TWI498948B - Input device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本發明係關於一種與液晶顯示器等組合使用之輸入裝置(觸控面板)及其製造方法。
例如專利文獻1所示,觸控面板具有透明之表層面板(透明基板23)、形成於表層面板下之裝飾區域之裝飾層(遮光層24)、形成於表層面板及裝飾層之下表面整個區域之透明之平坦化層(保護塗層25)、及形成於上述平坦化層之下表面之透明電極(透明導電層26)等。
於專利文獻1中,對感光性之丙烯酸系樹脂等透明之樹脂進行旋塗而形成平坦化層。
然而,於如此以旋塗而成之樹脂層形成平坦化層之構成中,尤其會因表層面板與裝飾層之間之階差等而使得平坦化層之平坦化度降低,因此,存在無法將透明電極形成為平坦化面而導致感測靈敏度降低之問題。
又,於專利文獻1中由於需要平坦化層,因此觸控面板之厚度變大,從而存在無法適當地應對薄型化之問題。
於專利文獻2所記載之觸控面板中,於表層面板(單一基板11)下之裝飾區域積層裝飾層(遮罩層12)、平坦化層(平滑層15)及透明電極(感測電路13),因而亦產生與上述專利文獻1同樣之問題。
[專利文獻1]日本專利特開2009-301767號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-193587號公報
因此,本發明係為解決上述先前之課題者,其目的在於提供一種尤其具備良好之感測靈敏度之薄型之輸入裝置及其製造方法。
本發明之輸入裝置之特徵在於包含:透明基材;透明電極,其形成於上述透明基材之第一面且形成於透明輸入區域;裝飾層,其形成於上述第一面且形成於裝飾區域;配線層,其形成於上述裝飾層之表面;以及透明導電連接層,其將上述配線層與上述透明電極之間電性連接。
又,本發明之輸入裝置之製造方法之特徵在於包含下述步驟:於透明基材之第一面且透明輸入區域形成透明電極;於上述透明基材之上述第一面且裝飾區域形成裝飾層;於上述裝飾層之表面形成配線層;以及於上述配線層與上述透明電極之間塗佈或印刷透明導電墨液,藉由包含上述透明導電墨液之透明導電連接層將上述配線層與上述透明電極之間電性連接。
於本發明中,將裝飾層及透明電極此兩者形成於透明基材之相同之第一面上。於本發明中,因於裝飾層之表面形成配線層,故配線層不會出現於透明輸入區域上。而且,於本發明中,藉由與透明電極不同之透明導電連接層將透
明電極與配線層之間電性連接,從而能夠得到穩定之電特性。除了透明電極之外,透明導電連接層之一部分亦出現於透明輸入區域,但由於均為透明,故透光性不會成為問題。於本發明中,藉由透明導電連接層將透明電極與配線層之間相連,能夠以配線層之拉回所需要之最小限度之寬度形成裝飾層,從而能夠有效地擴寬透明輸入區域。
如以上般,於本發明中,由於能夠將透明電極形成於與裝飾層相同之平坦之第一面上,故與於藉由旋塗等形成之平坦化層之表面上形成透明電極相比,可形成為平坦化面,從而能夠得到優異之感測靈敏度。並且,由於不需要如先前般形成平坦化層,因此與先前相比,能夠實現薄型化。
另外,於本發明中,上述透明導電連接層能夠由塗佈或印刷透明導電墨液而形成,因此可藉由透明導電連接層簡單且可靠地將透明電極與配線層之間電性連接。
又,於本發明中,較佳為上述透明導電墨液為含有PEDOT(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene),聚(3,4-伸乙二氧基噻吩))之墨液。
另外,於本發明中,較佳為上述透明基材為將表面設為操作面之透明面板。由此,可使操作面與透明電極之間之距離最小,且可得到較高之感測靈敏度,並且能夠有效地促進輸入裝置之薄型化。
另外,於本發明中,可由單層結構構成上述透明電極,由此,可有效地促進輸入裝置之薄型化。
根據本發明,由於可將透明電極形成於與裝飾層相同之平坦之第一面上,故與於藉由旋塗等形成之平坦化層之表面上形成透明電極相比,可形成為平坦化面,從而可得到優良之感測靈敏度。並且,由於不需要如先前般形成平坦化層,故與先前相比,能夠實現薄型化。另外,於配線層與透明電極之間塗佈或印刷透明導電墨液,藉由包含上述透明導電墨液之透明導電連接層將配線層與透明電極之間電性連接,由此能夠簡單且可靠地將配線層與透明電極之間連接,並且能夠有效地擴寬透明輸入區域。
