CN108874247A - 内嵌式触控面板 - Google Patents

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CN108874247A CN201810455943.1A CN201810455943A CN108874247A CN 108874247 A CN108874247 A CN 108874247A CN 201810455943 A CN201810455943 A CN 201810455943A CN 108874247 A CN108874247 A CN 108874247A
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Abstract

本发明公开了一种内嵌式触控面板。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、封装层、有机发光层、第一导电层及第二导电层。封装层相对于基板而设置。有机发光层形成于基板与封装层之间。第一导电层形成于有机发光层与封装层之间。第二导电层形成于有机发光层与封装层之间。

Description

内嵌式触控面板
技术领域
本发明与触控面板有关，特别是关于一种内嵌式(In-cell)触控面板。
背景技术
一般而言，采用主动矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic LightEmitting Diode,AMOLED)显示技术的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，例如将触控感测电极设置于封装层下方的内嵌式(In-cell)的AMOLED电容式触控面板以及将触控感测电极设置于封装层上方的On-cell的AMOLED电容式触控面板。
相较于传统的单片式玻璃(One Glass Solution,OGS)的AMOLED电容式触控面板与On-Cell的AMOLED电容式触控面板，内嵌式的AMOLED电容式触控面板可达成最薄化的AMOLED触控面板设计，并可广泛应用于手机、平板电脑及笔记型电脑等可携式电子产品上。
然而，目前的内嵌式触控面板常会因为较大的寄生电容而使其电阻电容负载大幅增加，再加上触控与显示模式之间的噪声干扰，因而导致其触控效能变差，此一现象亟待克服。
发明内容
因此，本发明提出一种内嵌式触控面板，希望能通过其创新的布局方式简化电路走线的设计并降低阻值及寄生电容的影响，由以改善现有技术的上述问题并有效提升内嵌式触控面板的整体效能。
根据本发明的一较佳具体实施例为一种内嵌式触控面板。在此实施例中，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、封装层、有机发光层、第一导电层及第二导电层。封装层相对于基板而设置。有机发光层形成于基板与封装层之间。第一导电层形成于有机发光层与封装层之间。第二导电层形成于有机发光层与封装层之间。
在一实施例中，内嵌式触控面板为内嵌式自电容触控面板或内嵌式互电容触控面板。
在一实施例中，第一导电层用以作为触控电极走线且第二导电层用以作为触控电极。
在一实施例中，第一导电层与第二导电层彼此耦接。
在一实施例中，叠层结构还包含绝缘层，设置于第一导电层与第二导电层之间，第一导电层与第二导电层通过形成于绝缘层的通孔(Via)彼此耦接。
在一实施例中，第一导电层与第二导电层通过直接接触的方式彼此耦接。
在一实施例中，第一导电层与第二导电层彼此电性绝缘。
在一实施例中，第一导电层位于第二导电层与封装层之间。
在一实施例中，第二导电层位于第一导电层与封装层之间。
在一实施例中，第二导电层由透明导电材料构成。
在一实施例中，叠层结构还包含第三导电层，形成于有机发光层上，用以作为有机发光层的阴极或阳极。
在一实施例中，叠层结构还包含间隙物及第三导电层。间隙物形成于有机发光层上。第三导电层形成于间隙物与有机发光层上，用以作为有机发光层的阴极或阳极。
在一实施例中，至少部分作为触控电极的第二导电层不形成于间隙物上方。
在一实施例中，至少部分作为触控电极走线的第一导电层不形成于间隙物上方。
在一实施例中，形成于间隙物上方的部分的第二导电层会与作为有机发光层的阴极或阳极的第三导电层彼此断开而呈现浮动(Floating)状态。
在一实施例中，叠层结构还包含抗反射层，形成于封装层上方，用以消除反射光。
在一实施例中，抗反射层为线偏光片与圆偏光片的组合。
在一实施例中，抗反射层具有多层膜结构，可对环境光形成破坏性干涉。
在一实施例中，第一导电层为网格状(Mesh type)布局或仅于内嵌式触控面板的有效显示区(Active area)内以单一方向布局。
在一实施例中，当有机发光层发出白光时，内嵌式触控面板还包含彩色滤光层，形成于有机发光层上方，用以对白光进行滤光。
