CN114385019A - 触控面板及触控装置 - Google Patents

Abstract

一种触控面板及触控装置，触控面板包括基板、周边线路层以及触控感应电极层。基板具有可视区及围绕可视区的边框区。周边线路层设置于基板上且位于边框区，且具有至少一凹部，其中凹部位于周边线路层背对基板的表面。触控感应电极层设置于可视区，并部分延伸至边框区以至少覆盖凹部，其中触控感应电极层具有至少一进入部延伸入凹部中。借此，可提升触控感应电极层与周边线路层之间的电气搭接稳定性，进而满足使用者对窄边框产品的需求。

Description

触控面板及触控装置

技术领域

本揭露内容是有关于一种触控面板及触控装置，且特别是有关于一种具有搭接结构的触控面板及触控装置。

背景技术

近年来，移动电话、笔记型计算机、卫星导航系统以及数字影音播放器等携带式电子产品广泛地使用触控面板做为使用者与电子装置之间的讯息沟通管道。

触控面板包含触控电极及周边线路，并且触控电极及周边线路通常于周边区域相互搭接以形成导电通路或回路，其中搭接阻抗值会影响触控面板的信号传递以及反应速率等，而搭接阻抗值取决于触控电极和周边线路之间的搭接面积。一般而言，当搭接面积越大时，搭接阻抗值越小，但是搭接面积也会直接影响触控面板的周边区域的大小，随着市场上对窄边框产品的需求逐渐提升，提供既能符合周边区域大小的设计，又能符合搭接阻抗值需求的触控面板是目前值得研究的方向。

发明内容

根据本揭露一些实施方式，触控面板包括基板、周边线路层及触控感应电极层。基板具有可视区及围绕可视区的边框区。周边线路层设置于基板上且位于边框区，且具有至少一凹部，其中凹部位于周边线路层背对基板的表面。触控感应电极层设置于可视区，并部分延伸至边框区以至少覆盖凹部，其中触控感应电极层具有至少一进入部延伸入凹部中。

在一些实施方式中，凹部的垂直深度小于周边线路层的垂直厚度。

在一些实施方式中，凹部包括底面及邻接底面且围设成容置空间的侧壁。

在一些实施方式中，进入部容设于该容置空间，并且接触底面及侧壁。

在一些实施方式中，凹部的垂直深度等于周边线路层的垂直厚度。

在一些实施方式中，凹部包括围设成容置空间的侧壁，其中侧壁邻接基板面对周边线路层的表面。

在一些实施方式中，进入部容设于容置空间，并且接触基板面对周边线路层的表面及侧壁。

在一些实施方式中，触控感应电极层包括基质以及分布于该基质中的多个金属纳米结构。

在一些实施方式中，金属纳米结构于该基质中的密度介于10％至50％之间。

在一些实施方式中，周边线路层是由一金属材料所形成，且金属材料的活性大于金属纳米结构的活性。

在一些实施方式中，触控感应电极层接触周边线路层的侧壁。

根据本揭露另一些实施方式，触控装置包括如前所述的触控面板。

在一些实施方式中，触控装置包括显示器、可携式电话、笔记型计算机、平板计算机、穿戴装置、车用装置或偏光片。

根据本揭露上述实施方式，触控面板包括具有凹部的周边线路层以及具有进入部的触控感应电极层。由于触控感应电极层延伸覆盖部分该周边线路层，以使进入部延伸至凹部中(进入部亦可视为一凸部)，且两者形状互补并相互配合，因此周边线路层与触控感应电极层的搭接面积可增加，进而提升周边线路层与触控感应电极层之间的电气搭接稳定性。此外，透过周边线路层与触控感应电极层之间材料的搭配，亦可提升周边线路层与触控感应电极层之间的电气搭接稳定性。如此一来，可使得触控面板的边框区的侧向宽度减小，以满足使用者对窄边框产品的需求。

附图说明

为让本揭露的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1绘示根据本揭露一实施方式的触控面板的上视示意图；

图2绘示图1的触控面板的区域R1的局部放大示意图；

图3A绘示根据本揭露一实施方式的图2的触控面板沿线段a-a'截取的剖面示意图；以及

图3B绘示根据本揭露另一实施方式的图2的触控面板沿线段a-a'截取的剖面示意图。

【符号说明】

100:触控面板

110,110a:基板

111,111a:表面

120,120a:周边线路层

121,121a:表面

122,122a:凹部

123:底面

124,124a～124e:侧壁

125,125a:侧壁

130,130a:触控感应电极层

132,132a:进入部

134,134a:基质

136,136a:金属纳米线

200,200a:电气搭接结构

VR:可视区

BR:边框区

X,Y,Z:轴

W1:宽度

W2:侧向宽度

L1:长度

T1,T1a:垂直厚度

D1,D1a:垂直深度

A,Aa:容置空间

a-a':线段

R1:区域

具体实施方式

以下将以附图揭露本揭露的多个实施方式，为明确地说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本揭露。也就是说，在本揭露部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的，因此不应用以限制本揭露。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。另外，为了便于读者观看，附图中各元件的尺寸并非依实际比例绘示。

