TWI597633B - 避免蝕刻線路顯露的觸控面板 - Google Patents

避免蝕刻線路顯露的觸控面板 Download PDF

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Description

避免蝕刻線路顯露的觸控面板
本創作關於一種觸控面板,特別是指一種可以避免電極圖案顯露的觸控面板。
隨著製程技術的不斷改良演變,有多種不同類型的電容式觸控面板結構得以開發出來,例如GFF(Glass-Film-Film)、G1F(Glass-Film)、GG(Glass-Glass)等,但無論是哪種類型的觸控面板,主要是在一基材上形成一電極層,該電極層包含多數個的感應電極,該基材可以是一薄膜(film)或是一透明基板。
該感應電極主要是通過蝕刻程序製出,利用蝕刻程序對一層透明導電材料(ITO)進行蝕刻而得到多數個感應電極,且各家觸控面板的感應電極可具有不同的圖案,常見的感應電極的圖案包含有菱形、魚骨形、長條形等。
請參考圖11所示的範例,該觸控面板包含有多數個感應電極100及無效電極110(dummy pattern),這些無效電極110填補在該感應電極100以外的區域。該無效電極110的形狀、設置位置及面積,是由各家觸控面板根據自己的設計需求而制訂,在此只是作為範例說明。各無效電極110雖然沒有與周圍的感應電極100互相連接,但因為無效電極110與感應電極100都是由透明導電材料(ITO)形成,彼此之間會存在耦合作用而產生耦合電容。當使用者操作該觸控面板碰觸到感應電極100時,無效電極110與其周圍感應電極100之間會產生較大的寄生電容而影響觸碰判斷作業的靈敏度。
因此,為了降低無效電極110與其周圍感應電極100之間的耦合程度,可將各該無效電極110分割成為多個獨立的子區塊,其中一種可行方式請參考圖12所示,各該無效電極110上以蝕刻作業形成有多道縱向及橫向的蝕刻線114,該些蝕刻線114將該無效電極110分隔成多個子區塊112。當該無效電極110分隔為子區塊112後,可以降低無效電極110與其周圍感應電極100之間的耦合程度,減小耦合電容,避免使用者操作該觸控面板時產生寄生電容,因此可以改善觸碰判斷作業的靈敏度。
然而該無效電極110上因為具有多道的蝕刻線114,與其周圍的感應電極100在外觀上有明顯差異,而觸控面板在特定的情況下,例如在強光環境或特定角度下,由於光線穿透基材及導電材料(ITO)兩種不同的材質,蝕刻線114容易有顯露或浮現的現象,影響使用者觀看觸控面板的視覺感受。因此,如何克服蝕刻線114顯露的問題,仍有待進一步改善。
由於現有觸控面板的無效電極因為分割成多個子區塊後,與其周圍感應電極之外觀無法匹配,觸控面板容易發生蝕刻線顯露的問題,本創作的主要目的是提供一種可以降低蝕刻線顯露,避免電極圖案浮現的觸控面板。
為達成前述目的,本創作避免電極圖案浮現的觸控面板,包含有: 一基材; 一電極層,設在設基材的表面,該電極層包含有: 多數個呈規則排列的感應電極; 多數個無效電極,係分布在該些感應電極以外的區域而未與感應電極電性連接,各該無效電極形成有分隔蝕刻紋,該分隔蝕刻紋將各該無效電極切割成為多數個獨立的子區塊; 其中,各該感應電極內形成有匹配蝕刻紋,該匹配蝕刻紋與該分隔蝕刻紋互相匹配。
其中,該分隔蝕刻紋與匹配蝕刻紋之間滿足一匹配條件,使分隔蝕刻紋與匹配蝕刻紋具有一致的外觀。
其中,該匹配條件可以是分隔蝕刻紋與匹配蝕刻紋具有相同的蝕刻紋方向。
其中,該匹配條件可以是分隔蝕刻紋與匹配蝕刻紋具有相同的蝕刻紋長度。
其中,該匹配條件可以是分隔蝕刻紋與匹配蝕刻紋具有相同的蝕刻紋線寬。
其中,該匹配條件可以是分隔蝕刻紋與匹配蝕刻紋具有相同的蝕刻紋間距。
其中,該分隔蝕刻紋及匹配蝕刻紋的線寬不超過60微米(μm),較佳的範圍可介於30~60微米(μm)。
