CN103941895A - 触控面板 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种触控面板，包含基板、多个感应单元、多个导线以及接地元件。基板包含触控区以及围绕触控区的走线区。感应单元设置于触控区。导线设置于走线区并分别连接感应单元。接地元件设置于走线区，其中接地元件包含多个镂空部与多个导体部，至少部分的镂空部与至少部分的导体部交错配置。触控面板通过将接地元件细切化，以减少金属剥离的现象。

Description

触控面板

技术领域

本发明是有关于一种触控面板，特别是关于一种电容式的触控面板。

背景技术

触控显示装置具有操作方便、反应速度快及节省空间的优点，能提供使用者更直觉与便利的操控方式，因而成为重要的输入界面，而广泛地用于各式的消费性电子产品中，例如电子书、个人数字助理、智能移动通讯装置、笔记型电脑及销售管理系统等电子产品。

一般来说，触控显示装置是由显示面板以及设置于显示面板上方的触控面板所组成，通过将透明的触控面板贴合于显示面板上，以同时实现触控及显示功能。随着上述触控硬件及其感测精度的快速发展，新颖的触控输入界面也逐渐受到大家关注，逐渐取代传统的键盘、鼠标等输入装置。

因此，如何有效提升触控面板的可靠度并简化触控面板的制程步骤，便成为一个重要的课题。

发明内容

因此本发明的目的就是在提供一种触控面板，用以提升触控面板的可靠度并简化触控面板的制程步骤。

本发明的一方面提供了一种触控面板，包含具有触控区以及围绕触控区的走线区的基板、设置于触控区的感应单元、设置于走线区并分别连接感应单元的导线，以及设置于走线区的第一接地元件。其中第一接地元件包含多个第一镂空部与多个第一导体部，第一镂空部与至少部分第一导体部交错配置。

第一导体部的线宽较佳地为小于60μm，第一镂空部的线距较佳地为小于60μm。第一导体部与第一镂空部的面积比约为0.6～1.4。触控面板还包含连接第一导体部的补强肋。第一导体部与导线为用同一道光罩制作而成的同层结构。部分的基板外露于镂空部。触控面板可还包含测试垫，测试垫设置于走线区，其中测试垫包含至少一第二导体部以及第二镂空部。第一接地元件可设置于导线的外围。触控面板可还包含设置于导线内侧的第二接地元件，第二接地元件并介于测试垫与导线之间。第二接地元件包含多个第三镂空部与多个第三导体部，至少部分第三镂空部与至少部分第三导体部交错配置。第一镂空部可以成栅状、矩阵式或蜿蜒弓字形图案

本发明的另一方面提供了一种触控面板，包含基板、设置于基板的外缘的遮蔽层、设置于基板上的感应层、设置于感应层与遮蔽层上的感应线路金属层，以及设置于感应层与感应线路金属层上的保护层。感应层包含有多个感应单元。

感应层可以包含有第一透明导电层、绝缘层以及第二透明导电层。第一透明导电层设置于基板上，包含多个桥接结构。绝缘层设置于第一透明导电层与遮蔽层上，其中绝缘层的一部分形成于桥接结构上。第二透明导电层设置于绝缘层上，并包含多个电极单元，其中至少一部分的电极单元，通过桥接结构彼此电性连接，且绝缘层隔离第一透明导电层和第二透明导电层，使其彼此电性绝缘。感应线路金属层设置于绝缘层上，并介于第二透明导电层、绝缘层与保护层之间。感应线路金属层还包含位于遮蔽层上的接地元件，接地元件包含多个镂空部与多个导体部，至少部分镂空部与至少部分导体部交错配置。

或者，感应层可包含透明导电层，以及绝缘层。透明导电层设置于基板上，其包含多个电极单元。绝缘层设置于透明导电层上，其中感应线路金属层位于绝缘层上，并包含多个桥接结构，至少部分电极单元，通过桥接结构电性连接，且绝缘层隔离透明导电层和桥接结构，使其彼此电性绝缘。感应线路金属层还包含位于遮蔽层上的接地元件，接地元件包含多个镂空部与多个导体部，至少部分镂空部与至少部分导体部交错配置。

