TWM457920U - 單片玻璃觸控板 - Google Patents
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Description
本創作係有關於觸控技術,且特別是有關於一種單片玻璃觸控板。
近年來隨著智慧型手機、平板電腦等具觸控功能的行動裝置的盛行,降低觸控板的生產成本及製作出更加輕薄的觸控板等議題漸趨重要,而單片玻璃觸控板即為可符合此需求的結構之一。
請參見第1圖,繪示了製作單片玻璃觸控板的一習知技術,其先在承載基板10上形成一離型層(release layer)12,於其上方形成一面積較大之支撐載體14,並於此支撐載體上完成觸控結構16之製程後,再沿離型層12邊緣C及C’切割,利用離型層12對承載基板10的附著力不佳,將承載基板10與離型層12、支撐載體14、觸控結構16等膜層分離,並藉由貼附一玻璃蓋板(未繪示)以得到單片玻璃觸控板。但在分離承載基板10的過程中,由於離型層12和支撐載體14本身的厚度較薄且觸控結構16主要分布於支撐載體14的中心區域,分離時,支撐載體14邊緣區域容易卷曲,且邊緣區域的觸控結構易發生脫落或損壞的問題,進而會影響單片玻璃觸控板的良率。有鑒於此,本創作提供了一種單片玻璃觸控板,可有效解決此問題。
本創作一實施例提供一種單片玻璃觸控板,包括:一蓋板;一承載層,該承載層上形成有:一圖案化的導電層,包含一感測電極、一輔助電極位於該感測電極外側;複數信號導線,電性連接於該感測電極,且該些信號導線匯聚於至少一接合區,且該至少一接合區位於該感測電極至少一外側邊;以及一接合膠,設置於該蓋板與該承載層之間,用以接合該蓋板與該承載層。
採用本創作單片玻璃觸控板,藉由在承載層邊緣區域增加輔助電極,使得在移除基板時,承載層所受應力作用較為均衡,進而可減輕承載層邊緣區域容易卷曲,以及邊緣區域的元件易發生脫落或損壞的問題。
為讓本創作之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉出較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
10‧‧‧基板
12‧‧‧離型層
14‧‧‧支撐載體
16‧‧‧觸控結構
300、400、500‧‧‧單片玻璃觸控板
310、410‧‧‧基板
320、420、520‧‧‧承載層
322、422、522‧‧‧塑料層
324、424、524‧‧‧緩衝層
330‧‧‧導電層
332、432、532‧‧‧感測電極
334、434、534‧‧‧輔助導線
336、436、536‧‧‧輔助電極
340、440、540‧‧‧信號導線
350、450、550‧‧‧接合膠
451、551‧‧‧接合劑
360、460、560‧‧‧導電膠
370、470、570‧‧‧電路板
380、480、580‧‧‧蓋板
390、490、590‧‧‧遮光層
332a、332b‧‧‧電極塊
332c‧‧‧第一導線
333‧‧‧第二導線
P‧‧‧絕緣塊
M‧‧‧接合區
H1
‧‧‧塑料層之第一厚度
H2
‧‧‧塑料層之第二厚度
C、C’‧‧‧切割線
第1圖為一剖面圖,用以說明習知單片玻璃觸控板製作方法。
第2A~2D圖為依據本創作一實施例所作之一系列剖面圖,用以說明本創作之單片玻璃觸控板製作方法的流程。
第3A~3B圖為依據本創作一實施例所作之俯視圖,用以說明本創作之圖案化導電層。
第4A~4B圖為依據本創作另一實施例所作之剖面圖,用以
說明本創作之單片玻璃觸控板的製作方法的部份流程。
第5圖為依據本創作另一實施例所作之剖面圖。
第6A~6C圖為依據本創作另一實施例所作之俯視圖,用以說明本創作之單片玻璃觸控板的感測電極。
本創作提供數個實施例用以說明本創作之技術特徵,實施例之內容及繪製之圖式僅作為例示說明之用,並非用以限縮本創作保護範圍。圖式中可能省略非必要元件,不同特徵可能並未按照比例繪製,僅用於說明之用。本創作所揭示內容可能在不同實施例中使用重複的元件符號,並不代表不同實施例或圖式間具有關聯。此外,一元件形成於另一元件「上方」、「之上」、「下方」或「之下」可包含兩元件直接接觸的實施例,或也可包含兩元件之間夾設有其它額外元件的實施例。各種元件可能以任意不同比例顯示以使圖示清晰簡潔。
請參照第2A~2D圖,為依據本創作一實施例所作之一系列剖面圖,用以說明本創作之單片玻璃觸控板製作方法的流程。請參照第2A圖,首先,提供基板310,並形成塑料層322於基板310上。基板310係作為後續步驟中所形成之結構的機械性支持,其可為一透明或不透明基板,例如一玻璃基板,但其材料不限於此。塑料層322具有離型能力,其可包括聚酰亞胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(ABS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、或前述之組合。塑料層322
