TWI622915B - 觸控感測基板 - Google Patents

Abstract

一種觸控感測基板包括基板、多條第一電極串、多條第二電極串以及多個絕緣層。基板具有表面，其具有法線。這些第一電極串配置於表面。這些第一電極串之一包括多個第一電極部以及多個第一連接部。這些第一連接部分別電性連接相鄰兩個第一電極部。這些絕緣層分別覆蓋這些第一連接部。這些第二電極串與這些第一電極串交錯。這些第一連接部中之至少一者具有至少一區段，而至少一區段沿著法線的方向與這些絕緣層之一重疊，但至少一區段沿著法線的方向不與這些第二電極串任一者及這些第一電極部重疊。至少一區段具有至少一開口。

Description

觸控感測基板

本發明是有關於一種輸入裝置（input device），且特別是有關於一種觸控感測基板。

目前的觸控螢幕通常包括顯示器以及觸控感測基板，其中觸控感測基板包括多條電極串以及多個絕緣層。當使用者操作觸控螢幕時，這些電極串能感測物件，例如手指或觸控筆（stylus），在觸控螢幕的位置，讓使用者能透過觸控螢幕來操作電子裝置。這些電極串因為具有兩種不同走向而彼此交錯，而這些絕緣層分別配置在這些電極串之間的交錯處，其中各個絕緣層位於其中兩條走向相異的電極串之間，即這兩條電極串分別位在絕緣層的上方與下方，所以這兩條電極串會與絕緣層彼此重疊。

雖然這些絕緣層與這些電極串彼此重疊，但是各個絕緣層仍具有至少一塊僅與一條電極串重疊的區段，而此區段的絕緣層僅覆蓋其下方的電極串，但不被上方的電極串所覆蓋。絕緣層與電極串兩者的構成材料並不相同，以至於上述絕緣層的區段可能會因為應力不匹配的緣故而在絕緣層及其所接觸的電極串之間出現縫隙，導致外界水氣有機會從這縫隙滲入，進而破壞電極串，導致斷路發生。

本發明之至少一實施例係提供一種觸控感測基板，其能減緩或抑制發生電極串因水氣破壞而斷路的情形。

本發明之至少一實施例提供的觸控感測基板包括基板、多條並列的第一電極串、多條並列的第二電極串以及多個絕緣層。基板具有表面，其具有法線。這些第一電極串配置於表面，其中這些第一電極串之一包括多個第一電極部以及多個第一連接部。這些第一連接部分別電性連接相鄰兩個第一電極部。這些絕緣層分別覆蓋這些第一連接部。這些第二電極串與這些第一電極串交錯，其中這些第一連接部中之至少一者具有至少一區段，而至少一區段沿著法線的方向與這些絕緣層之一重疊，但至少一區段沿著法線的方向不與這些第二電極串任一者及這些第一電極部重疊，其中至少一區段具有至少一開口。

在本發明的一實施例中，這些絕緣層之至少一者係部分位於至少一開口內。

在本發明的一實施例中，上述至少一開口之數目係為多個。

在本發明的一實施例中，上述至少一區段覆蓋並接觸表面，並且在表面上佔據一第一面積，而至少一開口在表面上佔據一第二面積，其中第一面積與第二面積間的比值介於0.01與0.9之間。

在本發明的一實施例中，這些第一電極部沿著一第一方向排列，而這些第二電極串之一包括多個第二電極部與多個第二連接部。這些第二電極部沿著一第二方向排列，而這些第二連接部分別電性連接相鄰兩個第二電極部，並且分別覆蓋這些絕緣層。

