CN106708307A - 具有无感应功能金属线条的触控面板 - Google Patents

Abstract

一种具有无感应功能金属线条的触控面板，主要包含透光基板与两感应电极，两感应电极隔着透光基板相对，两感应电极的金属网格各包含具有感应功能的金属线条与无感应功能的金属线条，且相对的金属网格还形成有互相交错的线条，其中具有感应功能的金属线条密度低于现有的金属网格，因而提升感应量，而无感应功能的金属线条与具有感应功能的金属线条构成肉眼不可视的网格密度，并且由于相对两侧的线条为互相交错且不重叠的网格，有效减少了同一侧交错节点的产生，使光学干涉现象有效减少，藉以达成降低制作成本亦同时提高触控灵敏度与可靠度的目的。

Description

具有无感应功能金属线条的触控面板

技术领域

一种具有无感应功能金属线条的触控面板，尤其是一种能在提高触控讯号辨识度的同时，且有效减少干涉条纹产生的触控面板，并且感应电极只要使用薄膜光罩制作，故不需使用玻璃光罩，而有效节省制作成本。

背景技术

电容式触控面板是藉由用户透过手指或导电对象触碰电容式触控面板所造成的电容值的改变去侦测手指或导电对象的触碰位置。进一步而言，电容式触控面板通常具有彼此电性绝缘的双层感应电极。在用户尚未触碰触控面板时，双层感应电极之间具有一电容初始值。而当用户触碰触控面板时，双层感应电极之间会由于人体带走电荷而产生电容值的改变，因而改变原本的电容初始值。此时，则能藉由判别各感应电极的电容变化量，经过计算后去判定用户触碰的位置。

现有的电容式触控面板技术中，感应电极一般是以透明导电材料例如氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)所形成，由于透明导电材料的电阻率一般仍较金属导电材料高，故使用透明导电材料形成感应电极会发生整体阻值过高而影响到反应速度等问题。因此，目前有以金属线路交织而成的金属网格(metalmesh)来取代透明导电材料形成感应电极的设计，以提升反应速度。

然而，触控面板的金属网格与显示面板贴合应用时，易产生所谓的干涉纹(Moire)，影响画面显示质量。干涉纹的产生是因为金属网格图案形状、排列方式以及金属网格的线宽影响透光率几项因素相互影响。当相邻的条纹图案彼此规律地排列时，即会产生光学干涉纹，为了能够有效防止干涉条纹(interference fringes)等光学现象，例如所谓的莫瑞效应(Moire effect)。将金属网格的线宽制作成介于1微米至3微米之间，以及调整金属网格的形状角度或者排列方式是非常有效的方法。

然而，为了要将金属导线的线宽皆介于1微米至3微米之间，不得不利用高分辨率玻璃光罩来制作金属网格，但是玻璃光罩的造价昂贵，导致初期开发及制造成本升高。

金属网格的制作还有另一种做法，就是利用薄膜光罩(参考图1(A))来制作，但是薄膜光罩1a因分辨率较玻璃光罩低的关系，因此相对于玻璃光罩，在线与线的交叉处会有扩大的现象，而透过薄膜光罩1a经由曝光显影蚀刻制程制作而成的金属网格1b(如图1(B))，线宽仅介于5至8微米，且在线与线的交叉处则会形成许多的节点N，而影响透光度并造成光线通过节点处时发生绕射现象，严重影响显示效果。

虽然薄膜光罩的成本低廉，但藉薄膜光罩而形成的金属网格线宽较宽且节点面积大，易造成透光度降低而使得干涉条纹相对明显，虽然高分辨率玻璃光罩能制作细线宽与高网格密度的金属网格，有效避免干涉条纹的产生，但是高分辨率玻璃光罩的成本过于昂贵，且电容值的变动过小，导致触控面板的触控灵敏度无法突破。

