TWM507018U

TWM507018U - 觸控面板

Info

Publication number: TWM507018U
Application number: TW104205607U
Authority: TW
Inventors: Yi-Wei Tang; Qin-Xue Fang; Pu-Hsin Chang; Jing Xu
Original assignee: Tpk Touch Systems Xiamen Inc
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-04-15
Publication date: 2015-08-11
Also published as: CN105373246A; CN105373246B; TWI623862B; TW201608432A

Description

觸控面板

本創作是有關觸控技術領域，特別是一種觸控面板。

現有觸控面板結構的一種例子如第1圖所示，包括：透明基板10、佈設於透明基板10之表面的觸控電極20、和觸控電極20電性連接的傳輸線23(trace)；觸控電極20通常採用透明的導電氧化物薄膜材料(通常採用氣化銦錫ITO)通過鍍膜蝕刻形成一定圖案的觸控電極20，所述觸控電極20包括均勻分佈於透明基板10之表面的多個感測單元21(sensor)和介於感測單元21之間的連接導線22。

以現有的電容式觸控面板為例，電容式觸控面板是利用人體與感測電極20之間的電流感應來進行工作的。當使用者的手指與觸控面板相接觸時，帶走一部分電荷形成很小的電流，該電流信號通過和觸控電極20電性連接的傳輸線23傳輸至控制器，所述控制器接收並處理而得到觸摸點的位置資訊。

現有觸控面板的傳輸線23通常採用不透明的材料(通常為金屬導線)，因此在佈線時需要將傳輸線23設置於觸控面板的觸控區A(第1圖中以中心線圍繞的範圍)以外，現有觸控面板的傳輸線23的一種佈線方式如第1圖所示，其他類似的佈線方式可以參考已公告的台灣新型專利M441880、M451597、M470318，其中用以電性連接某一軸向之觸控電極20的傳輸線23係佈設於觸控區A的兩側，多條傳輸線23以並列的方式与觸控電極20佈設於透明基板10的同一表面。隨著觸控面板尺寸的增大，傳輸線23的數目愈多，傳輸線23所佔用邊框的寬度d愈大，如第1圖所示。或者所有連接橫向觸控電極的傳輸線23均從觸控區A右側引出，則因傳輸線23數量增多，導致邊框的寬度愈大的影響更為明顯。現有觸控面板的傳輸線23的佈線方式佔用的範圍較大，較大的邊框將導致無法充分的擴大觸控面板的觸控區A，以滿足客戶對產品外觀的要求。

本創作的目的在解決習知觸控面板的傳輸線佔用較大範圍的問題，本創作提出一種新的觸控面板結構，合理設置傳輸線的位置以使觸控面板觸控區最大化。

本創作提出的觸控面板的一種實施例構造包括：一透明基板，具有一觸控區和至少一導電孔；一觸控電極，佈設於所述透明基板的正面且位於所述觸控區；以及一第一傳輸線，佈設於所述透明基板的背面，第一傳輸線透過所述導電孔電性連接於所述觸控電極。

在本創作的觸控面板的一實施例，第一傳輸線是佈設於所述觸控區，且為透明導線，第一傳輸線和部份觸控電極在透明基板上的垂直投影至少部份重合。

在本創作的觸控面板的一實施例，透明基板還包括位於觸控區之至少一側的一佈線區，部份的第一傳輸線是佈設於觸控區且為透明導線，另一部份的第一傳輸線是佈設於佈線區，且位於觸控區的第一傳輸線和部份觸控電極在透明基板上的垂直投影至少部份重合。

在本創作的觸控面板的一實施例，透明基板還包括位於觸控區之至少一側的一佈線區，透明基板的正面還包括一第二傳輸線佈設於佈線區且電性連接於觸控電極。

在本創作的觸控面板的一實施例，透明基板還包括位於觸控區之至少一側的一佈線區，透明基板的正面還包括一第二傳輸線且電性連接於觸控電極，第一傳輸線和第二傳輸線均佈設於佈線區。

