TWI581141B - 觸控面板的導電層的製作方法與觸控面板 - Google Patents

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Description

觸控面板的導電層的製作方法與觸控面板
本發明係關於一種應用於觸摸面板的導電層中隨機導電網格的製作方法。
具有觸控功能的電子設備大量應用於公眾社會中，為了使得感測元件具有透光性，均會以透明導電材料來製作電極，例如氧化銦錫(Indium Tin Oxides，ITO)，然而，此類材料電阻值較高，並且原料昂貴。至此，部分觸控面板採用網狀金屬線來製作觸控感測電極，其中，網狀金屬線是由極細的金屬線週期性交錯形成的網格所構成。對於具有網狀金屬線的觸控面板，尤其是對於曲面形狀的網狀金屬線較為容易與顯示面板中的顯示單元，例如像素單元重疊從而產生干涉波紋(Moire)的目視效果，使得觸控顯示面板的視覺效果不佳。
鑒於以上內容，有必要提供一種顯示品質較佳的隨機金屬網格的製作方法。
進一步，提供一種目視效果較好的隨機金屬網格的觸控面板。
一種觸控面板的導電層的製作方法，包括步驟： 設計複數虛擬的第一網格，其中，每一個第一網格為規則形狀的圖形；以該第一網格的每個頂點為參考點，並以該每個參考點為中心設置一隨機變換區域，且該隨機變換區域為預定的規則圖形所定義的區域；控制該第一網格的至少一個頂點偏移該參考點而在該隨機變換區域內隨機移動至第一隨機位置，使得該第一網格變化為隨機形狀的網格；依據變化後的複數虛擬的該第一網格形成複數隨機導電網格，該複數隨機導電網格構成一用於感測觸控操作的導電層。
一種觸控面板，包括至少一導電層，該導電層用於感測觸控操作，該導電層包括複數隨機金屬網格。其中，每個隨機金屬網格包括複數頂點，每個頂點分別處於一隨機變換區域內，該隨機變換區域為以一參考點為中心形成的規則圖形所定義的區域，該隨機變換區域的面積為10,000~250,000μm2。
相較於先前技術，通過前述方法形成的隨機導電網格為經規則圖形的第一網格的頂點在隨機變換區域內進行隨機變換形成，且由於第一網格已為依據像素單元的尺寸獲得的最佳形狀與尺寸的網格圖案，由此，隨機導電網格在能夠有效防止與顯示面板內的像素單元產生干涉條紋的現象，同時能夠有效補償由於隨機導電網格貼合應用時產生的對位累計誤差，降低該導電層由於貼合錯位造成被使用者觀察到的幾率。
1‧‧‧觸控顯示裝置
10‧‧‧觸控面板
11‧‧‧顯示面板
11a‧‧‧顯示面
Px‧‧‧像素單元
110‧‧‧第一導電層
130‧‧‧承載基體
150‧‧‧第二導電層
170‧‧‧保護層
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向
101‧‧‧第一導電單元
105‧‧‧第二導電單元
M1‧‧‧隨機導電網格
Ma、Ma’、Ma1、Ma2‧‧‧第一網格
Oa‧‧‧中心點
V1、V2、V3、V4‧‧‧頂點
V1’、V2’、V3’、V4’‧‧‧第一隨機位置
R‧‧‧隨機變換區域
p‧‧‧第一網格的邊長
w‧‧‧金屬導電線
x‧‧‧隨機變換區域的邊長
S101、S103、S105、107‧‧‧步驟
圖1為本發明一實施例中觸控顯示裝置的立體結構示意圖。
圖2為如圖1所示第一導電層與第二導電層的立體示意圖。
圖3為圖2所示線V內的隨機導電網格的放大示意圖。
圖4為製作如圖2所示具有隨機導電網格的導電層的流程圖。
圖5為複數規則圖像的第一網格的平面結構示意。
圖6-7為規則圖形的第一網格變化為隨機形狀的平面放大結構圖。
請參閱圖1，其為本發明一實施例中觸控顯示裝置1的立體結構示意圖，該觸控顯示裝置1包括觸控面板10與顯示面板11，該觸控面板10通過粘合材料(圖未示)設置於該顯示面板11的一側。該觸控面板10用於接收使用者的觸摸操作並且偵測該觸摸操作的座標位置。顯示面板11具有一顯示面11a，該顯示面11a包括複數矩陣排列的用於顯示圖像的像素單元Px。本實施例中，該顯示面板11可為液晶顯示面板，在本發明其他實施例中，顯示面板11還可以為有機電致發光顯示器(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等，並不以此為限。
