TW201508580A - 觸控面板及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種觸控面板及其製造方法。觸控面板包括一絕緣層、數個第一導電電極、數個第二導電電極、數個第一輔助電極及數個第二輔助電極。絕緣層具有一第一側、一第二側及數個貫孔。此些第一導電電極設置於第一側。此些第一導電電極沿一第一方向排列且電性連接。此些第二導電電極設置於第二側。此些第二導電電極沿一第二方向排列且電性連接。此些第一輔助電極設置於第二側。此些第一輔助電極與些第一導電電極經由此些貫孔電性連接。此些第二輔助電極設置於第一側。此些第二輔助電極與此些第二導電電極經由此些貫孔電性連接。

Description

觸控面板及其製造方法

本發明是有關於一種面板及其製造方法，且特別是有關於一種觸控面板及其製造方法。

隨著科技的進步，各式輸入裝置不斷推陳出新。舉例來說，觸控面板、手寫面板、聲控輸入裝置及手勢輸入裝置等輸入裝置帶給科技界革命性的發展。

觸控面板可以接收手指或觸控筆的接觸訊號，而產生對應的輸入訊號。觸控面板搭載於顯示面板上時，更可讓使用者直覺式的在顯示圖案上直接點選與畫記，相當的人性化。因此觸控面板已廣泛應用於各式電子裝置中。

本發明係有關於一種觸控面板及其製造方法，其利用導電電極及輔助電極的設計，使得觸控面板的阻抗得以降低並 維持一定程度的電容差值，進而提高觸控效率。

根據本發明之第一方面，提出一種觸控面板。觸控面板包括一絕緣層、數個第一導電電極、數個第二導電電極、數個第一輔助電極及數個第二輔助電極。絕緣層具有相對之一第一側與一第二側，以及數個貫孔。此些第一導電電極設置於絕緣層的第一側。此些第一導電電極沿一第一方向排列且電性連接。此些第二導電電極設置於絕緣層的第二側。此些第二導電電極沿一第二方向排列且電性連接。此些第一輔助電極設置於絕緣層的第二側。此些第一輔助電極與此些第一導電電極經由此些貫孔電性連接。此些第二輔助電極設置於絕緣層的第一側。此些第二輔助電極與此些第二導電電極經由此些貫孔電性連接。

根據本發明之第二方面，提出一種觸控面板之製造方法。觸控面板之製造方法包括以下步驟。形成數個第一導電電極及數個第二輔助電極。此些第一導電電極沿一第一方向排列且電性連接。此些第二輔助電極沿一第二方向排列。形成一絕緣層於此些第一導電電極及此些第二輔助電極上。絕緣層具有數個貫孔。形成數個第二導電電極及數個第一輔助電極於絕緣層上。此些第二導電電極沿第二方向排列且電性連接。此些第一輔助電極沿第一方向排列。此些第一輔助電極與此些第一導電電極經由此些貫孔電性連接，此些第二輔助電極與此些第二導電電極經由此些貫孔電性連接。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下 文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100‧‧‧觸控面板

