TWI665596B - 電容式觸控面板 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種電容式觸控面板。電容式觸控面板包含複數個像素。每個像素之疊層結構由下而上包含基板、顯示層、薄膜封裝層及導電層。顯示層設置於基板上方。薄膜封裝層相對於基板設置於顯示層上方。薄膜封裝層包含交互堆疊的有機材料層與無機材料層。導電層設置於顯示層上方。導電層係透過形成於薄膜封裝層之通孔電性連接顯示層上之接點。

Description

電容式觸控面板
本發明係與顯示器有關，尤其是關於一種電容式觸控面板。
一般而言，相較於顯示模組上外掛觸控感測模組的技術，採用On-cell技術將觸控感測電極設置於顯示模組的封裝層上可有效減少模組厚度。
由於觸控感測層的走線與顯示層的走線分別位於不同層，因此，習知的作法是採用不同的軟性電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)分別耦接觸控感測層與顯示層，或是將軟性電路板分為兩個區域分別接合(Bonding)至觸控感測層與顯示層。然而，上述作法不僅會使得軟性電路板的成本增加，並且需要分別進行接合製程，亦可能會導致其製造良率下降，亟待克服。
有鑑於此，本發明提出一種電容式觸控面板，以有效解決先前技術所遭遇到之上述問題。
根據本發明之一具體實施例為一種電容式觸控面板。於此實施例中，電容式觸控面板包含複數個像素。每個像素之疊層結構由下而上包含基板、顯示層、薄膜封裝層及導電層。顯示層設置於基板上方。薄膜封裝層相對於基板設置於顯示層上方。薄膜封裝層包含交互堆疊的有機材料層與無機材料層。導電層設置於顯示層上方。其中，導電層係透過形成於薄膜封裝層之通孔電性連接顯示層上之接點。
於一實施例中，薄膜封裝層係採用薄膜封裝技術將至少一有機材料層與至少一無機材料層交互堆疊而成。
於一實施例中，顯示層包含顯示區域與非顯示區域。 接點係形成於非顯示區域內，且通孔形成於薄膜封裝層之位置係對應於非顯示區域。
於一實施例中，導電層包含觸控感測電極，適用於互電容觸控感測技術或自電容觸控感測技術。
於一實施例中，導電層還包含耦接觸控感測電極之走線，觸控感測電極依序透過走線及通孔電性連接顯示層上之接點。
於一實施例中，顯示層包含有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)多層結構。
於一實施例中，顯示層上之接點耦接至驅動電路，且驅動電路為觸控驅動電路或觸控與顯示驅動整合電路。
於一實施例中，導電層係設置於薄膜封裝層上。
於一實施例中，導電層係設置於薄膜封裝層內。
於一實施例中，導電層係位於交互堆疊的有機材料層與無機材料層之間。
於一實施例中，導電層係填入至通孔內而與顯示層上之接點電性連接。
於一實施例中，電容式觸控面板進一步包含導電填充層，填入至通孔內，用以電性連接導電層與顯示層上之接點。
於一實施例中，當導電填充層填入至通孔後，導電層才形成並與導電填充層電性相連。
於一實施例中，部分的導電層位於導電填充層上方而與導電填充層電性相連。
於一實施例中，當導電層形成後，導電填充層才填入至通孔並與導電層電性相連。
於一實施例中，部分的導電層位於導電填充層下方而與導電填充層電性相連。
於一實施例中，電容式觸控面板進一步包含另一導電層，設置於顯示層上方。
於一實施例中，導電層與另一導電層均設置於薄膜封裝層內且彼此絕緣。
於一實施例中，導電層與另一導電層均設置於薄膜封裝層上且彼此絕緣。
於一實施例中，導電層透過跨橋結構電性連接且跨橋結構與另一導電層彼此絕緣。
相較於先前技術，本發明的電容式觸控面板可適用於任何具有On-cell疊構且採用薄膜封裝技術的自發光顯示器(例如有機發光二極體顯示器，但不以此為限)，並且可適用於互電容觸控感測技術與自電容觸控感測技術。由於設置於薄膜封裝層上或薄膜封裝層內的觸控感測電極可透過形成於薄膜封裝層之非顯示區域的通孔電性連接至顯示層上之接點，進而耦接至觸控驅動IC或觸控與顯示驅動整合IC，因此，本發明的電容式觸控面板可透過其創新的疊構與佈局方式減少軟性電路板的數量與接合製程的次數，故可有效降低生產成本並提升製造良率。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
