TW201543113A - 一種觸控面板 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種觸控面板，定義有一可視區及一區別該可視區的非可視區，其特徵在於，該觸控面板包括：一遮蔽層，位於一基板的一側，其中該遮蔽層定義出該非可視區；一感測電極層，與該遮蔽層位於該基板之同側，其中至少部分的該感測電極層設置於該基板之表面且至少位於該可視區；一信號引線層，該信號引線層相對該基板位於該遮蔽層之另一側，並且電性連接該感測電極層，其中該信號引線層包含複數條金屬引線；及一抗老化層，該抗老化層相對該遮蔽層位於該基板之另一側，或介於該基板與該遮蔽層之間。

Description

一種觸控面板

本發明係有關於一種觸控技術，且特別是關於一種觸控面板。

隨著觸控技術(Touch control)的演進，觸控面板(touch panel)已廣泛應用於各種消費電子裝置，例如：智慧型手機、平板電腦、相機、電子書、MP3播放機等攜帶式電子產品，或是應用於操作控制設備的顯示幕幕。

觸控面板通常被定義有一非可視區及相對於該非可視區之一可視區域，該非可視區域的設置乃是為了遮蔽觸控面板周邊元件，而該非可視區一般藉由一遮蔽層之設置而定義，該遮蔽層之材料通常為油墨或光阻。

然而在觸控面板製造的過程包含抗紫外光測試之流程，以及觸控面板使用時可能長期接受日光的照射，由於受到紫外光(主要在波長280nm~420nm之波段)的影響，該遮蔽層會產生老化而發生不透明度下降現象，嚴重破壞觸控面板之外觀；因此業界需要一種具有抗紫外光能力、防止非可視區域遮蔽層不透明度下降之觸控面板。

為抑制紫外光對觸控面板非可視區域遮蔽材料之不良影響，本發明提供一種觸控面板，定義有一可視區及一區別該可視區的非可視區，並定義靠近使用者之一側為下方側，遠離使用者 之一側為上方側，其特徵在於，該觸控面板包括：一基板，該基板具有一上表面及一下表面；一遮蔽層，位於一基板的上表面，其中該遮蔽層定義出該非可視區；一感測電極層，位於該基板之上方側且至少位於該可視區；一信號引線層，該信號引線層位於該遮蔽層之上方側，並且電性連接該感測電極層，其中該信號引線層包含複數條金屬引線；及一抗老化層，位於該遮蔽層之下方側。

本發明複提供一種觸控面板，定義有一可視區及一區別該可視區的非可視區，並定義靠近使用者之一側為下方側，遠離使用者之一側為上方側，其特徵在於，該觸控面板包括：一第一遮蔽層，位於一基板的上方側，其中該基板的上方側相較於該基板的下方側更遠離使用者，該第一遮蔽層定義出該非可視區；一感測電極層，位於該基板的上方側，其中至少部分的該感測電極層設置於該基板之表面且至少位於該可視區；一信號引線層，位於該第一遮蔽層之上方側，並且電性連接該感測電極層，其中該信號引線層包含複數條金屬引線，且每一金屬引線的一端電性連接於該感測電極層上，另一端彙聚至一接合區內；一第二遮蔽層，設置於該信號引線層之上方側，並覆蓋該信號引線層，且該第二遮蔽層包含一缺口以形成該接合區；及一抗老化層，該抗老化層設置於該基板之上方側，且位於該第一遮蔽層之下方側。其中該抗老化層至少覆蓋該接合區。

藉此，本發明提供包含抗老化層之觸控面板，一方面使觸控面板之非可視區不會因為製作過程中的抗紫外光老化測試，而發生黃化、不透明度下降而露出所欲遮蔽之結構，破壞觸控螢幕整體之美觀，另一方面，該抗老化層之設置亦增加觸控面板在實際使用時，對於環境中紫外光之抵抗能力，可以延長觸控面板之使用壽命。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

