触控屏幕的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种触控屏幕，包含一盖板、一第一遮蔽层、一第二遮蔽层。盖板之下表面具有一视区及至少一位于视区之一侧的非视区。第一遮蔽层设置在非视区，包括一操作区及一非操作区，且操作区形成至少一个镂空的第一图案，第一图案具有至少一圆弧线段。第二遮蔽层包括一设置在操作区上之图案区，图案区具有一第二图案。第二图案具有复数第二直线段，及至少一形成在第二直线段彼此相交处且非为平角之几何角，第二图案之几何角的围绕区域被第一图案之圆弧线段的围绕区域涵盖于内。藉此，本实用新型的第一图案在微影制程制的硬烘烤步骤后不会有皱折产生。
【专利说明】触控屏幕
【技术领域】
[0001]本实用新型是有关于一种屏幕，特别是指一种触控屏幕。
【背景技术】
[0002]现今的消费性电子产品，例如智能型手机(Smart Phone)、平板计算机(TabletPC)，及卫星导航系统(GPS)等，皆朝轻、薄、短、小的方向设计，在此前提之下，触控屏幕便成为此等电子产品的主要输入设备。
[0003]参阅图1与2,为一种现有的触控屏幕I,触控屏幕I包含一盖板11、一第一遮蔽层
12、一第二遮蔽层13、一感应电路层14及一讯号传送层15。
[0004]盖板11主要由玻璃所制成,并包括一下表面111,下表面111具有一视区112及一环绕视区112之非视区113。
[0005]第一遮蔽层12设置在非视区113，主要由有色光阻(例如，黑色光阻)所制成。第一遮蔽层12包括一操作区121及一非操作区122，操作区121具有二第一图案123，第一图案123即为触控屏幕I上标示首页触控键、返回触控键、窗口切换键等触控功能键的图标(icon)。
[0006]第二遮蔽层13与盖板11分别位于第一遮蔽层12的两相反侧。第二遮蔽层13主要由有色油墨(例如，黑色油墨)所制成。第二遮蔽层13包括一对应设置在第一遮蔽层12之非操作区122上的本体区131，及一对应设置在操作区121上之图案区132，图案区132具有与第一图案123垂直投影图案重叠之第二图案133。第一遮蔽层12与第二遮蔽层13的层迭配合，即构成触控屏幕I外框部分的黑矩阵(black matrix,简称为BM)，而垂直重叠的第一图案123、第二图案133，则界定出屏幕表面的图标形状。
[0007]感应电路层14主要设置在视区112及操作区121对应第一图案123的位置，用以产生触控讯号，感应电路层14主要由透明导电材料所制成，例如较常见的材质为氧化铟锡(Indium Tin Oxide, ITO)。
[0008]讯号传送层15设置在第一遮蔽层12之非操作区122上。讯号传送层15通常藉由金属材质制作并与感应电路层14电连接，用以传送触控讯号。
[0009]关于上述触控屏幕I的制造方法，依序大致包含第一遮蔽层12之制作、感应电路层14之制作及第二遮蔽层13之制作。
[0010]制造第一遮蔽层12的方式如下:首先，在盖板11之下表面111旋涂(SpinCoating) 一层光阻，接着对光阻进行软烘烤，目的是蒸发该光阻内的溶剂，接着进入一曝光机进行曝光，随后再将盖板11与光阻浸泡在一显影液中，第一遮蔽层12与第一图案123的图案形状会在此时成型，紧接着将盖板11与光阻由显影液中取出并进行硬烘烤，目的是蒸发光阻中的溶剂及增加该光阻对该盖板11的附着力。
[0011]在第一遮蔽层12制作完成后，可利用溅镀(sputtering)制程将透明导电材料溅镀到盖板11之下表面111及第一遮蔽层12上,接着利用微影制程(Lithography Process)及蚀刻制程(Etching Process)定义出感应电路层14的电极形状。最后,可藉由印刷制程(Printing)制作第二遮蔽层13及第二图案133。此时，第二图案133已形成，且与第一图案123垂直投影图案重叠而呈镂空状，并能让光线从该处穿透或进一步在该处填入特定颜色的油墨、树脂材料，以彰显出图标(icon)的位置。
