TWI498799B - 觸控元件及使用此觸控元件的電子裝置 - Google Patents
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Description
本發明是關於一種觸控元件以及使用此觸控元件的電子裝置,特別是指一種採用金屬來製作感測線路(sensing circuit)的觸控元件以及其所應用的電子裝置。
現今的行動裝置(mobile device),例如平板電腦(tablet computer)以及智慧手機(smart phone),大多採用電容式觸控面板(capacitive touch panel)來做為觸控螢幕(touch screen)。目前許多電容式觸控面板是採用銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)來製成感測電極(sensing electrode)。雖然銦錫氧化物具有很高的光穿透率(transmittance),但銦錫氧化物卻有偏高的電阻。如果採用銦錫氧化物來製造大尺寸電容式觸控面板內的感測電極,則可能因為銦錫氧化物所具有的高電阻而導致觸控信號衰減或失真,進而可能造成電容式觸控面板運作異常。
本發明提供一種觸控元件,其具有多個金屬製成的感測電極。
本發明另提供一種電子裝置,其具有上述觸控元件。
本發明其中一實施例提出一種觸控元件包括一基材以及一感測線路。感測線路配置在基材上。感測線路包括多個金屬感測電極,且各個金屬感測電極的厚度在500埃以內。光穿透率在5至85之間。
本發明另一實施例提出一種電子裝置,其包括一顯示元件以及
上述觸控元件,其中觸控元件與顯示元件組合。
綜上所述,在本發明的觸控元件中,感測線路所包括的這些金屬感測電極能作為感測電極,因此相較於習知以銦錫氧化物所製成的感測電極,本發明的感測電極(即金屬感測電極)具有偏低的薄膜電阻,從而能減輕觸控信號衰減或失真的程度。其次,上述金屬感測電極的厚度在500埃以內,所以這些金屬感測電極具有相當薄的厚度,以至於光線可以穿透這些金屬感測電極。由此可知,利用厚度在500埃以內的金屬感測電極來作為感測電極,本發明的觸控元件不僅可以用來製造中尺寸以及小尺寸電容式觸控面板,而且也適合用來製造大尺寸電容式觸控面板。
此外,在本發明一實施例的電子裝置中,觸控元件與顯示元件二者可以整合成內嵌式觸控顯示模組(in-cell touch display module)、面上觸控顯示模組(on-cell touch display module)或是外加式觸控顯示模組(out-cell touch display module),因此觸控元件與顯示元件二者可以製作成電子裝置的觸控螢幕,讓使用者可以經由此觸控螢幕來操作電子裝置。
50‧‧‧電子裝置
100a、100b、100c、200、300、400、520‧‧‧觸控元件
110、210、310、410a‧‧‧基材
112、212‧‧‧平面
120、222a、222b、322a、322b、422a、422b‧‧‧金屬感測電極
130a、230a、330a、330b‧‧‧透光層
130b、430a、430b‧‧‧透光墊
214‧‧‧透光區
220、320、420‧‧‧感測線路
224a‧‧‧橋接線
224b、324a、324b、424a、424b‧‧‧接線
226a、226b、326a、326b、426a、426b‧‧‧連接線
228a、228b、328a、328b、428a、428b‧‧‧連接墊
240a、240b、524‧‧‧軟性電路板
312、412a‧‧‧第一平面
314、412b‧‧‧第二平面
331a、331b、332a、332b‧‧‧絕緣層
410b‧‧‧板件
510‧‧‧顯示元件
530‧‧‧控制單元
550‧‧‧光源模組
T1、T2、T3‧‧‧厚度
圖1A是本發明一實施例中觸控元件的感測線路結構的剖面示意圖。
圖1B是本發明另一實施例中觸控元件的感測線路結構的剖面示意圖。
圖1C是本發明另一實施例中觸控元件的感測線路結構的剖面示意圖。
圖2A是本發明第一實施例之觸控元件的俯視示意圖。
圖2B是圖2A中沿線I-I剖面所繪示的剖面示意圖。
圖3A是本發明第二實施例之觸控元件的俯視示意圖。
