TWI615765B - 觸控感測基板以及整合偏光與觸控功能之結構 - Google Patents

Abstract

一種整合偏光與觸控功能之結構包括多個第一觸控電極與多個第二觸控電極。一個第一觸控電極包括第一連接線以及多個第一導線，沿一第一方向排列。第一導線的端點實質上沿著M邊形的輪廓設置， M為大於或等於3的正整數。針對一個第一觸控電極，第一連接線將這些第一導線電性連接。一個第二觸控電極包括第二連接線以及多個第二導線，沿第一方向排列。第二導線的端點實質上沿著N邊形的輪廓設置，而N為大於或等於3的正整數。針對一個第二觸控電極，第二連接線將這些第二導線電性連接。第一導線與第二導線的寬度約50至100奈米。

Description

觸控感測基板以及整合偏光與觸控功能之結構

本發明係關於一種觸控感測基板及觸控結構，且特別係關於一種整合偏光與觸控功能之結構。

觸控螢幕（touch screen）是現在許多智慧手機以及平板電腦（tablet computer）等行動裝置（mobile device）所具備的顯示及輸出/輸入（Input / Output，I/O）元件，而上述行動裝置通常具有相當薄的厚度，以便於攜帶。為了能製作出厚度薄的行動裝置，目前的觸控螢幕早已朝向薄型化的發展趨勢。

常見的觸控螢幕包括顯示面板以及觸控感測基板（touch sensing substrate）。顯示面板與觸控感測基板通常是透過光學膠（Optical Clear Adhhesive，OCA）來彼此黏合。在黏合顯示面板與觸控感測基板以前，須要進行精密的對位程序（aligning process），以避免顯示面板與觸控感測基板之間發生錯位（misalignment）。此外，在進行黏合的過程中，也要留意光學膠是否均勻塗佈。否則，可能會造成顯示面板與觸控感測基板之間出現氣泡的情形。

一般光學膠具有相當強的黏性，加上現有的顯示面板與觸控感測基板厚度都很薄，所以一旦發生上述錯位或出現氣泡的情形，很難在不折毀顯示面板與觸控感測基板的條件下，直接將黏合好的顯示面板與觸控感測基板拆離。所以，具有錯位或氣泡的瑕疵觸控螢幕需要進行複雜的重工程序（rework）來修復。嚴重的話，這種有瑕疵的觸控螢幕可能無法修復而被迫報廢。

本發明之至少一實施例係提供一種整合偏光與觸控功能之結構，其可應用於觸控螢幕，並能滿足現有薄型化的發展趨勢。

本發明之至少一實施例提供一種觸控感測基板，其包括上述整合偏光與觸控功能之結構。

本發明之至少一實施例所提供的整合偏光與觸控功能之結構包括多個第一觸控電極與多個第二觸控電極，其中這些第二觸控電極不與這些第一觸控電極接觸。這些第一觸控電極中之一個包括第一連接線以及多個彼此並列的第一導線，沿一第一方向排列，其中這些第一導線的端點實質上沿著M邊形的輪廓設置，而M為大於或等於3的正整數，第一連接線將這些第一導線電性連接。這些第二觸控電極中之一個包括第二連接線以及多個彼此並列的第二導線，沿第一方向排列，其中這些第二導線的端點實質上沿著N邊形的輪廓設置，而N為大於或等於3的正整數，第二連接線將這些第二導線電性連接，其中各條第一導線與各條第二導線的寬度約為50至100奈米。

在本發明的一實施例中，上述之結構更包括多條橋接線，其中各條橋接線將沿第一方向排列之相鄰二個第一觸控電極電性連接以形成多個沿第二方向排列之第一觸控感測條，而第二方向不同於第一方向。沿第二方向排列之相鄰二個第二觸控電極係彼此電性連接以形成多個沿第一方向排列之第二觸控感測條。

在本發明的一實施例中，上述之第二方向垂直於第一方向。

在本發明的一實施例中，上述之結構更包括多條接線，其中各條接線將沿第二方向排列之相鄰二個第二觸控電極電性連接以形成這些第二觸控感測條，且各條接線電性連接相鄰兩條第二導線。

在本發明的一實施例中，在同一個第一觸控電極中，第一連接線連接這些第一導線的所有端點，並圍繞成M邊形。

在本發明的一實施例中，在同一個第一觸控電極中，各條第一導線的一端點連接第一連接線，而各條第一導線的另一端點不連接第一連接線。

在本發明的一實施例中，在同一個第一觸控電極中，第一連接線沿第一方向延伸，且未連接這些第一導線的端點。

在本發明的一實施例中，在同一個第一觸控電極中，第一連接線包括第一線段以及多條第二線段。第一線段沿第一方向延伸，且未連接這些第一導線的端點。第一線段位於這些第二線段之間，而各條第二線段沿著一第三方向延伸。這些第二線段中之一者係連接於一部分這些第一導線之端點，而這些第二線段中之一者係連接於另一部分這些第一導線之端點。

在本發明的一實施例中，上述之第三方向與第一方向之夾角約為大於0度且小於90度。

在本發明的一實施例中，上述之第一線段之兩端點係分別直接連接於這些第二線段之端點。

在本發明的一實施例中，上述之這些第一導線與這些第二導線的總數量和為一導線總數，而這些第一連接線與這些第二連接線的總數量和為一連接線總數，其中連接線總數與導線總數的比值約為大於0且小於或等於0.5。

