TWM446367U - 觸控裝置 - Google Patents

Description

觸控裝置

本創作係有關於觸控技術，且特別是有關於一種觸控裝置。

觸控面板已被廣泛用於家庭用品、通訊裝置及電子資訊裝置的領域。目前，觸控面板可與顯示面板形成觸控顯示面板，其可允許使用者直接以手指或接觸筆選取面板上顯示的圖像。因此，可讓使用者便利使用，並可節省實際體積，逐漸取代實體鍵盤作為各類電子產品之輸入界面，並提供有效率的操作系統。

一般而言，觸控面板的感測電極層通常是設置在觸控面板的感測區上，感測區外圍設置有遮光層，其上則設置有各種電路，例如傳送感測電極層之訊號的信號線。感測電極層一般為透明電極，以讓使用者觀察到顯示面板之影像。信號線一般為不透明之金屬線，例如銀、銅等，以具有良好的信號傳送能力及較低的成本。在實際生產製程中，遮光層一般先於感測電極層而形成在觸控面板的基板上，以使後形成之感測電極層能具有一部分爬坡至遮光層上。隨後，再於遮光層上形成信號線，信號線與感測電極層電性連接，以傳送感測電極層之訊號。

遮光層可具有遮蔽信號線之功用，以讓使用者不會察覺到信號線的存在。此外，遮光層的厚度不宜太厚，否則感測電極層無法順利爬坡上遮光層與信號線連接。因此， 遮光層通常可使用光密度值(optical density，OD值)大於3的黑色材料，厚度大約在2~4 μm即可。然而，如依據各種設計需求，而使用白色或其他顏色之遮光層時，需要至少40 μm以上的厚度，才能勉強達到遮蔽信號線的效果。如此，感測電極層將因為遮光層厚度過厚產生的界面角度過大的問題而無法順利爬坡上遮光層，而使感測電極層容易破裂而導致斷路。

依據本創作之一實施例，提供一種觸控裝置，其週邊區的遮光層由非黑色油墨形成且可分成兩部分，可各自具有不同之面積及厚度，因而感測電極層可無需完全爬上厚度極厚的非黑色遮光層與信號線連接，因而可減少或避免感測電極層在其與遮光層交界處破裂或中斷，進而解決觸控裝置感測電極層斷路的問題。

依據本創作之一實施例，提供一種觸控裝置，其包括：一保護蓋板，其具有一感測區及一圍繞該感測區的週邊區；一第一遮光層，其設置於圍繞該感測區的該週邊區中；一感測電極層，其包含一感測部分設置於該感測區中及一延伸部分自該感測區延伸至該第一遮光層上；一第二遮光層，其設置於該第一遮光層上；以及一信號線，其順應性形成於第二遮光層上，並與該延伸部分相連接。

藉由如上述之第一及第二遮光層的設計，可避免感測電極層在其與遮光層交界處破裂或中斷，進而解決觸控裝置感測電極層斷路的問題。

為讓本創作之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

第1圖顯示本創作之實施例的觸控裝置之上視圖，第2圖是沿著第1圖之的剖面線Y-Y’所繪示的觸控裝置的剖面示意圖。觸控裝置100可例如為一電容式觸控裝置，包括保護蓋板102、感測電極層104、第一遮光層108、第二遮光層112及信號線116。

該保護蓋板102具有感測區100A及圍繞此感測區100A的週邊區100B。保護蓋板102可提供設置其上元件(如感測電極層104、第一遮光層108、第二遮光層112及信號線116等)的保護及支撑作用。保護蓋板102可為由玻璃或塑料製成的透明基板。保護蓋板102具有第一表面102A及第二表面102B，其中保護蓋板102的第一表面102A作為觸控裝置100的觸碰面，而第二表面102B為感測電極層104、第一遮光層108及第二遮光層112等元件的支撑面。

感測電極層104可包括感測部分104A及延伸部分104B。感測電極層104之感測部分104A設置於保護蓋板102上之感測區100A中。感測電極層104之感測部分104A可包括複數個排列成行的第一感測電極104AX及複數個排列成列的第二感測電極104AY。這些排列成行的兩相鄰第一感測電極104AX係通過連接線120相互連接，而排列成 列的第二感測電極104AY係相互分開，並藉由跨接線124電性連接同一列中的兩相鄰第二感測電極104AY。連接線120及跨接線124之間設置有絕緣層126，藉由此絕緣層126可將第一感測電極104AX及第二感測電極104AY彼此電性隔離。感測電極層104雖形成如第1圖所示之單層雙軸的排列，但感測電極層的圖案並不限於此，感測電極層可以是單層單軸或是雙層雙軸的圖案，凡在本創作之精神和範圍內，作任意之更動與潤飾，均屬於本創作之保護範圍。感測電極層可由任意之透明電極材料形成，例如氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化銦鎵、氧化銦鎵鋅、奈米銀線、奈米碳管、石墨烯等。

