CN102479008A

CN102479008A - 触控面板、其形成方法以及触控显示装置

Info

Publication number: CN102479008A
Application number: CN2010105579224A
Authority: CN
Inventors: 吴许合; 刘轩辰; 林文奇; 林松君; 詹建廷
Original assignee: Hannstar Display Corp
Current assignee: Hannstar Display Corp
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2030-11-19
Also published as: CN102479008B

Abstract

一种触控面板、其形成方法以及触控显示装置，本发明之实施例提供触控面板，其具有动作区及框架区，框架区围绕动作区，此触控面板包括图案化第一导电层设置于基板的动作区上，遮蔽层具有第一部份与第二部分，第一部份设置于图案化第一导电层上，第二部分设置于基板的框架区上，图案化第二导电层设置于遮蔽层上，以及保护层全面性地覆盖在基板之上。

Description

触控面板、其形成方法以及触控显示装置

【技术领域】

本发明是有关于一种触控面板，特别有关于一种电容感应的外挂式触控面板。

【背景技术】

目前的触控面板可使用电阻式、电容式或其他方式，例如红外线或表面声波等，达到触碰感应的效果，其中电容式触控面板是利用监测使用者的手指或触控笔与电容式触控感应电极之间所产生的电容值来判定触碰的位置，因为电容式触控面板不需要施加压力就能达到触控效果，为未来触控面板的发展主流。

目前的电容式触控面板可分为两种，一种为外挂式(add on)触控面板，其是将电容式触控面板外加于显示面板外，但这种触控面板需要由两片玻璃基板组成，一片玻璃基板用于制作电容式触控元件在其上，另一片玻璃基板则作为保护电容式触控元件的外盖，因此这种触控面板会造成触控显示装置的整体厚度增加。

另一种触控面板为将电容式触控元件制作在显示面板的彩色滤光片(color filter；简称CF)基板的背面上(on CF)，然后使用一片玻璃基板作为保护电容式触控元件的外盖，虽然这种触控面板可以减少一片玻璃基板的使用，但是先制作的电容式触控元件在后续彩色滤光片基板的双面制程中容易被刮伤。

因此，业界亟需一种触控面板，其可以克服上述问题，亦即仅使用一片玻璃基板完成触控面板的制作，以降低触控显示装置的整体厚度，并减少一片玻璃基板的成本，同时还可以减少触控面板的制程次数。

【发明内容】

依据本发明之一实施例，提供一种触控面板，其具有动作区及框架区，其中框架区围绕动作区，此触控面板包括：基板，图案化第一导电层设置于基板的动作区上，遮蔽层具有第一部份与第二部分，其中第一部份设置于图案化第一导电层上，第二部分设置于基板的框架区上，图案化第二导电层设置于遮蔽层上，以及保护层全面性地覆盖在基板之上。

所述的触控面板，其特征在于：该遮蔽层的材料为黑色绝缘遮光材料、彩色绝缘遮光材料或白色绝缘遮光材料其中之一或其组合。

所述的触控面板，其特征在于：该图案化第一导电层包括复数个第一岛状物，该遮蔽层的该第一部份包括复数个第二岛状物，且其中该第二岛状物设置在同一列或同一行的任两个相邻的该些第一岛状物之间。

所述的触控面板，其特征在于：该第二岛状物的尺寸小于该第一岛状物的尺寸。

所述的触控面板，其特征在于：该图案化第一导电层的材料包括一透明导电材料。

所述的触控面板，其特征在于：该图案化第二导电层包括一架桥结构以及一导线结构，该架桥结构设置于该遮蔽层的该第一部份上，该导线结构设置于该遮蔽层的该第二部份上，且其中该架桥结构的尺寸小于或等于该遮蔽层的该第一部份的尺寸。

所述的触控面板，其特征在于：该架桥结构的材料包括一透明导电材料或一金属材料，且该导线结构的材料包括一金属材料。

所述的触控面板，其特征在于：该保护层直接覆盖该图案化第二导电层、该图案化第一导电层、该遮蔽层，以及该基板。

所述的触控面板，其特征在于：该基板较该保护层更靠近一使用者的触碰位置。

依据本发明之一实施例，提供一种触控显示装置，包括如上所述之触控面板，以及显示面板设置于触控面板之下，其中触控面板的保护层邻近显示面板的显示面。

此外，依据本发明之一实施例，提供一种触控面板的形成方法，包括：提供基板，基板可划分为动作区及框架区，其中框架区围绕动作区；形成图案化第一导电层于基板的动作区上；形成图案化遮蔽层于图案化第一导电层与基板的框架区上；形成图案化第二导电层于图案化遮蔽层上；以及形成保护层，全面性地覆盖在基板之上。

