TWI471771B - 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彩色邊框的觸控面板。

近年來，各式電子產品都不斷朝向操作簡便、小體積以及大螢幕尺寸的方向邁進，特別是攜帶式的電子產品對於體積及螢幕尺寸的要求更為嚴格。因此，許多電子產品都將觸控面板與顯示面板整合，以省略鍵盤或是操控按鍵所需的空間，進而使螢幕可配置的面積擴大。

一般來說，觸控面板必須裝設於電子產品的表面以利使用者進行觸控輸入與操作，或者結合於顯示面板表面，以提供觸控及顯示功能。然而，為了遮蔽走線的位置及電路的佈局，觸控面板的邊框(boarder)往往設置有深色，例如黑色，的遮光材料。如此一來，電子產品的邊框往往都是黑色的，而無法滿足使用者對於產品外觀的需求。

本發明提供一種觸控面板，可以提供有色彩的邊框以滿足使用者對於產品外觀的需求。

本發明提出一種觸控面板，具有一操作區以及圍繞操作區的一周邊區。觸控面板包括一基板、一觸控元件、一複合(complex)非導電層以及一遮光層。觸控元件配置於基板上並位於操作區中。複合非導電層配置於基板上並至少位於周邊區中，複合非導電層由多數非導電層堆疊而成且相鄰兩層非導電層的材質彼此不同。遮光層配置於基板上並位於周邊區中，其中非導電層位在遮光層接近於基板的一側。

基於上述，本發明的觸控面板利用複合非導電層配置於遮光層上方，並藉由複合非導電層中不同層所提供的光折射率不同，使得觸控面板的邊框具有色彩。因此，本發明的觸控面板可以滿足使用者對產品外觀的需求。

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。

圖1繪示為本發明的觸控面板的剖視示意圖。觸控面板100具有一操作區102以及圍繞操作區102的一周邊區104。具體而言，觸控面板100包括一基板110、複合非導電層120、一遮光層130以及一觸控元件140。觸控元件140可以是單層的導電層，也可以由多個感測串列所組成，更可以由多個獨立的感測單元所組成。以下實施例將以多個感測串列所組成的觸控元件140來說明觸控面板100的設計，但本發明不以此為限。

圖2A繪示為本發明第一實施例的觸控面板上視示意圖，而圖2B為圖2A的觸控面板沿剖線I-I’的剖面示意圖。請同時參照圖2A與圖2B，觸控面板100具有一操作區102以及圍繞操作區102的一周邊區104。具體而言，觸控面板100包括一基板110、複合非導電層120、一遮光層130以及一觸控元件140。觸控元件140配置於基板110上並位於操作區102中。複合非導電層120配置於基板110上並至少位於周邊區104中。遮光層130配置於基板110上並位於周邊區104中，其中複合非導電層120位在遮光層130接近於基板110的一側。

在本實施例中，基板110例如具有相對的第一側112以及第二側114。基板110可以是塑膠基板或是玻璃基板，也可以是覆蓋鏡片(cover glass)。使用者使用觸控面板100時例如會碰觸於第一側112，而觸控元件140、遮光層130以及複合非導電層120例如都位於基板110的第二側114。不過，本發明不以此為限，在其他實施例中，遮光層130以及複合非導電層120可選擇性地配置於基板110的第一側112。

此外，複合非導電層120例如由多個非導電層所堆疊而成，且相鄰兩層非導電層的材質彼此不同。複合非導電層120的整體厚度例如不大於500nm，甚至小於300nm，而複合非導電層120的光學密度(Optical Density,OD)例如大於3。詳言之，圖3繪示為本發明一實施例的複合非導電層的實施態樣。請同時參照圖2B與圖3，複合非導電層120至少由一層第一非導電層122以及一層第二非導電層124所構成，但本發明並不限定非導電層的數量。在本實施例中，至少一第一非導電層122與至少一第二非導電層124交替地配置，並且位於基板110與遮光層130之間，而至少一第一非導電層122與至少一第二非導電層124中最近基板110的一者為第一非導電層122。實際上，至少一第一非導電層122與至少一第二非導電層124可以交替地配置於遮光層130接近於基板110的一側，也就是說至少一第一非導電層122與至少一第二非導電層124交替第配置於遮光層130的上方。

第一非導電層122的折射率例如不同於第二非導電層124的折射率，並且第一非導電層122以及第二非導電層124例如是依序堆疊。值得一提的是，第一非導電層122的折射率可以大於第二非導電層124的折射率。第一非導電層122的材質可以是氧化鈦(TiO₂ )、氧化鈮(Nb₂ O₅ )、氧化鉭(Ta₂ O₅ )或是氧化鋯(ZrO₂ )，而第二非導電層124的材質可以是氧化矽(SiO₂ )或是氧化鋁(Al₂ O₃ )。

