TWI551916B - 觸控面板 - Google Patents

Description

觸控面板

本發明是有關於一種觸控面板，且特別是有關於一種邊框設計富有彈性的觸控面板。

觸控顯示裝置是由顯示面板以及觸控面板兩者堆疊所構成。為了傳遞觸控面板的訊號，於觸控面板的周邊區會佈局有多條傳輸線路，顯示面板亦然。一般而言，觸控面板是設置於顯示面板外側的構件。因此，顯示面板現有設計在周邊區往往配置有遮蔽用的邊框結構以遮蔽這些設置於周邊的傳輸線路。如此，邊框結構不但可以提供遮蔽的作用，更可以在觸控顯示裝置上定義出顯示與觸控的面積範圍，便於使用者的使用。由於使用者可以直接觀看到邊框結構，因此邊框結構的設計必須富有彈性才能符合產品的規格。

本發明提供一種觸控面板，具備富有設計彈性的邊框結構。

本發明提出一種觸控面板，包括一基板、一觸控元件、多條傳輸線、一第一邊框結構以及一第二邊框結構。觸控元件配置於基板上以定義出一主動區。多條傳輸線連接於觸控元件。第一邊框結構配置於基板上，並環繞主動區以定義出一第一周邊區且傳輸線至少部份位於第一邊框結構上表面。第二邊框結構配置於基板上，並環繞第一邊框結構外圍，且第一邊框結構與第二邊框結構的材質不同。

在本發明之一實施例中，上述第二邊框結構的膜層厚度大於第一邊框結構的膜層厚度。

在本發明之一實施例中，上述第二邊框結構重疊於第一邊框結構。

在本發明之一實施例中，上述第二邊框結構將第一邊框結構的上表面完全遮蓋，且傳輸線位於第一邊框結構與第二邊框結構之間。

在本發明之一實施例中，上述第一邊框結構實質上為黑色，而第二邊框結構實質上為彩色。

在本發明之一實施例中，上述第一邊框結構的材質實質上包括一光阻材料，且藉由黃光製程製作而成。

在本發明之一實施例中，上述第二邊框結構的材質實質上包括一油墨材料，且藉由印刷製成製作而成。

在本發明之一實施例中，上述第一邊框結構的膜層厚度實質上不大於2微米。

在本發明之一實施例中，上述觸控元件包括多條沿一第一方向延伸的第一感測串列以及多條沿一第二方向延伸的第二感測串列，第一方向與第二方向相交，且傳輸線各自將對應的第一感測串列以及第二感測串列連接至位於第一周邊區中的一晶片連接區。

在本發明之一實施例中，上述傳輸線的材質包括金屬。

在本發明之一實施例中，上述觸控面板更包括一保護層，配置於基板上，且觸控元件位於保護層與基板之間。

在本發明之一實施例中，上述基板為一覆蓋板以覆蓋於一顯示面板上。

在本發明之一實施例中，上述第一邊框結構與第二邊框結構實質上皆為非導電的。

在本發明之一實施例中，上述第二邊框結構在第一周邊區遠離主動區的外圍定義出一第二周邊區。

基於上述，本發明至少一實施例使用兩種不同材質製作第一邊框結構與第二邊框結構以於觸控面板的周邊定義出兩個周邊區，且傳輸線設置於第一邊框結構上。如此一來，第二邊框結構的材質以及製作方式將不受限於傳輸線的製作而可以具有更大的設計彈性。因此，本發明至少一實施例的觸控面板可以具有多彩化的邊框或雙重色彩的邊框，甚至或是本發明至少一實施例的觸控面板在邊框上可以隨不同設計需求而具備有特定的圖紋或商標。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1繪示為本發明一實施例的觸控面板的示意圖。請參照圖1，觸控面板100例如可以劃分為一主動區102、一第一周邊區104以及一第二周邊區104，其中主動區102被第一周邊區104所環繞而第一周邊區104被第二周邊區106所環繞。亦即，本實施例的第一周邊區104是指位於主動區102與第二周邊區106之間的區域。

具體來說，觸控面板100包括一基板110、一觸控元件120、多條傳輸線130、一第一邊框結構140以及一第二邊框結構150，其中觸控元件120、傳輸線130、第一邊框結構140以及第二邊框結構150都是設置於基板110。值得一提的是，圖1僅是示意性地表示出基板110上的這些構件所設置的位置而沒有直接地表示出各件之間的堆疊關係。