[0012]参阅图2与3，在制作第一遮蔽层12的过程中，由于光阻在显影液中显影后必须蒸发其中的溶剂及增加光阻对盖板11的附着力，因此必须进行硬烘烤处理，然而因为光阻的黏滞度小，流动性大，导致在硬烘烤处理后第一图案123在各个尖角处125产生一皱褶124，皱褶124除了会影响触控屏幕I之产品外观，同时也会影响形成在第一图案上123之感应电路层14的平整性与导电性，进而导致感应电路层14功能异常，另外，皱褶124也会对生产该触控屏幕I的后续制程，例如讯号传送层15的制作，造成平整度与功能性的异常，使产品良率下降，让制造商徒增成本。
实用新型内容
[0013]因此，为解决现有技术中的不足，本实用新型之目的，即在提供一种触控屏幕，该触控屏幕的遮蔽层具有较佳的平整性及图案完整性。
[0014]本实用新型触控屏幕，包含一盖板、一第一遮蔽层、一第二遮蔽层、一感应电路层及一讯号传送层。该盖板包括一下表面，该下表面具有一视区，及至少一位于该视区之一侧的非视区。该第一遮蔽层设置在该盖板的非视区，包括一非操作区及一操作区，并于该操作区形成至少一个镂空的第一图案，该第一图案具有至少一圆弧线段。该第二遮蔽层，与该盖板分别位于该第一遮蔽层的两相反侧，该第二遮蔽层包括一设置在该第一遮蔽层之该非操作区上的本体区，及一设置在该操作区上之图案区，该图案区形成一镂空之第二图案，该第二图案具有复数第二直线段，及至少一形成在该等第二直线段彼此相交处且非为平角之几何角，该第二图案之几何角的围绕区域被该第一图案之圆弧线段的围绕区域涵盖于内。该感应电路层设置在该盖板之视区上，用以产生一触控讯号。该讯号传送层设置在该第一遮蔽层与该第二遮蔽层之间，并与该感应电路层电连接，用以传送该触控讯号。
[0015]其中，该第一图案形成一呈圆形、椭圆形或具有圆弧外型之第一容置空间，该第一容置空间将该第二图案围绕于内。
[0016]其中，该第一容置空间之半径、长轴或曲率半径的长度介于3毫米至5毫米之间。
[0017]其中，该第一图案的形状相似于该第二图案且面积大于该第二图案，该第一图案的圆弧线段位置对应该第二图案的几何角。
[0018]其中，该第一图案还具有复数条彼此不相交且分别平行于该等第二直线段之第一直线段，及一由该等第一直线段及该圆弧线段围绕界定出之第二容置空间，该第二容置空间将该第二图案围绕于内。
[0019]其中，该第一图案之圆弧线段的曲率半径大于0.5毫米。
[0020]其中，该第一图案之每一第一直线段与对应之该第二图案的第二直线段之间的距离大于0.5毫米。
[0021]其中，该第一图案还具有复数条彼此不相交之第一直线段，该等第一直线段分别与相对应之各别的第二直线段垂直投影图案重叠。
[0022]其中，该第一图案之圆弧线段的曲率半径大于0.5毫米。
[0023]其中，该第二图案为触控屏幕上标示首页触控键、返回触控键、窗口切换键等触控功能键的图标。
[0024]本实用新型之功效在于，透过第二图案之几何角的围绕区域被该第一图案之圆弧线段的围绕区域涵盖于内，从而避免在硬烘烤流动性大的第一遮蔽层的步骤后第一图案产生皱折。
[0025]为让本实用新型之上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施方式，并配合所附图式，作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是一立体图，说明一种现有的触控屏幕；
[0027]图2是一立体分解图，说明触控屏幕的结构；
[0028]图3是一立体示意图，说明触控屏幕之一第一图案形成复数皱褶；
[0029]图4是一立体图，说明本实用新型触控屏幕之第一实施例；
[0030]图5是一立体分解图，说明第一实施例之结构；
[0031]图6是一局部放大图，说明第一实施例之二个第一图案与二个第二图案；
