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TWI540484B - 觸控面板 - Google Patents

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TWI540484B
TWI540484B TW103125811A TW103125811A TWI540484B TW I540484 B TWI540484 B TW I540484B TW 103125811 A TW103125811 A TW 103125811A TW 103125811 A TW103125811 A TW 103125811A TW I540484 B TWI540484 B TW I540484B
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recess
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bridging
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Inventor
簡傳枝
許琇婷
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群創光電股份有限公司
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Description

觸控面板
本發明係有關於觸控面板，特別有關於降低觸控面板的橋接部分之可視性的結構設計。
隨著電子工業的發展，近年來各種數位產品，例如手機、平板電腦、數位相機等其他電子產品皆有觸控功能的需求，在這些電子產品中使用觸控面板可提供更方便且快速的操作方式。
觸控面板可大致區分為電阻式和電容式觸控技術，目前以電容式觸控方式為主要的觸控技術，在一些電容式觸控面板中，將透明電極層圖案化，以形成X方向與Y方向的電極圖案，經由X方向與Y方向的電極圖案可檢測觸控位置。為了讓X方向與Y方向的電極圖案之交錯處不會發生短路，通常將X方向與Y方向的電極圖案中的一個方向設計成連續的電極圖案，而另一個方向的電極圖案則設計成隔開的電極圖案，並利用金屬橋接線來連接相鄰且隔開的電極圖案，在金屬橋接線與另一個方向的電極圖案的連接部分之間會設置絕緣層將兩者隔絕。
為了確保金屬橋接線作為電性連接用的導電性，金屬橋接線通常需具有一定的長度，然而，具有一定長 度，例如200μm以上的金屬橋接線會在觸控面板中造成可視性問題，導致觸控面板的外觀受到金屬橋接線的影響，並且此金屬橋接線還會影響觸控顯示裝置的影像顯示品質。
本揭示提供觸控面板的結構設計，其係利用觸控電極圖案的佈局設計，使得觸控面板的橋接部分的長度得以縮減，並且更利用位於X方向與Y方向的電極圖案之交錯處的隔絕部分之凹陷設計，使得觸控面板的橋接部分的長度更進一步地縮短，藉此克服了觸控面板的橋接部分之可視性問題，進而改善觸控面板對於使用者的視覺效果。
在本揭示的一些實施例中，提供觸控面板，其包含複數個第一電極單元沿著第一方向排列；橋接部分電性連接相鄰的該些第一電極單元；複數個第二電極單元沿著第二方向排列，第二方向垂直於第一方向；連接部份電性連接相鄰的該些第二電極單元，其中連接部份交錯橋接部份；以及隔絕部分設置於橋接部分與連接部份之間，其中第一電極單元與鄰近之第二電極單元之間相隔第一距離，第一電極單元與鄰近之連接部份之間相隔第二距離，並且第二距離小於第一距離。
在本揭示的一些實施例中，提供觸控面板，其包含複數個第一電極單元沿著第一方向排列；橋接部分，電性連接相鄰的該些第一電極單元；複數個第二電極單元沿著第二方向排列，第二方向垂直於第一方向；連接部份電性連接相鄰的該些第二電極單元，其中連接部份交錯橋接部份；以 及隔絕部分設置於橋接部分與連接部份之間，其中隔絕部分係與橋接部分重疊，且隔絕部分在沿著第一方向上的端部具有凹陷，凹陷的寬度大於橋接部分的寬度。
