台湾专利TW201317853A 觸控顯示器、觸控面板與其製造方法

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本發明實施例提供觸控顯示器、觸控面板與其製造方法。在一實施例，觸控顯示器包含顯示器與觸控面板，觸控面板包含兩基板，其表面分別設置有複數個感應圖案；另外，複數個導電線路設置於兩基板的其中之ㄧ，以直接連接或利用一導電元件間接連接前述複數個感應圖案。
公开号:TW201317853A
申请号:TW100139673
申请日:2011-10-31
公开日:2013-05-01
发明作者:Wei-Hsuan Ho
申请人:Hannstar Display Corp；
IPC主号:G06F3-00

专利说明:
觸控顯示器、觸控面板與其製造方法
本發明係關於一種降低成本、提升良率的觸控顯示器、觸控面板與其製造方法。
觸控顯示器(touch panel display)結合了觸控技術與顯示技術，而普遍應用於電子裝置，例如電腦螢幕、電視或手機中，同時作為輸入與顯示之用。
觸控顯示器可分為內嵌式(in cell)與外掛式(on cell)兩種。內嵌式觸控顯示器是將觸控感應單元或光感應單元(photo sensor)，結合於液晶顯示器的畫素結構中。外掛式觸控顯示器包含一觸控面板(touch screen)與一顯示器(display)，其中顯示器例如一液晶顯示器，而觸控面板依照不同操作原理—電阻式、電容式、紅外線，以及表面聲波式—而有不同的構造。
圖1顯示一種習知投射電容式觸控面板1的結構與形成方法示意圖。首先，提供基板10與基板11。接著，以濺鍍的方式分別在兩基板10/11形成氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)層與金屬層(未圖示)。接著，蝕刻氧化銦錫層與金屬層，使形成感應圖案層12a與導線層13a於基板10表面，以及形成感應圖案層12b與導線層13b於基板11表面，其中感應圖案層12a/b用於感應觸碰位置、導線層13a/b分別連接感應圖案層12a/b。最後，以黏著層14結合兩基板10/11，形成觸控面板1，並以軟性電路板15連接導線層13a/b，以導出感應圖案層12a/b的訊號, 其中軟性電路板15係雙面導通。其中，導線層13a/b的形成方法也可以用銀膠印刷取代。
習知方法的製程繁複。並且，由於觸控面板1需要高解析度，因此，感應圖案層12a/b與導線層12a/b的線寬/線距值很小，製作不易，導致良率無法提升。
鑒於上述，有需要提供一種新的觸控面板與其製作方法，以提升良率、降低成本。
鑒於上述，本發明的目的之一在於提供一種低成本、高良率的觸控顯示器、觸控面板與其製造方法。
根據上述目的，本發明實施例提供一種觸控面板，包含一第一基板、一第二基板，以及一絕緣層，位於該第一基板與該第二基板之間，其中該第一基板面向第二基板的表面上設置有複數個第一感應圖案與複數個導電線路，該第二基板面向第一基板的表面上設置有複數個第二感應圖案，該複數個第二感應圖案利用至少一導電元件連接該複數個導電線路。
根據上述目的，本發明實施例提供一種觸控顯示器，包含一顯示器，以及一觸控面板，其中顯示器用於顯示畫面，觸控面板包含前述實施例的觸控面板，以提供該顯示器觸控功能。
根據上述目的，本發明實施例提供一種觸控面板的製造方法，包含下列步驟：提供一第一基板與一第二基板；在該第一基板表面形成複數個第一感應圖案；在該第二基板表面形成複數個第二感應圖案；在該第一基板或第二基板表面上形成複數個導電線路，該些導電線路包含一第一部分與一第二部分，其中該第一部分連接該些第一感應圖案，該第二部分透過至少一導電元件連接該些第二感應圖案；以及以一絕緣層結合該第一基板與該第二基板，其中該些第一感應圖案面向該些第二感應圖案。
以下將詳述本案的各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本案的範圍內，並以之後的專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的了解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部這些特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。
