CN105320313A - 触控面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控面板，包含一基材及导电网格图案。导电网格图案位于基材上。导电网格图案具导电性并包含一线路区。线路区具有多个导线。该些导线沿一第一方向与一第二方向交错设置以形成多个交错部。各交错部具有从交错部延伸的一凸出部，且交错部与凸出部形成一导电连接区。根据本发明的触控面板，通过将具有导电性的导电网格图案设置于基材上，且导电网格图案的线路区的导线沿第一方向与第二方向相互交错而形成交错部，而各交错部具有从交错部延伸的一凸出部，而使交错部与凸出部形成一导电连接区，从而达成能够降低信号传递时所产生的衰减，从而较精确且迅速地反应触控输入的位置的目的。

Description

触控面板

技术领域

本发明是关于一种触控面板。

背景技术

各类型的触控输入技术已广泛应用于电子产品，例如行动电话与平板电脑采用触控面板作为输入接口已相当的普遍，此种输入接口提供使用者一种直觉式的操作，亦即，使用者可通过手指或手写笔直接接触输入面板的表面来下达指令，或是在触控面板的表面游移来选取或操作物件或是进行手写文字的输入。

现有的触控面板包括至少一个基材以及在基材上所形成的导电图案、线路层、绝缘层及软性印刷电路板图案等。一股来说，导电图案的材质是使用透明导电的氧化铟锡(Indiumtinoxide，ITO)。然而，当触控面板的尺寸越来越大时，于基材上所铺设的氧化铟锡的面积也将越大，此时，氧化铟锡所构成的导电图案的面电阻的阻值将显著地提高，而使得信号在导电图案上传递时，形成较大程度的衰减。如此，将导致后端的信号处理器无法精准且迅速的反应出触控输入的位置，而造成后续信号处理及运用的正确性。

因此目前逐渐有人提出以金属网格(MetalMesh)的设计来取代现有利用ITO材料的触控面板，通过金属材料本身导电特性，可以减少现有ITO在大面积设计时的信号衰减问题，同时金属材料相较于ITO具有较佳挠曲特性，因此可利用在挠曲式触控面板上。然而，由于金属材料的不透光特性，往往会造成开口率下降，因此为了避免降低开口率，因此金属网格的线路也越做越细。但在现有以光刻刻蚀金属层以制造金属网格图案的过程中，金属网格在线路交会处常会因为刻蚀过度而有断线的问题。

因此，如何提供一种金属网格触控面板，使其能够降低信号传递时所产生的衰减，从而较精确且迅速地反应触控输入的位置，又不会有断线问题，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够降低信号传递时所产生的衰减，从而较精确且迅速地反应触控输入的位置的触控面板。

为达上述目的，依据本发明的一种触控面板包含一基材及一导电网格图案。导电网格图案位于基材上，导电网格图案具导电性并包含一线路区。线路区具有多个导线。该些导线沿一第一方向与一第二方向交错设置以形成多个交错部。各交错部具有从交错部一侧延伸的一凸出部，且交错部与凸出部形成一导电连接区。其中于同一方向的断面中，各该导电连接区的线路宽度大于各该导线的线路宽度，且该断面的法向量平行于各该导线延伸方向。

为达上述目的，依据本发明的一种触控面板包含一基材及一导电网格图案。导电网格图案位于基材上，导电网格图案具导电性并包含一线路区。线路区具有多个导线。该些导线沿一第一方向与一第二方向交错设置以形成多个交错部。各交错部具有从交错部延伸的一凸出部，且交错部与凸出部形成一导电连接区。导电连接区具有靠近基材的一下表面、与下表面相对设置的一上表面，以及与上表面和下表面连接的一侧表面。其中导电连接区的一断面的一上表面具有一第一粗糙度，导电连接区的断面的一侧表面具有一第二粗糙度，且第一粗糙度大于第二粗糙度，断面的法向量是平行于第一方向或第二方向，第一粗糙度截取上表面的单位长度内最高点与最低点的高度差，第二粗糙度截取侧表面的单位长度内最高点与最低点的高度差。

