能降低莫瑞效应的触控面板的制作方法

文档序号:15961976发布日期:2018-11-16 22:52阅读:130来源:国知局

一种能降低莫瑞效应的触控面板,尤其是一种能在提高触控讯号辨识度的同时,且有效减少干涉条纹产生的触控面板,并且感应电极只要使用薄膜光罩制作,故不须使用玻璃光罩,而有效节省制作成本,尤其与各种主流尺寸的显示面板一起使用时也不产生干涉条纹。



背景技术:

触控面板的金属网格与显示面板贴合应用时,易产生所谓的干涉纹 (Moire),影响画面显示质量。干涉纹的产生是因为金属网格图案形状、排列方式以及金属网格的线宽影响透光率几项因素相互影响。当相邻的条纹图案彼此规律地排列时,即会产生光学干涉纹,为了能够有效防止干涉条纹 (interference fringes)等光学现象,例如所谓的莫瑞效应(Moire effect)。将金属网格的线宽制作成介于1微米至3微米之间,以及调整金属网格的形状角度或者排列方式是非常有效的方法。

另一原因则为触控面板与显示面板贴合时,触控面板的金属网格与显示面板的薄膜晶体管数组(Thin-Film Transistor array,TFT array)(如黑色矩阵 (black matrix)或RGB像素排列)同为规则网格状排列,因此两规则网格状排列的图案重迭时,亦会产生光学干涉纹。

为避免或降低干涉纹现象的发生,可使导线的线宽介于1微米至3微米之间,这样微细的线宽须藉由高分辨率玻璃光罩来制作出来,但是玻璃光罩的造价昂贵,导致初期开发及制造成本升高。

因此可以透过薄膜光罩(参图1A)来制作,但是薄膜光罩1a因分辨率较玻璃光罩低的关系,因此相对于玻璃光罩,在线与线的交叉处会有扩大的现象,而透过薄膜光罩1a经由曝光显影蚀刻制程,制作而成的金属网格1b (如图1B),线宽仅介于5至8微米,且在线与线的交叉处则会形成许多的节点N,如上述,以薄膜光罩1a制作出的线宽较大,因此节点的面积较大,且各节点又都是正十字的均一形状,因此当光线到达节点处时容易发生绕射现象,而影响透光度并严重影响显示效果。

参阅台湾发明专利公告号I601043“具有无感应功能金属线条的触控面板”一案,主要包含透光基板与两感应电极,两感应电极隔着透光基板相对,两感应电极的金属网格各包含具感应功能的金属线条与无感应功能的金属线条,且相对的金属网格还形成有互相交错的线条;该案的目的在于避免发生绕射效应,该案采用的技术手段是将金属网格的各网格面积变大(也就是网格密度变大),而能减少节点的数量,然而节点数量变少是表示发出绕射效应的位置变少,但是节点本身的面积并没有被缩小,仍可能产生绕射效应。

此外,该案将“具感应功能的金属线条”与“无感应功能的金属线条”于相互交错时,虽然整体上能构成肉眼不可视的网格图案,但是上述两者本身都是规则性的网格图案,因此相互交错仍然是规则性的网格图案,也就是个金属线条之间的间隔是固定的,因此当与不同规格的显示面板贴合时,会与某些规格的黑色矩阵(Black Matrix)及彩色滤光片层发生干涉纹现象,因此必须另外设计出具不同排列间隔的金属网格;但是会带来制作成本变高的问题,同时也有节点处绕射效应的问题待克服。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于提供一种在降低干涉条纹产生的同时又能提高触控灵敏度的触控面板设计方法,此外还能使用成本低廉的薄膜光罩来做金属网格,尤其能以单一规格配合各种分辨率的显示面板使用。

