TW201318009A - 觸控裝置及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明之實施例提供觸控裝置，其具有感應區及週邊區，且觸控裝置包含感測電極層、遮光層以及信號傳送線，其中遮光層位於週邊區且設置於感測電極層上，遮光層具有凹陷部且完全遮蔽週邊區；信號傳送線設置於遮光層上且填充凹陷部，信號傳送線經由凹陷部下方的遮光層與感測電極層電性導通。另外，本發明之實施例還提供此觸控裝置的製造方法。

Description

觸控裝置及其製造方法

本發明係有關於觸控技術，特別有關於觸控裝置及其製造方法。

近年來，觸控裝置逐漸成為最主要的輸入介面，被廣泛應用在各種電子產品中，例如手機、個人數位助理(PDA)或掌上型個人電腦等。觸控裝置通常包括基板與一些內部元件，如感測電極、黑色光阻層及觸控訊號導線等，其中，基板本身提供保護與承載該些內部元件的功能，且基板上形成有感應區和環繞該感應區的週邊區。感測電極設置在基板的感應區與週邊區上，週邊區的感測電極上則覆蓋一層黑色光阻層，然後在黑色光阻層中形成貫穿的孔洞，並在黑色光阻層的貫穿孔內填充導電膠，使得感測電極與形成在黑色光阻層上的觸控訊號導線產生電性連接。

然而，填充在貫穿孔內的導電膠與黑色光阻層具有色差問題，因此黑色光阻層的貫穿孔會造成傳統觸控裝置的外觀不良。

有鑒於習知技術存在的上述問題，本發明的目的在於提供觸控裝置及其製造方法，藉由在遮光層中設置凹陷部，並使得凹陷部下方的遮光層具有電性導通與遮蔽的功能，進而克服傳統觸控裝置的外觀不良問題。

依據本發明之一實施例，提供一種觸控裝置，包括：感測電極層，設置於感應區及圍繞感應區的週邊區；遮光層覆蓋週邊區內的該感測電極層且具有一凹陷部；信號傳送線設置於遮光層上，且填充凹陷部，其中信號傳送線經由凹陷部下方的遮光層與感測電極層電性導通。

依據本發明之另一實施例，提供觸控裝置的製造方法，觸控裝置具有感應區及圍繞感應區的週邊區，此方法包括：形成感測電極層於感應區及週邊區；在週邊區的感測電極層上形成遮光層；在遮光層的表面形成凹陷部；以及在遮光層上形成信號傳送線，且信號傳送線填充於凹陷部內，使得信號傳送線經由凹陷部下方的遮光層與感測電極層電性導通。

本發明之遮光層是藉由設置凹陷部，即調節遮光層厚度來改變遮光層的阻抗，達到縱向導通與否的控制，因此不需要在遮光層形成貫穿的孔洞，即可使得信號傳送線與感測電極層產生電性導通。相較於傳統觸控裝置的遮光層結構，本發明實施例之遮光層可以避免觸控裝置發生外觀不良的問題，提高觸控裝置的產品良率。

為了讓本發明之上述目的、特徵、及優點能更明顯易懂，以下配合所附圖式，作詳細說明如下：

參閱第1圖，其顯示依據本發明之一實施例，觸控裝置100的剖面示意圖。觸控裝置100例如可為電容式觸控裝置，具有感應區100A以及圍繞感應區100A的週邊區100B。

本發明實施例之觸控裝置100的觸控元件設置於保護外蓋102上(touch on lens)，保護外蓋102的外側表面為觸控裝置100的觸碰面，保護外蓋102的材料例如為強化玻璃或其他適合之材料。感應電極層104設置於保護外蓋102的內側表面上，感應電極層104的材料為透明導電材料，例如為氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)與氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)或其他適合之透明導電材料，可利用沈積製程以及微影與蝕刻製程形成感應電極層104。

在以下描述中所稱的方位“上”及“下”係以保護外蓋102在下方的方向表示，這些方位僅是用來表示各元件相對的位置關係。

依據本發明之實施例，遮光層106設置於感應電極層104上，且位於週邊區100B，遮光層106的材料例如為黑色光阻或黑色印刷油墨。為了將感應電極層104感應的電性變化傳送至觸控裝置100的信號處理器(未繪出)，需藉由後續形成在遮光層106上的信號傳送線110與感應電極層104產生電性連接。觸控裝置100的信號處理器會進行觸控信號的計算，然後將觸控信號傳送至顯示裝置(未繪出)，使得顯示裝置依據觸控信號顯示影像。