为达上述目的，依据本发明的一种触控面板包含一基材及一导电网格图案。导电网格图案位于基材上，导电网格图案具导电性并包含一线路区。线路区具有多个导线。该些导线沿一第一方向与一第二方向交错设置以形成多个交错部。各交错部具有从交错部延伸的一凸出部，且交错部与凸出部形成一导电连接区。其中导电连接区的一断面具有与基材接合的一下表面及与下表面相对设置的一上表面，上表面的断面线宽为一第一线宽，下表面的断面线宽为一第二线宽，而导电连接区于断面还具有位于上表面与下表面之间的一第三线宽，且第三线宽是小于第一线宽与第二线宽，且断面的法向量是平行于第一方向或第二方向。

承上所述，因依据本发明的一种触控面板，其是通过将具有导电性的导电网格图案设置于基材上，且导电网格图案的线路区的导线沿第一方向与第二方向相互交错而形成交错部，而各交错部具有从交错部延伸的一凸出部，而使交错部与凸出部形成一导电连接区，从而达成能够降低信号传递时所产生的衰减，从而较精确且迅速地反应触控输入的位置的目的。

附图说明

图1A与图1B为本发明较佳实施例的一种触控面板的示意图。

图2A为沿图1B所示的割面线A-A’所构成的截面视图。

图2B为沿图1B所示的割面线B-B’所构成的截面视图。

图3A至图3H为依据本发明较佳实施例的导电连接区的多种变化态样的示意图。

图4为依据本发明另一种较佳实施例的触控面板的示意图。

图5为依据本发明再一种较佳实施例的触控面板的示意图。

图6为依据本发明较佳实施例的触控面板的示意图。

附图标号说明：

1、2、3、4：触控面板

11：基材

12、41：导电网格图案

121：线路区

122：第一导线

123：第二导线

124：交错部

125：凸出部

126：导电连接区

21、31：抗反射层

42：传送电极

43：感测电极

44：传输线

45：接地电极

5：控制单元

A-A’、B-B’：割面线

D1：第一方向

D2：第二方向

R1：第一粗糙度

R2：第二粗糙度

S1：上表面

S2：侧表面

S3：下表面

W11、W21：第一线宽

W22：第二线宽

W23：第三线宽

Wa：线路宽度

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的触控面板，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

首先，请参照图1A及图1B所示，其为本发明较佳实施例的一种触控面板1。触控面板1包括基材11及导电网格图案12。在本实施例中，基材11为一透明基材，例如是玻璃基材或是透明膜状基材，较佳的可选用材质为聚亚酰胺(Polyimide，PI)或聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate，PET)的膜状基材，而同时兼具透明、轻薄及可挠曲的特性。

导电网格图案12位于基材11上，且导电网格图案12具有导电性。在本实施例中，导电网格图案12的材质为金属，例如是铜，其是通过溅射、蒸发而在基材11的表面形成一铜薄膜，接着，再通过涂布光刻胶、曝光、显影及刻蚀的流程而形成导电网格图案12。需特别说明的是，在其他的实施态样中，导电网格图案12的材质也可选用其他的金属或石墨烯，并通过其他的工艺而形成于基材11。在本实施例中，导电网格图案12为单一层金属经过光刻刻蚀所形成的单一层导电图案结构，且其厚度是介于0.01至20微米，其中，在考量到实际产品的需求与设计，以及所采用的工艺方式的差异下，导电网格图案12的厚度较佳的是介于0.1至10微米或0.2至10微米。

