TWI718540B - 觸控結構及其製作方法與觸控顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種觸控結構，包括絕緣基材、電磁屏蔽結構層、感測線路結構層、第一絕緣層與第二絕緣層。電磁屏蔽結構層配置於絕緣基材上，且位於絕緣基材與感測線路結構層之間。感測線路結構層配置於絕緣基材上，且包括第一感測線路層與第二感測線路層。第一絕緣層配置於電磁屏蔽結構層與第一感測線路層之間。第二絕緣層配置於第一感測線路層與第二感測線路層之間。

Description

觸控結構及其製作方法與觸控顯示裝置
本發明是有關於一種半導體元件，且特別是有關於一種觸控結構、觸控結構的製作方法及觸控顯示裝置。
目前電磁式觸控板的結構中，感測線路板與屏蔽層無論採用薄膜製程或印刷製程均需要基材進行支撐，且感測線路板與屏蔽層是透過人工以膠貼附的方式結合在一起。由於感測線路板與屏蔽層均需要基材支撐，因此整體電磁式觸控板的結構厚度受限於此而無法有效地減少。再者，透過人工的方式來黏合感測線路板與屏蔽層，不但工序複雜且人工成本高。此外，黏著層主要目的為黏著感測線路板與屏蔽層，因此一般黏著層的厚度約為數十微米。但，黏著層若要填補線路的斷差厚度，將需要增厚，否則造成有氣泡或不平整。如此一來，整體電磁式觸控板的結構厚度亦無法有效地減少。
本發明提供一種觸控結構，具有薄型化的優勢。
本發明還提供一種觸控結構的製作方法，用以製作上述的觸控結構。
本發明亦提供一種觸控顯示裝置，包括上述的觸控結構，可滿足現今薄型化的趨勢。
本發明的觸控結構，包括絕緣基材、電磁屏蔽結構層、感測線路結構層、第一絕緣層與第二絕緣層。電磁屏蔽結構層配置於絕緣基材上。感測線路結構層配置於絕緣基材上。電磁屏蔽結構層位於絕緣基材與感測線路結構層之間，其中感測線路結構層包括第一感測線路層與第二感測線路層。第一絕緣層配置於電磁屏蔽結構層與第一感測線路層之間。第二絕緣層配置於第一感測線路層與第二感測線路層之間。
在本發明的一實施例中，上述的電磁屏蔽結構層包括金屬屏蔽層與磁性材料層。金屬屏蔽層接觸絕緣基材。磁性材料層位於金屬屏蔽層與感測線路結構層之間。
在本發明的一實施例中，上述的觸控結構更包括第三絕緣層，配置於第二感測線路層上，其中第二感測線路層位於第二絕緣層與第三絕緣層之間。
本發明的觸控結構的製作方法，其包括以下步驟。提供載體。形成絕緣基材於載體上。進行第一鍍膜程序，以於絕緣基材上形成電磁屏蔽結構層。形成第一絕緣層於電磁屏蔽結構層上。進行第二鍍膜程序，以於第一絕緣層上形成第一感測線路層。 形成第二絕緣層於第一感測線路層上。進行第三鍍膜程序，以於第二絕緣層上形成第二感測線路層。移除載體。
在本發明的一實施例中，上述形成電磁屏蔽結構層的方法包括形成一金屬屏蔽層，接觸絕緣基材；形成一磁性材料層，於金屬屏蔽層上。
在本發明的一實施例中，上述進行第三鍍膜程序之後且於移除載體之前，形成第三絕緣層於第二感測線路層上。
在本發明的一實施例中，上述移除載體的步驟包括進行雷射分離程序，以分離絕緣基材與載體。
本發明的觸控顯示裝置，包括觸控結構、顯示薄膜、印刷電路板與軟性電路板。觸控結構包括絕緣基材、電磁屏蔽結構層、感測線路結構層、第一絕緣層與第二絕緣層。電磁屏蔽結構層配置於絕緣基材上。感測線路結構層配置於絕緣基材上。電磁屏蔽結構層位於絕緣基材與感測線路結構層之間，其中感測線路結構層包括第一感測線路層與第二感測線路層。第一絕緣層配置於電磁屏蔽結構層與第一感測線路層之間。第二絕緣層配置於第一感測線路層與第二感測線路層之間。顯示薄膜配置於感測線路結構層上，其中感測線路結構層與電磁屏蔽結構層位於顯示薄膜與絕緣基材之間。印刷電路板配置於絕緣基材的一表面上。軟性電路板連接第二感測線路層與印刷電路板。