110‧‧‧絕緣層

110a‧‧‧第一側

110b‧‧‧第二側

110c‧‧‧貫孔

121‧‧‧第一導電電極

121a‧‧‧第一擴大部

121b‧‧‧第一窄縮部

122‧‧‧第二導電電極

122a‧‧‧第三擴大部

122b‧‧‧第二窄縮部

131‧‧‧第一輔助電極

131a‧‧‧第二擴大部

132‧‧‧第二輔助電極

132a‧‧‧第四擴大部

141‧‧‧第一連通體

142‧‧‧第二連通體

240、340、440、540、640‧‧‧連通體

620、720‧‧‧導電電極

740‧‧‧連通體

C1‧‧‧第一方向

C2‧‧‧第二方向

第1圖繪示觸控面板之俯視圖。

第2A~2C圖繪示第1圖之觸控面板之製造方法的流程圖。

第3圖繪示第1圖之觸控面板沿截面線3-3之剖面圖。

第4圖繪示第1圖之觸控面板沿截面線4-4之剖面圖。

第5A~5E圖繪示第1圖之第一連通體及第二連通體之各種實施例。

第6A~11B圖繪示連通體之截面積佔導電電極之比率對於阻抗及功率損耗的實驗圖。

請參照第1及2A~2C圖，第1圖繪示觸控面板100之俯視圖，第2A~2C圖繪示第1圖之觸控面板100之製造方法的流程圖。為簡化說明，故以下僅著重於觸控面板中關於本發明之元件的敘述，其他元件，例如基板及/或覆蓋板(Cover lens)則不在圖式中繪出；但應當理解的是，本發明之基板應當包括獨立於顯示器外的基板，或是整合於顯示器內之基板；後者例如是液晶顯示器的彩色濾光基板、有機發光二極體顯示器的封裝蓋板等，但不以此為限。此外，基板或覆蓋板上還可進一步於周圍設置一圖案化裝飾層，且該裝飾層上可設置圖騰、符號或文字。觸 控面板100包括一絕緣層110、一第一導電電極121、一第二導電電極122、一第一輔助電極131、一第二輔助電極132、一第一連通體141及一第二連通體142。由於視角的緣故，第1圖僅以實線顯示出第二導電電極122、第一輔助電極131及絕緣層110，並以虛線繪示出第一連通體141及第二連通體142。第一導電電極121及第二輔助電極132被遮蔽於下方，而未繪示於第1圖中。

第一導電電極121及第二輔助電極132位於絕緣層110之一第一側110a(例如是絕緣層110之下表面)。第二導電電極122及第一輔助電極131位於絕緣層110之一第二側110b(例如是絕緣層110之上表面)。絕緣層110具有數個貫孔110c。第一連通體141設置於部份貫孔110c內，以導通第一導電電極121及第一輔助電極131。第二連通體142設置於另一部份之貫孔110c內，以導通第二導電電極122及第二輔助電極132。

從觸控面板110的製造方法可以更清楚瞭解各個元件的堆疊關係。請參照第2A圖，首先，形成數個第一導電電極121及數個第二輔助電極132於基板上。此些第一導電電極121沿一第一方向C1(例如是Y軸方向)排列且電性連接成數個條狀結構。此些第二輔助電極132沿一第二方向C2(例如是X軸方向)排列，而沒有相互連接。此些第一導電電極121與此些第二輔助電極132係矩陣式排列，並且此些第一導電電極121與此些第二輔助電極132相互交錯，而沒有位於同一列或同一行上。

接著，請參照第2B圖，形成絕緣層110於第一導 電電極121及第二輔助電極132上，並覆蓋基板。由於第一導電電極121及第二輔助電極132被絕緣層110所覆蓋，故以虛線表示。接著，於絕緣層110上形成數個貫孔110c，例如，透過曝光顯影的方式，在絕緣層110對應該些第一導電電極121及第二輔助電極132的位置處，形成該些貫孔110c，圖式係舉每一第一導電電極121及每一第二輔助電極132上有二個對應的貫孔110c為例作說明，但不以此為限。

然後，請參照第2C圖，形成數個第二導電電極122及數個第一輔助電極131於絕緣層110上。此些第二導電電極122沿第二方向C2排列且電性連接。此些第一輔助電極131沿第一方向C1排列，而沒有連接。此些第二導電電極122與此些第一輔助電極131係矩陣式排列，並且些第二導電電極122與此些第一輔助電極131相互交錯，而沒有位於同一列或同一行上。此些第二導電電極122亦同時延伸形成至貫孔110c中，進而形成第二連通體142以電性連接對應的第二輔助電極132(繪示於第2A圖)，此些第一輔助電極131亦同時延伸形成至貫孔110c中，進而形成第一連通體141以電性連接對應的第一導電電極121(繪示於第2A圖)。