[0032]图7是一剖面示意图，说明第一实施例之二个第一图案与二个第二图案；
[0033]图8是一立体分解图，说明本实用新型触控屏幕之第二实施例；
[0034]图9是一局部放大图，说明第二实施例之二个第一图案与二个第二图案；及
[0035]图10是一局部放大图，说明本实用新型触控屏幕之第三实施例的一第一图案与一第二图案。
【具体实施方式】
[0036]在本实用新型被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表不。
[0037]参阅图4与图5，本实用新型触控屏幕之第一实施例包含一盖板2、一第一遮蔽层
3、一第二遮蔽层4、一感应电路层5及一讯号传送层6。
[0038]盖板2的材质选自于由玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二酸乙二脂、聚甲基丙烯酸甲脂、聚砜，及其他环烯共聚物所组成的群体，但不以此为限。盖板2包括一下表面21，下表面21具有一视区211及一环绕视区211之非视区212，非视区212亦可仅位于视区211的一侧。
[0039]参阅图5、6与7，第一遮蔽层3设置在盖板2的非视区212，主要由例如为黑色光阻的有色光阻所制成。
[0040]第一遮蔽层3包括一操作区31及一非操作区32。操作区31具有二个镂空且具有圆弧线段的第一图案311，且在每一第一图案311内形成一第一容置空间312。具体来说，本实施例中该等第一图案311呈圆形之外型，且较佳的半径长度Rl介于3毫米(mm)至5毫米之间。然而，在不同实施方式中，第一图案311也可以是椭圆形或其他具有圆弧外型的形状。在呈现椭圆形的实施态样中，其较佳的长轴长度范围介于3豪米至5毫米之间；在具有圆弧外型的实施态样中，其圆弧的较佳曲率半径长度介于3毫米至5毫米之间。
[0041]感应电路层5设置在盖板2的视区211上，用以产生触控讯号，感应电路层5主要由透明导电材料所制成，例如较常见的材质为氧化铟锡(Indium Tin Oxide, ITO)、氧化铟锋(Indium Zinc Oxide, IZO)、氧化招锋(Aluminum Zinc Oxide, AZO)、氧化锋(Zinc Oxide)、氧化铟嫁锋(Indium Gallium Zinc Oxide, IGZO)、奈米碳管(Carbon NanoTube，CNT)、奈米银、奈米铜，或是其他透明导电材质与金属或非金属的合成物。
[0042]讯号传送层6通常藉由金属材质制作，其设置在第一遮蔽层3与第二遮蔽层4之间，并与感应电路层5电连接，用以传送感应电路层5所产生的触控讯号。
[0043]第二遮蔽层4与盖板2分别位于第一遮蔽层3的两相反侧，且主要由例如为黑色油墨的有色油墨所制成。第二遮蔽层4包括一设置在该第一遮蔽层3之非操作区32上的本体区41，及一设置在操作区31上之图案区42。图案区42形成二个镂空之第二图案421。每一第二图案421各位在第一遮蔽层3之第一容置空间312内，且具有复数条第二直线段422，及复数个形成在第二直线段422彼此相交处且非为平角之几何角423，各几何角123的围绕区域被第一图案311之圆弧线段的围绕区域涵盖于内。经实际生产验证得知，第一图案311的曲率半径或长轴长度的选用一方面可以充分预留第一图案311及第二图案421在制作过程中的公差标准，确保生产良率；另一方面，可以使得第一图案311的围绕区域与第二图案421达到最好的匹配效果，消除由于第一图案311与第二图案421由于形状及大小不同而带来的视觉差异性。
[0044]关于上述触控屏幕的制造方法，依序大致包含第一遮蔽层3之制作、第二遮蔽层4之制作、感应电路层5之制作及讯号传送层6之制作。
[0045]制造第一遮蔽层3的方式如下:首先，在盖板2之下表面21旋涂一层光阻，接着对光阻进行软烘烤，并进入一曝光机进行曝光，随后再将盖板2与光阻浸泡在一显影液中，第一遮蔽层3与二个第一图案311的会在此时成型，紧接着将盖板2与光阻由显影液中取出并进行硬烘烤。