圖2顯示根據本發明一實施例觸控面板2的結構與形成方法示意圖。首先，提供基板20與基板21。接著，在兩基板20/21的內表面，亦即面向彼此的表面，分別形成複數個感應圖案22a與複數個感應圖案22b，以及在兩基板20/21的其中之一，例如基板20的內表面，形成複數個導電線路23，其中，感應圖案22a/b用於感應觸碰位置，而導線線路23的一部分連接感應圖案22a。另外，形成導電線路23與感應圖案22a/b的方法可包含微影蝕刻(lithography)、印刷(printing)、噴墨(ink-jet)等等，或其他本領域所知悉的方法。接著，在兩基板20/21其中之ㄧ的內表面，例如基板21內表面的特定位置，形成導電元件24, 其中 24係包含一異方性導電膜(anisotropic conductive film，ACF)。接著，以黏著層26結合兩基板20/21，形成觸控面板2；藉此，感應圖案22b感應觸碰位置的訊號，透過導電元件24，連接到基板10的導電線路23的另一部分。接著，以電路板25導出導線線路23的全部訊號，包含感應圖案22a與感應圖案22b的訊號。
另外，在基板20與感應圖案22a之間，與/或基板21與感應圖案22b之間，可形成一或多個光學層27。在本實施例，基板20面向使用者，作為一覆蓋鏡片(cover lens)，而該一或多個光學層27透過改變折射率的方式，使得使用者不容易看出感應圖案22a/b的輪廓。另外，基板20還具有遮蔽20a，可用於遮住下方的導電線路23。在另一實施例，基板21也可以作為覆蓋鏡片，面向使用者。在另一實施例，感應圖案22a/b之間可設置有複數個無效圖案，其不與導電線路23電性連接，並使得使用者不容易看出感應圖案22a/b的輪廓。
在上述實施例，基板20與基板21可以相同材質或不同材質，例如玻璃、聚合物(polymer)、複合材料，或其組合，或其他材料製成。可用的材質例如，但不限於，聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚醚碸(polyether sulfone，PES)、三醋酸纖維素(triacetyl cellulose，TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(polyethylene)、聚亞醯胺(polyimide，PI)，以及聚碳酸酯(PC)與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)構成的複合材料等等。可能的實施例包含，但不限於，基板20為玻璃片、基板21為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜；或者，基板20為聚甲基丙烯酸甲酯膜、基板21為聚合物膜等等。
另外，感應圖案22a/b的材質包含，但不限於，氧化銦錫、奈米碳管(carbon nano tube)。不限於圖式，感應圖案22a與感應圖案22b可以是任意幾何圖案與/或其組合，且兩者構成觸控感應元件，而使用者的觸控造成觸控點的電容值改變，藉此可偵測觸控位置。
另外，導電線路23的材質包含，但不限於，鉬鋁鉬(MAM)合金，銅、銀，以及其他本領域所常用的導電材料、金屬或合金。
另外，導電元件24包含，但不限於，異方性導電膜(anisotropic conductive film，ACF)、異方性導電膠(anisotropic conductive paste，ACP)，以及其他本領域所常用的導電材料或其組合。
另外，黏著層26用於結合基板20與基板21，其可以是一種具有良好透明度與黏性的黏膠，例如光學透明膠(optically clear adhesive；OCA)，或其他一或多層的絕緣材料，較佳者具有黏性。
值得注意的是，在上述實施例，導電線路23也可以形成於基板21，而導電元件24形成於基板20或基板21，但同樣以電路板25導出導線線路23的全部訊號, 其中電路板25係單面導通，包含感應圖案22a與感應圖案22b的訊號。
藉此，由於導電線路23僅形成於一個基板表面，可簡化製程、節省材料；例如，可省下於基板21上，以微影蝕刻形成導電線路23的至少兩步驟，以及其所需的導電材料。另外，實驗結果顯示，在一基板上形成導電線路23，相較於在兩基板上分別形成導電線路13a/b，前者具有較高的良率；特別是在某些材質的基板，例如玻璃基板上形成導電線路23時，良率可大幅提高。
