TWI417598B - 觸控面板 - Google Patents

Description

觸控面板

本發明是有關於一種觸控面板，且特別是有關於一種 具有低導電阻抗以及透明度(transmittance)良好的觸控面板。

目前，觸控面板大致可區分為電阻式、電容式、紅外線式及超音波式等觸控面板，其中以電阻式觸控面板與電容式觸控面板為最常見的產品。就電容式觸控面板而言，可多點觸控的特性提供更人性化的操作模式而使得電容式觸控面板逐漸受到市場的青睞。

圖1A為習知一種觸控面板的局部上視示意圖。圖1B為沿著圖1中A-A’線的剖面示意圖。請同時參考圖1A及圖1B，觸控面板100例如是一種電容式觸控面板，其包括基板110、多條第一感測串列120以及多條第二感測串列130。多條第一感測串列120配置於基板110上且彼此平行，各條第一感測串列120包括多個第一感測墊122以及多個第一連接線124，而這些第一連接線124平行於第一方向D1並串接多個第一感測墊122。多條第二感測串列130配置於基板110上且彼此平行。各條第二感測串列130包括多個第二感測墊132以及多個第二連接線134，而這些第二連接線134平行於第二方向D2並串接多個第二感測墊132。第一連接線124與第二連接線134之間具有介電圖案126，以使第一連接線124與第二連接線134為彼此電性絕緣。

舉例來說，可依序將一信號傳遞至各條第一、第二感測串列120、130。當使用者以手指觸碰觸控面板100時，在使用者所碰觸的位置，第一感測墊 122與第二感測墊132會分別與手指形成一電容，從而造成第一感測串列120以及第二感測串列130上信號的變化。因此，藉由偵測第一感測串列120及第二感測串列130上信號的變化，即可對使用者所觸碰的位置加以定位。

隨著觸控面板100的尺寸逐漸加大，觸控面板100上的感測串列長度也會逐漸增加。如此一來，第一感測串列120於第一方向D1上的線阻抗(line resistance)、或是第二感測串列130於第二方向D2上的線阻抗也會隨之增加，而觸控面板100的操作靈敏度會因此而降低。尤其是，第一感測墊122與第二感測墊132的材質為透明導電材質，例如銦錫氧化物。

圖1C為銦錫氧化物厚度對面電阻以及穿透率的關係圖。請參照圖1C，銦錫氧化物的厚度與傳輸阻抗約成反比的趨勢。因此，在習知技術中，上述觸控面板100的線阻抗問題，可透過增加第一感測墊122以及第二感測墊132的厚度來加以改善。然而，當第一感測墊122以及第二感測墊132的厚度增加時，觸控面板100透明度卻隨之下降，如圖1C中銦錫氧化物厚度對穿透率的關係。

對此，中國專利申請號200710138674和美國專利公開號US20090085891分別提出了降低觸控面板之傳輸阻抗的方法。然而，中國專利申請號200710138674的佈局方式對於觸控面板的穿透率仍有所限制，並且其制程相對較為複雜。而美國專利公開號US20090085891所能降低的電阻有限，且其雙邊的驅動增加電極引線，從而使得周邊區域的面積增加。

由此可知，如何使觸控面板100同時具有良好的操作靈敏度以及高透明度，實為當前亟待解決之一項課題。

以下將以實施例說明一種可用於成型微形光學元件且易於加工之模仁及其製作方法。

本發明提供一種觸控面板，可同時具有低導電阻抗以及良好的透明度。

本發明提出一種觸控面板，適於配置在顯示面板上，此觸控面板包括基板、多條第一感測串列、多條第二感測串列以及多個輔助線段。多條第一感測串列配置於基板上並彼此平行，多條第二感測串列配置於基板上並彼此平行。

多個第一感測串列以及多個第二感測串列包括多個感測墊、多個第一連接線以及多個第二連接線。多個第一連接線平行於第一方向並串接部份的感測墊以構成多個第一感測串列，多個第二連接線平行於第二方向並串接其他的多個感測墊以構成該些第二感測串列。其中，第一感測墊與第二感測墊共平面，而第一連接線電性絕緣於第二連接線。多個輔助線段位於感測墊輪廓範圍內，且輔助線段直接接觸感測墊。

在本發明之一實施例中，上述之觸控面板，其中輔助線段的線寬小於30μm。第一連接線與輔助線段為相同的一膜層，第二連接線與感測墊為同一膜層。部份的輔助線段連接兩相鄰的第一連接線。