导电网格图案12包含一线路区121，其具有多个第一导线122与多个第二导线123。各第一导线122为彼此并列且沿一第一方向D1设置于基材11的表面，其中各第一导线122沿着一第二方向D2方向延伸。各第二导线123彼此并列且沿第二方向D2设置于基材11的表面，其中各第二导线123沿着第一方向D1方向延伸。在实施上，各第一导线122可以是沿着Y轴方向延伸设置，而各第二导线123则是以X轴方向延伸设置。当然，在其他的实施态样中，亦可采用各第一导线122是以X轴方向延伸，而各第二导线123以Y轴方向延伸的方式实施，或者是各第一导线122是以与X轴形成45°的方向延伸设置，而各第二导线123是以与X轴形成135°的方向延伸设置。第一导线122与第二导线123相互交错而形成多个交错部124，且各交错部124一侧延伸出一凸出部125。其中，交错部124与其所延伸的凸出部125形成一导电连接区126。

接着，请参照图2A，其为沿图1B所示的割面线A-A’所构成的截面视图。在本实施例中，沿割面线A-A’所构成的断面为第一断面，且导电连接区126的第一断面的上表面S1的断面线路宽度为一第一线宽W11，且第一线宽W11实质上是大于第一导线122的第一断面的线路宽度Wa，特别是，导电连接区126的第一断面的线路宽度是第一导线122的第一断面的线路宽度的2.5至6倍。其中，割面线A-A’是实质上平行于第二方向D2，换句话说，第一断面的法向量是实质上平行于第一方向D1。此外，请参照图2B，其为沿图1B所示的割面线B-B’所构成的截面视图。在本实施例中，沿割面线B-B’所构成的断面为第二断面，且导电连接区126的第二断面的线路宽度是大于第二导线123的第二断面的线路宽度，特别是，导电连接区126的第二断面的线路宽度是第二导线123的第一断面的线路宽度的2.5至6倍。其中，割面线B-B’是实质上平行于第一方向D1，换句话说，第一断面的法向量是实质上平行于第二方向D2。综合上述内容，于同一方向的断面中，各导电连接区的线路宽度大于各导线的线路宽度，且断面的法向量实质上平行于各导线延伸方向。

此外，在不同的实施态样中，导电连接区126的第一断面的宽度可为各第一导线122的第一断面的宽度的2.5至5倍，或导电连接区126的第二断面的宽度为各第二导线123的第二断面的宽度的2.5至5倍，或者是导电连接区126的第一断面的宽度为各第一导线122的第一断面的宽度的3至4倍，或导电连接区126的第二断面的宽度为各第二导线123的第二断面的宽度的3至4倍。

于本实施例，通过第一导线122、第二导线123以及交错部124与其所延伸的凸出部125形成导电连接区126的结构组成，由导电材质所成的导电网格图案12不但可有效地降低整体的阻抗，而能够降低信号传递时所产生的衰减，同时，也能有效地取代氧化铟锡，而降低制造的成本，并克服氧化铟锡不具有可挠性的缺点。同时，能够避免在制造的过程中产生交错部124刻蚀过度而断线的问题，也能提供第一导线122与第二导线123传递较高的电流值的信号，并兼具改善阻抗匹配的功效。

需特别说明的是，如图1A与图1B所示，于此是以交错部124一侧延伸出的凸出部125是环绕交错部124为例，然而，并非以此为限。请参照图3A至图3H，以说明导电连接区126的多种不同实施态样。如图3A所示，凸出部125是环绕交错部124而形成外观呈现菱形或矩形的导电连接区126，而如图3B所示，凸出部125是具有一弧边，并邻接于交错部124而形成外观呈现圆形或椭圆形的导电连接区126，如图3C所示，凸出部125是具有内凹的弧边，再如图3D所示，凸出部125环绕于交错部124而形成外观呈现多边形的导电连接区126。请再请参照图3E至图3H，导电连接区126的凸出部125相对于交错部124的位置，亦可有多种不同的变化。

此外，于同一触控面板上所形成的导电网格图案12，其所具有的多个导电连接区126可依据整体电路的布局、实际产品的需求或所使用的工艺的方式，而使得上述的多个导电连接区126具有不同的实施态样，例如是，导电网格图案12的部分导电连接区126是如图3E或图3F所示，而其余的导电连接区126则是如图3C或图3D所示。