在本實施例中，第一非導電層122以及第二非導電層124例如是採用非金屬真空金屬鍍膜(Non-Metal Vacuum Metalization,NMVM)的方式形成於基板110上。因此，複合非導電層120的整體厚度不大(可以小於300nm)，而不會造成觸控面板100周邊區104的厚度顯著增加。此外，第一非導電層122以及第二非導電層124的折射率不同，且第一非導電層122以及第二非導電層124交替地疊置。如此一來，複合非導電層120與遮光層130的設置可以讓外界光線被反射後，而呈現出特定的色彩。

具體而言，光線由外界進入基板110後，會經過複合非導電層120。複合非導電層120中第一非導電層122以及第二非導電層124的折射率不同，且第一非導電層122以及第二非導電層124交替地疊置。所以，光線在相鄰的第一非導電層122以及第二非導電層124的交界處會受到部份的折射與部份的反射。接著，光線照射於遮光層130後會被遮光層130反射而射出外界。此時，在不同的交界處被反射的反射光以及在遮光層130被反射的反射光將具有不同的光程差(optical path diferrence)。不同光程差的反射光會彼此干涉，而使使用者所看的光線具有特定的波長，其呈現特定的色彩。如此一來，觸控面板100可以具有彩色的周邊區104，且周邊區104所呈現的色彩具有理想的飽和度。

在一實施例中，周邊區104所呈現的顏色例如隨著第一非導電層122以及第二非導電層124的材質以及厚度而改變。舉例而言，第一非導電層122的材質為氧化鈦，而第二非導電層124的材質為氧化矽時，若是複合非導電層120的各個膜層的厚度依序為48nm、94nm、69nm以及94nm，則周邊區104所呈現的顏色可以是藍色。在同樣的材質下，複合非導電層120的各個膜層的厚度依序為40nm、90nm、94nm以及114nm時，周邊區104所呈現的顏色可以是綠色。另外，複合非導電層120的各個膜層的厚度依序為40nm、80nm、104nm以及45nm時，周邊區104所呈現的顏色可以是紅色。設計者可以藉由調整第一非導電層122以及第二非導電層124的材質以及厚度，製作出多種具有不同顏色周邊區104的觸控面板100以提供使用者更多的選擇。

除此之外，圖4繪示為本發明另一實施例的複合非導電層的實施態樣。請同時參照圖2B與圖4，複合非導電層120例如包括了一第一非導電層126以及一第二非導電層128。也就是說，本實施例的複合導電層120實質上由兩層非導電的材料層所組成。在本實施例中，第一非導電層126的材質例如是錫(Sn)，而第二非導電層128的材質例如是氧化錫(SnO)。值得一提的是，第一非導電層126雖以錫製作而成，但由於厚度小於40nm，微觀下呈不連續之島狀結構，因此不具有導電性。如此一來，可以避免錫層(亦即第一非導電層126)與觸控元件140之間發生耦合或是電性上的干擾。

在本實施例中，第一非導電層126以及第二非導電層128例如是經由不導電真空金屬鍍膜(Non-Conductive Vacuum Metalization,NCVM)的方式形成於基板110上。第一非導電層126例如可以局部地反射外界光線，而遮光層130也會反射外界光線。由第一非導電層126反射出來的反射光與遮光層130反射出來的反射光具有不同的光程差。因此，在兩反射光的干涉作用下，使用者可以看到觸控面板100具有彩色的周邊區104。此外，在本實施例中，第一非導電層126的厚度決定了光線在此被反射的比例，而第二非導電層128的厚度可以決定周邊區104所呈現的顏色。另外，由於第一非導電層126的材質為金屬錫，所以採用第一非導電層126以及第二非導電層128構成複合非導電層120可以令觸控面板100的周邊區104呈現金屬光澤。

除此之外，請同時參照圖2A與圖2B，遮光層130例如是油墨層、遮光樹脂層、遮光光阻層、碳化矽(SiC)層、類鑽碳層或是其他遮光材質所構成的膜層。並且，本實施例的觸控面板100中，例如採用多個第一感測串列142以及多個第二感測串列144來構成觸控元件140。各第一感測串列142包括多個感測墊S1以及多條連接線C1，其中連接線C1將感測墊S1沿一方向串接在一起。各第二感測串列144包括多個感測墊S2以及多條連接線C2，其中連接線C2將感測墊S2沿另一方向串接在一起。為了避免第一感測串列142與第二感測串列144短路在一起，連接線C1與連接線C2之間還設置有一絕緣圖案I。另外，觸控元件140尚包括一保護層PV，其覆蓋住第一感測串列142以及第二感測串列144。

