TWM493109U - 觸控面板 - Google Patents

Description

觸控面板

本創作有關於一種觸控技術，且特別是一種觸控面板之結構。

近年來隨著觸控面板的技術發展，觸控面板已廣泛地運用於各類電子裝置中，例如手機、手提電腦以及掌上型電腦等。觸控面板(touch panel)一般會與顯示面板(display panel)相整合為觸控顯示螢幕，以作為電子裝置的輸入輸出介面，達到觸控顯示功能。據此，使用者可透過手指或觸控感測物件(如觸控筆)觸碰觸控顯示螢幕來控制電子裝置，對應操控電子裝置之功能。習知觸控面板的觸控輸入方式包括電阻式、電容式、光學式、電磁感應式與音波感應式，其中電容式為目前市場常見之觸控面板技術。

現行觸控面板的觸控感測電路一般是以單層氧化銦錫(Single ITO，SITO)的技術進行製作。具體地說，即是將觸控感測電路中X軸向感測電極與Y軸向的導電單元製作於一基材上，並透過另一透明導電層(例如，氧化銦錫(ITO))來製作橋接Y軸向的走線，走線電性連接Y軸向導電單元，以形成Y軸向感測電極。同時，走線與X軸向感測電極之間的重疊區域透過佈設絕緣層，使X軸向與Y軸向感測電極電性絕緣。

然而，習知氧化銦錫的厚度較薄，材質較為脆弱，容易於製程中發生斷裂(crack)，例如因製程中蝕刻溫度變化而產生熱漲冷縮或因靜電擊穿而斷裂，從而增加氧化銦錫線路的電阻值，降低感測信號傳導效益，嚴重時可能會發生斷路，導致觸控面板不作動，尤其是位於絕緣層上的Y軸向的走線，因其本身線路較細，且需跨設於絕緣層上，更加容易發生局部斷裂或斷路的問題。

有鑑於此，本創作實施例提供一種觸控面板，透過增設金屬圖案部來強化原本跨設於絕緣層上的走線，以降低觸控面板的感測電極層中的走線因環境或外力因素而容易發生斷裂的情況。

本創作實施例提供一種觸控面板，包括感測電極層以及至少一金屬圖案部。所述感測電極層包含至少一第一電極軸、至少一第二電極軸以及絕緣層。所述第一電極軸是沿一第一軸向延伸，而所述第二電極軸是沿一第二軸向延伸。所述第二電極軸並與所述第一電極軸絕緣交錯。所述第二電極軸包括多個導電單元及多條走線，其中所述導電單元間隔排列於所述第一電極軸的兩側。所述走線設置於所述第一電極軸上並電性連接所述第二軸向上相鄰的兩個所述導電單元。所述絕緣層對應設置於所述走線與所述第一電極軸之間。所述金屬圖案部對應電性接觸所述走線而形成於所述感測電極層上，其中所述金屬圖案部的電阻值大於與所述金屬圖案部對應電性接觸的所述走線的電阻值。

在本創作其中一個實施例中，其中所述金屬圖案部進一步電性接觸所述第二軸向上相鄰的兩個所述導電單元。

在本創作其中一個實施例中，其中所述金屬圖案部為長條狀。

在本創作其中一個實施例中，其中所述金屬圖案部的長度大於所述走線的長度，且所述金屬圖案部的寬度小於所述走線的寬度。

在本創作其中一個實施例中，其中所述金屬圖案部包括多個間隔設置的橋接段。

在本創作其中一個實施例中，其中所述金屬圖案部包括多條橋接線，且該些橋接線電性連接相鄰的兩個所述橋接段。

在本創作其中一個實施例中，其中所述第一電極軸包含多個第一導電部及多個第二導電部，其中所述第二導電部電性連接所述第一軸向上相鄰的兩個所述第一導電部。

在本創作其中一個實施例中，其中所述第二導電部與所述走線形成交錯且通過所述絕緣層來隔絕電性接觸。

在本創作其中一個實施例中，更包含複數條周邊引線，且該些周邊引線電性連接所述第一電極軸與所述第二電極軸。

在本創作其中一個實施例中，更包括一鈍化層，且此鈍化層是形成於所述金屬圖案部及至少部分的所述感測電極層上。

在本創作其中一個實施例中，其中所述第一電極軸及所述第二電極軸的材料為銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物、奈米銀、石墨烯及耐米碳管的其中之一。

