TWI596529B - 透明電容式觸控面板及其電極結構 - Google Patents

Description

透明電容式觸控面板及其電極結構

本發明是有關於一種觸控面板，且特別是有關於一種透明電容式觸控面板。

隨著時代進步，個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)、手機、車用導航系統、平板電腦等具有觸控輸入功能的電子產品已日趨廣泛，而這些產品的顯示螢幕上一般係建置有觸控面板，以供使用者利用指頭或觸控筆輸入資訊，且觸控面板具有多種觸控技術，其中電容式觸控面板是藉由感測電容的變化，與電阻式的直接接觸方式比較，電容式觸控面板有透光率較佳且較不易損壞的優點。

圖1A為習知之一種透明電容式觸控面板之示意圖，而圖1B為圖1A之透明電容式觸控面板於結合前之分解示意圖。請參考圖1A與1B，習知之透明電容式觸控面板100為雙層式之結構，且主要包括一下透明基板110、一上透明基板120以及一透明覆蓋板(cover lens)130，其中一上、下銦錫氧化物層122、112是分別形成於上、下透明基板120、110之表面，而兩抗反射層132是分別鍍於透明覆蓋板130之兩側表面。

接著，將上、下銦錫氧化物層122、112相對，並以一光學膠140黏合上、下透明基板120、110，而使光學膠140黏貼於上、下銦錫氧化物層122、112之間，再將透明覆蓋板130以一光學膠 150黏合於上透明基板120，即完成透明電容式觸控面板100的組裝，且透明覆蓋板130主要係用於保護上、下透明基板120、110。

然而，由於透明電容式觸控面板100結構過厚而無法滿足輕薄短小的設計理念，因此習知技藝另有提出單層式之結構以降低厚度。圖2A為習知之另一種透明電容式觸控面板之示意圖，而圖2B為圖2A之透明電容式觸控面板於結合前之分解示意圖。請參考圖2A與2B，習知之透明電容式觸控面板200包括一透明基板210以及一透明覆蓋板220，且一上、下銦錫氧化物層212、214分別形成於透明基板210之兩相對表面，而兩抗反射層222分別鍍於透明覆蓋板220之兩相對表面。

接著，將透明覆蓋板220以一光學膠230黏合於透明基板210，即完成透明電容式觸控面板200的組裝；儘管透明電容式觸控面板200之結構具有較小的厚度，然而其製程較為困難。

具體而言，上、下銦錫氧化物層212、214是依序形成於透明基板210之表面，當上銦錫氧化物層212製作完成後，便要將透明基板210翻轉以繼續形成下銦錫氧化物層214，如此會使得上銦錫氧化物層212接觸到平台或是機械手臂而發生損壞，進而降低透明電容式觸控面板200的良率。

圖3A為習知之再一種透明電容式觸控面板之示意圖，而圖3B為圖3A之透明電容式觸控面板於結合前之分解示意圖。請參考圖3A與3B，習知之透明電容式觸控面板300包括一透明基板310以及一透明覆蓋板320，其中一下銦錫氧化物層312、一絕緣層314、一上銦錫氧化物層316依序形成於透明基板310之表面，而兩抗反射層322分別鍍於透明覆蓋板320之兩相對表面。

接著，將透明覆蓋板320以光學膠330黏合於透明基板310，即完成透明電容式觸控面板300的組裝，然而，要於透明基板320之單側表面同時製作兩層銦錫氧化物層之製程仍有許多缺點。

具體而言，習知技藝必須增設製作絕緣層314的步驟，然而 如此便會增加透明電容式觸控面板300的製作工時與成本，此外，絕緣層314必須開設接觸窗(contact window)(未繪示)以將上銦錫氧化物層316電性導通至透明基板310上的積體電路(IC)(未繪示)，如此更需增加一道光罩製程以製作接觸窗，而大幅提升透明電容式觸控面板300的製作成本與困難度。

有鑑於此，本發明之目的是提供一種透明電容式觸控面板，其製作成本較為低廉，且組裝方式亦較為容易，並可降低其厚度和重量。

此外，本發明之另一目的是提供一種透明電容式觸控面板之製作方法，其製程較為簡便，並可大幅提升透明電容式觸控面板之良率。

為達上述或是其他目的，本發明提出一種透明電容式觸控面板，包括一透明覆蓋板、一透明基板、一第一透明電極層、一第二透明電極層以及一透明黏合層，其中透明覆蓋板是與透明基板平行，而第一透明電極層與第二透明電極層是分別配置於透明覆蓋板與透明基板之一面，且透明黏合層是用於黏合第一透明電極層與第二透明電極層，藉以結合透明覆蓋板與透明基板。

