触控面板及其制造方法
【专利摘要】一种触控面板，界定有感测区与位于感测区边缘的线路区，其特征在于，所述触控面板包括：电极层，位于感测区内；第一导线层，位于线路区内，且与电极层电性连接；第二导线层，与第一导线层于线路区内电性连接；以及绝缘层，于该线路区内是设置在该第一导线层与该第二导线层之间并设有多个第一贯穿孔，该第一导线层与该第二导线层通过该第一贯穿孔电性连接。本发明同时公开一种触控面板的制造方法。上述触控电极结构可以用于尺寸较大的触控面板，即在不增加触控面板边框遮蔽区域宽度下，同时改善大尺寸面板所产生的信号衰减的问题。
【专利说明】触控面板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及触控技术，特别是涉及一种触控面板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]如图1所示，是一种传统的触控面板结构示意图。该触控面板10包括垂直交错设置的第一电极I和第二电极2。第一电极I和第二电极2的两端通过导线3引出并汇聚到控制器4。外界导电物体对电极的触摸会导致某些第一电极I和第二电极2上的电参数发生变化，电参数发生变化的电信号传送到控制器4中，经过计算得到触摸的位置，从而进一步实现触控功能。可以理解，随着触控面板尺寸增大，导线3从一端汇聚到控制器4所经过的路径也会变长，依据电阻定律R=P L/S (P为导线3材料的电阻率、L为导线3的长度、S为导线3的截面面积)，在P和S不变的情况下，导线3长度的增加会导致线阻变大，引起触控信号的衰减。通常的解决方案，可以通过增加导线3的宽度以增大导线3的截面面积，进而平衡导线3变长下的线阻，进而改善触控信号的衰减问题。但由于增加了导线3的宽度，后续将触控面板应用于触控显示装置时，为了避免导线3可视，触控显示装置的边框遮蔽区域(如常见触控手机的不可视区)亦将变宽，如此不能满足窄边框触控显示装置的产品需求。
【发明内容】
[0003]基于此，有必要提供一种减少触控信号衰减的触控面板及其制造方法，可在满足窄边框的产品需求下，仍能改善大面板的信号衰减问题。
[0004]一种触控面板，界定有感测区与位于所述感测区边缘的线路区，其特征在于，所述触控面板包括:电极层，位于该感测区内；第一导线层，位于该线路区内，且与该电极层电性连接；第二导线层，与该第一导线层于该线路区内电性连接；以及绝缘层，于该线路区内是设置在该第一导线层与该第二导线层之间并设有多个第一贯穿孔，该第一导线层与该第二导线层通过该第一贯穿孔电性连接。
[0005]一种触控面板的制造方法，该触控面板界定有感测区与位于所述感测区边缘的线路区，包括如下步骤:形成电极层于该感测区内；形成第一导线层于该线路区内，且该第一导线层与该电极层电性连接；形成第二导线层，且该第二导线层与该第一导线层于该线路区内电性连接；以及形成绝缘层，该绝缘层于该线路区内是设置在该第一导线层与该第二导线层之间并设有多个第一贯穿孔，该第一导线层与该第二导线层通过该第一贯穿孔电性连接。
[0006]上述触控面板，通过双层的导线层设计，在不增加导线层的宽度下，变相加大电阻面积，进而平衡了电阻值，藉此在不增加触控面板边框遮蔽区域宽度下，同时改善大尺寸面板所产生的信号衰减的问题，使得该触摸面板可以应用到尺寸较大的触控产品中。
【专利附图】
【附图说明】[0007]图1为一种传统的触控面板结构示意图；
[0008]图2为一实施例的触控面板的爆炸图；
[0009]图3为另一实施例的触控面板的爆炸图；
[0010]图4为又一实施例的触控面板的爆炸图；
[0011]图5为一实施例的触控面板的制造方法流程图；
[0012]图6a~图6c为图5所示流程图中处于不同步骤的触控面板的俯视图；
[0013]图6d是图6c沿A-A’剖面线的剖视图；
[0014]图7为另一实施例的触控面板的制造方法流程图；
[0015]图8a~图8c为图7所示流程图中处于不同步骤的触控面板的俯视图；
[0016]图8d是图8c沿B-B’剖面线的剖视图。
【具体实施方式】
[0017]请参阅图2，为一实施例的触控面板的爆炸图。触控面板100界定有感测区102与位于感测区102边缘的线路区104，触控面板100包括电极层120、第一导线层130、绝缘层140以及第二导线层150。线路区104位置和数量可根据电极层120的具体结构和第一导线层130所包含的第一导线132的数目作调整，例如，线路区104可位于电极层120的一侧或一侧以上。电极层120位于感测区102内，第一导线层130位于线路区104内且与电极层120电性连接。第二导线层150与第一导线层130于线路区104内电性连接。绝缘层140于线路区104内可设置在第一导线层130与第二导线层150之间，且在线路区104内的绝缘层140上设有多个第一贯穿孔142，而前述的第一导线层130与第二导线层150通过设于绝缘层140上的第一贯穿孔142彼此电性连接。
