TWI539334B - 觸控螢幕面板 - Google Patents

Description

觸控螢幕面板

本發明涉及一種觸控螢幕面板，更特別是，在一種能夠防止藉由靜電所造成的驅動故障的發生的觸控螢幕面板。

觸控螢幕面板是輸入裝置，其允許使用者的指令藉由選擇顯示在顯示裝置的螢幕上的指令內容來輸入，或者利用使用者的手或工具來輸入。

為此，觸控螢幕面板提供在顯示器裝置的正面並且將接觸的位置轉換成電子信號。這樣，在接觸位置處使用者的手或物體直接接觸觸控螢幕面板。此外，在接觸位置處所選擇的指令內容作為輸入信號輸入至顯示裝置。

這樣的觸控螢幕面板可代替連接到顯示裝置的分離的輸入裝置，諸如鍵盤和滑鼠，觸控螢幕面板的應用範圍是逐漸增加的。

觸控螢幕面板被分為電阻覆蓋觸控螢幕面板、感光觸控螢幕面板、電容觸控螢幕面板，等等。

在這些觸控螢幕面板之間，當用戶的手或物體接觸觸控螢幕面板時，電容觸控螢幕面板通過感測在導電感測單元、相鄰的感測單元、接地電極或類似物之間形成的電容的變化將接觸位置轉換為電信號。

在這方面，為了在接觸面明確感測接觸位置，感測單元包括第一感測單元第二感測單元，其中第一感測單元係形成以藉由第一連接圖案沿著第一方向連接，並且第二感測單元係形成以藉由第二連接圖案沿著第二方向連接。

一般來說，第一和第二連接圖案彼此相交，而藉由在其間的插入的絕緣層來彼此絕緣。由於連接圖案的寬度是較感測單元中的圖案的寬度窄，連接圖案的電阻是比感測單元的電阻相對較大的。因此，第一和第二圖案的相交部分可能很容易因靜電而損害。

在損害的情況下，由於靜電所致的諸如絕緣崩潰或斷線發生在第一和第二連接圖案的相交部分，造成觸控螢幕面板的驅動故障。

本發明包括一種能夠防止藉由靜電所造成的驅動故障的發生的觸控螢幕面板。

根據本發明的一態樣，一種觸控螢幕面板，包括：透明基板；複數個第一感測單元，其係形成以沿著在該透明基板上的第一方向連接；複數個第二感測單元，其配置在該第一感測單元之間，並且係形成以沿著在該透明基板上的第二方向連接；複數個第一連接圖案，其沿著該第一方向彼此連接該第一感測單元；複數個第二連接圖案，其沿著該第二方向彼此連接該第二感測單元；以及第一絕緣層，其插入在該第一連接圖案和該第二連接圖案之間；其中每個第一連接圖案包括主要橋型圖案和一個或多個子橋型圖案，其中該主要橋型圖案是分別在不同層中圖案化，以從藉由該主要橋型圖案連接的該第一感測 單元沿著該第一方向連接彼此相鄰的第一感測單元，並且該子橋型圖案從該主要橋型圖案所分支並且具有連接該主要橋型圖案的兩端以形成迂迴的路徑。

該子橋型圖案可是從該主要橋型圖案的一點所分支的起點延伸，然後在預定角度處彎曲一次或多次，使得該子橋型圖案的終點連接到該主要橋型圖案的另一個點。

三角形可是藉由結合該至少一個子橋型圖案和在該至少一個子橋型圖案的起點和終點之間的該主要橋型圖案所製成。

該子橋型圖案的寬度可比該主要橋型圖案的寬度窄。

該觸控螢幕面板可進一步包括外部線，其將該第一和第二感測單元連接到外部驅動電路，其係沿著用於每行的該第一和第二方向連接。該第一連接圖案可是由作為外部線的在相同層的相同材料所形成。

