CN106095205A - 内嵌式触控面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种内嵌式触控面板，包含多个像素。每个像素的叠层结构包含基板、薄膜晶体管元件层、彩色滤光层、至少一突起物、第一导电层及第二导电层。薄膜晶体管元件层设置于基板上。彩色滤光层设置于薄膜晶体管元件层上方。至少一突起物相对于薄膜晶体管元件层设置于彩色滤光层下方。第一导电层相对于彩色滤光层设置于薄膜晶体管元件层上方。第二导电层设置于至少一突起物上。第一导电层与部分的第二导电层电性连接，致使位于薄膜晶体管元件层一侧原本未电性连接的第一导电层能通过位于彩色滤光层一侧的第二导电层形成电性连接。

Description

内嵌式触控面板
技术领域
本发明与触控面板有关，尤其是关于一种内嵌式(In-cell)触控面板(In-cell touch panel)。
背景技术
一般而言，电容式触控面板大致可依照其叠层结构的不同而分为数种不同型式，例如：内嵌式(In-cell)电容式触控面板及On-cell电容式触控面板。
相较于传统的单片式玻璃触控面板(One Glass Solution，OGS)及On-Cell的电容式触控面板，内嵌式的电容式触控面板可达成最薄化的触控面板设计，并可广泛应用于手机、平板电脑及笔记本电脑等可携式电子产品上。
然而，如图1所示，当内嵌式点自电容触控面板的感测电极10及其走线12均位于同一层别时，其走线布局将会造成不同的感测电极10的大小不一致以及产生感测失效区(Dead Zone)等问题，导致内嵌式点自电容触控面板的触控效能不佳，亟待进一步克服。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种内嵌式触控面板，以有效解决现有技术所遭遇到的上述种种问题。
根据本发明的一具体实施例为一种内嵌式触控面板。于此实施例中，内嵌式触控面板包含多个像素(Pixel)。每个像素的叠层结构包含基板、薄膜晶体管元件层(TFT)、彩色滤光层(CF)、至少一突起物、第一导电层及第二导电层。薄膜晶体管元件层设置于基板上。彩色滤光层设置于薄膜晶体管元件层上方。至少一突起物相对于薄膜晶体管元件层设置于彩色滤光层下方。第一导电层相对于彩色滤光层设置于薄膜晶体管元件层上方。第二导电层设置于至少一突起物上。第一导电层与部分的第二导电层电性连接，致使位于薄膜晶体管元件层一侧原本未电性连接的第一导电层能通过位于彩色滤光层一侧的第二导电层形成电性连接。
于一实施例中，内嵌式触控面板为一内嵌式自电容(Self-capacitive)触控面板。
于一实施例中，至少一突起物为间隙物(Spacer)或块状物(Bump)。
于一实施例中，位于薄膜晶体管元件层一侧的第一导电层用以作为触控感测电极的走线。
于一实施例中，第一导电层电性连接内嵌式触控面板的共同电压电极(Common Electrode)。
于一实施例中，共同电压电极分为多个共同电压电极区域，第一导电层分别电性连接多个共同电压电极区域，以形成多个触控感测电极。
于一实施例中，多个触控感测电极均具有相同的感测面积。
于一实施例中，位于彩色滤光层一侧的第二导电层绕过至少一突起物设置于彩色滤光层下方，用以作为触控感测电极的走线。
于一实施例中，于内嵌式触控面板的一有效区域(Active Area,AA)外亦设置有突起物，用以将位于彩色滤光层一侧的触控感测电极的走线导至薄膜晶体管元件层一侧。
于一实施例中，于薄膜晶体管元件层与彩色滤光层之间涂布包含有导电柱的导电胶，用以将位于彩色滤光层一侧的触控感测电极的走线导至薄膜晶体管元件层一侧。
于一实施例中，至少一突起物由有机材料或无机材料构成。
于一实施例中，第二导电层由透明导电材料或不透明导电材料构成。
于一实施例中，彩色滤光层包含遮光层，并且至少一突起物及第二导电层均位于遮光层下方。
于一实施例中，于内嵌式触控面板的有效区域外，第一导电层与薄膜晶体管元件层之间设置有导电材料或非导电材料。
相较于现有技术，根据本发明的内嵌式触控面板具有下列优点及功效：
(1)内嵌式自电容触控面板具有较为简化的叠构设计，不仅容易生产且成本较低。
(2)内嵌式自电容触控面板的触控感测电极及其走线的设计简单。
