触控面板的制作方法

本发明涉及一种触控面板。

背景技术：

现有的指纹辨识装置，用以感测指纹的感测电极一般设置于保护盖板的内侧或基板，也就是感测电极与使用者的手指之间至少设置有保护盖板。由于保护盖板具有一定的厚度，使得使用者的手指与感测电极距离太远，进而造成感应灵敏度较差。为了提高指纹辨识的灵敏度，需将感测电极设置于保护盖板的外侧，以减少手指与感测电极之间的距离，然而，在此架构之下，感测电极的传输线设置困难。

技术实现要素：

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种触控面板，包括一基板、多个第一触控电极、多个第一传输线以及一保护层。多个第一导电孔形成于该基板，从该基板的一第一侧贯穿该基板至该基板的一第二侧。第一触控电极形成于该第一侧。第一传输线形成于该第二侧，其中，该多个第一传输线通过该多个第一导电孔电连接该多个第一触控电极。该多个第一触控电极形成于该基板与该保护层之间。

本发明实施例的触控面板，利用在基板上设置导电孔，使得传输线得以设置在基板的内侧，也就是传输线与触控电极设置在基板的不同侧，进而使得传输线的设置方式更灵活，有利于触控面板整体结构的设计。

附图说明

图1A为本发明第一实施例的触控面板的示意图；

图1B为图1A的1B-1B’方向截面图；

图1C为图1A的1C-1C’方向截面图；

图1D为图1A的1D-1D’方向截面图；

图1E为图1A的1E-1E’方向截面图；

图2A为本发明第二实施例的触控面板的示意图；

图2B为图2A的2B-2B’方向截面图；

图2C为图2A的2C-2C’方向截面图；

图2D为图2A的2D-2D’方向截面图；

图2E为图2A的2E-2E’方向截面图；

图3A为本发明第三实施例的触控面板的示意图；

图3B为图3A的3B-3B’方向截面图；

图3C为图3A的3C-3C’方向截面图；

图3D为图3A的3D-3D’方向截面图；

图4A为本发明第四实施例的触控面板的示意图；

图4B为图4A的4B-4B’方向截面图；

图4C为图4A的4C-4C’方向截面图；

图4D为图4A的4D-4D’方向截面图。

主要符号：

1、2、3、4～触控面板

11～接收电极

11’～驱动电极

12～第一传输线

21～驱动电极

21’～接收电极

22～第二传输线

30～基板

31～第一导电孔

32～第二导电孔

33～第一表面

34～第二表面

35～凹槽

40～保护层

41～第三表面

51～绝缘层

52～钝化层、第一钝化层

53～集成电路封装

54～桥接结构

55～第二钝化层

61～光学胶层

62～第一集成电路封装

63～第二集成电路封装

70～遮蔽层

具体实施方式

图1A显示本发明第一实施例的触控面板1，图1B显示图1A的1B-1B’方向截面图，图1C显示图1A的1C-1C’方向截面图，图1D显示图1A的1D-1D’方向截面图，图1E显示图1A的1E-1E’方向截面图。参照图1A～图1E，本发明第一实施例的触控面板1包括一基板30、多个接收电极(第一触控电极)11、多个第一传输线12、多个驱动电极(第二触控电极)21、多个第二传输线22以及一保护层40。保护层40位于触控面板1的顶部。

基板30的材料可以为玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯、蓝宝石等透明材料。

多个第一导电孔31形成于该基板30，从该基板30的一第一侧贯穿该基板30至该基板30的一第二侧。第一导电孔31内填充有一第一导电层，该多个第一导电孔31的该导电层电连接该多个第一触控电极11。该多个第一导电孔31以激光钻孔技术形成。该第一导电层的材质为金属，且该第一导电层以电镀或溅镀方式形成。该多个接收电极11形成于该第一侧。该多个第一传输线12形成于该第二侧，其中，该多个第一传输线12通过该多个第一导电孔31电连接该多个接收电极11。该多个驱动电极21形成于该第一侧，该多个第二传输线22形成于该第二侧，多个第二导电孔32形成于该基板30，从该基板30的该第一侧贯穿该基板30至该基板30的该第二侧，该多个第二传输线22通过该多个第二导电孔32电连接该多个驱动电极21。该多个接收电极11形成于该基板30与该保护层40之间(驱动电极21的位置参照图1B、图1C)。该多个第二导电孔32内填充有一第二导电层，且该多个第二传输线22通过该多个第二导电孔32的该第二导电层电连接该多个驱动电极21。

