CN1630457A - 利用金属镀膜技术在触控面板上布设电控线路的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用金属镀膜技术在触控面板上布设电控线路的方法。为提供一种提高电控线路品质、加工方便、易于控制质量的电子产品部件制造方法，提出本发明，它为利用金属镀膜技术，将导电金属均匀堆积在披覆于透明玻璃基板上透明导电层上，以在邻近透明导电层边缘预定位置形成一组电控线路。

Description

利用金属镀膜技术在触控面板上布设电控线路的方法

技术领域

本发明属于电子产品部件制造方法，特别是一种利用金属镀膜技术在触控面板上布设电控线路的方法。

背景技术

近年来，感触式人机介面，如触控面板(Torch Panel)，已被广泛应用于各式各样的电子产品中，如全球定位***(GPS)、个人数位助理(PDA)、移动电话(cellular phone)及掌上型电脑(Hand-held PC)等，以取代传统的输入装置，如键盘及鼠标。此一设计上的大幅改变，不仅提升了电子装置的人机介面亲和性，更因省略了传统的输入装置而腾出更多空间，以供安装大型显示面板，方便使用者浏览资料。

传统上，触控面板所使用的触控技术，依其动作原理的不同，虽可分为光学式、超音波式、红外线式、电容式及电阻式等数种。惟，目前仍以电阻式(Filmon Glass)的触控技术，最被广泛应用于各式终端产品上。

如图1所示，传统电阻式触控面板采用电压侦测方式感应，其包括披覆氧化铟锡(ITO)导电层的透明导电玻璃(ITO Glass)10、由氧化铟锡(ITO)材料制成的透明导电薄膜(ITO Film)及形成于导电玻璃10及薄膜10上邻近其边缘位置的电控线路11、21。

电控线路11、21为利用网版印刷技术将导电银胶(silver paste)分别印刷至各玻璃10及薄膜20上邻近边缘位置形成。

电控线路11、21上依序形成绝缘层12、22及接着层13、23，并在透明导电玻璃10及薄膜20间置入数个间隔排列的间隔点(dot spacer)30，及在各电控线路11、21上置入软性排线111、211，即可借各接着层13、23将透明导电玻璃10及薄膜20封合成一体，制作出所需的触控面板。

当使用者以手指、笔或其他介质直接碰触透明导电薄膜20上某一位置时，此位置的透明导电薄膜20将与透明导电玻璃10形成电气上导通，并在对应位置产生电位差，电路板的控制电路即根据由软性排线111、211自电控线路11、21感测到不同电位差，进一步计算出碰触位置所在的座标值，并在触控面板对应座标位置上显示游标。

一般而言，传统的电阻式触控面板根据其电控线路不同配线方式，可分为四线(4Wire)、五线或六线等不同的配线形式。现以五线式触控面板为例，如图2所示，其触控面板在X及Y轴方向的四条电控线路11均布设在玻璃基板10的透明导电层上并邻近其周边，而其透明导电薄膜20上则仅布设一条电控线路21，用来检测(sampling)X及Y轴的电压值，共计五条电控线路。当使用者以手指或笔触碰触控面板上P点位置时，控制电路21将对玻璃基板10的透明导电层上两条电控线路1及2供应5伏特电源，并令另两条电控线路4及5处于接地状态(ground，即电压等于零)，此时，触碰位置因阻抗发生变化，将产生压降令透明导电薄膜20上的电控线路21可取样到Vpy的电压值；反之，当控制电路对玻璃基板10的透明导电层上两条电控线路4或5供应5伏特的电源，并令另两条电控线路1及2处于接地状态(ground，即电压等于零)时，透明导电薄膜20上的电控线路21将取样到Vpx的电压值，Vpx及Vpy的电压值经由控制电路的计算比对后，即可迅速得知P点所在座标位置。

在现有的传统触控面板中，无论采用四线、五线或六线式，其上电控线路均利用网版印刷制程，将导电油墨(银胶)经由网版印刷至玻璃基板的透明导电层上，但受限于网版及油墨特性，其上电控制线路的成像品质始终存在对触控面板的性能表现及制造成本造成负面影响的下列问题：

1、电阻的均匀度及稳定性不易控制：

由下列导线电阻的计算公式可知：

R＝ρ×L/A＝ρ×L/dh

其中R为导线电阻；ρ为电控线路材质的电阻系数(比电阻)；A为电控线路截面积；d为线路宽度；h为线路厚度。在电控线路的材质及布线型式固定的情形下，影响电控线路电阻值的参数为宽度及厚度，即获得均匀一致的线路是获得稳定电阻值的关键。惟由于利用传统网版印刷制程，将导电油墨(银胶)印刷至透明导电层上时，因网版上网目的开口率因素，致使网版下导电油墨的面积一般均低于网版面积的50％，造成印刷出的电控线路表面上形成对应网目位置的凹凸起伏，此外，加上网版印刷制程所发生的干版或溢墨等问题，均使得电控线路的厚度均匀性及线路准直度不易控制，特别是针对报点准确性要求较高的产品而言，利用传统网版印刷制程所制作出的触控面板实无法满足品质上的需求。

