CN102999199A - 触控感测装置及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控感测装置。此装置包括一触控感测电路层,设置于一基板的下表面上;以及一屏蔽结构,设置于该触控感测电路层下方,其中该屏蔽结构包括一导电层及一载板层。本发明亦揭示一种具有触控感测装置的电子装置。本发明的触控感测装置,在提供屏蔽功能的同时,可防止不适当的背景电容的产生,进而防止触控感测装置的触控灵敏性降低或失效。

Description

触控感测装置及电子装置
技术领域
本发明涉及一种输入装置,特别是一种触控感测装置与应用所述触控感测装置之电子装置。
背景技术
触控感测装置的功能在于使用者能够透过手指或触控笔(stylus)执行输入的功能而完成资料传输。一般而言,触控感测装置可依据感测方法而分为电阻式、电容式、音波(acoustic wave)式、及光学式触控感测装置。
图1绘示出习知具有单一玻璃的触控感测装置10之剖面示意图。触控感测装置10包括:一基板100,具有一上表面100a及一下表面100b。一触控感测电路层102设置于基板100的上表面100a。由于触控感测装置10会受到来自外界(例如,显示装置或是周边其他设备)杂讯的干扰,因此于基板100的下表面100b上覆盖一导电层104,以进行杂讯防护。
然而,触控感测电路层102及导电层104通常均采用薄膜沉积、微影、蚀刻、溅镀或印刷等涂覆技术直接制作于基板100的上表面100a及下表面100b,因此在触控感测装置10中,导电层104会因距离触控感测电路层102大近而在两者之间形成很大的背景电容(background capacitance),造成触控感测装置10触控灵敏性降低或失效。
因此,有必要寻求一种新的触控感测装置结构,使其能够改善或避免上述的问题。
发明内容
为了解决上述的问题,本发明采用了一种屏蔽结构用于避免背景电容的产生。根据上述的目的,本发明一实施例提供一种触控感测装置,包括:一触控感测电路层,设置于一基板的下表面上;以及一屏蔽结构,设置于所述触控感测电路层下方,其中所述屏蔽结构包括一导电层及一载板层。
本发明另一实施例提供一种触控感测装置,包括:一触控感测电路层;以及一屏蔽结构,包括一导电层及一载板层,其中所述载板层具有一抗背景电容的厚度以形成|安全间隔于所述触控感测电路层与所述导电层之间。
本发明另一实施例提供一种电子装置,包括:一显示装置;以及一触控感测装置,设置于显示装置上,并与其电性耦接。触控感测装置,包括:一触控感测电路层,设置于一基板的下表面上;以及一屏蔽结构,设置于所述触控感测电路层下方且与所述触控感测电路层设置于所述基板之同侧,其中所述屏蔽结构包括一导电层及一载板层。
本发明的触控感测装置由于具有上述屏蔽结构,在提供屏蔽功能的同时,可防止不适当的背景电容的产生,进而防止触控感测装置的触控灵敏性降低或失效。
附图说明
下面结合具体实施方式及附图,对本发明作进一步详细说明。
图1为用于习知触控感测装置剖面示意图。
图2为根据本发明一实施例之触控感测装置剖面示意图。
图3为根据本发明另一实施例之触控感测装置剖面示意图。
图4为根据本发明另一实施例之触控感测装置剖面示意图。
图5为根据本发明一实施例之具有触控感测装置之电子装置方块示意图。
具体实施方式
为使熟习本发明所属技术领域之一般技艺者能更进一步了解本发明,下文特列举本发明之数个较佳实施例,并配合所附图式,详细说明本发明的构成内容及所欲达成之功效。
请参照图2,其绘示出根据本发明一实施例之触控感测装置剖面示意图。触控感测装置20,包括一基板200、一触控感测电路层207及一屏蔽结构215。在本实施例中,基板200作为一上盖保护板。基板200具有一上表面200a以及相对于上表面200a的一下表面200b,其中上表面200a作为一触摸面,用以提供使用者以手指、触控笔或尖笔等直接触碰。触控感测电路层207设置于基板200的下表面200b上,屏蔽结构215设置于触控感测电路层207上,且与触控感测电路层207设置于基板200之同侧。屏蔽结构215还包括一载板层212及一导电层214。在一实施例中,基板200可包括透明材料,例如:玻璃、石英、或其他弹性或非弹性高分子透明材料。在其他实施例中,基板200也可包括非透明材料。
