TWI432833B - 具有屏蔽層之觸控裝置 - Google Patents

Description

具有屏蔽層之觸控裝置

本發明係相關於一種觸控裝置，尤指一種具有屏蔽層之觸控裝置，以改善顯示模組對觸控模組所產生之雜訊。

觸控面板中的觸控原理主要分為：電阻式、電容式、音波式以及紅外線式，其中又以電阻式與電容式較為工業界上所利用。電阻式觸控面板係由兩導電片所構成，在兩導電片的中間分佈有若干間隔器(spacer)，使該兩導電片不受觸壓時彼此為不導通之狀態，當上方具有撓性之導電片受觸壓而排擠開受壓點下方的間隔器形成上下導電片導通時，便可藉由量測該導通迴路中的電阻與施加偏壓的關係而得到受壓點之座標。相較於需要偏壓之電阻式觸控板，電容式觸控面板的動作原理係來自於手指或導體觸碰觸控板時所延伸出之電容變化，當導體或手指接觸絕緣層表面時，下方分佈電容感測墊便可依此量測出手指/導體接觸時所產生電容的差異，以此計算出接觸點之座標。

請參考第1圖，第1圖為先前技術之電容式觸控裝置之示意圖。觸控裝置100包含觸控模組110以及顯示模組120。顯示模組120包含第一偏光片121、薄膜電晶體基板122、液晶層123、彩色濾光片基板124以及第二偏光片125。液晶層123設置於薄膜電晶體基板122與彩色濾光片基板124之間，第一偏光片121貼附於薄膜電晶體基板122上，第二偏光片125貼附於彩色濾光片基板124上。觸控模組110藉由膠合層131貼附於顯示模組120上。觸控模組110包含上蓋基板111、複數個感測墊(sensor pattern)112、保護層113、感測基板(sensor glass)114以及屏蔽層115。感測基板114為玻璃材質，可以利用氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)濺鍍(sputtering)於感測基板114之下方以形成屏蔽層115，由於感測基板114之厚度約為1mm，所以屏蔽層115與感測墊112之間不會產生過大的耦合電容而影響觸控感應。複數個感測墊112用來感測觸控的位置，當感測墊112之間因觸控而產生感應電容時，就可以藉由電容值的變化判斷觸控的位置。複數個感測墊112形成於感測基板114上，複數個感測墊112上具有保護層113，上蓋基板111設置於保護層113上方，使用者於上蓋基板111之上側進行觸控操作，所以上蓋基板111為耐磨及防刮之材質。屏蔽層115設置於感測基板114之下側，複數個感測墊112之接地電壓電性連接於屏蔽層115，屏蔽層115可阻隔顯示模組120對觸控模組110所產生的雜訊。

上述觸控模組110為雙層基板之結構，也就是觸控模組110包含上蓋基板111以及感測基板114，複數個感測墊112形成於感測基板114上。然而，為了要減少觸控裝置的厚度，很多觸控裝置使用單層基板結構之觸控模組，也就是複數個感測墊直接形成於上蓋基板之下側，感測墊上覆蓋保護層。由於保護層之厚度大約為數個微米(10^-6 m)，若將屏蔽層設置於保護層上，屏蔽層與感測墊之間會產生過大的耦合電容而影響觸控感應。然而若是沒有設置屏蔽層，顯示模組所產生的雜訊將嚴重影響觸控模組的感測。

因此，本發明係提供一種具有屏蔽層之觸控裝置，以解決上述之問題。

本發明係提供一種觸控裝置，包含一顯示模組以及一觸控模組。該顯示模組包含一薄膜電晶體基板、一彩色濾光片基板、一液晶層、一第一偏光片、一屏蔽層以及一第二偏光片。該液晶層設置於該薄膜電晶體基板與該彩色濾光片基板之間。該第一偏光片貼附於該薄膜電晶體基板。該屏蔽層設置於該彩色濾光片基板上。該第二偏光片貼附於該屏蔽層上。該觸控模組包含一上蓋基板、複數個感測墊以及一保護層。該複數個感測墊形成於該上蓋基板之下側，且該複數個感測墊電性連接於該屏蔽層。該保護層形成於該複數個感測墊上，且該保護層之厚度約為數個微米(10^-6 m)，該保護層之下側藉由一膠合層貼附於該顯示模組上。