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)触控感测电极及其走线的设计简单。
(2)其布局方式不影响显示装置原有的开口率。
(3)可降低触控感测电极本身的电阻电容负载。
(4)可降低触控与显示之间的噪声干扰。
(5)可缩减AMOLED面板模组的厚度。
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为本发明的内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第一具体实施例。
图2为本发明的内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第二具体实施例。
图3为本发明的内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第三具体实施例。
图4为本发明的内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第四具体实施例。
图5及图6分别为本发明的内嵌式触控面板的不同走线布局方式。
图7为本发明的内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第五具体实施例。
图8为本发明的内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第六具体实施例。
图9及图10分别为本发明的内嵌式触控面板的不同走线布局方式。
图11为本发明的内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第七具体实施例。
图12为抗反射层为线偏光片与圆偏光片的组合的示意图。
图13为抗反射层具有可对环境光形成破坏性干涉的多层膜结构的示意图。
主要元件符号说明：
1、2、3、4、7、8、11：叠层结构
ARL：抗反射层
ENL：封装层
SUB：基板
TR：第一导电层
TE：第二导电层
VIA：通孔
INS：绝缘层
SP：间隙物
CAD：阴极层
OEL：有机发光二极管元件层
AND：阳极层
ISO：绝缘层
S：源极
D：漏极
G：栅极
AL：主动层
ITO：透明导电膜
AA：有效显示区
R1～R5：区域
C：电容
A1～A4：区域
H1～H3：孔洞
B1～B3：区域
LS：光源
LIN：入射光
LPZ；线偏光片
CPZ：圆偏光片
OLED：有机发光显示层
EYE：眼睛
TFL1～TFL2：半穿透半反射层
IML：中介层
LREF、LREF1、LREF2、LREF3：反射光
LIN1、LIN2：穿透光
具体实施方式
本发明公开了一种内嵌式触控面板。在实际应用中，本发明的内嵌式触控面板可以是内嵌式自电容(Self-capacitive)触控面板或内嵌式互电容(Mutual-capacitive)触控面板，并无特定的限制。内嵌式触控面板包含有多个像素，其实际的面板设计可依不同的面板及特性而有不同的设计方式，例如本发明也可实施于采用白光OLED搭配彩色滤光层的叠层结构或具有其他叠层结构的内嵌式触控面板，并无特定的限制。
本发明的内嵌式触控面板的每个像素的叠层结构至少包含基板、封装层、有机发光层、第一导电层及第二导电层。封装层相对于基板而设置。有机发光层形成于基板与封装层之间。第一导电层形成于有机发光层与封装层之间。第二导电层形成于有机发光层与封装层之间。有机发光层可包含主动矩阵有机发光二极管(AMOLED)，但不以此为限。
需特别说明的是，在本发明中，第一导电层可为网格状(Mesh type)布局或仅在内嵌式触控面板的有效显示区(Active area)内以单一方向布局，用以作为触控感测电极的走线。第二导电层可由透明导电层构成，用以作为触控感测电极。第一导电层与第二导电层可彼此耦接或电性绝缘。第一导电层可形成于第二导电层与封装层之间或是第二导电层形成于第一导电层与封装层之间，亦即第一导电层可形成于第二导电层之后或第一导电层形成于第二导电层之前。在第二导电层所形成的多个触控感测电极之间可视实际需要增加多功能电极的设置，但不以此为限。
首先，请参照图1，图1为内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第一具体实施例。
如图1所示，叠层结构1可包含有基板SUB、主动层AL、绝缘层ISO、栅极G、源极S、漏极D、阳极层AND、有机发光二极管元件层OEL、阴极层CAD、第一导电层TR、绝缘层INS、通孔VIA、第二导电层TE、封装层ENL及抗反射层ARL。其中，有机发光二极管元件层OEL设置于基板SUB上方。封装层ENL相对于基板SUB设置于有机发光二极管元件层OEL上方。抗反射层ARL设置于封装层ENL上方。阳极层AND及阴极层CAD分别设置于有机发光二极管元件层OEL的下方及上方，用以分别作为有机发光二极管元件层OEL的阳极与阴极。
