TWI493400B - 觸控面板 - Google Patents

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TWI493400B
TWI493400B TW102100158A TW102100158A TWI493400B TW I493400 B TWI493400 B TW I493400B TW 102100158 A TW102100158 A TW 102100158A TW 102100158 A TW102100158 A TW 102100158A TW I493400 B TWI493400 B TW I493400B
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wire
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Defa Wu
Jianbin Yan
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Tpk Touch Solutions Xiamen Inc
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Description

觸控面板
本發明是有關於觸控技術領域，且特別是有關於一種觸控面板結構。
在現今各式消費性電子產品的市場中，個人數位助理(PDA)、行動電話(mobile Phone)、筆記型電腦(notebook)及平板電腦(tablet PC)等可攜式電子產品皆已廣泛的使用觸控面板(touch panel)作為其資料溝通的界面工具。此外，由於目前電子產品的設計皆以輕、薄為方向，因此在產品的設計上會希望能省略如鍵盤、滑鼠等傳統輸入裝置，尤其在講求人性化設計的平板電腦需求的帶動下，觸控式面板已經一躍成為關鍵的零組件之一。
習知的觸控面板電極主要包括相互交叉排列的X方向電極與Y方向電極，X方向電極為連續的，Y方向電極為不連續的，在X方向電極及Y方向電極交叉位置設置絕緣層及橋接結構(jumper)，橋接結構連接相鄰兩個Y方向電極，絕緣層設置於橋接結構與X方向電極之間，藉此，X方向電極及Y方向電極相互絕緣並確保在各自方向導通。
習知的觸控面板X方向電極與Y方向電極相互交叉堆疊，且交 叉位置需要設置絕緣層及橋接結構，其在製作時，通常是透過多道濺鍍、微影與蝕刻製程在基底上依序製作出X方向及Y方向電極、覆蓋X方向電極的絕緣層以及連接Y方向電極的導電架橋。這種具有導電架橋、絕緣層及電極等數層結構的觸控面板製作工序繁多，製作週期較長。
本發明實施例提供一種觸控面板，電極軸與電極塊彼此互補鑲嵌排列且無交叉堆疊，無需形成橋接結構及絕緣塊，以減少製作工序，提高生產效率。
本發明實施例提供一種觸控面板，至少包含有複數條第一電極軸，每一第一電極軸係一連續結構；複數個第二電極塊，該些第二電極塊相互間隔排列，其中每一第一電極軸與複數個對應的該些第二電極塊位於共平面且彼此互補鑲嵌及電性絕緣；以及複數條第二導線，其中每一個第二電極塊與一條該第二導線電性連接。
根據本發明實施例提供的觸控面板，更包括一基板，該基板上區分有一顯示區及位於該顯示區至少一側的一周邊區，且該些第一電極軸及該些第二電極塊位於該顯示區，該些第一導線位於該周邊區，該些第二導線則位於該顯示區與該周邊區。
根據本發明實施例提供的觸控面板，各該第一電極軸沿一第一 方向平行排列，各該第二電極塊於一第二方向排列形成複數條第二電極軸，且與同一第二電極軸上的各該第二電極塊相連的各該第二導線於周邊區彙整為單一條導線。
根據本發明實施例提供的觸控面板，部分該些第二導線在該周邊區相互交叉，且該觸控面板更包括一絕緣塊位於該些第二導線之交叉部分。
根據本發明實施例提供的觸控面板，更包括複數條第一導線位於該周邊區，且每一第一電極軸與一條該第一導線電性連接。
根據本發明實施例提供的觸控面板，部分該第一導線與該第二導線在該周邊區相互交叉，且該觸控面板更包括一絕緣塊位於該第一導線與該第二導線之交叉部分。
根據本發明實施例提供的觸控面板，位於顯示區內的該第二導線係由複數條透明導線與複數條低阻抗線段間隔連接而成，且該些低阻抗線段的電阻小於該透明導線的電阻。
根據本發明實施例提供的觸控面板，該低阻抗線段材質包括金屬或奈米銀。