(3)内嵌式自电容触控面板的布局方式可降低对LCD电性上的影响。
(4)内嵌式自电容触控面板的布局方式可降低对LCD光学上的影响。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。
附图说明
图1为当现有技术中的内嵌式点自电容触控面板的走线与感测电极均位于同一层时，其走线布局造成感测电极的大小不一致以及产生感测失效区(Dead zone)的示意图。
图2为本发明的内嵌式点自电容触控面板的走线与感测电极位于不同层时，其走线布局可使得感测电极的大小一致且不会有感测失效区产生的示意图。
图3为根据本发明的一具体实施例的内嵌式点自电容触控面板的叠层结构的剖面示意图。
图4A为内嵌式点自电容触控面板中靠近薄膜晶体管元件层一侧的走线布局的示意图。
图4B为内嵌式点自电容触控面板中靠近彩色滤光层一侧的走线布局的示意图。
图5为根据本发明的另一具体实施例的内嵌式点自电容触控面板的叠层结构的剖面示意图。
图6A为内嵌式点自电容触控面板中靠近薄膜晶体管元件层一侧的走线布局的示意图。
图6B为内嵌式点自电容触控面板中靠近彩色滤光层一侧的走线布局的示意图。
主要元件符号说明：
10、20 感测电极
12、22 走线
3、5 叠层结构
30、50 基板
31、51 薄膜晶体管元件层
32、52 彩色滤光层
33、33’、53、53’ 突起物
34、54 第一导电层
35、55 第二导电层
36、56 彩色滤光层基板
TE 触控感测电极
M 导电材料或非导电材料
具体实施方式
本发明提供一种内嵌式点自电容触控面板。如图2所示，由于内嵌式点自电容触控面板的感测电极20与其走线22分别位于不同层，故其感测电极20的大小能够一致且不会有感测失效区产生。
相较于将跨桥结构设置于靠近薄膜晶体管元件层一侧的现有技术而言，本发明的内嵌式点自电容触控面板的叠层结构将跨桥结构设置于靠近彩色滤光层一侧，不仅可简化叠层结构及提升工艺生产效率，还可降低其走线布局对于薄膜晶体管元件层所造成的寄生电容及电性影响。
根据本发明的一具体实施例为一种内嵌式点自电容触控面板。请参照图3，图3为此实施例中的内嵌式点自电容触控面板的叠层结构的剖面示意图。
如图3所示，内嵌式触控面板的叠层结构3包含基板30、薄膜晶体管元件层31、彩色滤光层32、至少一突起物33、第一导电层34、第二导电层35及彩色滤光层基板36。薄膜晶体管元件层31设置于基板30上。彩色滤光层32设置于薄膜晶体管元件层31上方。彩色滤光层基板36设置于彩色滤光层32上方。至少一突起物33相对于薄膜晶体管元件层31设置于彩色滤光层32下方。第一导电层34相对于彩色滤光层32设置于薄膜晶体管元件层31上方，用以作为触控感测电极的走线(Traces)。第一导电层34电性连接内嵌式触控面板的共同电压电极(Common Electrode，VCOM)。第二导电层35设置于至少一突起物33上，可选择由透明导电材料或不透明导电材料构成，并无特定的限制。
需说明的是，设置于薄膜晶体管元件层31上方的第一导电层34会与部分设置于至少一突起物33上的第二导电层35电性连接，致使位于薄膜晶体管元件层31一侧原本未电性连接的第一导电层34能够通过位于彩色滤光层32一侧的第二导电层35形成电性连接。
于实际应用中，至少一突起物33可以是间隙物(Spacer)或块状物(Bump)，并可选择由有机材料或无机材料构成，其数量及排列间隔亦可视实际需求而定，并无特定的限制。此外，彩色滤光层32还可包含遮光层(例如黑色矩阵(Black Matrix，BM)，但不以此为限)，并且至少一突起物33及第二导电层35均需位于遮光层下方。
请参照图4A及图4B，图4A为内嵌式点自电容触控面板中靠近薄膜晶体管元件层31一侧的走线布局的示意图；图4B为内嵌式点自电容触控面板中靠近彩色滤光层32一侧的走线布局的示意图。
需说明的是，图4A中以实线绘示的走线代表实际在靠近薄膜晶体管元件层31一侧的布线，而以虚线绘示的走线则代表相对在靠近彩色滤光层32一侧的走线位置；图4B中以实线绘示的走线代表实际在靠近彩色滤光层32一侧的布线，而以圆圈代表至少一突起物33。
