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TWI591525B - 內嵌式觸控面板 - Google Patents

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TWI591525B
TWI591525B TW105108834A TW105108834A TWI591525B TW I591525 B TWI591525 B TW I591525B TW 105108834 A TW105108834 A TW 105108834A TW 105108834 A TW105108834 A TW 105108834A TW I591525 B TWI591525 B TW I591525B
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林依縈
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瑞鼎科技股份有限公司
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Description

內嵌式觸控面板
本發明係與觸控面板有關，尤其是關於一種內嵌式(In-cell)觸控面板。
一般而言，電容式觸控面板大致可依照其疊層結構之不同而分為數種不同型式，例如：內嵌式(In-cell)電容式觸控面板及On-cell電容式觸控面板。
相較於傳統的單片式玻璃觸控面板(One Glass Solution，OGS)及On-Cell的電容式觸控面板，內嵌式的電容式觸控面板可達成最薄化的觸控面板設計，並可廣泛應用於手機、平板電腦及筆記型電腦等可攜式電子產品上。
然而，如圖1所示，當內嵌式點自電容觸控面板之感測電極10及其走線12均位於同一層別時，其走線佈局將會造成不同的感測電極10之大小不一致以及產生感測失效區(Dead Zone)等問題，導致內嵌式點自電容觸控面板之觸控效能不佳，亟待進一步克服。
有鑑於此，本發明提出一種內嵌式觸控面板，以有效解決先前技術所遭遇到之上述種種問題。
根據本發明之一具體實施例為一種內嵌式觸控面板。於 此實施例中，內嵌式觸控面板包含複數個像素。每個像素之疊層結構包含基板、薄膜電晶體元件層、彩色濾光層、至少一突起物、第一導電層及第二導電層。薄膜電晶體元件層設置於基板上。彩色濾光層設置於薄膜電晶體元件層上方。至少一突起物相對於薄膜電晶體元件層設置於彩色濾光層下方。第一導電層相對於彩色濾光層設置於薄膜電晶體元件層上方。第二導電層設置於至少一突起物上。第一導電層與部分的第二導電層電性連接，致使位於薄膜電晶體元件層之側原本未電性連接的第一導電層能透過位於彩色濾光層之側的第二導電層形成電性連接。
於一實施例中，內嵌式觸控面板係為一內嵌式自電容(Self-capacitive)觸控面板。
於一實施例中，至少一突起物係為間隙物(Spacer)或塊狀物(Bump)。
於一實施例中，位於薄膜電晶體元件層之側的第一導電層係用以作為觸控感測電極之走線。
於一實施例中，第一導電層係電性連接內嵌式觸控面板之共同電壓電極。
於一實施例中，共同電壓電極係分為複數個共同電壓電極區域，第一導電層分別電性連接複數個共同電壓電極區域，以形成複數個觸控感測電極。
於一實施例中，複數個觸控感測電極均具有相同的感測面積。
於一實施例中，位於彩色濾光層之側的第二導電層係繞 過至少一突起物設置於彩色濾光層下方，用以作為觸控感測電極之走線。
於一實施例中，於內嵌式觸控面板之一有效區域外亦設置有突起物，用以將位於彩色濾光層之側的觸控感測電極之走線導至薄膜電晶體元件層之側。
於一實施例中，於薄膜電晶體元件層與彩色濾光層之間塗佈包含有導電柱之導電膠，用以將位於彩色濾光層之側的觸控感測電極之走線導至薄膜電晶體元件層之側。
於一實施例中，至少一突起物係由有機材料或無機材料構成。
於一實施例中，第二導電層係由透明導電材料或不透明導電材料構成。
於一實施例中，彩色濾光層包含遮光層，並且至少一突起物及第二導電層均位於遮光層下方。
於一實施例中，於內嵌式觸控面板之有效區域外，第一導電層與薄膜電晶體元件層之間設置有導電材料或非導電材料。
相較於先前技術，根據本發明之內嵌式觸控面板具有下列優點及功效：
(1)內嵌式自電容觸控面板具有較為簡化的疊構設計，不僅容易生產且成本較低。
(2)內嵌式自電容觸控面板之觸控感測電極及其走線的設計簡單。
(3)內嵌式自電容觸控面板之佈局方式可降低對LCD電性 上的影響。
(4)內嵌式自電容觸控面板之佈局方式可降低對LCD光學上的影響。
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。
