TW201337661A - 觸控板結構及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種觸控板結構及其製造方法，其包含一基板、一遮蔽層及一感應層。該遮蔽層完全覆蓋於該基板之第一表面。藉由電路成形製程在該遮蔽層上成形該感應層，並使該遮蔽層介於該基板及感應層之間，藉此有效縮減整體結構厚度及簡化製程工序。

Description

觸控板結構及其製造方法

本發明係關於一種觸控板結構及其製造方法，尤指一種藉由電路成形製程在遮蔽層上成形感應層，以降低整體厚度，並減少製程工序的觸控板結構及其製造方法。

觸控板一般大多作為電子裝置的輸入設備，例如：嵌設於筆記型電腦上的觸控板，或是經由無線或有線方式連接至桌上型電腦的觸控板等。使用者可透過觸控板對應進行點選、拖曳或執行等指令控制。

習知觸控板結構7，如圖1所示，其包含一電路板71、一保護層72、一背膠層73及數個驅動元件74。該電路板71係為印刷電路板(PCB)，該電路板71佈設有數個感應器及數條導線，各該導線連接該感應器。該保護層72經由該背膠層73固定於該電路板71之一側面，其中該保護層72係選自聚酯薄膜(Mylar)。該驅動元件74則透過一般表面黏著技術(SMT)設置於該電路板71之另一側面。

由於習知電路板71係屬硬板材質，故該保護層72需要透過該背膠層73來進行固定，且在黏合過程中必須確保其二者之間的對位精度與貼合品質，以致黏合工序的施工難度較高，進而造成良率不佳等問題。又，為了使該電路板71之感應器能夠對應偵測該保護層72上的觸控手勢，且該感應器係直接成形於該電路板71上，以致該電路板71在組裝上受到必須對位貼設於該保護層73一側的限制，因此習知觸控板結構7的整體厚度實質上涵蓋了該電路板71、保護層72、背膠層73及驅動元件74等元件的厚度總和。更何況，該電路板71及驅動元件74亦受限內部電路設計的需求，其厚度縮減的程度有限，導致習知觸控板結構難以有效縮減其整體厚度，進而達到輕薄化的目的。

另外，該保護層72選用之聚酯薄膜的觸感不佳，導致在實際使用上容易造成手指在該保護層72上滑動不順暢，影響到操作流暢度及品質。

另一習知觸控板結構8，如圖2所示，其包含一基板81、一感應層82、一背膠層83、一電路板84及數個驅動元件85。該基板81係選自一玻璃基材。該感應層82係經由印刷方式(Printing)直接在薄膜(Membrane)上成形感應電路結構。該感應層82經由該背膠層83固設於該基板81之一側面。該電路板84之一端電性連接該感應層82。該驅動元件85設置於該電路板84之一側面。

雖然習知觸控板結構8利用玻璃基材取代習知觸控板結構7之聚酯薄膜，藉此改善使用者觸感不佳等缺點。然而，該基板81係屬硬板材質，該感應層82依舊透過該背膠層83來固定在該基板81之一側面，其仍存在黏合工序的施工難度較高，以致良率不佳等既有問題，其並未解決習用結構中關於該背膠層73、83所衍生出的缺點。

習知單片式觸控面板技術(OGS，One Glass Solution)主要應用於觸控式電子裝置(例如：智慧型手機或ipad等)。如圖3所示，習知單片式觸控面板9包含一基板91、一油墨層92、一披覆層93、一感應層94及一電路板95。該基板91選自一玻璃基材。該油墨層92鋪設於該基板91其中一表面的周緣處，使得該基板91中央區域為一可透視區域。該披覆層93選自一透明材質，該披覆層93設置於該基板91鋪設有該油墨層92的表面上，且完全覆蓋該基板91及油墨層92。該感應層94經由薄膜製程成形於該披覆層93表面。該電路板95之一端電性連接該感應層94。

