TWI472832B - 觸控面板 - Google Patents

Description

觸控面板

本發明係關於一種觸控面板，特別是一種可實現邊框顏色多樣化的觸控面板。

目前，觸控面板(touch panel)已廣泛應用於各種消費電子裝置中。根據觸控面板的感應原理，觸控面板可分為電阻式、電容式、光感應、紅外線式，和表面聲波式等。觸控面板通常包括基板，感應層以及導線，基板規劃有一觸控區與一圍繞該觸控區的一導線區，感應層分佈於觸控區內，導線分佈於導線區內。為避免使用者看見導線，一般會在導線上覆蓋一遮光邊框。例如，可在觸控面板的保護玻璃(cover glass)的下表面，以油墨印刷(ink-printing)的方式，形成黑框(black matrix)於對應於導線的位置。或者，塗佈有顏色光阻，以光蝕刻(photo-etching)方式製作邊框。

用於遮光的邊框，其顏色一般為單一的黑色或少見的白色。若要製作不同顏色的邊框，可透過調整油墨或光阻顏色，加入顏料或染料於油墨或光阻中。顏料和染料與油墨或光阻不容易混合 均勻。並且，某些後續製程可能需要較高的製程溫度，若是採用添加染料的方法，由於染料不耐高溫，很可能會受熱變色，造成不良品。

鑒於上述，本發明通過在邊框上設置一光學補償層，提供一種可實現邊框顏色多樣化的觸控面板。

根據上述目的，本發明一實施例提供一種觸控面板，包含：一板材、一邊框、一感應層，以及一光學補償層，其中該板材具有一上表面以及規劃有一導線區與一感應區的一下表面，該邊框覆蓋該導線區，該感應層設置於該感應區內；該邊框上設有一光學補償層，該光學補償層位於該板材與該邊框之間。

根據上述目的，本發明另一實施例提供一種觸控面板，包含：一基板、一板材、一邊框、一感應層，以及一光學補償層，其中該基板的表面規劃有一導線區與一感應區，該感應層設置於該感應區內，該邊框覆蓋該導線區，該板材具有一上表面以及與上表面相反、且相對於使用者的一下表面，該板材覆蓋於該邊框上，該邊框上設有一光學補償層，該光學補償層位於於該板材與該邊框之間。

本發明利用光學補償層調整邊框顏色。在不變更油墨或光阻顏色的條件下，透過光學補償層的結構，調整邊框的顏色。由於油墨或光阻的顏色可不變更，即使後續製程有較高的製程溫度，也不會因染料受熱變色造成不良品，如此可提高生產良率。此外，光學補償層可使邊框呈現出不同的顏色，從而改善觸控面板的外觀。

1‧‧‧觸控面板

2‧‧‧觸控面板

3‧‧‧觸控面板

4‧‧‧觸控面板

10‧‧‧板材

11‧‧‧邊框

12‧‧‧光學補償層

12A‧‧‧第一折射率層

12B‧‧‧第二折射率層

12C‧‧‧第三折射率層

13A‧‧‧感應區

13B‧‧‧導線區

14‧‧‧感應層

15‧‧‧基板

16‧‧‧平整層

圖1A至圖1C為根據本發明第一實施例的觸控面板的上視圖與剖面示意圖；圖2A至圖2C為根據本發明第二實施例的觸控面板的上視圖與剖面示意圖；圖3A為根據本發明第三實施例的觸控面板的剖面示意圖；圖3B與圖3C為本發明第三實施例的變化實施例；圖4為根據本發明第四實施例的觸控面板的剖面示意圖。

以下將詳述本案的各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本案的範圍內，並以之後的專利範圍為准。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部這些特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。圖式中相同或類似之組件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際的尺寸或數量，除非有特別說明。