在本發明的一實施例中，上述之這些第一觸控電極與這些第二觸控電極共平面（coplanar）。

在本發明的一實施例中，上述之這些第一觸控電極與這些第二觸控電極不共平面（non-coplanar）。

在本發明的一實施例中，上述之結構更包括網狀線柵，形成於這些第一觸控電極與這些第二觸控電極之間的一網狀區域。網狀線柵包括多條彼此並列的第三導線，其中這些第三導線沿著第一方向排列，並且不連接於這些第一觸控電極與這些第二觸控電極，而各條第三導線的寬度約為50至100奈米。

本發明所提供的觸控感測基板包括基底（substrate）、濾光陣列以及多個上述第一觸控電極以及多個上述第二觸控電極。基底具有第一面，而濾光陣列包括多個濾光層，配置於第一面上。這些第一觸控電極與這些第二觸控電極都配置於第一面上，其中這些第一觸控電極中之一個包括：

在本發明的一實施例中，上述之這些濾光層實質上覆蓋這些第一觸控電極與這些第二觸控電極。

在本發明的一實施例中，上述之這些第一觸控電極及這些第二觸控電極實質上覆蓋這些濾光層。

在本發明的一實施例中，上述之這些濾光層位於這些第一觸控電極與這些第二觸控電極之間。

在本發明的一實施例中，上述之觸控感測基板更包括多條上述橋接線。

在本發明的一實施例中，上述之這些濾光層係位於這些第一觸控電極與這些橋接線之間。

在本發明的一實施例中，上述之這些橋接線、這些第一觸控電極與這些第二觸控電極皆位於這些濾光層與第一面之間。

在本發明的一實施例中，上述之觸控感測基板更包括主動元件陣列，其中濾光陣列位於主動元件陣列與第一面之間。

在本發明的一實施例中，上述之觸控感測基板更包括主動元件陣列，其中主動元件陣列位於濾光陣列與第一面之間。主動元件陣列位於這些第一觸控電極與基底之間，而主動元件陣列位於這些第二觸控電極與基底之間。

在本發明的一實施例中，上述之主動元件陣列與濾光陣列皆位於這些第一觸控電極與這些第二觸控電極之間。

在本發明的一實施例中，上述之濾光陣列更包括一黑矩陣位於這些濾光層以及基底之間。

基於上述，透過這些寬度在50至100奈米之間的第一導線與第二導線，第一觸控電極與第二觸控電極不僅能用於觸控感測，而且還具有線性偏光的功能。如此，本發明的觸控感測基板可以直接構成顯示器的其中至少一個部件（part）。例如，本發明的觸控感測基板可直接作為液晶顯示器（Liguid Crystal Display，LCD）中的彩色濾光陣列基板（color filter array substrate）與偏光片，並能進一步地製造內崁式（in-cell）觸控螢幕。

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

圖1A是本發明一實施例之觸控感測基板的俯視示意圖，而圖1B是圖1A中沿線1B-1B剖面所繪示的剖面示意圖。請參閱圖1A與圖1B，觸控感測基板100包括基底110以及整合偏光與觸控功能之結構200，其中整合偏光與觸控功能之結構200配置於基底110上，而基底110是透明的。例如，基底110可以是玻璃板（glass plate）或壓克力板（acrylic plate）。

基底110具有第一面111，其例如是平面（plane），而整合偏光與觸控功能之結構200配置在第一面111上。整合偏光與觸控功能之結構200包括多個第一觸控電極210與多個第二觸控電極220，其中這些第一觸控電極210與這些第二觸控電極220皆配置於第一面111上，而且這些第一觸控電極210與這些第二觸控電極220共平面。第一觸控電極210與第二觸控電極220能用於觸控感測，其中這些第二觸控電極220不與這些第一觸控電極210接觸，所以在第二觸控電極220內傳遞的電流不會直接傳遞到第一觸控電極210。第一觸控電極210與第二觸控電極220可用來作為感應電極（Rx）以及驅動電極（Tx），以傳遞及接收觸控訊號。例如，第一觸控電極210可為感應電極，而第二觸控電極220可為驅動電極。反之，第一觸控電極210也可為驅動電極，而第二觸控電極220也可為感應電極。

各個第一觸控電極210與各個第二觸控電極220皆包括多條彼此並列的導線。這些第一觸控電極210中之一個包括多個彼此並列的第一導線211，而這些第二觸控電極220中之一個包括多個彼此並列的第二導線221，其中這些第一導線211與這些第二導線221都是沿第一方向D1排列。也就是說，這些第一導線211與這些第二導線221都是彼此並列。如同圖1A所示，這些第一導線211與這些第二導線221實質上都是呈平行排列。

第一導線211與第二導線221可用奈米壓印來製作而成，而第一導線211與第二導線221兩者的材質可以是金屬或奈米碳管（carbon nanotube）。各條第一導線211的寬度W11與各條第二導線221的寬度W12，其約為50至100奈米，而這些第一導線211的間距（pitch）P11等於這些第二導線221的間距P12，其約為50至100奈米。此外，這些第一導線211與第二導線221都具有相同的厚度T1，其約為50至750奈米。由此可知，這些第一導線211與這些第二導線221都是次波長結構（subwavelength structure），所以這些第一導線211與第二導線221僅能散射光線（特別是可見光），無法繞射（diffracting）光線。換句話說，這些第一觸控電極210與第二觸控電極220不會產生破壞畫面的繞射光斑或繞射條紋。