在本發明的一實施例中，上述至少一開口之數目係為多個且沿著第二方向排列。這些第一連接部為透明導電層，而第一方向與第二方向實質上垂直。

在本發明的一實施例中，這些第一電極部之一具有一第一鋸齒狀邊緣，而這些第二電極部之一具有一第二鋸齒狀邊緣。

在本發明的一實施例中，上述開口之寬度約為0.01微米至100微米。

在本發明的一實施例中，這些第一連接部之一具有兩端部分別被相鄰兩個第一電極部覆蓋，其中這些第二連接部與這些第二電極部為一體成型。

在本發明的一實施例中，這些第一連接部與這些第一電極部為一體成型，且這些第一電極部與這些第二電極部共表面。

本發明的目的之一係利用上述區段所具有的至少一個開口，可以減緩或抑制發生第一電極串因水氣破壞而斷路的情形。

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是本發明一實施例的觸控感測基板的俯視示意圖。請參閱圖1A，觸控感測基板100包括多條並列的第一電極串110、多條並列的第二電極串120以及基板140。這些第一電極串110與這些第二電極串120皆配置於基板140，而基板140可以是一種透明板，其例如是玻璃板或透明壓克力板。

這些第一電極串110分別沿著第一方向D1延伸，而這些第二電極串120分別沿著第二方向D2延伸，其中第一方向D1不同於第二方向D2。以圖1A為例，第一方向D1與第二方向D2實質上垂直，因此第一電極串110與第二電極串120兩者走向不同，而且這些第一電極串110與第二電極串120彼此交錯而呈網狀排列。此外，這些第一電極串110不接觸這些第二電極串120，所以電流不能在第一電極串110以及第二電極串120之間直接傳遞。

這些第一電極串110之一包括多個第一電極部111以及多個第一連接部112。在同一條第一電極串110中，這些第一電極部111以及這些第一連接部112皆沿著第一方向D1排列，並且交替排列，其中這些第一連接部112分別電性連接相鄰兩個第一電極部111，以使同一條第一電極串110中的這些第一電極部111能彼此電性連接。

第二電極串120的結構與第一電極串110的結構相似。這些第二電極串120之一包括多個第二電極部121以及多個第二連接部122，而且在同一條第二電極串120中，這些第二電極部121與這些第二連接部122皆沿著第二方向D2排列，其中這些第二連接部122分別電性連接相鄰兩個第二電極部121，以使同一條第二電極串120中的這些第二電極部121能彼此電性連接。

第一電極部111與第二電極部121可以用來作為感應電極（Rx）以及驅動電極（Tx），以使第一電極串110與第二電極串120能傳遞及接收觸控信號。例如，第一電極部111可以是感應電極，而第二電極部121可以是驅動電極。反之，第一電極部111也可以是驅動電極，而第二電極部121也可以是感應電極。利用第一電極串110與第二電極串120兩者對觸控信號的傳遞及接收，觸控感測基板100能感測物件（例如手指或觸控筆）在觸控感測基板100上的觸碰以及所在位置，達到觸控的功能。

在圖1A所示的實施例中，這些第一電極部111之一具有第一鋸齒狀邊緣111e，而這些第二電極部121之一具有第二鋸齒狀邊緣121e。當觸控感測基板100應用於觸控螢幕時，這些第一電極部111的第一鋸齒狀邊緣111e與這些第二電極部121的第二鋸齒狀邊緣121e能抑制因光學干涉所形成的亮紋或光點，從而維持或提升觸控螢幕的畫面品質。

第一電極串110的第一電極部111與第一連接部112可以皆為透明導電層，而第二電極串120的第二電極部121與第二連接部122也可以皆為透明導電層，其中上述透明導電層的構成材料例如是銦錫氧化物（Indium Tin Oxide，ITO）或銦鋅氧化物（Indium Zinc Oxide，IZO）等。此外，形成第一電極部111、第一連接部112、第二電極部121與第二連接部122的方法可包括物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition，PVD）或化學氣相沉積（Chemical Vapor Deposition，CVD），其中上述物理氣相沉積例如是濺鍍（sputtering）。

在圖1A所示的實施例中，同一條第二電極串120的這些第二電極部121與這些第二連接部122可以是蝕刻同一層透明導電材料而同時形成，因此第二電極部121與第二連接部122可以是一體成型。也就是說，利用光學顯微鏡或電子顯微鏡對第二連接部122與第二電極部121之間的相連處（junction）進行觀測（例如切片觀測），上述相連處不會出現任何界面（boundary）。

