TWM488679U - 觸控面板 - Google Patents

Description

觸控面板

本創作乃是關於一種觸控技術，特別是指一種觸控面板及其製造方法。

隨著觸控技術(Touch control)的演進，觸控面板(touch panel)已廣泛應用於各種消費電子裝置，例如：智慧型手機、平板電腦、相機、電子書、MP3播放機等攜帶式電子產品，或是應用於操作控制設備的顯示幕幕。觸控面板除了方便使用者操作之外，當然還包括薄型、輕便以及具有價格上的競爭力等優勢。

觸控面板通常包括基板、感測電極層、遮蔽層以及保護層，在架構上，保護層形成於感測電極層及遮蔽層上，用以保護感測電極層避免物理性或化學性的損壞。

然而，由於遮蔽層與感測電極層之間的厚度存在一定程度(約數十倍至百倍)的落差，因此在保護層的製作過程中，容易因為此厚度落差而造成塗布不均，讓保護層產生色差問題而影響觸控面板的透光性。

本創作通過保護層的架構改良搭配製程調整，設計兩部分的保護層來分別對應存在有厚度落差的感測電極層及遮蔽層，並且讓兩部分的保護層是獨立形成，不會因為感測電極層及遮蔽層之間的落差來產生塗布不均情形。

本創作的一實施例提供一種觸控面板，被定義有一非可視區及一對應該非可視區的可視區，其特徵在於，該觸控面板包括：一遮蔽層，設置於一基板的一側，其中該遮蔽層的設置區 域定義出該非可視區；一感測電極層，與該遮蔽層位於該基板之同側，其中至少部分的該感測電極層設置於該基板之表面且至少位於該可視區；一第一保護層，至少位於該可視區，並且至少覆蓋該感測電極層；以及一第二保護層，位於該非可視區，並且至少覆蓋該遮蔽層。

本創作的另一實施例提供一種觸控面板的製造方法，其中該觸控面板被定義有一非可視區及一對應該非可視區的可視區，其特徵在於，該觸控面板的製造方法的步驟包括：形成一遮蔽層於一基板的一側，其中該遮蔽層的形成區域定義出該非可視區；形成一與該遮蔽層位於該基板同側的感測電極層，其中至少部分的該感測電極層形成於該基板之表面且至少位於該可視區；至少于該可視區內形成一第一保護層來至少覆蓋於該感測電極層上；以及于該非可視區內形成一第二保護層來至少覆蓋於該遮蔽層上。

藉此，本創作能有效地避免產生色差而降低影響觸控面板透光性的因素。此外，本創作分成兩部分的保護層更可進一步分別採用不同的材料來設計，讓對應位於感測電極層的第一保護層除了提供保護功能之外，更具有折射率補償及匹配的效果；而對應位於遮蔽層的第二保護層則除了提供保護功能之外，更可有效地提升與遮蔽層的附著力。整體而言更可提高觸控面板的品質。

為了能更進一步瞭解本創作為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本創作之詳細說明、圖式，相信本創作之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

100‧‧‧觸控面板

100A‧‧‧可視區

100B‧‧‧非可視區

110‧‧‧基板

110a‧‧‧下表面

110b‧‧‧上表面

120‧‧‧感測電極層

120A‧‧‧蝕刻區

120B‧‧‧非蝕刻區

121‧‧‧第一電極

122‧‧‧絕緣部

123‧‧‧跨接部

124‧‧‧連接部

130‧‧‧遮蔽層

140‧‧‧電性連接層

150‧‧‧保護層

151‧‧‧折射率補償部

1511‧‧‧第一折射率層

1512‧‧‧第二折射率層

152‧‧‧附著部

160‧‧‧信號傳送層

S1~S6‧‧‧流程步驟

圖1 顯示本創作第一實施例的觸控面板的剖面示意圖。

圖2 顯示本創作圖1中的第一保護層的局部放大圖。

圖3 顯示本創作第二實施例的觸控面板的剖面示意圖。

圖4 顯示本創作第三實施例的觸控面板的剖面示意圖。

圖5 顯示本創作實施例的觸控面板的製造方法流程圖。

本說明書中所稱的方位“上及“下，僅是用來表示相對的位置關係，對於本說明書的圖式而言，觸控面板的上方較遠離使用者，而下方則較接近使用者。另外，本實施例的觸控面板被定義有一非可視區及一對應非可視區的可視區。一般來講，非可視區可以是對應設計在可視區的至少一側邊，本說明書中的各實施例的非可視區皆是例如以圍繞在可視區周邊的態樣來進行說明。