當操作者的手指或觸控筆觸碰保護蓋板102之第一表面102A的感測區100A時，操作者的手指或觸控筆與感測電極層104之感測部分104A之間會產生感應電容。該感應電容轉換為電信號傳遞至外部電路以計算觸控裝置100被觸碰的位置。

第一遮光層108可設置於保護基板102之第二表面102B上及週邊區100B中並圍繞感測區100A。第一遮光層108可由非黑色之油墨組成，例如由光密度值(optical density，OD值)小於3之油墨組成。在一實施例中，感測電極層104包括一延伸部分104B，該延伸部分104B自感測區100A延伸至第一遮光層108上，即第一感測電極104AX及第二感測電極104AY可更延伸至第一遮光層108上而形成感測電極層104之延伸部分104B。因此，感測電極層104之感測部分104A接觸第一遮光層108之靠近感 測區100A之側壁1082，且感測電極層104之延伸部分104B覆蓋一部分的第一遮光層108之上表面1081。在一實施例中，第一遮光層108可具有相對較薄之厚度，例如約2~6 μm，以使感測電極層104之延伸部分104B延伸至第一遮光層108上所需的爬坡坡度較小，而減少或避免感測電極層104在其與第一遮光層108交界處破裂或中斷。

第二遮光層112可設置於週邊區100B中及第一遮光層108上。第二遮光層112可覆蓋週邊區100B之大部分面積並圍繞感測區100A，但與感測區100A之間可具有一間隔，以提供感測電極層104之延伸部分104B延伸至第一遮光層108之上表面1081上，即該第二遮光層112與該第一遮光層108具有不同的面積。在一實施例中，該第二遮光層112與該延伸部分104B接觸，例如對齊或覆蓋部分該延伸部分104B。在一實施例中，第二遮光層112可具有相對較厚的厚度(相對於第一遮光層108)，例如約4~100μm，或約8~30μm，以提供主要的遮蔽功能。第二遮光層112可由與第一遮光層相同的材料形成，例如可由光密度值(optical density，OD值)小於3之非黑色油墨形成。在一實施例中，第一遮光層108及第二遮光層112的顏色相同，例如可由白色油墨層形成。在另一實施例中，第一遮光層108及第二遮光層112亦可由不同顏色之非黑色油墨形成。

信號線116可順應性地形成於第二遮光層112並與感測電極層104之延伸部分104B相連接。信號線116可包含一第一部分116A及一第二部分116B。信號線116之第一部分116A可位於第二遮光層112之上表面上，並電性連 接至其他電路裝置(圖中未顯示)，例如信號處理器。信號線116之第二部分116B可自信號線116之第一部分116A延伸覆蓋第二遮光層112之靠近感測區100A之一側壁1122並與感測電極層104之延伸部分104B相連接，以接收來自於感測電極層104之訊號。因此，感測電極層104之感測部分104A感應得到的電容變化可藉由信號線116傳送至觸控裝置100之信號處理器(圖中未顯示)以進行觸控信號的計算。在一可選擇之實施例中，可視需要形成保護層118覆蓋第二遮光層112和信號線116之第一部分116A及第二部分116B，以進一步提供遮蔽效果，及保護信號線116不受外力影響而破裂或中斷。保護層118可為非黑色之油墨，其可由光刻或網版印刷製程形成。保護層118可使用與第一遮光層108及第二遮光層112相同或不同顏色油墨形成。此外，在一實施例中，觸控裝置100可更包含鈍化層(圖中未顯示)，全面性地覆蓋設置於保護蓋板102之第二表面102B上的所有元件，以保護這些元件及提供一平坦表面供顯示面板貼附。

在一可選擇之實施例中，可視需要形成第三遮光層114於第二遮光層112上，例如形成第三遮光層114於信號線116之第一部分116A與第二遮光層112之間。在形成第三遮光層114的情況下，信號線116可順應性地形成於第三遮光層114上，後續形成的保護層118可覆蓋第三遮光層114與信號線116。第三遮光層114可具有較高的光密度值，例如光密度值大於3。如第一遮光層108及第二遮光層112仍不足以作遮蔽時，可藉由此第三遮光層114達到 所需的遮蔽效果，例如當第一遮光層108及第二遮光層112皆是白色而遮蔽效果不佳時。第三遮光層114之厚度可為約1~10 um。

