TWI515629B - 觸控面板及其感測電極 - Google Patents

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TWI515629B
TWI515629B TW103142133A TW103142133A TWI515629B TW I515629 B TWI515629 B TW I515629B TW 103142133 A TW103142133 A TW 103142133A TW 103142133 A TW103142133 A TW 103142133A TW I515629 B TWI515629 B TW I515629B
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林庭慶
陳儀津
康家豪
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介面光電股份有限公司
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    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
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Description

觸控面板及其感測電極 【0001】
本案係關於一種觸控面板及其感測電極結構，尤指一種可降低或避免干涉紋(Moire)發生之觸控面板及其感測電極結構。
 【0002】
目前，觸控技術已廣泛地應用於各種電子產品之顯示裝置中，以便於使用者利用觸控方式操控該電子產品的作動。觸控面板為了使其觸控區域的電極不易被視認，通常採用氧化銦錫(ITO)來形成透明電極。但隨著觸控面板之應用逐漸朝大尺寸之方向發展，使用氧化銦錫透明電極之技術存在著電阻較大、觸控回應速度較慢，需多道製程步驟以及製作成本較高等技術問題，因此金屬網格(Metal Mesh)感測電極於是被發展以取代氧化銦錫透明電極之應用。
【0003】
然而，觸控面板之金屬網格與顯示面板貼合應用時，易產生所謂的干涉紋(Moire)，影響畫面顯示品質。干涉紋的產生主要是因為金屬網格圖案形狀所造成，當相鄰的條紋圖案彼此規律地排列時，即會產生光學干涉紋。此外，當金屬網格的線寬越粗，或相鄰的條紋產生重疊或交叉點而使條紋圖案彼此厚度增加時，將容易造成干涉紋發生。另一原因則為觸控面板與顯示面板貼合時，觸控面板之金屬網格與顯示面板之薄膜電晶體陣列(Thin-Film Transistor array, TFT array)(如黑色矩陣(black matrix)或RGB像素排列)同為規則網格狀排列，因此兩規則網格狀排列之圖案重疊時，亦會產生光學干涉紋。
【0004】
為避免或降低干涉紋現象之發生，目前觸控面板之金屬網格的圖案與線條形狀通常根據顯示面板之薄膜電晶體陣列排列，而設計為由複數條直線狀的金屬微線以交錯且規則排列的方式構成網格圖案，藉此以增加可見度。舉例而言，金屬網格包含複數條直線狀之第一金屬微線沿第一方向延伸且平行排列，以及複數條直線狀之第二金屬微線沿第二方向延伸且平行排列，其中複數條直線狀之第一金屬微線與複數條直線狀之第二金屬微線係相互隔離且交錯設置以形成一觸控陣列。然而，現有技術之觸控面板之金屬網格必需與顯示面板之薄膜電晶體陣列有良好的配合才能降低干涉紋的發生，因此金屬網格之複數條直線狀的金屬微線間的空間與交錯之角度需經過精細的設計，造成設計上的困難，且易因金屬網格圖案設計誤差而降低了可見度。
【0005】
因此，如何發展一種觸控面板及其感測電極結構以解決現有技術所面臨之問題，實為有待解決之課題。
 【0006】
本案之目的在於提供一種觸控面板及其感測電極，以藉由金屬網格的圖案設計即可降低干涉紋現象的發生，且可提升可見度。
【0007】
本案之另一目的在於提供一種觸控面板及其感測電極，其可無需依據顯示面板之薄膜電晶體陣列排列，即可於觸控面板與顯示面板貼合後，避免干涉紋現象的發生。
【0008】