本实用新型主要是提供一种降低绕射效应发生于节点的技术手段,也就让构成节点的两线条之间的各夹角是不相等,其中各夹角介于一适当角度范围内,但夹角的角度可以在适当角度范围内以随机数方式决定,比如选择不同的夹角角度,藉以使各节点的形状略有不同且使节点处的面积缩小,如此就能有效降低绕射效应发生于节点处的机会,因此各节点及金属网格并不会与显示器的黑色矩阵(Black Matrix)及彩色滤光片层刚好对齐,也就是因本实用新型具感应功能的金属网格的各节点的形状都非单一的正十字形状,因此能有效降低发生于节点处的绕射效应,此外构成金属网格的各线条也会带有一点曲度、斜度等近似直线的线条,如此就不会与规律有序排列的黑色矩阵(Black Matrix)及彩色滤光片刚好对应,因此透过利用本实用新型的降低节点处绕射效应的技术手段,就能适用各种主流显示器而不产生干涉纹效应。

本实用新型并在具感应功能的金属网格中更配置无感应功能的金属线条,并让不同的感应电极的无感应功能的金属线条能隔着透光基板相互交错,而使第一感应电极与第二感应电极整体形成相互交错的图案,由于本实用新型的各节点的形状都不一致,无感应功能的金属线条也不都是直线而是带有曲度或斜率的金属线条,因此交错图案是主要由不规则的四边形组成,当与显示面RGB像素排列)的规则网格状排列做贴合时,自然不容易发生重迭,而不产生干涉纹。

为达上述目的,本实用新型的能降低莫瑞效应的触控面板包含一透光基板;一第一感应电极,设置于该透光基板上的一第一面上并沿一第一方向延伸,该第一感应电极包括多个个第一金属网格,所述第一金属网格包含多个节点,所述第一金属网格中构成所述节点的任两线条之间所构成的夹角的角度介于适当的角度范围中并在上述范围以随机数决定,一第一金属网格中配置有多个无感应功能的第一金属线条,所述无感应功能的第一金属线条两端不连接于但靠近于该第一金属网格,且所述无感应功能的第一金属线条彼此相距一间隔;一第二感应电极,设置于该透光基板的一第二面之上并沿一第二方向延伸,该第一面与该第二面需要互相对应,该第二感应电极包括多个第二金属网格,所述第二金属网格包含多个节点,所述第二金属网格中构成所述节点的任两线条之间所构成的夹角的角度介于适当的角度范围中并在上述范围以随机数决定;一第二金属网格中配置有多个无感应功能的第二金属线条,所述无感应功能的第二金属线条两端不连接于但靠近于该第二金属网格,且所述无感应功能的第二金属线条彼此相距一间隔。

其中,所述第一金属网格与在所述第一金属网格中的所述无感应功能的第一金属线条,和所述第二金属网格与在所述第二金属网格中所述无感应功能的第二金属线条为隔着该透光基板上下相对并相互交错而共同形成一交错图案,该交错图案包含多个不规则四边形。

本实用新型特点还包含,本案于将该第一金属网格及该第二金属网格的网格间距提高于1.8mm以上,因网格间距变大,可增加电容值的变化量,而达成提高触控讯号辨识度的目的。

此外,上段所提的是将该第一金属网格或该第二金属网格的网格宽度提高,而提高触控讯号辨识度,但只提高网格宽度会造成金属网格密度不足而使肉眼感觉到网格的存在,而将所述无感应功能的第一金属线条及第二金属线条设置于该第一金属网格及该第二金属网格之中,正好使得该第一感应电极与该第二感应电极的网格密度保持在不被肉眼察觉的程度。

附图说明

图1A为现有技术的薄膜光罩的示意图。

图1B为现有技术经薄膜光罩曝光显影蚀刻制程所制作的金属网格的示意图

图2为本实用新型能降低莫瑞效应的触控面板的示意图。

图3为第一感应电极与其局部区域A放大后的示意图。

图4为第二感应电极与其局部区域B放大后的示意图。

图5为图2局部区域C的放大示意图。

图6A为节点及构成节点的两线条之间所构成夹角的示意图。

图6B为连接两节点之间的线条不是直线而是带有曲度或斜度的近似直线的线条的示意图。

其中,附图标记说明如下:

