TWI688893B - 觸控面板及包含其的圖像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種觸控面板,包含一基板及一觸控感測電極形成在該基板的至少一個表面上。該觸控感測電極包括:一第一感測圖案,形成於第一方向上;一第二感測圖案,形成於第二方向上;一第一中繼圖案,其以島狀形式形成在該第一感測圖案的內部;一第二中繼圖案,其形成在該第一感測圖案與該第二感測圖案之間;以及一連接圖案,其經由該第一中繼圖案與該第二中繼圖案而電連接該第二感測圖案的分離的單位圖案。該連接圖案包括:一第一連接圖案,其連接該第一中繼圖案與該第二中繼圖案;以及一第二連接圖案,其連接該第二中繼圖案與該第二感測圖案的單位圖案。

Description

觸控面板及包含其的圖像顯示裝置 【優先權聲明】
本申請案主張2015年11月25日在韓國智慧財產權局(Korean Intellectual Property Office)提出申請之第10-2015-0165530號韓國專利申請案之優先權及權利,其揭露全文併於此以供參考。
本發明的實施態樣係關於一種觸控面板(touch panel)及包括其的圖像顯示裝置(image display device)。
觸控式螢幕面板(touch screen panel)是一種配備有一特定輸入裝置的螢幕面板,該特定輸入裝置適應於接收位置輸入(position input),位置輸入藉由利用使用者的手指等來碰觸螢幕面板而產生。此種觸控式螢幕面板不使用鍵盤反而具有一多層積層體(multi-layer laminate)的構造,在多層積層體中,當用戶的手指或一如觸控筆(touch pen)的物體碰觸一顯示在螢幕上的特定字元或位置時,觸控式螢幕面板係識別該位置且直接接收從螢幕輸入的資料,以便藉由一存儲在其中的軟體來執行特定的資 訊處理。
為了識別被碰觸位置而不降低一顯示在螢幕上的圖像的可見度(visibility),需要一種其中感測圖案形成為一預定圖案的透明觸控感測電極(transparent touch sensing electrode)。
感測圖案可包括第一圖案及第二圖案。第一圖案及第二圖案可佈置在彼此不同的方向上,以分別提供關於一被碰觸點的X座標及Y座標的資訊。詳言之,當用戶利用其手指或一如觸控筆的物體碰觸一覆蓋窗基板(cover window substrate)上的一點時,被碰觸點的資訊係經由第一圖案、第二圖案及位置檢測線(position detecting line)而作為依據接觸位置的電容變化被檢測並傳送到一驅動電路。然後,電容變化係藉由X輸入處理電路及Y輸入處理電路而轉換成電信號(electrical signal),以識別接觸位置。
當前,氧化銦錫(indium-tin oxide,ITO)、導電聚合物等係通常用作電容式(capacitive-type)觸控面板的透明觸控感測電極。然而,由ITO、導電聚合物等形成的電極可能具有高的表面電阻(surface resistance),且由於在第一圖案與第二圖案之間的表面電阻差而可能會引起觸控靈敏度及準確度的下降。此外,在使用橋電極(bridge electrode)的情況下,可能會降低觸控面板的透射率(transmittance)。
韓國專利申請案早期公開文件第2013-0078065號揭露一種包括第一圖案及第二圖案的觸控面板,該第一圖案及第二 圖案係形成在透明基板的上表面與下表面上,然而,該韓國專利沒有建議關於上述問題的解決方案。
本發明的實施態樣提供一種在觸控感測電極之間具有減小的電阻差的觸控面板。
本發明的實施態樣還提供一種包括該觸控面板的圖像顯示裝置。
本發明的上述目的將藉由下列特徵來實現:
(1)一種觸控面板,包含:一基板;以及一觸控感測電極,該觸控感測電極形成在該基板的至少一個表面上,該觸控感測電極包括:一第一感測圖案形成於第一方向上;一第二感測圖案形成於第二方向上;一第一中繼圖案(first relay pattern),以島狀形式(island form)形成在該第一感測圖案的內部;一第二中繼圖案形成在該第一感測圖案與該第二感測圖案之間;以及一連接圖案(connection pattern),該連接圖案經由該第一中繼圖案與該第二中繼圖案而電連接該第二感測圖案的分離的單位圖案(separated unit pattern),其中,該連接圖案包括:一第一連接圖案,其連接該第一中繼圖案與該第二中繼圖案;以及一第二連接圖案,其連接該第二中繼圖案與該第二感測圖案的單位圖案。
(2)根據上述(1)所述的觸控面板,其中,該連接圖案係形成為一對(pair),以連接彼此相鄰之該第二感測圖案的分離的單位圖案。
(3)根據上述(1)所述的觸控面板,更包含一絕緣層插入於 該連接圖案與該第一感測圖案之間。
(4)根據上述(1)所述的觸控面板,更包含一輔助電極圖案(auxiliary electrode pattern)形成在該第一感測圖案的一個表面上。
(5)根據上述(4)所述的觸控面板,其中,該輔助電極圖案在一部份上延伸,該部分具有該第一感測圖案在該第一中繼圖案周圍的變窄的寬度。
(6)根據上述(4)所述的觸控面板,其中,該輔助電極圖案及該連接圖案係設置在該第一感測圖案的一側上。
