TWI509489B - 觸控面板的電極圖案 - Google Patents

Description

觸控面板的電極圖案

本發明係主張關於2011年12月19日申請之韓國專利案號No.10-2011-0136998之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。

本發明係有關一種觸控面板之電極圖案；更精確而言，本發明係有關一種觸控面板之電極圖案，其中形成有一金屬橋接線電極以連接電極圖案。

觸控面板係廣泛的被使用於電子裝置中，例如PDA(personal digital assistant)、筆記型電腦、辦公室自動化裝置(OA devices)、或者車輛導航系統(car navigation)等，以在其顯示裝置上提供一輸入方式，如觸碰點選裝置。較具代表性之觸控面板係有：一電容式(capacitive type)、一電阻式(resistive type)、一電磁感應式(electromagnetic induction type)、及一光學式(optical type)等等。

一般而言，電容式觸控面板可被分為一類比式(analogue type)及一數位式(digital type)。

在類比式觸控面板之中，一感測電極(sensor electrode)係為一片體形狀，且在一感測運作區域(sensing operation area)內不需要任何圖案。相反的，在數位式觸控面板中，一感測器係需要一電極圖案於一感測運作區域內。在此數位式觸控面板中，該電容式觸控面板係採用人體之靜電(electrostatics)及一透明電極(transparent electrode)之間所產生之電容變化(variation in capacitance)，以感應基本電流(basic currents)，進而確認一觸碰位置。為感測由人體的手指或一觸控筆(stylus)在觸控面板上所碰觸之位置，發展出各種不同的電容式觸控面板技術。

例如，在美國專利案號No.6,970,160之中，揭示一種用以 偵測在一觸感式表面(touch-sensitive surface)上之觸碰位置之晶格觸控感測系統。該晶格觸控感測系統係包括兩電容式感測層，其間以一絕緣材料相隔開；該電容式感測層各自由平行之導電元件構成，而在該兩感測層中之導電元件係彼此垂直。該導電元件各自可包括一系列鑽石形狀之貼片，透過狹窄導電矩形條(rectangular strips)相連接在一起。一指定感測層中之導電元件各自以其之一端或兩端與對應之一引線組(set of lead lines)中之一引線(lead line)電性連接。另外，亦可包含一控制電路(control circuit)，以在表面觸碰發生時透過相對應之引線組提供一激勵信號(excitation signal)予兩組導電元件，並依據各層中受影響之條之位置來判定一觸碰位置。

如上所述之該電容式觸控面板係主要包括兩電容式感測層。該二電容式感測層係形成為彼此相隔開，具有一絕緣材料介於其間，以在該二層間帶來一電容效應(capacitive effect)。此結構會使得觸控面板的厚度變得很厚，因而阻礙了產品在輕薄尺寸方面的潛力。又，傳統電容式觸控面板係包括一基板，其兩表面上分別形成有兩電容式感測層。有鑑於此，通孔(through holes)應形成於該基板之上，以作為一偏移(bias)。又，需採用電路層來妥善連接感測層之導電元件；這會使電容式觸控面板之製造過程變得困難而複雜。

據此，為解決上述缺點，提出一種用以將兩電容式感測層減少至一電容式感測層之技術。

圖1係根據一習知技藝，繪示有一觸控面板之電極圖案；圖2係根據一習知技藝，繪示有用以說明觸控面板電極圖案之一剖面圖。以下將配合圖1、2，說明該習知觸控面板及電極圖案。

如圖1、2所示，一基板110之上係形成有：一第一軸Rx電容圖案(capacitive pattern)120；以及第二軸Tx透明電容圖案單元131。這些電極圖案在圖2中係以剖面圖繪示之。

此時，第一軸導電圖案120及第二軸導電透明圖案單元131可使用一蝕刻方法(etching process)、一濺鍍方法(sputtering process)、或一網印方法(screen printing process)來形成。又，一般而言，透明圖案之一材料可使用氧化銦錫(Indium-Tin Oxide，ITO)。

接著，如圖2(b)所示，一光阻層10(photo resist layer)係形 成於第二軸電容圖案單元131之上，然後一絕緣材料係被塗覆於其上，以形成塗覆有該絕緣層料之一層40。

隨後，如圖2(c)所示，去除光阻層10，以形成一絕緣層50。在如此形成之絕緣層50上係形成有一橋接電極90(bridge electrode)，以使彼此相隔開之第二軸Tx導電圖案單元131得以彼此電性連接在一起。

然而，因為該傳統觸控面板之電極圖案中，用以連接導電圖案單元131之橋接電極係外露為肉眼可見的，故該橋接電極之一寬度係形成為10μm，因而產生導電問題。據此，該橋接電極係使用金屬來形成，但因為金屬及周圍LCD間不同反射率及色彩之故，其仍有外露為肉眼可見之問題存在。

如此，為求解決橋接電極外露為肉眼可見之問題，可使用氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide，IZO)、及一碳奈米管(carbon nano tube，CNT)等等透明材料。然而，在此情況下，因為材料之成本問題及一透明電極之導電性的限制，故無法將製造之電極的寬度縮小。