100‧‧‧觸控面板
101‧‧‧第一電極單元
102‧‧‧第二電極單元
102C‧‧‧連接部分
103‧‧‧隔絕部分
104‧‧‧橋接部分
105‧‧‧凹陷
110‧‧‧基板
112‧‧‧保護層
114‧‧‧保護蓋板
200‧‧‧顯示面板
201‧‧‧顯示面板的第一基板
202‧‧‧顯示面板的第二基板
203‧‧‧顯示元件層
300‧‧‧觸控顯示裝置
H1‧‧‧第一電極單元與第二電極單元之間的第一距離
H2‧‧‧第一電極單元與連接部份之間的第二距離
L1、L2、L3‧‧‧橋接部分的長度
W‧‧‧橋接部分的寬度
B‧‧‧橋接部分暴露於隔絕部分之外且位於第一電極單元 範圍內的長度
WT‧‧‧凹陷出口部的開口寬度
WB‧‧‧凹陷底部的寬度
D‧‧‧凹陷深度
D1‧‧‧隔絕部分的一端與連接部分的一鄰近邊緣之間的第三距離
DL‧‧‧隔絕部分的一端與第一電極單元的菱形截角邊緣之間的距離
為了讓本揭示之目的、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圖顯示依據本揭示的一些實施例，觸控面板的局部平面示意圖。
第2圖顯示依據本揭示的一些實施例，沿著第1圖的剖面線2-2’，觸控面板的概略剖面示意圖。
第3圖顯示依據本揭示的一些實施例，觸控面板的局部平面示意圖。
第4A-4C圖顯示依據本揭示的一些實施例，觸控面板的橋接部分與隔絕部分之平面示意圖。
第5圖顯示依據本揭示的一些實施例，觸控面板的局部平面示意圖。
第6圖顯示依據本揭示的一些實施例，觸控顯示裝置的概略剖面示意圖，其中觸控面板為觸控感測元件形成在介於保護蓋板與顯示面板之間的玻璃基板上之觸控面板類型(GG type)。
第7圖顯示依據本揭示的另一些實施例，觸控顯示裝置的概略剖面示意圖，其中觸控面板為觸控感測元件形成在顯 示面板上的觸控面板類型(TOD type)。
第8圖顯示依據本揭示的另一些其他實施例，觸控顯示裝置的概略剖面示意圖，其中觸控面板為觸控感測元件形成在保護蓋板上的觸控面板類型(WIS type)。
以下詳述本揭示之觸控面板的一些實施例之結構設計與製造方法，然而，可以理解的是，本揭示所提供的發明概念可以在各種廣泛的背景中實施，在此所討論的特定實施例僅用於說明本揭示的一些實施例之製造與使用的特定方式，並非用於限定本揭示的範圍。
請同時參閱第1圖和第2圖。第1圖係顯示依據本揭示的一些實施例，觸控面板100的局部平面示意圖。第2圖顯示沿著第1圖的剖面線2-2’，觸控面板100的局部剖面示意圖。觸控面板100包含複數個第一電極單元101沿著第一方向例如Y軸方向排列，相鄰的這些第一電極單元101互相隔開，並且經由橋接部分104電性連接相鄰的這些第一電極單元101。觸控面板100還包含複數個第二電極單元102沿著第二方向例如X軸方向排列，第二方向垂直於第一方向，並且相鄰的這些第二電極單元102經由連接部份102C互相連接，其中連接部份102C交錯橋接部分104。雖然第1圖僅顯示出兩個第一電極單元101和兩個第二電極單元102，實際上觸控面板100包含兩個以上的第一電極單元101排列一行Y軸方向的電極圖案，以及兩個以上的第二電極單元102排列一列X軸方向的電極圖案，並且觸控面板100包含複數 行的Y軸方向之電極圖案以及複數列的X軸方向之電極圖案。
在一些實施例中，這些第一電極單元101、第二電極單元102和第二電極單元102的連接部份102C可由同一層的透明導電材料層，例如銦錫氧化物(indium tin oxide；ITO)或銦鋅氧化物(indium zinc oxide；IZO)層，經由微影與蝕刻製程圖案化而形成。在Y軸方向的電極圖案與X軸方向的電極圖案之交錯處設置隔絕部分103，使得Y軸方向的電極圖案與X軸方向的電極圖案之交錯處不會發生短路，並且隔絕部分103係沿著第三方向，例如Z軸方向設置於橋接部分104與第二電極單元102的連接部份102C之間，第三方向分別垂直於第一和第二方向。
