CN103809796A - 触控感应电极结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控感应电极结构，包括感应电极，该感应电极包括本体部及与本体部底部连接的连接部，其中该连接部的宽度是大于或等于该本体部底部的一半宽度；以及信号传输线包括头部及与该头部连接的尾部引线，其中该信号传输线的头部是叠设于该感应电极的连接部且与该连接部电性连接。此外，本发明还提供了一种触控感应电极结构的制造方法。本发明在于提供一种能够透过降低感应电极连接部单位面积上的静电量来降低静电产生的热量，进而提高抗静电等级的触控感应电极结构。

Description

触控感应电极结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种触控传感器，尤指一种触控感应电极结构以及该触控感应电极结构的制造方法。
背景技术
随着科学技术的发展，许多电子产品已由传统的键盘或者鼠标作为输入设备，转变为使用触控面板作为输入设备。现有触控面板根据工作原理可以大致分为：电容式、电阻式、表面声波式以及红外线感应式等触控面板；其中电容式触控面板应用最为广泛。
电容式触控面板通常包括基板、位于基板上的感应电极、位于基板周边区域的金属信号传输线。其中感应电极是由本体部及与本体部底部连接的连接部所组成，其中，连接部的宽度是小于本体部底部的一半宽度。信号传输线是由头部与尾部引线所组成，其中信号传输线的头部是叠设于感应电极的连接部且两者尺寸大小相近。电容式触控面板贴附于电子组件上作为触控装置供用户进行触碰操作。由于触控面板与电子组件之间存在间隙，用户在触碰操作的过程中容易将身上带的静电窜入间隙并累积在触控面板的周边区域上。另，空气中存在大量的静电也会累积在触控面板周边区域上。因此静电对于位于周边区域的电极连接部与信号传输线的影响比较大，而根据焦耳定律Q＝I2Rt，静电经过信号传输线或感应电极时势必会产生热量。由于金属信号传输线的阻抗较小(约为几百奥姆)，静电经过金属信号传输线产生热量不足以将导线烧毁。但感应电极的连接部阻抗较大(约为几千奥姆)，静电在此处经过产生的热量相对也较大。由于连接部的宽度是小于本体部底部的一半宽度，在其他因素(如长度、高度等)固定下，感应电极连接部因其面积不大，使得其在单位面积上分布的静电量相对很大，进而使感应电极连接部此处所产生的热量因不容易导出而被烧毁形成断路，导致触控面板报废。因此，这种电容式触控面板的防静电能力较差。
发明内容
本发明在于提供一种能够透过降低感应电极连接部单位面积上的静电量来降低静电产生的热量，进而提高抗静电等级的触控感应电极结构。
本发明提供一种触控感应电极结构，包括：感应电极，包括本体部及与本体部底部连接的连接部，其中该连接部的宽度是大于或等于该本体部底部的一半宽度；以及信号传输线包括头部及与该头部连接的尾部引线，其中该信号传输线的头部是叠设于该感应电极的连接部且与该连接部电性连接。该连接部形状为矩形或梯形。
进一步的，该连接部的宽度等于该本体部底部的一半宽度。该连接部位于该本体部底部的中间位置。该连接部位于该本体部底部的一端。该信号传输线的头部完全覆盖该连接部。
进一步，该连接部的宽度等于该本体部底部的宽度。该信号传输线的头部覆盖部分的该连接部。该信号传输线的头部叠设于该连接部的中间。该信号传输线的头部叠设于该连接部的一侧。该信号传输线的头部完全覆盖该连接部。
进一步的，该连接部具有一紧邻该本体部底部的第一边缘与一远离该本体部底部的第二边缘，其中该第一边缘与该第二边缘之间的距离为0.02～0.4mm。
进一步的，该信号传输线材料选自钼铝钼、银、铜或碳胶。
进一步的，该触控感应电极结构更包括一基板，该触控感应电极结构设置于一基板上。
