TW201508574A - 觸控電極裝置 - Google Patents

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Abstract

一種觸控電極裝置包含複數個第一電極、複數個第二電極、複數個第一導線、複數個第二導線及導電粒子層。第一電極形成於第一透明基板之上表面。第二電極形成於第二透明基板之下表面，其中第一透明基板之上表面貼合於第二透明基板之下表面，而第一電極及第二電極相互絕緣。第一導線及第二導線皆形成於第一透明基板之上表面的周邊區，其中第一導線電性連接至第一電極。導電粒子層設置於第一透明基板與第二透明基板之間，其中導電粒子層具有複數個導電粒子，用以電性連接第二導線及第二電極。

Description

觸控電極裝置
本發明係有關一種觸控電極裝置，特別是關於一種雙層電極裝置。
觸控顯示器係結合感測技術及顯示技術所形成的一種輸入/輸出裝置，普遍使用於電子裝置中，例如可攜式及手持式電子裝置。
電容式觸控面板為一種常用的觸控面板，其利用電容耦合效應以偵測觸碰位置。當手指觸碰電容式觸控面板的表面時，相應位置的電容量會受到改變，因而得以偵測觸碰位置。
第一A圖與第一B圖分別顯示傳統觸控面板100的剖面圖及其製程示意圖。如圖所示，複數個第一電極112設置於第一基板110的上表面，複數個第二電極122設置於第二基板120的下表面。其中，第一基板110的上表面係藉由光學膠層130以貼合於第二基板120的下表面，而第一電極112與第二電極122可互為實質正交。
在上述傳統觸控面板100中，亦必須分別在第一基板110的上表面及第二基板120的下表面之外圍處透過網印或黃光製程製作第一導線114及第二導線124，其中第一導線114及第二導線124分別連接第一電極112與第二電極122，進而傳送所偵測到觸碰位置之感應訊號以進行訊號處理。然而，由於傳統觸控面板之導線的設計及製作過程繁複耗時，往往導致製作成本甚高且良率不佳。
鑑於傳統觸控面板具有複雜的製程工序且其製造成本過高，因此亟需提出一種新穎的觸控電極裝置，用以改善傳統觸控面板的缺點。
鑑於上述，本發明實施例的目的之一在於提出一種觸控電極裝置，其導線之配置設計，可藉由簡化製造工序予以製作實現，因而可有效降低製作成本，並同時提升產品良率。
根據本發明之一實施例，一種觸控電極裝置包含複數個第一電極、複數個第二電極、複數個第一導線、複數個第二導線及導電粒子層。第一電極形成於第一透明基板之上表面。第二電極形成於第二透明基板之下表面，其中第一透明基板之上表面貼合於第二透明基板之下表面，而第一電極及第二電極相互絕緣。第一導線及第二導線皆形成於第一透明基板之上表面的周邊區，其中第一導線電性連接至第一電極。導電粒子層設置於第一透明基板與第二透明基板之間，其中導電粒子層具有複數個導電粒子，用以電性連接第二導線及第二電極。
請同時參照第二A圖及第二B圖，第二A顯示本發明實施例之觸控電極裝置200的剖面圖，第二B圖顯示本發明實施例之觸控電極裝置200的製程，其中圖式僅顯示與實施例相關的組成元件。
本實施例之觸控電極裝置200主要包含複數個第一電極212、複數個第二電極222、複數個第一導線214、複數個第二導線224及導電粒子層240。第一電極212形成於一第一透明基板210之上表面，其中每一第一電極212沿一第一方向平行排列。第二電極222形成於一第二透明基板220之下表面，其中每一第一電極222沿一第二方向平行排列，而第一方向與第二方向實質上相互正交。並且，第一透明基板210之上表面貼合於第二透明基板220之下表面，其中第一電極212及第二電極222相互絕緣。在一實施例中，觸控電極裝置200更包含一光學膠層230，其位於第一透明基板210與第二透明基板220之間，其中光學膠層230之上下表面分別貼合於第一電極212及第二電極222。
然而上述第一透明基板210與第二透明基板220的材質可為透明絕緣材料，例如玻璃、聚碳酸酯（Polycarbonate, PC）、聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate, PET）、聚乙烯（Polyethylen, PE）、聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride, PVC）、聚丙烯（Poly propylene, PP）、聚苯乙烯（Poly styrene, PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate, PMMA）或環烯烴共聚合物（Cyclic olefin copolymer, COC）。
其次，如圖所示，第一導線214形成於第一透明基板210之上表面的周邊區，其中每一第一導線214之一端電性連接至一對應第一電極212之一端。第二導線224亦形成於第一透明基板210之上表面的周邊區。藉此導線配置設計，第一導線214與第二導線224則可透過網印或黃光製程同時形成於第一透明基板210，而簡化觸控電極裝置200之製程步驟，以提升製程良率。
