TWI553710B - 觸控螢幕面板 - Google Patents

Description

觸控螢幕面板

相關申請案之交互參照

本申請案主張2012年1月12日向韓國智慧財產局提出之韓國專利申請案，申請案號為10-2012-0003927之優先權效益，其全部內容併入此處作為參考。

本發明實施例之態樣係有關於ㄧ種觸控螢幕面板。

觸控螢幕面板是ㄧ種藉由人類的手指或物件以輸入使用者的指令而能選擇顯示於影像顯示裝置的螢幕上之指示內容的輸入裝置。

觸控螢幕面板係提供於影像顯示裝置之整個表面上以將人類的手指或物件所接觸的位置轉換為電子訊號。因此，在接觸位置所選擇的指令接觸係接收為輸入訊號。

由於觸控螢幕面板可取代連接至影像顯示裝置以操作之額外的輸入裝置，例如鍵盤及滑鼠，因此觸控螢幕面板的使用大為增加。

實現觸控螢幕面板的方法包含電阻層法、光感測法、以及電容法。

在上述方法中，藉由電容法之觸控螢幕面板近來廣泛的使用於偵測當人類的手指或物件接觸觸碰位置時的電容值改變點。

藉由電容法而實現之觸控螢幕面板包含排列於特定方向之複數個感測胞元、以及包括用以將感測胞元彼此電性連接之連接圖樣之感測電極。

然而，具有相對小的寬度之連接圖樣經常因外界的靜電(static electricity)而斷路，在此情況下，其可能無法偵測觸碰位置。

根據本發明實施例之ㄧ態樣，觸控螢幕面板包含輔助圖樣，其在即使當感測胞元部份地斷路時形成額外的電流路徑以正常的操作。根據本發明實施例之另ㄧ態樣，觸控螢幕面板能避免或實質上避免在靜電之流入發生時驅動中的缺陷。

根據本發明之實施例，觸控螢幕面板包含：第一感測電極，其包含以第一方向排列於基板上之複數個第一感測胞元、以及電性連接複數個第一感測胞元之鄰近的第一感測胞元之第一連接圖樣；第二感測電極，其包含以交叉於第一方向之第二方向排列於基板上之複數個第二感測胞元、排列於第一感測電極中之中繼圖樣(relay pattern)、以及金屬圖樣，其係連接於中繼圖樣與複數個第二感測胞元之鄰近中繼圖樣之第二感測胞元之間；以及輔助圖樣，其係電性連接藉由中繼圖樣與金屬圖樣所區分之第一感測電極的兩區域。