根據本發明實施例提供的觸控面板，該金屬材質的低阻抗線段 的長度小於0.25豪米，寬度小於0.008豪米。
根據本發明實施例提供的觸控面板，各該第一電極軸呈S型，且與每一第一電極軸對應的第二電極塊逐個交替排列於第一電極軸的兩側。
根據本發明實施例提供的觸控面板，每一第一電極軸包括至少一沿一第一方向成型的第一直桿部份、複數條沿一第二方向成型的第一橫桿部份，其中該第一橫桿部份是從該第一直桿部份沿著該第二方向延伸形成。
根據本發明實施例提供的觸控面板，每一第二電極塊包括一沿該第一方向成型的第二直桿部份，以及複數條沿該第二方向成型的第二橫桿部份，其中該第二橫桿部份是從該第二直桿部份沿著該第二方向延伸形成，該第一直桿部份與該第二直桿部份平行排列，該第一橫桿部份與第二橫桿部份以指叉狀相互排列及彼此電性絕緣。
根據本發明實施例提供的觸控面板，該第一方向與該第二方向相互垂直。
本發明實施例提供的觸控面板，第一電極軸與複數個對應的第二電極塊位於共平面且彼此互補鑲嵌排列及電性絕緣，且各該第一電極軸與該些第二電極塊之間無交叉堆疊，與傳統的具有橋接結構 的觸控面板相比，本發明提供的觸控面板電極軸之間無需橋接結構及絕緣塊，所以本發明實施例提供的觸控面板節省了製作絕緣塊及橋接結構的工序，提高了製作效率，降低了製作成本。
為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。
為了方便說明，本發明之各圖式僅為示意以更容易了解本發明，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。在文中所描述對於圖形中相對元件之上下關係，在本領域之人皆應能理解其係指物件之相對位置而言，因此皆可以翻轉而呈現相同之構件，此皆應同屬本說明書所揭露之範圍，在此容先敘明。
第1圖繪示本發明第一較佳實施例之觸控面板的結構上視圖。如第1圖所示，觸控面板1至少包含有複數條第一電極軸20、複數個第二電極塊31，其中每一第一電極軸20與複數個對應的第二電極塊31位於共平面且彼此互補鑲嵌排列及電性絕緣，且各第一電極軸20與第二電極塊31之間無交叉堆疊。
本實施例中，每一第一電極軸20包含有一沿第一方向(例如Y軸方向)成型的第一直桿部分22以及複數個沿第二方向(例如X軸方 向)成型的第一橫桿部分24，且各第一橫桿部分24係從第一直桿部分22沿著第二方向延伸所形成。每一第二電極塊31則包含有一沿第一方向成型的第二直桿部分32以及複數個沿第二方向成型的第二橫桿部分34，且各第二橫桿部分34係從第二直桿部分32沿著第二方向延伸所形成。第1圖中以兩個第二橫杆部份34為例，其可以為多個，但不限於此。各第一直桿部分22與各第二直桿部分32彼此相互平行排列，各第一橫桿部分24與各第二橫桿部分34彼此之間相互平行排列。值得注意的是，本實施例中各第一橫桿部分24與各第二橫桿部分34彼此之間以指叉狀(finger inter-digital)相互排列但互不接觸，也就是說本發明中一第一電極軸20與各第二電極塊31彼此間電性絕緣。第一方向與第二方向相互交叉，較佳為相互垂直，但不限於此。
各第一電極軸20沿第一方向平行排列，各第二電極塊31沿第二方向間隔排列，其中排列於第二方向上同一行的各個第二電極塊31定義為一第二電極軸30，因此本實施例包含有複數條沿第二方向平行排列的第二電極軸30。值得注意的是，本實施例中第一電極軸20係一連續結構，也就是說，每條第一電極軸20結構上並無分段，相反地，第二電極軸30則為多個第二電極塊31組成的非連續結構。
此外，觸控面板1更包含有一基板10，基板10上區分有一顯示區12以及一周邊區14，周邊區14位於顯示區12至少一側。第一電極軸20及第二電極塊31位於該顯示區12內。觸控面板1還包 含有複數條第一導線42以及複數條第二導線44，其中每一個第二電極塊31與一條第二導線44電性連接，每一條第一電極軸20與一條第一導線42電性連接。每一條第一導線42一端與一條第一電極軸20相連，每一條第二導線44一端與一個第二電極塊31相連，且各第一導線42以及第二導線44的另一端與一處理器(圖未示)相連，以傳輸電信號至處理器。第一導線42位於周邊區14內，第二導線44則位於顯示區12以及周邊區14內。
