TWI569179B - 觸控顯示裝置及其觸控面板 - Google Patents

Description

觸控顯示裝置及其觸控面板

本發明係關於一種觸控技術；特別係有關於一種觸控顯示裝置及其觸控面板。

近年來，觸控顯示裝置已經被大量應用在各種電子產品中，例如手機、個人數位助理(PDA)或掌上型個人電腦等。觸控顯示裝置通常包含觸控面板及顯示面板，觸控面板貼合至顯示面板上，使用者可觸碰觸控顯示裝置上顯示的圖像，藉以輸入訊息或操控電子產品。

傳統上，觸控面板上設有一觸控電極層，可用以產生感測信號，再利用如一處理器分析感測信號即可計算得到實際觸碰位置。觸控電極層通常包括疊設的感應電極以及橋接部。當感應電極無法順利覆蓋於橋接部時，可能影響到觸控電極層的電性表現以及製程良率，進而降低整體觸控面板的可靠度。因此，業界亟需一種可解決上述問題之觸控面板的結構。

本發明之一實施例提供一種觸控面板，包括一基板、複數個感應電極以及至少一橋接部，前述感應電極沿一第一方向間隔設置於基板上，前述橋接部電性連接相鄰的兩個第一感應電極，其中橋接部具有沿第一方向之一第一邊緣、沿一第二方 向之一第二邊緣以及介於第一邊緣與第二邊緣之間之一第三邊緣，第二方向不同於第一方向，第一邊緣之延伸線、第二邊緣之延伸線與第三邊緣共同圍設形成一面積大於零之一第一區域。

於一實施例中，前述第三邊緣與第一邊緣接合於一第一點，且與第二邊緣接合於一第二點，其中第一邊緣之延伸線由第一點沿第一方向延伸，第二邊緣之延伸線由第二點沿第二方向延伸。

於一實施例中，前述第一邊緣之延伸線實質平行於第一方向，第二邊緣之延伸線實質平行於第二方向。

於一實施例中，前述第三邊緣為一直線、內凹弧線或外凸弧線。

於一實施例中，前述橋接部對應於第三邊緣之一側具有一傾斜側面。

於一實施例中，前述觸控面板更包括複數個第二感應電極、至少一第二橋接部以及至少一絕緣部，前述第二感應電極沿第二方向間隔設置於基板上，前述第二橋接部電性連接相鄰的兩個第二感應電極，其中第二橋接部與橋接部形成交錯，且前述絕緣部設置於第二橋接部與橋接部之間，以電性隔離第一感應電極與第二感應電極。

於一實施例中，前述橋接部之厚度大於第一感應電極之厚度，且大於第二感應電極之厚度。

於一實施例中，前述觸控面板更包括至少一緩衝部，設置於橋接部、絕緣部及第二橋接部上。

於一實施例中，前述緩衝部具有沿一第三方向之一 第一邊緣、沿一第四方向之一第二邊緣以及介於第一邊緣與第二邊緣之間之一第三邊緣，第三方向不同於第四方向，緩衝部之第一邊緣之延伸線、第二邊緣之延伸線與第三邊緣共同圍設形成一面積大於零之一第二區域。

本發明之另一實施例提供一種觸控顯示裝置，包括如前述觸控面板以及一連接觸控面板之顯示面板。

於一實施例中，前述觸控面板之基板為一強化玻璃基板。

於一實施例中，前述基板具有相對之一第一面及一第二面，第一感應電極以朝向顯示面板之方式形成於第一面上，第二面為一觸控面。

於一實施例中，前述觸控顯示裝置更包括一強化玻璃基板，且觸控面板之基板具有相對之一第一面及一第二面，第一感應電極以朝向強化玻璃基板之方式形成於第一面上，且顯示面板貼合至第二面。