[0046]在第一遮蔽层3制作完成后，可利用溅镀制程将透明导电材料溅镀到盖板2之下表面21上，接着利用微影制程及蚀刻制程定义出感应电路层5的电极形状。
[0047]讯号传送层6的制作可利用溅镀制程将金属材料溅镀到盖板2之下表面21上，接着利用微影制程及蚀刻制程定义出讯号传送层6的电极形状，亦或是在上述制作感应电路层5的过程中，利用微影制程及蚀刻制程一次一起定义出感应电路层5及讯号传送层6的电极形状。
[0048]最后，可藉由印刷制程制作第二遮蔽层4及二个第二图案421。此时，第二图案421已形成，且分别位在第一遮蔽层3之第一容置空间312内，第二图案421即为触控屏幕上标示首页触控键、返回触控键、窗口切换键等触控功能键的图标(icon)。且由于第二图案421为镂空，因此能让光线从该处穿透或进一步在该处填入特定颜色的油墨、树脂材料，以彰显出图标的位置。
[0049]如前所述，由于感应电路层5需电连接讯号传送层6，且在制造过程中，亦可利用微影制程及蚀刻制程同时定义出感应电路层5及讯号传送层6的电极形状，因此感应电路层5会需要由盖板2横跨至第一遮蔽层3上，然而若是第一遮蔽层3的厚度过厚，则会导致感应电路层5在盖板2与第一遮蔽层3的交界处断裂，导致触控功能异常与良率下降。因此，制造第一遮蔽层3的材料特性需求便是要在涂布到盖板2后，第一遮蔽层3的厚度不可过厚以免感应电路层5断裂，而光阻黏滞度小、流动性大的材料特性，使得第一遮蔽层3由光阻制作到盖板2后，其厚度不会过厚而能避免感应电路层5的断裂问题，因此本实施例选用光阻作为第一遮蔽层3的制作材质。而第二遮蔽层4在制造顺序上是在感应电路层5与讯号传送6之后，由于此时感应电路层5与讯号传送6已成形，不需要考虑第二遮蔽层4的厚度问题，仅需选用遮光效果较佳的材料即可，因此尽管油墨的材料特性是黏滞度大、流动性小而适合用于较厚结构的制作，但由于其遮光效果较光阻为佳，本实施例即选用油墨作为第二遮蔽层4的制作材质。
[0050]然而，也正因为光阻的材料特性是黏滞度小，流动性大，因此若在第一遮蔽层3上形成的图案有类似于第二图案421之几何角423存在，在硬烘烤的步骤后会在此处产生皱褶。但由于本实施例的第一图案311的外型呈圆形、椭圆形或其他具圆弧外型的形状，而无类似于第二图案421之几何角423的存在，因此在硬烘烤的步骤后不会出现皱褶，而能保持第一图案311表面的平坦度。良好的平坦度除了不会影响触控屏幕的产品外观外，同时也避免了形成在第一图案311上之讯号传送层6因不平坦的表面所导致的功能异常。另外，生产触控屏幕的后续制程也不会因为皱褶而导致平整度与功能性的异常。
[0051]参阅图8与图9，本实用新型触控屏幕之第二实施例与第一实施例的差别在于每一第一图案311的形状相似于对应的第二图案421，且每一第一图案311具有复数条圆弧线段313、复数条彼此不相交且分别平行于第二图案421之第二直线段422的第一直线段314，及一由第一直线段314及圆弧线段313围绕界定出之第二容置空间315。每一第二容置空间315将第二图案421围绕于内，而第二图案421之几何角423的围绕区域被第一图案311之圆弧线段313的围绕区域涵盖于内。且第一图案311之每一第一直线段314与对应的第二直线段422之间的较佳距离D大于0.5毫米，第一图案311之每一圆弧线段313的较佳曲率半径R2大于0.5毫米。经实际生产验证得知，该曲率半径的选用一方面可以充分预留第一图案311及第二图案421在制作过程中的公差标准，确保生产良率的；另一方面，可以使得第一图案311的围绕区域与第二图案421达到最好的匹配效果，消除由于第一图案311与第二图案421由于形状及大小不同而带来的视觉差异性。
