TWI507935B - 單片式電容觸控面板及其製造方法 - Google Patents

Description

單片式電容觸控面板及其製造方法

本發明係有關於一種觸控面板，特別是關於一種彩色化單片式電容觸控面板。

觸控面板(touch panel)係指可透過可接收觸頭(通常是手指或膠筆尖)之觸碰，將訊號輸入至面板內之液晶顯示或薄屏顯示裝置。其中，當可接收觸頭接觸了螢幕上預設之按鈕圖示時，螢幕上的觸覺反饋系統可根據接收之該訊號執行對應之動作，以取代傳統機械式按鈕。根據感測器工作原理，觸控面板大致上可分為電容式、電阻式、紅外線式等等。

其中，電容式觸控面板係利用感應人體微弱電流的方式來達到觸控之目的。習知以玻璃基材為主的投射式電容觸控面板，大多採用兩片玻璃結構相互結合而成，其結構通常具有：保護玻璃(cover glass)、銦錫氧化物(Indium-Tin Oxide，ITO)導電層、以及觸控感測層(touch sensor)。進一步地，為使面板更加薄型化，目前最新的技術係使用單一玻璃解決方案(one glass solution，OGS)來達成薄型化，同時簡化材料、製程、提升生產效率、降低成本。

上述之單一玻璃解決方案係將一般的保護玻璃內側鍍上含X及Y軸感測電極的ITO導電層，使該單片玻璃不僅具備保護玻璃的強度、安全性，同時也兼具觸控功能。然而，以目前的單一玻璃解決方案之結構而言，常見是以黑框(Black Matrix，BM)光 阻框形成觸控面板之顯色層與遮蔽層，故僅能顯示黑色於面板而無法顯示其他色彩。上述現象之主要原因在於，目前可量產的光阻僅有黑色，其他顏色必須以油墨取代；但油墨在印刷多層、並堆疊後造成厚度增高，導致在佈線連接上的諸多困難。

有鑑於上述先前技術之問題，本發明之目的就是在提供一種單片式電容觸控面板及其製造方法。

根據本發明之目的，提出一種單片式電容觸控面板，包含保護玻璃、導電層、遮蔽層、顯色層、以及金屬連接線。該保護玻璃具有供外部進行觸控之一外側以及與該外側相對之一內側。該導電層形成於該保護玻璃之該內側之一可視區，該導電層係使用銦錫氧化物製作而成。該遮蔽層形成於該保護玻璃之該內側之一不可視區，該遮蔽層係使用一黑框光阻製作而成。該顯色層形成於該保護玻璃與該遮蔽層之間，該顯色層係使用一油墨製作而成。該金屬連接線係形成於該遮蔽層上並連接於該導電層。

根據上述構想，本發明之單片式電容觸控面板更包含金屬橋，該金屬橋之兩端係連接該導電層之一部分。

根據上述構想，該金屬連接線自該遮蔽層延伸至可視區，並連接於可視區中的該導電層。該金屬連接線與該金屬橋係由低反射率金屬所形成。

根據上述構想，本發明之單片式電容觸控面板更包含第一隔離層及一第二隔離層，該第一隔離層係使該導電層分隔出數個彼 此電氣隔離之區域，該第二隔離層覆蓋於該金屬橋、該導電層、該遮蔽層以及該第一隔離層。

根據本發明之目的，又提出一種單片式電容觸控面板之製造方法，包括下列步驟：以油墨形成一顯色層於一保護玻璃之內側；及以BM光阻形成一遮蔽層於該顯色層之內側。

根據上述構想，該單片式電容觸控面板之製造方法，更包含以下步驟：在該保護玻璃之內側之可視區上鍍製一導電層，該導電層係使用銦錫氧化物製作而成；形成一第一隔離層於該導電層之內側；以金屬原料形成一金屬連接線以及一金屬橋，該金屬連接線自遮蔽層延伸至可視區，並連接於可視區中的該導電層，該金屬橋係形成於該第一隔離層之內側，其兩端連接部分的該導電層；形成一第二隔離層覆蓋於該金屬橋、該導電層、該遮蔽層以及該第一隔離層。

承上所述，相較於只能顯示黑色之習知單一玻璃解決方案，本發明之單片式電容觸控面板係克服油墨多層印刷並堆疊後造成厚度增高而生產困難之瓶頸，使本發明之單片式電容觸控面板可以顯示多種色彩於可視區域上。並且，本發明之單片式電容觸控面板以金屬橋(metal bridge)取代習知銦錫氧化物橋(ITO bridge)，如此可減少一道黃光製程，進一步地降低製造成本及加快生產速度。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。然而，本發明說明書的揭露只是以本發明的較佳實施例作為代表，並非用以限制本發明的應用範疇。