請參照第3圖，其繪示第1圖之觸控面板100沿截面線3-3之剖面圖。截面線3-3平行於第二方向C2。第二導電電極122沿第二方向C2排列，所以截面線3-3之剖面圖看到的是連續的第二導電電極122。第一導電電極121是沿第一方向C1 排列，而不是沿第二方向C2排列，所以截面線3-3之剖面圖看到的是不連續的第一導電電極121。

請參照第4圖，其繪示第1圖之觸控面板100沿截面線4-4之剖面圖。截面線4-4平行於第一方向C1。第一導電電極121沿第一方向C1排列，所以截面線4-4之剖面圖看到的是連續的第一導電電極121。第二導電電極122是沿第二方向C2排列，而不是沿第一方向C1排列，所以截面線4-4之剖面圖看到的是不連續的第二導電電極122。

如第2A圖所示，就第一導電電極121之細部結構而言，第一導電電極121係由數個第一擴大部121a及數個第一窄縮部121b所組成。各個第一窄縮部121b連接相鄰兩個第一擴大部121a，而形成長串結構。

如第2C圖所示，就第一輔助電極131之細部結構而言，第一輔助電極131係由數個第二擴大部131a所組成。各個第一擴大部131a相互分離，但重疊於第一導電電極121之第一擴大部121a(繪示於第2A圖)。

如第2C圖所示，就第二導電電極122之細部結構而言，第二導電電極122係由數個第三擴大部122a及數個第二窄縮部122b所組成。各個第二窄縮部122b連接相鄰兩個第二擴大部122a，而形成長串結構。

如第2A圖所示，就第二輔助電極132之細部結構而言，第二輔助電極132係由數個第四擴大部132a所組成。各個 第四擴大部132a相互分離，但重疊於第二導電電極122之第三擴大部122a(繪示於第2C圖)。

其中，如第2C圖所示，第一輔助電極131之第二擴大部131a位於第二導電電極122之第二窄縮部122b之兩側。如第2A圖所示，第二輔助電極132之第四擴大部132a位於第一導電電極121之第一窄縮部121b之兩側。

此外，請參照下表一，其表示本實施例之觸控面板100與採用具有跨橋結構的單面雙軸向透明感測元件之觸控面板之電容值的比較結果。從表一可知，本實施例之觸控面板100在未接觸狀態及已接觸狀態均有較低的電容值，但未接觸狀態及已接觸狀態之差值並未明顯降低，仍可維持一定程度的辨識能力。

如第1~4圖所示，第一連通體141及第二連通體142之截面係以圓形為例做說明。在另一實施例中，第一連通體141及第二連通體142也可以是其他各種形狀。請參照第5A~5E圖，其繪示第1圖之第一連通體141及第二連通體142之各種實 施例。在其他實施例中，第一連通體141及第二連通體142之截面除了可以採用圓形之設計以外，亦可採用第5A~5E圖之連通體240~640之設計。如第5A圖所示，連通體240之截面可以採用一字形之設計。舉例來說，一字形之延伸方向可以平行第一方向C1或第二方向C2。或者，可以同時採用兩種延伸方向之一字形設計。

如第5B圖所示，連通體340之截面可以採用十字形之設計。舉例來說，十字形之兩個延伸方向可以分別平行於第一方向C1及第二方向C2。或者，十字形之兩個延伸方向可以分別與第一方向C1及第二方向C2夾45度角。

如第5C圖所示，連通體440之截面可以採用王字形之設計。舉例來說，王字形之兩種延伸方向可以分別平行於第一方向C1及第二方向C2。或者，十字形之兩種延伸方向可以分別與第一方向C1及第二方向C2夾45度角。

如第5D圖所示，連通體540之截面可以採用米字形之設計。舉例來說，十字形之三個延伸方向可以分別是平行於第一方向C1、平行於第二方向C2及與第一方向C1夾45度角。