如图4A所示，内嵌式点自电容触控面板的共同电压电极实际上位在靠近薄膜晶体管元件层31一侧，且共同电压电极可分为多个共同电压电极区域，用以分别作为多个触控感测电极TE(以实线绘示)。位于靠近薄膜晶体管元件层31一侧的第一导电层34分别作为多个触控感测电极TE的走线。值得注意的是，多个触控感测电极TE均具有相同的感测面积。实际上，多个触控感测电极TE的形状可以是任意的几何形状，并无特定的限制。
如图4B所示，实际上并非位在靠近彩色滤光层32一侧的多个触控感测电极TE的相对位置以虚线绘示。位于靠近彩色滤光层32一侧的第二导电层35除了设置于至少一突起物33上之外，第二导电层35亦可绕过至少一突起物33而设置于彩色滤光层32下方，用以作为触控感测电极的走线，但不以此为限。
需特别注意的是，当第二导电层35设置于至少一突起物33上时，第二导电层35会与设置于薄膜晶体管元件层31上的第一导电层34电性连接；当第二导电层35绕过至少一突起物33而设置于彩色滤光层32下方时，第二导电层35不会与薄膜晶体管元件层31或设置于薄膜晶体管元件层31上的第一导电层34电性连接。
此外，于内嵌式触控面板的一有效区域(Active Area，AA)之外亦可设置有突起物33’，用以将位于彩色滤光层32一侧的触控感测电极的走线(第二导电层35)导至薄膜晶体管元件层31一侧，但不以此为限。
于另一实施例中，若于内嵌式触控面板的有效区域之外并未设置有突起物33’，则于薄膜晶体管元件层31与彩色滤光层32之间亦可采用涂布包含有导电柱的导电胶的方式来将位于彩色滤光层32一侧的触控感测电极的走线(第二导电层35)导至薄膜晶体管元件层一侧，但不以此为限。
接着，请参照图5，图5为根据本发明的另一具体实施例的内嵌式点自电容触控面板的叠层结构的剖面示意图。
如图5所示，内嵌式触控面板的叠层结构5包含基板50、薄膜晶体管元件层51、彩色滤光层52、至少一突起物53、第一导电层54、第二导电层55及彩色滤光层基板56。薄膜晶体管元件层51设置于基板50上。彩色滤光层52设置于薄膜晶体管元件层51上方。彩色滤光层基板56设置于彩色滤光层52上方。至少一突起物53相对于薄膜晶体管元件层51设置于彩色滤光层52下方。第一导电层54相对于彩色滤光层52设置于薄膜晶体管元件层51上方，用以作为触控感测电极的走线。第一导电层54电性连接内嵌式触控面板的共同电压电极。第二导电层55设置于至少一突起物53上，可选择由透明导电材料或不透明导电材料构成，并无特定的限制。
需特别注意的是，设置于薄膜晶体管元件层51上方的第一导电层54会与部分设置于至少一突起物53上的第二导电层55电性连接，致使位于薄膜晶体管元件层51一侧原本未电性连接的第一导电层54能够通过位于彩色滤光层52一侧的第二导电层55形成电性连接。此外，于内嵌式触控面板的有效区域外，第一导电层54与薄膜晶体管元件层51之间还可设置有导电材料或非导电材料M，以确保电性连接良好。
请参照图6A及图6B，图6A为内嵌式点自电容触控面板中靠近薄膜晶体管元件层51一侧的走线布局的示意图；图6B为内嵌式点自电容触控面板中靠近彩色滤光层52一侧的走线布局的示意图。
需说明的是，图6A中以实线绘示的走线代表实际在靠近薄膜晶体管元件层51一侧的布线，而以虚线绘示的走线则代表相对在靠近彩色滤光层52一侧的走线位置；图6B中以实线绘示的走线代表实际在靠近彩色滤光层52一侧的布线，而以圆圈代表至少一突起物53。
如图6A所示，内嵌式点自电容触控面板的共同电压电极实际上位在靠近薄膜晶体管元件层51一侧，且共同电压电极可分为多个共同电压电极区域，用以分别作为多个触控感测电极TE(以实线绘示)。多个触控感测电极TE均具有相同的感测面积。位于靠近薄膜晶体管元件层51一侧的第一导电层54分别作为多个触控感测电极TE的走线。值得注意的是，在欲导通的区域同时于靠近薄膜晶体管元件层51一侧相对应位置的走线增加第一导电层，以降低触控感测电极TE的内阻值。
如图6B所示，实际上并非位在靠近彩色滤光层52一侧的多个触控感测电极TE的相对位置以虚线绘示。位于靠近彩色滤光层52一侧的第二导电层55除了设置于至少一突起物53上之外，第二导电层55亦可绕过至少一突起物53而设置于彩色滤光层52下方，用以作为触控感测电极的走线，但不以此为限。此外，于内嵌式触控面板的一有效区域之外亦可设置有突起物53’，用以将位于彩色滤光层52一侧的触控感测电极的走线(第二导电层55)导至薄膜晶体管元件层51一侧，但不以此为限。
