TWM514048U

TWM514048U - 觸控面板

Info

Publication number: TWM514048U
Application number: TW104212577U
Authority: TW
Inventors: Yan-Jun Xie; cheng-zhi Wu; Jing Yu
Original assignee: Tpk Touch Solutions Xiamen Inc
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-08-05
Publication date: 2015-12-11
Also published as: TWI579742B; CN106155387A; TW201636792A; CN106155387B

Description

觸控面板

本創作係有關於觸控技術，特別有關於位於觸控面板非可視區的觸控圖標結構，以及觸控面板的製造方法。

近年來，觸控面板已逐漸成為最主要的輸入介面，並且被廣泛地應用在各種電子產品中，例如手機、個人數位助理(PDA)或掌上型個人電腦等。觸控面板的觸控感測元件可包含複數條排列成行的感測電極與複數條排列成列的感測電極絕緣地交錯，這些排列成行與列的感測電極可偵測出觸碰位置，並且位於觸控面板的可視區。

這些排列成行與列的感測電極可由同一層透明導電層形成，或者由兩層透明導電層分別形成，當感測電極形成在一個玻璃基板上，並且還有另一保護玻璃覆蓋在其上時，這種觸控面板稱為雙玻璃(glass-glass；GG)結構的觸控面板。在另一種觸控面板的結構中，這些排列成行與列的感測電極由同一層透明導電層形成，並且形成於保護玻璃上，這種觸控面板稱為單片玻璃解決方案(on glass solution；OGS)結構或觸控於保護玻璃上(touch on lens；TOL)結構的觸控面板。

另外，在觸控面板的非可視區還可形成觸控圖標(icon)，當觸控面板與顯示面板貼合時，觸控圖標區域位於貼合區域以外，詳細而言，由於結構設計的需求，當觸控面板與顯示面板貼合時，通常在觸控圖標所對應的區域不會塗佈貼合膠，使得觸控圖標不在貼合區域內，因此對應於觸控圖標區域的感測電極會受到外界的影響和干擾，而容易發生靜電放電(electrostatic discharge；ESD)破壞和刮傷等問題。

有鑒於先前技術存在的上述問題，本創作提供觸控面板及其製造方法，在不增加觸控面板的製程步驟的情況下，對非可視區的疊層結構進行改良，使得位於非可視區對應於觸控圖標區域的感測電極受到良好的保護，藉此可避免感測電極被靜電放電破壞，並且還可避免感測電極被刮傷。

依據本創作的一些實施例，提供一種觸控面板，包括：第一感測電極設置於非可視區，第二感測電極設置於可視區，第二感測電極包含第一軸向電極和第二軸向電極絕緣地交錯，其中第一軸向電極包含複數個第一導電單元，第二軸向電極包含複數個第二導電單元，導線電性連接至第一感測電極，以及絕緣層覆蓋第一感測電極，其中第一感測電極由第一透明導電層形成，第一導電單元和第二導電單元由第二透明導電層形成。

依據本創作的一些實施例，提供觸控面板的製造方法，此方法包括：形成第一透明導電層於基板上，將第一透明導電層圖案化，形成第一感測電極於非可視區；形成第二透明導電層於基板上，將第二透明導電層圖案化，形成第二感測電極於可視區；形成導線電性連接至第一感測電極；以及形成絕緣層覆蓋第一感測電極。