在本創作其中一個實施例中，其中所述金屬圖案部的材料為銅合金、鋁合金、金、銀、鋁、銅以及鉬的其中之一或組合。

綜上所述，本創作實施例所提供的觸控面板，此觸控面板藉由在感測電極層上方增設的金屬圖案部來強化及確保感測電極層中的電極軸的導通性，藉以降低感測電極層因受環境或外力因素而產生電路斷路的情況。據此，有效地提升觸控面板的製程良率。

為使能更進一步瞭解本創作之特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本創作，而非對本創作的權利範圍作任何的限制。

10、10’‧‧‧觸控面板

11、11’‧‧‧基板

12、12’‧‧‧感測電極層

121‧‧‧第一電極軸

1211‧‧‧第一導電部

1213‧‧‧第二導電部

123‧‧‧第二電極軸

1231‧‧‧導電單元

1233‧‧‧走線

125‧‧‧絕緣層

13、13a、13b、13c‧‧‧金屬圖案部

131‧‧‧橋接段

132‧‧‧橋接線

15‧‧‧周邊引線

S100~S140‧‧‧步驟流程

S200~S204‧‧‧步驟流程

S300~S304‧‧‧步驟流程

圖1是本創作第一實施例提供的觸控面板的俯視結構示意圖。

圖2是沿圖1中的A-A剖面線的剖面結構示意圖。

圖3A~圖3C分別是本創作另一實施例提供的觸控面板的局部正視圖。

圖4是本創作第二實施例提供的觸控面板的俯視結構示意圖。

圖5是沿圖4中的B-B剖面線的剖面結構示意圖。

圖6是本創作一實施例提供的觸控面板的製作方法之流程示意圖。

圖7是本創作一實施例提供的感測電極層的製作方法之流程示意圖。

圖8是本創作另一實施例提供的感測電極層的製作方法之流程示意圖。

在下文中，將藉由圖式說明本創作之各種例示實施例來詳細描述本創作。然而，本創作概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。此外，圖式中相同參考數字可用以表示類似的元件。

本創作提供一種具強化感測電極層電路導通性的觸控面板，此觸控面板可藉由增設金屬圖案部來協助補強感測電極層中跨設於絕緣層上方的走線的導通性，避免需跨設於絕緣層的電極軸因製程過程熱漲冷縮及靜電擊穿等環境或外力問題產生斷裂而喪失功能。另外，在此先敘明的是，觸控面板上感測電極層的實際設計架構與運作方式與並非本創作所著重的部分，且所屬技術領域具有通常知識者應熟知感測電極層的實際設計架構與運作原理，故以下實施例中僅簡單加以描述。

〔第一實施例〕

請參照圖1並同時參照圖2。圖1繪示本創作第一實施例提供的觸控面板的俯視結構示意圖，圖2是沿圖1中的A-A剖面線的剖面結構示意圖。於本實施例中，所述觸控面板10可應用於具顯示裝置的電子裝置，例如智慧型手機、個人數位助理、平板電腦、手提電腦等。

觸控面板10包括感測電極層12及金屬圖案部13。其中，本實施例的感測電極層12在製程順序上是以所謂的正製程結構來實現，其包括第一電極軸121、第二電極軸123及絕緣層125。

第一電極軸121是沿第一軸向(例如X軸向)延伸。第二電極軸123是沿第二軸向(例如Y軸向)延伸，並且與第一電極軸121 絕緣交錯。本實施例的第一電極軸121及第二電極軸123皆是以多條來設計。所有第一電極軸121之間是相互平行且沒有電性接觸，而所有第二電極軸123之間也是相互平行且沒有電性接觸。第二電極軸123更包括導電單元1231及走線1233。導電單元1231間隔排列於第一電極軸121的兩側，並且所有導電單元1231整體呈現矩陣排列。走線1233絕緣地設置於第一電極軸121上並且電性連接第二軸向上相鄰的兩個導電單元1231。絕緣層125對應地設置於各個走線1233及第一電極軸121之間，讓第一電極軸121與第二電極軸123之間彼此交錯的位置是通過絕緣層125來隔絕直接電性接觸。