為達上述或是其他目的，本發明另提出一種透明電容式觸控面板之製作方法，包括下列步驟：提供一透明覆蓋板，並於透明覆蓋板之表面形成一第一透明電極層；提供一透明基板，並於一透明基板之表面形成一第二透明電極層；以及將透明覆蓋板與透明基板相互平行配置，並提供一透明黏合層黏合第一透明電極層與第二透明電極層，藉以結合透明覆蓋板與透明基板。

為達上述或是其他目的，本發明另提出一種透明電容式觸控面板，包括一透明覆蓋板、一第一透明電極層、一絕緣層以及一第二透明電極層，其中第一透明電極層是配置於透明覆蓋板之表面，而絕緣層是配置於第一透明電極層異於透明覆蓋板之表面， 且第二透明電極層是配置於絕緣層異於第一透明電極層之表面。

為達上述或是其他目的，本發明另提出一種透明電容式觸控面板之製作方法，包括下列步驟：提供透明覆蓋板，並於透明覆蓋板之表面形成第一透明電極層；接著於第一透明電極層之表面形成絕緣層；以及於絕緣層之表面形成第二透明電極層。

在本發明之一實施例中，上述之透明電容式觸控面板更包括抗反射層，而抗反射層可配置於透明覆蓋板異於第一透明電極層之表面，且抗反射層亦可配置於透明覆蓋板與第一透明電極層之間。

在本發明之一實施例中，上述之該第一透明電極層與第二透明電極層之材質例如為銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)，而透明黏合層可為雙面膠或液態透明黏著劑，且透明覆蓋板之材質可為塑膠或玻璃，又透明基板之材質可為玻璃或強化玻璃。

在本發明之一實施例中，上述之透明電容式觸控面板更包括一屏蔽層，而屏蔽層可配置於透明基板異於第二透明電極層之表面，且屏蔽層之材質例如為銦錫氧化物或銦鋅氧化物。

在本發明之一實施例中，上述之透明電容式觸控面板更可包括一裝飾層與一平坦層，其中裝飾層配置於透明覆蓋板與第一透明電極層之間，而平坦層配置於裝飾層與第一透明電極層之間，且裝飾層之顏色可為如黑色之單一顏色或是彩色，並且裝飾層可具有設定之圖文，並裝飾層之材質可為絕緣材質或導電材質，且平坦層之材質可為絕緣材質。

綜上所述，在本發明之透明電容式觸控面板中，第一透明電極層與第二透明電極層是分別製作於透明覆蓋板與透明基板之表面，而後再將透明覆蓋板與透明基板相對黏合。相較於習知技藝而言，本發明無需於透明基板上依序製作兩層透明電極層，因此製程較為簡單，並可大幅提升良率，且本發明亦無需製作絕緣層，故可簡化製程步驟，以降低透明電容式觸控面板的製作成本。