2、与导电玻璃表面间的附着力不佳：

传统网版印刷制程在将导电油墨(银胶)印刷至透明导电层后，经烘干处理形成电控线路，以标准铅笔硬度计测试电控线路，其对基板的附着力仅能承受4H以下的铅笔硬度，超过4H即会对其造成破坏。

3、耐候性及耐化学性不佳：

传统网版印刷制程形成电控线路的银胶，其成份内含约20％的溶剂，令银胶能呈利于印刷的液态。在干燥过程中，溶剂随着温度升高而挥发，使银胶硬化并附着于玻璃基板的透明导电层上，其中主导电因子‘银’为借由胶的黏着力附着在透明导电层上，若银胶所形成的电控线路在干燥后，又在制程或环境中接触到溶剂或湿气等会降低胶体黏着力的物质时，主导电因子‘银’在透明导电层上的附着力，将随着胶体黏着力的降低而出现品质不稳定的问题。

4、加工困难度较高且品质不易控制：

传统网版印刷制程形成电控线路的银胶，由于为属热固化型，银胶的可工作状态将随着印刷时间而改变黏度，甚至产生干燥现象，徒增印刷困难度及品质控制不易的问题，需不时更新油墨及清理网版，造成人力及工时上无谓的浪费，且受限于网版精度有一定的瓶颈，致使所制成的触控面板始终无法满足高规格的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高电控线路品质、加工方便、易于控制质量的利用金属镀膜技术在触控面板上布设电控线路的方法。

本发明为利用金属镀膜技术，将导电金属均匀堆积在披覆于透明玻璃基板上透明导电层上，以在邻近透明导电层边缘预定位置形成一组电控线路。

其中：

透明玻璃基板边缘预定位置利用金属镀膜技术，将导电金属均匀堆积在导电玻璃基板上，以在邻近透明玻璃基板边缘预定位置形成与形成于透明导电层上电控线路电气导通的另一组电控线路。

透明玻璃基板边缘预定位置利用网版印刷技术，将导电金属均匀堆积在导电玻璃基板上，以在邻近透明玻璃基板边缘预定位置形成与形成于透明导电层上电控线路电气导通的另一组电控线路。

透明导电层为以氧化铟锡材料制成。

金属镀膜技术为金属溅镀技术。

金属溅镀技术为将靶材内的导电金属被撞击而游离出来以均匀附着在预定部位。

靶材为银；导电金属为银离子。

由于本发明为利用金属镀膜技术，将导电金属均匀堆积在披覆于透明玻璃基板上透明导电层上，以在邻近透明导电层边缘预定位置形成一组电控线路。本发明在实施过程中，由于电控线路为由导电金属均匀堆积而成，故不仅厚度均匀、阻抗值稳定，且具有较高的硬度；此外，由于电控线路以金属镀膜技术令导电金属直接以堆积方式，附着在玻璃基板的透明导电层的预定位置，以形成所需的电控线路，电控线路不仅品质稳定，不受溶剂或湿气的影响，且制作时，只需对相关的机具设备设定好所需的作业参数，即可生产品质一致的产品，有效避免了需过度依赖印刷人员技术及经验的问题，且无传统银胶的有效工作时间的限制，故可免除需不时更新油墨及清理网版的问题，不仅有效改善了电控线路的品质稳定性，提升了产品良率，更可大幅降低人力及工时上的无谓浪费。不仅提高电控线路品质，而且加工方便、易于控制质量，从而达到本发明的目的。

附图说明

图1、为传统触控面板分解结构示意立体图。

图2、为传统触控面板导电玻璃及透明导电薄膜结构示意平面图。

图3、为本发明流程示意图。

图4、为本发明清洗透明导电玻璃步骤示意图。

图5、为以本发明防蚀刻油墨印刷处理后导电玻璃结构示意剖视图。

图6、为本发明蚀刻步骤示意图。

图7、为本发明去墨步骤示意图。

图8、为以本发明遮罩步骤处理后导电玻璃结构示意剖视图。

图9、为本发明真空溅镀步骤示意图。

图10、为以本发明制作的导电玻璃结构示意立体图。

图11、为以本发明制作的导电玻璃结构示意立体图(具有网版印刷的的另一电控线路)。

具体实施方式

本发明为利用金属镀膜技术，将导电金属均匀堆积在触控面板的导电玻璃上邻近其边缘位置，形成所需的电控线路。

如图3所示，本发明包括如下步骤：

清洗透明导电玻璃步骤501

如图4所示，先将用以制作触控面板的透明导电玻璃40送入清洗机60中；导电玻璃40包括玻璃基板41及披覆于玻璃基板41上为氧化铟锡(ITO)材料的透明导电层42。

清洗机60用以对透明导电层42表面进行清洗(spray rinsing)、刷磨(scrubbing)及吹干(blowing)等处理，以清除透明导电层42表面上的杂质或污物。