本发明所提供的触控面板，除了通过将接地元件等大面积的金属块细切化以减少金属剥离的现象外，还通过改变叠层结构的顺序，提升触控面板的可靠度并简化触控面板的制程步骤。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：

图1A为传统的触控面板一实施例的上视图；

图1B为图1A的局部放大图；

图2，其绘示本发明的触控面板一实施例的局部放大图；

图3A至图3D分别绘示本发明的接地元件不同实施例的示意图；

图4A绘示本发明的触控面板另一方面一实施例的叠层结构示意图；

图4B为图4A中的触控面板的剖面图；

图5A绘示本发明的触控面板另一方面一实施例的叠层结构示意图；

图5B为图5A中的触控面板的剖面图。

【主要元件符号说明】

10：触控面板                 20：触控区

22：感应单元                 30：走线区

32：导线                     34：接地元件

35：测试垫                   40：控制电路板

100：触控面板                110：触控区

120：走线区                  122：导线

124、124a、124b、124c、124d：接地元件

126、126a、126b、126c、126d：镂空部

128、128a、128b、128c、128d：导体部

129：补强肋                  150：基板

160：测试垫                  162：导体部

164：镂空部                  200：触控面板

210：基板                    220：遮蔽层

230：感应层                  232：第一透明导电层

234：绝缘层                  236：第二透明导电层

236a、236b、236c：电极单元   240：感应线路金属层

250：保护层                  300：触控面板

310：基板                    320：遮蔽层

330：感应层                  332：透明导电层

332a、332b、332c：电极单元   334：绝缘层

340、340a、340b：感应线路金属层

350：保护层                  A-A：线段

具体实施方式

以下将以附图及详细说明清楚说明本发明的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本发明的较佳实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。

参照图1A与图1B，图1A为传统的触控面板一实施例的上视图，图1B为图1A的局部放大图。如图1A所示，触控面板10包含有触控区20以及围绕于触控区20外围的走线区30，其中触控区20为对应于显示面板的显示区(AA(active area)区)，触控区20包含有多个感应单元22，走线区30为供导线通过，使导线连接感应单元22以及控制电路板40。如图1B所示，为了避免因静电放电(Electrostatic Discharge；ESD)损坏感应单元22，走线区30上除了有导线32的外，在导线32的外围更布有接地元件34，用以提供静电防护以及接地的功效。另外，触控面板10上亦包含有多个线路的测试垫(test pad)，如图1B的测试垫35示，一般而言，测试垫35是位于导线32的内侧，而接地元件34则位于导线32的外侧(外围)。

然而，因为接地元件34的面积通常较大，且因其材质与基板之间的附着力较弱，因此容易发生接地元件34剥离的现象，而影响到产品的合格率。此外，又因为制程的不同，接地元件34可能会布在不同材质的基板上，这些不同的设计又会影响接地元件34与基板之间的附着力。因此，如何确保接地元件34与不同基板之间的附着力，便为本发明所欲解决的问题之一。

参照图2，其绘示本发明的触控面板一实施例的局部放大图。触控面板100包含有触控区110以及围绕于触控区110外围的走线区120。触控区110包含有多个感应单元，感应单元用以产生按压位置讯号。走线区120包含有多条导线122以及接地元件124，其中导线122是用以连接感应单元与控制电路板，接地元件124用以提供静电防护以及接地的功效。要特别说明的是，虽然本实施例中，如图2所示，导线122的内侧与外侧(外围)皆设置有接地元件124，但在另一实施例，接地元件124可以仅设置于导线122内侧或外侧。其中，设于导线122内侧的接地元件124是介于导线122和测试垫160之间，而设于导线122外侧的接地元件124则围绕于导线122。