在一些實施例中，橋接部分104可由金屬材料形成，藉由沈積金屬層、微影以及蝕刻製程形成橋接部分104。在另一些實施例中，橋接部分104可由透明導電材料形成，藉由沈積透明導電材料層、微影以及蝕刻製程形成橋接部分104。隔絕部分103是由絕緣材料形成，在一些實施例中，隔絕部分103可以是絕緣光阻材料，並經由微影製程形成。在另一些實施例中，隔絕部分103可以是有機或無機的絕緣材料，並經由印刷製程形成，或者經由沈積、微影與蝕刻製程形成。
如第1圖所示，第一電極單元101的形狀為截角的菱形，並且菱形的截角部分鄰近於第二電極單元102的連接部份102C，第一電極單元101與鄰近的第二電極單元102之間相隔第一距離H1，第一電極單元101與鄰近的連接部份 102C之間相隔第二距離H2，依據本揭示的一些實施例，第二距離H2小於第一距離H1。在其他實施例中，該第一電極單元101與第二電極單元102的形狀依不同的設計需求而可變化，本揭示所採用的形狀並不用以限定本發明。
參閱第1圖，沿著X軸方向，橋接部分104的寬度為W；沿著Y軸方向，橋接部分104覆蓋於隔絕部分103之上，並且位於第一電極單元101範圍內的長度為B，橋接部分104的長度為L1。以橋接部分104接觸第一電極單元101的橋接面積WxB維持不變的狀況下，當觸控面板的第二距離H2等於第一距離H1時，其橋接部分的長度為L0，而依據本揭示的一些實施例，觸控面板100的第二距離H2小於第一距離H1，因此本揭示的一些實施例之橋接部分104的長度L1相較於前述橋接部分的長度L0縮減了2倍的H1-H2的長度，亦即L1=L0-2(H1-H2)，這使得本揭示之觸控面板100的橋接部分104的長度可以縮短至視覺上不易察覺的長度，藉此克服了傳統觸控面板之橋接部分的可視性問題。同時，依據本揭示的實施例，在橋接部分104的長度縮減的情況下，還可以讓橋接部分104接觸第一電極單元101的橋接面積維持不變，藉此可避免靜電問題發生在橋接部分104接觸第一電極單元101的端點處。
在一些實施例中，第二距離H2小於第一距離H1的差距值可在約1μm至約25μm的範圍內。例如，第一距離H1可約為20μm至30μm，而第二距離H2可約為5μm至20μm。當橋接部分104的長度L0為200μm以上時會有可視 性問題發生，而依據本揭示的一些實施例，橋接部分104的長度L1可以縮短至約150μm，藉此克服了橋接部分的可視性問題。
而在一較佳的實施例中，第二距離H2小於第一距離H1的差距值在約10μm至約15μm的範圍，並且依據觸控面板的設計需求，橋接部分104的長度L1也可以在150μm以上。
此外，在一些實施例中，橋接部分104的寬度W可約為6μm至約12μm，較佳約為8μm至約10μm，並且橋接部分104的一端與隔絕部分103的一鄰近側邊之間的距離B可約為30至35μm。
請參閱第2圖，觸控面板100的第一電極單元101、第二電極單元102(第2圖中未繪出)和第二電極單元102的連接部份102C形成在基板110上，在一些實施例中，基板110可以是玻璃基板或可撓性的塑膠基板，並且可藉由黏著層(未繪出)，例如光學膠(optical clear adhesive；OCA)，將基板110貼附至顯示面板(未繪出)上，顯示面板例如為液晶顯示面板(liquid crystal display；LCD)或有機發光二極體顯示面板，使得觸控面板100與顯示面板整合在一起成為觸控顯示裝置。