其中,該匹配蝕刻紋在各感應電極內所佔的面積比例小於一預設的蝕刻開口率X%,該蝕刻開口率X%的計算方式為 ,其中,A1代表單一個感應電極內的匹配蝕刻紋所佔的總面積,A2代表單一個感應電極的面積。
其中,各該感應電極包含:一主支部,沿一第一軸向延伸;多數個分支部,沿一第二軸向從該主支部的兩相對邊緣對稱向外延伸,在兩相鄰分支部之間形成一空隙,其中,該無效電極設置在該空隙內。
本創作於各感應電極的內部形成多道與分隔蝕刻紋相匹配的匹配蝕刻紋,因為感應電極與無效電極皆具有蝕刻紋,因此感應電極與無效電極形成一致或相似的外觀,利用廣泛分布的匹配蝕刻紋可達到混洧人眼視覺的效果,使蝕刻痕跡不易被人眼察覺,降低蝕刻線路或電極圖案顯露的可能性。
本創作的觸控面板可以是具有單層電極結構的面板或是具有雙層電極結構的面板,舉例來說,圖1顯示具有單層電極結構的是G1種類的觸控面板,包含有一基材10及設置在該基材10表面的一電極層20。請參考圖2所示的平面圖,該觸控面板以對應圖1的單層電極結構作為範例說明,該基材10具有一可視區11及一非可視區12,該非可視區12圍繞在該可視區11外側,該基材10可選用具有透光性的材料,例如透明薄膜(film)或透明玻璃基板製成。該電極層20包含有複數呈規則排列的感應電極21、多數個無效電極30及多數條導線40,其中該電極層20可由一透明導電材料層製成,該透明導電材料層可以是銦錫氧化物(ITO)或鋁鋅氧化物(AZO)等材料。該感應電極21及無效電極30皆設置在該可視區11,其中該無效電極30分散填補在感應電極21以外的區域,該多數條導線40設置在基材10的非可視區12且分別電連接該些感應電極21,其中每一導線40的一端連接一個對應的感應電極,而各導線40的另一端可集中排列在該基材10一側的非可視區11而對應連接一軟性電路板(圖中未示)。
以圖2所示的觸控面板為例,該些感應電極21沿著基材10的長邊方向逐一排列,兩個相鄰感應電極21之間以一電極隔線22分隔以相互電性絕緣。參考圖3,各感應電極21的形狀可以為魚骨形,包含有一主支部210及多數個分支部212,該主支部210沿著一第一軸向延伸(例如沿著X軸向),該多數個分支部212沿著一第二軸向(例如沿著Y軸向)從該主支部210的兩相對邊緣對稱延伸出。在相鄰兩個分支部212之間的空隙即可供填補該無效電極30,該無效電極30的形狀為矩形。但本實施例只是以魚骨形感應電極21作為範例,該觸控面板的感應電極21的形狀不限於魚骨形。
請參考圖4所示,該感應電極21及無效電極30再進一步放大觀察,各個無效電極30為了降低與周圍感應電極21的耦合程度,在該無效電極30內設有多數條分隔蝕刻紋31,通過該些分隔蝕刻紋31將無效電極30分割成多數個彼此不相連的子區塊32,其中該些分隔蝕刻紋31包含有縱向蝕刻紋310及橫向蝕刻紋320,各道橫向蝕刻紋320連接在兩相鄰的縱向蝕刻紋310之間。而本創作在每個感應電極21的內部進一步設置匹配蝕刻紋23,該匹配蝕刻紋23與該縱向蝕刻紋310具有相同延伸方向,在具體實施方式中,匹配蝕刻紋23可與橫向蝕刻紋320相匹配,也可以與縱向蝕刻紋310相匹配。且該些匹配蝕刻紋23彼此之間是間斷而不相連的,因此可確保感應電極21內不會形成斷路,感應電極21仍然保有其整體性。
上述的分隔蝕刻紋31及匹配蝕刻紋23可以是在同一道的蝕刻製程製出,該蝕刻製程可以是一微影蝕刻製程、一雷射蝕刻製程或其它可形成蝕刻線的製程。
本創作在該感應電極21內形成匹配蝕刻紋23,該匹配蝕刻紋23可與無效電極30的分隔蝕刻紋31互相匹配,使得感應電極21與無效電極30具有一致或相近似的外觀。當使用者在操作該觸控面板時,因為觸控面板的可視區11內廣泛分布該些分隔蝕刻紋31與該些匹配蝕刻紋23,該些分隔蝕刻紋31、匹配蝕刻紋23可以共同發揮混洧人眼視覺的效果,使蝕刻痕跡皆不易被人眼察覺,降低蝕刻線路或電極圖案的顯露程度。