在本發明的一實施例中，上述觸控結構更包括第三絕緣層，配置於第二感測線路層上，其中第二感測線路層位於第二絕 緣層與第三絕緣層之間。
在本發明的一實施例中，上述的顯示薄膜為一電泳顯示薄膜。
在本發明的一實施例中，上述的絕緣基材為一絕緣軟性基材。
基於上述，在本發明的觸控結構的設計中，電磁屏蔽結構層及感測線路結構層皆配置於同一絕緣基材上。相較於習知的感測線路層與屏蔽層皆分別需要基材進行支撐，且透過黏著層以人工方式進行膠合而言，本發明的觸控結構可具有較薄的整體厚度，且可大幅降低人工成本。再者，由於本發明的觸控結構的電磁屏蔽結構層及感測線路結構層皆是透過鍍膜程序而形成，因此感測線路結構層的線寬及厚度皆可有效地減小，且也無須使用黏著層來黏合電磁屏蔽結構層及感測線路結構層。因此，本發明的觸控結構的製作方法可使觸控結構具有薄型化的優勢。此外，採用本發明的觸控結構的觸控顯示裝置則可具有薄型化及高解析度等優勢。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10:觸控顯示裝置
100:觸控結構
110:絕緣基材
112:表面
120:電磁屏蔽結構層
122:金屬屏蔽層
124:磁性材料層
130:感測線路結構層
132:第一感測線路層
134:第二感測線路層
140:第一絕緣層
142:第二絕緣層
144:第三絕緣層
150:載體
160:顯示薄膜
170:印刷電路板
172:軟性電路板
S:切割線
圖1繪示為本發明一實施例的一種觸控結構的剖面示意圖。
圖2A至圖2F繪示為本發明一實施例的一種觸控結構的製作方法的剖面示意圖。
圖3繪示為本發明一實施例的一種觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖1繪示為本發明一實施例的一種觸控結構的剖面示意圖。請參照圖1，本實施例的觸控結構100包括絕緣基材110、電磁屏蔽結構層120、感測線路結構層130、第一絕緣層140與第二絕緣層142。此處，絕緣基材110例如是絕緣軟性基材，其材料例如是聚亞醯胺(Polyimide，PI)、聚萘二甲酸乙二酯(Poly(Ethylene Naphthalate)，PEN)或其他合適的材料。
電磁屏蔽結構層120配置於絕緣基材110上，可隔絕來自主機系統的電磁干擾。電磁屏蔽結構層120可包括金屬屏蔽層122與磁性材料層124，其中金屬屏蔽層122直接接觸絕緣基材110，而磁性材料層124設置於金屬屏蔽層122上且位於金屬屏蔽層122與感測線路結構層130之間。此處，金屬屏蔽層122的材料可以為鋁或其他合適的材料，而磁性材料層124的材料可以為鐵氧體化合物或其他吸磁材料。
感測線路結構層130配置於絕緣基材110上，且電磁屏蔽結構層120是位於絕緣基材110與感測線路結構層130之間。感測線路結構層130包括第一感測線路層132及第二感測線路層 134。更具體而言，本實施例的感測線路結構層130可感測磁通量的變化，並傳送至主機系統進行運算以定義位置點。也就是說，本實施例的觸控結構100具體化為電磁式觸控板。舉例來說，第一感測線路層132可例如為X軸方向的感測線路時，而第二感測線路層134可例如為Y軸方向的感測線路，但不限於此。此外，第一感測線路層132與第二感測線路層134的材質例如是銅或其他合適的材料。
第一絕緣層140配置於電磁屏蔽結構層120與第一感測線路層132之間，以隔離磁性材料層124與第一感測線路層132。第二絕緣層142配置於第一感測線路層132與第二感測線路層134之間，以隔離第一感測線路層132與第二感測線路層134。此處，第一絕緣層140及第二絕緣層142的材質可以為氮化矽、氧化矽等無機絕緣材料或由丙烯酸樹脂等絕緣材料構成。此外，可選擇性地，本實施例的觸控結構100還可包括第三絕緣層144，配置於第二感測線路層134上，以隔離外界與第二感測線路層134。意即，第二感測線路層134位於第二絕緣層142與第三絕緣層144之間。
