TW201437872A - 觸控面板及其導電層 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種觸控面板之導電層。該導電層包括複數金屬線構成之網格，導電層包括感應區、與感應區電性連接之引線區。感應區包括第一感應圖案與第二感應圖案，第一與第二感應圖案相鄰且相互絕緣，每一第一感應圖案內之網格單元相互連接，每一第二感應圖案內之網格單元相互連接。本發明亦有關於一種觸控面板。本發明導電層採用金屬網格結構，可採用壓印工藝製造，相較先前ITO膜作為導電層之工藝，網格形狀可一步成形，工藝簡單，良率高。且以金屬代替ITO，材料成本大大降低。

Description

觸控面板及其導電層

本發明有關於觸控面板，尤其有關於一種觸控面板之導電層。

觸控面板係可接收觸摸等輸入信號之感應式裝置。觸控面板賦予了資訊交互嶄新之面貌，係極富吸引力之全新資訊交互設備。觸控面板技術之發展引起了國內外資訊傳媒界之普遍關注，已成為光電行業異軍突起之朝陽高新技術產業。

導電層係觸控面板中至關重要之組成部分，目前，觸控面板之導電層主要係以ITO(氧化銦錫)通過真空鍍膜、圖形化蝕刻之工藝形成於絕緣基材上，其不僅對工藝、設備要求較高，還会在蝕刻中浪費大量ITO材料，以及產生大量之含重金屬之工業廢液。

有鑑於此，有必要針對採用ITO作導電層在製造過程中會造成較大材料浪費之問題，提供一種新型觸控面板之導電層。

一種觸控面板之導電層，該導電層包括複數金屬線構成之網格，該網格包括複數網格單元，該網格單元包括複數條網格邊及相鄰兩網格邊相接形成之結點，該導電層包括一感應區、與感應區電性連接之引線區，該感應區包括複數第一感應圖案與複數第二感應圖案，該第一感應圖案與第二感應圖案相鄰且相互絕緣，每一該第一感應圖案內之網格單元相互電性連接，每一該第二感應圖案內之網格單元相互電性連接。

於其中一實施方式中，該第一感應圖案包括沿二維坐標系第二維方向延伸之第一主線及自該第一主線向側向延伸之複數第一側枝，該第二感應圖案包括沿二維坐標系之第二維方向延伸之第二主線及自該第二 主線向側向延伸之複數第二側枝，各第二主線首尾相互間隔，該第一側枝與第二側枝間隔交替排列。

於其中一實施方式中，該第一側枝與第二側枝沿該二維坐標系之第一維方向延伸，該第一主線與第二主線平行。

於其中一實施方式中，該導電層還包括與該感應區及引線區形成互補圖形之配色線，該配色線與該感應區及引線區絕緣。

於其中一實施方式中，該配色線形成網格，該配色線形成之網格之網格單元形狀及網格邊長與該第一感應圖案及第二感應圖案中網格之網格單元形狀及網格邊長相同。

於其中一實施方式中，相鄰之該第一感應圖案與第二感應圖案間之配色線缺失與一絕緣軌跡相交之網格邊。

於其中一實施方式中，相鄰之該第一感應圖案與第二感應圖案間之配色線從網格邊之中部斷開。

於其中一實施方式中，該斷開之長度為2-20微米

於其中一實施方式中，該斷開之長度為3-9微米。

於其中一實施方式中，該斷開之長度為6微米。

於其中一實施方式中，相鄰之該第一感應圖案與第二感應圖案間之配色線自與第一感應圖案與/或第二感應圖案鄰接處網格之結點斷開。

於其中一實施方式中，該金屬網格之網格單元為菱形。

於其中一實施方式中，該感應區包括相互分離設置之左感應區與右感應區，每一左感應區與右感應區均包括複數第一感應圖案與複數第二感應圖案，該引線區設於左感應區與右感應區之間。

於其中一實施方式中，該導電層為軸對稱結構。

還有必要提供一種觸控面板，包括一玻璃基板，還包括一導電層及設於該玻璃基板一表面之基質層，該導電層嵌設於該基質層中，該導電層為上述導電層。

於其中一實施方式中，該基質層之遠離該玻璃基板之一面設有溝槽，該導電層之金屬線收容於該溝槽中，該溝槽為具有預設形狀凸起 之壓印模壓印形成。

於其中一實施方式中，該溝槽之深寬比大於1。

於其中一實施方式中，該溝槽之深度不小於該導電層之厚度。

於其中一實施方式中，還包括一保護層，該保護層覆蓋該基質層及導電層。

於其中一實施方式中，還包括一引線區，該引線區分佈於該第二感應圖案之側向，該引線區包括複數金屬線組成之引線簇，每一引線簇一端與該第二感應圖案電性連接，另一端延伸至該基質層一內側邊緣。

