TW201610772A

TW201610772A - 觸控面板

Info

Publication number: TW201610772A
Application number: TW103130781A
Authority: TW
Inventors: 黃湘霖; 許嘗軒; 王文俊
Original assignee: 勝華科技股份有限公司
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2016-03-16

Abstract

一種觸控面板包括一基板、一觸控感測元件、一導線、一導電圖案以及一保護層。觸控感測元件配置於基板上。導線配置於基板上。導電圖案包括奈米金屬線，導電圖案與觸控感測元件電性連接且與導線直接接觸，其中導線配置於基板與導電圖案之間。保護層覆蓋導電圖案。

Description

觸控面板

本發明是有關於一種面板，且特別是有關於一種觸控面板。

近年來，隨著資訊技術、無線行動通訊和資訊家電等各項應用的快速發展，顯示面板已廣泛地應用於電子產品中。此外，為了達到攜帶便利、體積輕巧化以及操作人性化的目的，許多資訊產品以觸控面板取代傳統的鍵盤或滑鼠作為輸入裝置。

考量到顯示面板的顯示品質以及觸控面板的應用範疇，通常選用光穿透率佳的透明導體氧化物作為觸控面板中的觸控元件。近年來，關注到透明導體氧化物具有阻抗高的缺點，因此奈米金屬線(例如奈米銀絲)為目前用來替代透明導體氧化物作為觸控元件的材料之一。一般來說，由於奈米金屬線係分散於不導電高分子基體中，且奈米金屬線容易氧化，因此通常會在以奈米金屬線組成的導電圖案上覆蓋一層保護層(overcoat)。然而，如圖1所示，由於保護層PV會遮蓋住許多奈米銀絲NSW，造成後續與導電圖案搭接的導線不一定會接觸到奈米銀絲NSW，容易有接觸阻抗過高的疑慮。

本發明提供一種觸控面板，其中包括奈米金屬線的導電圖案與導線直接接觸。

本發明的觸控面板包括一基板、一觸控感測元件、一導線、一導電圖案以及一保護層。觸控感測元件配置於基板上。導線配置於基板上。導電圖案包括奈米金屬線，導電圖案與觸控感測元件電性連接且與導線直接接觸，其中導線配置於基板與導電圖案之間。保護層覆蓋導電圖案。