进一步的，该触控感应电极结构更包括一遮蔽层，其中该遮蔽层且夹设于该基板与该触控感应电极结构之间。
本发明提供一种触控感应电极结构的制造方法，包括如下步骤：形成感应电极，该感应电极包括本体部及与本体部底部连接的连接部，其中该连接部的宽度是大于或等于该本体部底部的一半宽度；以及形成信号传输线，其中该信号传输线包括头部及与该头部连接的尾部引线，其中该信号传输线的头部是叠设于该感应电极的连接部且与该连接部电性连接。该连接部为矩形或梯形。
进一步的，该连接部的宽度等于该本体部底部的一半宽度。该连接部位于该本体部底部的中间位置。该连接部位于该本体部底部的一端。该信号传输线的头部完全覆盖该连接部。
进一步的，该连接部的宽度等于该本体部底部的宽度。该信号传输线的头部覆盖部分的该连接部面积的一半。该信号传输线的头部叠设于该连接部的中间。该信号传输线的头部叠设于该连接部的一侧。该信号传输线的头部完全覆盖该连接部。
进一步的，该连接部具有一紧邻该本体部底部的第一边缘与一远离该本体部底部的第二边缘，其中该第一边缘与该第二边缘之间的距离为0.02～0.4mm。
进一步的，该信号传输线材料选自钼铝钼、银、铜或碳胶。
进一步的，该触控感应电极结构的制造方法，更进一步包括：形成该触控感应电极结构于一基板上。
进一步的，该触控感应电极结构的制造方法，进一步更包括：形成一遮蔽层，其中该遮蔽层设于该周边区域内，且夹设于该基板与该该触控感应电极结构之间。
采用本发明，当静电等级过高时，透过增加连接部的宽度来降低其在单位面积上分布的静电量，进而降低感应电极连接部此处产生的热量降低而不容易被烧毁，因此，本发明可以提高触控感应电极结构的抗静电等级。
附图说明
图1是本发明之第一较佳实施例的触控感应电极结构示意图；
图2是图1中A的局部放大图；
图3是图2沿剖面线BB’的剖面图；
图4是另一较佳触控面板的剖面图；
图5是本发明之第二较佳实施例的触控感应电极结构示意图；
图6为本发明之第三较佳实施例的触控感应电极结构示意图；
图7是本发明之第四较佳实施例的触控感应电极结构示意图；
图8是本发明之第五较佳实施例的触控感应电极结构示意图；
图9是本发明之第六较佳实施例的触控感应电极结构示意图；及
图10是一实施例的触控感应电极结构制造方法流程图。
具体实施方式
为使能更进一步了解本发明之特征及技术内容，请参阅以下有关本发明之详细说明与附图，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范围作任何的限制。
请合并参阅图1、图2和图3。其中，图1是本发明一实施例的触控面板结构示意图；图2是图1中A区域的局部放大图；图3是图2沿剖面线BB’的剖面图。该触控面板100包括基板40和设于基板40上的触控感应电极结构10。
基板40划为一触控区域M1以及围绕该触控区域M1的一周边区域M2。基板40可为各种透明或不透明材质，不限于硬质基板或是可挠性基板，例如玻璃、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephtalate，PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚砜(Polysulfone，PES)或者其他环烯共聚物(cyclic olefin copolymer)等。
该触控感应电极结构10包括感应电极20与信号传输线30。感应电极20包括复数沿第一方向分布的第一感测垫211与复数沿第二方向分布的第二感测垫212。其中两相邻的第一感测垫211之间以导线23连接。两相邻第二感测垫212分别置于导线23的两侧边，而以横跨导线23的导电桥24连接彼此，并以绝缘层(图中未标示)等方式保持导电桥24与导线23之间的电性绝缘。在此请注意，上述实施方式并非用以限制本发明。在其中一种实施例中，感应电极20可以由复数条相互平行的电极轴组成。