(7)根據上述(6)所述的觸控面板,其中,該輔助電極圖案在該連接圖案與該輔助電極圖案的一交叉部分(intersecting portion)處被分開。
(8)根據上述(4)所述的觸控面板,其中,該輔助電極圖案係形成為點圖案(dot pattern)。
(9)根據上述(4)所述的觸控面板,更包含一絕緣層插入於該連接圖案與該輔助電極圖案之間。
(10)根據上述(4)所述的觸控面板,其中,該輔助電極圖案係設置在該第一感測圖案的一個表面上,且該連接圖案係設置在該第一感測圖案的另一個表面上。
(11)根據上述(4)所述的觸控面板,其中,該輔助電極圖案及該連接圖案係由相同的材料形成。
(12)根據上述(1)所述的觸控面板,其中,該第一感測圖案包括一連接其各個單位圖案的連接部分,且該連接部分包括一 輔助電極圖案。
(13)根據上述(1)所述的觸控面板,其中,該第一感測圖案及該第二感測圖案係設置在該基板的相同表面上。
(14)根據上述(1)所述的觸控面板,更包含一虛擬圖案(dummy pattern)在該第一感測圖案與該第二感測圖案之間。
(15)一種圖像顯示裝置,包含根據上述(1)至(14)所述的觸控面板。
根據本發明實施態樣的觸控面板係包括具有特定結構的中繼圖案及連接圖案,使得可保持在觸控感測電極的分離的單位圖案之間的電連接,同時減小在觸控感測電極之間的電阻偏差(resistance deviation)。
根據本發明實施態樣的觸控面板係包括輔助電極圖案,使得可藉由相等地或相似地保持第一感測圖案與第二感測圖案之間的電阻來改善電極的靈敏度及準確度。
根據本發明實施態樣的觸控面板係具有一用於電連接觸控感測電極的結構的減小的可見度,從而可減小對所顯示圖像的影響。
100、100a、100b:第一感測圖案
110:單位圖案
120:連接部分
200:第二感測圖案
200a、200b:單位圖案
300:第一中繼圖案
400、400a、400b:第二中繼圖案
500:連接圖案
510、510a、510b:第一連接圖案
520、520a、520b:第二連接圖案
600、600a、600b:輔助電極圖案
700:絕緣層
根據參照附圖進行的下列詳細描述,將更清楚地理解本發明的上述及其他的目的、特徵與其他優點,在附圖中:第1圖及第2圖是平面圖,示意性地示出根據本發明部分實施態樣的觸控面板的構造; 第3圖包括放大視圖,示出根據本發明部份實施態樣的一觸控面板的一部分;以及第4圖是截面圖,示出根據本發明部份實施態樣的一觸控面板。
本發明揭露一種觸控面板及一種包括其的圖像顯示裝置。觸控面板包括一觸控感測電極形成在一基板的至少一個表面上。觸控感測電極包括:第一感測圖案佈置於第一方向上;第二感測圖案佈置於第二方向上;第一中繼圖案以島狀形式形成在第一感測圖案的內部;第二中繼圖案形成在第一感測圖案與第二感測圖案之間;以及連接圖案,連接圖案具有特定結構以透過第一中繼圖案與第二中繼圖案而電連接第二感測圖案的分離的單位圖案。因此,可實行在觸控感測電極的分離的單位圖案之間的電連接,同時藉由減小在觸控感測電極之間的電阻偏差而改善電極的靈敏度及準確度,以及藉由降低一用於電連接單位圖案的結構的可見度而減少對待實現圖像的影響。
下文,將參照附圖而詳細描述本發明的較佳實施態樣。然而,由於本發明的附圖僅給出用於說明本發明的各種較佳實施態樣之一,以連同上述發明而容易地理解本發明的技術精神,因此本發明不應該被理解為受限於附圖中所示出的該描述。
通常,一觸控感測電極係檢測一被碰觸點的X座標及Y座標,以提供在其上的資訊。詳言之,當用戶利用其手指或一如觸控筆的物體碰觸一覆蓋窗基板上的一點時,從用於檢測X座標的 第一感測圖案及用於檢測Y座標的第二感測圖案產生的電容變化係經由位置檢測線而傳送到一驅動電路側。然後,電容變化係藉由X輸入處理電路及Y輸入處理電路而轉換成電信號,以識別接觸位置。
在觸控感測電極中,可要求在第一感測圖案與第二感測圖案之間的絕緣,因此各個感測圖案可形成在彼此不同的層上,或當該等形成在相同層上時可分離地形成從而絕緣。例如第一感測圖案可形成於第一方向(列(row)方向)上,且第二感測圖案可形成於第二方向(行(column)方向)上。第二感測圖案可包括彼此分離或隔離的單位圖案,而與第一感測圖案絕緣。第二感測圖案的單位圖案可透過一分離橋電極而彼此電連接。然而,在該情況下,可能會發生在第一感測圖案與第二感測圖案之間的電阻偏差,從而引起觸控靈敏度的降低以及在驅動電路中計算座標時準確度的降低。
根據本發明的示例性實施態樣,藉由使用具有特定結構的中繼圖案及連接圖案以電連接觸控感測電極的分離的單位圖案,可藉由降低在觸控感測電極之間的電阻偏差來改善電極的靈敏度與準確度,且可藉由以一減小的可見構造(reduced visible configuration)設置上述結構來提高顯示裝置的圖像品質。
第1圖是一平面圖,示意性地示出根據本發明實施態樣的觸控面板。
參照第1圖,根據本發明實施態樣的觸控面板係包括 一觸控感測電極形成在一基板的至少一個表面上。觸控感測電極包括:第一感測圖案100形成於第一方向上;第二感測圖案200形成於第二方向上;第一中繼圖案300以島狀形式形成在第一感測圖案100的內部;第二中繼圖案400形成在第一感測圖案100與第二感測圖案200之間;以及連接圖案500,其透過第一中繼圖案300與第二中繼圖案400而電連接第二感測圖案200的分離的單位圖案200a與200b。