圖1A與圖1B顯示根據本發明第一實施例的觸控面板，其中圖1A為上視圖，圖1B為剖視圖，且為強調本發明特徵，僅顯示重要元件。如圖，觸控面板1的主要元件具有一板材10、一邊框11、一感應層14，以及一光學補償層12。板材10具有一上表面以及與上表面相反，且相對於使用者的一下表面，其中下表面規劃有一感應區13A與一導線區13B。導線區13B環繞感應區13A，在其他實施例中，導線區13B亦可以分佈於感應區13A之任一相對兩側(未圖示)。邊框11覆蓋導線區13B，感應層14設置於感應區13A內。邊框11上設有一光學補償層12，光學補償層12位於板材10與邊框11之間。邊框11具有一第一顏色，透過光學補償層12，使使用者看邊框11為一第二顏色。於本實施例，邊框11可利用傳統油墨印刷、光蝕刻光阻，或其他本領域已知方法形成。

當光線照射觸控面板1，部分光線由板材10反射至使用者眼睛，其餘穿透板材10至光學補償層12。照射至光學補償層12的光，其中一部分反射至使用者眼睛，並具有一定的反射顏色，其餘光則穿透至邊框11，且大部分被反射出來。光學補償層12帶顏色的反射光和邊框11反射光的干涉，使整體反射顏色不再呈現油墨或光阻的第一顏色，而是呈現其他異於邊框11的第二顏色，從而實現邊框11顏色的調整及改變。

於本實施例，由於邊框11是利用油墨印刷或光蝕刻光阻形成；因此，第一顏色通常為黑色或白色，但不限於此。通過增 設一光學補償層12，即可使邊框11與光學補償層12構成的整體呈現出多種不同的顏色。

板材10可以是一用於保護觸控面板1各元件的覆蓋層(例如保護玻璃)，板材10的上表面作為供使用者觸摸的觸控表面，板材10的下表面設有一感應層14，以檢測板材10上表面的觸控動作。

在另一變化實施例，感應層14形成於非板材10的其他結構上，如圖1C顯示。在圖1C的實施例中，觸控面板更包含一基板15，其表面規劃有感應區13A與導線區13B，導線區13B環繞感應區13A，在其他實施例中，導線區13B亦可以分佈於感應區13A之任一相對兩側(未圖示)，而感應層14設置於感應區13A，邊框11覆蓋導線區13B。此外，板材10的下表面覆蓋(或面向)邊框11。邊框11上設有一光學補償層12，光學補償層12位於板材10與邊框11之間。板材10與感應層14之間設置一平整層16。邊框11具有一第一顏色，透過光學補償層12，使使用者看邊框11為一第二顏色。本實施例中的其餘細節與圖1B實施例相同。

前述板材10以及基板15均可用透明材質製備，具體可為聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate；PET)、玻璃、聚碳酸酯(polycarbonate；PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate；PMMA)，或其他高分子材料等等。本發明中的平整層16可為五氧化二鈮、二氧化鈦、氧化鋯、氮化矽或二氧化矽，亦可以為光學膠等任何適合平整(填充)感應層14與板材10之間區域的材質。

圖2A與圖2B顯示根據本發明第二實施例的觸控面板2，其中圖2A為上視圖，圖2B為剖視圖。如圖，觸控面板2與圖1觸控面板1具有相同的元件，差別處僅在於：圖1B觸控面板1的光學補償層12設置於板材10的邊緣，大致上對應於邊框11的位置，圖2B觸控面板2的光學補償層12大致上設置於板材10的整個表面上，而感應層14形成於光學補償層12的下表面，對應於感應區13A的位置。

感應層14通常由透明導電物質(如ITO等)經圖案化後形成，感應層14包括一覆蓋導電物質的區域以及一未覆蓋導電物質的區域，這兩個區域的折射率有所不同，使得感應層14在觸控面板中呈現出一定的視覺差異，影響觸控面板的外觀。於本實施例中，光學補償層12不僅可調整邊框11的顏色，通過選擇合適的材料和設計合理的結構，還可使感應區13A中感應層14的覆蓋導電物質區域與未覆蓋導電物質區域的折射率差異大幅減小，從而改善觸控面板2的外觀。此外，光學補償層12還可作為感應層14的絕緣層，從而起到絕緣以及使得邊框呈現多種顏色的雙重作用。