由於這些第一導線211與這些第二導線221都是彼此並列，因此整合偏光與觸控功能之結構200得以形成金屬柵偏光片（Wire Grid Polarizer，WGP），從而具有線性偏光的功能。此外，在本實施例中，第一導線211的寬度W11與第二導線221的寬度W12相等。不過，在其他實施例中，第一導線211的寬度W11與第二導線221的寬度W12也可以不相等。

在同一個第一觸控電極210中，這些第一導線211彼此電性連接。同樣地，在同一個第二觸控電極220中，這些第二導線221彼此電性連接。這些第一觸控電極210中之一個還包括第一連接線212，其將同一個第一觸控電極210中的這些第一導線211電性連接。同理，這些第二觸控電極220中之一個還包括第二連接線222，其將同一個第二觸控電極220中的這些第二導線221電性連接。如此，同一個第一觸控電極21的所有第一導線211彼此電性連接，而同一個第二觸控電極220的所有第二導線221彼此電性連接。此外，第一連接線212的寬度可相等於寬度W11，而第二連接線222的寬度可相等於寬度W12，其中第一連接線212與第二連接線222也都具有相同的厚度T1，而且第一連接線212與第二連接線222兩者的材質與製造方法可相同於第一導線211與第二導線221。

這些第一導線211與這些第二導線221的總數量和為導線總數，而這些第一連接線212與這些第二連接線222的總數量和為連接線總數，其中在本實施例中，連接線總數與導線總數的比值可約為大於0且小於或等於0.5。此外， 上述連接線總數與導線總數的比值會影響到偏光率（polarization ratio）及穿透率（transmittance），如圖1C與圖1D所示，其中這裡的偏光率定義如以下數學式所示。

其中，P為偏光率，W為入射光通過兩互相平行的偏振方向之光強度，而D為入射光通過兩互相垂直的偏振方向之光強度。

圖1C是模擬偏光率隨不同連接線總數與導線總數的比值之變化的折線圖，而圖1D是模擬穿透率隨不同連接線總數與導線總數的比值之變化的折線圖，其中圖1C與圖1D是在所有第一導線211、第二導線221、第一連接線212以及第二連接線222四者寬度都相同（即寬度W11等於寬度W12），而且間距P11等於間距P12的條件下所繪製。此外，圖1C與圖1D是根據以下表格所繪製。 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 連接線總數與導線總數的比值 </td><td> 偏光率（%） </td><td> 穿透率（%） </td></tr><tr><td> 0 </td><td> 99.99999967 </td><td> 57.2766 </td></tr><tr><td> 0.02 </td><td> 99.99999969 </td><td> 56.3856 </td></tr><tr><td> 0.1 </td><td> 99.99999973 </td><td> 54.5574 </td></tr><tr><td> 0.22 </td><td> 99.99999976 </td><td> 53.6216 </td></tr><tr><td> 0.49 </td><td> 99.99984354 </td><td> 0.0817 </td></tr><tr><td> 0.69 </td><td> 99.93531922 </td><td> 0.0001 </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 68.57503715 </td><td> 0 </td></tr></TBODY></TABLE>

請先參閱圖1C與上述表格，當連接線總數與導線總數的比值等於0.69時，整合偏光與觸控功能之結構200仍有將近100%的偏光率。當連接線總數與導線總數的比值等於1，即連接線總數等於導線總數時，整合偏光與觸控功能之結構200也有約69%的偏光率。請參閱圖1D，當連接線總數與導線總數的比值等於0.22時，整合偏光與觸控功能之結構200仍有大於50%的穿透率。由此可見，在連接線總數與導線總數的比值低於0.22的條件下，整合偏光與觸控功能之結構200仍有不錯的偏光率與穿透率。

另外，在本實施例中，第一觸控電極210與第二觸控電極220兩者的形狀以及結構都可以相同，其中第一觸控電極210與第二觸控電極220兩者的輪廓形狀可以是簡單多邊形（simple polygon，又可稱「非自相交多邊形」，non-self-intersecting polygon），而且從圖1A來看，第一觸控電極210與第二觸控電極220兩者的輪廓形狀彼此相同。

詳細而言，在同一個第一觸控電極210中，這些第一導線211的端點（未標示）實質上沿著M邊形的輪廓設置，而在同一個第二觸控電極220中，這些第二導線221的端點（未標示）實質上沿著N邊形的輪廓設置，其中M與N都是大於或等於3的正整數，而且M與N可以彼此不相等，或是如圖1A所示的彼此相等，且M與N皆等於4，即這些第一導線211的端點與這些第二導線221的端點都是沿著四邊形的輪廓設置。

此外，在本實施例中，在同一個第一觸控電極210中，第一連接線212連接這些第一導線211的所有端點，並圍繞成M邊形（即四邊形）。同樣地，在同一個第二觸控電極220中，第二連接線222連接這些第二導線221的所有端點，並圍繞成N邊形（即四邊形），如圖1A所示。