值得注意的是，因為周邊區14內存在有許多導線，為了節省周邊區14佔用的空間，另外在本實施例中，如第1圖所示，與同一第二電極軸30上的各個第二電極塊31相連的第二導線44於周邊區彙整為單一條導線，此導線再連接至處理器(圖未示)的同一埠口。當觸控面板1受到觸碰時，第二電極軸30產生的電信號通過該導線傳送至處理器的同一埠口，以確定觸碰點的第一方向(例如Y軸)座標。對應的，第一電極軸20所產生的電信號，通過第一導線42傳送至處理器，以確定觸碰點的第一方向(例如X軸)座標，藉此，可計算出第一軸向電極20與第二軸向電極30交叉位置的座標，也就是觸碰點位置座標。本實施例將第二導線44在周邊區14彙整成一條導線，可有效減少導線的使用量，進而減少周邊區14佔用的空間，同時減少了如習知技術在顯示區形成橋接結構及絕緣塊，而橋接結構常採用金屬材料而可見的問題。當然，本發明並不限於此，在另一實施例中，與各第二電極塊31相連的第二導線44可以分別連接至處理器的不同埠口，當觸控面板1受到觸碰時，各第二電極 塊31產生的電信號分別通過第二導線44傳送至處理器的不同埠口，因各第二電極塊31相互獨立，所以每一第二電極塊31可唯一確定一觸碰點位置座標。或是部分的第二導線44彙整，而其餘的第二導線44不彙整，皆屬於本發明所保護的範圍內。
當周邊區14導線較多時，特別是如前述第二導線44於周邊區彙整為單一條導線時，部分導線可能出現彼此相互交叉，例如，部份第一導線42與第二導線44在周邊區域14相互交叉，或部份第二導線44在周邊區14相互之間出現交叉，為了避免其交叉部分相互導通受到干擾，觸控面板1更包括一絕緣塊位於第一導線42與第二導線44之交叉部分或第二導線44之相互交叉部份。以第二導線44在周邊區14相互之間出現交叉為例說明，第2圖繪示第1圖中區塊A的局部放大圖，第3A圖以及第3B圖則分別繪示第2圖中沿著剖面線BB’所得的兩種不同實施態樣的剖面圖。如第2、3A以及3B圖所示，第二導線44包括沿第一方向(例如Y軸方向)的第二導線44a及沿第二方向(例如X軸方向)的第二導線44b，第一方向的第二導線44a為連續的，第二方向的第二導線44b為不連續且通過一橋接結構48相互串接，第一、第二方向的第二導線44a、44b彼此交叉，第3A圖與第3B圖分別表示第二導線44兩種不同的交叉方式的剖面圖。絕緣層46位於橋接結構48與第一方向的第二導線44a之間，以使不同方向的第二導線44a、44b在交叉處相互絕緣。或者，於另一實施例中(圖未示)，第一方向的第二導線44a為連續的，第二方向的第二導線44b也為連續的，絕緣層46直接設置於第一、第 二方向的第二導線44a、44b之間以使其相互絕緣。當然，本實施例中以第二導線44相互交叉為例，但不限於此，本發明之第一導線42與第二導線44皆可依照需求各自交叉或是互相交叉，甚或是都不互相交叉，如此便不需要製作絕緣層46以及橋接結構48，減少製程步驟。
下文將針對本發明之觸控面板的不同實施樣態進行說明，且為簡化說明，以下說明主要針對各實施例不同之處進行詳述，而不再對相同之處作重覆贅述。此外，本發明之各實施例中相同之元件係以相同之標號進行標示，以利於各實施例間互相對照。
第4圖繪示本發明第二較佳實施例之觸控面板的結構上視圖。如第4圖所示，與本發明第一較佳實施例相似，觸控面板2至少包含有複數條沿一第一方向平行排列的第一電極軸50、複數個沿一第二方向平行排列的第二電極塊61，其中排列於第二方向上同一行的各個第二電極塊61定義為一第二電極軸60，第一電極軸50係一連續結構，且第一電極軸50與對應的該些第二電極塊61位於共平面且彼此互補鑲嵌排列及電性絕緣，且各第一電極軸20與第二電極塊31之間無交叉堆疊。與本發明第一較佳實施例不同處在於，第一電極軸50與第二電極塊61的形狀與配置不同。本實施例中，第一電極軸50包含有複數個沿第一方向成型的第一直桿部分52以及複數個沿第二方向成型的第一橫桿部分54，第一電極軸50大致上呈現S型彎曲狀。第二電極塊61包含有複數個沿第一方向成型的第二直桿 部分62以及複數個沿第二方向成型的第二橫桿部分64，且與每一第一電極軸50對應的第二電極塊61逐個交替排列於第一電極軸50的兩側，其餘各部件之特徵、材料特性以及製作方法與上述第一較佳實施例相似，故在此並不再贅述。本實施例提供本發明的觸控面板另一種電極配置圖案，如此一來，與第一電極軸50和第二電極塊61相連的第一導線42以及第二導線44其配置允許更多變化，也可達到與第一較佳實施例同樣的效果。當然，本發明第二較佳實施例之第一導線42以及第二導線44配置也可與第一較佳實施例相同，皆可依照實施需求選擇相互交錯或是彙整成一導線再連接至處理器，在此不再贅述。