請參照圖1，圖1顯示本創作第一實施例的觸控面板的剖面示意圖。本實施例的觸控面板100包括基板110、遮蔽層130、感測電極層120、第一保護層151及第二保護層152。其中，基板110可採用例如玻璃等透明的材質，並且基板110具有相對的下表面110a及上表面110b。下表面110a作為接受使用者觸碰的表面，上表面110b上則用來形成觸控面板100的各個部件，詳細態樣將會在後續內容中加以說明。此外，在本實施例中，基板110的下表面110a可例如已先經過強化、防刮、抗眩、抗菌及/或抗反射等表面處理，以使基板110兼具承載及保護的功能。

遮蔽層130設置於基板110的上表面110b之一側，並且遮蔽層130的設置區域之範圍是用來定義出觸控面板100的非可視區100B。本實施中的遮蔽層130是非透明的絕緣層，例如是黑色或是其他顏色的聚醯亞胺層，或者是油墨層。遮蔽層130可藉由沉積、微影及蝕刻製程來形成。

感測電極層120是與遮蔽層130一樣位於基板的同一上表面110b之側，並且至少有部分的感測電極層120設置於基板110的上表面110b且至少位於可視區100A，讓感測電極層120至少在觸控面板100的可視區100A內提供使用者觸碰感測的功能。更具體來講，感測電極層120包含複數個排列成列的第一電極121，複數個排列成行的第二電極(圖中未示)，以及連接相鄰的第二電極(圖中未示)的複數連接部124。複數跨接部123可用以連接在同一列上且相鄰的第一電極121。複數個絕緣部122可設置於連接部124與跨接部123之間，用以電性絕緣連接部124和跨接部123。藉此，整體設置讓感測電極層120的電極圖案可分為蝕刻區120A與非蝕刻區120B兩個部分。

第一保護層151在設計上至少位於可視區100A，並且覆蓋於同樣位於可視區100A的感測電極層120，藉以保護感測電極層120避免受到物理性或化學性的損壞。當然，由於感測電極層120區分有蝕刻區120A及非蝕刻區120B，因此第一保護層151除了覆蓋於感測電極層120的非蝕刻區120B之外，更會同時覆蓋於因蝕刻區120A而暴露出來的部分基板110。第二保護層152在設計上則是位於非可視區100B，並且覆蓋於遮蔽層130上，由於本實施例中用來定義出非可視區100B的遮蔽層130是圍繞于可視區100A來設置，因此本實施例的第二保護層152將呈現框型的結構態樣。

承上所述，本實施例通過第一保護層151及第二保護層152的獨立設計，讓觸控面板100的整個架構中，屬於最後段製作形成的保護層不會受到遮蔽層130(厚度約1.5μm至20μm)及感測電極層120(厚度約250Å至300Å)之間厚度落差的影響而在製程上產生塗布不均的情形，有效地避免因塗布不均而產生色差的問題，降低影響觸控面板透光性的因素，進而提升觸控面板100的生產良率。

進一步說明的是，本實施例是以先設置遮蔽層130再形成感測電極層120的製程順序來舉例說明，並且感測電極層120是進一步延伸位於非可視區100B而形成於遮蔽層130的上表面。在一實施例中，感測電極層120可如圖1所示的是整體直接製作來延伸於非可視區100B。在另一實施例中，感測電極層120延伸於非可視區100B的部分也可以是一獨立的連接部，並在不同製程步驟中形成，在此並非為本創作所限制。

