓形面中較大的一個上，以及形成在連接兩個平行的圓形面的圓周的側表面上。換句話說，通過借助於模具27來拉伸片狀感測器單元1a，將感測器單元1a附接到兩個平行圓形面的其中一個和側表面上，並且將感測器單元1a的電極部分3設置在最終用作操作區域的一個圓形面和側表面上，圖5A至5C所示的感測器單元1a的操作區域具有與圖4A至4C所示的實例不同的三維形狀。

在完成圖5C所示的模塑過程之後，在遠離兩個平行圓形面中的較小的一個的位置處，將片狀感測器單元1a的未附接到模具27的部分切成圓形以包圍較小的圓形面，並且丟棄從模具27切斷的部分。換句話說，片狀感測器單元1a的未附接至模具27的部分的一部分保留，作為與附接至模具27的部分相連的領狀部分。在採用這樣的結構的情況下，即觸摸感測器作為一個單元在感測器單元1a的領狀部分附接到另一裝置的預定位置，裝置的組裝和結構完整性得到改進，並且還改善了觸摸感測器與另一裝置之間的連接部分的美觀性。最終，整體外觀得到改善。

儘管未示出，但是在將感測器單元1a附接到模具27的表面之後，將膜狀感測器單元1a的未附接到模具27的外周部分切割和丟棄，並且將感測器單元1a附接的模具27定位在升降單元26上。然後，裝飾單元12被保持單元24保持，使得裝飾層11面向加熱單元25，並且重複圖5A至5C所示的步驟。

最終，裝飾單元12以堆疊的方式附接到附接至模具27的感測器單元1a的表面。在將裝飾單元12附接至感測器單元1a之後，將裝飾單元12的未附接到模具27和感測器單元1a的外周部分切割並丟棄。因此，獲得了具有模具27的三維形狀的觸控板1。

在上述步驟中，感測器單元1a的真空成型和裝飾單元12的真空成型是單獨執行的。然而，在裝飾單元12堆疊在感測器單元1a的狀態下，可以通過執行單次真空成型過程來製造觸控板1。 (2-3. 第二實施例) (第二實施例的模塑設備的配置)

接下來，將描述根據第二實施例的觸控板1的製造方法。

如圖6A至圖6C中所示的，根據第二實施例的模塑設備40包括：殼體41，為板狀構件；真空生成單元42，設置在殼體41的下方，其中，用作基部13的模具43設置在真空生成單元42的大體中心位置處；以及保持單元44，通過使用驅動和移動單元(未示出)，抵靠模具43向下按壓感測器單元1a。

在殼體41處設置了加熱單元45，用於加熱感測器單元1a。在第一實施例中，使用紅外線加熱器在真空狀態下加熱感測器單元1a。然而，在第二實施例中，可以在大氣環境中執行加熱。因此，加熱單元45不限於紅外線加熱器，並且可以為能夠加熱感測器單元1a的任何加熱裝置，例如電熱絲加熱器等。因此，在第二實施例中，與第一實施例相比，可以採用更多種多樣的模塑設備40。

真空生成單元42在用於設置模具43的表面上具有多個抽孔42a。在感測器單元1a通過保持單元44移動到模塑位置後，當空氣從抽氣路徑42b抽出時，通過設置在感測器單元1a的底面下方的抽孔42a執行抽真空。因此，通過使用感測器單元1a的頂面和底面之間的壓力差，將感測器單元1a附接至基部13。 (第二實施例的製造過程)

接下來，將順序地描述根據第二實施例的觸控板1的製造過程。

如圖6A中所示的，在由保持單元44保持感測器單元1a，以使得拉伸支撐層10面向加熱單元45並且黏合劑層4面向模具43的狀態下，通過加熱單元45對感測器單元1a進行加熱。該加熱在大氣環境下執行。

接下來，如圖6B中所示的，保持單元44向下移動至預定的模塑位置。然後，如圖6C中所示的，被均勻加熱並具有穩定拉伸性的感測器單元1a抵靠模具43被向下壓，並且通過操作真空生成設備42開始抽氣。這時，感測器單元1a的頂面(拉伸支撐層10一側)處於大氣狀態，並且感測器單元1a的面向真空發生單元32的底面(黏合劑層4一側)處於減壓狀態。由於壓力差，感測器單元1a從頂部抵靠模具43被按壓。因此，膜狀感測器單元1a附接至模具43的表面，同時被穩定地拉伸而沒有破損等類似情況，並且被模塑成與模具43的三維形狀相對應的形狀。

