TW201706788A - 觸控面板 - Google Patents

Abstract

本發明提供的觸控面板包含第一觸控電極與第二觸控電極絕緣地交錯設置於觸控區，第一傳輸線設置在位於觸控區一側之遮光區，且電性連接第一觸控電極，第二傳輸線電性連接該第二觸控電極，且是自該觸控區延伸至該遮光區，其中位於遮光區的第一傳輸線和第二傳輸線設置於觸控區的單一側邊。

Description

觸控面板

本發明係有關於一種觸控面板，特別有關於一種無邊框之觸控面板結構。

近年來，觸控面板已經廣泛地應用在各種電子產品中，例如手機、可攜式電腦以及掌上型電腦等，觸控面板通常與顯示面板結合成為電子產品的輸入/輸出介面。

目前較常見的觸控面板一般包含一觸控區以及圍繞在觸控區四周的遮光區，觸控區用於產生一感應訊號，而在該遮光區內則設置有複數個周邊引線，用於將該感應訊號傳遞至訊號處理器進行運算，藉此可確定觸碰位置的座標。

以第3圖為例，第3圖顯示習知觸控面板的平面示意圖。觸控面板300包含觸控區302及圍繞在觸控區302四周的遮光區306。觸控面板300的觸控區302上會形成有導電感應圖形304，導電感應圖形304係包含複數個橫向(X方向)的第一感應電極304a與複數個縱向(Y方向)的第二感應電極304b。觸控面板300的遮光區306上會形成有導電線路圖形308來與觸控區302的導電感應圖形304電性連接，通過導電路線圖形308的末端的接合墊與一FPC電性耦合而將感應電極所產生的感應訊號 傳遞至處理器(未繪示)。

然而，在上述先前技術中，因為導電感應圖形304的設計以及導電線路圖形308的走線方式之故，導電線路圖形308至少會從觸控區302的左側邊來與橫向的第一感應電極304a電性連接，而從觸控區302的下方來與縱向的第二感應電極304b電性連接。在此種設計方案下，在觸控面板下方與左側的遮光區306需預留空間來給導電線路圖形308佈線之用，同時在一些觸控面板中，為了讓觸控區不偏移中央位置太多，因此雖然在觸控面板上方或右側的遮光區不需要佈設導電線路圖形308，亦需為平衡觸控區的位置而預留空間使用。

既使將導電線路圖形308從觸控區302的左右兩側邊同時來與橫向的不同第一感應電極304a電性連接，再將信號匯集至觸控區下方，可以達到減小兩側邊框的大小，但左右兩邊框仍會佔據觸控面板一定的空間，且若觸控面板應用於大尺寸或者為高解析度的指紋辨識觸控面板，連接觸控電極的導線將需要更大的兩側邊框之無效觸控空間，無法達到窄側邊框或左右無邊框的觸控面板。

故此，目前業界仍需要對現有觸控面板的導電圖形加以改良，以期能節省較多的導電線路佈線空間，並達成觸控區最大化的功效。

本發明提供的觸控面板利用傳輸線與觸控電極的電性連接結構設計，使得遮光區的傳輸線全部設置於觸控區的 單一側邊，達到左右無邊框的觸控面板。

本發明的一些實施例中提供一種觸控面板，包括：第一觸控電極與第二觸控電極，絕緣地交錯設置於觸控區；第一傳輸線，設置在位於該觸控區一側之遮光區，且電性連接第一觸控電極至同樣位於該遮光區的第一接墊；以及第二傳輸線，電性連接該第二觸控電極至同樣位於該遮光區的第二接墊，且是自該觸控區延伸至該遮光區，其中位於遮光區的第一傳輸線和第二傳輸線設置於觸控區的單一側邊。