接着，请再参照图2A所示的截面视图。在本实施例中，导电连接区126沿割面线A-A’所构成的第一断面中具有靠近该基材11的一下表面S3、与下表面S3相对设置的一上表面S1，以及与上表面S1和下表面S3连接的一侧表面S2。其中上表面S1具有一第一粗糙度R1，而第一断面的一侧表面S2具有一第二粗糙度R2，且第一粗糙度R1是大于第二粗糙度R2。其中，导电连接区126的上表面S1具有内凹或突起的规则或不规则的不平坦结构，而前述的第一粗糙度R1为单位长度内形成于上表面S1的不平坦结构的最高点至最低点之间的距离(高度差)。在本实施例中，导电连接区126的侧表面S2为一内凹的曲面，而第二粗糙度R2并非是此一曲面的最高点至最低点的距离(高度差)，而是形成于侧表面S2单位长度内的内凹或突起的规则或不规则的不平坦结构的最高点至最低点之间的距离(高度差)。

在本实施例中，是通过具有倍率为5000至50000倍的聚焦式离子显微镜(Focusionbeam，FIB)观察并量测导电连接区126的上表面S1的第一粗糙度R1与侧表面S2的第二粗糙度R2。于此条件下所观测的结果为，第一粗糙度R1是小于或等于500纳米，而第二粗糙度R2是小于或等于100纳米。此外，在其他的实施态样中，亦观测到第一粗糙度R1是小于或等于300纳米，或是第一粗糙度R1是小于或等于200纳米。此外，如图2B所示的截面视图，导电连接区126沿割面线B-B’所构成的第二断面的上表面S1的第一粗糙度R1也大于第二断面的一侧表面S2的第二粗糙度R2，且第二断面的上表面S1的第一粗糙度R1具有与第一断面的上表面S1的第一粗糙度相同的技术特征。因而于此不再赘述。

值得一提的是，在本实施例中，由于导电连接区126的上表面S1并非一完全平坦的表面，因而不仅有利于后续工艺中，提升抗反射层(例如：黑化层)或保护层附着于导电连接区126的能力，也可以避免上表面S1过于光滑，而产生不必要的光反射。

除了使用上述的聚焦式离子显微镜外，在其他的实施态样中，也可使用倍率为5000至50000倍的扫描式电子显微镜(Scanningelectronmicroscopy，SEM)，或倍率为5000至50000倍的穿透式电子显微镜(Transmissionelectronmicoscopy，TEM)，或量测尺度为10微米至100微米的原子力显微镜(Atomicforcemicroscopy，AFM)进行导电连接区126的第一粗糙度R1和第二粗糙度R2的量测。

接着，请参照图2B所示的截面视图，其中，上表面S1的断面线路宽度为一第一线宽W21，而下表面S3的断面线路宽度为一第二线宽W22。此外，导电连接区126于上表面S1和下表面S3之间还具有一第三线宽W23，且第三线宽W23的长度(宽度)是小于第一线宽W21的长度(宽度)和第二线宽W22的长度(宽度)。换句话说，导电连接区126的侧表面S2是一中央内凹的弧面或曲面，且其是朝向第一导线122、第二导线123的中心轴位置或交错部124的中心位置而向内凹。在本实施例中，第三线宽W23的长度(宽度)是小于第一线宽W21的长度(宽度)0.1微米以上，且第三线宽W23的长度(宽度)是小于第二线宽W22的长度(宽度)0.1微米以上。此外，导电连接区126沿割面线A-A’所构成的第一断面也具有如第二断面的第三线宽W23的长度(宽度)是小于第一线宽W21的长度(宽度)和第二线宽W22的长度(宽度)的技术特征。

在本实施例中，由于导电连接区126的侧表面S2具有中央内凹的轮廓，因而相较于侧表面S2是垂直于下表面S3或侧表面S2是向外延伸的山坡状，本实施例将较不易产生光线的反射。其次，与侧表面S2是向下内缩的态样相较而使得下表面S3与基材11的接合面积缩小，本实施例具有较大的接合面(下表面S3)，从而可以避免因接合面的面积过小而使导电网格图案12容易自基材11剥落的问题。

