触控构件及其制造方法
【专利摘要】本发明提供一种触控构件及其制造方法，触控构件的制造方法包含以下步骤：首先，提供基板，基板的表面具有一个平面的电极区域以及一个平面的线路区域；接下来，将第一导电材料覆盖于电极区域上，以形成透明电极层，其中所述第一导电材料为含有纳米碳管的透明电极层；接着，将第二导电材料覆盖于线路区域上，以形成线路层，所述线路层自透明电极层引出；最后，塑形基板以形成能够绕曲的形状或立体形状的透明电极。
【专利说明】触控构件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种输入界面构件及其制造方法，且特别是涉及一种触控构件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]伴随着移动电话与触摸导航系统等各种电子设备的高性能化和多样化的发展，在显示行信息设备的前面安装透光性的触控板的电子设备逐步增加，如各式电脑(平板电脑)、手机(PDA)、工业控制器等。按触控板工作原理和传输介质的不同，现有技术中的触控板至少可以为电阻式、电容式、光频、声频感应式等等。现有较为常见的触控装置例如为电阻式及电容式触控装置。有关电容式触控装置的工作机制为当手指等触摸物触摸在触控板表面上时，因人体电场，手指等触摸物和触控板中的导电层之间形成一个耦合电容。触控板控制器通过对此电性变化进行精确计算，得出触摸点的位置。
[0003]目前的光电产品将进阶以曲面设计为主流，因此，由于电子设备的推陈出新，对于触控技术应用仍受限于平坦面结构，因此对于非平面结构的电子装置如鼠标、摇杆或进一步对于新颖的平面显示装置的外壳，若可设置触控装置将更提升应用上的便利性。
【发明内容】
[0004]本发明提出一种触控构件的制造方法，上述触控构件的制造方法主要于利用含有纳米碳管的第一导电材料以于基板的平面的电极区域形成透明电极层，并进一步塑形基板，故可提闻广品设计的弹性。
[0005]本发明实施例提供一种触控构件的制造方法，包含以下步骤:首先，提供基板，基板的表面具有至少一个平面的电极区域以及至少一个平面的线路区域；接下来，覆盖第一导电材料于所述至少一个电极区域上的至少一部分，以形成透明电极层，其中所述第一导电材料含有纳米碳管；接着，覆盖第二导电材料于所述至少一线路区域上的至少一部分，以形成线路层，所述线路层自透明电极层引出；最后，塑形基板以形成至少一个可挠形状或立体形状的透明电极。
[0006]除此之外，本发明实施例还提供一种触控构件，所述触控构件包括基板、立体形状的透明电极以及线路层。基板具有立体形状，且基板的表面具有电极区域以及线路区域。透明电极包括透明电极层，而透明电极层形成于电极区域上，其中透明电极层的材料为含有纳米碳管的透明导电材料。线路层形成于线路区域上，且线路层自该透明电极层引出。
[0007]综上所述，本发明所提供的触控构件及其制造方法可实现一种高性能与多样化的触控构件，并可简化制程、提升制程良率等。
[0008]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1A示出依据本发明一实施例的触控构件的制造方法的步骤流程图。
[0010]图1B与图2A示出依据图3的触控构件的制造方法在制造过程中的上视示意图。
[0011]图1C示出依据图1B的触控构件沿AA线的剖面示意图。
[0012]图2B示出依据图2A的触控构件沿BB线的剖面示意图。
[0013]图3示出依据本发明一实施例的触控构件的剖面示意图。
[0014]图4示出依据本发明另一实施例的触控构件的上视示意图。
[0015] 【主要元件符号说明】
[0016]IaUb触控构件
[0017]100 基板
[0018]101 表面
[0019]102上表面
[0020]103 下表面
[0021]110 电极区域
[0022]120线路区域
[0023]200透明电极层
[0024]201~204透明电极
[0025]210导电区域
[0026]220 空间
[0027]300、301 线路层
[0028]310引线区域
[0029]400感测电路
[0030]SlOl ~S107 步骤