以图1所示的第一感测垫211来看，可以是具有完整图案的感测垫211a或具有不完整图案的感测垫211b，同样的，第二感测垫212也可以是具有完整图案的感测垫212a或具有不完整图案的感测垫212b。图2绘示出具有不完整图案的感测垫，其中此不完整图案的感测垫，若沿第一方向分布，则为不完整图案的感测垫211b；若沿第二方向分布，则为不完整图案的感测垫212b，不论何者，皆以本体部21表示之。若感应电极20是由复数条相互平行的电极轴组成，则皆为完整图案的电极轴，不会有所谓的完整或不完整图案的感测垫之分。
请再次参考图2，在本体部21底部连接有连接部22，其中本体部21设于基板40的触控区域M1内，而连接部22可设于基板40的周边区域M2内且紧邻着本体部21的底部设置并与信号传输线30电性连接。其中，连接部22的宽度大于或等于本体部21底部的一半宽度。于此实施例中，连接部22的形状实质上呈矩形状并占据本体部21底部的整个宽度。但于实务上，连接部22的形状可依据实际产品应用需求而设计，例如可设计为梯形或任何其他几何形状，本实施例并未以此为限。另，连接部22具有一紧邻该本体部21底部的第一边缘与一远离该本体部底部的第二边缘，其中该第一边缘与该第二边缘之间的距离为0.02～0.4mm，具体的距离是根据控制器和触控面板来设定的，在此并不以此为限制。
本实施例中，感应电极20的材料可包含各种透明导电材料，例如，氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)、氧化镉锡(cadmium tin oxide，CTO)、氧化铝锌(aluminum zinc oxide，AZO)、氧化铟锌锡(indium tin zinc oxide，ITZO)、氧化锌(zinc oxide)、氧化镉(cadmiumoxide)、氧化铪(hafnium oxide，HfO)、氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide，InGaZnO)、氧化铟镓锌镁(indium gallium zinc magnesium oxide，InGaZnMgO)、氧化铟镓镁(indium gallium magnesium oxide，InGaMgO)或氧化铟镓铝(indiumgallium aluminum oxide，InGaAlO)，但上述材料并非用以限制本发明。
信号传输线30设于基板40的周边区域M2内，包括头部31及与头部31连接的尾部引线32。其中，信号传输线30的头部31是叠设于连接部22且与连接部22电性连接。头部31可覆盖部分的连接部22，例如头部31覆盖连接部22一半以上的宽度。于此实施例中，头部31叠设于连接部22的中间位置，但于实务上，头部31与连接部22的位置关系依据实际产品应用需求而设计，例如头部31可以叠设于连接部22的一侧(上侧或者下侧)，但本实施例并未以此为限。其中，信号传输线30材料为钼铝钼、银、铜等金属或者碳胶。但由于在金属中银导电性好、阻抗低的优点，故较佳的，信号传输线30由银构成。信号传输线30可以透过电镀或印刷等方法形成，但本发明并不仅以此为限。