在圖6A至圖6C中，不同於圖4A至4C所示的實例，採用倒置的截頭圓錐形模具43作為基部13。然而，如在第一實施例中，用作三維觸控板的核心的基部或模具的形狀不限於此，並且如果需要，可以採用任何其他形狀的基部和模具。

雖然未示出，但如第一實施例一樣，在感測器單元1a附接至模具43的表面後，膜狀感測器單元1a的未附接至模具43的外周部分被切割和丟棄，並且將感測器單元1a附接的模具27定位在真空生成設備42中。然後，裝飾單元12被保持單元44保持，以使得裝飾層11面向加熱單元45，並且重複在圖6A至圖6C中所示的步驟。

最終，裝飾單元12以堆疊方式附接至附接到模具43的感測器單元1a的表面。在裝飾單元12附接至感測器單元1a後，裝飾單元12的未附接至模具43和感測器單元1a的外周部分被切割和丟棄。最終，獲得了具有模具43的三維形狀的觸控板1。 (3. 測試例)

接下來，將對上述觸控板1和傳統觸控板之間對比的結果進行描述。

以下測試例中所描述的條件僅僅是示例，並且可以在不脫離本公開的範圍的情況下，根據所要製造的觸控板1的規格而適當地改變。 (測試條件)

對於本公開的電極材料，在所使用的材料中，銀粉和熱塑性樹脂(thermoplastic resin, PMMA)以60:40的重量比(wt％)混合。

對於基膜2，使用具有大約0.3mm厚度的聚碳酸酯(polycarbonate，PC)膜。

執行與第二實施方式中所述相同的製造過程，並且在通過加熱單元45將感測器單元1a加熱至大約160℃之後執行三維模塑。

對於作為對比目標的傳統觸控板，製造不具有拉伸支撐層10的面板。通過用SEM (掃描電子顯微鏡)捕捉兩個觸控板的電極佈線部分的截面圖像，對兩個觸控板的電極佈線部分進行比較。

圖7示出了檢測結果，其中，在沒有形成拉伸支撐層10的傳統觸控板中，由於三維模塑期間拉伸的張力，電極部分在多個位置處斷開。然而，在本公開的觸控板1中，電極部分3置於基膜2和拉伸支撐層10之間，電極部分3被拉伸而不斷開。從以上描述中可以清楚地看出，本公開的觸控板1對比于傳統觸控板，電極部分3具有改進的可拉伸性。

如上所述，在觸控板1中，由導電材料和熱塑性樹脂的混合物製成的電極部分3形成在基膜2上，並且由熱塑性樹脂製成的拉伸支撐層10覆蓋電極部分3的表面。

因此，隨著基膜2和拉伸支撐層10被拉伸，電極部分3被拉伸。因此，施加到電極部分的張力變得均勻，並且可以在不斷開電極部分3的情況下，執行預定形狀的三維模塑。

進一步，優選地，在基膜2、拉伸支撐層10以及電極部分3中包括的熱塑性樹脂在三維模塑期間被加熱。因此，如第一和第二實施例的製造方法中所描述的，諸如紅外線加熱器、電熱絲加熱器等的各種裝置可以用作加熱單元25和45，以增加製造過程的選擇性。 (其他實施例)

本公開不限於上述實施例，並且可以在不脫離如下所述的本公開的範圍的情況下進行各種修改。

如上所述，本公開的觸控板1具有適用于設置在諸如車輛等的中央控制台處的觸摸型裝置的配置。即，觸控板1被配置成使得膜狀感測器單元1a附接至形成為與裝置的形狀對應的形狀的基部13的表面。

如圖8所示，在感測器單元1a附接的基部13的內部，安裝有可允許該裝置作為觸摸裝置的電子元件。然而，電子元件成為雜訊源，並且從電子元件輻射的電磁波對形成在電子元件附近的電極部分3造成不利影響。這會導致感測器單元的故障。

此外，當按本公開所述通過拉伸觸控板1來執行三維模塑時，如圖8中所示，可以根據基部13的形狀形成不同於平坦部分(平坦表面)和平滑彎曲部分(彎曲表面)的邊緣部分。

然而，如圖8中所示的，設置在邊緣部分附近的X電極5和Y電極6之間的距離比設置在平坦部分等處的X電極5和Y電極6之間的距離更短，因此，邊緣部分附近的電極之間的靜電電容相互干擾。因此，電壓改變，導致感測器的故障。

圖9A和圖9B示出了根據本公開的另一實施例的觸控板1。在這個實施例中，在感測器單元1a的待附接到基部13的表面上形成屏蔽層14，以防止由於邊緣部分附近的相鄰電極(X電極5和Y電極6)之間的靜電電容的干擾以及從電子元件產生的雜訊(電磁波)引起感測器單元的故障。