在本創作的觸控面板的一實施例，第一傳輸線和第二傳輸線在透明基板上的垂直投影至少部份重合。

在本創作的觸控面板的一實施例，第一傳輸線所在的佈線區定義為第一佈線區，第二傳輸線所在佈線區定義為第二佈線區，第一佈線區和第二佈線區在透明基板上的垂直投影至少部份重合。

在本創作的觸控面板的一實施例，位於佈線區的第一傳輸線和第二傳輸線均為金屬導線。

在本創作的觸控面板的一實施例，構成第一傳輸線的透明導線的材料包括氧化銦錫(ITO)、導電聚合物、金屬網狀薄膜、奈米銀線或奈米碳管其中的任一種。

在本創作的觸控面板的一實施例，導電孔的構造包括：貫穿透明基板的一通孔和填入通孔中的導電材料。

在本創作的觸控面板的一實施例，觸控電極包括沿同一方向延伸的並間隔排列的複數條觸控電極，第一傳輸線和第二傳輸線分別電性連接至不同的觸控電極。

在本創作的觸控面板的一實施例，觸控電極包括相互交錯且電性絕緣的第一方向電極和第二方向電極，第一傳輸線電性連接至第一方向電極，第二傳輸線電性連接至第二方向電極。

透過上述的說明可以瞭解，本創作提出的觸控面板，通過將至少部份傳輸線設置於與觸控電極相異的透明基板的表面，可提高傳輸線的佈線靈活性，減少觸控面板的傳輸線的佈線面積，具有縮減觸控面板之佈線區以及擴大觸控面板觸控區的優點及功效。

請參閱第2圖、第3圖和第4圖，繪示本創作觸控面板的一實施例的平面構造圖、局部構造立體圖和局部構造斷面圖；本創作觸控面板的一種實施例構造包括：一透明基板30、一觸控電極40和一傳輸線用以電性連接於觸控電極40，為便於區別，在本創作下文的實施方式說明中，其中佈設於透明基板30之背面32的傳輸線稱為第一傳輸線51，佈設於透明基板30之正面31的傳輸線稱為第二傳輸線52(見第7至10圖)，第一傳輸線51通過導電孔33電性連接於觸控電極40，而第二傳輸線52直接電性連接於觸控電極40。

透明基板30通常係使用下列透明材料其中的任一種製作，所述透明材料包括：玻璃(Glass)、聚碳酸脂(polycarbonate, PC)、聚對苯二甲酸乙二脂(polyethylene terephthalate, PET)、聚甲基丙烯酸甲脂(polymethylmesacrylate, PMMA)、聚碸(Polysulfone, PES) 以及環烯共聚物(cyclic olefin copolymer)。在本創作的一實施例中，透明基板30係為玻璃基板或塑膠薄膜基板。

觸控電極40佈設於透明基板30的正面31，觸控電極40的一種實施例構造包括：一第一方向電極41、一第二方向電極42和一電絕緣層43。第一方向電極41與第二方向電極42皆具有導電性並且互相交錯，在未特別說明的情形下，本創作以下說明中所稱的觸控電極40包含第一方向電極41和第二方向電極42，下文中所稱的第一方向電極41包含沿同一方向延伸的並且間隔排列的複數條或任一條第一方向電極41，下文中所稱的第二方向電極42包含沿同一方向延伸的並且間隔排列的複數條或任一條第二方向電極42；常見的一種排列方式是第一方向電極41和第二方向電極42分別延著座標軸X軸和Y軸的方向延伸，但這並非唯一的一種排列方式，除了第2圖所繪示的垂直交錯排列方式之外，也可以是其他非垂直之對應角度設置；所述電絕緣層43具有電絕緣性、透明並且介於第一方向電極41與第二方向電極42之間，用以防止第一方向電極41與第二方向電極42互相接觸短路；第一方向電極41、第二方向電極42和電絕緣層43皆佈設於觸控面板的觸控區A(見第2圖中以中心線圍繞的區域)，其中觸控區A通常是指可透過顯示器圖像，供使用者觸控操作的區域。