更具體來講，每一條第一電極軸121包括多個間隔排列的第一導電部1211以及多條平行排列的第二導電部1213，其中第二導電部1213電性連接第一軸向上相鄰的兩個第一導電部1211。進而，前述第二電極軸123的導電單元1231是間隔排列於第一電極軸121的第二導電部1213的兩側。第二電極軸123的走線1233與第一電極軸121的第二導電部1213之間是相互交錯重疊，且透過絕緣層125來隔絕直接電性接觸。此外，如圖2所示，由於第二電極軸123的走線1233是跨越第二導電部1213及絕緣層125來電性連接第二軸向上相鄰的兩個導電單元1231，因此在感測電極層12的架構上得以構成一架橋結構。值得注意的是，本實施例中，感測電極層12包含多條第一電極軸121及多條第二電極軸123，但於本創作的其他實施方式中，感測電極層亦可僅包含一條第一電極軸及一條第二電極軸。

金屬圖案部13對應電性接觸走線1233並形成於感測電極層12上。本實施例的金屬圖案部13是例如以一對一方式來對應電性接觸走線1233，並且每一金屬圖案部13的電阻值大於與所述金屬圖案部13電性接觸的走線1233的電阻值。如此一來，讓感測電極層12在走線1233發生斷裂(crack)時，才會經由相應的金屬圖 案部13來進行信號傳輸，而在走線1233未發生斷裂時，則仍是經由走線1233來進行信號傳輸。

藉此，本實施例之觸控面板10通過增設金屬圖案部13於感測電極層12上來確保第二電極軸123的導通性，避免第二電極軸123的走線1233因架橋結構而容易於觸控面板10製造過程中發生斷裂而增加第二電極軸123的電阻值，甚至出現斷路的情況，進而可提升觸控面板10的良率。此外，本實施例的金屬圖案部13更是進一步電性接觸第二軸向上相鄰的兩個導電單元1231。換言之，金屬圖案部13是進一步以跨越整個走線1233的方式來設置，讓金屬圖案部13能對走線1233提供更完整的補強效果。

此外，本實施例的觸控面板10更包括基板11，並前述的感測電極層12是形成於基板11的一表面上。基板11可例如為透明的玻璃基板或塑膠基板。在一實施例中，基板11更可例如是經過強化後的基板11，除了用以作為承載感測電極層12的基底之外，更可作為觸控面板10的保護蓋板，換言之，基板11在設置感測電極層12之表面的相對一表面是供用戶觸碰輸入。

再者，如圖1所示，感測電極層12所形成的區域可定義為一感測區域(未繪示)，而在感測區域以外的區域即為周邊區域(未繪示)，本實施例之觸控面板10更包括佈設於周邊區域內的周邊引線15，用以電性連接第一電極軸121及第二電極軸123。周邊引線15另連接至後端偵測電路，例如觸控偵測晶片(未繪示)。據此，周邊引線15傳輸觸控偵測晶片與第一電極軸121以及第二電極軸123之間的信號，使後端偵測電路得以判斷觸控面板10上觸碰點的確切位置。

如圖2所示，本實施例之觸控面板10更包括鈍化層(未繪示)，形成於金屬圖案部13及至少部分的感測電極層12上，鈍化層用以作為一介電層來避免感測電極層12及金屬圖案部13因受到化學作用或物理作用而損壞。此外，鈍化層在遠離感測電極層12及 金屬圖案部13的一面可通過黏合層(未繪示)來與一顯示面板(未繪示)貼合，其中所述黏合層可以是由光學膠(Optical Clear Adhesive，OCA)來實現。

在另一實施例中，在觸控面板10的基板11承載有感測電極層12之面的相對一表面上更可依序形成保護層(圖未示)及另一鈍化層(圖未示)。保護層可用來防止電磁干擾，而所述的另一鈍化層用以保護基板11不因外力過大而損壞。

以下針對金屬圖案部13的結構做進一步的說明。

首先，如圖1所示，本實施例的金屬圖案部13為一長條狀之設計。此外，本實施例進一步設計金屬圖案部13的寬度(第一軸向上的長度)小於走線1233的寬度，而金屬圖案部13的長度(第二軸向上的長度)大於或等於走線1233的長度。