值得一提的是，在其他實施例中， M與N兩者可以趨近於無限大，以使第一觸控電極210與第二觸控電極220兩者的輪廓可為圓形或橢圓形。換句話說，在同一個第一觸控電極210中，這些第一導線211的端點實質上可沿著圓形或橢圓形的輪廓而設置。同理，在同一個第二觸控電極220中，這些第二導線221的端點實質上也可沿著圓形或橢圓形的輪廓設置。

另外，在圖1A與圖1B所示的實施例中，排列於同一行的第一觸控電極210彼此電性連接以形成多條縱向延伸的第一觸控感測條21，而排列於同一列的第二觸控電極220彼此電性連接以形成多條橫向延伸的第二觸控感測條22。整合偏光與觸控功能之結構200更包括多條橋接線230，其中各條橋接線230連接相鄰二個第一觸控電極210，以將沿第一方向D1排列之相鄰二個第一觸控電極210電性連接以形成這些沿第二方向D2排列之第一觸控感測條21。

觸控感測基板100可以更包括平坦層124，其材質可為高分子材料，其中平坦層124形成於第一面111上，並且覆蓋這些第一觸控電極210與這些第二觸控電極220，即平坦層124覆蓋這些第一導線211、第二導線221、第一連接線212以及第二連接線222。另外，在本實施例中，平坦層124具有多個接觸洞124H，而各個接觸洞124H暴露至少一條第一導線211的一部分。這些橋接線230配置於平坦層124上，並伸入於這些接觸洞124H中，以連接這些第一導線211。如此，這些橋接線230得以將相鄰二個第一觸控電極210電性連接。

整合偏光與觸控功能之結構200更包括多條接線240。各條接線240將沿第二方向D2排列之相鄰二個第二觸控電極220電性連接以形成這些第二觸控感測條22，而且各條接線240電性連接沿第二方向D2排列之相鄰兩條第二導線221。在圖1A與圖1B所示的一條第二觸控感測條22中，相鄰二個第二觸控電極220之間舉例係配置三條接線240，其中各條接線240實質上從其中一條第二導線221的一端延伸到另一條第二導線221的一端。如此，同一條第二觸控感測條22的這些第二觸控電極220得以彼此電性連接。這些接線240的材質可相同於第二導線221的材質，且這些接線240與這些第二觸控電極220可由同一道製程（例如奈米壓印）所形成。此外，第二方向D2不同於第一方向D1。以圖1A為例，第二方向D2可以垂直於第一方向D1。

觸控感測基板100可應用於顯示器，並可構成顯示器的至少一個部件。例如，在本實施例中，觸控感測基板100可以作為液晶顯示面板（LCD Panel）所用的彩色濾光陣列基板， 所以觸控感測基板100包括濾光陣列120，其包括多個濾光層121f，並配置於第一面111上，其中這些濾光層121f的顏色包括多種，例如紅色、藍色以及綠色。如此，當光線穿透觸控感測基板100時，可以形成紅光、綠光以及藍光等多種色光，進行在顯示器（例如液晶顯示器）的螢幕上產生有色彩的畫面。

在本實施例中，這些第一觸控電極210及這些第二觸控電極220實質上覆蓋這些濾光層121f，而且這些濾光層121f係位於這些第一觸控電極210與這些橋接線230之間，其中平坦層124更覆蓋這些濾光層121f，如圖1B所示。此外，本實施例中的濾光陣列121可以更包括黑矩陣123，其位於這些濾光層121f以及基底110之間。不過，在其他實施例中， 濾光陣列121也可以不包括黑矩陣123以及這些濾光層121f。例如，當觸控感測基板100應用於色序型液晶顯示器（color sequential LCD）時，觸控感測基板100不需要包括濾光陣列121，而整合偏光與觸控功能之結構200可以形成在第一面111上。所以，圖1B所示的濾光層121與黑矩陣123僅供舉例說明，並非限定本發明。

圖2是本發明另一實施例之觸控感測基板的剖面示意圖。請參閱圖2，其所示的觸控感測基板100’與100相似。例如，觸控感測基板100’與100兩者的第一觸控電極210以及第二觸控電極220的佈線（layout）都一樣，而觸控感測基板100’也可包括平坦層223，其材質可相同於平坦層124，其中平坦層223也具有多個接觸洞223H，而配置在平坦層223上的這些橋接線230能透過這些接觸洞223H來連接這些第一導線211，以使相鄰二個第一觸控電極210電性連接。然而，觸控感測基板100’與100兩者之間仍存在差異：觸控感測基板100’所包括的濾光陣列121’。在濾光陣列121’中，橋接線230、第一觸控電極210與第二觸控電極220皆位於濾光層121f與第一面111之間，而這些濾光層121f實質上覆蓋這些第一觸控電極210與這些第二觸控電極220，如圖2所示。

圖3A是本發明一實施例之觸控感測基板的俯視示意圖，而圖3B是圖3A中沿線3B-3B剖面所繪示的剖面示意圖。請參閱圖3A與圖3B，本實施例的觸控感測基板300與前述實施例相似，而且觸控感測基板300的功能及優點也與觸控感測基板100及100’相同，因此以下主要介紹這些實施例之間的差異，至於相同的技術特徵，以下不再重覆贅述。

不同於前述實施例，在圖3B的整合偏光與觸控功能之結構400中，這些第一觸控電極210與這些第二觸控電極220不共平面。在圖3A與圖3B所示的觸控感測基板300中，這些濾光層121f位於這些第一觸控電極210的第一導線211以及這些第二觸控電極220的第二導線221之間，即這些第一觸控電極210與這些第二觸控電極220是被這些濾光層121f所分開，以至於任一個第一觸控電極210不接觸到任一個第二觸控電極220。