第一方向電極41包括複數個第一導電單元411a、411b及電性連接相鄰之第一導電單元411a和411b的第一導線412，第二方向電極42包括複數個第二導電單元421a、421b及電性連接相鄰之第二導電單元421a和421b的第二導線422，所述的電絕緣層43設置於所述第一導線412與第二導線422之間(見第3圖)。第一方向電極41和第二方向電極42係使用下列透明導電材料其中之任一種透過鍍膜並蝕刻的工藝步驟形成於透明基板30的正面31，所述透明導電材料包括：氧化銦錫(indium tin oxide, ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide, IZO)、氧化鎘錫(cadmium tin oxide, CTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide, AZO)、氧化銦鋅錫(indium tin zinc oxide, ITZO)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化鎘(cadmium oxide)、氧化鉿(hafnium oxide, HfO)、石墨烯(Graphene)或奈米銀線(Ag nanowire)以及奈米碳管(Carbon nanotubes，CNT)。所述電絕緣層43通常採用二氧化矽等透明的電絕緣材料製作。

本創作觸控面板之一實施例的平面構造圖如第2圖至第4圖所示，包括：透明基板30、觸控電極40和第一傳輸線51，觸控電極40佈設於透明基板30的正面31且位於觸控區A，透明基板30具有至少一導電孔33，第一傳輸線51透過導電孔33電性連接於觸控電極40，具體的，在第2圖至第4圖中，第一傳輸線51透過導電孔33電性連接於第一方向電極41。導電孔33可以依據透明基板30所採用的材料的特性，選擇性的利用機械加工(如鑽孔，雷射鑽孔)和射出成型方式其中的任一種形成貫穿透明基板30的一通孔34，再於通孔34填入導電材料35(可為前述透明導電材料其中的任一種)形成導電孔33，而在後續形成第一方向電極41和第一傳輸線51的製程中，令第一方向電極41和第一傳輸線51的至少一部份附著於導電材料35，如此就能令第一傳輸線51透過導電孔33電性連接於第一方向電極41。

本創作提出的觸控面板係將用以電性連接觸控電極40的至少部份傳輸線佈設於透明基板30的背面32的技術方法，提高傳輸線的佈線靈活性，減少觸控面板的傳輸線的佈線面積，具有縮減觸控面板之佈線區B(見第5圖)以及擴大觸控面板之觸控區A的優點及功效；有關傳輸線的佈線方式的幾種實施例，下文配合圖式說明如下。

請結合參閱第2圖、第3圖和第4圖，其中繪示本創作觸控面板的一實施例構造，佈設於透明基板30的背面32的第一傳輸線51係位於觸控區A且較佳為透明導線，第一傳輸線51和部份觸控電極40在透明基板30上的垂直投影至少部份重合。由於觸控面板應用於顯示器時觸控區A的位置係對應顯示器所顯示的內容，因此觸控區A需為透明，而佈設於觸控區A的透明導線的材料可以採用包括氧化銦錫(ITO)、導電聚合物、金屬網狀薄膜、奈米銀線或奈米碳管其中的任一種。在此一實施例中，由於第一傳輸線51與觸控電極40分別設置於透明基板30的相對兩個表面，且第一傳輸線51全部佈設於觸控區A，且與部份觸控電極40在透明基板30上的垂直投影重合，如此無需在觸控面板觸控區A以外設置佈線區，可以使觸控面板的觸控區A獲得最大化的功效，有利於觸控面板窄邊框甚至無邊框的設計。

