TWM461833U - 觸控面板 - Google Patents

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TWM461833U
TWM461833U TW102204367U TW102204367U TWM461833U TW M461833 U TWM461833 U TW M461833U TW 102204367 U TW102204367 U TW 102204367U TW 102204367 U TW102204367 U TW 102204367U TW M461833 U TWM461833 U TW M461833U
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peripheral
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axial
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TW102204367U
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Kuan-Yu Chu
Chun-Cheng Huang
Chen-Fu Huang
Yu-Ching Wang
Chin-Pei Hwang
Ming-Wu Chen
Chiu-Mei Liu
yan-jun Lin
Chia-Hung Liu
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Wintek Corp
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Description

觸控面板
本創作係關於一種觸控面板，尤指一種具有迴路形態之雙邊走線(double routing)設計之觸控面板。
觸控面板的技術發展非常多樣化，目前較常見的技術包括電阻式、電容式以及光學式等。其中電容式觸控面板由於具有高準確率、多點觸控、高耐用性以及高觸控解析度等特點，已成為目前中高階消費性電子產品使用之主流觸控技術。電容式觸控面板的操作原理係使用感應電極來偵測觸控點位的電容變化，並利用不同方向軸上連結各個電極的連結線將訊號傳回而完成定位。於習知之電容式觸控面板技術中，感應電極一般係以透明導電材料例如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)所形成，由於透明導電材料之電阻率較高，因此在走線的設計上可於單一感應電極兩端均設置傳遞或接收訊號的走線，也就是利用所謂雙邊走線(double routing)的設計來降低當單一感應電極的阻值過高而造成訊號延遲的影響。尤其在較大尺寸之觸控面板中，感應電極的長度需隨面板尺寸而增加，進而造成此電阻效應更加明顯而需要以雙邊走線的方式來驅動觸控面板。
如第1圖所示，在習知的觸控面板100中，係利用於基板110的周圍區192設置複數條第一外圍走線131以及複數條第二外圍走線132，使位於觸控感應區191之各感應電極121的兩端分別與一對應之第一外圍走線131以及一對應之第二外圍走線132電性連接。各第一外圍 走線131相對於與感應電極121相連之另一端係延伸至一第一連接區193，而各第二外圍走線132相對於與感應電極121相連之另一端係延伸至一第二連接區194(此方式一般係稱為雙出pin設計)。由於第一連接區193與第二連接區194一般係位於周圍區192的兩端，故一軟性電路板(flexible printed circuit,FPC)180需分別於第一連接區193與第二連接區194進行接合製程(bonding process)。除了在接合製程時需分別對第一連接區193與第二連接區194進行對位而造成所需工時較長之外，接合製程所需使用之材料例如異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)的使用量亦需隨之增加，且習知的觸控面板之雙出pin設計對於FPC的部份需要具有較長的尺寸，而FPC的成本是與其面積成正比，故FPC的成本會因此相對增加許多。上述各問題均對於生產成本產生負面的影響，故需對雙邊走線之觸控面板的設計進行進一步改良。