第5圖繪示本發明第三較佳實施例觸控面板的結構上視圖，第6圖繪示第5圖中區域C的局部放大圖。如第5~6圖所示，觸控面板3的結構與本發明第一較佳實施例不同之處在於，位於顯示區12內的第二導線74分成許多段，且各段之間由一低阻值線段80相連。本實施例中，低阻值線段80較佳選用金屬、奈米銀或是其他電阻小於第二導線74的電阻之材質。當低阻值線段80的材質選用金屬等不透明材質時，其長度較佳小於0.25毫米，寬度較佳小於0.008毫米。由於低阻值線段80的面積較小，可見度較低，因此不致影響觸控面板3顯示區12的視覺效果，且藉由低阻值線段80的高導電性，可使得第二導線74整體的電阻值顯著下降，加速觸控面板3的電信號傳輸速度。而位於周邊區14的第一導線42以及第二導線74之材質較佳選用與低阻值線段80相同的金屬等材質，以增進電信號傳輸 速度，但不限於此，也可採用與第一電極軸20或第二電極軸30相同的透明導電材質。此外，從第6圖上來看，低阻值線段80覆蓋於第二導線74上，但本發明不限於此，也可以先製作低阻值線段80再製作第二導線74，如此低阻值線段80將會位於第二導線74下方，其餘各部件之特徵、材料特性以及製作方法與上述第一較佳實施例相似，故在此並不再贅述。
上述各實施例中，第一電極軸與第二電極塊材質包括各種透明導電材料例如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鎘錫(cadmium tin oxide,CTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化銦鋅錫(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化錫(tin oxide)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化鎘(cadmium oxide)、氧化鉿(hafnium oxide,HfO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,InGaZnO)、氧化銦鎵鋅鎂(indium gallium zinc magnesium oxide,InGaZnMgO)、氧化銦鎵鎂(indium gallium magnesium oxide,InGaMgO)、氧化銦鎵鋁(indium gallium aluminum oxide,InGaAlO)、奈米銀絲或奈米碳管等，但不限於此。
上述各實施例中，觸控面板還可以包括一保護層(圖未示)，保護層全面性覆蓋於各第一電極軸、各第二電極塊、第一導線以及第二導線上，以保護底下的各元件不受到物理或化學變化而被破壞。此外，上述第一~第三較佳實施例中，其揭露的技術特徵可相互組合，例如可將第二較佳實施例中的電極軸配置圖案結合第三較佳實 施例中的低阻值線段，也屬於本發明所涵蓋的範圍內。可理解的是，本發明的本發明第一~第三較佳實施例中第一電極軸將會對應到多個第二電極塊，其彼此間不限於以指叉狀交互排列，也可能以其他種形狀交互排列，例如弧形纏繞等方式，其形狀與配置可依照實際需求而改變，本發明不以此為限制。
綜上所述，本發明提供之觸控面板，具有一種新穎的電極配置圖案，第一電極軸為一連續結構，每一第一電極軸與複數個相互間隔的該第二電極塊位於共平面且彼此互相互補鑲嵌排列及電性絕緣，由於一第一電極軸與第二電極軸相互之間無交叉堆疊，第一電極軸與第二電極軸之間無需設置絕緣塊及橋接結構，所以本發明實施例提供的觸控面板在製作時節省了製作絕緣塊及橋接結構的工序，提高了生產效率，降低了製作成本。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1‧‧‧觸控面板
2‧‧‧觸控面板
3‧‧‧觸控面板
10‧‧‧基板
12‧‧‧顯示區
14‧‧‧周邊區
20‧‧‧第一電極軸
22‧‧‧第一直桿部分
24‧‧‧第一橫桿部分
30‧‧‧第二電極軸
31‧‧‧第二電極塊
32‧‧‧第二直桿部分
34‧‧‧第二橫桿部分
42‧‧‧第一導線
44、44a、44b‧‧‧第二導線
46‧‧‧絕緣層
48‧‧‧橋接結構
50‧‧‧第一電極軸
52‧‧‧第一直桿部分