需说明的是，第一导电层TR设置于封装层ENL的下表面，用以作为内嵌式触控面板的触控感测电极的走线。第二导电层TE设置于第一导电层TR下方，用以作为内嵌式触控面板的触控感测电极。如图1右侧所示，第一导电层TR与第二导电层TE之间通过绝缘层INS彼此电性绝缘。如图1左侧所示，第一导电层TR与第二导电层TE可通过形成于绝缘层INS的通孔VIA彼此耦接。
接着，请参照图2，图2为本发明的内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第二具体实施例。
需说明的是，在此实施例的叠层结构2中，第二导电层TE设置于封装层ENL的下表面，用以作为内嵌式触控面板的触控感测电极。第一导电层TR设置于第二导电层TE下方，用以作为内嵌式触控面板的触控感测电极的走线。第一导电层TR与第二导电层TE之间通过绝缘层INS彼此电性绝缘。第一导电层TR与第二导电层TE可通过形成于绝缘层INS的通孔VIA彼此耦接。
请参照图3，图3为本发明的内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第三具体实施例。
需说明的是，在此实施例的叠层结构3中，第一导电层TR形成于封装层ENL的下表面，用以作为内嵌式触控面板的触控感测电极的走线。如图3左侧所示，作为内嵌式触控面板的触控感测电极的第二导电层TE可覆盖于第一导电层TR而与第一导电层TR通过直接接触的方式彼此耦接；如图3右侧所示，作为内嵌式触控面板的触控感测电极的第二导电层TE也可通过断开的方式与第一导电层TR彼此电性绝缘。
请参照图4，图4为本发明的内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第四具体实施例。
需说明的是，在此实施例的叠层结构4中，第二导电层TE形成于封装层ENL的下表面，用以作为内嵌式触控面板的触控感测电极。如图4左侧所示，作为内嵌式触控面板的触控感测电极的走线的第一导电层TR可覆盖于第二导电层TE而与第二导电层TE通过直接接触的方式彼此耦接；如图4右侧所示，第二导电层TE与第一导电层TR也可通过断开的方式彼此电性绝缘。
接着，请参照图5及图6，图5及图6分别为本发明的内嵌式触控面板的不同走线布局方式。其中，图5所为的走线布局方式可对应于图1的叠层结构1及图2的叠层结构2；图6所为的走线布局方式可对应于图3的叠层结构3及图4的叠层结构4。
如图5所示，第一导电层TR分别形成不同的触控感测电极走线并通过通孔VIA耦接至由透明导电膜ITO(亦即第二导电层TE)所形成的不同触控感测电极。透明导电膜ITO所形成的不同触控感测电极之间彼此断开不相连且第一导电层TR所形成的不同触控感测电极走线之间也彼此断开不相连。需说明的是，在同一触控感测电极内可通过多个通孔VIA分别耦接多条触控感测电极走线来降低阻抗，但不以此为限。
举例而言，如图5中的区域R1所示，不同的触控感测电极彼此断开且不同触控感测电极走线也彼此断开；如图5中的区域R2所示，不同触控感测电极走线彼此断开。
如图6所示，第一导电层TR分别形成不同的触控感测电极走线并通过直接接触的方式耦接至由透明导电膜ITO(亦即第二导电层TE)所形成的不同触控感测电极。透明导电膜ITO所形成的不同触控感测电极之间彼此断开不相连且第一导电层TR所形成的不同触控感测电极走线之间也彼此断开不相连。需说明的是，在同一触控感测电极内可同时布置多条触控感测电极走线来降低阻抗，但不以此为限。此外，触控感测电极不会与另一触控感测电极的触控感测电极走线彼此重叠，亦即触控感测电极与另一触控感测电极的触控感测电极走线彼此断开不相连。
举例而言，如图6中的区域R3所示，不同的触控感测电极彼此断开且不同触控感测电极走线也彼此断开；如图6中的区域R4所示，不同触控感测电极走线彼此断开；如图6中的区域R5所示，触控感测电极与另一触控感测电极的触控感测电极走线也彼此断开不相连。
请参照图7，图7为本发明的内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第五具体实施例。
需说明的是，此实施例的叠层结构7还包含有间隙物SP。间隙物SP形成于有机发光层OEL上且阴极层CAD形成于间隙物SP与有机发光层OEL上。由于间隙物SP具有一定的高度且封装层ENL的下表面形成有作为触控感测电极的第二导电层TE，使得形成于间隙物SP上的阴极层CAD会被抬高而更靠近第二导电层TE。