簡言之，在實施例的觸控結構100的設計中，電磁屏蔽結構層120及感測線路結構層130皆配置於同一絕緣基材110上。相較於習知的感測線路層與屏蔽層皆分別需要基材進行支撐，且透過黏著層以人工方式進行膠合而言，本實施例的觸控結構100可至少減少一個基材的厚度，且無須採用黏著層及人工，因而可 具有較薄的整體厚度，且可大幅降低人工成本。
為了詳細說明上述觸控結構100的形成，以下將配合圖2A至圖2F說明上述的觸控結構100的製作方法。
圖2A至圖2F繪示為本發明一實施例的一種觸控結構100的製作方法的剖面示意圖。首先，請參照圖2A，提供載體150。此處，載體150例如為一暫時載體基板，其材質例如是塑膠或玻璃等，但不以此為限，其中載體150具有支撐效果且表面平整的特性。
接著，請再參考圖2A，以塗佈或貼附薄膜的方式，於載體150上形成絕緣基材110。此處，絕緣基材110是可放入高溫與真空腔體中的可撓式基材，其材料例如是聚亞醯胺(Polyimide，PI)、聚萘二甲酸乙二酯(Poly(Ethylene Naphthalate)，PEN)或其他合適的材料。在一較佳實施例中，絕緣基材110的厚度例如為10微米，但本發明不以此為限。
接著，請參照圖2B，進行第一鍍膜程序，以於絕緣基材110上形成電磁屏蔽結構層120。在此先說明的是，此處所述的鍍膜程序可以為物理氣相沈積(Physical Vapor Depostion，PVD)，例如是蒸鍍(Evaporation)或濺鍍(Sputtering)。具體而言，在此步驟中，先於絕緣基材110上形成金屬屏蔽層122，其中金屬屏蔽層122與絕緣基材110呈直接接觸。接著，再於金屬屏蔽層122上形成磁性材料層124，其中金屬屏蔽層122位於磁性材料層124及絕緣基材110之間。至此，已完成電磁屏蔽結構層120的製作。
由於本實施例是以鍍膜程序使吸磁材料的磁性材料層124直接沉積於金屬屏蔽層122上，因此有效簡化習知須先於基材上鍍上鋁膜再貼附吸磁材料的工序，且無須使用黏著層於磁性材料層124及金屬屏蔽層122之間。在一較佳實施例中，金屬屏蔽層122的厚度例如為2微米，而磁性材料層124的厚度例如為2微米，但本發明不以此為限。
接著，請參照圖2C，於電磁屏蔽結構層120上形成第一絕緣層140，其中第一絕緣層140覆蓋電磁屏蔽結構層120的磁性材料層124。在一較佳實施例中，第一絕緣層140的厚度例如為3微米。
接著，請參照圖2D，進行第二鍍膜程序，以於第一絕緣層140上形成第一感測線路層132。詳細來說，先以鍍膜程序在第一絕緣層140上形成導電膜後，再以微影蝕刻製程來形成感測線路。此處的蝕刻可以為乾蝕刻(dry etching)或濕蝕刻(wet etching)。由於以鍍膜程序來形成第一感測線路層132，使得第一感測線路層的厚度可例如介於0.1微米至3微米之間。在一較佳實施例中，第一感測線路層132的厚度為1微米。
之後，請參照圖2E，於第一感測線路層132上形成第二絕緣層142，其中第二絕緣層142覆蓋第一感測線路層132。在一較佳實施例中，第二絕緣層142的厚度例如為3微米。
緊接著，請再參照圖2E，進行第三鍍膜程序，以於第二絕緣層142上形成第二感測線路層134。詳細而言，先以鍍膜程序 在第二絕緣層142上形成導電膜後，再以微影蝕刻製程來形成圖案化的第二感測線路層134，並進行連接口(未繪示)的製作。連接口是作為電性連接第一感測線路層132與第二感測線路層134的通道。在一較佳實施例中，第二感測線路層134的厚度為1微米。此處，第一感測線路層132與第二感測線路層134可定義出感測線路結構層130。
