TW201421549A

TW201421549A - 觸控電極裝置

Info

Publication number: TW201421549A
Application number: TW101145014A
Authority: TW
Inventors: Yi-Peng Kuo
Original assignee: Henghao Technology Co Ltd
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-06-01
Also published as: JP3181933U; KR200480829Y1; TWI552211B; US9362060B2; US20140151214A1; CN203038242U; DE202013100016U1; KR20140003475U; CN103853374A

Abstract

一種觸控電極裝置，包含基板、至少一電極層及一導電油墨圖案。電極層設於基板的表面，且電極層包含一非透明導電材料。導電油墨圖案印刷於電極層之兩側表面上。

Description

觸控電極裝置

本發明係有關一種觸控電極裝置，特別是關於一種以非透明導電材料形成觸控電極圖形的觸控電極裝置。

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。

第一圖顯示傳統觸控面板剖面圖。如圖所示，第一電極層11與第二電極層12依序形成於基板10之上表面。第一電極層11具有第一感應電極列11A及第一薄膜11B，第二電極層12具有第二感應電極列12A及第二薄膜12B，其中第一感應電極列11A與第二感應電極列12A分別設於第一薄膜11B與第二薄膜12B之下表面。此外，第一電極層11與第二電極層12可藉由光學膠15予以相互貼合，如圖所示，第一薄膜11B係藉以光學膠15與第二感應電極列12A貼合。然而，裝飾膜13形成於第二電極層12之上表面，而蓋板14設於裝飾膜13之上表面，其中亦可分別透過光學膠15予以貼合。

上述傳統觸控面板的第一電極層11及第二電極層12中之第一感應電極列11A及第二感應電極列12A一般係使用透明導電材料，如氧化銦錫（ITO）。然而，氧化銦錫的形成不但需要使用複雜的製程，而且其所形成之每一電極層厚度一般約為100微米至150微米之間，使得整體厚度增加。此外，於製程過程複雜，往往使得裝飾模的良率不佳，致使觸控面板之生產成本大幅提升。

鑑於傳統觸控面板之整體厚度較厚，無法有效達到輕薄化，且製程過程複雜，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，可以非透明導電材料形成電極層簡化結構以實質獲致薄化效果，或可直接進行曝光顯影形成電極列以簡化製程步驟。

根據本發明實施例，觸控電極裝置包含基板、至少一電極層及一導電油墨圖案。電極層直接或間接設於基板的表面，且電極層包含一非透明導電材料。導電油墨圖案則直接或間接印刷形成於電極層之表面的一部分。

於實施方式與申請專利範圍中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或複數個。

本文中所使用之『約』、『大約』或『大致』係用以修飾任何可些微變化的數量，但這種些微變化並不會改變其本質。於實施方式中若無特別說明，則代表以『約』、『大約』或『大致』所修飾之數值的誤差範圍一般是容許在百分之二十以內，較佳地是於百分之十以內，而更佳地則是於百分五之以內。

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、至少一電極層22及一導電油墨圖案23。電極層22可直接設於基板21的表面（例如上表面）。導電油墨圖案23印刷形成於電極層22之兩側表面上，用以傳導電極層22所感應之觸控訊號。此外，導電油墨圖案23之顏色，可端視於實際情況及設計需求予以調整變化，而本發明之實施例中則以黑色作為示意顏色。

此外，在一實施例中，電極層22可更包含金屬導線(metal-trace)層28。其中，金屬導線層28可設於電極層22之兩側，用以傳輸由電極層22所感應之觸控訊號。導電油墨圖案23則是印刷於金屬導線層28上，進而與金屬導線層28電性連接。如此一來，藉由導電油墨圖案23即可將觸控訊號傳送至觸控電極裝置200的信號處理器(未繪出)，進行觸控訊號的計算，並據以對應輸出顯示影像訊號。

根據本實施例的特徵之一，電極層22內含非透明導電材料，例如金屬線、網銅或網銀，其中金屬線之內徑為數奈米至數百奈米之間。本發明之實施例則係以金屬線作為示意。

金屬線可藉由塑膠材料（例如樹脂）或光敏（photosensitive）材料（例如壓克力），以固定於電極層22內。由於金屬線非常細，非人眼可以觀察得到，因此由金屬線所構成的電極層22之透光性極佳，且其厚度可僅約為0.1微米至1微米之間，從而致使觸控電極裝置200的整體厚度得以降低。

