CN101988999B - 显示触控器及其触控面板 - Google Patents

Abstract

一种显示触控器，包含一触控面板及一显示单元，该触控面板的一面凹设有一凹槽，且该透明基板的凹槽内设有一触控感测装置，而该显示单元设于该触控感测装置异于该透明基板的一面；藉仅该透明基板的厚度，同时达到具有触控感测及薄形化的功能。

Description

显示触控器及其触控面板

技术领域

本发明涉及一种触控面板，特别是关于一种内嵌式触控感测装置。

背景技术

一般的液晶显示面板通常本身不具有触控感测功能，因此会在其表面上迭设有一触控面板，以将上述两者合组成一具有触控功能的液晶显示器装置。请参考图1，其显示公知的触控面板与液晶显示面板的剖面图。触控面板12可以是电阻式或是电容式，其基本结构是由两片具有电极图案的基板所组成。如图中所示，一第一基板122上设有电极图案126，对向设置的一第二基板124上设有电极图案128。通常，电极图案126与电极图案128的走向是相互垂直的。另一方面，液晶显示面板具有一彩色滤光片14、一主动数组基板16以及一液晶层18。由上述可知，公知的触控面板12需要第一基板122与第二基板124上设有电极图案128，再相互结合，对于第一基板122并无薄形化的设计，同时于周缘需另外设置防护设计，无法对于触控面板12周缘产生有防护之效果。

发明内容

本发明的实施例提供一种内嵌式触控感测装置，以仅一透明基板的厚度，同时达到具有触控感测的功能。

依本发明一实施例的设计，一种触控面板，包括：一透明基板，且该透明基板的一面设有一凹槽，且该透明基板的凹槽内设有一触控感测装置。

依本发明一实施例的一种显示触控器，包括：一触控面板及一显示单元，该触控面板的一面凹设有一凹槽，且该透明基板的凹槽内设有一触控感测装置，而该显示单元设于该触控感测装置异于该透明基板的一面。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为一公知具有触控功能的液晶显示器装置的剖面示意图。

图2为依本发明一实施例的触控面板剖面示意图。

图3A～3E为依本发明一实施例的触控面板制造流程图。

图4为依本发明一实施例的显示触控器剖面示意图。

图5为依本发明一实施例的显示触控器剖面示意图。

图6为依本发明一实施例的液晶显示触控器示意图。

图7为依本发明一实施例的平面显示触控器示意图。

图8为依本发明一实施例的液晶显示触控器示意图，其显示触控感测装置为双层电极结构。

图9为依据图8的触控感测装置电极布局的俯视示意图。

图10为依本发明一实施例的液晶显示触控器，其显示触控感测装置为单层电极结构。

图11为沿图10A-A线的剖面示意图。

图12为依据图10的绝缘层布局的俯视示意图，其显示第二绝缘层为网格形状。

符号说明

10、50液晶显示触控器      12、32、60触控面板

122、124、22、61透明基板  126、128电极

14彩色滤光片              16、34主动数组基板

18、36液晶层              221非感测区

222、62凹槽               23电容式触控感测装置

232第一电极               2321第一感测垫

2322第一导线              2323第一信号线

233间隙                   234、235第二绝缘层

236、238第二电极          2381第二感测垫

2382第二导线              2361、2383第二信号线

23611金属                 23612透明导电层(铟锡氧化物)

24第一绝缘层       25遮蔽层

26彩色滤光层       27共电极层

28第三绝缘层       30液晶显示触控器

38平面显示面板     40平面显示触控器

600、601显示触控器 63触控感测装置

64上透明基板       65显示层

66下透明基板

具体实施方式

请参考图2，此为本发明一实施例的触控面板剖面示意图。本发明一实施例的触控面板60包含一透明基板61，透明基板61可为软性基板或硬性基板，例如：玻璃基板或是塑料基板等，且于透明基板61的一面设有一凹槽(cavity)62，并于透明基板61的凹槽62内设有一触控感测装置63，触控感测装置63可为电容式触控感测装置(capacitive type touch sensor)、电阻式触控感测装置(resistive type touch sensor)、电感式触控感测装置、光学式触控感测装置等触控感测装置，以下说明为本发明以电容式触控感测装置做为实施例说明如后。

