觸控屏幕的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種觸控屏幕，包含一基板、一感應電路層及一緩沖層。感應電路層設置在基板的下方。緩沖層設置在基板與感應電路層之間，使感應電路層不接觸基板，該緩沖層的楊氏系數小于該基板與該感應電路層的楊氏系數，該緩沖層的楊氏系數小于該基板與該感應電路層的楊氏系數，且緩沖層的折射率介于該基板的折射率與感應電路層的折射率之間。藉此，本實用新型透過該緩沖層維持基板強度，并消除感應電路層的蝕刻痕。
【專利說明】觸控屏幕

【技術領域】
[0001]本實用新型是有關于一種觸控技術，且特別是有關于本實用新型是有關于一種觸控屏幕。

【背景技術】
[0002]近年來觸控屏幕已經被大量應用在各種電子產品中，例如智能型手機(SmartPhone)、平板計算機(Tablet Computer)、個人數字助理(PDA)或衛(wèi)星導航(GPS)等電子產品多已采用觸控功能。現有的觸控屏幕大多是將一感應電路層配置于一基板的下表面。當在基板的下表面制作感應電路層時，感應電路層本身會產生本質應力，而感應電路層與基板之間的熱膨脹系數不匹配會導致熱應力的產生。因此，上述源自于感應電路層的本質應力與熱應力作用于基板之下表面時，會使得該下表面產生壓應力，并使得基板的上表面產生張應力，而導致基板之上、下表面的應力不匹配，使得基板強度急劇下降。
[0003]另外，由于感應電路層通常是由透明導電材料(如ΙΤ0)藉由微影、蝕刻制程制作，在蝕刻區(qū)與非蝕刻區(qū)之間會因光學特性的不同而造成蝕刻痕問題，因此現有的觸控屏幕于制造過程中會再派鍍一層指數匹配層(Index Matching Layer)來解決上述之光學問題,然而濺鍍此指數匹配層的真空濺鍍機臺不僅昂貴，而且制造過程費時費工，徒增制造商的生產成本。
實用新型內容
[0004]因此，本實用新型之目的，即在提供一種能維持基板強度，并能消除感應電路層蝕刻痕的觸控屏眷。
[0005]于是，本實用新型觸控屏幕在一些實施態(tài)樣中，包含:一基板、一感應電路層，及一緩沖層。
[0006]該感應電路層設置在該基板的下方。
[0007]該緩沖層設置在該基板與該感應電路層之間，使該感應電路層不接觸該基板，該緩沖層的楊氏系數小于該基板與該感應電路層的楊氏系數，且該緩沖層的折射率介于該基板的折射率與該感應電路層的折射率之間。
[0008]在一些實施態(tài)樣中，該感應電路層的楊氏系數小于該基板的楊氏系數。
[0009]在一些實施態(tài)樣中，該基板的折射率小于該感應電路層的折射率。
[0010]在一些實施態(tài)樣中，該緩沖層的楊氏系數范圍介于I 109帕斯卡至7 109帕斯卡之間。
[0011]在一些實施態(tài)樣中，該緩沖層的折射率范圍介于1.5至1.8之間。
[0012]在一些實施態(tài)樣中，該緩沖層的厚度范圍介于50奈米至150奈米之間。
[0013]在一些實施態(tài)樣中，該緩沖層主要是由一具有金屬粒子的有機化合物材料所制成，且該緩沖層具有電絕緣性。
[0014]在一些實施態(tài)樣中，該金屬粒子為選自于鈦或鋯或鈦與鋯之混合所組成的群體。
[0015]在一些實施態(tài)樣中，該有機化合物材料為聚甲基丙烯酸甲酯。
[0016]在一些實施態(tài)樣中，該基板之下表面定義出一視區(qū)，及至少一位于該視區(qū)之一側的非視區(qū)，該緩沖層與該感應電路層至少位于該視區(qū)。