10、20‧‧‧感測電極
12、22‧‧‧走線
3、5‧‧‧疊層結構
30、50‧‧‧基板
31、51‧‧‧薄膜電晶體元件層
32、52‧‧‧彩色濾光層
33、33’、53、53’‧‧‧突起物
34、54‧‧‧第一導電層
35、55‧‧‧第二導電層
36、56‧‧‧彩色濾光層基板
TE‧‧‧觸控感測電極
M‧‧‧導電材料或非導電材料
圖1係繪示當先前技術中之內嵌式點自電容觸控面板之走線與感測電極均位於同一層時，其走線佈局造成感測電極之大小不一致以及產生感測失效區(Dead zone)之示意圖。
圖2係繪示本發明之內嵌式點自電容觸控面板的走線與感測電極位於不同層時，其走線佈局可使得感測電極之大小一致且不會有感測失效區產生之示意圖。
圖3係繪示根據本發明之一具體實施例的內嵌式點自電容觸控面板之疊層結構之剖面示意圖。
圖4A係繪示內嵌式點自電容觸控面板中靠近薄膜電晶體元件層之側的走線佈局之示意圖。
圖4B係繪示內嵌式點自電容觸控面板中靠近彩色濾光層之側的走線佈局之示意圖。
圖5係繪示根據本發明之另一具體實施例的內嵌式點自電容觸控面板之疊層結構之剖面示意圖。
圖6A係繪示內嵌式點自電容觸控面板中靠近薄膜電晶體元件層之側的走線佈局之示意圖。
圖6B係繪示內嵌式點自電容觸控面板中靠近彩色濾光層之側的走線佈局之示意圖。
本發明係提供一種內嵌式點自電容觸控面板。如圖2所示，由於內嵌式點自電容觸控面板的感測電極20與其走線22分別位於不同層，故其感測電極20之大小能夠一致且不會有感測失效區產生。
相較於將跨橋結構設置於靠近薄膜電晶體元件層之側的先前技術而言，本發明之內嵌式點自電容觸控面板的疊層結構係將跨橋結構設置於靠近彩色濾光層之側，不僅可簡化疊層結構及提升製程生產效率，還可降低其走線佈局對於薄膜電晶體元件層所造成的寄生電容及電性影響。
根據本發明之一具體實施例為一種內嵌式點自電容觸控面板。請參照圖3，圖3係繪示此實施例中之內嵌式點自電容觸控面板之疊層結構的剖面示意圖。
如圖3所示，內嵌式觸控面板之疊層結構3包含基板30、薄膜電晶體元件層31、彩色濾光層32、至少一突起物33、第一導電層34、第二導電層35及彩色濾光層基板36。薄膜電晶體元件層31設置於基板30上。彩色濾光層32設置於薄膜電晶體元件層31上方。彩色濾光層基板36設置於彩色濾光層32上方。至少一突起物33相對於薄膜電晶體元件層31設置於彩色濾光層32下方。第一導電層34相對於彩色濾光層32設置於薄膜電晶體元件層31上方，用以作為觸控感測電極之走線(Traces)。第一導電層34係電性連接內嵌式觸控面板之共同電壓電極(Common Electrode， VCOM)。第二導電層35設置於至少一突起物33上，可選擇由透明導電材料或不透明導電材料構成，並無特定之限制。
需說明的是，設置於薄膜電晶體元件層31上方的第一導電層34會與部分設置於至少一突起物33上的第二導電層35電性連接，致使位於薄膜電晶體元件層31之側原本未電性連接的第一導電層34能夠透過位於彩色濾光層32之側的第二導電層35形成電性連接。
於實際應用中，至少一突起物33可以是間隙物(Spacer)或塊狀物(Bump)，並可選擇由有機材料或無機材料構成，其數量及排列間隔亦可視實際需求而定，並無特定之限制。此外，彩色濾光層32還可包含遮光層(例如黑色矩陣(Black Matrix，BM)，但不以此為限)，並且至少一突起物33及第二導電層35均需位於遮光層下方。
請參照圖4A及圖4B，圖4A係繪示內嵌式點自電容觸控面板中靠近薄膜電晶體元件層31之側的走線佈局之示意圖；圖4B係繪示內嵌式點自電容觸控面板中靠近彩色濾光層32之側的走線佈局之示意圖。
需說明的是，圖4A中以實線繪示的走線代表實際在靠近薄膜電晶體元件層31之側的佈線，而以虛線繪示的走線則代表相對在靠近彩色濾光層32之側的走線位置；圖4B中以實線繪示的走線代表實際在靠近彩色濾光層32之側的佈線，而以圓圈代表至少一突起物33。
如圖4A所示，內嵌式點自電容觸控面板的共同電壓電極實際上位在靠近薄膜電晶體元件層31之側，且共同電壓電極可分為複數個共同電壓電極區域，用以分別作為複數個觸控感測電極TE(以實線繪示)。位於靠近薄膜電晶體元件層31之側的第一導電層34分別作為複數個 觸控感測電極TE之走線。值得注意的是，複數個觸控感測電極TE均具有相同的感測面積。實際上，複數個觸控感測電極TE的形狀可以是任意的幾何形狀，並無特定之限制。
如圖4B所示，實際上並非位在靠近彩色濾光層32之側的複數個觸控感測電極TE之相對位置係以虛線繪示。位於靠近彩色濾光層32之側的第二導電層35除了設置於至少一突起物33上之外，第二導電層35亦可繞過至少一突起物33而設置於彩色濾光層32下方，用以作為觸控感測電極之走線，但不以此為限。