在本實施例中，感測墊S1與第二感測串列144可以由相同的透明導電材料層製作而成。接著，在連接線C2上形成絕緣圖案I。隨之，在絕緣圖案I上形成連接線C1。此時，連接線C1則是位於絕緣圖案I遠離基板110之一側。最後，在於第一感測串列142以及第二感測串列144上形成保護層PV。不過，本發明不以此為限。

在其他的實施例中，製作感測墊S1與第二感測串列144之前可以先於基板110上形成連接線C1。並且在連接線C1上形成絕緣圖案I之後才將感測墊S1與第二感測串列144製作於基板110上。因此，連接線C2可以位於絕緣圖案I與基板110之間。最後，於第一感測串列142以及第二感測串列144上形成保護層PV。在一實施例中，絕緣圖案I可以是具有開口的絕緣層，且開口暴露出連接線C1的兩端部以使連接線C1與感測墊S1電性連接。另外，絕緣圖案I也可以是島狀絕緣圖案，其對應於連接線C1的位置而設並暴露出連接線C1的兩端部以使連接線C1與感測墊S1電性連接。

整體而言，本實施例並不特別地限制感測墊S1、S2以及連接線C1、C2的形成順序，凡是可令感測墊S1、S2以及連接線C1、C2構成第一感測串列142與第二感測串列144都符合本實施例的精神。此外，為了將第一感測串列142與第二感測串列144連接於驅動電路或是外部電路，觸控面板100還包括有多條導線150，其配置於基板110上，位於周邊區104並電性連接於觸控元件140，其中導線150位在遮光層130遠離基板110的一側。如此一來，遮光層130可以遮蔽導線150以維持觸控面板100的美觀。

圖5繪示為本發明第二實施例的觸控面板的剖面示意圖。請參照圖5，觸控面板200與觸控面板100大致相同，因此兩者相同的元件將以相同符號標示，在此不另贅述。觸控面板200與觸控面板100兩者主要的差異在於，觸控面板200中，複合非導電層220不但設置於周邊區104中更設置於操作區102中。換言之，本實施例的複合非導電層220係整面地佈設於基板110上，而非僅設置於周邊區104上。

圖6繪示為本發明第三實施例的觸控面板的剖面示意圖。請參照圖6，觸控面板300與觸控面板100大致相同，因此兩者相同的元件將以相同符號標示，在此不另贅述。觸控面板300與觸控面板100兩者主要的差異在於，觸控面板300中，複合非導電層320設置於基板110的第一側112，且觸控面板300更包括一硬塗層360。硬塗層360配置於基板110遠離觸控元件140的第一側112並且硬塗層360覆蓋住複合非導電層320以提供保護及防刮等作用。

圖7繪示為本發明第四實施例的觸控面板的剖面示意圖。請參照圖7，觸控面板400與觸控面板300大致相同，因此兩者相同的元件將以相同符號標示，在此不另贅述。觸控面板400與觸控面板300兩者主要的差異在於，觸控面板400在周邊區404更包括有多個設置於硬塗層460上之微稜鏡結構462。藉由微稜鏡結構462反射或折射入射光，以產生立體視覺效果的稜鏡紋路及金屬的質感與光澤。

圖8繪示為本發明第五實施例的觸控面板的剖面示意圖。請參照圖8，觸控面板500與觸控面板400大致相同，因此兩者相同的元件將以相同符號標示，在此不另贅述。觸控面板500與觸控面板400兩者主要的差異在於，觸控面板500在周邊區504中的多個微稜鏡結構512例如是透過雷射雕刻、蝕刻等圖案化步驟形成於基板110的第一側112上。

圖9繪示為本發明第六實施例的觸控面板的剖面示意圖。請參照圖9，觸控面板600與觸控面板100大致相同，因此兩者相同的元件將以相同符號標示，在此不另贅述。觸控面板600與觸控面板100兩者主要的差異在於，觸控面板600在周邊區604更包括一具有多個微稜鏡結構672之硬塗層670，其設置於基板110與複合非導電層120之間。

綜上所述，本發明在遮光層上方設置由不同材料層堆疊而成的複合非導電層。複合非導電層與遮光層所反射的反射光具有不同光程差。因此在反射光彼此干涉之下，觸控面板設置有複合非導電層與遮光層的周邊區可以具有色彩。如此一來，觸控面板的外觀將更為多樣化，而可以符合使用者對產品外觀的需求。