综上所述，当能有效防止干涉条纹的产生时，却又带来触控灵敏度无法突破及制作成本高的问题，而提高触控灵敏度及降低制作成本时，却又浮现干涉条纹的问题。因此，必须提供一种能在防止干涉条纹产生的同时又能提高触控灵敏度的触控面板。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种在降低干涉条纹产生的同时又能提高触控灵敏度的触控面板的设计方法，此外，还能使用成本低廉的薄膜光罩来做金属网格。

为达上述目的，本发明的具有无感应功能金属线条的触控面板包含：一透光基板，该透光基板包含一可视触控区以及一周边线路区，该周边线路区在该透光基板的边缘与该可视触控区之间；一第一感应电极，设置于该透光基板的一第一面之上，该第一感应电极沿一第一方向延伸，该第一感应电极并包含多个第一感测电极与多个第一金属引线，该第一感测电极位于该可视触控区中并沿着该第一方向延伸，该第一金属引线则位于该周边线路区之中，该第一感测电极电性连接于该第一金属引线，其中，相邻的两第一感测电极互不相连，该第一感测电极包含多个第一金属网格，其中，一第一金属网格中配置有多个无感应功能的第一金属线条，该无感应功能的第一金属线条两端不连接于该第一金属网格，且该无感应功能的第一金属线条彼此相距一间隔；一第二感应电极，设置于该透光基板的一第二面之上，该第一面与该第二面需要互相对应，该第二感应电极沿一第二方向延伸，该第二感应电极并包含多个第二感测电极与多个第二金属引线，该第二感测电极位于该可视触控区之中并沿着该第二方向延伸，该第二金属引线则位于该周边线路区之中，该第二感测电极电性连接于该第二金属引线，其中，相邻的两第二感测电极互不相连，该第二感测电极包含多个第二金属网格，其中，一第二金属网格中配置有多个无感应功能的第二金属线条，该无感应功能的第二金属线条两端不连接于该第二金属网格，且该无感应功能的第二金属线条彼此相距一间隔。

其中，该第一感应电极与该第二感应电极为相对的设置关系，且该第一金属网格与该第二金属网格形成相互交错的相对配置关系，该无感应功能的第一金属线条与该无感应功能的第二金属线条亦为相互交错的相对配置关系。

本发明的第一主要特点在于，本发明将该第一金属网格及该第二金属网格的网格间距提高于1.8mm以上，因网格间距变大，可增加电容值的变化量，而达成提高触控讯号辨识度的目的。

本发明的第二主要特点在于，在该第一金属网格及该第二金属网格之中个别设置互相交错且无感应功能的第一金属线条及无感应功能的第二金属线条，上段所提的是将该第一金属网格或该第二金属网格的网格宽度提高，而提高触控讯号辨识度，但只提高网格宽度会造成金属网格密度不足而使肉眼感觉到网格的存在，而将该无感应功能的第一金属线条及第二金属线条设置于该第一金属网格及该第二金属网格之中，正好使得该第一感测电极与该第二感测电极的网格密度保持在不被肉眼察觉的程度。

本发明的第三主要特点在于，由于无感应功能的金属线条与金属网格并不相连，因此减少了节点的数量，且上段所提的第一金属网格及无感应功能的第一金属线条与第二金属网格及无感应功能的第二金属线条在相对应的设置上其互相交错的交叉点也不会有节点的产生，因此不需使用高分辨率的玻璃光罩，只要以薄膜光罩(比如底片)就能制作只有极少节点的金属网格，大大地提高透光度，并有效地使显示效果提升，也由于薄膜光罩的成本远低于玻璃光罩，也能有效降低制作成本。

附图说明

图1(A)为现有技术的薄膜光罩的示意图；

图1(B)为现有技术经薄膜光罩曝光显影蚀刻制程所制作的金属网格的示意图；

图2为本发明具有无感应功能金属线条的触控面板的示意图；

图3为第一感应电极与其局部区域A放大后的示意图；

图4为第二感应电极与其局部区域B放大后的示意图；

图5为图2的局部区域C的放大示意图。

其中，附图标记说明如下：

1具有无感应功能金属线条的触控面板

10透光基板

11第一感应电极

12第二感应电极

111第一感测电极

111A第一金属网格

111B无感应功能的第一金属线条

113第一金属引线

121第二感测电极

121A第二金属网格

121B无感应功能的第二金属线条

123第二金属引线

A、B、C局部区域

V可视触控区

L周边线路区

X第一方向

Y第二方向

P交错图案

N节点

1a薄膜光罩

具体实施方式

以下配合图标及元件符号对本发明的实施方式做更详细的说明，以使熟悉本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。