為了方便說明,第1圖示出了在第一感測圖案100的一單位圖案中設有一個第一中繼圖案300。然而,可在感測圖案的單位圖案中形成有複數個第一中繼圖案300,且各第一中繼圖案300可設有分別連接至其的一組第二中繼圖案400與連接圖案500。
觸控感測電極
根據本發明實施態樣的第一感測圖案100及第二感測圖案200可被配置成分別檢測X座標及Y座標,且可佈置在彼此不同的方向上。例如,第一感測圖案100可包括沿第一方向透過連接部分而彼此連接的各個單位圖案,第二感測圖案200的各個單位圖案可沿第二方向以島狀形式形成從而彼此隔離。因此,中繼圖案300與400以及連接圖案500係設置在預定的位置處,以電連接第二感測圖案200的單位圖案200a與200b。將在下文中描述中繼圖案300與400以及連接圖案500。
感測圖案100與200的形狀係不受特別限制,且各個單位圖案可獨立地具有例如三角形、四角形(quadrangle)、五角 形(pentagonal)、六角形(hexagonal)或七角形(heptagonal)等形狀。
此外,感測圖案100與200可為一規則圖案(regular pattern)。規則圖案意指圖案的形式具有規則性。例如,各個單位圖案可具有矩形、四角形或六角形形狀,且可以網格形狀(mesh shape)佈置。或者,感測圖案100與200可為一不規則圖案(irregular pattern)。不規則圖案意指圖案的形式不具有規則性。
感測圖案100與200的單位圖案可具有50歐姆/平方(Ω/□)至600歐姆/平方的表面電阻。如果其表面電阻低於50歐姆/平方,則透射率可能降低而減小解析度。如果其表面電阻大於600歐姆/平方,則觸控靈敏度可能降低。如果感測圖案100與200具有網格形狀,則單位圖案可具有1歐姆/平方至30歐姆/平方的較低表面電阻。
控制感測圖案100與200的表面電阻的方法係不受特別限制,且可藉由本領域中已知的任何方法執行。例如,可藉由改變其材料、將其與其他材料混合、改變圖案的厚度與面積等來控制其表面電阻。
用於形成感測圖案100與200的材料係不受特別限制,但可包括一具有合適導電性的材料,例如金屬氧化物、金屬、金屬奈米線(metal nanowire)、碳類材料(carbon-based material)、導電聚合物等,該等材料可單獨使用或以其組合形式使用。
例如,感測圖案100與200可由選自以下群組之金屬 氧化物形成:氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(indium zinc tin oxide,IZTO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化氟錫(FTO)、氧化銦錫-銀-氧化銦錫(ITO-Ag-ITO)、氧化銦鋅-銀-氧化銦鋅(IZO-Ag-IZO)、氧化銦鋅錫-銀-氧化銦鋅錫(IZTO-Ag-IZTO)及氧化鋁鋅-銀-氧化鋁鋅(AZO-Ag-AZO);可由選自以下群組之金屬形成:金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉬(Mo)及APC(Ag-Pd-Cu合金);可由選自以下群組之金屬奈米線形成:金、銀、銅及鉛;可由選自以下群組之碳類材料形成:碳奈米管(carbon nanotube,CNT)及石墨烯(graphene);以及可由選自以下群組之導電性聚合物形成:聚(3,4-伸乙基二氧噻吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene),PEDOT)及聚苯胺(polyaniline,PANI)。
由於感測圖案100與200通常由相同的材料形成,因此可依據圖案的形狀(厚度或面積)來改變各個感測圖案100與200的電阻值。當第一感測圖案100與第二感測圖案200之間的電阻偏差變大時,觸控靈敏度及準確度可能降低。因此,較佳以一合適形狀來形成感測圖案從而降低電阻偏差。
下文,將描述根據本發明實施態樣的中繼圖案300與400、以及連接圖案500,其可為用於減小感測圖案100與200之間的電阻偏差的結構。
中繼圖案
根據本發明實施態樣的中繼圖案300與400可用作一 中間構件(intermediate member)從而電連接第二感測圖案200的各個單位圖案。在此,第一中繼圖案300可以島狀形狀形成在第一感測圖案100的內部,且第二中繼圖案400可形成在第一感測圖案100與第二感測圖案200之間。
第一中繼圖案300
通常,橋電極可用於電連接分離的單位圖案。橋電極可橫跨第一感測圖案100而從第二感測圖案200的一個單位圖案延伸到彼此相鄰的第二感測圖案200的另一單位圖案,從而彼此連接第二感測圖案200的單位圖案。在該情況下,橋電極的長度可能變大而導致其可見度增加,且與第一感測圖案100重疊的部分可能增大,從而導致觸控靈敏度減小。
因此,在本發明中,藉由使用形成在第一感測圖案100內部且與其絕緣的第一中繼圖案300,用於電連接第二感測圖案200的單位圖案的連接圖案500(橋電極)僅與第一感測圖案100的一部分重疊,使得上述問題可藉由減小連接圖案500的長度而解決(參見第1圖)。