為了提高該些匹配蝕刻紋23混淆人眼視覺的能力,該感應電極21所形成的匹配蝕刻紋23與無效電極30的分隔蝕刻紋31兩者之間可符合一匹配條件,所謂的匹配條件是指該匹配蝕刻紋23與分隔蝕刻紋31具有互相對應或趨近一致的外觀,例如通過設定蝕刻紋方向、蝕刻紋長度、蝕刻紋線寬、蝕刻紋間距而具體表現出來,以下進一步配合不同圖面加以舉例說明。
請參考圖5所示,該感應電極21所形成的匹配蝕刻紋23與無效電極30的分隔蝕刻紋31具有一致的蝕刻紋方向,其中,該些分隔蝕刻紋31的延伸方向是斜向的,將該無效電極30劃分成多數個斜向的子區塊32,而該些匹配蝕刻紋23的延伸方向同樣是斜向的,且延伸方向與分隔蝕刻紋31相同方向,因為該分隔蝕刻紋31與匹配蝕刻紋23具有相同的蝕刻紋方向,使觸控面板具有一致外觀的蝕刻紋路,能提高混洧人眼視覺能力及降低蝕刻痕顯露的效果。
請參考圖6所示,該感應電極21所形成的匹配蝕刻紋23與無效電極30的分隔蝕刻紋31可具有一致的蝕刻紋長度,其中,每個分隔蝕刻紋31具有一第一長度L1且橫向切割無效電極30,使無效電極30成為數個橫向排列的子區塊32,而每個匹配蝕刻紋23具有一第二長度L2,該第二長度L2與第一長度L1相等。因為該分隔蝕刻紋31與匹配蝕刻紋23具有相同的蝕刻紋長度,該觸控面板即具有整齊一致的蝕刻紋路,有助於改善蝕刻線浮現的問題。
請參考圖5或圖6所示,該感應電極21所形成的匹配蝕刻紋23與無效電極30的分隔蝕刻紋31具有一致的蝕刻紋線寬,其中,每個分隔蝕刻紋31的線寬為一第一線寬W1,每個匹配蝕刻紋23的線寬為一第二線寬W2,該第一線寬W1與第二線寬W2相同,由於分隔蝕刻紋31與匹配蝕刻紋23的粗細相同,不會產生蝕刻紋寬窄不一的差異情形,所以同樣有助於讓觸控面板具有外觀一致的蝕刻線,改善蝕刻線浮現的問題。
仍請參考圖5或圖6所示,該感應電極21所形成的匹配蝕刻紋23與無效電極30的分隔蝕刻紋31具有一致的蝕刻紋間距,其中,相鄰的兩個分隔蝕刻紋31之間有一第一間距D1,相鄰的兩個匹配蝕刻紋23之間有一第二間距D2,該第一間距D1與第二間距D2相同,所以觸控面板上的蝕刻線排列具有疏密一致的排列,亦有助於改善蝕刻線顯露的問題。
前述以不同實施例詳細說明了該匹配蝕刻紋23與該分隔蝕刻紋31之間可滿足匹配條件,通過設定蝕刻紋方向、蝕刻紋長度、蝕刻紋線寬、蝕刻紋間距等方面而具體實現,但本創作不限於前述列舉出來的條件,在實際應用時,可選擇其中一種條件或組合多種條件使用,例如在進行蝕刻作業時,可同時控制該匹配蝕刻紋23與該分隔蝕刻紋31具有一致的蝕刻紋方向及長度,令匹配蝕刻紋23與該分隔蝕刻紋31同時滿足二種匹配條件。
本創作除了考慮前述的匹配條件之外,為了維持該感應電極20具有較低的電極阻抗值,可進一步限制該匹配蝕刻紋23所佔的面積比例不超過一預設的蝕刻開口率X%,該蝕刻開口率X%可定義為 ,其中,A1代表單一個感應電極20內的匹配蝕刻紋23所佔的總面積,A2代表單一個感應電極20的面積。若限制該蝕刻開口率X%不超過一預設值,例如5%,即可維持該感應電極20有較低的電極阻抗值,而不影響該感應電極20的感測靈敏度。除了限制蝕刻開口率X%的作法,也可以考慮加大該感應電極21的面積或使用導電率較高的透明導電材料,使感應電極21維持較低的電極阻抗值。
又本創作在蝕刻製程能力允許的前提之下,分隔蝕刻紋31與匹配蝕刻紋23的線寬是越小越好,較佳線寬是不超過60微米(μm),例如可以選用在30~60微米(μm)之間;使用較細的蝕刻紋,使用者在觀看觸控面板時自然更不易察覺蝕刻紋的存在。
前述說明雖然是以單層電極結構的觸控面板作為舉例,但本創作的觸控面板也可以是具有雙層電極的觸控面板,例如圖7、圖8分別表示GF2、GFF種類的觸控面板。其中,圖7的觸控面板包含有一基材10、一第一電極層20a、一第二電極層20b及一保護層50,該第一電極層20a及第二電極層20b分別設置在該基材10的相對兩表面,該保護層50以光學膠60貼合在該第一電極層20a的表面,其中該基材10為一薄膜(film),該保護層50為一玻璃基板。
