TWM484147U - 觸控面板結構 - Google Patents

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TWM484147U
TWM484147U TW103200252U TW103200252U TWM484147U TW M484147 U TWM484147 U TW M484147U TW 103200252 U TW103200252 U TW 103200252U TW 103200252 U TW103200252 U TW 103200252U TW M484147 U TWM484147 U TW M484147U
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touch panel
axial
jumper
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TW103200252U
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Jun-Yao Huang
Po-Pin Hung
Hsiang-Yu Teng
Chun-Chi Lin
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Tpk Touch Solutions Inc
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Description

觸控面板結構
本創作係有關於一種觸控面板結構，特別是涉及一種薄型化的觸控面板結構。
現代的計算裝置一般會利用某些形式的指標裝置讓使用者得以與作業系統或圖形使用者介面互動，電容式觸控面板即為其中的一種指向裝置選擇，其多設置在膝上型電腦或筆記型電腦等可擕式計算裝置上來供使用者使用。
現今市面上的觸控面板的製作大多是將一由一感測基板及一感測電極層所構成的感測組件貼合在一非穿透基材上，以此方式製作出的觸控面板由於包含兩片基板因而具有較大的厚度，不利於薄型化的應用需求。
是以，如何改善現有的觸控面板結構及其製作方式，以達到進一步薄形化的設計需求，為目前業界的重要課題。
為了實現現有觸控面板的薄型化設計，本創作提出了一種新穎的觸控面板結構及其製造方法，其技術特點在於將感測電極層直接製作於觸控面板的保護蓋板上，達成薄型化的設計需求。此外，本創作在薄型 化的設計架構下更進一步將感測電極層中的同一軸向電極分別由設置在不同疊層的周邊引線進行電性連接，以減少周邊引線所需的佈線區域而達成具有窄邊化的設計。
本創作的目的之一在於提出一種觸控面板結構，其結構包含保護蓋板、感測電極層、絕緣層和跨接線路層。感測電極層設置於保護蓋板上，所述感測電極層包含多個第一軸向電極、多個第二軸向電極、多個貼合塊和多條第一周邊引線。各第一軸向電極包含多個沿著第一方向排列且彼此電性連接的第一電極塊。各第二軸向電極包含多個沿著第二方向排列且彼此電性絕緣的第二電極塊。各貼合塊設置於保護蓋板的周邊。各第一周邊引線分別將一貼合塊與一第一軸向電極或一第二軸向電極電性連接。絕緣層設置於感測電極層上，且絕緣層上形成有多個第一通孔以及多個第二通孔，其中第一通孔裸露出未與第一周邊引線電性連接的第一軸向電極或第二軸向電極，第二通孔裸露出第二軸向電極的部分第二電極塊。跨接線路層設置於絕緣層上，跨接線路層包含多條跨接線以及多條第二周邊引線，其中第二周邊引線通過第一通孔電性連接未與第一周邊引線電性連接的第一軸向電極或第二軸向電極，跨接線通過第二通孔電性連接第二軸向電極的第二電極塊。
本創作的另一目的在於提出一種觸控面板結構的製造方法。其步驟包含，在保護蓋板上形成一感測電極層，其中所述感測電極層包含多個第一軸向電極、多個第二軸向電極、多個貼合塊和多條第一周邊引線。各第一軸向電極包含多個沿著第一方向排列且彼此電性連接的第一電極塊。各第二軸向電極包含多個沿著第二方向排列且彼此電性絕緣的第 二電極塊。各貼合塊設置於保護蓋板的周邊，各第一周邊引線分別將一貼合塊與一第一軸向電極或一第二軸向電極電性連接。之後，在感測電極層上形成絕緣層，其中所述絕緣層具有多個第一通孔以及多個第二通孔，其中第一通孔裸露出未與第一周邊引線電性連接的第一軸向電極或第二軸向電極，第二通孔裸露出第二軸向電極的部分第二電極塊。接著，在絕緣層上形成跨接線路層，其中跨接線路層包含多條跨接線以及多條第二周邊引線，第二周邊引線通過第一通孔電性連接未與第一周邊引線電性連接的第一軸向電極或第二軸向電極，跨接線通過第二通孔電性連接第二軸向電極的第二電極塊。