依據本發明之實施例，遮光層106的表面具有凹陷部112，凹陷部112並未貫穿遮光層106，遮光層106可以完全地覆蓋週邊區100B。由於遮光層106不具有孔洞，因此不會影響觸控裝置100的外觀。

此外，藉由凹陷部112的設計可以調節遮光層106部分區域的厚度，如第1圖所示，遮光層106在凹陷部112下方的區域具有第一厚度h1，在凹陷部112下方以外的區域則具有第二厚度h2，第一厚度h1小於第二厚度h2。藉由調節遮光層106的厚度，可以改變遮光層106的阻抗，厚度越薄的遮光層106區域的阻抗越小，因此具有電性導通的效果；厚度越厚的遮光層106區域的阻抗越大，因此具有電性絕緣的效果。

依據本發明之實施例，在信號傳送線110需要與感應電極層104產生電性導通的位置減薄遮光層106的厚度至第一厚度h1，形成凹陷部112，使得位於凹陷部112下方的遮光層106在縱向方向具有電性導通的效果，縱向方向為垂直於遮光層106表面的方向，同時厚度為第一厚度h1的遮光層106還保有遮蔽光線的效果。另外，位於凹陷部112下方以外的區域，厚度為第二厚度h2的遮光層106則在縱向與橫向皆具有電性絕緣的效果。因此，本發明實施例之遮光層106可以達到在凹陷部112下方的區域具有縱向導通，而其他區域則具有絕緣的效果。

在觸控裝置100中，位於週邊區100B的信號傳送線110設置於遮光層106上，且填充於凹陷部112內，信號傳送線110可經由凹陷部112下方的遮光層106與感測電極層104電性導通。因此，感測電極層104感測到的電性變化經由凹陷部112下方的遮光層106以及信號傳送線110傳送至外部積體電路(未繪出)。信號傳送線110通常是由金屬導線形成，其阻抗值很小可忽略，因此凹陷部112下方的遮光層106之縱向阻抗值需要小於外部積體電路允許的阻抗值減去感測電極層104的阻抗值。

在一實施例中，外部積體電路允許的阻抗值例如為小於15kΩ，由氧化銦錫(ITO)形成的感測電極層104的阻抗值為8 kΩ，則凹陷部112下方的遮光層106之縱向阻抗值需要小於7 kΩ。遮光層106的第一厚度h1可依據遮光層106的材料特性、所需的縱向阻抗值以及遮蔽效果決定，在一實施例中，遮光層106的材料例如為由溶劑、高分子以及碳黑色膏所組成的黑色光阻，遮光層106所需的縱向阻抗值為小於7 kΩ，則遮光層106的第一厚度h1可以是0.6μm，遮光層106的第二厚度h2可以是1.8μm。

根據遮光層106的厚度會影響其阻抗的特性，本發明之實施例在需要電性導通的位置，如凹陷部112的位置，減薄遮光層106的厚度至h1，並且在不需要電性導通的位置，如凹陷部112下方以外的區域，加厚遮光層106的厚度至h2，即可實現信號傳送線110與感測電極層104導通的目的，同時由於不需要在遮光層106形成貫穿的孔洞，因此可避免觸控裝置100外觀不良的問題發生。

另外，如第1圖所示，在觸控裝置100的感應區100A具有絕緣部108設置感測電極層104的感測電極圖案上，並且在絕緣部108上設置跨接線109，使得同一行或同一列中任兩個相鄰但沒有互相連接的感測電極圖案產生電性連接。

此外，觸控裝置100還包含保護層114全面性地覆蓋於感應電極層104、遮光層106、絕緣部108、跨接線109和信號傳送線110上方。

參閱第2A至2E圖，其係依據本發明之一實施例，繪示製造第1圖的觸控裝置100的各階段之剖面示意圖，其中觸控裝置100係以保護外蓋102在下方的配置方式呈現。

首先，如第2A圖所示，提供保護外蓋102，例如為強化玻璃，在保護外蓋102的內側表面上全面性地沈積透明導電材料層，例如為氧化銦錫(ITO)層，沈積方式例如為濺鍍(sputtering)製程。接著，利用微影及蝕刻等圖案化製程將透明導電材料層圖案化，形成感測電極層104。在一實施例中，感測電極層104包含複數個排列成列的菱形感測電極圖案104X，以及複數個排列成行的菱形感測電極圖案104Y，這些感測電極圖案104Y係互相連接，而感測電極圖案104X則互相分開。在其他實施例中，感測電極層104的感測電極圖案也可以是其他形狀或其他排列方式。

