TWM560058U - 金屬網格觸控板的信號搭接埠構造 - Google Patents

Abstract

一種金屬網格觸控板的信號搭接埠構造，在其觸控區域內具有金屬網格狀的複數感應串列共同排列形成一觸控感應矩陣，個別所述感應串列的一端緣具一信號搭接埠可電性連接一信號導線的搭接面，將所述感應串列上的觸控信號傳遞到一控制電路遂行信號處理，所述感應串列由金屬網格狀的複數感應電極串連組成，所述感應電極是由複數條微細金屬線縱橫延伸且相互交錯設置以形成一可透光網面，所述可透光網面具有約90％以上的鏤空區域，所述信號搭接埠相較於所述感應電極具有較低比率的鏤空區域，所述信號搭接埠的鏤空區域比率約在85％以下，或者所述信號搭接埠為一實密的面狀區域。

Description

金屬網格觸控板的信號搭接埠構造

本發明涉及一種觸控板技術範疇，特別指有關以金屬網格為感應電極的電容式觸控板結構。

目前廣泛使用的電容式觸控板結構，在其觸控區域內具有由複數感應電極串連組成的感應串列，並由多個感應串列在排列形成一面狀的觸控感應矩陣，且個別感應串列的一端頭連接一信號導線，以便可將感應串列上的觸控信號傳遞到一控制電路遂行處理。通常前述觸控板是配置在顯示幕幀面上使用，為了使其觸控區域內的感應電極不易被視認，所以採用的感應電極必須具有高度透光率；較早先時期大都使用具有透明特性的氧化銦錫(ITO)為感應電極，但使用氧化銦錫為感應電極之技術存在著材料成本及製作成本高昂的問題，於是另一種具有低成本優勢的金屬網格(Metal Mesh)感應電極目前已被積極發展來取代傳統的氧化銦錫透明電極之應用。

如所知者，一般金屬網格的感應電極是由複數條微細金屬線縱橫延伸且相互交錯設置以形成一可透光的網面，為了使金屬網格具備高度透光率，前述網面通常具有大約95％至99.5％範圍之鏤空的開放區域，而構成金屬網格的微細金屬線的線徑通常被設定在5μm以下，以避免透射光線產生干涉和繞射現象，造成顯示幕上的影像模糊或失真。

然而，感應電極的觸控信號必須通過搭接在個別感應串列端頭上的信號導線傳遞到控制電路遂行信號處理，但因前述感應串列端頭部位與感應電極具有相同規格的網面，而該高鏤空率的金屬網格導致其與信號導線的電性連接只有在少數的微細搭接點，再加上製程中在該等微細搭接點的金屬表面很容易產生氧化膜層，而提高了界面電阻率(interfacial resistivity)，造成搭接的電性連接瑕疵，此外這種奈米級線徑的微細金屬線也很容易形成斷線的情況，導致觸控信號傳到不良的問題。

本創作的主要目的是提供一種改進的金屬網格觸控板的信號搭接埠構造，其信號搭接埠具有較多的接觸面積，可降低與信號導線之間的界面電阻率，提升觸控信號傳導效率，確保信號傳導的穩定性，避免信號傳導的不利特徵。

為了達成上述創作目的，本創作所提供之金屬網格觸控板的信號搭接埠構造，是在觸控板的觸控區域內具有金屬網格狀的複數感應串列共同排列形成一觸控感應矩陣，個別所述感應串列的一端緣具一信號搭接埠可電性連接一信號導線的搭接面，據此將所述感應串列上的觸控信號傳遞到一控制電路遂行信號處理，所述感應串列由金屬網格狀的複數感應電極串連組成，所述感應電極是由複數條微細金屬線縱橫延伸且相互交錯設置以形成一可透光網面，所述微細金屬線的線徑在5μm以下，以及所述可透光網面具有約90％以上的鏤空區域，其中，所述信號搭接埠相較於所述感應電極具有較低比率的鏤空區域，優選，所述信號搭接埠的鏤空區域比率約在85％以下，更優選，所述信號搭接埠為一實密的面狀區域。