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

100、200、300‧‧‧透明電容式觸控面板

110‧‧‧下透明基板

112、214、312‧‧‧下銦錫氧化物層

120‧‧‧上透明基板

122、212、316‧‧‧上銦錫氧化物層

130、220、320‧‧‧透明覆蓋板

132、222、322‧‧‧抗反射層

140、150、230‧‧‧光學膠

210、310‧‧‧透明基板

314‧‧‧絕緣層

400、500、600、700、800、900‧‧‧透明電容式觸控面板

410‧‧‧透明基板

412、816‧‧‧第二透明電極層

420、810‧‧‧透明覆蓋板

422、812‧‧‧第一透明電極層

430‧‧‧透明黏合層

524、526、918‧‧‧抗反射層

624、911‧‧‧裝飾層

626、913‧‧‧平坦層

714‧‧‧屏蔽層

814‧‧‧絕緣層

圖1A與1B為習知之一種透明電容式觸控面板之示意圖。

圖2A與2B為習知之另一種透明電容式觸控面板之示意圖。

圖3A與3B為習知之再一種透明電容式觸控面板之示意圖。

圖4A與4B為依據本發明第一實施例之一種透明電容式觸控面板之示意圖。

圖5A與5B為依據本發明第一實施例之另一種透明電容式觸控面板之示意圖。

圖6A與6B為依據本發明第一實施例之再一種透明電容式觸控面板之示意圖。

圖7A與7B為依據本發明第一實施例之又一種透明電容式觸控面板之示意圖。

圖8為依據本發明第二實施例之一種透明電容式觸控面板之示意圖。

圖9為依據本發明第二實施例之另一種透明電容式觸控面板之示意圖。

圖4A為依據本發明第一實施例之一種透明電容式觸控面板之示意圖，而圖4B為圖4A之透明電容式觸控面板於結合前之分解示意圖。請參考圖4A與4B，本發明之透明電容式觸控面板400包括一透明基板410、一透明覆蓋板420以及一透明黏合層430，其中第一透明電極層422與第二透明電極層412分別配置於透明覆蓋板420與透明基板410之相對表面，而一透明黏合層430用於黏合第一透明電極層422與第二透明電極層412，藉以結合平行配置之透明基板410與透明覆蓋板420。

相較於習知技藝需於透明基板表面依序製作兩層銦錫氧化物 層而言(如圖2B、3B)，本發明分別於透明基板410與透明覆蓋板420表面製作第二透明電極層412與第一透明電極層422，因此本發明之製程較為簡單並可大幅提升良率。

在本實施例中，透明基板410之材質為玻璃，而第二透明電極層412之材質為銦錫氧化物，而透明覆蓋板420之材質可為玻璃或塑膠，且第一透明電極層422之材質可為銦錫氧化物。

接著，將第一透明電極層422與第二透明電極層412相對配置，並以如液態透明黏著劑之透明黏合層430黏合平行配置之透明基板410與透明覆蓋板420，便完成製作透明電容式觸控面板400。

在前述說明中，透明基板410、透明覆蓋板420、透明黏合層430、第一透明電極層422與第二透明電極層412之材質均為舉例，而本發明並不限定其材質；舉例而言，透明基板410亦可為強化玻璃，且透明黏合層430亦可為雙面膠，又第一透明電極層422與第二透明電極層412之材質亦可為銦鋅氧化物等，熟悉此項技藝者當可依據前述而稍加變化，惟其仍屬本發明之範疇中。

此外，儘管前述先說明形成第二透明電極層412的方式，而後說明形成第一透明電極層422的方式，但是本發明亦不限定第一透明電極層422與第二透明電極層412的製作順序。

由於透明電容式觸控面板400為單層式之結構，故相較於雙層式之電容式觸控面板100而言(如圖1A所示)，本發明之透明電容式觸控面板400的厚度較薄，重量也較輕，故可滿足輕薄的設計需求，另外，本發明無需製作絕緣層，故可簡化製程步驟，並省略一道光罩製程，以降低透明電容式觸控面板400的製作成本。

為避免透明電容式觸控面板產生炫光，本發明可更進一步於透明覆蓋板表面增設抗反射層，以下將另舉實施例並搭配圖示說明，為求說明簡便，相同名稱之構件仍沿用相同之標號。

圖5A為依據本發明第一實施例之另一種透明電容式觸控面 板之示意圖，而圖5B為圖5A之透明電容式觸控面板於結合前之分解示意圖。請參考圖5A與5B，本實施例之透明電容式觸控面板500與前述之透明電容式觸控面板400(如圖4A所示)相似，其差別在於透明電容式觸控面板500更增設抗反射層524、526，以降低外界光線於透明覆蓋板420反射的情形。

抗反射層524、526分別形成於透明覆蓋板420之兩表面，且其中之一抗反射層524是位於透明覆蓋板420與第一透明電極層422之間，而另一抗反射層526設於透明覆蓋板420之另外一側，此外，本實施例是先形成抗反射層524、526，接著再形成第一透明電極層422，但是本發明亦不限定形成抗反射層524、526與第一透明電極層422的先後順序。

再者，熟悉此項技藝者當可依據實際需求而僅製作抗反射層524或是抗反射層526，惟其均屬本發明之範疇內。另外，本發明可利用一裝飾層製作出圖樣，其中此裝飾層之圖樣可為商標記號或是產品廣告語(slogan)以讓使用者會意，以下將另舉實施例並搭配圖示說明。

圖6A為依據本發明第一實施例之再一種透明電容式觸控面板之示意圖，而圖6B為圖6A之透明電容式觸控面板於結合前之分解示意圖。請參考圖6A與6B，本實施例之透明電容式觸控面板600與前述之透明電容式觸控面板400(如圖4A所示)相似，其差別在於透明電容式觸控面板600更增設裝飾層624與平坦層626，且裝飾層624可為具有設定形狀之單一顏色或彩色之文字或花紋，以明顯標示出產品功能或特色。