請參照第二C圖所示，其顯示電極層22之局部27的放大圖。如圖所示，金屬線24彼此隨機交錯且呈平面分佈形成於電極層22中，因此由金屬線所構成的電極層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，當電極層22採用光敏（photosensitive）材料（例如壓克力）時，可藉由曝光顯影製程形成具有所需之電極形狀的電極列。舉例來說，在一實施例中，電極列中之每一電極之外觀可具有一菱形圖形外觀，亦或可端視於實際需求而設計形成具有條狀圖形或其他多邊形圖形等外觀。如此相較於傳統使用氧化銦錫（ITO）以形成電極層的製程，由於本實施例之電極層22可直接進行曝光顯影製程，故不僅可簡化製程步驟同時亦可省略裝飾膜，以有效降低成本。

此外，在本發明之實施例中，基板21係為透明基板，其材質為玻璃、塑膠或任何其他透明材料。然而基板21亦可端視其實際設計需求而包含可撓性材料、硬性材料或液晶顯示模組。由於非透明導電材料所包含之金屬線非常纖細，其尺寸可為奈米等級且具延展性，因此當與基板21配合，即可形成實現厚度薄化且具可撓性之觸控電極裝置200。反觀傳統係使用透明導電材料，例如：氧化銦錫（ITO）。然而，尤其一般使用氧化銦錫製作電極層時，電極層厚度較厚且容易碎裂，因此製程繁複耗時且良率低，此外因具有較低之可撓性，致使在應用層面上亦相對受限。

請參照第二D圖所示，其顯示本發明另一實施例之觸控電極裝置200的剖面圖。如圖所示，觸控電極裝置200更包含一蓋板20，設於電極層22的表面。在一實施例中，蓋板20可藉由光學膠等透明絶緣膠體，以貼合固定於電極層22之表面。此外，蓋板20係可為一透明蓋板，且其可更包含可撓性材料或硬性材料。蓋板表面材質則可經由特殊工藝處理後，以具有抗磨、抗刮、抗反射、防眩光及防指紋等功能特性。

然而，在另一實施例中，觸控電極裝置200可更包含一絕緣層設於基板21與電極層22之間，使得電極層22間接設於基板21的表面。其中，絕緣層可包含光敏材料，藉由曝光顯影製程而與電極層22一同形成所要的形狀於基板21上。

第二A圖及第二B圖所示的觸控電極裝置200皆為單層的結構，亦即於基板21的單一表面設有單一電極層22。然而，本實施例也可使用其他結構，例如雙層結構。第三圖顯示雙層結構之觸控電極裝置300的剖面圖，第一電極層22A與第二電極層22B依序設於基板21的同一表面，且第一電極層22A與第二電極層22B之間藉由絕緣層29以電性隔離。其中，第一電極層22A與第一電極層22B可分別包含第一導電油墨圖案23A(未繪示)及第二導電油墨圖案23B。此外，觸控電極裝置300亦可包含一蓋板20，設於第二電極層22B的表面上。在一實施利中，蓋板20可藉由光學膠等透明絶緣膠體，以貼合固定於第二電極層22B之表面。

此外，在另一實施例中，觸控電極裝置300可更包含一絕緣層設於基板21與第一電極層22A之間，使得第一電極層22A間接設於基板21的表面。其中，該絕緣層也可包含光敏材料，藉由曝光顯影製程而與第一電極層22A一同形成所要的形狀於基板21上。

請再繼續參照第三圖。如圖所示，第二電極層22B可包含第二金屬導線層28B，其中第二金屬導線層28B可設於第二電極層22B之兩側，用以傳輸由第二電極層22B所感應之觸控訊號。其中，第二導電油墨圖案23B則可印刷形成於第二金屬導線層28B上，進而與第二金屬導線層28B電性連接，藉此第二導電油墨圖案23B即可將觸控訊號傳送至觸控電極裝置200的信號處理器，以對應輸出顯示影像訊號。另外，上述實施例及圖示中，雖然僅闡述第二電極層22B之特徵，但由於第一電極層22A可相似於第二電極層22B，故容此不再贅述第一電極層22A之對應特徵。