以下舉出具體實施例以詳細說明本案之內容，並以圖式作為輔助說明。說明中提及之符號係參照圖式符號。

請參閱第一圖，其為本發明之單片式(One-Glass Solution，OGS)電容觸控面板結構圖。如第一圖所示，本發明之單片式電容觸控面板包含：保護玻璃1、銦錫氧化物(Indium-Tin Oxide，ITO)導電層2、遮蔽層3、顯色層4、金屬連接線5、金屬橋6(metal bridge)、第一隔離層7以及第二隔離層8；其中，在OGS電容觸控面板中，係由金屬橋6與第一隔離層7配合ITO導電層2而形成二維感測結構，本文中並不詳述此部分之細節，以避免混淆本發明。

其中，該保護玻璃1具有供外部進行觸控之一外側以及與該外側相對之一內側；一導電層2，形成於該保護玻璃1之該內側之一可視區；遮蔽層3，形成於保護玻璃1之該內側之一不可視區；顯色層4，形成於該保護玻璃1與該遮蔽層3之間；及金屬連接線5，該金屬連接線5係形成於該遮蔽層3上並沿著該遮蔽層3及該顯色層4延伸至該導電層2(如第一圖所示)。

保護玻璃1一般為二氧化矽之硬化處理層，但本發明並不以此為限。保護玻璃1位於本發明單片式電容觸控面板之最外層(下文中皆定義靠近手指觸碰側為外側/外層，反之靠近液晶面板模組之一側為內側/內層)。ITO導電層2係形成於保護玻璃1之內側的可視區內。當可接收觸頭(一般為使用者手指)接近面板時，保護玻璃1與ITO導電層2分別負責感應X軸及Y軸的電容變化，並經由控制電路以序列或平行的方式，讀取可接收觸頭觸摸面板的位置。遮蔽層3係形成於保護玻璃1之內側的不可視區，其使用黑框(Black Matrix，BM)光阻製作而成，用以增加影像的對 比，並防止薄膜電晶體因照光產生漏電流與遮蔽斜漏光，避免色純度降低。一般而言，此BM光阻為低反射率(10%以下)之材質，較佳地為黑色之感光樹脂型黑框材料，但本發明並不以此為限。顯色層4係形成於保護玻璃1與遮蔽層3之間，顯色層4係使用油墨製作而成，前述油墨較佳地為彩色化油墨或高膜厚油墨，並且可由多層油墨層疊而成。金屬連接線5係連接ITO導電層2並延伸於遮蔽層3處而與位於面板周圍的佈線連接、或直接作為周圍佈線之用。

在本發明中，由於單片式電容觸控面板之顯色層4係使用油墨製作而成，其厚度使得遮蔽層具有一較高高度而導致ITO導電層2不易延伸至遮蔽層3之內側成膜，因而無法形成面板周圍之佈線連接。然而，藉由本發明提出之金屬連接線5，其係直接形成於遮蔽層3之內側，並延伸至可視區而與ITO導電層2接觸，藉以導通ITO導電層2與佈線，解決了以油墨作為顯色層所伴隨之顯色層/遮蔽層厚度增加而產生的佈線連接困難之問題。換言之，本發明係利用金屬延展性佳之原理，將金屬佈線直接連接到可視區內，以解決前述ITO導電層2因遮蔽層/顯示層過高而不易成膜之問題。

較佳地，在本發明中，金屬連接線5係使用低反射率金屬，一般而言以10%~15%反射率之金屬為佳。第一隔離層7係形成於ITO導電層2之內側，其將ITO導電層2分隔出數個區域。金屬橋6形成於ITO導電層2及第一隔離層7之內側，其係經設計以連接部分的ITO導電層2而形成單片式觸控面板之二維感測結構。較佳地，金屬橋6係由低反射率金屬所形成。第二隔離層8係一平坦(Overcoat，OC)層，其係形成於本發明之單片式電容 觸控面板最內層，即第二隔離層8係整體覆蓋於ITO導電層2、遮蔽層3、金屬連接線5、金屬橋6與第一隔離層7。

請參閱第二圖，其為本發明之單片式電容觸控面板側視圖。如第二圖所示，在本發明之單片式電容觸控面板中，係利用油墨形成之顯色層4以改善習知OGS觸控面板中只能顯示黑色之問題。由於油墨在經印刷多層、並堆疊後形成較厚之厚度，因此本發明之顯色層4與遮蔽層3的厚度相疊加後將明顯大於ITO導電層2之厚度，導致ITO導電層2不易延伸至遮蔽層3之內側成膜並與周圍佈線連接導通。為解決上述問題，本發明之金屬連接線5係形成為自遮蔽層3延伸至可視區中，並與可視區中的ITO導電層2接觸，藉以導通ITO導電層2。另外，如圖所示，在可視區中之ITO導電層2之內側係具有多個金屬橋6以及第一隔離層7，其中第一隔離層7位於金屬橋6與ITO導電層2之間，第一隔離層7將ITO導電層2分隔出數個區域，並藉由金屬橋6的設計連接而形成OGS觸控面板之二維感測結構。最後，第二隔離層8(即OC層)係形成於本發明之單片式電容觸控面板最內層。

