触控装置的制作方法

本发明涉及一种触控装置，特别是涉及一种触控装置电极设计。

背景技术：

现有的触控显示面板的贴合区(bonding area)的第一电极，用来电连接软性电路板(FPC)上沿着特定方向排列的第二电极。在现有技术中，第一电极完全对应第二电极，第一电极与第二电极的边缘存在直角结构，当第一电极与第二电极充分连接时，第一电极与第二电极的边缘的直角结构容易彼此碰撞，且因为应力集中而在连接过程中发生碎裂的情况。此外，当第一电极与第二电极充分连接时，第一电极之间的气泡与第二电极之间的气泡都不容易顺利的排出。因此现有的触控显示面板的附着性较差，且容易发生电极腐蚀的情形。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术的问题而提供的一种触控装置，包括一基板以及一电路板。基板包括一触控感测结构以及多个第一电极，其中，该触控感测结构形成于该基板之上，该多个第一电极电连接该触控感测结构，其中，多个第一间隔形成于相邻的该多个第一电极之间，且相邻的该多个第一电极之间的最小距离为该第一间隔的一间隔距离。电路板与该基板在垂直投影方向部分重叠，该电路板包括多个第二电极，该多个第二电极形成于该电路板上，其中，多个第二间隔形成于相邻该多个第二电极之间。其中，至少一的该多个第一电极与对应的至少一该多个第二电极在沿一第一方向上有一偏移距离，该偏移距离大于零且小于对应的该间隔距离的一半。

在另一实施例中，本发明还提供一种触控装置，包括一基板以及一电路板。基板包括一触控感测结构以及多个第一导垫，该触控感测结构位于该基板上，该多个个第一导垫沿一第一方向排列，其中该多个第一导垫中的两个相邻的该多个第一导垫之间具有一间隔区域，且两个相邻的该多个第一导垫 之间的最小距离为一间隔距离。电路板包含有多个第二导垫，该多个第二导垫中的至少一个第二导垫在该多个第一导垫的垂直投影方向上与该间隔区域部分重叠。其中，至少一个该第二导垫的轮廓与该两个相邻的第一导垫其中之一的轮廓在该间隔区域内沿该第一方向有一偏移距离，且该偏移距离小于该间隔距离的一半。

应用本发明实施例的触控装置，当第一电极与第二电极连接时，第一电极的第一直角结构对应第二电极的平坦部分，而非第二直角结构；同样的，第二直角结构对应第一电极的平坦部分，而非第一直角结构，因此可避免因为应力集中而在连接过程中发生碎裂的情况。此外，当第一电极与第二电极连接时，第一电极与第二电极在第一方向与第二方向上有较多的排气空隙，因此第一电极之间的气泡与第二电极之间的气泡可顺利排出。因此本发明实施例的触控显示面板的附着性较佳，且可避免电极腐蚀的情形。

附图说明

图1为本发明第一实施例的触控装置的示意图；

图2A为图1的2A-2A’方向的截面示意图；

图2B为图1的触控装置的主要部分俯视图；

图3为本发明第一实施例的一变形例的示意图；

图4为本发明第二实施例的触控装置的示意图；

图5A为本发明一实施例的触控装置的基板两侧的触控感测结构与第一电极、第二电极的配置关系的示意图；

图5B为图5A的侧视示意图；

图6A为本发明一实施例的触控装置的设置于两片基板上的触控感测结构与第一电极、第二电极的配置关系的示意图；

图6B为图6A中分别沿着B-B与C-C方向的剖面示意图；

图7为本发明一实施例的触控装置的整合于显示器上的触控感测结构的示意图；

图8为本发明一实施例的触控装置的整合于显示器内的触控感测结构的示意图。

符号说明

1～触控装置

10～基板

11～触控感测结构

12～第一电极(第一导垫)

13～第一侧边

14～第一中轴

15～第一直角结构

16～渐缩部

20～电路板

22～第二电极(第二导垫)