圖3B是圖3A中沿線II-II剖面所繪示的剖面示意圖。
圖4A是本發明第三實施例之觸控元件的俯視示意圖。
圖4B是圖4A中沿線III-III剖面所繪示的剖面示意圖。
圖5是本發明一實施例之電子裝置的示意圖。
圖1A是本發明一實施例中觸控元件的感測線路結構的剖面示意圖。請參閱圖1A,觸控元件100a的主要元件包括基材110以及感測線路,而感測線路包括多個金屬感測電極120(圖1僅繪示一個)。金屬感測電極120配置在基材110的平面112上,並且用來作為觸控元件100a的感測電極。
基材110可為透明板或不透明板。其中以透明板而言,基材110可以是硬式(rigid)透明板,其例如是玻璃板或聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA,即壓克力,Acrylic)基板。基材110也可以是可撓性(flexible)透明板,其例如是採用聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)或聚醯亞胺(Polyimide,PI)所製成的高分子基板。另外,不透明板可以係透明板體內加入染色劑或於透明板體外塗佈染料,又或是本身帶有顏色的材質。
基材110也可為其他基板上的透明膜層(film),例如基材110可為液晶面板(liquid crystal panel)中的介電層或平坦層(passivation layer)。具體而言,液晶面板包括電晶體陣列基板(transistor array substrate)以及彩色濾光基板(color filter substrate),而基材110可為電晶體陣列基板內的介電層或平坦層。此外,基材110也可為彩色濾光基板內的平坦層。或者,直接以彩色濾光基板來當做基材110。
另外,根據上述不同類型透明板的基材110,利用其本身材質透明可視的特性,因此可應用於顯示器上,亦即設計基材110本身在至少對應於顯示器之顯示區的區域位置(透光區)可透光,而當感測線路配置在基材110上,且位於透光區時,觸控元件100a可以用來製造成內嵌式觸控顯示模組、面上觸控顯示模組或外加式
觸控顯示模組。當基材110為不透明板時,且感測線路配置在基材110上,觸控元件100a可以應用於非顯示器上的觸控模組。因此,本實施例中的金屬感測電極120可以形成在多種類型的基材110上,而且也能用來作為內嵌式觸控顯示模組、面上觸控顯示模組以及外加式觸控顯示模組三者的感測電極,亦或用於非顯示器上觸控模組的感測電極。
金屬感測電極120為金屬薄膜(metallic film),且金屬感測電極120的厚度T1在500埃(Å)以內。金屬感測電極120的形成方法可以包括沉積法(deposition),其可以是物理氣相沉積法(Physical Vapor Deposition,PVD),例如濺鍍(sputter)或蒸鍍。金屬感測電極120可係由單一金屬材質或合金材質製成。詳言之,除了汞之外,金屬感測電極120的材質可以是過渡金屬,或者是V族或Ⅵ族中的金屬,例如金、銀、銅、鋁或鐵。或者,金屬感測電極120的材質也可為合金,例如鋁銅合金。
在本實施例中,金屬感測電極120可用濺鍍來形成,而在此濺鍍的流程中,真空腔體(chamber)內的背景壓力(background pressure)可在10-3
帕(Pa)以內,而工作壓力(operating pressure)可在10-1
帕以內。上述背景壓力是指在未通入任何氣體的情況下,真空腔體可以進行濺鍍來形成金屬感測電極120的最大壓力,而工作壓力是指在進行濺鍍的過程中,真空腔體內可被允許的最大壓力。
由於金屬通常具有不透光性,所以可見光通常會被金屬遮擋而很難穿透金屬。然而,只要金屬感測電極120的厚度T1夠薄,例如厚度T1約在500埃以內,金屬感測電極120仍具有光穿透性,而可見光也能穿透金屬感測電極120,其中金屬感測電極120的光穿透率(TY)介於5至85之間。
舉例說明,請參閱以下表(一),其中表(一)揭露當金屬感測電極120的材質為銅與銀時,金屬感測電極120的光穿透率與
厚度T1之間的關係。