上述觸控面板之導電層採用金屬網格結構，可採用壓印工藝進行製造，相較於傳統之ITO膜作為導電層之工藝，網格形狀可一步成形，工藝簡單，良率高。並且以金屬代替ITO，材料成本大大降低，由於不需要使用刻蝕工藝，不會造成導電層材料之浪費，並減少了廢液中重金屬之排放。

10‧‧‧玻璃基板

11‧‧‧絕緣軌跡

13‧‧‧斷口

15‧‧‧網格結點

20‧‧‧基質層

23‧‧‧溝槽

30‧‧‧保護層

61‧‧‧壓印模具

100‧‧‧導電層

110‧‧‧感應區

120‧‧‧引線區

111‧‧‧第一感應圖案

113‧‧‧第二感應圖案

111a‧‧‧第一主線

111b‧‧‧第一側枝

113a‧‧‧第二主線

113b‧‧‧第二側枝

112‧‧‧左感應區

114‧‧‧右感應區

31‧‧‧對稱軸

I‧‧‧區域

S110，S120，S130，S140‧‧‧步驟

第1圖係一實施方式中觸控面板之示意圖；第2A圖係感應區之結構示意圖，第2B圖係第2A圖之局部示意圖；第3A圖係引線區結構及設於引線區與感應區中間之配色線結構之示意圖，第3B圖係第3A圖刪除對稱軸右邊之配色線之示意圖；第4A~4D圖分別係斷開配色線實現絕緣結構之四個不同實施方式之示意圖；第5圖係一實施方式中觸控面板之剖視圖；第6A~6C圖係一實施方式中觸控面板在製造過程中之剖視圖；第7圖係一實施方式中觸控面板之製備方法之流程圖。

為便於理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面之描述。附圖中給出了本發明之首選實施方式。本發明可許多不同之形 式來實現，並不限於本文所描述之實施方式。相反，提供這些實施方式之目的係使對本發明之公開內容更加透徹全面。

需要說明，當元件被稱為“固設於”另一元件，它可直接在另一元件上，也可存在居中之元件。當一元件被認為係“連接”另一元件，它可直接連接到另一元件，或者可能同時存在居中元件。本文所使用之術語“垂直之”、“水平之”、“上”、“下”、“左”、“右”、“橫”、“豎”以及類似之表述只係為說明之目的。

除非另有定義，本文所使用之所有技術及科學術語與屬於本發明之技術領域之技術人員通常理解之含義相同。本文中在本發明之說明書中所使用之術語只係為描述具體實施方式之目的，不在於限制本發明。本文所使用之術語“及/或”包括一個或複數所列項目相關之任意及所有之組合。

圖1係一實施方式中觸控面板之示意圖，觸控面板包括玻璃基板10、設於玻璃基板10上之基質層20以及基質層20上之導電層100。導電層100包括複數金屬線構成之金屬網格，網格包括複數網格單元，網格單元包括複數條網格邊及由相鄰兩網格邊相接形成之結點。在本實施方式中，金屬網格之每個網格單元為菱形，在其它實施方式中也可採用其它形狀之網格單元，例如長方形、三角形等。

圖5係一實施方式中觸控面板之剖視圖，圖6A~圖6C係一實施方式中觸控面板在製造過程中之剖視圖。基質層20由塗覆於玻璃基板10上之膠狀物固化形成，故其厚度小於玻璃基板10之厚度。在本實施方式中，形成基質層20之膠狀物為無溶劑紫外固化亞克力樹脂。在其他實施方式中，形成基質層20之膠狀物可為其他光固膠、熱固膠及自幹膠。其中光固膠為預聚物、單體、光引發劑及助劑按照摩爾配比：30~50%、40~60%、1~6%及0.2~1%組成之混合物。其中，預聚物選為環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸樹脂中至少一種；單體為單官能(IBOA、IBOMA、HEMA等)、二官能(TPGDA、HDDA、DEGDA、NPGDA等)、三官能及多官能(TMPTA、PETA等)中至少一種；光引發劑為二苯甲酮、二苯乙酮等。進一步，在上述混合物中還可添加摩爾配比 為0.2~1%之助劑。助劑可為對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、2，6一二叔丁基甲苯酚等。

