TW201234243A - Projective capacitive touch sensor structure and fabricating method thereof - Google Patents

Description

201234243 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭露是有關於一種觸控感應器結構及其製造方法， 且特別是有關於一種投射式電容觸控感應器結構及其製造 方法。 【先前技術】 未來顯示器技術發展趨勢日漸地朝向更人性化的人機 介面’在過去的面板操作上幾乎都是以機械式的專用按鈕 來操作，但是隨著平面顯示器的興起，採用觸控式面板已 成主流’它取代鍵盤、滑鼠等等的輸入裝置，使得各種資 訊設備產品在使用上更加的容易。因此，簡易操作的觸控 式面板時代即將來臨，例如：車用觸控面板(汽車導航）、 遊戲機、公共資訊系統（如，自動販賣機、自動櫃員機 (automatic teller machine，ATM)、導覽系統）、工業用途、 小型電子產品（如，個人數位助理（pers〇nal assistant ’ PDA))、電子書(e_b〇〇k)等等。此一產業的競爭 激烈，主要生產國有日本、台灣、美國、韓國及大陸，幾 乎全球主要製造商都積極的投入此一項研發技術領域，預 估在未來幾年内市場需求會大幅成長。 、隨著iPhone風靡全球，帶動全球智慧型手機銷售量快 速增市場不敢小覷智慧型手機在硬體設備與應用服務 的市場潛力，正畜勢待發。因此，投射電容式觸控面板出 現爆炸性發展’越來越多觸控廠商投人多賴控技術的開 4 201234243 發與生產。 習知投射式電容觸控面板為雙基材結構，分別將χ、 Υ轴感應單元安置於二個不同平面上，若有對位不精準現 象發生會導致觸控讯號不靈敏及精確度下降之缺失。此 外，，層結構中，除了結構厚重、不同平面上之χ、γ轴 感應單元ϋ具有較大之脸關，常在可視區_造成光 穿透率不均，造成影像失真之困擾。 β為了解決雙基材結構投射式電容觸控面板所衍生之問 題’目前投射式電容觸控面板採料—基材之投射式電容 觸控面板職料。單-基騎構投料電容觸控面板， 分別將χ、γ減應單元安置於同—平面上，可大幅降低 鏤，比例及無上下對位之問題，可獲得較佳之影像效果及 較高之靈敏度及精確度。除此之外，單—基材設計同時也 可達到輕量化及薄型化。 然而’習知製作單一基材結構投射式電容觸控面板的 製程相當繁複。魏在透明導電基板上進行同-平面X和 Υ軸感應單元之_化製程；接著在χ#σγ減應單元上 方以真空賴方式沈積-介電絕緣層，再以黃光微影钱刻 方式將介電絕緣層製作成架橋所需之結構；接著再以真空 鑛膜方式在介電絕緣層結構上沈積金屬膜層，再以黃光微 影蝕刻方式將金屬膜層製作成架橋導線。由上述製程方式 可看出習知之製程需經_連串繁複真空賴及黃光微影姓 刻步驟。因此本揭露提供—種單—基材結構投射式電容觸 控感應器結構的製造方法，可簡化製程。 201234243 【發明内容】 本揭露之實補提供—種投射式電容馳感應器結 構’可消除觸控感應器的可視區内的殘影或亮點。 本揭露之實施例提供一種投射式電容觸 的製造方法’可簡化製程。 再 ^揭露之實施例提出一種投射式電容觸控感應器結 構^括基材、-個第—透明圖案化電極、二個第二透明 橋接導線及透明介電片。第—透明圖案化電 β 2 ; 土材上。第二透明圖案化電極設置於基材上，且 透明圖案化電極的兩側。