1~3、5~6‧‧‧疊層結構
TFE‧‧‧薄膜封裝層
DL‧‧‧顯示層
AA‧‧‧顯示區域
BA‧‧‧非顯示區域
SUB‧‧‧基板
TIC‧‧‧觸控驅動電路
DIC‧‧‧顯示驅動電路
TS‧‧‧觸控感測電極
TR‧‧‧觸控感測電極之走線
VIA‧‧‧通孔
WT‧‧‧觸控驅動電路之走線
WD‧‧‧顯示驅動電路之走線
IN1、IN2、IN3‧‧‧無機材料層
OR1、OR2、OR3‧‧‧有機材料層
TS1、TS2‧‧‧觸控感測層
CFM‧‧‧導電填充層
FPC‧‧‧軟性電路板
圖1係繪示本發明之一具體實施例中之電容觸控面板的疊層結構之示意圖。
圖2係繪示導電層設置於薄膜封裝層上之示意圖。
圖3係繪示導電層設置於薄膜封裝層內之示意圖。
圖4係繪示薄膜封裝層內形成有兩個導電層且彼此絕緣之示意圖。
圖5係繪示導電層之形成早於填充於通孔內之導電填充層之示意圖。
圖6係繪示導電層之形成晚於填充於通孔內之導電填充層之示意圖。
根據本發明之一具體實施例為一種電容式觸控面板。於實際應用中，電容式觸控面板可適用於任何具有On-cell疊構且採用薄膜封裝技術的自發光顯示器(例如有機發光二極體顯示器，但不 以此為限)，並且可適用於互電容觸控感測技術與自電容觸控感測技術。電容式觸控面板的觸控感測層係由導電材料構成，可設置於薄膜封裝層上或薄膜封裝層內。薄膜封裝層係採用薄膜封裝技術將至少一有機材料層與至少一無機材料層交互堆疊而成。
於此實施例中，電容式觸控面板包含複數個像素。每個像素之疊層結構由下而上包含基板、顯示層、薄膜封裝層及導電層。顯示層設置於基板上方。薄膜封裝層相對於基板設置於顯示層上方。薄膜封裝層包含交互堆疊的有機材料層與無機材料層。導電層設置於顯示層上方。導電層係透過形成於薄膜封裝層之通孔電性連接顯示層上之接點。
請參照圖1，圖1係繪示此實施例中之電容觸控面板之疊層結構的示意圖。如圖1所示，具有On-Cell型式的電容觸控面板之疊層結構1可包含軟性電路板FPC、基板SUB、顯示層DL、薄膜封裝層TFE及導電層CL。軟性電路板FPC係接合(Bonding)於基板SUB上；顯示層DL係設置於基板SUB上方；薄膜封裝層TFE係設置於顯示層DL上方；導電層CL係設置於薄膜封裝層TFE上方。
顯示層DL包含顯示區域AA與非顯示區域BA。薄膜封裝層TFE係採用薄膜封裝技術將至少一有機材料層與至少一無機材料層交互堆疊而成。薄膜封裝層TFE對應於顯示層DL的非顯示區域BA之處設置有通孔VIA。顯示層DL的非顯示區域BA設置有接點CT。顯示層DL的非顯示區域BA還設置有顯示驅動積體電路DIC，且顯示驅動積體電路DIC透過走線WD耦接顯示區域AA。導電層CL包含觸控感測電極TS與其走線TR。觸控感測電極TS適用於互電容觸控感測技術或自電容觸控感測技術。
於此實施例中，觸控感測電極TS耦接走線TR且走線TR透過通孔VIA電性連接至位於顯示層DL的非顯示區域BA之接點CT，而接點CT可透過走線WT耦接至觸控驅動積體電路TIC。因此，觸控感測電極TS即可依序透過走線TR、通孔VIA、接點CT及走線WT電性連接至觸控驅動積體電路TIC，使得觸控驅動積體電路TIC所輸出的觸控驅動訊號能夠依序透過走線WT、接點 CT、通孔VIA及走線TR傳送至觸控感測電極TS。
於實際應用中，觸控驅動積體電路TIC可設置於軟性電路板FPC上，顯示層DL可包含有機發光二極體(OLED)多層結構，但均不以此為限。
需說明的是，雖然此實施例係以導電層CL設置於薄膜封裝層TFE上方為例進行說明，但本發明之導電層CL實際上亦可設置於薄膜封裝層TFE內，並且導電層CL的數量亦不以一層為限，亦可為多層導電層且彼此絕緣。
此外，若觸控驅動積體電路TIC與顯示驅動積體電路DIC已整合為設置於顯示層DL之非顯示區域BA的觸控與顯示驅動整合電路，例如觸控與顯示驅動器整合(Touch and Display Driver Integration,TDDI)積體電路，由於觸控感測電極TS已電性連接位於顯示層DL之非顯示區域BA的接點CT，故可進一步電性連接至同樣位於顯示層DL之非顯示區域BA的觸控與顯示驅動整合電路。
