CN105739803A - 触摸屏及其制作方法、触摸装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及触摸屏及其制作方法、触摸装置。所述触摸屏包括基板、位于基板上方的触控电极层以及位于触控电极层下方的有机绝缘层,其中至少触控电极层的周边区域包括具有镂空图案的镂空区域,该镂空区域至少设置在所述周边区域与有机绝缘层交叠的区域,所述镂空图案使有机绝缘层部分暴露,且使触控电极层保持电连通。触摸屏的制作方法包括:在基板的上方形成有机绝缘层,和在有机绝缘层的上方形成触控电极层,其中形成触控电极层包括:至少在触控电极层的周边区域中形成具有镂空图案的镂空区域;在触控电极层的周边区域中形成镂空区域包括:至少在所述周边区域与有机绝缘层交叠的区域形成镂空区域。所述触摸装置包括所述触摸屏。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及触控技术领域,特别涉及一种触摸屏及其制作方法和一种包括所述触摸屏的触摸装置。
背景技术
目前,触摸屏主要分为电容触摸屏、电阻触摸屏、红外触摸屏、声波触摸屏和近场成像(NFI)触摸屏。由于具有轻便、易于操作等优点,触摸屏已经成为手机、平板电脑、个人数字助理等手持终端的不可或缺的部件,并且也越来越多地被用在笔记本电脑、台式电脑等产品中。因此,存在着不断提高触摸屏的性能的需求。
发明内容
本发明的实施例的目的之一是提供一种能够避免触控电极剥落的触摸屏及其制作方法和一种包括所述触摸屏的触摸装置,从而提高触摸屏和触摸装置的性能和制作良率。
根据本发明的第一方面,提供了一种触摸屏,包括基板、位于所述基板上方的触控电极层以及位于所述触控电极层下方的有机绝缘层,其中至少所述触控电极层的周边区域包括具有镂空图案的镂空区域,所述镂空区域至少设置在所述周边区域与所述有机绝缘层交叠的区域,所述镂空图案使所述有机绝缘层部分暴露,且使所述触控电极层保持电连通。
根据上述配置,由于至少触控电极层的周边区域包括具有镂空图案的镂空区域、并且该镂空区域至少设置在所述周边区域与有机绝缘层交叠的区域,所以在后续的烘烤等高温工序期间,能够为有机绝缘层在高温环境中释放的气体留出排气通道,从而避免触控电极层由于该放气问题而被剥落。
根据本发明的第二方面,所述镂空图案包括多个相互隔开的细条;在所述触控电极层的横向电连通的区域,所述多个细条在横向上延伸;以及在所述触控电极层的纵向电连通的区域,所述多个细条在纵向上延伸。
根据本发明的第三方面,所述镂空图案包括:网状图案,或者密集孔状图案。
根据上述配置,所述镂空图案可以灵活地以各种方式实现。
根据本发明的第四方面,所述有机绝缘层包括覆盖层。
根据本发明的第五方面,所述有机绝缘层还包括位于所述基板的周边、且位于所述覆盖层下方的黑矩阵层。
根据上述配置,无论是覆盖层还是黑矩阵层,都可以利用所述镂空图案避免其在高温环境中的放气问题导致的触控电极层的剥落。
根据本发明的第六方面,仅所述触控电极层的周边区域包括具有镂空图案的镂空区域。
根据上述配置,触控电极层的非周边区域不包括具有镂空图案的镂空区域,仍为原有的片状。这样,不会发生潜在的在AA区(有效显示区,即触摸屏所对应的显示面板的能够显示图像的区域)的图案由片状变成镂空形式所造成的触控电极图案消隐及电学问题,保证最终产品不会受到影响。
根据本发明的第七方面,所述触摸屏是一体化触摸屏。
根据上述配置,由于采用一体化触摸技术将触控电极层直接形成在保护基板上,所以能够降低触摸屏的结构复杂度和制作成本。
根据本发明的第八方面,提供了一种触摸屏的制作方法,包括:在基板的上方形成有机绝缘层;和在所述有机绝缘层的上方形成触控电极层,其中形成触控电极层包括:至少在所述触控电极层的周边区域中形成具有镂空图案的镂空区域,所述镂空图案使所述有机绝缘层部分暴露,且使所述触控电极层保持电连通;以及在所述触控电极层的周边区域中形成镂空区域包括:至少在所述周边区域与所述有机绝缘层交叠的区域形成所述镂空区域。
