触控面板的制作方法

本发明涉及一种面板，且特别涉及一种接脚数相对较少的触控面板。

背景技术：

随着触控技术渐趋成熟，触控面板被广泛应用在各式各样的电子产品中，如手机、平板电脑、笔记本电脑以及智能穿戴式装置等。近年来，触控面板更应用在大尺寸的电子产品中，如一体成型(allinone,aio)电脑、电子白板以及视频会议系统等。

然而，随着尺寸的增加，触控面板需要越多的通道(channel)来传递信号。同样地，触控检测所需的接脚数亦随着触控面板尺寸的增加而增加。接脚数越多，则需要使用到越多颗触控晶片。如此一来，不但增加了触控面板的成本以及硬件的负担，还会造成更新率降低。因此，如何缩减触控检测所需的接脚数，便成为此领域研发人员亟欲解决的问题之一。

技术实现要素：

本发明提供一种触控面板，其有助于缩减触控检测所需的接脚数。

本发明的一种触控面板，其包括基板以及触控元件。基板具有预定数量的触控区。触控元件配置在基板的预定数量的触控区中。触控元件包括多个第一电极、多个第二电极以及预定数量的第三电极。第一电极沿第一方向排列于预定数量的触控区中，且各第一电极包括多个第一电极图案。第二电极电性绝缘于第一电极且沿与第一方向相交的第二方向排列于预定数量的触控区中，其中各第二电极包括多个第二电极图案，且第一电极图案与第二电极图案在基板上的正投影之间具有多个间隙。预定数量的第三电极电性绝缘于第一电极以及第二电极，且预定数量的第三电极一对一地设置于预定数量的触控区。各第三电极包括多个第三电极图案以及多个第三连接部。第三电极图案在基板上的正投影位于并填补于间隙中，且第三电极图案不重叠于第一电极图案与第二电极图案。各第三连接部与至少一第一电极或至少一第二电极电性绝缘地交错且电性连接相邻两第三电极图案，其中沿第一方向排列且对应不同触控区的多个第一电极电性相连，且沿第二方向排列且对应不同触控区的多个第二电极电性相连。

在本发明的一实施例中，上述的各第一电极还包括多个第一连接部。各第一连接部连接相邻两第一电极图案。各第二电极还包括多个第二连接部。各第二连接部连接相邻两第二电极图案。第一电极图案、第二电极图案以及第三电极图案分布于基板上的同一层。

在本发明的一实施例中，上述的第一电极图案、第二电极图案以及第三电极图案的形状分别为六边形，且部分第三连接部分别跨越至少一第一连接部以及至少一第二连接部。

在本发明的一实施例中，上述的第二方向与第一方向垂直。

在本发明的一实施例中，部分第一电极图案分别具有第一子部分以及第二子部分。第一子部分与第二子部分在基板上的正投影之间具有第一子间隙。各第一电极还包括多个第一子连接部。各第一子连接部在基板上的正投影位于其中一第一子间隙中，且各第一子连接部连接其中一第一子部分以及对应的第二子部分，其中位于各触控区中间的第一子连接部与第三连接部交错，且与第三连接部连接的第三电极图案分别延伸进并填补于其中一第一子间隙中。

在本发明的一实施例中，位于相邻两触控区之间的各第一子连接部跨越两相邻触控区中的两相邻第三电极图案。

在本发明的一实施例中，部分第二电极图案分别具有第三子部分以及第四子部分。第三子部分与第四子部分在基板上的正投影之间具有第二子间隙。各第二电极还包括多个第二子连接部。各第二子连接部在基板上的正投影位于其中一第二子间隙中，且各第二子连接部连接其中一第三子部分以及对应的第四子部分，其中位于各触控区中间的第二子连接部与第三连接部交错，且与第三连接部连接的第三电极图案分别延伸进并填补于其中一第二子间隙中。

在本发明的一实施例中，位于相邻两触控区之间的各第二子连接部跨越两相邻触控区中的两相邻第三电极图案。

在本发明的一实施例中，预定数量的触控区以(mxn)阵列排列。m、n为大于1的正整数，且m、n的其中至少一者大于2。预定数量为(mxn)。每m个跨越不同触控区的第一电极电性相并联，且每n个跨越不同触控区的第二电极电性相并联。

