一种触控面板的制作方法

本发明是有关于一种触控面板，特别是指一种设有压力感测电极的触控面板。

背景技术：

随着科技的发展，触控面板(Touch Panel)已广泛应用于各种消费电子装置，例如：智能型手机、平板计算机、相机、电子书、MP3播放器等携带式电子产品，或是应用于操作控制设备的显示屏幕。

目前已有部分触控面板会加装压力感测电极，由该压力感测电极侦测使用者的按压压力值。然而，此种触控面板的触控感测电极及压力感测电极不是设于同一平面上的，例如触控感测电极形成在压力感测电极的上方，或触控感测电极形成在压力感测电极的下方。如此一来，触控感测电极及压力感测电极分设在不同的平面上，结构上不利于触控面板的整体的轻薄性的要求。且压力感测电极与触控感测电极形成在不同平面上，在执行触控感应或按压压力值感应时容易相互影响。

技术实现要素：

因此，本发明之其中一目的，即在提供一种整合触控感测电极与压力感测电极于同一基材的同一平面上的触控面板。

于是，本发明触控面板，包含一基材、一第一触控感测电极、一第一绝缘结构、一第二触控感测电极及一第一压力感测电极。第一触控感测电极设置于该基材，并沿一第一方向延伸。第一绝缘结构设置于该基材，并覆盖该第一触控感测电极的部分。第二触控感测电极设置于该基材，并沿一第二方向延伸。 该第二触控感测电极通过该第一绝缘结构及该第一触控感测电极，并且电性绝缘地与该第一触控感测电极相互交错。第一压力感测电极设置于该基材，并沿一第三方向延伸，该第一压力感测电极通过该第一绝缘结构，并且交错于该第一触控感测电极与该第二触控感测电极的至少其中一者。

在一些实施态样中，该第一方向与该第三方向为相同方向；该第一触控感测电极与该第一压力感测电极相互间隔并排且位于同一平面；该第一绝缘结构还覆盖该第一压力感测电极的部分；该第二触控感测电极还通过该第一压力感测电极，且电性绝缘地与该第一压力感测电极相互交错。

在一些实施态样中，该第二方向与该第三方向为相同方向；该第二触控感测电极与该第一压力感测电极相互间隔并排；该第一压力感测电极通过该第一绝缘结构及该第一触控感测电极，并且电性绝缘地与该第一触控感测电极相互交错。

在一些实施态样中，该第三方向歪斜于该第一方向及该第二方向；该触控面板还包含一第二绝缘结构，该第二绝缘结构的位置与该第一绝缘结构重迭，并与该第一绝缘结构相互间隔；该第一触控感测电极、该第二触控感测电极与该第一压力感测电极交错于该第一绝缘结构及该第二绝缘结构处，且该第一触控感测电极、该第二触控感测电极与该第一压力感测电极的交错处分别夹设该第一绝缘结构及该第二绝缘结构而使三者形成电性绝缘。

在一些实施态样中，触控面板还包含一设置于该基材并沿一第四方向延伸的第二压力感测电极，该第二压力感测电极交错于该第一压力感测电极且通过该第一绝缘结构且电性绝缘于该第一压力感测电极，该第二压力感测电极交错于该第一触控感测电极与该第二触控感测电极的至少其中一者。

在一些实施态样中，该第一方向与该第三方向为相同方向，该第二方向与 该第四方向为相同方向；该第一触控感测电极与该第一压力感测电极相互间隔并排且位于同一平面；该第一绝缘结构还覆盖该第一压力感测电极的部分；该第二触控感测电极还通过该第一压力感测电极，且电性绝缘地与该第一压力感测电极相互交错；该第二压力感测电极间隔并排于该第二触控感测电极，且通过该第一绝缘结构、该第一触控感测电极及该第一压力感测电极，并电性绝缘地与该第一触控感测电极及该第一压力感测电极交错。

