TWI627565B - 觸摸屏幕面板及製造該觸摸屏幕面板的方法 - Google Patents
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Abstract
公開了一種觸摸屏幕面板及製造該觸摸屏幕面板的方法,前述觸摸屏幕面板包括具有有源區和無源區的玻璃基板、形成於玻璃基板的上側和下側上的加固層,設置在有源區中的任一加固層的表面上的感測圖案、以及設置在無源區中並被電性連接到感測圖案上的感測線,其中,玻璃基板的側面包括以曲線形狀凹陷的複數個鈍化部分。
Description
本發明關於一種觸摸屏幕面板和製造該觸摸屏幕面板的方法,尤其關於一種具有提高的伸長率的觸摸屏幕面板以及製造這種觸摸屏幕面板的方法。
觸摸屏幕面板是使得藉由用戶的指頭或者物體等來選擇圖像顯示設備的屏幕上顯示的指令內容能够輸入用戶指令的輸入設備。
典型地,在觸摸屏幕面板上側設置窗口以增强觸摸屏幕面板的儀器强度。
窗口通常為加固的玻璃基板。窗口的製造方式為將加固玻璃基板切割為分區(cell)單元,分區單元則單獨被加固處理。然而,以此方式使用基於分區的窗口來製造觸摸屏幕面板是有問題的,因為其無法保證批量生產率。
與此同時,當使用未加固的玻璃基板作為窗口來製造觸摸屏幕面板時,窗口具有差的碎裂强度並因此無法實現其功能。
因此,本發明的一個目的是提供一種觸摸屏幕面板,該觸摸屏幕面板具有增强的碎裂强度和改進的伸長率。
本發明的另一目的是提供一種製造該觸摸屏幕面板的方法。
為了實現以上目的,本發明提供了一種觸摸屏幕面板,包括具有有源區和無源區的玻璃基板、在玻璃基板的上側和下側形成的加固層,設置在有源區中的任一加固層的表面上的感測圖案、以及設置在無源區中並被電性連接到感測圖案上的感測線,其中,玻璃基板的側面包括以曲線形狀凹陷的複數個鈍化部分。
玻璃基板的伸長率可為1%或更大。
被設置在前述玻璃基板的前述側面的前述鈍化部分的尺寸為6μm或更大,並且較佳為6μm至12μm。
另外,本發明提供了一種製造觸摸屏幕面板的方法,包括:對玻璃基板的上側和下側進行加固處理以形成加固層;在具有前述加固層的前述玻璃基板的任一側上關於分區單元形成觸摸屏幕單元;將具有前述觸摸屏幕單元的前述玻璃基板切割為分區單元以製造准觸摸屏幕面板;在每個前述准觸摸屏幕面板的上側和下側上形成保護層;以及,藉由將每個前述准觸摸屏幕面板的側面與恢復組合物接觸來進行恢復步驟,從而形成以曲線形狀凹陷的複數個鈍化部分,其中,前述恢復組合物包括水、1-20wt%的氫氟酸、0.1-5wt%的氟化銨以及1-20wt%的無機酸。
無機酸可以是硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸和碳酸中至少一種。
保護層可以可移除的膜或糊劑的形式提供。
根據本發明,觸摸屏幕面板能够是整體觸摸屏幕面板,其被配置為使得感測電極形成於窗口玻璃基板之上。此外,在製造前述觸摸屏膜面板的方法中,窗口玻璃基板受到加固處理,並且切割步驟露出的玻璃基板的側面可受到恢復處理。因此,觸摸屏幕面板的玻璃基板的碎裂强度和伸長率能够得到增强。
10‧‧‧透明玻璃基板(玻璃基板)
10"‧‧‧切割側
10b‧‧‧鈍化部分
11‧‧‧加固層
20‧‧‧焊墊部分
50‧‧‧保護層
60‧‧‧溶液噴射設備
62‧‧‧滾刷
64‧‧‧噴嘴
100‧‧‧觸摸屏幕單元
210‧‧‧黑色基體
220‧‧‧感測圖案
220a‧‧‧第一感測分區
220a1‧‧‧第一連接線
220b‧‧‧第二感測分區
220b1‧‧‧第二連接線
230‧‧‧感測線
240‧‧‧絕緣膜
圖1為概括示出了根據本發明的實施例的觸摸屏幕面板的俯視圖。
圖2為示出了圖1中的某些感測圖案的放大視圖。
圖3為沿著圖2的直線I-I'得到的截面視圖。
圖4為示出了圖3中的域B的放大視圖。
圖5A至5F為示出了圖1至4中所示的觸摸屏幕面板的製造步驟的截面視圖。