繼續參閱第2A圖，在週邊區100B的感測電極層104上先形成第一遮光層106A，在一實施例中，第一遮光層106A的厚度為h1。接著，在第一遮光層106A上形成第二遮光層106B，在一實施例中，第一遮光層106A與第二遮光層106B的總厚度為h2。第一遮光層106A和第二遮光層106B的材料例如為黑色光阻或黑色印刷油墨，第一遮光層106A和第二遮光層106B的材料可以相同或不同，可藉由微影製程將黑色光阻圖案化，或者藉由印刷製程將黑色印刷油墨圖案化，形成第一遮光層106A和第二遮光層106B。

參閱第2B圖，在第二遮光層106B中形成凹陷部112，在一實施例中，凹陷部112貫穿第二遮光層106B而暴露出第一遮光層106A；在另一實施例中，凹陷部112可以不貫穿第二遮光層106B，只要凹陷部112下方的第一遮光層106A和第二遮光層106B的總厚度可以達到遮光層106所需的縱向阻抗值與遮蔽效果即可。

當第二遮光層106B的材料為黑色光阻時，可藉由微影製程形成凹陷部112。當第二遮光層106B的材料為黑色印刷油墨時，可在第2A圖中以印刷製程形成第二遮光層106B的圖案時，同時形成凹陷部112。

參閱第2C圖，在感測電極層104的感測電極圖案104Y上方形成絕緣部108，以避免後續電性連接同一列中任兩個相鄰感測電極圖案104X的跨接線109與感測電極圖案104Y產生短路。絕緣部108的材料可以是有機或無機的絕緣材料，例如為聚亞醯胺(polyimide)，可藉由微影或印刷製程將此絕緣材料圖案化，形成絕緣部108。

參閱第2D圖，在第二遮光層106B上形成信號傳送線110，並且信號傳送線110填充於凹陷部112內。另外，在絕緣部108上形成跨接線109，跨接線109與信號傳送線110的材料例如為金屬材料，可藉由微影與蝕刻製程，或者印刷製程將金屬材料圖案化，形成跨接線109和信號傳送線110。在一實施例中，跨接線109與信號傳送線110可藉由相同製程同時形成。

參閱第2E圖，全面性地形成保護層114，覆蓋保護外蓋102上的全部元件，包含感測電極層104、絕緣部108、跨接線109、遮光層106和信號傳送線110等，完成第1圖的觸控裝置100之製作。

綜上所述，依據本發明之實施例，在遮光層106表面形成凹陷部112，使得凹陷部112下方的遮光層106的厚度減薄，而具有縱向導通的效果，藉此讓信號傳送線110與感測電極圖案104X可以產生電性連接。另外，在凹陷部112下方以外的其他區域的遮光層106之厚度則可以達到有效的絕緣效果。因此，藉由調節遮光層106的厚度，可以改變遮光層106的阻抗，使得遮光層106在凹陷部112下方的區域具有縱向導通的效果，並且在凹陷部112下方以外的其他區域則具有橫向與縱向不導通的效果。

由於本發明實施例之遮光層106是藉由調節厚度來改變阻抗，達到縱向導通與否的控制，因此不需要在遮光層106形成貫穿的孔洞，即可使得信號傳送線110與感測電極層104產生電性導通。相較於傳統觸控裝置的遮光層結構，本發明實施例之遮光層106可以避免觸控裝置100發生外觀不良的問題。

雖然本發明已揭露較佳實施例如上，然其並非用以限定本發明，在此技術領域中具有通常知識者當可瞭解，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。

100．．．觸控裝置

100A．．．感應區

100B．．．週邊區

102．．．保護外蓋

104．．．感測電極層

104X、104Y．．．感測電極圖案

106．．．遮光層

106A．．．第一遮光層

106B．．．第二遮光層

108．．．絕緣部

109．．．跨接線

110．．．信號傳送線

112．．．凹陷部

114．．．保護層

第1圖顯示依據本發明之一實施例所繪示的觸控裝置的剖面示意圖。

第2A至2E圖係依據本發明之一實施例繪示製造第1圖的觸控裝置之各階段的剖面示意圖。

100．．．觸控裝置

100A．．．感應區

100B．．．週邊區

102．．．保護外蓋

104．．．感測電極層

106．．．遮光層

108．．．絕緣部

109．．．跨接線

110．．．信號傳送線

112．．．凹陷部

114．．．保護層

Claims (21)