基于上述，本发明实施例的触控面板在二维触控阵列(第一电极与第二电极)的架构下增设第三电极。第三电极分别对应其中一触控区设置，以协助判断正确触控点。因此，本发明实施例可使对应不同触控区的多个电极电性相连(即共用相同的接脚)来有效缩减触控检测所需的接脚数。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的第一实施例的一种触控面板的上视示意图。

图2a是图1的触控面板的第一电极与第一导线的上视示意图。

图2b是图1的触控面板的第二电极与第二导线的上视示意图。

图2c是图1的触控面板的第三电极与第三导线的上视示意图。

图3a至图3d分别是沿图1中剖线a-a’、b-b’、c-c’、d-d’的剖面示意图。

图4是依照本发明的第二实施例的一种触控面板的上视示意图。

图5a至图5c是图4中触控元件及导线的分解图。

附图标记说明：

100、200：触控面板

110：基板

120、120’：触控元件

132：第一导线

134：第二导线

136：第三导线

a：触控区

d1：第一方向

d2：第二方向

d3：第三方向

d4：第四方向

e1、e1'：第一电极

e11、e11’：第一电极图案

e11a：第一子部分

e11b：第二子部分

e12、e12’：第一连接部

e13：第一子连接部

e2、e2'：第二电极

e21、e21’：第二电极图案

e21a：第三子部分

e21b：第四子部分

e22、e22’：第二连接部

e23：第二子连接部

e3、e3'：第三电极

e31、e31’：第三电极图案

e32、e32’：第三连接部

g：间隙

g1：第一子间隙

g2：第二子间隙

in1、in2：绝缘层

o1：第一开口

o2：第二开口

a-a’、b-b’、c-c’、d-d’：剖线

θ1、θ2：锐角

具体实施方式

图1是依照本发明的第一实施例的一种触控面板的上视示意图。图2a是图1的触控面板的第一电极与第一导线的上视示意图。图2b是图1的触控面板的第二电极与第二导线的上视示意图。图2c是图1的触控面板的第三电极与第三导线的上视示意图。图3a至图3d分别是沿图1中剖线a-a’、b-b’、c-c’、d-d’的剖面示意图。请先参照图1至图2c，触控面板100包括基板110以及触控元件120。

基板110可以是盖板或是显示面板中的基板。举例而言，基板110可以是高机械强度的玻璃基板或是可挠曲的塑胶基板，但不以此为限。基板110具有预定数量的触控区a。在本实施例中，触控区a的数量为4，且4个触控区a以(2x2)的阵列排列。然而，触控区a的数量及其排列方式可依需求改变，而不限于图1所绘示者。

触控元件120配置在基板110的预定数量的触控区a中。触控元件120包括多个第一电极e1、多个第二电极e2以及预定数量的第三电极e3。在本实施例中，第一电极e1以及第二电极e2的数量分别为8，且第三电极e3的数量为4。然而，第一电极e1、第二电极e2以及第三电极e3的数量可依需求改变，而不限于图1至图2c所绘示者。第一电极e1、第二电极e2以及第三电极e3的材质可包括透光导电材质。举例而言，第一电极e1、第二电极e2以及第三电极e3的材质可选自于金属氧化物、纳米银丝、纳米碳管以及金属网格的其中至少一者，但不以此为限。

第一电极e1沿第一方向d1排列于预定数量的触控区a中，且各第一电极e1例如分别沿与第一方向d1相交的第二方向d2延伸。第二方向d2例如与第一方向d1垂直，但不以此为限。如图2a所示，各第一电极e1可包括多个第一电极图案e11以及多个第一连接部e12。各第一连接部e12连接相邻两第一电极图案e11。在本实施例中，各第一连接部e12沿第二方向d2连接相邻两第一电极图案e11。

第二电极e2电性绝缘于第一电极e1且沿第二方向d2排列于预定数量的触控区a中，且各第二电极e2例如分别沿第一方向d1延伸。如图2b所示，各第二电极e2可包括多个第二电极图案e21以及多个第二连接部e22。各第二连接部e22连接相邻两第二电极图案e21。在本实施例中，各第二连接部e22沿第一方向d1连接相邻两第二电极图案e21，但本发明不以此为限。