在一些实施态样中，该第一触控感测电极包括多个相互间隔的第一触控感测段及一连接于该等第一触控感测段之间的第一触控导接段，该第一触控导接段重迭于该第一绝缘结构；该第一压力感测电极包括多个相互间隔的第一压感段及一连接于该等第一压感段之间的第一连接段，该第一连接段重迭于该第一绝缘结构且连接于该第一触控导接段；该第二触控感测电极包括多个相互间隔的第二触控感测段及一连接于该等第二触控感测段之间的第二触控导接段，该第二触控导接段重迭于该第一绝缘结构；该第二压力感测电极包括多个相互间隔的第二压感段及一连接于该等第二压感段之间的第二连接段，该第二连接段重迭于该第一绝缘结构且连接于该第二触控导接段。

在一些实施态样中，该第一连接段与该第一触控导接段为一体式结构，该第二连接段与该第二触控导接段为一体式结构。

在一些实施态样中，该等第一触控感测段分别位于该第一绝缘结构的两侧，且该等第一触控感测段为交错分布；该等第一压感段分别位于该第一绝缘结构的两侧，且该等第一压感段为交错分布；该等第二触控感测段分别位于该第一绝缘结构的两侧，且该等第二触控感测段为交错分布；该等第二压感段分别位于该第一绝缘结构的两侧，且该等第二压感段为交错分布。

在一些实施态样中，该等第一触控感测段分别位于该第一绝缘结构的两 侧，且该等第一触控感测段为对称分布；该等第一压感段分别位于该第一绝缘结构的两侧，且该等第一压感段为对称分布；该等第二触控感测段分别位于该第一绝缘结构的两侧，且该等第二触控感测段为对称分布；该等第二压感段分别位于该第一绝缘结构的两侧，且该等第二压感段为对称分布。

在一些实施态样中，该第一触控感测电极与该第二触控感测电极的宽度为300至1000奈米。

在一些实施态样中，该第一压力感测电极与该第二压力感测电极的宽度为20至200奈米。

在一些实施态样中，该第一触控感测电极、该第二触控感测电极与该第一压力感测电极为相同材质。

在一些实施态样中，该第一压力感测电极的电阻值大于该第一触控感测电极及该第二触控感测电极。

本发明之功效在于：触控面板藉由将压力感测电极与触控感测电极整合于同一个基材的同一平面上。一方面可以节省基材使得触控面板整体的厚度得以减薄。另一方面，压力感测电极与触控感测电极形成在同一个基材的同一平面上可以防止触控面板在执行触控感应或按压压力值感应时相互影响，从而保证触控感应与压力值感应的精确度。且，从制程的角度而言，压力感测电极与触控感测电极可以选用相同材质进行制作，从而使得压力感测电极与触控感测电极得以在同一道制程中制作完成，增加了生产的效率性与经济性。