橋接導線跨過第一透明圖 案電極’且電氣橋接位於第一透明圖案化電極兩側的第 二道，圖案化電極’以形成導電線。透明 =線f—透明圖案化電極之間。其中，透明介 邱u明圖案化電極與第二透明圖案化電極上方的介電 郤伤包括上表面、下表面及連接上 面，上表面的而接盔ΠΓ主 八表面的傾斜侧 t表面的面積為下表面的面積的鄕至95% 側面與下表面的夾角為銳角。 且谓斜 的出一種投射式電容觸控感應器結構 ，方法，包括下列步驟。首先，提供基材，= =上形成一個第一透明圖案化電極與二個第二宰 3兩側。錢，於第—透明圖案化電極與第=匕， 明圖案化電極與第二相_化電極上方的介電部 6 201234243 上表面、下表面及連接上表面與下表_ 面的面積為下表面的面積的70% 、_ 表面的夾角為銳角。接下來，於透=電=斜側面與下 線，橋接轉跨過帛—透關冑彳 域橋接導 咏4 圓系化電極’且電教橋接付於 =明圖案化電極兩側的第二透明圖案化電極，以形成 在ί揭露之實施例所提出之投射式電容觸 &感應一構中’由於介電部份的上表面的面積為下表面 :面積的70%至95%’且傾斜側面與下表面的央角為銳 角，所以可避免在觸控感應㈣可視區内產生殘影或亮點。 此外’在本揭露之實施例所提出之投射式電容觸控感 應器結構的製造方法中’由於透明介電収藉由印刷的方 式所形成，因此可大幅地簡化製程，進而可縮短產品生產 時間及增加產量。 為讓本揭露之特徵能更明顯易懂，下文特舉較佳實施 例’並配合所附圖式’作詳細說明如下。 【實施方式】 圖1所繪示為本揭露之一實施例的投射式電容觸控感 應器結構的上視圖。圖2Α至圖2Β所繪示為沿著圖1中的 Ι-Γ剖面線的製造流程剖面圖。圖2Α及圖2Β是以形成— 個感應單元100為例進行說明。 請同時參照圖1及圖2Α，首先提供基材102。基材1〇2 例如是可撓性基材或剛性基材。其中，可撓性基材的材料 201234243 血二於类基材102上形成一個第一透明圖案化電極刚 刚案化電極⑽，料二透明圖案化電極 ί::丄=料例如是透明導電氧化物、有機透明導 糾II 丁…金屬或奈米碳管。第二透明圖案化電極106 =料例如是翻導電氧化物、有機透明導電材料、夺米 碳管。其中’透明導電氧化物例如是氧化銦錫 或氧化銦鋅’而有機透明導電材料例如技(3,4·伸乙基二 氧噻吩）.聚苯乙稀續酸鹽(PED〇T:pps)。此外，第 圖案化電極104可為單層結構或多層結構。第二透明圖案 化電極106可為單層結構或多層結構。當第一透明圖案化 電極104及/或第二透明圖案化電極廳為多層結構時，、 -透明圖案化電極1〇4及/或第二透明圖案化電極刚的多 層結構例如是透明金屬氧化物層與金屬層的堆疊組合，其 可為透明金屬氧化物層/金屬層/透明金屬氧化物層的堆^ 結構，如氧化錮錫/銀/氧化銦錫(IT〇/Ag/IT〇)或氧化姻 銀/氧化銦鋅(IZO/Ag/IZO)。第一透明圖案化電極1〇4與第 二透明圖案化電極106的形成方法例如是藉由進行沈積 程、微影製程與蝕刻製程而形成。 '" 然後，請同時參照圖1及圖2B，於第一透明圖案化電 極104與第二透明圖案化電極1〇6上印刷透明介'電片 108。在此實施例中，透明介電片108例如是暴露出部份第 8 201234243 j明圖案化電極1G6,且印刷於第—透明圖案化電極刚 二第-透明圖案化電極觸之間的部份基材1G2上。透明 ”電片108的材料例如是樹脂等介電材料，如 :固透 =透明介電…光穿透率例如= 卯=。透明介電片108的折射係數範圍例如是丨到2。