請參閱第5圖，其中繪示本創作觸控面板的另一種實施例構造，與第2圖對應實施例的區別在於，透明基板30還包括位於觸控區A之至少一側的一佈線區B，在第5圖中，佈線區B是位於觸控區A的右側，在其他實施例中，佈線區B也可位於觸控區A的左側、左右兩側或其它側。觸控面板還包括一第二傳輸線52，第二傳輸線52位於透明基板30的正面31，也即與觸控電極40位於透明基板30的相同表面。第二傳輸線52位於佈線區B且電性連接於部份的第一觸控電極41，另一部份的第一觸控電極41係透過導電孔33與位於觸控區A且為透明導線的第一傳輸線51電性連接。由於觸控面板應用於顯示器時佈線區B的位置不會對應顯示器所顯示的內容，因此佈設於佈線區B的第二傳輸線52可採用阻抗較低之不透明的金屬導線，但不以此為限，如果考慮觸控面板的製程，佈設於佈線區B的第二傳輸線52即使採用透明導線也是一種可行的實施方式。在此實施例中，將連接第一觸控電極41的第一傳輸線51、第二傳輸線52分設於透明基板30的背面和正面31，與現有技術將所有傳輸線並排設置於透明基板正面相比，可減少傳輸線的佔用面積，具有縮減觸控面板之佈線區以及擴大觸控面板觸控區的優點及功效。

請參閱第6圖，其中繪示本創作觸控面板的另一種實施例構造，與第2圖實施例的區別在於，透明基板30還包括位於觸控區A之至少一側的一佈線區B，在第6圖中，佈線區B位於觸控區A的右側。第一傳輸線51係透過導電孔33與第一觸控電極41電性連接，其中部份的第一傳輸線51是佈設於觸控區A且為透明導線，且位於觸控區A的該些第一傳輸線51和部份觸控電極40在透明基板30上的垂直投影重合，另一部份的第一傳輸線51是佈設於佈線區B，位於佈線區B內的第一傳輸線51可採用阻抗較低的金屬導線。此實施例與第2圖對應實施例功效類似，至少有部份第一傳輸線51設置於觸控區A且與觸控電極40重合，故可減少設置於佈線區B的第一傳輸線51的數量，可縮減佈線區B的面積。

請參閱第7圖，其中繪示本創作觸控面板的另一種實施例構造，與第6圖之實施例的不同處在於，觸控面板還包括第二傳輸線52，第二傳輸線52位於透明基板30的正面31，也即與觸控電極40位於透明基板30的相同表面。第二傳輸線52還位於佈線區B且電性連接於部份的第一觸控電極41，另一部份的第一觸控電極41係透過導電孔33與位於觸控區A且為透明導線的第一傳輸線51電性連接。在此實施例中，由於連接第一觸控電極41的傳輸線分別設置於透明基板30的背面和正面31，即第一傳輸線51係位於透明基板30的背面，而第二傳輸線52係位於透明基板30的正面31，例如，與第6圖對應實施例相比，第6圖佈線區域B中包含並列設置的六條第一傳輸線51，而第7圖中佈線區B包含上下疊置的三條第一傳輸線51和三條第二傳輸線52，故，第7圖的佈線區B所佔用的面積相較于第6圖之佈線區B所佔用的面積更小，可進一步縮減佈線區B的面積。

請參閱第8圖，其中繪示本創作觸控面板的另一種實施例構造，與第7圖對應實施例的區別在於，其中第一傳輸線51和第二傳輸線52均位於佈線區B，第一傳輸線51和第二傳輸線52均可採用阻抗較低之金屬材料形成。如此，將連接第一觸控電極41的傳輸線分別設置於透明基板30的正面和背面，減少了並排設置的傳輸線的數量，可降低佈線區B的面積。進一步的，第一傳輸線51和第二傳輸線52在透明基板30上的垂直投影至少部份重合，通過增加重合區域面積來更進一步減少佈線區B的面積。