请参考图3A～3C，此为依本发明一实施例的触控面板制造流程图。首先准备一片透明基板22，如图3A所示。然后，对透明基板22进行加工以形成一个凹槽(cavity)222，如图3B所示。例如可以氢氟酸(HF)蚀刻液对玻璃基板蚀刻出凹槽。其中，凹槽222的厚度可以依照需求而定，在此不予以限定。接着，在凹槽222的底部形成一电容式触控感测装置(capacitive typetouch sensor)23，如图3C所示。此是完成本发明以电容式触控面板的制造流程。

本发明的触控面板亦可搭配各式的显示单元，如图4所示，该显示单元设置于该触控面板异于该透明基板61的一面，以形成为一显示触控器600，其中显示单元可为一上透明基板64、一下透明基板66间设有一显示层65，显示层65可为一液晶层、一电泳显示层、一电湿润显示层或一有机发光二极管层等，以供上透明基板64、下透明基板66与各显示层65分别形成为一液晶显示面板、一电泳显示面板(electro-phoretic display，EPD)、一电湿润显示面板(electro-wetting display，EWD)或一有机发光二极管面板(OLED)等显示面板。

另外，本发明的显示触控器601，亦可以呈现另种形态的设置，如图5所示，即显示单元具有一下透明基板66及一显示层65，且该下透明基板66可为一主动式透明基板、一玻璃基板或一彩色滤光片，而显示层65可为一液晶层、一电泳显示层、一电湿润显示层或一有机发光二极管层等，且显示层65设于透明基板64与下透明基板66之间。

更进一步说明，请参考图3D及图3E所示，本发明可增设的多层结构，以一第一绝缘层24覆盖电容式触控感测装置23，并填平凹槽222，如图3D所示。第一绝缘层24可以是有机层(organic layer)、无机层、或是有机层与无机层的混合层。其中，第一绝缘层24可以是一道工艺所形成，也可以是由多道工艺所堆栈形成。另外，凹槽222的侧壁具有作为挡墙的功能，可以使第一绝缘层24得到支撑，以达到足够的厚度。

最后，依序形成一层遮蔽层(shielding layer)25以及一彩色滤光层(colorfilter layer)26，如图3E所示。遮蔽层25是导电材质，可以是单一整面的透明电极或是网格状的电极，其目的是用以防止外来的噪声干扰电容式触控感测装置23的运作。不过遮蔽层25并非是必要的，可以视情况而予以省略，例如当第一绝缘层24的厚度足以忽视外来的噪声干扰时，依照上述步骤，内建有触控功能的彩色滤光片32即可制备完成。

上述具有触控功能的彩色滤光片32可以搭配各式的显示面板。请参考图6，此为依本发明一实施例的液晶显示触控器30的剖面示意图。彩色滤光片32对向(opposite to)设置于一主动数组基板(active array substrate)34的一侧，并且于彩色滤光片32与主动数组基板34之间夹设有一液晶层36。此外，由于彩色滤光层26上设有共电极层(common electrode layer)27，因此为了隔绝来自共电极层27的信号干扰到电容式触控感测装置23的侦测运作，将遮蔽层25设置于共电极层27与电容式触控感测装置23之间是较佳的作法。由图式中明显可知，相较于公知技术(图1)中的四层基板结构，本实施例中的基板数目减少为两片，亦即彩色滤光片14与触控面板12的三层基板(14、122、124)结构被整合在仅一片透明基板22，因此厚度可以大幅降低，达到薄形化的目的。

然而，本发明的触控面板也可以适用于其它平面显示面板38，例如电泳显示器(electro-phoretic display，EPD)面板、电湿润显示器(electro-wettingdisplay，EWD)面板、有机发光二极管面板(OLED)等，而上述平面显示单元38的结构为业界所公知，在此不再予以赘述。请参考图7，此为依本发明另一实施例的平面显示触控器40的剖面示意图。其中，若平面显示面板38是具备主动发光源的OLED面板，则较佳可以采用发白光的OLED面板。

请同时参考图8与图9，图8为依本发明一实施例的液晶显示触控器50，其显示触控感测装置23为双层电极结构，图9为依据图8的触控感测装置的电极布局的俯视示意图。电容式触控感测装置23包含有多数条沿着一第一方向排列的第一电极232以及多数条沿着一第二方向排列的第二电极236，且第一电极232与第二电极236之间存有间隙233以电性绝缘。一第二绝缘层234设于第一电极232与第二电极236之间，且覆盖第一电极232。上述的第一方向与第二方向相交，较佳地第一方向与第二方向为相互垂直。在此，第一电极232与第二电极236并不限定如图式中所示的形状，例如也可以是长方形的条状结构，或是其它可以达到相同功能的形状。