[0017]在一些實施態(tài)樣中，該緩沖層與該感應電路層還延伸至該非視區(qū)，在該非視區(qū)中，該緩沖層位于該基板與該感應電路層之間，且該緩沖層之位于該非視區(qū)的部分主要是由一具有碳粉的有機化合物材料或一具有染料的有機化合物材料所制成。
[0018]在一些實施態(tài)樣中，還包含一訊號傳送層，該訊號傳送層的位置對應于該基板之非視區(qū)，且與該基板分別位于該緩沖層之兩相反側，并與該感應電路層電連接。
[0019]在一些實施態(tài)樣中，還包含一位置對應于該基板之下表面并位在該非視區(qū)的遮蔽層，且該緩沖層與該感應電路層還延伸至該非視區(qū)，在該非視區(qū)中，該遮蔽層與該緩沖層分別位于該感應電路層之兩相反側。
[0020]在一些實施態(tài)樣中，還包含一訊號傳送層，該訊號傳送層的位置對應于該基板之非視區(qū)，且與該感應電路層分別位于該遮蔽層之兩相反側，并與該感應電路層電連接。
[0021]在一些實施態(tài)樣中，還包含一形成于該基板之下表面并位在該非視區(qū)的遮蔽層，且該緩沖層與該感應電路層還延伸至該非視區(qū)，在該非視區(qū)中，該遮蔽層與該感應電路層分別位于該緩沖層之兩相反側。
[0022]在一些實施態(tài)樣中，還包含一訊號傳送層，該訊號傳送層的位置對應于該基板之非視區(qū)，且與該遮蔽層分別位于該緩沖層之兩相反側，并與該感應電路層電連接。
[0023]在一些實施態(tài)樣中，還包含一位置對應于該基板之下表面并位在該非視區(qū)的遮蔽層，且該緩沖層與該感應電路層還延伸至該非視區(qū)，在該非視區(qū)中，該遮蔽層位于該緩沖層與該感應電路層之間。
[0024]在一些實施態(tài)樣中，還包含一訊號傳送層，該訊號傳送層的位置對應于該基板之非視區(qū)，且與該緩沖層分別位于該遮蔽層之兩相反側，并與該感應電路層電連接。
[0025]在一些實施態(tài)樣中，還包含一形成于該基板之下表面并位在該非視區(qū)的遮蔽層，且該感應電路層還延伸至該非視區(qū)，在該非視區(qū)中，該遮蔽層位于該基板與該感應電路層之間。
[0026]在一些實施態(tài)樣中，還包含一訊號傳送層，該訊號傳送層的位置對應于該基板之非視區(qū)，且與該基板分別位于該遮蔽層之兩相反側，并與該感應電路層電連接。
[0027]本實用新型之功效在于:透過該緩沖層維持基板強度，并消除感應電路層的蝕刻痕。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]本實用新型之其他的特征及功效，將于參照圖式的實施例詳細說明中清楚地呈現，其中:
[0029]圖1是一剖面圖，說明本實用新型觸控屏幕的第一實施例；
[0030]圖2是一剖面圖，說明本實用新型觸控屏幕的第二實施例；
[0031]圖3是一剖面圖，說明本實用新型觸控屏幕的第三實施例；
[0032]圖4是一剖面圖，說明本實用新型觸控屏幕的第四實施例；
[0033]圖5是一剖面圖，說明本實用新型觸控屏幕的第五實施例；及
[0034]圖6是一剖面圖，說明本實用新型觸控屏幕的第六實施例。

【具體實施方式】
[0035]在本實用新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的組件是以相同的編號來表不。
[0036]參閱圖1，本實用新型觸控屏幕之第一實施例包含一基板1、一感應電路層2及一緩沖層3。