所述的触控面板的形成方法，其特征在于：形成该图案化第一导电层与该图案化第二导电层的步骤包括沉积、微影以及蚀刻制程。

所述的触控面板的形成方法，其特征在于：形成该图案化遮蔽层的步骤包括微影制程。

所述的触控面板的形成方法，其特征在于：形成该图案化遮蔽层的步骤在形成该图案化第一导电层的步骤之后进行，并且形成该图案化第二导电层的步骤在形成该图案化遮蔽层的步骤之后进行。

所述的触控面板的形成方法，其特征在于：该图案化遮蔽层的材料为黑色绝缘遮光材料、彩色绝缘遮光材料或白色绝缘遮光材料其中之一或其组合。

所述的触控面板的形成方法，其特征在于：该图案化第一导电层包括复数个第一岛状物，该图案化遮蔽层包括复数个第二岛状物以及一框架，且其中该第二岛状物设置在同一列或同一行的任两个相邻的该些第一岛状物之间。

所述的触控面板的形成方法，其特征在于：该第二岛状物的尺寸小于该第一岛状物的尺寸。

所述的触控面板的形成方法，其特征在于：该图案化第二导电层包括一架桥结构以及一导线结构，该架桥结构设置于该图案化遮蔽层的该些第二岛状物上，该导线结构设置于该图案化遮蔽层的该框架上，且其中该架桥结构的尺寸小于或等于一个该第二岛状物的尺寸。

所述的触控面板的形成方法，其特征在于：该图案化第一导电层的材料包括一透明导电材料，该图案化第二导电层的该架桥结构的材料包括一透明导电材料或一金属材料，且该导线结构的材料包括一金属材料。

所述的触控面板的形成方法，其特征在于：该保护层直接覆盖该图案化第二导电层、该图案化第一导电层、该图案化遮蔽层以及该基板。

为了让本发明的上述目的、特征、及优点能更明显易懂，以下配合所附图式，作详细说明如下：

【附图说明】

图1是显示依据本发明一实施例的触控面板的平面示意图。

图2是显示沿着图1的剖面线2-2’，本发明一实施例的触控面板的剖面示意图。

图3是显示依据本发明一实施例的触控显示装置的剖面示意图。

图4是显示发明人所熟知的一种触控显示装置的剖面示意图。

图5是显示发明人所熟知的另一种触控显示装置的剖面示意图。

图6A至6D是显示依据本发明之一实施例，形成图2的触控面板100的制造方法的剖面示意图。

100、10A、10B～触控面板；100A～动作区；100B～框架区；

102～基板；104a、104b～图案化第一导电层(电容式感应电极)；

106a、106b～图案化遮蔽层；

108a、108b～图案化第二导电层；110～保护层；120～手指或触控笔；

200～显示面板；200A～显示面；202～彩色滤光片基板；

204～薄膜电晶体阵列基板；206～液晶层；12、24～玻璃基板；

14、30～电容式感应电极；16、20、28、34～隔离层；

18～金属层(架桥结构)；22～黑色框架；26～透明导电层(架桥结构)；

32～导线层；300、400、500～触控显示装置。

【具体实施方式】

本发明之一实施例是提供电容感应的外挂式触控面板，其是将电容式触控感应电极制作在触控面板的保护外盖(cover lens)上，并使用保护层覆盖在电容式触控感应电极上，藉此可使得触控面板的制作减少一片玻璃基板的使用，降低触控显示装置的整体厚度与节省一片玻璃基板的成本。

此外，依据本发明一实施例的触控面板的制造方法，可减少制造触控面板所需的制程次数，降低触控面板的制作成本，并提高生产良率。同时，依据本发明一实施例的触控面板，可避免电容式触控感应电极的金属架桥结构所产生的反光问题。