参考图2，其为本发明具有无感应功能金属线条的触控面板的示意图。如图2所示，本发明的具有无感应功能金属线条的触控面板1至少包括：一透光基板10、一第一感应电极11及一第二感应电极12，其中，该透光基板10包含一可视触控区V以及一周边线路区L，该周边线路区L在该透光基板10的边缘与该可视触控区V之间，该可视触控区V为该透光基板10的非边缘区域，该周边线路区L为该透光基板10的边缘区域，也就是该可视触控区V较该周边线路区L远离于该透光基板10的边缘，或该周边线路区L环绕该可视触控区V。

该透光基板10可以是硬质基板或可挠式基板；硬质基板的材质可以是玻璃、强化玻璃、蓝宝石、陶瓷或其他适当材质；可挠式基板的材质可以是高分子材质。所述高分子材质例如是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、尼龙(Nylon)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰亚胺(Polyimide,PI)、丙烯酸树酯(acrylic resin)或聚甲基丙烯酸甲酯与聚碳酸酯的混合材料等材质。应用所述可挠式基板所形成的触控面板可具有挠曲性，因而适于包覆在挠曲表面或是任何需要触控功能的可挠曲对象上，例如是显示面板其他适合材料形成的可挠式基板。

该第一感应电极11及该第二感应电极12被配置为可分别设置于该透光基板10的一第一面及一第二面，该第一面与该第二面需要互相对应，比如互相对应的上表面及下表面，亦可设置于不同的透光基板10的上表面或下表面，再以光学胶(图面未显示)按照其相对位置贴合在一起，因此，该第一感应电极11及该第二感应电极12只要彼此的部分或全部在互相平行对应的相对位置上，将该第一感应电极11及该第二感应电极12设置于单一或多个基板上都能达成本发明的目的。

另请注意，该第一感应电极11或该第二感应电极12的材质为金、铝、铜、银、铬、钛、钼、钕、镍及上述金属的合金的至少其中之一。

该第一感应电极11或该第二感应电极12是以薄膜光罩或玻璃光罩做曝光。

参考图3，其为第一感应电极与其局部区域A放大后的示意图，并请配合图2所示，其中图2是示意该第一感应电极11沿一第一方向Y轴向延伸，该第一感应电极11并包含多个第一感测电极111与多个第一金属引线113，该第一感测电极111位于该可视触控区V之中并沿着该第一方向Y轴向延伸，该第一金属引线113则位于该周边线路区L之中，该第一感测电极111电性连接于该第一金属引线113。

其中相邻的两第一感测电极111互不相连，图2中的纵向虚线即表示相邻的两第一感测电极111之间有一间隔，因图2为具有无感应功能金属线条的触控面板的巨观示意，而该第一感测电极111的实际结构，则请参考图3的局部区域A的放大示意图，如局部区域A所示，该第一感测电极111包含多个第一金属网格(metal mesh)111A，其中，一第一金属网格111A中配置有多个无感应功能的第一金属线条111B，该无感应功能的第一金属线条111B两端不连接于该第一金属网格111A，且该无感应功能的第一金属线条111B彼此相距一间隔。

参考图4，其为第二感应电极与其局部区域B放大后的示意图，并请配合图2所示，其中图2是示意该第二感应电极12沿一第二方向X轴向延伸，该第二感应电极12并包含多个第二感测电极121与多个第二金属引线123，该第二感测电极121位于该可视触控区V之中，该第二金属引线123则位于该周边线路区L之中，该第二感测电极121电性连接于该第二金属引线123。