根據本發明的實施態樣,第一中繼圖案300可形成在第一感測圖案100內部且與其絕緣,且經由下文將描述的連接圖案500而與至少二個第二中繼圖案400連接。例如,為了與第二感測圖案200的單位圖案200a連接,單位圖案200a係設置在相對於第一感測圖案100(具有第一中繼圖案300形成於其中)的一側上,第一中繼圖案300可與第二中繼圖案400a連接,且為了與第二感測圖 案200的單位圖案200b連接,單位圖案200b係設置在相對於第一感測圖案100的另一側上,第一中繼圖案300可與第二中繼圖案400b連接。
第一中繼圖案300的形狀係不受特別限制,但可為例如三角形、四角形、五角形、六角形或七角形圖案等。第一中繼圖案300的形狀可經適當地選擇以設置在第一感測圖案100的內部。
第一中繼圖案300的尺寸係不受特別限制,但由於第一中繼圖案300係設置在第一感測圖案100的內部,如果其尺寸過大,則感測圖案的感測功能可能衰退。因此,可在第一感測圖案100的單位圖案面積的0.01%至30%、較佳0.1%至1.0%、更佳0.1%至0.5%的範圍中形成第一中繼圖案300。當在上述範圍內時,連接圖案500可容易地被連接,而不降低感測圖案的功能。
用於形成第一中繼圖案300的材料係不受特別限制,但可包括與上述感測圖案的材料相同的材料,且可較佳使用一具有透明性的材料。
第二中繼圖案400
根據本發明的實施態樣,第二中繼圖案400係形成在第一感測圖案100與第二感測圖案200之間,且可用作一中間構件用於電連接第二感測圖案200的各個單位圖案,還可用作一虛擬圖案用於減小可見度,可見度歸因於在一顯示區域中一其中沒有圖案形成的部分與圖案之間的透射率差異。
此外,額外的並聯電流路徑(additional parallel current path)可藉由第二中繼圖案400而形成在第一感測圖案100與第二感測圖案200中,使得在第一感測圖案100與第二感測圖案200之間的電阻偏差可被減少。
第二中繼圖案400可分別設置在一介於第一感測圖案100與第二感測圖案200的單位圖案200a及200b之間的間隔(interval)處,單位圖案200a及200b係設置在相對於第一感測圖案100的兩側上。例如,一個第二中繼圖案400a可設置在第二感測圖案200的單位圖案200a(設置在相對於第一感測圖案100的一側上)與第一感測圖案100之間,另一第二中繼圖案400b可設置在第二感測圖案200的單位圖案200b(設置在相對於第一感測圖案100的另一側上)與第一感測圖案100之間。
第二中繼圖案400a與400b可藉由下文將描述的連接圖案500而分別與第一中繼圖案300及第二感測圖案200的單位圖案200a與200b連接,且連接圖案500可形成為一對,以與第一中繼圖案300及單位圖案200a與200b連接。
參照第1圖,設置在相對於第一感測圖案100的一側上的第二中繼圖案400a可藉由一第一連接圖案510a而與第一中繼圖案300連接,且第二中繼圖案400a係藉由一第二連接圖案520a而與單位圖案200a連接。而且,設置在相對於第一感測圖案100的另一側上的第二中繼圖案400b可依與第二中繼圖案400a的構築實質上相同的構築而與第一感測圖案100及單位圖案200b連接。
第二中繼圖案400的形狀係不受特別限制,但第二中繼圖案400可沿第一感測圖案100與第二感測圖案200之間一邊界領域(boundary area)而形成為一合適形狀,以用作虛擬圖案。
用於形成根據本發明實施態樣的第二中繼圖案400的材料係不受特別限制,但也可使用具有與第一中繼圖案300的導電性實質上相同或相似的合適導電性的材料,且可較佳使用具有透明性的材料。
連接圖案
根據本發明實施態樣的連接圖案500係被配置成經由第一中繼圖案300與第二中繼圖案400而電連接第二感測圖案200的分離的單位圖案200a與200b。
根據本發明的連接圖案500可包括一第一連接圖案510(由符號510a與510b標記)連接第一中繼圖案300與第二中繼圖案400,以及一第二連接圖案520(由符號520a與520b標記)連接第二中繼圖案400及第二感測圖案200的單位圖案200a與200b。
連接圖案500可形成為一對,以連接彼此相鄰之第二感測圖案200的二個單位圖案200a與200b。參照第2圖,連接圖案500可包括:一對第一連接圖案510a與510b,其連接第一中繼圖案300與設置在第一感測圖案100(具有第一中繼圖案300形成於其中)的兩側上的第二中繼圖案400a與400b;以及一對第二連接圖案520a與520b,其連接各個第二中繼圖案400a與400b以及設置在其兩側上的單位圖案200a與200b。
連接圖案500的形狀係不受特別限制,但連接圖案500可以一線性形式形成,該線性形式能夠實現充分的電連接且減小可見度,且較佳地,在平面圖中,連接圖案500可沿對角線延伸。
用於形成連接圖案500的材料係不受特別限制,但也可使用具有與第一中繼圖案300的導電性實質上相同或相似的合適導電性的材料,且從改善感測靈敏度及降低可見度的觀點,可較佳使用具有透明性及較低電阻的材料。
由於根據本發明實施態樣的連接圖案500係適應於彼此電連接第二感測圖案200的各個分離的單位圖案,可要求與第一感測圖案100絕緣。因此,可在彼此不同的層中形成該等圖案,或可在連接圖案500與第一感測圖案100之間進一步插入一絕緣層700。
輔助電極圖案