透 明”電片108的印刷方法例如是網版印刷或轉印印刷。 、透明介電片1〇8位於第一透明圖案化電極104鱼笛一 透明圖案化電極106上方的介電部份11〇包括上李面 表面m及連接上表面112與下表面114的傾斜側 1 表面U2的面積A1為下表面114的面積A2的 八=95%。傾斜側面113與下表面114的夾角0為銳角。 二電精11。的高度h例如是小於3〇"m。介電部份， 的上表面112的高度誤差Ah例如是高度11的1〇%以下。 其中’高度h定義為由第—透案化電極1()4 =匕電極1〇6上表*至上表面112最高點(因為有-1〇 ，差）的距離’而高度誤差Δ1ι的定義為上表面 敢低點與最高點的高度差。 的 接下來’於透明介電片⑽上形成橋接導線u6 接導線116跨過第-透明圖案化電極1〇4，且： 。6,而由橋接導線116及第二透明圖案化電極1〇6形 ^線118。亦即，透明介電片1〇8設置於橋接導線w斑 第-透明圖案化電極1G4之間，以f性隔離橋接導線u6 與第-透明圖案化電極刚，而形成感應電容。橋接導線 201234243 116的^料例如是含金屬之材料’其中含金屬之材 導電銀夕、含鋼金屬材料或鉬/鋁/鉬(Μο/Al/Mo)等的夕芦 線116的形成方法例如是凹版平印印刷^ 墨印刷田用以形成橋接導線116的含金屬之材料 金屬材料或朗目等材料時，橋接導線116例如是葬^ 進行沈積製程、微影製程與蝕刻製程而形成。 曰 斑/H可選擇性地基材1〇2上形成第一連接導線120 與第一連接導線122(圖2B的剖面圖無法表示，請參照圖 1)。其中，第—連接導線12〇連接第一透明圖案化電極 1〇4，且具有第一電氣連接端點m。第二連接導線⑵連 接位於導電線118 # —端的—個第二透明圖案化電極 106，且具有第二電氣連接端點126。其中，第一連接導線 120及第二連接導線122與形成於基材1〇2上的其他構件 並無特定的形成順序。 第一連接導線120例如是含金屬之材料，其中含金屬 之材料可為導電銀膠、含銅金屬材料或鉬/鋁/鉬等的多層 材料。第二連接導線122的材料例如是含金屬之材料，其 中含金屬之材料可為導電銀膠、含銅金屬材料或鉬/鋁/鉬 等的多層材料。第一連接導線120與第二連接導線122的 形成方法例如是網版印刷、轉印印刷、凹版平印印刷、噴 墨印刷或微影飯刻。第一連接導線120與對應的第一電氣 連接端點124例如是可一體成型地形成或是各自獨立地形 成。第二連接導線122與對應的第二電氣連接端點126例 如是可一體成型地形成或是各自獨立地形成。 201234243 第一電氣連接端點124可將外部訊號s經由第一連接 導線120傳遞至第—透明圖案化電極刚。第二電氣連接 端點126可將外部訊號s經由第二連接導線122傳遞至第 二透明®案化電極1Q6。此外，於此技術躺具有通常知 識者可分別设計及調整傳遞至第一透明圖案化電極刚以 及第一透明圖案化電極1〇6的外部訊號g。 值得注意的是，當透明介電片則、橋接導線116、第 、接^線120與第二連接導線122是藉由印刷製程形成 日，所知用的印刷方式例如是單片印刷或捲對捲⑽】吣 上’是以形成投射式電容觸控錢器結構中的-個 ’t 了^元100為例進行說明，但本揭露並不限於此。實際 技射式電容觸控感應器結構可由—個或多個感應單元 域。於此技術領域具有通常知識者參照上述實施 製造’可得知*同投射式電容觸控感應11結構的 絕，ϋΐ說’請參照圖卜投射式電容觸控感應器結構 ===單元10°所形成。