在本發明的一實施例中，更包括一絕緣層，配置於導線與導電圖案之間，且具有一開口，其中導電圖案經由開口接觸導線。

在本發明的一實施例中，上述開口包括多個次開口。

在本發明的一實施例中，上述絕緣層覆蓋基板，導電圖案配置於絕緣層上而未與基板接觸。

在本發明的一實施例中，上述一部分的導電圖案配置於絕緣層上，以及一部分的導電圖案配置於基板上且與基板接觸。

在本發明的一實施例中，上述絕緣層為一光學匹配層，光學匹配層的折射率大於基板的折射率。

在本發明的一實施例中，上述光學匹配層的折射率小於導電圖案的折射率。

在本發明的一實施例中，上述導電圖案延伸覆蓋整個導線。

在本發明的一實施例中，上述導電圖案的一部分與導線具有實質上相同的圖案。

在本發明的一實施例中，上述保護層與導電圖案具有實質上相同的圖案。

在本發明的一實施例中，上述保護層的厚度大於50nm。

在本發明的一實施例中，上述導電圖案中的奈米銀絲露出於保護層的表面。

在本發明的一實施例中，上述導電圖案的片電阻為20~150歐姆。

在本發明的一實施例中，上述導線的片電阻為1~25歐姆。

在本發明的一實施例中，上述導線與導電圖案的接觸面積小於0.4mm²。

在本發明的一實施例中，上述基板為一蓋板。

在本發明的一實施例中，更包括一蓋板，且導線與導電圖案位於基板與蓋板之間。

在本發明的一實施例中，上述基板為一第一絕緣薄膜。

在本發明的一實施例中，更包括一第二絕緣薄膜，位於蓋板與基板之間。

在本發明的一實施例中，上述導線與導電圖案位於基板與第二絕緣薄膜之間。

在本發明的一實施例中，更包括一蓋板，且基板位於導線與導電圖案及蓋板之間。

在本發明的一實施例中，上述基板為一彩色濾光基板，導線與導電圖案位於彩色濾光基板的外表面上。

基於上述，本發明是先於基板上製作導線，再於導線上形成包括奈米金屬線的導電圖案，接著於導電圖案上形成保護層。也就是說，保護層不會存在於導線與導電圖案之間，使得奈米金屬線不會被保護層遮住而可以直接與導線接觸。如此一來，可以大幅下降導電圖案與導線之間的接觸阻抗，進而能縮減兩者之間所需的搭接面積，以滿足窄邊框的需求。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧觸控顯示面板

100‧‧‧觸控面板

102‧‧‧基板

104‧‧‧主動區

106‧‧‧周邊區

110‧‧‧觸控感測元件

112‧‧‧第一感測串列

112a、114a‧‧‧感測電極

112b、114b‧‧‧橋接線

114‧‧‧第二感測串列

120‧‧‧導線

130‧‧‧導電圖案

140‧‧‧保護層

150‧‧‧絕緣層

152‧‧‧開口

152a‧‧‧次開口

200‧‧‧顯示面板

210‧‧‧主動元件陣列基板

220‧‧‧對向基板

230‧‧‧顯示介質層

CG‧‧‧蓋板

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

F‧‧‧絕緣薄膜

NMW‧‧‧奈米金屬線

NSW‧‧‧奈米銀絲

PV‧‧‧保護層

S、S1、S2、S3‧‧‧表面

圖1繪示為習知的一種的奈米金屬線的剖面示意圖。

圖2A繪示為本發明的一實施例的一種觸控面板的上視示意圖。

圖2B為圖2A中剖線I-I’的剖面示意圖。

圖3繪示為本發明的一實施例的一種觸控面板的剖面示意圖。

圖4繪示為本發明的一實施例的一種觸控面板的剖面示意圖。

圖5繪示為本發明的一實施例的一種觸控面板的剖面示意圖。

圖6A繪示為本發明的一實施例的一種觸控面板的上視示意圖。

圖6B為圖6A中剖線I-I’的剖面示意圖。

圖7繪示為本發明的一實施例的一種觸控顯示面板的剖面示意圖。

圖8繪示為本發明的一實施例的一種觸控顯示面板的剖面示意圖。

圖9繪示為本發明的一實施例的一種觸控顯示面板的剖面示意圖。

圖10繪示為本發明的一實施例的一種觸控顯示面板的剖面示意圖。

圖11繪示為本發明的一實施例的一種觸控顯示面板的剖面示意圖。

圖2A繪示為本發明的一實施例的一種觸控面板的上視示意圖，以及圖2B為圖2A中剖線I-I’的剖面示意圖。請同時參照圖2A與圖2B，觸控面板100包括一基板102、一觸控感測元件110、一導線120、一導電圖案130以及一保護層140。在本實施例中，基板102例如是包括主動區104與周邊區106，周邊區106例如是圍繞主動區104。基板102的材料例如是玻璃基板或藍寶石基板，但不限於此，在其他實施例中，亦可以是塑膠硬質基板或是塑膠薄膜。

觸控感測元件110例如是位於主動區104。在本實施例中，觸控感測元件110例如是包括第一感測串列112與第二感測串列114。第一感測串列112包括多個感測電極112a以及多個橋接線112b，感測電極112a例如是在第一方向D1上排列，橋接線112b將兩相鄰的感測電極112a串接。第二感測串列114包括多個感測電極114a以及多個橋接線114b，感測電極114a例如是在第二方向D2上排列，橋接線114b將兩相鄰的感測電極114a串接。第一方向D1例如是垂直於第二方向D2，但不以此為限。橋接線112b與橋接線114b之間例如是配置有圖案化絕緣層(未繪示)。雖然在本實施例中是以觸控感測元件110包括第一感測串列112與第二感測串列114為例，但本發明不以此為限。再者，在其他實施例中，感測電極的形狀也不限定，例如可圖案化形成網格圖案。

