專利名稱：觸控面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種觸控面板，且特別是有關(guān)于一種電阻式的觸控面板。
背景技術(shù)：
近年來，隨著信息技術(shù)、無線移動通訊和信息家電的快速發(fā)展與應(yīng)用，為了 達到更便利、體積更輕巧化以及更人性化的目的，許多信息產(chǎn)品已由傳統(tǒng)的鍵盤或
鼠標等輸入裝置，轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂糜|控面板(Touch Panel)作為輸入裝置，其中觸控 式的液晶顯示裝置更為現(xiàn)今最流行的產(chǎn)品。
一般而言，各類型的觸控面板中以電阻式觸控面板的技術(shù)發(fā)展最為成熟。圖1 繪示為傳統(tǒng)的電阻式觸控面板的剖面示意圖。請參照圖l，觸控面板100包括第一 透明基板110、第二透明基板120、第一電極層112、第二電極層122以及多個間 隔物(spacer) 130。第一電極層112配置于第一透明基板110上，第二電極層122 配置于第二透明基板120上，且電極層(112、 122)位于基板(110、 120)之間。另外， 間隔物130配置于第一電極層112與第二電極層122之間。通過手指或是物體的按 壓使觸控面板100在對應(yīng)的位置上導通而產(chǎn)生一電性的改變(如壓降或電流變化 等)，以提供輸入的功能。因此，間隔物130的配置有助于維持第一電極層112 與第二電極層122間的一間隙g，以避免第一電極層112與第二電極層122間不必 要的導通而造成信號亂。
然而，觸控面板100中，第一電極層112與第二電極層122必須不斷地被彎 曲至一定的角度以上，以與彼此接觸而產(chǎn)生對應(yīng)的輸入信號。因此，第一電極層 112與第二電極層122容易因不斷的彎曲與接觸而損壞，進一步地造成觸控面板100 的使用壽命受限。此外，觸控面板100中兩電極(112、 122)之間除了間隔物130 外并未配置有其它材料層。光線穿過間隙g時將有部份會被反射或是散射，而使觸 控面板IOO的透光率不佳。整體來說，傳統(tǒng)的觸控面板100的電極(112、 122)容易 損壞因而使用壽命有限且透光度不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供一種觸控面板，以延長電阻式觸控面板的使用壽命以及提高觸 控面板的光線穿透率。
本發(fā)明提出一種觸控面板，其包括一第一透明基板、 一第一電極層、 一第二 透明基板、 一第二電極層以及一摻雜間隔層。第一電極層配置于第一透明基板上， 而第二透明基板與第一透明基板平行。第二電極層配置于第二透明基板上，且第一 電極層與第二電極層位于第一透明基板及第二透明基板之間。摻雜間隔層的厚度 依據(jù)外來的壓力而改變。此外，摻雜間隔層位于第一電極層以及第二電極層之間， 摻雜間隔層中散布有多個導電粒子。
在本發(fā)明一實施例中，上述摻雜間隔層的材質(zhì)為一彈性材料，此彈性材料包 括硅膠或壓克力膠。
在本發(fā)明一實施例中，上述摻雜間隔層的材質(zhì)為一液晶材料，且摻雜間隔層 具有多個間隔物，其中這些間隔物的高度小于第一透明基板與第二透明基板之間的間距。
在本發(fā)明一實施例中，上述導電粒子之材質(zhì)包括一導電高分子。導電高分子
包括聚苯乙烯磺酸(Poly ethylene dioxythi叩hene， PEDOT)或聚苯胺(Polyaniline, PANi)。
在本發(fā)明一實施例中，上述導電粒子為多個納米粒子。在一實施例中，納米 粒子包括納米銀粒子、納米碳粒子、納米碳管(Carbon nanotube)、納米銀絲、納米 氧化鋅粒子、納米氧化銦錫粒子、納米鈦或上述的組合。
在本發(fā)明一實施例中，上述摻雜間隔層的一電阻值正比于摻雜間隔層的一厚度。
在本發(fā)明一實施例中，上述摻雜間隔層的折射率實質(zhì)上大于1.3至小于2.0。 在本發(fā)明一實施例中，上述摻雜間隔層的光線穿透率實質(zhì)上大于85%至小于 100%。
在本發(fā)明一實施中，上述第一透明基板以及第二透明基板的材質(zhì)包括玻璃、 壓克力、聚亞醯胺(Polyamide)、聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate, PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)或上述的組合。