於一實施例中，前述觸控面板之基板為一彩色濾光基板或一陣列基板。

1‧‧‧觸控電極層

10‧‧‧基板

10A‧‧‧第一面

10B‧‧‧第二面

20‧‧‧第一感應電極

30‧‧‧橋接部

302‧‧‧第一邊緣

304‧‧‧第二邊緣

306‧‧‧第三邊緣

40‧‧‧第二感應電極

50‧‧‧第二橋接部

60‧‧‧絕緣部

70‧‧‧緩衝部

702‧‧‧第一邊緣

704‧‧‧第二邊緣

706‧‧‧第三邊緣

D1‧‧‧第三方向

D2‧‧‧第四方向

E1‧‧‧延伸線

E2‧‧‧延伸線

E3‧‧‧延伸線

E4‧‧‧延伸線

L1、L2‧‧‧虛線

P1‧‧‧第一點

P2‧‧‧第二點

P3‧‧‧第三點

P4‧‧‧第四點

R1‧‧‧第一區域

R2‧‧‧第二區域

S‧‧‧顯示面板

T‧‧‧傾斜側面

W1‧‧‧第一距離

W2‧‧‧第二距離

第1圖係表示本發明一實施例之觸控面板的部分上視示意圖。

第2圖係表示沿第1圖中A-A’方向的剖視圖。

第3A圖係表示第1圖中B部分的放大圖，第3B及3C圖分別表示本發明其他不同實施例之B部分的放大圖。

第4圖係表示沿第3A圖中C-C’方向的剖視圖。

第5圖係表示第1圖中D部分的放大圖。

第6A及6B圖分別表示本發明不同實施例之觸控顯示裝置的結構關係示意圖。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

在以下所說明的本發明的各種實施例中，所稱的方位“上”、“下”，僅是用來表示相對的位置關係，並非用來限制本發明。當述及一第一材料層位於一第二材料層上時，包括第一材料層與第二材料層直接接觸或間隔有一或更多其他材料層之情形。

此外，在圖式或說明書描述中，相似或相同之部分皆使用相同之符號。在圖式中，實施例之形狀或厚度可擴大，以簡化或是方便標示。在圖式中未繪示或描述之元件，為所屬技術領域中具有通常知識者所知的形式。

第1圖係表示本發明一實施例之觸控面板的部分上視示意圖，第2圖係表示沿第1圖中A-A’方向的剖視圖。請一併參見第1及2圖，本發明一實施例之觸控面板主要包括一基板10以及形成於基板10上之一觸控電極層1。

觸控電極層1包括複數個沿X軸方向(第一方向)間隔設置的第一感應電極20以及複數個沿Y軸方向(第二方向)間隔設置的第二感應電極40，上述X軸方向可不同於Y軸方向(例如為互 相垂直)。應能了解的是，雖然在第1圖中之第一感應電極20及第二感應電極40為八邊形設計，但其亦可包括三角形、菱形、矩形、六邊形、八邊形、或其他合適形狀。其中，藉由第1圖所示的感應電極20、40的設計形態可共同構成一自容式(self-capacitance)的觸控感應電極結構，在此，該第一感應電極20各自接收一驅動訊號並各自將一感測訊號回傳到一處理器(未繪示)；且第二感應電極40亦各自接收一驅動訊號並各自將一感測訊號回傳到該觸控偵測單元。在另一觸控偵測操作下，第1圖所示的感應電極20、40的設計形態亦可共同構成一互容式(mutual-capacitance)的觸控感應電極結構，在此，該感應電極20、40之其中一者為驅動電極，用以接收驅動訊號，而另一者為感測電極，用以將感測訊號回傳到該處理器。

觸控電極層1更包括複數個橋接部30、複數個第二橋接部50以及複數個絕緣部60，其中橋接部30用以電性連接X軸方向上相鄰的兩個第一感應電極20，而第二橋接部50用以電性連接Y軸方向上相鄰的兩個第二感應電極40。值得一提的是，請參考第1及2圖所示，本實施例中之第一感應電極20覆蓋於部分橋接部30上方(第1圖中以虛線表示位於第一感應電極20下方之橋接部30的邊緣)，進而相鄰的兩個第一感應電極20可透過橋接部30形成電性連接。此外，橋接部30與第二橋接部50為交叉(crossover)設計，本實施例中之第二橋接部50設置於橋接部30的上方。再者，絕緣部60設置於橋接部30與第二橋接部50之間，用以間隔橋接部30與第二橋接部50，使得第一感應電極20與第二感應電極40彼此電性隔離而不會短路。因此，位於橋接部30上方的第二橋接部50可為 一架橋結構。值得一提的是，第二橋接部50較佳是與第二感應電極40同時形成，因此，第二橋接部50的範圍如第1圖所示為兩虛線L1及L2之間的範圍。