[0037]基板I包含一上表面111及一下表面112，上表面111為供使用者觀看畫面、進行觸控操作的外表面，下表面112則為位于相反側的內表面。在本實施例中，基板I采用強化玻璃基板，其上表面111、下表面112處經強化處理，因此具有較佳的結構強度及耐用程度。此外，在不同的實施態(tài)樣中，基板I也可以采用在所有表面都經過強化處理的強化玻璃基板，或者是硬質、軟質的各類型基板，而不以特定的類型為限。
[0038]感應電路層2設置在基板I的下方，并用以產生觸控訊號。感應電路層2主要是由透明導電材料所制成，較常見的材質為氧化銦錫(Indium Tin Oxide, ITO)、氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide, IZO)、氧化招鋒(Aluminum Zinc Oxide, AZO)、氧化鋒(Zinc Oxide)、氧化銦嫁鋒(Indium Gallium Zinc Oxide, IGZ0)、奈米碳管(Carbon Nano Tube’CNT)、奈米銀、奈米銅，或是其他透明導電材質與金屬或非金屬的合成物。
[0039]緩沖層3設置在基板I與感應電路層2之間，具有電絕緣性，且主要是由一具有金屬粒子的有機化合物材料所制成。有機化合物材料為一透明材料，而本實施例中，此有機化合物材料是采用聚甲基丙烯酸甲酯，但其材質不以此為限。有機化合物中的金屬粒子可用于調整緩沖層3的折射率，本實施例其材質系為選自于由鈦、鋯或鈦與鋯之混合所組成的群體，但在不同的實施態(tài)樣中也可以選用其他材質的金屬粒子，而不以此處揭露的內容為限。
[0040]在本實施例中，基板I與感應電路層2間的緩沖層3可避免感應電路層2直接接觸基板1，且緩沖層3的楊氏系數(Young' s Modulus)小于基板I與感應電路層2的楊氏系數。一般而言，楊氏系數代表物質材料在其彈性限度內的抗拉或抗壓的物理量。在彈性限度內，應力與應力所造成的形變量成正比，而應力與形變量的比值即被稱為材料的楊氏系數。楊氏系數的大小代表材料的剛性，并與材料的形變量成負相關，也就是說楊氏系數越小，代表材料可產生的形變量越大。因此，由于本實施例的緩沖層3相較于基板I與感應電路層2具有較小的楊氏系數，因此擁有較大的形變空間來消除基板I與感應電路層2間的應力，進而維持基板I的強度，同時也避免感應電路層2由基板I上剝落(Peeling)。值得一提的是，緩沖層3的較佳楊氏系數范圍介于1109帕斯卡至7109帕斯卡之間，楊氏系數在此范圍內的緩沖層3，其拉伸性與延展性較大，因此可消除基板I與感應電路層2之間的應力。此外，本實施例還可以進一步將感應電路層2的楊氏系數配置為小于基板I的楊氏系數，如此可使得感應電路層2相較于基板I有較佳的拉伸性與延展性，因此，若使用者因一時疏忽或操作不當而導致基板I碎裂時，由于感應電路層2具有較大的形變空間，使得感應電路層2較不易因基板I碎裂而斷裂，進而確保了感應電路層2在基板I碎裂的狀況下依然能正常的運作。
[0041]另一方面，在本實施例中，緩沖層3的折射率是介于基板I的折射率與感應電路層2的折射率之間，且較佳的緩沖層3折射率范圍是介于1.5至1.8之間、緩沖層3厚度范圍是介于50奈米至150奈米之間，而基板I的折射率小于感應電路層2的折射率。透過緩沖層3、感應電路層2與基板I三者折射率與厚度的指數匹配，使得感應電路層2具有蝕刻痕訊號的部分(圖中未示)所反射出的光波(Wave)在進入使用者的眼睛前已先藉由破壞性干涉(Destructive Interference)而相互抵銷,進而讓使用者不會看到感應電路層2的蝕刻痕而達到消除蝕刻痕的效果，且也同時取代了現有觸控屏幕結構中指數匹配層(IndexMatching Layer)的功能。此外，改變緩沖層3的折射率則可藉由變更組成緩沖層3的金屬粒子的材質、數量等方式來達成，因此，組成緩沖層3的金屬粒子需視緩沖層3折射率的需求進行變更，并搭配對緩沖層3厚度的調整，以達到與感應電路層2及基板I指數匹配的效果O
