TWI437525B - Integrated touch panel device - Google Patents

Description

一體式觸控面板裝置

本發明是有關於一種觸控面板裝置，特別是指一種觸控操作區與具有電路板功能的區域為一體式的觸控面板裝置。

參閱圖1、2，為一種已知電容式觸控面板裝置1，包括一個本體11、一連接在該本體11的一側的軟性電路板(FPC)12，以及一安裝在該軟性電路板12上的驅動積體電路(驅動IC)13。所述本體11包括兩個上下設置的基材單元111，以及一個位於所述兩基材單元111之間的黏膠層112。每一基材單元111包括一基材113，以及數個上下疊置地披覆於該基材113表面的薄膜層114，所述薄膜層114包含有氧化銦錫(ITO)透明導電膜、金屬導電膜等膜層，並且製作成圖案化導線電極的形式以傳送電訊號。該黏膠層112材料例如OCA膠，用於將所述兩基材113黏固結合。需要說明的是，因為薄膜層114的圖案設計非本案的討論重點，所以圖中未繪出其圖案。

由於所述兩基材單元111的薄膜層114數量及材料是相同的，在製作上可以將所述兩基材113一同進行鍍膜作業，再將鍍膜後的兩基材113黏固結合。但因為基材單元111與軟性電路板12為各自獨立的元件，因此必需透過額外的步驟將該軟性電路板12與基材單元111固定住，而且要利用黏膠將軟性電路板12上的數條導線(圖未示)與薄膜層114構成的導線一一地膠合連接，藉此形成電連接，製作上相當麻煩，同時也提高成本。

況且實際上所述薄膜層114的導線微小，造成該軟性電路板12的導線與薄膜層114的導線不易對位，為了使導線容易對位、提升黏結作業的便利性，該薄膜層114的導線線寬不能製作得太小，至少要在50μm以上，但如此將不利於線寬的微小化。應用在觸控面板時，由於面板包含一個位於中央並用於顯示畫面的可視區，以及一個圍繞在可視區周圍的布線區，一般期望提升該可視區的面積、降低該布線區的面積，使面板顯示畫面的範圍變大，但若前述的薄膜導線線寬無法縮小，就不利於提升可視區面積與降低布線區面積。

此外，該電容式觸控面板裝置1的另一缺點為：所述兩基材單元111需要額外使用該黏膠層112作固定，因而增加該黏膠層112的成本及貼合兩基材113的作業時間。

因此，本發明之目的，即在提供一種具有較小的導線線寬、簡化結構、易於製作，並能降低製作成本的一體式觸控面板裝置。

於是，本發明一體式觸控面板裝置，包含：一個可透光的基材、兩個透明導電膜，及兩個電極。

該基材包括一個供觸控使用的操作區、一個一體突出於該操作區的一側的連接區，以及由該操作區及該連接區共同形成且相反的一第一面與一第二面。所述兩透明導電膜各別位於該基材的第一面及該第二面上，每一個透明導電膜的延伸範圍都涵蓋該操作區及該連接區。所述兩電極各別位於所述兩透明導電膜的表面上，每一電極的延伸範圍都涵蓋該操作區及該連接區，每一電極包括至少一電極層。

另外，本發明一體式觸控面板裝置，不限於包含兩個透明導電膜及兩個電極，也可以只包含一個透明導電膜與一電極。因為本發明的改良重點不在於基材表面的膜層數量，而是在於該基材具有一體成型的該操作區與該連接區，使各膜層披覆在該基材上即同時涵蓋該操作區及該連接區的範圍，後續進行膜層的圖案化製程之後，就相當於已完成該連接區及操作區之間的導線連接。

本發明之功效：藉由該基材具有一體成型的操作區及連接區，而且所述透明導電膜及電極都披覆在該單一設置的基材上，本發明的簡化結構使得在製作時可以省略傳統觸控面板中的FPC的連接結合步驟、導線黏結步驟，以及省略將兩基材膠合固定的步驟。由於不需要進行導線的對位黏結，所以可以縮小導線線寬，而且本發明的結構簡單、易於製作，能降低成本。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。在本發明被詳細描述前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3、4，本發明一體式觸控面板裝置之第一較佳實施例，與一驅動控制件2安裝結合，該驅動控制件2是一個積體電路(IC)，並包括一本體21，以及數個自該本體21朝下延伸的接腳22。該觸控面板裝置包含：一基材3、兩個透明導電膜4，以及兩個電極5。