據此，係提出本發明以求解決上述習知技術之問題。本發明之一方面係提供一種觸控面板之電極圖案，其結構係有一橋接電極形成為一狹縫形狀(slit shape)，且包括複數個薄金屬橋接線電極，以縮小其寬度，進而解決問題如因繞射(diffraction)及干擾(interference)所造成金屬橋接線電極及像素之間的可見度降低(reduction in visibility)，同時亦不會阻隔一下部分之光。

根據本發明之一方面，提供一種觸控面板之電極圖案，其係包括：複數個導電圖案單元(conductive pattern cells)，彼此相隔開，形成於一基板之上；一絕緣層，形成於該導電圖案單元之上；以及複數個金屬橋接線電極(metal bridge line electrodes)，形成於該絕緣層之上，以使該導電圖案單元彼此相連接在一起。

根據本發明，該橋接電極係形成為一狹縫形狀，且包括複數個薄金屬橋接線電極，以縮小其寬度，進而解決問題如因繞射及干擾所造成金屬橋接線電極及像素之間的可見度降低，同時亦不會阻隔一下部分 之光。

根據本發明，可確保該橋接電極之導電性，同時並可解決其外露為肉眼可見之問題。

10‧‧‧光阻層

40‧‧‧層

50‧‧‧絕緣層

90‧‧‧橋接電極

110‧‧‧基板

120‧‧‧第一軸Rx導電圖案

131‧‧‧第二軸Tx導電透明圖案單元

200‧‧‧基板

220‧‧‧第一導電圖案

221‧‧‧第一導電圖案單元

223‧‧‧導電引線

230‧‧‧第二導電圖案

231‧‧‧第二導電圖案單元

251‧‧‧絕緣層

271、272‧‧‧金屬橋接線電極

本發明以提供附圖以求更進一步理解，其被併入及被構成於本說明書之一部分中，本發明之實施例將附圖描述並說明本發明之範疇。圖示：圖1係根據一習知技藝，繪示有一觸控面板之電極圖案；圖2係根據一習知技藝，繪示有用以說明觸控面板電極圖案之一剖面圖；圖3係根據本發明一示例實施例，繪示有一觸控面板之電極圖案；以及圖4係根據本發明另一示例實施例，繪示有一觸控面板之電極圖案。

以下將參考所附圖示，詳細說明本發明之較佳實施例。在下文中，應注意的是，當與本發明內容相關之功效、構成或結構之較詳細描述影響了本發明之清楚敘述時，將予以省略，以求精簡及清晰。又，應理解的是，在圖示中，元件之形狀及尺寸可能被加以誇大，以提供清楚而易於理解之說明；因此，其並不完全反應其實體之大小。

以下配合圖3、4，詳細說明根據本發明一示例實施例之一觸控面板電極圖案。

圖3、4係根據本發明一示例實施例，繪示有一觸控面板之電極圖案。

如圖3所示，在一基板200之上，形成以一第一軸Rx方向連接之一第一導電圖案220，並形成以一第二軸Tx方向彼此相隔開之第二導電圖案單元231。第一導電圖案220之結構係包括第一導電圖案單元221及一導電引線223(conductive lead)。

此時，係由導電引線223將第一導電圖案單元221彼此相連接在一起。又，第一導電圖案單元221、第二導電圖案單元231、及導電引線223係可由氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)、及氧化鋅(zinc oxide，ZnO)、一碳奈米管(Carbon Nano Tube，CNT)、一銀奈米線(Ag nano wire)、一導電聚合物(conductive polymer)、或 石墨(grapheme)形成。

此處，第一導電圖案220及一第二導電圖案230可為實質上相互垂直。然而，當然，其亦可以一角度(其包括兩者之間非直角之角度)排列於一基板之一表面上。

基板200可由一透明窗(transparent window)形成。此時，該透明窗可由下述其中任一者形成：強化玻璃(tempered glass)、半強化玻璃(half tempered glass)、鹼石灰玻璃(soda lime glass)、及強化塑膠(tempered plastic)。

一絕緣層251係被設置於第一導電圖案220及一第二導電圖案230之上。可使用一平版印刷方法(offset process)或一噴墨印刷方法(ink jet process)來形成絕緣層251。更精確而言，絕緣層251係形成於第二導電圖案單元及導電引線223之一上部分上。

金屬橋接線電極271係形成於絕緣層251之上，以使第二導電圖案單元彼此電性連接在一起。

如圖3所示，金屬橋接線電極271係形成為一對金屬橋接線電極271。金屬橋接線電極271係形成為彼此相平行者。

此時，該些金屬橋接線電極271可形成為彼此相面對之一狹縫形狀。亦即，如圖3所示，金屬橋接線電極271可為一對薄的金屬橋接線電極彼此相面對之形狀。

又，根據本發明之另一示例實施例，如圖4所示，該些金屬橋接線電極可形成為兩狹縫形狀於絕緣層251之上，其組成係包含有三個金屬橋接線電極。也就是說，由三個金屬橋接線電極272所組成之該些金屬橋接線電極係為彼此平行、互相面對，以構成兩狹縫形狀。