1 能降低莫瑞效应的触控面板

10 透光基板

11 第一感应单元

12 第二感应单元

111 第一感应电极

111A 第一金属网格

111B 无感应功能的第一金属线条

113 第一金属引线

121 第二感应电极

121A 第二金属网格

121B 无感应功能的第二金属线条

123 第二金属引线

A、B、C 局部区域

V 可视触控区

L 周边线路区

X 第一方向

Y 第二方向

1a 薄膜光罩

1b 金属网格

具体实施方式

以下配合图标及组件符号对本实用新型的实施方式做更详细的说明,使熟悉本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。

参阅图2,图2为本实用新型能降低莫瑞效应的触控面板的示意图。如图2 所示,本实用新型的能降低莫瑞效应的触控面板1至少包括一透光基板10、一第一感应单元11及一第二感应单元12,其中该透光基板10包含一可视触控区 V以及一周边线路区L,其中,该周边线路区L在该透光基板10的边缘与该可视触控区V之间,该可视触控区V为该透光基板10的非边缘区域,该周边线路区L为该透光基板10的边缘区域,也就是该可视触控区V较该周边线路区L远离于该透光基板10的边缘,或该周边线路区L环绕该可视触控区V。

该透光基板10可以是硬质基板或可挠式基板;硬质基板的材质可以是玻璃、强化玻璃、蓝宝石、陶瓷或其他适当材质;可挠式基板的材质可以是高分子材质。所述高分子材质例如是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、尼龙(Nylon)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰亚胺 (Polyimide,PI)、丙烯酸树酯(acrylic resin)或聚甲基丙烯酸甲酯与聚碳酸酯的混合材料等材质。应用所述可挠基板所形成的触控面板可具有挠曲性,因而适于包覆在挠曲表面或是任何需要触控功能的可挠曲对象上,例如是显示面板其他适合材料形成的可挠式基板。

该第一感应单元11及该第二感应单元12配置于该透光基板10的一第一面及一第二面,该第一面与该第二面需要互相对应,比如互相对应的上表面及下表面,亦可设置于不同的透光基板10的上表面或下表面,再以光学胶(图面未显示)按照其相对位置贴合在一起,因此该第一感应单元11及该第二感应单元12只要彼此的部分或全部在互相平行对应的相对位置上,将该第一感应单元11及该第二感应单元12设置于单一或多个基板上都能达成本实用新型的目的。

参阅图3,图3为第一感应电极与其局部区域A放大后的示意图,并请配合图2所示,其中图2是示意该第一感应单元11延一第一方向Y而轴向延伸,该第一感应单元11包含多个第一感应电极111与多个第一金属引线113,所述第一感应电极111位于该可视触控区V之中并沿着该第一方向Y而轴向延伸,所述第一金属引线113则位于该周边线路区L之中,所述第一感应电极111并电性连接于所述第一金属引线113。

其中相邻的两第一感应电极111互不相连,图2中的纵向虚线即表示相邻的两第一感应电极111的间有一间隔,因图2为能降低莫瑞效应的触控面板的巨观示意,而该第一感应电极111的实际结构,则请参图3的局部区域A的放大示意图,如局部区域A所示,该第一感应电极111包含多个第一金属网格 (metal mesh)111A,其中一第一金属网格111A具有四个节点,所述节点是透过金属线条相交而成,所述第一金属网格111A中构成所述节点的两线条概呈非直线(也能从中配置一些直线),其中第一金属网格111A中皆配置有多个无感应功能的第一金属线条111B,无感应功能的第一金属线条111B两端不连接于但很靠近于第一金属网格111A的边线,且所述无感应功能的第一金属线条 111B彼此相距一间隔。