100‧‧‧觸控面板

100VA‧‧‧可視區

100NVA‧‧‧非可視區

101‧‧‧基板

102‧‧‧第一軸向電極

102C‧‧‧連接部

102U‧‧‧第一導電單元

103、110-3‧‧‧虛設圖案

104‧‧‧第二軸向電極

104U‧‧‧第二導電單元

104C‧‧‧連接部

104P‧‧‧突出部

106‧‧‧跨接線

108‧‧‧絕緣塊

110‧‧‧第一感測電極

110-1‧‧‧第一電極部

110-2‧‧‧第二電極部

112、114‧‧‧導線

116‧‧‧光學匹配層

118‧‧‧絕緣層

119-1、119-2‧‧‧開口

120‧‧‧第二感測電極

124‧‧‧遮蔽層

126‧‧‧觸控圖標

128‧‧‧觸控圖標區域

200、300‧‧‧觸控面板的製造方法

S201-S215、S301-S315‧‧‧製造方法的各步驟

為了讓本創作之上述目的、特徵、及優點能更明顯易懂，以下配合所附圖式，作詳細說明如下：第1圖為觸控面板的平面示意圖；第2A圖為依據本創作的一些實施例，第1圖的觸控面板的區域A之局部平面放大示意圖；第2B圖為依據本創作的一些實施例，沿著第2A圖的剖面線2-2’，觸控面板的局部剖面示意圖；第3A圖為依據本創作的另一些實施例，第1圖的觸控面板的區域A之局部平面放大示意圖；第3B圖為依據本創作的另一些實施例，沿著第3A圖的剖面線3-3’，觸控面板的局部剖面示意圖；第4A圖為依據本創作的一些實施例，觸控面板的可視區之感測電極的局部平面示意圖；第4B圖為依據本創作的另一些實施例，觸控面板的可視區之感測電極的局部平面示意圖；第5圖顯示依據本創作的一些實施例，第2A和2B圖之觸控面板的製造方法之流程圖；以及第6圖顯示依據本創作的另一些實施例，第3A和3B圖之觸控面板的製造方法之流程圖。

第1圖為觸控面板100的平面示意圖，觸控面板100 具有可視區(viewable area)100VA和非可視區(non-viewable area)100NVA，非可視區100NVA位於觸控面板100的周邊，並且圍繞著可視區100VA，在可視區100VA內形成有複數條第一軸向電極和複數條第二軸向電極，這些第一軸向電極和第二軸向電極絕緣地交錯，經由第一軸向電極和第二軸向電極可以偵測到觸碰位置。另外，在非可視區100NVA內可形成複數個觸控圖標，這些觸控圖標(icon)對應設計有按鍵功能，經由偵測觸控圖標對應的觸控圖標區域是否受到觸碰，可得到觸控圖標的所代表操作指令。

本創作的實施例提供觸控面板100及其製造方法，在不增加觸控面板100的製程步驟的情況下，利用第一透明導電層形成位於非可視區100NVA對應於觸控圖標區域的感測電極，並且利用絕緣層覆蓋非可視區100NVA的感測電極來達到保護作用，藉此可以節省一道在非可視區100NVA形成保護層的製程步驟，同時可以達到避免位於非可視區100NVA對應於觸控圖標區域的感測電極被靜電放電破壞和被刮傷的功效。

第2A圖為依據本創作的一些實施例，第1圖的觸控面板100的區域A之局部平面放大示意圖，第2A圖所示之平面圖的疊層關係是從觸控面板的保護蓋板之外側表面(亦即觸碰面)觀之。如第2A圖所示，觸控面板100的非可視區100NVA具有第一感測電極110，觸控面板100的可視區100VA具有第二感測電極120，雖然第2A圖僅繪出一個第一感測電極110，實際上非可視區100NVA可具有多個第一感測電極110，每一個第一感測電極110對應一個觸控圖標區域128，並且每一個觸控圖標區域128具有一觸控圖標(icon)126，這些觸控圖標126對應設計有按鍵功能，經由第一感測電極110偵測觸控圖標區域128是否受到觸碰，藉此可判斷觸控圖標126所代表的操作指令是否需執行。在一些實施例中，第一感測電極110可包含複數個第一電極部110-1和複數個第二電極部110-2，第一電極部110-1與導線114電性連接，藉由導線114可將第一感測電極110感測到的觸控信號傳送至外部電路。另外，第二電極部110-2可以經由另一導線112電性連接至位於可視區100VA的第二感測電極120，例如電性連接至第二感測電極120的第二軸向電極104。在一些實施例中，藉由導線112可將第二感測電極120感測到的觸控信號傳送至外部電路。

觸控面板100的可視區100VA之第二感測電極120包含複數條第一軸向電極102和複數條第二軸向電極104絕緣地交錯設置，例如第一軸向電極102與第二軸向電極104的方向可互相垂直，但並不以此為限。第一軸向電極102包含複數個第一導電單元102U，這些第一導電單元102U互相分開，並且經由跨接線106電性連接。第二軸向電極104包含複數個第二導電單元104U，這些第二導電單元104U在跨接線106處經由連接部104C互相連接，在跨接線106與連接部104C之間設置有絕緣塊108，絕緣塊108的設置可以避免第一軸向電極102與第二軸向電極104的交錯處發生短路。