第一电极图案e11与第二电极图案e21在基板110上的正投影不相互重叠而使彼此之间具有多个间隙g(图1仅示意性标示出一个间隙g)。详细而言，第一电极图案e11与第二电极图案e21可分布于基板110上的同一层，亦即第一电极图案e11与第二电极图案e21可由同一道制程形成且采用相同的材质制作。在此架构下，第一电极图案e11与第二电极图案e21之间保持距离(例如间隙g的宽度)，以使两者电性绝缘。各第二连接部e22与其中一第一连接部e12交错，且第二连接部e22与第一连接部e12之间可设置绝缘层in1(请参照图3a及图3b)，以使两者电性绝缘。在本实施例中，绝缘层in1包括多个岛状的绝缘图案，各绝缘图案配置在其中一第一连接部e12上，且各第二连接部e22跨越其中一绝缘图案，以连接两相邻第二电极图案e21。在此架构下，第二连接部e22与第二电极图案e21由不同道制程形成且可采用相同或不同的材质制作。然而，在另一实施例中，第一连接部e12与第二连接部e22的堆迭顺序也可颠倒。

预定数量的第三电极e3电性绝缘于第一电极e1以及第二电极e2，且预定数量的第三电极e3一对一地设置于预定数量的触控区a。亦即，触控区a与第三电极e3是一对一设置关系。各第三电极e3包括多个第三电极图案e31以及多个第三连接部e32。第三电极图案e31在基板110上的正投影位于并填补于间隙g中，且第三电极图案e31不重叠于第一电极图案e11及第二电极图案e21。在本实施例中，第三电极图案e31可与第一电极图案e11以及第二电极图案e21分布于基板110上的同一层，且第三电极图案e31配置在第一电极图案e11与第二电极图案e21之间并与上述两电极图案保持距离，以分别电性绝缘于上述两电极图案。亦即，第三电极图案e31不与第一电极图案e11及第二电极图案e21接触。各第三连接部e32与至少一第一电极e1或至少一第二电极e2电性绝缘地交错且电性连接相邻两第三电极图案e31。

请参照图1及图2a，部分第一电极图案e11可分别具有第一子部分e11a以及第二子部分e11b。第一子部分e11a与第二子部分e11b在基板110上的正投影之间具有第一子间隙g1。各第一电极e1可进一步包括多个第一子连接部e13。各第一子连接部e13在基板110上的正投影位于其中一第一子间隙g1中，且各第一子连接部e13连接其中一第一子部分e11a以及对应的第二子部分e11b。

请参照图1及图3a，位于各触控区a中间的第一子连接部e13与第三连接部e32交错，且与第三连接部e32连接的第三电极图案e31分别延伸进并填补于其中一第一子间隙g1中。第一子连接部e13与第三连接部e32之间可设置绝缘层in1，以使两者电性绝缘。在本实施例中，与第一子连接部e13交错的第三连接部e32形成在绝缘层in1之后，因此与第一子连接部e13交错的第三连接部e32与第三电极图案e31由不同道制程形成且可采用相同或不同的材质制作，但本发明不以此为限。

另一方面，请参照图1及图3c，位于相邻两触控区a之间的各第一子连接部e13跨越两相邻触控区a中的两相邻第三电极图案e31，其中第一子连接部e13与第三电极图案e31之间可设置绝缘层in1，以使两者电性绝缘。在此架构下，位于相邻两触控区a之间的第一子连接部e13形成在绝缘层in1之后，因此位于相邻两触控区a之间的第一子连接部e13与图3a中位于各触控区a中间的第一子连接部e13由不同道制程形成且可采用相同或不同的材质制作。

请参照图1及图2b，部分第二电极图案e21亦可分别具有第三子部分e21a以及第四子部分e21b。第三子部分e21a与第四子部分e21b在基板110上的正投影之间具有第二子间隙g2。各第二电极e2可进一步包括多个第二子连接部e23。各第二子连接部e23在基板110上的正投影位于其中一第二子间隙g2中，且各第二子连接部e23连接其中一第三子部分e21a以及对应的第四子部分e21b。

