CN104345955A - 触控面板 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种触控面板，包含第一电极层与第二电极层，设于透明基板上。第一电极层与第二电极层之间设有至少一层透明绝缘层。第一电极层的电极图案的边数大于四，且第二电极层的电极图案大约互补于第一电极层的电极图案，其中第一电极与第二电极之间的间距介于30微米至300微米之间。第二电极层之上设有覆盖层，且第一电极与第二电极所产生的磁力线分布于覆盖层中或穿透覆盖层。
Description
技术领域
本发明有关一种触控面板，特别是关于一种具特别电极图案的触控面板。
背景技术
触控显示器是结合感测技术及显示技术所形成的一种输入/输出装置，普遍使用于电子装置中，例如可携式及手持式电子装置。
电容式触控面板为一种常用的触控面板，其利用电容耦合效应以侦测触碰位置。当手指触碰电容式触控面板的表面时，相应位置的电容量会受到改变，因而得以侦测到触碰位置。
图1显示传统触控面板100的仰视图，而图2则显示触控面板100的堆叠结构示意图。如图1及图2所示，触控面板100主要由X轴电极层110与Y轴电极层130所组成，其中X轴电极层110与Y轴电极层130的电极具菱形图案，并且X轴电极层110与Y轴电极层130之间设有透明绝缘层120，用以电性隔绝X轴电极层110与Y轴电极层130，而透明绝缘层120的厚度在一般传统工艺上介于100微米至200微米之间。
然而当透明绝缘层120进行薄化以降低触控面板100的整体厚度，并且应用于大尺寸宽屏触控面板时，其中具菱形图案的X轴电极层110与Y轴电极层130，则会产生阻抗过大的问题，同时亦造成光学可视性（或视觉痕迹）现象，致使于使用中不具有较佳的光学显示品质。此外，传统触控面板100的触控点的触控感应量主要仅由X轴电极层110与Y轴电极层130重叠区域140来提供，因此所产生的触控感应量不够大，而无法提供适切的触控感应效能。
因此，亟需提出一种新颖的触控面板，用以改善上述传统触控面板的缺点。
发明内容
本发明的目的之一在于提出一种触控面板，用以改进光学可视性现象，改进大尺寸宽屏薄化触控面板的阻抗过大问题或者提高触控感应量。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提出一种触控面板，包含透明基板、第一电极层、至少一层透明绝缘层、第二电极层及覆盖层。第一电极层设于透明基板上，该第一电极层包含多个平行排列的第一电极列，每一个第一电极列是由多个第一电极借由第一连接部串接而组成。透明绝缘层设于第一电极层上。第二电极层设于透明绝缘层上，该第二电极层包含多个平行排列的第二电极列，每一个第二电极列是由多个第二电极借由第二连接部串接而组成，其中第一电极与第二电极之间的间距介于30微米至300微米之间。覆盖层设于第二电极层上。其中第一电极的图案的边数大于四，且第二电极的形状大约互补于第一电极的形状，且第一电极与第二电极所产生的磁力线分布于覆盖层中或穿透覆盖层。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的触控面板，其中该至少一层透明绝缘层的厚度介于5微米至30微米之间。
前述的触控面板，其中该透明基板包含玻璃、聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）、聚对苯二甲酸乙二酯（Polyethyleneterephthalate,PET）、聚乙烯（Polyethylen,PE）、聚氯乙烯（Poly vinylChloride,PVC）、聚丙烯（Poly propylene,PP）、聚苯乙烯（Poly styrene,PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate,PMMA）或环烯烃共聚合物（Cyclic olefin copolymer,COC）。
前述的触控面板，其中该第一电极的形状呈六边形。
前述的触控面板，其中该第一电极层或该第二电极层包含非透明导电材料所形成的透光（light-transmissive）结构。
前述的触控面板，其中该非透明导电材料包含多个纳米金属线（metalnanowire）或者多个纳米金属网（metal nanonet）。
前述的触控面板，其中该非透明导电材料的表面更设有绝缘层。
前述的触控面板，其中该第一电极层与该第二电极层的其中之一包含透明导电材料所形成的透光结构。
前述的触控面板，其中该透明导电材料包含氧化铟锡（indium tinoxide,ITO）、氧化铟锌（indium zinc oxide,IZO）、氧化锌铝（Al-dopedZnO,AZO）或氧化锡锑（antimony tin oxide,ATO）。
前述的触控面板，其中该透明绝缘层包含防爆膜（ASF）。
前述的触控面板，其中用以感应触控位置的磁力线，其强度范围使用在非实际触摸(non real touch)的悬浮感应触控，或搭配加厚的覆盖层，其中覆盖层的厚度等于或小于5厘米。
前述的触控面板，其覆盖层材质包含绝缘材料，其中该绝缘材料包含玻璃、聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）、聚对苯二甲酸乙二酯（Polyethyleneterephthalate,PET）、聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate,PMMA）或环烯烃共聚合物（Cyclic olefin copolymer,COC）。