依據本創作的一些實施例，非可視區100NVA的第一感測電極110和可視區100VA的跨接線106是由第一透明導電層形成，而可視區100VA的第二感測電極120的第一導電單元102U、第二導電單元104U和連接部104C則是由第二透明導電層形成。此外，如第2A圖所示，在一些實施例中，第一導電單元102U與第二導電單元104U之間還可形成虛設圖案(dummy pattern)103，虛設圖案103也是由第二透明導電層形成，並且虛設圖案103與第一導電單元102U和第二導電單元104U電性隔絕。

此外，在一些實施例中，於第一感測電極110的第一電極部110-1與第二電極部110-2之間也可形成虛設圖案110-3，虛設圖案110-3是由第一透明導電層形成，並且虛設圖案110-3與第一電極部110-1和第二電極部110-2電性隔絕。第2A圖所繪示的第二感測電極120之第一導電單元102U、第二導電單元104U和虛設圖案103的形狀，以及第一感測電極110之第一電極部110-1、第二電極部110-2和虛設圖案110-3的形狀僅是作為示範用，其他形狀的第一感測電極110與其他形狀的第二感測電極120也適用於本創作的實施例。

依據本創作的一些實施例，在非可視區100NVA形成有絕緣層118覆蓋第一感測電極110以及導線112和114，絕緣層118的厚度約為1μm至1.5μm，在一些實施例中，絕緣層118的厚度約為1.25μm，由於絕緣層118可以對非可視區100NVA的第一感測電極110提供良好的保護，因此在可視區100VA和非可視區100NVA形成光學匹配層(第2A圖未繪出)之後，不需要額外在非可視區100NVA形成保護層來保護對應於觸控圖標區域128的第一感測電極110，藉此可以節省一道形成保護層製程步驟。此外，在一些實施例中，非可視區100NVA的絕緣層118和可視區100VA的絕緣塊108可以由同一層的絕緣材料層同步形成，亦即絕緣層118和絕緣塊108可以是相同絕緣材料層的不同部分。

如第2A圖所示，在觸控面板100的非可視區100NVA設置有遮蔽層124，遮蔽層124的材料為不透光材料，例如黑色油墨、黑色光阻或其他顏色之不透明的油墨或光阻，遮蔽層124可以作為觸控面板100的邊框，並且可以遮蔽形成在非可視區100NVA的線路，同時遮蔽層124還可以用於界定觸控面板100的可視區100VA和非可視區100NVA。在一些實施例中，遮蔽層124係圍繞可視區100VA設置於觸控面板100的四個邊；在一些其他實施例中，遮蔽層124則只設置在觸控面板100的一個邊或是兩個邊。

此外，如第2A圖所示，在非可視區100NVA設置有觸控圖標126，觸控圖標126係藉由在遮蔽層124形成鏤空區域而顯現出來。在一些實施例中，觸控圖標126可以是按鍵圖形，例如一般常見的回上頁的箭頭圖案或是回主畫面的房子圖案，在一些其他實施例中，觸控圖標126可以是商標圖案，例如標示品牌的圖案等。另外，在一些實施例中，遮蔽層124的鏤空區域內還可以填充與遮蔽層顏色不同的不透明或半透明材料，使得觸控圖標126具有彩色顯示效果，讓使用者可以從觸控裝置上分辨出遮蔽層124的鏤空區域所形成的觸控圖案或商標，遮蔽層124的鏤空區域內所填充的材料例如為彩色油墨、彩色光阻或導光油墨，其中彩色油墨可以是鏡面銀油墨。

第2B圖為沿著第2A圖的剖面線2-2’，觸控面板的局部剖面示意圖，在觸控面板100為OGS結構和TOL結構的實施例中，玻璃基板101為觸控面板100的保護蓋板，第一感測電極110的第一電極部110-1和第二電極部110-2形成在玻璃基板101的內側表面，玻璃基板101的外側表面則作為觸碰面。此外，在玻璃基板101的內側表面還形成有導線114電性連接至第一感測電極110的第一電極部110-1。