印刷防蚀刻油墨步骤502

俟清洗完成后，如图5所示，利用印刷技术在透明导电层42上预定保留的中央位置处涂布防蚀刻油墨层43。

蚀刻步骤503

如图6所示，将导电玻璃40送入蚀刻槽70，对透明导电层42进行蚀刻处理，将玻璃基板41上邻近其周边且未涂布防蚀刻油墨层43的透明导电层42蚀刻掉。

去墨步骤504

如图7所示，将导电玻璃40送入去墨槽80，借由去墨槽80清除透明导电层42表面所涂布的防蚀刻油墨43。

印刷遮罩层步骤505

俟完成去墨处理后，如图8所示，再利用显影技术，在玻璃基板41及透明导电层42上形成遮罩层(mask)44，仅令欲设置电控线路的预定部位441露出。

真空溅镀步骤506

如图9所示，将导电玻璃40送入溅镀室90中，对欲设置电控线路的预定部位441进行溅镀，令靶材(target，如银)91内的导电金属(如银离子)911被撞击而游离出来，均匀附着在预定部位411。

去除遮罩层步骤507

如图10所示，俟附着在预定部位411的导电金属011堆积至预定厚度形成所需的电控线路45时，再清除遮罩层44，即在导电玻璃40上形成所需的电控线路45。

本发明实施过程中，由于电控线路45为由靶材90内所含的导电金属911均匀堆积而成，故不仅厚度均匀、阻抗值稳定，且具有较高的硬度，以银所形成的电控线路45为例，经实验证明，至少可通过9H的铅笔硬度测试。此外，由于本发明为金属镀膜技术令导电金属911直接以堆积方式，附着在玻璃基板41及透明导电层42的预定位置，以形成所需的电控线路45，电控线路45不仅品质稳定，不受溶剂或湿气的影响，且制作时，只需对相关的机具设备设定好所需的作业参数，即可生产品质一致的产品，有效避免了需过度依赖印刷人员技术及经验的问题。本发明在进行金属镀膜处理时所使用的靶材91及其内所含的导电金属911，并无传统银胶的有效工作时间的限制，故可免除需不时更新油墨及清理网版的问题，不仅有效改善了导电玻璃40上电控线路45的品质稳定性，提升了产品良率，更可大幅降低人力及工时上的无谓浪费。

以上所述，为本发明的实施例，本发明实际施作时，透明导电层所使用的材料并不限于氧化铟锡材料，金属镀膜技术及所使用的靶材亦不限于溅镀技术及银。亦可采用其它材料及金属镀膜技术，令导电金属以金属镀膜方式，直接堆积附着在导电玻璃40的预定位置，形成所需的电控线路45。

本发明实施过程中，由于布设在玻璃基板上邻近其周边的电控线路，其制作品质及阻抗稳定性对触控面板的整体效能影响较小。

如图4、图11所示，可选择在制作导电玻璃40时，利用金属镀膜技术在玻璃基板41的透明导电层42上邻近其边缘的位置布设电控线45路，至于，玻璃基板41上邻近其边缘位置，则利用金属镀膜技术或网版印刷技术，布设另一组电控线路48，并令两组电控线路45、48在电气上相导通，如此，即可在提升触控面板整体效能的同时，进一步降低产品的制作成本。

Claims (7)

1、一种利用金属镀膜技术在触控面板上布设电控线路的方法，其特征在于它为利用金属镀膜技术，将导电金属均匀堆积在披覆于透明玻璃基板上透明导电层上，以在邻近透明导电层边缘预定位置形成一组电控线路。

2、根据权利要求1所述的利用金属镀膜技术在触控面板上布设电控线路的方法，其特征在于所述的透明玻璃基板边缘预定位置利用金属镀膜技术，将导电金属均匀堆积在导电玻璃基板上，以在邻近透明玻璃基板边缘预定位置形成与形成于透明导电层上电控线路电气导通的另一组电控线路。

3、根据权利要求1所述的利用金属镀膜技术在触控面板上布设电控线路的方法，其特征在于所述的透明玻璃基板边缘预定位置利用网版印刷技术，将导电金属均匀堆积在导电玻璃基板上，以在邻近透明玻璃基板边缘预定位置形成与形成于透明导电层上电控线路电气导通的另一组电控线路。

4、根据权利要求1所述的利用金属镀膜技术在触控面板上布设电控线路的方法，其特征在于所述的透明导电层为以氧化铟锡材料制成。

5、根据权利要求1或2所述的利用金属镀膜技术在触控面板上布设电控线路的方法，其特征在于所述的金属镀膜技术为金属溅镀技术。

6、根据权利要求5所述的利用金属镀膜技术在触控面板上布设电控线路的方法，其特征在于所述的金属溅镀技术为将靶材内的导电金属被撞击而游离出来以均匀附着在预定部位。

7、根据权利要求6所述的利用金属镀膜技术在触控面板上布设电控线路的方法，其特征在于所述的靶材为银；导电金属为银离子。

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