本實施例的觸控面板100更包括信號傳送層160，設置於遮蔽層130與第二保護層152之間，用來電性連接感測電極層120，傳遞感測電極層120與一外部控制器(圖未示)之間的信號。如此一來，本實施例在非可視區100B設計第二保護層152的作用，即可同時覆蓋於信號傳送層160，用來保護信號傳送層160避免受到物理性或化學性的損壞。舉一實例來看，假設信號傳送層160採用鉬鋁鉬的金屬疊層結構，由於中間有鋁層的存在，鋁的活潑性強，在空氣中容易被氧化而形成一層不導電的氧化鋁薄膜，因此第二保護層152可以用來將信號傳送層160與空氣隔絕，防止氧化；另外也可同時減少鉬層被刮傷而暴露出鋁層的機會。

值得一提的是，本實施例的第一保護層151更可設計為一折射率補償層，而第二保護層152則可設計為一附著層。如此一來，讓對應覆蓋於感測電極層120的第一保護層151除了提供保護功能之外，更具有折射率補償及匹配的效果，防止感測電極層120中蝕刻區120A及非蝕刻區120B之間的蝕刻線可視；而對應覆蓋於遮蔽層130及信號傳送層160的第二保護層152則除了提供保護功能之外，更可有效地提升與遮蔽層之間的附著力。

關於折射率補償層，在一實施例中，折射率補償層可採用金屬氧化物、非金屬氧化物、矽基材料或其混合物，並且在架構上可以是單層結構或複合層結構的設計。假設本實施例的折射 率補償層的折射率為n1，感測電極層的折射率為n2，本實施例的設計是讓折射率補償層的折射率n1大於或等於感應電極層的折射率n2。藉以減少蝕刻區120A與非蝕刻區120B對光線折射率的差異，從而有效避免因折射率不同而導致的畫面品質不佳等問題，使得觸控面板100具有良好的外觀品質。

請參照圖2，顯示圖1中的第一保護層151的局部放大圖。詳細而言，本實施例第一保護層151包含第一折射率層1511及第二折射率層1512，讓第一保護層151在設計為折射率補償層時是呈複合層結構的態樣。其中，第一折射率層1511覆蓋於感測電極層120上，第二折射率層1512設於第一折射率層1511上。此外，對於複合層結構的折射率補償層的折射率n1設計，請進一步參考以下說明：假設第一折射率層1511的折射率為n3；第二折射率層1512的折射率為n4。其中：n3=sin a/sin b；n4=sin b/sin c；n3*n4=(sin a/sin b)*(sin b/sin c)=sin a/sin c；故折射率補償層的折射率n1與n3及n4之間滿足關係式：n3=n1*n2。

本實施例通過第一折射率層1511及第二折射率層1512之疊層配置，達到複合層結構的折射率補償層的折射率大於或等於設置于可視區100A內的感測電極層120的折射率。

在一實施例中，第一折射率層1511的折射率n3小於感測電極層120的折射率，而第二折射率層1512的折射率n4大於感測電極層120的折射率。具體而言，若感測電極層120的第一電極121及第二導電圖案(圖中未示)層皆為氧化銦錫圖案層，折射率為1.86，則第一折射率層1511可以是一折射率小於1.86的膜層，例如：二氧化矽層，折射率為1.46，厚度為30nm至50 nm。第二折射率層1512可以是折射率大於1.86的膜層，例如：五氧化二鈮層，折射率為2.35，厚度為至5nm至10nm。在另一實施例中，第一折射率層1511為五氧化二鈮層，且第二折射率層1512為二氧化矽層。換言之，複合層結構的折射率補償層可例如是因應實際設計的感測電極層120的折射率而由一二氧化矽層及一五氧化二鈮層複合而成。

關於附著層，在一實施例中，附著層為一有機材料層，由於附著層採用了與遮蔽層130性質相同或者相似的有機材料，因此附著層能夠與遮光層130之間產生比較好的附著力，由有機材料構成的附著層於膠帶百格測試(ASTM D3359-93)下，附著層相對於遮蔽層130的附著力至少大於4B，出現的脫離率不大於5%。藉此，讓設置於附著層及遮蔽層130之間的信號傳送層160可獲得充分保護而與空氣隔絕，減少被氧化的機會。