為達上述目的，本案提供一種觸控面板，包含透光基板、感測電極以及複數個金屬引線。透光基板包括一可視觸控區及一周邊線路區，其中該可視觸控區定義第一軸線及第二軸線。感測電極設置於該透光基板上且配置於該可視觸控區中，其中該感測電極包括：複數條第一金屬微線，該複數條第一金屬微線彼此分隔排列，其中每一該第一金屬微線係為一非直線，且傾斜於該第一軸線與該第二軸線；以及複數條第二金屬微線，該複數條第二金屬微線彼此分隔排列，其中每一該第二金屬微線係為一非直線，且傾斜於該第一軸線與該第二軸線；其中，該複數條第一金屬微線與該複數條第二金屬微線係相互隔離且交錯設置以形成複數個網格單元，該複數個網格單元之輪廓皆不相同。複數個金屬引線設置於該透光基板上且配置於該周邊線路區中，其中該複數個金屬引線係電性連接於該感測電極。
【0009】
為達上述目的，本案提供一種感測電極，設置於觸控面板之可視觸控區，其中可視觸控區定義第一軸線及第二軸線。該感測電極包括：複數條第一金屬微線，該複數條第一金屬微線彼此分隔排列，其中每一該第一金屬微線係為一非直線，且傾斜於該第一軸線與該第二軸線；以及複數條第二金屬微線，該複數條第二金屬微線彼此分隔排列，其中每一該第二金屬微線係為一非直線，且傾斜於該第一軸線與該第二軸線；其中，該複數條第一金屬微線與該複數條第二金屬微線係相互隔離且交錯設置以形成複數個網格單元，該複數個網格單元之輪廓皆不相同。
 【0022】
1‧‧‧觸控面板
10‧‧‧透光基板
11、21‧‧‧感測電極
12‧‧‧金屬引線
A‧‧‧可視觸控區
B‧‧‧周邊線路區
111、111a、111b、211、211a、211b‧‧‧第一金屬微線
112、112a、112b、212、212a、212b‧‧‧第二金屬微線
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
14、24‧‧‧網格單元
r1、r2‧‧‧曲率半徑
C1、C2‧‧‧弧段
θ‧‧‧夾角
L‧‧‧水平線
X‧‧‧第一軸線
Y‧‧‧第二軸線
P‧‧‧第一區域
Q‧‧‧第二區域
【0010】

　 第1圖係為本案較佳實施例之觸控面板之結構示意圖。
　 第2A圖係為第1圖所示之觸控面板之感測電極結構示意圖。
　 第2B圖係為第2A圖所示感測電極之第一區域放大圖。
　 第2C圖係為第2A圖所示感測電極之第二區域放大圖。
　 第3A圖係為第1圖所示之觸控面板之感測電極之另一實施例之結構示意圖。
　 第3B圖係為第3A圖所示感測電極之局部放大圖。
【0011】
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用於限制本案。
【0012】
請參閱第1圖及第2A圖，其中第1圖係為本案較佳實施例之觸控面板之結構示意圖，第2A圖係為第1圖所示之觸控面板之感測電極結構示意圖。本案之觸控面板1包括透光基板10、感測電極11以及複數個金屬引線12，其中透光基板10可劃分成可視觸控區A以及周邊線路區B，其中該可視觸控區A定義一第一軸線X及一第二軸線Y。感測電極11係設置於透光基板10上且配置於可視觸控區A中，複數個金屬引線12係設置於透光基板10上且配置於周邊線路區B中，其中該複數個金屬引線12係分別電性連接於感測電極11。
【0013】
於本實施例中，觸控面板1之感測電極11係為金屬網格(Metal mesh)，感測電極11包括複數條第一金屬微線111以及複數條第二金屬微線112，其中複數條第一金屬微線111係彼此分隔設置且分別沿大體上第一方向D1延伸，且任兩相鄰之第一金屬微線111a、111b之間係不交錯地排列。每一該第一金屬微線111係為一非直線且傾斜於第一軸線X及第二軸線Y，其中該非直線以弧形曲線為較佳。複數條第二金屬微線112係彼此分隔設置且分別沿大體上第二方向D2延伸，且任兩相鄰之第二金屬微線112a、112b之間係不交錯地排列。每一該第二金屬微線112係為一非直線且傾斜於第一軸線X及第二軸線Y，其中該非直線以弧形曲線為較佳。兩相鄰之第一金屬微線111a、111b與兩相鄰之第二金屬微線112a、112b係可架構為一不規則狀之網格單元14，換言之，感測電極11之複數條第一金屬微線111與複數條第二金屬微線112係相互隔離且交錯設置以形成複數個不規則狀之網格單元14，其中該複數個網格單元14之輪廓皆不相同。於此實施例中，第一方向D1與第二方向D2係分別傾斜於第一軸線X及第二軸線Y，其中傾斜角度於30度至60度時透光率較佳，但不以此為限。第一方向D1與第二方向D2之夾角可介於60度至120度，且不以此為限。