觸控元件120包括了多條第一感測串列122以及多條第二感側串列124，其中各第一感側串列122沿第一方向D1延伸而各第二感測串列124沿第二方向D2延伸，且第一方向D1與第二方向D2彼此相交錯。此處所謂的串列實質上是指將多個感測用的導電圖案連接成串的結構設計。舉例而言，各第一感測串列122是藉由多個第一連接部122C將多個第一感測部122P串接在一起而構成的，而第二感測串列124是藉由多個第二連接部124C將多個第二感測部124P串接在一起而構成的。另外，這些第一感測部122P與第二感測部124P於圖1中雖繪示為菱形(diamond shape)的導電圖案，但在其他實施例中可以設計為其他形狀。並且，在本實施例雖以串列型態的觸控元件120來說明，但本發明不以此為限。

觸控面板100的觸控元件120需要被驅動才能進行感測且觸控元件120所測得的訊號須要讀取出來才可以依據感測的結果輸出對應的指令。所以，觸控元件120必需藉由傳輸線130來連接至驅動/讀取的電路或是晶片。一般來說，觸控面板100預定要接合驅動/讀取的電路或是晶片的區域即定義為晶片連接區104A。因此，在本實施例中，這些傳輸線130的一端會連接至對應的感測串列而另一端會延伸至至少位於第一周邊區104內的晶片連接區104A。另外，為了提供理想的訊號傳輸品質，傳輸線130往往採用金屬材料加以製作，但不以此為限。也就是說，在其他實施例中，傳輸線130可選擇性以金屬之外的導電材料(例如金屬氧化物)加以製作。

為了遮蔽這些傳輸線130，第一邊框結構140設置於傳輸線130所在的第一周邊區104中。也就是說，圖1中雖繪示出傳輸線130與第一邊框結構140，但使用者在使用觸控面板100時第一邊框結構140實質上會將這些傳輸線130遮蔽住而避免使用者察覺到傳輸線130的存在。

另外，在本實施例中，第一邊框結構140與基板110的邊緣之間還設置有第二邊框結構150。因此，觸控面板100的邊框可以至少由第一邊框結構140與第二邊框結構150所構成，這使得觸控面板100的邊框設計更富有彈性。舉例來說，第一邊框結構140與第二邊框結構150呈現不同的色彩或是呈現不同的色飽和度時，觸控面板100的邊框就不侷限於單一色彩的邊框。當然，在部份的實施方式中，第一邊框結構140與第二邊框結構150可以選擇性地具備相同的色彩而呈現出單一色彩的視覺效果。整體而言，第一邊框結構140與第二邊框結構150的設置使觸控面板100的外觀設計更富有彈性。

詳言之，圖2繪示為圖1的觸控面板沿剖線I-II的局部剖面的一種實施方式。請同時參照圖1與圖2，觸控面板100除了圖1所繪示的構件外實質上還包括有覆蓋住傳輸線130與觸控元件120的保護層160。另外，由圖2可知，第一邊框結構140配置於基板110上，而傳輸線130至少有一部分配置於第一邊框結構140遠離基板110的上表面142上。第二邊框結構150則是位於第一邊框結構140旁，甚至可以局部地重疊於第一邊框結構140的上表面142。由於第一邊框結構140上設置有傳輸線130，第一邊框結構140是非導電的結構物，而第二邊框結構150也可以選擇性地為非導電的結構物。

使用者在使用觸控面板100時，使用者與第一邊框結構140等構件分別位於基板110的相對兩側。也就是說，使用者的手指F在使用觸控面板100時是接觸於基板110的第一側112，而觸控元件120、傳輸線130、第一邊框結構140以及第二邊框結構150等構件是設置於基板110的第二側114，其中第一側112與第二側114彼此相對。第一邊框結構140遮光性良好時，使用者可以看見第一邊框結構140而不會看見傳輸線130以及重疊於第一邊框結構140的部份第二邊框結構150。因此，第一邊框結構140被使用者所看到的面積即可定義出第一周邊區104。另外，第二邊框結構150未重疊於第一邊框結構140的部份才會被使用者所看到而可以定義出第二周邊區106。換言之，第一邊框結構140是用來遮蔽傳輸線130的設計，其在基板110上的面積實質上可以約等於傳輸線130所需的佈局面積。傳輸線130所需的佈局面積縮減的越小則第一邊框結構140的面積也可以隨之縮小。