以第2B圖的玻璃基板101在下方的方位觀之，依據本創作的一些實施例，在玻璃基板101的非可視區100NVA形成有遮蔽層124，在遮蔽層124中形成的鏤空區域構成觸控圖標126，並且如第2B圖所示，在鏤空區域內可填充不透明或半透明材料。在遮蔽層124和觸控圖標126上形成對應於觸控圖標區域128(如第2A圖所示)的第一感測電極110，以及電性連接至第一感測電極110的導線112(如第2A圖所示)和114。此外，在非可視區100NVA具有絕緣層118覆蓋導線114和第一感測電極110，並且在絕緣層118上方具有光學匹配層116。由於第一感測電極110可以得到絕緣層118的保護，因此在本創作的一些實施例中，光學匹配層116上方不需要再額外形成其他保護層，可減少一道形成保護層的製程步驟。

在一些實施例中，當觸控面板100與顯示面板進行貼合時，觸控圖標區域128位於貼合區域以外，因此對應於觸控圖標區域的感測電極若未受到保護則會被外界影響和干擾，而容易發生靜電放電破壞和刮傷等問題，依據本創作的一些實施例，絕緣層118的設置可以避免觸控圖標區域128的第一感測電極110受到靜電放電的破壞，並且還可以避免第一感測電極110被刮傷。

第3A圖為依據本創作的一些實施例，第1圖的觸控面板100的區域A之局部平面放大示意圖，第3A圖所示之平面圖的疊層關係是從觸控面板的保護蓋板之外側表面(亦即觸碰面)觀之。如第3A圖所示，觸控面板100的非可視區100NVA具有第一感測電極110對應於觸控圖標區域128，觸控面板100的可視區100VA具有第二感測電極120作為觸控位置的感測電極，第一感測電極110和第二感測電極120的詳細結構如前所述，在此不再重複描述。

依據本創作的一些實施例，非可視區100NVA的第一感測電極110和可視區100VA的跨接線106是由第一透明導電層形成，而可視區100VA的第二感測電極120之第一導電單元102U、第二導電單元104U和連接部104C則是由第二透明導電層形成。

另外，依據本創作的一些實施例，非可視區100NVA形成有絕緣層118覆蓋第一感測電極110，如第3A圖所示，在本創作的一些實施例中，絕緣層118具有複數個開口119-1和119-2暴露出第一感測電極110的一部分，其中開口119-1暴露出第一電極部110-1的一部分，而開口119-2則暴露出第二電極部110-2的一部分，導線114經由開口119-1電性連接至第一電極部110-1，導線112則經由開口119-2電性連接至第二電極部110-2，並且導線112還電性連接至第二感測電極120的第二軸向電極104，在第3A圖的實施例中，導線112和114係形成於絕緣層118的表面上。

依據本創作的實施例，由於非可視區100NVA的第一感測電極110已經受到絕緣層118的保護，因此在可視區100VA和非可視區100NVA形成光學匹配層(第3A圖未繪出)之後，不需要在光學匹配層上額外形成保護層來保護非可視區100NVA的第一感測電極110，藉此可以節省一道形成保護層的製程步驟。

第3B圖為沿著第3A圖的剖面線3-3’，觸控面板的局部剖面示意圖，在觸控面板100為OGS結構和TOL結構的實施例中，玻璃基板101作為觸控面板100的保護蓋板，以第3B圖中的玻璃基板101在下方的方位觀之，在本創作的一些實施例中，於玻璃基板101的內側表面之非可視區100NVA形成有遮蔽層124，在遮蔽層124中形成的鏤空區域構成觸控圖標126，並且在鏤空區域內可以填充不透明或半透明材料，並且在遮蔽層124和觸控圖標126上形成對應於觸控圖標區域128(如第3A圖所示)的第一感測電極110，第一感測電極110的第一電極部110-1和第二電極部110-2形成在玻璃基板101的內側表面上，玻璃基板101的外側表面則作為觸控面板100的觸碰面。接著，在非可視區100NVA形成有絕緣層118覆蓋第一感測電極110，並且絕緣層118中形成有開口119-1暴露出第一電極部110-1的一部分，導線114形成在絕緣層118的表面上並且填充於開口119-1中，使得導線114經由開口119-1電性連接至第一電極部110-1。另外，在絕緣層118和導線114上具有光學匹配層116。