[0042]綜合上述，在本實施例中，緩沖層3可藉由較小的楊氏系數來消除基板I與感應電路層2間的應力。此外，透過與基板I的折射率及感應電路層2的折射率匹配，來消除感應電路層2的蝕刻痕。也就是說，本實施例藉由單一緩沖層3的設置，即能提供應力緩沖層與指數匹配層兩者的功能，進而達成簡化制程、降低成本之目的。
[0043]參閱圖2，為本實用新型觸控屏幕的第二實施例。本實施例與第一實施例的差別在于緩沖層3的實施態(tài)樣不同,且觸控螢還包含一訊號傳送層7。若在基板I之下表面112定義出一視區(qū)4及環(huán)繞視區(qū)4的非視區(qū)5，位在視區(qū)4中的緩沖層3的材質與第一實施例相同，即主要是由具有金屬粒子的有機化合物材料所制成；而位在非視區(qū)5的緩沖層3則不同于第一實施例，其主要材質為具有碳粉或染料的有機化合物材料，藉由碳粉或染料的添加使得位于非視區(qū)5的緩沖層3形成不透光的結構，因此能作為遮蔽訊號傳送層7的遮蔽層(black mask)。且在本實施例中,位在視區(qū)4的有機化合物材料與位在非視區(qū)5的有機化合物材料兩者為同一材料。訊號傳送層7主要藉由金屬材質制作，其位置對應于基板I的非視區(qū)5，并與基板I分別位于緩沖層3之兩相反側，且與感應電路層2電連接用以傳送觸控訊號。由于訊號傳送層7通常是由金屬材質所制作，當使用者由上表面111朝下表面112方向觀看時，訊號傳送層7會被位于非視區(qū)5的不透光的緩沖層3遮蔽，因此能保持產品的整體美觀。而本實施例其余各部件之特征及材料特性與上述之第一實施例相同，故不再贅述。
[0044]參閱圖3，為本實用新型觸控屏幕的第三實施例。相較于第一實施例，本實施例的觸控屏幕還包含一遮蔽層6、一訊號傳送層7及多個連接導線8。在基板I之下表面112定義出一視區(qū)4及環(huán)繞視區(qū)4的非視區(qū)5，遮蔽層6的位置對應于基板I之下表面112并位在非視區(qū)5，且與緩沖層3分別位于感應電路層2之兩相反側。訊號傳送層7的位置亦對應于該基板I之非視區(qū)5，且與該感應電路層2分別位于該遮蔽層6之兩相反側，并透過連接導線8與感應電路層2電連接，用以傳送觸控訊號。本實施例中，雖然位于非視區(qū)5的緩沖層3并沒有如第二實施例般加入碳粉或是染料，因此位于非視區(qū)5的緩沖層3無法遮蔽訊號傳送層7，但藉由有色油墨或有色光組材質的遮蔽層6的設置，可構成屏幕外框部分的黑矩陣，藉以遮蔽訊號傳送層7，使得使用者無法觀看到訊號傳送層7。而本實施例其余各部件之特征及材料特性，與上述之第二實施例相同，故不再贅述。
[0045]參閱圖4，為本實用新型觸控屏幕的第四實施例，本實施例與第三實施例的差別在于在非視區(qū)5中，感應電路層2、緩沖層3與遮蔽層6的層迭關系不同。本實施例中，非視區(qū)5中的遮蔽層6是直接形成于基板I的下表面112，且遮蔽層6與感應電路層2分別位于緩沖層3的兩相反側，訊號傳送層7與遮蔽層6分別位于該緩沖層3的兩相反側。由于感應電路層2與訊號傳送層7是位于緩沖層3的同一側，因此訊號傳送層7可直接與感應電路層2電連接，使得本實施例的結構能較為簡化，進而讓制造成本能進一步地下降。而本實施例其余各部件之特征與材料特性與上述之第三實施例相同，故不再贅述。
