TW201423534A - 觸控面板 - Google Patents

Abstract

一種觸控面板包括一基板、至少一第一軸向電極以及至少一第二軸向電極。第一軸向電極係設置於基板上並沿一第一方向延伸，且第一軸向電極包括複數個第一金屬網格(metal mesh)。第二軸向電極係設置於基板上並沿一第二方向延伸，且第二軸向電極包括複數個第二金屬網格。第一軸向電極係與第二軸向電極於一垂直基板之方向上至少部分重疊，且第一軸向電極與第二軸向電極互相重疊之區域的開口率大體上係等於第一軸向電極與第二軸向電極未互相重疊之區域的開口率。

Description

觸控面板

本發明係關於一種觸控面板，尤指一種利用金屬網格形成電極之觸控面板。

近年來，觸控感應技術迅速地發展，許多消費性電子產品例如行動電話(mobile phone)、衛星導航系統(GPS navigator system)、平板電腦(tablet PC)、個人數位助理(PDA)以及筆記型電腦(laptop PC)等均有與觸控功能結合的產品推出。於上述各電子產品中，主要係將原有的顯示功能與觸控感應功能進行整合而形成觸控顯示裝置。目前較主流的觸控顯示裝置係由一顯示面板與一觸控面板互相黏合而成之外掛式觸控顯示面板。

目前觸控面板的技術發展非常多樣化，較常見的技術包括電阻式、電容式以及光學式等。其中電容式觸控面板由於具有高準確率、多點觸控、高耐用性以及高觸控解析度等特點，已成為目前中高階消費性電子產品使用之主流觸控技術。電容式觸控面板的操作原理係使用感應電極來偵測觸控點位的電容變化，並利用不同方向軸上連結各個電極的連結線將訊號傳回而完成定位。於習知之電容式觸控面板技術中，感應電極一般係以透明導電材料例如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)所形成，由於透明導電材料之電阻率一般仍較 金屬導電材料高，故使用透明導電材料形成感應電極會發生整體阻值過高而影響到反應速度等問題。因此，目前相關領域亦有開發出以金屬線路交織而成的金屬網格(metal mesh)來取代透明導電材料形成感應電極之設計來提升反應速度。然而，使用金屬網格之不同軸向的感應電極易於交握(重疊)處發生因金屬網格交互作用而導致開口率降低的狀況，使得交握處的明顯度上升而影響到觸控面板的外觀品質。

本發明之主要目的之一在於提供一種觸控面板，利用金屬網格形成不同軸向電極，藉由調整金屬網格或橋接線的形狀來使得不同軸向電極交握處的開口率大體上等於不同軸向電極未交握處之開口率，進而達到改善使用金屬網格之觸控面板的外觀品質。

為達上述目的，本發明之一較佳實施例提供一種觸控面板，包括一基板、至少一第一軸向電極以及至少一第二軸向電極。第一軸向電極係設置於基板上並沿一第一方向延伸，且第一軸向電極包括複數個第一金屬網格(metal mesh)。第二軸向電極係設置於基板上並沿一第二方向延伸，且第二軸向電極包括複數個第二金屬網格。第一軸向電極係與第二軸向電極於一垂直基板之方向上至少部分重疊，且第一軸向電極與第二軸向電極互相重疊之區域的開口率大體上係等於第一軸向電極與第二軸向電極未互相重疊之區域的開口率。

為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之數個較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容。