此外，诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系，如图所示。应当理解，相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如，若一个附图中的装置翻转，则被描述为在其他元件的“下”侧的元件将被定向在其他元件的“上”侧。因此示例性术语“下”可包括“下”和“上”的取向，取决于附图的特定取向。类似地，若一个附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件“下方”的元件将被定向为在其它元件“上方”。因此示例性术语“下面”可包括上方和下方的取向。

本揭露内容提供一种触控面板，其周边线路层具有凹部，且其触控感应电极层具有进入部。由于触控感应电极层延伸并覆盖部分周边线路层，以使进入部延伸至凹部中，且两者形状互补并相互配合，因此周边线路层与触控感应电极层的搭接面积可增加，进而提升周边线路层与触控感应电极层之间的电气搭接稳定性，并使得显示装置的边框区的侧向宽度减小，以满足使用者对窄边框产品的需求。

图1绘示根据本揭露一实施方式的触控面板100的上视示意图，图2绘示图1的触控面板的区域R1的局部放大示意图。请同时参见图1及图2，触控面板100包括基板110、周边线路层120以及触控感应电极层130。基板110沿水平面(例如，X轴与Y轴所形成的平面)延伸，且具有可视区VR以及围绕可视区VR的边框区BR。虽然本实施方式的触控感应电极层130仅以X轴向电极来代表说明，但在实际设计上，触控感应电极层130还可包括Y轴向电极。此外，触控感应电极层130的电极图案亦非为本揭露所限制。

在一些实施方式中，基板110可例如是硬式透明基板或可挠式透明基板。在一些实施方式中，基板110的材料包括但不限于玻璃、压克力、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、无色聚酰亚胺等透明材料或其组合。在一些实施方式中，可对基板110的表面进行前处理步骤，例如进行表面改质制程或于基板110的表面额外涂布粘着层或树脂层，以提升基板110与其他层别(例如，基板110上方的周边线路层120及/或触控感应电极层130)之间的附着力。

周边线路层120设置于基板110上，且位于边框区BR。触控感应电极层130设置于基板110上，并位于可视区VR且部分延伸至边框区BR，以覆盖部分的周边线路层120。在一些实施方式中，周边线路层120以及触控感应电极层130依序堆叠于基板110上方，以形成位于边框区BR的搭接结构200。

在一些实施方式中，触控感应电极层130及周边线路层120的重叠区域是定义出一搭接区，并且搭接区具有一搭接面积。在本实施方式中，触控感应电极层130及周边线路层120的重叠区域从俯视角度观察(即图2的视角)是构成四边形的搭接区。更具体而言，本实施方式的搭接区从俯视角度观察是由长度L1与宽度W1所构成的四边形区域。

当触控面板100在运作时，位于可视区VR的触控感应电极层130可感测使用者的触控动作而产生触控感测信号，触控感测信号可透过搭接结构200中触控感应电极层130以及周边线路层120的搭接接触，以进一步传递至位于边框区BR的周边线路层120以进行后续的信号处理。在以下叙述中，将针对本揭露的搭接结构200进行更详细的说明。

图3A绘示根据本揭露一实施方式的图2的触控面板100沿线段a-a'截取的剖面示意图。应了解到，沿线段a-a'截取的剖面即为本揭露一实施方式的搭接结构200的剖面，也就是说，图3A绘示根据本揭露一实施方式的图2的触控面板100中搭接结构200的剖面示意图。请同时参阅图2及图3A，搭接结构200位于基板110的边框区BR，且包括周边线路层120以及触控感应电极层130。周边线路层120设置于基板110上并接触基板110。触控感应电极层130设置于基板110上，且覆盖并接触部分的周边线路层120，进而与周边线路层120进行电气搭接。