可為單層或多層結構,亦可為由下層具有離型能力之材料與上層不具有離型能力之材料所構成之堆疊結構。塑料層322可使用塗佈或其他適當方法形成,其厚度可介於約0.5微米至約15微米。此厚度範圍之塑料層322具有良好的光學特性(例如高穿透率),並可降低製作成本。
隨後,形成緩衝層324於塑料層322上,緩衝層324與塑料層322共同構成位於基板310上之承載層320。在另一實施例中,承載層320可僅包含塑料層322,即不形成緩衝層324。緩衝層324可由任何透明材料形成。在一實施例中,緩衝層324採用氧化矽,且可使用化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition,CVD)或其他適當方法形成。在另一實施例中,緩衝層324可採用包含兩種不同特性的官能基的黏著促進劑(Adhesion Promoter),更具體地,該黏著促進劑包含有親有機材之官能基和親無機材之官能基,其中親有機材之官能基可為胺基、羥基、環氧基等,親無機材之官能基可為氫硫基、胺基、羥基、磷酸根基等,具有這兩種特性的官能基的黏著促進劑,對於無機物或有機物都有較佳的附著性,進而可確保緩衝層324可適應不同的塑料層材料。
緩衝層324的厚度可介於約10埃至約3000埃。緩衝層324相對於塑料層322具有較高的硬度,將較高硬度之緩衝層324搭配延展性佳之塑料層322所構成之承載層320可同時具有良好的離型能力及優越的承載能力,以提高後續形成於承載層320上其它元件的可靠度。此外,藉由使塑料層322及緩衝層324成為複合膜層,可得到兼具良好機械強度及離型能力之承載層
320。
接著,進行第2B圖之步驟,在承載層320上形成導電層330,並對導電層330進行圖案化處理以形成感測電極332、輔助導線334、及輔助電極336。請同時參閱第3A圖,第3A圖繪示了一種可用於第2B圖的導電層330。導電層330為可透視的導電材料,可包括氧化銦錫、氧化鋁鋅、氧化鋅、氧化錫銻、二氧化錫、氧化銦、奈米銀、奈米碳管、或前述之組合,其可使用物理或化學氣相沈積、印刷、蒸鍍、噴塗或其它適當方法形成。上述圖案化處理步驟可藉由任何適當方法進行,例如一微影及蝕刻步驟。在其它實施例中,亦可用網印、噴塗等方式直接形成圖案化之導電層330。藉由此處理步驟,可在承載層320上分別形成感測電極332、輔助導線334、及輔助電極336,其中感測電極332包括複數個條狀電極。在另一實施例中,感測電極332可採用其它的電極結構。輔助導線334形成於感測電極332外側之預定形成信號導線的區域。在本實施例中,輔助導線334與感測電極332連接,在另一實施例中,兩者可不連接。輔助電極336可連續或不連續地設置於感测電極332外側之未設置元件及電路的空白無效區,且輔助電極336與感測電極332相互絕緣。輔助導線334及輔助電極336與感測電極332係在同一步驟中形成,因而並不會增加製造步驟。在另一實施例中,可僅形成感測電極332和輔助電極336。形成於感測電極332周邊的輔助電極336具有一定的強度,故一方面可使後續在移除基板310時,承載層320所受應力作用較為均衡,進而可減輕承載層320邊緣區域容易卷曲,以及邊緣區域的元件易
發生脫落或損壞的問題。另一方面在後續製造過程中,可減輕來自感測電極332周邊的水氣及化學藥劑對感測電極332的影響,進而提高最終形成之單片玻璃觸控板的可靠度。
請同時參照第2C圖及第3B圖,在感測電極332、輔助導線334、及輔助電極336形成後,形成信號導線340。信號導線340電性連接於感測電極332,且位於輔助導線334上,並匯聚於至少一接合區M。接合區M位於感測電極332的至少一外側邊。需說明的是,接合區M的位置和數量可依具體的電極結構作調整,不限定於圖示的位置和數量。通過增加輔助導線334,可降低信號傳輸線路的電阻,故可提高信號傳輸能力。信號導線340的材料可包括銅、鋁、銀、金、鉬鋁鉬合金、氧化銦錫(ITO)或前述之組合。信號導線340係用以將感測電極332所產生之信號傳送至外部電路。