本創作之主要目的之一在於提供一種觸控面板，利用在雙邊走線(double routing)驅動設計下，將各外圍走線與對應之電極設計成一閉合迴路(closed loop)，進而簡化外部元件之接合製程的複雜度並達到降低生產成本的效果。
為達上述目的，本創作之一較佳實施例提供一種觸控面板，具有一周圍區。觸控面板包括一第一基板、複數條第一軸向電極、複數條外圍走線以及一外部元件。第一軸向電極係設置於第一基板上並沿一第一方向延伸。外圍走線係設置於周圍區內。各外圍走線之兩端係分別與一對應之第一軸向電極之兩端相連，且連接於各第一軸向電極兩端之外圍走線係延伸至一位於周圍區之連接區中。外部元件係設置於周圍區，且外部元件係與外圍走線電性連接。各外圍走線係與對應之第一軸向電極以及位於連接區之外部元件於第一基板上形成一閉合迴路。
100‧‧‧觸控面板
110‧‧‧基板
121‧‧‧感應電極
131‧‧‧第一外圍走線
132‧‧‧第二外圍走線
180‧‧‧軟性電路板
191‧‧‧觸控感應區
192‧‧‧周圍區
193‧‧‧第一連接區
194‧‧‧第二連接區
200‧‧‧觸控面板
201‧‧‧觸控面板
202‧‧‧觸控面板
203‧‧‧觸控面板
204‧‧‧觸控面板
211‧‧‧第一基板
212‧‧‧第二基板
221‧‧‧第一軸向電極
222‧‧‧第二軸向電極
231‧‧‧外圍走線
231P‧‧‧接觸墊
235‧‧‧不連續區段
239‧‧‧接地線
240‧‧‧絕緣層
250‧‧‧保護層
260‧‧‧黏合層
270‧‧‧裝飾層
280‧‧‧外部元件
291‧‧‧透光區
292‧‧‧周圍區
293‧‧‧連接區
300‧‧‧觸控面板
370‧‧‧連接線
380‧‧‧外部元件
393‧‧‧連接區
400‧‧‧觸控面板
421‧‧‧第一軸向電極
421A‧‧‧絕緣塊
421B‧‧‧第一連接線
421S‧‧‧第一感應墊
422‧‧‧第二軸向電極
422B‧‧‧第二連接線
422S‧‧‧第二感應墊
431‧‧‧外圍走線
431P‧‧‧接觸墊
432‧‧‧外圍走線
432P‧‧‧接觸墊
439‧‧‧接地線
439P‧‧‧接觸墊
480‧‧‧外部元件
480P‧‧‧接觸凸塊
493‧‧‧連接區
500‧‧‧觸控面板
600‧‧‧觸控面板
CH1‧‧‧接觸開口
CH2‧‧‧接觸開口
CH3‧‧‧接觸開口
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向
Z‧‧‧垂直投影方向
第1圖繪示了習知之觸控面板的示意圖。
第2圖繪示了本創作之第一較佳實施例之觸控面板的示意圖。
第3圖為沿第2圖中A-A’剖線所繪示之剖面示意圖。
第4圖為沿第2圖中B-B’剖線所繪示之剖面示意圖。
第5圖繪示了本創作之另一較佳實施例之觸控面板的示意圖。
第6圖繪示了本創作之另一較佳實施例之觸控面板的示意圖。
第7圖繪示了本創作之另一較佳實施例之觸控面板的上視示意圖。
第8圖繪示了本創作之另一較佳實施例之觸控面板的側視示意圖。
第9圖繪示了本創作之另一較佳實施例之觸控面板的示意圖。
第10圖繪示了本創作之第二較佳實施例之觸控面板的示意圖。
第11圖為沿第10圖中C-C’剖線所繪示之剖面示意圖。
第12圖繪示了本創作之第三較佳實施例之觸控面板的示意圖。
第13圖為沿第12圖中D-D’剖線所繪示之剖面示意圖。
第14圖為沿第12圖中E-E’剖線所繪示之剖面示意圖。
第15圖繪示了本創作之第四較佳實施例之觸控面板的示意圖。
第16圖為沿第15圖中F-F’剖線所繪示之剖面示意圖。
第17圖繪示了本創作之第五較佳實施例之觸控面板的示意圖。
第18圖為沿第17圖中G-G’剖線所繪示之剖面示意圖。
為使熟習本創作所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本創作，下文特列舉本創作之數個較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本創作的構成內容。