参照图1B～图1D，在第一实施例中，该多个驱动电极21形成于该基板30的一第一表面33(接收电极11的位置参照图1B、图1D)，该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22形成于该基板30的一第二表面34。具体而言，触控面板的接收电极11设置在基板30靠近使用者的一侧，第一侧靠近使用者(手指)，第二侧远离使用者，第一表面33在基板30的第一侧，第二表面34在基板30的第二侧。在此实施例中，第一传输线12以及第二传输线22的材料可为金属材料或是导电金属氧化物。

该触控面板1还包括一绝缘层51、一钝化层52以及一集成电路封装53，该绝缘层51形成于该多个驱动电极21与该多个接收电极11之间，用以电性绝缘该多个驱动电极21与该多个接收电极11。该钝化层52形成于该绝缘层51与该保护层40之间，并覆盖该多个接收电极11。钝化层52用以作为一介电层来避免接收电极11因受到化学作用或物理作用而损坏。在一实施例中，钝化层52的材料可包括氮化硅、氧化硅、苯并环丁烯、聚酯膜或丙烯酸树脂等。该集成电路封装53设于该第二表面34并耦接该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22。在此实施例中，该触控面板1还包括遮蔽层70，遮蔽层70设置于触控面板1的外围，用来界定可视区与非可视区，并用以遮蔽遮蔽层70下方的第一传输线12、第二传输线22、集成电路封装53等组件。在此实施例中，遮蔽层70可由不透光材料制成，例如黑色光致抗蚀剂或黑色油墨。

在上述实施例中，该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22的排列方式可依照设计需求调整，没有一定的设置方式。例如可以将该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22交错设置，或是左半边都是第一传输线12，右半边都是第二传输线22。

在此实施例中，接收电极11通过该保护层40加以保护，保护层40可使用防止刮伤及提高光学特性及触控性能的材质，如类钻碳材(diamond-like carbon)，并以低温玻璃沉积制作工艺形成。

由于指纹辨识需通过高分辨率的触控电极实现，而提高触控电极分辨率必然使得产生的电容值降低(分辨率提高，电极变窄，进而使得对应的电容变化值降低)，因此，为了维持触控面板的感测灵敏度，接收电极11与手指的距离需小于特定距离。在此实施例中，由于触控面板的接收电极11设于基板30的第一表面(接近使用者的一侧)，并且，保护层40的厚度仅约为 2μm-5μm，使得接收电极11与使用者的手指距离约小于100μm，因此触控面板的感测灵敏度足以提供指纹辨识的功能。

在此实施例中，该绝缘层51的厚度约为2μm-3μm，该钝化层52的厚度约为2μm-3μm，该基板30的厚度约为500μm-700μm。

在第一实施例中，该第一、第二导电孔可以激光钻孔技术形成，若基板30的材料为聚对苯二甲酸乙二酯，则可以用物理微结构压印技术形成。在一实施例中，该第一、第二导电孔内填充有第一、第二导电层，且该第一、第二导电层的材质为金属(如Cu,Ag,Ni等材质)，通过使用电镀、溅镀等方式在第一、第二导电孔内制作该第一、第二导电层。在一实施例中，该第一、第二导电层也可为导电胶，例如，导电胶仅填充导电孔，然而在实际应用上，导电胶有可能溢出导电孔，也就是，导电层由导电孔延伸至第二表面34(形成像倒T形状)。此外，在某些实施例，如图1E中的集成电路封装53与第一传输线12及第二传输线22之间可能设有接合垫(bonding pad)。

在第一实施例中，使用多层(Multi-layer)互容电容式可达到高分辨率触控电容，触控电极可为金属网格(Metal mesh)，纳米银线(Silver Nanowire,SNW)，透明导电薄膜(例如金属氧化物氧化铟锡、氧化铟锌等)等等。