圖6為示出了圖5F的域C的放大視圖。
圖7為示出了依賴於恢復時間的鈍化尺寸和伸長率的曲線圖。
圖8為示出了表1的比較示例1、3和7中玻璃基板的表面的掃描電子顯微(scanning electron microscope,SEM)圖像。
圖9為示出了表1的比較示例1、3和7中玻璃基板的表面的掃描電子顯微圖像。
圖10為示出了表1的比較示例1、3和7中玻璃基板的表面的掃描電子顯微圖像。
圖11為示出了表1的測試示例1和2中玻璃基板的表面的SEM圖像。
圖12為示出了表1的測試示例1和2中玻璃基板的表面的SEM圖像。
圖13為示出了依賴於鈍化尺寸的伸長率的曲線圖。
根據結合附圖進行的以下詳細說明,本發明的以上和其他目的、特徵和優點將更加容易被理解。
在此詳細參考本發明的各個實施例,這些實施例的特定示例在附圖中示出並在以下進行說明,這是因為本發明的實施例能够以許多不同的形式進行各種修改。應當理解,本說明書並不將本發明限制為那些示例性實施例,而且並不將本發明限制為包括在本發明的精神和範圍內的各種修改、等效和替代。
在全部附圖中,相同的附圖標記指的是相同或相似的要素。為了使本發明更加清楚,結構被以大於實際大小的尺寸進行繪製。應當理解,儘管“第一”、“第二”等術語在本申請中可以被用於說明各個要素,但是這些要素不應當受這些術語限制。這些術語僅用於將一個要素與另一要素進行區分。例如,在不超出本發明的技術思想的情况下,以下前述的第一要素可以被命名為第二要素。類似地,第二要素也可以被命名為第一要素。除非在文中有其他清楚指出,否則本申請中使用的單數形式意在同樣包括複數形式。
進一步應當理解,當“包括(comprise)”、“包含(include)”、“具有(have)”之類的術語被用在本說明書中以明確前述特徵、整體、步驟、操作、要素、部件或以上組合的存在時,並不排除有一個或更多的其他特徵、整體、步驟、操作、要素、部件或其組合的存在或者添加。此外,應當理解,當諸如層、膜、區域或薄片之類的要素被指出在另一要素“上”時,其能够直接在另一要素上或者二者之間可以存在中間要素。與之相比,當諸如層、膜、區域或薄片之類的要素被指出在另一要素“下”時,其能够直接在另一要素下或者二者之間可以存在中間要素。
此後,參考附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明。
圖1為示出了根據本發明的實施例的觸摸屏幕面板的俯視圖,
並且圖2為示出了圖1的某些感測圖案的放大視圖。
如圖1和2中所示,觸摸屏幕面板可以包括透明玻璃基板(以下簡稱為玻璃基板)10、設置在玻璃基板10上的感測圖案220、以及用於將感測圖案220經由焊墊部分20連接到外部驅動電路(未示出)上的感測線230。
感測圖案220可以包括第一感測分區220a、第一連接線220a1、第二感測分區220b以及第二連接線220b1,第一感測分區220a沿行方向在每一行線上相連,第一連接線220a1用於在行方向上連接第一感測分區220a,第二感測分區220b沿列方向在每一列上相連,第二連接線220b1用於在列方向上連接第二感測分區220b。
第一感測分區220a和第二感測分區220b可以交替布置以免彼此重疊。此外,第一連接線220a1和第二連接線220b1可以彼此交叉。如此,可以在第一連接線220a1和第二連接線220b1之間***絕緣膜(未示出)。絕緣膜的作用可以是將第一連接線220a1與第二連接線220b1彼此電性絕緣。
第一感測分區220a和第二感測分區220b包括透明導電材料,例如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO),並且可以與第一連接線220a1和第二連接線220b1整體形成。此外,第一感測分區220a和第二感測分區220b可以由第一連接線220a1和第二連接線220b1分別形成,並且隨後可以彼此電性連接。
