TW201409114A - 觸控電極裝置 - Google Patents

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Abstract

一種觸控電極裝置，包含基板以及至少一透明電極層，設於基板的表面。其中，透明電極層包含複數奈米金屬線。

Description

觸控電極裝置
本發明係有關一種觸控電極裝置，特別是關於一種含奈米金屬線的可撓性觸控電極裝置。
觸控顯示器係結合感測技術及顯示技術所形成的一種輸入/輸出裝置，普遍使用於電子裝置中，例如可攜式及手持式電子裝置。
電容式觸控面板為一種常用的觸控面板，其利用電容耦合效應以偵測觸碰位置。當手指觸碰電容式觸控面板的表面時，相應位置的電容量會受到改變，因而得以偵測到觸碰位置。

第一A圖顯示傳統觸控面板的上視圖，第一B圖則顯示第一A圖中沿剖面線1B-1B’的剖面圖。其中，第一電極12形成於基板10的上表面，第二電極14形成於基板10的下表面。該第一電極12與第二電極14可互為實質正交。
上述傳統觸控面板的第一電極12及第二電極14一般係使用氧化銦錫（ITO）作為透明導電材料。氧化銦錫的形成不但需要使用複雜的製程，而且，當氧化銦錫材料受到彎曲時，會折斷而無法導電，因此無法用以製造可撓性（flexible）觸控面板。
鑑於傳統觸控面板具有複雜的製程或者無法用以製造可撓性觸控面板，因此亟需提出一種新穎的觸控電極裝置，用以改善傳統觸控面板的缺點。
鑑於上述，本發明實施例提出一種觸控電極裝置，可用以形成可撓性之觸控電極裝置，或可直接進行曝光顯影以簡化製程步驟。
根據本發明實施例，觸控電極裝置包含基板以及至少一透明電極層。透明電極層直接或間接設於基板的表面，且透明電極層包含複數奈米金屬線。
第二A圖顯示本發明實施例之觸控電極裝置200的上視圖，第二B圖顯示第二A圖沿剖面線2-2’的剖面圖，圖式僅顯示與實施例相關的組成元件。本實施例之觸控電極裝置200主要包含基板21及至少一透明電極層22，其中透明電極層22可直接設於基板21的表面（例如上表面）。根據本實施例的特徵之一，透明電極層22內含複數奈米金屬線（metal nanowire），例如銀金屬線，其內徑為奈米等級（亦即數奈米至數百奈米之間）。奈米金屬線藉由塑膠材料（例如樹脂）以固定於透明電極層22內。由於奈米金屬線非常細，非人眼可以觀察得到，因此由奈米金屬線所構成的透明電極層22之透光性極佳，且觸控電極裝置200的整體厚度也得以降低。該些奈米金屬線呈平面分佈，因此由奈米金屬線所構成的透明電極層22之導電性於平面的各個方向大致相等。
根據本實施例的另一特徵，透明電極層22還可包含光敏（photosensitive）材料（例如壓克力），藉由曝光顯影製程即可形成所要的電極形狀（pattern）。相較於傳統使用氧化銦錫（ITO）以形成電極層的製程，由於本實施例之透明電極層22可直接進行曝光顯影製程，因此可簡化製程步驟以降低成本。
根據上述本實施例的諸特徵，在一實施例中，可事先製作準備含有奈米金屬線及光敏材料的透明電極層22。當進行觸控電極裝置200的製作時，只要將事先準備的透明電極層22覆蓋於基板21的表面，直接進行曝光顯影後，即可形成所要形狀的透明電極層22。
在本實施例中，基板21包含可撓性材料，例如聚酯（polyester）。由於奈米金屬線非常細，當與可撓性之基板21配合，即可形成可撓性之觸控電極裝置200。反觀傳統以氧化銦錫（ITO）作為透明導電材料，由於氧化銦錫容易碎裂，因此較難形成可撓性的觸控電極裝置。或者說，其可撓性遠低於本實施例（含奈米金屬線）之透明導電層22的可撓性。
第二C圖顯示另一種變化觸控電極裝置200的剖面結構，其更包含絕緣層23設於基板21與透明導電層22之間，使得透明電極層22間接設於基板21的表面。在一實施例中，絕緣層23也可包含光敏材料，藉由曝光顯影製程而與透明電極層22一同形成所要的形狀於基板21上。
第二B圖及第二C圖所示的觸控電極裝置200為單面單層的結構，亦即於基板21的單一表面設有單一透明電極層22。然而，本實施例也可使用其他結構，例如單面雙層結構或雙面結構。第三A圖顯示單面雙層結構之觸控電極裝置300的上視圖，第三B圖顯示第三A圖沿剖面線3-3’的剖面圖。其中，第一透明電極層22A與第二透明電極層22B依序設於基板21的同一表面，且第一透明電極層22A與第二透明電極層22B之間藉由絕緣層23以電性隔離。上述第一/第二透明電極層22A/22B可使用含奈米金屬線的材料，也可部分透明電極層22A/22B使用其他材料（例如氧化銦錫（ITO））。
第四A圖顯示雙面結構之觸控電極裝置400的上視圖，第四B圖顯示第四A圖沿剖面線4-4’的剖面圖。其中，第一透明電極層22A與第二透明電極層22B分別設於基板21的相對表面。上述第一/第二透明電極層22A/22B可使用含奈米金屬線的材料，也可部分透明電極層22A/22B使用其他材料（例如氧化銦錫（ITO））。
相較於傳統觸控電極，上述實施例之觸控電極裝置200/300/400使用含奈米金屬線的透明電極層22，因而具可撓性且便於製作。上述實施例之觸控電極裝置200/300/400可應用於各種觸控相關結構（特別是電容式觸控結構），例如觸控面板或觸控顯示面板，以顯現出上述的優點，以下將舉數例說明。
第五A圖顯示應用本實施例於觸控顯示器3的剖面圖。為便於說明，圖式未顯示出觸控顯示器3的所有元件。第五A圖所示觸控顯示器3主要由顯示面板300與觸控面板310經疊加而成。其中，顯示面板300主要包含液晶（LC）層31及彩色濾光片（CF）32；觸控面板310主要包含偏光片（polarizer）33及透明電極層22，其中透明電極層22設於偏光片33的上表面，該偏光片33相當於第二A圖至第四B圖所示結構中的基板21。第五A圖所示的透明電極層22可以內含單層或多層的透明電極次層，例如前述的第一透明電極層22A及第二透明電極層22B。本應用實施例之顯示面板300可以是可撓性顯示面板300（例如軟性顯示面板），配合可撓性觸控面板310，用以形成可撓性觸控顯示器3。
第五B圖顯示應用本實施例於另一觸控顯示器3’的剖面圖。和第五A圖不同的是，第五B圖所示應用實施例之透明電極層22係設於偏光片33的下表面。
在另一實施例中，繼續參閱第五B圖，透明電極層22設於彩色濾光片（CF）32的上表面，該彩色濾光片（CF）32相當於第二A圖至第四B圖所示結構中的基板21。