如第2圖至第4圖所示，本創作之第一較佳實施例之觸控面 板200具有一透光區291以及一周圍區292，且周圍區292位於透光區291之至少一側。本實施例之周圍區292係圍繞透光區291的四周，但本創作並不以此為限而可視需要使周圍區292僅與透光區291的部分邊緣相鄰設置。觸控面板200包括一第一基板211、複數條第一軸向電極221以及複數條外圍走線231。第一軸向電極221與外圍走線231係設置於第一基板211上。第一軸向電極221係至少設置於透光區291內並沿一第一方向X延伸，而外圍走線231係設置於周圍區292內。換句話說，第一軸向電極221可視需要完全設置於透光區291內或可視設計需要部分延伸至周圍區292，但並不以此為限。各外圍走線231之兩端係分別與一對應之第一軸向電極221之兩端相連，連接於各第一軸向電極221兩端之外圍走線231係延伸至一位於周圍區292之連接區293中，且各外圍走線231係與對應之第一軸向電極221於第一基板211上形成一閉合迴路(closed loop)。換句話說，以一外圍走線231上的任何一點作為起始點，沿著外圍走線231以及對應之第一軸向電極221行進，最後仍會回到此外圍走線231上之起始點，故可稱此結構為一閉合迴路。此外，此閉合回路係僅由外圍走線231以及對應之第一軸向電極221直接於第一基板211的表面上所構成，並不需再藉由其他外部元件例如軟性電路板(flexible printed circuit,FPC)來形成。在本實施例中，觸控面板200可更包括一絕緣層240以及一保護層250堆疊於第一基板211上。絕緣層240與保護層250的材料可各別包括無機材料例如氮化矽(silicon nitride)、氧化矽(silicon oxide)與氮氧化矽(silicon oxynitride)、有機材料例如丙烯酸類樹脂(acrylic resin)或其它適合之材料。保護層250係設置於外圍走線231上，保護層250具有至少一接觸開口CH1，且接觸開口CH1係部分暴露對應之外圍走線231。在本實施例中，周圍區292包括連接區293，且接觸開口CH1係位於連接區293內，用以至少部分暴露出位於連接區293之外圍走線231。換句話說，各外圍走線231係於連接區 293被接觸開口CH1暴露於保護層250之外，以使得一外部元件(第2圖至第4圖未示)例如軟性電路板可於連接區293與各外圍走線231進行接合製程(bonding process)以透過各外圍走線231控制第一軸向電極221。由於本實施例之各外圍走線231係與對應之第一軸向電極221於第一基板211上形成一閉合迴路，故觸控面板200可僅需設置一個連接區293以與外部元件電性連接(此方式亦可稱為一單出pin設計)，進而達到簡化接合製程的效果。此外，由於各外圍走線231係同時連接到對應之第一軸向電極221於第一方向X上的兩端，故此外圍走線231之設計可視為一雙邊走線(double routing)設計，並可藉此改善因第一軸向電極221阻值過高而產生之相關問題。
進一步說明，本實施例之第一軸向電極221以及外圍走線231可包括透明導電材料例如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)與氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)或其他適合之非透明導電材料例如銀、鋁、銅、鎂、鉬、上述材料之複合層或上述材料之合金，但並不以此為限。此外，觸控面板200可更包括一接地線239設置於第一基板211上並圍繞各外圍走線231以及各第一軸向電極221。接地線239係部分設置於連接區293內，用以與上述之外部元件電性連接。如第3圖所示，外圍走線231與對應之第一軸向電極221可於一垂直於第一基板211之垂直投影方向Z上部分重疊以達到互相接觸與電性連接的效果，但本創作並不以此為限。如第5圖所示，在本創作之另一較佳實施例之觸控面板201中，外圍走線231與對應之第一軸向電極221可為一體成形的方式達到互相連接的效果。換句話說，外圍走線231與第一軸向電極221可由對一導電層進行圖案化而一併形成於第一基板211上，用以達到進一步製程簡化的效果。外圍走線231與第一軸向電極221可為同一材料所形成，但並不以此為限。此外，本創作亦可視需要於周圍區292之至少一側設置一裝飾層270，用以於觸控面 板200之周邊形成裝飾效果，但並不以此為限。