根据上述配置,由于至少在触控电极层的周边区域中、且至少在所述周边区域与有机绝缘层交叠的区域形成镂空区域,所以在后续的烘烤等高温工序期间,能够为有机绝缘层在高温环境中释放的气体留出排气通道,从而避免触控电极层由于该放气问题而被剥落。
根据本发明的第九方面,形成具有镂空图案的镂空区域包括:在所述触控电极层的横向电连通的区域,形成在横向上延伸的多个相互隔开的细条;以及在所述触控电极层的纵向电连通的区域,形成在纵向上延伸的多个相互隔开的细条。
根据本发明的第十方面,形成具有镂空图案的镂空区域包括:形成具有网状图案或者密集孔状图案的镂空区域。
根据上述配置,可以灵活地以各种方式形成所述镂空图案。
根据本发明的第十一方面,形成有机绝缘层包括:在所述基板的周边形成黑矩阵层。
根据本发明的第十二方面,形成有机绝缘层还包括:在所述黑矩阵层的上方形成覆盖层。
根据上述配置,无论是形成黑矩阵层还是覆盖层,都可以利用所述镂空图案避免其在高温环境中的放气问题导致的触控电极层的剥落。
根据本发明的第十三方面,形成触控电极层包括:仅在所述触控电极层的周边区域中形成具有镂空图案的镂空区域。
根据上述配置,在触控电极层的非周边区域中不形成具有镂空图案的镂空区域,仍形成原有的片状。这样,不会发生潜在的在AA区(有效显示区,即触摸屏所对应的显示面板的能够显示图像的区域)的图案由片状变成镂空形式所造成的触控电极图案消隐及电学问题,保证最终产品不会受到影响。
根据本发明的第十四方面,提供了一种触摸装置,包括根据上述第一至第七方面中任一方面所述的触摸屏。
根据上述配置,由于至少触控电极层的周边区域包括具有镂空图案的镂空区域、并且该镂空区域至少设置在所述周边区域与有机绝缘层交叠的区域,所以在后续的烘烤等高温工序期间,能够为有机绝缘层在高温环境中释放的气体留出排气通道,从而避免触控电极层由于该放气问题而被剥落。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍。明显地,以下附图中的结构示意图不一定按比例绘制,而是以简化形式呈现各特征。而且,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而并非对本发明进行限制。
图1A和1B是可以在其中应用本发明的实施例的触摸屏的横截面视图;
图2是现有技术的触控电极层图案的俯视图;
图3是现有技术中存在的触控电极层剥落问题的视图;
图4A和4B是示出根据本发明的不同实施例的触控电极层图案的俯视图;以及
图5是根据本发明实施例的触摸屏的制作方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
目前,现有的触摸屏采用有机物作为绝缘层诸如OC层(覆盖层,overcoatlayer)或者BM层(黑矩阵层,blackmatrixlayer)。但是,采用有机材料会有在高温环境中的放气问题,该放气问题会导致在后续的烘烤等高温工序过程中的触控电极剥落等问题,从而导致电通道的断短路。
本发明的实施例提供了一种触摸屏及其制作方法和一种包括所述触摸屏的触摸装置。根据本发明的实施例,能够有效避免上述问题,从而提高触摸屏和触摸装置的性能和制作良率。在下文中,将以相应的实施例对本发明的触摸屏及其制作方法、触摸装置进行具体说明。
I.触摸屏
图1A和1B是可以在其中应用本发明的实施例的触摸屏的横截面视图。在图1A和1B所示的该示例中,触摸屏是OGS(OneGlassSolution,一体化触控)电容触摸屏。OGS触摸屏是在一块基板上直接形成触控电极层及传感器的技术,其中所述一块基板同时起到保护盖板和触摸传感器的双重作用。然而,应注意的是,图1A和1B所示的示例仅仅是用于说明本发明的原理的说明性的示例。如后面详细描述的那样,可以在其中应用本发明的实施例的触摸屏并不限于OGS电容触摸屏。