[0046]參閱圖5，為本實用新型觸控屏幕的第五實施例，本實施例與第四實施例的差別在于在非視區(qū)5中，感應電路層2、緩沖層3與遮蔽層6三者的相對位置有所差異。在本實施例中，緩沖層3直接形成于基板I的下表面112，而遮蔽層6是位于緩沖層3與該感應電路層2之間，且訊號傳送層7與緩沖層3分別位于遮蔽層6之兩相反側。所以，本實施例的緩沖層3除了提供基板I與感應電路層2之間的應力緩沖效果外，也可以提供基板I與遮蔽層6之間的應力緩沖功效。值得一提的是，在其他的實施態(tài)樣中，亦可在位于非視區(qū)5的緩沖層3內加入碳粉或是染料，使得位于非視區(qū)5中的緩沖層3藉由碳粉或染料的加入而具有如同遮蔽層6的遮蔽效果。也因為位于非視區(qū)5中的緩沖層3已具有遮蔽的功能，因此在本實施例態(tài)樣中，遮蔽層6的厚度也可隨之調整下降，如此不僅可降低生產遮蔽層6的制造成本，亦可改善感應電路層2由視區(qū)4延伸至非視區(qū)5時因高低落差過大而容易在視區(qū)4與非視區(qū)5交界處斷裂的問題。而本實施例其余各部件之特征與材料特性與上述之第四實施例相同，故不再贅述。
[0047]參閱圖6，為本實用新型觸控屏幕的第六實施例，本實施例與第五實施例的差別在于緩沖層3僅位于基板I下表面112的視區(qū)4，并無延伸至非視區(qū)5，而遮蔽層6是直接形成于基板I的下表面112。因此，在非視區(qū)5中，遮蔽層6是位于基板I與感應電路層2間，而訊號傳送層7與基板I分別位于遮蔽層6的兩相反側。盡管緩沖層3可維持基板I強度并消除感應電路層2的蝕刻痕，然而，在非視區(qū)5中，由于遮蔽層6的存在，因此蝕刻痕無法被使用者所看到。此外，由于組成遮蔽層6的有色光阻或有色油墨也是有機化合物，使遮蔽層6也具有消除部分應力的能力，因此對基板I的強度也不至于有太大的影響。因此，在本實施例中，緩沖層3僅位于基板I下表面112的視區(qū)4而無延伸至非視區(qū)5，并不影響基板I的強度與產品的美觀。此外，當感應電路層2由視區(qū)4的緩沖層3橫跨至遮蔽層6上時，若遮蔽層6與感應電路層2的高低落差過大，則可能導致感應電路層2在緩沖層3與遮蔽層6的交界處斷裂，致使觸控功能異常與良率下降。而在本實施例中，緩沖層3僅位在視區(qū)4而無延伸至非視區(qū)5，如此也一定程度地降低遮蔽層6與感應電路層2之間的高低落差，避免了感應電路層2在緩沖層3與遮蔽層6的交界處斷裂，進一步地提升了制程的良率。而本實施例其余各部件之特征與材料特性與上述之第五實施例相同，故不再贅述。
[0048]綜上前述六個實施例，本實用新型觸控屏幕可透過緩沖層3維持基板I強度，并消除感應電路層2所造成的蝕刻痕，故確實能達成本實用新型之目的。
[0049]惟以上所述者，僅為本實用新型之實施例而已，當不能以此限定本實用新型實施之范圍，即大凡依本實用新型申請專利范圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本實用新型專利涵蓋之范圍內。
【權利要求】
1.一種觸控屏幕，包含: 一基板； 一感應電路層，設置在該基板的下方 '及 一緩沖層，設置在該基板與該感應電路層之間，使該感應電路層不接觸該基板，該緩沖層的楊氏系數小于該基板與該感應電路層的楊氏系數，且該緩沖層的折射率介于該基板的折射率與該感應電路層的折射率之間。
2.如權利要求1所述觸控屏幕，其中，該感應電路層的楊氏系數小于該基板的楊氏系數。