请参照图1及图3b，位于各触控区a中间的第二子连接部e23与第三连接部e32交错，且与第三连接部e32连接的第三电极图案e31分别延伸进并填补于其中一第二子间隙g2中。第二子连接部e23与第三连接部e32之间可设置绝缘层in1，以使两者电性绝缘。在本实施例中，与第三连接部e32交错的第二子连接部e23形成在绝缘层in1之后，因此第三连接部e32与所连接的第三子部分e21a以及第四子部分e21b由不同道制程形成且可采用相同或不同的材质制作。此外，与第二子连接部e23交错的第三连接部e32与第三电极图案e31可分布于基板110上的同一层。亦即与第二子连接部e23交错的第三连接部e32与第三电极图案e31可由同一道制程形成且采用相同的材质制作。然而，本发明不限于上述。

另一方面，请参照图1及图3d，位于相邻两触控区a之间的各第二子连接部e23跨越两相邻触控区a中的两相邻第三电极图案e31，其中第二子连接部e23与第三电极图案e31之间可设置绝缘层in1，以使两者电性绝缘。在此架构下，位于相邻两触控区a之间的第二子连接部e23形成在绝缘层in1之后，因此位于相邻两触控区a之间的第二子连接部e23与图3b中位于各触控区a中间的第二子连接部e23可分布于基板110上的同一层。亦即位于相邻两触控区a之间的第二子连接部e23与图3b中位于各触控区a中间的第二子连接部e23可由同一道制程形成且采用相同的材质制作。

请参照图1至图2b，沿第一方向d1排列且对应不同触控区a的多个第一电极e1电性相连，例如图1中左上方触控区a中第一列第一电极e1与左下方触控区a中第一列第一电极e1相并联。且沿第二方向d2排列且对应不同触控区a的多个第二电极e2电性相并联，例如图1中左方触控区a中第一行第二电极e2与右方触控区a中第一行第二电极e2相并联。在本实施例中，每2个第一电极电性跨区(不同触控区a)相并联，且每2个第二电极电性跨区(不同触控区a)相并联，但本发明不以此为限。

详言之，触控面板100可包括多条第一导线132、多条第二导线134以及多条第三导线136。各第一导线132与其中一第一电极e1电性连接，且不同触控区a的第一导线132相并联。在本实施例中，非相并联的第一导线132相互交错，其中相互交错的第一导线132之间通过绝缘层in2而彼此电性绝缘，且使第一电极e1电性相连的方法例如是于绝缘层in2形成对应的第一开口o1，使对应的第一导线132通过第一开口o1而相连接。

各第二导线134与其中一第二电极e2电性连接，且不同触控区a的第一导线132相并联。在本实施例中，非相并联的第二导线134相互交错，其中相互交错的第二导线134之间通过绝缘层in2而彼此电性绝缘，且使第二电极e2电性相连的方法例如是于绝缘层in2形成对应的第二开口o2，使对应的第二导线134通过第二开口o2而相连接。

各第三导线136与其中一第三电极e3电性连接。在本实施例中，第三导线136可配置在绝缘层in2上，且配置于绝缘层in2上的第一导线132、第二导线134以及第三导线136可分布于基板110上的同一层，亦即配置于绝缘层in2上的第一导线132、第二导线134以及第三导线136可由同一道制程形成且可采用相同的材质制作。

然而，本发明不用以限定第一导线132、第二导线134以及第三导线136的制作顺序以及电极间电性相连的方法。在另一实施例中，也可以在与导线电性连接的柔性印刷电路板上设置连接线路，以使电极间电性相连。

第三电极e3的设置可将二维触控阵列(包括第一电极e1与第二电极e2)划分出多个坐标判读区(即触控区a)。通过分时驱动二维触控阵列与第三电极e3的其中一者，再搭配二维触控阵列与第三电极e3的其中另一者所读取的触控坐标，即可判断正确触碰点。举例而言，第三电极e3可作为驱动电极，而第一电极e1与第二电极e2可作为感测电极。在触控检测时，第三电极e3被依序输入驱动信号。当触控面板100被触碰时，其中一第一导线132以及其中一第二导线134会因电容值的变异而输出产生变异的电压信号。由于两两第一电极e1之间电性相连，且两两第二电极e2之间电性相连，因此在图1的架构下系统会得出4个可能的触碰点。此时通过比对触碰发生时被驱动的第三电极e3，即可筛选出正确触控点。然而，本发明的驱动方式不限于上述。在另一实施例中，第一电极e1与第二电极e2可作为驱动电极，而第三电极e3可作为感测电极。