在本實施例中，第一邊框結構140例如是以光阻材料利用黃光製程加以製作而成的。為了具備理想的遮光性質，光阻材料一般可以是黑色或是白色的，所以第一邊框結構140可以提供黑色或是白色的邊框設計。另外，由於第一邊框結構140是以光阻材料透過黃光製程加以製作的，第一邊框結構140的膜層厚度t1可以不大於2微米即達到理想的遮光性質。如此一來，傳輸線130由基板110上延伸至第一邊框結構140的上表面142時不容易發生基於階梯覆蓋(stage coverage)不良而斷線的問題。也就是說，第一邊框結構140基於其材質特性以及製作方式，可以具有適當的厚度以及所需的遮光性質。所以，使用這樣的第一邊框結構140使得觸控面板100的傳輸品質良好且可有效遮蔽傳輸線130而符合使用者對產品外觀的需求。

另外，在本實施例中，第二邊框結構150的材質例如是油墨材料，其可以藉由印刷(例如網版印刷)製程加以製作。油墨材料可以隨著染料的選擇而具有多種色彩。另外，藉由印刷製程將油墨材料製作於基板110可以容易地形成特定的圖紋或是商標等。所以，第二邊框結構150可以提供多樣化的視覺效果，使得觸控面板100的邊框設計富有彈性。值得一提的是，在所需圖紋設計需要更改時，僅需要更改印刷製程所使用的網版即可製作不同圖紋設計的第二邊框結構150。如果以黃光製程形成特定的圖紋，則所需圖紋設計更改時需要更改黃光製程所使用的光罩。相對而言，黃光製程的光罩需要較高的成本。因此，本實施例利用印刷製程製作第二邊框結構150除了可以形成所需的圖紋使觸控面板100的設計更富有彈性，更可以降低製作的成本。

一般而言，為了達到足夠的遮光度或是足夠的色彩飽和度，藉由印刷方式所形成的第二邊框結構150可能被要求具有大於2微米的膜層厚度t2。在這樣的設計下，將傳輸線130設置於第二邊框結構150上較容易發生斷線問題。因此，本實施例將傳輸線140配置於厚度較小的第一邊框結構140上有助於在有效遮蔽傳輸線130的前提下提高傳輸線130的製作良率。此時，第二邊框結構140的膜層厚度t2不需特別地侷限，亦即膜層厚度t2的大小可以不同於膜層厚度t1卻也可選擇性地等於膜層厚度t1。由於第二邊框結構140可以具有多種色彩且易於更改圖紋，有助於提高觸控面板100的設計彈性。所以，觸控面板100除了具有理想的品質外，更可以符合使用者或是設計者對外觀上的需求。

另外，圖3繪示為圖1的觸控面板沿剖線I-II的局部剖面的另一種實施方式。請同時參照圖2與圖3，本實施方式與圖2相似，不過第二邊框結構150在此實施方式中將第一邊框結構140的上表面142完全遮蓋，且傳輸線130位於第一邊框結構140與第二邊框結構150之間。由圖2與圖3可知，第一邊框結構140與第二邊框結構150彼此重疊的面積大小並不特別地侷限。第二邊框結構150可以部分地重疊於第一邊框結構140或是完全地覆蓋於第一邊框結構140上方。

除此之外，觸控面板100中，觸控元件120在剖面結構上的設計可以有多種實施方式，以下將列舉數種方式以範例性的說明。不過，本發明不以下列的方式為侷限。另外，以下所列的實施方式中，第二邊框結構150都以圖2所繪示的設計為說明，但圖3的設計也可以應用於下列的實施方式中，或是圖2與圖3的設計可以同時應用於同一個觸控面板100中。

圖4A與圖4B繪示為圖1的觸控面板沿剖線I-II-III以及沿剖線IV-V的局部剖面的第一種實施方式。請同時參照圖1、圖4A與圖4B，觸控面板100中，由第一感測串列122與第二感測串列124所構成的觸控元件120整體都被保護層160所覆蓋而位於保護層160與基板110之間。第一感測串列122的第一感測部122P與第二感測串列124的第二感測部124P可以都配置於基板110的表面而呈現共平面的關係。另外，為了避免第一感測串列122與第二感測串列124之間電性短路，各個第一連接部122C與對應的第二連接部124C之間更設置有一島狀絕緣圖案170。

以材質而言，第二感測串列124整體以及第一感測串列122的第一感測部122P在此都是以相同的材質製作而成，例如可透光的導電材質(包括有銦錫氧化物、銦鋅氧化物等金屬氧化物)。第一感測串列122的第一連接部122C可以採用上述可透光的導電材質或是另一種導電材質加以製作。在一實施例中，第一感測串列122的第一連接部122C例如使採用與傳輸線130相同的材質加以製作。