如第2圖所示，在一些實施例中，隔絕部分103形成在第二電極單元102的連接部份102C和一部份的第一電極單元101上方，橋接部分104形成在隔絕部分103上方，並且橋接部分104電性連接相鄰的第一電極單元101。接著，參閱第6圖，其顯示依據本揭示的一些實施例，觸控顯示裝 置300的剖面示意圖。觸控顯示裝置300包含觸控面板100設置在顯示面板200上方，其中觸控面板100通常還可包含保護層112全面性地覆蓋第一電極單元101、第二電極單元102和橋接部分104，並且在保護層112上方還可設置另一玻璃基板114作為觸控面板100的保護蓋板，而顯示面板200則可包含第一基板201、第二基板202，以及夾設在第一基板201與第二基板202之間的顯示元件層203，此實施例之觸控面板100為觸控感測元件形成在介於保護蓋板114與顯示面板200之間的玻璃基板110上之觸控面板類型(GG type)。
參閱第7圖，其顯示依據本揭示的另一些實施例，觸控顯示裝置300的剖面示意圖。觸控顯示裝置300包含觸控面板100設置在顯示面板200上方，在另一些實施例中，觸控面板100的基板110可以是顯示面板200的第二基板，在此實施例中，觸控面板100的第一電極單元101、第二電極單元102、連接部份102C、隔絕部分103和橋接部分104直接形成在顯示面板200的第二基板之外側表面上，此實施例之觸控面板100為觸控感測元件(touch sensor)形成在顯示面板(display)上的觸控面板類型(touch on display(TOD)type)。
參閱第8圖，其顯示依據本揭示的另一些其他實施例，觸控顯示裝置300的剖面示意圖。觸控顯示裝置300包含觸控面板100設置在顯示面板200上方，在另一些其他實施例中，觸控面板100的基板110可以是觸控面板100的保護蓋板，在此實施例中，觸控面板100的第一電極單元 101、第二電極單元102、連接部份102C、隔絕部分103和橋接部分104直接形成在觸控面板100的保護蓋板(基板110)之內側表面上，此實施例之觸控面板100為觸控感測元件(touch sensor)形成在保護蓋板(cover lens)上的觸控面板類型(window integrated sensor(WIS)type)。
在其他的實施例中，也可以先形成橋接部分104在基板110上，然後再形成隔絕部分103以及第一電極單元101、第二電極單元102和連接部份102C，在此實施例中，橋接部分104位於第一電極單元101和第二電極單元102的連接部份102C下方。
第3圖顯示依據本揭示的另一些實施例，觸控面板100的局部平面示意圖，在第3圖中僅繪出第一電極單元101和第二電極單元102的一部份，亦即第3圖僅繪出第一電極單元101的局部形狀，以及第二電極單元102的局部形狀。第3圖之實施例與第1圖的差別在於以俯視角度觀之，隔絕部分103在沿著第一方向(Y軸方向)上的兩個端部各自具有凹陷105，隔絕部分103在沿著第三方向(Z軸方向)上係與橋接部分104重疊，如第3圖所示，凹陷105暴露出第一電極單元101的一部份，凹陷105具有凹陷出口部和凹陷底部，凹陷出口部的開口寬度為WT，凹陷底部的寬度為WB，隔絕部分103的一側邊向凹陷底部退縮的凹陷深度為D。依據本揭示的一些實施例，凹陷105的凹陷出口部之開口寬度WT大於橋接部分104的寬度W，而凹陷底部的寬度WB則可以小於、等於或大於橋接部分104的寬度W。
在第3圖的實施例中，以橋接部分104接觸第一電極單元101的橋接面積WxB維持不變的情況下，並且觸控面板的第二距離H2小於第一距離H1，凹陷105的深度為D時，第3圖的橋接部分104的長度L2相較於第1圖的實施例之橋接部分104的長度L1更進一步地縮減了2倍的D的長度，亦即L2=L0-2(H1-H2+D)。在此公式中，為避免第一電極單元101與第二電極單元102短路，D的最大值必須小於沿著Y軸方向，凹陷105以外，隔絕部分103的一側邊第二電極單元102的連接部份102C之間的距離D1，亦即公式中D的最大值必須小於D1。