5在本發(fā)明一實施例中，上述第一電極層以及第二電極層的材質(zhì)包括氧化銦錫、 氧化鎘錫、氧化鋅鋁、氧化銦鋅、氧化鋅、氧化錫或其所組成的族群之一。
本發(fā)明另提出一種觸控面板，包括一第一透明基板、依第一電極層、 一第二 透明基板、 一第二電極層以及一摻雜間隔層。第一電極層配置于第一透明基板上。 第二透明基板與第一透明基板平行。第二電極層配置于第二透明基板上，且第一電 極層與第二電極層位于第一透明基板及第二透明基板之間。另外，摻雜間隔層位于
第一電極層以及第二電極層之間并具備一厚度。摻雜間隔層是由一絕緣彈性材料與 散布在絕緣彈性材料中的多個導電粒子所組成，使得摻雜間隔層的電阻值正比于摻 雜間隔層的厚度。
在本發(fā)明一實施例中，上述觸控面板還包括電性連接至第一電極層以及第二 電極層的一信號感知器。當厚度小于一臨界厚度時，摻雜間隔層的電阻值降低以讓 信號感知器檢測到通過摻雜間隔層的電壓或電流，當厚度大于臨界厚度時，摻雜間 隔層的電阻值升高，則信號感知器檢測不到通過摻雜間隔層的電壓或電流。
在本發(fā)明一實施例中，上述絕緣彈性材料包括硅膠或壓克力膠。
在本發(fā)明一實施例中，上述摻雜間隔層的折射率實質(zhì)上大于1.3至小于2.0， 且摻雜間隔層的光線穿透率實質(zhì)上大于85%至小于100%。
本發(fā)明的觸控面板利用具有彈性或流動性且具有導電性的慘雜間隔層做為第 一電極層與第二電極層之間的間隔層。因此，觸控面板的第一電極層與第二電極層 不需大幅度的被彎曲或是直接碰觸就可以相互導通，而有助于延長觸控面板的使用 壽命。另外，摻雜間隔層的材質(zhì)選用透明材質(zhì)更有助于改善觸控面板的光學特性。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實 施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖1是傳統(tǒng)的一種觸控面板的剖面示意圖。 圖2是依照本發(fā)明一實施例的一種觸控面板的剖面示意圖。 圖3是圖2的摻雜間隔層在未被觸碰時以及被觸碰時的狀態(tài)。 圖4繪示為本發(fā)明另一實施例的觸控面板的剖面示意圖。
具體實施例方式
圖2為本發(fā)明一實施例的觸控面板的剖面示意圖。請參照圖2，觸控面板200 包括一第一透明基板210、 一第一電極層212、 一第二透明基板220、 一第二電極 層222以及一摻雜間隔層230。第一電極層212配置于第一透明基板210上，而第 二透明基板220與第一透明基板210平行。第二電極層222配置于第二透明基板 220上，且第一電極層212與第二電極層222位于第一透明基板210及第二透明基 板220之間。此外，摻雜間隔層230位于第一電極層212以及第二電極層222之間， 摻雜間隔層230中散布有多個導電粒子232。
第一透明基板210以及第二透明基板220的材質(zhì)包括玻璃、壓克力、聚亞醯 胺、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚碳酸酯或上述的組合。利用上述材質(zhì)制成的第一透明 基板210與第二透明基板220例如具有可撓曲的特性，所以使用者碰觸時，第一透 明基板210或第二透明基板220可略微彎曲。實務(wù)上，第一透明基板210與第二透 明基板220中可以僅有與使用者直接接觸之一者為可撓曲的材質(zhì)所制成。另外，摻 雜間隔層230的材質(zhì)為一彈性材料，此彈性材料例如是硅膠、壓克力膠(Acrylic gel) 或是其它非導電性的膠體。由于，摻雜間隔層230為獨立的塊體，所以摻雜間隔層 230可以在一真空環(huán)境下與第一透明基板210以及第二透明基板220貼合。當觸控 面板200被觸碰而受壓時，具有彈性的摻雜間隔層230對應(yīng)被觸碰的位置可以產(chǎn)生 凹陷，而壓力移除后，摻雜間隔層230可恢復原本的狀態(tài)。