緊接於後將列舉較佳的具體實施例繼續說明，以進一步闡明本創作之創新特徵。

如後附圖式顯示本創作之一較佳實施例的透明電容式觸控板結構，包含基底10、X軸金屬網格感應層20、絕緣層30以及Y軸金屬網格感應層40。

其中，基底10為一高透光率的透明薄層，可為堅韌的透明薄板，其使用材料可選自於玻璃、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或環烯烴共聚合物(COC / COP)等，但不限定於此；基底10亦可為一高透光率的透明薄層，可為透明柔性薄膜，其使用材料可選自於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、聚醚碸(PES)、聚碳酸酯(PC)、環烯烴共聚合物(COC / COP)、聚醯胺、聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、乙烯基系列樹脂以及三乙烯基纖維素(TAC)等，但實施範圍不以前述材料為限。在本實施中，基底10為一具有優良機械強度的高透光率玻璃薄板；如圖2所示，在基板10的表面周緣部位設有由絕緣性黑色矩陣材(Black Matrix; BM)製成的顏色邊框11，藉該顏色邊框11以在基板10上界定出在周緣部位形成框型的遮蔽區11a以及在中央部位的可瞻區11b。

X軸金屬網格感應層20設置在前述基板的可瞻區11b內，其包含數條X軸感應串列(Trace)21，X軸感應串列21由多個菱形狀網面的感應單元22順沿X軸方向的串列成排而組成，且每一條X軸感應串列21的一端緣具一信號搭接埠23可電性連接一信號導線24的搭接面24a，該信號導線24在遮蔽區11a範圍內順沿基底10邊緣設置並連線到信號輸出搭接點25；另外，Y軸金屬網格感應層40亦設置在前述基板的可瞻區11b內，其包含數條Y軸感應串列41，Y軸感應串列41由多個菱形狀網面的感應單元42順沿Y軸方向的串列成排而組成，且每一條Y軸感應串列41的一端緣具一信號搭接埠43可電性連接一信號導線44的搭接面44a，該信號導線44在遮蔽區11a範圍內順沿基底10邊緣設置並連線到信號輸出搭接點45；其中，前述信號輸出搭接點25、45被設置在該基底10之一側邊的遮蔽區11a內，可與一信號排線搭接將觸控信號傳送至一信號處理電路進行運算(未圖示)；感應單元22、42的菱形狀網面是由多數條微細金屬導線在同一平面上縱橫延伸且彼此相互電性連接設置，以形成一個大約具有大約90%以上至99.9%範圍的鏤空狀開放區域的可透光的導電性網面，例如在本創作實施例中，該導電性網面的鏤空區域比率被設定為98％，而微細金屬導線的線徑約為5μm左右，所述微細金屬導線的材料選自於金、銀、銅、鋁、鉬或前述材料的合金等，但實施範圍不以前述材料為限。由於前述微細金屬導線非常細，非人眼可以觀察得到，而且在感應單元22、42的菱形狀網面內大部分面積為可透光的鏤空區域，因此其透光性極佳。

前述X軸金屬網格感應層20與Y軸金屬網格感應層40之間藉由透明絕緣層30將彼此絕緣分隔設置，並使該二感應層上的感應單元22、42呈互補對應設置，組成一連續菱形網格狀的感應單元矩陣；該透明絕緣層30為材料可為固態的光學膠膜(OCA)或液態的光學樹脂(OCR) ，藉此可將前述二電極層20、40絕緣分隔之外，同時兼具將二者黏合成一體的功能。

依上述結構設置所組成的透明電容式觸控板，在各個X軸感應串列21分別形成一個等效電容，各個Y軸感應串列41分別形成一個等效電容，因此當手指或導體碰觸或輕滑過觸控板表面時，信號處理電路藉由電容的變化，即可判斷手指或導體的碰觸位置；該透明觸控板即可配置在電子產品的顯示幕前，讓使用者可透過螢幕畫面上的指示以手指或導體輕觸於面板所需位置，即可便利進行輸入操作。