在一些实施方式中，周边线路层120可具有至少一个凹部122，且凹部122位于周边线路层120背对基板110的表面121。在一些实施方式中，凹部122在垂直基板110的投影方向(Z轴方向)上是完全地位于周边线路层120内而不影响周边线路层120的边缘。更具体而言，周边线路层120具有形成其边缘的侧壁125，且凹部122包括底面123及邻接底面123且围设成一容置空间A的侧壁124，其中凹部122的侧壁124与周边线路层120的侧壁125构成一厚度，亦即凹部122的侧壁124与周边线路层120的侧壁125是彼此间隔开来。在一些实施方式中，以设计成矩形的凹部122而言，凹部122的侧壁124可包括相对的第一侧壁124b与第二侧壁124d以及邻接第一侧壁124b与第二侧壁124d且彼此相对的第三侧壁124c与第四侧壁124e。

在一些实施方式中，触控感应电极层130可具有至少一个进入部132，并且因触控感应电极层130部分覆盖周边线路层120，使得进入部132得以延伸入周边线路层120的凹部122中。其中，进入部132与凹部122形状互补而彼此配合，以形成稳定的搭接，并进而降低触控面板100的边框区BR的侧向宽度W2。换句话说，凹部122的侧壁124是整圈地围绕进入部132，且紧密地接触进入部132。由于进入部132与凹部122形状互补而彼此配合，因此进入部132的形状与数量可取决于凹部122的形状与数量，也就是说，进入部132的形状与数量可实质上与凹部122的形状与数量相同。此外，触控感应电极130还会进一步接触周边线路层120的侧壁125，以更佳地提升周边线路层120与触控感应电极层130的搭接品质。

在一些实施方式中，凹部122在Z轴方向上的俯视形状可以是矩形，以提供制程上的便利性。在其他实施方式中，凹部122的俯视形状可例如是圆形、椭圆形、三角形、多边形、其他合适的形状或上述任意的组合。在一些实施方式中，凹部122沿Z轴的深度(亦称为垂直深度)D1可小于周边线路层120沿Z轴的厚度(亦称为垂直厚度)T1，更具体来讲，进入部132是容设于容置空间A中，并且接触凹部122的底面123及侧壁124。对此，以设计成矩形的凹部122来看，触控感应电极层130与周边线路层120之间的接触表面会从原本的一个搭接接触平面增加为用来构成凹部122的底面123及侧壁124(例如包括侧壁124b至124e)等至少五个搭接接触表面，进而提升周边线路层120与触控感应电极层130的搭接面积。在一些实施方式中，凹部122的数量可例如是一个，以提供制程上的便利性。在其他实施方式中，凹部122的数量亦可例如是两个以上，且每一个凹部122可具有不同的俯视形状及垂直深度D1。当凹部122的数量为多个时，可更佳地提升周边线路层120与触控感应电极层130的搭接面积，进而提升周边线路层120与触控感应电极层130之间的电气搭接稳定性。

在一些实施方式中，触控感应电极层130可包括基质134以及分布于基质134中的多个金属纳米线(亦可称为金属纳米结构)136。在一些实施方式中，基质134可包括聚合物或其混合物，以赋予触控感应电极层130特定的化学、机械以及光学特性。举例而言，基质134可提供触控感应电极层130与周边线路层120之间以及触控感应电极层130与基板110之间的粘着性。又举例而言，基质134可提供触控感应电极层130良好的机械强度。在一些实施方式中，基质134可包括特定的聚合物，以使触控感应电极层130具有额外的抗刮擦/磨损的表面保护，进而提升触控感应电极层130的表面强度。上述特定的聚合物可例如是聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚硅氧、聚硅烷、聚胺基甲酸酯、聚(硅-丙烯酸)或上述任意的组合。在一些实施方式中，基质134还可包括交联剂、聚合抑制剂、稳定剂(例如包括但不限于抗氧化剂或紫外光稳定剂)、界面活性剂或上述任意的组合，进而提升触控感应电极层130的抗紫外线性能并延长其使用寿命。

在一些实施方式中，金属纳米线136可包括但不限于纳米银线(silvernanowire)、纳米金线(gold nanowire)、纳米铜线(copper nanowire)、纳米镍线(nickelnanowire)或上述任意的组合。更详细而言，本文中的“金属纳米线136”是一集合名词，其是指包括多个金属元素、金属合金或金属化合物(包括金属氧化物)的金属线的集合。在一些实施方式中，单一金属纳米线136的截面尺寸(即截面的直径)可小于500nm，较佳可小于100nm，且更佳可小于50nm。在一些实施方式中，金属纳米线136具有大的纵横比。具体而言，金属纳米线136的纵横比可介于10至100000之间。更详细而言，金属纳米线136的纵横比可大于10，较佳可大于50，且更佳可大于100。此外，其他用语例如丝(silk)、纤维(fiber)或管(tube)等同样具有上述的截面尺寸及纵横比，亦为本揭露所涵盖的范畴。