相較於習知觸控板結構7、8，雖然單片式觸控面板9克服了背膠層73、83的問題，但實質上習知單片式觸控面板9與習知觸控板結構7、8的應用領域並不相同。更何況，習知單片式觸控面板9在中央區域保留了該可透視區域，使得該油墨層92相對該基板91的表面形成有厚度落差，因此該基板91設有該油墨層92的表面並不平坦，以致習知單片式觸控面板9必須另外在該基板91及油墨層92表面覆蓋該披覆層93，才能讓該感應層94平坦且均勻的佈設於該基板91的側面，導致習知單片式觸控面板9的製作工序過於複雜。再者，為了讓使用者能經由該可透視區域直接看到影像呈現，單片式觸控面板9的感應層94亦受限為透明金屬材料。

本發明的目的之一，在於提供一種觸控板結構，主要係利用電路成形製程在遮蔽層上成形感應層，以縮減觸控板整體厚度。

本發明的目的之一，在於一種觸控板結構的製造方法，主要係利用電路成形製程在遮蔽層上成形感應層，以減少製程工序，藉此提高製程良率。

本發明之觸控板結構係包含一基板、一遮蔽層及一感應層。該基板具有一第一表面。該遮蔽層完全覆蓋該基板之第一表面。該感應層成形於該遮蔽層一側，該遮蔽層位於該基板及感應層之間。

本發明之觸控板結構係包含一基板、一遮蔽層及一感應層。該基板具有一第一表面。該遮蔽層覆設於該基板之第一表面。該感應層透過電路成形製程成形於該遮蔽層一側，該遮蔽層位於該基板及感應層之間。

本發明之觸控板結構的製造方法，其步驟包含：提供一基板。在該基板之一第一表面上成形一遮蔽層。以及，以電路成形製程在該遮蔽層上成形一感應層。

請參照圖4及5所示，本發明較佳實施例之觸控板結構包含一基板1、一遮蔽層2、一感應層3及一電路組件4。該基板1較佳選自一玻璃基材。該基板1之相對二側面分別為一第一表面12及一第二表面14，該遮蔽層2對應成形於該第一表面12上，該第二表面14則作為一操作面，以供使用者透過物件(例如：手指或觸控筆等)在該第二表面14上進行游標操控或指令輸入等。該遮蔽層2對應完全覆蓋該第一表面12。

圖5係根據本發明觸控板結構之感應層3的仰視圖。該感應層3具有一感應電路結構，該感應電路結構係直接成形於該遮蔽層2上，用以對應偵測該基板1上之觸控手勢並對應產生感測訊號。該感應電路結構包含數個第一方向跡線32及數個第二方向跡線34。該第一方向跡線32具有數個第一方向感應器322及數條導線324，各該導線324電性連接該第一方向感應器322。該第二方向跡線34具有數個第二方向感應器342及數個導電架橋344，各該導電架橋344跨越該第一方向跡線32之導線324電性連接該第二方向感應器342。其中，本實施例之第一、第二方向跡線32、34係以相互垂直狀排列設置作為實施樣態說明，但並不以此為限。在實際使用上，如圖6所示，該第一、第二方向跡線32、34亦可選擇為相互交錯且平行排列的設置方式或其他型態的電路設計。

該電路組件4可依需求選擇為印刷電路板(PCB)或軟性印刷電路板(FPCa)。該電路組件4係電性連接該感應層3，且設有驅動元件42。藉由該電路組件4接收該感應層3的感測訊號，並透過該驅動元件42驅動電子裝置執行其對應指令。

前述觸控板結構的製造方法，請參照圖7所示，步驟S20提供該基板1。更詳言之，在步驟S20中可選擇對該基板1進行至少一種預處理程序，例如：表面粗糙化(霧化)處理、強化處理或研磨拋光等。舉例而言，本實施例係預先透過蝕刻或噴砂等方式使該基板1之第二表面14呈霧面狀，藉此讓使用者手指在該第二表面14上的操作觸感及流暢度更為提升。接著，對該基板1進行強化處理，增進其自身結構強度。