接著進行一接合步驟,以將電路板370電性連接至感測電極332。電路板370一端可藉由導電膠360接合至接合區M的信號導線340,再由信號導線340電性連接至感測電極332,另一端則可連接一控制晶片(未繪示),並藉由此控制晶片電性連接至一外部電路(未繪示),例如一印刷電路板。在此實施例中,電路板370可為一軟性電路板(Flexible Printed Circuits,FPC),導電膠360可使用異方性導電膠(Anisotropic Conductive Film,ACF)。藉由電路板370,可將感測電極332所產生變化之信號傳送至外部電路,經過IC運算及系統判讀後即可得到觸控位置的座標。承載層320上形成的感測電極332、輔助導線334、輔助電極336、信號導線340、電路板370構成了
觸控結構的主體。
隨後,導電層330上方貼附接合膠350。由於接合區M形成有導電膠360和電路板370,接合區M相對其它區域較不平整,為求貼合良率及避免貼附接合膠350時在接合區M產生氣泡,因此會避開接合區M,即接合區M未被接合膠350覆蓋。接合膠350可選用透光性較好的材料,如固態光學膠(Solid Optical Clear Adhesive)或液態光學膠(Liquid Optical Clear Adhesive)。接合膠350可包括透明合成樹脂,例如壓克力(Acrylic)。接合膠350可使用加熱加壓之熱壓製程貼合於導電層330上方,在熱壓完成後接合膠350會固著於導電層330上方,故亦可進一步提昇觸控結構的整體強度。在一實施例中,可在貼合接合膠350之步驟後進行一切割步驟,將形成於同一個大尺寸基板上的複數觸控結構進行分離,該切割步驟可採用刀輪切割或雷射切割的方式。在另一實施例中,可先貼附接合膠350,再接合電路板370。
最後在第2D圖之步驟中,貼附蓋板380於觸控結構上方,並將第2C圖中之基板310自承載層320移除(離型)。蓋板380係用以保護觸控結構,其可採用玻璃等透明材料。在本實施例中,貼附蓋板380之前,可形成遮光層390於蓋板380的邊緣,更具體地,遮光層390位於蓋板380與觸控結構接合的一側。在另一實施例中,遮光層390可位於與接合面相對的另一側。遮光層390用以遮蔽信號導線340,確保使用者在使用過程中不會看到單片玻璃觸控板300之信號導線340,影響視覺外觀。遮光層390的材料可為有色油墨或有色光阻。將基板310自
承載層320離型的方法可為溶液浸泡、熱處理、冷處理、外力剝離或前述之組合。更具體地,採用溶液浸泡時,所用溶液可為水、酒精、丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)溶液、聚偏二氟乙烯(NMP)溶液等;採用熱處理及冷處理,係對基板310進行加熱或冷卻,利用承載層320與基板310的熱膨脹率不同產生應力進而方便離型。又,上述蓋板貼附、基板移除的順序可調動,並不限於上述順序。
在此實施例中,藉由使用塑料層322搭配緩衝層
324所構成複合膜層,可得到具有良好的離型能力、機械強度、及光學性質的單片玻璃觸控板。同時,藉由在感測電極332外側形成輔助電極336,使得在移除基板310時,承載層320所受應力作用較為均衡,提高承載層320的穩定性,進而提高後續形成於承載層320上其他元件的可靠度,並減輕承載層320邊緣區域容易卷曲,以及邊緣區域的元件易發生脫落或損壞的問題。
請同時參考第2D圖及第3B圖所示,經由上述製程
形成的單片玻璃觸控板300,包含蓋板380及承載層320,承載層320上形成有圖案化的導電層,包含感測電極332、位於該感測電極332外側之輔助電極336;信號導線340,電性連接於該感測電極332,信號導線340匯聚於至少一接合區M,接合區M位於感測電極332至少一外側邊;電路板370,電性連接至接合區M的信號導線340;以及一接合膠350,設置於蓋板380與該承載層320之間,用以接合該蓋板380與承載層320。在本實施例中,承載層320上更形成有輔助導線334,且信號導線340位
於輔助導線334上。蓋板380的邊緣形成有遮光層390,更具體地,遮光層390位於蓋板380與觸控結構接合的一側。遮光層390用以遮蔽信號導線340,確保使用者在使用過程中不會看到單片玻璃觸控板300之信號導線340,影響視覺外觀。單片玻璃觸控板300各元件的其它特性在其形成製程中已詳述,此處不再贅述。
另請進一步參考第4A~4B圖,單片玻璃觸控板400
與單片玻璃觸控板300的主要元件及製作方法基本相似,不同點在於,可在接合電路板470之後,於接合區M內電路板470與承載層420之間的空隙處,填充額外的接著劑451。通過加入接著劑451,可進一步加強接合區M在剝離基板410時承載層420的穩定性,減少接合區M的電路板370脫落或損壞的可能性。此額外加入之接著劑351可採用與接合膠350相同的材料,如固態光學膠、液態光學膠等材料。
另請參考第5圖,單片玻璃觸控板500與單片玻璃