接地元件124为设置于基板150上，接地元件124是由多个镂空部126与多个导体部128所构成，其中镂空部126与导体部128为交错地排列配置，即相邻的导体部128之间是通过镂空部126隔离。导体部128可以通过微影制程形成于基板150上，其中部分基板150是外露于接地元件124的镂空部126。导体部128与导线122为用同一道光罩制作而成的同层结构。镂空部126与导体部128的图案可以通过不同的光罩设计而改变，只要使得接地元件124中具有交错分布的镂空部126与导体部128即可。

本实施例中，导体部128的形状大致为长条状，相应地，与导体部呈交错分布的镂空部126亦呈现长条状。长条状的导体部128可以相互平行地排列配置，而镂空部126则是位于相邻的导体部128之间，用以隔离平行相邻的导体部128。由于本实例导体部128的形状是呈多个狭长的长条状结构，为了加强接地元件124的结构强度，接地元件124还可包含有至少一补强肋129，因此，相互平行配置的狭长导体部128之间通过补强肋129连接，使得导体部128之间相互电性导通，并借以加强接地元件124的结构强度。导体部128与补强肋129可以利用同一光罩一体成形地制成，即导体部128与补强肋129是利用同一金属层制作而成，如图3A所示，导体部128a与补强肋129a是利用相同的金属材质于同一层形成。

接地元件124中设置有镂空部126，借以将接地元件124进行细切化的处理，以避免出现大面积的导体部128附着于基板150上的情形。本实施例通过减少单位面积内导体部128与基板150之间的接触面积，可以有效提升导体部128与基板150之间的附着能力，改善过去在接地元件常发生的金属层剥离的问题，进而提升产品的合格率与信赖性能力。

如前所述，接地元件124主要包含有镂空部126与导体部128，只要接地元件124中不要出现大面积的导体部128，即可达到避免导体部128自基板150剥离的功效。具体而言，于本实施例中，接地元件124中的导体部128的线宽需小于60μm，镂空部126的线距(宽度)亦小于60μm。使得接地元件124避免呈现如图1B所示的成块且大面积的金属层。镂空部126的线距与导体部128的线宽具体可视制程能力而定。一般而言，镂空部126的线距与导体部128的线宽约在30μm至60μm之间。在本实施例中，镂空部126与导体部128的面积比约为一比一，但不以此为限。在其它实施例中，镂空部126与导体部128的面积比可设计在0.6～1.4之间，其中，镂空部126与导体部128的面积比可视材料电性、电路布局(circuit layout)和制程能力等而做调整。

要特别说明的是，在触控面板100中，除了接地元件124之外的其他大面积金属层或导电元件亦可以采用相同的细切手法，解决大面积金属层与基板150剥离的问题。例如图2所示，触控面板100上的测试垫160(test pad)亦可以进行细切化，因此测试垫160同样将包含有导体部162及与导体部162呈交错排列的镂空部164。导体部162的线宽同样地为不大于60μm。本实施例中，导体部162以及镂空部164分别为平行的线状排列，镂空部164用以细切化测试垫160，以将大面积的测试垫160进行细切化处理，并对应地形成导体部162。要特别一提的是，本发明的细切化主要特征即为在具有封闭周围的大面积金属层上，形成至少一镂空部，以缩减金属层面积，而达到金属层与基板间不易剥离的功效。

接地元件124与测试垫160可以依据不同的光罩设计而具有不同的图案分布，只要能够将大面积的金属层细分为多个小面积的金属层即可，以下将以实施例说明。

参照图3A至图3D，其分别绘示本发明的接地元件不同实施例的示意图。如图3A所示的实施例，接地元件124a包含有导体部128a、镂空部126a以及补强肋129a，其中导体部128a以及镂空部126a为大致上相互平行的线条，导体部128a之间通过镂空部126a隔离，而补强肋129则与导体部128a及镂空部126a相互垂直。本实施例中，导体部128a、补强肋129以及镂空部126a可以分别具有相同或不同的宽度。如图3B所示的实施例，接地元件124b包含有镂空部126b以及导体部128b，镂空部126b大致为相互平行的线段，使得导体部128b呈现如栅状的图案。而如图3C所示的实施例，接地元件124c包含镂空部126c以及导体部128c，镂空部126c可以包含有多个矩形图案，并呈矩阵式排列，使得导体部128b呈现如格子状的图案。

