CN109213379B - 触控面板 - Google Patents

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Abstract

一种触控面板，包括基板、多条扫描线、多条数据线、多个子像素、第一导线、第二导线以及导电层。子像素沿着第一方向排成多列，且沿着第二方向排成多行。每个子像素包括有源元件以及电性连接至有源元件的像素电极。有源元件电性连接至对应的扫描线与对应的数据线。导电层重叠于子像素。导电层包括第一电极以及第二电极。第一电极电性连接至第一导线。第二电极电性连接至第二导线。第二电极与第一电极相分离。第一电极与第二电极中的一者为触控电极，另一者为共用电极。

Description

触控面板
技术领域
本发明是有关于一种触控面板，且特别是有关于一种包括触控电极以及控用电极的触控面板。
背景技术
随着科技的进展，触控装置在市面上的出现率逐渐增加，且各种有关的技术也层出不穷。许多市面上的电子产品，如手机、平板电脑、手表等，时常会将触控装置与显示面板结合在一起使用。目前，有许多厂商提出了将触控装置整合于显示面板内的技术。相较于将触控装置贴附于显示面板外侧，将触控装置整合于显示面板整合在一起能减少产品的整体厚度。然而，将触控电极设置于显示面板中往往会使触控电极上的寄生电容过大，影响了触控检测的灵敏度。
发明内容
本发明提供一种触控装置，可以改善触控电极上的寄生电容过大的问题，藉此能提升触控检测的灵敏度。
本发明的一种触控面板，包括基板、多条扫描线、多条数据线、多个子像素、第一导线、第二导线以及导电层。扫描线、数据线与子像素位于基板上。子像素沿着第一方向排成多列，且沿着第二方向排成多行。每个子像素包括有源元件以及电性连接至有源元件的像素电极。有源元件电性连接至对应的扫描线与对应的数据线。第一导线以及第二导线位于基板上。导电层重叠于子像素。导电层包括第一电极以及第二电极。第一电极电性连接至第一导线。第二电极电性连接至第二导线。第二电极与第一电极相分离。第一电极与第二电极中的一者为触控电极，另一者为共用电极。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1A是依照本发明的一实施例的一种触控装置的上视示意图。
图1B是沿着图1A剖面线aa’的剖面示意图。
图2是依照本发明的一实施例的一种触控装置的上视示意图。
图3是依照本发明的一实施例的一种触控装置中第一电极与第二电极的操作方式的示意图。
图4是依照本发明的一实施例的一种触控装置的上视示意图。
图5是依照本发明的一实施例的一种触控装置的上视示意图。
图6A是依照本发明的一实施例的一种触控装置的上视示意图。
图6B是沿着图6A剖面线bb’以及剖面线cc’的剖面示意图。
其中，附图标记：
10、20、30、40、50：触控面板
BM：黑矩阵
C1、C2：连接结构
CF：滤光元件
CH：沟道层
CL：导线
CL1：第一导线
CL2：第二导线
D：漏极
D1、D2：方向
DL：数据线
G：栅极
GI：栅绝缘层
GP：间隙
H1、H2、H3、O：开口
I1、I2、I3、I4：绝缘层
IL1：第一岛状电极
IL2：第二岛状电极
L：显示介质层
M：导电层
M1：第一电极
M2：第二电极
OB：载板
OC：保护层
P1：连接部
P2：指部
PE：像素电极
PX：子像素
S：源极
SB：基板
SL：扫描线
T：有源元件
U：触控单元
Vcom：共用电压
Vt：触控电压
Z1、Z2：间距
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
图1A是依照本发明的一实施例的一种触控装置的上视示意图。图1B是沿着图1A剖面线aa’的剖面示意图。
请参考图1A与图1B，触控面板10包括基板SB、多条扫描线SL、多条数据线DL、多个子像素PX、导线CL以及导电层M。在本实施例中，触控面板10还包括载板OB、滤光元件CF、黑矩阵BM、保护层OC以及显示介质层L。
扫描线SL、数据线DL、子像素PX、导线CL以及导电层M位于基板SB上。每个子像素PX包括有源元件T以及电性连接至有源元件T的像素电极PE。有源元件T电性连接至对应的扫描线SL与对应的数据线DL。
在本实施例中，有源元件T包括沟道层CH、栅极G、源极S与漏极D。栅极G电性连接至扫描线SL。栅极G重叠于沟道层CH，且栅极G与沟道层CH之间夹有栅绝缘层GI。第一绝缘层I1覆盖栅极G，且第一绝缘层I1位于扫描线SL与数据线DL之间。源极S与漏极D位于第一绝缘层I1上，且分别通过开口H1、H2而电性连接至沟道层CH。开口H1、H2至少贯穿第一绝缘层I1，在本实施例中，开口H1、H2贯穿栅绝缘层GI与第一绝缘层I1。源极S电性连接至数据线DL。
虽然在本实施例中，有源元件T是以顶部栅极型的薄膜晶体管为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，有源元件T也可以是底部栅极型或其他类型的薄膜晶体管。