如第6圖所示，本創作之另一較佳實施例之觸控面板202可更包括一外部元件280，設置於周圍區292且至少部分設置於連接區293內，外部元件280係與連接區293之外圍走線電性連接以控制各第一軸向電極221。外部元件280可包括軟性電路板、驅動積體電路或其他適合之外部元件。在本實施例中，各外圍走線231係與對應之第一軸向電極221以及位於連接區293之外部元件280於第一基板211上形成閉合迴路。換句話說，各第一軸向電極221係與對應之外圍走線231於第一基板211上形成閉合迴路，且外部元件280係電性連結於此閉合迴路。
如第7圖與第8圖所示，本創作之另一較佳實施例之觸控面板203可更包括複數條第二軸向電極222，至少設置於透光區291內並沿一第二方向Y延伸。換句話說，第二軸向電極222可視需要完全設置於透光區291內或可視設計需要部分延伸至周圍區292，但並不以此為限。第一方向X較佳係大體上垂直於第二方向Y，但並不以此為限。在本實施例中，各第一軸向電極221與各第二軸向電極222係分別設置於第一基板211之不同表面上，但並不以此為限。值得說明的是，各第一軸向電極221與各第二軸向電極222可為一觸控訊號傳遞電極與一觸控訊號接收電極，分別用以傳遞觸控感應訊號以及接收觸控感應訊號。換句話說，觸控面板203可用以進行一互電容式(mutual capacitive)觸控感應，但並不以此為限。
如第9圖所示，本創作之另一較佳實施例之觸控面板204可更包括一第二基板212以及一黏合層260。第二基板212係與第一基板211相對設置，而第二軸向電極222係設置於第二基板212上。黏合層260係設置於第一基板211與第二基板212之間，用以黏合第一基板211與第二基板212。本實施例之第二軸向電極222係設置於第二基板212面對第一基板211之一表面上，但本創作並不以此為限，而在本創作之 其他較佳實施例中亦可視設計需要將第二軸向電極222係設置於第二基板212背對第一基板211之一表面上。
如第10圖與第11圖所示，本創作之一第二較佳實施例提供一觸控面板300。與上述實施例不同的地方在於，觸控面板300更包括複數條連接線370以及一外部元件。連接線370係設置於保護層250上，且保護層250具有至少一接觸開口CH2以部分暴露對應之外圍走線231。各連接線370之一端係透過接觸開口CH2與對應之外圍走線231電性連接，且各連接線370之另一端係朝觸控面板300之邊緣延伸。也就是說，各連接線370相對於與外圍走線231相連之另一端係延伸至一位於周圍區292之連接區393。外部元件380係至少部分設置於連接線370上，且外部元件380係透過連接線370與外圍走線231電性連接，進而透過連接線370以及外圍走線231控制位於透光區之第一軸向電極231。本實施例之外圍走線231係未設置於連接區393中，故可避免外部元件380進行接合製程而需重工(rework)時對外圍走線231產生破壞，進而達到提升整體良率的效果。本實施例之觸控面板300除了連接線370之外，其餘各部件的特徵、設置位置以及材料特性係與上述第一較佳實施例相似，故在此並不再贅述。
如第12圖至第14圖所示，本創作之一第三較佳實施例提供一觸控面板400。觸控面板400具有透光區291以及周圍區492位於透光區291之至少一側。本實施例之周圍區292係圍繞透光區291的四周，但並不以此為限。觸控面板400包括第一基板211、複數條第一軸向電極421、複數條第二軸向電極422以及複數條外圍走線431。第一軸向電極421、第二軸向電極422以及外圍走線431係設置於第一基板211之同一表面上。第一軸向電極421係至少設置於透光區291內並沿第一方向X延伸，第二軸向電極422係至少設置於透光區291內並沿第二方向Y延伸，且第一軸向電極421及第二軸向電極422亦可延伸至周圍區 292，而外圍走線431係設置於周圍區292內。各外圍走線431之兩端係分別與一對應之第一軸向電極421之兩端相連，且各外圍走線431係與對應之第一軸向電極421於第一基板211上形成一閉合迴路。本實施例之各第一軸向電極421包括複數個第一感應墊421S以及至少一第一連接線421B，第一連接線421B係用以電性連結兩相鄰之第一感應墊421S，各第二軸向電極422包括複數個第二感應墊422S以及至少一第二連接線422B，第二連接線422B係用以電性連結兩相鄰之第二感應墊422S。觸控面板400可更包括至少一絕緣塊421A設置於第一連接線421B與對應之第二連接線422B之間，用以電性隔離第一軸向電極421與第二軸向電極422。第一連接線421B及第二連接線422B至少其中之一者包括一金屬線。