觸控板400的主要元件及製作方法基本相似,不同點在於,可局部加厚接合區M處的承載層520的厚度,更具體地,可在形成塑料層522層時,使塑料層522在預定接合電路板之接合區M具有第一厚度H1
,在接合區M以外區域(非接合區)具有第二厚度H2
,且第一厚度H1
大於第二厚度H2
。第一厚度H1
可介於約0.5微米至15微米之間,第二厚度H2
可介於約0.5微米至約10微米之間。此步驟可採用印刷、微影蝕刻、噴塗的方法進行。接著,於局部加厚之塑料層422上順應性形成其它元件。通過加厚接合區M處承載層520的厚度,剝離基板時,可減緩接合區M
觸控結構所受應力作用,進而加強接合區M的穩定性。
在本創作的前述實施例中,感測電極除了排列為
第3A圖所示的條狀結構外,還可以為其他態樣。以第一實施例所示的感測電極332為例說明另一種感測電極的態樣,請參閱第6A~6C圖,感測電極332包括複數個沿第一方向排列的第一電極塊332a,複數條連接相鄰第一電極塊332a的第一導線332c,以及複數個沿第二方向排列的第二電極塊332b,各第二電極塊332b分布於第一導線332c兩側。較佳地,第一方向與第二方向相互垂直。在本實施例中,在形成感測電極332時,同時形成輔助電極336。在另一實施例中,還可同時形成輔助導線334。感測電極332與輔助電極336的其它特性與前述實施例相同,此處不再贅述。
如第6B圖所示,在形成第6A圖的感測電極332和輔
助電極336後,進一步地在各第一導線332c上形成絕緣塊P。絕緣塊P的可採用環氧樹脂等絕緣材料。
如第6C圖所示,在形成第6B圖所示的絕緣塊P之
後,進一步地在各絕緣塊P上形成連接相鄰第二電極塊332b的第二導線333,以及形成信號導線340。第二導線333和信號導線340可同時形成,亦可先後形成。第二導線333可採用與信號導線340相同的材料,如銅、鋁、銀、金、鉬鋁鉬合金、氧化銦錫(ITO)或前述之組合。第二導線333亦可採用與信號導線340不相同的材料。
採用本創作單片玻璃觸控板,可以減輕習知技術
中剝離用於承載的基板時,承載層邊緣可能存在的卷曲問題,
和邊緣區域的元件易發生脫落或損壞的問題,進而提高單片玻璃觸控板的良率。
雖然本創作已以數個較佳實施例揭露如上,然其
並非用以限定本創作,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本創作之精神和範圍內,當可作任意之更動與潤飾,因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
400‧‧‧單片玻璃觸控板
420‧‧‧承載層
422‧‧‧塑料層
424‧‧‧緩衝層
432‧‧‧感測電極
434‧‧‧輔助導線
436‧‧‧輔助電極
440‧‧‧信號導線
450‧‧‧接合膠
451‧‧‧接合劑
460‧‧‧導電膠
470‧‧‧電路板
480‧‧‧蓋板
490‧‧‧遮光層
M‧‧‧接合區
Claims (9)
- 一種單片玻璃觸控板,包括:一蓋板;一承載層,該承載層上形成有:一圖案化的導電層,包含一感測電極、一輔助電極位於該感測電極外側;複數信號導線,電性連接於該感測電極,且該些信號導線匯聚於至少一接合區,且該至少一接合區位於該感測電極至少一外側邊;以及一接合膠,設置於該蓋板與該承載層之間,用以接合該蓋板與該承載層。
- 如申請專利範圍第1項所述之單片玻璃觸控板,該感測電極外側更包括一輔助導線,且該些信號導線形成於該輔助導線上。
- 如申請專利範圍第1項所述之單片玻璃觸控板,其中該承載層包括一塑料層以及一緩衝層,且該圖案化的導電層形成於該緩衝層上。
- 如申請專利範圍第3項所述之單片玻璃觸控板,其中該塑料層的材料為聚酰亞胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(ABS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、或前述之組合。
- 如申請專利範圍第3項所述之單片玻璃觸控板,其中該 緩衝層的材料為氧化矽。
- 如申請專利範圍第3項所述之單片玻璃觸控板,其中該緩衝層採用包含親有機材之官能基和親無機材之官能基的黏著促進劑。
- 如申請專利範圍第1項所述之單片玻璃觸控板,其中該蓋板的邊緣形成有一遮光層。
- 如申請專利範圍第1項所述之單片玻璃觸控板,其中該承載層上更形成有一電路板,電性連接於該至少一接合區的信號導線。
- 如申請專利範圍第8項所述之單片玻璃觸控板,其中於該至少一接合區內該電路板與該承載層之間的空隙處形成有一接著劑。
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