TWI629618B - 觸控面板及電極的形成 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種觸控面板及形成電極的方法。觸控面板包含：一基板，並定義一參考方向於其上；以及一電極，位於基板上，並包含一奈米線(nano-wire)，其中奈米線定向在參考方向。形成電極的方法包含：在已定義一參考方向的基板上形成一奈米線；以及定向該奈米線在該參考方向。

Description

觸控面板及電極的形成

本發明係主張關於2012年05月18日申請之韓國專利案號No.10-2012-0053324之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。

本發明係有關一種觸控面板以及一種電極形成的方法。

近年來，觸控面板已被應用於各種電子用品，其藉由使用觸控筆或手來碰觸在顯示裝置上顯示的圖像來執行輸入功能。

觸控面板主要可分成電阻式觸控面板以及電容式觸控面板。電阻式觸控面板係藉由輸入裝置的壓力造成玻璃與電極短路來偵測觸控點。電容式觸控面板係藉由使用者的手指碰觸到電容式觸控面板時，偵測電極間的電容變化來偵測觸控點。

奈米線，係為銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)的替代材料，被提出用來作為觸控面板的電極。奈米線在許多特點上，例如透射率或導電性都比銦錫氧化物良好。

奈米線具有散射入射光的特性，使得包含奈米線的電極不容易被看見。由於這個原因，觸控面板的能見度會變差。因此藉由減少對導電性沒有貢獻的奈米線來減輕糢糊的現象是很重要的。

本實施例提供一種具有經改善可靠度的觸控面板。

根據本發明實施例，提供一種觸控面板，其包含一個已定義的參考方向；及一位在基板上的電極，該電極包含奈米線，其中該奈米線定向在該參考方向。

此外，根據本發明實施例提供一種形成電極的方法。該方法 包含在形成一奈米線在一定義有一參考方向的基板上；以及定向該奈米線在該參考方向。

根據本發明實施例，該奈米線被定向在該參考方向。當該奈米線滿足定向度(degree of orientation)，即使使用少量的奈米線，該電極可具有足夠的導電性和低電阻。另外，由於對導電性沒有貢獻的奈米線數目減到最少，奈米線散射入射光的總投影面積可以被降低。由奈米線散射入射光引起電極的糢糊現象可以被減少。因此，包含奈米線電極的能見度及可靠度可以得到改善。

10‧‧‧基板

12‧‧‧第一表面

20‧‧‧外部虛設層

20a‧‧‧標誌

30‧‧‧奈米線

40‧‧‧透明電極

42‧‧‧第一電極

42a,44a‧‧‧感測部

42b,44b‧‧‧連接部

44‧‧‧第二電極

46‧‧‧絕緣層

50‧‧‧導線

60‧‧‧印刷電路板

70‧‧‧保護層

100‧‧‧觸控面板

101‧‧‧滾筒

102‧‧‧梳子

AA‧‧‧有效區域

DA‧‧‧虛設區域

dL‧‧‧微分長度

θ‧‧‧角度

圖1係依實施例繪示之觸控面板概要圖。

圖2係依圖1中沿II-II直線截取的剖面圖。

圖3係圖1中A部份的放大平面圖。

圖4係繪示奈米線的定向度的視圖。

圖5至圖7係根據實施例繪示形成電極的方法。

在以下描述的實施例中，當一層(或膜)、一區域、一圖案、或一結構被提到在另一基板、另一層(或膜)、另一區域、另一墊子、或另一圖案之上或下時，它表示直接或間接地在該基板(或膜)、該區域、該墊子、或該圖案上，或者有一或多個夾層。參照附圖已描述該層這樣的位置。

為了方便或清楚起見，圖示中所示的每層厚度及尺寸會被誇大、省略或概要的繪製。此外，元件的尺寸並不完全反映實際尺寸。

於下文中，將依照參考附圖來描述實施例。

根據本發明實施例的觸控面板將配合圖1至圖4來詳細說明。圖1係根據本發明實施例繪示的觸控面板平面概要圖。圖2係沿著圖1的II-II直線截取的剖面圖。圖3係圖1中A部份的放大平面圖。圖4係奈米線的定向度圖示。

參考圖1及圖2，根據本實施例的觸控面板由一有效區域AA定義，其中輸入裝置的位置可被感測，以及一個虛設區域DA設置在有 效區域AA的外側部份。

在本例中，含有透明電極40的有效區域AA可設置來感測一輸入裝置。此外，虛設區域DA可具有與透明電極40連接的導線50及印刷電路板(未繪示)以連接導線50到外部電路(未繪示)。虛設區域DA可含有外部虛設層20。標誌20a可在外部虛設層20形成。另外，平面層60可在覆蓋外部虛設層20時形成。於下文中，將更詳細說明觸控面板100。