在形成多條第-透: 極104日夺，第一透明圖案化電極刚例如是沿著 m i/Dl進行延伸，且第一透明圖案化電極104例如 106、目夕^1°此外’藉由形成多個第二透明圖案化電極 第-^ 介電片應與多條橋接導線116,以形成與 導雷綠]圖，電極104電性隔離的多條導電線118，且 ' 18 /α著第二方向D2進行延伸。導電線118例如 201234243 是互相平行’且第二方向D2與第-方向DU目交，而使得 導電線118與第一透明圖案化電極104形成矩陣式結構。 此外’可藉由形成多條第—連接導線12G與多條第二連接 導線122，而分別將外部訊號s藉由第一連接導線⑽上 ，第一電氣連接端點124與第二連接導、線122上的第二電 氣連接端點126傳遞到第一透明圖案化電極1(M與第二透 j f f化電極1G6L ® 1所揭露的投射式電容觸控 感應器結構並不用以限制本揭露。 技士^於上述實施例可知’由於投射式電容觸控感應器結 明介電片刚是藉由印刷的方式所形成，所以可 、隹而’作出透明介電片1〇8，因此可大幅地簡化製程， 進而可縮短產品生產時間及促進產量的提升。 ㈣1及圖2B說明上述實施例的投射式電 谷觸控感應器結構。 包 岸照圖1及® 2B，首先，以投射式電容觸控感 一個感應單元100為例進行說明。投射式 電枉ιοΓ感應益結構包括基材102、一個第一透明圖案化 4透明圖案化電極104設置於基材102 -透案化電極1〇6設置於基材102上，且於第 明圖牵彳卜心電極刚的兩側。橋接導線116跨過第一透 104兩側的第亟：二:氣橋接位於第-透明圖案化電極 透明介電片化電極1G6 ’以形成導電線118。 a又置於橋接導線116與第一透明圖案化電 12 201234243 極ι〇4之間。投射式電容觸㈣應器 括第-連接導線120及第二連接導T更擇性地包 120連接第-透明圖案化電極刚，且 ，接導線 點124。第二連接導線122連接第二^第―^氣連接端 中位於導電線118的-端的—個，且具 點⑶。其中，投料電_域應料射 ^特性、術⑽效㈣增謝^的材地 描述，故於此不再贅述。 叮仟益奶 〜此外，投料電容絲雜構更可包括多個感應 =1〇〇(舉例來說’請參照上述實施例在製作圖i的&射 式电谷觸控感應器結構所揭露的内容）。亦即，在挎 备觸控感應益結構中’只要包括基材102、至少固^一 透明圖案化電極1G4、至少兩個第二透明圖案化電極觸、 ^少-個透明介電片108及至少—條橋接導線ιΐ6 本揭露所保護的範圍。 、 基於上述實施例可知，由於透明介電片1〇8位於 透明圖案化電才亟104與第二透明圖案化電極1〇6上方 電部份110包括上表面112、下表面114及連 " 與下表面U4的傾斜側面113，而上表面U2/: 為下表面114的面積A2的70%至95%，且傾斜側面ii3 與下表面114的爽角(9為銳角’所以可避免在觸控感應器 的可視區内產生殘影或亮點’而具有較佳的影像品質。其 中，介電部份110的高度h例如是小於3〇以m。介電部^ U0的上表面112的高度誤差Ah可容忍的範圍例如是在^ 13 201234243 度h的10%以下。 圖3所繪示為圖i中圈示放大處之另一實施例的上視 圖。 請同時參照圖1及圖3，圖3之實施例與圖1之實施 例的差異在於：圖3中之橋接導線116，的材料與圖 料不同。此外’圖3中的其他構件的材 地描述，故於此不再贅述。 