附图说明

本发明之其他的特征及功效，将于参照图式的实施例详细说明中清楚地呈 现，其中：

图1是一正视示意图，说明本发明具有压力感测电极的触控面板的第一实施例；

图2是图1的局部放大图；

图3是沿图2之A-A方向的剖视示意图；

图4是一正视示意图，说明本发明具有压力感测电极的触控面板的第二实施例；

图5是沿图4之B-B方向的剖视示意图；

图6是沿图4之C-C方向的剖视示意图；

图7是一正视示意图，说明本发明具有压力感测电极的触控面板的第三实施例；

图8是图7的局部放大图；

图9是沿图8之D-D方向的剖视示意图；

图10是一正视示意图，说明本发明具有压力感测电极的触控面板的第四实施例；

图11是沿图10之E-E方向的剖视示意图；

图12是沿图10之F-F方向的剖视示意图；

图13是一正视示意图，说明本发明具有压力感测电极的触控面板的第五实施例；

图14是沿图13之G-G方向的剖视示意图；

图15是沿图13之H-H方向的剖视示意图；

图16是一正视示意图，说明本发明具有压力感测电极的触控面板的第六实 施例；

图17是沿图16之I-I方向的剖视示意图；及

图18是沿图16之J-J方向的剖视示意图。

具体实施方式

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

第一实施例：

参阅图1、图2及图3，为本发明触控面板100的第一实施例。触控面板100可应用于移动电话、平板计算机、笔记计算机等各式电子产品，并包含一基材1、多个第一触控感测电极2、多个第一压力感测电极3、多个第一绝缘结构4、多个第二触控感测电极5，以及图未示遮蔽层(BM)、导电线路、抗反射层等结构。

基材1可以采用玻璃等材质制作为透光硬质基板，或藉由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等材质制作为透光挠性基板，以作为结构制作的承载基材。

在一较佳实施例中，基材1可以采用经过钢化后的玻璃材质制作，钢化的方式主要是通过特殊的化学强化处理，从而使得基材1具有相当的硬度，防止其摔落后发生破碎。且基材1设计为触控面板100的盖板(最靠近使用者的一层)，即基材1的一侧面可用作使用者直接触摸以操作触控面板100，而基材1的另一侧面用作结构制作的承载基材使用。

第一触控感测电极2相互间隔地设置于基材1上，并沿一对应Y轴的第一方向延伸，可通过奈米银、金属网格、铟锡氧化物、石墨烯、奈米碳管、导电高分子等透明导电材质制作为菱形、三角形、矩形等各式电极图案，用于在第 一方向产生触控感应讯号。

详细来说，第一触控感测电极2包括多个相互间隔的第一触控感测段21及多个连接于第一触控感测段21之间的第一触控导接段22。第一触控感测段21大致位于第一绝缘结构4以外的位置，第一触控导接段22重迭于第一绝缘结构4且被第一绝缘结构4覆盖，使得相互交错的第一触控感测电极2与第二触控感测电极5能够形成电性绝缘。本实施例中，第一触控感测电极2的较佳宽度L1为300至1000奈米，在此线宽下第一触控感测电极2能提供较佳的触控感应功能，且易于生产制作，但第一触控感测电极2的具体宽度可根据需要而对应调整，不以上述范围为限。

第一压力感测电极3相互间隔地设置于基材1，其延伸方向与第一触控感测电极2相同，且各与一条第一触控感测电极2邻近地在同一平面上间隔排列。第一压力感测电极3可藉由高分子材料、导电材料、压电材料等材质制作，于受外力按压后会因结构变形而导致电性变化，据以进行压力值的侦测。

在第一压力感测电极3藉由高分子材料制作的实施方式中，第一压力感测电极3受外力按压后会形成弯折或在厚度上有所改变而导致电容值的变化，根据该电容值的变化即可侦测外力按压的压力值，以提供压力感测之功能。

在第一压力感测电极3藉由导电材料制作的实施方式中，第一压力感测电极3受外力按压后会导致截面积的改变而使其电阻值有所变化，此时可根据电阻值之侦测判断外力按压的压力值。

在第一压力感测电极3藉由压电材料制作的实施方式中，第一压力感测电极3受外力按压后会因正压电效应(direct piezoelectric effect)而导致电压或电流的产生，此时藉由电压或电流的感测即可进行压力值之侦测。

此外，在特定实施方式中，第一压力感测电极3可采用相同于第一触控感测电极2、第二触控感测电极5的材质(例如氧化铟锡)制作，如此一来三者可同步进行制作，而增加生产的效率性与经济性。