厚度T1為500埃的銀金屬薄膜已具有3.8的光穿透率(TY),而同樣厚度(500埃)的銅金屬薄膜具有6.5的光穿透率(TY)。厚度T1為50埃的銀金屬薄膜也具有83.2的光穿透率,而同樣厚度(50埃)的銅金屬薄膜具有70.2的光穿透率(TY)。因此,只要金屬感測電極120具有適當的厚度T1(例如厚度500埃以下),金屬感測電極120所具有的光穿透率也能滿足一般觸控螢幕所需的光穿透率設計規格,而且金屬感測電極120的厚度T1越薄,光穿透效果越好。
此外,根據一般電學知識,雖然金屬薄膜的厚度越薄,金屬薄膜的薄膜電阻(sheet resistance)越大,但是當金屬感測電極120的厚度T1小於500埃時,金屬感測電極120仍具有相當低的薄膜電阻。舉例而言,當金屬感測電極120例如是採用銅金屬製作而成,且金屬感測電極120的厚度T1例如是介於100埃至200埃之間時,金屬感測電極120的薄膜電阻可以介於3Ω/□(歐姆/平方)至12Ω/□(歐姆/平方)之間,而金屬感測電極120的光穿透率(TY)可以大於30。因此,當金屬感測電極120的厚度T1薄到一定程度,例如厚度T1小於500埃,或是介於100埃至300埃時,金屬感測電極120不僅具有良好的光穿透性,而且也具有偏低的薄膜電阻。
圖1B與圖1C是本發明其他實施例中觸控元件的感測線路結構的剖面示意圖。請參閱圖1B,本實施例的觸控元件100b與觸控元件100a相似,惟差異僅在於:觸控元件100b更包括一透光層130a,其配置在金屬感測電極120上,並且覆蓋金屬感測電極120,其中透光層130a覆蓋金屬感測電極120與基材110。
透光層130a的材質為電絕緣體(electric insulator),且透光層130a例如是氧化矽(例如二氧化矽,SiO2
)、氮化矽、二氧化鈮(Nb2
O5
)或高分子材料。因此,即使透光層130a覆蓋金屬感測電極120,透光層130a不會讓這些金屬感測電極120發生短路。
請參閱圖1C,本實施例的觸控元件100c與觸控元件100b相似,惟差異僅在於:觸控元件100c包括多個至少一層的透光墊130b,而各個至少一層的透光墊130b分別疊置於各個金屬感測電極120上,且各透光墊130b的邊緣與對應的金屬感測電極120的邊緣大致切齊而未接觸基材110。透光墊130b的材質可以是導體,例如銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide,IZO)。不過,透光墊130b的材質也可為電絕緣體,且材質可與透光層130a相同,在此不作贅述。由於各透光墊130b疊置於各個金屬感測電極120上且各透光墊130b的邊緣與對應的金屬感測電極120的邊緣大致切齊的設計,因此即使透光墊130b選用導體材質亦不會造成各金屬感測電極120導通的問題出現。
透光層130a或透光墊130b適當的選用可具有折射率匹配(index matching)的功能。透光層130a或各個透光墊130b的折射率大致可介於1.45至2.50之間,以降低金屬感測電極120的光反射率,並且提高金屬感測電極120的光穿透率。另外,關於透光層130a及透光墊130b二者與金屬感測電極120(以銀當作範例)之間的光反射率(RY)與光穿透率(TY)的變化,請參閱以下表(二):表(二)
表(二)中的光反射率及光穿透率分別為金屬感測電極120與透光層130a,或金屬感測電極120與透光墊130b的整體光反射率及光穿透率。從表(二)來看,當金屬感測電極120具有透光層130a(或透光墊130b),其中金屬感測電極120與透光層130a(或透光墊130b)二者整體的光反射率確實有下降的趨勢,且金屬感測電極120與透光層130a(或透光墊130b)二者整體的光穿透率也有上升的趨勢。因此,即使金屬感測電極120具有偏厚的厚度T1(例如厚度T1小於500埃,且大於100埃),金屬感測電極120可利用透光層130a或透光墊130b來提高的光穿透率,並降低光反射率,以滿足觸控螢幕的設計規格。
上述內容是利用圖1A至圖1C中的觸控元件100a、100b與100c以及表(一)與表(二)來說明本發明觸控元件中的感測線路的製造方法、構成材質及大體結構。接下來,將以圖2A至圖4B所示的第一至第三實施例為例,詳細說明觸控元件的具體實施方式。然而,必須強調的是,以下第一至第三實施例僅供舉例說明,並非用於限定本發明。