該第一連接圖案和該外部線可是由金屬材料所形成。

該第一感測單元、該第二感測單元和該第二連接圖案可是由透明電極材料所形成。

該第二感測單元和該第二連接圖案係可沿著該第二方向的每行整合地圖案化。

該第一感測單元可具有在該第二感測單元之間相互分離的圖案。

每個第一連接圖案的末端部份可通過接觸孔連接到相鄰的第一感測單元。

當一個第一連接圖案連接到一個感測單元時，複數個接觸孔可形成。

該第一連接圖案可是由不透明的金屬材料所形成，而且該第二連接圖案可是由與該第一和第二感測單元一起的透明電極材料所形成

該第一連接圖案的寬度可是比該第二連接圖案的寬度窄。

當相鄰的第一感測單元彼此連接時，一個第一連接圖案可形成。

該透明基板可作為顯示面板的上基板來實現，使得該觸控螢幕面板和該顯示面板彼此整合。

該第一絕緣層可藉由無機絕緣層來實現，其整個形成在該第一和第二感測單元和該第一和第二連接圖案所形成之處的觸碰主動區域上。

該子橋型圖案係可配置以與相鄰至該第二連接圖案重疊，並在相同平面上自該主要橋型圖案突出。

複數個子橋型圖案係可形成於該第一連接圖案的每個。

該主要橋型圖案係可設計以包含在預定角度，其相對於水平方向和垂直方向的一者以作為該第一方向而確定。

如上所述，根據本發明實施例中，從主要橋型圖案分支以形成迂迴路徑的一個或多個子橋型圖案係形成在沿著弟一方向彼此連接第一感測單元的每個第一連接圖案，因此，它可以防止由於靜電所致的觸控螢幕面板的驅動故障。

10‧‧‧透明基板

12‧‧‧感測單元

12a‧‧‧第一感測單元

12b‧‧‧第二感測單元

13‧‧‧連接圖案

13a‧‧‧第一連接圖案

13a1‧‧‧主要橋型圖案

13a2‧‧‧子橋型圖案

13b‧‧‧第二連接圖案

15‧‧‧外部線

20‧‧‧襯墊部分

30‧‧‧第一絕緣層

40‧‧‧第二絕緣層

101‧‧‧接觸主動區域

102‧‧‧非接觸主動區域

當考慮聯同附圖並藉由參照以下詳細描述，本發明的更完整的賞識以及其隨之而來的許多好處將很容易變得明顯，同時更好地理解，其中相似的參考符號表示相同或類似的組件，其中： 圖1是概略顯示觸控螢幕面板的平面圖。

圖2是根據本發明的實施例來顯示在觸控螢幕面板中的感測單元和連接圖案的平面圖。

圖3a和3b是圖2中沿線I-I’和II-II’所擷取的觸控螢幕面板的主要部分。

本申請案參考、併入以下申請案的所有優點於此處。根據35U.S.C§119宣稱2010年9月29日在韓國知識產權局較早呈遞的申請案，並且其正式授與序列為第10-2010-0094227號。

在下面的詳細說明，本發明的某些示範性實施例只因說明的方式被簡要的顯示和描述。對這些熟知該領域的技術人士應了解，這些被描述的實施例可以以各種不同方式做任何地調整而不違背本發明的精神和範疇。因此，圖式和說明將被視為說明性質，沒有任何限制性。此外，當一個元素被稱為是在另一元素“上”，它可以直接在其他元素上，或者藉有一個或多個中間層插入其中的方式非直接地在另一個元素上。此外，當一個元素被稱為是“連接到”另一元素，它可以直接連接到其他元素，或者藉有一個或多個中間層插入其中的方式間接地連接到其他元素。下文中，相似的參考數字代表相似的元素。

本發明的示範性實施例現在將參照附圖詳細描述。

圖1是概略顯示觸控螢幕面板的平面圖。

參考圖1，觸控螢幕面板包括透明基板10，形成於透明基板10的接觸主動區域中的感測單元12和形成於接觸主動區域外的非接觸主動區域中的外部線15，通過襯墊部分20將感測單元12連接至外部驅動電路(未顯示)。

感測單元12包括複數個第一感測單元12a和複數個第二感測單元12b，其中複數個第一感測單元12a分配地排列在透明基板10的接觸主動區域上並且沿著第一方向連接，並且複數個第二感測單元12b分配地排列在第一感測單元12a之間並沿著第二方向連接。