請進一步參閱圖1，觸控面板10包括自鄰近顯示面11a沿遠離顯示面11a的方向依次設置的第一導電層110、承載基體130、第二導電層150以及保護層170。該第一導電層110與第二導電層150設置於承載基體130的相對兩側，並在外部驅動電路(圖未示)的輸入驅動訊號下配合形成電容(圖未示)。當觸控顯示裝置1外部的使用者觸摸該觸控面板時，其電容發生變化，外部感測電路( 圖未示)則依據電容的變化識別出使用者觸控操作的具體位置。其中，承載基體130由透明的絕緣材料構成，例如玻璃、聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)等。保護層170設置於第二導電層150的表面，用於保護第二導電層150與第一導電層110。保護層170也由透明材料構成，例如玻璃、聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)等。可以理解，保護層170用於接收使用者的觸摸操作。
具體地，請參閱圖2，其為第一導電層110與第二導電層150的立體示意圖。第一導電層110包括複數沿第一方向X平行且間隔一定距離設置的第一導電單元101，其中，該複數第一導電單元101之間相互絕緣。每一個第一導電單元101包括複數依次連接的隨機導電網格M1。
第二導電層150包括複數沿第二方向Y平行且間隔一定距離設置的第二導電單元105，該複數第二導電單元105之間相互絕緣。每一個第二導電單元105也包括複數依次連接的隨機導電網格M1。其中，第一方向X不同於第二方向Y，本實施例中，第一方向X垂直於第二方向Y。
請參閱圖3，其為如圖2所示線V內的隨機導電網格M1的放大示意圖。隨機導電網格M1為由直線形狀的金屬導電線w相互交叉形成的隨機形狀的網格圖案，其中金屬導電線w的線寬為0.5-5μm，且構成隨機導電網格M1的中每一條邊對應的金屬導電線w的長度為200-500μm。金屬導電線w的材質可為銀、納米銀或者銀的混合物材料等。
由於第一導電層110與第二導電層150均由隨機導電網格M1構成， 由此，該隨機導電網格M1能夠有效補償由於第一導電層110與第二導電層150相互貼合對位時產生的誤差，尤其能夠有效補償鄰近觸控面板10的邊緣區域(圖未示)的累計對位誤差，使得第一導電層110與第二導電層150被使用者所觀看到的可能性減小，從而提高了觸控顯示裝置1的顯示效果。
請參閱圖4，其為製作如圖2-3所示第一導電層110或者第二導電層150中隨機導電網格M1的流程圖。具體地，包括步驟如下：
步驟S101，設計複數第一網格Ma，該第一網格為規則圖形。其中，該複數第一網格Ma為虛擬的網格圖案。
具體地，請參閱圖5，依據顯示面板11的顯示面11a對應的像素單元Px的尺寸產生複數為規則圖形的第一網格Ma。可以理解，該步驟可通過軟體來按照一定原理執行來實現，例如採用軟體按照傅裡葉變換(Flourier analysis/transform)還多該第一網格Ma。同時，所述的像素單元Px的尺寸指的是像素單元Px的長度與寬度，且所述像素單元Px包括有紅色子像素、綠色子像素以及藍色子像素(圖未示)。
請一併參閱圖5-6，圖6為針對其中一個第一網格Ma的放大示意圖。本實施方式中，第一網格Ma為方形。具體地，請參閱圖6，第一網格Ma的中心點定義為Oa，其4個邊的邊長均定義為p，其4個頂點分別定義為V1、V2、V3以及V4。
對應第一網格Ma建立XY坐標系。其中，頂點V1、V3以及中心點Oa均位於水準坐標軸X軸上，且頂點V1位於原點座標，座標為(0,0)頂點V3的座標為(p,0)，頂點V2的座標為(pcos45°,pcos45°) 、頂點V4的座標為(pcos45°，-pcos45°)。其中，第一網格Ma的面積為p2。
