CN202502482U - 触控面板单元及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种触控面板单元及显示装置，该触控面板单元包括一基材；一设置于该基材的一表面的透明导电层，该透明导电层上具有至少一阻隔沟槽，该阻隔沟槽将该透明导电层区分为周边区及触碰区；一绝缘层，其覆盖位于该周边区的该透明导电层，而位于该触碰区的该透明导电层裸露于该绝缘层；以及一传导线路层，其设置于该绝缘层上且电性连接位于该触碰区的该透明导电层。本实用新型的触控面板单元主要利用绝缘层避免传导线路层直接成型在透明导电层上所造成的制程上缺点；再者，其利用绝缘层的厚度使传导线路层与透明导电层仅具有特定面积的接触，且使两者在垂直面上并无接触，进而提升触控面板单元在判读触动电容信号的灵敏度。

Description

触控面板单元及显示装置

技术领域

本实用新型涉及一种面板单元，尤指一种触控面板单元及其显示装置。

背景技术

伴随着行动资讯装置，如移动电话、导航系统等各种电子设备的高性能化和多样化的发展，在显示设备的前方安装透光性的触控屏幕(touchpanel)的电子设备逐步增加。按照触控屏幕的工作原理和传输介质的不同，现有技术中的触控屏幕可大致分为四种类型：电阻式、电容式、红外线式以及表面声波式等，其中电容式触控屏幕因准确度较高、抗干扰能力强，故应用面较为广泛。

针对触控屏幕的结构，透明导电层对于触控屏幕而言是必要的构件，一般来说，透明导电层通常采用氧化铟锡(ITO)层。然而，氧化铟锡层作为透明导电层具有机械和化学耐用性不够好等缺点，另外，氧化铟锡层具有电阻阻值分布不均匀的现象，导致电容式触控屏幕的分辨率变低、精确度不高等问题。

为了改善上述的问题，有业者应用纳米碳管作为透明导电层。然而，由于纳米碳管的透明导电膜仍需利用导线与控制电路间形成电性连接，以达成电容信号变化传递的目的，故使用纳米碳管会另外造成制程与结构上的问题。具体地说，将导线直接成型在纳米碳管上时，导线并无法有效地成型在纳米碳管上，换言之，将导线直接成型在纳米碳管的良率较低。另一方面，导线与纳米碳管在多个接触面上形成接触态样，故使得电容信号传递的判别出现异常，此也造成电子设备的操作出现误差。

实用新型内容

本实用新型提出一种触控面板单元，其在传导线路层与透明导电层间设置有绝缘层，故可利用绝缘层控制传导线路层与透明导电层的接触面积大小，以用于提升判读触动电容信号的灵敏度。

本实用新型提出一种触控面板单元，其可避免透明导电层对传导线路层的影响，进而提高制程的良率。

本实用新型提出一种触控面板单元及其显示装置，触控面板单元中的透明导电层进一步可以是具有同向性的纳米碳管，故可使得透明导电层具有均匀的阻值分布；再者，采用纳米碳管材料作为透明导电层，可使得透明导电层具有较好的透光特性，从而提高触控面板单元及使用触控面板单元的显示装置的分辨率和精确度。

本实用新型实施例提出一种触控面板单元，其包括一基材；一设置于该基材的一表面的透明导电层，该透明导电层上具有至少一阻隔沟槽，该阻隔沟槽将该透明导电层区分为周边区及触碰区；一绝缘层，其覆盖位于该周边区的该透明导电层，而位于该触碰区的该透明导电层裸露于该绝缘层；以及一传导线路层，其设置于该绝缘层上且电性连接位于该触碰区的该透明导电层。

进一步地，绝缘层由周边区的透明导电层上延伸至阻隔沟槽中，且绝缘层覆盖于位于触碰区的透明导电层的一部分。

进一步地，阻隔沟槽成型为一封闭状。

进一步地，透明导电层上还具有至少一辅助阻隔沟槽，辅助阻隔沟槽将位于触碰区的透明导电层区分为多个触碰导电区块。

进一步地，阻隔沟槽与辅助阻隔沟槽为干蚀刻成型的沟槽；或者阻隔沟槽与辅助阻隔沟槽为激光成型的沟槽。

进一步地，透明导电层为一纳米碳管层。

本实用新型实施例提出一种显示装置，至少包括：一触控面板单元，其包括：一基材；一设置于该基材的一表面的透明导电层，该透明导电层上具有至少一阻隔沟槽，该阻隔沟槽将该透明导电层区分为周边区及触碰区；一绝缘层，其覆盖位于该周边区的该透明导电层，而位于该触碰区的该透明导电层裸露于该绝缘层；以及一传导线路层，其设置于该绝缘层上且电性连接位于该触碰区的该透明导电层；以及一显示单元，其设置于该基材的另一表面且对应于该透明导电层。