藉此，上述觸控電極層1所構成的電極陣列得以用來產生感測信號，並可透過一線路層(圖未示)將感測信號傳遞至後端的處理器以進行實際觸碰位置的計算。

補充說明的是，基板10可為有機或無機基板，其中有機基板可為塑化材料所製成，無機基板可為玻璃材料所製成。於部分實施例中，基板10可同時作為觸控面板內部元件層的保護外蓋與觸控電極層1的承載基板之用。在另一選擇的實施方式中，基板10也可以是彩色濾光基板或是陣列基板，當基板10選擇為彩色濾光基板時，觸控電極層1可選擇形成在彩色濾光基板朝向使用者的一表面，或者背向使用者的一表面。另外，第一感應電極20、第二感應電極40、橋接部30以及第二橋接部50的材料可為金屬或透明導電材料，絕緣部60的材料例如可為有機絕緣材料，又或者是環氧樹脂、聚醯亞胺、或甲基烯酸甲酯層等。

進一步說明觸控電極層1的製作過程，實際設計可使用任何習知的製程來形成觸控電極層1。舉例來說，參見第1及2圖，觸控電極層1的形成可藉由沉積製程以及微影與蝕刻製程先形成複數個圖案化橋接部30於基板10上，接著形成複數個對應的圖案化絕緣部60於橋接部30上之後，再一起形成觸控電極層1中複數個沿X軸方向排列的第一感應電極20以及複數個沿Y軸方向排列的第二感應電極40、第二橋接部50於基板10、橋接部30以及絕緣部60上方。

於本實施例中，橋接部30的厚度約為600至4000埃米(Å)，而第一感應電極20、第二感應電極40與第二橋接部50的厚度約為150至1500埃米(Å)，其中橋接部30的厚度較佳地約為第一感應電極20、第二感應電極40與第二橋接部50的厚度的1.2至15倍。

需特別說明的是，本發明第1及2圖的橋接部30之四個角落為切角的設計，使得第一感應電極20較易於全面性地覆蓋於橋接部30上，而可避免第一感應電極20發生破裂或是接觸阻抗升高的情況。反之，當習知橋接部之四個角落為尖角或直角的設計時，由於第一感應電極20較不易全面性地覆蓋於橋接部30上，導致第一感應電極20可能發生破裂或是接觸阻抗升高的情況，並使得觸控電極層1的電性表現(即觸控感測功能)受到影響。因此，本實施例中之橋接部30之四個角落更具有切角的設計，使得第一感應電極20易於全面性地覆蓋於橋接部30上，並可減少尖端放電，從而提高觸控電極層1的可靠度。

參見第3A圖，其係表示第1圖中B部分的放大圖。由第3A圖可看出，橋接部30具有沿X軸方向之一第一邊緣302、沿Y軸方向之一第二邊緣304以及介於第一邊緣302與第二邊緣304之間之一第三邊緣306，其中第一邊緣302與第三邊緣306連接於一第一點P1，而第二邊緣304與第三邊緣306連接於一第二點P2。再者，第一邊緣302之一延伸線E1可由第一點P1沿X軸方向延伸，而第二邊緣304之一延伸線E2可由第二點P2沿Y軸方向延伸。更確切來說，第一邊緣302之延伸線E1實質平行於X軸方向，而第二邊緣304之延伸線E2實質平行於Y軸方向。值得一提的是，如第1及3A圖所示，橋接部30之第一邊緣302、第二邊緣304及第三邊緣306 係與基板10之一第一表面(如第1圖中所示基板10用以承載觸控電極層1之表面)相互平行。藉此，第一邊緣302之延伸線E1、第二邊緣304之延伸線E2與第三邊緣306共同圍設形成一面積大於零之一第一區域R1，從而可實現橋接部30四個角落的切角設計。雖然在第3A圖中之第三邊緣306為一直線，但其亦可為內凹弧線(第3B圖)或外凸弧線(第3C圖)。

另外，本實施例中之橋接部30對應於第一邊緣302、第二邊緣304(圖未示)以及第三邊緣306(參見第4圖，其係表示沿第3A圖中C-C’方向的剖視圖)之側壁更可分別具有一傾斜側面T之設計，以使得第一感應電極20更容易全面性地覆蓋於橋接部30上。