請參考第1圖與第2圖。第1圖繪示了本發明之第一較佳實施例之觸控面板的示意圖。第2圖為沿第1圖中A-A’剖線所繪示之剖面示意圖。為了方便說明，本發明之各圖式僅為示意以更容易了解本發明，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。如第1圖與第2圖所示，本實施例提供一觸控面板100，包括一基板110、至少一第一軸向電極120以及至少一第二軸向電極130。基板110可包括硬質基板例如玻璃基板與陶瓷基板或可撓式基板(flexible substrate)例如塑膠基板或其他適合材料所形成之基板。第一軸向電極120係設置於基板110上並沿一第一方向X延伸，且第一軸向電極120包括複數個第一金屬網格(metal mesh)120M。第二軸向電極130係設置於基板110上並沿一第二方向Y延伸，且第二軸向電極130包括複數個第二金屬網格130M。第一方向X較佳係大體上垂直於第二方向，但並不以此為限。另請注意，為了方便說明，本發明之各圖式中僅繪示出一第一軸向電極與一第二軸向電極之搭配組合，但本發明並不以此為限而可視需要設置複數個第一軸向電極與複數個第二軸向電極。在本實施例中，第一軸向電極120係與第二軸向電極130於一垂直基板110之方向Z上至少部分重疊，且第一 軸向電極120與第二軸向電極130互相重疊之區域R1的開口率大體上係等於第一軸向電極120與第二軸向電極130未互相重疊之區域的開口率。

進一步說明，如第1圖與第2圖所示，第一軸向電極120係設置於基板110之一下表面110B上，且第二軸向電極130係設置於基板110之相對於下表面110B的一上表面110A上。換句話說，第一軸向電極120與第二軸向電極130係設置於基板110之不同表面上，但並不以此為限。在本發明之其他較佳實施例中，亦可將第一軸向電極120與第二軸向電極130分別形成於兩不同的基板上，再藉由將兩基板貼合以形成一觸控面板。在本實施例之第一軸向電極120中，各第一金屬網格120M係彼此相連接。在第二軸向電極130中，各第二金屬網格130M係彼此相連接。各第一金屬網格120M與各第二金屬網格130M的形狀較佳係彼此相同，且各第一金屬網格120M與各第二金屬網格130M係分別為一規則形狀例如正六邊形之金屬網格，但本發明並不以此為限，而在本發明之其他較佳實施例中亦可視設計需要使用具有其他規則或不規則形狀之第一金屬網格120M與第二金屬網格130M。於第一軸向電極120與第二軸向電極130互相重疊之區域R1中，第一金屬網格120M與第二金屬網格130M係於垂直於基板110之方向Z上互相重疊且圖形相符，故可使各第一金屬網格120M與對應之第二金屬網格130M重疊處之開口率大體上等於各第一金屬網格120M與各第二金屬網格130M未互相重疊處之開口率。換句話說，本實施例係藉由將第一金屬網 格120M與第二金屬網格130M設計成相同之大小與形狀，使得第一軸向電極120與第二軸向電極130互相重疊之區域R1中因為第一金屬網格120M與第二金屬網格130M交互影響導致開口率下降的程度獲得改善。值得說明的是，考量於基板110之上下兩側分別形成第一軸向電極120與第二軸向電極130時的製程對位變異狀況，第一軸向電極120與第二軸向電極130互相重疊之區域R1與第一軸向電極120與第二軸向電極130未互相重疊之區域之間的開口率差異較佳係小於5%，用以降低區域R1因開口率降低所造成之明顯度問題，進而改善觸控面板100之外觀品質。

另請注意，本實施例之第一軸向電極120與第二軸向電極130較佳係分別包括金屬材料例如金、鋁、銅、銀、鉻、鈦、鉬、釹之其中至少一者、上述材料之複合層、上述材料之合金或上述材料與上述材料之合金之複合層，但並不以此為限而可使用其他導電材料，再者，以上所述的複合層可以例如是由鉬、鋁-釹合金及鉬組成的三層堆疊結構，但亦不以此為限，只要能達到導電效果的堆疊結構均在本發明的保護範圍內。第一金屬網格120M與第二金屬網格130M較佳係具有相同之線寬，上述之線寬大體上係小於4微米，且第一金屬網格120M與第二金屬網格130M之線寬較佳係為2至3微米之間，但並不以此為限。第一軸向電極120與第二軸向電極130可為一觸控訊號傳遞電極與一觸控訊號接收電極，分別用以傳遞觸控感應訊號以及接收觸控感應訊號。換句話說，觸控面板100可用以進行一互電容式(mutual capacitive)觸控感應，但並不以此為限。由於本實施例之觸 控面板100係藉由第一金屬網格120M與第二金屬網格130M分別構成第一軸向電極120與第二軸向電極130，並利用對第一金屬網格120M與第二金屬網格130M形狀的調整以降低第一軸向電極120與第二軸向電極130互相重疊之區域R1的開口率變化，故觸控面板100可在利用第一金屬網格120M與第二金屬網格130M提升觸控反應速度的狀況下達到改善外觀品質的效果。