圖2A是本發明第一實施例之觸控元件的俯視示意圖,而圖2B是圖2A中沿線I-I剖面所繪示的剖面示意圖。請參閱圖2A與圖2B,觸控元件200包括基材210以及感測線路220,其中基材210的種類可與基材110相同。基材210具有平面212與透光區214,而感測線路220配置在平面212上且位於透光區214。感測線路220包括多個金屬感測電極222a與222b,其中這些金屬感測電極222a與這些金屬感測電極222b皆配置在平面212上,並且呈陣列排列。
以圖2A為例,這些金屬感測電極222a與222b呈行列排列,其中這些金屬感測電極222a排成多列(row),而這些金屬感測電極222b排成多行(column)。此外,相鄰四個金屬感測電極222a之間的區域會配置一個金屬感測電極222b,而相鄰四個金屬感測電極222b之間的區域會配置一個金屬感測電極222a,如圖2A所示。
金屬感測電極222a與222b可以是由同一層金屬薄膜在經過微影(photolithography)與蝕刻(etching)之後而形成,所以金屬感測電極222a與222b二者材質相同,且大致上具有相同的厚度T2。此外,金屬感測電極222a與222b的構成材質、形成方法以及厚度(即厚度T2)皆可與金屬感測電極120相同,且金屬感測電極222a與222b的厚度T2皆在500埃以內。因此,金屬感測電極222a與222b也具有光穿透性。此外,金屬感測電極222a與222b二者的薄膜電阻可以介於0.5Ω/□至50Ω/□之間。相較於目前常用的銦錫氧化物,金屬感測電極222a與222b二者具有偏低的薄膜電阻。
觸控元件200更包括透光層230a,而透光層230a配置在基材210的平面212上。透光層230a覆蓋平面212以及位於平面212的這些金屬感測電極222a與222b,其中透光層230a接觸平面212以及金屬感測電極222a與222b。此外,透光層230a可為透光層
130a。
透光層230a可以降低金屬感測電極222a與222b的光反射率,並且提高金屬感測電極222a與222b的光穿透率,而透光層230a基本上可具有折射率匹配的功能。在本實施例中,透光層230a的厚度T3可以介於0埃至1500埃之間,而透光層230a的折射率可以介於1.45至2.50之間,其中透光層230a的較佳折射率可以接近空氣的折射率,以減少透光層230a與空氣之間的界面所反射的光線,從而提高金屬感測電極222a與222b的光穿透率。
在本實施例中,排列在同一列的這些金屬感測電極222a彼此電性連接,而排列在同一行的這些金屬感測電極222b彼此電性連接,其中金屬感測電極222a與金屬感測電極222b彼此沒有電性導通。詳細而言,感測線路220更包括多條橋接線(bridge)224a與多條接線224b,其中各條橋接線224a配置在透光層230a上,並且接觸透光層230a。各條橋接線224a穿過透光層230a而電性連接其他相鄰二個金屬感測電極222a。如此,排列在同一列的這些金屬感測電極222a得以彼此電性連接。
這些接線224b配置在透光層230a與平面212之間,並且接觸透光層230a與平面212,其中這些橋接線224a配置在這些接線224b的上方,且各條橋接線224a與其中一條接線224b交錯,如圖2A所示。各條接線224b電性連接其他相鄰二個金屬感測電極222b,以使排列在同一行的這些金屬感測電極222b得以彼此電性連接。
此外,橋接線224a與接線224b二者可為金屬線,且接線224b、金屬感測電極222a與222b三者可由同一層金屬薄膜在經過微影與蝕刻之後而形成,所以接線224b也具有厚度T2,且接線224b的構成材質相同於金屬感測電極222a與222b。不過,橋接線224a與接線224b二者也可以是金屬線以外的導線,其例如是由銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)製成。