本實施例的基材3為可透光並具有撓性，具體材料為聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)，但不限於此，例如也可以使用聚醯亞胺(polyimide,PI)。該基材3為一體成型，並包括一個供使用者觸控使用的操作區31、一個一體突出於該操作區31的一側的連接區32，以及由該操作區31及該連接區32共同形成且相反的一第一面33與一第二面34，在本實施例中，該第一面33朝上，該第二面34朝下。其中，該連接區32的寬度及長度皆小於該操作區31，並用於佈設導線以電連接到該操作區31，且該連接區32可供該驅動控制件2安裝，並包括數個彼此間隔並貫穿該第一面33及該第二面34的接腳插孔321。

所述透明導電膜4各別位於該基材3的第一面33及該第二面34上，每一透明導電膜4的延伸範圍都涵蓋該操作區31及該連接區32，並且都包括由鄰近而遠離該基材3的一個第一折射層41、一個位於該第一折射層41表面的第二折射層42，以及一個位於該第二折射層42表面的第三折射層43。其中一個透明導電膜4的第一折射層41位於該第一面33上，另一個透明導電膜4的第一折射層41位於該第二面34上。本實施例的第一折射層41的材料為五氧化二鈮(Nb₂ O₅ )，該第二折射層42的材料為二氧化矽(SiO₂ )，該第三折射層43的材料為氧化銦錫(ITO)，而且每一個透明導電膜4的該第二折射層42的折射率小於該第一折射層41及該第三折射層43的折射率，藉由上述三層折射率排列為高、低、高的膜層配置，達到光調控、提升面板透光性的效果。

當然，該透明導電膜4的各層材料不須限制，只要能形成高、低折射率的交錯配置即可。此外，該透明導電膜4具有多層膜層主要是為了提高透光性，但實施上不以多層為必要，只要設置至少一層透明導電層來作為傳遞電訊號的導線即可，例如，可以只設置該ITO的第三折射層43。

所述電極5各別位於所述兩透明導電膜4的第三折射層43的表面上，並且都包括至少一層電極層51，該電極層51的材料為銅(Cu)，用於電連接該透明導電膜4以及安裝在該連接區32上的該驅動控制件2。每一電極5的延伸範圍都涵蓋該操作區31及該連接區32，但由於該操作區31的中央部位為最主要的觸控操作區域，因此該中央部位必需保持高度透光性，所以該金屬製成的電極層51主要是分布於該操作區31的周邊區域。

需要說明的是，所述透明導電膜4及電極5皆為圖案化設計，並且各別具有數條導線40、50，但由於其圖案結構非本發明的改良重點，在此不詳細說明，圖式也只是示意繪出，並非用於限制本發明。

本發明製作時，由於該基材3具有撓性，可以利用雙面捲對捲(roll-to-roll)的鍍膜方式，在該基材3的第一面33及第二面34鍍上所述透明導電膜4及電極5，並且透過蝕刻製程製作出預定圖案。再將該驅動控制件2的接腳22對應該基材3的接腳插孔321插入並固定，以將該驅動控制件2安裝在該基材3上。

本發明之具有撓性的基材3的連接區32相當於傳統觸控面板中的軟性電路板(FPC)的功能，由於本發明的操作區31及該連接區32一體成型，為一體式設計，而該透明導電膜4及電極5皆涵蓋該操作區31及該連接區32的範圍，因此當透明導電膜4及電極5披覆形成並且圖案化後，就相當於已完連接區32及操作區31之間的導線連接。所以本發明可以省略傳統觸控面板中的FPC必需額外連接結合的步驟，以及省略導線對位黏結的步驟。正因為本發明不須額外利用黏膠黏結透明導電膜4的導線40、黏結電極5的導線50，所以導線40、50的線寬可縮小，所述導線40、50的線寬都小於30微米(μm)，上述線寬尺寸已符合微小化需求。而且本發明是在該單一的基材3的兩面鍍上所須膜層，改善以往使用兩個基材以及將兩基材膠合固定的缺點。因此本發明的結構較簡化，並能省去額外的黏結固定步驟、黏膠成本及基材成本。

綜上所述，藉由該基材3具有一體成型的操作區31及連接區32，由於不需要進行導線的對位黏結，所以可以縮小導線線寬，而且所述兩透明導電膜4及兩電極5都披覆在該單一設置的基材3上，使本發明的結構簡單，並且易於製作，能降低製作成本。

參閱圖5，本發明一體式觸控面板裝置之第二較佳實施例，與該第一較佳實施例不同的地方在於，本實施例的每一個電極5都包括三層電極層51，所述三層電極層51的材料分別為鉬(Mo)、鋁(Al)、鉬。由於鉬金屬耐高溫、抗氧化性佳，鋁金屬氧化後形成的氧化鋁則為緻密的抗氧化薄膜，因此本實施例使用的金屬材料使電極5不易氧化。需注意的是，本發明的電極層51數目及材料不須限制，只要具有導電功能即可。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2．．．驅動控制件