前述的触控面板，其更包含多个绝缘块，所述多个绝缘块分别对应设于该第一电极上方并相邻于该第二电极。
前述的触控面板，其中每一个绝缘块更包含多个子绝缘块，其中所述多个子绝缘块之间的间距小于30微米。
前述的触控面板，其中所述多个子绝缘块的形状包含三角形、矩形、多边形、圆形、椭圆形、环形或其组合形状。
前述的触控面板，其中所述多个绝缘块包含非透明导电材料所形成的透光（light-transmissive）结构。
前述的触控面板，其中该非透明导电材料包含多个纳米金属线（metalnanowire）或者多个纳米金属网（metal nanonet）。
前述的触控面板，其中所述多个绝缘块包含透明导电材料所形成的透光结构。
前述的触控面板，其中该透明导电材料包含氧化铟锡（indium tinoxide,ITO）、氧化铟锌（indium zinc oxide,IZO）、氧化锌铝（Al-dopedZnO,AZO）或氧化锡锑（antimony tin oxide,ATO）。
借由上述技术方案，本发明触控面板至少具有下列优点及有益效果：借由本发明，能够改进光学可视性现象，改进大尺寸宽屏薄化触控面板的阻抗过大问题或者提高触控感应量。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1显示传统触控面板的仰视图。
图2显示传统触控面板的堆叠结构示意图。
图3显示本发明实施例的触控面板的仰视图。
图4显示图3的触控面板的堆叠结构示意图。
图5显示本发明另一实施例的触控面板的悬浮感应触控的示意图。
图6显示本发明另一实施例的触控面板的仰视图。
图7显示沿图6中的剖面线6-6’的剖面图。
【主要元件符号说明】
100:触控面板 110:X轴电极层
120:透明绝缘层 130:Y轴电极层
140:电极层的重叠区域 200:触控面板
20:透明基板 21:第一电极层
210:第一电极 211:第一连接部
22:透明绝缘层 23:第二电极层
230:第二电极 231:第二连接部
24:覆盖层 250:连接部的叠合处
251:电极的相邻区域 26:绝缘块
261:子绝缘块
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种触控面板的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图3显示本发明实施例的触控面板200的仰视图，而图4则显示触控面板200的堆叠结构示意图。本实施例较佳适用于宽屏触控面板，但不限定于此。
如图3及图4所示，触控面板200包含透明基板20、第一电极层21、至少一层透明绝缘层22、第二电极层23及覆盖层24。第一电极层21设于透明基板20上，第一电极层21包含多个平行排列的第一电极列，每一个第一电极列是由多个第一电极210借由第一连接部211串接而组成。透明绝缘层22设于第一电极层21上。第二电极层23设于透明绝缘层22上，第二电极层23包含多个平行排列的第二电极列，每一个第二电极列是由多个第二电极230借由第二连接部231串接而组成，其中第一电极210与第二电极230之间的间距介于30微米至300微米之间。覆盖层24设于第二电极层23之上。其中第一电极210的图案的边数大于四，且第二电极230的形状大约互补于第一电极210的形状，且第一电极210与第二电极230所产生的磁力线分布于覆盖层24中或穿透覆盖层24。
更进一步地说，透明绝缘层22形成于第一电极层21与第二电极层23之间，且透明绝缘层22的厚度介于5微米至30微米之间，而可有效降低触控面板200的整体厚度，以达到轻薄化的效果。
此外，第一电极层21形成于透明基板20上。透明基板20的材质可为绝缘材料，例如玻璃、聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）、聚对苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate,PET）、聚乙烯（Polyethylen,PE）、聚氯乙烯（Poly vinyl Chloride,PVC）、聚丙烯（Poly propylene,PP）、聚苯乙烯（Poly styrene,PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate,PMMA）或环烯烃共聚合物（Cyclic olefin copolymer,COC）。
覆盖层24则设置于触控面板200的顶部，亦即形成于第二电极层23之上。覆盖层24的材质可为高透光率的绝缘材料，例如玻璃、聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）、聚对苯二甲酸乙二酯（Polyethyleneterephthalate,PET）、聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate,PMMA）或环烯烃共聚合物（Cyclic olefin copolymer,COC）。
再者，第一电极层21包含多个平行排列的第一电极列，可作为发射电极（Tx）之用。每一个第一电极列是由多个第一电极210借由第一连接部211串接而组成，且第一电极列可延着触控面板200的第一方向设置。在本实施例中，第一电极210的形状大约呈六边形，但不以此为限，其异于传统触控电极（如图1所示）的菱形。