图2A显示本发明第二实施例的触控面板2，图2B显示图2A的2B-2B’方向截面图，图2C显示图2A的2C-2C’方向截面图，图2D显示图2A的2D-2D’方向截面图，图2E显示图2A的2E-2E’方向截面图。参照图2A～图2E，本发明第二实施例的触控面板2包括一基板30、多个接收电极11、多个第一传输线12、多个驱动电极21、多个第二传输线22以及一保护层40。保护层40位于触控面板1的顶部。

多个第一导电孔31形成于该基板30，从该基板30的一第一侧贯穿该基板30至该基板30的一第二侧。第一导电孔31内填充有一第一导电层，该多个第一导电孔31的该导电层电连接该多个接收电极11。该多个第一导电孔31以激光钻孔技术形成。该第一导电层的材质为金属，且该第一导电层以电镀或溅镀方式形成。该多个接收电极11形成于该第一侧。该多个第一传输线12，形成于该第二侧，其中，该多个第一传输线12通过该多个第一导电孔31电连接该多个接收电极11。该多个驱动电极21形成于该第一侧，该多个第二传输线22形成于该第二侧，多个第二导电孔32形成于该基板30，从该基板30的该第一侧贯穿该基板30至该基板30的该第二侧，该多个第 二传输线22通过该多个第二导电孔32电连接该多个驱动电极21。在一些实施例中，第一导电孔31和第二导电孔32的截面可以为圆形、矩形或多边形，或可以依产品需求调整。

参照图2B～图2D，在第二实施例中，触控面板2还包括多个桥接结构54，其中，该多个驱动电极21以及该多个接收电极11形成于该基板30的一第一表面33，该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22形成于该基板30的一第二表面34，该多个桥接结构54跨接该多个驱动电极21，使得相邻的驱动电极21电连接。具体而言，电极设置在基板30靠近使用者的一侧，第一侧靠近使用者(手指)，第二侧远离使用者，第一表面33在基板30的第一侧，第二表面34在基板30的第二侧。

该触控面板2还包括一绝缘层51、一钝化层52以及一集成电路封装53，该绝缘层51覆盖部分该多个接收电极11，且至少设置于接收电极11和桥接结构54之间，以将该多个接收电极11电性分离于该多个桥接结构54以及该多个驱动电极21。该钝化层52形成于该第一表面33与该保护层40之间并覆盖该多个桥接结构54以及该多个驱动电极21。在一些实施例中，保护层40还覆盖部分接收电极11。该集成电路封装53设于该第二表面34并耦接该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22。在此实施例中，该触控面板1还包括通过遮蔽层(BM)70，用来界定可视区与非可视区，以及遮蔽下方的走线。

在上述实施例中，该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22的排列方式可依照设计需求调整，没有一定的设置方式。例如可以将该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22交错设置，或是左半边都是第一传输线12，右半边都是第二传输线22。

在此实施例中，由于触控面板的接收电极11设于基板30的第一表面，因此触控面板的感测灵敏度足以提供指纹辨识的功能。接收电极11通过该保护层40加以保护。在此实施例中，该保护层40的厚度约为2μm-5μm，其可使用防止刮伤及提高光学特性及触控性能的材质，如类钻碳材(diamond-like carbon)，并以低温玻璃沉积制作工艺形成。在此实施例中，接收电极11和驱动电极21也可以交换设置。

在第二实施例中，该第一、第二导电孔可以激光钻孔技术形成，若基板30的材料为聚对苯二甲酸乙二酯，则可以用物理微结构压印技术形成。在一 实施例中，该第一、第二导电孔内填充有第一、第二导电层，且该第一、第二导电层的材质为金属(如Cu,Ag,Ni等材质)，通过使用电镀、溅镀等方式在第一、第二导电孔内制作该第一、第二导电层。在一实施例中，该第一、第二导电层也可为导电胶，例如，将导电胶仅填充导电孔，然而在实际应用上，导电胶有可能溢出导电孔，也就是，导电层由导电孔延伸至第二表面34(形成像倒T形状)。此外，在某些实施例，如图1E中的集成电路封装53与第一传输线12及第二传输线22之间可能设有接合垫(bonding pad)。