100‧‧‧觸控面板

110‧‧‧非可視區

120‧‧‧可視區

111‧‧‧金屬引線

112‧‧‧接合區

121‧‧‧透明感測電極

130‧‧‧雙箭號

140‧‧‧雙箭號

200‧‧‧觸控面板

201‧‧‧基板

202‧‧‧遮蔽層

203‧‧‧感測電極層

204‧‧‧信號引線層

205‧‧‧抗老化層

210‧‧‧紫外光

300‧‧‧觸控面板

301‧‧‧基板

302‧‧‧遮蔽層

303‧‧‧感測電極層

304‧‧‧信號引線層

304A‧‧‧延伸部分

305‧‧‧抗老化層

400‧‧‧觸控面板

401‧‧‧基板

402‧‧‧遮蔽層

402A‧‧‧導電膠

403‧‧‧感測電極層

404‧‧‧信號引線層

405‧‧‧抗老化層

500‧‧‧觸控面板

501‧‧‧基板

502A‧‧‧第一遮蔽層

502B‧‧‧第二遮蔽層

502C‧‧‧缺口

503‧‧‧感測電極層

504‧‧‧信號引線層

505‧‧‧抗老化層

510‧‧‧紫外光

520‧‧‧背光光源

第一A圖顯示一觸控面板的上視圖。

第一B圖示意第一A圖中觸控面板可視區中之透明感測電極，以及非可視區中之金屬引線及接合區。

第二A圖顯示如第一B圖中觸控面板的部分結構剖面。

第二B圖至第二E圖，顯示在本發明多個實施方式的觸控面板的部分結構剖面。

第三A至三B圖，顯示在本發明多個實施方式的觸控面板的部分結構剖面。

第四A至四B圖，顯示在本發明多個實施方式的觸控面板的部分結構剖面。

第五圖，顯示在本發明一實施方式的觸控面板的部分結構剖面。

雖然本發明將參閱含有本發明較佳實施方式及所附圖式予以充分描述，但在此描述之前應瞭解熟悉本領域之人士可修改本文中所描述之發明，同時獲致本發明之功效。因此，須瞭解以下之描述對熟悉本領域技藝之人士而言為一廣泛之揭示，且其內容不在於限制本發明。舉例而言，第二元件設置於第一元件之一側的敘述可包括第一元件與第二元件直接接觸的實施方式，亦包括具有額外的元件形成在第一元件與第二元件之間、使得第一元件與第二元件並未直接接觸的實施方式。

第一A圖顯示一觸控面板100的上視圖，其中觸控面板100包含可顯示文字、圖案之可視區120以及相對於該可視區之非可視區110。為配合觸控面板100的顯示內容而執行一觸控操作，如第一B圖所示，在觸控面板透明蓋版之下方，設置有複數個透明感測電極121，以感測用戶之觸控位置；在第一B圖中，該等透明感測電極121以二維之方式分佈，但在其他的範例中，透明感測電極亦可能以一維之方式分佈；基於不同的製作程式，透明感測電極121可能僅分佈於觸控面板之可視區120，亦有可能同 時分佈於觸控面板之可視區120與非可視區110。透明感測電極121材料可包含氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鎘錫、氧化鋁鋅、氧化銦鋅錫、氧化鋅(zinc oxide)、氧化鎘、氧化鉿、氧化銦鎵鋅、氧化銦鎵鋅鎂、氧化銦鎵鎂或氧化銦鎵鋁、納米金屬、石墨烯等。

為將該等透明感測電極121與其他電路元件連接，該等透明感測電極121係透過複數條金屬引線111，連接引導至一接合區，在該接合區與一軟性印刷電路板(FPC，flexible printed circuit board)電性連接；由於該等金屬引線111為不透明，會破壞觸控面板整體之美觀，故該等金屬引線111係位於由一遮蔽層所定義之非可視區110內。金屬引線111材料可選擇金、銀、銅、鎳、鋁、鉻、或上述任意組合。

第二A圖顯示如第一B圖觸控面板之一種實施方式的部分剖面圖(沿第一B圖中雙箭號130之剖面)，其中觸控面板200包含一基板201，基板之一側設置有一遮蔽層202，遮蔽層202的設置區域，定義出觸控面板200之非可視區域；在基板201之表面(與遮蔽層202之同側)，設置有感測電極層203，在此範例中，感測電極層203越過觸控面板200之可視區，跨越遮蔽層202之側壁，而與遮蔽層202上方之信號引線層204接觸，因此感測電極層203中之透明感測電極，可與信號引線層204中的複數條金屬引線相連接；明顯地，遮蔽層202設置在信號引線層204的下方，可以起到阻擋使用者的視線的作用，從而在視覺上將信號引線層204中之金屬引線隱藏，提升觸控面板200整體之美觀度。一般而言，遮蔽層202之材料為光阻或是油墨。