特別說明的是,雖然在本實施例中,觸控元件200包括多個呈陣列排列的金屬感測電極222a與222b,但在其他實施例中,即使金屬感測電極222a與222b呈其他排列方式,並具有不同於圖2A所示的形狀,且觸控元件200不包括透光層230a與任何接線(例如橋接線224a與接線224b),觸控元件200仍可以具有觸控感測(touch sensing)的功能。例如,金屬感測電極222a與222b可製作成共平面單層觸控感測器(co-planar single-layer touch sensor)。因此,圖2A與圖2B所揭露的觸控元件200僅只是舉例說明,而非用於限定本發明。
觸控元件200更包括多條連接線226a、226b與多個連接墊228a、228b,其中這些連接線226a與226b以及這些連接墊228a與228b皆配置在基材210的平面212上。連接墊228a與228b能分別輸入外部電信號至金屬感測電極222a與金屬感測電極222b,以及分別輸出由金屬感測電極222a與金屬感測電極222b所產生的觸控信號。
具體而言,這些連接線226a電性連接這些金屬感測電極222a與這些連接墊228a,而這些連接線226b電性連接這些金屬感測電極222b與這些連接墊228b,其中連接線226a不電性連接金屬感測電極222b與連接墊228b,而連接線226b不電性連接金屬感測電極222a與連接墊228a。如此,金屬感測電極222a能與連接墊228a電性導通,而金屬感測電極222b能與連接墊228b電性導通。此外,於本實施例,透光層130a亦可以同時覆蓋多條連接線226a、226b。
觸控元件200可以更包括軟性電路板240a與240b,而透光層230a不覆蓋這些連接墊228a與228b,以使軟性電路板240a能裝設在這些連接墊228a上,並電性連接這些連接墊228a,而軟性電路板240b能裝設在這些連接墊228b上,並電性連接這些連接墊228b。利用軟性電路板240a與240b,連接墊228a與228b能分別
輸入外部電信號至金屬感測電極222a與金屬感測電極222b,以及分別輸出由金屬感測電極222a與金屬感測電極222b所產生的觸控信號。
須說明的是,在本實施例中,觸控元件200包括二個軟性電路板:軟性電路板240a與240b,但在其他實施例中,觸控元件200所包括的軟性電路板的數量可以僅為一個。換句話說,軟性電路板240a與240b二者可以整合成一塊軟性電路板。因此,圖2A所示的軟性電路板240a與240b僅供舉例說明,並非限定本發明。此外,軟性電路板240a與240b二者可以是Y形軟性電路板(Y-shaped flexible circuit board)。
圖3A是本發明第二實施例之觸控元件的俯視示意圖,而圖3B是圖3A中沿線II-II剖面所繪示的剖面示意圖。請參閱圖3A與圖3B,第二實施例的觸控元件300與第一實施例的觸控元件200相似,而以下將主要介紹觸控元件200與300二者的差異特徵。
觸控元件300包括基材310以及感測線路320,其中基材310與基材210相同。基材310並具有第一平面312與第二平面314,其中第一平面312相對於第二平面314。感測線路320分布在第一平面312與第二平面314上。感測線路320包括多個呈行列排列的金屬感測電極322a與322b,其中這些金屬感測電極322a配置在第一平面312上,而這些金屬感測電極322b配置在第二平面314上。
感測線路320更包括多條接線324a與324b。各條接線324a配置在第一平面312上,並電性連接相鄰二個金屬感測電極322a。各條接線324b配置在第二平面314上,並電性連接相鄰二個金屬感測電極322b。利用接線324a與接線324b,排列在同一列的這些金屬感測電極322a彼此電性連接,而排列在同一行的這些金屬感測電極322b彼此電性連接。此外,各條接線324a與其中一條接線324b交錯。
接線324a與接線324b皆為金屬線,其中接線324a與金屬感測電極322a可由同一層金屬薄膜在經過微影與蝕刻之後而形成,而接線324b與金屬感測電極322b則可由另一層金屬薄膜在經過微影與蝕刻之後而形成。所以,接線324a與金屬感測電極322a二者的構成材質與厚度都相同,而接線324b與金屬感測電極322b二者的構成材質與厚度都相同。
另外,觸控元件300可更包括二層透光層330a與330b,其中透光層330a與330b二者的構成材質及結構皆可相同,且透光層330a與330b都是電絕緣層。不同於第一實施例,第一實施例中的透光層230a為單層結構的電絕緣層,但是第二實施例中的透光層330a與330b皆為多層結構的電絕緣層。