平蓋 在圖3的實施例中，橋接導線116，的材料例如 導電油墨之材料，其中透明i曾雷、、占$ 物材料、有機透明導電為金屬氧化 料，其中橋接導線116,的機混合透明導電材 橋接導線116的材料例如是含之=，ι的貫施例中， 材料可為導雷新狀、八 材料，其中含金屬之 等的多層材料。、，3 ·5金屬材料或_呂/鉬(Mo/AI/Mo) 在圖1的實施例中，去 金屬之材料時，較佳的是116的材料例如是含 眼的可視範圍以下，以使得的線寬設計成人 有較佳的可視區品質。式電容觸控感應器結構具 件所限制，甚至於橋接導:^16的線寬不受到上述條 的上表面m之寬度^的線寬可與透明介電月⑽ 14 201234243 综上所述，上述實施例至少具有下列特徵： 1·上述實施例所提出之投射式電容觸控感應器結 避免在觸控感應器的可視區内產生殘影或亮點，Ί 11 佳的影像品質。 ‘ ^有較 2.藉由上述實施例所提出之投射式電容觸控感應哭結 構的製造方法可大幅地簡化製程，進而可縮短產品 間並增加產量。 雖然本揭露已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本揭露之^護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1所繪示為本揭露之一實施例的投射式電容觸控感 應器結構的上視圖。 圖2A至圖2B所繪示為沿著圖1中的i_r剖面線的製 造流程剖面圖。 圖3所繪示為圖丨中圈示放大處之另一實施例的上視 圖。 【主要元件符號說明】 1(>〇 :感應單元 102 :基材 104 :第一透明圖案化電極 15 201234243 106 : 第二透明圖案化電 108 ： 透明介電片 110 : 介電部份 112 : 上表面 113 : 傾斜側面 114 下表面 116、 116’ ：橋接導線 118 導電線 120 第一連接導線 122 第二連接導線 124 第一電氣連接端點 126 第二電氣連接端點 A1、 A2 :面積 D1 : 第一方向 D2 ： 第二方向 h :高度 △ h .南度誤差 S:外部訊號 Θ ： 夾角 16

Claims (1)

1. 201234243 七、1申請專利範園： 投射式電容觸控感應器結構，包括： 二透明®1案化電極，設置於該基材上； 第-透，Ϊ:= 的：:設置於該基材上’且位於該 接位明:Γ第一透明圖案化電極，且電氣橋 電極，以形成兩側的該些第二透明圖案化 化電極介設置於該橋接導線與該第―透明圖案 .,., a /、中5亥透明介電片位於該第一透明圖荦彳 透明圖案化電極上方的一介電部 面，該上ΖίΓ及連接虹表面與訂表㈣—傾斜側 ⑽糾目丨U面積為該下表面的面積的70%至95%，且 祕斜側面與該下表面的爽角為銳角。 第1項所狀投射式1容觸控感應 …”σ ，/、中電部份的該上表面的高度誤差為該介電 部份的高度的10%以下。 巧及；丨電 專利*81帛1項所述之投減電容觸控感應 ^構’其中較電部份的高度小於_m。 專利範®第1摘述之投射式電容觸控感應 為-構Ή基材包括—可撓性基材或—剛性基材。 。。5.如申料職㈣4摘述之投射式電容觸控感應 為、結構’其巾該可撓性基材的材料包括雜苯二曱酸H 17 201234243 酯、聚碳酸酯或可撓性玻璃。 。。6.如申請專利範圍第4項所述之投射式電容觸控感應 ^結構’其^剛性基材包賴性玻璃。 。。士7·如申請專利範圍第1項所述之投射式電容觸控感應 益結構’其中該第—透明圖案化電極與該些第二透明圖案 化電極的材料包括透明導電氧化物、有機透明 導電材料、 不米金屬或奈米碳管。 