無疑地，本創作的這類目的與其它目的在閱者讀過下文以多種附圖與繪圖來描述的較佳實施例細節說明後將變得更為顯見。
100‧‧‧保護蓋板
100a‧‧‧第一表面
100b‧‧‧第二表面
101‧‧‧有色塗層
102‧‧‧感測電極層
106b‧‧‧第二周邊引線
107‧‧‧頂絕緣層
108‧‧‧通孔
109‧‧‧導電材料
110‧‧‧微動開關
103‧‧‧絕緣層
103a‧‧‧絕緣層
103b‧‧‧絕緣層
104‧‧‧通孔
104a‧‧‧第一通孔
104b‧‧‧第二通孔
105‧‧‧導電材料
106‧‧‧跨接線路層
106a‧‧‧跨接線
111‧‧‧遮罩層
112‧‧‧軟性電路板
200‧‧‧第一軸向電極
201‧‧‧第一電極塊
210‧‧‧第二軸向電極
211‧‧‧第二電極塊
230‧‧‧第一周邊引線
240‧‧‧貼合塊
第1-7圖繪示出根據本創作實施例一觸控面板結構之製作流程的橫斷面示意圖；第8圖繪示出根據本創作實施例一觸控面板結構的感應電極層圖案的頂視圖；第9圖繪示出根據本創作實施例一觸控面板結構的絕緣層的頂視圖；以及第10圖繪示出根據本創作實施例一觸控面板結構的跨接線路層的頂視圖。
在下文的細節描述中，元件符號會標示在隨附的圖示中成為 其中的一部份，並且以可實行實施例的特例描述方式來表示。這類實施例會說明足夠的細節，使得所屬領域的一般技術人員得具以實施。閱者須瞭解到本創作中也可利用其它的實施例或是在不背離所述實施例的前提下作出結構性、邏輯性、及電性上的改變。因此，下文的細節描述將不欲被視為是一種限定，相反的，其中所包含的實施例將由權利要求書來加以界定。此外，下文的各實施例中所稱的方位“上”及“下”，僅是用來表示元件之間的相對位置關係，並非用來限制本創作。
現在下文中將提供多個實施例搭配圖示來說明本創作工藝。其中，第1~7圖繪示出根據本創作實施例一觸控面板結構的製作流程的橫斷面示意圖。第8~10圖則依序繪示出根據本創作實施例一觸控面板結構的下層感測電極層圖案、中間絕緣層、以及上層跨接線路層圖案的頂視圖。
請參照第1圖，首先，提供一保護蓋板100，如玻璃板或塑膠板，作為線路結構的基底，其中所述的保護蓋板100可例如是指經強化過後的板材。保護蓋板100會具有相對的第一表面100a與第二表面100b。其中，為了讓觸控面板呈現出不透光的效果，除了可直接採用不透光的有色板材之外，本實施例是例如在第一表面100a上以印刷方式印上一層不導電的有色塗層101，讓觸控面板看起來呈現有色塗層101的顏色，有色塗層101例如為銀色塗層。在一實施例中，有色塗層101還可選用耐高溫的材料，例如可承受160攝氏度至250攝氏度的高溫，不難理解，耐高溫的有色塗層101可根據後續形成於其上的其它元件的形成溫度作選擇。在一實施例中，有色塗層101的厚度可為0.001mm至0.005mm，例如為0.004mm。附帶說明的是， 由於本實施例是在第一表面100a上印有有色塗層101，因此後續的其他元件是基於有色塗層101來依序設置，在其他實施例中，若保護蓋板100是直接採用不透光的有色板材的話，後續的其他元件則是直接基於保護蓋板100的第一表面100a來依序設置。
保護蓋板100的第二表面100b為供手指或指標筆滑動的平面，其上可通過物理或化學方法使第二表面100b形成為具有紋理的表面，以改變觸摸手感與視覺觀感。更具體地，紋理的表面為具有一定粗糙度的表面，所述的物理方法，例如可為研磨及拋光的方式，所述的化學方法，例如化學藥液蝕刻的方式。進一步地，還可在具紋理的第二表面100b上形成抗眩層、抗汙層、抗反射層，或前述的層結構組合。須注意，在本創作實施例中，所有的印刷步驟後都可進行一紅外線或紫外線烘烤步驟來使印上的導電性材料或不導電材料乾燥定型，下文中將不再對其加以贅述。
在形成有色塗層101後，接著如第2圖所示，可以印刷方式在有色塗層101上印上一層導電材料，如導電銀漿或導電碳漿等，以形成感測電極層102。感測電極層102具有電極圖案與導線圖案。在一實施例中，感測電極層102的厚度可為0.01mm至0.03mm。請同時參照第8圖，在此實施例中，感測電極層102包含多個第一軸向電極200、多個第二軸向電極210、多條第一周邊引線230、以及多個貼合塊(bond pad)240。第一軸向電極200是由多個沿著第一方向(如X軸方向)排列且彼此電性連接的梳狀第一電極塊201所構成。各第一軸向電極200則沿著第二方向(如Y軸方向)排列。第二軸向電極210則是由多個沿著第二方向排列且在感測電極層中彼此電性絕緣的梳狀第二電極塊211所構成。各第二軸向電極210則沿著第一方向排列。上述 第一方向與第二方向呈一角度，其較佳為90度。第一電極塊201與第二電極塊211是以梳狀交錯的方式設置安排。如此，第一電極塊201與第二電極塊211之間的空隙即可構成觸控面板結構的電容區。第一軸向電極200與第二軸向電極210都會電性連接到位於第一軸向電極200及/或第二軸向電極210周邊對應的貼合塊240，貼合塊240可通過外部電路(如一軟性電路板)來與計算裝置進行信號傳遞。須注意，本創作的感測電極層圖案並不局限於第8圖所示的圖案，其可能有其它形狀、數目、角度、或排列上的變化。
