TWM579330U - Capacitive touch glass structure improvement - Google Patents

Abstract

一種電容式觸控玻璃結構改良，包含在一玻璃基板表面上依序形成第一感應層、絕緣層、第二感應層以及信號導線層；第一、二感應層是由金屬網格電性搭接在金屬氧化物導電膜而成，其分別設有複數排彼此分隔呈絕緣設置的感應串列與間隔串列，其中，在各感應串列之一端部具有由金屬氧化物導電膜材料延伸設置的搭接點可連接至該信號導線層，在各間隔串列上的導電材料被分割成複數個彼此不相連接的絕緣小面積；該絕緣層設置在第一、二感應層中間將彼此黏合並呈絕緣分隔設置，第一感應層上的感應串列與第二感應層上的感應串列彼此呈正交設置，共同組成一電容感應單元矩陣。

Description

電容式觸控玻璃結構改良

本創作涉及透明觸控玻璃結構，特別是有關一種可提升光學特性的透明電容式觸控玻璃結構。

傳統的透明電容式觸控玻璃通常是使用透明的氧化銦錫(ITO)導電膜來製作其電容觸控感應器，藉由在透明ITO導電膜上刻劃出多數的電容感應電極及其信號導路以形成觸控感應電路圖案，因此會在ITO導電膜上形成保留著導電材料的電極部分與去除了導電材料的鏤空部分，而該等電極部分與鏤空部分具有不同的透光率(Transmittance)，造成穿透該ITO導電膜的光線折射不均；這結果將會導致人眼觀察時會有明顯的圖形或紋路產生，尤其當配置在螢幕前使用時，就會造成螢幕影像變形、模糊失真的困擾，因此傳統的透明電容式觸控玻璃結構容易因光線折射不均產生干擾圖形或紋路的問題，顯亟待克服；除此之外，近年來隨著電子產品功能精密化的趨勢，觸控感應器上的觸控感應電極和信號導路的尺寸規格也都越來越細小化，而細小化的ITO感應電極和信號導路將會產生高阻抗值現象，造成傳輸信號的衰減，不利於信號的傳輸，尤其在大型化觸控板的應用上，ITO導電膜的導電度也已經無法符合所需。

本創作的主要目的在於提供一種具備高度透光均一性的電容式觸控玻璃結構，適合配置在螢幕前使用，可改善干擾螢幕顯示影像的問題，確保螢幕影像的可瞻性，且其可提升觸控信號感應層的導電度，有利於大型化的透明電容式觸控玻璃結構的設計與應用。

為達上述目的，本創作所提供的電容式觸控玻璃結構主要是在一玻璃基板表面上依序形成第一感應層、絕緣層、第二感應層以及信號導線層；其中，在所述玻璃基板的一表面的四周邊緣區域設有不透光的顏色邊框，藉所述顏色邊框以在玻璃基板上界定出在周緣部位形成框型的遮蔽區以及在中央部位的可瞻區；所述第一感應層是由金屬網格(Metal Mesh)電性搭接在金屬氧化物導電膜而成，其被設置在所述玻璃基板上的可瞻區範圍內，具有複數沿第一方向設置的第一感應串列，並於二個所述第一感應串列之間設有一第一間隔串列以將彼此分隔以呈絕緣設置，其中，在所述第一間隔串列上的導電材料被分割成複數個彼此不相連接的絕緣小面積，另在複數所述第一感應串列之一端部設有第一搭接點，所述第一搭接點是由所述金屬氧化物導電膜向外側延伸至所述遮蔽區範圍而形成者；所述第二感應層是由金屬網格電性搭接在金屬氧化物導電膜而成，其被設置在所述玻璃基板上的可瞻區範圍內，具有複數沿第二方向設置的第二感應串列，並於二個所述第二感應串列之間設有一第二間隔串列以將彼此分隔以呈絕緣設置，其中，在所述第二間隔串列上的導電材料被分割成複數個彼此不相連接的絕緣小面積，另在複數所述第二感應串列之一端部設有第二搭接點，所述第二搭接點是由所述金屬氧化物導電膜向外側延伸至所述遮蔽區範圍而形成者；所述信號導線層設置在所述遮蔽區的範圍內，其具有複數第一信號傳輸線和複數第二信號傳輸線，個別所述第一信號傳輸線分別與所述第一搭接點電性連接，且所述第一信號傳輸線末端電性連接至第一信號輸出接點，個別所述第二信號傳輸線分別與所述第二搭接點電性連接，且所述第二信號傳輸線末端電性連接至第二信號輸出接點；所述絕緣層設置在所述第一感應層與所述第二感應層中間，以將彼此絕緣分隔設置；其中，所述第一方向正交於所述第二方向，複數所述第一感應串列與複數所述第二感應串列彼此呈正交設置，共同組成一電容感應單元矩陣。