请参阅图4，图4是另一较佳触控面板的剖面图。当触控面板应用于显示面板上使用，基板40应为透明材质形成的基板，且触控区域M1与周边区域M2又可以用来定义出显示区域与非显示区域。相对于图3，触控面板的基板40是一上盖基板，可同时具有承载触控感应电极结构10及防护功能，该上盖基板更包含一层遮蔽层50，该遮蔽层50夹设于基板40与触控感应电极10之间，在一较佳实施例中，遮蔽层50是形成在基板40上且位于基板40的周边区域M2，其中，在周边区域M2中，连接部22与信号传输线30皆设置在遮蔽层50之上。遮蔽层50通常由不透明材质所组成，例如黑色树脂、黑色光阻材料，也可以使具有低介电常数的高绝缘油墨等，因此从基板40相对于承载触控感应电极结构10的另一面观之，可遮蔽感应电极结构层的其他电子组件如信号传输线30等，使之不曝露于用户接口中，藉此达到美观效果。若上述触控面板100并非与显示面板结合，基板40可以是非透明基板，且遮蔽层50可以从触控面板100中移除。下文将针对本发明之触控电极结构的不同实施例进行说明，且为简化说明，以下说明主要针对各实施例不同之处进行详述，而不再对相同之处作重复赘述。此外，本发明之各实施例中相同之组件是以相同之标号进行标示，以利于各实施例间相互对照。
请参考5图，图5是本发明之第二较佳实施例的触控感应电极结构示意图。触控感应电极结构11与上述第一较佳实施例之触控感应电极结构10不同的地方在于，信号传输线30的头部31完全覆盖整个连接部22。
请参考图6，图6是本发明之第三较佳实施例的触控感应电极结构示意图。本实施例提供一触控感应电极结构12。触控感应电极结构12与上述第一较佳实施例之触控感应电极结构10不同的地方在于，连接部22紧邻着本体部21的底部设置并与信号传输线30电性连接。其中，连接部22的宽度为本体部21底部宽度的一半。在本实施例中，连接部22位于本体部21底部的中间位置，但在实务中，连接部22的位置可依据实际产品应用需求而设计，例如连接部22的位置可以位于本体部21底部的一端，本实施例并未以此为限。
视本体部21的形状，连接部22除了可以是矩形之外，还可以是梯形。请参考图7，图7是本发明之第四较佳实施例的触控感应电极结构示意图。本实施例提供之触控感应电极结构13与上述第一较佳实施例之触控感应电极结构10不同之处在于，连接部22是梯形的，实际上就是从本体部21的底部延伸出来的部分。而信号传输线30的头部31覆盖连接部22一半以上的宽度，在本实施例中头部31是叠设于连接部22的中间位置，但于实务上，头部31与连接部22的位置关系依据实际产品应用需求而设计，例如头部31可以叠设与连接部22的一侧(上侧或者下侧)，但本实施例并未以此为限。
请参考图8.，图8是本发明之第五较佳实施例的触控感应电极结构示意图。本实施例提供之触控感应电极结构14与上述第二较佳实施例之触控感应电极结构11不同之处在于，连接部22是梯形的，信号传输线30的头部31完全覆盖整个连接部22。
请参考图9，图9是本发明之第六较佳实施例的触控感应电极结构示意图。本实施例提供之触控感应电极结构15与上述第三较佳实施例之触控感应电极结构12不同之处在于，连接部22是梯形的，信号传输线30的头部31完全覆盖整个连接部22。在本实施例中，连接部22位于本体部21底部的中间位置，但在实务中，连接部22的位置可依据实际产品应用需求而设计，例如连接部22的位置可以位于本体部21底部的一端，本实施例并未以此为限。
上述的触控感应电极结构10、11、12、13、14或15，由于信号传输线30的头部31的宽度增大到相应于本体部21底部的一半以上，故信号传输线30将静电流向连接部22的静电传输路径也相应增大，连接部22相对单位面积上的静电量因传输路径的增大而减小。根据焦耳定律，连接部22单位面积上所产生的热量也相对应降低，进而提高触控感应电极结构的抗静电等级。
参考图10，提供一实施例的触控感应电极结构的制造方法，包括如下步骤：