在本實施例中，裝飾層624是先形成於透明覆蓋板420之表面，而後再將裝飾層624平坦化以形成平坦層626，裝飾層624之顏色可為黑色或其他顏色，且其可利用文字、花紋、圖案或其他方式呈現，另外，本發明亦可省略平坦層626，而直接於裝飾層624表面形成第一透明電極層422，在省略平坦層626之情況下， 裝飾層624之材質為絕緣材質；但在具有平坦層626之情況下，平坦層626之材質可為絕緣材質，而裝飾層624之之材質不限定為絕緣材質或是導電材質。

為使透明電容式觸控面板對於靜電或是電磁干擾有更佳的抵抗效果，本發明可設置屏蔽層以阻擋來自下方顯示器或電路板的干擾，以下將另舉實施例並搭配圖示說明。

圖7A為依據本發明第一實施例之又一種透明電容式觸控面板之示意圖，而圖7B為圖7A之透明電容式觸控面板於結合前之分解示意圖。請參考圖7A與7B，本實施例之透明電容式觸控面板700與前述之透明電容式觸控面板400(如圖4A所示)相似，其差別在於透明電容式觸控面板700增設屏蔽層714以保護其上之結構。

屏蔽層714是形成於透明基板410異於第二透明電極層之表面，藉此於屏蔽層714外部所產生的電磁效應均可被屏蔽層714所屏蔽，可避免來自外部的電磁效應干擾電容式觸控面板的操作，且屏蔽層714之材質可為銦錫氧化物或是銦鋅氧化物，又屏蔽層714亦可為網狀結構，並可電性連接於接地。

儘管前述分段敘述抗反射層、裝飾層以及屏蔽層，然而本發明亦可將抗反射層、裝飾層或屏蔽層組合實施，且熟悉此項技藝者當可依據實際設計需求而附加抗反射層、裝飾層或屏蔽層之組合，以提升透明電容式觸控面板的品質。

由於本發明之透明電容式觸控面板一般會搭配液晶顯示面板組裝，而液晶顯示面板均會配置彩色濾光基板以產生色彩，因此本發明之透明基板可進一步為彩色濾光基板，藉此便可減少透明電容式觸控面板與液晶顯示面板整體組裝的厚度與重量。

前述所舉實施例均為單層式之結構，其中第一透明電極層與第二透明電極層分別配置於透明基板與透明覆蓋板之表面。本發明可更進一步將第一透明電極層與第二透明電極層均製作於透明 覆蓋板之表面，如此便可無需使用透明基板而再大幅降低透明電容式觸控面板的厚度。以下將另舉實施例並搭配圖示說明，然為避免與前述實施例混淆，各構件將會另以其他標號示之。

圖8為依據本發明第二實施例之一種透明電容式觸控面板之示意圖。請參考圖8，本實施例之透明電容式觸控面板800包括透明覆蓋板810、第一透明電極層812、絕緣層814以及第二透明電極層816，其中第一透明電極層812、絕緣層814以及第二透明電極層816是依序形成於透明覆蓋板810表面。

換句話說，第一透明電極層812是位於透明覆蓋板810與絕緣層814之間，而絕緣層814是位於第一透明電極層812與第二透明電極層816之間，且透明覆蓋板810之材質可為玻璃或塑膠。

另外，絕緣層814可由氮化矽(SixNy)所組成。

相較於習知技藝而言(如圖2A或3A)，由於透明電容式觸控面板800無需設置透明基板，所以本實施例可大幅減少電容式觸控面板800之厚度與重量，以符合輕薄的設計需求。此外，透明電容式觸控面板800亦無需進行黏合製程，故可進一步簡化製作流程、減少工時並降低製作成本。

值得注意的是，本發明亦可將前述抗反射層與裝飾層之概念應用至此實施例，以下僅舉一較佳實施例說明，熟悉此項技藝者當可依據實際需求而增設抗反射層與裝飾層，並可任意調整反射層、裝飾層與第一透明電極層之間的相對位置，惟其仍屬本發明之範疇中。

圖9為依據本發明第二實施例之另一種透明電容式觸控面板之示意圖。請參考圖9，本實施例之透明電容式觸控面板900與前述之透明電容式觸控面板800(如圖8所示)相似，其差別在於透明電容式觸控面板900更增設抗反射層918、裝飾層911與平坦層913，其中抗反射層918、裝飾層911與平坦層913之材質與功用均與前述相同，於此便不再贅述。