[0018]在本实施例中，触控面板100更包括基板110，第一导线层130与电极层120设置在基板100上，绝缘层140于感测区102内可设置在电极层120上，绝缘层140于线路区104内则可设置在第一导线层130上，其中设置在电极层120上的绝缘层140可用以保护电极层120。
[0019]基板110可以是玻璃基板或者聚对苯二甲酸类塑料(Polyethyleneterephthalate, PET)等透明基板。基板110可为平面形状、曲面形状，或两者之组合的形状，进而适应不同的触控产品需要。基板110还可为硬质基板或可扰式基板。
[0020]电极层120可以采用纳米银丝(Silver Nano-Wire, SNW)层、碳纳米管(Carbonnanotube, CNT)层、石墨烯(Graphene)层、高分子导电(Conductive Polymer)层以及氧化金属(ΙΤ0、ΑΖ0……Gel)层等。较特别地，当电极层120采用纳米银丝等易被氧化的材料，设置于电极层120上的绝缘层140还隔绝部分空气，提高电极层的抗氧化能力。
[0021]第一导线层130包含多条第一导线132，第二导线层150包含多条分别与第一导线132对应的第二导线152。上述的第一贯穿孔142在绝缘层140上的位置与第一导线132及第二导线152的位置相对应。
[0022]第一导线层130与电极层120可采用相同的透明导电材料，例如第一导线层130和电极层120可以米用纳米银丝(Silver Nano-ffire, SNW)、碳纳米管(Carbon nanotube,
CNT)、石墨烯(Graphene)、高分子导电(Conductive Polymer)以及氧化金属(IT0、AZ0......Gel)等制成，因两者采用相同的透明导电材料，因此两者可同时形成，但视情况，亦可不同时形成，另外第一导线层130与电极层120亦可采用不同的导电材料，例如电极层120仍为上述的透明导电材料，但第一导线层130可采用铝、银、铜等金属材料、钥铝钥等合金材料、氧化铟锡等透明材料，或前述之组合，其中，优先地，第一导线层130采用金属材料，金属材料具有较佳的导电率。
[0023]绝缘层140于线路区104内可设置在第一导线层130与第二导线层150之间，其上的第一贯穿孔142与第一导线132的位置对应，第一贯穿孔142的数量可根据第一导线132的长度确定，即，与较长的第一导线132对应的位置上可具有较多的第一贯穿孔142，与较短的第一导线132对应的位置上可具有较少的第一贯穿孔142，但其形成数量并不以此为限，可视不同设计而有不同的对应数量或位置。绝缘层140可为透明绝缘层，可以采用压克力聚合物(Acrylate Polymer)和环氧树脂(Epoxide Resin)等透明绝缘材料制成。在一个实施例中，绝缘层140于感测区102内可设置在电极层120上，更甚者，由于电极层120内部为间隔设置的电极单元，因此电极单元之间存在空隙，而绝缘层140在此状况下亦可填充于这些空隙而设置在基板110上。另，通过调整绝缘层140的折射率，可减少电极层120可能存在的可视问题，更具体地，根据电极层120材料的不同，绝缘层140可选用折射率大于电极层120折射率0.1的材料，或者选用折射率小于电极层120折射率0.1的材料。在另一实施例中，绝缘层140为不同折射率材料所构成的叠层结构，即可通过调节不同叠层材料的折射率，达到调节整体触控电极结构光学外观的目的。
[0024]第二导线层150可采用铝、银、铜等金属材料、钥铝钥等合金材料、氧化铟锡等透明材料，或前述之组合，其中，优先地，第二导线层150采用金属材料，金属材料具有较佳的导电率。
[0025]请参考图3，为另一实施例的触控面板的爆炸图。在此实施例中，电极层120包括间隔排列的第一方向电极单元122和第二方向电极单元124，以及连接相邻第二方向电极单元124的连接线126，且第一方向电极单元122位于连接线126两侧。第一方向电极单元122沿第一方向排列，第二方向电极单元124沿第二方向排列，较佳地，第一方向和第二方向相互垂直。第二方向电极单元124由连接线126电性连接形成第二方向电极。
[0026]相应地，在本实施例中，位于感测区104内的绝缘层140上设有多个第二贯穿孔143，且第二贯穿孔143裸露部分第一方向电极单元122。第二贯穿孔143与第一贯穿孔142可在同一步骤中形成。对应于各第一方向电极单元122的第二贯穿孔143的数量可不限定如图3中的单一个数，且其形状亦可为方形等各种形状。同时，第二导线层150还包括复数桥接线154，桥接线154设置于位于感测区102内的绝缘层140上，且桥接线154通过第二贯穿孔143电性连接相邻的第一方向电极单元122。通过桥接线154的连接，在第一方向上排列的间隔的第一方向电极单兀122被连接起来形成第一方向电极。较佳地,第二导线152与桥接线154采用相同的导电材料并同时形成，但两者亦可采用不同的材料。
