CN101788867B

CN101788867B - 感应结构及触控显示面板

Info

Publication number: CN101788867B
Application number: CN2010101342084A
Authority: CN
Inventors: 程琮钦; 吴岳鸿; 陈政德; 李锡烈
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2030-03-12
Also published as: CN101788867A

Abstract

本发明公开一种触控显示面板，包括一第一基板与一第二基板。第一基板上包括设置有多组感应单元，每一组感应单元具有一主感应图案以及至少一次感应图案，其中至少一次感应图案与主感应图案电性连接，且至少一次感应图案的尺寸小于主感应图案的尺寸。第二基板上包括设置有多个感应电极，每一感应电极对应第一基板上的其中一组感应单元设置。

Description

感应结构及触控显示面板

技术领域

本发明涉及一种感应结构，且特别是有关于一种电阻式的感应结构及具有此种电阻式感应结构的触控显示面板。

背景技术

在一般的触控显示面板设计中，以触控感测模式的设计原理分类，大致可分为电容式、电阻式、感光式等；以结构组成分类，则可分为外贴式(added type)及内建式(integrated type)两种。其中，内建式的电阻式触控面板是在对向基板与间隙物(photo spacer)上形成多个触控导体并在主动元件阵列基板上形成多个触控垫，当使用者按压对向基板时，可使间隙物上的触控导体与主动元件阵列基板上的触控垫导通，以定位出使用者所按压的位置。因此，触控导体与触控垫之间的间隙会影响触控面板的感测能力。

此外，对向基板的触控导体上及主动元件阵列基板的触控垫上通常设置有一配向层，用以控制液晶的旋转角度。由于配向层的材料通常为绝缘材料，因此配向层的厚度也会影响触控面板的感测能力。举例来说，残留在触控导体与触控垫上的配向材料层的厚度越大，将会使可感应触控的最小外力(active force)越大，也就是使触控面板的感测能力变差。

发明内容

本发明提供一种触控显示面板，其具有良好的感测能力。

本发明另提供一种感应结构，其具有良好的感测能力。

本发明提出一种触控显示面板，包括一第一基板与一第二基板。第一基板上包括设置有多组感应单元，每一组感应单元具有一主感应图案以及至少一次感应图案，其中至少一次感应图案与主感应图案电性连接，且至少一次感应图案的尺寸小于主感应图案的尺寸。第二基板上包括设置有多个感应电极，每一感应电极对应第一基板上的其中一组感应单元设置。

本发明另提出一种感应结构，包括多个主感应图案、多个次感应图案以及感应电极。多个次感应图案中的至少一个与主感应图案中的至少一个电性连接，且至少一次感应图案的尺寸小于至少一主感应图案的尺寸。感应电极设置于主感应图案及次感应图案的对向。

基于上述，本发明的感应结构包括尺寸不同的主感应图案与次感应图案。主感应图案与次感应图案能相互补偿而提升感应结构的感测能力，进而使触控显示面板具有较为一致的可感应触控的最小外力(active force)。

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的触控显示面板的俯视示意图；

图2是对应于图1的I-I’、II-II’以及III-III’的剖面示意图。

其中，附图标记

100：触控显示面板 105：感应结构

110、170：基板 120：主动元件阵列层

122：主动元件 124：像素电极

130：感应单元 132：主感应图案

134：次感应图案 136、184：电极层

140、194：配向层 150：主堆叠层

152：次堆叠层 160：显示介质

180：感应电极 182：感应间隙物

190：主间隙物 192：次间隙物

d：距离 G₁、G₂：间隙

t1、t2：厚度 w1、w2：短边边长

具体实施方式

图1是根据本发明的一实施例的触控显示面板的俯视示意图。图2是对应于图1的I-I’、II-II’以及III-III’的剖面示意图。其中，为了图示清楚，图1仅绘示出本实施例的触控显示面板的第一基板的俯视示意图，而未绘示出图2中的第二基板。请参照图1以及图2，本实施例的触控显示面板100例如是内建式的触控显示面板，其包括一第一基板110、一第二基板170以及位于两基板110、170之间的显示介质160。其中，显示介质160包括液晶分子或是其他的显示介质。