圖9A示出了感測器單元1a的層結構，其與圖1B所示的感測器單元相同，即，是單側結構，其中電極部分3和拉伸支撐層10形成在基膜2的一個表面(圖9A中的頂表面)上。

圖9B示出了感測器單元1a的層結構，其與圖1C所示的感測器單元1a相同，即，是雙側結構，其中X電極5形成在基膜2的一個表面(圖9B中的頂表面)上；形成拉伸支撐層10以覆蓋所述頂面；Y電極6形成在基膜2的另一個表面(圖9B中的底表面)上；也形成拉伸支撐層10以覆蓋所述底面。

屏蔽層14由具有導電性和拉伸性的材料(可拉伸導電材料)製成。可拉伸導電材料是可用於上述電極部分3的導電材料(例如，銅、銀、碳等)和熱塑性樹脂(例如，丙烯酸類樹脂)的混合物。

屏蔽層14的一部分接地，以允許從電子元件輻射的電磁波流過屏蔽層14，並減少由來自電子元件的電磁波引起的雜訊的不利影響。此外，由於屏蔽層14接地，因此可以防止由邊緣部分附近的相鄰電極之間的電場引起的干擾。

與X電極5和Y電極6的情況一樣，屏蔽層14優選具有大約5μm至10μm的厚度，以便減少從電子元件等輻射的電磁波的不利影響。此外，與X電極5和Y電極6的情況一樣，在屏蔽層14中的熱塑性樹脂相對於可拉伸導電材料的總量的重量比優選為約5 wt％至40 wt％，以便在三維模塑期間保證可拉伸性。

另一拉伸支撐層10形成在屏蔽層14的表面上(即，在屏蔽層14和基部13之間)。由於屏蔽層14由作為熱塑性樹脂和導電材料的混合物的可拉伸導電材料製成，故而與X電極5和Y電極6的情況一樣，附加地形成拉伸支撐層10，以保持可拉伸導電材料中的顆粒之間的電連接狀態，同時防止通過拉伸可能在局部發生的可拉伸導電材料的斷開。

可以通過在“2. 觸控板的製造方法”中描述的第一實施例或第二實施例的製造過程來製造其中附加形成有屏蔽層14和拉伸支撐層10的觸控板。因此，正如從例如圖9C可以看出的，獲得了在感測器單元1a和基部13之間(即，在基部13的表面上)形成有屏蔽層14的觸摸型裝置。

此外，當屏蔽層14通過真空成型等附接至基部13時，屏蔽層14至少可以覆蓋電子元件的部分和邊緣部分，這是由於屏蔽層14減少邊緣部分附近的相鄰電極之間的靜電電容的干擾，以及減少安裝在基部13內部的電子元件的雜訊。

然而，為了使從電子元件放射的電磁波的不良影響和邊緣部分附近的相鄰電極之間的靜電電容的不良影響最小化，優選的是如圖9C所示，在感測器單元1a的待附接至基部13的整個表面(即，基部13的整個表面)上形成屏蔽層14。因此，可以進一步減小從邊緣部分附近的彼此相鄰的X電極5(或Y電極6)和電子元件通常呈球形輻射的電磁波(電磁場)的不利影響。

如上所述，在根據本實施例的觸控板1中，在感測器單元1a的待附接到基部13的表面上，形成其中混有導電材料和熱塑性樹脂的可拉伸導電材料製成的屏蔽層14。進一步地，在屏蔽層14的表面上，又形成拉伸支撐層10。因此，可以防止在三維模塑過程中，由於基部13內所安裝的電子元件產生的電磁波的不良影響而造成故障。

因此，可以提供一種高品質的觸控板1，其能夠減少從安裝在基部13內部的電子元件輻射的電磁波(雜訊)的不利影響，並且防止電極部分3的故障。

在形成三維觸控板1的情況下生成的在邊緣部分附近彼此相鄰的X電極5或Y電極6會導致感測器故障，這是由於在邊緣部分附近彼此相鄰的X電極5或Y電極6之間的靜電電容的干擾引起的電壓變化。然而，通過在感測器單元1a的待附接到基部13的表面上形成屏蔽層14，在邊緣部分附近彼此相鄰的電極之間的靜電電容的干擾被抑制，並因此可以減小電極的電壓變化。因此，感測器的故障不會發生。