特別是，所述玻璃基板可採用高透光率的玻璃材料，例如是鈉鈣矽酸鹽玻璃、鈉硼矽酸鹽玻璃、鉛晶質玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、低鐵玻璃等，但實施的範圍不以前述材料為限。而所述顏色邊框是由絕緣性材料形成的薄膜層，所述絕緣性材料選自於油墨或光阻等，但實施的範圍不以前述材料為限。

特別是，所述金屬氧化物導電膜的材料選自於氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅鋁(AZO)或聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)等，但實施的範圍不以前述材料為限。

特別是，所述金屬網格係由高導電性的奈米級金屬細線製成，所述奈米級金屬細線的材料選自於金、銀、銅、鋁、鉬、鎳或前述材料的合金等，但實施的範圍不以前述材料為限。

特別是，所述信號導線層為一種低電阻率的電導線材料，例如是金、銀、銅、鋁、鉬、鎳或前述材料的合金或銀漿印刷線等，但實施的範圍不以前述材料為限。

特別是，所述絕緣層的材料選自於固態的光學膠膜或液態的光學樹脂等，但實施的範圍不以前述材料為限。

特別是，所述絕緣小面積的形狀是選自於六角形、三角形、矩形、梯形、長條形、多邊形、圓形或是其他幾何形面積，但實施的範圍不以前述形狀為限。

此將於下文中進一步闡明本創作的其他功能及技術特徵，熟習本技術者熟讀文中的說明後即可據以實現本創作。

如後附各圖所描述的是本創作之一較佳實施例的電容式觸控玻璃結構，其中，為提供更清楚的描述及更易理解本創作的技術特徵，圖式內各部分並沒有依照其相對尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關尺度相比已經被誇張；不相關之細節部分也未完全繪出，以求圖式的簡潔。

如圖1至圖3所示，該實施例的電容式觸控玻璃結構包含依序疊層的玻璃基板10、第一感應層20、絕緣層30、第二感應層40以及信號導線層50。其中，該玻璃基板10為一具有優良機械強度的高透光率玻璃薄板，例如是選用折射率(RI)約為1.5的鈉鈣矽酸鹽玻璃；在玻璃基板10的一表面的四周邊緣區域設有不透光的顏色邊框11，該顏色邊框11是由絕緣性材料形成的薄膜層，前述絕緣性材料可選用油墨或光阻等材料，並藉由實施印刷、塗佈等技術手段將絕緣性材料設置在該玻璃基板10的表面之上，但實施方式不限於此；藉該顏色邊框11以在玻璃基板10上界定出在中央部位的可瞻區11a以及在周緣部位形成框型的遮蔽區11b。

如圖4至圖8所示，第一感應層20是由一金屬氧化物導電膜TC與一金屬網格MM電性搭接而組成，其中，該金屬氧化物導電膜TC選用高透光率導電材料，例如是氧化銦錫(ITO)，該金屬網格MM是由複數條微細金屬線，例如是奈米級銀線或銅線等材料，縱橫延伸且相互交錯設置以形成一鏤空率95％以上的高透光網狀面，其具有高導電性、低阻抗特性。該第一感應層20被設置在該玻璃基板10上的可瞻區11a範圍內，包含複數排Y軸感應串列21與Y軸間隔串列22，Y軸間隔串列22設於二排Y軸感應串列21之間，據此將各排Y軸感應串列21彼此分隔呈絕緣設置；其中，Y軸感應串列21是由多個菱形面狀的Y軸電容感應單元21a順沿Y軸方向串連成排而組成，而如圖5及圖8所示，在各排Y軸感應串列21的上端部設有第一搭接點21b，第一搭接點21b是由第一感應層20的金屬氧化物導電膜TC向上端部延伸至該玻璃基板10上的遮蔽區11範圍而形成的；另，在Y軸間隔串列22上的導電材料被分割成複數個彼此不相連接的絕緣小面積22a，該等絕緣小面積22a彼此之間藉由間隔22b分開而呈絕緣設置，該間隔22b的寬度在50μm以下且其設置深度恰可將導電材料完全截斷，前述絕緣小面積22a的形狀選用具有任意性，例如是六角形或是其他幾何形面積之一種或多種共同組成者。