在本实施例中，第一基板110例如是主动元件阵列基板，其上设置有主动元件阵列层120以及多组感应单元130。主动元件阵列层120包括位于第一基板110上的扫描线SL、数据线DL以及与扫描线SL及数据线DL电性连接的主动元件122。主动元件122例如是薄膜晶体管，其具有栅极、源极、通道以及漏极，且主动元件阵列层120上还包括有像素电极124。其中，感应单元130包括一主感应图案132、至少一次感应图案134以及覆盖在主感应图案132与次感应图案134上的一电极层136。次感应图案134的尺寸小于主感应图案132的尺寸，尺寸例如为体积、厚度、宽度、横向最小截面积、纵向最小截面积、长边边长或短边边长等等。举例来说，次感应图案134的厚度t2实质上等于主感应图案132的厚度t1，但次感应图案134的短边边长w2例如是小于主感应图案132的短边边长w1约0.1～1.0微米。更详细来说，倘若主感应图案132以及次感应图案134是矩形图案，则其各自具有长边边长以及短边边长。此时，次感应图案134的短边边长w2较佳的是小于主感应图案132的短边边长w1约0.1～1.0微米。倘若主感应图案132以及次感应图案134是正方形图案，此时次感应图案134的边长w2较佳的是小于主感应图案132的边长w1约0.1～1.0微米。当然，本发明不限制主感应图案132以及次感应图案134的图案形状必须相同或是不同，其分别还可以是其他种形状，例如是其他种多边形、圆形或是不规则形等等。

如图2所示，次感应图案134与主感应图案132之间的距离d例如是介于2.0～20微米，且主感应图案132及次感应图案134例如是通过电极层136电性连接。主感应图案132与次感应图案134的材料例如是导体材料，诸如用以形成栅极与扫描线SL的第一金属层材料(Metal 1)，用以形成主动元件122的通道(举例为半导体层)的半导体材料，或者是用以形成源极、漏极及数据线DL的第二金属层材料(Metal 2)，电极层136的材料例如是透明导体材料，诸如铟锡氧化物(ITO)。再者，虽然在附图中是以单层结构来表示主感应图案132与次感应图案134，但主感应图案132与次感应图案134也可以是堆叠图案。举例来说，主感应图案132与次感应图案134可以是由主动元件122制造工艺中的栅极层、栅绝缘层、半导体层、源极层以及保护层所堆叠而成。

第一基板110上更设置有一配向层140，覆盖感应单元130，且配向层140暴露出每一组感应单元130的主感应图案132以及次感应图案134至少其中之一。在本实施例中，由于主感应图案132及次感应图案134上覆盖有电极层136，因此配向层140是覆盖电极层136，且至少暴露出电极层136。配向层140的材料例如是聚酰亚胺(polyimide，PI)或其他合适的配向材料，其形成方法例如是采用印刷工艺(printing process)并且搭配加热回流工艺(re-flowingprocess)。

在本实施例中，第一基板110上更设置有多个主堆叠层150与多个次堆叠层152。其中，主堆叠层150与次堆叠层152的高度例如是由主动元件122制造工艺中的栅极层、栅绝缘层、半导体层、源极层以及保护层及所堆叠而成，且主堆叠层150与次堆叠层152上亦覆盖有配向层140。

请参照图2，第二基板170是位于第一基板110的对向。在本实施例中，第二基板170例如是一彩色滤光阵列基板，其上配置有黑矩阵层(未绘示)、彩色滤光层(未绘示)以及感应电极180。在本实施例中，感应电极180包括感应间隙物182及电极层184，且电极层184覆盖感应间隙物182的表面。感应电极180是对应第一基板110的其中一组感应单元130设置，且感应电极180例如是位于黑矩阵层的上方。其中，每一感应电极180与对应的感应单元130之间具有一间隙G₁，因此感应电极180与感应单元130构成一感应结构105。更详细来说，第一间隙G₁指的是感应电极180的电极层184表面与感应单元130的电极层136表面之间的距离。当对此触控显示面板进行按压的触控操作时，感应电极180表面的电极层184会与对向侧的感应单元130的电极层136接触，进而得知触控位置。

在本实施例中，第二基板170上更包括设置有主间隙物190以及次间隙物192，且电极层184例如是延伸至主间隙物190及次间隙物192上而覆盖主间隙物190及次间隙物192。详言之，第一基板110上的主堆叠层150对应于主间隙物190设置，且主间隙物190的顶部与主堆叠层150接触，以维持第一与第二基板110、170之间的间隙G₂。第一基板110上的次堆叠层152对应于次间隙物192设置，次间隙物192与次堆叠层152并未接触，而是保持有一定的间隙。次间隙物192主要是辅助主间隙物190之用，也就是当有外力冲击显示面板时，次间隙物192得以提供一反作用力以支撑第一与第二基板110、170之间保有间隙G₂。其中，感应间隙物182、主间隙物190以及次间隙物192的材料例如是光阻材料，电极层184的材料例如是透明导体材料，诸如铟锡氧化物(ITO)。特别注意的是，本发明并不限定第一基板110与第二基板170的型态。例如，在其他实施例中，第一基板110也可以是整合了彩色滤光层的COA(Color Filter on Array)基板或AOC(Array on Color Filter)基板，而第二基板170为对向基板。