在另一變化實施例，感應層14被形成於其他結構上，如圖2C顯示這種情形。在圖2C的實施例中，觸控面板更包含一基板15，其表面規劃有感應區13A與導線區13B，而感應層14設置於感應區13A，邊框11設置於導線區13B。此外，板材10的下表面覆蓋(或面向)邊框11。邊框11上設有一光學補償層12，光學補償層12位於板材10與邊框11之間。板材10與感應層14之間設置一平整層16。邊框 11具有一第一顏色，透過光學補償層12，使使用者看邊框11為一第二顏色。其餘細節與圖2B實施例相同。

圖3A顯示根據本發明第三實施例的觸控面板；於本發明，光學補償層12可包含一或多層折射率層。本實施例是以圖1A/B的結構為例，但也可應用於圖2A/B的實施例。於本實施例，光學補償層12包含第一折射率層12A與第二折射率層12B，且第一折射率層12A的折射率小於第二折射率層12B的折射率。如圖3B所示，在另一實施例，第一折射率層12A與第二折射率層12B的位置互換。

在另一變化實施例，感應層14被形成於非板材10的其他結構上，如圖3C顯示這種情形，其結構接續圖3A，但也可應用於圖3B的結構上。在圖3C的實施例中，觸控面板更包含一基板15，其表面規劃有感應區13A與導線區13B，而感應層14設置於感應區13A，邊框11設置於導線區13B。此外，板材10的下表面覆蓋(或面向)邊框11，板材10與感應層14之間設置一平整層16。其餘細節與圖3A實施例相同。

於本實施例，第一折射率層12A具有較低的折射率，第二折射率層12B具有較高的折射率。較佳地，第一折射率層12A為折射率介於大約1.38至大約1.52的氧化物，例如二氧化矽(SiO₂)；第二折射率層12B為折射率介於大約1.70至大約2.30的氧化物或氮化物，例如五氧化二鈮(Nb₂O₅)、二氧化鈦(TiO₂)、氧化鋯(ZrO₂)或氮化矽(SiN_x)等。在一範例，光學補償層的總厚度介於大約10nm至大 約300nm之間。通過堆疊不同的折射率層12A/B，造成各層反射光的干涉，使最終反射光呈現某種顏色，實現邊框11顏色的多樣化。

圖4顯示根據本發明第四實施例的觸控面板4。本實施例是以圖3A/B的結構為例，但也可應用於圖3A/C的實施例。與圖3A/B實施例相同，本實施例的光學補償層12包含第一折射率層12A與第二折射率層12B，不同處在於多了一第三折射率層12C位於第二折射率層12B與板材10之間。在另一實施例，第一折射率層12A與第二折射率層12B的位置互換。各折射率層12A/B/C可均為透明狀。在一範例，第三折射率層12C的折射率可介於大約1.38至大約1.52之間。在一範例，第三折射率層12C的折射率與板材10的折射率相近。例如，如果板材10的材質是一般玻璃，其折射率大約等於1.5，可選用折射率接近1.5的材料作為第三折射率層12C。

本發明利用光學補償層調整邊框顏色。在不變更油墨或光阻顏色的條件下，透過光學補償層的結構調整邊框的顏色；由於油墨或光阻的顏色可不變更，即使後續製程有較高的製程溫度，也不會因染料受熱變色造成不良品，如此可提高生產良率。此外，光學補償層可使圖案化導電層的輪廓不明顯，改善觸控面板的外觀。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其他未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

1‧‧‧觸控面板

10‧‧‧板材

11‧‧‧邊框

12‧‧‧光學補償層

13A‧‧‧感應區

13B‧‧‧導線區

14‧‧‧感應層

Claims (34)