圖1B是圖1A中的虛框區域內的放大示意圖。請參閱圖1A與圖1B，在本實施例中，雖然第一電極部111與第一連接部112都是透明導電層，但第一連接部112與第一電極部111分別先後形成，而非蝕刻同一層透明導電材料而同時形成。因此，第一連接部112與第一電極部111並不是一體成型，而晚形成的這些第一電極部111會局部覆蓋這些第一連接部112，其中這些第一連接部112之一具有兩端部112e，而這兩端部112e分別被相鄰兩個第一電極部111覆蓋。

圖1C是圖1B中沿線1C-1C剖面所繪製的剖面示意圖。請參閱圖1A至圖1C，基板140具有表面141，而觸控感測基板100還包括多個絕緣層130，其中這些第一電極串110、第二電極串120以及絕緣層130皆配置在表面141上。這些第一電極部111與這些第二電極部121可接觸表面141，所以這些第一電極部111與這些第二電極部121共表面。這些絕緣層130分別覆蓋及接觸這些第一連接部112，而這些第二電極串120的第二連接部122分別覆蓋及接觸這些絕緣層130，如圖1B與圖1C所示，其中絕緣層130的構成材料可以是高分子材料。

在本實施例中，這些第一電極部111可部分覆蓋及接觸這些絕緣層130。以圖1A與圖1B為例，在同一條第一電極串110中，這些第一電極部111之一覆蓋並接觸絕緣層130的一端，而其中兩個相鄰的第一電極部111分別覆蓋一個絕緣層130的兩端，如圖1B所示。不過，在其他實施例中，第一電極部111也可不覆蓋及不接觸任何絕緣層130，所以第一電極部111不限定覆蓋絕緣層130。

圖1D是圖1B中沿線1D-1D剖面所繪製的剖面示意圖。請參閱圖1B與圖1D，這些第一連接部112中之至少一者具有至少一區段112s，其繪示於圖1B中的斜線區域，區段112s舉例係未與第一電極部111以及第二電極串120重疊的部分。區段112s接觸表面141，而且具有至少一開口H11。以圖1B為例，各個第一連接部112具有兩個區段112s，而各個區段112s具有多個沿著第二方向D2排列的開口H11，其中開口H11的形狀可為矩形（如圖1B所示）或三角形等多種幾何形狀。此外，在本實施例中，同一區段112s的這些開口H11是呈直線排列，但在其他實施例中，這些開口H11也可以呈陣列排列或隨機分布排列。

基板140的表面141具有法線141n，法線141n與表面141垂直，而區段112s沿著法線141n的方向與這些絕緣層130之一重疊，但區段112s沿著法線141n的方向並不與這些第二電極串120任一者以及這些第一電極部111重疊。從圖1B與圖1D來看，第一電極部111與第二電極串120都不會配置在區段112s的正上方，而且這些絕緣層130之至少一者係部分位於至少一開口H11內。以圖1D為例，這些絕緣層130之一將其底下的這些開口H11實質上填滿。

各個開口H11之寬度W1約為0.01微米至100微米，而在同一個第一連接部112中，區段112s在表面141上佔據第一面積，而這些開口H11在表面上佔據第二面積，其中第一面積與第二面積間的比值可以介於0.01與0.9之間。如此，可以維持單一條第一電極串110的阻抗，進而減少因第一電極串110的阻抗過高而對觸控信號的傳遞及接收所產生的不良影響。

由於區段112s具有至少一個開口H11，因此區段112s在各個開口H11兩側會形成兩條連接條112b，其中各條連接條112b的延伸方向與第一電極串110的延伸方向相同，即這些連接條112b是沿著第一方向D1而延伸。絕緣層130與第一連接部112兩者的構成材料並不相同，因此絕緣層130與其所覆蓋的第一連接部112的區段112s之間難免會形成縫隙而遭到水氣侵入。

當水氣從此縫隙進入區段112s時，水氣會先接觸並破壞位在區段112s最外側的連接條112b（例如圖1B與圖1C中位於最左邊與最右邊的兩條連接條112b）。然而，由於各個開口H11形成在相鄰兩條連接條112b之間，所以水氣在破壞上述最外側的連接條112b之後，會被鄰近開口H11內的絕緣層130所阻擋，以阻礙水氣進一步地破壞其他連接條112b，避免第一連接部112的區段112s繼續遭到水氣的破壞。如此，利用這些開口H11，可以減緩或抑制發生第一電極串110因水氣破壞而斷路的情形。