如第5E圖所示，連通體640之截面形狀與導電電極620之截面形狀近似，例如是同樣採用菱形之設計。舉例來說，連通體640之四邊可以平行於導電電極620之四邊。

如第1圖所示，第一連通體141對應於一組第一導電電極121及第一輔助電極131之數量為二個。在其他實施例 中，第一連通體141對應於一組第一導電電極121及第一輔助電極131之數量可以為一個或二個以上。同樣地，第1圖之第二連通體142對應於一組第二導電電極122及第二輔助電極132之數量為二個。在其他實施例中，第二連通體142對應於一組第二導電電極122及第二輔助電極132之數量可以為一個或二個以上。

第一連通體141之數量可以依據其截面積佔第一導電電極121之比率來決定。同樣地第二連通體142之數量也可以依據其截面積佔第二導電電極122之比率來決定。以下透過實驗分析連通體740之截面積佔導電電極720之比率對於阻抗及功率損耗的影響。

請參照第6A~11B圖，其繪示連通體740之截面積佔導電電極720之比率對於阻抗及功率損耗的實驗圖。如第6A、7A、8A、9A、10A、11A圖所示，連通體740之截面積佔導電電極720之比率分別為22%、13%、6%、1.3%、0.4%及0.2%，其連通體740之數量逐漸遞減。第6B、7B、8B、9B、10B、11B圖分別為第6A、7A、8A、9A、10A、11A圖之功率損耗情況。在第6B、7B、8B、9B、10B、11B圖中，每一圈代表功率損耗的一個層級，最內圈的功率損耗最大。越往外圈，其功率損耗的層級越低。

從第6B、7B、8B圖來看，其功率損耗的分佈對稱且平均，並且高功率損耗的範圍較小。從第9B、10B、11B圖來看，其功率損耗的分佈不對稱且有明顯波紋，並且高功率損耗的 範圍較大。

此外，就阻抗而言，第6A、7A、8A、9A、10A、11A圖之阻抗量測結果分別是385.48、386.11、387.46、389.41、393.79、398.39歐姆(ohm)，其阻抗逐漸遞增。

當連通體740之截面積佔導電電極720之比率越高時，功率損耗的分佈越對稱、越平均、高損耗範圍越小，並且阻抗越小。從實驗可以發現，連通體740之截面積佔導電電極720之比率為6%以上時，阻抗收斂到一定程度，且功率損耗也呈現不錯的結果。

也就是說，第一連通體141之截面積佔第一導電電極122之面積的比率可以選用6%以上之比率，以使阻抗收斂到一定程度，並使功率損耗呈現不錯的結果。同樣地，第二連通體142之截面積佔第二導電電極122之面積的比率也可以選用6%以上之比率，以使阻抗收斂到一定程度，並使功率損耗呈現不錯的結果。

在本實施例中，第一導電電極121之面積實質上等於第一輔助電極131之面積，並且第二導電電極122之面積實質上等於第二輔助電極132之面積。如此一來，第一導電電極121與第一輔助電極131可以完全重疊。

在另一實施例中，絕緣層110的第一側110a可作為手指之觸控面，並且第一導電電極121之面積可以大於第一輔助電極131之面積，第二輔助電極132之面積可以大於第二導電電 極122之面積。

在另一實施例中，絕緣層110的第一側110a可作為手指之觸控面，並且第二導電電極122之面積可以大於第二輔助電極132之面積，第一輔助電極131之面積可以大於第一導電電極121之面積。

另一提的是，第一、第二導電電極121、122與第一、第二輔助電極131、132的形狀也不一定要相同。例如，第一、第二導電電極121、122可以為菱形，第一、第二輔助電極131、132可以為矩形，但不以此為限。另外，如其中一面的第一、第二導電電極121、122與第一、第二輔助電極131、132為不規則狀，例如在其菱形本體外又延伸出多個突出部與形成在該些突出部之間的多個凹陷部，則另一面的第一、第二導電電極121、122與第一、第二輔助電極131、132可採用互補的圖案設計，例如其菱形本體可以形成多個突出部對應於另一面之凹陷部，以及形成多個凹陷部對應於另一面之突出部，藉此可以擁有較佳的視效。