習知以金屬製成的導線的電阻值與導線的寬度成反比，而與導線的長度成正比。故本實施例可在長條狀的金屬圖案部13不會被可視的範圍內，藉由減少金屬圖案部13的寬度或增加金屬圖案部13的長度使金屬圖案部13的電阻值大於所對應電性接觸的走線1233的電阻值。此外，於所屬領域具通常知識者亦可依據觸控偵測晶片的線阻需求，藉由設計金屬圖案部13的態樣來調整所需的電阻值。

於其他實施方式中，請參照圖3A~圖3C，分別繪示本創作另外實施例所提供的觸控面板的局部正視圖。如圖3A所示，本實施例的金屬圖案部13a包括多個橋接段131。其中，橋接段131是沿第二軸向呈一直線來排列，且彼此間隔設置而不相連接。各個橋接段131之間得以通過電性接觸的走線1233來達到電性連接的效果。此外，由於本實施例的金屬圖案部13a為分段設計，因此所有的橋接段131加起來的總電阻值是大於對應電性接觸的走線1233的電阻值。

如圖3B所示，本實施例的金屬圖案部13b除了包括如圖3A 所設計的分段的橋接段131之外，更包括多條橋接線132。橋接線132電性連接相鄰的兩個橋接段131，用以使各個橋接段131之間直接通過橋接線132來達到電性連接的效果。

如圖3C所示，本實施例的金屬圖案部13c大致與圖3A所設計的分段的橋接段131相同，差異點在於，本實施例的金屬圖案部13c的橋接段131是呈非直線排列。

再者，金屬圖案部13除了前述以長條狀及分段狀等態樣實現之外，在其他實施例中，亦可以是以其他幾何形狀，例如方形、圓形、菱形、三角形、六邊形或八邊形等來實現，並非為上述實施例所限制。金屬圖案部13的實際結構與設置方式可依據電阻值的需求與製程能力來設置，只要可達到輔助電性連接相鄰之導電單元1231，且每一金屬圖案部13的電阻值大於所對應電性接觸的走線1233的電阻值即可。

值得一提的是，第一電極軸121與第二電極軸123可分別是由導電材料層透過曝光(exposure)、顯影(develop)及蝕刻(etch)等光刻工序形成。所述導電材料層的材料可例如為銦錫氧化物(Indium tin oxide，ITO)、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物、奈米銀等奈米金屬、石墨烯或奈米碳管等透明導電材料。此外，第一電極軸121的第一導電部1211及第二電極軸123的導電單元1231可依據實際電路設計需求為多邊形狀區塊，例如方形、長方形、菱形、三角形、六邊形或八邊形等，本實施例並不限制。

金屬圖案部13之材料可包括銅合金、鋁合金、金、銀、鋁、銅、鉬等導電金屬或導電合金，且可以是利用濺鍍、印刷、光刻、物理氣相沉積(PVD)或是化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)方式來形成。所述周邊引線15之材料可採用與第一電極軸121(第二電極軸123)或金屬圖案部13相同的材料並藉由相同的製程來形成。所述鈍化層的材料包括氮化矽、氧化矽、苯並環丁烯、聚酯膜或丙烯酸樹脂等，並可以化學氣相沉積形成。 另外，保護層可以是由銦錫氧化物來實現。

〔第二實施例〕

請參照圖4並同時參照圖5。圖4繪示本創作第二實施例觸控面板的俯視結構示意圖。圖5是沿圖4中的B-B剖面線的剖面結構示意圖。本實施例的觸控面板10’在組成元件、材料及應用上大致都與第一實施例中的觸控面板10相同，而差異點在於，本實施例的觸控面板10’的感測電極層12’在製程順序上是以所謂的反製程結構來實現。