如图7右侧所示，当作为触控感测电极的走线的第一导电层TR通过直接接触的方式与第二导电层TE耦接且其位置对应于间隙物SP时，由于形成于间隙物SP上的阴极层CAD与第一导电层TR之间的距离变小，造成触控感测的电阻电容负载(RC loading)变大，且触控感测与显示驱动之间也会有较大的噪声干扰；因此，如图7左侧所示，可将位于间隙物SP上方的第一导电层TR去除，由以避免位于左侧的间隙物SP上方产生如同现有技术中的第一导电层TR与阴极层CAD之间的寄生电容，有效降低内嵌式触控面板的电阻电容负载并提升其触控效能。实际上，也可同时去除图7右侧的间隙物SP上方的第一导电层TR，由以达到更佳的降低寄生电容功效，但不以此为限。
请参照图8，图8为本发明的内嵌式触控面板的像素的叠层结构的第六具体实施例。
如图8右侧所示，作为触控感测电极的走线的第一导电层TR也可绕开间隙物SP而避免位于间隙物SP的上方，由以降低触控感测的电阻电容负载；如图8左侧所示，除了避免第一导电层TR位于间隙物SP的上方之外，还可进一步去除位于间隙物SP上方的第二导电层TE，由以达到更佳的降低寄生电容功效，有效减少触控感测的电阻电容负载以及触控感测与显示驱动之间的噪声干扰。
接着，请参照图9及图10，图9及图10分别为本发明的内嵌式触控面板的不同走线布局方式。
如图9所示，在区域A1内，与间隙物SP彼此重叠的阴极层CAD被去除而留下孔洞H1；在区域A2内，与间隙物SP彼此重叠的第二导电层TE(例如透明导电膜ITO)被去除而留下孔洞H2；在区域A3内，与间隙物SP彼此重叠的阴极层CAD与第二导电层TE(例如透明导电膜ITO)均被去除而留下孔洞H3；在区域A4内，也可保留与间隙物SP重叠的部分的第二导电层TE(例如透明导电膜ITO)及阴极层CAD。
如图10所示，在区域B1内，与间隙物SP彼此重叠的第二导电层TE(例如透明导电膜ITO)被去除而留下孔洞H1且作为触控感测电极走线的第一导电层TR会绕开间隙物SP的区域；在区域B2内，与间隙物SP彼此重叠的第二导电层TE(例如透明导电膜ITO)被去除而留下孔洞H2且作为触控感测电极走线的第一导电层TR不会绕开间隙物SP的区域；在区域B3内，与间隙物SP彼此重叠的第二导电层TE(例如透明导电膜ITO)及第一导电层TR均被去除而留下孔洞H1。
除了上述实施例之外，为了保持本发明的内嵌式触控面板的可视均匀性，如图11所示，位于间隙物SP上方而与间隙物SP彼此重叠的第二导电层TE与阴极层CAD也可选择不将其完全去除，而是将位于间隙物SP上方而与间隙物SP彼此重叠的第二导电层TE(亦即以斜线表示的第二导电层TE)与周遭其他作为触控感测电极的第二导电层TE彼此断开而呈现浮接(Floating)状态以及将位于间隙物SP上方而与间隙物SP彼此重叠的阴极层CAD(亦即以斜线表示的阴极层CAD)与周遭其他的阴极层CAD彼此断开而呈现浮接状态，但不以此为限。
接下来，请参照图12，图12为抗反射层ARL为线偏光片LPZ与圆偏光片CPZ的组合的示意图。
如图12所示，线偏光片LPZ设置于圆偏光片CPZ上方且圆偏光片CPZ设置于有机发光显示层OLED上方。当外界的光源LS发出的入射光LIN射至线偏光片LPZ时，入射光LIN只有特定方向(例如上下方向)的线偏光会穿透，当此线偏光向下射至圆偏光片CPZ时，会被转变成顺时针旋转(或逆时针旋转)的圆偏光，接着被有机发光显示层OLED反射为反射光LREF后会转变为逆时针旋转(或顺时针旋转)的圆偏光。当此逆时针旋转(或顺时针旋转)的圆偏光被反射至圆偏光片CPZ时，会被转变成与入射的线偏光的特定方向垂直(例如左右方向)的线偏光后被线偏光片LPZ吸收而不会射出至使用者的眼睛EYE。由此，包含线偏光片LPZ与圆偏光片CPZ的组合的抗反射层ARL即可有效达到抗反射的效果。
也请参照图13，图13为抗反射层ARL具有可对环境光形成破坏性干涉的多层膜结构的示意图。
如图13所示，在有机发光显示层OLED上方形成至少两个半穿透半反射层TFL1～TFL2且半穿透半反射层TFL1～TFL2之间设置有中介层IML。当外界的光源LS发出的入射光LIN射至半穿透半反射层TFL1与中介层IML的界面时，部分的入射光LIN会穿透而形成穿透光LIN1且部分的入射光LIN会被反射而形成反射光LREF1射出至外界。当穿透光LIN1射至中介层IML与半穿透半反射层TFL2的界面时，部分的穿透光LIN1会穿透而形成穿透光LIN2且部分的穿透光LIN1会被反射而形成反射光LREF2射出至外界。当穿透光LIN2射至半穿透半反射层TFL2与有机发光显示层OLED的界面时，穿透光LIN2会被反射而形成反射光LREF3射出至外界。
因此，本发明可适当地设计半穿透半反射层TFL1～TFL2及中介层IML的厚度与介电常数，致使上述不同的反射光LREF1～LREF3之间分别具有二分的一个相位差而形成破坏性干涉，由以达到消除反射光的功效。
综上所述，根据本发明的内嵌式触控面板及其布局具有下列优点及功效：
(1)触控感测电极及其走线的设计简单。
(2)其布局方式不影响显示装置原有的开口率。
(3)可降低触控感测电极本身的电阻电容负载。
(4)可降低触控与显示之间的噪声干扰。
(5)可缩减AMOLED面板模组的厚度。