此外，如第1圖所示，此些第一連通體141沿第一方向C1排列，此些第二連通體142沿第二方向C2排列。也就是說，第一連通體141與第一導電電極121之排列方向一致，並且第二連通體142與第二導電電極122之排列方向一致。如此一來，第一導電電極121在第一方向C1的訊號傳導能力能夠有所提升，並且第二導電電極122在第二方向C2的訊號傳導能力能 夠有所提升。

在本實施例中，第一導電電極121之材質、第二導電電極122之材質、第一輔助電極131之材質、第二輔助電極132之材質、第一連通體141之材質及第二連通體142之材質相同。第一導電電極121之材質、第二導電電極122之材質、第一輔助電極131之材質、第二輔助電極132之材質、第一連通體141之材質及第二連通體142之材質例如是透明導電材料，像是金屬氧化物，例如銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)；另外，也可以是奈米碳管等其他透明導電材料，但不以此為限；當然，也可採用非透明導電材料，例如金屬、奈米銀絲等。採用一致性的材質，可以提高製程效率。此外，前述第一、第二導電電極121、122與第一、第二輔助電極131、132的型態並不侷限於連續薄膜狀，其亦可以為網格狀，例如可以為金屬網格(Metal mesh)。

在另一實施例中，第一導電電極121之材質與第二導電電極122之材質可以不同。舉例來說，觸控面板100並不是正方形而是長方形時，第一導電電極121與第二導電電極122採用不同的材質可以適當地控制觸控面板100整體的阻抗分佈，以使觸控面板100之長邊與短邊之阻抗能夠接近。

在另一實施例中，第一導電電極121之材質與第一輔助電極131之材質可以不同，並且第二導電電極122之材質與第二輔助電極132之材質可以不同。舉例來說，第一導電電極121與第二導電電極122可以選用阻抗較低之材料，而第一輔助電極 131及第二輔助電極132可以選用阻抗較高之材料。

或者，第二導電電極122與第一輔助電極131可以選用阻抗較低之材料，而第二輔助電極132及第一導電電極121可以選用阻抗較高之材料。

上述實施例之觸控面板100及其製造方法，利用第一導電電極121、第二導電電極122、第一輔助電極131及第二輔助電極132的設計，使得觸控面板100的阻抗與電容值得以降低並維持一定程度的電容差值，進而提高觸控效率。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧觸控面板

110‧‧‧絕緣層

110b‧‧‧第二側

110c‧‧‧貫孔

122‧‧‧第二導電電極

131‧‧‧第一輔助電極

141‧‧‧第一連通體

142‧‧‧第二連通體

3、4‧‧‧截面線

C1‧‧‧第一方向

C2‧‧‧第二方向

Claims (20)