在本發明之一實施例中，上述之觸控面板，其中輔助線段僅存在於第一感測串列或僅存在於第二感測串列之中。

在本發明之一實施例中，上述之觸控面板，其中輔助線段同時存在於第一感測串列和第二感測墊串列之中。

在本發明之一實施例中，上述之觸控面板更包括一介電層，位於第一連接線與第二連接線之間，以使第一連接線電性絕緣於第二連接線。觸控面板更包括一保護層，配置於基板上並覆蓋第一感測串列以及第二感測串列。

在本發明之一實施例中，上述之觸控面板，其中感測墊的材質為透明導電材質，而此透明導電材質包括銦錫氧化物或銦鋅氧化物。輔助線段的材質可以是金屬，例如：鋁、鉬、鉻、鋁鉬疊層、鋁釹與鉬之疊層或其組合。

在本發明之一實施例中，顯示面板具有黑矩陣圖案，此黑矩陣圖案包括平行第一方向的多條橫線以及平行第二方向的多條縱線，以定義出多個畫素區，且輔助線段與黑矩陣圖案重疊。

基於上述，由於本發明的觸控面板上設置有多個輔助線段，其導電阻抗小於感測墊，因此本發明可降低觸控面板整體的導電阻抗。在部分實施例中，輔助線段可對應設置於顯示面板之黑矩陣圖案上，因此本發明的觸控面板配置於顯示面板時可在不影響顯示面板的顯示開口率之前提下具有低導電阻抗以及良好的透明度。

為讓本發明之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。

100、202、302、402、502、602‧‧‧觸控面板

204、504‧‧‧顯示面板

110、210‧‧‧基板

120、220‧‧‧第一感測串列

122、222‧‧‧第一感測墊

124、224‧‧‧第一連接線

126、226‧‧‧介電圖案

130、230‧‧‧第二感測串列

132、232‧‧‧第二感測墊

134、234、234a‧‧‧第二連接線

240‧‧‧保護層

252、252a‧‧‧第一輔助線段

226‧‧‧介電圖案

226a‧‧‧介電層

452‧‧‧第二輔助線段

510‧‧‧黑矩陣圖案

512‧‧‧橫線

514‧‧‧縱線

520‧‧‧畫素區

652‧‧‧第三輔助線段

654‧‧‧第四輔助線段

A-A’、B-B’、C-C’、D-D’、E-E’‧‧‧線

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

W1、W2‧‧‧線寬

圖1A為習知一種觸控面板的局部上視示意圖。

圖1B為沿著圖1中A-A’線的剖面示意圖。

圖1C為銦錫氧化物厚度對面電阻以及穿透率的關係圖。

圖2為本發明第一實施例之觸控面板與顯示面板的示意圖。

圖3為圖2之觸控面板的局部上視示意圖。

圖4A為沿著圖3中B-B’線的剖面示意圖。

圖4B為沿著圖3中C-C’線的剖面示意圖。

圖4C為沿著圖3中D-D’線的剖面示意圖。

圖5為本發明一實施例的觸控面板的局部剖面示意圖，其中僅繪示部分的構件。

圖6A為本發明第二實施例之觸控面板的局部上視示意圖。

圖6B為沿著圖6A中E-E’線的剖面示意圖。

圖7為本發明第三實施例之觸控面板的局部上視示意圖。

圖8為本發明第四實施例之觸控面板與顯示面板的示意圖。

圖9A為圖8中顯示面板的局部上視示意圖。

圖9B為圖8中觸控面板的局部上視示意圖，其中僅繪示部分的第一觸控墊及第二觸控墊。

圖9C為圖9A所繪示的觸控面板與圖9B所繪示的顯示面板，經組立後的局部上視示意圖。

圖10A為本發明一實施例之觸控面板的局部上視示意圖，其中僅繪示部分的第一觸控墊及第二觸控墊。

圖10B為圖10A所繪示的觸控面板與圖9B所繪示的顯示面板，經組立後的局部上視示意圖。

第一實施例

圖2為本發明第一實施例之觸控面板與顯示面板的示意圖。圖3為圖2之觸控面板的局部上視示意圖。圖4A為沿著圖3中B-B’線的剖面示意圖。圖4B為沿著圖3中C-C’線的剖面示意圖。圖4C為沿著圖3中D-D’線的剖面示意圖 。

請先同時參照圖2與圖3，觸控面板202適於配置在顯示面板204上，其中顯示面板204例如是液晶顯示面板。觸控面板202包括基板210、多條第一感測串列220、多條第二感測串列230以及多個第一輔助線段252。在本實施例中，基板210可以是硬質基板或是軟性基板。舉例來說，硬質基板可為玻璃基板或是矽基板，而軟性基板的材料例如是聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate,PEN)、聚酯(polyester,PES)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)或聚醯亞胺(polyimide,PI)。