圖1係本實施形態中之靜電電容式之觸控面板(輸入裝置)之俯視圖,圖2(a)係將圖1所示之觸控面板之一部分放大而表示之局部放大背面圖,圖2(b)係將圖2(a)所示之觸控面板沿著A-A線切斷而自箭頭方向觀察到之局部放大縱剖面圖。
本實施形態中之觸控面板1具有位於表層之透明面板5、裝飾層3、透明電極4、配線層6及透明導電連接層12等而構成。
於此,「透明」、「透光性」係指可見光線透過率為60%以上(較佳為80%以上)之狀態。並且,較佳為霧度值為6以下。
再者,圖2(a)係背面圖,於作為圖2(a)之縱剖面圖之圖2(b)中,以作為表層之透明面板5為下側而進行了圖示。因
此,於圖2(b)中,透明面板5之下表面為操作面9。
透明面板5由玻璃或透明之塑膠等形成,對材質並未特別地限定。另外,透明面板5可為整體為平板狀之面板,或者亦可形成為框體之形狀。
如圖2(b)所示,於透明面板5之第一面(相對於操作面9為相反側之背面)5a且透明輸入區域1a上形成有透明電極4。如圖1所示,透明輸入區域1a於觸控面板1之中央之整個大範圍內設置。於本實施形態中,透明輸入區域1a由矩形形狀構成,但對形狀並未限定。
如圖1所示,透明電極4分別以分離形成之第一透明電極4a與第二透明電極4b為一組而沿Y方向隔開間隔形成有複數組。於本實施形態中,未限定第一透明電極4a及第二透明電極4b之各自形狀,但第一透明電極4a及第二透明電極4b以朝向X方向而向Y方向之寬度尺寸逐漸或階段性地變化之方式形成。
透明電極4藉由濺射或蒸鍍ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)等透明導電材料而成膜,並利用光微影技術進行圖案形成,從而形成為圖1所示之形狀。
如圖1所示,配線層6自各第一透明電極4a及各第二透明電極4b之X方向之端部延伸出而形成。
如圖1所示,配線層6於包圍透明輸入區域1a之周圍之裝飾區域1b內延伸形成。如後述般,由於在裝飾區域1b中形成有裝飾層3,故實際上無法如圖1所示般自觸控面板1之操作面9側觀察到配線層6,但於圖1中,對裝飾層3進行透
視而圖示出配線層6。
如圖2(a)、(b)所示,於透明面板5之第一面5a且裝飾區域1b上形成有色之裝飾層3。於圖2(a)中,用斜線表示自背面側觀察到之裝飾層3之形成區域。
如圖1所示,裝飾區域1b以包圍透明輸入區域1a之周圍之形狀設置。裝飾層3例如藉由網版印刷形成。形成有裝飾層3之裝飾區域1b為非透光性,透明輸入區域1a為透光性。裝飾層3之材質不限,但於裝飾層3具有導電性之情形時,需要於裝飾層3之表面3a整個區域重疊形成絕緣層。該絕緣層可為透光性、非透光性中之任一種,但於上述絕緣層自裝飾層3之側面向透明輸入區域1a伸出之情形時為透明。
如圖2(a)、(b)所示,多根配線層6印刷形成於裝飾層3之表面3a上。配線層6之個數與各透明電極4a、4b之個數相同。
此處「裝飾層3之表面3a」為自操作面9觀察時位於觸控面板1之背面側之面,或者若操作面9朝向上面側則位於下面側。
配線層6具有Ag、Cu、Cu合金、Al、Mo、CuNi合金、Ni等金屬材料而形成,例如藉由對Ag膏進行印刷而形成。
如圖1所示,各配線層6於裝飾層3之表面3a內被拉回而集中於與可撓性印刷基板(未圖示)連接之部分。各配線層6之前端構成與可撓性印刷基板(未圖示)電性連接之外部連接部6a。
如圖2(a)、(b)所示,各配線層6與各透明電極4a、4b之間藉由各透明導電連接層12電性連接。
透明導電連接層12為塗佈或印刷透明導電墨液而形成之連接層。透明導電墨液中提示有含有PEDOT(例如PEDOT/PSS(聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸))之導電墨液。
圖2(b)中雖未圖示,但可將硬質塗層薄膜(透明保護層)經由光學透明黏著層(OCA(Optical Clear Adhesive,光學膠))貼合於透明電極4、透明導電連接層12及配線層6之露出面上。