請參照圖2，圖2係繪示導電層CL設置於薄膜封裝層TFE上之示意圖。如圖2所示，具有On-Cell型式的電容觸控面板之疊層結構2由下而上可包含基板SUB、顯示層DL、薄膜封裝層TFE及導電層CL。顯示層DL係設置於基板SUB上方；薄膜封裝層TFE係設置於顯示層DL上方；導電層CL係設置於薄膜封裝層TFE上方。
顯示層DL包含顯示區域AA及非顯示區域BA。薄膜封裝層TFE由下而上依序包含無機材料層IN1、有機材料層OR1、無機材料層IN2及有機材料層OR2。薄膜封裝層TFE對應於顯示層DL的非顯示區域BA之處形成有通孔VIA且通孔VIA由上而下依序貫穿有機材料層OR2、無機材料層IN2、有機材料層OR1及無機材料層IN1至顯示層DL的非顯示區域BA。形成於薄膜封裝層TFE上的導電層CL可填入至通孔VIA而延伸至顯示層DL的非顯示區域BA。
於此實施例中，顯示層DL的非顯示區域BA形成有接點CT，則形成於薄膜封裝層TFE上的導電層CL即可透過通孔 VIA電性連接至位於顯示層DL之非顯示區域BA的接點CT。
請參照圖3，圖3係繪示導電層CL設置於薄膜封裝層TFE內之示意圖。如圖3所示，具有On-Cell型式的電容觸控面板之疊層結構3由下而上可包含基板SUB、顯示層DL、薄膜封裝層TFE及導電層CL。顯示層DL係設置於基板SUB上方；薄膜封裝層TFE係設置於顯示層DL上方；導電層CL係設置於薄膜封裝層TFE內。
顯示層DL包含顯示區域AA及非顯示區域BA。由於導電層CL設置於薄膜封裝層TFE內，因此，薄膜封裝層TFE由下而上依序可包含無機材料層IN1、有機材料層OR1、無機材料層IN2、有機材料層OR2、導電層CL、無機材料層IN3及有機材料層OR3。薄膜封裝層TFE對應於顯示層DL的非顯示區域BA之處形成有通孔VIA且通孔VIA由上而下依序貫穿薄膜封裝層TFE中之有機材料層OR2、無機材料層IN2、有機材料層OR1及無機材料層IN1至顯示層DL的非顯示區域BA。形成於有機材料層OR2上的導電層CL可填入至通孔VIA而延伸至顯示層DL的非顯示區域BA。接著，再依序在導電層CL上方形成無機材料層IN3及有機材料層OR3。
於此實施例中，顯示層DL的非顯示區域BA形成有接點CT，則形成於薄膜封裝層TFE內的導電層CL即可透過通孔VIA電性連接至位於顯示層DL之非顯示區域BA的接點CT。
圖4係繪示薄膜封裝層TFE內形成有兩個導電層CL1~CL2且彼此絕緣之示意圖。如圖4所示，薄膜封裝層TFE由下而上可依序包含無機材料層IN1、有機材料層OR1、導電層CL1、無機材料層IN2、有機材料層OR2、導電層CL2、無機材料層IN3及有機材料層OR3。其中，導電層CL1與導電層CL2並不相連且可透過位於兩者之間的無機材料層IN2與有機材料層OR2彼此絕緣。於實際應用中，導電層的數量與位置亦可視實際需求而定，並不以此為限。
需說明的是，於實際應用中，除了上述疊層結構之 外，兩個導電層亦可均設置於薄膜封裝層上且彼此絕緣，其中一個導電層可透過跨橋結構電性連接，並且跨橋結構與另一個導電層彼此絕緣，但不以此為限。
圖5係繪示導電層CL之形成早於填充於通孔VIA內之導電填充層CFM的示意圖。如圖5所示，具有On-Cell型式的電容觸控面板之疊層結構5由下而上可包含基板SUB、顯示層DL、薄膜封裝層TFE及導電層CL。顯示層DL係設置於基板SUB上方；薄膜封裝層TFE係設置於顯示層DL上方；導電層CL係設置於薄膜封裝層TFE上方。
顯示層DL包含顯示區域AA及非顯示區域BA。薄膜封裝層TFE由下而上依序包含無機材料層IN1、有機材料層OR1、無機材料層IN2及有機材料層OR2。薄膜封裝層TFE對應於顯示層DL的非顯示區域BA之處形成有通孔VIA且通孔VIA由上而下依序貫穿有機材料層OR2、無機材料層IN2、有機材料層OR1及無機材料層IN1至顯示層DL的非顯示區域BA。