另外，觸控感測基板100可以更包括保護層150，其中保護層150的構成材料可以是高分子材料，而且也可以相同於絕緣層130的構成材料。保護層150配置於基板140的表面141上，並且全面性覆蓋表面141、這些第一電極串110、這些第二電極串120以及這些絕緣層130，以保護這些第一電極串110與這些第二電極串120。

圖2A是本發明另一實施例的觸控感測基板的俯視示意圖，而圖2B是圖2A中的虛框區域內的放大示意圖。請參閱圖2A與圖2B，本實施例的觸控感測基板200與前述實施例的觸控感測基板100相似。例如，觸控感測基板200與100兩者都包括相同的元件：基板140與絕緣層130，而觸控感測基板200還包括多條並列的第一電極串210與多條並列的第二電極串220。

這些第一電極串210之一包括多個第一電極部211與多個第一連接部212，而這些第二電極串220之一包括多個第二電極部221與多個第二連接部222。相同於前述實施例的觸控感測基板100，第一電極部211與第二電極部221也分別具有第一鋸齒狀邊緣211e與第二鋸齒狀邊緣221e，而第一鋸齒狀邊緣211e與第二鋸齒狀邊緣221e兩者的作用與前述實施例相同，不再重複敘述。

圖2C是圖2B中沿線2C-2C剖面所繪製的剖面示意圖。請參閱圖2B與圖2C，這些第一電極串210、這些第二電極串220以及這些絕緣層130皆配置在表面141上，其中第一電極部211與第二電極部221皆接觸表面141，所以這些第一電極部211與這些第二電極部221共表面。另外，第一連接部212具有至少一個區段212s，其繪示於圖2B中的斜線區域。在圖2B所示的實施例中，第一連接部212具有多個區段212s。

各個區段212s沿著法線141n的方向不與這些第二電極串220任一者以及這些第一電極部211重疊，而且區段212s具有至少一開口H21，其中圖2B與圖2C所示的各個區段212s具有多個開口H21。這些開口H21的形狀、寬度以及排列方式可相同於圖1B與圖1D所示的開口H11。在同一個第一連接部212中，區段212s在表面141上所佔據的第一面積與這些開口H21在表面141上所佔據的第二面積的比值也可相同於前述實施例。另外，觸控感測基板200也可以還包括保護層150，其全面性覆蓋表面141、第一電極串210、第二電極串220以及絕緣層130，以保護這些第一電極串210與這些第二電極串220。

圖2D是圖2B中沿線2D-2D剖面所繪製的剖面示意圖。請參閱圖2A、圖2B以及圖2D，相同於前述實施例的觸控感測基板100，第一電極部211、第一連接部212、第二電極部221與第二連接部222也可以是透明導電膜，其構成材料例如是銦錫氧化物（ITO）或銦鋅氧化物（IZO）等。不過，不同於觸控感測基板100，這些第一連接部212與這些第一電極部211可以是蝕刻同一層透明導電材料而形成，所以這些第一連接部212與這些第一電極部211可以是一體成型。

其次，在本實施例中，這些第二電極部221與這些第二連接部222分別先後形成，而非蝕刻同一層透明導電材料而同時形成，其中至少一個第二連接部222會接觸相鄰兩個第二電極部221，而且透過光學顯微鏡或電子顯微鏡的觀測，可以在第二連接部222與第二電極部221之間發現界面B1，如圖2D所示。因此，第二電極部221與第二連接部222並不是一體成型。

另外，在本實施例中，這些絕緣層130可以部分覆蓋及接觸這些第二電極部211。以圖2A、圖2B及圖2D為例，在同一條第二電極串220中，這些絕緣層130之一覆蓋並接觸這些第二電極部221的一端，而其中至少一個絕緣層130會覆蓋相鄰兩個第二電極部221的一端，如圖2B所示。不過，在其他實施例中，絕緣層130也可以不覆蓋及不接觸任何第二電極部221，所以絕緣層130不限定一定要覆蓋第二電極部221。