另外，由于凹槽222的内部设有第一电极232与第二电极236以形成具感测功能的感测装置，因此可以将凹槽222的部分定义为一感测区(sensingarea)，而于透明基板22上排除凹槽222的***部分定义出一非感测区(non-sensing area)221。并且，电容式触控感测装置23更包含多数条第一信号线2323与多数条第二信号线2361。其中，每一条第一信号线2323连接对应的第一电极232，且第一信号线由凹槽222内向外延伸至透明基板22上的非感测区221。同样地，每一条第二信号线2361连接对应的第二电极236，且第二信号线2361由凹槽222内向外延伸至透明基板22上的非感测区221。第一信号线2323与该些第二信号线2361的材质为金属、铟锡氧化物(indiumtin oxide，ITO)、铟锌氧化物(indium zinc oxide，IZO)其中之一，或是上述材质的组合。如图8所示，第二信号线2361为一层金属23611迭设在一层铟锡氧化物23612的双层结构，然而，也可以是一层铟锡氧化物迭设在金属上。较佳地，还有一第三绝缘层28设于第一绝缘层24上，并覆盖第一信号线2323与第二信号线2361，用以电性隔绝遮蔽层25与信号线(2323、2361)。然而，当遮蔽层25选择性被省略时，第三绝缘层28亦可以选择性保留或者省略。

依照图9所示，每一条第一信号线2323皆连接对应的第一电极232的下端并延伸至非感测区221的下侧。另一方面，部分的第二信号线2361连接对应的第二电极236的右端，其余部分的第二信号线2361连接对应的第二电极236的左端，并一同延伸至非感测区221的下侧。这样的线路布局方式，可以控制透明基板22的左右两侧的非感测区221所占用的宽度在最小范围内。然而，上述的线路布局方式仅为举例，不应用以限制本发明信号线的线路布局设计。

请同时参考图10与图11，图10为依本发明另一实施例的液晶显示触控器，其显示触控感测装置的电极布局的俯视示意图，而图11为沿图10A-A线的剖面示意图。本实施例中的电容式触控感测装置23与前一个实施例不同之处在于第二绝缘层235仅覆盖部分的第一电极232，且第一电极232与第二电极238属于同一层结构，亦即第一电极232与第二电极238是同一道工艺所图案化形成。

进一步说明，每一个第一电极232是以多数个第一感测垫(sensing pad)2321与多数个第一导电线(conductive line)2322所串接形成，其中每一个第一导电线2322是用以连接相邻的两个第一感测垫2321。同样地，每一个第二电极238是以多个第二感测垫2381与多数个第二导电线2382所串接形成。在此，第二绝缘层235可以有两种布局方式。第一种方式为第二绝缘层235可以仅覆盖第一导线2322以及周围的邻近区域，接着第二导电线2382再迭设在第二绝缘层235上。或者，第二种方式为第二绝缘层235覆盖第一导线2322并且填满第一电极232与该些第二电极238之间的间隙。

第二种方式如图12所示，该俯视图显示第二绝缘层235形成一整面的网状，第二导电线2382则骑跨在第二绝缘层235上以将邻近的第二感测垫2381(未绘示)串接起来。这种整面网状的绝缘层235好处在于可以提供光学特性的补偿，减少或避免余影的产生。余影的产生原因在于第一电极232与第二电极238的折射率与间隙的折射率不同，因此会造成视觉上看见电极的边界，这是要尽量避免的。若是绝缘层235的折射率材质挑选与第一电极232与第二电极238的折射率相近的材质，并搭配图12的网状布局结构，则可以减少或避免余影的产生。

参考图10与图11，第一绝缘层24直接覆盖第一电极232(第一感测垫2321与第一导电线2322)与第二电极238(第二感测垫2381与第二导电线2382)。电容式触控感测装置23更包含多数条第一信号线2323与多数条第二信号线2383。其中，每一条第一信号线2323连接对应的第一电极232，且第一信号线由凹槽222内向外延伸至透明基板22上的非感测区221。每一条第二信号线2383连接对应的第二电极238，且第二信号线2383由凹槽222内向外延伸至透明基板22上的非感测区221。第一信号线2323与该些第二信号线2361的材质为金属、铟锡氧化物、铟锌氧化物其中之一，或是上述材质的组合。如图11所示，第二信号线2361为单一的一层金属材质，然而，第二信号线2361也可以是金属材质与透明导电材质相互迭设的双层结构(未绘示)，并不予以限制仅为金属。较佳地，还有一第三绝缘层28迭设于第一绝缘层24上当作平坦化层，并覆盖第一信号线2323与第二信号线2383。然而，第三绝缘层28也可以省略，并非必要结构。