如圖4及圖5所示的架構，本實施例的感測電極層12’是設置於基板11’上。此外，感測電極層12’的形成順序是先形成第一電極軸121的第二導電部1213，之後對應在第二導電部1213上形成絕緣層125。接下來，再一次性地形成第一電極軸121的第一導電部1211與第二電極軸123的導電單元1231以及走線1233。如此一來，第一導電部1211形成間隔排列於走線1233的兩側之架構且通過原先形成的第二導電部1213來在第一軸向上達成電性連接。另一方面，第二電極軸123的導電單元1231及走線1233是一體成型的沿第二軸向延伸，並且第二電極軸123的導電單元1231相對是間隔排列於第二導電部1213的兩側之架構。

金屬圖案部13對應電性接觸走線1233並形成於感測電極層12’上，藉以確保第二電極軸123的導通性，避免第二電極軸123的走線1233容易於觸控面板10’製造過程中發生斷裂而增加第二電極軸123的電阻值，甚至出現斷路的情況，進而可提升觸控面板10’的良率。

〔第三實施例〕

請參照圖6，繪示本創作一實施例提供的觸控面板的製作方法之流程示意圖。本實施例的觸控面板的製作方法之步驟包括：

步驟S100，提供一基板，其中基板可為透明的玻璃基板或塑膠基板。

步驟S110，於基板的一表面上形成感測電極層。其中，感測電極層包括沿第一軸向延伸的第一電極軸、沿第二軸向延伸的第二電極軸及絕緣層。所述第二電極軸及第一電極軸絕緣交錯，並且第二電極軸包含多個導電單元及多條走線，其中導電單元間隔排列於第一電極軸的兩側，並且走線形成於第一電極軸上並電性連接第二軸向上相鄰的兩個導電單元。絕緣層則是形成於走線及第一電極軸之間。

步驟S120，根據前述走線的位置來形成金屬圖案部於感測電極層上以對應電性接觸所述走線。其中，金屬圖案部的電阻值大於與所述金屬圖案部電性接觸的所述走線的電阻值。此外，在另一實施例中，金屬圖案部在對應電性接觸所述走線之外，更可進一步電性接觸第二軸向上相鄰的兩個導電單元。

步驟S130，形成周邊引線來電性連接第一電極軸及第二電極軸。其中，為了減少製作工序，在另一實施例中，若周邊引線是採用與第一電極軸及第二電極軸相同材料來設計的話，則本步驟S130可整合於步驟S110來藉由同一製程步驟形成；另外，若周邊引線是採用與金屬圖案部相同材料來設計的話，則本步驟S130可整合於步驟S120來藉由同一製程步驟形成。

步驟S140，形成鈍化層於金屬圖案部及至少部分的感測電極層上來作為一介電層，用以避免金屬圖案部、第一電極軸及第二電極軸因受到化學作用或物理作用而損壞。

在其他實施例中，在基板形成有感測電極層之表面的相對一表面上還可依序利用濺鍍或化學氣相沉積方式形成保護層以及另一鈍化層，以分別防止電磁干擾及保護基板不因外力過大而損壞。

接下來，更詳細地說明前述觸控面板的製作方法中的步驟S110形成感測電極層的具體實施步驟。

請參照圖7並配合參照第一實施例(即圖1及圖2)所述觸控面板10的架構。圖7繪示本創作一實施例提供的感測電極層的製作 方法之流程示意圖。如圖7所示，感測電極層12的製作方法包括：圖案化一第一導電材料層來形成第一導電部1211、第二導電部1213及導電單元1231(步驟S200)，其中，導電單元1231是間隔排列於第二導電部1213的兩側。再者，根據第二導電部1213的位置來圖案化一介電材料層以對應形成絕緣層125於第二導電部1213上(步驟S202)。之後，根據導電單元1231及絕緣層125的位置來圖案化一第二導電材料層以對應形成走線1233於絕緣層125上(步驟S204)，以使走線1233得以電性連接第二軸向上相鄰的兩個導電單元1231。藉此，各走線1233與各第二導電部1213交錯重疊且通過絕緣層125來隔絕電性接觸。