其中相邻的两第二感测电极121互不相连，图2中的横向虚线即表示相邻的两第二感测电极121之间有一间隔，因图2为具有无感应功能金属线条的触控面板的巨观示意，而该第二感测电极121的实际结构则请参考图4的局部区域B的放大示意图，如局部区域B所示，该第二感测电极121包含多个第二金属网格(metal mesh)121A，其中，一第二金属网格121A中配置有多个无感应功能的第二金属线条121B，该无感应功能的第二金属线条121B两端不连接于该第二金属网格121A，且该无感应功能的第二金属线条121B彼此相距一间隔。

该第一金属网格111A或该第二金属网格121A的网格宽度在1.0～3.0mm之间。

参考图5，其为图2的局部区域C的放大示意图。其中，该第一感应电极11与该第二感应电极12是形成上下、左右或是斜对的相对的设置关系，如图5所示，该第一金属网格111A与该第二金属网格121A相对上形成相互交错的相对配置关系，所以该第一金属网格111A与该第二金属网格121A交错时会形成密度较低且间距相等的网格；且该无感应功能的第一金属线条111B与该无感应功能的第二金属线条121B亦为相互交错的相对配置关系，该无感应功能的第一金属线条111B与该无感应功能的第二金属线条121B会共同形成一交错图案P(从俯视观之)，但从侧视观之，实为叠加的关系(隔着透光基板10)；该交错图案P至少包含十字或交叉的形状，而如图5的实施例所示，该无感应功能的第一金属线条111B与该无感应功能的第二金属线条121B所共构的交错图案P是由多个井字状或多个十字状所构成，且彼此交错时也会形成密度较高且间距相等的网格，因此，整体来看，第一感应电极11与该第二感应电极12相互交错的相对配置关系形成了高密度且对称的网格形状。

该无感应功能的第一金属线条中的任两相邻的无感应功能的第一金属线条的间隔介于0.2mm～0.6mm之间，且该无感应功能的第一金属线条中靠近于该第一金属网格的无感应功能的第一金属线条与该第一金属网格的间距介于0.2mm～0.6mm之间；该无感应功能的第二金属线条中的任两相邻的无感应功能的第二金属线条的间隔在0.2mm～0.6mm之间，且该无感应功能的第二金属线条中靠近于该第二金属网格的无感应功能的第二金属线条与该第二金属网格的间距介于0.2mm～0.6mm之间。其中，该金属网格的形状为四边形或菱形。

本发明的第一主要特点在于，由于该第一金属网格111A或该第二金属网格121A的网格宽度在1.8mm以上，可增加电容值的变化量，而达成提高触控讯号辨识度的目的。

本发明的第二主要特点在于，在该第一金属网格111A及该第二金属网格121A之中个别设置互相交错且无感应功能的第一金属线条111B及无感应功能的第二金属线条121B，上段所提的是将该第一金属网格111A或该第二金属网格121A的网格宽度提高，而提高触控讯号辨识度，但只提高网格宽度会造成金属网格密度不足而使肉眼感觉到网格的存在，而将该无感应功能的第一金属线条111B及第二金属线条121B设置于该第一金属网格111A及该第二金属网格121A之中，正好使得该第一感测电极111与该第二感测电极121的网格密度保持在不被肉眼察觉的程度。

本发明的第三主要特点在于，由于无感应功能的金属线条与金属网格并不相连，因此减少了节点的数量，且上段所提的第一金属网格111A及无感应功能的第一金属线条111B与第二金属网格121A及无感应功能的第二金属线条121B在相对应的设置上其互相交错的交叉点也不会有节点的产生，因此不需使用高分辨率的玻璃光罩，只要以薄膜光罩(比如底片)就能制作只有极少节点的金属网格，大大地提高透光度，并有效地使显示效果提升，也由于薄膜光罩的成本远低于玻璃光罩，也能有效降低制作成本。