如图1A所示,触摸屏可以包括基板102、BM层104、IM层(折射率匹配层,indexmatchinglayer)106、金属层108、OC层110以及触控电极层112。如前所述,基板102同时起到保护盖板和触摸传感器的双重作用,并且可以由玻璃或塑料等材料制成。BM层104设置在基板102的周边区域之上,主要用于防止漏光,并且由有机绝缘材料(例如,含有黑色染料的树脂材料)制成。IM层106部分地设置在BM层104之上,且部分地设置在基板102之上。IM层106用于降低稍后描述的触控电极层112的蚀刻痕的可视程度,并且可以由折射率匹配材料(例如,二氧化钛和二氧化硅等)制成。金属层108设置在IM层106之上,用于进行电连接,并且可以由金属材料(例如,钼、铝等)制成。OC层110部分地设置在金属层108之上,且部分地设置在IM层106之上。OC层110用于在金属层108和稍后描述的触控电极层112之间实现部分电绝缘,并且由有机绝缘材料(例如,树脂材料)制成。触控电极层112部分地设置在IM层106之上,部分地设置在金属层108之上,且部分地设置在OC层110之上。如图所示,触控电极层112的位于左右两侧的两个部分通过金属层108形成的搭桥而被电连接。触控电极层112用于在被物体(例如,手指)触摸时通过电容的变化来检测触摸位置,并且可以由透明电极材料(例如,氧化铟锡ITO)制成。在图1A所示的触摸屏中,触控电极层112至少在由OC层110的两个OC边缘限定的区域114与OC层110交叠。
图1B所示的触摸屏与图1A基本相似,其区别仅在于图1B的触摸屏省去了IM层106。因此,对于图1B所示的触摸屏的基板102、BM层104、金属层108、OC层110以及触控电极层112的配置,在此不再赘述。在图1B所示的触摸屏中,在由BM层104的两个BM边缘限定的区域116中,触控电极层112或者与OC层110交叠,或者与BM层104交叠。应注意的是,尽管如图1B所示,触控电极层112的最左侧的部分由于金属层108而未接触BM层104,但是由于金属层108在垂直于图1B纸面的方向上的延伸长度小于BM层104和触控电极层112,所以触控电极层112的最左侧的部分在未设置有金属层108的区域仍与BM层104接触。
图2是现有技术的触控电极层图案的俯视图。该俯视图与图1A和1B所示的横截面图对应,其中沿该俯视图的线O-O’截取的横截面图即为图1A或1B。为了简洁起见,图2中仅示出触控电极层的周边区域的一个重复单元。该重复单元包括:横向延伸的区域112-1和112-2,其通过金属层108形成的搭桥而被电连接,如前所述;以及纵向延伸的区域112-3和112-4,其在纵向上是电连通的。该重复单元还包括八个虚设(dummy)区域,用于减小图案密度差异而并不在触摸检测中起实际作用(也就是说,在虚设区域中无电流通过)。
如图2所示,现有的触控电极层在与OC层和/或BM层交叠的区域为大片覆盖。然而,有机材料会有在高温环境中的放气问题,该放气问题会导致在后续的烘烤等高温工序过程中的触控电极剥落等问题。图3示出了现有技术中存在的触控电极层剥落问题的SEM(扫描式电子显微镜)相片。如图3所示,在现有的触摸屏中,触控电极层出现了部分剥落。该问题在工艺未调整好的时候会比较明显。
图4A和4B是示出根据本发明的不同实施例的触控电极层图案的俯视图。为了清楚起见,在图4A和4B中略去了图2中所示的一些部件。在图4A所示的示例中,触控电极层的整个周边区域118均为具有镂空图案的镂空区域,所述周边区域118的一个边缘为触摸屏的边缘,另一边缘为靠近触摸屏中部的OC边缘或BM边缘向触摸屏内部扩展一定距离(例如1-3mm)后的边缘。在触控电极层的横向电连通的区域112-1,镂空图案为在横向上延伸的多个相互隔开的细条,而在纵向电连通的区域112-3和112-4,镂空图案为在纵向上延伸的多个相互隔开的细条。在位于左侧的四个虚设区域,镂空图案为在横向上延伸的多个相互隔开的细条。