参阅图4,图4为第二感应电极与其局部区域B放大后的示意图,并请配合图2所示,其中图2是示意该第二感应单元12延一第二方向X而轴向延伸,该第二感应单元12并包含多个第二感应电极121与多个第二金属引线123,所述第二感应电极121位于该可视触控区V之中,所述第二金属引线123则位于该周边线路区L之中,所述第二感应电极121并电性连接于所述第二金属引线 123。

其中相邻的两第二感应电极121互不相连,图2中的横向虚线即表示相邻的两第二感应电极121的间有一间隔,因图2为能降低莫瑞效应的触控面板的巨观示意,而该第二感应电极121的实际结构则请参图4的局部区域B的放大示意图,如局部区域B所示,该第二感应电极121包含多个第二金属网格(metal mesh)121A,其中一第二金属网格121A中也具有四个节点,所述节点是透过金属线条相交而成,所述第二金属网格121A中构成所述节点的任两线条概呈非直线,其中第二金属网格121A中配置有多个无感应功能的第二金属线条 121B,无感应功能的第二金属线条121B两端不连接于但很靠近于该第二金属网格121A的边线,且所述无感应功能的第二金属线条121B彼此相距一间隔。

另请注意,所述第一金属网格或所述第二金属网格121A的材质为铜金、铝、铜、银、铬、钛、钼、钕、镍及上述金属的合金的至少其中之一;所述第一金属网格111A或所述第二金属网格121A是以薄膜光罩或玻璃光罩做曝光;其中该第一金属网格111A或该第二金属网格121A的网格宽度在 0.2mm~3.0mm之间。

参阅图5,图5为图2局部区域C的放大示意图。其中该第一感应单元11与该第二感应单元12是形成上下、左右或是斜对的相对的设置关系,如图5所示,所述第一金属网格111A与所述第二金属网格121A相对上形成相互交错的相对配置关系,所以所述第一金属网格111A与所述第二金属网格121A交错时会形成密度较低且间距相等的网格;且所述无感应功能的第一金属线条111B与所述无感应功能的第二金属线条121B亦为相互交错的相对配置关系;而如图5 的实施例所示,所述无感应功能的第一金属线条111B与所述无感应功能的第二金属线条121B彼此交错时会形成密度较高且间距大致相等的网格,也就是所述无感应功能的第一金属线条111B与第二金属线条121B是用来增加所述第一金属网格111A与所述第二金属网格121A的网格密度,因此第一感应电极与的第二感应电极相互交错后就能形成密度高而为肉眼不可视的交错图案,该交错图案主要包含多个不规则四边形,或更包含不规则三边形。

本实用新型的一实施例中,所述第一金属网格中构成所述节点的任两线条之间的夹角介于一适当角度范围内并在上述适当角度范围内做不同选择及搭配;所述第二金属网格中构成所述节点的任两线条之间的夹角也是介于一适当角度范围内并在上述适当角度范围内做不同选择及搭配,上述的适当角度范围为75度~125度,较佳的角度范围为77度~123度,最佳的角度范围为80 度~120度;比如在图6A中,任两线条相交时会形成的夹角数量是4个,其中四个夹角的角度可以皆不相同,比如θ1~θ4可以分别是70度、110度、80度、 100度,搭配后刚好是360度;或者如图6B,θ1~θ4是分别选用95度、85度、65 度、115度,连接两节点之间的线条不是直线而是带有曲度或斜度的近似直线的线条,以使交错图案是包含不规则形状。

较佳的,所述无感应功能的第一金属线条111B与所述无感应功能的第二金属线条121B交错后所形成的夹角也配置成介于适当角度范围内并在上述适当角度范围内做不同选择及搭配,上述的适当角度范围为75度~125度,较佳的角度范围为77度~123度,最佳的角度范围为80度~120度;如此能使交错图案由更为不规则的四边形图案所构成,但是交错图案的整体仍具有一定规律,因为夹角是在特定范围中随机数分配,且交错图案的整体是由不规则四边形所构成的网格图案。