触控感测电路层207设置于基板200的下表面200b上。在不同实施例中,触控感测电路层207可设计为不同感测方式的触控感测电路,例如电阻式、电容式、声波式及光学式等。在本实施例中,以电容式触控感测电路为例,触控感测电路层207可藉由薄膜沉积、微影及蚀刻等制程而形成于基板200的下表面200b上。触控感测电路层207可包括:一导接层202、一电容介电层204以及一感测电极层206。导接层202可由一图案化的导电层、金属层或其他熟习的导电材料所构成,其可经由一绝缘层(未绘示)而与基板200隔开,此处为了简化图式,导接层202仅以一平整层表示之。
电容介电层204设置于导接层202上。在一实施例中,电容介电层204可为一单层,例如,一氧化硅层、一氮化硅层或其他透明的绝缘高分子层。在其他实施例中,电容介电层204可为多层结构,例如,堆迭的氧化硅层、氮化硅层或其他透明的绝缘高分子层或其组合。
感测电极层206设置于电容介电层204上,使电容介电层204夹设于导接层202与感测电极层206之间。当手指或触控笔接触触摸面时,感测电极层206以及触摸面上的手指或触控笔构成一感测电容的二电容电极。感测电极层206可包括复数个感测电极。感测电极分别沿两个不同方向排列,且其中一个方向的感测电极透过导接层202连接。感测电极可透过微影及蚀刻制程来图案化同一透明导电层(例如,氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(indium zinc oxide,IZO)层)或不透明的导电层(例如,金属层)而形成。此处为了简化图式,感测电极层206同样仅以一平整层表示之。
在其他实施例中,触控感测电路层207可包括一第一感测电极层、一电容介电层以及一第二感测电极层。第一感测电极层包括复数个沿第一方向分布的第一感测电极,第二感测电极层包括复数个沿第二方向分布的第二感测电极,电容介电层,夹设于第一感测电极层与第二感测电极层之间。
上述实施例中,感测电极的形状可以为任意几何形状或形状的组合。
载板层212可包括聚对苯二甲酸以二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA),也可以包括玻璃。再者,载板层212的厚度在0.05毫米至2.0毫米的范围。
导电层214用以防止来自显示装置(未绘示)或环境的杂讯干扰,其可为一连续性平面或是具有一网状结构。导电层214可由透明材料或非透明材料所构成,其中透明材料可包括但不限于:氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化镉锡(cadmium tin oxide,CTO)、氧化铝锌(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化铟锌锡(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化锌(zinc oxide)、氧化镉(cadmium oxide)、氧化铪(hafnium oxide,HfO)、氧化铟镓锌(indium galliumzinc oxide,InGaZnO)、氧化铟镓锌镁(indium gallium zinc magnesium oxide,InGaZnMgO)、氧化铟锌镁(indium zinc magnesium oxide,InZnMgO)或氧化铟镓铝(indium gallium aluminum oxide,InGaA10)。再者,导电层214的厚度可在0.05毫米至0.3毫米的范围。
本发明提供的触控感测装置20还包括一胶层210,夹设于触控感测电路层207与该屏蔽结构215之间。其中,胶层210为一光学胶(optically clearadhesives,OCA),可包括丙烯酸(acrylic)树脂。胶层210的厚度在0.03毫米至1.0毫米的范围。