步驟S22在該基板1之第一表面12上成形該遮蔽層2。在本實施樣態中，主要係透過印刷(Printing)方式將油墨轉印至該第一表面12上，藉此成形該遮蔽層2。或者，該遮蔽層2亦可依照材質需求而選擇利用氣相沉積製程(例如：濺鍍或蒸鍍等方式)成形一金屬層於該第一表面12上。其中，該遮蔽層2較佳為完全覆蓋該第一表面12之不透光層，或者亦可選擇為半透光層。該遮蔽層2具有一基色，該基色可進一步選擇符合電子產品色系的色調，以利提升產品質感及視覺效果。

圖7係圖4及5中虛線圈示處之感應層3的局部剖視圖，為了便於說明該感應層3的成形順序，圖8將該基板1繪示於下方。步驟S24以電路成形製程成形該感應層3於該遮蔽層2上。其中，電路成形製程可依需求選擇為薄膜製程(包含氣相沉積及黃光等製程組合或氣相沉積及雷射等製程組合)或印刷電路製程(Printing)等。本實施例係以薄膜製程成形該感應層3作為實施樣態說明，首先透過氣相沉積及黃光製程在該遮蔽層2上成形該第一方向感應器322、導線324及第二方向感應器342。接著，在該第一方向感應器322、導線324及第二方向感應器342外周面形成一絕緣層36(Isolation Layer)。蝕刻該絕緣層36，使該第二方向感應器342形成局部外露。在該第二方向感應器342外露的部位形成導電柱3442，並在該絕緣層36上形成導電板3444，該導電柱3442與該導電板3444相互連接構成該導電架橋344。該導電架橋344跨越該導線324，使相鄰之第二方向感應器342得以相互電性連接，構成該第二方向跡線34。最後，形成一保護層38(Hard Coat)覆蓋該導電架橋344及絕緣層36外周面。其中，該保護層38材質較佳具有絕緣特性。

前述圖8係揭示利用薄膜製程在該遮蔽層2上形成該感應層3之其中一感應電路結構。圖9則揭示該感應層3的另一感應電路結構。在另一實施樣態中，亦可先直接在該遮蔽層2上成形該導電板3444。接著，在該導電板3444外周面形成該絕緣層36，並藉由蝕刻該絕緣層36，使該導電板3444形成局部外露。在該導電板3444外露的部位成形該導電柱3442，該導電柱3442與該導電板3444相互連接，並構成該導電架橋344。又，藉由氣相沉積及蝕刻製程在該導電柱3442及絕緣層36上成形該第一方向感應器322、導線324及第二方向感應器342，其中相鄰之第二方向感應器342經由該導電架橋344相互電性連接。最後，形成該保護層38覆蓋該第一方向感應器322、導線324、第二方向感應器342及絕緣層36外周面。

請參照圖4及10，步驟S26電性連接該電路組件4至該感應層3。若該電路組件4為印刷電路板，則該電路組件4可藉由一軟排線a(FFC)與該感應層3相連接。若該電路組件4為軟性印刷電路板，該電路組件4之一端則可直接電性連接該感應層3。

本發明進一步省略習知觸控板結構的背膠層及習知單片式觸控面板的披覆層，使該感應層3直接成形於厚度較薄的遮蔽層2上，其有效縮減了觸控板結構的整體厚度。除此之外，在克服背膠層及披覆層的問題之後，實際生產上亦無須進行板件之間困難的黏合工序，也避免了額外的平坦化工序，因此本發明亦可有效提升製程良率。

又，由於本發明之遮蔽層2具有不透光或半透光特性，且完全遮蔽該基板1之第一表面12。使用者無法直接透過該基板1清楚直視該感應層3，該遮蔽層2會完全遮蔽或部分遮蔽使用者的視線，藉此讓該感應層3之材質顏色不會受到限制，可任意選擇為透明或非透明材質。該第一、第二方向跡線32、34之材質不但可使用透明導電材料-氧化銦錫(ITO)之外，更可進一步選擇採用低阻抗的非透明導電材料-金、銀、銅、奈米銀、石墨稀或奈米碳管等。