以製作方法而言，在基板110上形成了第一邊框結構140之後，可以利用導電性良好的金屬材料製作傳輸線130。第一連接部122C與傳輸線130的材質相同時，第一連接部122C與傳輸線130可以同時製作。接著，在第一連接部122C上製作島狀絕緣圖案170，並且在基板110上以透明導電材料形成第一感測部122P以及第二感測串列124。隨後，可以採用印刷製程將第二邊框結構150製作於基板110上。由於印刷製程可以在觸控元件120製作完成之後才進行，構成第二邊框結構150的油墨材料不容易因為觸控元件120的製作過程(例如黃光製程)而變質。也就是說，第二邊框結構150所呈現的效果(色彩)可以符合預定需求，不受其他元件的製作過程而改變。

不過，上述觸控元件120的製作方式並不特別的侷限，只要在製作第二感測串列124之前就先在第一連接部122C上形成有島狀絕緣圖案170即可完成觸控元件120。舉例來說，第一感測部122P以及第二感測串列124雖然採用相同的材料加以製作，卻可以採用不同的步驟來製作。如此，第一連接部122C可以選擇性地與第一感測部122P同時製作而具有與第一感測部122P相同的材質。

圖5A與圖5B繪示為圖1的觸控面板沿剖線I-II-III以及沿剖線IV-V的局部剖面的第二種實施方式。請同時參照圖1、圖5A與圖5B，本實施例的設計類似於圖4A與圖4B。不過，在本實施方式中，絕緣層180配置於第一感測串列122的第一連接部122C與第二感測串列124的第二連接部124C之間，且絕緣層180具有多個接觸窗182以暴露出來各個第一連接部122C的兩端。意即，本實施例是以絕緣層180替代前述實施例的島狀絕緣圖案170。另外，第一感測部122P以及第二感測串列124都設置於絕緣層180遠離基板110的上表面，其中如圖5A所示，第一感測部122P會藉由接觸窗182連接至第一連接部122C。

圖6A與圖6B繪示為圖1的觸控面板沿剖線I-II-III以及沿剖線IV-V的局部剖面的第三種實施方式。請同時參照圖1、圖6A與圖6B，在本實施例中，第一連接部122C與第二連接部124C之間是以島狀絕緣圖案170分隔開來。另外，基於製程順序的改變，第一傳輸線130例如是局部地延伸於第一感測部122P遠離於基板110的上表面。

在此，第一感測串列122例如整體以相同材質(透明導電材料)製作於基板110表面上，而第二感測部124P也可以利用透明導電材料加以製作。另外，第二連接部124C可選擇以金屬材料製作或是利用與第二感測部124P相同的材質製作。當第二連接部124C以金屬材料來製作，則第二連接部124C與傳輸線130可以同時製作。當第二連接部124C與第二感測部124P的材質相同，則可以在相同的步驟中同時製作第二連接部124C與第二感測部124P。

圖7A與圖7B繪示為圖1的觸控面板沿剖線I-II-III以及沿剖線IV-V的局部剖面的第四種實施方式。請同時參照圖1、圖7A與圖7B，本實施例的設計類似於圖6A與圖6B。不過，在本實施方式中，絕緣層180配置於第一感測串列122的第一連接部122C與第二感測串列124的第二連接部124C之間，且絕緣層180具有多個接觸窗182以暴露出來第一連接部122C的兩端。意即，本實施例是以絕緣層180替代前述實施例的島狀絕緣圖案170。另外，第二感測部124P以及第一感測串列122都設置於絕緣層180與基板110之間，其中如圖7B所示，第二連接部124C會藉由接觸窗182連接至第二感測部124P。

圖8繪示為本發明一實施例的電子裝置的側視示意圖。請參照圖8，電子裝置10包括觸控面板100以及一顯示面板200，其中觸控面板100配置於顯示面板200前方，且觸控面板100的結構及特點實質上可以參照前述的說明，不另贅述。值得一提的是，由上述實施例可知，觸控面板100主要由基板110以及配置於基板110上的觸控元件120、傳輸線130、第一邊框結構140以及第二邊框結構150等構件所構成。此處為了簡略說明，將觸控元件120、傳輸線130、第一邊框結構140以及第二邊框結構150以構件12表示之。由圖8可知，構件12設置於基板110與顯示面板200之間。此時，觸控面板100配置於顯示面板200前方，使得觸控面板100中的基板110可以是電子裝置10最外側的構件，而讓使用者的手指F直接接觸。因此，觸控面板100中的基板110可以是一覆蓋板(cover glass)，以提供防刮、耐磨等理想的機械特性。不過，在其他的實施例中，觸控面板100的基板110也可以選擇以可撓性基板或是其他具備透光性質的平板狀物以構成。