【具体实施方式】
[0031]本发明实施例提出一种触控构件的制造方法，上述触控构件的制造方法主要在于利用含有纳米碳管的第一导电材料以于基板的平面的电极区域形成透明电极层，并进一步塑形基板，故可形成具有可挠形状或立体形状的透明电极。
[0032]请参考图1A、图1B、图2A与图3，图1A示出依据本发明一实施例的触控构件的制造方法的步骤流程图，图1B与图2A示出依据图3的触控构件Ia在制造过程中的上视示意图，而图3示出依据本发明一实施例的触控构件Ia的剖面示意图。本发明的第一具体实施例包括以下步骤:
[0033]步骤SlOl:首先，提供基板100，其表面101具有至少一个平面的电极区域110以及至少一个平面的线路区域120。
[0034]步骤S103:覆盖第一导电材料于所述至少一个电极区域110上的至少一部分，以形成透明电极层200，其中所述第一导电材料为含有纳米碳管的透明导电材料。
[0035]步骤S105:覆盖第二导电材料于所述至少一线路区域120上的至少一部分，以形成线路层300，所述线路层300自透明电极层200引出。
[0036]步骤S107:塑形基板100以形成至少一个可挠形状或立体形状的透明电极201。[0037]以下将详细说明本实施例的触控构件的制造方法，请参考图1B与图1C，其中，图1C示出依据图1B的触控构件Ia沿AA线的剖面示意图。首先提供基板100，其表面101具有至少一个平面的电极区域110以及至少一个平面的线路区域120。于本实施例中，基板100为板状基板，并具有一平面的上表面102。上表面102具有电极区域110以及线路区域120，而线路区域120位于电极区域110的周围。基板100的形状也可为薄膜状、长方体形状或不规则形状等，而基板100的至少部分表面101为平面，而所述至少部分表面101具有电极区域Iio以及线路区域120。
[0038]基板100的材料为绝缘材料且具有透光性，另外，基板100的材料也具有热塑性，例如为聚对苯二甲酸乙二酯(PET, polyethylene terephthalate)树脂、聚碳酸酯(PC, polycarbonate)树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA, polymethyl methacrylate)树脂、聚丙烯(PP，Polypropylene)树脂、聚乙烯(PE, polyethylene)树脂、聚醚砜(PES,polyethersulfone)树脂、聚酰亚胺(PI, polyimide)树脂及环氧树脂等。于本实施例中，可以基板100的下表面103为触控面，使接近或接触下表面103的接触物体与形成于上表面102的透明电极201之间形成静电电容，而基板100的厚度例如为50-700微米(Micrometer, μ m),优选例如为188微米。
[0039]请参考图2A与图2B，其中，图2B示出依据图2A的触控构件Ia沿BB线的剖面示意图。接着，覆盖第一导电材料于电极区域110上的至少一部分，以形成透明电极层200，其中，第一导电材料为含有纳米碳管的透明导电材料。第一导电材料例如为含有纳米碳管、有机导电涂料以及溶剂的透明导电涂料。详细而言，有机导电涂料例如为聚次乙二氧基噻吩-聚苯乙烯横酸盐(Poly-3, 4-Ethylenedioxythiophene/Poly (styrenesulfonate),PED0T/PSS),而溶剂例如为水(water)、乙醇(Ethanol)、异丙醇(Iso-propyl alcohol,IPA)、甲醇(Methyl alcohol)或上述材料的组合。于本实施例中，溶剂例如为水与异丙醇的组合。更进一步地，透明导电材料可含有多个相互缠绕或各向同性的纳米碳管，所述多个纳米碳管可利用凡德瓦尔力相互吸引、缠绕，以形成具有微孔结构的网络状结构。再者，所述纳米碳管可为单壁纳米碳管、双壁纳米碳管、多壁纳米碳管或其混和，而单壁纳米碳管的直径约为0.5纳米至50纳米，双壁纳米碳管的直径约为1.0纳米至50纳米，多壁纳米碳管的直径约为1.5纳米至50纳米。