1. 一種觸控面板，包括：一絕緣層，具有相對之一第一側與一第二側，以及複數個貫孔；複數個第一導電電極，設置於該絕緣層的該第一側，該些第一導電電極沿一第一方向排列且電性連接；複數個第二導電電極，設置於該絕緣層的該第二側，該些第二導電電極沿一第二方向排列且電性連接；複數個第一輔助電極，設置於該絕緣層的該第二側，該些第一輔助電極與該些第一導電電極經由該些貫孔電性連接；以及複數個第二輔助電極，設置於該絕緣層的該第一側，該些第二輔助電極與該些第二導電電極經由該些貫孔電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些第一輔助電極重疊於該些第一導電電極，該些第二輔助電極重疊於該些第二導電電極。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些第一輔助電極延伸形成至該些貫孔以形成複數個第一連通體，該些第一連通體設置於部份之該些貫孔內，以電性連接該些第一導電電極及該些第一輔助電極；以及，該些第二導電電極延伸形成至該些貫孔以形成複數個第二連通體，該些第二連通體設置於另一部份之該些貫孔內，以電性連接該些第二導電電極及該些第二輔助電極。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板，其中該些第一連通體之截面積佔該些第一導電電極之面積的比率6%以上。
5. 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板，其中該些第一連通體對應於該些第一導電電極之其中之一的數量為兩個以上。
6. 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板，其中該些第一連通體沿該第一方向排列。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些第一導電電極與該些第一輔助電極之圖案互補，該些第二導電電極與該些第二輔助電極之圖案互補。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些第一導電電極係由複數個第一擴大部及複數個第一窄縮部所組成，各該第一窄縮部連接相鄰兩個該些第一擴大部，該些第一輔助電極係由複數個第二擴大部所組成，各該第一擴大部相互分離，但重疊於該些第一導電電極之該些第一擴大部。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板，其中該些第二導電電極係由複數個第三擴大部及複數個第二窄縮部所組成，各該第二窄縮部連接相鄰兩個該些第二擴大部，該些第二輔助電極係由複數個第四擴大部所組成，各該第四擴大部相互分離，但重疊於該些第二導電電極之該些第三擴大部。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該絕緣層的該第一側係為一手指之一觸控側，該些第一導電電極之面積大於該些第一輔助電極之面積，且該第二輔助電極之面積大於該些 第二導電極之面積。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該絕緣層的該第一側係為一手指之一觸控側，該些第一輔助電極之面積大於該些第一導電電極之面積，該些第二導電電極之面積大於該些第二輔助電極之面積。
12. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些第一導電電極及該些第二輔助電極之材質與該些第二導電電極及該些第一輔助電極之材質相同。
13. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些第一導電電極及該些第二輔助電極之材質與該些第二導電電極及該些第一輔助電極之材質不同。
14. 一種觸控面板之製造方法，包括：形成複數個第一導電電極及複數個第二輔助電極，該些第一導電電極沿一第一方向排列且電性連接；形成一絕緣層於該些第一導電電極及該些第二輔助電極上，該絕緣層具有複數個貫孔；以及形成複數個第二導電電極及複數個第一輔助電極於該絕緣層上，該些第二導電電極沿該第二方向排列且電性連接，該些第一輔助電極與該些第一導電電極經由該些貫孔電性連接，該些第二輔助電極與該些第二導電電極經由該些貫孔電性連接。
15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控面板之製造方法，其中該些第一輔助電極重疊於該些第一導電電極，該些第二輔助電 極重疊於該些第二導電電極。
16. 如申請專利範圍第14項所述之觸控面板之製造方法，其中該些第一輔助電極延伸形成至該些貫孔以形成複數個第一連通體，該些第一連通體設置於部份之該些貫孔內，以電性連接該些第一導電電極及該些第一輔助電極；以及，該些第二導電電極延伸形成至該些貫孔以形成複數個第二連通體，該些第二連通體設置於另一部份之該些貫孔內，以電性連接該些第二導電電極及該些第二輔助電極。
17. 如申請專利範圍第16項所述之觸控面板之製造方法，其中該些第一連通體之截面積佔該些第一導電電極之面積的比率6%以上。
18. 如申請專利範圍第14項所述之觸控面板之製造方法，其中該些第一導電電極與該些第一輔助電極之圖案互補，該些第二導電電極與該些第二輔助電極之圖案互補。
19. 如申請專利範圍第14項所述之觸控面板之製造方法，其中該些第一導電電極係由複數個第一擴大部及複數個第一窄縮部所組成，各該第一窄縮部連接相鄰兩個該些第一擴大部，該些第一輔助電極係由複數個第二擴大部所組成，各該第一擴大部相互分離，但重疊於該些第一導電電極之該些第一擴大部。
20. 如申請專利範圍第19項所述之觸控面板之製造方法，其中該些第二導電電極係由複數個第三擴大部及複數個第二窄縮部所組成，各該第二窄縮部連接相鄰兩個該些第二擴大部，該些 第二輔助電極係由複數個第四擴大部所組成，各該第四擴大部相互分離，但重疊於該些第二導電電極之該些第三擴大部。