如前述實施例將第一遮光層及第二遮光層設計為具有不同的面積及厚度，可使感測電極層僅需爬升一小段高度(2~6 μm)，此高度可約與黑色油墨層之厚度相同，但小於傳統的非黑色油墨遮光層之厚度(大於40 μm)，而第二遮光層相對第一遮光層而言具有較厚的厚度，而可對信號線提供遮蔽效果。因此，在能夠遮蔽信號線的同時，亦可減少或避免感測電極層在其與非黑色遮光層之交界處破裂或中斷的機會。因此，依照本創作實施例所提供之觸控裝置，可具有各種非黑色之其他顏色之邊框，因而可豐富在設計上的各種可能及提高觀賞性，並仍可維持觸控裝置輕薄的特性。然而，可知的是，在本揭露書中的各遮光層之面積、厚度及光密度值係可隨本揭露之應用作各種改變。

接著，請參閱第3A至3E圖，其係依據本創作之實施例製造觸控裝置之中間階段的剖面示意圖。首先，如第3A圖所示，提供保護蓋板102。此保護蓋板102具有第一表面102A及與其相對的第二表面102B，此第一表面102A係作為觸控面，在該保護蓋板102上區分為感測區100A及圍繞此感測區100A的週邊區100B。保護蓋板102的其它特性與上述實施例相同，在此就不再贅述。在保護蓋板102之第二表面102B上形成第一遮光層108。第一遮光層108係設置在週邊區100B中。第一遮光層108例如為光密度值小於3之非黑色油墨，其形成方式有多種，例如，由 沉積製程形成，並藉由光刻製程作圖案化，或通過網板印刷而成。第一遮光層108的其它特性與上述實施例相同，在此就不再贅述。

接著，如第3B圖所示，形成感測電極層104於保護蓋板102之第二表面102B及第一遮光層108上。感測電極層104包括設置於感測區100A的感測部分104A及自感測區100A延伸至第一遮光層108上的延伸部分104B。感測電極層104之位於感測區100A中的感測部分104A可藉由光刻或印刷製程將其圖案化為如第1圖所示之排列成行及列的第一感測電極104AX及第二感測電極104AY。感測電極層104之感測部分104A可如第1圖所示，兩相鄰第一感測電極104AX通過一連接線120互相連接，而該些第二感測電極104AY互相分開。第一感測電極104AX及第二感測電極AY各自由該感測區100A沿第一遮光層108之靠近感測區100之一側壁1082延伸至第一遮光層之上表面1081上以形成延伸部分104B。由於第一遮光層108之厚度極薄(厚度約為2-6 μm)，感測電極層104延伸至第一遮光層108之上表面1081上所需的爬坡坡度較小，因而可減少或避免感測電極層104在其與第一遮光層108交界處破裂或中斷的機會。另外，感測電極層104的其他特徵與上述實施相同，在此不再贅述。另，更進一步在感測電極層104上形成一絕緣層126，該絕緣層126形成於連接線120上以電絕緣對應的第一感測電極104AX與第二感測電極104AY，接著形成一跨接線124於絕緣層126上以電連接對應兩相鄰的第二感測電極104AY。

接著，如第3C圖所示，待感測區100A中的測元件(例如感測電極層104A、跨接線124、絕緣層126等)皆已形成後，在第一遮光層108上形成第二遮光層112及視需要形成第三遮光層114於第二遮光層112上。在一實施例中，第二遮光層112及/或第三遮光層114可在上述所述的感測元件形成前先形成。在一實施例中，該第二遮光層112與該延伸部分104B接觸，例如對齊或覆蓋部分該延伸部分104B。在一實施例中，第二遮光層112可與第一遮光層108由相同的製程及材料形成，且厚度較第一遮光層108厚，例如厚度可為4~100μm，或約8~30μm。第二遮光層112及/或第三遮光層114可由與第一遮光層108相同之製程形成，且在第二遮光層112及/或第三遮光層114形成後，可在其上進行化學機械研磨，以去除過厚的部分，並提供平坦表面供信號線116(參見第3D圖)設置。第二遮光層112可由光密度值小於3之非黑色油墨，其可為與第一遮光層108相同或不同顏色之材料。第二遮光層112與第三遮光層114之其他特徵與上述實施相同，在此不再贅述。

接著，參見第3D圖，順應性地形成信號線116於第二遮光層112(或第三遮光層114)上，如第二遮光層112之上表面及側壁1122上，其中該信號線116與感測電極層104的延伸部分104B連接。此信號線116可以是金屬材料，可藉由光刻或印刷製程作圖案化，以使其具有對應於如第1圖所示之圖案。此外，此信號線116可包含第一部分116A及第二部分116B，第一部分116A可位於第二遮光層112(或第三遮光層114)之上表面上，其可電性連接至觸控 裝置100之其他電路裝置，例如信號處理器。信號線116之第二部分116B係由第一部分116A延伸沿第二遮光層112之側壁1122連接至感測電極層104之延伸部分104A，以將感測電極層104之感測部分104A感應得到的電容變化傳送至觸控裝置100之信號處理器(未繪示)以進行觸控信號的計算。在另一實施例中，跨接線124與信號線116同時形成。