再者，由於本發明之遮蔽層2係整面覆蓋該基板1之第一表面12，使得該第一表面12不需額外進行平坦化的表面處理即可直接在該遮蔽層2上成形該感應層3。藉此，本發明確實可有效減少製程工序。

1．．．基板

12．．．第一表面

14．．．第二表面

2．．．遮蔽層

3．．．感應層

32．．．第一方向跡線

322．．．第一方向感應器

324．．．導線

34．．．第二方向跡線

342．．．第二方向感應器

344．．．導電架橋

36．．．絕緣層

38．．．保護層

4．．．電路組件

42．．．驅動元件

7．．．習知觸控板結構

71．．．電路板

72．．．保護層

73．．．背膠層

74．．．驅動元件

8．．．習知觸控板結構

81．．．基板

82．．．感應層

83．．．背膠層

84．．．電路板

85．．．驅動元件

9．．．習知單片式觸控面板

91．．．基板

92．．．油墨層

93．．．披覆層

94．．．感應層

95．．．電路板

a．．．軟排線

圖1係習知觸控板結構之剖視圖。

圖2係另一習知觸控板結構之剖視圖。

圖3係習知單片式觸控面板之剖視圖。

圖4係本發明較佳實施例之觸控板結構的剖視圖。

圖5係本發明較佳實施例之感應層的仰視圖。

圖6係本發明較佳實施例另一型態之感應層的仰視圖。

圖7係本發明較佳實施例之製造方法的流程圖。

圖8係圖3及4中虛線圈示處之感應層的局部剖視圖。

圖9係圖3及4中虛線圈示處之另一實施樣態感應層的局部剖視圖。

圖10係本發明較佳實施例之電路組件經由軟排線連接感應層的另一實施樣態示意圖。

1．．．基板

12．．．第一表面

14．．．第二表面

2．．．遮蔽層

3．．．感應層

4．．．電路組件

42．．．驅動元件

Claims (34)