此外，電路板25較佳為軟性電路板(flexible print circuit，FPC)。由於感應圖案22a/b的全部訊號集中由導電線路23導出，因此，電路板25可為單面電路設計(monolayer circuit layout)；相較於習知電路板15利用雙面電路設計，以分別導出導電層13a/b的訊號，使得電路板15產生對位偏移，本發明實施例的作法可避免之。
圖3顯示根據本發明一較佳實施例的觸控面板3。在本實施例，基板21包含複數個感應圖案22b，但是未具有任何導電線路，其中每個感應圖案22b具有一接點22c；基板20包含複數個感應圖案22a、複數個導電線路23，以及一或多個導電元件24/24’。
於本實施例，導電元件24/24’是異方性導電膜(ACF)或異方性導電膠(ACP)，其可具有由複數個導通點24a構成的一導通部分以及一貼附部分24b，其中前者用於電性連接感應圖案22b，後者可用於輔助貼合兩基板20/21。另外，導電線路23具有第一部分23a與第二部分23b，其中第一部分23a的每一條導電線路23連接一個感應圖案22a，而第二部分23b的每一條導電線路23連接一個導通點24a。當兩基板20/21利用黏著層26結合後，此時一個導通點24a對應到一個感應圖案22b的接點22c；藉此，感應圖案22a的訊號藉由導電線路23的第一部分23a傳給導電元件24’，感應圖案22b的訊號藉由接點22c、導電元件24的導通點24a，以及導電線路23的第二部分23b，傳給導電元件24’。之後，上述全部訊號經由導電元件24’連接電路板25(圖2)導出。在另一實施例，導電元件24’的位置可由電路板25直接取代。
圖4顯示一種習知觸控面板4，用於對照圖3實施例的觸控面板3，其中省略許多元件，以強調特徵。如圖，基板10具有導線層13a連接感應圖案層12a、基板11具有導線層13b感應圖案層12b。如前所述，此作法的製程步驟較多、良率較低、成本較高、電路板的對位公差較大。
圖5顯示根據本發明一實施例觸控顯示器的示意圖。在本實施例，觸控顯示器主要包含如前述各實施例的觸控面板2/3，與顯示器5，並利用一黏著層6結合兩者，其中顯示器可以是，但不限定為，液晶顯示器、有機發光二極體(OLED)顯示器或電致(electroluminescent，EL)顯示器。以液晶顯示器為例，其可以包含一上基板，一薄膜電晶體基板，以及一液晶層設置於兩基板之間。
圖6顯示根據本發明另一實施例觸控面板的製造方法。步驟30，提供一第一基板與一第二基板。步驟31，在該第一基板表面形成複數個第一感應圖案。步驟32，在該第二基板表面形成複數個第二感應圖案。步驟33，在該第一基板或第二基板表面上形成複數個導電線路，該些導電線路包含一第一部分與一第二部分，其中該第一部分連接該些第一感應圖案，該第二部分透過一導電元件連接該些第二感應圖案。以一絕緣層結合該第一基板與該第二基板，其中該些第一感應圖案面向該些第二感應圖案。此外，本實施例的變化與前述實施例相同，不再贅述。
以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其他未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
1．．．觸控面板
2．．．觸控面板
3．．．觸控面板
4．．．觸控面板
5．．．顯示器
6．．．黏著層
10．．．基板
11．．．基板
12a/b．．．感應圖案層
13a/b．．．導線層
14．．．黏著層
15．．．軟性電路板
20．．．基板
20a．．．遮蔽
21．．．基板
22a/b．．．感應圖案
22c．．．接點
23．．．導電線路
23a．．．第一部分
23b．．．第二部分
24/24’．．．導電元件
24a．．．導通點
24b．．．貼附部分
25．．．電路板
26．．．黏著層
27．．．光學層
30-34．．．觸控面板的製造方法
圖1顯示一種習知投射電容式觸控面板的結構與形成方法示意圖。圖2顯示根據本發明一實施例觸控面板的結構與形成方法示意圖。圖3顯示根據本發明一較佳實施例的觸控面板。圖4顯示一種習知觸控面板4，用於對照圖3實施例的觸控面板。圖5顯示根據本發明一實施例觸控顯示器的示意圖。圖6顯示根據本發明另一實施例觸控面板的製造方法。
20．．．基板
20a．．．遮蔽
21．．．基板
22a/b．．．感應圖案