實務(wù)上，觸控面板200為電阻式設(shè)計的觸控面板200。使用者碰觸觸控面板 200時，第一電極層212與第二電極層222對應(yīng)于被觸碰的位置處會導通而產(chǎn)生對 應(yīng)的信號。在本實施例中，摻雜間隔層230中散布有導電粒子232，且摻雜間隔層 230的一電阻值正比于摻雜間隔層230的一厚度。當摻雜間隔層230產(chǎn)生凹陷時， 摻雜間隔層230對應(yīng)于凹陷的位置處的厚度較薄而具有較低的電阻值。因此，第一 電極層212與第二電極層222可通過凹陷處的摻雜間隔層230導通。亦即，第一電 極層212與第二電極層222不需直接接觸或相當靠近就可以被導通。如此一來，第 一電極層212與第二電極層222被彎曲的程度較小而不易損壞。簡言之，觸控面板 200的使用壽命可因摻雜介電層230的配置而延長。
觸控面板200在未被觸碰以及被觸碰時，第一電極層212與第二電極層222 間分別呈現(xiàn)電性絕緣與電性導通的狀態(tài)。所以，摻雜間隔層230必需具有特定的電性特性。本實施例中，摻雜間隔層230的材質(zhì)較佳是摻雜有導電粒子232的介電材 質(zhì)，其中導電粒子232散布于摻雜間隔層230有助于調(diào)整摻雜間隔層230的電阻系 數(shù)。導電粒子232的含量越多則摻雜間隔層230的電阻系數(shù)越低，也就是導電性越 高。借著調(diào)整導電粒子232的濃度以使摻雜間隔層230在不同狀態(tài)之下提供不同電 性特性。
詳言之，導電粒子232的材質(zhì)包括一導電高分子。其中，導電高分子包括聚 苯乙烯磺酸(Poly ethylene dioxythiophene， PEDOT)或聚苯胺(Polyaniline， PANi)等高 分子材質(zhì)。另外，導電粒子232例如為多個納米粒子。在本實施例中，納米粒子包 括納米銀粒子、納米碳粒子、納米碳管、納米銀絲、納米氧化鋅粒子、納米氧化銦 錫粒子、納米鈦或上述的組合。另外，本發(fā)明并不限定導電粒子232的狀態(tài)，亦即， 導電粒子232可以是固體、液體、溶膠或是凝膠等狀態(tài)。
一般而言，摻雜間隔層230的電阻值會滿足R=pxd/A，其中R為電阻值、p 為電阻系數(shù)、d為厚度而A為面積。圖3繪示為圖2的摻雜間隔層在未被觸碰時以 及被觸碰時的狀態(tài)。請同時參照圖2與圖3，摻雜間隔層230在未被觸碰時例如具 有厚度dl，此時摻雜間隔層230在第一電極層212與第二電極層222間的電阻值 Rl=pxdl/A。 一旦觸控面板200被使用者碰觸，摻雜間隔層230中會產(chǎn)生凹陷，而 摻雜間隔層230對應(yīng)凹陷處的厚度例如為d2。此時，摻雜間隔層230在第一電極 層212與第二電極層222間的電阻值R2:pxd2/A。假設(shè)第一電極層212與第二電極 層222間可導通時的最大電阻值為RO，則本實施例例如是使R1〉R0^R2。也就 是說，摻雜間隔層230中所含導電粒子232的數(shù)量實質(zhì)上可使摻雜間隔層230在厚 度dl時的電阻值大于RO，而在厚度d2時的電阻值小于RO。
換言之，當觸控面板200被碰觸時，摻雜間隔層230會因受力而產(chǎn)生凹陷， 并且摻雜間隔層230的電阻值R1、 R2會隨厚度dl、 d2的減少而降低。因此，摻 雜間隔層230在未被觸碰時可使第一電極層212與第二電極層222彼此絕緣，而在 被觸碰并產(chǎn)生凹陷時則可將第一電極層212與第二電極層222導通。因此，可以定 義一臨界厚度dO， dl>d0^d2，當摻雜間隔層230的厚度小于臨界厚度d0時，第 一電極層212與第二電極層222導通，當摻雜間隔層230的厚度大于臨界厚度d0 時，第一電極層212與第二電極層222視為彼此絕緣。判斷導通或絕緣，是由與觸 控面板200的第一電極層212與第二電極層222電性連接的一信號感知器(未繪示)來判斷，其例如是一顆檢測觸控信號的IC，此信號感知器可以檢測通過該摻雜間
隔層230的電壓或電流。當摻雜間隔層230的厚度小于臨界厚度d0時，信號感知 器判斷為導通。相反的，當摻雜間隔層230的厚度大于臨界厚度d0時，信號感知 器判斷為絕緣。進一步而言，觸控面板200中摻雜間隔層230的厚度減小即可導通 第一電極層212與第二電極層222。所以，第一電極層212與第二電極層222不需 承受大幅度的彎曲因而不容易損壞。
為了滿足使用便利性的需求，觸控面板200可以與一顯示面板貼合以達到觸 控式顯示面板的功能。因此，摻雜間隔層230的折射率實質(zhì)上例如是大于1.3至小 于2.0，以提升觸控面板200與顯示面板貼合后所能呈現(xiàn)的畫面品質(zhì)。另外，摻雜 間隔層230的材質(zhì)可采用透明的材質(zhì)，以使摻雜間隔層230的光線穿透率實質(zhì)上大 于85%至小于100%。當然，第一電極層212以及第二電極層222的材質(zhì)例如是采 用透明導電材質(zhì)，以提高觸控面板200的光線穿透率。舉例而言，透明導電材質(zhì)可 以是氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化鋅鋁、氧化銦鋅、氧化鋅、氧化錫或其所組成的族 群之一。