此外，導電粒子層240則設於第一透明基板210與第二透明基板220之間，其中導電粒子層240具有複數個導電粒子242。每一導電粒子242用以電性連接一第二導線224之一端及其所對應之第二電極212之一端。其中，導電粒子242的直徑可等於或大於第二電極222與第第二導線224的間距，致使第二電極222不經擠壓即可實質電性連接至導電粒子242，從而將第二電極222所偵測的感應訊號藉由導電粒子242及第二導線224傳送以進行訊號處理。在本實施例中，導電粒子242可為金粒子、銀粒子、碳粒子、鋅粒子、氧化銦錫粒子或上述之組合。
在一實施例中，導電粒子層240可更包含框膠或光學膠，而導電粒子242參雜於其中。因此當第二導線224透過網印或黃光製程形成於第一透明基板210之後，即可藉由參雜導電粒子242的框膠或光學膠塗佈於第二導線224上，使每一第二導線224之一端電性連接於至少一導電粒子242。
在另一實施例中，導電粒子層240可為一導電膠帶，而導電粒子242則散佈於其中。當第二導線224形成於第一透明基板210之後，即可藉由將導電膠帶貼合於第二導線224上，使每一第二導線224之一端對應電性連接於至少一導電粒子242。藉此，當第一透明基板210與第二透明基板相貼合後，則第一電極212即可透過導電粒子242將感應訊號傳送至位於第一透明基板210之第一導線224。
再者，上述第一電極212與第二電極222可包含透明導電材料。其中透明導電材料係為一氧化銦錫(IndiumTin Oxide, ITO)、一石墨烯(Graphene)、一摻鋁氧化鋅(Al-doped ZnO, AZO)、一氧化鋅(zinc oxide, ZnO)、一摻銻氧化錫(ATO)、一摻鎵氧化鋅 (Ga Doped ZnO, GZO)、一摻氟二氧化錫(F Doped SnO2, FTO)或其組合所組成群體的其中之一。
在另一實施例中，上述第一電極212與第二電極222則可為非透明導電材料所形成的透光（light-transmissive）結構。非透明導電材料可為複數奈米金屬線（metal nanowire），例如奈米銀線或奈米銅線；或者複數奈米金屬網（metal nanonet），例如奈米銀網或奈米銅網。奈米金屬線或金屬網的內徑為奈米等級，亦即可介於數奈米至數百奈米之間。奈米金屬線或金屬網可藉由塑膠材料（例如樹脂）予以固定。由於奈米金屬線/網非常細，非人眼可以觀察得到，因此由奈米金屬線/網所構成之第一電極212與第二電極222的透光性極佳，且觸控電極裝置200的整體厚度也得以降低。奈米金屬線/網呈平面二維分佈，因此由奈米金屬線/網所構成的第一電極212與第二電極222之導電性於平面的各個方向大致相等。
然而，依據本實施例之另一特徵，第一電極212與第二電極222亦可包含光敏（photosensitive）材料（例如壓克力），即可藉由曝光顯影製程形成所要的電極形狀（pattern），而有效簡化製程步驟及設備。
請參照第二C圖，其顯示觸控面板200的側視圖。如圖所示，第一導線214與第二導線224之另一端則皆設置於觸控面板200之同一側邊，如此即可進行軟板貼合(FCP bonding)製程，而觸控面板200所偵測到的感應訊號即可透過第一導線214與第二導線224傳送到軟板予以執行後續的訊號處理。
其中雖然第二C圖中之透明基板係顯示具有二維輪廓，然而本發明不以此為限，即其可為二維或三維輪廓，分別應用於二維或三維的觸控顯示。在一實施例中，透明基板包含可撓性材料或硬性材料，並且透明基板之表面材質可經由特殊工藝處理後，以具有抗磨、抗刮、抗反射、防眩光及防指紋等功能特性。
此外，觸控電極裝置200亦可更包含一保護薄膜260，其設於第一透明基板210之下表面，用以包覆第一透明基板210並提供保護效果。
以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
100‧‧‧觸控面板
110‧‧‧第一基板
112‧‧‧第一電極
114‧‧‧第一導線
120‧‧‧第二基板
122‧‧‧第二電極
124‧‧‧第二導線
130‧‧‧光學膠層
200‧‧‧觸控電極裝置
210‧‧‧第一透明基板
212‧‧‧第一電極
214‧‧‧第一導線
220‧‧‧第二透明基板
222‧‧‧第二電極
224‧‧‧第二導線
230‧‧‧光學膠層
240‧‧‧導電粒子層
242‧‧‧導電粒子
260‧‧‧保護薄膜
第一A圖顯示傳統觸控面板的剖面圖。第一B圖顯示傳統觸控面板的製程示意圖。第二A圖顯示本發明一實施例之觸控電極裝置的剖面圖。第二B圖顯示第二A圖之觸控電極裝置的製程示意圖。第二C圖顯示本發明一實施例之觸控電極裝置的側視圖。
200‧‧‧觸控電極裝置
210‧‧‧第一透明基板
212‧‧‧第一電極
220‧‧‧第二透明基板
222‧‧‧第二電極
224‧‧‧第二導線
230‧‧‧光學膠層
240‧‧‧導電粒子層
242‧‧‧導電粒子