在一些实施方式中，周边线路层120与触控感应电极层130之间的电气搭接稳定性可进一步取决于周边线路层120的化学特性(例如，材料)。换句话说，通过调整周边线路层120的化学特性，可进一步提升周边线路层120与触控感应电极层130之间的电气搭接稳定性。具体而言，可透过选用活性(或化学反应性)大于金属纳米线136的活性(或化学反应性)的金属材料来形成周边线路层120，使得金属纳米线136较容易聚集在邻近于周边线路层120的触控感应电极层130中(亦即与周边线路层120搭接的触控感应电极层130中)，以提升电气搭接结构200的触控感应电极层130中金属纳米线136的密度，进而更加地提升周边线路层120与触控感应电极层130之间的电气搭接稳定性。举例而言，当选用纳米银线作为金属纳米线136时，可选用活性大于纳米银线的金属(例如，铜)作为周边线路层120的材料。在其他实施方式中，周边线路层120亦可包括银、铜银合金或其他合适的导电材料。

由于触控感应电极层130中的金属纳米线136受到周边线路层120的化学特性的影响而聚集在邻近于周边线路层120的触控感应电极层130中，因此电气搭接结构200的触控感应电极层130中的金属纳米线136于基质134中的密度可介于10％至50％之间。如此一来，可确保触控感应电极层130具有良好的导电性，进而使得周边线路层120与触控感应电极层130之间具有良好的电气搭接稳定性。详细而言，前述密度将会影响触控感应电极层130的面阻及整个触控面板100的外观光学效果，若密度较小，也就是金属纳米线136在基质134中较为稀疏，于是容易导致面阻过大；而若密度过大，也就是金属纳米线136在基质134中较为密集，如此则会降低光线的穿透度而影响光学效果。应了解到，前述光学效果是指可视区VR的光学效果，由于位于可视区VR的触控感应电极层130与延伸至边框区BR的触控感应电极层130在制作过程中是整面地涂布而形成，因此位于边框区BR的触控感应电极层130中的金属纳米线130的密度与位于可视区VR的触控感应电极层130中的金属纳米线130的密度实质上相近，也因此，在上述整面涂布触控感应电极层130的设计下，考量位于边框区BR的触控感应电极层130中的金属纳米线130的密度时，也是需间接考量触控面板100的可视区VR的光学效果。应了解到，本文中所称的“密度”是指单位面积的触控感应电极层130所包括的金属纳米线136的数量。

更详细而言，触控感应电极层130可通过使用包括有金属纳米线136的分散液经涂布、固化及干燥成型等步骤所形成。在一些实施方式中，分散液包括溶剂，进而将金属纳米线136均匀地分散于其中。具体而言，溶剂例如是水、醇类、酮类、醚类、烃类、芳香类溶剂(苯、甲苯或二甲苯等)或上述任意的组合。在一些实施方式中，分散液还可包括添加剂、界面活性剂及/或粘合剂，进而提升金属纳米线136与溶剂之间的相容性以及金属纳米线136于溶剂中的稳定性。具体而言，添加剂、界面活性剂及/或粘合剂可例如是羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟基丙基甲基纤维素、磺酸酯、硫酸酯、磷酸酯、二磺酸盐、磺基琥珀酸酯、含氟界面活性剂或上述任意的组合。

首先，涂布步骤可例如包括但不限于网版印刷、喷头涂布或滚轮涂布等制程。在一些实施方式中，可采用卷对卷(roll to roll)制程将包括有金属纳米线136的分散液均匀地涂布至基板110的表面111及周边线路层120的表面121。由于周边线路层120具有位于其表面121的凹部122，因此尚未经干燥的分散液相对会填充于凹部122中。于此同时，若周边线路层120的材料的活性大于金属纳米线136的活性，则尚未经干燥的分散液中的金属纳米线136会稍微移动并聚集于对应接触周边线路层120的表面121与侧壁125以及凹部122的底面123与侧壁124的位置，以提高金属纳米线136的密度。接着，执行固化及干燥成型步骤，使得金属纳米线136固着于基板110的表面111、周边线路层120的表面121与侧壁125以及凹部122的底面123与侧壁124，进而形成本揭露的触控感应电极层130。