综上所述，本发明确实达成了在降低干涉条纹产生的同时又能提高触控灵敏度的触控面板的设计方法，并且以薄膜光罩制作，还可降低制作成本。

由于本发明的技术内容并未见于已公开的刊物、期刊、杂志、媒体、展览场，因而具有新颖性，且能突破目前的技术瓶颈而具体实施，确实具有进步性。此外，本发明能解决现有技术的问题，改善整体使用效率，而能达到具有产业利用性的价值。

以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制。因此，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims (9)

1.一种具有无感应功能金属线条的触控面板，其特征在于，包含：

一透光基板，包含一可视触控区以及一周边线路区，该周边线路区在该透光基板的边缘与该可视触控区之间；

一第一感应电极，设置于该透光基板的一第一面之上，该第一感应电极沿一第一方向延伸，该第一感应电极并包含多个第一感测电极与多个第一金属引线，该第一感测电极位于该可视触控区中并沿着该第一方向延伸，该第一金属引线则位于该周边线路区之中，该第一感测电极电性连接于该第一金属引线，其中，相邻的两第一感测电极互不相连，该第一感测电极包含多个第一金属网格，其中，一第一金属网格中配置有多个无感应功能的第一金属线条，该无感应功能的第一金属线条两端不连接于该第一金属网格，且该无感应功能的第一金属线条彼此相距一间隔；

一第二感应电极，设置于该透光基板的一第二面之上，该第一面与该第二面需要互相对应，该第二感应电极沿一第二方向延伸，该第二感应电极并包含多个第二感测电极与多个第二金属引线，该第二感测电极位于该可视触控区之中并沿着该第二方向延伸，该第二金属引线则位于该周边线路区之中，该第二感测电极电性连接于该第二金属引线，其中，相邻的两第二感测电极互不相连，该第二感测电极包含多个第二金属网格，其中，一第二金属网格中配置有多个无感应功能的第二金属线条，该无感应功能的第二金属线条两端不连接于该第二金属网格，且该无感应功能的第二金属线条彼此相距一间隔；

其中，该第一感应电极与该第二感应电极为相对的设置关系，且该第一金属网格与该第二金属网格相对上形成相互交错的相对配置关系，且该无感应功能的第一金属线条与该无感应功能的第二金属线条亦为相互交错的相对配置关系。

2.如权利要求1所述的具有无感应功能金属线条的触控面板，其特征在于，该第一感应电极或该第二感应电极的材质为金、铝、铜、银、铬、钛、钼、钕、镍及上述金属的合金的至少其中之一。

3.如权利要求1所述的具有无感应功能金属线条的触控面板，其特征在于，该第一感应电极或该第二感应电极是以薄膜光罩或玻璃光罩做曝光。

4.如权利要求1所述的具有无感应功能金属线条的触控面板，其特征在于，该透光基板为硬质基板或可挠式基板。

5.如权利要求1所述的具有无感应功能金属线条的触控面板，其特征在于，该第一金属网格或该第二金属网格的网格宽度在1.0～3.0mm之间。

6.如权利要求1所述的具有无感应功能金属线条的触控面板，其特征在于，该无感应功能的第一金属线条与该无感应功能的第二金属线条形成一交错图案。

7.如权利要求6所述的具有无感应功能金属线条的触控面板，其特征在于，该交错图案至少包含十字或交叉的形状。

8.如权利要求1所述的具有无感应功能金属线条的触控面板，其特征在于，该无感应功能的第一金属线条中的任两相邻的无感应功能的第一金属线条的间隔在0.2mm～0.6mm之间，且该无感应功能的第一金属线条中靠近于该第一金属网格的无感应功能的第一金属线条与该第一金属网格的间距介于0.2mm～0.6mm之间。

9.如权利要求1所述的具有无感应功能金属线条的触控面板，其特征在于，该无感应功能的第二金属线条中的任两相邻的第二金属线条的间隔在0.2mm～0.6mm之间，且该无感应功能的第二金属线条中靠近于该第二金属网格的无感应功能的第二金属线条与该第二金属网格的间距介于0.2mm～0.6mm之间。