应注意的是,在图4A中,深色区域表示未设置触控电极层的区域,白色区域表示设置有触控电极层的区域。也就是说,通过在横向上延伸的多个相互隔开的白色细条、以及在纵向上延伸的多个相互隔开的白色细条来表示触控电极层的所述镂空图案,并且通过在横向上延伸的多条相互隔开的深色线、以及在纵向上延伸的多条相互隔开的深色线来表示下面提到的排气通道。
这样,由于设置了具有多个相互隔开的细条的镂空图案,所以在后续的烘烤等高温工序过程中,各细条之间的间隙可以充当OC层或BM层在高温环境中释放的气体的排出通道,从而防止大片触控电极层覆盖在有机材料上所造成的触控电极剥落问题,在不增大工艺难度的基础上达到提升良率的目的。而且,由于各细条在横向电连通的区域在横向上延伸、且在纵向电连通的区域在纵向上延伸,所以能够保持触控电极层的电连通,从而平衡放气问题与电连通问题。此外,由于仅周边区域包括具有镂空图案的镂空区域,而对除周边区域以外的非周边区域的触控电极层不做修改,这样不会发生潜在的在AA区的图案由片状变成细条状所造成的触控电极图案消隐及电学问题,保证最终产品不会受到影响。
然而,本发明并不限于图4A所示的示例。首先,镂空图案的设置范围可以变化。作为另一示例,在图1A所示的情况下,触控电极层的周边区域118可以仅在与OC层交叠的区域(即,区域114、120和122,其中区域114是OC边缘所限定的区域)中具有镂空图案;而在图1B所示的情况下,触控电极层的周边区域118可以仅在与OC层和BM层交叠的区域(即,区域116、120和122,其中区域116是BM边缘所限定的区域)中具有镂空图案,其中在与金属层108接触而未与BM层接触的区域,触控电极层可以具有镂空图案,也可以不具有镂空图案。也就是说,触控电极层与有机绝缘层(OC层或BM层)交叠的区域可以仅包括二者直接交叠的区域,也可以既包括二者直接交叠的区域,又包括二者间接交叠的区域(即,二者之间隔着诸如金属层108之类的其他层而交叠的区域)。另外,应注意的是,触控电极层的周边区域并不限于上面描述的示例,而是可以至少覆盖图1A的区域114或图1B的区域116。这样,如果触控电极层的周边区域仅覆盖了图1A的区域114或图1B的区域116、而并未覆盖区域120和122,那么在图1A所示的情况下,触控电极层的周边区域可以仅在与OC层交叠的区域(即,OC边缘所限定的区域114)中具有镂空图案;而在图1B所示的情况下,触控电极层的周边区域可以仅在与OC层和BM层交叠的区域(即,BM边缘所限定的区域116)中具有镂空图案;当然,触摸屏周边也可以仅有BM层,没有OC层,这样的话,触控电极层设置镂空图案的区域,与包括OC层相同,不再赘述。
作为又一示例,除了周边区域包括具有镂空图案的镂空区域外,触控电极层的非周边区域也包括具有镂空图案的镂空区域,该镂空区域可以至少设置在所述非周边区域与有机绝缘层交叠的区域(类似于周边区域中的交叠区域,在此不再赘述)。也就是说,在极端情况下,整个触控电极层都可以具有镂空图案。应注意的是,由于与触控电极层的周边区域相比,触控电极层的非周边区域受有机绝缘层的高温放气问题的影响较小,所以在触控电极层的非周边区域也包括镂空区域的情况下,非周边区域中的镂空图案的密度可以比周边区域中的镂空图案的密度小,从而减轻前面提到的触控电极图案消隐及电学问题。
其次,各细条的延伸方向可以不必严格地沿横向或纵向,而是可以相对于横向或纵向有一定的倾斜。此外,由于虚设区域并不在触摸检测中起实际作用,所以作为另一示例,虚设区域的镂空图案也可以具有纵向延伸的多个相互隔开的细条。作为又一示例,左侧的四个虚设区域中的每一个可以具有横向或纵向延伸的多个相互隔开的细条,或者不具有镂空图案(即,仍为片状)。