請參照圖8並配合參照第二實施例(即圖4及圖5)所述的觸控面板10’的架構。圖8繪示本創作另一實施例提供的感測電極層的製作方法之流程示意圖。如圖8所示，感測電極層12’的製作方法包括：圖案化一第一導電材料層來形成多條走線1233(步驟S300)。再者，根據走線1233的位置來圖案化一介電材料層以對應形成絕緣層125於走線1233上(步驟S302)。之後，根據絕緣層125的位置來圖案化一第二導電材料層以形成第一導電部1211、第二導電部1213及導電單元1231(步驟S304)，其中第二導電部1213對應形成於絕緣層125上，並且導電單元1231間隔排列於第二導電部1213的兩側。藉此，各第二導電部1213與各走線1233交錯重疊且通過絕緣層125來隔絕電性接觸。

補充說明的是，前述實施例所提及的圖案化材料層的方法，可例如是先濺鍍材料層之後再利用包括曝光、顯影、蝕刻等的光刻製作工序來實現，另外也可以直接是由印刷工序來實現等，在此並非為本創作所限制。

綜上所述，本創作實施例所提供的觸控面板及其製造方法，此觸控面板藉由在感測電極層上方增設金屬圖案部來強化感測電極層中的電極軸的導通性，藉以降低感測電極層因受環境或外力 因素而產生電路斷路的情況，有效地提升觸控面板的製程良率。此外，若感測電極層中的電極軸發生斷裂時，所增設的金屬圖案部還可在此時發揮旁通電路的效用，有效地避免電極軸的阻值大幅增加，維持感測電極層的運作。

以上所述僅為本創作之實施例，其並非用以侷限本創作之專利範圍。

10‧‧‧觸控面板

11‧‧‧基板

121‧‧‧第一電極軸

1211‧‧‧第一導電部

1213‧‧‧第二導電部

123‧‧‧第二電極軸

1231‧‧‧導電單元

1233‧‧‧走線

125‧‧‧絕緣層

13‧‧‧金屬圖案部

15‧‧‧周邊引線

Claims (12)

1. 一種觸控面板，包括：一感測電極層，包括：至少一第一電極軸，沿一第一軸向延伸；至少一第二電極軸，沿一第二軸向延伸，所述第二電極軸並與所述第一電極軸絕緣交錯，其中所述第二電極軸包括多個導電單元及多條走線，且所述導電單元間隔排列於所述第一電極軸的兩側，所述走線設置於所述第一電極軸上並電性連接所述第二軸向上相鄰的兩個所述導電單元；及一絕緣層，對應設置於所述走線與所述第一電極軸之間；以及至少一金屬圖案部，對應電性接觸所述走線而形成於所述感測電極層上，其中所述金屬圖案部的電阻值大於與所述金屬圖案部對應電性接觸的所述走線的電阻值。
2. 如請求項第1項所述的觸控面板，其中所述金屬圖案部進一步電性接觸所述第二軸向上相鄰的兩個所述導電單元。
3. 如請求項第1項所述的觸控面板，其中所述金屬圖案部為長條狀。
4. 如請求項第3項所述的觸控面板，其中所述金屬圖案部的長度大於所述走線的長度，且所述金屬圖案部的寬度小於所述走線的寬度。
5. 如請求項第1項所述的觸控面板，其中所述金屬圖案部包括多個間隔設置的橋接段。
6. 如請求項第5項所述的觸控面板，其中所述金屬圖案部包括多條橋接線，且該些橋接線電性連接相鄰的兩個所述橋接段。
7. 如請求項第1項所述的觸控面板，其中所述第一電極軸包含多個第一導電部及多個第二導電部，其中所述第二導電部電性連接所述第一軸向上相鄰的兩個所述第一導電部。
8. 如請求項第7項所述的觸控面板，其中所述第二導電部與所述走線形成交錯，且所述第二導電部透過所述絕緣層來隔絕電性接觸。
9. 如請求項第1項所述的觸控面板，更包括複數條周邊引線，且該些周邊引線電性連接所述第一電極軸與所述第二電極軸。
10. 如請求項第1項所述的觸控面板，更包括一鈍化層，且該鈍化層形成於所述金屬圖案部及至少部分的所述感測電極層上。
11. 如請求項第1項所述的觸控面板，其中所述第一電極軸及所述第二電極軸的材料為銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物、奈米銀、石墨烯及耐米碳管的其中之一。
12. 如請求項第1項所述的觸控面板，其中所述金屬圖案部的材料為銅合金、鋁合金、金、銀、鋁、銅以及鉬的其中之一或組合。