請參照圖6B，基質層20上形成溝槽23，由金屬線形成之導電層100收容於溝槽23中。溝槽23之深寬比大於1，溝槽23之深度不小於導電層100之厚度，以使基質層20能夠對金屬線形成保護。

請參照圖5，在本實施方式中，觸控面板還包括保護層30，保護層30覆蓋基質層20及導電層100，用於對基質層20及導電層100進行保護。

請一併參照圖7，觸控面板(包括溝槽23及導電層100)之製備方法包括以下步驟：

S110，提供玻璃基板10。

在本實施方式中，玻璃基板10厚度為125微米。在其它實施方式中，玻璃基板之厚度可根據實際需要進行更改。

S120，在玻璃基板10一表面塗覆膠狀物並固化，形成基質層20。

請參圖6A，基質層20由塗覆於玻璃基板10上之膠狀物固化形成，其厚度小於玻璃基板10之厚度。在本實施方式中，形成基質層20之膠狀物為無溶劑紫外固化亞克力樹脂。在其他實施方式中，形成基質層20之膠狀物還可為其他光固膠、熱固膠及自幹膠。其中光固膠為預聚物、單體、光引發劑及助劑按照摩爾配比：30~50%、40~60%、1~6%及0.2~1%組成之混合物。其中，預聚物選為環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸樹脂中至少一種；單體為單官能(IBOA、IBOMA、HEMA等)、二官能(TPGDA、HDDA、DEGDA、NPGDA等)、三官能及多官能(TMPTA、PETA等)中至少一種；光引發劑為二苯甲酮、二苯乙酮等。進一步之，在上述混合物中還可添加摩爾配比為0.2~1%之助劑。助劑可為對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、2，6一二叔丁基甲苯酚等。

S130，使用壓印模具61壓印基質層20，在基質層20背離玻璃基板10一面形成溝槽23。

請參圖6B，溝槽23之深寬比大於1，溝槽23之深度不小於導電層100之厚度，以使基質層20能夠對金屬線形成保護。在本實施方式中，溝槽23之深度為3微米，寬度為2.2微米。在其它實施方式中，溝槽之尺寸可根據實際需要進行更改。

S140，將金屬填充於溝槽23內，形成金屬網格作為導電層100。

在本實施方式中，溝槽23為網格狀，通過向壓印形成之溝槽23內填充金屬，形成相互交錯之金屬導電細線，組成規則導電網格。具體地，使用刮塗技術在溝槽23中填充納米銀墨水，再在150℃條件下燒結，使納米銀墨水中銀單質燒結成金屬導電細線。其中，銀墨水固含量35%，溶劑在燒結中揮發。

導電層100包括感應區110和與感應區電性連接之引線區120，引線區120用於接入PCB電路中。

在本實施方式中，為減小色差，獲得更優顯示效果，導電層100還包括與感應區110和引線區120形成互補圖形之配色線，配色線與感應區110和引線區120均絕緣，在其它實施方式中也可將配色線省略。在本實施方式中，感應區110、引線區120及配色線之網格單元形狀、週期及網格邊之邊長均相同，在其它實施方式中也可不相同，例如配色線也可為鋸齒狀或折線狀。

圖1所示導電層100為軸對稱結構，導電層100關於其一條中垂線軸對稱，在其它實施方式中，導電層100也可採用軸對稱以外之結構。請一併參見圖2B，感應區110包括複數第一感應圖案111與複數第二感應圖案113，第一感應圖案111和第二感應圖案113相鄰且相互絕緣，每一第一感應圖案111內之網格單元相互電性連接，每一第二感應圖案113內之網格單元相互電性連接。每一第二感應圖案113位於對應之第一感應圖案111之側向。引線區120分佈於第二感應圖案113之側向，包括複數金屬線組成之引線簇。每一引線簇一端與第二感應圖案113電性連接，另一端延伸至基質層20一內側邊緣。

請一併參見圖2A，在本實施方式中，感應區110包括相互 分離設置之左感應區112和右感應區114，由於本實施方式中導電層100為軸對稱結構，所以左感應區112和右感應區114關於對稱軸對稱，每個左感應區112和右感應114區均包括複數第一感應圖案111和複數第二感應圖案113。