在一實施例中，該有機材料為可以為聚醯亞胺材料、油墨材料、醇類材料或其混合物。其中聚醯亞胺層的組成物包含矽烷及壓克力。油墨材料的組成物則包含顏料、樹脂及助劑，其中顏料可以是鈦白或是碳粉，助劑則可以是固化劑或增稠劑。醇類材料可以是乙二醇、丙烯乙二醇、乙醇、異丙醇或其混合物。實際製程中可以通過調整各組分的含量來改善粘著度，從而獲得與遮蔽層130更好的附著效果。

接下來，請參照圖3，顯示本創作第二實施例的觸控面板的剖面示意圖。如圖3所示，本實施例的觸控面板的架構大致與圖1所示的第一實施例相同，差異點在於，本實施例所示的觸控面板100的第一保護層151是進一步延伸位於非可視區100B，並且形成於第二保護層152之表面。藉此，能夠進一步避免第二保護層152的脫落。本實施例的第一保護層151是全面形成於第二保護層152之表面上。當然，依實際設計需求，第一保護層151亦可僅形成於部分的第二保護層152之表面，在此並非為本創作所 限制。

請再參照圖4，顯示本創作第三實施例的觸控面板的剖面示意圖。如圖4所示，本實施例的觸控面板的架構大致與圖1所示的第一實施例相同，差異點在於，本實施例所示的觸控面板100的感測電極層120與遮蔽層130之間的疊層順序關係。本實施例是以先設置感測電極層120再形成遮蔽層130的製程順序來設計。換言之，本實施例的感測電極層120在非可視區100B是形成在遮蔽層130的下表面。然而，基於本實施例的架構設計，為了讓已先設置的感測電極層120與信號傳送層160達成電性連接，本實施例的遮蔽層130進一步開設有一穿孔部，並且在穿孔部填充由導電物質構成的電性連接層140，讓感測電極層120與信號傳送層160通過穿孔部中的電性連接層140達成電性連接。

請參照圖5，顯示本創作實施例之觸控面板的製造方法。首先，於步驟S1中，提供一基板。然後，於步驟S2中，形成一遮蔽層於基板的一側，其中遮蔽層的形成區域用來定義出觸控面板的非可視區。

于步驟S3中，形成一與遮蔽層位於基板同側的感測電極層。其中，在本實施例中，除了至少有部分的感測電極層是形成於基板的表面且至少位於觸控面板的可視區之外，感測電極層更是進一步延伸位於非可視區，並且在非可視區是位於前述步驟2所形成之遮蔽層的上表面。

當然，在另一實施例中，前述步驟2及步驟3的順序可以對調，也就是先形成感測電極層，之後再形成遮蔽層。藉此，讓感測電極層延伸在非可視區的部分是位於遮蔽層的下表面。

于步驟S4中，形成一信號傳送層在遮蔽層上，用以電性連接感測電極層。

於步驟S5中，至少在可視區內形成一第一保護層來覆蓋於感測電極層上。

於步驟S6中，在非可視區內形成一第二保護層來覆蓋於遮蔽層及信號傳送層。藉由上述步驟的執行得以完成本實施例的觸控面板之製作。

在另一實施例中，前述步驟5及步驟6的順序亦可對調，也就是先形成有第二保護層，之後再形成第一保護層。如此一來，後來才形成的第一保護層不僅是位於可視區，更可設計來延伸位於非可視區而形成在第二保護層之表面，進一步防止第二保護層的脫離。

最後補充說明的是，前述各實施例在製備絕緣部時，可依序使用塗布、微影及蝕刻製程來製備。另外，絕緣部例如為環氧樹脂層、聚醯亞胺層、或甲基烯酸甲酯層等。除此之外，前述各實施例在製備第一電極、第二電極或信號傳送層時，亦可藉由沉積、微影及蝕刻等製程來製備。

前述所提到的沉積製程例如為物理氣相沈積(physical vapor deposition,PVD)或化學氣相沈積(chemical vapor deposition)。物理氣相沈積可包括例如蒸鍍(evaporation)、濺鍍(sputtering)，而化學氣相沈積技術可包括例如低壓化學氣相沉積法(low pressure chemical vapor deposition,LPCVD)、有機金屬化學氣相沉積法(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)、電漿增強式化學氣相沉積法(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)或光照射式化學氣相沉積法(photo chemical vapor deposition,PHOTO CVD))。前述的蝕刻製程則可以採用化學蝕刻或雷射蝕刻。