根據本創作，由於信號搭接埠23位於遮蔽區11a內，無須具備高透光率特徵，所以適合設置為具有較低比率的鏤空區域，以便於當該信號搭接埠23與信號導線24的搭接面24a電性連接時可獲得較大的搭接面積，例如在上述實施例中，信號搭接埠23的鏤空區域比率設定為70％左右，相較於感應單元22、42的98%鏤空區域比率，其搭接面積已增加了15倍之多，故可有效降低搭接埠23與信號導線搭接面24a之間的界面電阻率，達提升觸控信號傳導效率之目的；又，前述降低信號搭接埠23鏤空區比率的設置手段，亦將相對地增加信號搭接埠23內的金屬線粗寬度，故可克服容易斷線所衍生的缺點；據此本創作之信號搭接埠的改進構造可一舉革除習知金屬網格與信號導線搭接所產生的各項不利特徵。

儘管已參考附圖並結合具體實施例完整說明本創作，但應理解，前述實施例僅為了便於進一步說明的實施範例，本創作實施方式並不以該說明為限，熟習此項技術人士會明白各種變化及修改，例如在前述本創作實施例中，該感應單元22、42的面積是以菱形為說明範例，惟在實際的應用上感應單元的其他形狀，如三角形、矩形、六邊形、八邊形或圓形等，均得以適用之；再者，本創作之信號搭接埠23除了設定為較低鏤空區域比率的手段之外，亦可將其設置成為一實密的面狀區域(參圖5所示)，如此可最大範圍地增加與信號導線搭接面24a之間的搭接面積，造就最優良的信號傳導效能；而此類變化及修改應理解為包括於由隨附申請專利範圍所定義的本創作之範疇內。

10‧‧‧基底
11‧‧‧顏色邊框
11a‧‧‧遮蔽區
11b‧‧‧可瞻區
20‧‧‧X軸金屬網格感應層
21‧‧‧X軸感應串列
22‧‧‧感應單元
23‧‧‧信號搭接埠
24‧‧‧信號導線
24a‧‧‧搭接面
25‧‧‧信號輸出搭接點
30‧‧‧絕緣層
40‧‧‧Y軸金屬網格感應層
41‧‧‧Y軸感應串列
42‧‧‧感應單元
43‧‧‧信號搭接埠
44‧‧‧信號導線
44a‧‧‧搭接面
45‧‧‧信號輸出搭接點

圖1為本創作實施例之疊層架構的簡示圖； 圖2為本創作實施例之基底的平面圖； 圖3為本創作實施例之X軸與Y軸金屬網格感應層疊合的平面圖； 圖4為本創作實施例之信號搭接埠與信號導線搭接面組合的放大示意圖；以及 圖5為本創作另一實施例之信號搭接埠的平面圖。

Claims (3)

1. 一種金屬網格觸控板的信號搭接埠構造，在觸控板的觸控區域內具有金屬網格狀的複數感應串列共同排列形成一觸控感應矩陣，個別所述感應串列的一端緣具一信號搭接埠可電性連接一信號導線的搭接面，據此將所述感應串列上的觸控信號傳遞到一控制電路遂行信號處理，所述感應串列由金屬網格狀的複數感應電極串連組成，所述感應電極是由複數條微細金屬線縱橫延伸且相互交錯設置以形成一可透光網面，所述微細金屬線的線徑在5μm以下，以及所述可透光網面具有約90％以上的鏤空區域；其特徵在於，所述信號搭接埠相較於所述感應電極具有較低比率的鏤空區域，所述信號搭接埠的鏤空區域比率約在85％以下。
2. 如申請專利範圍第1項所述之金屬網格觸控板的信號搭接埠構造，其中，所述信號搭接埠為一實密的面狀區域。
3. 如申請專利範圍第1項所述之金屬網格觸控板的信號搭接埠構造，其中，所述微細金屬導線的材料選自於金、銀、銅、鋁、鉬或前述材料的合金之一。