54‧‧‧第一橫桿部分
60‧‧‧第二電極軸
61‧‧‧第二電極塊
62‧‧‧第二直桿部分
64‧‧‧第二橫桿部分
74‧‧‧第二導線
80‧‧‧低阻抗線段
第1圖繪示本發明第一較佳實施例觸控面板的結構上視圖。
第2圖繪示第1圖中區塊A的局部放大圖。
第3A圖繪示第2圖中沿著剖面線BB’所得的剖面圖。
第3B圖繪示第2圖中另一種實施態樣沿著剖面線BB’所得的剖面圖。
第4圖繪示本發明第二較佳實施例觸控面板的結構上視圖。
第5圖繪示本發明第三較佳實施例觸控面板的結構上視圖。
第6圖繪示第5圖中區域C的局部放大圖。
1‧‧‧觸控面板
10‧‧‧基板
12‧‧‧顯示區
14‧‧‧周邊區
20‧‧‧第一電極軸
22‧‧‧第一直桿部分
24‧‧‧第一橫桿部分
30‧‧‧第二電極軸
31‧‧‧第二電極塊
32‧‧‧第二直桿部分
34‧‧‧第二橫桿部分
42‧‧‧第一導線
44‧‧‧第二導線

Claims (12)

  1. 一種觸控面板，至少包含有：複數條第一電極軸，每一第一電極軸係一連續結構；複數個第二電極塊，該些第二電極塊相互間隔排列，其中每一第一電極軸與複數個對應的該些第二電極塊位於共平面且彼此互補鑲嵌及電性絕緣，各該第一電極軸呈S型，且與每一第一電極軸對應的第二電極塊逐個交替排列於第一電極軸的兩側；以及複數條第二導線，其中每一個第二電極塊與一條該第二導線電性連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括一基板，該基板上區分有一顯示區及位於該顯示區至少一側的一周邊區，且該些第一電極軸及該些第二電極塊位於該顯示區，該些第二導線則位於該顯示區與該周邊區。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，其中，各該第一電極軸沿一第一方向平行排列，各該第二電極塊於一第二方向排列形成複數條第二電極軸，且與同一第二電極軸上的各該第二電極塊相連的各該第二導線於周邊區彙整為單一條導線。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，其中部分該些第二導線在該周邊區相互交叉，且該觸控面板更包括一絕緣塊位於該些第二導線之交叉部分。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，更包括複數條第一導線位於該周邊區，且每一條第一電極軸與一條該第一導線電性連接。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板，其中部分該第一導線與該第二導線在該周邊區相互交叉，且該觸控面板更包括一絕緣塊位於該第一導線與該第二導線之交叉部分。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，其中位於該顯示區內的該些第二導線係由複數條透明導線與複數條低阻抗線段間隔連接而成，且該些低阻抗線段的電阻小於該透明導線的電阻。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控面板，其中該低阻抗線段材質包括金屬或奈米銀。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板，其中該金屬材質的低阻抗線段的長度小於0.25豪米，寬度小於0.008豪米。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中每一第一電極軸包括至少一沿一第一方向成型的第一直桿部份、複數條沿一第二方向成型的第一橫桿部份，其中該第一橫桿部份是從該第一直桿部份沿著該第二方向延伸形成。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板，其中每一第二電極塊包括一沿該第一方向成型的第二直桿部份，以及複數條沿該第二方向成型的第二橫桿部份，其中該第二橫桿部份是從該第二直桿部份沿著該第二方向延伸形成，該第一直桿部份與該第二直桿部份平行排列，該第一橫桿部份與第二橫桿部份以指叉狀相互排列及彼此電性絕緣。
  12. 如申請專利範圍第3或10項所述之觸控面板，其中，該第一方向與該第二方向相互垂直。
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