換言之，第一和第二感測單元12a及12b分別是交替排列以沿著不同的方向彼此連接。例如，形成第一感測單元12a以沿行方向(水平方向)連接，第一感測單元12a的行線連接到各自的外部線15。形成第二感測單元12b以沿列方向(垂直方向)連接，第二感測單元12b的列線連接到各自的外部線15。

第一和第二感測單元12a及12b分別由如銦錫氧化物(ITO)的透明電極材料來形成，這樣，分別從低於第一和第二感測單元12a及12b配置的顯示面板(未顯示)的光可分別傳送到第一和第二感測單元12a及12b。

同時，雖然只有簡單的線條顯示於圖1而無指定參考數字，但是複數個第一連接圖案和複數個第二連接圖案進一步形成於透明基板10的接觸主動區域中。在這方面，複數個第一連接圖案是沿第一方向排列(例如，該行方向)，以沿著第一方向連接第一感測單元12a彼此。複數個第二連接圖案沿著第二方向(例如，列方向)排列，以沿著第二方向連接第二感測單元12b彼此。連接圖案的實施例和詳細說明將提供如下。

外部線15分別電連接到第一感測單元12a的行線和第二感測單元12b的列線，使第一和第二感測單元12a及12分別通過襯墊部分20連接到外部驅動電路(未顯示)，如位置感測電路。

外部線15排列在觸控螢幕面板的外部分的非接觸主動區域中，除了圖像顯示的觸控主動區域。外線路15的材料可在廣範圍中選擇。因此，外線路15可由不僅是用來形成感測單元12的透明電極材料來形成，也可以由低電阻金屬材料來形成，如鉬(Mo)、銀(Ag)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鋁(Al)或鉬/鋁/鉬。

配置如上所述的觸控螢幕面板是電容式觸控螢幕面板。如果如用戶的手指或手寫筆的接觸物體接觸到觸控螢幕面板，接觸位置的電容改變，並將該變化通過外部線和襯墊部分20從感測單元12傳送到驅動電路(未顯示)。 然後，電容的變化由X和Y輸入處理電路(未顯示)轉換成電信號，從而感測接觸位置。

圖2是根據本發明的實施例來顯示在觸控螢幕面板中的感測單元和連接圖案的平面圖，圖3a和3b是圖2中沿線I-I’和II-II’所擷取的觸控螢幕面板的主要部分。

為便於說明，只有相鄰的兩個第一感測單元12a、連接第一感測單元12a彼此的第一連接圖案13a、相鄰的兩第二感測單元12b和連接第二感測單元12a彼此的第二連接圖案13b顯示於圖2。然而，實際的觸控螢幕面板具有一結構，其中該結構如圖2所示反覆配置在觸控主動區域中。因此，複數個第一連接圖案13a和複數個第二連接圖案13b將在下面的說明呈現。

圖2、3a和3b將結合圖1來介紹。按照本實施例的觸控螢幕面板包括：透明基板10；感測單元12，包括分別形成的複數個第一感測單元12a和複數個第二感測單元12b，其在透明基板10的接觸主動區域101中分別沿著第一和第二個方向連接；連接圖案13，包括沿著第一方向連接第一感測單元12a彼此的複數個第一連接圖案13a，和沿著第二方向連接第二感測單元12b彼此的複數個第二連接圖案13b；以及第一絕緣層30，其配置在第一連接圖案13a及第二連接圖案13b之間以提供絕緣性能。根據設計結構，觸控螢幕面板還可以包括第二絕緣層40，其完全形成在觸控螢幕面板上以保護在透明基板10上形成的圖案。

在後者方面，分別形成第一和第二感測單元12a及12b與分別形成第一和第二連接圖案13a及13b的接觸主動區域101是普遍形成的，以與低於觸控主動區域101配置的顯示面板(未顯示)的圖像顯示表面重疊。接觸主動區域101是作為透明的元素執行，使得自顯示面板一部分的圖像可以被顯示。