雖然已經關於實施例示出和描述了本公開，但本領域技術人員將理解，在不脫離如所附申請專利範圍中限定的本公開的範圍的情況下，可以進行各種改變和修改。

1‧‧‧觸控板

1a‧‧‧感測器單元

2、2’‧‧‧基膜

3‧‧‧電極部分

4、4’‧‧‧黏合劑層

5‧‧‧X電極

6‧‧‧Y電極

7‧‧‧絕緣層

8X、8Y‧‧‧引出線

9‧‧‧引導部

10‧‧‧拉伸支撐層

11‧‧‧裝飾層

12‧‧‧裝飾單元(裝飾膜)

13‧‧‧基部

14‧‧‧屏蔽層

20、40‧‧‧模塑設備

21‧‧‧真空室

22‧‧‧上殼體

23‧‧‧下殼體

24、44‧‧‧保持單元

25、45‧‧‧加熱單元

26‧‧‧升降單元

27、43‧‧‧模具

30‧‧‧真空泵

31‧‧‧壓力罐

32‧‧‧第一導管

33‧‧‧分支線

34‧‧‧供應線

35‧‧‧切換單元

36‧‧‧第二導管

41‧‧‧殼體

42‧‧‧真空生成單元

42a‧‧‧抽孔

42b‧‧‧抽氣路徑

從以下結合附圖給出的實施例的描述中，本公開的目的和特徵將變得顯而易見，其中： 圖1A是示意性示出觸控板的頂視圖；圖1B是示出觸控板的層結構(單側結構)的示意性截面圖，其沿著圖1A中所示的線IB-IB截取的；以及圖1C是示出觸控板的層結構(雙側結構)的示意性截面圖； 圖2示意性示出了觸控板中電極部分的拉伸機構； 圖3A是示意性示出了作為形成觸控板的一部分的裝飾層的裝飾膜的頂視圖並且圖3B是裝飾膜的示意性截面圖，其沿著圖3A中所示的線IIIB-IIIB截取的； 圖4A是模具的示意性截面圖，該模具是用於形成觸控板的基部；圖4B是在觸控板的真空成型過程中感測器單元在模具上形成之後，模具的示意性截面圖；以及圖4C是在觸控板的真空成型過程中裝飾膜在模具上形成之後，模具的示意性截面圖； 圖5A至圖5C示出了根據第一實施例的觸控板的製造過程； 圖6A至圖6C示出了根據第二實施例的觸控板的製造過程； 圖7示出了在傳統觸控板的三維模塑之後的電極部分和在本公開的觸控板的三維模塑之後的電極部分之間的對比的部分放大圖； 圖8示出了電子元件安裝在具有邊緣部分的觸控板的基部的內部的實例； 圖9A至圖9C示意性示出了本公開的觸控板的其他實例；以及 圖10A示意性示出了在傳統觸控板中的三維模塑之前和之後的電極部分；以及圖10B示出了在傳統觸控板中的三維模塑之前和之後的電極部分的部分放大圖。

Claims (5)

1. 一種觸控板，包含：一感測器單元；其中該感測器單元包括：一基膜，其係藉由加熱而被拉伸；一電極部分，其係由一導電材料和一熱塑性樹脂的一混合物製成，並且係形成在該基膜的至少一個表面上；以及一拉伸支撐層，其係由一熱塑性樹脂製成，用以覆蓋該電極部分，其中該觸控板進一步包含：一屏蔽層，其係由一導電材料和一熱塑性樹脂的一混合物製成，並且係形成在該感測器單元的待附接至一基部的一表面上，以在接地狀態下覆蓋該感測器單元；以及一附加的拉伸支撐層，其係由一熱塑性樹脂製成，並且係形成來覆蓋該屏蔽層。
2. 如請求項1所述的觸控板，其中該感測器單元係藉由加熱來被三維模塑成一預定的形狀。
3. 如請求項2所述的觸控板，其中經三維模塑的該感測器單元係藉由一黏合劑層黏合至該基部。
4. 一種觸控板製造方法，包含：藉由下列步驟形成一感測器單元：在藉由加熱而被拉伸的一基膜的至少一個表面上，形成由一導電膜和一熱塑性樹脂的一混合物製成的一電極部分，以及形成由一熱塑性樹脂製成的一拉伸支撐層，以覆蓋該電極部分；在該感測器單元之待附接至一基部的一表面上形成一屏蔽層，其係由一導電材料和一熱塑性樹脂的一混合物製成，以在接地狀態下覆蓋該感測器單元；以及形成一附加的拉伸支撐層，其係由一熱塑性樹脂製成，用以覆蓋該屏蔽層。
5. 如請求項4所述的觸控板製造方法，還包含藉由熱模塑來三維模塑包括該基膜、該電極部分以及該拉伸支撐層的該感測器單元。