值得一提的是，為了配合實際觸控面板的佈線需求及有效進行窄邊化設計，如第8圖所示，本實施例在感測電極層中僅讓部分的第一軸向電極200通過第一周邊引線230來電性連接對應的貼合塊240，而第二軸向電極210是全部通過第一周邊引線230來電性連接對應的貼合塊240。然而，在其他實施例中，也可設計讓部分的第一軸向電極200及部分的第二軸向電極210通過第一周邊引線230來電性連接對應的貼合塊240；或者僅讓部分的第二軸向電極210通過第一周邊引線230來電性連接對應的貼合塊240，而第一軸向電極210是全部通過第一周邊引線230來電性連接對應的貼合塊240。
在形成感測電極層102後，接著如第3圖所示，以印刷方式在感測電極層102以及有色塗層101上印上一層不導電材料，如光刻膠材料或絕緣油墨等，以形成一絕緣層103。此步驟可以採用多次疊層印刷方式印上一層以上的絕緣層，如圖中的103a與103b，以達到所需的絕緣層103厚度，在一實施例中，絕緣層103a與絕緣層103b的厚度可為0.01mm至0.03mm，例如為0.02mm。在本實施例中，絕緣層103具有通孔104來裸露出下方對應的感測電極層102。另一方面，絕緣層103可能不會完全地覆蓋整個感測電極 層102以及有色塗層101，其可能會裸露出位於周邊區域的貼合塊240，以在後續工藝中方便對於貼合塊240的電性連接。現在文中將參照第9圖來進一步說明絕緣層103的細節設置。
如第9圖所示，絕緣層103(在圖中以陰影區域來表示)並未覆蓋下方的貼合塊240區域。如此，後續在絕緣層103上形成的引線可以不需經由通孔，直接與貼合塊240電性連接。另一方面，絕緣層103包含兩種類型的多個通孔，文中稱為第一通孔104a與第二通孔104b。第一通孔104a裸露出那些未具有或未經由第一周邊引線230電性連接到周邊貼合塊240的第一軸向電極200及/或第二軸向電極210(在本圖中以第一軸向電極200為例)，第一通孔104a較佳是對應位於第一軸向電極200及/或第二軸向電極210的至少其中之一端部。第二通孔104b則分別對應位於第二軸向電極210中彼此電性絕緣的第二電極塊211，以裸露出各第二電極塊211的部分區域。
在形成絕緣層103後，接著如第4圖所示，以印刷方式在通孔104中以及部分裸露出的貼合塊240上印上一層導電材料105，如導電銀漿或導電碳漿等。進一步說明，若如第9圖所述的通孔104包含第一通孔104a及第二通孔104b等兩種類型，則本步驟是將導電材料105印刷於第一通孔104a及第二通孔104b。
在形成導電材料105後，接著請同時參考第5圖及第10圖，可以印刷方式在導電材料105與絕緣層103上印上另一層導電材料，如導電銀漿或導電碳漿等，以形成一跨接線路層106。跨接線路層106的材質和厚度可與導電材料105相同並與其電性連接。如此，感測電極層102中那些未具有或未經由第一周邊引線230電性連接到周邊貼合塊240的第一軸向電極 200及/或第二軸向電極210便可通過跨接線路層106以及導電材料105電性連接到周邊的貼合塊240，並且讓各第二軸向電極210原本彼此電性絕緣的第二電極塊211電性連接。須注意在其它實施例中，導電材料105與跨接線路層106可在同一印刷步驟中一起形成，意即，導電材料105本身即為跨接線路層106的一部分，後文中提到的跨接線路層106將包含導電材料105部位。
更具體地針對跨接線路層106的細節設置來說明，如第10圖所示，跨接線路層106包含多條跨接線106a與多條第二周邊引線106b。跨接線106a圖形覆蓋了前述絕緣層103的第二通孔104b。更明確的說，每條跨接線106a覆蓋了那些對應位於第二軸向電極210的第二電極塊211的第二通孔104b。以如此設置，一跨接線106a可電性連接一第二軸向電極210中原先彼此電性絕緣的第二電極塊211。如前所述，當導電材料105與跨接線路層106在單次的印刷步驟一起形成時，此時跨接線106a將包含位於第一通孔104a與第二通孔104b內的導電材料105以及位於絕緣層103上的跨接線106a的本體。另一方面，第二周邊引線106b則覆蓋了絕緣層103中對應位於那些未具有或未經由第一周邊引線230電性連接到周邊貼合塊240的第一軸向電極200及/或第二軸向電極210端部的第一通孔104a。以此設置，那些未具有或未經由第一周邊引線230電性連接到周邊貼合塊240的第一軸向電極200及/或第二軸向電極210即可通過第二周邊引線106b電性連接至對應的周邊貼合塊240。須注意在此實施例中，第二周邊引線106b可與第一周邊引線106a重疊或不重疊。