[0052]由于第一图案311对应第二直线段422之几何角423的位置为圆弧线段313，而并无类似几何角423的存在，因此第一图案311在硬烘烤的步骤后并不会出现皱褶，因而具有如上述之第一实施例相同之功效，而第二实施例其余各部件之特征、材料特性及制作步骤与上述之第一实施例相似，故不再赘述。
[0053]参阅图10，本实用新型触控屏幕之第三实施例与第二实施例的差别在于第一直线段314与相对应的第二直线段422垂直投影图案重迭，而第一图案311之圆弧线段313的位置仍然对应第二直线段422之几何角423，且第一图案311之每一圆弧线段313的较佳曲率半径R3大于0.5毫米，因此，第一图案311在硬烘烤的步骤后亦不会出现皱褶，因而具有如上述之第二实施例相同的功效，而第三实施例其余各部件之特征、材料特性及制作步骤与上述之第二实施例相似，故不再赘述。
[0054]综上所述，本实用新型触控屏幕透过让第一图案311呈圆形、椭圆形或具有圆弧之外型，或是让第二图案421之几何角423的围绕区域被该第一图案311之圆弧线段313的围绕区域涵盖于内，皆能避免第一图案311在硬烘烤的步骤后产生皱折，使第一遮蔽层3具有较佳的平整性及图案完整性，故确实能达成本实用新型之目的。
[0055]以上所述仅为本实用新型的实施例，其并非用以限定本实用新型的专利保护范围。任何熟习相像技艺者，在不脱离本实用新型的精神与范围内，所作的更动及润饰的等效替换，仍为本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种触控屏幕，其特征在于，包含: 一盖板，包括一下表面，该下表面具有一视区，及至少一位于该视区之一侧的非视区；一第一遮蔽层，设置在该盖板的非视区，包括一非操作区及一操作区，并于该操作区形成至少一个镂空的第一图案，该第一图案具有至少一圆弧线段； 一第二遮蔽层，与该盖板分别位于该第一遮蔽层的两相反侧，该第二遮蔽层包括一设置在该第一遮蔽层之该非操作区上的本体区，及一设置在该操作区上之图案区，该图案区形成一镂空之第二图案，该第二图案具有复数第二直线段，及至少一形成在该等第二直线段彼此相交处且非为平角之几何角，该第二图案之几何角的围绕区域被该第一图案之圆弧线段的围绕区域涵盖于内； 一感应电路层，设置在该盖板之视区上，用以产生一触控讯号；及一讯号传送层，设置在该第一遮蔽层与该第二遮蔽层之间，并与该感应电路层电连接，用以传送该触控讯号。
2.如权利要求1所述的触控屏幕，其中，该第一图案形成一呈圆形、椭圆形或具有圆弧外型之第一容置空间，该第一容置空间将该第二图案围绕于内。
3.如权利要求2所述的触控屏幕，其中，该第一容置空间之半径、长轴或曲率半径的长度介于3毫米至5毫米之间。
4.如权利要求1所述的触控屏幕，其中，该第一图案的形状相似于该第二图案且面积大于该第二图案，该第一图案的圆弧线段位置对应该第二图案的几何角。
5.如权利要求4所述的触控屏幕，其中，该第一图案还具有复数条彼此不相交且分别平行于该等第二直线段之第一直线段，及一由该等第一直线段及该圆弧线段围绕界定出之第二容置空间，该第二容置空间将该第二图案围绕于内。
6.如权利要求5所述的触控屏幕，其中，该第一图案之圆弧线段的曲率半径大于0.5毫米。
7.如权利要求6所述的触控屏幕，其中，该第一图案之每一第一直线段与对应之该第二图案的第二直线段之间的距离大于0.5毫米。
8.如权利要求1所述的触控屏幕，其中，该第一图案还具有复数条彼此不相交之第一直线段，该等第一直线段分别与相对应之各别的第二直线段垂直投影图案重叠。
9.如权利要求8所述的触控屏幕，其中，该第一图案之圆弧线段的曲率半径大于0.5毫米。
10.如权利要求1所述的触控屏幕，其中，该第二图案为触控屏幕上标示首页触控键、返回触控键、窗口切换键等触控功能键的图标。
【文档编号】G06F3/041GK204009819SQ201420411744
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】袁琼, 杨满玉, 余晶 申请人:宸鸿科技(厦门)有限公司