請參見圖2B，第一感應圖案111包括沿二維坐標系之第二維方向延伸之第一主線111a及自第一主線111a向側向延伸之複數第一側枝111b。第二感應圖案113包括沿二維坐標系之第二維方向延伸之第二主線113a及自第二主線113a向側向延伸之複數第二側枝113b，各個第二主線113a首尾相互間隔。第一側枝111b與第二側枝113b位於對應之第一主線111a與第二主線113a之間，且第一側枝111b與第二側枝113b間隔交替排列，使得第二感應圖案113與第一感應圖案111形成互感。第一側枝111b和第二側枝113b沿二維坐標系之第一維方向延伸且相互平行，第一主線111a和第二主線113a亦相互平行。

具體在圖示實施方式中，二維坐標系為XOY直角坐標系，第一維方向為X軸方向，第二維方向為Y軸方向。在其它實施方式中二維坐標系也可為其它坐標系，例如二維斜角坐標系。

引線區120設於左感應區112和右感應區114之中間。圖3A示出了引線區120，還示出了設於引線區120和感應區110間之配色線之結構。為便於區分引線區120及其旁邊之配色線，圖3B中將對稱軸31右邊之配色線刪除，對稱軸31左邊之配色線予以保留。

如前述，導電層100還包括配色線。根據觸控面板之工作原理，第一感應圖案111與第二感應圖案113之間要實現絕緣，故本發明通過以配色線填充第一感應圖案111和第二感應圖案113間之空隙，並將配色線斷開，以實現絕緣效果。

具體地，本發明提供多種斷開方式，以下通過圖示詳細說明該等絕緣結構：

(1)相鄰之第一感應圖案111和第二感應圖案113間之配色線缺失與絕緣軌跡相交之網格邊。請參見圖4A，圖4A係一實施方式中配色線斷開實現絕緣結構之示意圖，其於導電層100上之位置，對應於圖1 中之區域I。絕緣軌跡11係位於相鄰之第一感應圖案111和第二感應圖案113間空隙之一條線(可係折線或曲線)，為便於理解，圖2B中亦示出了絕緣軌跡11。在該實施方式中絕緣軌跡11係折線，包括沿X軸方向延伸之部分與沿Y軸方向延伸之部分。由於在圖4A所示之實施方式中，第一感應圖案111和第二感應圖案113間之配色線係單排/單列之結構，故該實施方式中第一感應圖案111和第二感應圖案113間之配色線全部缺失。絕緣結構(1)相當於在原有網格之基礎上缺失複數網格邊，網格週期不變，故觸控面板在顯示時不會出現較大色差。

(2)相鄰之第一感應圖案111和第二感應圖案113間之配色線從網格邊中部斷開。如圖4B所示，斷開處形成斷口13，斷開之長度為2-20微米，較佳之斷開長度為3-9微米，在一較佳之實施方式中，斷開之長度為6微米。若相鄰之第一感應圖案111和第二感應圖案113間之間隔較寬，存在多列/多行之配色線，則理論上不需要將配色線之每一條網格邊均斷開，例如可只斷開一列/一行之配色線，即斷開與絕緣軌跡11相交之配色線。考慮到於製造過程中可能會出現原本設計斷開之地方沒有做好而黏連之情況，可於設計時將更多配色線斷開，例如相鄰之第一感應圖案111和第二感應圖案113間之配色線之每一條網格邊都自中部斷開，以保證絕緣效果。

(3)相鄰之第一感應圖案111與第二感應圖案113間之配色線自與第一感應圖案111和第二感應圖案113鄰接處網格之結點斷開。參見圖4C，在網格結點15處斷開。相鄰之第一感應圖案111與第二感應圖案113間之配色線只需自與第一感應圖案111鄰接網格之結點處斷開，或自與第二感應圖案113鄰接網格之結點處斷開，即可實現絕緣。考慮到於製造過程中可能會出現原本設計斷開之地方沒有做好而黏連之情況，為保證絕緣效果，也可將配色線於第一感應圖案111與第二感應圖案113鄰接之結點均斷開。

圖1所示實施方式中，係將(2)、(3)兩種方式結合，具體請參圖4D，相鄰之第一感應圖案111與第二感應圖案113間之配色線自與第一感應圖案111和第二感應圖案113鄰接處網格之結點15斷開，斷開之 網格結點15間之網格邊從中部斷開形成斷口13。