进一步来说，本实施例中第一压力感测电极3包括多个相互间隔的第一压感段31及多个分别连接于第一压感段31之间的第一连接段32。第一压感段31大致位于第一绝缘结构4以外的位置，第一连接段32重迭于第一绝缘结构4且被第一绝缘结构4覆盖，使得第一压力感测电极3能与第二触控感测电极5形成电性绝缘。在一较佳实施例中，第一压力感测电极3的材质与第一触控感测电极2和第二触控感测电极5相同，此时，第一压力感测电极3的较佳宽度L2为20至200奈米，而第一触控感测电极2和第二触控感测电极5的较佳宽度为300至1000奈米，藉此可以保证第一压力感测电极3的电阻值大于第一触控感测电极2及第二触控感测电极5，如此一来，当使用者的手指按压力作用在第一压力感测电极3、第一触控感测电极2和第二触控感测电极5上时，会造成第一压力感测电极3的形变，导致第一压力感测电极3呈现长度变化和横截面面积的变化，根据电阻的应变片计算公式：

dR/R＝Ks*ε，

其中，R为材料的初始电阻值，Ks为材料的灵敏系数,ε为测点处应变

根据以上计算公式可以得到，当材料的初始电阻值越大(即第一压力感测电极3的电阻越大)，其产生的电阻变化值也会相应的越大，而电阻变化值越大，则越容易被位于后端的控制器(图中未示)所侦测。藉此，即使使用者的手指按压力同时作用在第一压力感测电极3、第一触控感测电极2和第二触控感测电极5上，但由于第一压力感测电极3上的电阻变化量相较于第一触控感测电极2和第二触控感测电极5的电阻变化量大，因此能够提供较佳的压力侦测灵敏性， 防止第一触控感测电极2和第二触控感测电极5在触控面板100进行压力值感应时产生干扰。且另一方面，第一压力感测电极3的制作宽度小于第一触控感测电极2和第二触控感测电极5的宽度，可以使得用以做触控位置感测的部份占据较大面积，从而保证正常触控感测效果。

值得注意的是，在其他较佳实施例中，亦可以通过选择具有较大的初始电阻的材料来制造第一压力感测电极3，而第一触控感测电极2和第二触控感测电极5则相对于第一压力感测电极3选用较小的初始电阻材料，从而使得使用者的手指按压力同时作用在第一压力感测电极3、第一触控感测电极2和第二触控感测电极5上，但由于第一压力感测电极3上的电阻变化量相较于第一触控感测电极2和第二触控感测电极5的电阻变化量大，因此能够提供较佳的压力侦测灵敏性。具体为第一压力感测电极3的材质采用铟锡氧化物，而第一触控感测电极2和第二触控感测电极5则采用奈米银。

第一绝缘结构4彼此间隔地设置于基材1，并覆盖第一触控感测电极2的第一触控导接段22及第一压力感测电极3的第一连接段32，供第二触控感测电极5的第二触控导接段52通过其上，使得第一触控感测电极2及第一压力感测电极3能够电性绝缘于第二触控感测电极5。

第二触控感测电极5彼此间隔地设置于基材1，并沿一对应X轴的第二方向延伸，可采用与第一触控感测电极2相同的材质制作，用于在第二方向产生触控感应讯号。此处，第二触控感测电极5系通过第一绝缘结构4及第一触控感测电极2，并且电性绝缘地与第一触控感测电极2及第一压力感测电极3相互交错，可与第一触控感测电极2配合而提供使用者在触控面板100上进行触控操作时的定位功能。

具体来说，第二触控感测电极5包括多个相互间隔的第二触控感测段51及 多个分别连接于第二触控感测段51之间的第二触控导接段52。第二触控感测段51大致位于第一绝缘结构4以外的位置，第二触控导接段52重迭于第一绝缘结构4，而与第一绝缘结构4、第一触控导接段22及第一连接段32形成堆栈式结构。根据前述第一触控感测电极2、第一压力感测电极3、第一绝缘结构4、第二触控感测电极5的实施方式，本实施例将执行压力感测功能的第一压力感测电极3整合于执行触控感应功能的第一触控感测电极2及第二触控感测电极5，当使用者碰触触控面板100时不仅能由第一触控感测电极2及第二触控感测电极5提供触控感应功能，还能同时由使用者碰触到的第一压力感测电极3进行按压压力值的侦测。