再者，前述各實施例中的第一電極、第二電極可例如是採用透明導電材料。透明導電材料可包含氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鎘錫(cadmium tin oxide,CTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化銦鋅錫(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化鎘 (cadmium oxide)、氧化鉿(hafnium oxide,HfO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,InGaZnO)、氧化銦鎵鋅鎂(indium gallium zinc magnesium oxide,InGaZnMgO)、氧化銦鎵鎂(indium gallium magnesium oxide,InGaMgO)或氧化銦鎵鋁(indium gallium aluminum oxide,InGaAlO)等。此外，信號傳送層160的材料可選擇金、銀、銅、鎳、鋁、鉻、或上述任意組合(如鉬鋁鉬疊層結構，其中鋁層位於兩鉬層之間)。

綜上所述，本創作能有效地避免產生色差而降低影響觸控面板透光性的因素。此外，本創作分成兩部分的保護層更可進一步分別採用不同的材料來設計，讓對應位於感測電極層的第一保護層除了提供保護功能之外，更具有折射率補償及匹配的效果；而對應位於遮蔽層的第二保護層則除了提供保護功能之外，更可有效地提升與遮蔽層的附著力。整體而言更可提高觸控面板的品質。

以上所述僅為本創作的實施例，其並非用以限定本創作的專利保護範圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本創作的精神與範圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本創作的專利保護範圍內。

100‧‧‧觸控面板

100A‧‧‧可視區

100B‧‧‧非可視區

110‧‧‧基板

110a‧‧‧下表面

110b‧‧‧上表面

120‧‧‧感測電極層

120A‧‧‧蝕刻區

120B‧‧‧非蝕刻區

121‧‧‧第一電極

122‧‧‧絕緣部

123‧‧‧跨接部

124‧‧‧連接部

130‧‧‧遮蔽層

140‧‧‧電性連接層

150‧‧‧保護層

151‧‧‧折射率補償部

152‧‧‧附著部

160‧‧‧信號傳送層

Claims (13)

1. 一種觸控面板，被定義有一非可視區及一對應該非可視區的可視區，其特徵在於，該觸控面板包括：一遮蔽層，設置於一基板的一側，其中該遮蔽層的設置區域定義出該非可視區；一感測電極層，與該遮蔽層位於該基板之同側，其中至少部分的該感測電極層設置於該基板之表面且至少位於該可視區；一第一保護層，至少位於該可視區，並且至少覆蓋該感測電極層；以及一第二保護層，位於該非可視區，並且至少覆蓋該遮蔽層。
2. 根據請求項1所述的觸控面板，其中該第一保護層為一折射率補償層，該第二保護層為一附著層。
3. 根據請求項2所述的觸控面板，其中該折射率補償層為金屬氧化物、非金屬氧化物、矽基材料或其混合物。
4. 根據請求項2所述的觸控面板，其中該折射率補償層為一複合層結構。
5. 根據請求項4所述的觸控面板，其中該折射率補償層由一二氧化矽層及一五氧化二鈮層複合而成。
6. 根據請求項5所述的觸控面板，其中該二氧化矽層的厚度為30nm至50nm，該五氧化二鈮層的厚度為5nm至10nm。
7. 根據請求項2所述的觸控面板，其中該折射率補償層的折射率大於或等於該感測電極層的折射率。
8. 根據請求項2所述的觸控面板，其中該附著層為有機材料。
9. 根據請求項8所述的觸控面板，其中該有機材料為聚醯亞胺材料、油墨材料、醇類材料或其混合物。
10. 根據請求項1所述的觸控面板，其中該遮蔽層為一聚醯亞胺層或一油墨層。
11. 根據請求項1所述的觸控面板，其中該第一保護層進一步延 伸位於該非可視區，並且形成於該第二保護層之表面。
12. 根據請求項1所述的觸控面板，其中該感測電極層進一步延伸位於該非可視區，並且形成於該遮蔽層的上表面或下表面。
13. 根據請求項1所述的觸控面板，其中還包括一信號傳送層，設置於該遮蔽層與該第二保護層之間，並且電性連接該感測電極層。