例如,第二感測分區220b可以與第二連接線220b1在列方向上整體被圖案化。第一感測分區220a可以被圖案化以在第二感測分區220b之間具有單獨獨立的圖案,並且可以由第一連接線220a1沿行方向進行連接。
第一連接線220a1可以經由第一感測分區220a之上或之下的直接接觸被連接到第一感測分區220a上。此外,第一連接線220a1可以藉由接觸孔被電性連接到第一感測分區220a上。
第一連接線220a1可以包括諸如ITO之類的透明導電材料,或者不透明低阻材料。當第一連接線220a1包括不透明低阻材料時,可以對第一連接線220a1的寬度等進行調整以不使用戶視覺上識別出該第一連接線220a1。
感測線230可以被分別電性連接到第一感測分區220a的行線上和第二感測分區220b的列線上。因此,感測線230使得第一感測分區220a和第二感測分區220b的電氣連接藉由焊墊部分20能够被電性連接到諸如位置檢測電路的外部驅動電路(未示出)上。
感測線230可以被設置在顯示圖像的有源區之外。感測線230可以包括低阻材料,例如,鉬(Mo)、銀(Ag)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鋁(Al)和Mo/Al/Mo中的任一項。感測線230可以包括與感測圖案220相同的材料。
觸摸屏幕面板為電容式觸摸面板。相應地,當諸如用戶的指頭或者觸控筆之類的觸摸物體觸摸這樣的面板時,取决於觸摸位置的電容的變化被從感測圖案220經由感測線230和焊墊部分20傳遞到驅動電路(未示出)。隨後,電容的變化借助於X和Y輸入處理電路(未示出)轉換為電信號,並因而檢測出觸摸位置。
觸摸屏幕面板通常在獨立基板上形成,並被附接到圖像顯示設備等的上側。然而,在此情况下,圖像顯示設備會變厚。
在本發明的一個實施例中,因為觸摸物體直接觸摸玻璃基板10的上側,所以玻璃基板10可以作為圖像顯示設備的窗口。
在本發明中,觸摸屏幕面板被配置使得在不需要額外的窗口玻璃的情况下將玻璃基板和窗口彼此整合。借此,可以得到薄的觸摸屏幕面板,並且製造步驟及其成本可以降低,從而提高了製造效率。
為此,玻璃基板10較佳為加固的玻璃基板以作為窗口。在本實施例中,加固處理並不是在單個的分區單元上完成,而是在將原始基板切割為分區單元的切割步驟之前在原始基板上進行,以最大程度地保障量產率。
圖3為沿著圖2的直線I-I'得到的截面視圖,並且圖4為示出了圖3中的域B的放大視圖。
如圖3和4中所示,原始玻璃基板10可以是加固的玻璃基板。如此,藉由將玻璃基板浸入KNO3溶液並將溶液加熱到400℃至450℃持續15至18小時可製備加固的玻璃基板。借此,玻璃基板的表面上存在的納(Na)由鉀(K)代替,因此增强了玻璃基板的表面强度。
如圖3中所示,在加固的玻璃基板10的兩側形成的加固層11藉由使用K代替加固的玻璃基板10表面存在的Na而得到强度增强。
在加固的玻璃基板的有源區上形成的感測圖案220包括第一感測分區220a、第一連接線220a1、第二感測分區220b以及第二連接線220b1,第一感測分區220a沿行方向在每一行線上相連,第一連接線220a1用於在行方向上連接第一感測分區220a,第二感測分區220b沿列方向在每一列上相連,第二連接線220b1用於在列方向上連接第二感測分區220b。此外,在第一連接線220a1與第二連接線220b1之間的交叉處形成絕緣膜240。
如圖中所示,位於有源區外的無源區包括黑色基體210和感測
線230,感測線230覆蓋黑色基體210並電性連接到感測圖案220上。
如此,黑色基體210的作用是防止無源區中的感測線的圖案被看到以及限定顯示區域的邊界。
為了進行說明,圖3中所示的感測圖案220、絕緣膜240、黑色基體210和感測線230的厚度和面積被放大描繪,而實際上與玻璃基板10的厚度相比較非常薄。