在一实施例中,如图2所示,载板层212夹设于胶层210与导电层214之间,载板层212与胶层210结合,共同形成一抗背景电容的厚度在0.03毫米至3.0毫米的范围。在另一实施例中,如图3所示,导电层214夹设于胶层210与载板层212之间。
在本实施例中,特别的是透过调整载板层212的厚度和/或胶层210的厚度,可避免或消除屏蔽结构215中的导电层214与触控感测电路层207之间形成不适当的背景电容,进而防止触控感测装置20触控灵敏性降低或失效。
触控感测装置20更包括一软性电路板(flexible printed circuit,FPC)220,其可透过一导电膜(未绘示),例如一异方性导电膜(anisotropicconductive film,ACF),电性连接至触控感测电路层207。再者,导电层214可透过一连接层216,例如一异方性导电膜(ACF),电性连接至软性电路板220的一接地垫221,以将来自显示装置(未绘示)或环境的电磁干扰信号透过软性电路板220的线路而接地,进而达到杂讯防护的目的。
根据上述实施例,由于触控感测装置20采用单一基板200以同时提供触摸面及设置触控感测电路层207的表面,因此相较于需再提供一上盖玻璃才能进行操作的习知触控感测装置,可省略上盖玻璃,以有效缩减装置厚度以及降低制造成本。再者,采用屏蔽结构215取代习知触控感测装置10(如图1所示)中的直接覆盖于基板100的下表面100b的用于杂讯防护导电层104,在可进一步简化制程的同时,还可防止不适当的背景电容的产生,因此相较于习知具有单一玻璃的触控感测装置,可防止触控感测装置的触控灵敏性降低或失效,进而提高触控感测装置的品质。另外,由于屏蔽结构215未直接覆盖于基板200或触控感测电路层207,而是透过胶层210贴附于触控感测电路层207上,若胶层210是选用可重复黏贴的光学胶,则可以调整胶层210和/或屏蔽结构215中载板层212的厚度,以便于及时消除或减弱已产生的背景电容,进而解决先前技术中触控感测电路层和导电层直接制作于基板上、下表面,而不便于调整基板的厚度的问题。
请参照图4,其绘示出根据本发明另一实施例之触控感测装置剖面示意图。触控感测装置30,包括一触控感测电路层307及一屏蔽结构315。屏蔽结构315还包括一载板层312及一导电层314。载板层312具有一抗背景电容的厚度以形成|安全间隔于触控感测电路层307与该导电层314之间,以使触控感测电路层307与导电层314之间不会产生背景电容。同时,为了优化触控感测装置30的厚度,安全间隔也不能太大。一般情况下,以触控感测电路层307与导电层314之间产生最小可允许的背景电容时,对应的安全间隔,为最小安全间隔;以触控感测电路层307与导电层314之间完全不会产生背景电容时,对应的安全间隔,为最大安全间隔。通常,安全间隔可设定在0.03毫米至3.0毫米的范围。
本实施例中,触控感测装置30还包括一基板300。其中触控感测电路层307可设置于基板300上之下表面300b,且屏蔽结构315与触控感测电路层307设置于基板300同侧;触控感测电路层307与屏蔽结构315也可以分别设置于基板300的两侧。
触控感测电路层307的结构和材料,同图2所示实施例中触控感测电路层207之结构和材料。另外,触控感测装置30也包括一具有一接地垫321的软性电路板320,软性电路板320的结构和连接方式均同图2所示实施例中软性电路板220之结构和连接方式。
图5绘示出根据本发明另一实施例之具有触控感测装置的电子装置方块示意图。在本实施例中,电子装置40可实施于一手机、一数位相机、一笔记型电脑、一个人数位助理、一桌上型电脑、或一电视机。电子装置40包括一触控感测装置20(如图2所示)以及一显示装置50,其中触控感测装置20设置于显示装置50上,并与显示装置50电性耦接。在本实施例中,触控感测装置20中的基板200、触控感测电路层207、导电层214可由透明材料所构成。再者,显示装置50可包括一液晶显示器(liquid crystal display,LCD)或一发光显示器(light-emitting display,LED),例如平面扭转式(in-plane switching)液晶显示器或有机发光显示器(organic light-emitting display,OLED)。另外,电子装置40中触控感测装置20亦可替换为图4所示之触控感测装置30。