詳細而言,透光層330a包括二層絕緣層331a與332a,而透光層330b包括二層絕緣層331b與332b,其中絕緣層332a位在絕緣層331a與基材310之間,而絕緣層332b位在絕緣層331b與基材310之間。絕緣層331a、332a、331b與332b可由二氧化矽、氮化矽或高分子材料等透明的電絕緣材料製成,其中絕緣層331a與331b二者材質可相同,而絕緣層332a與332b二者材質可相同。此外,透光層330a與330b二者整體的折射率可以相同於第一實施例中的透光層230a的折射率。
須說明的是,雖然圖3B所示的透光層330a與330b為具有二層結構的電絕緣層,但在其他實施例中,透光層330a與330b可以是具有三層或三層以上結構的電絕緣層。或者是,圖3B中的透光層330a與330b二者可以更換成圖2B中的透光層230a,即透光層330a與330b可為單層結構的電絕緣層。因此,透光層330a與330b二者所具有的層數並不加以限制。此外,根據不同的產品規格,觸控元件300也可以不包括任何透光層330a與330b。
觸控元件300更包括多條連接線326a、326b與多個連接墊328a、328b,其中連接墊328a與328b的功用相同於第一實施例
中的連接墊228a與228b。這些連接線326a與這些連接墊328a皆配置在第一平面312上,而這些連接線326b與這些連接墊328b皆配置在第二平面314上。這些連接線326a電性連接這些金屬感測電極322a與這些連接墊328a,而這些連接線326b電性連接這些金屬感測電極322b與這些連接墊328b,其中連接線326a不電性連接金屬感測電極322b與連接墊328b,而連接線326b不電性連接金屬感測電極322a與連接墊328a。此外,於本實施例,透光層330a與330b可分別覆蓋多條連接線326a、326b。
觸控元件300也可更包括軟性電路板240a與240b,其中軟性電路板240a電性連接連接墊328a,而軟性電路板240b電性連接連接墊328b。另外,軟性電路板240a與240b二者可以整合成一塊軟性電路板,所以圖3A所示的軟性電路板240a與240b不限定本發明。
圖4A是本發明第三實施例之觸控元件的俯視示意圖,而圖4B是圖4A中沿線III-III剖面所繪示的剖面示意圖。請參閱圖4A與圖4B,第三實施例的觸控元件400相似於第二實施例的觸控元件300,而以下將主要介紹觸控元件300與400二者的差異特徵。
觸控元件400包括基材410a、板件410b(繪示於圖4B中)以及感測線路420。基材410a可以相同於圖1A中的基材110,並具有第一平面412a。板件410b具有第二平面412b,而第二平面412b與第一平面412a彼此面對面。感測線路420分布在第一平面412a與第二平面412b上。感測線路420包括多個金屬感測電極422a與422b、多條連接線426a與426b以及多個連接墊428a與428b,其中金屬感測電極422a、連接線426a與連接墊428a皆配置在第一平面412a上,而金屬感測電極422b、連接線426b與連接墊428b皆配置在第二平面412b上。
這些連接線426a電性連接這些金屬感測電極422a與這些連接墊428a,而這些連接線426b電性連接這些金屬感測電極422b與
這些連接墊428b,其中連接線426a不電性連接金屬感測電極422b與連接墊428b,而連接線426b不電性連接金屬感測電極422a與連接墊428a。如此,金屬感測電極422a能與連接墊428a電性導通,而金屬感測電極422b能與連接墊428b電性導通。此外,連接墊428a與428b的功用相同於第二實施例中的連接墊328a與328b,故不再重複贅述。
於本實施例,透光層330a與330b分別覆蓋多條連接線326a、326b。此外,觸控元件400可以更包括軟性電路板240a與240b,其中軟性電路板240a電性連接連接墊428a,而軟性電路板240b電性連接連接墊428b,其中軟性電路板240a與240b二者可以整合成一塊軟性電路板。