接著請再一併參見第1及2圖，本實施例之觸控面板更包括一緩衝層70，例如為一有機材料塗層(organic material coating)，設置於觸控電極層1中之橋接部30、絕緣部60以及第二橋接部50上方。藉此，緩衝層70可避免觸控電極層1於製程中發生刮傷。

再者，緩衝層70之四個角落更具有切角的設計。請參見第5圖，其係表示第1圖中D部分的放大圖。由第5圖可看出，緩衝部70具有沿一第三方向D1(不同於X軸及Y軸方向)之一第一邊緣702、沿一第四方向D2(不同於X軸及Y軸方向)之一第二邊緣704以及介於第一邊緣702與第二邊緣704之間之一第三邊緣706，其中第三方向D1不同於第四方向D2，第一邊緣702與第三邊緣706連接於一第三點P3，而第二邊緣704與第三邊緣706連接於一第四點P4。再者，緩衝部70之第一邊緣702之一延伸線E3可由第三點 P3沿第三方向D1延伸，而第二邊緣704之一延伸線E4可由第四點P4沿第四方向D2延伸。更確切來說，第一邊緣702之延伸線E3實質平行於第三方向D1，而第二邊緣704之延伸線E4實質平行於第四方向D2。藉此，緩衝部70之第一邊緣702之延伸線E3、第二邊緣704之延伸線E4與第三邊緣706共同圍設形成一面積大於零之一第二區域R2，從而可實現緩衝層70四個角落的切角設計。

值得一提的是，當緩衝層70形成於觸控電極層1中之橋接部30、絕緣部60以及第二橋接部50上方之後，可再提供一透明膠層於緩衝層70上方，使得後續一顯示面板得以貼合至觸控面板，從而完成一觸控顯示裝置的組裝。因此，上述緩衝層70四個角落的切角設計，亦可有利於透明膠層全面性地覆蓋於緩衝層70上方，並避免氣泡形成於透明膠層與緩衝層70之間隙，進而可改善觸控面板的光學效果。

第6A及6B圖分別表示本發明不同實施例之觸控顯示裝置的結構關係示意圖。

在第6A圖之實施例中，觸控顯示裝置主要包括一如上述的觸控面板以及一顯示面板S，觸控面板之基板10為一強化玻璃基板，具有抗刮、保護觸控電極層1及裝飾美化的作用，並具有相對之一第一面10A及一第二面10B，其中觸控電極層1(包括第一、第二感應電極)以朝向一顯示面板S之方式形成於第一面10A上，而第二面10B則為一觸控面，供手指或觸控筆進行觸控操作。在本實施例中，基板10可同時作為觸控面板內部元件層的保護外蓋與觸控電極層1的承載基板之用。另外，在第6A圖中省略了黏合觸控面板與顯示面板S之一透明膠層。

在第6B圖之實施例中，觸控顯示裝置主要包括一強化玻璃基板L、一如上述的觸控面板以及一顯示面板S，觸控面板之基板10具有相對之一第一面10A及一第二面10B，其中觸控電極層1(包括第一、第二感應電極)以朝向強化玻璃基板L之方式形成於第一面10A上，而一顯示面板S可貼合至第二面10B。在本實施例中，強化玻璃基板L可提供一觸控面並用以保護觸控面板以及顯示面板S。另外，在第6B圖中省略了黏合強化玻璃基板L、觸控面板及顯示面板S之複數個透明膠層。

補充說明的是，雖然上述實施例中僅有橋接部30以及緩衝部70之四個角落具有切角的設計，然而，第二橋接部50以及絕緣部60之四個角落亦可具有切角的設計，以有利於後續製程所使用之材料層可完全地覆蓋於第二橋接部50以及絕緣部60上，從而可提高整體觸控面板的製程良率及可靠度。