100、200、300‧‧‧觸控面板

101‧‧‧基板

102a‧‧‧第一觸控電極

102b‧‧‧第二觸控電極

103a‧‧‧第一傳輸線

103b、203‧‧‧第二傳輸線

104a‧‧‧第一接墊

104b‧‧‧第二接墊

105‧‧‧第一絕緣層

106‧‧‧保護層

107‧‧‧第一導通孔

108‧‧‧第二導通孔

110、302‧‧‧觸控區

120、306‧‧‧遮光區

205‧‧‧第二絕緣層

304‧‧‧導電感應圖形

304a‧‧‧第一感應電極

304b‧‧‧第二感應電極

308‧‧‧導電線路圖形

a‧‧‧第一寬度

b‧‧‧第二寬度

d1、d2‧‧‧距離

D、E‧‧‧手指按壓區域

F‧‧‧虛線圈選部分

W1‧‧‧寬度

第1A圖顯示依據本發明的一些實施例的觸控面板的平面示意圖。

第1B圖顯示第1A圖之剖面線A-A’的局部剖面示意圖。

第1C圖顯示第1A圖之剖面線B-B’的局部剖面示意圖。

第1D圖顯示第1A圖之剖面線C-C’的局部剖面示意圖。

第2A圖顯示依據本發明的一些其他實施例的觸控面板的平面示意圖。

第2B圖顯示第2A圖之剖面線A-A，的局部剖面示意圖。

第2C圖顯示第2A圖之剖面線B-B’的局部剖面示意圖。

第2D圖顯示第2A圖之剖面線C-C’的局部剖面示意圖。

第2E圖顯示第2A圖之虛線圈選區域F的平面放大圖。

第3圖顯示習知觸控面板的平面示意圖。

請參照第1A圖，其顯示出依據本發明的一些實施例的觸控面板100的平面示意圖。觸控面板100包含基板101。在一些實施例中，基板101的材質可包含玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)或聚醯亞胺(polyimide，PI)。

在一些實施例中，第一觸控電極102a與第二觸控電極102b絕緣地交錯設置於觸控區110並形成於基板101上，其中第二觸控電極102b包含複數條沿著第一方向(例如：X軸方向)延伸且互相平行的軸向電極，第一觸控電極102a包含複數條沿著第二方向(例如：Y軸方向)延伸且互相平行的軸向電極，且第二方向垂直於第一方向。在一些實施例中，第一觸控電極102a可為接收電極，第二觸控電極102b則為驅動電極。在另一些實施例中，第一觸控電極102a可為驅動電極，第二觸控電極102b則為接收電極。第一觸控電極102a與第二觸控電極102b的材質可包含透明導電材料，例如銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)、摻氟氧化錫(fluorine doped tin oxide,FTO)、摻鋁氧化鋅(aluminum doped zinc oxide,AZO)、摻鎵氧化鋅(gallium doped zinc oxide,GZO)、金屬網格(metal mesh)、奈米銀線(silver nano-wire，SNW)等。

第一傳輸線103a設置在遮光區120，將第一觸控電極102a電性連接至第一接墊104a，並且第一傳輸線103a及第一接墊104a僅位於觸控區110的單一側邊，換言之，第一觸控電極102a電性連接第一傳輸線103a的一端是與第一接墊104a位於 觸控區110的同一側邊。第一傳輸線103a與第一接接墊104a的材質可包含金屬材質，例如鉬、鋁及其合金。如第1A圖所示，第二傳輸線103b設置在觸控區110內並且從觸控區110延伸至遮光區120，第二傳輸線103b將第二觸控電極102b電性連接至同樣位於遮光區120的第二接墊104b，依據本發明的一些實施例，位於遮光區120的第一傳輸線103a、第一接墊104a和第二接墊104b僅設置於觸控區110的單一側邊，第二傳輸線103b在遮光區120中也僅設置於觸控區110相同單一側邊，使得觸控面板100之觸控區110的左右側邊無傳輸線設置，進而達到左右無邊框的觸控面板結構，可應用於大尺寸及高解析度的指紋辨識觸控面板。

在一些實施例中，第一傳輸線103a與第二傳輸線103b包含複數條沿第二方向(例如Y軸方向)延伸且互相平行的導線，第二傳輸線103b的每一條導線各自經由導通孔107電性連接至第二觸控電極102b的一個軸向電極，且第二傳輸線103b的至少一導線與其餘不產生電性連接的第二觸控電極102b的至少一個軸向電極絕緣地交錯。在一些實施例中，第一傳輸線103a與第二傳輸線103b的材質可包含金屬網格、奈米銀線或透明導電材料，例如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、摻氟氧化錫、摻鋁氧化鋅、摻鎵氧化鋅等。