1. 一種觸控板結構，包含：一基板，具有一第一表面；一遮蔽層，完全覆蓋於該基板之第一表面；及一感應層，成形於該遮蔽層一側，該遮蔽層位於該基板及感應層之間。
2. 如請求項1所述觸控板結構，其中該遮蔽層為不透光層或半透光層。
3. 如請求項1所述觸控板結構，其中該基板另具有一第二表面，該第一、第二表面分別為該基板之相對二表面，且該第二表面為粗糙化表面。
4. 如請求項1所述觸控板結構，其中該感應層包含數個第一方向跡線，各該第一方向跡線具有第一方向感應器及導線，各該導線與該第一方向感應器相連接。
5. 如請求項4所述觸控板結構，其中該感應層另包含數個第二方向跡線，各該第二方向跡線具有第二方向感應器及導電架橋，其中各該導電架橋跨越該第一方向跡線之導線電性連接該第二方向感應器。
6. 如請求項5所述觸控板結構，其中該第一、第二方向跡線係由透明導電材料所構成，該透明導電材料係為氧化銦錫。
7. 如請求項5所述觸控板結構，其中該第一、第二方向跡線係由非透明導電材料所構成，該非透明導電材料係為金、銀、銅、奈米銀、石墨稀或奈米碳管等。
8. 如請求項4所述觸控板結構，其中該感應層之第一方向跡線直接成形於該遮蔽層一側。
9. 如請求項5所述觸控板結構，其中該感應層之第一、第二方向跡線直接成形於該遮蔽層一側。
10. 如請求項5所述觸控板結構，其中該感應層具有一保護層，該保護層覆蓋於該第一、第二方向跡線的外周面。
11. 如請求項1所述觸控板結構，其另包含一電路組件，該電路組件電性連接該感應層。
12. 如請求項11所述觸控板結構，其中該電路組件係為印刷電路板或軟性印刷電路板。
13. 一種觸控板結構，包含：一基板，具有一第一表面；一遮蔽層，覆設於該基板之第一表面；一能夠偵測該基板上之觸控手勢對應產生感測訊號的感應層，製作成形於該遮蔽層一側，該遮蔽層位於該基板及感應層之間。
14. 如請求項13所述觸控板結構，其中該遮蔽層為不透光層或半透光層，且完全覆蓋該基板之第一表面。
15. 如請求項13所述觸控板結構，其中該感應層係透過薄膜製程或印刷電路製程製作成形於該遮蔽層一側。
16. 如請求項13所述觸控板結構，其中該基板另具有一第二表面，該第一、第二表面分別為該基板之相對二表面，且該第二表面為粗糙化表面。
17. 如請求項13所述觸控板結構，其中該感應層包含數個第一方向跡線，各該第一方向跡線具有第一方向感應器及導線，各該導線與該第一方向感應器相連接。
18. 如請求項17所述觸控板結構，其中該感應層另包含數個第二方向跡線，各該第二方向跡線具有第二方向感應器及導電架橋，其中各該導電架橋跨越該第一方向跡線之導線電性連接該第二方向感應器。
19. 如請求項18所述觸控板結構，其中該第一、第二方向跡線係由透明導電材料所構成，該透明導電材料係為氧化銦錫。
20. 如請求項18所述觸控板結構，其中該第一、第二方向跡線係由非透明導電材料所構成，該非透明導電材料係為金、銀、銅、奈米銀、石墨稀或奈米碳管等。
21. 如請求項17所述觸控板結構，其中該感應層之第一方向跡線直接成形於該遮蔽層一側。
22. 如請求項18所述觸控板結構，其中該感應層之第一、第二方向跡線直接成形於該遮蔽層一側。
23. 如請求項18所述觸控板結構，其中該感應層具有一保護層，該保護層覆蓋於該第一、第二方向跡線的外周面。
24. 如請求項13所述觸控板結構，其另包含一電路組件，該電路組件電性連接該感應層。
25. 如請求項24所述觸控板結構，其中該電路組件係為印刷電路板或軟性印刷電路板。
26. 一種觸控板結構的製造方法，其步驟包含：提供一基板；在該基板之一第一表面上成形一遮蔽層，且該遮蔽層完全覆蓋該第一表面；及在該遮蔽層上成形一感應層。
27. 如請求項26所述觸控板結構的製造方法，其利用非背膠黏合製程方式在該遮蔽層上成形該感應層。
28. 如請求項26所述觸控板結構的製造方法，其利用薄膜製程或印刷電路製程在該遮蔽層上成形該感應層。
29. 如請求項26所述觸控板結構的製造方法，其中在提供該基板時，係對該基板之第一表面進行表面粗糙化處理。
30. 如請求項26所述觸控板結構的製造方法，其中藉由印刷方式將油墨轉印至該第一表面上，以該油墨層作為該遮蔽層。
31. 如請求項26所述觸控板結構的製造方法，其中藉由氣相沉積製程成形一金屬層於該第一表面上，以該金屬層作為該遮蔽層。
32. 如請求項26所述觸控板結構的製造方法，其步驟另包含將一電路組件電性連接至該感應層。
33. 如請求項26所述觸控板結構的製造方法，其中在該遮蔽層上成形該感應層時，係在該感應層之外周面成形一保護層。
34. 一種如請求項26所述的製造方法所製得的觸控板結構，其包含：一基板，具有一第一表面；一遮蔽層，完全覆蓋該基板之第一表面；及一能夠偵測該基板上之觸控手勢對應產生感測訊號的感應層，成形於該遮蔽層一側，該遮蔽層位於該基板及感應層之間。