在本創作的一些實施例中，對應於觸控圖標區域 128的第一感測電極110係位於觸控面板100與顯示面板的貼合區以外的區域上，並且第一感測電極110可以被絕緣層118覆蓋保護，因此第一感測電極110不會發生靜電放電破壞和刮傷的問題。

第4A圖為依據本創作的一些實施例，位於觸控面板100的可視區100VA之第二感測電極120的局部平面示意圖。如第4A圖所示，第二感測電極120包含複數條第一軸向電極102和複數條第二軸向電極104絕緣地交錯設置，例如第一軸向電極102與第二軸向電極104的方向可互相垂直，但並不以此為限。第一軸向電極102包含複數個條狀的第一導電單元102U，這些第一導電單元102U互相分開，並且經由跨接線106電性連接。第二軸向電極104包含複數個具有突出部104P之區塊狀的第二導電單元104U，這些第二導電單元104U在跨接線106處經由連接部104C互相連接，在跨接線106與連接部104C之間設置有絕緣塊108，絕緣塊108的設置可以避免第一軸向電極102與第二軸向電極104的交錯處發生短路。

第4B圖為依據本創作的另一些實施例，位於觸控面板100的可視區100VA之第二感測電極120的局部平面示意圖。如第4B圖所示，第二感測電極120包含複數條第一軸向電極102和複數條第二軸向電極104絕緣地交錯設置，例如第一軸向電極102與第二軸向電極104的方向可互相垂直，但並不以此為限。第一軸向電極102包含複數個菱形的第一導電單元102U，這些第一導電單元102U經由連接部102C互相連接，第二軸向電極104包含複數個菱形的第二導電單元104U，這些第二導電單元104U互相分開，並且在連接部102C處經由跨接線106互相連接，在跨接線106與連接部102C之間設置有絕緣塊108，絕緣塊108的設置可以避免第一軸向電極102與第二軸向電極104的交錯處發生短路。

第4A和4B圖所示之位於觸控面板100的可視區100VA的第二感測電極120的電極形狀和配置僅作為示範用，本創作之位於觸控面板100的可視區100VA的感測電極的形狀並不以此為限。

第5圖顯示依據本創作的一些實施例，第2A和2B圖之觸控面板的製造方法200之流程圖。同時參閱第2A和2B圖，在步驟S201，提供基板101。在一些實施例中，觸控面板100可以是OGS結構或TOL結構的觸控面板，因此第2B圖中的基板101可以同時是作為保護蓋板及承載觸控感測元件的玻璃基板。在一些實施例中，觸控面板100可以是GG結構的觸控面板，因此第2B圖中的基板101可以是承載觸控感測元件的玻璃基板。

在步驟S203，形成第一透明導電層在基板101上。第一透明導電層的材料例如為氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide；IZO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide；AZO)或其他適合的透明導電材料。此外，在基板101作為觸控面板100之保護蓋板的實施例中，於形成第一透明導電層之前，在基板101的內側表面上先形成有遮蔽層124和觸控圖標126。

在步驟S205，將第一透明導電層圖案化，形成非可視區100NVA的第一感測電極110。此外，於步驟S205可同步形成可視區100VA的跨接線106，第一透明導電層的圖案化步驟可以使用微影與蝕刻製程達成。

在步驟S207，形成非可視區100NVA的導線112和114。在一些實施例中，導線112和114的材料為金屬材料或是導電金屬氧化物，可以使用印刷製程形成導線112和114。

在步驟S209，形成非可視區100NVA的絕緣層118和可視區100VA的絕緣塊108。在一些實施例中，絕緣層118和絕緣塊108的材料例如為感光的感光的聚亞醯胺(polyimide；PI)，可使用微影製程同步形成絕緣層118和絕緣塊108。