請參照第1B~1C圖，其分別顯示沿著第1A圖之剖面線A-A’及剖面線B-B’的局部剖面示意圖，觸控面板100包含第一絕緣層105設置於第一觸控電極102a與第二觸控電極102b之間，第二傳輸線103b位於第二觸控電極102b上方並且與第一 觸控電極102a位於同一層結構中，進而第二傳輸線103b再經由第一絕緣層105內的第一導通孔107與第二觸控電極102b電性連接，使得第二觸控電極102b的一個軸向電極得以通過一條第二傳輸線103b來進行傳遞信號。本實施例中，一條第二傳輸線103b是形成於第一觸控電極102a的兩個相鄰軸向電極之間，使得第一觸控電極102a的軸向電極與第二傳輸線103b形成交互的間隔排列，當然，在其他實施例中，也可以多條第二傳輸線103b形成在第一觸控電極102a的兩個相鄰軸向電極之間。在一些實施例中，第一絕緣層105的厚度為2μm-5μm，第一絕緣層105的材質可包含環氧樹脂、無機材料(例如，氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或前述之組合)、有機高分子材料(例如，聚醯亞胺樹脂(polyimide)、苯環丁烯(butylcyclobutene，BCB)、聚對二甲苯(parylene)、萘聚合物(polynaphthalenes)、氟碳化物(fluorocarbons)、丙烯酸酯(acrylates))或其他適合的絕緣材料。

此外，觸控面板100還包含保護層106覆蓋在第一觸控電極102a與第二傳輸線103b上方。在一些實施例中，保護層106的厚度為2μm-5μm，保護層106的材質可包含環氧樹脂、無機材料(例如，氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或前述之組合)、有機高分子材料(例如，聚醯亞胺樹脂、苯環丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的材料。

關於觸控面板100的製造方法，如第1B~1C圖所示，在一些實施例中，提供基板101，透過沉積製程(例如，物理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)、微影製程及蝕刻製程(例如，乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕 刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程)形成第二觸控電極102b於基板101上，然後可透過沉積製程(例如，物理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)形成第一絕緣層105於第二觸控電極102b上，第一絕緣層105覆蓋第二觸控電極102b與基板101。

接著，可透過雷射鑽孔製程形成多個第一導通孔107的孔洞於第一絕緣層105內，其中，每一個第一導通孔107的孔洞對應位於第二觸控電極102b的一個軸向電極，並且第一導通孔107的孔洞貫穿第一絕緣層105以暴露出一部分的第二觸控電極102b。接著可透過沉積製程(例如，物理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)、微影製程及蝕刻製程(例如，乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程)形成第二傳輸線103b於第一絕緣層105上，並且第二傳輸線103b的導電材料填充於第一絕緣層105的孔洞中形成第一導通孔107。

接著，可透過沉積製程(例如，物理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)、微影製程及蝕刻製程(例如，乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程)形成第一觸控電極102a於第一絕緣層105上。在本實施例中，第一觸控電極102a的兩個相鄰軸向電極分別形成於第二傳輸線103b的左右兩側，使得第一觸控電極102a的軸向電極與第二傳輸線103b形成交互的間隔排列。

然後，可透過沉積製程(例如，物理氣相沈積製程、 化學氣相沈積製程或其他適合的製程)、微影製程及蝕刻製程(例如，乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程)形成保護層106於第一觸控電極102a上，保護層106覆蓋第一觸控電極102a與第二傳輸線103b。

在一些實施例中，當第一觸控電極102a與第二傳輸線103b的材料相同時，可同時形成第一觸控電極102a與第二傳輸線103b於第一絕緣層105上，以減少製程步驟。在一些其他實施例中，第一觸控電極102a與第二傳輸線103b也可以分別在不同製程步驟中完成，並且先後順序並無加以限制。

在其他實施例中，第一觸控電極102a、第二觸控電極102b與第二傳輸線103b也可透過網版印刷製程形成。

請參照第1D圖，其顯示沿著第1A圖之剖面線C-C’的局部剖面示意圖，第一觸控電極102a的兩個相鄰軸向電極分別設置於第二傳輸線103b的左右兩側。當手指按壓第1A圖所示之區域D時，左側的第一觸控電極102a與其下方的第二觸控電極102b之間會產生第一互容值C_m1(R_x1-T_x4)(即第1條第一觸控電極102a與第4條第二觸控電極102b之間)，並且第二傳輸線103b與左側的第一觸控電極102a也會產生第二互容值C_m2(R_x1-T_x1 trace)(即第1條第一觸控電極102a與第1條第二傳輸線103b之間)，由於第二傳輸線103b的面積遠小於第二觸控電極102b的面積，且第二傳輸線103b與左側的第一觸控電極102a之間的距離d1大於第二觸控電極102b與左側的第一觸控電極102a之間的距離d2，因此當手指按壓區域D時，左側的第 一觸控電極102a與第二傳輸線103b產生的第二互容值C_m2會遠小於左側的第一觸控電極102a與其下方的第二觸控電極102b產生的第一互容值C_m1，也就是說，此時觸控面板100感應到的是左側的第一觸控電極102a與第二觸控電極102b產生的互容值，因此不會有觸控誤判狀況發生。