為此，第一和第二感測單元12a及12b分別由如ITO的透明電極材料所形成。第一連接圖案13a及/或第二連接圖案13b分別由透明電極材料所形成，如第一和第二感測單元12a及12b，或著由低電阻的不透明金屬材料所形成。 第一連接圖案13a及/或第二連接圖案13b的寬度、厚度或長度可以調整以防止它們被顯示。

例如，第一連接圖案13a可由低電阻的不透明金屬材料所形成，而第二連接圖案13b可分別由透明電極材料與第一和第二感測單元12a及12b形成。

在這種情況下，第一感測單元12a可被形成以具有在第二感測單元12b之間相互分離的圖案。第一感測單元12a可被形成以藉由第一連接圖案13a沿第一方向連接。

在這種情況下，第一連接圖案13a可從藉由第一連接圖案13a連接的第一感測單元12a分別在不同層圖案化。如圖2所示，第一連接圖案13a的兩末端部分可透過接觸孔連接到相鄰的第一感測單元12a。

當一個第一連接圖案13a連接到一個第一感測單元12a時，一個或更多的接觸孔被形成。在這種情況下，兩個或更多的接觸孔可能形成以減少接觸電阻。考慮接觸電阻、能見度等等，接觸孔的數量可能被調整。

在此例中，第一感測單元12a和第一連接圖案13a的不一定透過接觸孔連接。在這樣的情況：第一絕緣層30分別局部地形成在第一和第二連接圖案13a及13b的交叉處，第一感測單元12a和第一連接圖案13a可透過直接接觸來連接。

同時，在這樣的情況：第二連接圖案13b由透明電極材料形成，第二感測單元12b及第二連接圖案13b是沿著第二方向的每一線被整合地圖案化，以作為透明電極材料的結果，從而簡化了程序。

在這樣的情況：第一連接圖案13a由低電阻的不透明金屬材料所形成，第一連接圖案13a及外部線15在形成排列在非觸控主動區域102的外部線15過程中同時形成，從而簡化了程序。也就是說，第一連接圖案13a可能會由如相同於外部線15的層的材料所形成。

在第一連接圖案13a正由低電阻的不透明金屬材料所形成的狀況下，第一連接圖案13a的寬度是有限的，因此，它是可以預防第一連接圖案13a 被可視。因此，第一連接圖案13a的寬度係以窄於由透明電極材料所形成的第二連接圖案13b的方式來形成。

換言之，第一連接圖案13a必須被設計，以便在考慮可視度的狹窄。在這種情況下，故障很容易產生在第一連接圖案13a，其藉由靜電分別集中在第一和第二連接圖案13a及13b的相交部分，從而導致觸控螢幕面板的驅動失敗。

因此，構想這實施例以防止觸控螢幕面板由於靜電所致的驅動失敗。為此，子橋型圖案13a2形成於每個連接圖案13a。

更具體地說，在這種實施例，每個第一連接圖案13a包括沿著第一方向連接相鄰的第一感測單元12a彼此的主要橋型圖案13a1，以及從主要橋型圖案13a1分支的一個或多個子橋型圖案13a2。在這種情況下，子橋型圖案13a2的兩末端連接到主要橋型圖案13a1，從而形成一個迂迴的路徑。例如，子橋型圖案13a2可被配置，以與相鄰的第二連接圖案13b重疊。子橋型圖案13a2可被形成，以在同一平面上從主要橋型圖案13a1突出。

在這種情況下，儘管主要橋型圖案13a1的區域斷開，第一連接圖案13a的連接狀態可透過子橋型圖案13a2維持，從而防止觸控螢幕面板由於靜電所致的驅動失敗。

同時，子橋型圖案13a2從主要橋型圖案13a1分支點做為起點，然後在預定的角度一次或多次彎曲，使得子橋型圖案13a2的終點可以連接到主要橋型圖案13a1的另一點。例如，主要橋型圖案13a1和子橋型圖案13a2可形成一種結構，其中三角形狀可藉由結合子橋型圖案13a2和起點和終點之間的區域所得 到。在這種情況下，靜電誘導入子橋型圖案13a2，以便它可以改善主要橋型圖案13a1對靜電的弱點。