具體而言，抗反射層918是位於透明覆蓋板810相對第一透明電極層812之表面，而裝飾層911是位於透明覆蓋板810與第一透明電極層812之間，且平坦層913是用於將裝飾層911中的空隙進行平坦化，而位於裝飾層911與第一透明電極層812之間。

綜上所述，本發明之透明電容式觸控面板至少具有下列優點：

一、相較於習知技藝需於透明基板分別依序製作兩層銦錫氧化物層而言，本發明分別於透明基板與透明覆蓋板表面製作第二透明電極層與第一透明電極層，因此本發明之製程較為簡單並可大幅提升良率。

二、此外，由於第一實施例之透明電容式觸控面板不需具有絕緣層，故可簡化製程步驟，並省略一道光罩製程以降低其製作成本。

三、相較於雙層式之透明電容式觸控面板而言，本發明單層式之透明電容式觸控面板的厚度較薄，重量也較輕，故可滿足輕薄的設計需求；且第二實施例之透明電容式觸控面板無需設置透明基板，所以相較於所有習知的透明電容式觸控面板結構而言，其厚度較薄，重量也較輕。

四、第二實施例之之透明電容式觸控面板可無需進行黏合製程，因此可進一步簡化製作流程、減少工時並降低製作成本。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，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，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。

400‧‧‧透明電容式觸控面板

410‧‧‧透明基板

412‧‧‧第二透明電極層

420‧‧‧透明覆蓋板

422‧‧‧第一透明電極層

624‧‧‧裝飾層

626‧‧‧平坦層

Claims (17)

1. 一種透明電容式觸控面板電極結構，包括：一透明覆蓋板；一絕緣層，形成於該透明覆蓋板上；一電極層，形成該絕緣層上；一第一抗反射層，配置於該透明覆蓋板朝該電極層上；以及一裝飾層，配置於該透明覆蓋板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之透明電容式觸控面板電極結構，更包括一第二抗反射層配置於該透明覆蓋板相對於該絕緣層之一側。
3. 如申請專利範圍第1項所述之透明電容式觸控面板電極結構，其中該裝飾層配置於該透明覆蓋板之周緣。
4. 如申請專利範圍第1項所述之透明電容式觸控面板電極結構，其中該裝飾層配置於該透明覆蓋板與該電極層之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之透明電容式觸控面板電極結構，其中該裝飾層之顏色為單一顏色或彩色。
6. 如申請專利範圍第1項所述之透明電容式觸控面板電極結構，其中該裝飾層具有文字、花紋以及圖案的至少其中之一。
7. 一種透明電容式觸控面板電極結構，包括：一透明覆蓋板；一電極層，配置於該透明覆蓋板；一第一抗反射層，配置於該透明覆蓋板與該電極層之間；以及一裝飾層，配置於該透明覆蓋板。
8. 如申請專利範圍第7項所述之透明電容式觸控面板電極結構，其中該裝飾層配置於該透明覆蓋板之周緣。
9. 如申請專利範圍第7項所述之透明電容式觸控面板電極結構，更包括一第二抗反射層，配置於該透明覆蓋板相對於該電極層之一側。
10. 如申請專利範圍第7項所述之透明電容式觸控面板電極結構，其中該裝飾層配置於該透明覆蓋板與該電極層之間。
11. 如申請專利範圍第7項所述之透明電容式觸控面板電極結構，其中該裝飾層之顏色為單一顏色或彩色。
12. 如申請專利範圍第7項所述之透明電容式觸控面板電極結構，其中該裝飾層具有文字、花紋以及圖案的至少其中之一。
13. 一種透明電容式觸控面板電極結構，包括：一透明覆蓋板；一第一電極層，配置於該透明覆蓋板上；一第一抗反射層，配置於該透明覆蓋板與該第一電極層之間；一絕緣層，配置於該第一電極層相對於該透明覆蓋板之一側；一第二電極層，配置於該絕緣層相對於該第一電極層之一側；以及一裝飾層，配置於該透明覆蓋板。
14. 如申請專利範圍第13項所述之透明電容式觸控面板電極結構，其中該裝飾層配置於該透明覆蓋板之周緣。
15. 如申請專利範圍第13項所述之透明電容式觸控面板電極結構，其中該裝飾層之顏色為單一顏色或彩色。
16. 如申請專利範圍第13項所述之透明電容式觸控面板電極結構，其中該裝飾層具有文字、花紋以及圖案的至少其中之一。
17. 如申請專利範圍第13項所述之透明電容式觸控面板電極結構，更包括一第二抗反射層，配置於該透明覆蓋板相對於該第一電極層之一側。