下文將針對本發明之不同實施樣態進行說明，且為簡化說明，以下說明主要針對各實施例不同之處進行詳述，而不再對相同之處作重覆贅述。此外，本發明之各實施例中相同之元件係以相同之標號進行標示，以利於各實施例間互相對照。

請參考第3圖至第7圖。第3圖與第4圖繪示了本發明之第二較佳實施例之觸控面板之製作方法示意圖。第5圖為第4圖之部分放大示意圖。第6圖為沿第5圖中B-B’剖線所繪示之剖面示意圖。第7圖為沿第5圖中C-C’剖線所繪示之剖面示意圖。本實施例之觸控面板之製作方法包括下列步驟。首先，如第3圖所示，於基板110上形成複數個第一金屬網格220M以及一第二軸向電極230。第二軸向電極230包括複數個互相連接之第二金屬網格230M。至少部分之第一金屬網格220M係彼此互相分離。換句話說，本實施例之第一金屬網格220M與第二金屬網格230M可由對一金屬材料層進行圖案化製程而一併形成，但並不以此為限。然後，如第4圖所示，依序形成一絕緣塊240與一橋接線250，並利用橋接線250電性連 接兩互相分離之第一金屬網格220M而構成一第一軸向電極220。值得說明的是，在本發明之其他較佳實施例中，亦可視需要先於基板110上形成絕緣塊240與橋接線250，之後再形成第一金屬網格220M以使兩互相分離之第一金屬網格220M可藉由橋接線250形成電性連接。

如第4圖至第6圖所示，本實施例提供一觸控面板200，包括基板110、第一軸向電極220以及第二軸向電極230。第一軸向電極220係設置於基板110上並沿第一方向X延伸，且第一軸向電極220包括複數個第一金屬網格220M以及至少一橋接線250。第二軸向電極230係設置於基板110上並沿第二方向Y延伸，且第二軸向電極230包括複數個第二金屬網格230M。第一軸向電極220係與第二軸向電極230於垂直基板110之方向Z上至少部分重疊，且第一軸向電極220與第二軸向電極230互相重疊之區域R2的開口率大體上係等於第一軸向電極220與第二軸向電極230未互相重疊之區域的開口率。在本實施例中，第一軸向電極220與第二軸向電極230均係設置於基板110之上表面110A上，也就是說第一軸向電極220與第二軸向電極230係設置於基板110之同一表面上，但並不以此為限。橋接線250係設置於兩互相分離之第一金屬網格220M之間，用以電性連結第一金屬網格220M。橋接線250較佳可包括金屬材料例如鋁、銅、銀、鉻、鈦、鉬之其中至少一者、上述材料之複合層或上述材料之合金，但並不以此為限而可使用其他具有導電性質之材料。此外，觸控面板200可更包括至少一絕緣塊240係設置於 橋接線250與對應之第二金屬網格230M之間，用以電性隔離橋接線250與對應之第二金屬網格230M。換句話說，橋接線250係跨過設置於第二金屬網格230M上之絕緣塊240以與兩互相分離之第一金屬網格220M接觸而形成電性連接。