[0027]除以上描述外，本实施例与前一实施例在其它元件的连接关系与材料使用、制造程序上大体相似，在此即不再加以赘述。
[0028]在其他实施例中，可再进一步利用触控面板线路区的纵向空间，例如在线路区104内可以在第二导线层150上叠设形成第三导线层(图未示)，以进一步增强导线层传输信号的效果。
[0029]另，在图2和图3的实施例中，触控面板依序为基板110、第一导线层130、绝缘层140、第二导线层150，但各元件的堆叠结构不限于上述顺序，如图4所示，在本发明的又一实施例中，第二导线层250于线路区204内是设置在基板210上；绝缘层240于感测区202内是设置在基板210上，绝缘层240于线路区204内是设置在第二导线层250上，且位于线路区204内的绝缘层240上设有多个第一贯穿孔242，第一贯穿孔242的位置与第二导线层250的位置相对应；电极层220和第一导线层230设置于绝缘层240上，且第一导线层230与第二导线层250通过第一贯穿孔电性连接。电极层220亦可采用如图3的双轴向电极结构，或其它类型的电极结构，且不难理解，当电极层220采用如图3的电极结构时，设置于基板210上的第二导线层250亦可包含复数位于感测区202内的桥接线，同时位于感测区202内的绝缘层240上亦可对应地设有多个第二贯穿孔。
[0030]除以上描述外，本实施例与前述实施例在其它元件的连接关系与材料使用、制造程序上大体相似，在此即不再加以赘述。
[0031]另，本发明同时提供一种形成上述触控面板的制造方法，包括以下步骤:形成电极层于感测区内；形成第一导线层于线路区内，且第一导线层与电极层电性连接；形成第二导线层，且第二导线层与第一导线层于线路区内电性连接；以及形成绝缘层，绝缘层于线路区内是设置在第一导线层与第二导线层之间并设有多个第一贯穿孔，第一导线层与第二导线层通过第一贯穿孔电性连接。
[0032]上述步骤可依据不同顺序形成，更具体地，可采用以下方式形成上述实施例的触控面板。
[0033]如图5所示，为一实施例的触摸面板的制造方法流程图。该方法包括如下步骤。
[0034]步骤SlOl:提供基板。基板110可以是玻璃基板或者聚对苯二甲酸类塑料(Polyethylene terephthalate, PET)等透明基板。基板110可为平面形状、曲面形状,或两者之组合的形状，进而适应不同的触控产品需要。基板110还可为硬质基板或可扰式基板。
[0035]步骤S102:在基板上形成透明导电层。透明导电层可以采用纳米银丝(SilverNano-Wire, SNW)层、碳纳米管(Carbon nanotube, CNT)层、石墨烯(Graphene)层、高分子
导电(Conductive Polymer)层以及氧化金属(IT0、AZ0......Gel)层等。形成透明导电层的
方式可以采用印刷、沉积、溅射等工艺。
[0036]步骤S103:蚀刻透明导电层形成电极层和第一导线层。参考图6a，第一导线层130与电极层120形成于基板110上，且第一导线层130位于线路区104内，电极层位于感测区102内。第一导线层130包含多条第一导线132，这些第一导线132分别与电极层120中的不同电极电性连接。在本实施例中，第一导线层130与电极层120采用相同的透明导电材料，且两者同时形成，但视情况，亦可不同时形成，另外第一导线层130与电极层120亦可采用不同的导电材料，例如电极层120仍为上述的透明导电材料，但第一导线层130可采用铝、银、铜等金属材料、钥铝钥等合金材料、氧化铟锡等透明材料，或前述之组合，其中，优先地，第一导线层130采用金属材料，金属材料具有较佳的导电率。
[0037]步骤S104:在第一导线层上形成绝缘层。参考图6b，绝缘层140形成于第一导线层130上。在本实施例中，绝缘层140同时形成于电极层120上，亦即绝缘层140于感测区102内是形成于电极层120上，绝缘层于线路区104内是形成于第一导线层130上。绝缘层140可以采用压克力聚合物(Acrylate Polymer)和环氧树脂(Epoxide Resin)等透明绝缘材料制成。
[0038]步骤S105:在绝缘层上形成第一贯穿孔。绝缘层140上形成有第一贯穿孔142，且第一贯穿孔142的位置与第一导线132的位置相对应。在另一实施例中，可采用印刷工艺直接形成具第一贯穿孔142的绝缘层。请再参考图3，当电极层120采用如图3的电极结构，即电极层120包括间隔排列的第一方向电极单元122和第二方向电极单元124，以及连接相邻第二方向电极单元122的连接线126，且第一方向电极单元122位于连接线124两侧，此时，位于感测区102内的绝缘层140上还形成有多个第二贯穿孔143，且第二贯穿孔143裸露部分第一方向电极单元122。第一贯穿孔142和第二贯穿孔143可在同一步骤中形成。