依照图10所示，每一条第一信号线2323皆连接对应的第一电极232的下端并延伸至非感测区221的下侧。第二信号线2383连接对应的第二电极238的右端并延伸至非感测区221的下侧。这样的线路布局方式可将信号线集中在同一个地方，然而图式所示仅为举例说明，不应该用以限制本发明信号线的线路布局设计。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当根据权利要求范围所界定的为准。

Claims (15)

1.一种触控面板，其特征在于，包括：

一透明基板，且该透明基板的一面形成有一凹槽；

一触控感测装置，该触控感测装置设于该透明基板的凹槽内，且该触控感测装置至少包含一电极层，该电极层设置于该透明基板的凹槽内；

该透明基板的凹槽实质上填满一第一绝缘层，且覆盖该触控感测装置；

该第一绝缘层上设有一彩色滤光层；

该彩色滤光层与该第一绝缘层之间设有一透明遮蔽层，该透明遮蔽层的材质为导电材料。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该透明基板为软性基板或硬性基板其中之一。

3.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该透明基板为玻璃基板或是塑料基板其中之一。

4.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该触控感测装置为一电容式触控感测装置、一电阻式触控感测装置、一电感式触控感测装置或一光学式触控感测装置其中之一。

5.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该触控感测装置为一电容式触控感测装置，且该电容式触控感测装置之电极层包含：

多条沿着一第一方向排列的第一电极；以及

多条沿着一第二方向排列的第二电极，且该第一方向与该第二方向相交。

6.根据权利要求5所述的触控面板，其特征在于，该电容式触控感测装置还包含一第二绝缘层，该第二绝缘层覆盖该些第一电极且位于该些第一电极与该些第二电极之间。

7.根据权利要求5所述的触控面板，其特征在于，该电容式触控感测装置还包含一第二绝缘层，该第二绝缘层覆盖部分的该些第一电极，且该些第一电极与该些第二电极位于同一层。

8.根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，各该第一电极具有多个第一感测垫与多个连接该些第一感测垫的第一导电线，各该第二电极具有多个第二感测垫与多个连接该些第二感测垫的第二导电线，该第二绝缘层覆盖该些第一导线并填满该些第一电极与该些第二电极之间的间隙，该第一绝缘层覆盖该些第一电极与该些第二电极。

9.根据权利要求5所述的触控面板，其特征在于，该触控感测装置为一电容式触控感测装置，且该电容式触控感测装置包括：

一非感测区；

多个第一信号线，连接对应的该些第一电极，该些第一信号线由该凹槽内向外延伸至该非感应区；

多个第二信号线，连接对应的该些第二电极，该些第二信号线由该凹槽真向外延伸至该非感应区；以及

一第三绝缘层，设于该第一绝缘层上，覆盖该些第一信号线与该些第二信号线。

10.根据权利要求9所述的触控面板，其特征在于，该些第一电极、该些第二电极、该些第一信号线或该些第二信号线的材质为金属、铟锡氧化物、铟锌氧化物其中之一，或是上述材质的组合。

11.一种显示触控器，其特征在于，包括：

一触控面板，包括：

一透明基板，且该透明基板的一面形成有一凹槽；

一触控感测装置，该触控感测装置设于该透明基板的凹槽内，且该触控感测装置至少包含一电极层，该电极层设置于该透明基板上；

一显示单元，该显示单元设于该触控感测装置异于该透明基板的一面；

该透明基板的凹槽实质上填满一绝缘层，且覆盖该触控感测装置，并该显示单元设于该绝缘层表面；

该触控面板与该绝缘层之间设有一透明遮蔽层，该透明遮蔽层的材质为导电材料。

12.根据权利要求11所述的显示触控器，其特征在于，该显示单元为一上透明基板及一下透明基板间设有一显示层。

13.根据权利要求11所述的显示触控器，其特征在于，该显示单元具有一下透明基板及一显示层，且该显示层设于该下透明基板与该透明基板之间。

14.根据权利要求12或13所述的显示触控器，其特征在于，该显示层为一液晶层、一电泳显示层、一电湿润显示层或有机发光二极管层其中之一。

15.根据权利要求12或13所述的显示触控器，其特征在于，该显示单元的下透明基板为一主动式透明基板、一玻璃基板或一彩色滤光片其中之一。

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