請繼續參照圖3，多條第一感測串列220配置於基板210上並彼此平行，各第一感測串列220包括多個第一感測墊222以及多個第一連接線224。以其中一條第一感測串列220為例，多個第一連接線224平行於第一方向D1並串接多個第一感測墊222。其中，為使觸控面板202具有良好的透明度，第一感測墊222的材質例如可選自透明導電材質，如：銦錫氧化物或銦鋅氧化物。

多條第二感測串列230配置於基板210上並彼此平行，各第二感測串列230包括多個第二感測墊232以及多個第二連接線234。在任一條第二感測串列230中，多個第二連接線234平行於第二方向D2並串接多個第二感測墊232。基於相同的理由，第二感測墊232的材質例如亦可使用與上述第一感測墊222相同的透明導電材質。

多個第一輔助線段252位於多個第一感測墊222輪廓範圍內並平行於第一方向D1。在本實施例中，部份的第一輔助線段252連接兩相鄰的第一連接線224。也就是說，部份的第一輔助線段252與第一連接線224連接成一條連 續的長導線。

由圖4A與圖4B可知，第一感測墊222與第二感測墊232為共平面。也就是說，第一感測墊222與第二感測墊232例如是位於基板210上的同一膜層，且第一感測墊222與第二感測墊232可同時形成於基板210之上。

在本實施例中，第二連接線234跨越第一連接線224，而第一連接線224電性絕緣於第二連接線234。更詳細地說，觸控面板202例如可具有多個介電圖案226，位於第一連接線224與第二連接線234之間，以使第一連接線224電性絕緣於第二連接線234。

請接著參照圖4C，第一輔助線段252在此是直接接觸第一感測墊222，並且第一連接線224與第一輔助線段252可以為相同的一膜層。在一實施例中，第一連接線224與第一輔助線段252是同時自同一導電材料膜層圖案化後而形成於基板210上的。此外，第二連接線234與第一、第二感測墊222、232為相同的一膜層。

第一輔助線段252的材質例如為金屬，如：鋁、鉬、鉻、鋁鉬疊層、鋁釹與鉬之疊層或其組合。特別是，第一輔助線段252的導電阻抗低於第一感測墊222以及第二感測墊232的導電阻抗。如此一來，第一感測串列220上的平均導電阻抗將會受到導電阻抗較低的第一輔助線段252所影響而降低。換句話說，可藉由第一輔助線段252來調整第一感測串列220上的導電阻抗，從而提升觸控面板202的操作靈敏度。

另一方面，由於低導電阻抗的第一輔助線段252大都是由金屬等不透光的材質所構成，因此，為了減少第一輔助線段252對觸控面板202整體透明度所造成的影響，較佳可將第一輔助線段252的線寬W1限制在一適當的範圍內。在此適當的線寬範圍內，第一輔助線段252可具有良好的導電阻抗，並且也 不會因為遮蔽到光線而影響觸控面板202的透明度。

在本實施例中，第一輔助線段252的線寬W1例如是小於30μm，但非限於此。在其他的實施例中，第一輔助線段252的線寬W1當可依照不同實施方式而有所不同，本領域具有通常知識者，當可視需要加以變化，以使觸控面板的透明度及導電阻抗同時達到最佳化。

另外，由圖4A到圖4C的剖面圖中可知，上述之觸控面板202更包括保護層240，配置於基板210上並覆蓋第一感測串列220以及第二感測串列230。保護層240例如是由氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或有機光阻等材質所構成。保護層240可保護觸控面板202免於遭受外力損傷，以及外界水氣或髒汙所造成的影響。

圖5為本發明一實施例的觸控面板的局部剖面示意圖，其中僅繪示部分的構件。請參照圖5，觸控面板202a具有上述觸控面板202的所有構件，其中相同的構件以相同的標號表示，且在此不再重述。

觸控面板202a與觸控面板202的不同之處在於，觸控面板202a具有介電層226a，位於第一連接線224與第二連接線234a之間，以使第一連接線224電性絕緣於第二連接線234a。其中，第二連接線234a的作用大致上與上述的第二連接線234相同，而相鄰的兩個第二觸控墊232例如是透過介電層226a中的多個接觸窗開口H，以第二連接線234a橋接的方式彼此電性連接。也就是說，第一連接線224與第二連接線234可以藉由多種方式達到電性絕緣的配置關係。

上述的觸控面板202、202a均可藉由第一輔助線段252的設置來降低第一方向D1上的導電阻抗，從而獲得良好的操作靈敏度。藉由將第一輔助線段252、252a的線寬W1限制在一適當的範圍內，還可使觸控面板202、202a同時 保有良好的透明度。