如申4專利範圍第1項所述之投射式電容觸控感應 乂：其中°亥橋接導線的材料包括一含金屬之材料，該 =屬之材料包括導電銀膠、含銅金屬或_咖的多層 月專利_第1項所述之投射式電容觸控感應 性&脂/巾錢明介電μ的材料包滅光㈣脂或熱固 應器S申之投_容觸控感 再續明介電片的光穿透率大於9〇%。 應器結ΐ申ί以:二1 :頁所述之投射式電容觸控感 η Γ : 透介電片的折射係數範圍為1到2。 應器結構°，範圍第1項所述之投射式電容觸控感 有-Αί=:點=第-透明圖案化電極’且具 二透線且irr:電r—端的-個第 八有第一電氣連接端點。 18 201234243 13. 如申請專利範圍 應器結構，其中該第-連接導線控感 分別包括含金屬之材料 屬:二;=:材料 含銅金屬或铜/_的多層材料。感之材科包括導電銀膠、 14. 如申請專利範圍 應器結構，其，該橋接導線的材控感 材料，該透明導雷，、山里^ 透月導電油墨之 透明導電材料或有機和無機材料、有機 括：15.一種投射式電容觸控感應器結構的=方法，包 提供一基材； 圖案化：材2成—第一透明圖案化電極與二第二透明 明圖案化電極的=第二透明圖案化電極設置於該第一透 上印=明==她_:_案化電極 圖案化電極t亥此第一;；中该透明介電片位於該第一透明 包括-上表面Iΐ第一透明圖案化電極上方的一介電部份 傾斜側面，本：表面及連接該上表面與該下表面的-95%，且該二二白勺面積為該下表面的面積的7〇%至 於兮二…1面”該下表面的夾角為銳角；以及 該第;二形成—橋接導線，該橋接導線跨過 化電極兩側的:此/泰且電氣橋接位於該第-透明圖案 16.如中月圖案化電極，以形成一導電線。 °月 軏圍第15項所述之投射式電容觸控感 19 201234243 J器結構的製造方法，其中該介電部分的該上表面的高度 层差為該介電部分的該高度的1〇%以下。 门乂 17.如申5月專利_第15項所述之投射式電容觸和威 結構的製造方法，其中該介電部份的高度小於二。 庳^士圍第15項所述之投射式電容觸控感 製電=方法分別包括進行沈積製程、 庳考社Μ 糊範目帛15項所述之投射^冑容觸控感 網版印刷或轉其中_明介電片的印刷方法包括 應器投射式電容觸控感 ::i:金屬之材料包括導電銀膠、含銅金屬或： 應器結構^ 第m項所述之投射式電容觸控感 版平印印刷、、喷墨^/、中該橋接導線的形成方法包括凹 與姓刻製程而形i/'或藉由進行沈積製程、微影製程 應器結構‘2·^，15項所述之投射式電容觸控感 導電油墨之材料，該透明二=導線的材料包括-透明 材料、有機透明導電材料偏之材料包括金屬氧化物 23.如申請專利範— 201234243 應器結構的製造方法，其中該橋接導線的形成方法包括凹 版平印印刷、噴墨印刷、網版印刷或轉印印刷。 24. 如申請專利範圍第15項所述之投射式電容觸控感 應器結構的製造方法，更包括於該基材上形成一第—連接 導線與一第二連接導線，其中該第一連接導線連接該第一 透明圖案化電極，且具有一第一電氣連接端點，該第二連 接導線連接位於該導電線的一端的一個第二透明圖案化電 極，且具有一第二電氣連接端點。 25. 如申请專利範圍第24項所述之投射式電容觸控感 應器結構的製造方法，其中該第一連接導線與該第二連接 導線的形成方法包括網版印刷、轉印印刷、凹版平印印刷、 喷墨印刷或微影蚀刻。 26. 如申请專利範圍第24項所述之投射式電容觸控感 應器結構的製造方法，其中該透明介電片、該橋接導線、 该第一連接導線與該第二連接導線的形成方法包括單片印 刷或捲對捲印刷。 21