[0040]于本实施例中，可将第一导电材料作为涂料以涂布方式覆盖于基板100的电极区域110上，以形成透明电极层200。透明电极层200的厚度可以为10至500纳米，可使透明电极层200具有较好的阻值分布和透光特性，从而提供了触控构件Ia及使用触控构件Ia的装置的分辨率和触控精确度。值得一提的是，于本实施例中，第一导电材料仅覆盖于电极区域110的一部分，以形成图案化的透明电极层200。另外，也可将第一导电材料作为涂料以网印、喷涂、微影、喷墨或其他制程覆盖于基板100的表面101上，以形成图案化的透明电极层200，本【技术领域】的普通技术人员可以依据实际需求径行选择，故本实施例并不限制。
[0041]如图2A所示，图案化的透明电极层200具有多个导电区域210，多个导电区域210之间以一空间220间隔。具体而言，多个导电区域210的形状皆为大小相同的长方形，且多个导电区域210相互平行设置并以多个长条形的空间220两两间隔。于其他实施例中，图案化的透明电极层200例如可具有第一轴向设置的导电区域以及第二轴向设置的导电区域，而所述两个导电区域以一介电层相间隔。介电层的材料可为高透明性、低反射性且低眩光性的介电材料，例如聚苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树月旨、聚碳酸酯树脂、聚娃氧树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS,Acrylonitrile-Styrene)树脂或TPX树脂(以4-甲基戊烯-1为主原料之结晶性之烯烃系聚合物)等。另外，形成介电层的方法可藉由网印、喷涂、微影、喷墨或其他制程，以形成图案化的介电层，本【技术领域】的普通技术人员可以依据实际需求径行选择，故本实施例并不限制。
[0042]接下来，覆盖第二导电材料于线路区域120上的至少一部分，以形成线路层300，其中，线路层300自透明电极层200引出。第二导电材料为具有导电性与延展性的材料，例如导电胶、银胶或参杂有导电粒子的树脂涂料等。于本实施例中，第二导电材料为不透明的导电胶，但本实施例并不限制，于其他实施例中，第二导电材料也可具有透明性。如图2A与图2B所示，可通过网印、喷涂、微影、喷墨或其他布线制程，以将第二导电材料覆盖于基板100的线路区域120上，而形成线路层300。本【技术领域】的普通技术人员可以依据实际需求径行选择上述布线制程，故本实施例并不限制。线路层300的厚度可以为10纳米至10000纳米，于本实施例中，线路层300的厚度例如为10纳米至500纳米，可使线路层300具有较好的阻值分布。线路层300的厚度是本【技术领域】的普通技术人员可依据线路层300的材料以及实际需求而设计，故本发明的实施例并不限制。
[0043]线路层300自透明电极层200引出，具体而言，线路层300与透明电极层200皆设置于基板100的上表面102，且线路层300 —端可邻接于透明电极层200，以自透明电极层200引出。或者，线路层300的一端可覆盖透明电极层200局部，以自透明电极层200引出。如图2A所示，线路层300具有多个引线区域310，各引线区域310可针对透明电极层200的各导电区域210独立引出，因此各导电区域210可通过各引线区域310分别电性连接至外部电路(未示出)。线路层300的布线设计是本【技术领域】的普通技术人员可以依据实际需求径行选择，故本实施例并不限制。
[0044]值得一提的是，于其他实施例中，在形成透明电极层200的步骤与形成线路层300的步骤，可包括同时将第一导电材料与第二导电材料分别覆盖于电极区域110与线路区域120，以同时形成透明电极层200与线路层300。举例而言，可利用印刷滚轮于基板100的上表面102印刷一图形以遮蔽部分上表面102，随后利用涂布滚轮，于基板100的电极区域110涂布第一导电材料，而于基板的线路区域120涂布第二导电材料。