再者，第二基板170上更包括设置有一配向层194，覆盖感应电极180的侧表面且暴露出感应电极180的上表面。类似地，配向层194的材料例如是聚酰亚胺或其他合适的配向材料，其形成方法例如是采用印刷工艺(printingprocess)并且搭配加热回流工艺(re-flowing process)。在本实施例中，由于感应电极180包括电极层184，因此配向层194覆盖电极层184，且至少暴露出电极层184。如此一来，当对此触控显示面板进行按压的触控操作时，感应电极180表面的电极层184会与对向侧的感应单元130的电极层136接触，进而得知触控位置。

一般而言，在触控面板的制造工艺中，感应图案的形状与尺寸会影响位于感应图案上的配向层的厚度分布。通常，越小尺寸的感应图案有助于减少残留于感应图案顶部的配向层。然而，感应图案的尺寸受到光刻工艺的解析度的限制，因此难以通过制作相当小尺寸的感应图案来控制配向层的分布以提升触控面板的感测能力。因此，本实施例所设计的感应结构包括尺寸不同的主感应图案与次感应图案。当印刷程序(printing process)以及加热回流程序(re-flowingprocess)将配向材料形成至第一基板上时，尺寸不同的主感应图案与次感应图案有助于配向材料的分布而减小残留于主感应图案与次感应图案上的配向材料厚度，进而暴露出主感应图案与次感应图案中的至少一个。换言之，通过主感应图案与次感应图案的相互补偿，能提升感应结构的感测能力，以使触控显示面板因工艺变异所造成的可感应触控的外力的变异降低。

综上所述，本发明的感应结构包括尺寸不同的主感应图案与次感应图案，其可应用于内建式的触控显示面板中。当感应结构应用于内建式的触控显示面板中时，尺寸不同的主感应图案与次感应图案有助于配向材料的分布而减少残留于主感应图案与次感应图案上的配向层，进而暴露出主感应图案与次感应图案中的至少一个。通过主感应图案与次感应图案的相互补偿，而提升感应结构的感测能力，以使触控显示面板因制程变异所造成的可感应触控的外力的变异降低。

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

1.一种触控显示面板，其特征在于，包括：

一第一基板，该第一基板上设置有多组感应单元，每一组感应单元具有一主感应图案、至少一次感应图案以及覆盖在该主感应图案与该至少一次感应图案上的一电极层，其中该至少一次感应图案与该主感应图案电性连接，且该至少一次感应图案的尺寸小于该主感应图案的尺寸；以及

一第二基板，该第二基板上设置有多个感应电极，每一感应电极对应该第一基板上的其中一组感应单元设置。

2.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，该至少一次感应图案的厚度等于该主感应图案的厚度。

3.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，该至少一次感应图案的短边边长小于该主感应图案的短边边长0.1～1.0微米，其中该至少一次感应图案与该主感应图案之间的距离介于2.0～20微米。

4.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，该第一基板上还设置有一配向层，覆盖这些组感应单元，且该配向层暴露出每一组感应单元的该主感应图案以及该至少一次感应图案中的至少其中之一。

5.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，该第二基板上的每一感应电极包括一感应间隙物以及覆盖在该感应间隙物表面的一电极层。

6.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，该第二基板上还设置有一配向层，覆盖这些感应电极的侧表面且暴露出这些感应电极的上表面。

7.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，该第二基板上还设置有：

多个主间隙物，以维持该第一基板与该第二基板之间的一间隙；以及

多个次间隙物，其与该第一基板之间具有一距离，其中该第一基板上还设置有：

多个主堆叠层，其对应该第二基板上的这些主间隙物设置；以及

多个次堆叠层，其对应该第二基板上的这些次间隙物设置。

8.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，还包括一显示介质设置于该第一基板与该第二基板之间。

9.一种感应结构，其特征在于，包括：

多个主感应图案；

多个次感应图案，其中该多个次感应图案中的至少一个与这些主感应图案中的至少一个电性连接，且该至少一次感应图案的尺寸小于该至少一主感应图案的尺寸；

一感应电极，其设置于这些主感应图案及次感应图案的对向；以及

一电极层，覆盖在该至少一主感应图案与该至少一次感应图案上。

10.根据权利要求9所述的感应结构，其特征在于，该至少一次感应图案的厚度等于该至少一主感应图案的厚度。

11.根据权利要求9所述的感应结构，其特征在于，该至少一次感应图案的短边边长小于该至少一主感应图案的短边边长0.1～1.0微米，其中该至少一次感应图案与该至少一主感应图案之间的距离介于2.0～20微米。

12.根据权利要求9所述的感应结构，其特征在于，还包括一配向层，覆盖这些主感应图案以及这些次感应图案，且该配向层暴露出这些主感应图案以及这些次感应图案中的至少其中之一。

13.根据权利要求9所述的感应结构，其特征在于，还包括一配向层，覆盖该感应电极的侧表面且暴露出该感应电极的上表面。