在第二实施例中，使用单层电极(SITO)互容电容式可达到高分辨率触控电容，触控电极可为金属网格(Metal mesh)，纳米银线(SNW)，透明导电薄膜(例如金属氧化物ITO、IZO等)等等。

在上述实施例中，通过双走线配置(double trace layout)可降低触控面板的厚度。

图3A显示本发明第三实施例的触控面板3，图3B显示图3A的3B-3B’方向截面图，图3C显示图3A的3C-3C’方向截面图，图3D显示图3A的3D-3D’方向截面图。参照图3A～图3D，本发明第三实施例的触控面板3包括一基板30、多个第一触控电极(接收电极)11、多个第一传输线12、多个第二触控电极(驱动电极)21、多个第二传输线(参照图3D)以及一保护层40。保护层40位于触控面板1的顶部。

参照图3A～图3D，多个第一导电孔31形成于该基板30，从该基板30的一第一侧贯穿该基板30至该基板30的一第二侧。该多个接收电极11形成于该第一侧。该多个第一传输线12，形成于该第二侧，其中，该多个第一传输线12通过该多个第一导电孔31电连接该多个接收电极11。

参照图3A～图3D，该多个驱动电极21形成于该第二侧，该多个第二传输线22形成于该第二侧，该多个第二传输线22直接电连接该多个驱动电极21。在此实施例中，该多个接收电极11形成于该基板30的一第一表面33，该多个驱动电极21形成于该基板30的一第二表面34，该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22形成于该基板30的该第二表面34。具体而言，电极设置在基板30靠近使用者的一侧，第一侧靠近使用者(手指)，第二侧远离使用者，第一表面33在基板30的第一侧，第二表面34在基板30的第二侧。

参照图3A～图3D，该触控面板3还包括一第一钝化层52以及一第二 钝化层55，其中，该第一钝化层52形成于该基板30与该保护层40之间并覆盖该多个接收电极11，该第二钝化层55形成于该基板30的该第二表面34并覆盖该多个驱动电极21。

参照图3A～图3D，该触控面板3还包括一集成电路封装53，该集成电路封装53设于该第二表面34并耦接该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22。在此实施例中，该触控面板1还包括通过遮蔽层(BM)70，用来界定可视区与非可视区，以及遮蔽下方的走线。

在上述实施例中，该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22的排列方式可依照设计需求调整，没有一定的设置方式。(例如可以将该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22交错设置，或是左半边都是第一传输线12，右半边都是第二传输线22。

在此实施例中，由于触控面板的接收电极11设于基板30的第一表面，因此触控面板的感测灵敏度足以提供指纹辨识的功能。接收电极11通过该保护层40加以保护。在此实施例中，该保护层40的厚度约为2μm-5μm，其可使用防止刮伤及提高光学特性及触控性能的材质，如类钻碳材(diamond-like carbon)，并以低温玻璃沉积制作工艺形成。

在第三实施例中，该第一导电孔31可以激光钻孔技术形成，若基板30的材料为聚对苯二甲酸乙二酯，则可以用物理微结构压印技术形成。在一实施例中，该第一、第二导电孔内填充有第一、第二导电层，且该第一、第二导电层的材质为金属(如Cu,Ag,Ni等材质)，通过使用电镀、溅镀等方式在第一、第二导电孔内制作该第一、第二导电层。在一实施例中，该第一、第二导电层也可为导电胶，例如，将导电胶仅填充导电孔，然而在实际应用上，导电胶有可能溢出导电孔，也就是，导电层由导电孔延伸至第二表面34(形成像倒T形状)。此外，在某些实施例，如图1E中的集成电路封装53与第一传输线12及第二传输线22之间可能设有接合垫(bonding pad)。

在第三实施例中，使用双层电极互容电容式可达到高分辨率触控电容，触控电极可为金属网格(Metal mesh)，纳米银线(SNW)，透明导电薄膜(例如金属氧化物ITO、IZO等)等等。