接着，请参照图4，其是本发明另一种较佳实施例的触控面板2的示意图。触控面板2与触控面板1的主要差异在于，触控面板2更包含一抗反射层21，且抗反射层21是位于导电网格图案12上。在本实施例中，抗反射层21与导电网格图案12相同的图案，换言之，抗反射层21是仅设置于导电网格图案12上。此外，请参照图5，其是本发明再一种较佳实施例的触控面板3。触控面板3与触控面板2的主要区别在于，触控面板3的抗反射层31是设置于基材11上，以覆盖导电网格图案12。

请接着参考图6，其为本发明一种较佳实施例的触控面板4的一个单位周期内的导电网格图案41的示意图。在本实施例中，导电网格图案41内的多个导线区与多个导电连接区形成多个传送电极42与多个感测电极43以及多条传输线44。其中，多个导线区与多个导电连接区形成更形成了多个接地电极45，所述的接地电极45是位于传送电极42与感测电极43之间。因此，传送电极42与感测电极43具有如上述的网格图案12的技术特征。

传送电极42与感测电极43分别呈一维排列，而彼此相邻且绝缘间隔，传送电极42与感测电极43分别与设置于网格图案41的一侧边的控制单元5电连接。当使用者触碰或点击触控触控面板4，传送电极42所产生的电容变化信号是通过感测电极43接收，并传送至与感测电极43电连接的控制单元5内的一信号处理模块，经运算及处理而产生代表触控输入的一坐标信号。另外，传送电极42及感测电极43的驱动感测方式，可为互电容式。在其他的应用中，传送电极42及感测电极43的驱动感测方式，亦可为自电容式，亦即传送电极42及感测电极43皆可自行感测触控而传回触控信号。

上述的不同触控面板的结构皆可与一显示装置组合成一触控显示装置。其中组合的方式可以是将触控面板外挂于显示装置的显示面上。组合的方式也可以是将显示装置的显示面当作基材，直接将导电网格图案制作于显示装置的显示面上。组合的方式又或者以显示装置内的某一层材质当作基材，将导电网格图案内嵌于显示装置内并制作于该基材上。

综上所述，因依据本发明的一种触控面板，其是通过将具有导电性的导电网格图案设置于基材上，且导电网格图案的线路区的线路相互交错而形成交错部，而各交错部一侧延伸出一凸出部，而使交错部与凸出部形成一导电连接区，从而达成能够降低信号传递时所产生的衰减，从而较精确且迅速地反应触控输入的位置的目的。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求范围中。

Claims (19)

1.一种触控面板，其特征在于，包含：

一基材；以及

一导电网格图案，位于所述基材上，其包含：

一线路区，具有多个导线，所述导线分别沿一第一方向与一第二方向交错设置以形成多个交错部，且各交错部一侧延伸出一凸出部，所述交错部与所述凸出部形成一导电连接区，

其中于同一方向的断面中，各所述导电连接区的线路宽度大于各所述导线的线路宽度，且所述断面的法向量平行于各所述导线延伸方向。

2.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，于同一方向的断面中，各所述导电连接区的线路宽度为各所述导线的线路宽度的2.5至6倍。

3.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述导电连接区具有靠近所述基材的一下表面、与所述下表面对应的一上表面，以及与所述上表面和所述下表面连接的一侧表面，所述上表面具有一第一粗糙度且所述侧表面具有一第二粗糙度，所述第一粗糙度大于所述第二粗糙度，所述第一粗糙度截取所述上表面的单位长度内最高点与最低点的高度差，所述第二粗糙度截取所述侧表面的单位长度内最高点与最低点的高度差。

4.如权利要求3所述的触控面板，其特征在于，所述第一粗糙度是小于或等于500纳米。

5.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，更包括一抗反射层，且所述抗反射层是位于所述导电网格图案上。