另外，第二电极层23则形成于第一电极层21之上。其中，第二电极层23与第一电极层21之间设有至少一层透明绝缘层22，用以电性隔绝第二电极层23与第一电极层21，且兼具用以黏合第二电极层23与第一电极层21。
第二电极层23包含多个平行排列的第二电极列，可作为接收电极（Rx）之用。每一个第二电极列是由多个第二电极230借由第二连接部231串接而组成，且第二电极列可延着触控面板200的第二方向设置。前述第一方向与第二方向可为实质互为垂直，但不限定于此。在本实施例中，第二电极230的形状（例如图示的十边形）大约互补于第一电极210的六边形，异于传统触控电极（如图1所示）的菱形。互补的第一电极210与第二电极230大致覆盖整个的触控面板200的上表面，其中相邻第一电极210与第二电极230之间的间距介于30微米至300微米之间。如此，即可依据实际的设计及工艺需求，借由第一电极210与第二电极230之间的间距选定，进而可大幅提升触控面板200的触控效能。在较佳实施例中，相邻第一电极210与第二电极230之间的间距介于30微米至100微米之间；而在另一实施例中，相邻第一电极210与第二电极230之间的间距介于100微米至300微米之间。
由于第一电极210与第二电极230在外观形状上彼此互补吻合，且两者的间距匹配于电极形状与其面积大小，因而可以大幅改善光学可视性（或视觉痕迹）现象。尤其当本实施例应用于大尺寸宽屏薄化触控面板时，借由上述电极图案的改变与互补，可改进大尺寸宽屏触控面板的阻抗过大问题。同时，透过上述电极图案及其间距的搭配选定，可增加第一电极210与第二电极230所产生的磁力线强度，进而致使用以感应触控位置的磁力线可分布于覆盖层24中或穿透覆盖层24。更具体地说，第一电极210与第二电极230彼此间的相邻区域可获得增加，致使触控感应量也随之提高，因而增进触控效能。以图3为例，触控感应量除了由第一连接部211与第二连接部231叠合处250提供外，另有多处第一电极210与第二电极230彼此间的相邻区域251也会提供触控感应量。如此一来，触控面板200产生用以感应触控位置的磁力线强度得以大幅提升，从而可使用在非实际触摸(non real touch)的悬浮感应触控的应用上或是可搭配应用于加厚的覆盖层24，其中覆盖层24的厚度可达5(含)厘米以内。
举例而言，请参照图5，其显示触控面板200的悬浮感应触控的示意图。借由上述第一电极210与第二电极230的图形互补及其间距的搭配，可使得产生于第一电极210与第二电极230之间的磁力线增强，且其感应强度分布范围可涵盖并超出覆盖层24。因此，当使用者在触控面板200的实际操作过程中，使用者可对触控面板200进行非实际触摸的悬浮感应的动作（例如，手指在覆盖层24上方感应处进行滑动），以传送操作的指令，而无须实际接触触控面板200。
在实施例中，第一电极层21与第二电极层23可包含非透明导电材料所形成的透光（light-transmissive）结构。非透明导电材料可为多个纳米金属线（metal nanowire），例如纳米银线或纳米铜线；或者多个纳米金属网（metal nanonet），例如纳米银网或纳米铜网。纳米金属线或金属网的内径为纳米等级（亦即数个纳米至数百个纳米之间），可借由塑胶材料（例如树脂）加以固定。由于纳米金属线/网非常细，非人眼可以观察得到，因此由纳米金属线/网所构成的第一电极层21与第二电极层23的透光性极佳。第一电极层21与第二电极层23还可包含光敏（photosensitive）材料（例如丙烯酸树脂），借由曝光显影工艺即可形成所要的电极形状（pattern）。
在另一实施例中，第一电极层21与第二电极层23的其中之一可包含透明导电材料所形成的透光结构。透明导电材料可为氧化铟锡（indium tinoxide,ITO）、氧化铟锌（indium zinc oxide,IZO）、氧化锌铝（Al-dopedZnO,AZO）或氧化锡锑（antimony tin oxide,ATO）。
上述透明绝缘层22可包含有一层或多层，例如防爆膜（anti-splitfilm,ASF）、光学胶（optical clear adhesive,OCA）或其他功能的绝缘层。此外，当第一电极层21或第二电极层23包含非透明导电材料（例如纳米金属线）时，该非透明导电材料的上表面或下表面还可能伴随设有绝缘层。
请参照图6及图7，图6显示本发明另一实施例的触控面板200的仰视图，而图7则显示沿图6中的剖面线6-6’的剖面图。如图所示，触控面板200更包含多个绝缘块26，分别设于第一电极210上方并相邻于第二电极230，并且绝缘块26电性绝缘于第一电极210及第二电极230。其中，每一个绝缘块26更包含多个子绝缘块261，而彼此相邻子绝缘块261之间的间距小于30微米。然而，子绝缘块261的形状可依实际需求情况而予以调整，例如：三角形、矩形、多边形、圆形、椭圆形、环形或其组合形状。如此借由绝缘块26的设置及其子绝缘块261的选取与排列，不仅可有效调节光行进于第一电极层21与第二电极层23之间的路径，以提升其光学系数并降低第一电极210及第二电极230的图案可视度，进而增强触控面板200的整体光学显示效果，同时子绝缘块261设置之间的间距空隙亦可提供第一电极层21所产生的磁力线予以穿透，从而增进触控面板200的触控感应效能。