請參閱第三圖，其為本發明之單片式電容觸控面板之製造流程圖。如第三圖所示，本發明之單片式電容觸控面板之製造，係包含下列之步驟(元件標號請參考第一圖)：

在步驟S1中，以油墨形成一顯色層4於一保護玻璃1之內側之不可視區中；較佳地，顯色層4係可由多層油墨疊印而形成。

在步驟S2中，以BM光阻形成一遮蔽層3於顯色層4之內側，此BM光阻為低反射率(10%以下)之材質；較佳地，其為黑色之感光樹脂型黑框材料，但本發明並不以此為限。

在步驟S3中，在保護玻璃1之內側之可視區上鍍製一ITO導電層2。

在步驟S4中，形成一第一隔離層7於ITO導電層2之內側，第一隔離層7將ITO導電層2分隔出數個區域。

在步驟S5中，以金屬原料形成一金屬連接線5以及一金屬橋6，該金屬連接線5自BM光阻(即遮蔽層3)延伸至可視區，並連接於可視區中的ITO導電層2；該金屬橋6係形成於該第一隔離層7之內側，其係設計為以兩端連接部分的ITO導電層2，以形成OGS觸控面板之二維感測結構。較佳地，上述之金屬原料係使用低反射率金屬，一般係以10%~15%反射率之金屬為佳。此外，透過此步驟S5可知，本發明之單片式電容觸控面板係以金屬橋6取代習知銦錫氧化物橋(ITO bridge)，藉此可於製造流程中減少一道黃光製程，進一步地降低製造成本及加快生產速度。

在步驟S6中，形成一第二隔離層8(即OC層)而覆蓋於ITO導電層2、遮蔽層3、金屬連接線5、金屬橋6以及第一隔離層7。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧保護玻璃

2‧‧‧ITO導電層

3‧‧‧遮蔽層

4‧‧‧顯色層

5‧‧‧金屬連接線

6‧‧‧金屬橋

7‧‧‧第一隔離層

8‧‧‧第二隔離層

S1~S6‧‧‧步驟

第一圖為本發明之單片式電容觸控面板結構圖。

第二圖為本發明之單片式電容觸控面板側視圖。

第三圖為本發明之單片式電容觸控面板之製造流程圖。

1‧‧‧保護玻璃

2‧‧‧ITO導電層

3‧‧‧遮蔽層

4‧‧‧顯色層

5‧‧‧金屬連接線

6‧‧‧金屬橋

7‧‧‧第一隔離層

8‧‧‧第二隔離層

Claims (13)

1. 一種單片式電容觸控面板，包含：一保護玻璃，該保護玻璃具有供外部進行觸控之一外側以及與該外側相對之一內側；一導電層，形成於該保護玻璃之該內側之一可視區；一遮蔽層，形成於該保護玻璃之該內側之一不可視區；一顯色層，形成於該保護玻璃與該遮蔽層之間；及一金屬連接線，該金屬連接線係形成於該遮蔽層上並沿著該遮蔽層及該顯色層延伸至該導電層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之單片式電容觸控面板，其中該導電層係使用銦錫氧化物製作而成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之單片式電容觸控面板，其中該遮蔽層係使用一黑框光阻製作而成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之單片式電容觸控面板，其中該金屬連接線係由低反射率金屬所形成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之單片式電容觸控面板，更包含一金屬橋，該金屬橋之兩端係連接該導電層之一部分。
6. 如申請專利範圍第5項所述之單片式電容觸控面板，其中該金屬橋係由低反射率金屬所形成。
7. 如申請專利範圍第1項所述之單片式電容觸控面板，更包含一第一隔離層及一第二隔離層，該第一隔離層係使該導電層分隔出數個彼此電氣隔離之區域，該第二隔離層覆蓋於該金屬橋、 該導電層、該遮蔽層以及該第一隔離層。
8. 一種單片式電容觸控面板之製造方法，包含以下步驟：形成一顯色層於一保護玻璃之內側；形成一遮蔽層於該顯色層之內側；及以金屬原料形成一金屬連接線，該金屬連接線沿著該遮蔽層及該顯色層延伸至可視區，並連接於可視區中的該導電層。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電容觸控面板之製造方法，其中於該顯色層之內側的該遮蔽層，係透過黑框光阻形成。
10. 如申請專利範圍第8項所述之電容觸控面板之製造方法，更包含以下步驟：在該保護玻璃之內側之可視區上鍍製一導電層，該導電層係使用銦錫氧化物製作而成。
11. 如申請專利範圍第10項所述之電容觸控面板之製造方法，更包含以下步驟：形成一第一隔離層於該導電層之內側。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電容觸控面板之製造方法，更包含以下步驟：以金屬原料形成一金屬橋，該金屬橋係形成於該第一隔離層之內側，其兩端連接部分的該導電層。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電容觸控面板之製造方法，更包含以下步驟：形成一第二隔離層覆蓋於該金屬橋、該導電層、該遮蔽層 以及該第一隔離層。