23．．．導電線路
24．．．導電元件
25．．．電路板
26．．．黏著層
27．．．光學層

权利要求:
Claims (17)
[1] 一種觸控面板，包含：    一第一基板；    一第二基板；以及    一絕緣層，位於該第一基板與該第二基板之間；    其中該第一基板面向第二基板的表面上設置有複數個第一感應圖案與複數個導電線路，該第二基板面向第一基板的表面上設置有複數個第二感應圖案，該複數個第二感應圖案利用至少一導電元件連接該複數個導電線路。
[2] 如申請專利範圍第1項的觸控面板，其中該導電線路包含一第一部分與一第二部分，該複數個第一感應圖案連接該第一部分，該複數個第二感應圖案利用該導電元件連接該第二部分。
[3] 如申請專利範圍第2項的觸控面板，其中該導電元件包含複數個導通點，每一該第二感應圖案包含一接點，且一個該導通點連接一個該接點。
[4] 如申請專利範圍第2項的觸控面板，其中該導電元件尚包含一貼附部分用於貼合該第一基板與該第二基板。
[5] 如申請專利範圍第1項的觸控面板，其中該複數個第一感應圖案與該複數個第二感應圖案用於產生複數個觸碰訊號，該些觸碰訊號藉由該導電線路連接至一單面電路設計的電路板。
[6] 如申請專利範圍第1項的觸控面板，其中該第一基板面向使用者，作為一覆蓋鏡片。
[7] 如申請專利範圍第1項的觸控面板，其中該第二基板面向使用者，作為一覆蓋鏡片。
[8] 如申請專利範圍第1項的觸控面板，其中該導電元件包含異方性導電膜或異方性導電膠。
[9] 如申請專利範圍第1項的觸控面板，其中該第一基板與該第二基板的材質包含下列群組的其中之一或其組合：玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚醚碸(polyether sulfone，PES)、三醋酸纖維素(triacetyl cellulose，TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(polyethylene)、聚亞醯胺(polyimide，PI)。
[10] 如申請專利範圍第1項的觸控面板，尚包含一或多個光學層，設置於該第一基板與該複數個第一感應圖案，或該第二基板與該複數個第二感應圖案之間，該一或多個光學層利用改變折射率的方式，以改善觸控面板的外觀。
[11] 一種觸控顯示器，包含：    一顯示器，用於顯示畫面；以及    一觸控面板，提供該顯示器觸控功能，包含；　     一第一基板；　     一第二基板；以及       一絕緣層，位於該第一基板與該第二基板之間；其中該第一基板或該第二基板面向使用者，該第一基板面向第二基板的表面上設置有複數個第一感應圖案與複數個導電線路，該第二基板面向第一基板的表面上設置有複數個第二感應圖案，該複數個第二感應圖案利用至少一導電元件連接該複數個導電線路。
[12] 如申請專利範圍第11項的觸控顯示器，其中該導電線路包含一第一部分與一第二部分，該複數個第一感應圖案連接該第一部分，該複數個第二感應圖案利用該導電元件連接該第二部分。
[13] 如申請專利範圍第12項的觸控顯示器，其中該導電元件包含複數個導通點，每一該第二感應圖案包含一接點，且一個該導通點連接一個該接點。
[14] 如申請專利範圍第12項的觸控面板，其中該導電元件尚包含一貼附部分用於貼合該第一基板與該第二基板。
[15] 一種觸控面板的製造方法，包含下列步驟：    提供一第一基板與一第二基板；    在該第一基板表面形成複數個第一感應圖案；    在該第二基板表面形成複數個第二感應圖案；    在該第一基板或第二基板表面上形成複數個導電線路，該些導電線路包含一第一部分與一第二部分，其中該第一部分連接該些第一感應圖案，該第二部分透過至少一導電元件連接該些第二感應圖案；以及    以一絕緣層結合該第一基板與該第二基板，其中該些第一感應圖案面向該些第二感應圖案。
[16] 如申請專利範圍第15項的製造方法，其中該至少一導電元件包含一導通部分與一貼附部分，利用該導通部分電性連接該第二感應圖案與該第二部分，利用該貼附部分貼合該第一基板與該第二基板。
[17] 如申請專利範圍第15項的製造方法，尚包含利用一單面電路設計的電路板，導出該複數個導電線路的訊號。

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