第二绝缘层I2覆盖源极S与漏极D。导线CL位于第二绝缘层I2上。在本实施例中，导线CL重叠于数据线DL，藉此避免开口率的损失。导线CL例如是触控电极线或共用电极线。第三绝缘层I3位于导线CL以及第二绝缘层I2上。
导电层M位于第三绝缘层I3上。导电层M例如包括触控电极以及共用电极。导电层M电性连接至导线CL。在本实施例中，导电层M通过开口H3而电性连接至导线CL，开口H3贯穿第三绝缘层I3。第四绝缘层I3覆盖导电层M。像素电极PE覆盖第四绝缘层I4，且与导电层M分隔。像素电极PE通过开口O而电性连接至有源元件T的漏极D，开口O贯穿第二绝缘层I2、第三绝缘层I3以及第四绝缘层I4。导电层M重叠于子像素PX的像素电极PE。
虽然在本实施例中，是以导电层M位于像素电极PE与基板SB之间，且像素电极PE具有多个狭缝t为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，像素电极PE位于导电层M与基板SB之间，且导电层M具有多个狭缝t。
载板OB面对基板SB设置，且载板OB与基板SB之间夹有显示介质层L。显示介质层L例如包括液晶分子。
滤光元件CF以及黑矩阵BM位于载板OB上。滤光元件CF例如包括红色滤光图案、绿色滤光图案以及蓝色滤光图案。在一些实施例中，滤光元件CF还可以包括其他颜色的滤光图案。在一些实施例中，黑矩阵BM位于不同颜色的滤光图案之间。黑矩阵BM重叠于扫描线SL、数据线DL、有源元件T以及导线CL。保护层OC覆盖滤光元件CF以及黑矩阵BM。
虽然在本实施例中，是以黑矩阵BM位于载板OB上为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，黑矩阵BM位于基板SB上，并构成黑矩阵于像素阵列上(black matrix onarray，BOA)的结构。
虽然在本实施例中，是以滤光元件CF位于载板OB上为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，滤光元件CF位于基板SB上，并构成彩色滤光元件于像素阵列上(colorfilter on array，COA)的结构。
图2是依照本发明的一实施例的一种触控装置的上视示意图。在此必须说明的是，图2的实施例沿用图1A、图1B的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
为了方便说明，图2仅绘示出触控面板20的基板SB、多个子像素PX、导线CL、导电层M以及黑矩阵BM，关于其他省略的构件可以参考图1A与图1B。
请参考图2，子像素PX沿着第一方向D1排成多列，且沿着第二方向D2排成多行。在本实施例中，以数据线沿着第一方向D1延伸，且扫描线沿着第二方向D2延伸为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，数据线沿着第二方向D2延伸，且扫描线沿着第一方向D1延伸。扫描线与数据线例如重叠于黑矩阵BM，为了方便说明，图2中未绘出扫描线与数据线。
导线CL包括第一导线CL1以及第二导线CL2。第一导线CL1以及第二导线CL2位于基板SB上。
导电层M包括第一电极M1以及第二电极M2。第一电极M1与第二电极M2位于同一平面上。举例来说，第一电极M1与第二电极M2皆位于第三绝缘层I3以及第四绝缘层I4之间，但本发明不以此为限，第一电极M1与第二电极M2也可以位于其他绝缘层之间。第一电极M1通过连接结构C1电性连接至第一导线CL1。第二电极M2通过连接结构C2电性连接至第二导线CL2。第二电极M1与第一电极M2结构上相分离。连接结构C1与连接结构C2例如为通孔(via)。第一电极M1与第二电极M2中的一者为触控电极，另一者为共用电极。在本实施例中，第一电极M1为触控电极，第一导线CL1为触控电极线，第二电极M2为共用电极，第二导线CL2为共用电极线，但本发明不以此为限。在其他实施例中，第一电极M1为共用电极，第一导线CL1为共用电极线，第二电极M2为触控电极，第二导线CL2为触控电极线。
在一些实施例中，第一电极M1与第二电极M2为同一材料层。举例来说，第一电极M1与第二电极M2是藉由同道图案化工艺所形成，此时，第一电极M1与第二电极M2的厚度可相同。第一电极M1与第二电极M2例如为透明导电材料。第一电极M1垂直投影于基板SB上的面积与第二电极M2垂直投影于基板SB上的面积之比为2：8至8：2。
在本实施例中，第一电极M1包括互相分离的多个第一岛状电极ILl，多个第一岛状电极IL1电性连接至第一导线CL1。在本实施例中，是以每个第一岛状电极IL1覆盖一列子像素PX为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，每个第一岛状电极IL1可覆盖两列以上的子像素PX。换句话说，第一岛状电极IL1的宽度及形状可以因应需求调整。