第六圖顯示應用本實施例於觸控面板5的剖面圖。在本應用實施例中，第一透明電極層22A、絕緣層23與第二透明電極層22B依序設於覆蓋玻璃（cover glass）51的下表面，該覆蓋玻璃51相當於第二A圖至第四B圖所示結構中的基板21，其可為二維或三維輪廓，分別應用於二維或三維的觸控顯示。
上述第五A圖至第六圖所示的各種觸控顯示器3/3’/5僅例示本發明實施例之觸控電極裝置200/300/400的一些應用，熟悉本技術領域之人士還可將本實施例之透明電極層22應用於其他可撓式或非可撓式之觸控相關結構，用以取代傳統的電極層。
以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
10．．．基板
12．．．第一電極
14．．．第二電極
200．．．觸控電極裝置
300．．．觸控電極裝置
400．．．觸控電極裝置
21．．．基板
22．．．透明電極層
22A．．．第一透明電極層
22B．．．第二透明電極層
23．．．絕緣層
3．．．觸控顯示器
3’．．．觸控顯示器
5．．．觸控面板
300．．．顯示面板
310．．．觸控面板
31．．．液晶(LC)層
32．．．彩色濾光片(CF)
33．．．偏光片
51．．．覆蓋玻璃
第一A圖顯示傳統觸控面板的上視圖。
第一B圖顯示第一A圖中沿剖面線1B-1B’的剖面圖。
第二A圖顯示本發明實施例之觸控電極裝置的上視圖。
第二B圖顯示第二A圖沿剖面線2-2’的剖面圖。
第二C圖顯示另一種變化觸控電極裝置的剖面結構。
第三A圖顯示本發明另一實施例之觸控電極裝置的上視圖。
第三B圖顯示第三A圖沿剖面線3-3’的剖面圖。
第四A圖顯示本發明又一實施例之觸控電極裝置的上視圖。
第四B圖顯示第四A圖沿剖面線4-4’的剖面圖。
第五A圖至第五B圖顯示應用本實施例於觸控顯示器的剖面圖。
第六圖顯示應用本實施例於觸控面板的剖面圖。
200．．．觸控電極裝置
21．．．基板
22．．．透明電極層

Claims (16)

  1. 一種觸控電極裝置，包含：
    　　 一基板；及
    　　 至少一透明電極層，設於該基板的表面，該透明電極層包含複數奈米金屬線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，更包含一絕緣層，設於該透明電極層與該基板之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控電極裝置，其中該絕緣層包含絕緣材料。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之觸控電極裝置，其中該至少一透明電極層包含第一透明電極層與第二透明電極層，依序設於該基板的同一表面；且該絕緣層設於該第一透明電極層與該第二透明電極層之間，以電性隔離。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該至少一透明電極層包含第一透明電極層與第二透明電極層，分別設於該基板的相對表面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該奈米金屬線包含銀。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該奈米金屬線的內徑介於數奈米至數百奈米之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該透明電極層更包含塑膠材料，以固定該些奈米金屬線於該透明電極層內。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該些奈米金屬線呈平面分佈。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該基板包含可撓性材料。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該透明電極層更包含光敏材料。
  12. 如申請專利範圍第2項所述之觸控電極裝置，其中該絕緣層更包含光敏材料。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該基板包含一偏光片，且該透明電極層設於該偏光片的上表面或下表面。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該基板包含一彩色濾光片，且該透明電極層設於該彩色濾光片的上表面。
  15. 如申請專利範圍第2項所述之觸控電極裝置，其中該基板包含一覆蓋玻璃，且該至少一透明電極層設於該覆蓋玻璃的下表面。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之觸控電極裝置，其中該至少一透明電極層包含第一透明電極層與第二透明電極層，其中該第一透明電極層、該絕緣層與該第二透明電極層依序設於該覆蓋玻璃的下表面。
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