请参阅图1，其是显示本发明一实施例之触控面板的平面示意图。触控面板100具有动作区(active area)100A及框架(frame)区100B，其中框架区100B围绕动作区100A。在触控面板100的动作区100A内具有复数个电容式触控感应电极104a及104b，其为岛状的透明导电层，例如为菱形的铟锡氧化物(indium tin oxide；ITO)层，虽然在图1中仅显示8个电容式触控感应电极104a及104b，然而在此技术领域中具有通常知识者当可了解，在触控面板100的动作区100A内具有更多的电容式触控感应电极104a及104b，其中电极104a串连排列成列，电极104b则串连排列成行。在一实施例中，同一行的电极104b是利用形成电容式触控感应电极104a及104b的透明导电层层直接连接，而同一列的电极104a则利用导电的架桥结构108b电性连接，每一行与每一列的电容式触控感应电极104a及104b所得到的触控讯号可藉由导线结构108a传递至软性电路板(flexible printcircuit；FPC)(未绘出)，再经由软性电路板传送至触控显示装置中的积体电路(IC)(未绘出)，进行触控讯号的处理。

依据本发明之一实施例，在架桥结构108b与电容式触控感应电极104a及104b之间设置有岛状(island type)的遮蔽层106b，以避免同一行的电极104b与同一列的电极104a相交处发生短路，并且岛状遮蔽层106b的位置是对应至架桥结构108b的位置。在一实施例中，位于动作区100A的岛状遮蔽层106b与位于框架区100B的遮蔽层106a可利用相同材料同时形成，遮蔽层106b与106a的材料为绝缘遮光材料，例如为黑色绝缘遮光材料、彩色绝缘遮光材料或白色绝缘遮光材料，此绝缘遮光材料可以是感光性的材料，例如为黑色光阻，因此岛状的遮蔽层106b与框架区100B的遮蔽层106a可利用曝光显影的方式同时形成。

请参阅图2，其是显示沿着图1的剖面线2-2’，本发明一实施例之触控面板的剖面示意图。触控面板100包含透明的基板102，其是作为触控面板100的保护外盖，例如为玻璃基板或塑胶基板，当使用者的手指或触控笔120接触触控面板100时，基板102可保护触控面板100的感应电极104a及104b，避免感应电极104a及104b被手指或触控笔120刮伤。

同时，请参阅图6A至图6D，其是显示依据本发明之一实施例，形成图2的触控面板100之制造方法的剖面示意图。如图6A所示，首先在基板102上形成图案化的第一导电层104a，作为电容式触控感应电极。虽然图6A中未显示出电极104b(如图1中所示)，但电容式触控感应电极104b与104a是同时形成，其制程步骤包含沉积透明的第一导电层(未绘出)，例如为铟锡氧化物层，接着利用微影与蚀刻制程将第一导电层图案化，形成岛状的电容式触控感应电极104b与104a，在一实施例中，同一行的电极104b互相连接，而同一列的电极104a则互相隔开。

参阅图6B，在基板102的框架区100B上形成图案化的遮蔽层106a，同时在基板102的动作区100A上形成图案化的遮蔽层106b，其中遮蔽层106a为围绕动作区100A的框架，而遮蔽层106b则为介于同一列的任两个相邻的电容式触控感应电极104a之间的岛状物，并且部分的遮蔽层106b覆盖在电容式触控感应电极104a上方。如图1所示，岛状遮蔽层106b的尺寸小于电容式触控感应电极104a及104b的尺寸。在一实施例中，遮蔽层106a及106b的材料为感光性的绝缘遮光材料，例如黑色光阻，因此图案化的遮蔽层106a及106b可藉由曝光及显影制程同时形成。

参阅图6C，在图案化的遮蔽层106a及106b上分别形成图案化的第二导电层108a及108b，其中图案化的第二导电层108a是作为电容式触控感应电极104a及104b的导线结构，藉此传递电极104a及104b的触控讯号，而图案化的第二导电层108b则作为电容式触控感应电极104a之间的架桥结构，藉此电性连接同一列中任两个相邻的感应电极104a。

在一实施例中，图案化的第二导电层108a及108b可以由相同材料形成，例如为金属材料，可藉由先沉积一金属层，然后利用微影与蚀刻制程将金属层图案化，同时形成图案化的第二导电层108a及108b。

在另一实施例中，图案化的第二导电层108a及108b可由不同材料形成，例如图案化的第二导电层108a可由金属材料形成，而图案化的第二导电层108b则可由透明导电材料形成。在一实施例中，如图1中所示，图案化的第二导电层108b的尺寸可小于图案化的遮蔽层106b的尺寸。在另一实施例中，图案化的第二导电层108b的尺寸可等于图案化的遮蔽层106b的尺寸。

参阅图6D，形成保护层110全面性地覆盖在基板102之上，完成如图2之触控面板100的制作。保护层110的材料例如为压克力树脂、氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等材料。保护层110直接覆盖图案化的第二导电层108a与108b、图案化的遮蔽层106a与106b、图案化的第一导电层(电容式感应电极)104a与104b，以及基板102。