[0039]步骤S106:在绝缘层上形成第二导线层，并使第二导线层通过第一贯穿孔与第一导线层电性连接。参考图6c，在绝缘层140上与第一导线层130相应的位置形成第二导线层150。第二导线层150可采用铝、银、铜等金属材料、钥铝钥等合金材料、氧化铟锡等透明材料，或前述之组合。其中，优先地，第二导线层150采用金属材料等导电率较好的材料。当电极层120采用如图3的电极结构时，第二导线层150还包括复数桥接线154，桥接线154形成于位于感测区102内的绝缘层140上，且桥接线154通过第二贯穿孔143电性连接相邻的第一方向电极单元122。
[0040]图6d是图6c中沿A-A’剖面线的剖视图，即位于线路区104的堆迭结构。绝缘层140覆盖于第一导线层130及基板110上，第二导线层150通过开设于绝缘层140上的第一贯穿孔142与第一导线层130电性连接。
[0041]在其他的实施例中，也可以先在基板上形成第二导线层，然后再依次形成绝缘层和第一导线层及电极层。
[0042]如图7所示，为一实施例的触摸面板的制造方法流程图。该方法包括如下步骤。
[0043]步骤S201:提供基板。基板210可以是玻璃基板或者聚对苯二甲酸类塑料(Polyethylene terephthalate, PET)基板。
[0044]步骤S202:在基板上形成第二导线层。参考图8a，在基板210上形成第二导线层250于线路区104内。其中第二导线层250包括多条第二导线252。第二导线层250可采用铝、银、铜等金属材料、钥铝钥等合金材料、氧化铟锡等透明材料，或前述之组合。其中，优先地，第二导线层250采用金属材料等导电率较好的材料。
[0045]步骤S203:在第二导线层上形成绝缘层。参考图Sb，在第二导线层250上覆盖形成绝缘层240。在此步骤中，绝缘层240亦可延伸至感测区202而形成在基板210上，亦即绝缘层240于感测区202内是形成于基板210上，绝缘层240于线路区204内是形成于第二导线层250上。绝缘层240可以采用压克力聚合物(Acrylate Polymer)和环氧树脂(Epoxide Resin)等透明绝缘材料制成。
[0046]步骤S204:在线路区的绝缘层上形成第一贯穿孔。位于线路区104的绝缘层240上形成有第一贯穿孔242，且第一贯穿孔242的位置与第二导线252的位置相对应。在另一实施例中，可采用印刷工艺直接形成具第一贯穿孔242的绝缘层。
[0047]步骤S205:在感测区与线路区的绝缘层上形成透明导电层。透明导电层可以采用纳米银丝(Silver Nano-ffire, SNW)层、碳纳米管(Carbon nanotube, CNT)层、石墨烯
(Graphene)层、高分子导电(Conductive Polymer)层以及氧化金属(IT0、AZ0......Gel)层
等。形成透明导电层的方式可以采用印刷、沉积、溅射等工艺。[0048]步骤S206:蚀刻透明导电层形成电极层和第一导线层，并使第二导线层通过第一贯穿孔与第一导线层电性连接。参考图8c，在位于感测区202内的绝缘层240上形成电极层220，在位于线路区204内的绝缘层240上形成第一导线层230。第一导线层230包含多条第一导线232，分别与电极层220中的不同电极电性连接。在本实施例中，第一导线层230与电极层220采用相同的透明导电材料同时形成，但视情况，亦可不同时形成，另外第一导线层230与电极层220亦可采用不同的导电材料，例如电极层220仍为上述的透明导电材料，但第一导线层230可采用铝、银、铜等金属材料、钥铝钥等合金材料、氧化铟锡等透明材料，或前述之组合，其中，优先地，第一导线层230采用金属材料，金属材料具有较佳的导电率。
[0049]图8d是图Sc中沿B-B’剖面线的剖视图，即位于线路区204的堆迭结构。绝缘层240覆盖于第二导线层250及基板210上，第一导线层230通过开设于绝缘层240上的第一贯穿孔242与第二导线层250电性连接。
[0050]另在本实施例中，不难理解，当电极层220采用如图3或图4的电极结构时，第二导线层250亦需对应形成桥接线于步骤S202中，延伸至感测区202的绝缘层240亦可在步骤S204中对应形成第二贯穿孔。
[0051]依据上述各实施例，通过双层的导线层设计，在不增加导线层的宽度下，变相加大导线面积，进而平衡了电阻值，藉此在不增加触控面板边框遮蔽区域宽度下，同时改善大尺寸面板所产生的信号衰减的问题，使得该触摸面板可以应用到尺寸较大的触控产品中。