於此實施方式中，由於感測電極層203會跨越遮蔽層202之側壁上。因此要求遮蔽層202最大的厚度不能超過25um，否則會導致感測電極層203會因為其材料本身的脆性引發爬坡斷裂問題，從而導致感測電極層203電性開路問題。

然而在觸控面板使用時，在自然界中之紫外光210之長時間曝曬下，遮蔽層材料中之有機物質(例如樹脂)會發生聚合反應，導致遮蔽層之不透明度下降(OD值下降)等問題，業內稱之為老化現象；另一方面，為了測試觸控面板對於紫外光之耐受程度，觸控面板在製作之流程中亦包含紫外光 老化測試，以高劑量之紫外光照射觸控面板；因此，不論是在製作時的紫外光老化測試或是正常使用中，紫外光均可能破壞遮蔽層。

因此在本發明第一實施方式之觸控面板中，增加設置一抗老化層，以吸收或反射紫外光。如第二B圖所示，觸控面板200包含基板201、遮蔽層202、感測電極層203、信號引線層204，其中在遮蔽層202與基板201之間，另設置一抗老化層205，用以防止遮蔽層202因紫外光產生之老化。在第二B圖中，抗老化層205僅覆蓋觸控面板之非可視區，因此抗老化層205對於可見光而言，可為透明或不透明之材質。此時如果感測電極層203的結構需要跨越遮蔽層202之側壁，而與遮蔽層202上方之信號引線層204接觸(如第二A圖顯示)的話，則必須考慮到抗老化層205的存在引發感測電極層203爬坡難度加大的問題。因此，於本實施方式中抗老化層205優選的厚度範圍為小於5μm~21μm，原因在於： 1、由於感測電極層203的最大爬坡高度為25μm。而不同遮蔽層的不透明度(OD值)不同，當遮蔽層202採用黑色油墨製作時只要4um就可以起到足夠的遮蔽效果，而當遮蔽層202採用白色油墨則要20um左右才有足夠的遮蔽效果；由此可推知，抗老化層205厚度範圍為5μm~21μm； 2、根據實際生產驗證可知，當抗老化層205的厚度小於5μm時，不能取到較好的抗老化效果。

另外，在一較佳實施方式中抗老化層205可與通過添加著色劑或者碳粉等使得抗老化層205的顏色與遮蔽層202的顏色相同，藉此，可以通過抗老化層205來增加遮蔽層202的不透明度，從而可以降低遮蔽層202的厚度要求，進而降低感測電極層203的最大爬坡高度。

承上所述，抗老化層205可包含反射紫外光之材料，例如奈米級三氧化二鋁(Al2O3)、氧化鎂(MgO)、氧化鋅(ZnO)、二氧化鈦(TiO2)、高嶺土、氧化鋅、二氧化矽或上述材料之混合物；抗老化層205亦可包含吸收射紫外光之材料，例如水楊酸酯類化合物、二苯甲酮類化合物、苯丙三唑類化合物、取代三嗪類化合物、取代丙烯腈類化合物或上述材料之混合物。

而在另一實施態樣中，抗老化層205對於可見光而言為透明之材質，因此抗老化層205可以同時覆蓋觸控面板之可視區與非可視區，如第二C 圖所示。於本實施方式中，當使用上述有機化合物作為抗老化層205之材料時，由於有機化合物的附著力比較好，將其塗布在基板201的上表面時，對上方側之感測電極層203或者遮蔽層202的形成能夠起到增加附著力的作用。在又一實施態樣中，如第二D圖所示，抗老化層205相對遮蔽層202位於基板201之另一側；相似地，在第二D圖中，抗老化層205同時覆蓋觸控面板200之可視區與非可視區，因此抗老化層205對於可見光而言為透明之材質，但本發明亦不排除抗老化層205僅覆蓋觸控面板200之非可視區；在另一實施態樣中，如第二E圖所示，抗老化層205設置在基板201之下表面，其僅覆蓋觸控面板之非可視區。此時由於抗老化層205是形成在基板201較接近使用者的一側上，且其不是整面形成在基板201上，因此必須考慮到抗老化層205的存在可能會引發使用者視覺不適等問題。因此，於本實施方式中抗老化層205優選的厚度範圍為5μm~10μm，原因在於： 1、視覺上考慮到人眼最小分辨角大約為10um，因此抗老化層205之厚度小於10um時，可以不被人眼感覺到； 2、根據實際生產驗證可知，當抗老化層205的厚度小於5μm時，不能取到較好的抗老化效果。