另外，第8圖對應的實施例中，第一傳輸線51和第二傳輸線52在透明基板30上的垂直投影可以不相互重合，僅其各自所在的佈線區至少部份重合。請參閱第9圖，第9圖所繪第一傳輸線51和第二傳輸線52所在佈線區的另一實施例，包含第一佈線區B1和一第二佈線區B2，第一傳輸線51位於第一佈線區B1，第二傳輸線52則是位於第二佈線區B2，其中第一傳輸線51和第二傳輸線52在透明基板30上的垂直投影基本上並不完全重合(可採交錯重合或是交錯但不重合的方式設置)，而第一傳輸線51和第二傳輸線52各自對應的第一佈線區B1和第二佈線區B2在透明基板30上的垂直投影至少部份重合，如此通過增加重合區域面積來減少佈線區B的面積。

在本創作觸控面板的前述實施例中，係以第一傳輸線51和第二傳輸線52分別電性連接於同一延伸方向的複數條不同的第一觸控電極41來舉例說明，如第2圖至第8圖所繪示的實施例構造皆屬這種實施方式，其中的複數條第一傳輸線51和第二傳輸線52係分別電性連接於複數條不同的第一方向電極41。惟本創作的實施方式並不以此為限，換言之，可以視觸控面板之觸控電極40、第一方向電極41和第二方向電極42的出線位置或方式，合理配置分別電性連接於第一方向電極41和第二方向電極42的傳輸線以縮減佈線區的面積。如第10圖所示的是另一種可能的傳輸線的配置方式，與第8圖對應實施例的區別在於，第二傳輸線52係設置於透明基板30的正面31，且電性連接於第二方向電極42，第二傳輸線52部份設置於觸控區A的下側，再繞過觸控區A的左側邊，且與同樣位於觸控區A左側邊的第一傳輸線51在透明基板30上的垂直投影至少部份重合，通過增加第一傳輸線51和第二傳輸線52重合區域面積來縮減佈線區的面積。

另外，在前述實施例中，第一方向電極41和第二方向電極42僅以一端連接傳輸線，也即單端出線，但在其它實施例中，每一條第一方向電極41和第二方向電極42均可在其兩端分別連接傳輸線，以減小信號衰減，提高觸控靈敏度。當採用這種雙邊出線的方式時，傳輸線的設置方式可參照本創作前述實施例，靈活設置於透明基板30的背面32或正面31和背面32，以及利用觸控電極40與第一傳輸線51或第一傳輸線51和與第二傳輸線52至少部份重合的方式來縮減佈線區的面積。

雖然本創作已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習本創作所屬技術領域者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本創作之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

[現有技術]
(10)‧‧‧透明基板
(20)‧‧‧觸控電極
(21)‧‧‧感測單元
(22)‧‧‧連接導線
(23)‧‧‧傳輸線
(A)‧‧‧觸控區
(d)‧‧‧邊框的寬度
[本創作]
(30)‧‧‧透明基板
(31)‧‧‧正面
(32)‧‧‧背面
(33)‧‧‧導電孔
(34)‧‧‧通孔
(35)‧‧‧導電材料
(40)‧‧‧觸控電極
(41)‧‧‧第一方向電極
(411a)‧‧‧第一導電單元
(411b)‧‧‧第一導電單元
(412)‧‧‧第一導線
(42)‧‧‧第二方向電極
(421a)‧‧‧第二導電單元
(421b)‧‧‧第二導電單元
(422)‧‧‧第二導線
(43)‧‧‧電絕緣層
(51)‧‧‧第一傳輸線
(52)‧‧‧第二傳輸線
(A)‧‧‧觸控區
(B)‧‧‧佈線區
(B1)‧‧‧第一佈線區
(B2)‧‧‧第二佈線