如第5圖與第7圖所示，於第一軸向電極220與第二軸向電極230互相重疊之區域R2中，橋接線250係於垂直基板110之方向Z上與至少一第二金屬網格230M之一邊緣互相重疊且圖形相符。換句話說，橋接線250之線寬較佳係大體上相等於第一金屬網格220M與第二金屬網格230M之線寬，但並不以此為限。藉由上述之設計，可使設置橋接線250之附近區域例如第5圖中的區域R2之之開口率大體上等於各第一金屬網格220M與各第二金屬網格230M之開口率。換句話說，本實施例係藉由將橋接線250依據其下方的第二金屬網格230M之一邊緣圖形進行調整，使得第一軸向電極220與第二軸向電極230互相重疊之區域R2中因為橋接線250影響所導致之開口率下降的程度獲得改善。舉例來說，當第二金屬網格230M為正六邊形時，橋接線250較佳係為一折線以與第二金屬網格230M之邊緣形狀相符。值得說明的是，考量於製作橋接線250時的製程對位變異狀況，第一軸向電極220與第二軸向電極230互相重疊之區域R2與第一軸向電極220與第二軸向電極230未互相重疊之區域之間的開口率差異較佳係小於5%，用以降低區域R2因開口率降低所造成之明顯度問題，進而改善觸控面板200之外觀品質。此外，本實施例之第一軸向電極220與第二軸向電極230可為一觸控訊號 傳遞電極與一觸控訊號接收電極，分別用以傳遞觸控感應訊號以及接收觸控感應訊號。換句話說，觸控面板200可用以進行一互電容式(mutual capacitive)觸控感應，但並不以此為限。

請參考第8圖。第8圖繪示了本發明之第三較佳實施例之觸控面板的示意圖。如第8圖所示，本實施例提供一觸控面板300，包括基板110、一第一軸向電極320、一第二軸向電極330以及一絕緣塊340。第一軸向電極320係設置於基板110上並沿第一方向X延伸，且第一軸向電極320包括複數個第一金屬網格320M以及一橋接線350。第二軸向電極330係設置於基板110上並沿第二方向Y延伸，且第二軸向電極330包括複數個第二金屬網格330M。與上述第二較佳實施例不同的地方在於，本實施例之各第一金屬網格320M與各第二金屬網格330M係分別為一不規則形狀之金屬網格，且各第一金屬網格320M與各第二金屬網格330M係彼此圖形相異。相對地，橋接線350較佳係為一不規則形線段以與第二金屬網格330M之邊緣形狀相符。本實施例之觸控面板300除了各第一金屬網格320M、各第二金屬網格330M以及橋接線350的形狀之外，其餘各部件的特徵、設置位置以及材料特性係與上述第二較佳實施例相似，故在此並不再贅述。

請參考第9圖與第10圖。第9圖與第10圖繪示了本發明之第四較佳實施例之觸控面板之製作方法示意圖。本實施例之觸控面板之製作方法包括下列步驟。首先，如第9圖所示，提供一基板410， 在基板410上定義出複數個以一陣列方式排列之單位矩陣410R，並於各單位矩陣410R中定義出複數個均勻排列之節點N，各相鄰節點之間的距離係為一定值。然後，如第10圖所示，於基板410上形成一第一軸向電極420以及一第二軸向電極430，用以形成觸控面板400。第一軸向電極420係沿第一方向X延伸，且第一軸向電極420包括複數個第一金屬網格420M以及一橋接線450。第二軸向電極430係沿第二方向Y延伸，且第二軸向電極430包括複數個互相連接之第二金屬網格430M。至少部分之第一金屬網格420M係彼此互相分離。橋接線450係設置於兩互相分離之第一金屬網格420M之間，用以電性連結第一金屬網格420M。此外，觸控面板400可更包括一絕緣塊440係設置於橋接線450與對應之第二金屬網格430M之間，用以電性隔離橋接線450與對應之第二金屬網格430M。換句話說，橋接線450係跨過設置於第二金屬網格430M上之絕緣塊440以與兩互相分離之第一金屬網格420M接觸而形成電性連接。