另，如图3D所示的实施例，接地元件124d包含镂空部126d以及导体部128d，镂空部126d以及导体部128d为相互交错地设置，且镂空部126d为呈现蜿蜒弓字形的图案。

如先前所述，原则上图3A至图3D的实施例中，镂空部与导体部的面积比较佳地可设计在0.6～1.4之间。

以上图3A至图3D仅用以示例说明接地元件被细切后的可能图案，而非用以限定接地元件的图案。前述的图案亦可以应用于测试垫或其它大面积的导电元件中，在此便不再赘述。

由于叠层顺序的设计，传统的电容式触控面板会先制作走线用的感应线路金属层，而后再制作x轴电极与y轴电极的透明导电层。因为透明导电层的蚀刻液会侵蚀感应线路金属层，因此需要在感应线路金属层上加盖透明导电层供蚀刻液蚀刻，增加了制程的复杂度。有鉴于此，本发明的另一方面提供了一种电容式触控面板的叠层设计，可以简化制程设计的复杂度并提升产能。

参照图4A，其绘示本发明的触控面板另一方面一实施例的叠层结构示意图。触控面板200所应用的叠层结构包含有基板210，设置于基板210上的遮蔽层220、设置于遮蔽层220上的感应层230、设置于感应层230上的感应线路金属层240，以及设置于感应线路金属层240上的保护层250。感应层230包含多个感应单元，其是由第一透明导电层232、绝缘层234以及第二透明导电层236所构成，其中第一透明导电层232是作为架桥(bridge)层，第二透明导电层236是作为x轴电极与y轴电极。

参照图2与图4B，其中图4B为图4A中的触控面板200的剖面图，其剖面位置可参考图2的线段A-A。触控面板200中，基板210可以为硅基板或是其他材质的透明基板，其后通过微影制程在基板210外缘的走线区上形成遮蔽层220，遮蔽层220例如可以为黑色光阻层。接着，同样利用微影制程依序在基板210上形成第一透明导电层232，在第一透明导电层232上形成绝缘层234，以及在绝缘层234与基板210上形成第二透明导电层236。其中第二透明导电层236作为x轴电极与y轴电极使用。于本实施例中，第二透明导电层236包含有多个菱形或其它形状的电极单元236a、236b、236c，这些电极单元236a、236b、236c为成行或是成列地排列设置。其中相隔一行的电极单元236c在纵向(y轴方向)相互连接，而在此成行连接的电极单元236c左右两行的电极单元236a、236b为独立的不连续图案。第一透明导电层232的图案为细长的条状桥接结构，用以横向(x轴方向)桥接这些被绝缘层234所隔离的不连续的电极单元236a和236b。如此一来，便可以得到x轴方向的电极串与y轴方向的电极串，x轴方向的电极串与y轴方向的电极串之间可以通过绝缘层234进行电性隔离。要特别一提的是，在此实施例中，如图4B所示，每一由第一透明导电层232所形成的桥接结构(或架桥结构)上对应设置一由绝缘层234所形成的绝缘岛，该些绝缘岛与该些桥接结构于基板210上是成一矩阵式排列。

换言之，本实施例的第一透明导电层232，包含多个桥接结构，而第二透明导电层236的横向上的电极单元236a、236b则通过多个桥接结构彼此电性连接，且绝缘层234用以隔离第一透明导电层232和第二透明导电层236，使其彼此电性绝缘。