在第3圖的實施例中，觸控面板100的橋接部分104的長度L2相較於第1圖的實施例之橋接部分104的長度L1更加縮短了2D的長度，因此在視覺上更不會察覺到觸控面板100的橋接部分104的長度，其克服了橋接部分104的可視性問題，同時還可以讓橋接部分104接觸第一電極單元101的橋接面積維持不變，避免靜電問題發生在橋接部分104的端點處。
如第3圖所示，沿著Y軸方向，凹陷105之外，隔絕部分103的一側邊與第二電極單元102的連接部份102C的一鄰近邊緣之間相隔的第三距離定義為D1，其距離範圍在約20μm至60μm之間。依據本揭示的一些實施例，隔絕部分103的凹陷105具有由隔絕部分的上述側邊向凹陷底部退縮的凹陷深度D，凹陷深度D可以是第三距離D1的5%至99%，較佳的範圍是第三距離D1的30%至70%，例如凹陷深度 D可以是第三距離D1的三分之一。在一些實施例中，當第一距離H1約為20μm至30μm，且第二距離H2約為10μm至20μm時，隔絕部分103的凹陷深度D可約為10μm。
雖然第3圖的實施例中顯示隔絕部分103的凹陷105之形狀為底部寬度WB小於凹陷出口部之開口寬度WT的梯形，然而，在其他的實施例中，凹陷105可具有其他的形狀。第4A-4C圖顯示依據本揭示的一些實施例，觸控面板100的橋接部分104與隔絕部分103的平面示意圖，如第4A圖所示，隔絕部分103的凹陷105之形狀為凹陷底部的寬度WB等於凹陷出口部之開口寬度WT的矩形。如第4B圖所示，隔絕部分103的凹陷105之形狀為凹陷底部的寬度WB大於凹陷出口部之開口寬度WT的梯形。另外，如第4C圖所示，隔絕部分103的凹陷105之形狀還可以是圓弧形。在這些實施例中，凹陷出口部的開口寬度WT皆大於橋接部分104的寬度W。
第5圖顯示依據本揭示的另一些實施例，觸控面板100的局部平面示意圖，在第5圖中僅繪出第一電極單元101和第二電極單元102的一部份，亦即第5圖僅繪出第一電極單元101的局部形狀，以及第二電極單元102的局部形狀。第5圖的實施例之隔絕部分103的凹陷105除了暴露出第一電極單元101之外，還暴露出第一電極單元101與第二電極單元102的連接部分102C之間的區域，並且隔絕部分103的凹陷105還暴露出第一電極單元101與鄰近的第二電極單元102之間的區域，同時隔絕部分103還延伸至與第二電極單元102的一部份重疊。
在第5圖的實施例中，以橋接部分104接觸第一電極單元101的橋接面積WxB維持不變的情況下，並且觸控面板100的第二距離H2小於第一距離H1時，第5圖之實施例的橋接部分104的長度L3=L0-2(H1-H2+DL)，DL值為沿著Y軸方向，凹陷105之外，隔絕部分103的一端與第一電極單元101的菱形截角邊緣之間的第三距離DL。第5圖的實施例之觸控面板100的橋接部分104的長度L3相較於第1圖的實施例之橋接部分104的長度L1進一步縮減了2倍DL的長度，藉此更加可以克服橋接部分104的可視性問題，同時還可以讓橋接部分104接觸第一電極單元101的橋接面積維持不變，避免靜電問題發生在橋接部分104的端點處。
依據本揭示的一些實施例，藉由第一電極單元與第二電極單元的連接部分之間的第二距離H2小於第一電極單元與第二電極單元之間的第一距離H1之佈局設計，可以讓橋接部分的長度縮減2倍的(H1-H2)的長度。此外，藉由隔絕部分的凹陷設計，可以讓橋接部分的長度更加縮減了2倍的(H1-H2+D)的長度，使得本揭示之觸控面板的橋接部分的長度在視覺上不易被察覺，克服了橋接部分的可視性問題，達到改善觸控面板對於使用者的視覺效果之功效。同時，本揭示之觸控面板還可以讓橋接部分接觸第一電極單元的橋接面積維持不變，避免靜電問題發生在橋接部分的端點處。
雖然本發明已揭露較佳實施例如上，然其並非用以限定本發明，在此技術領域中具有通常知識者當可瞭解，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾。 因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。