綜上所述，本發明提供一種觸控顯示裝置及其觸控面板。觸控面板包括一基板、複數個感應電極以及至少一橋接部，前述感應電極沿一第一方向間隔設置於基板上，前述橋接部電性連接相鄰的兩個第一感應電極，其中橋接部具有沿第一方向之一第一邊緣、沿一第二方向之一第二邊緣以及介於第一邊緣與第二邊緣之間之一第三邊緣，第二方向不同於第一方向，第一邊緣之延伸線、第二邊緣之延伸線與第三邊緣共同圍設形成一面積大於零之一第一區域。藉由上述結構設計(切角設計)，可克服習知感應電極無法順利覆蓋於橋接部上之問題，並使得觸控電極層的電性表現以及製程良率穩定，進而提高整體觸控面板的可靠度。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明。本發明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，當可做些許之更動與潤飾。因此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。

20‧‧‧第一感應電極

30‧‧‧橋接部

302‧‧‧第一邊緣

304‧‧‧第二邊緣

306‧‧‧第三邊緣

E1‧‧‧延伸線

E2‧‧‧延伸線

P1‧‧‧第一點

P2‧‧‧第二點

R1‧‧‧第一區域

Claims (14)

1. 一種觸控面板，包括：一基板，具有一第一表面；複數個第一感應電極，沿一第一方向間隔設置於該基板上；以及至少一橋接部，電性連接相鄰的兩個第一感應電極，其中該橋接部具有沿該第一方向之一第一邊緣、沿一第二方向之一第二邊緣以及介於該第一邊緣與該第二邊緣之間之一第三邊緣，該第二方向不同於該第一方向，該橋接部之該第一邊緣、該第二邊緣及該第三邊緣與該第一表面相互平行，且該第一邊緣之延伸線、該第二邊緣之延伸線與該第三邊緣共同圍設形成一面積大於零之一第一區域。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該第三邊緣與該第一邊緣連接於一第一點，且與該第二邊緣連接於一第二點，其中該第一邊緣之延伸線由該第一點沿該第一方向延伸，該第二邊緣之延伸線由該第二點沿該第二方向延伸。
3. 如申請專利範圍第2項所述的觸控面板，其中該第一邊緣之延伸線實質平行於該第一方向，該第二邊緣之延伸線實質平行於該第二方向。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該第三邊緣為一直線、內凹弧線或外凸弧線。
5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該橋接部對應於該第三邊緣之一側具有一傾斜側面。
6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，更包括複數個第二感應電極、至少一第二橋接部以及至少一絕緣部，該些第二感應電極沿該第二方向間隔設置於該基板上，該第二橋接部電性連接相鄰的兩個第二感應電極，其中該第二橋接部與該橋接部形成交錯，且該絕緣部設置於該第二橋接部與該橋接部之間，以電性隔離該些第一感應電極與該些第二感應電極。
7. 如申請專利範圍第6項所述的觸控面板，其中該橋接部之厚度大於該些第一感應電極之厚度，且大於該些第二感應電極之厚度。
8. 如申請專利範圍第6項所述的觸控面板，更包括至少一緩衝部，設置於該橋接部、絕緣部及該第二橋接部上。
9. 如申請專利範圍第8項所述的觸控面板，其中該緩衝部具有沿一第三方向之一第一邊緣、沿一第四方向之一第二邊緣以及介於該第一邊緣與該第二邊緣之間之一第三邊緣，該第三方向不同於該第四方向，該緩衝部之該第一邊緣之延伸線、該第二邊緣之延伸線與該第三邊緣共同圍設形成一面積大於零之一第二區域。
10. 一種觸控顯示裝置，包括：如申請專利範圍第1項所述的觸控面板；以及 一顯示面板，貼合至該觸控面板。
11. 如申請專利範圍第10項所述的觸控顯示裝置，其中該觸控面板之該基板為一強化玻璃基板。
12. 如申請專利範圍第11項所述的觸控顯示裝置，其中該基板具有相對之一第一面及一第二面，該些第一感應電極以朝向該顯示面板之方式形成於該第一面上，該第二面為一觸控面。
13. 如申請專利範圍第10項所述的觸控顯示裝置，更包括一強化玻璃基板，且該觸控面板之該基板具有相對之一第一面及一第二面，該些第一感應電極以朝向該強化玻璃基板之方式形成於該第一面上，且該顯示面板貼合至該第二面。
14. 如申請專利範圍第10項所述的觸控顯示裝置，其中該觸控面板之該基板為一彩色濾光基板或一陣列基板。