进一步地，透明导电层上还具有一硬涂层；绝缘层由周边区的透明导电层延伸至阻隔沟槽中，且绝缘层覆盖于位于触碰区的透明导电层的一部分；透明导电层为一纳米碳管层。

进一步地，透明导电层上还具有至少一辅助阻隔沟槽，辅助阻隔沟槽将位于触碰区的透明导电层区分为多个触碰导电区块。

进一步地，阻隔沟槽与辅助阻隔沟槽为干蚀刻成型的沟槽，且阻隔沟槽成型为一封闭状；或者阻隔沟槽与辅助阻隔沟槽为激光成型的沟槽，且阻隔沟槽成型为一封闭状。

本实用新型具有以下有益的效果：本实用新型的触控面板单元主要利用绝缘层避免传导线路层直接成型在透明导电层上所造成的制程上的缺陷。再者，本实用新型的触控面板单元利用绝缘层的厚度使传导线路层与透明导电层仅具有特定面积的接触，且使两者在垂直面上并无接触，进而提升触控面板单元在判读触动电容信号的灵敏度。

为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1A显示本实用新型的触控面板单元的基材与透明导电层的上视图。

图1B显示本实用新型触控面板单元的基材与透明导电层的侧视图。

图2A显示本实用新型在透明导电层成型阻隔沟槽的上视图。

图2B显示本实用新型在透明导电层成型阻隔沟槽的侧视图。

图3A显示本实用新型在透明导电层成型绝缘层的上视图。

图3B显示本实用新型在透明导电层成型绝缘层的侧视图。

图4A显示本实用新型的触控面板单元的上视图。

图4B显示本实用新型的触控面板单元的侧视图。

图5显示本实用新型的显示装置的示意图。

【主要元件符号说明】

1        触控面板单元

11        基材

12        透明导电层        121        触碰导电区块

13        阻隔沟槽          131        辅助阻隔沟槽

14        绝缘层

15        传导线路层        151        电极

2         显示单元

3         硬涂层

4         屏蔽层

5         钝化保护层

PZ        周边区

TZ        触碰区

具体实施方式

本实用新型提出一种触控面板单元，其可利用绝缘层的区隔控制传导线路层与透明导电层的接触面积，以提高判读触动电容信号的灵敏度；另外，本实用新型的触控面板单元具有以微量纳米碳管包覆于导电材料所构成的透光导电层，故利用绝缘层可提高制程良率的目的。

请参考图4B；本实用新型的触控面板单元1至少包括基材11、一设置于基材11上的透明导电层12、绝缘层14及传导线路层15，另外透明导电层12具有阻隔沟槽13，以将透明导电层12区隔成周边区PZ及触碰区TZ，换言之，本实用新型利用阻隔沟槽13达成透明导电层12的周边区PZ与触碰区TZ的电性阻绝，以利制程的简化。

以下，本实用新型将详细说明触控面板单元1的制作流程：

请参考图1A、图1B；如图所示，透明导电层12成型于基材11的一表面上，具体而言，基材11可为聚乙烯对苯二甲酸酯(PolyethyleneTerephthalate，PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)等树脂材料膜或是玻璃、石英、金刚石等基板；而透明导电层12则可由微量纳米导线与导电树脂构成，例如将纳米碳管与聚次乙二氧基噻吩(Poly-3，4-Ethylenedioxythiophene，PEDOT)所组成的纳米碳管层，更进一步地，纳米碳管层可为多个相互缠绕或各向同性的纳米碳管，利用凡德瓦尔力相互吸引、缠绕，以形成具有微孔结构的网络状结构，其中所述纳米碳管可为单壁纳米碳管、双壁纳米碳管、多壁纳米碳管或其混和，而单壁纳米碳管的直径约为0.5纳米至50纳米，双壁纳米碳管的直径约为1.0纳米至50纳米，多壁纳米碳管的直径约为1.5纳米至50纳米。本实用新型可利用金属催化的方式或将纳米碳管制作为涂料以涂布方式将纳米碳管层制作于基材11上，其中纳米碳管层构成厚度可以为10至500纳米，以作为透明导电层12，可使透明导电层12具有较好的阻值分布和透光特性，从而提供了触控面板单元1及使用触控面板单元1的显示装置的分辨率和触控精确度。