請再參照圖2E，可選擇性地，於第二感測線路層134上形成第三絕緣層144，以作為第二感測線路層134的保護膜。在一較佳實施例中，第三絕緣層144的厚度例如為3微米。
最後，請參照圖2F，透過雷射切割或機械分離技術，將載體150移除並進行單體化製程(singulation process)，而形成至少一觸控結構100。此處，單體化程序可透過機械切割(mechanical cutting)或雷射切割(laser cutting)的技術，沿著切割線S切割第三絕緣層144、第二感測線路層134、第二絕緣層142、第一感測線路層132、第一絕緣層140、電磁屏蔽結構層120及絕緣基材110，而形成觸控結構100。至此，已完成觸控結構100的製作。
在另一未繪示的實施例中，觸控結構的製作方法中，請再參考圖2A，在形成絕緣基材110於載體150上前，可先以塗佈或貼附薄膜的方式形成一離形材料層於載體150上，接著，請再參考圖2E，於進行第三鍍膜程序之後，剝離離形材料，以分離絕緣基材110與載體150，而移除載體150。再接著，請參考圖2F，如上一實施例所述的步驟形成觸控結構，如此有利於將絕緣基材 110自載體150剝離而無需切割。
簡言之，由於本實施例的觸控結構100的電磁屏蔽結構層120及感測線路結構層130皆是透過鍍膜程序而形成，因此感測線路結構層130的線寬及厚度皆可有效地減小，且也無須使用黏著層來黏合電磁屏蔽結構層120及感測線路結構層130。因此，本實施例的觸控結構100的製作方法，可使觸控結構100厚度有效縮減，且簡化製程、降低成本。再者，相較於目前印刷電路板製程的50微米的線寬，本實施例的觸控結構100的邊界區域縮減，且感測線路結構層130的密度提高，可提升的精密度及分辨率。於一較佳實施例中，感測線路結構層130可提高2倍甚至數倍以上的分辨率。另一方面，由於本實施例是可透過單體化製程來形成至少一觸控結構100，因此可提高生產效率，並易於生產大型化尺寸。
圖3繪示為本發明一實施例的一種觸控顯示裝置的剖面示意圖。請參考圖3，本實施例的觸控顯示裝置10包括上述的觸控結構100、顯示薄膜160、印刷電路板170與軟性電路板172。顯示薄膜160配置於感測線路結構層130上，其中感測線路結構層130與電磁屏蔽結構層120位於顯示薄膜160與絕緣基材110之間。此處，顯示薄膜160可為電泳顯示薄膜，例如是一微膠囊電泳(Microcapsule)顯示器薄膜或一微杯電泳(MicroCup)顯示器薄膜，或其他合適的顯示薄膜，並不限於此。印刷電路板170配置於絕緣基材110相對於電磁屏蔽結構層120的表面112上， 而軟性電路板172連接第二感測線路層134與印刷電路板170。
由於本實施例的觸控顯示裝置10包括上述的觸控結構100，因此可具有薄型化、大型化及高解析度的優勢。
基於上述，在本發明的觸控結構的設計中，電磁屏蔽結構層及感測線路結構層皆配置於同一絕緣基材上。相較於習知的感測線路層與屏蔽層皆分別需要基材進行支撐，且透過黏著層以人工方式進行膠合而言，本發明的觸控結構可具有較薄的整體厚度，且可大幅降低人工成本。再者，由於本發明的觸控結構的電磁屏蔽結構層及感測線路結構層皆是透過鍍膜程序而形成，因此感測線路結構層的線寬及厚度皆可有效地減小，且也無須使用黏著層來黏合電磁屏蔽結構層及感測線路結構層。因此，本發明的觸控結構的製作方法可使觸控結構具有薄型化的優勢。此外，採用本發明的觸控結構的觸控顯示裝置則可具有薄型化及高解析度等優勢。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100：觸控結構 110：絕緣基材 120：電磁屏蔽結構層 122：金屬屏蔽層 124：磁性材料層 130：感測線路結構層 132：第一感測線路層 134：第二感測線路層 140：第一絕緣層 142：第二絕緣層 144：第三絕緣層