此外，觸控感測基板300也包括絕緣層340與多條橋接線430。各條橋接線430連接相鄰二個第一觸控電極210，以將沿第一方向D1排列之相鄰二個第一觸控電極210電性連接以形成這些沿第二方向D2排列之第一觸控感測條（圖3A未標示），其中這些橋接線430與這些第一導線211共平面，如圖3B所示。絕緣層340覆蓋這些第一導線211、這些第一連接線212以及這些橋接線430，以保護這些第一觸控電極210。

值得一提的是，在圖3A與圖3B的觸控感測基板300中，這些不共平面的第一導線211、第一連接線212、第二導線221以及第二連接線222皆可換成如圖1B所示，多條共平面的第一導線211、第一連接線212、第二導線221以及第二連接線222，而且這些橋接線430也可換成前述實施例的橋接線230。此外，在圖1B與圖2所示的觸控感測基板100與100’中，原本這些共平面的第一導線211、第一連接線212、第二導線221以及第二連接線222皆可換成如圖3B所示，多條不共平面的第一導線211、第一連接線212、第二導線221以及第二連接線222，而原本的橋接線230也可換成圖3A與圖3B的橋接線430。所以，圖1A、圖1B、圖2、圖3A與圖3B所示的觸控感測基板100、100’與300皆為舉例說明，不限定本發明。

圖4A至圖4C是本發明其中三個實施例所示的第一觸控電極的俯視示意圖。須說明的是，在本發明的多個實施例中（例如圖1A所示的實施例），第一觸控電極（例如第一觸控電極210）與第二觸控電極（例如第二觸控電極220）兩者的形狀、輪廓及構造可以彼此相同。因此，圖4A至圖4C所示的第一觸控電極的形狀、輪廓及構造也可以相同於第二觸控電極，即第二觸控電極也可採用如圖4A至圖4C所示的形狀、輪廓及構造。

請先參閱圖4A，在圖4A所示的第一觸控電極510a中，第一連接線512a只形成於第一觸控電極510a的其中一側，例如只形成於第一觸控電極510a的左側，而且第一連接線512a的形狀實質上可為反L形，如圖4A所示。如此，各條第一導線211的一個端點（如圖4A所示的左側端點）連接第一連接線512a，但各條第一導線211的另一端點（如圖4A所示的右側端點）不連接第一連接線512a。

請先參閱圖4B，在圖4B所示的第一觸控電極510b中，第一連接線512b沿第一方向D1延伸，其中第一連接線512b連接這些第一導線211，但未連接這些第一導線211的端點。以圖4B為例，第一觸控電極510b的輪廓為菱形，而第一連接線512b位於此菱形的縱向對角線，以至於第一連接線512b實質上連接於每一條第一導線211的中心，但不連接於這些第一導線211的任何端點。

請先參閱圖4C，在圖4C所示的第一觸控電極510c中，第一連接線512c包括多條線段：一條第一線段L1以及多條第二線段L2。第一線段L1其實相同於圖4B的第一連接線512b，即第一線段L1沿第一方向D1延伸，連接這些第一導線211，但未連接這些第一導線211的端點。第一線段L1位於這些第二線段L2之間，其中這些第二線段L2中之一者係連接於一部分這些第一導線211之端點，而這些第二線段L2中之另一者係連接於另一部分這些第一導線211之端點。

詳細而言，第一線段L1位於這些第二線段L2之間，而且第一線段L1的相對二端點分別直接連接這些第二線段L2的端點，以至於形成Z字形或如圖4C所示的反Z字形的第一連接線512c ，其中圖4C所示的這兩條第二線段L2分別位於第一觸控電極510c的右上方與左下方。各條第二線段L2沿著第三方向D3延伸，而在圖4C的實施例中，第三方向D3不平行也不垂直於第一方向D1以及第二方向D2，其中第三方向D3與第一方向D1之夾角A1可約為大於0度且小於90度。

值得一提的是，圖1A所示的第一連接線212以及圖4A至圖4C所示的第一連接線512a、512b及512c可以彼此任意組合或變化。舉例來說，圖4B的第一連接線512b可形成在圖1A的第一觸控電極210或第二觸控電極220中。或者，圖4A中的第一連接線512a的形狀實質上可為L形，並只形成於第一觸控電極510a的右側。此外，再次強調，本發明的第二觸控電極（例如第二觸控電極220）也可以採用圖4A至圖4C所示的第一觸控電極510a、510b以及510c的形狀及構造，所以圖1A以及圖4A至圖4C所示的第一觸控電極210、510a、510b以及510c與第二觸控電極220僅供舉例說明，並非限定本發明。

圖5是本發明一實施例之整合偏光與觸控功能之結構的俯視示意圖。請參閱圖5，整合偏光與觸控功能之結構600與前述實施例的整合偏光與觸控功能之結構200相似，而且整合偏光與觸控功能之結構600的功能及優點也與整合偏光與觸控功能之結構200相同。因此，以下僅介紹整合偏光與觸控功能之結構600與200之間的差異，至於相同的技術特徵，則不再重覆贅述。