[0045]最后，如图3所示，塑形基板100以形成可挠形状或立体形状的透明电极201。于本实施例中，可通过热压成形制程以塑形基板100，使基板100具有弯曲的形状，也就是说，基板100的上表面102可成形为凹形的曲面，而基板100的下表面103可成形为凸形的曲面。同时，塑形基板100可使覆盖于基板100的上表面102的透明电极层200具有弯曲的形状，以形成具有曲面状的透明电极201。再者，塑形基板100可使覆盖于基板100的上表面102的线路层300具有弯曲的形状，以形成具有曲面状的线路层301。所述热压成形制程例如将基板100送递至一热压成形装置的一公模与一母模间的模穴内，通过公模与母模夹持且热压基板100，以塑形基板100。本【技术领域】的普通技术人员可以依据实际需求径行选择塑形基板的方式，本实施例并不限制。
[0046]举例而言，塑形基板100的方式也可通过真空辅助冷压成形制程，详细而言，可将基板100摆放于一真空辅助冷压成形装置内部的一公模顶面，公模顶面具有多个气孔。藉此，可经由各气孔对冷压成形装置内部抽真空，而使冷压成形装置内部形成真空状态，使基板100受气孔的真空吸力吸引而贴合于公模顶面，以塑形基板100。
[0047]另外，于其他实施例中，也可仅塑形基板100的部分，例如，可仅针对的覆盖有透明电极层200的部分基板100进形热压成形制程，以形成具有可挠形状或立体形状的透明电极201，而覆盖于基板100的线路区域120的线路层300仍具有平面的形状。或者，也可仅塑形基板100的上表面102，使上表面102成形为凹形的曲面，而基板100的下表面103仍维持平面，以形成具有可挠形状或立体形状的的透明电极201。再者，透明电极201的立体形状也可为曲面的结合、曲面与平面的结合或平面的结合等，本【技术领域】的普通技术人员可以依据实际需求径行选择，故本实施例并不限制。
[0048]依据不同产品，塑形基板100的步骤还可包括依据电极区域110的位置划分出至少两个透明电极201，而线路层300、301针对各透明电极201独立引出。详细而言，可对准电极区域110的中心线位置塑形基板100，使基板100的上表面102成形为具有大致90度角的内凹折面，并可使覆盖于上表面102的透明电极层200成形为具有大致90度角的内折形状。再者，可配合基板100塑形的形状而选择第一导电材料，因此，使具有大角度弯折形状的透明电极层200于所述中心线位置断线，以划分为两个透明电极201，而线路层300、301针对各透明电极201独立引出。
[0049]综上所述，如图3所示的本发明的第一实施例的触控构件Ia包括基板100、可挠形状或立体形状的透明电极201以及线路层300、301。基板100具有立体形状，且基板100的表面101具有电极区域110以及线路区域120。透明电极201包括透明电极层200，而透明电极层200形成于电极区域110上，其中透明电极层200的材料为含有纳米碳管的透明导电材料。线路层300、301形成于线路区域120上，且线路层300、301自透明电极层200引出。
[0050]请参考图4，图4示出依据本发明另一实施例的触控构件Ib的上视示意图。本实施例的触控构件Ib及其制造方法皆与前述实施例的触控构件Ia及其制造方法二者大致相似，而以下仅针对本实施例与前述实施例之间的不同之处进行详细说明。于本实施例的触控构件Ib中，基板100为鼠标的上盖，且基板100的表面101具有多个电极区域110，而本实施例的触控构件Ib具有多个透明电极202、203、204。触控构件Ib还包括感测电路400，透明电极202、203、204通过线路层301分别电性连接于感测电路400。透明电极202可作为鼠标的左键感应电极，透明电极203可作为鼠标的右键感应电极，而透明电极204可作为鼠标的滚轴感应电极。
[0051]根据本发明实施例，上述的触控构件la、lb的制造方法利用含有纳米碳管的第一导电材料形成透明电极层，由于第一导电材料于加工后仍具有延展性，使形成于基板100的平面的电极区域110的透明电极层200可进一步通过塑形基板100，以形成具有可挠形状或立体形状的透明电极201，藉此，可实现一种高性能与多样化的触控构件la、lb。上述的触控构件la、lb的制造方法通过形成透明电极层200于基板100的平面的电极区域110上，并形成线路层300于基板100的平面的线路区域120上，再塑形基板100以形成可挠形状或立体形状的透明电极201，可简化制程并提升制程良率，且可提高产品设计的弹性。