图4B所示的示例与图4A相似,其区别在于图4B的镂空图案为网状图案。与图4A相似,在图4B中,深色区域表示未设置触控电极层的区域,白色区域表示设置有触控电极层的区域。也就是说,通过白色的网格线表示触控电极层的所述镂空图案,并且通过由网格线限定出的多个深色的正方形来表示排气通道。
这样,由于设置了网状图案,所以在后续的烘烤等高温工序过程中,网状图案的网格可以充当OC层或BM层在高温环境中释放的气体的排出通道,从而防止大片触控电极层覆盖在有机材料上所造成的触控电极剥落问题,在不增大工艺难度的基础上达到提升良率的目的。而且,由于设置了网状图案,所以能够保持触控电极层的电连通,从而平衡放气问题与电连通问题。此外,由于仅在周边区域具有网状图案,而对非周边区域的触控电极层不做修改,这样不会发生潜在的在AA区的图案由片状变成网状所造成的触控电极图案消隐及电学问题,保证最终产品不会受到影响。
然而,本发明并不限于图4B所示的示例。首先,如上面针对图4A所述,镂空图案的设置范围可以变化,在此不再赘述。其次,网状图案的网格不限于是正方形,而可以是矩形、菱形、圆形、椭圆形、不规则形状等;其中当网格为圆形或椭圆形等形状时,该网状图案可以被视为相当于是密集孔图案。此外,由于虚设区域并不在触摸检测中起实际作用,所以左侧的四个虚设区域中的每一个可以具有网状图案或密集孔图案,或者不具有镂空图案(即,仍为片状)。此外,镂空图案并不限于上述示例,只要镂空图案使位于下方的有机绝缘层(例如OC层或BM层)部分暴露、并且使触控电极层保持电连通即可。
此外,应注意的是,尽管在上文中在OGS电容触摸屏的背景中描述本发明的实施例,但是本领域技术人员能够理解的是,本发明的原理也可以应用于需要在有机绝缘层上设置触控电极层的其他类型的触摸屏。
II.触摸屏的制作方法
图5是根据本发明实施例的触摸屏的制作方法的流程图。在步骤502,在基板的上方形成有机绝缘层。作为一个示例,对于图1B所示的情况,步骤502可以包括以下子步骤:首先,在基板的周边区域形成BM层。该子步骤可以利用任何现有的用于形成BM层的技术来实现。例如,可以通过依次执行涂光刻胶、使用掩膜板进行曝光、用显影液进行显影、用刻蚀液进行刻蚀、和剥离光刻胶,在基板的周边区域形成BM层。随后,可以在BM层之上形成金属层。该子步骤可以利用任何现有的用于形成金属层的技术来实现。例如,可以通过沉积、涂敷或溅射的方式在黑矩阵层之上形成金属层。随后,在BM层或金属层之上形成OC层。该子步骤可以利用与任何现有的用于形成BM层的技术类似的技术来实现,在此不再赘述。
在步骤504,在所述有机绝缘层的上方形成触控电极层,其中形成触控电极层包括:至少在触控电极层的周边区域中形成具有镂空图案的镂空区域,所述镂空图案使有机绝缘层部分暴露,且使触控电极层保持电连通;其中在触控电极层的周边区域中形成镂空区域包括:至少在所述周边区域与有机绝缘层交叠的区域形成所述镂空区域。关于触控电极层的周边区域、镂空图案、交叠区域,上面已经进行了详细描述,在此不再赘述。
作为一个示例,步骤504可以包括以下子步骤:首先,可以在形成了有机绝缘层(例如,OC层或BM层)的基板上形成触控电极层(例如,ITO层)。该子步骤可以利用任何现有的用于形成ITO薄膜的沉积、涂敷或溅射等技术来实现。随后,可以对形成的触控电极层进行图案化以形成具有所述镂空图案的电极图案。例如,可以通过依次执行涂光刻胶、使用掩膜板进行曝光、用显影液进行显影、用刻蚀液进行刻蚀、和剥离光刻胶,来形成具有所述镂空图案的电极图案,其中所使用的掩膜板能够使触控电极层至少在周边区域中、且至少在所述周边区域与有机绝缘层交叠的区域具有镂空图案。
这样,由于形成了镂空图案,所以能够通过镂空图案的使位于下方的有机绝缘层部分地暴露的部分来实现工艺过程中高温制程造成的有机物气体的释放,从而防止触控电极层在周边区域的脱落所导致的产品性能劣化,在不增大工艺难度的基础上达到提升良率的目的。而且,由于镂空图案使所述触控电极层保持电连通,所以能够平衡放气问题与电连通问题。