本發明另提供一種觸控裝置，包含一顯示模組以及一觸控模組。該顯示模組包含一薄膜電晶體基板、一彩色濾光片基板、一液晶層、一第一偏光片、一第二偏光片以及一屏蔽層。該液晶層設置於該薄膜電晶體基板與該彩色濾光片基板之間。該第一偏光片貼附於該薄膜電晶體基板。該第二偏光片貼附於該彩色濾光片基板。該屏蔽層設置於該第二偏光片上。該觸控模組包含一上蓋基板、複數個感測墊以及一保護層。該複數個感測墊形成於該上蓋基板之下側，且該複數個感測墊電性連接於該屏蔽層。該保護層形成於該複數個感測墊上，且該保護層之厚度約為數個微米(10^-6 m)，該保護層之下側藉由一膠合層貼附於該顯示模組上。

請參考第2圖，第2圖為本發明之觸控裝置之第一實施例之示意圖。觸控裝置200包含觸控模組210以及顯示模組220。顯示模組220包含第一偏光片221、薄膜電晶體基板222、液晶層223、彩色濾光片基板224、第二偏光片225以及屏蔽層226。液晶層223設置於薄膜電晶體基板222與彩色濾光片基板224之間，第一偏光片221貼附於薄膜電晶體基板222上，屏蔽層226設置於彩色濾光片基板224上，第二偏光片225貼附於屏蔽層226上。觸控模組210包含上蓋基板211、複數個感測墊212以及保護層213。上蓋基板211之下側藉由膠合層231貼附於顯示模組220上，複數個感測墊212形成於上蓋基板211之下側，複數個感測墊212上具有保護層213。觸控模組210為單層基板之結構，也就是複數個感測墊212直接形成於上蓋基板211之下側。由於保護層213之厚度大約為數個微米(10^-6 m)，所以保護層213上無法再設置屏蔽層。因此，本發明之觸控裝置200將屏蔽層226設置於顯示模組220中，且觸控模組210之接地電壓電性連接於屏蔽層226，以阻隔顯示模組220對觸控模組210所產生的雜訊。在本實施例中，屏蔽層226包含二種實施方式，第一種方式是利用鍍有導電層之聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene terephthalate,PET)薄膜形成屏蔽層226貼附於彩色濾光片基板224上，第二種方式是利用氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)之製程形成屏蔽層226沉積於彩色濾光片基板224上。

請參考第3圖，第3圖為本發明之觸控裝置之接地電壓之示意圖。觸控裝置200另包含軟性電路板310，軟性電路板310上具有接地電壓區311。觸控模組210以及顯示模組220分別具有接地電壓321、322，觸控模組210之複數個感測墊212之接地電壓321電性連接於軟性電路板310之接地電壓區311，屏蔽層226之接地電壓323電性連接於軟性電路板310之接地電壓區311，所以複數個感測墊212之接地電壓321藉由軟性電路板310電性連接於屏蔽層226。對於觸控裝置200而言，觸控模組210以及顯示模組220具有相同之接地電壓，所以顯示模組220之接地電壓322電性連接於軟性電路板310之接地電壓區311，也就是薄膜電晶體基板222經由軟性電路板310接地至接地電壓區311，使屏蔽層226與薄膜電晶體基板222之接地電位一致。如此，觸控模組210以及顯示模組220之接地電壓321、322可藉由軟性電路板310之接地電壓區311電性連接在一起。本發明之觸控裝置200由於使用單層結構之觸控模組210，觸控模組210上無法設置屏蔽層，然而顯示模組220上具有屏蔽層226，再藉由軟性電路板310將複數個感測墊212之接地電壓321電性連接於屏蔽層226，因此觸控裝置200可藉由屏蔽層226阻隔顯示模組220對觸控模組210所產生的雜訊。