在本实施例中，第二电极M2包括沿着第一方向D1延伸的连接部P1以及沿着第二方向D2延伸的多个指部P2，指部P2连接连接部P1，且第一岛状电极IL1与指部P2沿着第一方向D1交替排列。在本实施例中，是以每个连接部P1覆盖两行子像素PX为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，每个连接部P1可覆盖一行或三行以上的子像素PX。在本实施例中，是以每个指部P2覆盖一列子像素PX为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，每个指部P2可覆盖两列以上的子像素PX。换句话说，连接部P1与指部P2的宽度及形状可以因应需求调整。
在一些实施例中，相邻两第一岛状电极IL1之间的间距Z1例如介于31.7微米与1毫米之间，且相邻两指部P2之间的间距Z2例如介于31.7微米与1毫米之间，因此，触控面板20可以精准的检测到使用者的触控位置。
在本实施例中，第一岛状电极IL1与第二电极M2的指部P2重叠于第一导线CL1，第二电极M2的连接部P1重叠于第二导线CL2。
在本实施例中，黑矩阵BM重叠于数据线DL以及扫描线SL。第二电极M2与第一电极M1之间隔有至少一间隙GP，黑矩阵BM重叠于间隙GP。藉此，可以避免第二电极M2与第一电极M1之间的间隙GP影响显示品质。
图3是依照本发明的一实施例的一种触控装置中第一电极与第二电极的操作方式的示意图。例如是于图2中的第一电极M1以及第二电极M2施加电压的操作方法的示意图。
请参考图2与图3，在本实施例中，第一电极M1为触控电极，且第二电极M2为共用电极。第一电极M1上会随着时间的变化而切换成共用电压Vcom或触控电压Vt。换句话说，第一电极M1除了能提供触控功能所需要的触控信号以外，还可以提供显示功能所需要的共用电压信号。第二电极M2上施加有共用电压Vcom，第二电极M2可以提供显示功能所需要的共用电压信号。
由于第一电极M1与第二电极M2都可以提供共用电压信号，因此，触控面板20可以在维持整个画面显示品质的情况下提供触控功能。
在一些实施例中，第一电极M1上施加触控电压Vt的时间与施加共用电压Vcom的时间之比为1：2至1：12。
基于上述，本实施例的部分导电层M用来作为共用电极且部分导电层M用来作为触控电极，相较于整个导电层M都用来作为触控电极，本实施例的触控电极的面积较小，因此，触控电极上的寄生电容可以被减少，藉此能提升触控检测的灵敏度。
图4是依照本发明的一实施例的一种触控装置的上视示意图。在此必须说明的是，图4的实施例沿用图2的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
图4的触控面板30与图2的触控面板20的主要差异在于：触控面板30的第二电极M2的形状不同于触控面板20的第二电极M2的形状。
请参考图4，第一电极M1包括互相分离的多个第一岛状电极IL1。第一岛状电极IL1电性连接至第一导线CL1。在本实施例中，是以每个第一岛状电极IL1覆盖两列子像素PX为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，每个第一岛状电极IL1覆盖一列或三列以上的子像素PX。
第二电极M2包括互相分离的多个第二岛状电极IL2。第二岛状电极IL2皆电性连接至第二导线CL2。在本实施例中，是以每个第二岛状电极IL2覆盖两列子像素PX为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，每个第二岛状电极IL2覆盖一列或三列以上的子像素PX。
第一岛状电极IL1与第二岛状电极IL2重叠于第一导线CL1，第一岛状电极IL1与第二岛状电极IL2重叠于第二导线CL2。
在本实施例中，第一岛状电极IL1与第二岛状IL2沿着第一方向D1交替排列。第一岛状电极IL1与第二岛状电极IL2于第二延伸方向D2上等长。
在本实施例中，第一电极M1为触控电极，第一导线CL1为触控电极线，第二电极M2为共用电极，第二导线CL2为共用电极线，但本发明不以此为限。
基于上述，本实施例的部分导电层M用来作为共用电极且部分导电层M用来作为触控电极，相较于整个导电层M都用来作为触控电极，本实施例的触控电极的面积较小，因此，触控电极上的寄生电容可以被减少，藉此能提升触控检测的灵敏度。
图5是依照本发明的一实施例的一种触控装置的上视示意图。在此必须说明的是，图5的实施例沿用图2的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
图5的触控面板40与图2的触控面板20的主要差异在于：触控面板40包括多个触控单元U。
请参考图5，在本实施例中，每个触控单元U中包括至少一个第一电极M1以及至少一个第二电极M2。在本实施例中，以每个触控单元U中一个第一电极M1以及一个第二电极M2为例。
触控面板40包括多个第一电极M1与多条第一导线CL1。第一电极M1为触控电极，每个第一电极M1电性连接至对应的一条第一导线CL1。在本实施例中，每个触控单元U中的第一电极M1电性连接至对应的一条第一导线CL1。举例来说，每个第一电极M1包括两个第一岛状电极IL1，且两个第一岛状电极IL1连接至一条第一导线CL1，但本发明不以此为限。在其他实施例中，每个第一电极M1包括一个或三个以上的第一岛状电极IL1，且一个或三个以上的第一岛状电极IL1连接至一条第一导线CL1。