第1圖，為現有觸控面板的平面構造圖。　　第2圖，為本創作觸控面板之一實施例的平面構造圖。　　第3圖，為第2圖之觸控面板的局部構造立體圖。　　第4圖，為第2圖在IV-IV位置的構造斷面圖。　　第5圖，為本創作觸控面板的另一實施例的平面構造圖。　　第6圖，為本創作觸控面板的另一實施例的平面構造圖。　　第7圖，為本創作觸控面板的另一實施例的平面構造圖。　　第8圖，為本創作觸控面板的另一實施例的平面構造圖。　　第9圖，為本創作觸控面板的另一實施例的斷面構造圖。　　第10圖，為本創作觸控面板的另一實施例的平面構造圖。

(30)‧‧‧透明基板

(31)‧‧‧正面

(33)‧‧‧導電孔

(40)‧‧‧觸控電極

(41)‧‧‧第一方向電極

(411a)‧‧‧第一導電單元

(411b)‧‧‧第一導電單元

(412)‧‧‧第一導線

(42)‧‧‧第二方向電極

(421a)‧‧‧第二導電單元

(421b)‧‧‧第二導電單元

(422)‧‧‧第二導線

(43)‧‧‧電絕緣層

(51)‧‧‧第一傳輸線

(A)‧‧‧觸控區

Claims

一種觸控面板，具有一觸控區，所述觸控面板包括：　　一透明基板，具有複數個導電孔；　　一觸控電極，佈設於所述透明基板的正面，且位於所述觸控區；以及　　一第一傳輸線，佈設於所述透明基板的背面，且透過所述導電孔電性連接於所述觸控電極。
如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中所述第一傳輸線位於所述觸控區且為透明導線，所述第一傳輸線和部份所述觸控電極在所述透明基板上的垂直投影至少部份重合。
如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，更具有位於所述觸控區至少一側的一佈線區，所述觸控面板還包括一第二傳輸線，位於所述透明基板的正面的所述佈線區，且電性連接於所述觸控電極。
如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更具有一位於所述觸控區至少一側的佈線區，其中部份所述第一傳輸線位於所述觸控區且為透明導線，另一部份所述第一傳輸線位於所述佈線區，且位於所述觸控區的所述第一傳輸線和部份所述觸控電極在所述透明基板上的垂直投影至少部份重合。
如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，更包括一第二傳輸線，位於所述透明基板的正面的所述佈線區，且電性連接於所述觸控電極。
如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更具有一位於所述觸控區至少一側的佈線區，所述觸控面板還包括一第二傳輸線位於所述透明基板的正面，並電性連接於所述觸控電極，且所述第一傳輸線和所述第二傳輸線均位於所述佈線區。
如申請專利範圍第5或6項所述之觸控面板，其中位於所述佈線區的所述第一傳輸線和所述第二傳輸線在所述透明基板上的垂直投影至少部份重合。
如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，其中所述第一傳輸線所在的佈線區定義為第一佈線區，所述第二傳輸線所在佈線區定義為第二佈線區，所述第一佈線區和所述第二佈線區在所述透明基板上的垂直投影至少部份重合。
如申請專利範圍第5或6項所述之觸控面板，其中所述位於佈線區的第一傳輸線和所述第二傳輸線均為金屬導線。
如申請專利範圍第2或4項所述之觸控面板，其中所述透明導線的材料包括氧化銦錫、導電聚合物、金屬網狀薄膜、奈米銀線或奈米碳管。
如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中所述透明基板為塑膠薄膜基板或玻璃基板。
如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，所述導電孔為在所述透明基板上形成通孔，再在所述通孔中填入導電材料形成。
如申請專利範圍第3、5或6項所述之觸控面板，其中所述觸控電極包括沿同一方向延伸的並間隔排列的複數條電極，所述第一傳輸線與所述第二傳輸線分別電性連接至不同的所述電極。
如申請專利範圍第3、5或6項所述之觸控面板，其中所述觸控電極包括相互交錯且電性絕緣的第一方向電極和第二方向電極，所述第一傳輸線電性連接至所述第一方向電極，所述第二傳輸線電性連接至所述第二方向電極。