請參考第4圖，第4圖為本發明之觸控裝置之觸控區以及顯示區之示意圖。本發明之觸控裝置200包含單層結構之觸控模組210以及顯示模組220，觸控模組210藉由膠合層231貼附於顯示模組220上，且顯示模組220上具有屏蔽層226可阻隔顯示模組220對觸控模組210所產生的雜訊。觸控模組210之觸控區217為使用者可進行觸控操作之區域，顯示模組220之顯示區227為使用者之可視區域。相較於感測墊整合於顯示模組之觸控裝置，本發明之觸控裝置200之觸控區217大於顯示區227，如此可提供使用者更靈敏的觸控操作，特別是使用者在顯示區邊緣的進行觸控操作時。由於觸控區217之邊緣之感測墊並不完整，所以感應較不靈敏，但若是觸控區217大於顯示區227時，使用者在觸控區217進行的觸控操作都是由完整的感測墊進行感應，不會有感應不靈敏的問題發生。

請參考第5圖，第5圖為本發明之觸控裝置之第二實施例之示意圖。觸控裝置500包含觸控模組510以及顯示模組520。顯示模組520包含第一偏光片521、薄膜電晶體基板522、液晶層523、彩色濾光片基板524、第二偏光片525以及屏蔽層526。觸控模組510包含上蓋基板511、複數個感測墊512以及保護層513。上蓋基板511之下側藉由膠合層531貼附於顯示模組520上，複數個感測墊512形成於上蓋基板511之下側，複數個感測墊512上具有保護層513。觸控模組510為單層基板之結構，也就是複數個感測墊512直接形成於上蓋基板511之下側。由於保護層513之厚度大約為數個微米(10^-6 m)，所以保護層513上無法再設置屏蔽層。因此，本發明之觸控裝置500將屏蔽層526設置於顯示模組520中，且觸控模組510之接地電壓電性連接於屏蔽層526，以阻隔顯示模組520對觸控模組510所產生的雜訊。在本實施例中，第二偏光片525貼附於彩色濾光片基板524上，屏蔽層526設置於第二偏光片525上。由於第二偏光片無法承受氧化銦錫(ITO)之製程，所以屏蔽層526是利用鍍有導電層之聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)之薄膜所形成，再貼附於第二偏光片525上。

綜上所述，本發明之觸控裝置包含單層結構之觸控模組以及顯示模組，觸控模組藉由膠合層貼附於顯示模組上。顯示模組包含薄膜電晶體基板、彩色濾光片基板、液晶層、第一偏光片、第二偏光片以及屏蔽層，觸控模組包含上蓋基板、複數個感測墊以及保護層。屏蔽層可設置於彩色濾光片基板以及第二偏光片之間或設置於第二偏光片上。複數個感測墊形成於上蓋基板之下側，複數個感測墊之接地電壓藉由軟性電路板電性連接於屏蔽層，因此屏蔽層可阻隔顯示模組對觸控模組所產生的雜訊。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100、200、500．．．觸控裝置