在本實施例中，觸控面板400可更包括至少一保護層250設置於外圍走線431上，或保護層250可整面覆蓋於第一基板211、複數條第一軸向電極421、複數條第二軸向電極422以及複數條外圍走線431，且保護層250設置的位置、層數、材料在此並不限制。保護層250具有至少一接觸開口CH3，且接觸開口CH3係部分暴露對應之外圍走線431。此外，周圍區492包括一連接區493，各外圍走線431包括一接觸墊431P設置於連接區493內，且接觸開口CH3係暴露出各接觸墊431P。進一步說明，觸控面板400可更包括複數條外圍走線432以及至少一接地線439設置於周圍區492內。各外圍走線432之一端係與對應之第二軸向電極422電性相連，且各外圍走線432相對於與第二軸向電極422相連之另一端係延伸至連接區493。各外圍走線432包括一接觸墊432P連接區493內，且接觸開口CH3係暴露出接觸墊432P。接地線439設置於第一基板211上並圍繞各外圍走線431、各外圍走線432、各第一軸向電極421以及各第二軸向電極422。接地線439包括一接觸墊439P設置於連接區493內，且接觸開口CH3係暴露出接觸墊439P。
如第12圖與第14圖所示，觸控面板400可更包括一外部元件480，且外部元件480包括複數個接觸凸塊與接觸墊431P、接觸墊432P或接觸墊439P對應設置。外部元件480可藉由一導電黏合材料(圖未示)例如異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)與位於連接區493之接觸墊431P、接觸墊432P以及接觸墊439P形成電性連接。換句話說，外部元件480係透過接觸開口CH3與外圍走線431以及外圍走線432電性連接，進而可控制位於透光區491之第一軸向電極421與第二軸向電極422。本實施例之觸控面板400除了第一軸向電極421的結構以及與各第二軸向電極422的設置位置之外，其餘各部件的特徵以及材料特性係與上述第二較佳實施例相似，故在此並不再贅述。
如第6圖、第15圖以及第16圖所示，本創作之一第四較佳實施例提供一觸控面板500。與上述第一較佳實施例不同的地方在於，觸控面板500之各外圍走線231包括一不連續區段235設置於連接區293內。保護層250之接觸開口CH1係部分暴露對應之外圍走線231，且各外圍走線231之不連續區段235係與接觸開口CH1對應設置。換句話說，各外圍走線231之不連續區段235的兩側依然係被接觸開口CH1暴露，故外部元件280可透過連接區293中被暴露出之外圍走線231與第一軸向電極221形成電性連接。因此，各外圍走線231係與對應之第一軸向電極221以及外部元件280於第一基板211上形成一閉合迴路。也就是說，連接於各第一軸向電極221兩端之外圍走線231係分別於連接區293具有不連續區段235，且外部元件280於連接區293電性連結於各外圍走線231之不連續區段235之兩端，以形成閉合迴路，其中外部元件280可包括例如軟性電路板(flexible printed circuit,FPC)。藉由本實施例之不連續區段235的設計下，可保有單出pin之優點並可藉由不連續區段235達到改善訊號控制的目的。本實施例之觸控面板500除了不連續區段235之外，其餘各部件的特徵以及材料特性係與上述第一較佳實施例相似， 故在此並不再贅述。值得說明的是，各不連續區段235之長度係小於或等於5毫米(mm)，此不連續區段長度較佳範圍為0.01mm至0.5mm，用以配合在不需加大外部元件280的狀況下達到單出pin的效果。