通过以上较佳具体实施例的详述，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了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在本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (20)

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；
一封装层，相对于该基板而设置；
一有机发光层，形成于该基板与该封装层之间；
一第一导电层，形成于该有机发光层与该封装层之间；以及
一第二导电层，形成于该有机发光层与该封装层之间。
2.根据权利要求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或一内嵌式互电容触控面板。
3.根据权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该第一导电层用以作为触控电极走线且该第二导电层用以作为触控电极。
4.根据权利要求3所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该第一导电层与该第二导电层彼此耦接。
5.根据权利要求4所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该叠层结构还包含：
一绝缘层，设置于该第一导电层与该第二导电层之间，该第一导电层与该第二导电层通过形成于该绝缘层的一通孔彼此耦接。
6.根据权利要求4所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该第一导电层与该第二导电层通过直接接触的方式彼此耦接。
7.根据权利要求3所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该第一导电层与该第二导电层彼此电性绝缘。
8.根据权利要求3所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该第一导电层位于该第二导电层与该封装层之间。
9.根据权利要求3所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该第二导电层位于该第一导电层与该封装层之间。
10.根据权利要求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构成。
11.根据权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该叠层结构还包含：
一第三导电层，形成于该有机发光层上，用以作为该有机发光层的阴极或阳极。
12.根据权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该叠层结构还包含：
一间隙物，形成于该有机发光层上；以及
一第三导电层，形成于该间隙物与该有机发光层上，用以作为该有机发光层的阴极或阳极。
13.根据权利要求12所述的内嵌式触控面板，其特征在于，至少部分作为触控电极的该第二导电层不形成于该间隙物上方。
14.根据权利要求12所述的内嵌式触控面板，其特征在于，至少部分作为触控电极走线的该第一导电层不形成于该间隙物上方。
15.根据权利要求12所述的内嵌式触控面板，其特征在于，形成于该间隙物上方的部分的该第二导电层会与作为该有机发光层的阴极或阳极的该第三导电层彼此断开而呈现浮动状态。
16.根据权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该叠层结构还包含：
一抗反射层，形成于该封装层上方，用以消除反射光。
17.根据权利要求16所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该抗反射层为线偏光片与圆偏光片的组合。
18.根据权利要求16所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该抗反射层具有多层膜结构，可对环境光形成破坏性干涉。
19.根据权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，该第一导电层为网格状布局或仅于该内嵌式触控面板的有效显示区内以单一方向布局。
20.根据权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于，当该有机发光层发出一白光时，该内嵌式触控面板还包含：
一彩色滤光层，形成于该有机发光层上方，用以对该白光进行滤光。
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