【0014】
請同時參閱第2A圖及第2B圖，其中第2B圖係為第2A圖所示感測電極之第一區域放大圖。於一些實施例中，例如第2A圖所示之第一區域P，任一條第一金屬微線111可對應該複數個網格單元14而被區分為複數個曲線段，其中該複數個曲線段之間皆具有不同之弧形長度及曲率半徑r1。另外，任一條第二金屬微線112可對應於複數個網格單元14而被區分為複數個曲線段，其中該複數個曲線段之間皆具有不同之弧形長度及曲率半徑r2。於一些實施例中，任兩相鄰之第一金屬微線111a、111b之對應曲線段具有不同之弧形長度及曲率半徑r1，換言之，於同一網格單元14中，兩相鄰之第一金屬微線111a、111b之兩個曲線段具有不同之弧形長度及曲率半徑r1。任兩相鄰之第二金屬微線112a、112b之對應曲線段具有不同之弧形長度及曲率半徑r2，換言之，於同一網格單元14中，兩相鄰之第二金屬微線112a、112b之兩個曲線段具有不同之弧形長度及曲率半徑r2。於一些實施例中，每一條第一金屬微線111之任一個曲線段之曲率半徑r1係介於0.05mm至5mm之間，但不以此為限。每一條第二金屬微線112之任一個曲線段之曲率半徑r2亦介於0.05mm至5mm之間，但不以此為限。請同時參閱第2A圖及第2C圖，其中第2C圖係為第2A圖所示感測電極之第二區域放大圖。於一些實施例中，例如第2A圖所示之第二區域Q，每一條非直線之第一金屬微線111係由複數個弧段C1所構成，任一個弧段C1之長度係介於0.1mm至10mm之間，以 0.25 mm 至 1.5 mm 最佳，但不以此為限。每一條非直線之第二金屬微線112係由複數個弧段C2所構成，任一個弧段C2之長度亦介於0.1mm至10mm之間，以 0.25 mm 至 1.5 mm 最佳，但不以此為限。
【0015】
於一些實施例中，於任一網格單元14中，且於兩相鄰之第一金屬微線111a、111b之兩個曲線段中，具有較長弧形長度之曲線段所具有之曲率半徑r1係比具有較短弧形長度之曲線段所具有之曲率半徑r1大。於任一網格單元14中，且於兩相鄰之第二金屬微線112a、112b之兩個曲線段中，具有較長弧形長度之曲線段所具有之曲率半徑r2係比具有較短弧形長度之曲線段所具有之曲率半徑r2大。於一些實施例中，於任一網格單元14中，任兩相鄰之第一金屬微線111a、111b之對應曲線段係不交錯，且兩者之最短距離係介於50μm至200μm之間，但不以此為限。於任一網格單元14中，任兩相鄰之第二金屬微線112a、112b之對應曲線段係不交錯，且兩者之最短距離係介於50μm至200μm之間，但不以此為限。
【0016】
於一些實施例中，透光基板10之材料可選自聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，PET）、聚醚亞醯胺（Polyetherimide，PEI）、聚苯碸（Polyphenylensulfone，PPSU）、聚酰亞胺（Polyimide，PI）、聚萘二甲酸乙二醇酯 (Polyethylene naphthalate，PEN)、環烯烴類共聚物(Cyclic olefin copolymer，COC)、液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer，LCP)或其組合等，且不以此為限。於一些實施例中，金屬網格之金屬微線的材料可選自銅、金、銀、鋁、鎢、鐵、鎳、鉻、鈦、鉬、銦、錫或其至少任二者以上所組成的複合材料。於一些實施例中，金屬微線之線寬可介於1μm至20μm之間，其中金屬微線之線寬以介於1μm至5μm之間為較佳，且以3μm以下為更佳。此外，金屬微線之厚度以介於0.1μm至20μm之間為較佳，且以介於0.1μm至2μm之間為更佳。
【0017】