根據本發明的上述實施例，由於第二傳輸線103b設置於觸控區110中，經由第一導通孔107電性連接至第二觸控電極102b，並且從觸控區110延伸至遮光區120，藉此將第二觸控電極102b電性連接至第二接墊104b，因此位於遮光區120的第一傳輸線103a和第二傳輸線103b全部設置於觸控區110的單一側邊，使得觸控區110的其餘三個側邊不存在第一傳輸線103a和第二傳輸線103b，而讓觸控面板100能夠達到左右窄邊框或無邊框的結構。

在一些實施例中，第一傳輸線103a與第二傳輸線103b的材質可包含金屬網格、奈米銀線或透明導電材料，例如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、摻氟氧化錫、摻鋁氧化鋅、摻鎵氧化鋅，因此，可減少第一傳輸線103a與第二傳輸線103b於觸控區110的圖案可視性。

請參照第2A圖，其顯示出依據本發明的一些其他實施例的觸控面板200，其中相同於第1A圖中的部件係使用相同的標號並省略其說明。

第2A圖中的觸控面板200之結構類似於第1A圖中的觸控面板100之結構，差異處在於觸控面板200的第二傳輸線203係設置於第二觸控電極102b下方，而與第一觸控電極102a 為不同層的結構設計。

請參照第2B~2C圖，其分別顯示沿著第2A圖之剖面線A-A’及剖面線B-B’的局部剖面示意圖，觸控面板200更包含第二絕緣層205設置於第二觸控電極102b下方，第二傳輸線203設置於第二觸控電極102b下方並且被第二絕緣層205覆蓋，在第二絕緣層205內形成有第二導通孔108，第二傳輸線203經由第二導通孔108與第二觸控電極102b電性連接。在一些實施例中，第二絕緣層205的厚度為2μm-5μm，第二絕緣層205的材質可包含環氧樹脂、無機材料(例如，氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或前述之組合)、有機高分子材料(例如，聚醯亞胺樹脂、苯環丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的材料。

觸控面板200還包含保護層106覆蓋第一觸控電極102a與第一絕緣層105。在一些實施例中，保護層106的厚度為2μm-5μm，保護層106的材質可包含環氧樹脂、無機材料(例如，氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或前述之組合)、有機高分子材料(例如，聚醯亞胺樹脂、苯環丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的材料。

關於觸控面板200的製造方法，如第2B~2C圖所示，在一些實施例中，提供基板101，透過沉積製程(例如，物理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)、微影製程及蝕刻製程(例如，乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程)形成第二傳輸線203於基板101上，之後可透過沉積製程(例如，物理氣相 沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)形成第二絕緣層205於基板101上，第二絕緣層205覆蓋第二傳輸線203與基板101。

接著，可透過雷射鑽孔製程形成第二導通孔108的孔洞於第二絕緣層205內，第二導通孔108的孔洞暴露出一部分的第二傳輸線203，之後可透過沉積製程(例如，物理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)、微影製程及蝕刻製程(例如，乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程)形成第二觸控電極102b於第二絕緣層205上，並且第二觸控電極102b的導電材料填充於第二絕緣層205的孔洞中形成第二導通孔108。

第一絕緣層105可透過沉積製程(例如，物理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)形成於第二觸控電極102b上，第一絕緣層105覆蓋第二觸控電極102b與第二絕緣層205。

第一觸控電極102a可透過沉積製程(例如，物理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)、微影製程及蝕刻製程(例如，乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程)形成於第一絕緣層105上。

接著，可透過沉積製程(例如，物理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程)、微影製程及蝕刻製程(例如，乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程)形成保護層106於第一觸控電 極102a上，保護層106覆蓋第一觸控電極102a與第一絕緣層105。

在其他實施例中，第一觸控電極102a、第二觸控電極102b與第二傳輸線203也可透過網版印刷製程形成。

請參照第2D圖，其顯示沿著第2A圖之剖面線C-C’的局部剖面示意圖，在第二觸控電極102b與第二傳輸線203之間具有第二絕緣層205將兩者隔開。

在一些實施例中，當手指按壓第2A圖所示之區域E時，雖然手指按壓的區域E包含第一觸控電極102a的一個軸向電極、第二觸控電極102b的一個軸向電極及第二傳輸線203的一條導線，由於第二傳輸線203設置在第二觸控電極102b下方，與第一觸控電極102a為不同層的結構設計，並且第二觸控電極102b可作為屏蔽層，避免第一觸控電極102a感應第二傳輸線203，使得第一觸控電極102a與第二傳輸線203之間不會產生互容值，因此當手指按壓區域E時，觸控面板200感應到的是第一觸控電極102a與第二觸控電極102b產生的互容值，而不會有觸控誤判的情況發生。