需說明的是，形成於薄膜封裝層TFE上的導電層CL僅有部分填入至通孔VIA，但導電層CL並未往下延伸至顯示層DL的非顯示區域BA。接著，可利用導電填充材料填充於通孔VIA內而形成導電填充層CFM。由於已有部分的導電層CL先填入至通孔VIA，因此，如圖5所示，較晚形成的導電填充層CFM會覆蓋於這部分的導電層CL上。藉此，形成於薄膜封裝層TFE上的導電層CL即可透過填充於通孔VIA內的導電填充層CFM與位於顯示層DL之非顯示區域BA的接點CT電性連接。
圖6係繪示導電層CL之形成晚於填充於通孔VIA內之導電填充層CFM的示意圖。如圖6所示，具有On-Cell型式的電容觸控面板之疊層結構6由下而上可包含基板SUB、顯示層DL、薄膜封裝層TFE及導電層CL。顯示層DL係設置於基板SUB上方；薄膜封裝層TFE係設置於顯示層DL上方；導電層CL係設置於薄膜封裝層TFE上方。
顯示層DL包含顯示區域AA及非顯示區域BA。薄 膜封裝層TFE由下而上依序包含無機材料層IN1、有機材料層OR1、無機材料層IN2及有機材料層OR2。薄膜封裝層TFE對應於顯示層DL的非顯示區域BA之處形成有通孔VIA且通孔VIA由上而下依序貫穿有機材料層OR2、無機材料層IN2、有機材料層OR1及無機材料層IN1至顯示層DL的非顯示區域BA。
需說明的是，於尚未在薄膜封裝層TFE上形成導電層CL之前，可先利用導電填充材料填充於通孔VIA內而形成導電填充層CFM。接著，再於薄膜封裝層TFE上形成導電層CL。此時，會有部分的導電層CL覆蓋於較早形成的導電填充層CFM上。藉此，形成於薄膜封裝層TFE上的導電層CL即可透過填充於通孔VIA內的導電填充層CFM與位於顯示層DL之非顯示區域BA的接點CT電性連接。
相較於先前技術，本發明的電容式觸控面板可適用於任何具有On-cell疊構且採用薄膜封裝技術的自發光顯示器(例如有機發光二極體顯示器，但不以此為限)，並且可適用於互電容觸控感測技術與自電容觸控感測技術。由於設置於薄膜封裝層上或薄膜封裝層內的觸控感測電極可透過形成於薄膜封裝層之非顯示區域的通孔電性連接至顯示層上之接點，進而耦接至觸控驅動IC或觸控與顯示驅動整合IC，因此，本發明的電容式觸控面板可透過其創新的疊構與佈局方式減少軟性電路板的數量與接合製程的次數，故可有效降低生產成本並提升製造良率。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

Claims (16)

  1. 一種電容式觸控面板，包含：複數個像素(Pixel)，每個像素之一疊層結構由下而上包含：一基板；一顯示層，設置於該基板上方；一薄膜封裝層，相對於該基板設置於該顯示層上方，該薄膜封裝層包含交互堆疊的有機材料層與無機材料層；以及一導電層，設置於該顯示層上方；其中，該導電層係透過形成於該薄膜封裝層之一通孔電性連接該顯示層上之一接點，該顯示層包含一顯示區域與一非顯示區域，該接點係形成於該非顯示區域內，且該通孔形成於該薄膜封裝層之位置係對應於該非顯示區域。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控面板，其中該薄膜封裝層係採用薄膜封裝技術將至少一該有機材料層與至少一該無機材料層交互堆疊而成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控面板，其中該顯示層包含有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)多層結構。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控面板，其中該導電層係設置於該薄膜封裝層上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控面板，其中該導電層係填入至該通孔內而與該顯示層上之該接點電性連接。