第三A圖所示為本發明另一實施方式，觸控面板300包含基板301、遮蔽層302、感測電極層303、信號引線層304，其中在遮蔽層302與基板301之間，設置有一抗老化層305；此實施方式中，觸控面板300之結構與第二C圖中之觸控面板200類似，其差異在於觸控面板300中，感測電極層303僅位於觸控面板300之可視區，信號引線層304包含一延伸部分304A跨過觸控面板300之非可視區向下延伸，使得信號引線層304中之金屬引線與感測電極層303中之透明感測電極，透過延伸部分304A中之引線相連接，其中延伸部分304A中之引線為透明材質或奈米級超細金屬。在另一實施態樣中，如第三B圖所示，抗老化層305相對遮蔽層302位於基板301之另一側。在第三A圖與第三B圖中，抗老化層305同時覆蓋觸控面板300之可視區與非可視區，但本發明亦不排除抗老化層305僅覆蓋觸控面板300之非可視區。

第四A圖所示為本發明又一實施方式，觸控面板400包含基板401、遮蔽層402、感測電極層403、信號引線層404，其中在遮蔽層402與感測電極層403之間，設置有一抗老化層405，此實施方式中，觸控面板400之結構與第二C圖中之觸控面板200類似，其差異在於觸控面板400中，感測電極層403同時分佈於觸控面板400之可視區與非可視區，並且該感測電極層403設置於遮蔽層402與基板401之間，遮蔽層402包含填充有導電膠402A之缺口，使得信號引線層404中之金屬引線與感測電極層403中之透明感測電極電性連接；在另一實施態樣中，如第四B圖所示，抗老化層405相對遮蔽層402位於基板401之另一側。在第四A圖與四B圖中，抗老化層405同時覆蓋觸控面板400之可視區與非可視區，但本發明亦不排除抗老化層405僅覆蓋觸控面板400之非可視區。

第五圖所示為本發明再一實施方式，顯示如第一B圖觸控面板之再一種實施方式的部分剖面圖(沿第一B圖中雙箭號140之剖面)；在本實施方式中，觸控面板500包含基板501、第一遮蔽層502A、感測電極層503、信號引線層504、第二遮蔽層502B及抗老化層505；其與前述各實施方式之主要差異在於此結構具有兩層遮蔽層，而設置兩層遮蔽層之原因在於，在第五圖所示之結構中，感測電極層503越過觸控面板500之可視區，跨越第一遮蔽層502A之側壁，而與信號引線層504接觸，使得感測電極層503中之透明感測電極，可與信號引線層504中的複數條金屬引線相連接；此結構中，若第一遮蔽層502A過厚，則感測電極層503跨越第一遮蔽層502A側壁之部分容易在製作過程中斷裂，影響觸控面板500製作之良率，因此需要減少第一遮蔽層502A之厚度。

但在另一方面，減少第一遮蔽層502A之厚度，至少將帶來兩方面的技術難度。首先觸控面板500之後方係具有一背光光源520，因此若第一遮蔽層502A之厚度太薄，在背光光源的照射下，信號引線層504中的金屬引線仍會被面板之使用者看到；第二遮蔽層502B之設置即為克服此一問題，用以遮擋面板之背光光源；在一般實際的應用中，第二遮蔽層502B需要比第一遮蔽層502A更厚，因此第二遮蔽層通常以黏度較高之材料來製作，例如黏度範圍介於4000cps至12000cps之油墨，而第一遮蔽層通 常以黏度較低之材料來製作，例如黏度範圍介於4cps至30cps之光阻，其原因在於，受限於現有的制程，當材料的黏度越大，其塗布後形成的厚度就越大。實踐發現若第一遮蔽層502A之材料黏度大於30cps時，會導致所形成的遮蔽層厚度的厚度超過25μm，從而超過感測電極層的最大爬坡高度的限制。在第五圖所示的結構中，第二遮蔽層包含一缺口502C以形成一接合區(即第一B圖中之區域112)，信號引線層504中的每一條金屬引線，一端電性連接於該感測電極層503，另一端彙聚至該接合區，透過該接合區再連接至一軟性印刷電路板(圖中未示)。