21．．．本體

22．．．接腳

3．．．基材

31．．．操作區

32．．．連接區

321．．．接腳插孔

33．．．第一面

34．．．第二面

4．．．透明導電膜

40．．．導線

41．．．第一折射層

42．．．第二折射層

43．．．第三折射層

5．．．電極

50．．．導線

51．．．電極層

圖1是一種已知電容式觸控面板裝置的俯視示意圖；

圖2是該電容式觸控面板裝置的局部剖視圖；

圖3是一俯視示意圖，顯示本發明一體式觸控面板裝置之一第一較佳實施例；

圖4是該第一較佳實施例的局部剖視示意圖；及

圖5是一剖視示意圖，顯示本發明一體式觸控面板裝置之一第二較佳實施例。

2．．．驅動控制件

21．．．本體

22．．．接腳

3．．．基材

31．．．操作區

32．．．連接區

321．．．接腳插孔

33．．．第一面

34．．．第二面

4．．．透明導電膜

41．．．第一折射層

42．．．第二折射層

43．．．第三折射層

5．．．電極

51．．．電極層

Claims (14)

1. 一種一體式觸控面板裝置，包含：一個可透光且一體成型的基材，包括一個供觸控使用的操作區、一個一體突出於該操作區的一側的連接區，以及由該操作區及該連接區共同形成且相反的一第一面與一第二面；兩個透明導電膜，各別位於該基材的第一面及該第二面上，每一個透明導電膜的延伸範圍都涵蓋該操作區及該連接區；及兩個電極，各別位於所述兩透明導電膜的表面上，每一電極的延伸範圍都涵蓋該操作區及該連接區，每一電極包括至少一電極層。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之一體式觸控面板裝置，其中，該基材的連接區供一驅動控制件安裝結合。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之一體式觸控面板裝置，其中，該基材的連接區還包括數個彼此間隔並貫穿該第一面及該第二面的接腳插孔，所述驅動控制件具有數個各別插入所述接腳插孔的接腳。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之一體式觸控面板裝置，其中，每一個透明導電膜包括由鄰近而遠離該基材的一個第一折射層、一個位於該第一折射層表面的第二折射層，以及一個位於該第二折射層表面的第三折射層，每一個透明導電膜的第二折射層的折射率小於該第一折射層的折射率及該第三折射層的折射率。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之一體式觸控面板裝置，其中，每一電極包括三層電極層，所述三層電極層的材料分別為鉬、鋁、鉬。
6. 依據申請專利範圍第1至5項中任一項所述之一體式觸控面板裝置，其中，該基材具有撓性。
7. 依據申請專利範圍第6項所述之一體式觸控面板裝置，其中，所述透明導電膜及電極都具有數條導線，且透明導電膜的導線線寬與電極的導線線寬都小於30μm。
8. 一種一體式觸控面板裝置，包含：一個可透光且一體成型的基材，包括一個供觸控使用的操作區、一個一體突出於該操作區的一側的連接區，以及由該操作區及該連接區共同形成且相反的一第一面與一第二面；一透明導電膜，位於該基材的第一面，該透明導電膜的延伸範圍涵蓋該操作區及該連接區；及一電極，位於該透明導電膜的表面上，並包括至少一電極層，該電極的延伸範圍涵蓋該操作區及該連接區。
9. 依據申請專利範圍第8項所述之一體式觸控面板裝置，其中，該基材的連接區供一驅動控制件安裝結合。
10. 依據申請專利範圍第9項所述之一體式觸控面板裝置，其中，該基材的連接區還包括數個彼此間隔並貫穿該第一面及該第二面的接腳插孔，所述驅動控制件具有數個各別插入所述接腳插孔的接腳。
11. 依據申請專利範圍第8項所述之一體式觸控面板裝置，其中，該透明導電膜包括由鄰近而遠離該基材的一個第一折射層、一個位於該第一折射層表面的第二折射層，以及一個位於該第二折射層表面的第三折射層，該第二折射層的折射率小於該第一折射層的折射率及該第三折射層的折射率。
12. 依據申請專利範圍第8項所述之一體式觸控面板裝置，其中，該電極包括三層電極層，所述三層電極層的材料分別為鉬、鋁、鉬。
13. 依據申請專利範圍第8至12項中任一項所述之一體式觸控面板裝置，其中，該基材具有撓性。
14. 依據申請專利範圍第13項所述之一體式觸控面板裝置，其中，所述透明導電膜及電極都具有數條導線，且透明導電膜的導線線寬與電極的導線線寬都小於30μm。