輔助圖樣可與配置於不同層之中繼圖案交叉，且電性連接第一感測電極之兩區域。

觸控螢幕面板可更包含介於第一感測電極與中繼圖樣之間之絕緣層，且輔助圖樣可透過形成於絕緣層中之接觸孔而接觸第一感測電極之兩區域。

輔助圖樣可繞行排列於同一層之金屬圖樣且電性連接第一感測電極之兩區域。

觸控螢幕面板可更包含介於第一感測電極與第二感測胞元之間之絕緣層，而輔助圖樣可透過形成於絕緣層中之接觸孔以接觸第一感測電極之兩區域。

輔助圖樣可與金屬圖樣以相同材料形成於同一層中。

金屬圖樣可相對於第二方向傾斜地排列。

中繼圖樣可藉由ㄧ距離與第一感測電極分隔。

中繼圖樣可與第一感測電極以相同材料形成於同一層中。

第二感測胞元可與第一感測電極以相同材料形成於同一層中。

第一感測電極、第二感測胞元、以及中繼圖樣可由透明導電材料所形成。

如上所述，根據本發明實施例之ㄧ態樣，觸控螢幕面板包含輔助圖樣，其係於即使當部份感測胞元斷路時仍可形成電流路徑而正常操作。

在下列詳細描述中，將藉由簡單地說明而顯示及描述本發明之部份例示性實施例。如同所屬技術領域具有通常知識者所理解的是，所描述的實施例可在不脫離本發明之精神與範疇下以不同形式而修改。因此，圖式與說明僅視為自然說明性質而非限制。此外，當元件被稱為在另ㄧ元件“上”時，其可直接地位於另ㄧ元件上或可具有ㄧ或多個中介元件插設於其間而間接地位於另ㄧ元件上。此外，當ㄧ元件被稱為“連接”另ㄧ元件時，其可直接地連接另ㄧ元件，或可具有一或多個中介元件插設於其間而間接地連接另ㄧ元件。下文中，相同的參考符號表示相同的元件。

本發明實施例之特色與態樣及達成本發明實施例之特色與態樣之方法將參閱附圖以於後文中充分地描述，其中將顯示本發明部份例示性實施例。然而，本發明可以不同形式而實施，且不應視為限制於此處所設定之實施例。在圖式中，當一部分係耦接或電性耦接於另一部分時，該部分可直接地耦接或電性耦接至另一部分，或該部分可具有另ㄧ元件插設於其間而間接地耦接或電性耦接至另一部分。在圖式中，與本發明不相關之某些部份為清楚說明而可省略。在不同圖式中，相似的參考符號表示相似的元件，且因此其重複的說明可省略。

根據本發明ㄧ些例示性實施例之觸控螢幕面板將參閱用以說明本發明實施例之圖式而描述。

第1圖係根據本發明ㄧ實施例之觸控螢幕面板之示意圖。第2圖係第1圖之部份觸控螢幕面板之放大圖；

參閱第1圖及第2圖，將首先描述構成根據本發明實施例之觸控螢幕面板100之基本結構的第一感測電極240及第二感測電極250。

觸控螢幕面板100包含基板110，且第一感測電極240與第二感測電極250係排列於基板110上。基板110可由具有絕緣特性之材料所形成，例如玻璃、塑膠、矽晶或合成樹脂，且在一實施例中，可為可撓性薄膜。

在一例示性實施例中，基板110係透明以使基板110可傳輸光，且其更可區分為其中排列第一感測電極240與第二感測電極250之主動區域、以及其中排列墊單元120與位置偵測線130之非主動區域(例如，圍繞主動區域之區域)。

外部觸控驅動電路(圖未示)可電性連接至墊單元120。

來自第一感測電極240與第二感測電極250之訊號可透過位置偵測線130而傳輸至觸控驅動電路，且觸控驅動電路可因而接收觸碰位置。

在一實施例中，位置偵測線130可由例如鉬(Mo)、銀(Ag)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鋁(Al)、或鉬/鋁/鉬之低阻抗金屬材料或透明電極材料所形成。

複數個第一感測電極240與複數個第二感測電極250可排列於基板110上以彼此相交或交叉。

在一實施例中，複數個第一感測電極240可縱向形成於第一方向(例如Y軸方向)以排列於相交或交叉於第一方向的第二方向(例如X軸方向)中。

在一實施例中，第一感測電極240可包含排列於第一方向之複數個第一感測胞元242、以及用以將鄰近之第一感測胞元242彼此電性連接之第一連接圖樣244。

在一實施例中，如第2圖所示，第一連接圖樣244可與第一感測胞元242結合。

在一例示性實施例中，第一感測胞元242與第一連接圖樣244係由例如氧化銦錫(indium tin oxide, ITO)或氧化銦鋅(indium zinc oxide, IZO)之透明導電材料所形成。