较佳的,所述无感应功能的第一金属线条111B与所述无感应功能的第二金属线条121B不是纯直线而是带有曲度或斜度的近似直线的线条,

透过上述方式,能使本实用新型具感应功能的金属网格的各节点形状大多都是非正十字形状,当然也可穿插配置一些正十字的节点,藉此缩小节点的面积,而能有效降低绕射效应发生于节点处的机会,配合因夹角的角度选择及非直线线条而形成不规则四边形的交错图案,如此各节点及不规则的金属网格不会与显示器上规则排列的黑色矩阵(Black Matrix)及彩色滤光片层刚好对齐,而能适用各种主流显示器而不产生干涉纹效应。

其中所述无感应功能的第一金属线条中的任两相邻的无感应功能的第一金属线条的间隔介于0.2mm~0.6mm之间,且所述无感应功能的第一金属线条中的靠近于该第一金属网格的无感应功能的第一金属线条与该第一金属网格的间距介于0.2mm~0.6mm之间;所述无感应功能的第二金属线条中的任两相邻的无感应功能的第二金属线条的间隔在0.2mm~0.6mm之间,且所述无感应功能的第二金属线条中的靠近于该第二金属网格的无感应功能的第二金属线条与该第二金属网格的间距介于0.2mm~0.6mm之间。

所述无感应功能的第一金属线条111B彼此之间更穿插较大的空格,以供第二金属网格的线条配置其间;同样的,所述无感应功能的第二金属线条121B 彼此之间也穿插较大的空格,以供第一金属网格的金属线条配置其间。

本实用新型的一实施例中,该第一金属网格111A或该第二金属网格121A 的网格宽度在1.8mm以上,藉此增加电容值的变化量,而达成提高触控讯号辨识度的目的。

此外本实用新型的特点还包含,该第一金属网格111A及该第二金属网格 121A的中个别设置互相交错且无感应功能的第一金属线条111B及无感应功能的第二金属线条121B,上段所提的是将该第一金属网格111A或该第二金属网格121A的网格宽度提高,而提高触控讯号辨识度,但只提高网格宽度会造成金属网格密度不足而使肉眼感觉到网格的存在,而将所述无感应功能的第一金属线条111B及第二金属线条121B设置于该第一金属网格111A及该第二金属网格121A之中,正好使得该第一感应电极111与该第二感应电极121的网格密度保持在不被肉眼察觉的程度。

此外,由于的无感应功能的第一金属线条111B与等无感应功能的第二金属线条121B与感应用的金属网格并不相连,因此减少了节点的数量,且上段所提的第一金属网格111A与第二金属网格121A虽然俯视时看似会共同构成许多互相交错的节点,但是第一金属网格111A与第与第二金属网格121A之间还隔着透光基板,实际上不是节点,既然不是实质节点,就不会有节点外扩的现象,因此不需使用高分辨率的玻璃光罩,只要以薄膜光罩(比如底片) 就能制作只有极少节点的金属网格,大大的提高透光度,并有效的使显示效果提升,也由于薄膜光罩的成本远低于玻璃光罩,也能有效降低制作成本。

综上所述,本实用新型确实达成了在降低干涉条纹产生的同时又能提高触控灵敏度的触控面板设计方法,并且以薄膜光罩制作,还可降低制作成本。

由于本实用新型的技术内并未见于已公开的刊物、期刊、杂志、媒体、展览场,因而具有新颖性,且能突破目前的技术瓶颈而具体实施,确实具有进步性。此外,本实用新型能解决现有技术的问题,改善整体使用效率,而能达到具产业利用性的价值。

以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例,并非企图据以对本实用新型做任何形式上的限制,因此,凡有在相同的实用新型精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更,皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。

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