Claims (15)

  1. 一種觸控電極裝置，包含：複數個第一電極，形成於一第一透明基板之上表面；複數個第二電極，形成於一第二透明基板之下表面，其中該第一光敏絕緣層之上表面貼合於該第二透明基板之下表面，而且該些第一電極及該些第二電極相互絕緣；複數個第一導線，形成於該第一透明基板之上表面的周邊區，其中該些第一導線之一端電性連接至該些第一電極；複數個第二導線，形成於該第一透明基板之上表面的周邊區；及一導電粒子層，設於該第一透明基板與該第二透明基板之間，其中該導電粒子層具有複數個導電粒子，用以電性連接該些第二導線及該些第二電極。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該第一透明基板及該第二透明基板包含玻璃、聚碳酸酯（Polycarbonate, PC）、聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate, PET）、聚乙烯（Polyethylen, PE）、聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride, PVC）、聚丙烯（Poly propylene, PP）、聚苯乙烯（Poly styrene, PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate, PMMA）或環烯烴共聚合物（Cyclic olefin copolymer, COC）。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中更包含一光學膠層，位於該第一透明基板與該第二透明基板之間，其中該光學膠層貼合於該些第一電極及該些第二電極。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中每一該些導電粒子的直徑等於或大於該些第二電極與該些第二導線的間距。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該些導電粒子為金粒子、銀粒子、碳粒子、鋅粒子、氧化銦錫粒子或上述之組合。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該導電粒子層可更包含框膠或光學膠。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該導電粒子層為一導電膠帶。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該些第一電極及該些第二電極包含透明導電材料，並且其中該透明導電材料係為一氧化銦錫(IndiumTin Oxide, ITO)、一石墨烯(Graphene)、一摻鋁氧化鋅(Al-doped ZnO, AZO)、一氧化鋅(zinc oxide, ZnO)、一摻銻氧化錫(ATO)、一摻鎵氧化鋅 (Ga Doped ZnO, GZO)、一摻氟二氧化錫(F Doped SnO2, FTO)或其組合所組成群體的其中之一。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該些第一電極及該些第二電極包含非透明導電材料所形成的透光（light-transmissive）結構。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控電極裝置，其中該非透明導電材料包含複數奈米金屬線（metal nanowire）或複數奈米金屬網（metal nanonet）。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控電極裝置，其中該些奈米金屬線或奈米金屬網的內徑介於數奈米至數百奈米之間。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控電極裝置，其中該些奈米金屬線或奈米金屬網呈平面分佈。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之觸控電極裝置，其中該些第一電極及該些第二電極更包含塑膠材料，以固定該非透明導電材料於該些第一電極及該些第二電極內。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該些第一電極及該些第二電極包含光敏（photosensitive）材料。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中更包含一保護薄膜，設於該第一透明基板的下表面。
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