Claims (9)

  1. 一種觸控結構，包括：一絕緣基材；一電磁屏蔽結構層，配置於該絕緣基材上；一感測線路結構層，配置於該絕緣基材上，該電磁屏蔽結構層位於該絕緣基材與該感測線路結構層之間，其中該感測線路結構層包括一第一感測線路層與一第二感測線路層；一第一絕緣層，配置於該電磁屏蔽結構層與該第一感測線路層之間；以及一第二絕緣層，配置於該第一感測線路層與該第二感測線路層之間，其中該電磁屏蔽結構層包括：一金屬屏蔽層，接觸該絕緣基材；以及一磁性材料層，位於該金屬屏蔽層與該感測線路結構層之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控結構，更包括：一第三絕緣層，配置於該第二感測線路層上，其中該第二感測線路層位於該第二絕緣層與該第三絕緣層之間。
  3. 一種觸控結構的製作方法，包括：提供一載體；形成一絕緣基材於該載體上；進行一第一鍍膜程序，以於該絕緣基材上形成一電磁屏蔽結構層； 形成一第一絕緣層於該電磁屏蔽結構層上；進行一第二鍍膜程序，以於該第一絕緣層上形成一第一感測線路層；形成一第二絕緣層於該第一感測線路層上；進行一第三鍍膜程序，以於該第二絕緣層上形成一第二感測線路層；以及移除該載體，其中形成該電磁屏蔽結構層的方法包括：形成一金屬屏蔽層，接觸該絕緣基材；以及形成一磁性材料層，於該金屬屏蔽層上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的觸控結構的製作方法，更包括：進行該第三鍍膜程序之後且於移除該載體之前，形成一第三絕緣層於該第二感測線路層上。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的觸控結構的製作方法，還包括：於形成該絕緣基材於該載體上之前，形成一離形材料於該載體上；於進行該第三鍍膜程序之後，剝離該離形材料，以分離該絕緣基材與該載體，而移除該載體；以及進行一切割程序，以至少切割該第二感測線路層、該第二絕緣層、該第一感測線路層、該第一絕緣層、該電磁屏蔽結構層以及該絕緣基材，而形成至少一該觸控結構。
  6. 一種觸控顯示裝置，包括：一觸控結構，包括：一絕緣基材；一電磁屏蔽結構層，配置於該絕緣基材上；一感測線路結構層，配置於該絕緣基材上，該電磁屏蔽結構層位於該絕緣基材與該感測線路結構層之間，其中該感測線路結構層包括一第一感測線路層與一第二感測線路層；一第一絕緣層，配置於該電磁屏蔽結構層與該第一感測線路層之間；以及一第二絕緣層，配置於該第一感測線路層與該第二感測線路層之間，其中該電磁屏蔽結構層包括：一金屬屏蔽層，接觸該絕緣基材；以及一磁性材料層，位於該金屬屏蔽層與該感測線路結構層之間；一顯示薄膜，配置於該感測線路結構層上，其中該感測線路結構層與該電磁屏蔽結構層位於該顯示薄膜與該絕緣基材之間；一印刷電路板，配置於該絕緣基材的一表面上；以及一軟性電路板，連接該第二感測線路層與該印刷電路板。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的觸控顯示裝置，其中該觸控結構更包括：一第三絕緣層，配置於該第二感測線路層上，其中該第二感測線路層位於該第二絕緣層與該第三絕緣層之間。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的觸控顯示裝置，其中該顯示薄膜為一電泳顯示薄膜。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的觸控顯示裝置，其中該絕緣基材為一絕緣軟性基材。
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