部分的绝缘层234还形成于遮蔽层220上，感应线路金属层(导线层)240再形成于感应层230上，具体而言，感应线路金属层240为形成于第二透明导电层236与位于遮蔽层220上的该部分绝缘层234上。感应线路金属层240包含有前述如图2至图3D所示的导线、测试垫以及接地元件，使得感应层230可以通过感应线路金属层240与外部电路电性连接。最后，保护层250再形成于感应层230以及感应线路金属层240的表面。换言之，感应线路金属层240设置于绝缘层234上，并介于第二透明导电层236、绝缘层234与保护层250之间。要特别一提的是，在本实施例中，如图4B所示，遮蔽层220上覆盖有一绝缘层234，亦即电极单元236b、感应线路金属层240和遮蔽层220间设有一绝缘层234，然而，在其它实施例，遮蔽层220上亦可不需覆盖一绝缘层(图未示)，换言的，感应线路金属层240将直接覆盖在电极单元236b和遮蔽层220上。

在另一实施例中，感应线路金属层240可包含一接地元件(图未示)位于遮蔽层220上，并包含多个镂空部与多个导体部，其中，镂空部与导体部是交错配置。

本实施例通过调整触控面板200的叠层的顺序，将感应线路金属层240设计在感应层230之后制作，如此一来，用以蚀刻透明导电层的蚀刻液不会伤害于其后制作的金属层，解决了过去金属层受蚀刻液侵蚀的问题。

参照图5A，其绘示本发明的触控面板另一方面一实施例的叠层结构示意图。触控面板300所应用的叠层结构包含有基板310，设置于基板310上的遮蔽层(或遮蔽层)320、设置于遮蔽层320上的感应层330、设置于感应层330上的感应线路金属层340，以及设置于感应线路金属层340上的保护层350。感应层330包含多个感应单元，其是由透明导电层332与绝缘层334所构成，其中透明导电层332是作为x轴电极与y轴电极，感应线路金属层340除了包含导线、接地元件与测试垫之外，还作为架桥(bridge)层使用。

参照图2与图5B，其中图5B为图5A中的触控面板300的剖面图，其剖面位置可参考图2的线段A-A。触控面板300中，基板310可以为硅基板或其它材质的透明基板，其后通过微影制程在基板310的外缘形成遮蔽层320。接着，利用微影制程在基板310上形成透明导电层332。透明导电层332包含有多个菱形或其它形状的电极单元332a、332b、332c，这些电极单元332a、332b、332c为成行或是成列地排列设置。其中相隔一行的电极单元332c在纵向(y轴方向)相互连接，而在此成行连接的电极单元332c左右两行的电极单元332a、332b为被绝缘层334所隔离的独立的不连续图案。接着，绝缘层334形成于透明导电层332上，其中部分的绝缘层334还填入透明导电层332之间的空隙。

接着，感应线路金属层340分别形成于感应层330以及遮蔽层320上。其中位于感应层330上的感应线路金属层340b是作为架桥层使用，其图案为细长条状的桥接结构，用以连接横向(x轴方向)的电极单元332a和332b。如此一来，便可以得到x轴方向的电极串与y轴方向的电极串，x轴方向的电极串与y轴方向的电极串之间可以通过绝缘层334隔离。位于遮蔽层320上的感应线路金属层340b则包含有导线、接地元件以及测试垫等。最后，保护层350再形成于感应层330以及感应线路金属层340上。

换言之，感应线路金属层340包含了多个桥接结构340b位于绝缘层334上，其中，透明导电层332的横向上的电极单元(如电极单元332a与332b)通过多个桥接结构340b彼此电性连接，且绝缘层334用以隔离透明导电层332和感应线路金属层340的桥接结构340b，使其彼此电性绝缘。