本實施例是在具有彈性的硅膠材質(zhì)散布導電粒子232以形成摻雜間隔層230， 使得摻雜間隔層230的電阻系數(shù)隨著不同的使用需求而改變。當摻雜間隔層230 產(chǎn)生厚度變化時，摻雜間隔層230的電阻值會隨著厚度大小成正比。因此，摻雜間 隔層230在變薄的狀態(tài)下可使第一電極層212與第二電極層222導通。亦即，第一 電極層212與第二電極層222不需被大幅彎曲或是直接接觸即可被導通，而有助于 提升觸控面板200的使用壽命。另外，摻雜間隔層230例如是在一真空環(huán)境中形成 于第一電極層212及第二電極層222之間，所以第一透明基板210與第二透明基板 220之間的空隙將被摻雜間隔層230填滿。因此，光線穿過觸控面板200時，不易 被散射而有助于提升觸控面板200的光線穿透率。
在本實施例中，第一電極層212與第二電極層222是全面地形成于第一透明 基板210與第二透明基板220上為例。在其它實施例中，第一電極層212與第二電 極層222可以分別是由多個條狀電極或是其它幾何形狀的電極所組成。也就是說， 觸控面板200可以應(yīng)用于模擬式的電路計算也可以應(yīng)用于數(shù)字式的電路計算。
進一步而言，本實施例的觸控面板尚可利用流體材質(zhì)作為摻雜間隔層。圖4 繪示為本發(fā)明另一實施例的觸控面板。請參照圖4，觸控面板400包括一第一透明
9基板410、 一第一電極層412、 一第二透明基板420、 一第二電極層422、 一摻雜間 隔層430以及多個間隔物440。第一電極層412配置于第一透明基板410上，而第 二透明基板420與第一透明基板410平行。第二電極層422配置于第二透明基板 420上，且第一電極層412與第二電極層422位于第一透明基板410及第二透明基 板420之間。此外，摻雜間隔層430位于第一電極層412以及第二電極層422之間， 且摻雜間隔層430中散布有多個導電粒子432。
具體而言，本實施例的觸控面板400與上述實施例的觸控面板200是利用不 同材質(zhì)作為摻雜間隔層430，而其余構(gòu)件皆以相同的材質(zhì)制成。在本實施例中，摻 雜間隔層430的材質(zhì)為一液體材料，且摻雜間隔層430具有多個間隔物440，其中 這些間隔物440的高度H小于第一透明基板410與第二透明基板420之間的間距g。 實務(wù)上，上述的液體材料例如為液晶，而導電粒子432均勻的散布于液晶中以構(gòu)成 本實施例的摻雜間隔層430。
值得一提的是，液體材料流動性大，但缺乏彈性回復力，所以本實施例中進 一步地在觸控面板400中配置有間隔物440。當使用者按壓觸控面板400而后放開， 第一透明基板410可以受到自身的彈性及間隔物440的作用而回復至原狀。換言之， 以流體作為摻雜間隔層430時，觸控面板400仍可以快速的回復原狀以利于觸控控 制的操作。另外，本實施例所采用的液體材料可以是折射率約相同于第一透明基板 410及第二透明基板420的材料。所以，摻雜間隔物430有助于提升觸控面板400 的光學性質(zhì)。
綜上所述，本發(fā)明采用具有彈性或是流動性的摻雜間隔層做為觸控面板中第 一電極層與第二電極層之間的夾層，且摻雜間隔層的電阻值會隨著厚度的改變而不 同。因此，第一電極層與第二電極層不需彼此接觸或是被大幅度的彎曲就可以被導 通，而有助于延長第一電極層與第二電極層的使用壽命。另外，摻雜間隔層具有良 好的光線穿透度，所以觸控面板的光學特性可以大幅提升。若將本發(fā)明的觸控面板 與一顯示面板貼合則有助于使顯示面板維持良好的顯示品質(zhì)。簡言之，本發(fā)明的觸 控面板的使用壽命長且品質(zhì)優(yōu)良。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬 技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許更動與 潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當以權(quán)利要求所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種觸控面板，其特征在于，包括一第一透明基板；一第一電極層，配置于該第一透明基板上；一第二透明基板，與該第一透明基板平行；一第二電極層，配置于該第二透明基板上，且該第一電極層與該第二電極層位于該第一透明基板及該第二透明基板之間；以及一摻雜間隔層，位于該第一電極層以及該第二電極層之間，該摻雜間隔層的厚度依據(jù)外來的壓力而改變，且該摻雜間隔層中散布有多個導電粒子。