根據本發明的實施態樣,觸控面板可更包括一輔助電極圖案600在第一感測圖案100的一個表面上,使得可控制在第一感測圖案100與第二感測圖案200之間產生的電阻偏差,如第2圖所示。
第一感測圖案100可包括第一中繼圖案300於其中,且因此在第一中繼圖案300的兩側處第一感測圖案100的一部分可能具有相對窄的寬度,且在具有窄寬度的部分處電阻可能會增大,從而導致與第二感測圖案200的電阻偏差增加。
因此,在本發明的實施態樣中,輔助電極圖案600 可設置成通過在第一中繼圖案300附近第一感測圖案100之具有變窄寬度的部分。因此,例如根據第二中繼圖案400與輔助電極圖案600的協同效應,可顯著降低各個感測圖案之間的電阻偏差,以改善電極的靈敏度及準確度。
在根據本發明實施態樣的觸控面板中,第一中繼圖案300可以島狀形式形成在第一感測圖案100,且可能在第一感測圖案100中例如在第一中繼圖案300的兩側處產生具有變窄寬度的部分。因此,輔助電極圖案600可在具有變窄寬度的部分處形成為一對。
參照第2圖,一個輔助電極圖案600a可設置在相對於第一中繼圖案300的一側與第二中繼圖案400a連接的一部分處,且另一輔助電極圖案600b可設置在相對於第一中繼圖案300的另一側與第二中繼圖案400b連接的一部分處。
輔助電極圖案600可與第二感測圖案200絕緣,且還可與連接圖案500絕緣。
根據本發明的一個實施態樣,輔助電極圖案600及連接圖案500可形成在不同的層且彼此絕緣。例如,輔助電極圖案600可設置在第一感測圖案100的一側上,且連接圖案500可設置在第一感測圖案100的另一側上。
此外,根據本發明的另一實施態樣,輔助電極圖案600及連接圖案500可彼此設置在相同表面上。在這種情況下,為了各構件的絕緣,可在輔助電極圖案600與連接圖案500之間插入 一絕緣層,或輔助電極圖案600交叉於連接圖案500的一部分可被分離或隔離。
第3圖示意性地示出在觸控面板中輔助電極圖案600及連接圖案500彼此形成在相同表面中的情況。
如第3圖(a)所示,可在輔助電極圖案600與連接圖案500之間插入一額外絕緣層700。
如第3圖(b)所示,輔助電極圖案600可在其交叉於連接圖案500的部分處被分開或隔離。在這種情況下,在輔助電極圖案600與連接圖案500之間的絕緣層可不需要。此外,輔助電極圖案600及連接圖案500可藉由相同的製程而形成,使得可改善製程效率。然而,絕緣層700可被形成而用於連接圖案500與第一感測圖案100之間的絕緣。
如第3圖(c)所示,輔助電極圖案600可形成為一點圖案。在該情況下,輔助電極圖案600可在交叉於連接圖案500的部分處被分開或隔離,從而可省略一在輔助電極圖案600與連接圖案500之間的額外絕緣層。因此,輔助電極圖案600及連接圖案500可藉由相同的製程而形成,且可改善製程效率。此外,輔助電極圖案600可形成為點圖案,從而可進一步降低電極的可見度。
根據本發明的另一實施態樣,如第2圖所示,第一感測圖案100可包括一連接部分120連接其各個單位圖案110,且連接部分120可具有比單位圖案110窄的寬度,使得在連接部分120可增大電阻。
因此,在本發明的實施態樣中,一輔助電極圖案600可進一步形成在連接部分120上,以克服上述問題。
輔助電極圖案600的形狀係不受特別限制,然而,從降低可見度的觀點,輔助電極圖案600可形成為一細小圖案、一點圖案,如第3圖(c)所示。在該情況下,當點圖案沒有形成在與連接圖案500重疊的部分處時,可在無一額外絕緣層的情況下實現絕緣。
用於形成輔助電極圖案600的材料係不受特別限制,但可使用與感測圖案及第一中繼圖案300的材料相同的具有合適導電性的材料,且就改善感測靈敏度及降低可見度而言,可較佳使用具有透明性及較低電阻的材料。當利用與連接圖案500的材料相同的材料形成輔助電極圖案600時,輔助電極圖案600與連接圖案500可同時形成,以改善製程效率。
絕緣層
在根據本發明一實施態樣的觸控面板中,當需要其間絕緣的構件或元件彼此重疊時,可形成絕緣層700。
尤其,根據本發明的一個實施態樣,由於用於電連接第二感測圖案200的各個單位圖案的連接圖案500需要與第一感測圖案100絕緣,因此,絕緣層700可形成在連接圖案500與第一感測圖案100之間。
根據本發明的另一實施態樣,絕緣層700可形成在連接圖案500與輔助電極圖案600之間。
用於形成絕緣層700的材料係不受特別限制,且可使用本領域中常用的具有絕緣性質的任何化合物。例如,絕緣層700可使用無機氧化物(例如,二氧化矽)或感光性樹脂組合物(如,丙烯酸樹脂(acrylic resin))、或熱固性樹脂組合物而形成為一期望圖案。可較佳使用具有透明性的化合物。
觸控面板
在根據本發明一實施態樣的觸控面板中,本領域中常用的任何材料可用於基板,而沒有特別限制。例如,可使用玻璃、聚醚碸(polyethersulphone,PES)、聚丙烯酸酯(polyacrylate,PAR)、聚醚醯亞胺(polyetherimide,PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate,PEN)、聚對酞酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚伸苯硫(polyphenylene sulfide,PPS)、聚烯丙酯(polyallylate)、聚醯亞胺、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、三乙酸纖維素(cellulose triacetate,TAC)、乙酸丙酸纖維素(cellulose acetate propionate,CAP)等。可較佳使用具有透明性及可撓性的材料。