綜上所述，本發明的實施例在觸控面板上設置兩種不同材質的邊框結構於周邊區。因此，周邊區至少可以呈現兩種不同的視覺效果，而有助於提升觸控面板外觀的設計彈性。兩種不同材質的邊框結構中，至少一種邊框結構具備理想的遮光效果以及適宜的膜層厚度，因此，可將傳輸線設置於其上。另一種邊框結構可以利用較為簡易且成本較低的製程來製作，這有助於使觸控面板的製作及設計更富有彈性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10．．．電子裝置

12．．．構件

100．．．觸控面板

102．．．主動區

104．．．第一周邊區

104A．．．晶片接合區

106．．．第二周邊區

110．．．基板

112．．．第一側

114．．．第二側

120．．．觸控元件

122．．．第一感測串列

122C．．．第一連接部

122P．．．第一感測部

124．．．第二感測串列

124C．．．第二連接部

124P．．．第二感測部

130．．．傳輸線

140．．．第一邊框結構

142．．．上表面

150．．．第二邊框結構

160．．．保護層

170．．．島狀絕緣圖案

180．．．絕緣層

182．．．接觸窗

200．．．顯示面板

D1．．．第一方向

D2．．．第二方向

F．．．手指

I-II-III、IV-V．．．剖線

t1、t2．．．膜層厚度

圖1繪示為本發明一實施例的觸控面板的示意圖。

圖2繪示為圖1的觸控面板沿剖線I-II的局部剖面的一種實施方式。

圖3繪示為圖1的觸控面板沿剖線I-II的局部剖面的另一種實施方式。

圖4A與圖4B繪示為圖1的觸控面板沿剖線I-II-III以及沿剖線IV-V的局部剖面的第一種實施方式。

圖5A與圖5B繪示為圖1的觸控面板沿剖線I-II-III以及沿剖線IV-V的局部剖面的第二種實施方式。

圖6A與圖6B繪示為圖1的觸控面板沿剖線I-II-III以及沿剖線IV-V的局部剖面的第三種實施方式。

圖7A與圖7B繪示為圖1的觸控面板沿剖線I-II-III以及沿剖線IV-V的局部剖面的第四種實施方式。

圖8繪示為本發明一實施例的電子裝置的側視示意圖。

102．．．主動區

104．．．第一周邊區

106．．．第二周邊區

110．．．基板

112．．．第一側

114．．．第二側

130．．．傳輸線

140．．．第一邊框結構

142．．．上表面

150．．．第二邊框結構

160．．．保護層

F．．．手指

I-II．．．剖線

t1、t2．．．膜層厚度

Claims (15)

1. 一種觸控面板，與一顯示面板組裝在一起，該觸控面板包括：一基板；一觸控元件，配置於該基板上以定義出一主動區；多條傳輸線，連接於該觸控元件；一第一邊框結構，配置於該基板上，其中該第一邊框結構的材質實質上包括一光阻材料，並且該第一邊框結構環繞該主動區以定義出一第一周邊區且該些傳輸線至少部份位於該第一邊框結構上表面；以及一第二邊框結構，配置於該基板上，並環繞該第一邊框結構，其中該第二邊框結構設置於在該第一周邊區外圍，該第二邊框結構的材質實質上包括一油墨材料，且該第一邊框結構與該第二邊框結構的材質不同，其中該第二邊框結構局部地重疊於該第一邊框結構，且該第一邊框結構以及該第二邊框結構設置於該基板以及該顯示面板之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第二邊框結構的膜層厚度大於該第一邊框結構的膜層厚度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第二邊框結構局部地重疊於該第一邊框結構的上表面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一邊框結構實質上為黑色，而該第二邊框結構實質上為 彩色。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一邊框結構的該光阻材料係藉由黃光製程製作而成。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第二邊框結構的該油墨材料係藉由印刷製程製作而成。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一邊框結構的膜層厚度實質上不大於2微米。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該觸控元件包括多條沿一第一方向延伸的第一感測串列以及多條沿一第二方向延伸的第二感測串列，該第一方向與該第二方向相交，且該些傳輸線各自將對應的該些第一感測串列以及該些第二感測串列連接於至少位於該第一周邊區中的一晶片連接區。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該些傳輸線的材質包括金屬。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括一保護層，配置於該基板上，且該觸控元件位於該保護層與該基板之間。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該基板為一覆蓋板以覆蓋於該顯示面板上。
12. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一邊框結構與該第二邊框結構實質上皆為非導電的。
13. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第二邊框結構在該第一周邊區遠離該主動區的外圍定義出 一第二周邊區。
14. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該傳輸線設置於該第一邊框結構以及該顯示面板之間。
15. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板，其中該第二邊框結構與該保護層覆蓋該第一邊框結構的該上表面。