整合偏光與觸控功能之結構600除了包括多個第一觸控電極210與多個第二觸控電極220之外，更包括網狀線柵650。詳細而言，網狀線柵650包括多條彼此並列的第三導線651，其中這些第三導線651的走向都相同於第一導線211及第二導線221的走向，即這些第三導線651也是沿著第一方向D1（圖5未示）而排列，而且第三導線651的材質、形成方法以及尺寸，例如厚度、寬度以及間距，都相同於第一導線211與第二導線221。不過，網狀線柵650只形成於這些第一觸控電極210與這些第二觸控電極220之間的網狀區域（未標示），而且不連接於這些第一觸控電極210與這些第二觸控電極220。所以，任一條第三導線651只形成於上述網狀區域內，而且也不接觸任何第一導線211與第二導線221。

圖6是本發明另一實施例之觸控感測基板的剖面示意圖。請參閱圖6，有別於前述實施例中，這些可作為彩色濾光陣列基板的觸控感測基板100、100’與300，本實施例的觸控感測基板700包括主動元件陣列760，其能用來控制顯示器（例如液晶顯示器）中畫素（pixel）的灰階（gray level）。因此，觸控感測基板700更可以作為顯示器的主動元件陣列基板。

觸控感測基板700也包括濾光陣列121與基底110，其中濾光陣列121位於主動元件陣列760與基底110的第一面111之間，如圖6所示。主動元件陣列760包括多個薄膜電晶體761（圖6僅繪示一個來作為舉例說明），而各個薄膜電晶體761具有閘極C76、源極S76、汲極D76以及半導體層G76。觸控感測基板700還包括閘極絕緣層I76以及絕緣層764，其中閘極絕緣層I76覆蓋濾光陣列121以及位於濾光陣列121上的閘極C76，以使閘極C76與半導體層G76能彼此分開而形成電容。絕緣層764覆蓋主動元件陣列760、濾光陣列121以及基底110，以保護主動元件陣列760以及濾光陣列121。

觸控感測基板700也可包括多個畫素電極762（圖6僅繪示一個來作為舉例說明），其形成於絕緣層764上，並且穿過絕緣層764而連接於汲極D76。當觸控感測基板700用來製作成液晶顯示器時，含有多個液晶分子的液晶層會形成於絕緣層764與這些畫素電極762的上方，而主動元件陣列760的這些薄膜電晶體761能輸出畫素電壓至這些畫素電極762，以使畫素電極762上方的液晶分子偏轉，從而控制畫素的灰階。

此外，須說明的是，觸控感測基板700也包括如前述實施例所描述的整合偏光與觸控功能之結構200或600。詳細而言，觸控感測基板700還包括觸控電極層730以及多條連接觸控電極層730的橋接線230，其中觸控電極層730與這些橋接線230皆配置在絕緣層764上，所以主動元件陣列760位於這些第一觸控電極810與基底110之間，以及這些第二觸控電極820與基底110之間。此外，橋接線230與觸控電極層730之間可形成另一層絕緣層，以分開觸控電極層730與這些橋接線230。觸控電極層730包括多個第一觸控電極210以及第二觸控電極220（圖6皆未繪示），而橋接線230、第一觸控電極210與第二觸控電極220三者之間的相對位置及連接關係皆已揭露於上述實施例中，故在此不再重覆贅述。

須說明的是，在圖6的實施例中，觸控感測基板700包括濾光陣列121，但在其他實施例中，濾光陣列121也可以形成於其他基板上，例如配置在觸控感測基板700對面的彩色濾光陣列基板，因此觸控感測基板700也可以不包括這些濾光層121f或黑矩陣123，或是整個濾光陣列121。所以，圖6所示的濾光層121與黑矩陣123僅供舉例說明，並非限定本發明。

圖7是本發明另一實施例之觸控感測基板的剖面示意圖。請參閱圖7，其所示的觸控感測基板800與前面圖6的觸控感測基板700相似，兩者也包括主動元件陣列760，功能及優點基本上也都一樣，而以下主要介紹觸控感測基板800與700之間的差異。至於相同的技術特徵，不再重覆贅述。

觸控感測基板800包括多個第一觸控電極810與多個第二觸控電極820，其中第一觸控電極810可與第二觸控電極820相同或不同，而第一觸控電極810與第二觸控電極820可以是前述的第一觸控電極210、510a、510b、510c以及第二觸控電極220的其中任一個。另外，觸控感測基板800可為液晶顯示面板，並且還包括液晶層871以及對向基底872，其中液晶層871配置在對向基底872與主動元件陣列760之間。

不同於前述實施例，在觸控感測基板800中，這些第一觸控電極810與這些第二觸控電極820分別形成在位於液晶層871兩側的基底上，其中這些第一觸控電極810形成於基底110，並且被閘極絕緣層I76所覆蓋，而這些第二觸控電極820形成於對向基底872。此外，主動元件陣列760與濾光陣列121也分別配置在位於液晶層871兩側的基底上，其中濾光陣列121配置於對向基底872，而主動元件陣列760配置於基底110 ，所以主動元件陣列760也位於濾光陣列121與基底110的第一面111之間。

由此可知，在本實施例中，這些第一觸控電極810實質上是製作於主動元件陣列基板中，而這些第二觸控電極820實質上是製作於彩色濾光陣列基板中，其中液晶層871分開第一觸控電極810與第二觸控電極820，以保持第一觸控電極810與第二觸控電極820不接觸，而主動元件陣列760與濾光陣列121皆位於這些第一觸控電極810與這些第二觸控電極820之間，如圖7所示。