子橋型圖案13a2的寬度可被形成以比主要橋型圖案13a1窄。在這種情況下，靜電更有效地誘導入子橋型圖案13a2，以便它可以防止主要橋型圖案13a1提前斷開。也就是說，雖然靜電誘導，但是由於靜電或類似的斷線故障不會發生在子橋型圖案13a2，而不是在主要橋型圖案13a1。因此，它可以確保主要橋型圖案13a1的穩定。

一個或更多的子橋型圖案13a2形成在每個第一連接圖案13a。在複數個子橋型圖案被形成在每個第一連接圖案13a的狀況下，它可以更有效地防止主要橋型圖案13a1由於靜電而斷線。然而，考慮可視度以及改善防止因靜電引起的故障，子橋型圖案13a2的數量可以調整。

同時，主要橋型圖案13a1可考慮可視度而設計。例如，主要橋型圖案13a1可設計以便能夠在相對於作為第一方向的水平方向(行方向)或垂直方向(列方向)的預定的角度傾斜。在這種情況下，根據人類視覺特性，其中對角線方向的認知程度是低於該水平或垂直方向，主要橋型圖案13a1不太可視，因此它可能提高從顯示面板圖像的可視度。

如上所述，根據本實施例，一個或更多的子橋型圖案13a2(從主要橋型圖案13a1分支從而形成一個迂迴的路徑)是形成於每個第一連接圖案13a(沿著第一方向連接第一感測單元12a彼此)，因此它可以防止由於靜電所致的觸控螢幕面板的驅動失敗。

在子橋型圖案13a2是在預先角度一次或多次彎曲的情況下，或者在子橋型圖案13a2的寬度是被形成以窄於主要橋型圖案13a1的情況下，靜電更容 易被誘導入子橋型圖案13a2，因此，它可以有效地改善分別在第一和第二連接圖案13a及13b的交叉處的靜電的弱點。

換言之，實施例提供了一種具有一結構的觸控螢幕面板，該結構係相應於藉由在由不透明的金屬材料形成的每個金屬橋型圖案(即，第一連接圖案13a)處形成的子橋型圖案13a2的靜電還強。

因此，因為它足以形成在相鄰的第一感測單元12a的連接中唯一的第一連接圖案13a，所以它有利於可視度。

根據本實施例的觸控螢幕面板可被有效地應用於結構，其中觸控螢幕面板和顯示面板是藉由形成觸控圖案相互整合，如感測單元12和連接圖案13直接在顯示面板上。

更具體地說，觸控螢幕面板的透明基板10作為顯示面板的上基板來實現，並且感測單元12和連接圖案13是形成在顯示面板的上基板的表面上，從而提供了具有整合觸控螢幕面板的顯示面板。在這種情況下，分別在第一和第二連接圖案13a和13b之間的第一絕緣層30的厚度可能是有限的。

例如，在顯示面板作為有機發光顯示面板或類似物實現的情況下，上下基板是由熔料所密封，第一絕緣層30可作為厚的有機絕緣層來形成。 在這種情況下，有機絕緣層可藉由燒成高溫的熔料打破，因此，有機絕緣層可能由無機絕緣層替換。

也就是說，在這樣的情況：透明基板10，作為觸控螢幕面板的基礎材料，以作為顯示面板的上基板來實現，致使觸控螢幕面板和顯示面板相互整合，並且第一絕緣層30可被設計成完全形成在接觸主動區域102中的無機絕緣層中，其中第一和第二感測單元12a及12b分別形成與第一和第二連接圖案13a及 13b分別形成在接觸主動區域102中。在這種情況下，與有機絕緣層相較，由於層壓力所致的無機絕緣層的厚度是有限的。

因此，由於作為無機絕緣層實現的第一絕緣層30的厚度是有限的，第一絕緣層30可相應於靜電還弱。但是，如果子橋型圖案13a2形成於實施例中所描述的每個第一連接圖案13a，相應於靜電的弱點進行了改進。因此，根據本實施例的觸控螢幕面板可以有效地應用於結構，其中該結構中觸控螢幕面板和顯示面板彼此整合。