上述絕緣結構(2)、(3)與圖4D所示實施方式之絕緣結構，由於斷開部分之大小相對於網格邊可忽略，故可進一步減小色差。

上述導電層採用金屬網格結構，可採用壓印工藝進行製造，相較於傳統之ITO膜作為導電層之工藝，網格形狀可一步成形，工藝簡單，良率高。並且以金屬代替ITO，材料成本大大降低，由於不需要使用刻蝕工藝，不會造成導電層材料浪費，並減少了廢液中重金屬之排放。

以上該僅為本發明之較佳實施方式而已，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‧‧‧玻璃基板

20‧‧‧基質層

30‧‧‧保護層

100‧‧‧導電層

Claims (18)

1. 一種觸控面板之導電層，該導電層包括複數金屬線構成之網格，該網格包括複數網格單元，該網格單元包括複數條網格邊及相鄰兩網格邊相接形成之結點，該導電層包括一感應區、與感應區電性連接之引線區，該感應區包括複數第一感應圖案與複數第二感應圖案，該第一感應圖案與第二感應圖案相鄰且相互絕緣，每一該第一感應圖案內之網格單元相互電性連接，每一該第二感應圖案內之網格單元相互電性連接。
2. 如請求項1所述觸控面板之導電層，其中該第一感應圖案包括沿二維坐標系第二維方向延伸之第一主線及自該第一主線向側向延伸之複數第一側枝，該第二感應圖案包括沿二維坐標系之第二維方向延伸之第二主線及自該第二主線向側向延伸之複數第二側枝，各第二主線首尾相互間隔，該第一側枝與第二側枝間隔交替排列。
3. 如請求項1所述觸控面板之導電層，其中該第一側枝與第二側枝沿該二維坐標系之第一維方向延伸，該第一主線與第二主線平行。
4. 如請求項1所述觸控面板之導電層，其中該導電層還包括與該感應區及引線區形成互補圖形之配色線，該配色線與該感應區及引線區絕緣。
5. 如請求項4所述觸控面板之導電層，其中該配色線形成網格，該配色線形成之網格之網格單元形狀及網格邊長與該第一感應圖案及第二感應圖案中網格之網格單元形狀及網格邊長相同。
6. 如請求項4所述觸控面板之導電層，其中相鄰之該第一感應圖案與第二感應圖案間之配色線缺失與一絕緣軌跡相交之網格邊。
7. 如請求項4所述觸控面板之導電層，其中相鄰之該第一感應圖案與第二感應圖案間之配色線從網格邊之中部斷開。
8. 如請求項7所述觸控面板之導電層，其中該斷開之長度為2-20微米
9. 如請求項8所述觸控面板之導電層，其中該斷開之長度為3-9微米。
10. 如請求項4至請求項9中任一項所述觸控面板之導電層，其中相鄰之該第一感應圖案與第二感應圖案間之配色線自與第一感應圖案與/或第二感應圖案鄰接處網格之結點斷開。
11. 如請求項1所述觸控面板之導電層，其中該金屬網格之網格單元為菱形。
12. 如請求項1所述觸控面板之導電層，其中該感應區包括相互分離設置之左感應區與右感應區，每一左感應區與右感應區均包括複數第一感應圖案與複數第二感應圖案，該引線區設於左感應區與右感應區之間。
13. 一種觸控面板，包括一玻璃基板，還包括一導電層及設於該玻璃基板一表面之基質層，該導電層嵌設於該基質層中，該導電層為如請求項1-12中任一項所述導電層。
14. 如請求項13所述觸控面板，其中該基質層之遠離該玻璃基板之一面設有溝槽，該導電層之金屬線收容於該溝槽中，該溝槽為具有預設形狀凸起之壓印模壓印形成。
15. 如請求項14所述觸控面板，其中該溝槽之深寬比大於1。
16. 如請求項13所述觸控面板，其中該溝槽之深度不小於該導電層之厚度。
17. 如請求項13所述觸控面板，其中還包括一保護層，該保護層覆蓋該基質層及導電層。
18. 如請求項13所述觸控面板，其中還包括一引線區，該引線區分佈於該第二感應圖案之側向，該引線區包括複數金屬線組成之引線簇，每一引線簇一端與該第二感應圖案電性連接，另一端延伸至該基質層一內側邊緣。