在根據本發明一實施態樣的觸控面板中,第一感測圖案100及第二感測圖案200可設置在基板的不同表面上或相同表面上。當該等圖案係設置在相同表面上時,可實現薄膜觸控面板,因此更佳。
根據本發明一實施態樣的觸控面板可更包括一虛擬圖案在第一感測圖案100與第二感測圖案200之間在其中沒有第二 中繼圖案400形成的部分處。在該情況下,可降低歸因於在圖案區域與非圖案區域之間的透射率差異的可見度,因此是較佳的。
製造觸控面板的方法
可藉由本領域中常用的方法來形成根據本發明的觸控面板。
下文,將參照第4圖描述在各個感測圖案形成於基板的相同表面上的情況下形成觸控面板的方法。
在基板的一個表面上形成一第一感測圖案100(標記為100a與100b)及一第二感測圖案200(標記為200a與200b),第一感測圖案100的單位圖案係在第一方向上形成同時藉由連接部分而連接,第二感測圖案200的單位圖案係在第二方向上形成為相對於連接部分而彼此分離。
第一感測圖案100及第二感測圖案200係設置在彼此不同的方向上。在此,例如,第一方向可為X軸方向,且第二方向可為Y軸方向,但不限於此。
可在相同的層上形成第一感測圖案100及第二感測圖案200。第一感測圖案100的單位圖案係透過連接部分而彼此連接,第二感測圖案200的單位圖案係以島狀形式形成為彼此分離。
可藉由各種薄膜沉積技術來形成上述感測圖案,薄膜沉積技術例如物理氣相沉積(physical vapor deposition,PVD)方法、化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)方法等。可藉由反應濺鍍(reactive sputtering)來形成該等感測圖案,反應 濺鍍為PVD方法的一示例。
此外,可藉由印刷製程來形成感測圖案。可使用各種印刷方法,例如凹版膠印(gravure off-set printing)、反向膠印(reverse off-set printing)、網版印刷(screen printing)、凹版印刷等。尤其,當使用印刷製程時,可由可印刷的漿料材料(printable paste material)來形成感測圖案。例如,可由碳奈米管(carbon nano tube,CNT)、導電聚合物、以及Ag奈米線油墨(Ag nano wire ink)來形成感測圖案。
也可藉由光刻製程(photolithography process)來形成感測圖案。
感測圖案可從上述材料形成且可形成為具有合適的厚度。
在本發明的示例性實施態樣中,由於可在第一感測圖案100的內部以島狀形式形成第一中繼圖案300,因此當藉由與上述感測圖案相同的材料及相同的方法來形成第一中繼圖案300時,可使用相同的設備在一個製程中同時形成第一中繼圖案300,而無需分別額外的設備及製程。因此,可改善製程效率。
在本發明的示例性實施態樣中,由於可在第一感測圖案100與第二感測圖案200之間形成第二中繼圖案400(標記為400a與400b),因此當藉由與上述感測圖案相同的材料及相同的方法來形成第二中繼圖案400時,可使用相同的設備在一個製程中同時形成第二中繼圖案400,而無需分別額外的設備及製程。因此, 可改善製程效率。
此外,除了第二中繼圖案400,在第一感測圖案100與第二感測圖案200之間可進一步形成一虛擬圖案。也可藉由與上述感測圖案相同的材料及相同的方法來形成虛擬圖案,以改善製程效率。
可由彼此相同的材料形成第一感測圖案100、第二感測圖案200、第一中繼圖案300、第二中繼圖案400及虛擬圖案。
然後,在第一感測圖案100上形成絕緣層700。可形成絕緣層700,用於使連接圖案500(標記為510a、510b、520a與520b)及第一感測圖案100彼此電絕緣。
然而,由於第一中繼圖案300、第二中繼圖案400及第二感測圖案200需要彼此電連接,因此可以一預定圖案形成絕緣層700,以暴露部分的第一中繼圖案300、第二中繼圖案400及第二感測圖案200,使得該等可藉由連接圖案500而彼此連接,其將在下文進行描述,或絕緣層700可形成為在將與第一中繼圖案300、第二中繼圖案400及第二感測圖案200連接的部分處包括一接觸孔。
可由上述材料形成絕緣層700。
接著,形成用於將第一中繼圖案300、第二中繼圖案400及第二感測圖案200彼此電連接的連接圖案500。
例如,可形成一將第一中繼圖案300(形成在第一感測圖案100內部)與第二中繼圖案400彼此連接的第一連接圖案510 (標記為510a與510b)、以及一將第二中繼圖案400與第二感測圖案200各單位圖案電連接的第二連接圖案520(標記為520a與520b)。在此,連接圖案510及連接圖案520可形成為藉由絕緣層700而與第一感測圖案100絕緣。