110、210、510．．．觸控模組

111、211、511．．．上蓋基板

112、212、512．．．複數個感測墊

113、213、513．．．保護層

114．．．感測基板

120、220、520．．．顯示模組

121、221、521‧‧‧第一偏光片

122、222、522‧‧‧薄膜電晶體基板

123、223、523‧‧‧液晶層

124、224、524‧‧‧彩色濾光片基板

125、225、525‧‧‧第二偏光片

115、226、526‧‧‧屏蔽層

131、231、531‧‧‧膠合層

217‧‧‧觸控區

227‧‧‧顯示區

310‧‧‧軟性電路板

311‧‧‧接地電壓區

321、322、323‧‧‧接地電壓

第1圖為先前技術之電容式觸控裝置之示意圖。

第2圖為本發明之觸控裝置之第一實施例之示意圖。

第3圖為本發明之觸控裝置之接地電壓之示意圖。

第4圖為本發明之觸控裝置之觸控區以及顯示區之示意圖。

第5圖為本發明之觸控裝置之第二實施例之示意圖。

200．．．觸控裝置

210．．．觸控模組

211．．．上蓋基板

212．．．複數個感測墊

213．．．保護層

220．．．顯示模組

221．．．第一偏光片

222．．．薄膜電晶體基板

223．．．液晶層

224．．．彩色濾光片基板

225．．．第二偏光片

226．．．屏蔽層

231．．．膠合層

Claims (14)

1. 一種觸控裝置，包含：一顯示模組，包含：一薄膜電晶體基板；一彩色濾光片基板；一液晶層，設置於該薄膜電晶體基板與該彩色濾光片基板之間；一第一偏光片，貼附於該薄膜電晶體基板之下側；一屏蔽層，設置於該彩色濾光片基板上；以及一第二偏光片，貼附於該屏蔽層上；以及一觸控模組，包含：一上蓋基板；複數個感測墊，形成於該上蓋基板之下側，該複數個感測墊以及該屏蔽層電性連接一接地電壓區；以及一保護層，形成於該複數個感測墊上，該保護層之厚度約為數個微米(10^-6 m)，該保護層之下側藉由一膠合層貼附於該顯示模組上。
2. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該屏蔽層係為鍍有一導電層之聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene terephthalate,PET)薄膜。
3. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該屏蔽層係由氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)所形成之屏蔽層。
4. 如請求項3所述之觸控裝置，其中該氧化銦錫(ITO)所形成之屏 蔽層係濺鍍(sputtering)於該彩色濾光片基板上。
5. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該顯示模組包含一顯示區，該觸控模組包含一觸控區，該觸控區大於該顯示區。
6. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該觸控模組包含一軟性電路板，該複數個感測墊係藉由該軟性電路板電性連接於該屏蔽層。
7. 如請求項6所述之觸控裝置，其中該軟性電路板包含該接地電壓區。
8. 如請求項7所述之觸控裝置，其中該薄膜電晶體基板係經由該軟性電路板接地至該接地電壓區，以使該屏蔽層與該薄膜電晶體基板之接地電位一致。
9. 一種觸控裝置，包含：一顯示模組，包含：一薄膜電晶體基板；一彩色濾光片基板；一液晶層，設置於該薄膜電晶體基板與該彩色濾光片基板之間；一第一偏光片，貼附於該薄膜電晶體基板之下側；一第二偏光片，貼附於該彩色濾光片基板；以及一屏蔽層，設置於該第二偏光片上；以及一觸控模組，包含：一上蓋基板；複數個感測墊，形成於該上蓋基板之下側，該複數個感測墊以及該屏蔽層電性連接一接地電壓區；以及 一保護層，形成於該複數個感測墊上，該保護層之厚度約為數個微米(10^-6 m)，該保護層之下側藉由一膠合層貼附於該顯示模組上。
10. 如請求項9所述之觸控裝置，其中該屏蔽層係為鍍有一導電層之聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene terephthalate,PET)之薄膜。
11. 如請求項9所述之觸控裝置，其中該顯示模組包含一顯示區，該觸控模組包含一觸控區，該觸控區大於該顯示區。
12. 如請求項9所述之觸控裝置，其中該觸控模組包含一軟性電路板，該複數個感測墊係藉由該軟性電路板電性連接於該屏蔽層。
13. 如請求項12所述之觸控裝置，其中該軟性電路板包含該接地電壓區。
14. 如請求項13所述之觸控裝置，其中該薄膜電晶體基板係經由該軟性電路板接地至該接地電壓區，以使該屏蔽層與該薄膜電晶體基板之接地電位一致。