根據本發明的上述實施例，由於第二傳輸線203設置在第二觸控電極102b下方，兩者之間利用第二絕緣層205隔開，並且第二觸控電極102b可作為屏蔽層屏蔽第一觸控電極102a對其下方的第二傳輸線203的信號干擾，避免第二傳輸線203造成誤報點狀況，因此位於觸控區110的第二傳輸線203的線寬可以增大以減小第二傳輸線203的總阻值而不會有誤報點的狀況發生。如第2E圖所示，其顯示第2A圖之虛線圈選部分F 的放大圖。在一些實施例中，第二傳輸線203位於觸控區110的部分可具有第一寬度a，第二傳輸線203位於遮光區120的部分可具有第二寬度b，且第一寬度a大於第二寬度b，在一些實施例中，第二傳輸線203位於觸控區110的部分的材質可包含金屬網格、奈米銀線或透明導電材料例如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、摻氟氧化錫、摻鋁氧化鋅、摻鎵氧化鋅，第二傳輸線203位於遮光區120的部分的材質可包含金屬材質，例如鉬、鋁及其合金。

根據本發明的上述實施例，由於第二傳輸線203設置於觸控區110中，經由第二導通孔108電性連接至第二觸控電極102b，並且從觸控區110延伸至遮光區120，藉此將第二觸控電極102b電性連接至第二接墊104b，因此位於遮光區120的第一傳輸線103a和第二傳輸線203全部設置於觸控區110的單一側邊，使得觸控區110的其餘三個側邊不存在第一傳輸線103a和第二傳輸線203，而讓觸控面板200能夠達到左右窄邊框或無邊框的結構。

本發明的實施例可以應用於使用導線連接觸控電極至接墊的任何類型的觸控顯示裝置，例如觸控面板形成在液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)外或觸控面板形成在液晶顯示器的彩色濾光片(color filter,CF)上。此外，第一觸控電極102a與第二觸控電極102b的圖案設計並不限定於上述圖式中的型態。

雖然本發明已以具體之較佳實施例揭露如上，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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可更動與組合上述各種實施例。

100‧‧‧觸控面板

101‧‧‧基板

102a‧‧‧第一觸控電極

102b‧‧‧第二觸控電極

103a‧‧‧第一傳輸線

103b‧‧‧第二傳輸線

104a‧‧‧第一接墊

104b‧‧‧第二接墊

107‧‧‧第一導通孔

110‧‧‧觸控區

120‧‧‧遮光區

Claims (10)

1. 一種觸控面板，包括：一第一觸控電極與一第二觸控電極，絕緣地交錯設置於一觸控區；一第一傳輸線，設置在一位於該觸控區一側之遮光區，且電性連接該第一觸控電極；以及一第二傳輸線，電性連接該第二觸控電極，且是自該觸控區延伸至該遮光區，其中位於該遮光區的該第一傳輸線和該第二傳輸線設置於該觸控區的單一側邊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第二觸控電極包括複數條沿著一第一方向延伸且互相平行的軸向電極，該第二傳輸線包括複數條沿垂直於該第一方向的一第二方向延伸且互相平行的導線，其中該些導線各自經由一導通孔電性連接至其中之一該些軸向電極且與不產生電性連接的至少一該些軸向電極絕緣地交錯。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，更包括一第一絕緣層，設置於該第一觸控電極與該第二觸控電極之間。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板，其中該第二傳輸線位於該第二觸控電極上方，該導通孔設置於該第一絕緣層內，且該第二傳輸線與該第一觸控電極位於同一層結構中。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，更包括一保護層，覆蓋該第一觸控電極與該第二傳輸線。
6. 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板，更包括一第二絕 緣層，設置於該第二觸控電極下方。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，其中該第二傳輸線設置於該第二觸控電極下方，該導通孔設置於該第二絕緣層內，且該第二絕緣層介於該第二觸控電極與該第二傳輸線之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控面板，其中該第二傳輸線於該觸控區具有一第一寬度，該第二傳輸線於該遮光區具有一第二寬度，且該第一寬度大於該第二寬度。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一觸控電極為接收電極，該第二觸控電極為驅動電極。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一傳輸線和該第二傳輸線的材質包括金屬網格、奈米銀線或透明導電材料。