再如圖9及圖10所示，第二感應層40大體上與前述第一感應層20相同；第二感應層40也是由一金屬氧化物導電膜TC與一金屬網格MM電性搭接而組成，其中，該金屬氧化物導電膜TC為高透光率的ITO，該金屬網格MM為一鏤空率95％以上的奈米級金屬細線交織網狀面。該第二感應層40被設置在該玻璃基板10上的可瞻區11a範圍內，包含複數排X軸感應串列41與X軸間隔串列42，X軸間隔串列42與X軸感應串列41彼此分隔呈絕緣設置；其中，X軸感應串列41是由多個菱形面狀的X軸電容感應單元41a順沿X軸方向串連成排而組成，在各排X軸感應串列41的前端部設有第二搭接點41b，第二搭接點41b是由第二感應層40的金屬氧化物導電膜TC向前端部延伸至該玻璃基板10上的遮蔽區11範圍而形成的；另，在X軸間隔串列42上的金屬氧化物導電膜TC材料被分割成複數個彼此不相連接的絕緣小面積，前述絕緣小面積的形狀選用具有任意性，例如是六角形或是其他幾何形面積之一種或多種共同組成者。

絕緣層30的材料可為固態的光學膠膜(OCA)或液態的光學樹脂(OCR)之一，前述第一感應層20與第二感應層40之間可藉由該絕緣層30將彼此黏合成一體並呈絕緣分隔設置；如圖2及圖3所示，當二感應層20、30藉由絕緣層30黏接組合後，Y軸、X軸感應串列21、41彼此呈正交，使Y軸、X軸電容感應單元21a、41a呈交錯互補圖形的式樣設置，共同組成一菱形網格狀的電容感應單元矩陣。

如圖1及圖2所示，信號導線層50為一種低電阻率的電導線材料，例如是銅、鋁或鉬材質的導線材料；該信號導線層50被設在該玻璃基板10的遮蔽區11a範圍內，其包含複數Y軸信號傳輸線51以及複數X軸信號傳輸線52；其中，個別Y軸信號傳輸線51可與Y軸感應串列21的第一搭接點21b電性連接，且該Y軸信號傳輸線51末端電性連接至Y軸信號輸出接點51a；個別X軸信號傳輸線52可與X軸感應串列41的第二搭接點41b電性連接，且該X軸信號傳輸線52末端電性連接至X軸信號輸出接點52a；前述Y軸、X軸信號輸出接點51a、52a可與一訊號排線(未圖示)電性搭接，將觸控信號傳送至一信號處理電路(未圖示)進行運算。

根據本創作，藉由將Y軸、X軸間隔串列22、42上的導電材料分割成複數個彼此不相連接的絕緣小面積，且搭配金屬網格透光薄層的設置，可提升第一、第二感應層20、40在可瞻區11a的外觀平整度以及透光率的均一性，據此可有效改善干擾螢幕顯示影像的問題；此外，將Y軸、X軸間隔串列22、42的導電材料分割成細小面積的手段，可降低其雜訊電容值以獲得優良的電氣特性；而其感應層材料由金屬氧化物導電膜電性搭接金屬網格組成，不但可提升感應層的導電度，增益大型化透明電容觸控器的設計與應用，而且可避免感應層發生斷裂或故障的狀況，導致信號傳輸發生斷路(OPEN)現象的缺失。

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；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‧‧‧玻璃基板