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。

100~600．．．觸控面板

102．．．操作區

104、404、504、604．．．周邊區

110．．．基板

112．．．第一側

114．．．第二側

120、220、320．．．複合非導電層

122、126．．．第一非導電層

124、128．．．第二非導電層

130．．．遮光層

140．．．觸控元件

142．．．第一感測串列

144．．．第二感測串列

150．．．導線

360、460、670．．．硬塗層

462、512、672．．．微稜鏡結構

C1、C2．．．連接線

S1、S2．．．感測墊

I．．．絕緣圖案

I-I’．．．剖線

PV．．．保護層

圖1繪示為本發明的觸控面板的剖面示意圖。

圖2A繪示為本發明第一實施例的觸控面板上視示意圖。

圖2B為圖2A的觸控面板沿剖線I-I’的剖面示意圖。

圖3繪示為本發明一實施例的複合非導電層的實施態樣。

圖4繪示為本發明另一實施例的複合非導電層的實施態樣。

圖5繪示為本發明第二實施例的觸控面板的剖面示意圖。

圖6繪示為本發明第三實施例的觸控面板的剖面示意圖。

圖7繪示為本發明第四實施例的觸控面板的剖面示意圖。

圖8繪示為本發明第五實施例的觸控面板的剖面示意圖。

圖9繪示為本發明第六實施例的觸控面板的剖面示意圖。

100．．．觸控面板

102．．．操作區

104．．．周邊區

110．．．基板

112．．．第一側

114．．．第二側

120．．．複合非導電層

130．．．遮光層

150．．．導線

C1、C2．．．連接線

S1．．．感測墊

I．．．絕緣圖案

I-I’．．．剖線

PV．．．保護層

Claims (20)

1. 一種觸控面板，具有一操作區以及圍繞該操作區的一周邊區，該觸控面板包括：一基板；一觸控元件，配置於該基板上並位於該操作區中；一複合非導電層，配置於該基板上並至少位於該周邊區中，該複合非導電層由多數非導電層堆疊而成；以及一遮光層，配置於該基板上並位於該周邊區中，其中該複合非導電層位在該遮光層接近於該基板的一側。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該觸控元件與該複合非導電層皆位於該基板鄰近該遮光層之一側。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，更包括一硬塗層，配置於該基板鄰近該觸控元件的一側，並位於該周邊區中。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板，其中該硬塗層更包括多個對應該複合非導電層之微稜鏡結構。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該觸控元件位於該基板鄰近該遮光層之一側，而該複合非導電層位於該基板遠離該遮光層之一側。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板，更包括一硬塗層，配置於該基板遠離該觸控元件的一側，並位於該操作區以及該周邊區中。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，其中該硬塗層更包括多個對應該複合非導電層之微稜鏡結構。
8. 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，其中該基板更包括多個對應該複合非導電層之微稜鏡結構。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該複合非導電層包括至少一第一非導電層以及至少一第二非導電層，而該至少一第一非導電層與該至少一第二非導電層交替地配置於該遮光層接近於該基板的一側。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控面板，其中該第二非導電層是較該第一非導電層鄰近於該遮光層。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板，其中該第一非導電層的材質為錫，而該第二非導電層的材質為氧化錫。
12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板，其中該至少一第一非導電層的折射率大於該至少一第二非導電層的折射率。
13. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該觸控元件包括多個第一感測串列以及多個第二感測串列，各第一感測串列包括多個第一感測墊以及將該些第一感測墊沿一第一方向串接在一起的多條第一連接線，各第二感測串列包括多個第二感測墊以及將該些第二感測墊沿一第二方向串接在一起的多條第二連接線，且該些第一感測串列與該些第二感測串列彼此電性獨立。
14. 如申請專利範圍第13項所述之觸控面板，其中該些第一感測墊與該些第二感測串列實質上由同一材料層 所形成，且該觸控元件更包括配置於各該第一連接線與其中一該第二連接線之間的一絕緣圖案。
15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控面板，其中該第一連接線位於該絕緣圖案與該基板之間。
16. 如申請專利範圍第14項所述之觸控面板，其中該第一連接線位於該絕緣圖案遠離該基板之一側。
17. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括多條導線，配置於該基板上，位於該周邊區中，且該些導線連接於該觸控元件。
18. 如申請專利範圍第17項所述之觸控面板，其中該些導線位於該遮光層遠離該基板之一側。
19. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該遮光層包括一油墨層、一遮光樹脂層、一遮光光阻層、一碳化矽(SiC)層或一類鑽碳層。
20. 一種覆蓋板，具有一周邊區，該覆蓋板包括：一基板；一複合非導電層，配置於該基板上並至少位於該周邊區中，該複合非導電層由多數非導電層堆疊而成；以及一遮光層，配置於該基板上並位於該周邊區中，其中該複合非導電層位在該遮光層接近於該基板的一側。