然而,當加固的原始玻璃基板被切割為分區單元時,切割截面、也就是玻璃基板的切割側可以處於未加固狀態。因此,在本實施例中,露出的切割側將經歷恢復步驟,從而去除切割側的細裂紋。因而,可以保證觸摸屏幕面板的量產率,並且可以增强玻璃基板的碎裂强度和伸長率。
如圖3中所示,可形成玻璃基板10的切割側以使得可藉由恢復步驟使邊緣部分10'被設置為平緩形狀。
此外,玻璃基板10的切割側可以包括複數個鈍化部分10b。鈍化部分10b可以沒有細裂紋,並且可以藉由對細裂紋進行各向同性刻蝕而被設置為曲線形狀的凹陷形式。鈍化部分10b的大小可以為6μm或更多,並且較佳為6μm至12μm。
玻璃基板10可以藉由鈍化部分10b來增加伸長率。在觸摸屏幕面板中,玻璃基板10可以具有1%或更大的伸長率。這是因為拉伸玻璃基板時細裂紋會集中承受拉伸造成的應力,因此對玻璃基板造成損壞,但是鈍化部分10b可以防止拉伸造成的應力被集中地施加到特定的位置。
隨著鈍化部分10b的大小增加,玻璃基板10的可靠性可以提高。
圖5A至5F為示出了圖1至4中所示的觸摸屏幕面板的製造步
驟的截面視圖,圖6為示出了圖5F的域C的放大視圖,並且圖7為示出了依賴於恢復時間的鈍化尺寸和伸長率的曲線圖。
如圖5A中所示,原始玻璃基板10,即基於分區將形成為複數個觸摸屏幕面板的玻璃基板的整個表面,受到加固處理。
加固處理可藉由將玻璃基板10浸入KNO3溶液並將溶液加熱到400℃至450℃持續15至18小時來實現,借此K代替了玻璃基板表面上存在的Na,因此增强了玻璃基板的表面强度。簡單來說,在加固處理之後,在玻璃基板10的兩側上形成加固層11。上述針對玻璃基板10的加固處理僅用於說明而非對本發明加以限制。
如圖5B中所示,觸摸屏幕單元100關於玻璃基板的分區單元進行限定。在本實施例中,觸摸屏幕單元100被示意性地配置以使得在玻璃基板10上限定出三個分區單元,但是本發明並不限於此。
觸摸屏幕單元100可以包括有源區中的感測圖案220、無源區中的黑色基體210和感測線230,如圖1至4中所示。
如圖5C中所示,當關於玻璃基板10上的分區單元形成觸摸屏幕單元100時,觸摸屏幕單元100被切割為分區單元並因此形成准觸摸屏幕面板。准觸摸屏幕面板可以使用滾輪、雷射、水沖法和刻蝕藉由物理或化學切割步驟來形成。在切割步驟完成後,可以額外地對切割側進行拋光。
准觸摸屏幕面板的玻璃基板10的切割側10"可以露在外面。玻璃基板10的切割側10"可以是未加固狀態下的暴露表面。玻璃基板10的切割側10"可以包含細裂紋。這樣的細裂紋可以引起玻璃基板10的損壞,因而使得觸摸屏幕面板變得不可靠。
因此,必須對切割側10"進行恢復步驟。
如圖5D中所示,保護層50被形成在每個准觸摸屏幕面板的上側和下側上。保護層50可以採用膜或糊劑的形式提供,並且能够被可移除地附接到准觸摸屏幕面板上。此外,保護層50可以防止後續的恢復步驟中使用的化學溶劑的滲透。
在形成保護層50之後,對準觸摸屏幕面板進行堆疊。
如圖5E和5F所示,堆疊的准觸摸屏幕面板經歷恢復步驟。
恢復步驟可以藉由將恢復組合物經由溶液噴射設備60的噴嘴64噴灑到切割側10"上來完成。此外,溶液噴射設備60處設置的滾刷62使得恢復組合物能够均勻接觸切割側10"。
恢復組合物可以由水、1-20wt%的氫氟酸、0.1-5wt%的氟化銨以及1-20wt%的無機酸組成。無機酸可以是硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸和碳酸中至少一種。
恢復組合物具有各向同性刻蝕特性,並且與玻璃基板10的切割側10"接觸以除去細裂紋。恢復組合物可以使存在細裂紋的部分變成鈍化部分10b。
鈍化部分10b可以為借助於恢復組合物對存在細裂紋的各部分進行各向同性刻蝕而被設置為凹陷形狀。簡單來說,鈍化部分10b可以被設置為曲線形狀的凹陷形式。
如圖6中所示,隨著進行恢復步驟所需時間周期的增大,鈍化部分10b的尺寸可以變得更大。同樣,如圖6中所示,隨著進行恢復步驟所需的時間周期的增大,玻璃基板10的伸長率可以變得更高。