另，在圖4所示之示例實施例中，金屬橋接線電極272亦形成為彼此互相平行。

此時，如上所述之金屬橋接線電極271、272之總寬度可形成為小於絕緣層251之一寬度的1/2。如此，藉由縮減金屬橋接線電極271、272之寬度，可減少其為肉眼可見之可見度。

如上所述，圖3、4係舉例說明該金屬橋接線電極分別以兩金屬橋接線電極或三金屬橋接線電極形成為一狹縫形狀或兩狹縫形狀之例 子。然而，本發明並不限制於此處所述之金屬橋接線電極及狹縫數量。該金屬橋接線電極可以三個或更多金屬橋接線電極構成兩個或更多的狹縫形狀。

另外，在圖3、4所示之示例實施例中，金屬橋接線電極271、272可由一微電極(micro line electrode)形成。此時，該微電極係具有一厚度為1至10μm。如此一來，當該微電極之厚度形成為1至10μm時，金屬橋接線電極可不被使用者肉眼所見，且同時維持其導電性。

當金屬橋接線電極之厚度形成為小於1μm時，會產生導電性問題。當金屬橋接線電極之厚度形成為大於10μm時，則會產生金屬橋接線電極會被使用者肉眼所見之問題。

另外，根據本發明一示例實施例之金屬橋接線電極可由一銀奈米線及一碳奈米管至少其中任一者形成。又，在本發明另一示例實施例中，針對形成有第一導電圖案220及第二導電圖案230於其上之基板200，可使用由下述任一者來形成：聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate resin，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲脂(polymethyl mesacrylate，PMMA)、三乙醯基纖維素(triacetate cellulose，TAC)、及聚碸(Polysulfone，PES)。

一般而言，在關閉時，LCD會顯示出黑色的顏色；據此，因橋接電極271與LCD間之反射率及色彩差異，橋接電極271會外露為肉眼可見的。然而，根據本發明，橋接電極271係由薄型金屬橋接線電極形成，故可減少橋接電極271外露為肉眼可見之情形。

據此，本發明可在確保橋接電極導電性的同時，解決橋接電極271外露為肉眼可見之問題。

雖然參考實施例之許多說明性實施例來描述實施例，但應理解，熟習此項技術者可想出將落入本發明之原理的精神及範疇內的眾多其他修改及實施例。應理解的是，雖然參考實施例之許多說明性實施例來描述實施例，但僅用以描述特定實施例，而用以非限制本發明之範疇。因此，所有落入本發明範疇之修改及實施例均應被理解為被包括於本發明申請範疇之內。

200‧‧‧基板

220‧‧‧第一導電圖案

221‧‧‧第一導電圖案單元

223‧‧‧導電引線

230‧‧‧第二導電圖案

231‧‧‧第二導電圖案單元

251‧‧‧絕緣層

271‧‧‧金屬橋接線電極

Claims (14)

1. 一種觸控面板的電極圖案，包括：複數個導電圖案單元，彼此相隔開，形成於一基板之上；一絕緣層，形成於該些導電圖案單元之上；以及一對金屬橋接線電極，其彼此相隔開形成於該絕緣層上，並僅連接至該些導電圖案單元中相鄰的該些導電圖案單元。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電極圖案，其中該些金屬橋接線電極係形成為互相平行。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電極圖案，其中該些金屬橋接線電極係彼此相面對形成一狹縫形狀。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電極圖案，其中該些金屬橋接線電極係由一對、三個或四個金屬橋接線電極構成。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電極圖案，其中該些金屬橋接線電極係由三個金屬橋接線電極構成兩個狹縫形狀。
6. 如申請專利範圍第4項所述之電極圖案，其中該些金屬橋接線電極係由四個金屬橋接線電極構成三個狹縫形狀。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電極圖案，其中該些金屬橋接線電極之總寬度係形成為小於該絕緣層之一寬度之1/2。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電極圖案，其中該些金屬橋接線電極係由一微電極線形成。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電極圖案，其中該微電極線係形成一厚度為1至10μm。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電極圖案，其中該些金屬橋接線電極係由一銀奈米線及一碳奈米管至少其中任一者形成。
11. 如申請專利範圍第1項所述之電極圖案，其中該基板係由一透明窗形成。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電極圖案，其中該透明窗係由下述其中任一者形成：強化玻璃、半強化玻璃、鹼石灰玻璃、及強化塑膠。
13. 如申請專利範圍第1項所述之電極圖案，其中該基板係由下述任一者來形成：聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate resin，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲脂(polymethyl mesacrylate，PMMA)、三乙醯基纖維素(triacetate cellulose，TAC)、及聚碸(Polysulfone，PES)。
14. 如申請專利範圍第1項所述之電極圖案，其中該導電圖案單元係由至少下述其中任一者形成：氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)、一碳奈米管(Carbon Nano Tube，CNT)、一銀奈米線(Ag nano wire)、一導電聚合物(conductive polymer)及石墨(graphene)。