3.如權利要求1所述觸控屏幕，其中，該基板的折射率小于該感應電路層的折射率。
4.如權利要求1所述觸控屏幕，其中，該緩沖層的楊氏系數范圍介于I109帕斯卡至7109帕斯卡之間。
5.如權利要求1所述觸控屏幕，其中，該緩沖層的折射率范圍介于1.5至1.8之間。
6.如權利要求1所述觸控屏幕，其中，該緩沖層的厚度范圍介于50奈米至150奈米之間。
7.如權利要求1所述觸控屏幕，其中，該緩沖層主要是由一具有金屬粒子的有機化合物材料所制成，且該緩沖層具有電絕緣性。
8.如權利要求7所述觸控屏幕，其中，該金屬粒子為選自于鈦或鋯或鈦與鋯之混合所組成的群體。
9.如權利要求7所述觸控屏幕，其中，該有機化合物材料為聚甲基丙烯酸甲酯。
10.如權利要求1所述觸控屏幕，其中，該基板之下表面定義出一視區(qū)，及至少一位于該視區(qū)之一側的非視區(qū)，該緩沖層與該感應電路層至少位于該視區(qū)。
11.如權利要求10所述觸控屏幕，其中，該緩沖層與該感應電路層還延伸至該非視區(qū)，在該非視區(qū)中，該緩沖層位于該基板與該感應電路層之間，且該緩沖層之位于該非視區(qū)的部分主要是由一具有碳粉的有機化合物材料或一具有染料的有機化合物材料所制成。
12.如權利要求11所述觸控屏幕，還包含一訊號傳送層，該訊號傳送層的位置對應于該基板之非視區(qū)，且與該基板分別位于該緩沖層之兩相反側，并與該感應電路層電連接。
13.如權利要求10所述觸控屏幕，還包含一位置對應于該基板之下表面并位在該非視區(qū)的遮蔽層，且該緩沖層與該感應電路層還延伸至該非視區(qū)，在該非視區(qū)中，該遮蔽層與該緩沖層分別位于該感應電路層之兩相反側。
14.如權利要求13所述觸控屏幕，還包含一訊號傳送層，該訊號傳送層的位置對應于該基板之非視區(qū)，且與該感應電路層分別位于該遮蔽層之兩相反側，并與該感應電路層電連接。
15.如權利要求10所述觸控屏幕，還包含一形成于該基板之下表面并位在該非視區(qū)的遮蔽層，且該緩沖層與該感應電路層還延伸至該非視區(qū)，在該非視區(qū)中，該遮蔽層與該感應電路層分別位于該緩沖層之兩相反側。
16.如權利要求15所述觸控屏幕，還包含一訊號傳送層，該訊號傳送層的位置對應于該基板之非視區(qū)，且與該遮蔽層分別位于該緩沖層之兩相反側，并與該感應電路層電連接。
17.如權利要求10所述觸控屏幕，還包含一位置對應于該基板之下表面并位在該非視區(qū)的遮蔽層，且該緩沖層與該感應電路層還延伸至該非視區(qū)，在該非視區(qū)中，該遮蔽層位于該緩沖層與該感應電路層之間。
18.如權利要求17所述觸控屏幕，還包含一訊號傳送層，該訊號傳送層的位置對應于該基板之非視區(qū)，且與該緩沖層分別位于該遮蔽層之兩相反側，并與該感應電路層電連接。
19.如權利要求10所述觸控屏幕，還包含一形成于該基板之下表面并位在該非視區(qū)的遮蔽層，且該感應電路層還延伸至該非視區(qū)，在該非視區(qū)中，該遮蔽層位于該基板與該感應電路層之間。
20.如權利要求19所述觸控屏幕，還包含一訊號傳送層，該訊號傳送層的位置對應于該基板之非視區(qū)，且與該基板分別位于該遮蔽層之兩相反側，并與該感應電路層電連接。
【文檔編號】G06F3/042GK204256711SQ201420642419
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權日:2014年10月29日
【發(fā)明者】彭思翔, 黃巍杰, 曾展晧, 陳猷仁 申請人:祥達光學（廈門）有限公司