在一實施例中，第二感測電極250係縱向形成於第二方向以排列於第一方向中。

在一實施例中，第二感測電極250可包含第二感測胞元252、中繼圖樣254、以及金屬圖樣256。

在一實施例中，第二感測胞元252係分散地排列於第二方向中而不與第一感測電極240重疊，並藉由中繼圖樣254與金屬圖樣256而彼此電性連接。

為了簡化或減少製程，第二感測胞元252可與第一感測電極240以相同材料形成於同一層中。

在一例示性實施例中，第二感測胞元252係由例如氧化銦錫或氧化銦鋅之透明導電材料所形成，類似第一感測電極240。

中繼圖樣254係位於第一感測電極240中且與第一感測電極240電性絕緣。在一例示性實施例中，中繼圖樣254係以一距離(例如，ㄧ預定距離)與第一感測電極240分隔。

在一實施例中，中繼圖樣254可與第一感測電極240以相同材料形成於同一層中。

在中繼圖樣254係與第一感測電極240以相同的製程形成的情況中，因為不需要用以形成中繼圖樣254之額外的遮罩製程而可降低製程數目與製程時間。

在一實施例中，金屬圖樣256係連接於中繼圖樣254與鄰近中繼圖樣254之第二感測胞元252之間，以將第二感測胞元252彼此電性連接。

在一例示性實施例中，金屬圖樣256係相對於第一方向而傾斜地排列以具有ㄧ角度或斜度(例如，ㄧ預定斜度)。

根據人類的視覺特性，其中相對於傾斜方向之辨識度係低於相對於垂直方向，金屬圖樣256係低可視化因而可改善可見度。

為了簡化或減少製程，金屬圖樣256可與位於觸控螢幕面板100之非主動區域的位置偵測線130以相同製程而形成。

在一實施例中，金屬圖樣256可由例如鉬、銀、鈦、銅、鋁、或鉬/鋁/鉬之低阻抗金屬材料所形成。

結果，第二感測胞元252可藉由上述中繼圖樣254與金屬圖樣256而電性連接至鄰近的第二感測胞元252。

此外，具有低阻抗値之金屬圖樣256可用於使電荷平順地流入第二感測胞元252彼此連接的部分。因此改善第二感測電極250之感測靈敏度。

第一感測電極240可基於中繼圖樣254與連接中繼圖樣254之金屬圖樣256而區分為兩區域。

第一感測電極240之兩區域並非藉由中繼圖樣254與金屬圖樣256而物理性分隔，但其係表示利用存在於不同層之中繼圖樣254與金屬圖樣256作為參考線而區分第一感測電極240之區域。

當具有高電壓的靜電自外部流入時，第一感測胞元242重疊金屬圖樣256之區域(亦即區域S1與S2)可能會根據電流增加之焦耳熱而斷路。具體來說，產生於金屬圖樣256交叉區域S1與S2處之第一感測胞元242的傾斜部分可能斷路。

亦即，在一實施例中，由透明導電材料(例如氧化銦錫)所形成之第一感測胞元242相較於以金屬所形成的金屬圖樣256具有較弱的耐久性，且對於靜電係易受損的，而第一感測胞元242可能於靜電流入時與插設於第一感測胞元242與金屬圖樣256之間的絕緣層一起斷路。

舉例而言，當第一感測胞元242於區域S1與S2根據靜電的流入而部份地斷路時，由於阻斷了電流的流入，故觸碰訊號可能無法正常的自第一感測電極240偵測。

因此，根據本發明之實施例，為了避免或實質上避免如上所述之當靜電流入時所產生之驅動的缺陷，用以形成額外電流路徑之輔助圖樣270係進一步包含於觸控螢幕面板100中。

第3圖係根據本發明實施例之包含輔助圖樣之部份觸控螢幕面板之放大圖。第4圖係截取第3圖之包含輔助圖樣之部份觸控螢幕面板A1-B1線段之截面圖。第5圖係截取第3圖之包含輔助圖樣之部份觸控螢幕面板A2-B2線段之截面圖。