綜上所述，根據以上本發明的實施例，當水氣進入第一電極條的區段時，位在區段的開口內的絕緣層能阻礙水氣持續破壞第一電極條，以減緩或抑制發生第一電極串遭到水氣的破壞而斷路。如此，有助於改善觸控螢幕抵抗水氣的能力，從而提升觸控螢幕的壽命。

雖然本發明已以實施例揭露如上，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。

100、200‧‧‧觸控感測基板

110、210‧‧‧第一電極串

111、211‧‧‧第一電極部

111e、211e‧‧‧第一鋸齒狀邊緣

112、212‧‧‧第一連接部

112b‧‧‧連接條

112e‧‧‧端部

112s、212s‧‧‧區段

120、220‧‧‧第二電極串

121、221‧‧‧第二電極部

121e、221e‧‧‧第二鋸齒狀邊緣

122、222‧‧‧第二連接部

130‧‧‧絕緣層

140‧‧‧基板

141‧‧‧表面

141n‧‧‧法線

150‧‧‧保護層

B1‧‧‧界面

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

H11、H21‧‧‧開口

W1‧‧‧寬度

圖1A是本發明一實施例的觸控感測基板的俯視示意圖。 圖1B是圖1A中的虛框區域內的放大示意圖。 圖1C是圖1B中沿線1C-1C剖面所繪製的剖面示意圖。 圖1D是圖1B中沿線1D-1D剖面所繪製的剖面示意圖。 圖2A是本發明另一實施例的觸控感測基板的俯視示意圖。 圖2B是圖2A中的虛框區域內的放大示意圖。 圖2C是圖2B中沿線2C-2C剖面所繪製的剖面示意圖。 圖2D是圖2B中沿線2D-2D剖面所繪製的剖面示意圖。

Claims (11)

1. 一種觸控感測基板，包括：一基板，具有一表面，其中該表面具有一法線；多條並列的第一電極串，配置於該表面，其中該些第一電極串之一包括：多個第一電極部；以及多個第一連接部，分別電性連接相鄰兩該第一電極部；多個絕緣層，分別覆蓋該些第一連接部；以及多條並列的第二電極串，與該些第一電極串交錯，其中該些第一連接部中之至少一者具有至少一區段，而該至少一區段沿著該法線的方向與該些絕緣層之一重疊，但該至少一區段沿著該法線的方向不與該些第二電極串任一者及該些第一電極部重疊，其中該至少一區段具有至少一開口，而該些絕緣層之至少一者係部分位於該至少一開口內。
2. 如請求項1所述之觸控感測基板，其中該至少一開口之數目係為多個。
3. 如請求項1所述之觸控感測基板，其中該至少一區段覆蓋並接觸該表面，並且在該表面上佔據一第一面積，而該至少一開口在該表面上佔據一第二面積，其中該第一面積與該第二面積間的比值介於0.01與0.9之間。
4. 如請求項1所述之觸控感測基板，其中該些第一電極部沿著一第一方向排列，而該些第二電極串之一包括：多個第二電極部，沿著一第二方向排列；以及 多個第二連接部，分別電性連接相鄰兩該第二電極部，並且分別覆蓋該些絕緣層。
5. 如請求項4所述之觸控感測基板，其中該至少一開口之數目係為多個且沿著該第二方向排列，該些第一連接部為透明導電層，該第一方向與該第二方向實質上垂直。
6. 如請求項4所述之觸控感測基板，其中該些第一電極部之一具有一第一鋸齒狀邊緣，而該些第二電極部之一具有一第二鋸齒狀邊緣。
7. 如請求項4所述之觸控感測基板，其中該開口之寬度約為0.01微米至100微米。
8. 如請求項4所述之觸控感測基板，其中該些第一連接部之一具有兩端部分別被相鄰兩該第一電極部覆蓋，其中該些第二連接部與該些第二電極部為一體成型。
9. 如請求項8所述之觸控感測基板，其中該些第一電極部之一覆蓋該些絕緣層的一端。
10. 如請求項4所述之觸控感測基板，其中該些第一連接部與該些第一電極部為一體成型，該些第一電極部與該些第二電極部共表面。
11. 如請求項10所述之觸控感測基板，其中該些絕緣層之一覆蓋該些第二電極部的一端。