根據本發明的另一實施態樣,可在形成感測圖案的製程之前形成連接圖案500。在該情況下,可形成連接圖案500,可形成絕緣層700,然後可同時形成第一感測圖案100、第二感測圖案200、第一中繼圖案300及第二中繼圖案400。在此,為了藉由連接圖案500而電連接第一中繼圖案300、第二中繼圖案400及第二感測圖案200,可將絕緣層700形成為暴露部分的第一中繼圖案300、第二中繼圖案400及第二感測圖案200,使得該等可藉由連接圖案500而連接。
可由上述材料形成連接圖案500。
此後,可在第一感測圖案100的一個表面上形成一輔助電極圖案600。在此,輔助電極圖案600可形成為重疊一部分,該部分具有第一感測圖案100在第一中繼圖案300周圍的變窄的寬度。
在根據本發明一實施態樣的製造觸控面板的方法中,可在第一感測圖案100的下表面上形成輔助電極圖案600(在此,下表面指的是基於相應構件與可視側(visible side)相反的側)。在該情況下,可在第一感測圖案100的下表面(一個表面)上形成輔助電極圖案600,且可在第一感測圖案100的另一表面上 形成連接圖案500。
首先,可在一基板上形成輔助電極圖案600,然後可形成第一感測圖案100、第二感測圖案200、第一中繼圖案300及第二中繼圖案400,使得輔助電極圖案600重疊於圍繞第一中繼圖案300的具有變窄寬度的部分。
接著,可藉由上述製程來形成絕緣層700及連接圖案500。
由於可在不同於第二感測圖案200及連接圖案500(用於電連接第二感測圖案200)的表面之一表面上形成輔助電極圖案600,因此,可省略額外的絕緣層。
在本發明的實施態樣中,輔助電極圖案600可形成為在具有第一感測圖案100在第一中繼圖案300周圍的變窄寬度的部分上延伸,且連接圖案500可在具有變窄寬度的部分處連接第一中繼圖案300及第二中繼圖案400。因此,可在第一感測圖案100的一側上設置輔助電極圖案600及連接圖案500,且尤其,可在相對於第一中繼圖案300的兩側上設置輔助電極圖案600及連接圖案500。
在根據本發明另一實施態樣的製造觸控面板的方法中,可在第一感測圖案100的上表面上形成輔助電極圖案600(在作,上表面指的是基於相應構件的可視側)。在該情況下,輔助電極圖案600可在形成的同時與第二感測圖案200及連接圖案500(用於電連接第二感測圖案200的單位圖案)絕緣。
尤其,首先,可在基板上形成第一感測圖案100、第 二感測圖案200、第一中繼圖案300及第二中繼圖案400。
然後,在第一感測圖案100的上表面上形成輔助電極圖案600之後,可在其上表面上進一步形成一絕緣層,然後可在絕緣層上形成連接圖案500。
根據本發明的另一實施態樣,在形成輔助電極圖案600之前,預先在形成有第一感測圖案100、第二感測圖案200、第一中繼圖案300及第二中繼圖案400的基板上形成絕緣層,然後可形成輔助電極層600,以在具有第一感測圖案100在第一中繼圖案300周圍的變窄寬度的部分上延伸。
在根據本發明另一實施態樣的製造觸控面板的方法中,可以一預定圖案形成輔助電極層600,使得其與連接圖案500交叉的部分可被分開或隔離。在該情況下,可在輔助電極圖案600與連接圖案500之間省略絕緣層。因此,可在相同的表面上形成連接圖案500及輔助電極圖案600,且由此可實現薄膜觸控面板。當藉由相同的材料及相同的方法來形成連接圖案500及輔助電極圖案600時,還可顯著提高製程可操作效率。
此外,輔助電極圖案600可形成為點圖案。在該情況下,當在輔助電極圖案600與連接圖案500交叉的部分處可不形成點圖案時,可省略形成一額外絕緣層的製程,使得可改善製程效率,且可降低輔助電極圖案600的可見度。
在根據本發明另一實施態樣的製造觸控面板的方法中,可進一步在第一感測圖案100的連接部分120上形成輔助電極 圖案600。
圖像顯示裝置
此外,本發明提供一種包括觸控面板的圖像顯示裝置。根據本發明實施態樣的圖像顯示裝置可包括平板顯示器(flat panel display),例如液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)、場發射顯示器(field emission display,PED)、電漿顯示面板(plasma display panel,PDP)、有機發光二極體(organic light emitting diode,OLED)等。
下文,將參照實施例描述較佳實施態樣,以更具體地理解本發明。然而,對於本領域的技術人員顯而易見的是,該等實施態樣被提供用於說明目的,且在不背離本發明的範圍及精神的情況下,可進行各種修改與變型,且該等修改與變型係適當地包括在如由所附申請專利範圍限定的本發明中。
實施例及比較例
(1)實施例1
製造一觸控面板,其具有與第1圖所示觸控面板的結構相同的結構。
具體地,在玻璃(折射率:1.51,消光係數(extinction coefficient):0)上使用ITO膜(折射率:1.8,消光係數:0)以40奈米的厚度形成第一感測圖案、第一中繼圖案、第二感測圖案及第二中繼圖案。藉由相同的製程同時形成第一感測圖案、第一中繼圖案、第二感測圖案及第二中繼圖案。
然後,在一其中將使用丙烯酸絕緣材料(折射率:1.51,消光係數:0)設置第一感測圖案的第一連接圖案的位置上形成一絕緣層,在絕緣層上分別形成一第一連接圖案(其連接第一中繼圖案與第二中繼圖案)、以及一第二連接圖案(其連接第二中繼圖案與第二感測圖案的單位圖案)。由Ag-Pd-Cu合金形成連接圖案(厚度200奈米)。