100‧‧‧觸控面板
101‧‧‧第一電極單元
102‧‧‧第二電極單元
102C‧‧‧連接部分
103‧‧‧隔絕部分
104‧‧‧橋接部分
105‧‧‧凹陷
H1‧‧‧第一電極單元與第二電極單元之間的第一距離
H2‧‧‧第一電極單元與連接部份之間的第二距離
L2‧‧‧橋接部分的長度
W‧‧‧橋接部分的寬度
B‧‧‧橋接部分暴露於隔絕部分之外且位於第一電極單元範圍內的長度
WT‧‧‧凹陷出口部的開口寬度
WB‧‧‧凹陷底部的寬度
D‧‧‧凹陷深度
D1‧‧‧隔絕部分的一端與連接部分的一鄰近邊緣之間的第三距離
DL‧‧‧隔絕部分的一端與第一電極單元的菱形截角邊緣之間的距離

Claims (9)

  1. 一種觸控面板，包括：複數個第一電極單元沿著一第一方向排列；一橋接部分，電性連接相鄰的該些第一電極單元；複數個第二電極單元沿著一第二方向排列，該第二方向垂直於該第一方向；一連接部份，電性連接相鄰的該些第二電極單元，其中該連接部份交錯該橋接部份；以及一隔絕部分，設置於該橋接部分與該連接部份之間；其中該第一電極單元與鄰近之該第二電極單元之間相隔一第一距離，該第一電極單元與鄰近之該連接部份之間相隔一第二距離，並且該第二距離小於該第一距離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該隔絕部分與該橋接部分重疊，且該隔絕部分在沿著該第一方向上的一端部具有一凹陷，該凹陷具有一凹陷出口部和一凹陷底部，該凹陷出口部的寬度大於該橋接部分的一寬度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，其中該隔絕部分的一側邊與該連接部分的一鄰近邊緣之間相隔一第三距離，該凹陷具有由該側邊向該凹陷底部退縮的一凹陷深度，且該凹陷深度為該第三距離的5%至99%。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，其中該隔絕部分的該凹陷暴露出該第一電極單元與該連接部分之間的區 域以及該第一電極單元與該第二電極單元之間的區域。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板，其中該凹陷底部的寬度大於該橋接部分的寬度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第二距離與該第一距離的差距範圍在1μm至25μm之間。
  7. 一種觸控面板，包括：複數個第一電極單元沿著一第一方向排列；一橋接部分，電性連接相鄰的該些第一電極單元；複數個第二電極單元沿著一第二方向排列，該第二方向垂直於該第一方向；一連接部份，電性連接相鄰的該些第二電極單元，其中該連接部份交錯該橋接部份；以及一隔絕部分，設置於該橋接部分與該連接部份之間；其中該隔絕部分與該橋接部分重疊，且該隔絕部分在沿著該第一方向上的一端部具有一凹陷，該凹陷的寬度大於該橋接部分的一寬度；其中該隔絕部分的一側邊與該連接部分的一鄰近邊緣之間相隔一距離，該凹陷具有由該側邊向該凹陷底部退縮的一凹陷深度，且該凹陷深度為該距離的5%至99%。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控面板，其中該隔絕部分的該凹陷暴露出該第一電極單元與該連接部分之間的區域以及該第一電極單元與該第二電極單元之間的區域。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之觸控面板，其中該隔絕部分延伸至該些第二電極單元的一部份上方。
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