圖8的觸控面板包含有一第一基材10a、一第二基材10b、一第一電極層20a、一第二電極層20b及一保護層50。其中,該第一基材10a與第二基材10b係相對設置,該第一電極層20a與第二電極層20b分別設置在該第一基材10a、第二基材10b的上表面,該第一基材10a的下表面通過光學膠60與該第二電極層20b貼合,其中,該第一基材10a與第二基材10b分別為一薄膜,該保護層50同樣通過光學膠60與該第一電極層20a貼合,但本創作雙層電極結構的觸控面板種類並不限於前述的GF2、GFF。
無論是GF2或GFF種類的觸控面板,都具有一第一電極層20a及一第二電極層20b,請參考圖9所示,以該第一電極層20a的結構為例說明,該第一電極層20a具有沿第一方向佈設的複數第一感應電極串列,每一感應電極串列由多個第一感應電極21a串聯而成,在第一感應電極21a以外的區域填補多數個第一無效電極30a。本實施例的各第一感應電極21a與各第一無效電極30a皆是菱形。在各該第一無效電極30a形成有複數分隔蝕刻紋31a,該分隔蝕刻紋31a將第一無效電極30a分割為多個子區塊32a;各該第一感應電極21a內具有匹配蝕刻紋23a,其中,該些匹配蝕刻紋23a與分隔蝕刻紋31a可如同前述各實施例所述符合匹配條件,使匹配蝕刻紋23a與分隔蝕刻紋31a具有一致或近似的外觀,達到混洧人眼視覺的功效,降低蝕刻線顯露的機會。
另一方面,請參考圖10所示,第二電極層20b不同於第一電極層20a之處在於,該第二電極層20b具有沿第二方向佈設的複數第二感應電極串列,該第二方向垂直於第一方向,各第二感應電極串列由多個第二感應電極21b串聯而成,在第二感應電極21b以外的區域填補多數個第二無效電極30b。在各該第二無效電極3ba形成有複數分隔蝕刻紋31b,該分隔蝕刻紋31b將第二無效電極30b分割為多個子區塊32b;各該第二感應電極21b內具有匹配蝕刻紋23b,其中,該些匹配蝕刻紋23b與分隔蝕刻紋31b可如同前述各實施例所述符合匹配條件。
綜上所述,本創作降低電極圖案的觸控面板具有如下功效與優點:
一、形成在感應電極上的匹配蝕刻紋,可與無效電極的分隔蝕刻紋相互匹配以發揮混洧人眼視覺的功效,改善蝕刻紋路顯露的問題,當使用者在操作觸控面板時,即不會察覺蝕刻紋路的存在。
二、感應電極上的匹配蝕刻紋可與無效電極的分隔蝕刻紋之間可進一步滿足匹配條件,例如具備相同的蝕刻紋方向、蝕刻紋長度、蝕刻紋線寬或蝕刻紋間距等,使分隔蝕刻紋、匹配蝕刻紋具有一致或近似的外觀,提高混淆視覺的能力。
三、藉由設定適當的匹配蝕刻紋開口率或其線寬,本創作的感應電極仍可維持有良好的低阻值,確保感應電極的感應靈敏度。
雖然本創作已利用上述較佳實施例揭示,然其並非用以限定本創作,任何熟習此技藝者在不脫離本創作之精神和範圍之內,相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇,因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10 基材                                                10a 第一基材 10b 第二基材                                       11 可視區 12 非可視區                                         20 電極層 20a 第一電極層                                   20b 第二電極層 21 感應電極                                         21a 第一感應電極 21b 第二感應電極                               210 主支部 212 分支部                                           22 電極隔線 23, 23a, 23b 匹配蝕刻紋                     30 