綜上所述，本發明利用這些寬度在50至100奈米之間的第一導線與第二導線來形成多個第一觸控電極與多個第二觸控電極，從而製造出整合偏光與觸控功能之結構，其能直接構成顯示器（例如液晶顯示器）的其中至少一個部件，例如液晶顯示器的彩色濾光陣列基板、偏光片、主動元件陣列基板或液晶顯示面板。如此，本發明有利於製造出厚度更薄的內崁式觸控螢幕。

此外，以上本發明實施例所揭露的觸控感測基板能直接構成顯示器的至少一個部件（例如偏光片或主動元件陣列基板）。因此，相較於習知採用黏合顯示面板與觸控感測基板而形成的觸控螢幕，本發明的觸控感測基板不會出現錯位或氣泡等缺陷，因而可免去處理錯位或氣泡的重工程序，同時也可以降低觸控螢幕的報廢機率，從而提高產品良率（yield）。

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，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。

21‧‧‧第一觸控感測條

22‧‧‧第二觸控感測條

100、100’、300、700、800‧‧‧觸控感測基板

110‧‧‧基底

111‧‧‧第一面

121、121’‧‧‧濾光陣列

121f‧‧‧濾光層

123‧‧‧黑矩陣

124、223‧‧‧平坦層

124H、223H‧‧‧接觸洞

200、400、600‧‧‧整合偏光與觸控功能之結構

210、510a、510b、510c、810‧‧‧第一觸控電極

211‧‧‧第一導線

212、512a、512b、512c‧‧‧第一連接線

220、820‧‧‧第二觸控電極

221‧‧‧第二導線

222‧‧‧第二連接線

230、430‧‧‧橋接線

240‧‧‧接線

340、764‧‧‧絕緣層

650‧‧‧網狀線柵

651‧‧‧第三導線

730‧‧‧觸控電極層

760‧‧‧主動元件陣列

761‧‧‧薄膜電晶體

762‧‧‧畫素電極

871‧‧‧液晶層

872‧‧‧對向基底

A1‧‧‧夾角

C76‧‧‧閘極

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

D3‧‧‧第三方向

D76‧‧‧汲極

G76‧‧‧半導體層

I76‧‧‧閘極絕緣層

L1‧‧‧第一線段

L2‧‧‧第二線段

P11、P12‧‧‧間距

S76‧‧‧源極

T1‧‧‧厚度

W11、W12‧‧‧寬度

圖1A是本發明一實施例之觸控感測基板的俯視示意圖。 圖1B是圖1A中沿線1B-1B剖面所繪示的剖面示意圖。 圖1C是模擬偏光率隨不同連接線總數與導線總數的比值之變化的折線圖。 圖1D是模擬穿透率隨不同連接線總數與導線總數的比值之變化的折線圖。 圖2是本發明另一實施例之觸控感測基板的剖面示意圖。 圖3A是本發明一實施例之觸控感測基板的俯視示意圖。 圖3B是圖3A中沿線3B-3B剖面所繪示的剖面示意圖。 圖4A至圖4C是本發明其中三個實施例所示的第一觸控電極的俯視示意圖。 圖5是本發明一實施例之整合偏光與觸控功能之結構的俯視示意圖。 圖6是本發明另一實施例之觸控感測基板的剖面示意圖。 圖7是本發明另一實施例之觸控感測基板的剖面示意圖。

21‧‧‧第一觸控感測條

22‧‧‧第二觸控感測條

100‧‧‧觸控感測基板

210‧‧‧第一觸控電極

211‧‧‧第一導線

212‧‧‧第一連接線

220‧‧‧第二觸控電極

221‧‧‧第二導線

222‧‧‧第二連接線

230‧‧‧橋接線

240‧‧‧接線

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

P11、P12‧‧‧間距

W11、W12‧‧‧寬度

Claims (23)