在另一實施例中，第一電極層22A與第二電極層22B之厚度皆可約為0.1微米至1微米之間，且絕緣層29之厚度則可約為5微米至10微米之間，如此一來將可有效降低觸控電極裝置300的整體厚度。其中，絕緣層29也可包含光敏材料，藉由曝光顯影製程而與第二電極層22B一同形成所要的形狀。

相較於傳統觸控電極，上述實施例之觸控電極裝置200/300使用含非透明導電材料的電極層22，因而可形成電極層簡化結構以實現厚度薄化效果，同時可具有較佳之可撓性且便於製作。

此外，請參照第四圖，其顯示依據另一實施例採用網銅之電極層之局部27的放大圖。如圖所示，由於網銅具有複數網格25，其中每一網格25可具有一多邊形外觀或一類圓形外觀，而所圍繞出之區間則可使光線充分穿透，此外該些網格25彼此間亦可電性連接，且排列成一陣列圖形。如此藉由該些網格25的排列，即可組合形成電極，且使其具有條狀圖形、菱形圖形（diamond pattern）或多邊形圖形等外觀。此實施例雖以網銅作為示意，惟本發明不以此為限，故上述特徵亦可採用網銀等適切材料予以實現。

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

11．．．第一電極層

11A．．．第一感應電極列

11B．．．第一薄膜

12．．．第二電極層

12A．．．第二感應電極列

12B．．．第二薄膜

13．．．裝飾膜

14．．．蓋板

15．．．光學膠

200．．．觸控電極裝置

300．．．觸控電極裝置

20．．．蓋板

21．．．基板

22．．．電極層

22A．．．第一電極層

22B．．．第二電極層

23．．．導電油墨圖案

23A．．．第一導電油墨圖案

23B．．．第二導電油墨圖案

24．．．金屬線

25．．．網格

26．．．電極列

27．．．局部

28．．．金屬導線層

28B．．．第二金屬導線層

29．．．絕緣層

第一圖顯示傳統觸控面板的剖面圖。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圖顯示電極層的局部放大圖第二D圖顯示本發明另一實施例之電極層的剖面圖。第三圖顯示本發明另一實施例之觸控電極裝置的剖面圖。第四圖顯示本發明另一實施例採用網銅之電極層的局部放大圖。

200．．．觸控電極裝置

21．．．基板

22．．．電極層

23．．．導電油墨圖案

28．．．金屬導線層

Claims

一種觸控電極裝置，包含：一基板；及至少一電極層，設於該基板的表面，該電極層包含一非透明導電材料；及一導電油墨圖案，印刷於該至少一電極層之兩側表面上。
如[請求項1]所述之觸控電極裝置，其中該至少一電極層更包含一金屬導線(Metal-trace)層，其中該金屬導線層設置於該至少一電極層之兩側，且該導電油墨圖案印刷於該金屬導線層。
如[請求項1]所述之觸控電極裝置，其中該非透明導電材料包含複數金屬線、網銅或網銀。
如[請求項3]所述之觸控電極裝置，其中該些金屬線的內徑介於數奈米至數百奈米之間，且該些金屬線呈平面分佈。
如[請求項1]所述之觸控電極裝置，其中該電極層更包含塑膠材料，以固定該非透明導電材料於該電極層內。
如[請求項1]所述之觸控電極裝置，其中該電極層更包含光敏材料。
如[請求項1]所述之觸控電極裝置，其中該基板為一透明基板。
如[請求項1]所述之觸控電極裝置，其中更包含一蓋板，設於該至少一電極層的表面。
如[請求項2]所述之觸控電極裝置，其中該至少一電極層包含第一電極層與第二電極層，依序設於該基板的同一表面。
如[請求項9]所述之觸控電極裝置，其中更包含一絕緣層，設於該第一電極層與該第二電極層之間，以電性隔離。