導電圖案130例如是配置於基板102的周邊區106上，與位於主動區104的觸控感測元件110電性連接，且與導線120直接接觸。導電圖案130包括奈米金屬線NMW，奈米金屬線NMW例如是奈米銀絲或奈米紡絲。特別注意的是，圖式中的奈米金屬線NMW僅是示意性繪示，不用以表示實際情況。導電圖案130的片電阻例如為20~150歐姆。在本實施例中，導電圖案130例如是與感測電極112a、114a及橋接線112b、114b一體成形，也就是兩者具有相同材料。因此，導電圖案130可選擇性地具有觸控感測功能。在本實施例中，導電圖案130與感測電極112a、114a及橋接線112b、114b的製作方法例如是先在基板102上塗佈混合有奈米金屬線的膠材，接著以雷射、印刷或微影等方式對膠材進行圖案化以形成之。

保護層140覆蓋導電圖案130。保護層140例如是與導電圖案130共形，也就是形成於導電圖案130的表面上。在本實施例中，保護層140例如是進一步覆蓋感測電極112a、114a及橋接線112b、114b。保護層140的厚度例如是大於50nm。保護層140可以為單層結構或是多層堆疊結構，例如可以是單層無機層，諸如SiN_x、Tb₂O₅或其他高折射率材料；或者是，單層有機層，諸如光阻；抑或是單層無機層搭配單層有機層。其中，單層無機層的厚度例如是大於50nm，以及單層有機層的厚度例如是0.1μm~1.5μm。在本實施例中，導電圖案130中的奈米銀絲NSW例如是露出於導電圖案130的表面而延伸至保護層140中，或者是，奈米銀絲NSW也可能穿過導電圖案130與保護層140而延伸至保護層140的表面外。

導線120例如是配置於周邊區106中。導電圖案130與導線120直接接觸，其中導線120配置於基板102與導電圖案130之間。導線120例如是連接進一步與外界元件(例如軟性印刷電路板)，如此觸控感測元件110經由導電圖案130及導線120與外界元件電性連接。導線120的材料例如是銀漿。

在本實施例中，觸控面板100例如是更包括一絕緣層150，配置於導線120與導電圖案130之間，且具有一開口152，其中導電圖案130經由開口152直接接觸導線120。在本實施例中，絕緣層150例如是覆蓋導線120，且具有暴露出導線120的開口152。導電圖案130形成於絕緣層150上且填入開口152中以與導線120電性連接。其中，一部分的導電圖案130配置於絕緣層150上，以及一部分的導電圖案130配置於基板102上且與基板102接觸。在本實施例中，是以絕緣層150僅遮蔽導線120為主，但本發明不以此為限。在另一實施例中，如圖3所示，絕緣層150也可以覆蓋整個基板102表面，以及導電圖案130位於絕緣層150上。其中，絕緣層150為一光學匹配層，絕緣層150的折射率大於基板102的折射率，且進一步小於導電圖案130的折射率。如此一來，當光線經由基板102進入導電圖案130時，絕緣層150可以提前補償進入導電圖案130的光線角度。再者，絕緣層150也可以作為緩衝層。在又一實施例中，如圖4所示，開口152可以包括多個次開口152a，也就是導線120經由多個次開口152a暴露，而導電圖案130藉由填入多個次開口152a中以與導線120直接連接，以提高導電圖案130的附著力。