[0052]以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以限定本发明的专利保护范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神与范围内，所作的更动及润饰的等效替换，仍为本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种触控构件的制造方法，其特征在于，包括: 提供基板，所述基板的表面具有平面的至少一电极区域以及平面的至少一线路区域； 将第一导电材料覆盖于所述至少一电极区域上的至少一部分，以形成透明电极层，其中所述第一导电材料为含有纳米碳管的透明导电材料； 将第二导电材料覆盖于所述至少一线路区域上的至少一部分，以形成线路层，所述线路层自所述透明电极层引出；以及 对所述基板进行塑形操作，以形成至少一能够绕曲的形状或立体形状的透明电极。
2.根据权利要求1所述的触控构件的制造方法，其特征在于，形成所述透明电极层的步骤与形成所述线路层的步骤包括:同时将所述第一导电材料与所述第二导电材料分别覆盖于所述至少一电极区域上的至少一部分与所述至少一线路区域上的至少一部分。
3.根据权利要求1所述的触控构件的制造方法，其特征在于，形成所述透明电极层的步骤包括:通过网印、喷涂、微影或喷墨方式将所述第一导电材料覆盖于所述至少一电极区域上的至少一部分。
4.根据权利要求1所述的触控构件的制造方法，其特征在于，所述透明电极层具有至少两个导电区域，所述至少两个导电区域之间以空间或以介电层间隔。
5.根据权利要求4所述的触控构件的制造方法，其特征在于，所述介电层的材料为延展性材料。
6.根据权利要求1所述的触控构件的制造方法，其特征在于，对所述基板进行塑形操作的步骤包括:对所述基板进行热压成形处理。
7.根据权利要求1所述的触控构件的制造方法，其特征在于，对所述基板进行塑形操作的步骤包括:依据所述至少一电极区域的位置划分出至少两个所述透明电极，并且所述线路层针对每一个所述透明电极独立地引出。
8.根据权利要求1所述的触控构件的制造方法，其特征在于，所述立体形状为曲面、曲面与曲面的结合、曲面与平面的结合或平面与平面的结合。
9.根据权利要求1所述的触控构件的制造方法，其特征在于，所述基板为透明基板。
10.一种触控构件,其特征在于,包括: 基板，具有能够绕曲的形状或立体形状，所述基板的表面具有至少一电极区域以及至少一线路区域； 能够绕曲的形状或立体形状的至少一透明电极，所述透明电极包括透明电极层，所述透明电极层形成于所述至少一电极区域上，其中所述透明电极层的材料为含有纳米碳管的透明导电材料；以及 线路层，形成于所述至少一线路区域上，所述线路层自所述透明电极层引出。
11.根据权利要求10所述的触控构件，其特征在于，所述透明电极层具有至少两个导电区域，所述至少两个导电区域之间以空间或以介电层间隔。
12.根据权利要求11所述的触控构件，其特征在于，所述介电层的材料为延展性材料。
13.根据权利要求10所述的触控构件，其特征在于，所述基板的材料为热塑性材料。
14.根据权利要求10所述的触控构件，其特征在于，所述基板为透明基板。
15.根据权利要求10所述的触控构件，其特征在于，所述基板为显示器的上盖、鼠标的上盖或摇杆的外壳。
16.根据权利要求10所述的触控构件，其特征在于，所述立体形状为曲面、曲面与曲面的结合、曲面与平面的结合或平面与平面的结合。
17.根据权利要求10所述的触控构件，其特征在于，依据所述至少一电极区域的位置而划分出至少两个所述透明电极，并且所述线路层针对每一个所述透明电极独立地引出。
18.根据权利要求10所述的触控构件，其特征在于，所述触控构件还包括感测电路，所述透明电极通过所述线路层与所述感测电路电性连接。
【文档编号】G06F3/041GK103902070SQ201210568321
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月24日 优先权日:2012年12月24日
【发明者】丁定国, 刘修铭, 陈耀宗 申请人:东元奈米应材股份有限公司