這些金屬感測電極422a與422b呈陣列排列,而感測線路420更包括多條接線424a與多條接線424b。各條接線424a配置在第一平面412a上,並電性連接相鄰二個金屬感測電極422a。各條接線424b配置在第二平面412b上,並電性連接相鄰二個金屬感測電極422b。利用接線424a與接線424b,排列在同一列的這些金屬感測電極422a彼此電性連接,而排列在同一行的這些金屬感測電極422b彼此電性連接。此外,各條接線424a與其中一條接線424b交錯。接線424a與接線424b皆為金屬線,其中接線424a與金屬感測電極422a可由同一層金屬薄膜在經過微影與蝕刻之後而形成,而接線424b與金屬感測電極422b則可由另一層金屬薄膜在經過微影與蝕刻之後而形成。
觸控元件400更包括多個透光墊430a與430b,而透光墊430a與430b皆可相同於透光墊130b。各個透光墊430a堆疊於其中一個金屬感測電極422a,且透光墊430a的邊緣與金屬感測電極422a的邊緣切齊。各個透光墊430b堆疊於其中一個金屬感測電極422b,且透光墊430b的邊緣與金屬感測電極422b的邊緣切齊。此外,透光墊430a可接觸於金屬感測電極422a,而透光墊430b
可接觸於金屬感測電極422b。
透光墊430a與金屬感測電極422a二者可在同一道蝕刻流程中形成,而透光墊430b與金屬感測電極422b二者可在同一道蝕刻流程中形成,其中上述蝕刻流程可以是搭配遮罩圖案的濕蝕刻或乾蝕刻,或者是雷射蝕刻。因此,透光墊430a的邊緣與金屬感測電極422a的邊緣切齊,而透光墊430b的邊緣與金屬感測電極422b的邊緣切齊,其中透光墊430a沒接觸第一平面412a,而透光墊430b也沒接觸第二平面412b。
須說明的是,在圖4B所示的觸控元件400中,這些透光墊430a與430b可以更換成一對如圖2B所示的透光層230a或是圖3B中的透光層330a與330b。換句話說,這些透光墊430a與430b可以換成全面性覆蓋並接觸第一平面412a與第二平面412b的電絕緣層。此外,圖4B所示的透光墊430a與430b也可以應用於第二實施例的觸控元件300,即圖3B中的透光層330a可更換成邊緣與金屬感測電極322a切齊的透光墊,而圖3B中的透光層330b可更換成邊緣與金屬感測電極322b切齊的透光墊。
圖5是本發明一實施例之電子裝置的示意圖。請參閱圖5,電子裝置50為具有觸控螢幕的裝置,其例如是平板電腦、智慧手機、筆記型電腦(laptop)、掌上遊戲機(handheld game console)或數位相機等可攜式電子裝置(portable electronic device)。或者,電子裝置50也可以是自動櫃員機(Automated Teller Machine,ATM)、大型電玩(arcade)或觸控電視機(touch television)等具有大尺寸觸控螢幕的設備。
電子裝置50包括顯示元件510、觸控元件520、控制單元530與光源模組550。觸控元件520與顯示元件510組合,並包括至少一塊軟性電路板524,其中觸控元件520可為前述實施例中的觸控元件100a、200、300或400,而軟性電路板524可為前述實施例中的軟性電路板240a或240b。軟性電路板524電性連接顯示元件
510、觸控元件520以及控制單元530,而控制單元530可以經由軟性電路板524來控制觸控元件520與顯示元件510。
控制單元530可以包括至少一個處理器(processor),其例如是微處理器(microprocessor)或中央處理器(Central Processing Unit)。顯示元件510可以是液晶面板,而光源模組550可以是背光模組(backlight module),其例如是直下式背光模組或側邊入光式背光模組,其中光源模組550能發出光線至顯示元件510,以使顯示元件510能顯示出影像。
值得一提的是,雖然圖5的電子裝置50包括光源模組550,但在其他實施例中,顯示元件510也可以是主動矩陣有機發光二極體面板(Active-Matrix Organic Light Emitting Diode,AMLED)、被動式有機發光二極體面板或反射式液晶面板。所以,在其他實施例中,顯示元件510可以具有自發光性或是不需要背光源,以致於電子裝置50不一定要包括光源模組550。