请参考图2A、图2B；透明导电层12上成型至少一阻隔沟槽13，具体而言，本实用新型可利用干蚀刻方法，如反应式离子蚀刻方法(ReactiveIon Etch，RIE)、电浆或激光方式在透明导电层12上制作封闭状的阻隔沟槽13，例如矩形、三角形、圆形等，藉此，阻隔沟槽13可将透明导电层12区分为周边区PZ及触碰区TZ，故在电性上，周边区PZ及触碰区TZ为相互绝缘(即不导通)，故位于触碰区TZ的透明导电层12即可施加一预定电压使透明导电层12上形成等电位面。

另外，如图2A所示，为了将位于触碰区TZ的透明导电层12再次区分，透明导电层12上还成型有辅助阻隔沟槽131，如图所示，本实用新型可同样利用干蚀刻方式或激光方式制作辅助阻隔沟槽131，并将位于触碰区TZ的透明导电层12区分成多个(例如5个)触碰导电区块121，故每一触碰导电区块121均可被单独感应物件的触控。

请参考图3A、图3B；绝缘层14覆盖位于周边区PZ的透明导电层12，而位于触碰区TZ的透明导电层12则裸露于绝缘层14。具体而言，树脂材料可以网印方式成型于位于周边区PZ的透明导电层12上以成为所述之绝缘层14，其厚度约为1至10um，如图所示，绝缘层14可由周边区PZ的透明导电层12上延伸至阻隔沟槽13中，且绝缘层14覆盖于位于触碰区TZ的透明导电层12的一部分，以确保周边区PZ与触碰区TZ的透明导电层12在电性上的阻绝特性。藉此，位于触碰区TZ的透明导电层12即可裸露于绝缘层14，以利触碰区TZ的透明导电层12与传导线路层15的连接。

如图4A、图4B所示，传导线路层15设置于绝缘层14上且电性连接位于触碰区TZ的透明导电层12，在本具体实施例中，传导线路层15可利用印刷方式将银胶、铜胶等成型于绝缘层14上，且延伸连接于透明导电层12的每一触碰导电区块121，另外，传导线路层15的末端可形成电极151，以达到与外部单元电性连接的效果。在另一实施例中，传导线路层15可以采用溅射、电镀、化学镀等沉积方法直接形成在绝缘层14上。

藉此，就结构上而言，本实用新型在传导线路层15与透明导电层12间设置有绝缘层14，绝缘层14可提供一特定厚度，使传导线路层15与透明导电层12可维持上下间的表面连接，以避免传导线路层15与透明导电层12在垂直方向上的电性连通，换言之，本实用新型可利用绝缘层14的控制传导线路层15与透明导电层12的接触面积大小，并在单一的接触面上形成导通，以用于控制判读触动电容信号的灵敏度及相关电路设计的使用；而在制程考量上而言，本实用新型的传导线路层15与透明导电层12并非完全的大面积接触(即传导线路层15大部分位于绝缘层14上)，故可提高制程的良率。

另外，请参考图5，其显示本实用新型的显示装置，其至少包括上述的触控面板单元1及设置于基材11的另一表面且对应于透明导电层12的显示单元2，换言之，本实用新型提出一种显示装置，其将显示单元2与透明导电层12、绝缘层14及传导线路层15设置于基材11的相对两个表面，在一具体实施例中，显示单元2可为液晶显示器、场发射显示器、电浆显示器、电致发光显示器、真空荧光显示器或阴极射线管等。另外，本实用新型的透明导电层12上还设置有硬涂层(hard coat)3，例如利用二氧化硅或黑素树脂、氨基甲酸系树脂、醇酸系树脂、丙烯酸系树脂、硅酮系树脂等硬化型树脂沉积于透明导电层12上以作为所述的硬涂层3，优选地，硬涂层3的硬度可为洛氏硬度7H，且具有耐磨耗、抗化学特性、抗UV等的效果。

再一方面，为了减小由显示单元2对触控面板单元1所产生的电磁干扰，以避免触控面板单元1发出的信号产生错误，还可在显示单元2与触控面板单元1之间设置屏蔽层4，其可由非结晶型或结晶型氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)薄膜、锑锡氧化物(ATO)薄膜、镍金薄膜、银薄膜铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)、氧化铬(Chrome Oxide)、氧化锌(ZnO)、氧化钛(TiO)或纳米碳管层等透明导电材料形成，屏蔽层4可作为电性接地点，也可达到电磁屏蔽的作用，进而使得触控面板单元1能在无电磁干扰的环境中作业。

另一方面，为了避免显示单元2因触控的外力过大而损坏，显示单元2与触控面板单元1之间还可设置有钝化保护层5，其可由氮化硅、氧化硅、苯并环丁烯、聚酯膜或丙烯酸树脂等材料形成。

上述的显示装置可进一步包括触控控制器、显示单元控制器及处理器(图未示)，其中三者相互电性连接，而触控控制器连接触控面板单元1的电极151，显示单元控制器则连接显示单元。