23～第二侧边

24～第二中轴

25～第二直角结构

30～导电胶层

31～气泡

112～走线

114～走线

116～接地线

118～接地线

122～第一电极走线

222～第二电极走线

131、132、133～第一电极侧边

231、232～第二电极侧边

3～触控装置

32～触控感测结构

34～显示器

36～覆盖板

300～第一基板

322～驱动电极

324～接收电极

4～触控装置

41～第一基板

42～第二基板

44～触控感测结构

442～驱动电极

444～接收电极

46～显示器

48～覆盖板

5～触控装置

50～显示器

51～第一基板

52～第二基板

53～主动元件层

54～触控感测结构

542～驱动电极

544～接收电极

56～覆盖板

561～装饰层

6～触控装置

60～显示器

61～第一基板

62～第二基板

63～主动元件层

66～覆盖板

661～装饰层

68～光学胶

G～间隔区域

G1～第一间隔

G2～第二间隔

d1～间隔距离

d2～偏移距离

d3～间隔距离

X～第一方向

Y～第二方向

Z～第三方向

具体实施方式

参照图1，其显示本发明第一实施例的触控装置1的示意图，包括一第一基板10以及一电路板20。第一基板10包括一触控感测结构11(在此触控感测结构仅为示意)以及多个第一电极12，其中，该触控感测结构11形成于该第一基板10之上，该多个第一电极12电连接该触控感测结构11，该电路板20包括多个第二电极22，该多个第二电极22形成于该电路板20上。电路板20可以为软性电路板(FPC)。

本发明的触控感测结构11可以是电容式、压感式、电磁式等触控感测结构。其中电容式触控感测结构可以采用互容式技术或是自容式技术或是互容与自容兼具的技术。举互容式的触控感测结构为例，触控感测结构11包含驱动电极(driving electrode)与接收电极(receiving electrode)(未绘示)，驱动电极与接收电极在空间上相互绝缘但是两者之间会有耦合电容产生。触控感测结构11与第一电极12之间以多条走线(trace)电连接，其中走线包含连接驱动电极的走线112与连接接收电极的走线114。走线112与走线114之间可以设置有一条接地线116以避免或降低走线112与走线114之间的信号相互干扰。在走线114的外围再设置一条接地线118以提供静电防护功能。配置在最外侧的第一电极12也可以设置有一第一电极延伸部122，可如图1中所示是两条长条形的形状，或是其他的形状也可，目的是提供电路板20贴合第一基板10时对位使用。

图2A显示图1的2A-2A’方向的截面图，图2B显示图1的触控装置的主要部分俯视图。参照图2A、图2B，多个第一间隔G1形成于相邻的该多个第一电极12之间，且相邻的该多个第一电极12之间的最小距离为该第一间隔G1的一间隔距离d1。亦即任选两个相邻的第一电极12，这两个第一电极12的相面对的侧边边界可以找出一个直线最小距离并定义为一间隔距离d1。电路板20与第一基板10在第一基板10的垂直投影方向(第三方向Z)部分重叠，其中，多个第二间隔G2形成于相邻该多个第二电极22之间，亦即在每两个相邻的第二电极22之间会有一个第二间隔G2。至少一的该多个第一电极12与对应的至少一该多个第二电极22在沿一第一方向X上有一偏 移距离d2，该偏移距离d2大于零且小于对应的该间隔距离d1的一半。在一实施例中，该偏移距离d2大于零且小于对应的该间隔距离d1的三分之一。换句话说，如图2B所示，选取两个相邻的第一电极12，此两个第一电极12分别具有相对的(face to each other)一第一电极侧边(side edge)131与132，其中第一电极侧边131与132之间的最小间隔距离为d1。另有相邻的两个第二电极22可通过一导电胶层30以对应这两个第一电极12电连接，使得触控感测信号可以由第一电极12传导到第二电极22。上述的两个第二电极22的其中之一具有一第二电极侧边231且此第二电极侧边231会落在第一电极侧边131与132之间。更明确地说，此第二电极侧边231距离所对应电连接的第一电极12的第一电极侧边131在X方向上的最短距离d2小于间隔距离d1的一半甚至三分之一。另一个第二电极22的一第二电极侧边232也可以如图2B所示在X方向上相对一第一电极侧边133有一间隔距离d3，而间隔距离d3的值可以实质上相同或是接近间隔距离d2的值，d3与d2的差值小于d2的10％以内。