1. 一種觸控面板，包含：一板材；具有一上表面以及與上表面相反、且相對於使用者的一下表面；該下表面規劃有一導線區與一感應區；以及一邊框，覆蓋該導線區；一感應層，設置於該感應區內；其中，該邊框上設有一光學補償層，該光學補償層位於於該板材與該邊框之間，該光學補償層包含一或多層折射率層。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該邊框具有第一顏色，透過該光學補償層，使該使用者看該邊框為第二顏色。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該光學補償層係設置於該板材下表面的邊緣，對應於該邊框的位置。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該光學補償層係設置於該板材的整個下表面。
5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該光學補償層包含一第一折射率層與一第二折射率層，且該第一折射率層的折射率小於該第二折射率層的折射率。
6. 如申請專利範圍第5項所述的觸控面板，其中該第一折射率層位於該邊框與該第二折射率層之間，該第二折射率層位於該板材與該第一折射率層之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述的觸控面板，其中該第一折射率層的折射率介於1.38至1.52。
8. 如申請專利範圍第6項所述的觸控面板，其中該第二折射率層的折射率介於1.70至2.30。
9. 如申請專利範圍第6項所述的觸控面板，其中該第一折射率層為絕緣層。
10. 如申請專利範圍第6項所述的觸控面板，其中該第二折射率層為絕緣層。
11. 如申請專利範圍第6項所述的觸控面板，其中該第一折射率層的材料為二氧化矽。
12. 如申請專利範圍第6項所述的觸控面板，其中該第二折射率層的材料為五氧化二鈮、二氧化鈦、氧化鋯或氮化矽。
13. 如申請專利範圍第7項所述的觸控面板，尚包含一第三折射率層，位於該第二折射率層與該板材之間，且該第三折射率層的折射率低於該第二折射率層的折射率。
14. 如申請專利範圍第13項所述的觸控面板，其中該第三折射率層的折射率介於1.38至1.52。
15. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該光學補償層的厚度介於10nm至300nm之間。
16. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該板材的材質包含聚乙烯對苯二甲酸酯、玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯，或塑膠。
17. 一種觸控面板，包含：一基板，該基板的表面規劃有一導線區與一感應區；以及 一感應層，設置於該感應區內；一邊框，覆蓋該導線區；一板材；具有一上表面以及與上表面相反、且相對於使用者的一下表面；該板材覆蓋於該邊框上；其中，該邊框上設有一光學補償層，該光學補償層位於該板材與該邊框之間，該光學補償層包含一或多層折射率層。
18. 如申請專利範圍第17項所述的觸控面板，其中該邊框具有第一顏色，透過該光學補償層，使該使用者看該邊框為第二顏色。
19. 如申請專利範圍第17項所述的觸控面板，其中該光學補償層係設置於該板材下表面的邊緣，對應於該邊框的位置。
20. 如申請專利範圍第17項所述的觸控面板，其中該光學補償層係設置於該板材的整個下表面。
21. 如申請專利範圍第17項所述的觸控面板，其中該光學補償層包含一第一折射率層與一第二折射率層，且該第一折射率層的折射率小於該第二折射率層的折射率。
22. 如申請專利範圍第21項所述的觸控面板，其中該第一折射率層位於該邊框與該第二折射率層之間，該第二折射率層位於該板材與該第一折射率層之間。
23. 如申請專利範圍第21項所述的觸控面板，其中該第一折射率層的折射率介於1.38至1.52。
24. 如申請專利範圍第21項所述的觸控面板，其中該第二折射率層的折射率介於1.70至2.30。
25. 如申請專利範圍第21項所述的觸控面板，其中該第一折射率層為絕緣層。
26. 如申請專利範圍第21項所述的觸控面板，其中該第二折射率層為絕緣層。
27. 如申請專利範圍第21項所述的觸控面板，其中該第一折射率層的材料為二氧化矽。
28. 如申請專利範圍第21項所述的觸控面板，其中該第二折射率層的材料為五氧化二鈮、二氧化鈦、氧化鋯或氮化矽。
29. 如申請專利範圍第21項所述的觸控面板，尚包含一第三折射率層，位於該第二折射率層與該板材之間，且該第三折射率層的折射率低於該第二折射率層的折射率。
30. 如申請專利範圍第29項所述的觸控面板，其中該第三折射率層的折射率介於1.38至1.52。
31. 如申請專利範圍第17項所述的觸控面板，其中更包括一平整層，該平整層設置於該板材與該感應層之間。
32. 如申請專利範圍第17項的觸控面板，其中該光學補償層的厚度介於10nm至300nm之間。
33. 如申請專利範圍第17項所述的觸控面板，其中該板材的材質包含聚乙烯對苯二甲酸酯、玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯，或塑膠。
34. 如申請專利範圍第17項所述的觸控面板，其中該基板的材質包含聚乙烯對苯二甲酸酯、玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯，或塑膠。