本實施方式中，作為規則圖形的第一網格Ma的邊長p為200-1000μm，優選為600-1000μm，則對應地，該第一網格Ma的面積為40,000-1000,000μm2。應當說明的是，該複數第一網格Ma為依據像素單元Px的尺寸獲得的最佳形狀與尺寸的網格圖案，也即是該第一網格Ma為能夠最大程度地防止與像素單元Px產生干涉條紋(Morie)的現象。另外，第一網格Ma的邊長p大於一個像素單元Px的尺寸。
步驟S103，以該第一網格Ma的每個頂點V1、V2、V3及V4為參考點，並分別以該4個參考點為中心設置隨機變換區域R。其中，隨機變換區域R為規則圖形所定義的區域。
本實施方式中，定義該隨機變換區域R的規則圖形也為方形，也即是隨機變換區域R為方形區域。該隨機變換區域R的4個邊的邊長定義為x。由此，每一個頂點V1、V2、V3及V4對應的隨機變換區域R的面積表示為x2。
隨機變換區域R的邊長x與第一網格Ma的邊長p的比值(p/x)定義為該隨機導電網格M1的隨機變換率Ratio。其中，隨機變換率Ratio的範圍為30%-50%，對應地，隨機變換區域R的邊長x為60-500μm，則對應地該隨機變換區域R的面積為3,600-250,000μm2。優選地，隨機變換率Ratio為30%，且對應的隨機變換區域R的邊長x優選為100-500μm。步驟S105，控制該第一網格Ma中該4個頂點V1、V2、V3及V4至少有一個頂點偏移該參考點(未標示)，並在該隨機變換區域R內隨機移動至第一隨機位置V1’、V2 ’、V3’、V4’，使得第一網格Ma變化為一隨機形狀的網格。
對應的，變化為隨機形狀的第一網格Ma’對應規則圖形的第一網格Ma的4個頂點V1、V2、V3及V4的第一隨機位置V1’、V2’、V3’及V4’座標則可以分別表示為(±1/2*x,±1/2*x),(p*cos45°±1/2*x,p*cos45°±1/2*x)，(p±1/2*x,±1/2*x),(p*cos45°±1/2*x,-p*cos45°±1/2*x)。
請參閱圖7，其為具有最大面積的變化為隨機形狀的第一網格Ma1與具有最小面積的變化為隨機形狀的第一網格Ma2的平面示意圖。其中，變換為隨機形狀的第一網格Ma1具有最小面積，其面積為(p/cos45°-2*p*Ratio)2/2=p2*(1/cos45°-2Ratio)2/2；變換為隨機形狀的第一網格Ma2具有最大面積，其面積為(p/cos45°+2*p*Ratio)2=p2*(1/cos45°+2Ratio)2/2。
由此，當隨機變換率Ratio為30%時，變化為隨機形狀的第一網格Ma1的面積為p2*(1/cos45°-2*0.3)2/2，則具有最小面積的第一網格Ma1的面積為13,600μm2，其與第一網格Ma的面積比值為(1/cos45°-2*0.3)2/233%；變化為隨機形狀的第一網格Ma2的面積為p2*(1/cos45°+2*0.3)2/2，則具有最大面積的變化為隨機形狀的第一網格Ma2的面積為2,000,000μm2，則其與規則圖形的第一網格Ma的面積比值為(1/cos45°+2*0.3)2/2200%。
而在隨機變換率為50%時，變化為隨機形狀的第一網格Ma1的面積為p2*(1/cos45°-2*0.5)2/2，則具有最小面積的第一網格Ma1的面積為4,000μm2，則其與規則圖形的第一網格Ma的面積比值為(1/cos45°-2*0.5)2/28%；第一網格Ma2的面積為 *(1/cos45°+2*0.5)2/2，則具有最大面積的第一網格Ma2的面積為2,900,000μm2，則其與規則圖像的第一網格Ma的面積比值為(1/cos45°+2*0.5)2/2260%。
優選地，變換為隨機形狀的第一網格M1的面積為20,000μm2-2,900,000μm2。
步驟S107，依據變化後的該複數虛擬的第一網格Ma’、Ma1、Ma2形成複數隨機導電網格M1，該複數隨機導電網格M1構成第一導電層110或者第二導電層150。
可變更地，隨機變換區域R的形狀還可以為圓形、三角形、矩形、菱形、五邊形以及六邊形等，並不依次為限。
可變更地，第一網格Ma的形狀矩形、菱形、五邊形或者六邊形，並不依次為限。