S102：形成一感应电极，具体是形成感应电极于一基板上，可采用旋转涂布、电镀、溅镀、印刷或其他方式先于基板上形成一层透明导电膜，再通过光刻等制程将透明导电膜蚀刻成需要的电极图形的感应电极。感应电极的材料例如是氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)、氧化镉锡(cadmium tin oxide，CTO)、氧化铝锌(aluminum zinc oxide，AZO)、氧化铟锌锡(indium tin zinc oxide，ITZO)、氧化锌(zinc oxide)、氧化镉(cadmium oxide)、氧化铪(hafnium oxide，HfO)、氧化铟镓锌(indium galliumzinc oxide，InGaZnO)、氧化铟镓锌镁(indium gallium zinc magnesium oxide，InGaZnMgO)、氧化铟镓镁(indium gallium magnesium oxide，InGaMgO)或氧化铟镓铝(indium gallium aluminum oxide，InGaAlO)，但上述材料并非用于限制本发明。
所形成的感应电极包括复数沿第一方向分布的第一感测垫与复数沿第二方向分布的第二感测垫。其中两相邻的第一感测垫之间以导线链接，两相邻第二感测垫分别置于导线两侧边而以横跨导线的导线桥连接彼此。在此注意，上述实施方式并非用以限制本发明。第一感测垫或第二感测垫可以具有完整图案的感测垫或具有不完整图案的感测垫。不论是第一方向分布的第一感测垫还是第二方向分布的第二感测垫，皆定义为本体部。本体部底部连接有连接部，其中本体部设于基板的触控区域内，连接部位于围绕于触控区域的周边区域内，其中该连接部的宽度是大于或等于该本体部底部的一半宽度。连接部具有一紧邻该本体部底部的第一边缘与一远离该本体部底部的第二边缘，其中该第一边缘与该第二边缘之间的距离为0.02～0.4mm，具体的距离是根据控制器和触控面板来设定的。
S104：形成一信号传输线，其中信号传输线包括头部及与头部连接的尾部引线，其中信号传输线的头部是叠设于感应电极的连接部且与该连接部电性连接。信号传输线透过印刷方式印刷于基板的周边区域。信号传输线的头部透过对位并印刷于连接部之上，以实现叠设于该感应电极的连接部且与该连接部电性连接。其中，信号传输线材料选自钼铝钼、银、铜等金属或者碳胶，并透过光刻或印刷等方法形成，但本发明并不仅以此为限。但由于在金属中银的导电性较佳、阻抗也较低，故较佳的，信号传输线由银构成。
另，当基板是一同时具有承载与保护触控感应电极层功能的上盖基板时，进一步地包括步骤S106，即形成一遮蔽层夹设于基板与触控感应电极层之间。遮蔽层可以透过印刷、电镀等方式形成，选用的材料可以是黑色树脂、黑色光阻材料，也可以使具有低介电常数的高绝缘油墨，本发明并不以此为限。简要起见，本实施例的方法中仅列出主要步骤，其他必要的常规步骤将不在此赘述。
值得注意的是，连接部的宽度、形状以及信号传输线的形成面积及与连接部的相对位置等，皆与本发明图5～图9较佳实施例所述雷同，例如：
如图2或图7所示，连接部的宽度等于本体部底部的宽度，信号传输线的头部覆盖部分的连接部，且信号传输线的头部可叠设于连接部的中间或一侧。
如图5或图8所示，连接部的宽度等于本体部底部的宽度，信号传输线的头部完全覆盖连接部。
如图6或图9所示，在连接部的宽度等于本体部底部的一半宽度，信号传输线的头部完全覆盖连接部。其中连接部可位于本体部底部的中间位置，或是位于本体部底部的一端。
另，上述连接部的图形可为矩形或梯形，其他关于组件的使用材料或组件间详细的连接关系等，请参前述的实施例说明，在此即不再赘述。
本发明提供一种触控感应电极结构及其制造方法，当静电等级过高时，透过增加连接部的宽度来降低其在单位面积上分布的静电量，进而降低感应电极连接部此处产生的热量降低而不容易被烧毁，因此，本发明可以提高触控感应电极结构的抗静电等级。其中，当连接部与本体部的宽度一致，信号传输线的头部与连接部的搭接面积最大，故能大幅度地降低其在单位面积上分布的静电量，进而大幅度地降低感应电极连接部此处产生的热量而保证触控感应电极结构不容易被烧毁，该触控感应电极结构的抗静电等级最高。