具体而言，由于在前述涂布步骤中，分散液中的金属纳米线136受到周边线路层120的物理特性(例如，凹部的设置)及化学特性(例如，材料)的影响而移动并聚集于特定的位置，因此在执行固化及干燥成型步骤后，便可使得金属纳米线136较密集地分布于电气搭接结构200中的触控感应电极层130中。如此一来，可降低周边线路层120与触控感应电极层130之间的搭接阻抗值，进而提升周边线路层120与触控感应电极层130之间的电气搭接稳定性。

图3B绘示根据本揭露另一实施方式的图2的触控面板100沿线段a-a'截取的剖面示意图。需特别说明的是，沿线段a-a'截取的剖面即为本揭露另一实施方式的电气搭接结构200a的剖面，也就是说，图3B绘示根据本揭露另一实施方式的图2的触控面板100中电气搭接结构200a的剖面示意图。图3B的电气搭接结构200a与图3A的电气搭接结构200具有大致相同的元件配置与连接关系、材料、特性(例如，密度)以及功效，故于此便不再赘述，下文中将仅针对不同处进行详细说明。

图3B的电气搭接结构200a与图3A的电气搭接结构200的至少一差异在于：在电气搭接结构200a中，周边线路层120a的凹部122a的垂直深度D1a等于周边线路层120a的垂直厚度T1a，更具体来讲，凹部122a是形成一穿槽，包括围设成一容置空间Aa的侧壁124a，并且侧壁124a邻接于基板110a面对周边线路层120a的表面111a。换句话说，在图3B的电气搭接结构200a中，周边线路层120a的凹部122a的底面是由基板110a面对周边线路层120a的表面111a所形成。在一些实施方式中，触控感应电极层130a的进入部132a可进一步容设于容置空间Aa并且紧密地接触基板110a的表面111a。由于周边线路层120a的凹部122a的垂直深度D1a等于周边线路层120a的垂直厚度T1a，因此当选择使用微影蚀刻的方式形成周边线路层120a的凹部122a时，可简单地以基板110a作为蚀刻停止层，不须额外去计算蚀刻的深度或蚀刻所须的时间，进而提升制程便利性。

根据本揭露上述实施方式，触控面板包括具有凹部的周边线路层以及具有进入部的触控感应电极层。由于触控感应电极层延伸覆盖部分周边线路层，以使进入部延伸至凹部中，且两者形状互补并相互配合，因此周边线路层与触控感应电极层的搭接面积可增加，进而提升周边线路层与触控感应电极层之间的电气搭接稳定性。此外，透过周边线路层与触控感应电极层之间材料的搭配，亦可提升周边线路层与触控感应电极层之间的电气搭接稳定性。如此一来，可使得触控面板的边框区的侧向宽度减小，以满足使用者对窄边框产品的需求。

虽然本揭露已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭露，任何熟悉此技艺者，在不脱离本揭露的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本揭露的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种触控面板，其特征在于，包括：

一基板，具有一可视区及围绕该可视区的一边框区；

一周边线路层，设置于该基板上且位于该边框区，且具有至少一凹部，其中该凹部位于该周边线路层背对该基板的一表面；以及

一触控感应电极层，设置于该可视区，并部分延伸至该边框区以至少覆盖该凹部，其中该触控感应电极层具有至少一进入部延伸入该凹部中。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该凹部的垂直深度小于该周边线路层的垂直厚度。

3.根据权利要求2所述的触控面板，其特征在于，该凹部包括一底面及邻接该底面且围设成一容置空间的一侧壁。

4.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，该进入部容设于该容置空间，并且接触该底面及该侧壁。

5.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该凹部的垂直深度等于该周边线路层的垂直厚度。

6.根据权利要求5所述的触控面板，其特征在于，该凹部包括围设成一容置空间的一侧壁，其中该侧壁邻接该基板面对该周边线路层的一表面。

7.根据权利要求6所述的触控面板，其特征在于，该进入部容设于该容置空间，并且接触该基板面对该周边线路层的该表面及该侧壁。

8.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该触控感应电极层包括一基质以及分布于该基质中的多个金属纳米结构。

9.根据权利要求8所述的触控面板，其特征在于，所述多个金属纳米结构于该基质中的密度介于10％至50％之间。

10.根据权利要求8所述的触控面板，其特征在于，该周边线路层是由一金属材料所形成，且该金属材料的活性大于所述多个金属纳米结构的活性。

11.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该触控感应电极层接触该周边线路层的一侧壁。

12.一种触控装置，其特征在于，包括如权利要求1所述的触控面板。

13.根据权利要求12所述的触控装置，其特征在于，该触控装置包括显示器、可携式电话、笔记型计算机、平板计算机、穿戴装置、车用装置或偏光片。

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