於圖1、圖2所示之觸控面板1中,當操作者例如使手指接觸或近接位於觸控面板1之表層之透明面板5之操作面9時,接近手指之第一透明電極4a之間及接近手指之第二透明電極4b之間之靜電電容發生變化。並且,能夠基於該靜電電容變化算出手指之操作位置。
如圖3所示,可形成為如下之結構,即,將裝飾層3及透明電極4形成於PET膜等透明基材18之第一面18a上,將包含玻璃或透明之塑膠之透明面板5經由光學透明黏著層(OCA)19貼合於透明基材18之第二面18b(相對於第一面18a為相反側之面)上。但是,如圖2所示,若於表層之透明面板5上形成裝飾層3及透明電極4,則能夠減少零件件數,並且,能夠實現觸控面板1之薄型化,進而能夠實現感測靈敏度之提高,因而較佳。
於圖4所示之觸控面板中,形成為經由透明絕緣層17將
兩層透明電極15、16積層之積層結構。此時,例如透明電極15由朝向X方向延伸出且於Y方向上隔開間隔之複數根構成,透明電極16由朝向Y方向延伸出且於X方向上隔開間隔之複數根構成。
於圖4中,藉由透明導電連接層12將透明電極15與配線層6之間電性連接,但透明電極16亦於未圖示位置藉由透明導電連接層12而與未圖示之配線層6電性連接。
然而,於本實施形態中,如圖1、圖2所示,可由單層結構構成透明電極4,由此,能夠促進觸控面板1之薄型化,因而較佳。
圖5係表示本實施形態之觸控面板1之製造方法之步驟圖。
於圖5(a)之步驟中,於透明面板5之第一面5a上形成透明電極4。於本實施形態中,對透明面板5之材質並未特別地限定。透明面板5之第一面5a為平坦面,但操作面9側不平坦亦可。另外,透明面板5可構成框體之一部分。
透明電極4藉由利用濺射或蒸鍍將ITO等透明導電材料形成於第一面5a整面後,利用光微影技術進行圖案化而形成。透明電極4藉由圖1所示之形狀圖案形成於透明輸入區域1a內,但亦可不將位於裝飾區域1b之透明導電膜全部藉由蝕刻除去。即,於圖2(b)、圖5中,為將於裝飾區域1b上亦成膜之透明導電膜全部除去之圖,但即便於該裝飾區域1b殘留一部分透明導電膜,只要殘留於裝飾區域1b上之透明導電膜與透明電極4及後步驟中形成之透明導電連接層
12之間沒有電性連接,則不會有問題。
其次,於圖5(b)之步驟中,於透明面板5之第一面5a且裝飾區域1b上網版印刷裝飾層3。此時,於圖5(b)中,於透明電極4與裝飾層3之間隔開少許之間隔20,但亦可不隔開間隔20。例如,將透明電極4延伸至裝飾區域1b而形成,從而可形成為透明電極4之一部分與裝飾層3重疊。由此,裝飾區域1b亦能夠將一部分作為輸入區域使用。
其次,於圖5(c)之步驟中,於裝飾層3之表面3a上網版印刷複數根配線層6。
接著,於圖5(d)之步驟中,於各配線層6與各透明電極4a、4b之間分別塗佈或印刷透明導電墨液,藉由包含上述透明導電墨液之透明導電連接層12將配線層6與透明電極4之間電性連接。
於本實施形態中,將裝飾層3及透明電極4此兩者形成於透明面板5之相同之第一面5a上。另外,於本實施形態中,由於在裝飾層3之表面3a上形成配線層6,故配線層6不會出現於透明輸入區域1a內。而且,於本實施形態中,藉由與透明電極4不同之透明導電連接層12將透明電極4與配線層6之間電性連接,而能夠得到穩定之電特性。除了透明電極4之外,透明導電連接層12之一部分亦出現於透明輸入區域1a,但由於均為透明,因此透光性不會成為問題。於本實施形態中,藉由透明導電連接層12將透明電極與配線層之間相連,能夠以配線層6之拉回所需要之最小限度之寬度形成裝飾層3,從而能夠有效地擴寬透明輸入
區域1a。
如以上所示,於本實施形態中,由於可將透明電極4形成於與裝飾層3相同之平坦之第一面5a上,因此與於藉由旋塗等形成之平坦化層之表面上形成透明電極相比,可形成為平坦化面,從而可得到優良之感測靈敏度。並且,由於不需要像先前那樣形成平坦化層,因此與先前相比,可實現薄型化。
另外,於本實施形態中,例如藉由塗佈或印刷含有PEDOT之透明導電墨液而形成透明導電連接層12。因此,裝飾層3之厚度為數μm~數十μm左右,另一方面,由ITO等構成之透明電極4之厚度為數Å~數十Å左右。這樣,兩者之膜厚之差大,但藉由塗佈或印刷透明導電墨液,可將裝飾層3與透明電極4之間簡單且可靠地電性連接。