請參考圖2，外部虛設層20、透明電極40及保護層70可在基板10上形成。導線50可與透明電極40連接。此外，導線50可與印刷電路板60連接。

基板10可由各種材料形成以適用於形成其上的外部虛設層20、透明電極40及導線50。例如，基板10可包含玻璃基板或塑膠基板。

外部虛設層20形成在虛設區域DA上的第一表面12。外部虛設層20可以覆蓋具預定顏色的材質使得導線50及印刷電路板60不會從外面被看見。外部虛設區域20可具有適合所需要外型的顏色。舉例說明，外部虛設層20可透過使用黑色顏料使其具有黑色。需要的標誌(圖1中編號20a)可藉由各種方法形成在外部虛設層20。外部虛設層20可由沈積、打印或濕塗法形成。

透明電極40形成在第一表面12上。透明電極40可形成各種形狀來感測輸入裝置如手指是否碰觸。透明電極40可在外部虛設層20的一部份上形成。

舉例說明，如圖3所示，透明電極40可包含第一電極42及第二電極44。第一電極42及第二電極44包含感測部42a及44a用來感測輸入裝置如手指是否碰觸於此，而連接部42b及44b用來連接感測部42a及44a。第一電極42的連接部42b在第一方向上(圖示中的上下方向)連接感測部42a，而第二電極44的連接部44b在第二方向上(圖示中的左右方向)連接感測部44a。

絕緣層46被設置在第一電極42的連接部42b及第二電極44的連接部44b之間，其中連接部42b與連接部44b互相交叉的一部份，使得第一電極42及第二電極44可預防彼此電性短路。絕緣層46可由透明絕緣 材料形成可使得連接部42b及44b彼此絕緣。例如，絕緣層46可包含金屬氧化物如氧化矽或樹脂如丙烯酸樹脂。

例如，根據本實施例，第一電極42的感測部42a及第二電極44的感測部44a可在同一層上形成，使得感測部42a及感測部44a可形成單一層。因此，透明導電材質層可以被最小化，而觸控面板100的厚度可以被減少。

如果輸入裝置，如手指，碰觸在觸控面板100上，藉由該輸入裝置被碰觸部份造成之電容的改變，而具有電容差異之被碰觸部份的可如一碰觸點而被偵測到。雖然透明電極40應用在電容式觸控面板上的結構已揭露於本實施例，但本實施例不限於此。因此，透明電極40應用在電阻式觸控面板的結構可以被形成。

透明電極40可包含容許電力流過且不干擾光線傳輸的透明導電材質。特別是透明電極40可包含奈米線30。進一步，透明電極40可包含銀(Ag)奈米線30。

同時，相互交叉的第一方向及第二方向被定義在基板10上。如上所述，第一電極42往第一方向延伸。允許第一電極42往第一方向延伸是沒有必要的。第一電極42與第一方向的夾角角度可以是在1° to 10°的範圍內。

如果第一方向被定義為參考方向，包含第一電極42的奈米線可被定向在參考方向。然而，由於所有的奈米線30都未被定向，定向度將被定義來描述以下的實施例。

請參考圖3，包含第一電極42的奈米線30在一方向上排列，而θ是與奈米線30排列的該方向與參考方向間夾角的角度。在這種情況下，定向度被以以下的公式1定義：

根據本實施例，滿足定向度的奈米線30會在50%或50%以上。進一步，滿足定向度的奈米導線30會在50%至90%的範圍內。滿足定向度的奈米線30在70%至99%的範圍內會更好。

假設奈米線30具有直線形狀時可推導出定向度為一等式。然而奈米線30基本上不只可具有直線的形狀也可以是曲線形狀。當奈米線30具有曲線形狀時，定向度可被定義如下。

請參考圖4，在以下等式中，設定以下條件，當L是奈米線30的總長度並具有曲形，θ是奈米線30的微分長度dL與一特定向量(圖4中的參考方向)間夾角角度，條件成立時，向量W容許cos θ具有最大值。向量W表示奈米線30的代表方向性具有曲線狀。由向量W定義的cos θ及電性連接方向可再根據公式2計算。

cos θ可滿足公式1中cos θ 0.7。

同時，代表定向度表示奈米線30的方向，可經由公式2來定義。此定義可一致地使用在具有任意形狀或直線的奈米線30上。

同時，當第一方向上奈米線30的電極每單位長度之片電阻值被定義為第一電阻值，而第二方向上奈米線30的電極每單位長度之片電阻值定義為在第一電極上的第二電阻值，第二電阻值大於第一電阻值。原因是，當被包含在第一電極42的奈米線30根據定向度排列時，根據定位方向(orientation direction)的電阻值大小並非為固定。