11‧‧‧顏色邊框

11a‧‧‧可瞻區

11b‧‧‧遮蔽區

20‧‧‧第一感應層

TC‧‧‧金屬氧化物導電膜

MM‧‧‧金屬網格

21‧‧‧Y軸感應串列

21a‧‧‧Y軸電容感應單元

21b‧‧‧第一搭接點

22‧‧‧Y軸間隔串列

22a‧‧‧絕緣小面積

22b‧‧‧間隔

30‧‧‧絕緣層

40‧‧‧第二感應層

41‧‧‧X軸感應串列

41a‧‧‧X軸電容感應單元

41b‧‧‧第二搭接點

42‧‧‧X軸間隔串列

50‧‧‧信號導線層

51‧‧‧Y軸信號傳輸線

51a‧‧‧Y軸信號輸出接點

52‧‧‧X軸信號傳輸線

52a‧‧‧X軸信號輸出接點

圖1為本創作的疊層架構簡示圖。 圖2為本創作之構件組合的正面視圖。 圖3為本創作之構件組合的背面視圖。 圖4為本創作的第一感應層的平面圖。 圖5為圖4的A部放大圖。 圖6為圖4的A部放大圖，顯示第一感應層的中金屬氧化物導電膜的平面圖。 圖7為圖4的A部放大圖，顯示第一感應層的中金屬網格的平面圖。 圖8為圖5的B-B截面線的剖示圖。 圖9為本創作的第二感應層的平面圖。 圖10為圖9的C部放大圖。

Claims (7)

1. 一種電容式觸控玻璃結構改良，包含： 一玻璃基板，在其一主表面的四周邊緣區域設有顏色邊框，所述顏色邊框在所述玻璃基板上界定出在中央部位的可瞻區以及在周緣部位形成框型的遮蔽區； 一第一感應層，其由金屬網格電性搭接在金屬氧化物導電膜而成，所述第一感應層被設置在所述玻璃基板上，且在所述可瞻區範圍內形成複數沿第一方向設置的第一感應串列，並於二個所述第一感應串列之間設有一第一間隔串列以將彼此分隔以呈絕緣設置，其中，在所述第一間隔串列上的導電材料被分割成複數個彼此不相連接的絕緣小面積，另在複數所述第一感應串列之一端部設有第一搭接點，所述第一搭接點是由所述金屬氧化物導電膜向外側延伸至所述遮蔽區範圍而形成者； 一第二感應層，其由金屬網格電性搭接在金屬氧化物導電膜而成，所述第二感應層被設置在所述可瞻區範圍內，具有複數沿第二方向設置的第二感應串列，並於二個所述第二感應串列之間設有一第二間隔串列以將彼此分隔以呈絕緣設置，其中，在所述第二間隔串列上的導電材料被分割成複數個彼此不相連接的絕緣小面積，另在複數所述第二感應串列之一端部設有第二搭接點，所述第二搭接點是由所述金屬氧化物導電膜向外側延伸至所述遮蔽區範圍而形成者； 一信號導線層，其設置在所述遮蔽區的範圍內，所述信號導線層包括複數第一信號傳輸線和複數第二信號傳輸線，其中，個別所述第一信號傳輸線分別與所述第一搭接點電性連接，且所述第一信號傳輸線末端電性連接至第一信號輸出接點，個別所述第二信號傳輸線分別與所述第二搭接點電性連接，且所述第二信號傳輸線末端電性連接至第二信號輸出接點；以及 一絕緣層，被設置在所述第一感應層與所述第二感應層中間，以將彼此絕緣分隔設置；其中，所述第一方向正交於所述第二方向，複數所述第一感應串列與複數所述第二感應串列彼此呈正交設置，共同組成一電容感應單元矩陣。
2. 如請求項1所述之電容式觸控玻璃結構改良，其中，所述金屬氧化物導電膜的材料選自於氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋅鋁、氧化錫銻或聚乙撐二氧噻吩之一。
3. 如請求項1所述之電容式觸控玻璃結構改良，其中，所述金屬網格係由高導電性的奈米級金屬細線製成，所述奈米級金屬細線的材料選自於金、銀、銅、鋁、鉬、鎳或前述材料的合金之一。
4. 如請求項1所述之電容式觸控玻璃結構改良，其中，所述信號導線層的材料選自於金、銀、銅、鋁、鉬、鎳或前述材料的合金或銀漿印刷線。
5. 如請求項1所述之電容式觸控玻璃結構改良，其特徵在於，所述顏色邊框是由絕緣性材料形成的薄膜層，所述絕緣性材料選自於油墨或光阻。
6. 如請求項1所述之電容式觸控玻璃結構改良，其中，所述絕緣層的材料選自於固態的光學膠膜或液態的光學樹脂。
7. 如請求項1所述之電容式觸控玻璃結構改良，其中，所述絕緣小面積的形狀是選自於六角形、三角形、矩形、梯形、長條形、多邊形、圓形之一。