本實施形態中之觸控面板1為靜電電容式,於觸控面板1之背面側(與操作面9為相反側)配置有液晶顯示器(LCD,Liquid Crystal Display)(未圖示)。自觸控面板1之透明輸入區域1a能夠觀察到液晶顯示器之顯示形態,並且,於本實施形態中,能夠觀察於透明輸入區域1a顯現出之顯示形態之同時進行輸入操作。
本實施形態中之觸控面板(輸入裝置)用於行動電話、數位相機、PDA(Personal Digital Assistant,個人數位助理)、遊戲機、汽車導航系統等中。
1‧‧‧觸控面板
1a‧‧‧透明輸入區域
1b‧‧‧裝飾區域
3‧‧‧裝飾層
3a‧‧‧裝飾層3之表面
4、4a、4b、15、16‧‧‧透明電極
5‧‧‧透明面板
5a‧‧‧第一面
6‧‧‧配線層
9‧‧‧操作面
12‧‧‧透明導電連接層
18‧‧‧透明基材
圖1係本實施形態中之靜電電容式之觸控面板(輸入裝
置)之俯視圖。
圖2(a)係將圖1所示之觸控面板之一部分放大而表示之局部放大背面圖,圖2(b)係將圖2(a)所示之觸控面板沿著A-A線切斷而自箭頭方向觀察到之局部放大縱剖面圖。
圖3係與圖2(b)不同之實施形態中之觸控面板之局部放大縱剖面圖。
圖4係與圖2(b)不同之實施形態中之觸控面板之局部放大縱剖面圖。
圖5(a)~(d)係表示本實施形態中之觸控面板之製造方法之一步驟圖(縱剖面圖)。
1‧‧‧觸控面板
1a‧‧‧透明輸入區域
1b‧‧‧裝飾區域
3‧‧‧裝飾層
3a‧‧‧裝飾層3之表面
4、4a、4b‧‧‧透明電極
5‧‧‧透明面板
5a‧‧‧第一面
6‧‧‧配線層
9‧‧‧操作面
12‧‧‧透明導電連接層
Claims (14)
- 一種輸入裝置,其特徵在於包含:表面為操作面之透明面板;透明電極,其係形成於上述透明面板之背面且形成於透明輸入區域;非透光性之裝飾層,其係形成於上述背面且形成於圍繞上述透明輸入區域之周圍之裝飾區域;配線層,其形成於上述裝飾層之表面;透明導電連接層,其係將上述配線層與上述透明電極之間電性連接;其中上述透明導電連接層係形成於上述透明面板之背面,且橫跨上述透明輸入區域及上述裝飾區域,與上述透明電極分開地被形成。
- 如請求項1之輸入裝置,其中上述透明導電連接層係塗佈或印刷透明導電墨液而形成。
- 如請求項2之輸入裝置,其中上述透明導電墨液為含PEDOT之墨液。
- 如請求項1至3中任一項之輸入裝置,其中上述透明電極以單層結構構成。
- 如請求項1至3中任一項之輸入裝置,其中第2透明電極經由透明絕緣層積層於上述透明電極。
- 如請求項5之輸入裝置,其中上述第2透明電極係利用第2透明導電連接層與形成於上述裝飾層表面之第2配線層電性連接。
- 如請求項1至3中任一項之輸入裝置,其中上述透明電極為ITO。
- 如請求項1至3中任一項之輸入裝置,其中於上述裝飾層與上述配線層間形成有絕緣層。
- 如請求項1至3中任一項之輸入裝置,其中上述輸入裝置為靜電電容式觸碰面板。
- 一種輸入裝置之製造方法,其特徵在於包含下述步驟:於表面為操作面之透明面板之背面且於透明輸入區域形成透明電極;於上述透明面板之上述背面且於圍繞上述透明輸入區域之周圍之裝飾區域形成非透光性之裝飾層;於上述裝飾層之表面形成配線層;以及於上述配線層與上述透明電極之間塗佈或印刷透明導電墨液,橫跨上述透明輸入區域與上述裝飾區域且與上述透明電極分開地形成包含上述透明導電墨液之透明導電連接層,藉此將上述配線層與上述透明電極之間電性連接。
- 如請求項10之輸入裝置之製造方法,其中上述透明導電墨液中使用含PEDOT之墨液。
- 如請求項10或11之輸入裝置之製造方法,其中於上述背面藉由單層結構而形成上述透明電極。
- 如請求項10或11之輸入裝置之製造方法,其中利用ITO形成上述透明電極。
- 如請求項10或11之輸入裝置之製造方法,其中上述輸入裝置為靜電電容式觸碰面板。
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