1. 一種整合偏光與觸控功能之結構，包括：多個第一觸控電極，其中該些第一觸控電極中之一個包括：多個彼此並列的第一導線，沿一第一方向排列，其中該些第一導線的端點實質上沿著一M邊形的輪廓設置，M為大於或等於3的正整數；以及一第一連接線，將該些第一導線電性連接；以及多個第二觸控電極，不與該些第一觸控電極接觸，其中該些第二觸控電極中之一個包括：多個彼此並列的第二導線，沿該第一方向排列，其中該些第二導線的端點實質上沿著一N邊形的輪廓設置，N為大於或等於3的正整數；以及一第二連接線，將該些第二導線電性連接，其中各該第一導線與各該第二導線的寬度約為50至100奈米；多條橋接線，其中各該橋接線將沿該第一方向排列之相鄰二個該第一觸控電極電性連接以形成多個沿一第二方向排列之第一觸控感測條，該第二方向不同於該第一方向，其中沿該第二方向排列之相鄰二個該第二觸控電極係彼此電性連接以形成多個沿該第一方向排列之第二觸控感測條；以及多條接線，其中各該接線將沿該第二方向排列之相鄰二個該第二觸控電極電性連接以形成該些第二觸控感測條，且各該接線電性連接相鄰兩條該第二導線。
2. 如請求項1所述之結構，其中該第二方向垂直於該第一方向。
3. 如請求項1所述之結構，其中在同一個第一觸控電極中，該第一 連接線連接該些第一導線的所有端點，並圍繞成該M邊形。
4. 如請求項1所述之結構，其中在同一個第一觸控電極中，各該第一導線的一端點連接該第一連接線，而各該第一導線的另一端點不連接該第一連接線。
5. 如請求項1所述之結構，其中在同一個第一觸控電極中，該第一連接線沿該第一方向延伸，且未連接該些第一導線的端點。
6. 如請求項1所述之結構，其中在同一個第一觸控電極中，該第一連接線包括：一第一線段，沿該第一方向延伸，且未連接該些第一導線的端點；以及多個第二線段，該第一線段位於該些第二線段之間，各該第二線段沿著一第三方向延伸，該第三方向不平行也不垂直於該第一方向以及該第二方向，該些第二線段中之一者係連接於一部分該些第一導線之端點，該些第二線段中之一者係連接於另一部分該些第一導線之端點。
7. 如請求項6所述之結構，其中該第三方向與該第一方向之夾角約為大於0度且小於90度。
8. 如請求項7所述之結構，其中該第一線段之兩端點係分別直接連接於該些第二線段之端點。
9. 如請求項1所述之結構，其中該些第一導線與該些第二導線的總數量和為一導線總數，而該些第一連接線與該些第二連接線的總數量和為一連接線總數，該連接線總數與該導線總數的比值約為大於0且小於或等於0.5。
10. 如請求項1所述之結構，其中該些第一觸控電極與該些第二觸控電極共平面(coplanar)。
11. 如請求項1所述之結構，其中該些第一觸控電極與該些第二觸控電極不共平面。
12. 如請求項1所述之結構，更包括：一網狀線柵，形成於該些第一觸控電極與該些第二觸控電極之間的一網狀區域，其中該網狀線柵包括多條彼此並列的第三導線，其中該些第三導線沿著該第一方向排列，並且不連接於該些第一觸控電極與該些第二觸控電極，各該第三導線的寬度約為50至100奈米。
13. 一種觸控感測基板，包括：一基底，具有一第一面；一濾光陣列，包括多個濾光層，配置於該第一面上；以及多個第一觸控電極，配置於該第一面上，其中該些第一觸控電極中之一個包括：多個彼此並列的第一導線，沿一第一方向排列，其中該些第一導線的端點實質上沿著一M邊形的輪廓設置，M為大於或等於3的正整數；以及一第一連接線，將該些第一導線電性連接；以及多個第二觸控電極，配置於該第一面上，不與該些第一觸控電極接觸，其中該些第二觸控電極中之一個包括：多個彼此並列的第二導線，沿該第一方向排列，其中該些第二導線的端點實質上沿著一N邊形的輪廓設置，N為大於或等於3的正整數；以及一第二連接線，將該些第二導線電性連接，其中各該第一導線與各該第二導線的寬度約為50至100奈米； 多條橋接線，其中各該橋接線將沿該第一方向排列之相鄰二個該第一觸控電極電性連接以形成多個沿一第二方向排列之第一觸控感測條，該第二方向不同於該第一方向，其中沿該第二方向排列之相鄰二個該第二觸控電極係彼此電性連接以形成多個沿該第一方向排列之第二觸控感測條；以及多條接線，其中各該接線將沿該第二方向排列之相鄰二個該第二觸控電極電性連接以形成該些第二觸控感測條，且各該接線電性連接相鄰兩條該第二導線。
14. 如請求項13所述之觸控感測基板，其中該些濾光層實質上覆蓋該些第一觸控電極與該些第二觸控電極。
15. 如請求項13所述之觸控感測基板，其中該些第一觸控電極及該些第二觸控電極實質上覆蓋該些濾光層。
16. 如請求項13所述之觸控感測基板，其中該些濾光層位於該些第一觸控電極與該些第二觸控電極之間。
17. 如請求項13所述之觸控感測基板，更包括多條橋接線，其中各該橋接線將沿該第一方向排列之相鄰二個該第一觸控電極電性連接以形成多個沿一第二方向排列之第一觸控感測條，該第二方向不同於該第一方向，其中沿該第二方向排列之相鄰二個該第二觸控電極係彼此電性連接以形成多個沿該第一方向排列之第二觸控感測條。
18. 如請求項17所述之觸控感測基板，其中該些濾光層係位於該些第一觸控電極與該些橋接線之間。
19. 如請求項18所述之觸控感測基板，其中該些橋接線、該些第一觸控電極與該些第二觸控電極皆位於該些濾光層與該第一面之間。
20. 如請求項13所述之觸控感測基板，更包括一主動元件陣列，其中 該濾光陣列位於該主動元件陣列與該第一面之間。
21. 如請求項13所述之觸控感測基板，更包括一主動元件陣列，其中該主動元件陣列位於該濾光陣列與該第一面之間，其中該主動元件陣列位於該些第一觸控電極與該基底之間，該主動元件陣列位於該些第二觸控電極與該基底之間。
22. 如請求項13所述之觸控感測基板，更包括一主動元件陣列，其中該主動元件陣列與該濾光陣列皆位於該些第一觸控電極與該些第二觸控電極之間。
23. 如請求項13所述之觸控感測基板，其中該濾光陣列更包括一黑矩陣位於該些濾光層以及該基底之間。