鈍化部分10b的尺寸可以為6μm或更多,並且較佳為6μm至12μm。
由於鈍化部分10b的存在,玻璃基板10的伸長率可被增加。在觸摸屏幕面板中,玻璃基板10可以具有1%或更大的伸長率。拉伸玻璃基板時細縫可以集中承受拉伸造成的應力,因此造成對玻璃基板的損壞,但是鈍化部分10b可以防止拉伸造成的應力被集中地施加到特定的位置。
隨著鈍化部分10b大小的增加,玻璃基板10的可靠性可以變高。
在恢復步驟之後,保護層50被從准觸摸屏幕面板上移除,並隨後進行清洗步驟,從而製造觸摸屏幕面板。
下表1示出了根據恢復步驟中使用的恢復組合物的不同而得到的玻璃基板10的鈍化尺寸和伸長率。
圖8至10示出了表1中的比較示例1、3和7中玻璃基板的表面的SEM圖像,圖11和12示出表1的測試示例1和2中玻璃基板的表面的SEM圖像,並且圖13為示出了取决於鈍化尺寸的伸長率的曲線圖。
如此,測試示例1至6以及比較示例1至7中使用的恢復組合物的溫度是恒定的(25℃),並且恢復時間為3分鐘。
從表1和圖8至圖13中能够明顯看到,在比較示例1至7中,鈍化尺寸小於6μm,並且玻璃基板10的伸長率小於1%。如圖8至圖10所示,鈍化尺寸不足,並因此拉伸造成的應力可能被局部集中施加。
另一方面,在測試示例1至6中,鈍化尺寸為9μm或更大,並且玻璃基板10的伸長率為1%或更大。如圖11和12所示,鈍化尺寸相對於比較示例1至7相對較大,並且鈍化尺寸的增大使得拉伸造成的應力並未集中施加到特定位置。
此外,在比較示例1至7和測試示例1至6中,伸長率隨鈍化尺寸的增大而增大。
上述說明對本發明進行了解釋,但是僅用於舉例說明。本發明可以用在各種組合、修改和環境中,並且可以在不超出本申請所公開的本發明的概念的範圍、等價於以上公開的範圍、和/或現有技術中的技術或者常識範圍內進行修改和變化。因而,本發明的詳細說明並不用於將本發明限制為所公開的實施例。此外,所附申請專利
範圍被理解為包括其他實施例。
本申請主張2014年3月26日遞交的韓國專利申請KR 10-2014-0035295的優先權日,該申請的全部內容通過引用包含在本申請中。
Claims (6)
- 一種觸摸屏幕面板,包括:玻璃基板,包括有源區和無源區;加固層,形成於前述玻璃基板的上側和下側;感測圖案,設置在前述有源區中的任一前述加固層的表面上;以及感測線,設置在前述無源區中並且被電性連接到前述感測圖案上;前述玻璃基板的側面包括以曲線形狀凹陷的複數個鈍化部分;被設置在前述玻璃基板的前述側面的前述鈍化部分的尺寸為6μm至12μm。
- 如請求項1所記載的觸摸屏幕面板,其中前述玻璃基板的伸長率為1%或更大。
- 一種製造觸摸屏幕面板的方法,包括:對玻璃基板的上側和下側進行加固處理以形成加固層;在具有前述加固層的前述玻璃基板的任一側上關於分區單元形成觸摸屏幕單元;將具有前述觸摸屏幕單元的前述玻璃基板切割為分區單元以製造准觸摸屏幕面板;在每個前述准觸摸屏幕面板的上側和下側上形成保護層;以及藉由將每個前述准觸摸屏幕面板的側面與恢復組合物接觸來進行恢復步驟,從而形成以曲線形狀凹陷的複數個鈍化部分;前述恢復組合物包括水、1-20wt%的氫氟酸、0.1-5wt%的氟化銨以及1-20wt%的無機酸; 前述鈍化部分的尺寸為6μm至12μm。
- 如請求項3所記載的製造觸摸屏幕面板的方法,其中前述無機酸為硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸和碳酸中至少一種。
- 如請求項3所記載的製造觸摸屏幕面板的方法,其中使用前述恢復步驟的前述玻璃基板的伸長率為1%或更大。
- 如請求項3所記載的製造觸摸屏幕面板的方法,其中前述保護層以可移除的膜或糊劑的形式提供。
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