需特別注意的是，當第二導電層35設置於至少一突起物33上時，第二導電層35會與設置於薄膜電晶體元件層31上的第一導電層34電性連接；當第二導電層35繞過至少一突起物33而設置於彩色濾光層32下方時，第二導電層35不會與薄膜電晶體元件層31或設置於薄膜電晶體元件層31上的第一導電層34電性連接。
此外，於內嵌式觸控面板之一有效區域(Active Area，AA)之外亦可設置有突起物33’，用以將位於彩色濾光層32之側的觸控感測電極之走線(第二導電層35)導至薄膜電晶體元件層31之側，但不以此為限。
於另一實施例中，若於內嵌式觸控面板之有效區域之外並未設置有突起物33’，則於薄膜電晶體元件層31與彩色濾光層32之間亦可採用塗佈包含有導電柱之導電膠的方式來將位於彩色濾光層32之側的觸控感測電極之走線(第二導電層35)導至薄膜電晶體元件層之側，但不以此為限。
接著，請參照圖5，圖5係繪示根據本發明之另一具體實施 例的內嵌式點自電容觸控面板之疊層結構之剖面示意圖。
如圖5所示，內嵌式觸控面板之疊層結構5包含基板50、薄膜電晶體元件層51、彩色濾光層52、至少一突起物53、第一導電層54、第二導電層55及彩色濾光層基板56。薄膜電晶體元件層51設置於基板50上。彩色濾光層52設置於薄膜電晶體元件層51上方。彩色濾光層基板56設置於彩色濾光層52上方。至少一突起物53相對於薄膜電晶體元件層51設置於彩色濾光層52下方。第一導電層54相對於彩色濾光層52設置於薄膜電晶體元件層51上方，用以作為觸控感測電極之走線。第一導電層54係電性連接內嵌式觸控面板之共同電壓電極。第二導電層55設置於至少一突起物53上，可選擇由透明導電材料或不透明導電材料構成，並無特定之限制。
需特別注意的是，設置於薄膜電晶體元件層51上方的第一導電層54會與部分設置於至少一突起物53上的第二導電層55電性連接，致使位於薄膜電晶體元件層51之側原本未電性連接的第一導電層54能夠透過位於彩色濾光層52之側的第二導電層55形成電性連接。此外，於內嵌式觸控面板之有效區域外，第一導電層54與薄膜電晶體元件層51之間還可設置有導電材料或非導電材料M，以確保電性連接良好。
請參照圖6A及圖6B，圖6A係繪示內嵌式點自電容觸控面板中靠近薄膜電晶體元件層51之側的走線佈局之示意圖；圖6B係繪示內嵌式點自電容觸控面板中靠近彩色濾光層52之側的走線佈局之示意圖。
需說明的是，圖6A中以實線繪示的走線代表實際在靠近薄膜電晶體元件層51之側的佈線，而以虛線繪示的走線則代表相對在靠 近彩色濾光層52之側的走線位置；圖6B中以實線繪示的走線代表實際在靠近彩色濾光層52之側的佈線，而以圓圈代表至少一突起物53。
如圖6A所示，內嵌式點自電容觸控面板的共同電壓電極實際上位在靠近薄膜電晶體元件層51之側，且共同電壓電極可分為複數個共同電壓電極區域，用以分別作為複數個觸控感測電極TE(以實線繪示)。複數個觸控感測電極TE均具有相同的感測面積。位於靠近薄膜電晶體元件層51之側的第一導電層54分別作為複數個觸控感測電極TE之走線。值得注意的是，在欲導通的區域同時於靠近薄膜電晶體元件層51之側相對應位置之走線增加第一導電層，以降低觸控感測電極TE之內阻值。
如圖6B所示，實際上並非位在靠近彩色濾光層52之側的複數個觸控感測電極TE之相對位置係以虛線繪示。位於靠近彩色濾光層52之側的第二導電層55除了設置於至少一突起物53上之外，第二導電層55亦可繞過至少一突起物53而設置於彩色濾光層52下方，用以作為觸控感測電極之走線，但不以此為限。此外，於內嵌式觸控面板之一有效區域之外亦可設置有突起物53’，用以將位於彩色濾光層52之側的觸控感測電極之走線(第二導電層55)導至薄膜電晶體元件層51之側，但不以此為限。
相較於先前技術，根據本發明之內嵌式觸控面板具有下列優點及功效：
(1)內嵌式自電容觸控面板具有較為簡化的疊構設計，不僅容易生產且成本較低。
(2)內嵌式自電容觸控面板之觸控感測電極及其走線的設計簡單。
(3)內嵌式自電容觸控面板之佈局方式可降低對LCD電性上的影響。
(4)內嵌式自電容觸控面板之佈局方式可降低對LCD光學上的影響。
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。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。
3‧‧‧疊層結構
30‧‧‧基板
31‧‧‧薄膜電晶體元件層
32‧‧‧彩色濾光層
33‧‧‧突起物
34‧‧‧第一導電層
35‧‧‧第二導電層
36‧‧‧彩色濾光層基板

Claims (14)