图4A显示本发明第四实施例的触控面板4，图4B显示图4A的4B-4B’方向截面图，图4C显示图4A的4C-4C’方向截面图，图4D显示图4A的4D-4D’方向截面图。参照图4A～图4D，本发明第四实施例的触控面板4包 括一基板30、多个驱动电极11’、多个第一传输线12、多个接收电极21’、多个第二传输线22以及一保护层40。保护层40位于触控面板1的顶部。

参照图4A～图4D，多个第一导电孔31形成于该基板30，从该基板30的一第一侧贯穿该基板30至该基板30的一第二侧。第一导电孔31内填充有一第一导电层，该多个第一导电孔31的该导电层电连接该多个接收电极11。该多个第一导电孔31以激光钻孔技术形成。该第一导电层的材质为金属，且该第一导电层以电镀或溅镀方式形成。该多个驱动电极11’形成于该第一侧。该多个第一传输线12形成于该第二侧，其中，该多个第一传输线12通过该多个第一导电孔31电连接该多个驱动电极11’。该多个接收电极21’形成于该第一侧，该多个第二传输线22形成于该第一侧，该多个第二传输线22直接电连接该多个接收电极21’。

参照图4A～图4D，该多个驱动电极11’形成于该基板30的一第一表面33，该多个第一传输线12形成于该基板30的一第二表面34，该多个接收电极21’形成于该保护层40的一第三表面41，该多个第二传输线22形成于该保护层40的该第三表面41，该第三表面41与该第一表面33相对。该触控面板4还包括一光学胶层61，其中，该光学胶层61形成于该多个驱动电极11’与该多个接收电极21’之间，用来贴合保护层40及基板30，使得驱动电极11’和接收电极21’电性绝缘。具体而言，电极设置在基板30靠近使用者的一侧，第一侧靠近使用者(手指)，第二侧远离使用者，第一表面33在基板30的第一侧，第二表面34在基板30的第二侧。

在此实施例中，保护层40可以为厚度约为100μm-200μm的玻璃板材。该光学胶层61的厚度约为20μm-50μm，该基板30的厚度约为500μm-700μm

参照图4A～图4D，该触控面板4还包括一第一集成电路封装62以及一第二集成电路封装63，该第一集成电路封装62设于该第二表面34并耦接该多个第一传输线12，该第二集成电路封装63设于该第三表面41并耦接该多个第二传输线22。其中，一凹槽35形成于该基板30的该第一表面33，该第二集成电路封装63至少部分容置于该凹槽35之中，藉此避免高度差的问题。在此实施例中，该触控面板1还包括通过遮蔽层(BM)70，用来界定可视区与非可视区，以及遮蔽下方的走线。

在上述实施例中，该多个第一传输线12以及该多个第二传输线22的排列方式可依照设计需求调整，没有一定的设置方式。(例如可以将该多个第 一传输线12以及该多个第二传输线22交错设置，或是左半边都是第一传输线12，右半边都是第二传输线22。

在第四实施例中，使用双层电极互容电容式可达到高分辨率触控电容，触控电极可为金属网格(Metal mesh)，纳米银线(SNW)，透明导电薄膜等等。

本发明的触控电极可做为指纹辨识感测电极，也可做为一般的触控感测电极。应用本发明，可达到触控面板全可视区(Active Area)的指纹辨识(辨识系统可设置于可视区，并直接辨识指纹触控及作业)。本发明的触控面板与后端的控制系统与数据系统结合，可以实现多方面的应用。例如，将指纹辨识系统链接数据系统，对不同用户，可存取不同数据，也就是，使得不同的指纹对应不同的数据库。应用本发明的触控面板也可以提高电子装置的密码复杂度。在一实施例中，可利用复合式指纹，提高机密等级，例如，取代传统密码，将密钥序列数据设定为依序输入“食指”“中指”“无名指”“中指”。在另一实施例中，可将密码设定为二指或多指的复合密码，以提高密码破解难度。此外，本发明的触控面板也可与应用程序结合，实现同时多人游戏或互动内容，例如，利用指纹判断不同的使用者，因而可在游戏或互动活动中辨识不同使用者的触碰。

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。