在未设置第三电极e3的现有技术架构下，两两第一电极e1之间(或两两第二电极e2之间)若电性相连将无法判断正确触控点，因此第一电极之间必须电性绝缘，且第二电极e2之间必须电性绝缘。换句话说，在未设置第三电极e3的架构下，就8个第一电极e1以及8个第二电极e2所构成的触控元件而言，需要8个接脚传递驱动信号以及8个接脚接收感测信号，也就是至少需要16个接脚。

相较之下，通过第三电极e3的设置，本实施例可使对应不同触控区a的多个电极(如第一电极e1或第二电极e2)电性相连(即共用相同的接脚)来有效缩减触控检测所需的接脚数。在图1中a的架构下，8个第一电极e1、8个第二电极e2以及4个第三电极e3所构成的触控元件需要4个接脚以接收或传递第一电极e1的信号，4个接脚以接收或传递第二电极e2的信号，4个接脚以接收或传递第三电极e3的信号。换句话说，本实施例可有效将接脚数缩减至12个。然而，接脚数的缩减量可依不同的设计需求(如电极数量及触控区的排列方式等)改变，而不限于图1所绘示者。

举例而言，在未设置第三电极e3的现有技术架构下，就27个第一电极e1以及27个第二电极e2所构成的大尺寸触控面板而言，需要27个接脚传递驱动信号以及27个接脚接收感测信号，也就是至少需要54个接脚。相较之下，以27个第一电极e1、27个第二电极e2且(3x3)阵列排列的触控区a为例，即设置9个第三电极e3，其中每3个第一电极电性相连，且每3个第二电极电性相连。在此架构下，仅需要9个接脚以接收或传递第一电极e1的信号，9个接脚以接收或传递第二电极e2的信号，9个接脚以接收或传递第三电极e3的信号。换句话说，可有效将接脚数由54个缩减至27个。

图4是依照本发明的第二实施例的一种触控面板的上视示意图。图5a至图5c是图4中触控元件及导线的分解图。请参照图4至图5c，触控面板200相似于图1的触控面板100，且相同的元件以相同的标号表示，于此不再赘述。触控面板200与触控面板100的主要差异在于触控元件120’的图案设计及排列方式。

进一步而言，各第一电极e1'的第一电极图案e11'的形状分别为六边形(但不以此为限)，且至少部分第一连接部e12'沿第三方向d3连接相邻两第一电极图案e11'。第三方向d3不平行且不垂直于第一方向d1或第二方向d2，且第三方向d3与第二方向d2所夹的锐角θ1例如是60度。

各第二电极e2'的第二电极图案e21'的形状分别为六边形(但不以此为限)，且至少部分第二连接部e22'沿第三方向d3以及第四方向d4连接相邻两第二电极图案e21'。第四方向d4不平行且不垂直于第一方向d1或第二方向d2，且第四方向d4与第一方向d1所夹的锐角θ2例如是30度。各第二连接部e22'跨越至少一第一连接部e12'以连接相邻的第二电极图案e21'。在此架构下，第二连接部e22'与第一连接部e12'之间可设置有绝缘层(未绘示，可如前述第一实施例中绝缘层in1的作法)，以使两者电性绝缘。

各第三电极e3'的第三电极图案e31'的形状分别为六边形(但不以此为限)，且至少部分第三连接部e32'沿第三方向d3以及第四方向d4连接相邻两第三电极图案e31'。在本实施例中，第一电极图案e11'、第二电极图案e21'以及第三电极图案e31'可为同一层。部分第三连接部e32'分别跨越至少一第一连接部e12'以及至少一第二连接部e22'。在此架构下，第三连接部e32'与第一连接部e12'之间以及第三连接部e32'与第二连接部e22'之间可设置有绝缘层(未绘示)。

综上所述，本发明实施例的触控面板将触控元件区分为多个触控区，在二维触控阵列(第一电极与第二电极)的架构下增设第三电极。第三电极一对一设置于触控区，且第三电极的第三电极图案与二维触控阵列的第一电极图案以及第二电极图案分布于基板上的同一层，且第三电极图案填补于第一电极图案与第二电极图案之间的间隙中。通过使对应不同触控区的多个电极电性相连(即共用相同的接脚)来有效缩减触控检测所需的接脚数。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。