請參閱第3A圖，其中第3A圖係為第1圖所示之觸控面板之感測電極之另一實施例之結構示意圖。於本實施例中，感測電極21係為金屬網格(Metal mesh)，感測電極21包括複數條第一金屬微線211以及複數條第二金屬微線212，其中複數條第一金屬微線211係彼此分隔設置且分別沿大體上第一方向D1延伸，且任兩相鄰之第一金屬微線211a、211b之間係不交錯地排列。每一該第一金屬微線211係為一非直線且傾斜於第一軸線X及第二軸線Y，其中該非直線係以彎折線為較佳，且該彎折線係由複數個直線段連接組成。複數條第二金屬微線212係彼此分隔設置且分別沿大體上第二方向D2延伸，且任兩相鄰之第二金屬微線212a、212b之間係不交錯地排列。每一該第二金屬微線212係為一非直線且傾斜於第一軸線X及第二軸線Y，其中該非直線係以彎折線為較佳，且該彎折線係由複數個直線段連接組成。兩相鄰之第一金屬微線211a、211b與兩相鄰之第二金屬微線212a、212b係可架構為一不規則狀之網格單元24，換言之，感測電極21之複數條第一金屬微線211與複數條第二金屬微線212係相互隔離且交錯設置以形成複數個不規則狀之網格單元24，其中該複數個網格單元24之輪廓皆不相同。於此實施例中，第一方向D1與第二方向D2係分別傾斜於第一軸線X及第二軸線Y。第一方向D1與第二方向D2之夾角可介於60度至120度，且不以此為限。
【0018】
請同時參閱第3A圖及第3B圖，其中第3B圖係為第3A圖所示感測電極之局部放大圖。於一些實施例中，任一條第一金屬微線211可對應該複數個網格單元24而被區分為複數個切割段，其中該複數個切割段之間皆具有不同之長度。另外，任一條第二金屬微線212可對應於複數個網格單元24而被區分為複數個切割段，其中該複數個切割段之間皆具有不同之長度。於一些實施例中，任兩相鄰之第一金屬微線211a、211b之對應切割段具有不同之長度，換言之，於同一網格單元24中，兩相鄰之第一金屬微線211a、211b之兩個切割段具有不同之長度。任兩相鄰之第二金屬微線212a、212b之對應切割段具有不同之長度，換言之，於同一網格單元24中，兩相鄰之第二金屬微線212a、212b之兩個切割段具有不同長度。於一些實施例中，每一條第一金屬微線211之任一個切割段之長度係介於0.1mm至10mm之間，以 0.25 mm 至 1.5 mm 最佳，但不以此為限。每一條第二金屬微線212之任一個切割段之長度亦介於0.1mm至10mm之間，以 0.25 mm 至 1.5 mm 最佳，但不以此為限。於本實施例中，任一彎折線之任一點與水平線L交會所產生之彎折線與水平線L之夾角θ係介於20度至60度之間。
【0019】
於一些實施例中，於任一網格單元24中，任兩相鄰之第一金屬微線211a、211b之對應切割段係不交錯，且兩者之最短距離係介於50μm至200μm之間，但不以此為限。於任一網格單元24中，任兩相鄰之第二金屬微線212a、212b之對應切割段係不交錯，且兩者之最短距離係介於50μm至200μm之間，但不以此為限。於一些實施例中，第一金屬微線211之任一個切割段可為直線段或具有彎折部之線段。第二金屬微線212之任一個切割段可為直線段或具有彎折部之線段。
【0020】
綜上所述，本案提供一種觸控面板及其感測電極，其藉由金屬網格的圖案設計即可降低干涉紋現象的發生，且可提升可見度。本案之觸控面板及其感測電極，可無需依據顯示面板之薄膜電晶體陣列排列，即可於觸控面板與顯示面板貼合後，避免干涉紋現象的發生。
【0021】
本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
 
1‧‧‧觸控面板
10‧‧‧透光基板
11‧‧‧感測電極
12‧‧‧金屬引線
A‧‧‧可視觸控區
B‧‧‧周邊線路區
X‧‧‧第一軸線
Y‧‧‧第二軸線

Claims (12)

  1. 【第1項】
    一種觸控面板，包含:
        一透光基板，包括一可視觸控區及一周邊線路區，其中該可視觸控區定義一第一軸線及一第二軸線；
        一感測電極，設置於該透光基板上且配置於該可視觸控區中，其中該感測電極包括：
            複數條第一金屬微線，該複數條第一金屬微線彼此分隔排列，其中每一該第一金屬微線係為一非直線，且傾斜於該第一軸線與該第二軸線；以及
            複數條第二金屬微線，該複數條第二金屬微線彼此分隔排列，其中每一該第二金屬微線係為一非直線，且傾斜於該第一軸線與該第二軸線；