根據本發明實施例之輔助圖樣270係電性連接由中繼圖樣254與金屬圖樣256所分隔之第一感測電極240的兩區域。

如第3圖所示，根據本發明ㄧ實施例之輔助圖樣270交叉位於不同層之中繼圖樣254以連接第一感測電極240之兩區域。

在一實施例中，參閱第4圖及第5圖，金屬圖樣256及輔助圖樣270係位於基板110上，且絕緣層150可形成於金屬圖樣256與輔助圖樣270上。

在一實施例中，構成第一感測電極240之第一感測胞元242與第一連接圖樣244、第二感測胞元252、以及中繼圖樣254可形成於絕緣層150上。

金屬圖樣256可透過形成於絕緣層150中之接觸孔280而接觸第二感測胞元252與中繼圖樣254。

因此，彼此鄰近之第二感測胞元252可透過中繼圖樣254與金屬圖樣256而彼此電性連接。

在一實施例中，絕緣層150係插設於中繼圖樣254與第一感測電極240之間，且輔助圖樣270電性連接具有中繼圖樣254插設於其間之第一感測胞元242的兩區域或位點。

在一實施例中，輔助圖樣270之一端係連接至位於中繼圖樣254ㄧ側(如第3圖中之上側)之第一感測胞元242，且輔助圖樣270之另一端可連接至位於另ㄧ側(如第3圖中之下側)之第一感測胞元242。

在一實施例中，輔助圖樣270之另一端可更延伸以與第一連接圖樣244連接而非第一感測胞元242。

輔助圖樣270可透過形成於絕緣層150中之接觸孔281而接觸第一感測胞元242及/或第一連接圖樣244。

輔助圖樣270在一例示性實施例中係由不易因靜電而斷路之金屬所形成，且可由例如鉬、銀、鈦、銅、鋁、或鉬/鋁/鉬之低阻抗材料所形成。

在一實施例中，為了簡化或減少製程，輔助圖樣270可與金屬圖樣256以相同製程而形成。因此，輔助圖樣270可與金屬圖樣256以相同材料形成於同一層中。

因此，即使第一感測胞元242中重疊金屬圖樣256之部分(例如，存在於區域S1與S2中之部分)可能因靜電的流入而斷路，因為藉由交叉於中繼圖樣254之輔助圖樣270而確保電流路徑，故觸控螢幕面板100仍可正常驅動。

第6圖係根據本發明另ㄧ實施例之包含輔助圖樣之部份觸控螢幕面板之放大圖。第7圖係截取第6圖之包含輔助圖樣之部份觸控螢幕面板A3-B3線段之截面圖。

根據本發明另ㄧ實施例之包含輔助圖樣的觸控螢幕面板將參閱第6圖與第7圖而於下文中描述。

根據本發明實施例之輔助圖樣270與270’電性連接藉由中繼圖樣254與金屬圖樣256而區分之第一感測電極240之兩區域。

如第6圖所繪示，根據本發明另一實施例之輔助圖樣270’相較於前述輔助圖樣270係不與中繼圖樣254重疊，且於繞行位於同一層之金屬圖樣256時連接第一感測電極240之兩區域。

輔助圖樣270’繞行金屬圖樣256且不與位於同一層之金屬圖樣256重疊，且絕緣層150係插設於重疊的第一感測電極240與第二感測胞元252以及輔助圖樣270’之間。

輔助圖樣270’可透過形成於絕緣層150中之接觸孔282而接觸第一感測胞元242及/或第一連接圖樣244。

在一實施例中，輔助圖樣270’之ㄧ端可連接位於金屬圖樣256ㄧ側(例如，第6圖之上側)之第一感測胞元242，且可連接位於金屬圖樣256另一側(例如，第6圖之下側)之第一感測胞元242。

因此，即使第一感測胞元242中重疊於金屬圖樣256之部分(例如，存在於區域S1與S2中之部分)可能因靜電的流入而斷路，由於藉由繞行金屬圖樣256之輔助圖樣270’而確保電流路徑，故包含輔助圖樣270’之觸控螢幕面板仍可正常地驅動。