以上所述仅为本发明之较佳实施例而已，并非用以限定本发明之申请专利范围；凡其它未脱离创作所揭示之精神下所完成之等效改变或修饰，均应包含在下述之申请专利范围内。

Claims (24)

1.一种触控感应电极结构，包括：
感应电极，包括本体部及与本体部底部连接的连接部，其中该连接部的宽度是大于或等于该本体部底部的一半宽度；以及
信号传输线，包括头部及与该头部连接的尾部引线，其中该信号传输线的头部是叠设于该感应电极的连接部且与该连接部电性连接。
2.根据权利要求1所述的触控感应电极结构，其特征在于，该连接部形状为矩形或梯形。
3.根据权利要求1所述的触控感应电极结构，其特征在于，该连接部的宽度等于该本体部底部的一半宽度。
4.根据权利要求3所述的触控感应电极结构，其特征在于，该连接部位于该本体部底部的中间位置。
5.根据权利要求3所述的触控感应电极结构，其特征在于，该连接部位于该本体部底部的一端。
6.根据权利要求3所述的触控感应电极结构，其特征在于，该信号传输线的头部完全覆盖该连接部。
7.根据权利要求1所述的触控感应电极结构，其特征在于，该连接部的宽度等于该本体部底部的宽度。
8.根据权利要求7所述的触控感应电极结构，其特征在于，该信号传输线的头部覆盖部分的该连接部。
9.根据权利要求8所述的触控感应电极结构，其特征在于，该信号传输线的头部叠设于该连接部的中间。
10.根据权利要求8所述的触控感应电极结构，其特征在于，该信号传输线的头部叠设于该连接部的一侧。
11.根据权利要求7所述的触控感应电极结构，其特征在于，该信号传输线的头部完全覆盖该连接部。
12.根据权利要求1所述的触控感应电极结构，其特征在于，该连接部具有一紧邻该本体部底部的第一边缘与一远离该本体部底部的第二边缘，其中该第一边缘与该第二边缘之间的距离为0.02～0.4mm。
13.根据权利要求1所述的触控感应电极结构，其特征在于，该信号传输线材料选自钼铝钼、银、铜或碳胶。
14.根据权利要求1所述的触控感应电极结构，其特征在于，该触控感应电极结构设置于一基板上。
15.根据权利要求14所述的触控感应电极结构，更包括一遮蔽层，其中该遮蔽层且夹设于该基板与该触控感应电极之间。
16.一种触控感应电极结构的制造方法，包括如下步骤：
形成感应电极，该感应电极包括本体部及与本体部底部连接的连接部，其中该连接部的宽度是大于或等于该本体部底部的一半宽度；以及
形成信号传输线，其中该信号传输线包括头部及与该头部连接的尾部引线，其中该信号传输线的头部是叠设于该感应电极的连接部且与该连接部电性连接。
17.根据权利要求16所述的触控感应电极结构的制造方法，其特征在于，该连接部为矩形或梯形。
18.根据权利要求16所述的触控感应电极结构的制造方法，其特征在于，该连接部的宽度等于该本体部底部的一半宽度。
19.根据权利要求18所述的触控感应电极结构的制造方法，其特征在于，该连接部位于该本体部底部的中间位置。
20.根据权利要求18所述的触控感应电极结构的制造方法，其特征在于，该连接部位于该本体部底部的一端。
21.根据权利要求18所述的触控感应电极结构的制造方法，其特征在于，该信号传输线的头部完全覆盖该连接部。
22.根据权利要求16所述的触控感应电极结构的制造方法，其特征在于，该连接部的宽度等于该本体部底部的宽度。
23.根据权利要求22所述的触控感应电极结构的制造方法，其特征在于，该信号传输线的头部覆盖部分的该连接部。
24.根据权利要求23所述的触控感应电极结构的制造方法，其特征在于，该信号传输线的头部叠设于该连接部的中间。
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