在一实施例中，任一该多个第一电极侧边131、132、133的粗糙度不同于任一该多个第二电极侧边231、232的粗糙度。粗糙度稍微高一些有助于提高导电胶层30与第一电极12或是第二电极22之间的附着性。在另一实施例中，该多个第一电极12的其中至少一个可以设置有一第一电极延伸部122，目的是在第一基板10与电路板20贴合时作为对位记号使用，此时电路板20的表面可以设置有对应的对位记号(未绘示)。如图示的第二电极22有部分覆盖到电极延伸部122，因此同样有助于提高导电胶层30与第一电极12或是第二电极22之间的附着性并且可以增加第一电极12或是第二电极22之间的电连接面积。

参照图3，在另一实施例中，当该第一电极12与该第二电极22为对称形状(例如，矩形、椭圆形等等)时，每一第一电极12包括一第一中轴14，每一第二电极22包括一第二中轴24。在此实施例中，中轴是指电极的对称中心。第一电极12的第一中轴14与对应的第二电极22的第二中轴24之间存在一偏移距离d2。

参照图2A，在一实施例中，第一电极12的边缘存在第一直角结构15，第二电极22的边缘存在第二直角结构25，当第一电极12与第二电极22连接时，第一电极的第一直角结构15对应第二电极22的平坦部分，而非第二 直角结构25；同样的，第二直角结构25对应第一电极12的平坦部分，而非第一直角结构15，因此可避免因为第一直角结构15对上第二直角结构25导致应力集中而在连接过程中发生碎裂的情况。

此外，搭配参照图2A、图2B，当第一电极12与第二电极22连接时，第一电极12与第二电极22在第一方向(X)与第二方向(Y)上有较多的排气空隙，因此第一电极12之间的气泡31与第二电极22之间的气泡31可顺利排出。因此本发明实施例的触控显示面板的附着性较佳，且可避免电极腐蚀的情形。

参照图2A，在一实施例中，导电胶层30接触至少部分的该多个第一电极12与该多个第二电极22，使该多个第一电极12与该多个第二电极22电连接。亦即该多个第一电极12与该多个第二电极22之间可以通过导电胶层30部分电连接也可以全部电连接。

参照图2B，在一实施例中，其中，该多个第一电极12具有渐缩部16，在此实施例中，渐缩部16并未在垂直投影方向上对应第二电极22。通过渐缩部16的设计可增加走线设计的灵活度，并改善阻抗匹配。

参照图3，在一实施例中，该多个第一电极12的宽度可以相同或是不同于该多个第二电极22的宽度。具体而言，在本发明实施例中，该多个第一电极12的宽度与该多个第二电极22的宽度比值可介于0.8～1.3之间。换言之，该多个第一电极12的宽度也可等于该多个第二电极22的宽度。

第一基板10参照图4，其显示本发明第二实施例的触控装置2的示意图，包括一第一基板10以及一电路板20。第一基板10包括一触控感测结构11以及多个第一导垫12，触控感测结构11位于该第一基板10上。该多个第一导垫12沿一第一方向X排列，其中该多个第一导垫12中的两个相邻的第一导垫12之间具有一间隔区域G，且两个相邻的第一导垫12之间的最小距离为一间隔距离d1。电路板20包含有多个第二导垫22，该多个第二导垫22中的至少一个第二导垫22在该多个第一导垫12的垂直投影方向上与间隔区域G部分重叠。其中，至少一个第二导垫22的轮廓与两个相邻的第一导垫12其中之一的轮廓在间隔区域G内沿该第一方向X有一偏移距离d2，且该偏移距离d2小于该间隔距离d1的一半。换句话说，从第一基板10的垂直投影方向上来看，选取两个相邻的第一电极12以及对应这两个第一电极12电连接的两个相邻的第二电极22，这两个第二电极22之中，有一个第二电 极22的部分轮廓会是位于间隔区域G内，并且此部分边界轮廓距离所对应电连接的第一电极12的轮廓在X方向上的最短距离d2小于间隔距离d1的一半甚至三分之一。