接着，请参阅图3，其是显示本发明一实施例之触控显示装置300的剖面示意图。触控显示装置300包含图2的触控面板100以及显示面板200，其中触控面板100的保护层110贴附至显示面板200的显示面200A侧，邻近显示面板200的上基板202。在一实施例中，显示面板200可以是液晶显示面板，其包含上基板202、下基板204，以及液晶层206夹设在上基板202与下基板204之间。上基板202例如为彩色滤光片基板，下基板204例如为薄膜电晶体阵列基板。在此技术领域中具有通常知识者当可了解，触控显示装置300还可包含其他元件，例如设置在显示面板200下方的背光源(未绘出)，贴附在上基板202与下基板204外侧的一对偏光片(未绘出)，以及设置在触控面板100与显示面板200之间的粘着层(未绘出)。

另外，请参阅图4，其为发明人所熟知的一种触控显示装置400之剖面示意图。如图4所示，触控显示装置400包含触控面板10A以及显示面板200，其中触控面板10A是由两片玻璃基板12及24所形成，在玻璃基板12上形成电容式触控感应电极14，两个相邻的电容式触控感应电极14之间具有隔离层16，然后在隔离层16上具有金属层18作为电容式触控感应电极14之间的架桥结构，电性连接两个相邻的电容式感应电极14，并在玻璃基板12之上覆盖隔离层20，接着提供具有黑色框架22形成于其上的玻璃基板24作为保护外盖，贴附在隔离层20上，完成触控面板10A的制作。

以本发明一实施例之触控面板100与图4的触控面板10A相较之下，本发明一实施例之触控面板100可以减少一片玻璃基板的使用。此外，图4的触控面板10A需要5道光罩、2次沉积制程、5次微影制程以及2次蚀刻制程，以完成黑色框架22、电容式触控感应电极14、隔离层16及20，以及金属架桥18的制作；而本发明一实施例之触控面板100则仅需要4道光罩、2次沉积制程、4次微影制程以及2次蚀刻制程，就可完成图案化的第一导电层(电容式感应电极)104a与104b、图案化的遮蔽层106a与106b、图案化的第二导电层108a与108b，以及保护层110的制作。因此，本发明一实施例之触控面板100的制程次数相较于图4之触控面板10A的制程次数，可以减少1道光罩以及1次微影制程。

此外，本发明一实施例之触控面板100具有岛状遮蔽层106b对应至架桥结构108b的位置，因此可以解决金属架桥结构108b的反光问题；而图4之触控面板10A中的金属架桥18则会产生反光问题。

接着，请参阅图5，其是显示发明人所熟知的另一种触控显示装置500的剖面示意图。如图5所示，触控显示装置500包含触控面板10B以及显示面板200，其中触控面板10B包含一片玻璃基板24作为保护外盖，在玻璃基板24上形成黑色框架22，在黑色框架22上形成透明导电层26，作为电容式触控感应电极30的架桥结构，接着形成隔离层28覆盖透明导电层26与黑色框架22，然后在隔离层28上形成感应电极30与金属导线层32，并形成隔离层34覆盖感应电极30与金属导线层32，完成触控面板10B的制作。

以本发明一实施例之触控面板100与图5的触控面板10B相较之下，图5的触控面板10B需要6道光罩、4次沉积制程、6次微影制程以及4次蚀刻制程，以完成黑色框架22、透明导电层26、隔离层28与34、电容式感应电极30以及金属导线层32的制作；而本发明一实施例之触控面板100则仅需要4道光罩、2次沉积制程、4次微影制程以及2次蚀刻制程，就可完成图案化的第一导电层(电容式感应电极)104a与104b、图案化的遮蔽层106a与106b、图案化的第二导电层108a与108b，以及保护层110的制作。因此，本发明一实施例之触控面板100的制程次数相较于图5之触控面板10B的制程次数，可以减少2道光罩、2次沉积制程、2次微影制程以及2次蚀刻制程。

综上所述，本发明实施例之触控面板是将电容式触控感应电极制作在触控面板的保护外盖上，藉此可将电容式触控感应电极以及保护外盖的功能整合在同一片基板上，减少触控显示装置的整体厚度，并减少一片基板的成本。

此外，相较于目前触控面板的制造方法，本发明实施例之触控面板的制造方法还可以减少制程次数，藉此降低触控面板的制造成本，提升生产良率。同时，本发明实施例之触控面板还可以解决电容式触控感应电极的金属架桥所产生的反光问题。