此外,觸控元件520與顯示元件510可整合成內嵌式觸控顯示模組、面上觸控顯示模組或外加式觸控顯示模組,即觸控元件520與顯示元件510的組合方式係觸控元件520外掛或內嵌於顯示元件510。所以,觸控元件520可以製作在顯示元件510內或是裝設在顯示元件510外。
舉例而言,當顯示元件510為液晶面板時,觸控元件520可以製作在彩色濾光基板上,以形成面上觸控顯示模組。或者,觸控元件520可形成於彩色濾光基板與電晶體陣列基板,以形成內嵌式觸控顯示模組。當然,觸控元件520也可以是單獨一塊觸控面板,並且能與顯示元件510組裝成外加式觸控顯示模組。
綜上所述,本發明採用厚度在500埃以內的金屬感測電極做為感測電極。相較於習知電容式觸控面板的感測電極(材質例如是銦錫氧化物),本發明的金屬感測電極具有偏低的薄膜電阻,從而能減輕觸控信號衰減或失真的程度。其次,由於金屬感測電極的
厚度在500埃以內,所以光線可以穿透金屬感測電極。由此可知,本發明的觸控元件不僅能應用於中及小尺寸的觸控面板(例如可攜式電子裝置的觸控螢幕),而且也可應用於大尺寸的觸控面板(例如自動櫃員機、大型電玩或觸控電視機的觸控螢幕)。
以上所述僅為本發明之較佳可行實施例,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。
100a‧‧‧觸控元件
110‧‧‧基材
112‧‧‧平面
120‧‧‧金屬感測電極
T1‧‧‧厚度
Claims (13)
- 一種觸控元件,包括:一基材;一感測線路,配置在該基材上,該感測線路包括多個金屬感測電極且各該金屬感測電極的厚度在500埃以內且光穿透率在5至85之間;以及一透光層,覆蓋該基材以及該些金屬感測電極。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控元件,其中各該金屬感測電極係由單一金屬材質或合金材質製成。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控元件,其中該透光層的材質為電絕緣體,且該透光層的厚度介於0埃至1500埃之間。
- 如申請專利範圍第3項所述之觸控元件,其中該透光層為多層結構的電絕緣層。
- 一種觸控元件,包括:一基材;一感測線路,配置在該基材上,該感測線路包括多個金屬感測電極且各該金屬感測電極的厚度在500埃以內且光穿透率在5至85之間;以及多個至少一層的透光墊,各該至少一層的透光墊分別疊置於各該金屬感測電極上。
- 如申請專利範圍第5項所述之觸控元件,其中各該透光墊的邊緣與對應的各該金屬感測電極的邊緣切齊而未接觸該基材。
- 如申請專利範圍第6項所述之觸控元件,其中該些至少一層的透光墊的材質為導體或電絕緣體。
- 一種電子裝置,包括:一顯示元件,以及 一觸控元件,與該顯示元件組合,包括:一基材;一感測線路,配置在該基材上,該感測線路包括多個金屬感測電極,且各該金屬感測電極的厚度在500埃以內且光穿透率在5至85之間;及一透光層,覆蓋該基材以及該些金屬感測電極。
- 一種電子裝置,包括:一顯示元件;以及一觸控元件,與該顯示元件組合,包括:一基材;一感測線路,配置在該基材上,該感測線路包括多個金屬感測電極且各該金屬感測電極的厚度在500埃以內且光穿透率在5至85之間;及多個至少一層的透光墊,各該至少一層的透光墊分別疊置於各該金屬感測電極上,且該透光墊的邊緣與對應的各該金屬感測電極的邊緣切齊。
- 如申請專利範圍第8項或第9項所述之電子裝置,其中該觸控元件與該顯示元件的組合方式係該觸控元件外掛或內嵌於該顯示元件。
- 如申請專利範圍第8項或第9項所述之電子裝置,其中該些金屬感測電極的薄膜電阻介於0.5Ω/□至50Ω/□,且該透光層折射率介於1.45至2.50之間。
- 如申請專利範圍第8項或第9項所述之電子裝置,其中該基材是一硬式透明板或是一可撓性透明板。
- 如申請專利範圍第8項或第9項所述之電子裝置,其中該基材是一電晶體陣列基板或是一彩色濾光基板。
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