  1. 一種內嵌式觸控面板(In-cell touch panel)，包含：複數個像素(Pixel)，每個像素之一疊層結構包含：一基板；一薄膜電晶體元件層(TFT)，設置於該基板上；一彩色濾光層(CF)，設置於該薄膜電晶體元件層上方；至少一突起物，相對於該薄膜電晶體元件層設置於該彩色濾光層下方；一第一導電層，相對於該彩色濾光層設置於該薄膜電晶體元件層上方；以及一第二導電層，設置於該至少一突起物上；其中，該第一導電層係與部分的該第二導電層電性連接，致使位於該薄膜電晶體元件層之側原本未電性連接的該第一導電層能透過位於該彩色濾光層之側的該第二導電層形成電性連接，位於該彩色濾光層之側的該第二導電層係繞過該至少一突起物設置於該彩色濾光層下方，用以作為觸控感測電極之走線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之內嵌式觸控面板，係為一內嵌式自電容(Self-capacitive)觸控面板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之內嵌式觸控面板，其中該至少一突起物係為間隙物(Spacer)或塊狀物(Bump)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之內嵌式觸控面板，其中位於該薄膜電晶體元件層之側的該第一導電層係用以作為觸控感測電極之走線。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之內嵌式觸控面板，其中該第一導電層係電性連接該內嵌式觸控面板之一共同電壓電極(Common Electrode)。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之內嵌式觸控面板，其中該共同電壓電極係分為複數個共同電壓電極區域，該第一導電層分別電性連接該複數個共同電壓電極區域，以形成複數個觸控感測電極。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之內嵌式觸控面板，其中該複數個觸控感測電極均具有相同的感測面積。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之內嵌式觸控面板，其中於該內嵌式觸控面板之一有效區域外，該第一導電層與該薄膜電晶體元件層之間設置有導電材料或非導電材料。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之內嵌式觸控面板，其中於該內嵌式觸控面板之一有效區域(Active Area,AA)外亦設置有突起物，用以將位於該彩色濾光層之側的觸控感測電極之走線導至該薄膜電晶體元件層之側。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之內嵌式觸控面板，其中於該薄膜電晶體元件層與該彩色濾光層之間塗佈包含有導電柱之導電膠，用以將位於該彩色濾光層之側的觸控感測電極之走線導至該薄膜電晶體元件層之側。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之內嵌式觸控面板，其中該至少一突起物係由有機材料或無機材料構成。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之內嵌式觸控面板，其中該第二導電層係由透明導電材料或不透明導電材料構成。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之內嵌式觸控面板，其中該彩色濾光層包含一遮光層，並且該至少一突起物及該第二導電層均位於該遮光層下方。
  14. 一種內嵌式觸控面板(In-cell touch panel)，包含： 複數個像素(Pixel)，每個像素之一疊層結構包含：一基板；一薄膜電晶體元件層(TFT)，設置於該基板上；一彩色濾光層(CF)，設置於該薄膜電晶體元件層上方；至少一突起物，相對於該薄膜電晶體元件層設置於該彩色濾光層下方；一第一導電層，相對於該彩色濾光層設置於該薄膜電晶體元件層上方；以及一第二導電層，設置於該至少一突起物上；其中，該第一導電層係與部分的該第二導電層電性連接，致使位於該薄膜電晶體元件層之側原本未電性連接的該第一導電層能透過位於該彩色濾光層之側的該第二導電層形成電性連接，於該內嵌式觸控面板之一有效區域外，該第一導電層與該薄膜電晶體元件層之間設置有導電材料或非導電材料。
TW105108834A 2015-04-27 2016-03-22 內嵌式觸控面板 TWI591525B (zh)

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