虽然本发明已揭露较佳实施例如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明之保护范围当视申请专利范围所界定为准。

Claims

1.一种触控面板，具有一动作区及一框架区，该框架区围绕该动作区，该触控面板包括：

一基板；

一图案化第一导电层，设置于该基板的该动作区；

一遮蔽层，具有一第一部份与一第二部分，其中该第一部份设置于该图案化第一导电层上，该第二部分设置于该基板的该框架区；

一图案化第二导电层，设置于该遮蔽层上；以及

一保护层，全面性地覆盖在该基板之上。

2.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于：该遮蔽层的材料为黑色绝缘遮光材料、彩色绝缘遮光材料或白色绝缘遮光材料其中之一或其组合。

3.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于：该图案化第一导电层包括复数个第一岛状物，该遮蔽层的该第一部份包括复数个第二岛状物，且其中该第二岛状物设置在同一列或同一行的任两个相邻的该些第一岛状物之间。

4.如权利要求3所述的触控面板，其特征在于：该第二岛状物的尺寸小于该第一岛状物的尺寸。

5.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于：该图案化第一导电层的材料包括一透明导电材料。

6.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于：该图案化第二导电层包括一架桥结构以及一导线结构，该架桥结构设置于该遮蔽层的该第一部份上，该导线结构设置于该遮蔽层的该第二部份上，且其中该架桥结构的尺寸小于或等于该遮蔽层的该第一部份的尺寸。

7.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于：该架桥结构的材料包括一透明导电材料或一金属材料，且该导线结构的材料包括一金属材料。

8.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于：该保护层直接覆盖该图案化第二导电层、该图案化第一导电层、该遮蔽层，以及该基板。

9.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于：该基板较该保护层更靠近一使用者的触碰位置。

10.一种触控显示装置，包括：

一如权利要求1所述的触控面板；以及

一显示面板，设置于该触控面板之下，其中该触控面板的该保护层邻近该显示面板。

11.一种触控面板的形成方法，包括：

提供一基板，具有一动作区及一框架区，其中该框架区围绕该动作区；

形成一图案化第一导电层于该基底的该动作区上；

形成一图案化遮蔽层于该图案化第一导电层上与该基底的该框架区上；

形成一图案化第二导电层于该图案化遮蔽层上；以及

形成一保护层，全面性地覆盖在该基板之上。

12.如权利要求11所述的触控面板的形成方法，其特征在于：形成该图案化第一导电层与该图案化第二导电层的步骤包括沉积、微影以及蚀刻制程。

13.如权利要求11所述的触控面板的形成方法，其特征在于：形成该图案化遮蔽层的步骤包括微影制程。

14.如权利要求11所述的触控面板的形成方法，其特征在于：形成该图案化遮蔽层的步骤在形成该图案化第一导电层的步骤之后进行，并且形成该图案化第二导电层的步骤在形成该图案化遮蔽层的步骤之后进行。

15.如权利要求11所述的触控面板的形成方法，其特征在于：该图案化遮蔽层的材料为黑色绝缘遮光材料、彩色绝缘遮光材料或白色绝缘遮光材料其中之一或其组合。

16.如权利要求11所述的触控面板的形成方法，其特征在于：该图案化第一导电层包括复数个第一岛状物，该图案化遮蔽层包括复数个第二岛状物以及一框架，且其中该第二岛状物设置在同一列或同一行的任两个相邻的该些第一岛状物之间。

17.如权利要求16所述的触控面板的形成方法，其特征在于：该第二岛状物的尺寸小于该第一岛状物的尺寸。

18.如权利要求16所述的触控面板的形成方法，其特征在于：该图案化第二导电层包括一架桥结构以及一导线结构，该架桥结构设置于该图案化遮蔽层的该些第二岛状物上，该导线结构设置于该图案化遮蔽层的该框架上，且其中该架桥结构的尺寸小于或等于一个该第二岛状物的尺寸。

19.如权利要求18所述的触控面板的形成方法，其特征在于：该图案化第一导电层的材料包括一透明导电材料，该图案化第二导电层的该架桥结构的材料包括一透明导电材料或一金属材料，且该导线结构的材料包括一金属材料。

20.如权利要求11所述的触控面板的形成方法，其特征在于：该保护层直接覆盖该图案化第二导电层、该图案化第一导电层、该图案化遮蔽层以及该基板。