[0052]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种触控面板，界定有感测区与位于所述感测区边缘的线路区，其特征在于，所述触控面板包括: 电极层，位于该感测区内； 第一导线层，位于该线路区内，且与该电极层电性连接； 第二导线层，与该第一导线层于该线路区内电性连接；以及 绝缘层，于该线路区内是设置在该第一导线层与该第二导线层之间并设有多个第一贯穿孔，该第一导线层与该第二导线层通过该第一贯穿孔电性连接。
2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该第一导线层包含多条第一导线，该第二导线层包含多条分别与该多条第一导线对应的第二导线。
3.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该第一导线层与该电极层设置在一基板上，该绝缘层于该感测区内是设置在该电极层上，该绝缘层于该线路区内是设置在该第一导线层上。
4.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该第一导线层与该电极层采用相同的透明导电材料。
5.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，该电极层包括间隔排列的第一方向电极单元和第二方向电极单元，以及连接相邻该第二方向电极单元的连接线，且该第一方向电极单元位于该连接线两侧；位于该感测区内的该绝缘层上设有多个第二贯穿孔，且该第二贯穿孔裸露部分该第一方向电极单元；该第二导线层还包括复数桥接线，该桥接线设置于位于该感测区内的该绝缘层上，且该桥接线通过该第二贯穿孔电性连接相邻的该第一方向电极单元。
6.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该第二导线层于该线路区内是设置在一基板上；该绝缘层于该感测区内是设置在该基板上，该绝缘层于该线路区内是设置在该第二导线层上。
7.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该第二导线层采用金属材料、合金材料、透明导电材料，或前述之组合。
8.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该绝缘层为不同折射率材料所构成的叠层结构。
9.一种触控面板的制造方法，该触控面板界定有感测区与位于所述感测区边缘的线路区，其特征在于，包括如下步骤: 形成电极层于该感测区内； 形成第一导线层于该线路区内，且该第一导线层与该电极层电性连接； 形成第二导线层，且该第二导线层与该第一导线层于该线路区内电性连接；以及 形成绝缘层，该绝缘层于该线路区内是设置在该第一导线层与该第二导线层之间并设有多个第一贯穿孔，该第一导线层与该第二导线层通过该第一贯穿孔电性连接。
10.根据权利要求9所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该第一导线层与该电极层形成于一基板上，该绝缘层于该感测区内是形成于该电极层上，该绝缘层于该线路区内是形成于该第一导线层上。
11.根据权利要求10所述的触控面板的制造方法，其特征在于，在该基板上形成该电极层和该第一导线层的步骤具体包括:在该基板上形成透明导电层；以及 蚀刻该透明导电层形成该电极层和该第一导线层。
12.根据权利要求10所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该电极层包括间隔排列的第一方向电极单元和第二方向电极单元，以及连接相邻第二方向电极单元的连接线，且该第一方向电极单元位于该连接线两侧；位于该感测区内的该绝缘层上还形成有多个第二贯穿孔，且该第二贯穿孔裸露部分该第一方向电极单元；该第二导线层还包括复数桥接线，该桥接线形成于位于该感测区内的该绝缘层上，且该桥接线通过该第二贯穿孔电性连接相邻的该第一方向电极单元。
13.根据权利要求9所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该第二导线层于该线路区内是形成于一基板上；该绝缘层于该感测区内是形成于该基板上，该绝缘层于该线路区内是形成 于该第二导线层上。
【文档编号】G06F3/041GK103902082SQ201210580832
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月27日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】刘振宇, 李禄兴 申请人:宸鸿光电科技股份有限公司