無效電極 30a 第一無效電極                               30b 第二無效電極 31, 31a, 31b 分隔蝕刻紋                     310 縱向蝕刻紋 320 橫向蝕刻紋                                   32, 32a, 32b 子區塊 40 導線                                                50 保護層 60 光學膠 100 感應電極                                       110 無效電極 112 子區塊                                           114 蝕刻線
圖1:本創作單層電極結構的觸控面板側視示意圖。 圖2:本創作單層式觸控面板第一實施例的平面示意圖。 圖3:本創作觸控面板第一實施例的單一感應電極的形狀示意圖。 圖4:本創作觸控面板第一實施例的感應電極的局部放大圖。 圖5:本創作無效電極的蝕刻紋與感應電極的蝕刻紋的一種實施例示意圖。 圖6:本創作無效電極的蝕刻紋與感應電極的蝕刻紋的另一種實施例示意圖。 圖7:本創作一種雙層電極結構的觸控面板(GF2)側視示意圖。 圖8:本創作另一種雙層電極結構的觸控面板(GFF)側視示意圖。 圖9:本創作雙層電極結構觸控面板的第一層電極圖案示意圖。 圖10:本創作雙層電極結構觸控面板的第二層電極圖案示意圖。 圖11:現有技術的一種觸控面板的局部放大示意圖。 圖12:現有技術的另一種觸控面板的局部放大示意圖。
21 感應電極 22 電極隔線 23 匹配蝕刻紋 30  無效電極 31  分隔蝕刻紋 310 縱向蝕刻紋 320 橫向蝕刻紋 32 子區塊 40 導線

Claims (10)

  1. 一種避免蝕刻線路顯露的觸控面板,包含有:一基材;一電極層,設在設基材的表面,該電極層包含有:多數個呈規則排列的感應電極;多數個無效電極,係分布在該些感應電極以外的區域而未與感應電極電性相連,各該無效電極形成有分隔蝕刻紋,該分隔蝕刻紋將各該無效電極切割成為多數個獨立的子區塊;其中,各該感應電極內形成有匹配蝕刻紋,該匹配蝕刻紋與該分隔蝕刻紋互相匹配。
  2. 如請求項1所述避免蝕刻線路顯露的觸控面板,其中,該分隔蝕刻紋與匹配蝕刻紋之間滿足一匹配條件,使分隔蝕刻紋與匹配蝕刻紋具有一致的外觀。
  3. 如請求項2所述避免蝕刻線路顯露的觸控面板,其中,該匹配條件是分隔蝕刻紋與匹配蝕刻紋具有相同的蝕刻紋方向。
  4. 如請求項2所述避免蝕刻線路顯露的觸控面板,其中,該匹配條件是分隔蝕刻紋與匹配蝕刻紋具有相同的蝕刻紋長度。
  5. 如請求項2所述避免蝕刻線路顯露的觸控面板,其中,該匹配條件是分隔蝕刻紋與匹配蝕刻紋具有相同的蝕刻紋線寬。
  6. 如請求項2所述避免蝕刻線路顯露的觸控面板,其中,該匹配條件是分隔蝕刻紋與匹配蝕刻紋具有相同的蝕刻紋間距。
  7. 如請求項1至6項中任一項所述避免蝕刻線路顯露的觸控面板,該分隔蝕刻紋及匹配蝕刻紋的線寬不超過60微米(μm)。
  8. 如請求項7所述避免蝕刻線路顯露的觸控面板,該分隔蝕刻紋及匹配蝕刻紋的線寬介於30~60微米(μm)。
  9. 如請求項1至6項中任一項所述避免蝕刻線路顯露的觸控面板,該匹配蝕刻紋在各感應電極內所佔的面積比例小於一預設的蝕刻開口率X%, 該蝕刻開口率X%的計算方式為,其中,A1代表單一個感應電極內的匹配蝕刻紋所佔的總面積,A2代表單一個感應電極的面積。
  10. 如請求項1至6項中任一項所述避免蝕刻線路顯露的觸控面板,各該感應電極包含:一主支部,沿一第一軸向延伸;多數個分支部,沿一第二軸向從該主支部的兩相對邊緣對稱向外延伸,在兩相鄰分支部之間形成一空隙,其中,該無效電極設置在該空隙內。
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