(2)實施例2
根據實施例1中所述相同的過程來製造觸控面板,惟在第一感測圖案與第一連接圖案的交叉部分上使用Ag-Pd-Cu合金進一步形成一輔助電極圖案(厚度200奈米),且在輔助電極圖案與第一連接圖案之間插入一絕緣層,以彼此絕緣。
(3)實施例3
根據實施例2中所述相同的過程來製造觸控面板,惟在第一感測圖案的連接部分上進一步形成一輔助電極圖案。
(4)實施例4
根據實施例1中所述相同的過程來製造觸控面板,惟如第3圖(c)所示,在第一感測圖案與第一連接圖案的交叉部分上使用Ag-Pd-Cu合金以點圖案形成一輔助電極圖案(厚度200奈米)。以相同的製程同時形成第一連接圖案與輔助電極圖案,從而分離二個點圖案。
(5)比較例1
根據實施例1中所述相同的過程來製造觸控面板,惟 在沒有第二中繼圖案的情況下藉由一對連接圖案直接連接第一中繼圖案與第二感測圖案的單位圖案。
測試過程
(1)電阻偏差的評估
分別測量根據實施例及比較例所製造觸控面板的第一感測圖案與第二感測圖案的通道電阻(channel resistance),並計算電阻偏差。在下表1中描述其結果。
隨著感測圖案之間的電阻偏差增大,電極的靈敏度及觸控靈敏度係降低。
(2)可見度的評估
10個專家小組(expert panel)係視覺觀察根據實施例及比較例製造的觸控面板,以確定是否觀看到觸控感測電極、連接圖案或輔助電極圖案,並對被判斷為觀看到上述圖案的測試面板的數量進行計數,在下表1中示出結果。
Figure 105136134-A0305-02-0032-1
參照表1,可確認到,相較於比較例的觸控面板,在所有實施例的觸控面板中,第一感測圖案及第二感測圖案的電阻偏差係顯著降低。從結果可看出,相較於比較例的觸控面板,實施例的觸控面板具有優異的靈敏度及準確度。
100‧‧‧第一感測圖案
200‧‧‧第二感測圖案
200a、200b‧‧‧單位圖案
300‧‧‧第一中繼圖案
400、400a、400b‧‧‧第二中繼圖案
500‧‧‧連接圖案
510a、510b‧‧‧第一連接圖案
520a、520b‧‧‧第二連接圖案

Claims (15)

  1. 一種觸控面板(touch panel),包含:一基板;以及一觸控感測電極(touch sensing electrode),形成在該基板的至少一個表面上,該觸控感測電極包括:一第一感測圖案,形成於第一方向上;一第二感測圖案,形成於第二方向上;一第一中繼圖案(first relay pattern),以島狀形式(island form)形成在該第一感測圖案的內部;第二中繼圖案,形成在該第一感測圖案與該第二感測圖案之間;以及一連接圖案(connection pattern),該連接圖案經由該第一中繼圖案與該第二中繼圖案而電連接該第二感測圖案的分離的單位圖案(separated unit pattern),其中,該連接圖案包括:一第一連接圖案,該第一連接圖案連接該第一中繼圖案與該第二中繼圖案;以及一第二連接圖案,該第二連接圖案連接該第二中繼圖案與該第二感測圖案的單位圖案。
  2. 如請求項1所述的觸控面板,其中,該連接圖案係形成為一對(pair),以連接彼此相鄰之該第二感測圖案的分離的單位圖案。
  3. 如請求項1所述的觸控面板,更包含一絕緣層,該絕緣層插入於該連接圖案與該第一感測圖案之間。
  4. 如請求項1所述的觸控面板,更包含一輔助電極圖案(auxiliary electrode pattern),該輔助電極圖案形成在該第一感測圖案的一個表面上。
  5. 如請求項4所述的觸控面板,其中,該輔助電極圖案在一部分上延伸,該部分具有該第一感測圖案在該第一中繼圖案周圍的變窄的寬度。
  6. 如請求項4所述的觸控面板,其中,該輔助電極圖案及該連接圖案係設置在該第一感測圖案的一側上。
  7. 如請求項6所述的觸控面板,其中,該輔助電極圖案在該連接圖案與該輔助電極圖案的一交叉部分(intersecting portion)處被分開。
  8. 如請求項4所述的觸控面板,其中,該輔助電極圖案係形成為點圖案(dot pattern)。
  9. 如請求項4所述的觸控面板,更包含一絕緣層,該絕緣層插入於該連接圖案與該輔助電極圖案之間。
  10. 如請求項4所述的觸控面板,其中,該輔助電極圖案係設置在該第一感測圖案的一個表面上,且該連接圖案係設置在該第一感測圖案的另一個表面上。
  11. 如請求項4所述的觸控面板,其中,該輔助電極圖案及該連接圖案係由相同的材料形成。
  12. 如請求項1所述的觸控面板,其中,該第一感測圖案包括一連接其各個單位圖案的連接部分,且該連接部分包括一輔助電極圖案。
  13. 如請求項1所述的觸控面板,其中,該第一感測圖案及該第二感測圖案係設置在該基板的相同表面上。
  14. 如請求項1所述的觸控面板,更包含一虛擬圖案(dummy pattern)在該第一感測圖案與該第二感測圖案之間。
  15. 一種圖像顯示裝置(image display device),包含如請求項1至14中任一項所述的觸控面板。
TW105136134A 2015-11-25 2016-11-07 觸控面板及包含其的圖像顯示裝置 TWI688893B (zh)

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