雖然本發明已連結部份例示性實施例而描述，其當理解的是本發明並不限於所揭露之實施例，且相反地，其係旨在涵蓋包含於後附申請專利範圍及其等效物之精神與範疇中之各種修改與等效配置。

100．．．觸控螢幕面板

110．．．基板

120．．．墊單元

130．．．位置偵測線

150．．．絕緣層

240．．．第一感測電極

242．．．第一感測胞元

244．．．第一連接圖樣

250．．．第二感測電極

252．．．第二感測胞元

254．．．中繼圖樣

256．．．金屬圖樣

270、270’．．．輔助圖樣

280、281、282．．．接觸孔

S1、S2．．．區域

附圖結合說明書係說明本發明之ㄧ些例示性實施例，且連同描述以解釋本發明之態樣與原理。
第1圖係根據本發明ㄧ實施例之觸控螢幕面板之示意圖；
第2圖係第1圖之部份觸控螢幕面板之放大圖；
第3圖係根據本發明實施例之包含輔助圖樣之部份觸控螢幕面板之放大圖；
第4圖係截取第3圖之包含輔助圖樣之部份觸控螢幕面板A1-B1線段之截面圖；
第5圖係截取第3圖之包含輔助圖樣之部份觸控螢幕面板A2-B2線段之截面圖；
第6圖係根據本發明另ㄧ實施例之包含輔助圖樣之部份觸控螢幕面板之放大圖；以及
第7圖係截取第6圖之包含輔助圖樣之部份觸控螢幕面板A3-B3線段之截面圖。

240．．．第一感測電極

242．．．第一感測胞元

244．．．第一連接圖樣

250．．．第二感測電極

252．．．第二感測胞元

254．．．中繼圖樣

256．．．金屬圖樣

270．．．輔助圖樣

280、281．．．接觸孔

S1、S2．．．區域

Claims (11)

1. 一種觸控螢幕面板，其包含：
   多個第一感測電極，其包含以一第一方向排列於一基板上之複數個第一感測胞元、以及電性連接該複數個第一感測胞元之鄰近該第一感測胞元的多個第一連接圖樣；
   多個第二感測電極，其包含以與該第一方向交叉之一第二方向而排列於該基板上之複數個第二感測胞元、排列於該些第一感測電極中之多個中繼圖樣(relay pattern)、以及多個金屬圖樣，其係連接於該些中繼圖樣與該複數個第二感測胞元中鄰近該些中繼圖樣之該第二感測胞元之間；以及
   多個輔助圖樣，其係電性連接至藉由該些中繼圖樣與該些金屬圖樣所區分之該些第一感測電極的兩區域。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕面板，其中該些輔助圖樣係與排列於一不同層之該些中繼圖案交叉，且電性連接該些第一感測電極之該兩區域。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控螢幕面板，更包含介於該些第一感測電極與該些中繼圖樣之間之一絕緣層，其中該些輔助圖樣透過形成於該絕緣層中之多個接觸孔而接觸該些第一感測電極之該兩區域。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕面板，其中該些輔助圖樣繞行排列於同一層之該些金屬圖樣且電性連接該些第一感測電極之該兩區域。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控螢幕面板，更包含介於該些第一感測電極與該些第二感測胞元之間之一絕緣層，其中該些輔助圖樣透過形成於該絕緣層中之多個接觸孔以接觸該些第一感測電極之該兩區域。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕面板，其中該些輔助圖樣與該些金屬圖樣係以相同材料形成於同一層中。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕面板，其中該些金屬圖樣相對於該第二方向係傾斜地排列。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕面板，其中該些中繼圖樣係藉由一距離與該些第一感測電極分隔。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕面板，其中該些中繼圖樣與該些第一感測電極係以相同材料形成於同一層中。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控螢幕面板，其中該些第二感測胞元與該些第一感測電極係以相同材料形成於同一層中。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕面板，其中該些第一感測電極、該些第二感測胞元、以及該些中繼圖樣係由一透明導電材料所形成。