            其中，該複數條第一金屬微線與該複數條第二金屬微線係相互隔離且交錯設置以形成複數個網格單元，該複數個網格單元之輪廓皆不相同；以及
        複數個金屬引線，設置於該透光基板上且配置於該周邊線路區中，其中該複數個金屬引線係電性連接於該感測電極。
  2. 【第2項】
    如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一金屬微線及該第二金屬微線係分別為一弧形曲線，且該第一金屬微線及該第二金屬微線皆係由複數個弧段所構成。
  3. 【第3項】
    如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，其中每一條該第一金屬微線之任一個弧段之長度係介於0.1mm至10mm之間；以及每一條該第二金屬微線之任一個弧段之長度係介於0.1mm至10mm之間。
  4. 【第4項】
    如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中任一條該第一金屬微線對應該複數個網格單元區分為複數個曲線段，其中該複數個曲線段具有不同之弧形長度及曲率半徑；以及任一條該第二金屬微線對應於該複數個網格單元區分為複數個曲線段，其中該複數個曲線段具有不同之弧形長度及曲率半徑。
  5. 【第5項】
    如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，其中於同一個該網格單元中，兩相鄰之該第一金屬微線之兩個曲線段具有不同之弧形長度及曲率半徑；以及於同一個網格單元中，兩相鄰之該第二金屬微線之兩個曲線段具有不同之弧形長度及曲率半徑。
  6. 【第6項】
    如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，其中於同一個該網格單元中，兩相鄰之該第一金屬微線之兩個曲線段之最短距離係介於50μm至200μm之間；以及於同一個網格單元中，兩相鄰之該第二金屬微線之兩個曲線段之最短距離係介於50μm至200μm之間。
  7. 【第7項】
    如申請專利範圍第3項所述之觸控面板，其中每一條該第一金屬微線之任一個曲線段之該曲率半徑係介於0.05mm至5mm之間；以及每一條該第二金屬微線之任一個曲線段之該曲率半徑係介於0.05mm至5mm之間。
  8. 【第8項】
    如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一金屬微線及該第二金屬微線係分別為一彎折線。
  9. 【第9項】
    如申請專利範圍第8項所述之觸控面板，其中該第一金屬微線及該第二金屬微線之各該彎折線係由複數條直線段連接組成。
  10. 【第10項】
    如申請專利範圍第9項所述之觸控面板，其中任一條該第一金屬微線對應該複數個網格單元區分為複數個切割段，其中該複數個切割段具有不同之長度；以及任一條該第二金屬微線對應於該複數個網格單元區分為複數個切割段，其中該複數個切割段具有不同之長度。
  11. 【第11項】
    如申請專利範圍第10項所述之觸控面板，其中於同一個該網格單元中，兩相鄰之該第一金屬微線之兩個切割段具有不同之長度；以及於同一個網格單元中，兩相鄰之該第二金屬微線之兩個切割段具有不同之長度。
  12. 【第12項】
    一種感測電極，設置於一觸控面板之一可視觸控區，其中該可視觸控區定義一第一軸線及一第二軸線，該感測電極包括：
        複數條第一金屬微線，該複數條第一金屬微線彼此分隔排列，其中每一該第一金屬微線係為一非直線，且傾斜於該第一軸線與該第二軸線；以及
        複數條第二金屬微線，該複數條第二金屬微線彼此分隔排列，其中每一該第二金屬微線係為一非直線，且傾斜於該第一軸線與該第二軸線；
        其中，該複數條第一金屬微線與該複數條第二金屬微線係相互隔離且交錯設置以形成複數個網格單元，該複數個網格單元之輪廓皆不相同。
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