相较于现有技术，根据本发明的内嵌式触控面板具有下列优点及功效：
(1)内嵌式自电容触控面板具有较为简化的叠构设计，不仅容易生产且成本较低。
(2)内嵌式自电容触控面板的触控感测电极及其走线的设计简单。
(3)内嵌式自电容触控面板的布局方式可降低对LCD电性上的影响。
(4)内嵌式自电容触控面板的布局方式可降低对LCD光学上的影响。
由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (14)

1.一种内嵌式触控面板，其特征在于，包含：
多个像素，每个像素的一叠层结构包含：
一基板；
一薄膜晶体管元件层，设置于该基板上；
一彩色滤光层，设置于该薄膜晶体管元件层上方；
至少一突起物，相对于该薄膜晶体管元件层设置于该彩色滤光层下方；
一第一导电层，相对于该彩色滤光层设置于该薄膜晶体管元件层上方；以及
一第二导电层，设置于该至少一突起物上；
其中，该第一导电层与部分的该第二导电层电性连接，致使位于该薄膜晶体管元件层一侧原本未电性连接的该第一导电层能通过位于该彩色滤光层一侧的该第二导电层形成电性连接。
2.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，为一内嵌式自电容触控面板。
3.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该至少一突起物为间隙物或块状物。
4.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，位于该薄膜晶体管元件层一侧的该第一导电层用以作为触控感测电极的走线。
5.如权利要求4所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该第一导电层电性连接该内嵌式触控面板的一共同电压电极。
6.如权利要求5所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该共同电压电极分为多个共同电压电极区域，该第一导电层分别电性连接该多个共同电压电极区域，以形成多个触控感测电极。
7.如权利要求5所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该多个触控感测电极均具有相同的感测面积。
8.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，位于该彩色滤光层一侧的该第二导电层绕过该至少一突起物设置于该彩色滤光层下方，用以作为触控感测电极的走线。
9.如权利要求8所述的内嵌式触控面板，其特征在于，于该内嵌式触控面板的一有效区域外亦设置有突起物，用以将位于该彩色滤光层一侧的触控感测电极的走线导至该薄膜晶体管元件层一侧。
10.如权利要求8所述的内嵌式触控面板，其特征在于，于该薄膜晶体管元件层与该彩色滤光层之间涂布包含有导电柱的导电胶，用以将位于该彩色滤光层一侧的触控感测电极的走线导至该薄膜晶体管元件层一侧。
11.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该至少一突起物由有机材料或无机材料构成。
12.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该第二导电层由透明导电材料或不透明导电材料构成。
13.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该彩色滤光层包含一遮光层，并且该至少一突起物及该第二导电层均位于该遮光层下方。
14.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，于该内嵌式触控面板的一有效区域外，该第一导电层与该薄膜晶体管元件层之间设置有导电材料或非导电材料。
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