在上述的實施例中，依序堆疊於基板102上的導線120、絕緣層150、導電圖案130以及保護層140形成搭接結構，用以連接觸控感測元件110與外部電路。搭接結構的形成方法例如是先於基板102上形成導線120，接著於導線120上形成具有開口152的絕緣層150，而後於絕緣層150上形成導電圖案130，以及於導電圖案130上形成保護層140。其中，導電圖案130的片電阻例如為20~150歐姆，導線120的片電阻例如為1~25歐姆。

在另一實施例中，如圖5所示，也可以省略絕緣層150的配置，也就是說，搭接結構僅包括依序堆疊於基板102上的導線120、導電圖案130以及保護層140。

圖6A繪示為本發明的一實施例的一種觸控面板的搭接結構的上視示意圖，以及圖6B為圖6A中剖線I-I’的剖面示意圖。請同時參照圖6A與圖6B，在本實施例中，除了省略絕緣層150的配置以外，導電圖案130例如是延伸覆蓋整個導線120，且導電圖案130與導線120的重疊部分實質上具有相同的圖案。也就是說，在導線120上形成導電材料層後，將導電材料層圖案化成與導線120具有相同圖案部分的導電圖案130，此外，可以依序在導線120上形成導電材料層與絕緣材料層後，再藉由同一道光罩在同一步驟中進行圖案化，以同時形成導電圖案130與保護層140。如此一來，搭接結構包括依序堆疊於基板102上的導線120、導電圖案130以及保護層140，其中導電圖案130覆蓋導線120的部分與導線120具有相同圖案，以及導電圖案130與保護層140具有相同圖案。在本實施例中，由於導電圖案130覆蓋導線120，因此可以保護導線120，且因導電圖案130與導線120之間具有阻抗差異，可進一步達到提高抗靜電放電(electrostatic discharge,ESD) 的表現。此外，導線120的側面還可與導電圖案130接觸，係可進一步降低搭接阻抗。

在上述的實施例中，由於導電圖案130會直接與導線120接觸，因此導電圖案130與導線120之間具有良好的電性連接，故可以大幅減少導電圖案130與導線120之間的搭接面積。舉例來說，導線120與導電圖案130的接觸面積例如小於0.4mm²。也就是說，由於先製作導線120，再依序製作包含奈米金屬線NMW的導電圖案130以及避免導電圖案130氧化的保護層140，因此保護層140不會存在於導線120與導電圖案130之間，使得導電圖案130的奈米金屬線NMW可以直接與導線120接觸而不會被保護層140遮蔽。如此一來，可以大幅下降導電圖案130與導線120之間的接觸阻抗，進而能縮減導電圖案130與導線120之間所需的搭接面積，以滿足窄邊框的需求。

值得一提的是，上述的觸控面板100可搭配顯示面板使用，而形成多種形式的觸控顯示面板，諸如外掛式(out-cell)、內嵌式(in-cell)及外嵌式(on-cell)等形式觸控顯示面板，接下來將以整合觸控面板100與顯示面板為例來進行說明，其中為了圖式清晰，僅簡單繪示觸控感測元件110、第一感測串列112以及第二感測串列114，而這些元件與導電圖案130之間的連接方式可以參照前文實施例中所述。圖7繪示為本發明的一實施例的一種觸控顯示面板的剖面示意圖。請參照圖7，本實施例的觸控顯示面板10例如為採用單片玻璃式(One Glass Solution,OGS)製作方式的觸控顯示面板，其包括顯示面板200以及觸控面板100，其中顯示面板200包括主動元件陣列基板210、對向基板220以及位於主動元件陣列基板210與對向基板220之間的顯示介質層230。觸控面板100可以參照前述實施例中所述。

在本實施例中，基板102作為蓋板之用，亦即是表面S為觸控面。換言之，觸控感測元件110、導電圖案130、導線120以及保護層140位於蓋板上。基板102例如為高機械強度之硬質基板，可為強化玻璃、藍寶石基板，或是複合塑膠基板，例如碳酸丙烯酯(propylene carbonate,PC)及聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)的複合基板。在本實施例中，觸控感測元件110的第一感測串列112與第二感測串列114例如是配置於基板102的相同表面上。再者，蓋板的至少一邊可以設置有裝飾層以遮蔽金屬走線(諸如導線120)或是遮蔽用以跟FPC導接的導接墊(pin)。