2. 如權(quán)利要求1所述的觸控面板，其特征在于，該摻雜間隔層的材質(zhì)為一彈性材料。
3. 如權(quán)利要求2所述的觸控面板，其特征在于，該彈性材料包括硅膠或壓克力膠。
4. 如權(quán)利要求1所述的觸控面板，其特征在于，該摻雜間隔層的材質(zhì)為一液晶材料，且該摻雜間隔層具有多個間隔物，該些間隔物的高度小于該第一透明基板與該第二透明基板之間的間距。
5. 如權(quán)利要求1所述的觸控面板，其特征在于，該些導電粒子為多個納米粒子。
6. 如權(quán)利要求5所述的觸控面板，其特征在于，該納米粒子包括納米銀粒子、納米碳粒子、納米碳管、納米銀絲、納米氧化鋅粒子、納米氧化銦錫粒子、納米鈦或上述的組合。
7. 如權(quán)利要求l所述的觸控面板，其特征在于，該些導電粒子的材質(zhì)為一導電高分子。
8. 如權(quán)利要求7所述的觸控面板，其特征在于，該導電高分子包括聚苯乙烯磺酸或聚苯胺。
9. 如權(quán)利要求1所述的觸控面板，其特征在于，該摻雜間隔層的一電阻值正比于該摻雜間隔層的厚度。
10. 如權(quán)利要求1所述的觸控面板，其特征在于，該摻雜間隔層的折射率實質(zhì)上大于1.3至小于2.0。
11. 如權(quán)利要求1所述的觸控面板，其特征在于，該摻雜間隔層的光線穿透率實質(zhì)上大于85%至小于100%。
12. 如權(quán)利要求1所述的觸控面板，其特征在于，該第一透明基板以及該第二透明基板的材質(zhì)包括玻璃、壓克力、聚亞醯胺、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚碳酸酯或上述的組合。
13. 如權(quán)利要求1所述的觸控面板，其特征在于，該第一電極層以及該第二電極層的材質(zhì)包括氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化鋅鋁、氧化銦鋅、氧化鋅、氧化錫或其所組成的族群之一。
14. 一種觸控面板，其特征在于，包括一第一透明基板；一第一電極層，配置于該第一透明基板上；一第二透明基板，與該第一透明基板平行；一第二電極層，配置于該第二透明基板上，且該第一電極層與該第二電極層位于該第一透明基板及該第二透明基板之間；以及一摻雜間隔層，位于該第一電極層以及該第二電極層之間并具備一厚度，該摻雜間隔層由一絕緣彈性材料與散布在該絕緣彈性材料中的多個導電粒子所組成，使得該摻雜間隔層的電阻值正比于該摻雜間隔層的該厚度。
15. 如權(quán)利要求14所述的觸控面板，其特征在于，還包括電性連接至該第一電極層以及該第二電極層的一信號感知器，其中當該厚度小于一臨界厚度時，該摻雜間隔層的電阻值降低，而當該厚度大于該臨界厚度時，該摻雜間隔層的電阻值升高，以決定該信號感知器能否檢測到通過該摻雜間隔層的電壓或電流。
16. 如權(quán)利要求14所述的觸控面板，其特征在于，該絕緣彈性材料包括硅膠或壓克力膠。
17. 如權(quán)利要求14所述的觸控面板，其特征在于，該摻雜間隔層的折射率實質(zhì)上大于1.3至小于2.0，且該摻雜間隔層的光線穿透率實質(zhì)上大于85%至小于100% 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種觸控面板，其包括一第一透明基板、一第一電極層、一第二透明基板、一第二電極層以及一摻雜間隔層。第一電極層配置于第一透明基板上，而第二透明基板與第一透明基板平行。第二電極層配置于第二透明基板上，且第一電極層與第二電極層位于第一透明基板及第二透明基板之間。此外，摻雜間隔層位于第一電極層以及第二電極層之間，摻雜間隔層中散布有多個導電粒子。
文檔編號G06F3/045GK101604219SQ20081012510
公開日2009年12月16日 申請日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者李建鋒, 林國森 申請人:勝華科技股份有限公司