在实施例中，绝缘块26可包含非透明导电材料所形成的透光（light-transmissive）结构。非透明导电材料可为多个纳米金属线（metalnanowire），例如纳米银线或纳米铜线；或者多个纳米金属网（metalnanonet），例如纳米银网或纳米铜网。纳米金属线或金属网的内径为纳米等级（亦即数个纳米至数百个纳米之间），可借由塑胶材料（例如树脂）加以固定。由于纳米金属线/网非常细，非人眼可以观察得到，因此由纳米金属线/网所构成的绝缘块26的透光性极佳。绝缘块26还可包含光敏（photosensitive）材料（例如丙烯酸树脂），借由曝光显影工艺即可形成所要的绝缘块26及其子绝缘块261的形状。
在另一实施例中，绝缘块26则可包含透明导电材料所形成的透光结构。透明导电材料可为氧化铟锡（indium tin oxide,ITO）、氧化铟锌（indiumzinc oxide,IZO）、氧化锌铝（Al-doped ZnO,AZO）或氧化锡锑（antimonytin oxide,ATO）。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (19)
1.一种触控面板，其特征在于其包含：
透明基板；
第一电极层，设于该透明基板上，该第一电极层包含多个平行排列的第一电极列，每一个第一电极列是由多个第一电极借由第一连接部串接而组成；
至少一层透明绝缘层，设于该第一电极层上；
第二电极层，设于该透明绝缘层上，该第二电极层包含多个平行排列的第二电极列，每一个第二电极列是由多个第二电极借由第二连接部串接而组成，其中该第一电极与该第二电极之间的间距介于30微米至300微米之间；及
覆盖层，设于该第二电极层上；
其中该第一电极的图案的边数大于四，且该第二电极的形状互补于该第一电极的形状，且该第一电极与该第二电极所产生的磁力线分布于该覆盖层中或穿透该覆盖层。
2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于其中该至少一层透明绝缘层的厚度介于5微米至30微米之间。
3.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于其中该透明基板包含玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或环烯烃共聚合物。
4.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于其中该第一电极的形状呈六边形。
5.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于其中该第一电极层或该第二电极层包含非透明导电材料所形成的透光结构。
6.根据权利要求5所述的触控面板，其特征在于其中该非透明导电材料包含多个纳米金属线或者多个纳米金属网。
7.根据权利要求5所述的触控面板，其特征在于其中该非透明导电材料的表面更设有绝缘层。
8.根据权利要求5所述的触控面板，其特征在于其中该第一电极层与该第二电极层的其中之一包含透明导电材料所形成的透光结构。
9.根据权利要求8所述的触控面板，其特征在于其中该透明导电材料包含氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌铝或氧化锡锑。
10.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于其中该透明绝缘层包含防爆膜。
11.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于其中用以感应触控位置的磁力线，其强度范围使用在非实际触摸的悬浮感应触控，或搭配加厚的覆盖层，其中覆盖层的厚度等于或小于5厘米。
12.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于其覆盖层材质包含绝缘材料，其中该绝缘材料包含玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯或环烯烃共聚合物。
13.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于其中更包含多个绝缘块，所述多个绝缘块分别对应设于该第一电极上方并相邻于该第二电极。
14.根据权利要求13所述的触控面板，其特征在于其中每一个绝缘块更包含多个子绝缘块，其中所述多个子绝缘块之间的间距小于30微米。
15.根据权利要求14所述的触控面板，其特征在于其中所述多个子绝缘块的形状包含三角形、矩形、多边形、圆形、椭圆形、环形或其组合形状。
16.根据权利要求13所述的触控面板，其特征在于其中所述多个绝缘块包含非透明导电材料所形成的透光结构。
17.根据权利要求16所述的触控面板，其特征在于其中该非透明导电材料包含多个纳米金属线或者多个纳米金属网。
18.根据权利要求13所述的触控面板，其特征在于其中所述多个绝缘块包含透明导电材料所形成的透光结构。
19.根据权利要求18所述的触控面板，其特征在于其中该透明导电材料包含氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌铝或氧化锡锑。
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