圖8繪示為本發明的一實施例的一種觸控顯示面板的剖面示意圖。請參照圖8，在本實施例中，觸控面板100例如是更包括一蓋板CG，基板102配置於顯示面板200與蓋板CG之間。其中，基板102例如是絕緣薄膜。在本實施例中，第一感測串列112例如是位於基板102上，以及第二感測串列114例如是位於蓋板CG上。在另一實施例中，如圖9所示，第一感測串列112與第二感測串列114也可以位於基板102的相反表面上。

圖10繪示為本發明的一實施例的一種觸控顯示面板的剖面示意圖。請參照圖10，在本實施例中，觸控面板100例如是更包括一蓋板CG與一貼附在蓋板CG上的絕緣薄膜F，絕緣薄膜F配置於基板102與蓋板CG之間。其中，基板102例如是絕緣薄膜。在本實施例中，第一感測串列112例如是位於基板102上，以及第二感測串列114例如是位於絕緣薄膜F上。在另一實施例中(未繪示)，基板102也可以配置於絕緣薄膜F與蓋板CG之間。換言之，此種觸控面板包括兩個絕緣薄膜，基板102可以用作為其中一者。

圖11是依照本發明的一實施例的一種觸控顯示面板的剖面示意圖。請參照圖11，本實施例的觸控顯示面板10例如為外嵌式觸控顯示面板，其包括觸控面板100以及顯示面板200。

在本實施例中，顯示面板200與觸控面板100共用基板102。當顯示面板200為液晶面板時，基板102例如作為彩色濾光基板。進一步而言，本實施例的基板102的表面S1例如用以承載觸控元件，包括觸控感測元件110、導電圖案130、導線120、保護層140以及蓋板CG，而表面S3承載顯示面板200的部分元件(如彩色濾光片、共用電極及未繪示的配向層等)。另外，當顯示面板200為有機發光二極體面板時，基板102也可以作為有機發光二極體的封裝蓋板，又此封裝蓋板也可以是彩色濾光基板。在本實施例中，是以第一感測串列112與第二感測串列114配置於同一基板102上，但在另一實施例中(未繪示)，第一感測串列112與第二感測串列114也有可能配置於基板102的相對表面上，或者是感測電極110a與感測電極110b分別位於不同基板上。

在上述的實施例中，導電圖案130與觸控感測元件110可以朝向人眼方向(即朝向觸控面)設置或者是朝向顯示面板200設置，當導電圖案130與觸控感測元件110朝向顯示面板200設置時，包括奈米金屬線的導電圖案130與觸控感測元件110會更接近顯示面板200，如此可以降低奈米金屬線對影像所產生的影響。此外，導電圖案130中的奈米金屬線，因為具有一定的霧度，故可降低導線120的可視性。

綜上所述，在上述的實施例中，由於導電圖案會直接與導線接觸，因此導電圖案與導線之間具有良好的電性連接，故可以大幅減少導電圖案與導線之間的搭接面積。也就是說，由於先製作導線，再依序製作包含奈米金屬線的導電圖案以及避免導電圖案氧化的保護層，因此保護層不會存在於導線與導電圖案之間，使得導電圖案的奈米金屬線可以直接與導線接觸而不會被保護層遮蔽。如此一來，可以大幅下降導電圖案與導線之間的接觸阻抗，進而能縮減導電圖案與導線之間所需的搭接面積，以滿足窄邊框的需求。此外，導電圖案中的奈米金屬線，因為具有一定的霧度，故可降低其與導線的搭接處甚至導電本身的可視性。此外，本發明的製程可以輕易地與現有的觸控面板的製程結合，不會導致成本的大幅增加，但能大幅提升該些裝置的良率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。