最後，參見第3E圖，可形成保護層118覆蓋第二遮光層112(或第三遮光層114)和信號線116，例如包含覆蓋信號線116之第一部分116A及第二部分116B，以進一步提供遮蔽效果，及保護信號線116不受外力影響。保護層118可為非黑色之油墨，其可由光刻或網版印刷製程形成。保護層118可使用與第一遮光層108及第二遮光層112相同或不同顏色油墨形成。再者，在一實施例中，可再形成覆蓋第二表面102B上的所有元件之鈍化層(圖中未顯示)，以作物理保護並提供一基本平坦的表面。如此，即完成觸控面板之製作，形成本創作實施例所提供之觸控裝置100。隨後，如有需要，可再貼附顯示面板於鈍化層上。

如此，按第3A至3E圖所示的步驟，形成第1圖及第2圖所示各元件的設置，但感測電極層104的圖案形狀並不限於此單層雙軸的圖案，根據感測電極層104的不同形狀，絕緣層124、跨接線126也可以是非必需的元件，例如感測電極層可以是單層單軸或是雙層雙軸的圖案，凡在本創作之精神和範圍內，作任意之更動與潤飾，均屬於本創作之保護範圍。

雖然本創作已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，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。

100‧‧‧觸控裝置

100A‧‧‧感測區

100B‧‧‧週邊區

102‧‧‧保護蓋板

102A‧‧‧第一表面

102B‧‧‧第二表面

104‧‧‧感測電極層

104A‧‧‧感測部分

104AX‧‧‧第一感測電極

104AY‧‧‧第二感測電極

104B‧‧‧延伸部分

108‧‧‧第一遮光層

1081‧‧‧上表面

1082‧‧‧側壁

112‧‧‧第二遮光層

1122‧‧‧側壁

114‧‧‧第三遮光層

116‧‧‧信號線

116A‧‧‧第一部分

116B‧‧‧第二部分

118‧‧‧保護層

120‧‧‧連接線

124‧‧‧跨接線

126‧‧‧絕緣層

圖1顯示依據本創作之實施例所繪示的觸控裝置的上視圖。

圖2是沿著圖1的剖面線Y-Y’所繪示的觸控裝置的剖面示意圖。

圖3A至3E顯示依據本創作之實施例製造觸控裝置之中間階段的剖面示意圖。

100A‧‧‧感測區

100B‧‧‧週邊區

102‧‧‧保護蓋板

102A‧‧‧第一表面

102B‧‧‧第二表面

104‧‧‧感測電極層

104A‧‧‧感測部分

104B‧‧‧延伸部分

108‧‧‧第一遮光層

1081‧‧‧上表面

1082‧‧‧側壁

112‧‧‧第二遮光層

1122‧‧‧側壁

114‧‧‧第三遮光層

116‧‧‧信號線

116A‧‧‧第一部分

116B‧‧‧第二部分

118‧‧‧保護層

120‧‧‧連接線

124‧‧‧跨接線

126‧‧‧絕緣層

Claims (10)

1. 一種觸控裝置，包括：一保護蓋板，其具有一感測區及一圍繞該感測區的週邊區；一第一遮光層，其設置於該週邊區中；一感測電極層，其包含一感測部分設置於該感測區中及一延伸部分自該感測區延伸至該第一遮光層上；一第二遮光層，其設置於該第一遮光層上；以及一信號線，其順應性形成於該第二遮光層上，並與該延伸部分相連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該第二遮光層之厚度大於該第一遮光層之厚度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該第第一遮光層之厚度為2~6 μm。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該第一遮光層及該第二遮光層係為非黑色油墨。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該第一遮光層及該第二遮光層之顏色相同。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該信號線包含一第一部分及一第二部分，該第一部分位於第二遮光層之上表面上，該第二部分自該第一部分延伸至與該感測電極層之該延伸部分相連接。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控裝置，更包含一第三遮光層設置於該信號線之該第一部分與該第二遮光層之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，更包含一保護層覆蓋該第二遮光層及該信號線。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該感測電極層之該感測部分包括複數個排列成行的第一感測電極及複數個排列成列的第二感測電極，且兩相鄰的該些第一感測電極通過一連接線互相連接，而該些第二感測電極互相分開。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控裝置，更包括：一跨接線，電性連接對應兩相鄰的該些第二感測電極；及一絕緣層，設置於該連接線與該跨接線之間，以電絕緣該些第一感測電極與該些第二感測電極。