在本實施例中，第一軸向電極420係與第二軸向電極430於垂直基板410之方向Z上至少部分重疊。第一軸向電極420、第二軸向電極430或橋接線450係設置於各單位矩陣410R中，藉由調整各第一金屬網格420M與各第二金屬網格430M之形狀可使各單位矩陣410R之開口率大體上係彼此相等，也就是說可使第一軸向電極420與第二軸向電極430互相重疊之區域的開口率大體上係等於第一軸向電極420與第二軸向電極430未互相重疊之區域的開口 率。舉例來說，如第9圖所示，基板410可上定義出以一5乘5陣列方式排列之複數個單位矩陣410R，而各單位矩陣410R中可定義出以一5乘5陣列方式均勻排列之節點N。如第10圖所示，本實施例之橋接線450係為一直線形狀，但並不以此為限。除了橋接線450所在之單位矩陣410R也就是第10圖中第三列(row)第二行(column)至第三列第四行之單位矩陣410R之外，在其餘之各單位矩陣410R中各第一金屬網格420M或/與各第二金屬網格430M所佔之節點N總數係均為15點。由於橋接線450在第三列第二行之單位矩陣410R、第三列第三行之單位矩陣410R以及第三列第四行之單位矩陣410R係分別影響3個節點N、5個節點N以及3個節點N，故可依據此狀況將第三列第二行之單位矩陣410R中各第一金屬網格420M所佔之節點N總數調整為12點、將第三列第三行之單位矩陣410R中各第一金屬網格420M與各第二金屬網格430M所佔之節點N總數調整為10點且將第三列第四行之單位矩陣410R中各第一金屬網格420M所佔之節點N總數調整為12點，用以使有無設置橋接線450之各單位矩陣410R的開口率可大體上維持在相等的狀況，進而可使得第一軸向電極420與第二軸向電極430互相重疊之區域中因為橋接線450影響所導致之開口率下降的程度獲得改善。此外，各單位矩陣410R之間的開口率差異較佳係小於5%，用以降低第一軸向電極420與第二軸向電極430互相重疊之區域因開口率降低所造成之明顯度問題，進而達到改善觸控面板400外觀品質的效果。值得說明的是，本發明並不以上述之單位矩陣410R與對應之節點N之數目與排列方式為限，而可視設計需要進行調整。

綜合以上所述，本發明之觸控面板係利用金屬網格形成不同軸向電極，並藉由調整金屬網格或橋接線之形狀以使得不同軸向電極交握處的開口率大體上等於不同軸向電極未交握處之開口率，故可在利用金屬網格提升觸控面板之觸控反應速度的狀況下達到改善外觀品質的效果。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧觸控面板