同样地，在另一实施例中，感应线路金属层340可包含一接地元件(图未示)位于遮蔽层320上，并包含多个镂空部与多个导体部，其中，镂空部与导体部是交错配置。

本实施例同样通过调整触控面板300的叠层的顺序，将感应线路金属层340设计在感应层330之后制作，如此一来，用以蚀刻透明导电层的蚀刻液不会伤害于其后制作的金属层，解决了过去金属层受蚀刻液侵蚀的问题。

本发明所提供的触控面板，除了通过将接地元件等大面积的金属块细切化以减少金属剥离的现象外，还通过改变叠层结构的顺序，提升触控面板的可靠度并简化触控面板的制程步骤。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (16)

1.一种触控面板，其特征在于，包含：

一基板，包含一触控区以及围绕该触控区的一走线区；

多个感应单元，设置于该触控区；

多个导线，设置于该走线区并分别连接所述多个感应单元；以及

一第一接地元件，设置于该走线区，其中该第一接地元件包含多个第一镂空部与多个第一导体部，至少部分所述第一镂空部与至少部分所述第一导体部交错配置。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述多个第一导体部的线宽小于60μm，所述多个第一镂空部的线距小于60μm。

3.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述多个第一导体部与所述多个第一镂空部的面积比为0.6～1.4。

4.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，还包含多个补强肋，连接所述多个第一导体部。

5.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述多个第一导体部与所述多个导线为用同一道光罩制作而成的同层结构。

6.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，部分的该基板外露于所述多个镂空部。

7.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，还包含一测试垫，设置于该走线区，其中该测试垫包含至少一第二导体部以及一第二镂空部。

8.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，该第一接地元件设置于所述多个导线的外围。

9.根据权利要求8所述的触控面板，其特征在于，还包含一第二接地元件设置于所述多个导线的内侧，并介于该测试垫与所述多个导线之间，其中，该第二接地元件包含多个第三镂空部与多个第三导体部，至少部分所述第三镂空部与至少部分所述第三导体部交错配置。

10.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述多个第一镂空部成栅状、矩阵式或蜿蜒弓字形图案。

11.一种触控面板，其特征在于，包含：

一基板；

一遮蔽层，设置于该基板的外缘；

一感应层，设置于该基板上，包含多个感应单元；

一感应线路金属层，设置于该感应层与该遮蔽层上；以及

一保护层，设置于该感应层与该感应线路金属层上。

12.根据权利要求11所述的触控面板，其特征在于，该感应层包含：

一第一透明导电层，设置于该基板上，包含多个桥接结构；

一绝缘层，设置于该第一透明导电层与该遮蔽层上，其中该绝缘层的一部分形成于所述多个桥接结构上；以及

一第二透明导电层，设置于该绝缘层上，并包含多个电极单元，其中至少一部分的所述电极单元，通过所述多个桥接结构彼此电性连接，且该绝缘层隔离该第一透明导电层和该第二透明导电层，使其彼此电性绝缘。

13.根据权利要求12所述的触控面板，其特征在于，该感应线路金属层设置于该绝缘层上，并介于该第二透明导电层、该绝缘层与该保护层之间。

14.根据权利要求11所述的触控面板，其特征在于，该感应线路金属层还包含一接地元件位于该遮蔽层上，并包含多个镂空部与多个导体部，至少部分该多个镂空部与至少部分该多个导体部交错配置。

15.根据权利要求11所述的触控面板，其特征在于，该感应层包含：

一透明导电层，设置于该基板上，包含多个电极单元；以及

一绝缘层，设置于该透明导电层上，其中该感应线路金属层位于该绝缘层上，并包含多个桥接结构，至少一部分的该多个电极单元，通过该多个桥接结构电性连接，且该绝缘层隔离该透明导电层和所述多个桥接结构，使其彼此电性绝缘。

16.根据权利要求15所述的触控面板，其特征在于，该感应线路金属层还包含一接地元件位于该遮蔽层上，并包含多个镂空部与多个导体部，至少部分所述镂空部与至少部分所述导体部交错配置。