雖然本實施例中隨機導電網格M1每個頂點的隨機變換區域R的形狀與第一網格Ma的形狀相同，均為方形，可變更地，隨機導電網格M1每個頂點的隨機變換區域R的形狀與第一網格Ma的形狀並不相同，例如第一網格Ma為菱形，而隨機變換區域R則可仍然為方形，或者為圓形以及其他形狀，例如三角形、矩形等並不依次為限。
相較於先前技術，通過如圖4的方法形成的隨機導電網格M1為經規則圖形的第一網格Ma的頂點在隨機變換區域R內進行隨機變換形成，且由於第一網格Ma已為依據像素單元Px的尺寸獲得的最佳形狀與尺寸的網格圖案，由此，隨機導電網格M1在能夠有效防止與像素單元Px產生干涉條紋的現象，同時能夠有效補償由於第一 導電層110與第二導電層150貼合產生的對位累計誤差，降低該兩層導電層110、150由於貼合錯位造成被使用者觀察到的幾率。
當然，本發明並不局限於上述公開的實施例，本發明還可以是對上述實施例進行各種變更。本技術領域人員可以理解，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。
S101、S103、S105、107‧‧‧步驟

Claims (14)

  1. 一種觸控面板的導電層的製作方法，其中，包括步驟：設計複數虛擬的第一網格，其中，每一個第一網格為規則形狀的圖形；以該第一網格的每個頂點為參考點，並以該每個參考點為中心設置一隨機變換區域，且該隨機變換區域為預定的規則圖形所定義的區域；控制該第一網格的至少一個頂點偏移該參考點而在該隨機變換區域內隨機移動至第一隨機位置，使得該第一網格變化為隨機形狀的隨機導電網格；依據變化後的複數虛擬的該第一網格形成複數隨機導電網格，該複數隨機導電網格構成一用於感測觸控操作的導電層。
  2. 如請求項1所述的觸控面板的導電層的製作方法，其中，該隨機導電網格的面積與該第一網格的面積的比值為8%-260%。
  3. 如請求項2所述的觸控面板的導電層的製作方法，其中，該隨機導電網格的面積與該第一網格的面積的比值為33%-200%。
  4. 如請求項2所述的觸控面板的導電層的製作方法，其中，定義該隨機變換區域的規則圖形為方形。
  5. 如請求項4所述的觸控面板的導電層的製作方法，其中，該第一網格為方形，圍合該隨機變換區域的規則圖形的邊長與該第一網格的邊長的比值定義為第一隨機變換率，該第一隨機變換率為30%-50%。
  6. 如請求項5所述的觸控面板的導電層的製作方法，其中，當該第一隨機變換率為30%時，該隨機導電網格的面積與該第一網格的面積的比值為33%-200%。
  7. 如請求項5所述的觸控面板的導電層的製作方法，其中，當該第一隨機變 換率為50%時，該隨機導電網格的面積與該第一網格的面積的比值為8%-260%。
  8. 如請求項2所述的觸控面板的導電層的製作方法，其中，定義該隨機變換區域的規則圖形為圓形、矩形、菱形、五邊形或者六邊形。
  9. 如請求項8所述的觸控面板的導電層的製作方法，其中，該規則圖形的第一網格為矩形、菱形、五邊形或者六邊形。
  10. 一種觸控面板，包括至少一導電層，該導電層用於感測觸控操作，該導電層包括複數隨機導電網格，其中，每個隨機導電網格包括複數頂點，每個頂點分別處於一隨機變換區域內，該隨機變換區域為以一參考點為中心形成的規則圖形所定義的區域，該隨機變換區域的面積為10,000~250,000μm2。
  11. 如請求項10所述的觸控面板，其中，圍合形成該隨機變換區域的規則圖像為方形，且該隨機變換區域中每一條邊的長度為100-500μm。
  12. 如請求項10所述的觸控面板，其中，該隨機導電網格的面積為13,600μm2-2,900,000μm2。
  13. 如請求項12所述的觸控面板，其中，該隨機導電網格的面積為20,000μm2-2,900,000μm2。
  14. 如請求項10所述的觸控面板，其中，該觸控面板包括兩層導電層，該兩層導電層之間設置一絕緣層。
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