以上所述,仅为本发明较佳实施例而已,故不能以此限定本发明的范围,即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (24)

1.一种触控感测装置,包括:
一触控感测电路层,设置于一基板的下表面上;以及
一屏蔽结构,设置于所述触控感测电路层下方,其中所述屏蔽结构包括一导电层及一载板层。
2.根据权利要求1所述的触控感测装置,其特征在于,载板层具有一抗背景电容的厚度以形成丨安全间隔于所述触控感测电路层与所述导电层之间。
3.根据权利要求2所述的触控感测装置,其特征在于,所述安全间隔在0.03毫米至3.0毫米的范围。
4.根据权利要求1所述的触控感测装置,其特征在于,还包括一胶层,夹设于所述触控感测电路层与所述屏蔽结构之间。
5.根据权利要求4所述的触控感测装置,其特征在于,所述载板层夹设于所述胶层与所述导电层之间。
6.根据权利要求4所述的触控感测装置,其特征在于,所述导电层夹设于所述胶层与所述载板层之间。
7.根据权利要求4所述的触控感测装置,其特征在于,所述胶层为一光学胶层。
8.根据权利要求1所述的触控感测装置,其特征在于,所述触控感测电路层包括:
一导接层;
一感测电极层;以及
一电容介电层,夹设于所述导接层与所述感测电极层之间。
9.根据权利要求8所述的触控感测装置,其特征在于,所述感测电极层包括复数个感测电极,所述感测电极分别沿两个不同方向排列,且其中一个方向的所述感测电极透过所述导接层连接。
10.根据权利要求1所述的触控感测装置,其特征在于,所述触控感测电路层包括:
一第一感测电极层;
一第二感测电极层;以及
一电容介电层,夹设于所述第一感测电极层与所述第二感测电极层之间。
11.根据权利要求10所述的触控感测装置,其特征在于,所述第一感测电极层包括复数个沿第一方向分布的第一感测电极,且所述第二感测电极层包括复数个沿第二方向分布的第二感测电极。
12.根据权利要求1所述的触控感测装置,其特征在于,还包含一软性电路板,电性连接至所述导电层。
13.根据权利要求12所述的触控感测装置,其特征在于,所述导电层经由一连接层电性连接至所述软性电路板的一接地垫。
14.根据权利要求1所述的触控感测装置,其特征在于,所述载板层包括聚对苯二甲酸以二醇酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
15.根据权利要求1所述的触控感测装置,其特征在于,所述载板层包括玻璃。
16.根据权利要求1所述的触控感测装置,其特征在于,所述载板层的厚度在0.05毫米至2.0毫米的范围。
17.根据权利要求1所述的触控感测装置,其特征在于,所述导电层包括氧化铟锡、氧化铟锌、氧化镉锡、氧化铝锌、氧化铟锌锡、氧化锌、氧化镉、氧化铪、氧化铟镓锌、氧化铟镓锌镁、氧化铟锌镁或氧化铟镓铝。
18.根据权利要求1所述的触控感测装置,其特征在于,所述导电层的厚度在0.05毫米至0.3毫米的范围。
19.根据权利要求4所述的触控感测装置,其特征在于,所述胶层的厚度在0.03毫米至1.0毫米的范围。
20.一种电子装置,包括:
一显示装置;以及
一触控感测装置,设置于所述显示装置上,并与所述显示装置电性耦接,包括:
一触控感测电路层,设置于一基板的下表面上;以及
一屏蔽结构,设置于所述触控感测电路层下方,其中所述屏蔽结构包括一导电层及一载板层。
21.根据权利要求20所述的电子装置,其特征在于,所述基板、所述感测电极层、所述导电层可由透明材料构成。
22.根据权利要求20所述的电子装置,其特征在于,所述显示装置包括一液晶显示器或一发光显示器。
23.一种触控感测装置,包括:
一触控感测电路层;以及
一屏蔽结构,包括一导电层及一载板层,其中所述载板层具有一抗背景电容的厚度以形成丨安全间隔于所述触控感测电路层与所述导电层之间。
24.根据权利要求23所述的触控感测装置,其特征在于,所述载板层更进一步结合一胶层而形成具有所述抗背景电容的厚度。
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