承上所述，減少第一遮蔽層502A厚度的另一個不良影響，在於厚度降低後，紫外光510對於第一遮蔽層502A所造成之黃化、透明度降低等效應將更為明顯，因此抗老化層505之設置更為重要。在此實施方式中，抗老化層505之材料、位置均與上述各實施方式類似；在第五圖中，抗老化層505設置於基板501與第一遮蔽層502A之間，但在其他的實施態樣中抗老化層505亦可相對第一遮蔽層502A位於基板501之另一側；此外在覆蓋的範圍方面，抗老化層505可以同時覆蓋觸控面板500之可視區與不可視區，亦可僅覆蓋於觸控面板500之不可視區，在最極端的範例中，抗老化層505僅覆蓋觸控面板500不可視區中所欲遮蔽之結構最容易露出之部分，即抗老化層505僅覆蓋缺口502C所形成之接合區(僅第一遮蔽層502A對其有遮蔽作用)。

本發明提供包含抗老化層之觸控面板，一方面使觸控面板之非可視區不會因為製作過程中的抗紫外光老化測試，而發生黃化、不透明度下降而露出所欲遮蔽之結構，破壞觸控螢幕整體之美觀，另一方面，該抗老化層之設置亦增加觸控面板在實際使用時，對於環境中紫外光之抵抗能力，可以延長觸控面板之使用壽命。

以上所述僅為本發明的實施例，其並非用以限定本發明的專利保護範圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神與範圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本發明的專利保護範圍內。

200‧‧‧觸控面板

201‧‧‧基板

202‧‧‧遮蔽層

203‧‧‧感測電極層

204‧‧‧信號引線層

205‧‧‧抗老化層

Claims (15)

1. 一種觸控面板，定義有一可視區及一區別該可視區的非可視區，並定義靠近使用者之一側為下方側，遠離使用者之一側為上方側，其特徵在於，該觸控面板包括：一基板，該基板具有一上表面及一下表面；一遮蔽層，位於一基板的上表面，其中該遮蔽層定義出該非可視區；一感測電極層，位於該基板之上方側且至少位於該可視區；一信號引線層，該信號引線層位於該遮蔽層之上方側，並且電性連接該感測電極層，其中該信號引線層包含複數條金屬引線；及一抗老化層，且位於該遮蔽層之下方側。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該抗老化層覆蓋該觸控面板之可視區及非可視區。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，其中該抗老化層係為透明。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該抗老化層僅覆蓋該觸控面板之非可視區。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，其中該抗老化層設置於該基板上表面上，並介於該基板與該遮蔽層之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板，其中該抗老化層厚度為5μm~21μm。
7. 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，其中該抗老化層設置於該基板下表面上。
8. 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板，其中該抗老化層厚度為5μm~10μm。
9. 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，其中該抗老化層顏色與該遮蔽層顏色相同。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該抗老化層包含可反射紫外光之材料，其中該可反射紫外光之材料為奈米級三氧化二鋁(Al2O3)、氧化鎂(MgO)、氧化鋅(ZnO)、二氧化鈦(TiO2)、高嶺土、氧化鋅、或二氧化矽。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該抗老化層包含可吸收紫外光之材料，其中該可吸收紫外光之材料為水楊酸酯類化合物、二苯甲酮類化合物、苯丙三唑類化合物、取代三嗪類化合物、或取代丙烯腈類化合物。
12. 一種觸控面板，定義有一可視區及一區別該可視區的非可視區，並定義靠近使用者之一側為下方側，遠離使用者之一側為上方側，其特徵在於，該觸控面板包括：一第一遮蔽層，位於一基板的上方側，其中該基板的上方側相較於該基板的下方側更遠離使用者，該第一遮蔽層定義出該非可視區；一感測電極層，位於該基板的上方側，其中至少部分的該感測電極層設置於該基板之表面且至少位於該可視區；一信號引線層，位於該第一遮蔽層之上方側，並且電性連接該感測電極層，其中該信號引線層包含複數條金屬引線，且每一金屬引線的一端電性連接於該感測電極層上，另一端彙聚至一接合區內；一第二遮蔽層，設置於該信號引線層之上方側，並覆蓋該信號引線層，且該第二遮蔽層包含一缺口以形成該接合區；及一抗老化層，該抗老化層設置於該基板之上方側，且位於該第一遮蔽層之下方側，其中該抗老化層至少覆蓋該接合區。
13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控面板，其中該第一遮蔽層材料的黏度小於第二遮蔽層材料的黏度。
14. 如申請專利範圍第12項所述之觸控面板，其中該第一遮蔽層 材料為光阻，其黏度範圍為4cps至30cps之間。
15. 如申請專利範圍第12項所述之觸控面板，其中該第二遮蔽層材料為油墨，其黏度範圍為4000cps至12000cps之間。