如第6圖、第17圖以及第18圖所示，本創作之一第五較佳實施例提供一觸控面板600。與上述第四較佳實施例不同的地方在於，觸控面板600之各外圍走線231更包括一接觸墊231P設置於連接區293內，各接觸墊231P係分別連接於各外圍走線231之不連續區段235之兩端，以使各外圍走線231與對應之第一軸向電極221於第一基板211上形成閉合迴路。保護層250之接觸開口CH1係部分暴露對應之接觸墊231P，故外部元件280可與連接區293中被暴露出之接觸墊231P電性連接，並透過接觸墊231P與外圍走線231以及第一軸向電極221形成電性連接。本實施例之觸控面板600除了接觸墊231P之外，其餘各部件的特徵以及材料特性係與上述第四較佳實施例相似，故在此並不再贅述。值得說明的是，接觸墊231P可為一透明導電材料或金屬導電材料所製成，以使各外圍走線231與對應之第一軸向電極221於第一基板211上形成閉合迴路，且配合外部元件280電性連接於各接觸墊231P，但本創作並不以此為限，只要各外圍走線231與對應之第一軸向電極221於第一基板211不限任何形式形成閉合迴路，即可得到本創作簡化接合製程及降低成本之效果。
綜合以上所述，本創作之觸控面板係在雙邊走線的驅動設計下，將各外圍走線與對應之電極設計成一閉合迴路，使得使用雙邊走線之觸控面板仍可搭配單出pin的設計而達到簡化相關接合製程的複雜度以及降低生產成本之效果。
200‧‧‧觸控面板
211‧‧‧第一基板
221‧‧‧第一軸向電極
231‧‧‧外圍走線
270‧‧‧裝飾層
239‧‧‧接地線
291‧‧‧透光區
292‧‧‧周圍區
293‧‧‧連接區
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向
Z‧‧‧垂直投影方向

Claims (12)

  1. 一種觸控面板，具有一周圍區，該觸控面板包括：一第一基板；複數條第一軸向電極，設置於該第一基板上並沿一第一方向延伸；複數條外圍走線，設置於該周圍區內，其中各該外圍走線之兩端係分別與一對應之該第一軸向電極之兩端相連，且連接於各該第一軸向電極兩端之該等外圍走線係延伸至一位於該周圍區之連接區中；以及一外部元件，設置於該周圍區，其中該外部元件係與該等外圍走線電性連接，且各該外圍走線係與對應之該第一軸向電極以及位於該連接區之該外部元件於該第一基板上形成一閉合迴路。
  2. 如請求項1所述之觸控面板，其中各該第一軸向電極係與對應之該外圍走線於該第一基板上形成該閉合迴路，且該外部元件電性連結於該閉合迴路。
  3. 如請求項1所述之觸控面板，更包括一保護層，至少設置於該等外圍走線上，其中該保護層具有至少一接觸開口，且該接觸開口係部分暴露對應之該外圍走線。
  4. 如請求項3所述之觸控面板，其中該接觸開口係位於該連接區內，用以至少部分暴露出位於該連接區之該等外圍走線，且該外部元件係透過該接觸開口與該等外圍走線電性連接。
  5. 如請求項4所述之觸控面板，其中各該外圍走線包括一接觸墊設置於該連接區內，且該接觸開口係至少部分暴露出該接觸墊。
  6. 如請求項2所述之觸控面板，更包括一保護層及複數條連接線，該保護層至少設置於該等外圍走線上，該保護層具有至少一接觸開口，且該接觸開口係部分暴露對應之該外圍走線，該等連接線設置於該保護層上，其中各該連接線之一端係透過該接觸開口與對應之該外圍走線電性連接，且各該連接線之另一端係朝該觸控面板之邊緣延伸，該外部元件至少部分設置於 該等連接線上，其中該外部元件係透過該等連接線與該等外圍走線電性連接。
  7. 如請求項1所述之觸控面板，更包括複數條第二軸向電極以及一透光區，其中該周圍區係位於該透光區之至少一側，且該等第二軸向電極係至少設置於該透光區並沿一第二方向延伸。
  8. 如請求項7所述之觸控面板，更包括一第二基板與該第一基板相對設置，其中該等第二軸向電極係設置於該第二基板上。
  9. 如請求項7所述之觸控面板，其中各該第一軸向電極與各該第二軸向電極係分別設置於該第一基板之不同表面上。
  10. 如請求項7所述之觸控面板，更包括至少一絕緣塊，其中該等第一軸向電極與該等第二軸向電極係設置於該第一基板之同一表面上，各該第一軸向電極包括複數個第一感應墊以及至少一第一連接線，該第一連接線係用以電性連結兩相鄰之該等第一感應墊，各該第二軸向電極包括複數個第二感應墊以及至少一第二連接線，該第二連接線係用以電性連結兩相鄰之該等第二感應墊，且該絕緣塊係設置於該第一連接線與對應之該第二連接線之間，用以電性隔離該等第一軸向電極與該等第二軸向電極。
  11. 如請求項10所述之觸控面板，其中該第一連接線及該第二連接線至少其中之一者包括一金屬線。
  12. 如請求項1所述之觸控面板，更包括一裝飾層，設置於該周圍區之至少一側。
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