  6. 一種電容式觸控面板，包含：複數個像素(Pixel)，每個像素之一疊層結構由下而上包含：一基板；一顯示層，設置於該基板上方；一薄膜封裝層，相對於該基板設置於該顯示層上方，該薄膜封裝層包含交互堆疊的有機材料層與無機材料層；以及一導電層，設置於該顯示層上方；其中，該導電層係透過形成於該薄膜封裝層之一通孔電性連接該顯示層上之一接點，該導電層包含觸控感測電極，適用於互電容觸控感測技術或自電容觸控感測技術。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電容式觸控面板，其中該導電層還包含耦接該觸控感測電極之走線，該觸控感測電極依序透過該走線及該通孔電性連接該顯示層上之該接點。
  8. 一種電容式觸控面板，包含：複數個像素(Pixel)，每個像素之一疊層結構由下而上包含：一基板；一顯示層，設置於該基板上方；一薄膜封裝層，相對於該基板設置於該顯示層上方，該薄膜封裝層包含交互堆疊的有機材料層與無機材料層；以及一導電層，設置於該顯示層上方；其中，該導電層係透過形成於該薄膜封裝層之一通孔電性連接該顯示層上之一接點，該顯示層上之該接點耦接至一驅動電路，且該驅動電路為一觸控驅動電路或一觸控與顯示驅動整合電路。
  9. 一種電容式觸控面板，包含：複數個像素(Pixel)，每個像素之一疊層結構由下而上包含：一基板；一顯示層，設置於該基板上方；一薄膜封裝層，相對於該基板設置於該顯示層上方，該薄膜封裝層包含交互堆疊的有機材料層與無機材料層；以及一導電層，設置於該顯示層上方；其中，該導電層係透過形成於該薄膜封裝層之一通孔電性連接該顯示層上之一接點，該導電層係設置於該薄膜封裝層內，該導電層係位於交互堆疊的該有機材料層與該無機材料層之間。
  10. 一種電容式觸控面板，包含：複數個像素(Pixel)，每個像素之一疊層結構由下而上包含：一基板；一顯示層，設置於該基板上方；一薄膜封裝層，相對於該基板設置於該顯示層上方，該薄膜封裝層包含交互堆疊的有機材料層與無機材料層；以及一導電層，設置於該顯示層上方；其中，該導電層係透過形成於該薄膜封裝層之一通孔電性連接該顯示層上之一接點，該電容式觸控面板還包含一導電填充層，填入至該通孔內，用以電性連接該導電層與該顯示層上之該接點。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電容式觸控面板，其中當該導電填充層填入至該通孔後，該導電層才形成並與該導電填充層電性相連。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電容式觸控面板，其中部分的該導電層位於該導電填充層上方而與該導電填充層電性相連。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之電容式觸控面板，其中當該導電層形成後，該導電填充層才填入至該通孔並與該導電層電性相連。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之電容式觸控面板，其中部分的該導電層位於該導電填充層下方而與該導電填充層電性相連。
  15. 一種電容式觸控面板，包含：複數個像素(Pixel)，每個像素之一疊層結構由下而上包含：一基板；一顯示層，設置於該基板上方；一薄膜封裝層，相對於該基板設置於該顯示層上方，該薄膜封裝層包含交互堆疊的有機材料層與無機材料層；一導電層，設置於該顯示層上方；以及另一導電層，設置於該顯示層上方；其中，該導電層係透過形成於該薄膜封裝層之一通孔電性連接該顯示層上之一接點，該導電層與該另一導電層均設置於該薄膜封裝層內且彼此絕緣。
  16. 一種電容式觸控面板，包含：複數個像素(Pixel)，每個像素之一疊層結構由下而上包含：一基板；一顯示層，設置於該基板上方；一薄膜封裝層，相對於該基板設置於該顯示層上方，該薄膜封裝層包含交互堆疊的有機材料層與無機材料層；一導電層，設置於該顯示層上方；以及另一導電層，設置於該顯示層上方；其中，該導電層係透過形成於該薄膜封裝層之一通孔電性連接該顯示層上之一接點，該導電層與該另一導電層均設置於該薄膜封裝層上且彼此絕緣，該導電層透過一跨橋結構電性連接且該跨橋結構與該另一導電層彼此絕緣。
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