6.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述导电连接区具有靠近所述基材的一下表面以及与所述下表面相对设置的一上表面，于所述断面中，所述上表面的线宽为一第一线宽，所述下表面的线宽为一第二线宽，而所述导电连接区于所述断面中还具有位于所述上表面与所述下表面之间的一第三线宽，且所述第三线宽是小于所述第一线宽与所述第二线宽。

7.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，所述第三线宽是小于第一线宽与所述第二线宽0.1微米以上。

8.一种触控面板，其特征在于，包含：

一基材；以及

一导电网格图案，位于所述基材上，其包含：

一线路区，具有多个导线，所述导线分别沿一第一方向与一第二方向交错设置以形成多个交错部，且各交错部一侧延伸出一凸出部，所述交错部与所述凸出部形成一导电连接区；

其中所述导电连接区具有靠近所述基材的一下表面、与所述下表面对应的一上表面，以及与所述上表面和下表面连接的一侧表面，所述上表面具有一第一粗糙度且所述侧表面具有一第二粗糙度，且所述第一粗糙度大于所述第二粗糙度，所述第一粗糙度截取所述上表面的单位长度内最高点与最低点的高度差，所述第二粗糙度截取所述侧表面的单位长度内最高点与最低点的高度差。

9.如权利要求8所述的触控面板，其特征在于，所述第一粗糙度是小于或等于500纳米。

10.如权利要求8所述的触控面板，其特征在于，于同一方向的断面中，各所述导电连接区的线路宽度大于所述导线的线路宽度，且所述断面的法向量平行于各所述导线延伸方向。

11.如权利要求10所述的触控面板，其特征在于，于同一方向的断面中，所述导电连接区的线路宽度为各所述导线的线路宽度的2.5至6倍。

12.如权利要求8所述的触控面板，其特征在于，更包括一抗反射层，所述抗反射层是位于所述导电网格图案上。

13.如权利要求8所述的触控面板，其特征在于，所述导电连接区于一断面中，所述上表面的线宽为一第一线宽，所述下表面的线宽为一第二线宽，而所述导电连接区还具有位于所述上表面与所述下表面之间的一第三线宽，且所述第三线宽是小于所述第一线宽与所述第二线宽。

14.一种触控面板，其特征在于，包含：

一基材；以及

一导电网格图案，位于所述基材上，其包含：

一线路区，具有多个导线，所述导线分别沿一第一方向与一第二方向交错设置以形成多个交错部，且各交错部一侧延伸出一凸出部，所述交错部与所述凸出部形成一导电连接区；

其中所述导电连接区具有靠近所述基材的一下表面、与所述下表面对应的一上表面，以及与所述上表面和下表面连接的一侧表面，所述导电连接区于一断面中，所述上表面的线宽为一第一线宽，所述下表面的线宽为一第二线宽，而所述导电连接区还具有位于所述上表面与所述下表面之间的一第三线宽，且所述第三线宽是小于所述第一线宽与所述第二线宽。

15.如权利要求14所述的触控面板，其特征在于，所述第三线宽是小于第一线宽与所述第二线宽0.1微米以上。

16.如权利要求14所述的触控面板，其特征在于，于同一断面方向中，各所述导电连接区的线路宽度大于所述导线的线路宽度，且所述断面的法向量平行于各所述导线延伸方向。

17.如权利要求16所述的触控面板，其特征在于，于同一断面方向中，所述导电连接区的线路宽度为各所述导线的线路宽度的2.5至6倍。

18.如权利要求14所述的触控面板，其特征在于，所述上表面具有一第一粗糙度，所述侧表面具有一第二粗糙度，所述第一粗糙度大于所述第二粗糙度，所述第一粗糙度截取所述上表面的单位长度内最高点与最低点的高度差，所述第二粗糙度截取所述侧表面的单位长度内最高点与最低点的高度差。

19.如权利要求14所述的触控面板，其特征在于，更包括一抗反射层，所述抗反射层是位于所述导电网格图案上。