值得一提的是，上述触控感应及压力感应可由电子装置中的同一个控制器(图未示)进行讯号处理及控制，但也可以分别由不同控制器进行讯号处理及控制，不以特定实施方式为限。

第二实施例：

参阅图4、图5及图6，为本发明触控面板100的第二实施例。相较于第一实施例，本实施例的第一压力感测电极3是沿相同于第二触控感测电极5的方向延伸而与第二触控感测电极5间隔并排，并且通过第一绝缘结构4及第一触控感测电极2而电性绝缘地与第一触控感测电极2相互交错。如此一来，沿第二方向延伸的第一压力感测电极3同样能整合于执行触控感应功能的第一触控感测电极2与第二触控感测电极5，让使用者按压触控面板100时能同时进行触控操作及按压压力值的侦测。

第三实施例：

参阅图7、图8及图9，为本发明触控面板100的第三实施例。本实施例中，第一压力感测电极3是沿一异于第一方向、第二方向的第三方向延伸，也就是 说第一压力感测电极3的延伸方向不同于第一触控感测电极2及第二触控感测电极5，且第一触控感测电极2、第一压力感测电极3、第二触控感测电极5三者相互交错于第一绝缘结构4处，于构造上与前述两个实施例有所差异。

本实施例中，触控面板100还包含多个第二绝缘结构6(图中仅以单一个示例)，第二绝缘结构6的位置各与第一绝缘结构4重迭，并与第一绝缘结构4相互间隔。第一绝缘结构4与第二绝缘结构6分别夹设于第一触控感测电极2、第一压力感测电极3、第二触控感测电极5的交错处，而让第一触控感测电极2、第一压力感测电极3及第二触控感测电极5能够相互绝缘。

例如，参照图9，本实施例中压触控面板100在第一触控感测电极2、第一压力感测电极3、第二触控感测电极5的交错处，由下而上形成第一触控感测电极2、第一绝缘结构4、第一压力感测电极3、第二绝缘结构6、第二触控感测电极5的堆栈结构，如此让触控面板100能在使用者操作时，同时提供触控感应及压力感应的功能。但要说明的是，上述第一触控感测电极2、第一绝缘结构4、第一压力感测电极3、第二绝缘结构6、第二触控感测电极5的层迭关系仅为本实施例的示例，制造者能根据需要调整第一触控感测电极2、第一压力感测电极3、第二触控感测电极5在堆栈结构中的上下关系，而不以前述内容为限。

综上，本发明触控面板100将第一压力感测电极3与第一触控感测电极2及第二触控感测电极5整合于同一个基材1的同一平面上。一方面可以节省基材，使得触控面板100整体的厚度得以减薄。另一方面，第一压力感测电极3与第一触控感测电极2及第二触控感测电极5形成在同一个基材1的同一平面上可以防止触控面板100在执行触控感应或按压压力值感应时相互影响，从而保证触控感应与压力值感应的精确度。

第四实施例：

参阅图10、图11及图12，为本发明触控面板100的第四实施例。相较于第一实施例，在本第四实施例中，触控面板100还包含多个第二压力感测电极7(在图中仅以单一个示例)，而与前述实施例有所不同。第二压力感测电极7系设置于基材1，并沿一第四方向延伸，此处该第四方向系与第二方向相同，因此第二压力感测电极7是跟第二触控感测电极5彼此邻近地间隔排列，并且跨越第一绝缘结构4而交错且电性绝缘于第一压力感测电极3及第一触控感测电极2。

具体来说，第二压力感测电极7可采用与第一压力感测电极3相同的材质制作，且较佳宽度相同于第一压力感测电极3，以提供第二方向上的按压压力值侦测。第二压力感测电极7包括多个相互间隔的第二压感段71及多个连接于第二压感段71之间的第二连接段72，第二压感段71大致位于第一绝缘结构4以外的位置，第二连接段72重迭于部分的第一绝缘结构4，而让第二压力感测电极7能电性绝缘于第一触控感测电极2及第一压力感测电极3。