触控面板40包括多个第二电极M2。第二电极M2为共用电极。在本实施例中，多个触控单元U中的第二电极M2电性连接至同一条第二导线CL2。换句话说，多个第二电极M2彼此电性连接。
基于上述，本实施例的部分导电层M用来作为共用电极且部分导电层M用来作为触控电极，相较于整个导电层M都用来作为触控电极，本实施例的触控电极的面积较小，因此，触控电极上的寄生电容可以被减少，藉此能提升触控检测的灵敏度。
图6A是依照本发明的一实施例的一种触控装置的上视示意图。图6B是沿着图6A剖面线bb’以及剖面线cc’的剖面示意图。在此必须说明的是，图6A与图6B的实施例沿用图1A与图1B的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
图6A与图6B的触控面板50与图1的触控面板10的主要差异在于：触控面板50的导线CL与数据线DL为相同材料层。
请参考图6A与图6B，在本实施例中，导线CL与数据线DL可以于同道图案化工艺中形成，藉此节省制造触控面板50所需的光罩数量。本实施例中的导线CL可以是前述任一实施例的第一导线CL1或第二导线CL2。
综上所述，本发明至少一实施例的部分导电层用来作为共用电极且部分导电层用来作为触控电极，相较于整个导电层都用来作为触控电极，本实施例的触控电极的面积较小，因此，触控电极上之寄生电容可以被减少，藉此能提升触控检测的灵敏度。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种触控面板，其特征在于，包括：
一基板；
多条扫描线与多条数据线，位于该基板上；
多个子像素，位于该基板上，该些子像素沿着一第一方向排成多列，该些子像素沿着一第二方向排成多行，各该子像素包括：
一有源元件，电性连接至对应的扫描线与对应的数据线；以及
一像素电极，电性连接至该有源元件；
一第一导线，位于该基板上；
一第二导线，位于该基板上；以及
一导电层，重叠于该些子像素，其中该导电层包括：
一第一电极，电性连接至该第一导线；以及
一第二电极，电性连接至该第二导线，且该第二电极与该第一电极相分离，其中该第一电极与该第二电极中的一者为触控电极，另一者为共用电极；
其中该第一电极包括互相分离的多个第一岛状电极，该些第一岛状电极电性连接至该第一导线；
该第二电极包括沿着该第一方向延伸的一连接部以及沿着该第二方向延伸的多个指部，该些指部连接该连接部，且该些第一岛状电极与该些指部沿着该第一方向交替排列；
该些第一岛状电极与该第二电极的该些指部重叠于该第一导线，该第二电极的该连接部重叠于该第二导线。
2.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，其中该第二电极包括互相分离的多个第二岛状电极，该些第二岛状电极皆电性连接至该第二导线，且该些第一岛状电极与该些第二岛状电极沿着该第一方向交替排列。
3.如权利要求2所述的触控面板，其特征在于，该些第一岛状电极与该些第二岛状电极于该第二方向上等长。
4.如权利要求2所述的触控面板，其特征在于，该些第一岛状电极与该些第二岛状电极重叠于该第一导线，该些第一岛状电极与该些第二岛状电极重叠于该第二导线。
5.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，更包括：
一黑矩阵，重叠于该些数据线以及该些扫描线，且该第二电极与该第一电极之间隔有至少一间隙，该黑矩阵重叠于该至少一间隙。
6.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，其中该第一电极垂直投影于该基板上的面积与该第二电极垂直投影于该基板上的面积之比为2∶8至8∶2。
7.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，其中该第一电极与该第二电极的厚度相同。
8.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，其中该第一电极与该第二电极位于同一平面上。
9.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，其中该第一电极与该第二电极为相同一材料层。
10.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，更包括多个该第一电极与多条该第一导线，其中该些第一电极为触控电极，各该第一电极电性连接至对应的一条第一导线。
11.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，更包括多个该第二电极，其中该些第二电极为共用电极，且该些第二电极电性连接至该第二导线。
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