应注意的是,尽管在上文中在OGS电容触摸屏的背景中描述根据本发明实施例的触摸屏的制作方法,但是本领域技术人员能够理解的是,本发明的原理也可以应用于需要在有机绝缘层上设置触控电极层的其他类型的触摸屏的制作方法。
III.触摸装置
根据上文中的描述,包括根据本发明实施例的触摸屏的触摸装置能够有效避免触控电极的剥落,在此不再赘述。所述触摸装置的示例包括但不限于手机、平板电脑、个人数字助理、笔记本电脑、台式电脑等。
应注意的是,以上所述仅是本发明的示范性实施方式,而并非用于限制本发明的保护范围,本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (14)
1.一种触摸屏,包括基板、位于所述基板上方的触控电极层以及位于所述触控电极层下方的有机绝缘层,其特征在于:
至少所述触控电极层的周边区域包括具有镂空图案的镂空区域,所述镂空区域至少设置在所述周边区域与所述有机绝缘层交叠的区域,所述镂空图案使所述有机绝缘层部分暴露,且使所述触控电极层保持电连通。
2.根据权利要求1所述的触摸屏,其特征在于:
所述镂空图案包括多个相互隔开的细条;
在所述触控电极层的横向电连通的区域,所述多个细条在横向上延伸;以及
在所述触控电极层的纵向电连通的区域,所述多个细条在纵向上延伸。
3.根据权利要求1所述的触摸屏,其特征在于,所述镂空图案包括:网状图案,或者密集孔状图案。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的触摸屏,其特征在于,所述有机绝缘层包括覆盖层。
5.根据权利要求4所述的触摸屏,其特征在于,所述有机绝缘层还包括位于所述基板的周边、且位于所述覆盖层下方的黑矩阵层。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的触摸屏,其特征在于,仅所述触控电极层的周边区域包括具有镂空图案的镂空区域。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的触摸屏,其特征在于,所述触摸屏是一体化触摸屏。
8.一种触摸屏的制作方法,包括:
在基板的上方形成有机绝缘层;和
在所述有机绝缘层的上方形成触控电极层,
其特征在于,形成触控电极层包括:至少在所述触控电极层的周边区域中形成具有镂空图案的镂空区域,所述镂空图案使所述有机绝缘层部分暴露,且使所述触控电极层保持电连通;以及
在所述触控电极层的周边区域中形成镂空区域包括:至少在所述周边区域与所述有机绝缘层交叠的区域形成所述镂空区域。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,形成具有镂空图案的镂空区域包括:
在所述触控电极层的横向电连通的区域,形成在横向上延伸的多个相互隔开的细条;以及
在所述触控电极层的纵向电连通的区域,形成在纵向上延伸的多个相互隔开的细条。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,形成具有镂空图案的镂空区域包括:
形成具有网状图案或者密集孔状图案的镂空区域。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法,其特征在于,形成有机绝缘层包括:在所述基板的周边形成黑矩阵层。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,形成有机绝缘层还包括:在所述黑矩阵层的上方形成覆盖层。
13.根据权利要求8至10中任一项所述的方法,其特征在于,形成触控电极层包括:仅在所述触控电极层的周边区域中形成具有镂空图案的镂空区域。
14.一种触摸装置,其特征在于,所述触摸装置包括根据权利要求1至7中任一项所述的触摸屏。
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