進一步，第一電阻與第二電阻的比例可能在1：1.1至1：10的範圍內。

當奈米線30滿足定向度時，奈米線30被定向在參考方向。當奈米線滿足定向度時，即使只有少量的奈米線30，電極亦可具有足夠的導電性及低電阻。另外，當不具導電性的奈米線30數量被減到最少，奈米線30散射入射光的投影面積會被減少。因此，由奈米線30散射入射光造成電極的糢糊現象可被減少。所以，包含奈米線30的電極之能見度及可靠度可得到改善。

透明電極40可藉由各種方法被塗佈在基板10上。例如，透 明電極40可藉由浸塗法塗佈在基板10上。浸塗法是將基板浸漬在塗料溶液或漿液中以形成一前導層在基板的表面，然後將基板在適當溫度下燒製來得到塗膜的一種方法。

然而，本實施例不限於上述內容。透明電極40可透過各種方法如旋塗法、流塗法、噴塗法、狹縫模具塗法、或滾動塗法形成在基板10上。

請再參考圖2，基板10中的虛設區域DA用來與導線50連接到透明電極40及印刷電路板60來連接到導線40。由於導線50設置在虛設區域DA中，導線50可包含表現良好導電性的金屬。印刷電路板60可具有各種形式。例如，印刷電路板可包含軟性印刷電路板(FPCB)。

保護層70更可在覆蓋透明電極40時設置。

於下文中，根據本實施例形成電極的方法可參考圖5至圖7之內容。

根據本實施例之形成電極的方法，奈米線30可形成在已定義參考方向的基板10上，然後被定向在參考方向。進一步，電流可提供於基板10上的參考方向以使奈米線30可以排列在對應於參考方向的方向。也就是說，奈米線30可以與參考方向平行排列。

首先，參照圖5，在定向步驟中，電場可被施加到奈米線30的一端及另一端。也就是說，一個正(+)極電極及一個負(-)極電極分別位於奈米線30的兩端，使得奈米線30可以被定向。

同時，在定向步驟中，奈米線30可用手動方法被定向。例如，在定向步驟中，奈米線30可以被摩擦。也就是說，奈米線30與一定向元件接觸使得奈米線30可以被定向。奈米線30與定向件摩擦使得奈米線30可被定向在參考方向。

例如，參考圖6，奈米線30被允許與滾筒101接觸，使得奈米線30可被定向。當滾筒101移動，滾筒101與奈米線30摩擦，使得奈米線30可被定向。

參考圖7，奈米線30可藉由梳子102與奈米線30接觸而被定向。當梳子102在參考方向上移動，奈米線30可被定向。

在本說明書中的任何參考文獻對一實施例、實施例、示範實施例等表示特定特徵、結構或特性被包含在本發明之至少一實施例中。在本說明書中各個地方出現這類的句子不一定都指向相同的實施例。此外，當一特定特徵、結構或特性與任何實施例結合描述時，熟習本領域的技術人員可用其他實施例來實現相同的特徵、結構或特性來達到相同的效果。

雖然已經參考了一些示範實例來描述其中的實施例，熟習本領域的技術人員可以在本領域及範圍內設計出許多的其他修改方法和實施例。更具體地說，於本揭露、圖示及附屬請求項範圍內的物件組合配置的元件及/或配置的各種變化及修改都是可能的。除了組成元件及/或配置的變化和修改，替代用途對熟習本領域的技術人員是顯而易見的。

Claims (7)

1. 一種觸控面板，包含：一基板，一第一方向及一第二方向被定義於其上；以及一第一電極及一第二電極，其位於該基板上，該第一電極及該第二電極包含至少一奈米線，其中該第一電極延伸於該第一方向，其中該第二電極延伸於該第二方向，其中該第一電極包括一第一奈米線，其中該第二電極包括一第二奈米線，其中該第一方向及該第二方向彼此交叉，其中該第一奈米線延伸於一第三方向，其中該第二奈米線延伸於一第四方向，該第一方向與該第三方向之間角度定義為一第一角度，該第二方向與該第四方向之間角度定義為一第二角度，其中該第一角度及該第二角度滿足公式1，公式1 cos θ0.7其中該至少一奈米線包含一銀(Ag)奈米線，其中滿足公式1該第一奈米線及該第二奈米線在70%至99%的範圍內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一電極及該第二電極單層形成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一電極及該第二電 極形成於同一層上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一方向與該第二方向正交。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中更包括一絕緣層位於該第一電極與該第二電極之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中更包括一導線連接該第一電極與該第二電極。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，其中該基板更包括一有效區域及一虛設區域，其中該基板進一步包括：一外部虛設層位於該虛設區域上，其中該導線提供於該外部虛設層上。