承上所述，本創作藉由第一周邊引線106a及第二周邊引線106b的分層設計，不僅同樣能讓第一軸向電極200及第二軸向電極210電性 連接對應的貼合塊240，並且更能有效減小佈線區域而達到窄邊化的設計。
在形成跨接線路層106後，接著如第6圖所示，可以印刷方式在跨接線路層106及絕緣層103上印上一不導電材料，如光刻膠材料或絕緣油墨等，以形成一頂絕緣層107。頂絕緣層107會覆蓋整個跨接線路層106，以保護其中的線路圖形。在此實施例中，頂絕緣層107另具有通孔108(下文中稱其為第三通孔)裸露出部分的跨接線路層106，使得跨接線路層106得以與一外部線路電性連接。同樣地，通孔108中可以印刷方式形成導電材料109。
在形成導電材料109後，接著請參照第7圖，頂絕緣層107上可以形成額外的外部線路，本實施例以一微動開關(metal-dome switch)110為例。如第7圖所示，微動開關110會經由導電材料109與下層的跨接線路層106電性連接，讓本實施例的觸控式螢幕可以進一步提供實體按鍵的功能，使用者可藉由按壓保護蓋板100的第二表面100b來間接觸動微動開關110來輸入信號。頂絕緣層107上可再形成一遮罩層111，以避免電磁干擾。頂絕緣層107的厚度可為0.01mm至0.03mm，例如為0.02mm。在所有層結構都完成後，最後將一軟性電路板112貼合在觸控面板對應的貼合塊240。如此，感測電極層102即可通過軟性電路板112與外部的計算裝置進行信號傳遞。
根據上述所提供的製造方法，請複參考第7圖~第10圖，本創作也提出了一種新穎的觸控面板結構，其結構包含：一保護蓋板100；一感測電極層102設置於保護蓋板100上。感測電極層102包含多個第一軸向電極200，各所述第一軸向電極200包含多個沿著第一方向排列且彼此電性連接的第一電極塊201；多個第二軸向電極210，各所述第二軸向電極210包含 多個沿著第二方向排列且彼此電性絕緣的第二電極塊211(第8圖)；多個貼合塊240，設置於保護蓋板100的周邊；多條第一周邊引線230，分別將一貼合塊240與一所述第一軸向電極200或一第二軸向電極210電性連接；一絕緣層103設置於感測電極層102上，且絕緣層103上形成有多個第一通孔104a以及多個第二通孔104b(第9圖)，其中第一通孔104a裸露出未與所述第一周邊引線230電性連接的第一軸向電極200或第二軸向電極210，第二通孔104b裸露出第二軸向電極210的部分第二電極塊211；以及一跨接線路層106，設置於絕緣層103上。跨接線路層106包含多條跨接線106a以及多條第二周邊引線106b(第10圖)，其中第二周邊引線106b通過第一通孔104a電性連接未與第一周邊引線230電性連接的第一軸向電極200或第二軸向電極210，跨接線106a通過第二通孔104b電性連接第二軸向電極210的第二電極塊211。
在本實施例的觸控面板結構中，另包含一有色塗層101設置於保護蓋板100與感測電極層102之間。
在本實施例的觸控面板結構中，另包含一頂絕緣層107設置於跨接線路層106及絕緣層103上。
在本實施例的觸控面板結構中，頂絕緣層107形成有至少一個第三通孔108裸露出跨接線路層106，跨接線路層106通過第三通孔108與外部線路電性連接，例如微動開關(metal-dome switch)110。
在一實施例中，絕緣層103可為複數疊層結構，例如包含有絕緣層103a和絕緣層103b。
本創作將觸控面板的各層結構與電路圖形直接形成(如：以印刷方式)於保護蓋板上，有別於現有技術採用將實體的感測元件貼合在非 穿透基材上的製作方式，使得整體的觸控面板結構薄化，有利於薄型化設計的應用需求。
在現有技術中，所有第一軸向電極或第二軸向電極對應的周邊引線都會設置在與電極同層的層結構中，如此，基板勢必要提供較大的周邊非感測區域來容納該些周邊引線，無法達成窄邊框的外觀設計。本創作將同一軸向上的部分軸向電極的周邊引線設計在上層(或不同層)的跨接線路層中，使得周邊引線可以重疊設置，大幅減少了所須提供來容納周邊引線的周邊非感測區域，滿足窄邊框設計的應用需求。此外，本創作將部分周邊引線設置在與電極層不同層的層結構中的結構設計也可有效解決在某些電極圖形的排列設計中因為佈線空間的限制而使得軸向電極無法經由同層的周邊引線連往對應的貼合塊的問題。