在步驟S211，形成第二透明導電層在基板101的可視區100VA上。第二透明導電層的材料例如為氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide；IZO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide；AZO)或其他適合的透明導電材料。在一些實施例中，第二透明導電層的材料可以與第一透明導電層的材料相同。

在步驟S213，將第二透明導電層圖案化，形成可視區100VA的第二感測電極120，第二透明導電層的圖案化步驟可以使用微影與蝕刻製程達成。

在步驟S215，形成光學匹配層116，光學匹配層116形成在觸控面板100的可視區100VA和非可視區100NVA，並且光學匹配層116覆蓋絕緣層118。光學匹配層116的折射率與第一感測電極110和第二感測電極120的折射率相近，在一些實施例中，光學匹配層116的材料可以是無機材料，並使用濺鍍 (sputter)製程形成。在另一些實施例中，光學匹配層116的材料可以是有機材料，並使用印刷(printing)製程形成。

第6圖顯示依據本創作的一些實施例，第3A和3B圖之觸控面板的製造方法300之流程圖。同時參閱第3A和3B圖，在步驟S301，提供基板101。在一些實施例中，觸控面板100可以是OGS結構或TOL結構的觸控面板，因此第3B圖中所示之基板101可以同時是作為保護蓋板及承載觸控感測元件的玻璃基板。在另一些實施例中，觸控面板100可以是GG結構的觸控面板，因此第3B圖中所示之基板101可以是承載觸控感測元件的玻璃基板。

在步驟S303，形成第一透明導電層在基板101上。第一透明導電層的材料例如為氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide；IZO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide；AZO)或其他適合的透明導電材料。此外，在基板101作為觸控面板100之保護蓋板的一些實施例中，於形成第一透明導電層之前，在基板101的內側表面上先形成有遮蔽層124和觸控圖標126。

在步驟S305，將第一透明導電層圖案化，形成非可視區100NVA的第一感測電極110。此外，於步驟S305可同步形成可視區100VA的跨接線106，第一透明導電層的圖案化步驟可以使用微影與蝕刻製程達成。

在步驟S307，形成非可視區100NVA的絕緣層118和可視區100VA的絕緣塊108，其中的絕緣層118具有開口119-1和119-2暴露出第一感測電極110的一部分。在一些實施例中，絕緣層118和絕緣塊108的材料例如為感光的感光的聚亞醯胺(polyimide；PI)，可使用微影製程同步形成絕緣層118和絕緣塊108，以及絕緣層118中的開口119-1和119-2。

在步驟S309，形成第二透明導電層在基板101的可視區100VA上。第二透明導電層的材料例如為氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide；IZO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide；AZO)或其他適合的透明導電材料。在一些實施例中，第二透明導電層的材料可以與第一透明導電層的材料相同。

在步驟S311，將第二透明導電層圖案化，形成可視區100VA的第二感測電極120，可以使用微影與蝕刻製程達成第二透明導電層的圖案化步驟。

在步驟S313，形成非可視區100NVA的導線112和114，導線114和112分別經由絕緣層118的開口119-1和119-2電性連接至第一感測電極110的第一電極部110-1和第二電極部110-2。在一些實施例中，導線112和114的材料為金屬材料，可使用印刷製程形成導線112和114在絕緣層118的表面上，並且導線114和112分別填充於絕緣層118的開口119-1和119-2中。

在步驟S315，形成光學匹配層116，光學匹配層116的折射率與第一感測電極110和第二感測電極120的折射率相近，光學匹配層116可形成在觸控面板100的可視區100VA和非可視區100NVA，並且光學匹配層116覆蓋導線112和114以及絕緣層118。

依據本創作的實施例，位於非可視區的第一感測電極可以被絕緣層覆蓋保護，因此不需要在非可視區的光學匹配層上方額外形成保護層，即可達到避免位於非可視區作為觸控圖標的第一感測電極被靜電放電破壞和被刮傷的問題發生。此外，本創作的觸控面板可以節省一道形成保護層的製程步驟，進而降低了觸控面板的製造成本。

雖然本創作已揭露較佳實施例如上，然其並非用以限定本創作，在此技術領域中具有通常知識者當可瞭解，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾。因此，本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。