110‧‧‧基板

110A‧‧‧上表面

110B‧‧‧下表面

120‧‧‧第一軸向電極

120M‧‧‧第一金屬網格

130‧‧‧第二軸向電極

130M‧‧‧第二金屬網格

200‧‧‧觸控面板

220‧‧‧第一軸向電極

220M‧‧‧第一金屬網格

230‧‧‧第二軸向電極

230M‧‧‧第二金屬網格

240‧‧‧絕緣塊

250‧‧‧橋接線

300‧‧‧觸控面板

320‧‧‧第一軸向電極

320M‧‧‧第一金屬網格

330‧‧‧第二軸向電極

330M‧‧‧第二金屬網格

340‧‧‧絕緣塊

350‧‧‧橋接線

400‧‧‧觸控面板

410‧‧‧基板

410R‧‧‧單位矩陣

420‧‧‧第一軸向電極

420M‧‧‧第一金屬網格

430‧‧‧第二軸向電極

430M‧‧‧第二金屬網格

440‧‧‧絕緣塊

450‧‧‧橋接線

N‧‧‧節點

R1‧‧‧區域

R2‧‧‧區域

X‧‧‧第一方向

Y‧‧‧第二方向

Z‧‧‧方向

第1圖繪示了本發明之第一較佳實施例之觸控面板的示意圖。

第2圖為沿第1圖中A-A’剖線所繪示之剖面示意圖。

第3圖與第4圖繪示了本發明之第二較佳實施例之觸控面板之製作方法示意圖。

第5圖為第4圖之部分放大示意圖。

第6圖為沿第5圖中B-B’剖線所繪示之剖面示意圖。

第7圖為沿第5圖中C-C’剖線所繪示之剖面示意圖。

第8圖繪示了本發明之第三較佳實施例之觸控面板的示意圖。

第9圖與第10圖繪示了本發明之第四較佳實施例之觸控面板之製作方法示意圖。

110‧‧‧基板

200‧‧‧觸控面板

220‧‧‧第一軸向電極

220M‧‧‧第一金屬網格

230‧‧‧第二軸向電極

230M‧‧‧第二金屬網格

240‧‧‧絕緣塊

250‧‧‧橋接線

R2‧‧‧區域

X‧‧‧第一方向

Y‧‧‧第二方向

Z‧‧‧方向

Claims (13)

1. 一種觸控面板，包括：一基板；至少一第一軸向電極，設置於該基板上並沿一第一方向延伸，其中該第一軸向電極包括複數個第一金屬網格(metal mesh)；以及至少一第二軸向電極，設置於該基板上並沿一第二方向延伸，其中該第二軸向電極包括複數個第二金屬網格，該第一軸向電極係與該第二軸向電極於一垂直該基板之方向上至少部分重疊，且該第一軸向電極與該第二軸向電極互相重疊之區域的開口率大體上係等於該第一軸向電極與該第二軸向電極未互相重疊之區域的開口率。
2. 如請求項1所述之觸控面板，其中該第一軸向電極與該第二軸向電極互相重疊之區域與該第一軸向電極與該第二軸向電極未互相重疊之區域之間的開口率差異係小於5%。
3. 如請求項1所述之觸控面板，其中該第一金屬網格的圖形係於該第一軸向電極與該第二軸向電極互相重疊之區域與該第二金屬網格的圖形相符。
4. 如請求項1所述之觸控面板，其中至少部分之該等第一金屬網格與至少部分之該等第二金屬網格係於垂直於該基板之該方向上互 相重疊，且各該第一金屬網格與對應之該第二金屬網格重疊處之開口率大體上係等於各該第一金屬網格與各該第二金屬網格未互相重疊處之開口率。
5. 如請求項1所述之觸控面板，其中該第一軸向電極係設置於該基板之一下表面上，且該第二軸向電極係設置於該基板之相對於該下表面的一上表面上。
6. 如請求項1所述之觸控面板，其中該第一軸向電極與該第二軸向電極係設置於該基板之同一表面上。
7. 如請求項1所述之觸控面板，其中該第一軸向電極更包括至少一橋接線設置於兩互相分離之該等第一金屬網格之間，用以電性連結該等第一金屬網格。
8. 如請求項7所述之觸控面板，其中該橋接線係於垂直於該基板之該方向上與至少一該第二金屬網格之一邊緣互相重疊。
9. 如請求項7所述之觸控面板，其中該橋接線的圖形係於該第一軸向電極與該第二軸向電極互相重疊之區域中與至少一該第二金屬網格之一邊緣的圖形相符。
10. 如請求項8所述之觸控面板，更包括至少一絕緣塊設置於該橋 接線與對應之該第二金屬網格之間，用以電性隔離該橋接線與對應之該第二金屬網格。
11. 如請求項7所述之觸控面板，其中該基板更包括複數個單位矩陣以一陣列方式排列，該第一軸向電極、該第二軸向電極或該橋接線係設置於該等單位矩陣中，且各該單位矩陣之開口率大體上係彼此相等。
12. 如請求項1所述之觸控面板，其中各該第一金屬網格與各該第二金屬網格包括一規則形狀之金屬網格。
13. 如請求項1所述之觸控面板，其中各該第一金屬網格與各該第二金屬網格包括一不規則形狀之金屬網格。