以上所述僅為本創作的優選實施例而已，並不用於限制本創作，對於本領域的技術人員來說，本創作可以有各種更改和變化。凡在本創作的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創作的保護範圍之內。
100‧‧‧保護蓋板
101‧‧‧有色塗層
102‧‧‧感測電極層
103‧‧‧絕緣層
103a‧‧‧絕緣層
103b‧‧‧絕緣層
104‧‧‧通孔
105‧‧‧導電材料
106‧‧‧跨接線路層
107‧‧‧頂絕緣層
109‧‧‧導電材料
110‧‧‧微動開關
111‧‧‧遮罩層
112‧‧‧軟性電路板
240‧‧‧貼合塊

Claims (13)

  1. 一種觸控面板結構，其特徵在於，包含：一保護蓋板；一感測電極層，設置於所述保護蓋板上，所述感測電極層包含：多個第一軸向電極，各所述第一軸向電極包含多個沿著第一方向排列且彼此電性連接的第一電極塊；多個第二軸向電極，各所述第二軸向電極包含多個沿著第二方向排列且彼此電性絕緣的第二電極塊；多個貼合塊，設置於所述保護蓋板的周邊；以及多條第一周邊引線，分別將一所述貼合塊與一所述第一軸向電極或一所述第二軸向電極電性連接；一絕緣層，設置於所述感測電極層上，且所述絕緣層上形成有多個第一通孔以及多個第二通孔，其中所述第一通孔裸露出未與所述第一周邊引線電性連接的所述第一軸向電極或所述第二軸向電極，所述第二通孔裸露出所述第二軸向電極的部分第二電極塊；以及一跨接線路層，設置於所述絕緣層上，所述跨接線路層包含多條跨接線以及多條第二周邊引線，其中所述第二周邊引線通過所述第一通孔電性連接未與所述第一周邊引線電性連接的所述第一軸向電極或所述第二軸向電極，所述跨接線通過所述第二通孔電性連接所述第二軸向電極的第二 電極塊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述跨接線包含位於所述第一通孔與所述第二通孔內的導電材料以及位於所述絕緣層上的跨接線本體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板結構，其特徵在於，另包含一有色塗層設置於所述保護蓋板與所述感測電極層之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板結構，其特徵在於，另包含一頂絕緣層設置於所述跨接線路層上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述頂絕緣層形成有至少一個第三通孔裸露出所述跨接線路層，所述跨接線路層通過所述第三通孔與一外部線路電性連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述保護蓋板包含有第一表面和相對於所述第一表面的第二表面，所述感測電極層設置於所述保護蓋板的第一表面，所述保護蓋板的第二表面上另設置有抗眩層、抗污 層、抗反射層，或前述的組合。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述第二表面為一具有紋理的表面。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述第一電極塊與所述第二電極塊以梳狀交錯方式設置在所述保護蓋板上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述多個第一軸向電極沿著所述第二方向排列，所述多個第二軸向電極沿著所述第一方向排列。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述絕緣層為複數疊層結構。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述感測電極層和所述跨接線路層的材料為導電銀漿或導電碳漿。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述絕緣層的材料為光刻膠材料或絕緣油墨。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述保護蓋板的材料為玻璃。
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