雖然本發明以各種示範性實施例來描述，應了解的是，雖然本發明不侷限在這些揭露的實施例，但相反地，意圖涵蓋在所附申請專利範圍的精神和範疇內的各種調整、等效排列和其等效物。

12‧‧‧感測單元

12a‧‧‧第一感測單元

12b‧‧‧第二感測單元

13‧‧‧連接圖案

13a‧‧‧第一連接圖案

13a1‧‧‧主要橋型圖案

13a2‧‧‧子橋型圖案

13b‧‧‧第二連接圖案

Claims (19)

1. 一種觸控螢幕面板，包括：透明基板；複數個第一感測單元，其係形成以沿著在該透明基板上的第一方向連接；複數個第二感測單元，其配置在該些第一感測單元之間，並且係形成以沿著在該透明基板上的第二方向連接；複數個第一連接圖案，其沿著該第一方向彼此連接該第一感測單元；複數個第二連接圖案，其沿著該第二方向彼此連接該第二感測單元；以及第一絕緣層，其插入在該第一連接圖案和該第二連接圖案之間；其中每個第一連接圖案包括主要橋型圖案和至少一個子橋型圖案，其中該主要橋型圖案與藉由該主要橋型圖案連接的該第一感測單元是分別在不同層中圖案化，以沿著該第一方向連接彼此相鄰的第一感測單元，並且該子橋型圖案從該主要橋型圖案所分支並且具有連接該主要橋型圖案的兩端以形成迂迴的路徑。
2. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中該至少一個子橋型圖案是從該主要橋型圖案的一點所分支的起點延伸，然後在預定角度處彎曲至少一次，使得該子橋型圖案的終點連接到該主要橋型圖案的另一個點。
3. 如申請專利範圍第2項的觸控螢幕面板，其中三角形是藉由結合該至少一個子橋型圖案和在該至少一個子橋型圖案的起點和終點之間的該主要橋型圖案所製成。
4. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中該至少一個子橋型圖案的寬度比該主要橋型圖案的寬度窄。
5. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，進一步包括外部線，該外部線將該第一和第二感測單元連接到外部驅動電路，該外部線係沿著用於每行的該第一和第二方向連接；其中該第一連接圖案是由與該外部線在相同層的相同材料所形成。
6. 如申請專利範圍第5項的觸控螢幕面板，其中該第一連接圖案和該外部線是由金屬材料所形成。
7. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中該第一感測單元、該第二感測單元和該第二連接圖案是由透明電極材料所形成。
8. 如申請專利範圍第7項的觸控螢幕面板，其中該第二感測單元和該第二連接圖案係沿著該第二方向整合地圖案化每行。
9. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中該第一感測單元具有在該第二感測單元之間相互分離的圖案。
10. 如申請專利範圍第9項的觸控螢幕面板，其中每個第一連接圖案的末端部份通過接觸孔連接到相鄰的第一感測單元。
11. 如申請專利範圍第10項的觸控螢幕面板，其中當一個第一連接圖案連接到一個感測單元時，該接觸孔形成。
12. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中該第一連接圖案是由不透明的金屬材料所形成，而且該第二連接圖案是由與該第一和第二感測單元一起的透明電極材料所形成。
13. 如申請專利範圍第12項的觸控螢幕面板，其中該第一連接圖案的寬度是比該第二連接圖案的寬度窄。
14. 如申請專利範圍第12項的觸控螢幕面板，其中當相鄰的第一感測單元彼此連接時，一個第一連接圖案形成。
15. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中該透明基板包括顯示面板的上基板，使得該觸控螢幕面板和該顯示面板彼此整合。
16. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中該第一絕緣層包括無機絕緣層，其整個形成在該第一和第二感測單元和該第一和第二連接圖案所形成之處的觸碰主動區域上。
17. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中該至少一個子橋型圖案係配置以與相鄰其之該第二連接圖案重疊，並在相同平面上自該主要橋型圖案突出。
18. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中該至少一個子橋型圖案包括複數個子橋型圖案，其係形成於每個該第一連接圖案。
19. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中該主要橋型圖案係設計以彎曲一預定角度，其相對於水平方向和垂直方向的一者以決定作為該第一方向。