第二實施例

圖6A為本發明第二實施例之觸控面板的局部上視示意圖。圖6B為沿著圖6A中E-E’線的剖面示意圖。請同時參照圖6A及圖6B，觸控面板302具有上述實施例中觸控面板202的所有構件，其中相同的構件以相同的符號標示，此處不再重述。

類似地，在觸控面板302中，多個第一輔助線段252a位於多個第一感測墊222輪廓範圍內並平行於第一方向D1，且第一輔助線段252a直接接觸第一感測墊222。然而，觸控面板302與觸控面板202的不同之處在於，第一輔助線段252a並不會直接地連接兩條相鄰的第一連接線224，並且觸控面板302中第一輔助線段252a的佈局設計也與觸控面板202不同。具體而言，觸控面板302上的第一輔助線段252a的數目，會大於觸控面板202上的第一輔助線段252的數目。或者是，觸控面板302上第一輔助線段252a的形狀，可以和觸控面板202上的第一輔助線段252有所不同。

當然，第一輔助線段252還可以有其他不同的變化，此部份可視使用者之需要而加以適當的改變。值得一提的是，第一輔助線段252平行於第一方向D1而可以有效提升第一感測串列220在第一方向D1上的訊號傳輸效率。

在上述第一、第二實施例的觸控面板202、302中，第一輔助線段252僅存在於第一感測串列220之中，在另一未繪示的實施例中，輔助線段也可以僅存在於第二感測串列230之中。然而，本發明不限制輔助線段僅存在於第一感測串列或僅存在於第二感測串列之中。在其他的實施例中，輔助線段同時存在於第一感測串列和第二感測墊串列之中，以下將對此部分加以說明。

第三實施例

圖7為本發明第三實施例之觸控面板的局部上視示意圖。請參照圖7，觸控面板402具有上述第一實施例中觸控面板202的所有構件，其中相同的構件以相同的符號標示，此處不再重述。

觸控面板402與觸控面板202的不同之處在於，觸控面板402更包括多個第二輔助線段452，位於第二感測墊232輪廓範圍內並平行於第二方向D2，且第二輔助線452段直接接觸第二感測墊232。在本實施例中，第二輔助線段452與第一輔助線段252為相同的一膜層。第二輔助線段452與第一輔助線段252例如可同時形成於基板210上。

類似地，為使觸控面板402具有較佳的透光率，較佳可將第二輔助線段452的線寬W2限制在一適當的範圍內。在本實施例中，第二輔助線段452的線寬W2例如是小於30μm，但非限於此。在其他的實施例中，第二輔助線段452的線寬W2可依照不同實施方式的制程精度而有所不同。此外，在一未繪示的實施例中，部份第二輔助線段452還可連接兩相鄰的第二連接線234。也就是說，第二輔助線段452與第二連接線234可以連接成一延長的導體線路。

觸控面板402同時具有第一輔助線段252及第二輔助線段452的設置。因此，觸控面板402在第一方向D1及第二方向D2上的導電阻抗可同時獲得補償，從而提升觸控面板402在不同方向上的操作靈敏度。

由上述的數個實施例可知，只要是利用導電阻抗較低的輔助線段與觸控墊接觸，藉以調整觸控面板整體的導電阻抗，皆不脫離本發明之精神以及所涵蓋之範圍。

第四實施例

圖8為本發明第四實施例之觸控面板與顯示面板的示意圖。圖9A為圖8中顯示面板的局部上視示意圖。圖9B為圖8中觸控面板的局部上視示意圖，其中僅繪示部分的第一觸控墊及第二觸控墊。圖9C為圖9A所繪示的觸控面板與圖9B所繪示的顯示面板，經組立後的局部上視示意圖。

請同時參照圖8與圖9A，觸控面板502配置於顯示面板504上，其中顯示面板504具有黑矩陣圖案510。黑矩陣圖案510包括平行第一方向D1的多條橫線512以及平行第二方向D2的多條縱線514，以定義出多個畫素區520。另一方面，觸控面板502大致上與上述第三實施例之觸控面板402相同，其中相同的構件以相同的標號標示，此處不再重述。

請參照圖9B與圖9C，在本實施例中，當觸控面板502與顯示面板504組立時，觸控面板502中的第一輔助線段252與橫線512重疊，而第二輔助線段452與縱線514重疊。由於顯示面板504中的黑矩陣圖案510原本就是不透光的區域，因此，將觸控面板502中的第一輔助線段222以及第二輔助線段452分別設置在黑矩陣圖案510中的橫線512與縱線514上，並不會影響到顯示面板504原有的顯示開口率。換言之，當觸控面板502與顯示面板504搭配使用時，觸控面板502可同時具有良好的導電阻抗以及透明度，且顯示面板504可維持良好的顯示品質。