根据上述实施方式，本实施例触控面板100将第一压力感测电极3、第二压力感测电极7与第一触控感测电极2、第二触控感测电极5整合于同一个基材1的同一平面上。一方面可以节省基材，使得触控面板100整体的厚度得以减薄。另一方面，第一压力感测电极3、第二压力感测电极7与第一触控感测电极2、第二触控感测电极5形成在同一个基材1的同一平面上可以防止触控面板100在执行触控感应或按压压力值感应时相互影响，从而保证触控感应与压力值感应的精确度。此外，相较于前述实施例，本实施例藉由相互交错的第一压力感测电极3、第二压力感测电极7的设置，除了能提供更精确的压力感测功能外，还能在使用者按压于触控面板100时，藉由第一压力感测电极3、第二压力感测电极7进行按压位置的定位判断，而提供第一触控感测电极2及第二 触控感测电极5以外的定位功能，让用户能进行更多样化的操作。

第五实施例：

参阅图13、图14及图15，为本发明触控面板100的第五实施例。本实施例中，第一触控感测电极2、第一压力感测电极3、第二触控感测电极5、第二压力感测电极7的结构略不同于第四实施例，但能执行相同的功能。

具体来说，本实施例中第一触控感测电极2的第一触控导接段22与第一压力感测电极3的第一连接段32相互连接，且第二触控感测电极5的第二连接段72与第二压力感测电极7的第二触控导接段52相互连接，也就是说第一触控感测电极2与第一压力感测电极3之间以及第二触控感测电极5与第二压力感测电极7之间不必维持电性绝缘。在部分实施方式中，第一连接段32与第一触控导接段22可为一体式结构，第二连接段72与第二触控导接段52为一体式结构，但其实施方式不以此为限。

此外，本实施例中第一触控感测段21分别位于第一绝缘结构4的两侧，且第一触控感测段21为交错分布；第一压感段31分别位于第一绝缘结构4的两侧，且第一压感段31为交错分布；举例为，位于上方的第一压感段31设置在位于上方的第一触控感测段21的左侧，位于下方的第一压感段31设置在位于下方的第一触控感测段21的右侧，第一压力感测电极3整体呈倾斜设置。第二触控感测段51分别位于第一绝缘结构4的两侧，且第二触控感测段51为交错分布；第二压感段71分别位于第一绝缘结构4的两侧，且第二压感段71为交错分布。举例为，位于左侧的第二压感段71设置在位于左侧的第二触控感测段51的下方，位于右侧的第二压感段71设置在位于右侧的第二触控感测段51的上方，第二压力感测电极7整体呈倾斜设置。如此一来，本实施例的触控面板100能够透过不同于第四实施例的构造，执行相同的功能。

第六实施例

参阅图16、图17、图18，为本发明触控面板100的第六实施例。相较于第五实施例，本实施例的第一触控感测段21、第一压感段31、第二触控感测段51、第二压感段71相较于第一绝缘结构4均为对称分布，如此的实施方式也能让触控面板100执行相同于第四、第五实施例的触控感测及压力感测功能。

综合前述六个实施例，本发明之触控面板藉由将压力感测电极与触控感测电极整合于同一个基材的同一平面上。一方面可以节省基材，使得触控面板整体的厚度得以减薄。另一方面，压力感测电极与触控感测电极形成在同一个基材的同一平面上可以防止触控面板在执行触控感应或按压压力值感应时相互影响，从而保证触控感应与压力值感应的精确度。

且，从制程的角度而言，压力感测电极与触控感测电极可以选用相同材质进行制作，从而使得压力感测电极与触控感测电极得以在同一道制程中制作完成，增加了生产的效率性与经济性。

惟以上所述者，仅为本发明之实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围及专利说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。