在第二实施例中，第一导垫12与相对应的第二导垫22，在第一方向X以及第二方向Y上都有显著的偏移量，因此可提供更多的排气空隙，使得第一导垫12之间的气泡与第二导垫22之间的气泡可顺利排出。

上述多种实施例的发明特征也可以适用在其他种类的触控装置，以下再举例几种触控装置，其中相同功能的元件则沿用上述实施例的符号，不再赘述其功能。

请参照图5A与图5B，其显示本发明一实施例的电容式触控装置3的示意图。一触控感测结构32分别设于一第一基板300的两侧面，且包含一图案化的驱动电极322与一图案化的接收电极324。多个第一电极12也分成两组以分别设于第一基板300的两侧面并且各组分别电连接驱动电极322与接收电极324。第二电极22形成于电路板20的两侧面上，其中电路板20可以为软性电路板(FPC)。电容式触控装置3的下方可以设置一显示器34，上方再与一覆盖板(cover lens)36贴合，以组合成一个触控显示装置。显示器34可以是液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、电泳显示器(Electro-Phoretic Display，EPD)、电湿润显示器(Electrode-wetting display,EWD)、量子点显示器(Quantum Dot,QD))的其中一种。

请参照图6A与图6B，其显示本发明一实施例的电容式触控装置4的示意图，其中图6B显示图6A中沿着A-A与B-B线的剖视图式。触控感测结构44包含图案化的驱动电极442与图案化的接收电极444，驱动电极442设于第一基板41上而接收电极444设于第二基板42上。多个第一电极12分成两组以分别设于第一基板41与第二基板42上并且各组分别电连接驱动电极442与接收电极444。第二电极22形成于电路板20的一侧面上并且与第一电极12电连接。第一基板41的厚度可以大于或等于第二基板42的厚度，本实施例中的第一基板41的厚度介于150微米(μm)～50微米(μm)之间，第二基板42的厚度介于110μm～10μm之间。举例来说，基板41、42可分别为塑胶基板或是高分子薄膜基板(材质例如是polyimide,PI)，第一基板41的厚度(70μm～120μm)大于第二基板42的厚度(10μm～60μm)。由 于第二基板42的厚度比较薄，因此可以使用同一片电路板20(例如软性电路板FPC)来对接即可，并在基板41、42与FPC电路板20之间设置导电胶层(例如各向异性导电胶，ACF)(未绘示)以将第一电极12与第二电极22电连接。基板41、42与软性电路板20都具有可挠性，因此10μm～60μm的高度断差并不影响接合(bonding)的效果。这样一来，只要一片电路板20与一次的接合过程即可使第二电极22同时与基板41、42上的第一电极12电性接合。电容式触控装置4的下方可以设置一显示器46，上方再与一覆盖板48贴合，以组合成一个触控显示装置。覆盖板48上设有装饰层481以遮蔽电路板20、第一电极12、第二电极22以及其他不想被看到金属走线(未绘示)。显示器46可以是液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、电泳显示器(Electro-Phoretic Display，EPD)、电湿润显示器(Electrode-wetting display,EWD)、量子点显示器(Quantum Dot,QD))的其中一种。