圖10A為本發明一實施例之觸控面板的局部上視示意圖，其中僅繪示部分的第一觸控墊及第二觸控墊。圖10B為圖10A所繪示的觸控面板與圖9B所繪示的顯示面板，經組立後的局部上視示意圖。在另一實施例中，上述的觸控面板502也可以置換為圖10A所示的觸控面板602，其中相同的構件以相同的標號表示，且於此不再重述。

請同時參照圖10A及圖10B，觸控面板602與觸控面板502的不同之處在於，觸控面板602更包括多個第三輔助線段652以及多個第四輔助線段654。多 個第三輔助線段652位於第一感測墊222輪廓範圍內並直接接觸第一感測墊222，其中第三輔助線段652與縱線514重疊。多個第四輔助線段654位於第二感測墊232輪廓範圍內並直接接觸第二感測墊232，其中第四輔助線段654與橫線512重疊。也就是說，第三輔助線段652為第一感測墊222內平行於第二方向D2的線段。同樣地，第四輔助線段654為第二感測墊232內平行於第一方向D1的線段。

由於觸控面板602設置有第三輔助線段652及第四輔助線段654，因此每一感測墊(包括第一感測墊222以及第二感測墊232)在第一方向D1及第二方向D2上的導電阻抗都可獲得進一步的改善。而由於第三輔助線段652及第四輔助線段654也是位於黑矩陣圖案510之上，因此觸控面板602亦可同時具有良好的導電阻抗以及透光率。

綜上所述，由於本發明的觸控面板上具有第一、第二輔助線段，其可降低整體的導電阻抗，因此本發明的觸控面板可具有良好的操作靈敏度。在部分實施例中，由於上述的第一、第二輔助線段還可對應設置於顯示面板的黑矩陣圖案上方，因此本發明的觸控面板還可使顯示面板保有良好的顯示開口率及顯示品質。另外，在一實施例中，由於本發明的觸控面板還具有在不同方向上第三、第四輔助線段之配置，因此可進一步提升觸控面板的各感測串列在各方向上的導電阻抗。

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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故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。

202‧‧‧觸控面板

210‧‧‧基板

220‧‧‧第一感測串列

222‧‧‧第一感測墊

224‧‧‧第一連接線

226‧‧‧介電圖案

230‧‧‧第二感測串列

232‧‧‧第二感測墊

234‧‧‧第二連接線

252‧‧‧第一輔助線段

B-B’、C-C’、D-D’‧‧‧線

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

W1‧‧‧線寬

Claims (11)

1. 一種觸控面板，適於配置在一顯示面板上，該觸控面板包括：一基板；多條第一感測串列，配置於該基板上並彼此平行；多條第二感測串列，配置於該基板上並彼此平行，其中該些第一感測串列以及該些第二感測串列包括多個感測墊、多個第一連接線以及多個第二連接線，該些第一連接線平行於一第一方向並串接部份的該些感測墊以構成該些第一感測串列，該些第二連接線平行於一第二方向並串接其他的該些感測墊以構成該些第二感測串列，其中該些感測墊共平面，而該些第一連接線電性絕緣於該些第二連接線；以及多個第一輔助線段，位於該第一感測墊輪廓範圍內，且該第一輔助線段直接接觸該第一感測墊，其中，該第一輔助線段平行於第一方向；多個第二輔助線段，位於該第二感測墊輪廓範圍內，且該第二輔助線段直接接觸該第二感測墊，其中，該第二輔助線段平行於第二方向。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些輔助線段的線寬小於30μm。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中部份該些輔助線段連接兩相鄰的該些第一連接線。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中第一連接線與該些輔助線段為同一膜層，第二連接線與該些感測墊為同一膜層。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括一介電層，位於該些第一連接線與該些第二連接線之間，以使該些第一連接線電性絕緣於該些第二連接線。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括一保護層，配置於該基板上並覆蓋該些第一感測串列以及該些第二感測串列。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該顯示面板具有一黑矩陣圖案，該黑矩陣圖案包括平行該第一方向的多條橫線以及平行該第二方向的多條縱線，以定義出多個畫素區，且該些輔助線段與該些黑矩陣圖案重疊。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些感測墊的材質為一透明導電材質。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板，其中該透明導電材質包括銦錫氧化物、銦鋅氧化物。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些輔助線段的材質為金屬。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些輔助線段的材質為鋁、鉬、鉻、鋁鉬疊層、鋁釹與鉬之疊層或其組合。