1. 一種觸控裝置，包括：一感測電極層，設置於一感應區及圍繞該感應區的一週邊區；一遮光層，覆蓋該週邊區內的該感測電極層且具有一凹陷部；以及一信號傳送線，設置於該遮光層上，且填充該凹陷部，其中該信號傳送線經由該凹陷部下方的該遮光層與該感測電極層電性導通。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中位於該凹陷部下方的該遮光層具有一第一厚度，位於該凹陷部下方以外區域的該遮光層具有一第二厚度，且該第一厚度小於該第二厚度。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控裝置，其中該第一厚度的該遮光層具有電性傳導性，該第二厚度的該遮光層具有電性絕緣性。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該遮光層的材料包括黑色光阻或黑色印刷油墨。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該遮光層包括：一第一遮光層，設置在該感測電極層上，具有電性傳導性；以及一第二遮光層，設置在該第一遮光層上，具有該凹陷部。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控裝置，其中該凹陷部貫穿該第二遮光層，暴露出該第一遮光層。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控裝置，其中位於該凹陷部下方的該第一遮光層在一縱向方向具有電性傳導性，使得該信號傳送線與該感測電極層電性導通，其中該縱向方向垂直於該感測電極層的表面。
8. 如申請專利範圍第5項所述之觸控裝置，其中該第一遮光層的材料與該第二遮光層的材料相同。
9. 如申請專利範圍第5項所述之觸控裝置，其中該第一遮光層的材料與該第二遮光層的材料不同。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，更包括：一保護外蓋，該感測電極層設置於該保護外蓋上，且該感測電極層介於該保護外蓋與該遮光層之間；以及一保護層，全面性地覆蓋於該感測電極層、該遮光層和該信號傳送線之上。
11. 一種觸控裝置的製造方法，包括：形成一感測電極層於一感應區及圍繞該感應區的一週邊區；在該週邊區的該感測電極層上形成一具有凹陷部的遮光層；以及在該遮光層上形成一信號傳送線，且該信號傳送線填充於該凹陷部內，使得該信號傳送線經由該凹陷部下方的該遮光層與該感測電極層電性導通。
12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置的製造方法，其中該遮光層的材料包括黑色光阻或黑色印刷油墨。
13. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置的製造方法，其中該凹陷部形成于該遮光層的表面。
14. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置的製造方法，其中形成該遮光層的步驟包括：形成一第一遮光層在該感測電極層上；以及形成一第二遮光層在該第一遮光層上，其中該凹陷部形成於該第二遮光層內。
15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控裝置的製造方法，其中該第一遮光層的材料與該第二遮光層的材料相同。
16. 如申請專利範圍第14項所述之觸控裝置的製造方法，其中該第一遮光層的材料與該第二遮光層的材料不同。
17. 如申請專利範圍第14項所述之觸控裝置的製造方法，其中該第二遮光層的材料包括黑色光阻，且形成該凹陷部的步驟包括曝光與顯影製程。
18. 如申請專利範圍第14項所述之觸控裝置的製造方法，其中該第二遮光層的材料包括黑色印刷油墨，且形成該凹陷部的步驟包括印刷製程。
19. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置的製造方法，其中位於該凹陷部下方的該遮光層具有一第一厚度，且具有該第一厚度的該遮光層在一縱向方向具有電性傳導性，使得該信號傳送線與該感測電極層電性導通，其中該縱向方向垂直於該感測電極層的表面。
20. 如申請專利範圍第19項所述之觸控裝置的製造方法，其中位於該凹陷部下方以外區域的該遮光層具有一第二厚度，該第二厚度大於該第一厚度，且具有該第二厚度的該遮光層具有電性絕緣性。
21. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置的製造方法，更包括：提供一保護外蓋，其中該感測電極層形成於該保護外蓋上，且該感測電極層介於該保護外蓋與該遮光層之間；以及全面性地形成一保護層，覆蓋該感測電極層、該遮光層和該信號傳送線。