请参照图7，其显示本发明一实施例的电容式触控装置5的示意图。一显示器50包含有一第一基板51与一第二基板52，其中第一基板51上设置有主动元件层53(例如是含TFT元件的图案化堆叠膜层)。显示器50可以是LCD、OLED、EPD、EWD、QD等显示器的其中一种。触控感测结构54包含图案化的驱动电极542与图案化的接收电极544，驱动电极542设于基板51上而接收电极544设于基板52上。基板52可以是LCD的彩色率光基板(CF基板)或是OLED的上封装盖板。多个第一电极12分成两组以分别设于第一基板51与第二基板52上并且各组分别电连接驱动电极542与接收电极544。第二电极22形成于电路板20的一侧面上并且与第一电极12电连接，例如通过一导电胶层(例如ACF)(未绘示)以将第一电极12与第二电极22电连接。驱动电极542可以是主动元件层53中的任何一层导电层(例如是形成扫描线或数据线的金属层)所形成，或是独立的一层导电层所图案化形成。驱动电极542也可以是OLED元件中的阳极或阴极所图案化形成(未绘示)。覆盖板56上设有装饰层561以遮蔽电路板20、第一电极12、第二电极22以及其他不想被看到金属走线(未绘示)。

图7可以衍生出另一实施例，亦即当中的触控感测结构54也可以省略驱动电极542，此时接收电极544不再只有接收感测信号的功能，其感测方式可以依照不同电极图案的设计而维持互容式或是自容式的感测方式，例如 接收电极544更改电极图案成为部分是当作驱动电极而部分维持是接收电极的功能，或是收电极544全部都同时具有驱动与接收的功能。

请参照图8，其显示本发明一实施例的电容式触控装置6的示意图。一显示器60包含有一第一基板61与一第二基板62，其中第一基板61上设置有主动元件层63(例如是含TFT元件的图案化堆叠膜层)。显示器60可以是LCD、OLED、EPD、EWD、QD等显示器的其中一种。触控感测结构64是单层或是多层的图案化电极层，可以包含有驱动电极与接收电极的功能。基板62可以是LCD的彩色率光基板(CF基板)或是OLED的上封装盖板。覆盖板66通过一光学胶层68贴合在第二基板62上，且覆盖板66上的遮光层661会遮蔽下方的电路板20与电极12、22。

前述本发明中所有实施例的基板(含第一基板与第二基板)可以是一般的玻璃基板、无碱玻璃基板(例如LCD基板)、或是以物理或是化学方式处理后的强化玻璃基板(例如覆盖板cover lens)，也可以是塑胶基板例如聚对苯二甲二乙酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚环烯烃高分子(COP)。

上述实施例中的触控感测结构11、32、44、54、64所包含的电极材料可以是包含透明导电材料例如ITO、IZO，也可以是包含金属材料例如Ag、Cu、Al、Mo、Nd、Au、Cr等或是上述金属的合金。其他材料例如石墨烯、硅烯、纳米银丝也可以作为电极材料。同理，本发明所有实施例中的第一电极12与第二电极22也可以采用上述的材料。触控感测结构11、32、44、54、64(包含第一电极走线122、第二电极走线222)可以是单层的图案化电极也可以是多层的图案化电极与绝缘层所堆叠形成。其中，当电极材料是金属材料时，图案化的金属电极可以由金属细线所构成，细线的宽度介于0.05μm～6μm之间，优选是介于0.08μm～4μm之间，图案化的金属电极在单位面积的透光开口率可以达到85％～99％之间。同上，第一电极12、第二电极22、第一电极走线122、第二电极走线222也可以是由图案化的金属电极所构成。

本发明上述所有实施例中的第一电极12即是第一导垫12，第二电极22即是第二导垫22，反之亦然。相同的元件与功能只是不同的名词，可以相互置换并不影响本发明的精神。

上述实施例中的覆盖板36、48、56、66可以是以物理或是化学方式处 理后的强化玻璃基板，例如以化学离子交换处理或是物理加热处理之后的强化玻璃基板。也可以是以一片偏光片(线偏光片或圆偏光片)取代覆盖板36、48、56、66，偏光片的表面有涂布或是镀上单层或多层的功能膜层，涵盖有抗反射、抗眩、防污、提高光穿透率等至少其中一种功能。

虽然结合以上优选实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。