本实施例在应用时的示例如下：在一般未触控状态下，触碰区TZ的透明导电层12(即每一触碰导电区块121)上施加一预定电压，而在透明导电层12上形成等电位面。当使用者以视觉确认显示单元2的显示画面后，以手指或触控笔等物件按压或接近触控面板单元1的触碰导电区块121进行操作时，物件与透明导电层12之间形成耦合电容，对高频电流来说，电容为直接导体，于是物件从接触点带走一部分的电流，此电流分别从触控面板单元1上流出，触控控制器可针对电流与参考点距离的计算，以求出接触点的位置。接着，触控控制器将精确的接触位置数据传送给处理器，处理器即可接受上述的接触位置数据并执行之。最后，处理器将执行后的数据传给显示单元控制器，进而在显示单元2上显示物件按压该接触位置所执行的数据。

综上所述，本实用新型至少具有以下效果：

1、利用干蚀刻方法制作阻隔沟槽/辅助阻隔沟槽，故具有简化制程的效果。

2、传导线路层并非完全地直接成型在透明导电层上，故可避免透明导电层对传导线路层的影响，进而提高制程的良率。

3、本实用新型在传导线路层与透明导电层间设置有绝缘层，故可利用绝缘层控制传导线路层与透明导电层的接触面积大小，以用于提升判读触动电容信号的灵敏度。

4、承上述3，本实用新型的传导线路层与透明导电层间仅有单一接触面，故当使用者进行触控时，所产生的耦合电容较为精准，故可提升判读触动电容信号的灵敏度。

以上所述仅为本实用新型的优选可行实施例，非因此局限本实用新型的专利范围，故举凡运用本实用新型说明书及图示内容所为的等效技术变化，均包含于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种触控面板单元，其特征在于，所述触控面板单元包括：

一基材；

一设置于所述基材的一表面的透明导电层，所述透明导电层上具有至少一阻隔沟槽，所述阻隔沟槽将所述透明导电层区分为周边区及触碰区；

一绝缘层，所述绝缘层覆盖位于所述周边区的所述透明导电层，而位于所述触碰区的所述透明导电层裸露于所述绝缘层；以及

一传导线路层，所述传导线路层设置于所述绝缘层上且电性连接位于所述触碰区的所述透明导电层。

2.根据权利要求1所述的触控面板单元，其特征在于，所述绝缘层由所述周边区的所述透明导电层上延伸至所述阻隔沟槽中，且所述绝缘层覆盖于位于所述触碰区的所述透明导电层的一部分。

3.根据权利要求1所述的触控面板单元，其特征在于，所述阻隔沟槽成型为一封闭状。

4.根据权利要求3所述的触控面板单元，其特征在于，所述透明导电层上还具有至少一辅助阻隔沟槽，所述辅助阻隔沟槽将位于所述触碰区的所述透明导电层区分为多个触碰导电区块。

5.根据权利要求4所述的触控面板单元，其特征在于，所述阻隔沟槽与所述辅助阻隔沟槽为干蚀刻成型的沟槽；或者所述阻隔沟槽与所述辅助阻隔沟槽为激光成型的沟槽。

6.根据权利要求1所述的触控面板单元，其特征在于，所述透明导电层为一纳米碳管层。

7.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置至少包括：

一触控面板单元，所述触控面板单元包括：

一基材；

一设置于所述基材的一表面的透明导电层，所述透明导电层上具有至少一阻隔沟槽，所述阻隔沟槽将所述透明导电层区分为周边区及触碰区；

一绝缘层，所述绝缘层覆盖位于所述周边区的所述透明导电层，而位于所述触碰区的所述透明导电层裸露于所述绝缘层；以及

一传导线路层，所述传导线路层设置于所述绝缘层上且电性连接位于所述触碰区的所述透明导电层；以及

一显示单元，所述显示单元设置于所述基材的另一表面且对应于所述透明导电层。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述透明导电层上还具有一硬涂层；所述绝缘层由所述周边区的所述透明导电层延伸至所述阻隔沟槽中，且所述绝缘层覆盖于位于所述触碰区的所述透明导电层的一部分；所述透明导电层为一纳米碳管层。

9.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述透明导电层上还具有至少一辅助阻隔沟槽，所述辅助阻隔沟槽将位于所述触碰区的所述透明导电层区分为多个触碰导电区块。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述阻隔沟槽与所述辅助阻隔沟槽为干蚀刻成型的沟槽，且所述阻隔沟槽成型为一封闭状；或者所述阻隔沟槽与所述辅助阻隔沟槽为激光成型的沟槽，且所述阻隔沟槽成型为一封闭状。

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