CN106371667B - 面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种面板，包含多个第一感测电极与多个第二感测电极。各第一感测电极具有多个开口。第二感测电极分别位于开口内。第一感测电极以及第二感测电极构成感测层。本发明只需要同一道掩膜板即能在同一构层中形成第一感测电极与第二感测电极。

Description

面板
技术领域
本发明是关于一种面板，特别是一种具有触控感应电极的面板。
背景技术
目前触控技术主要可分为OUT-CELL、ON-CELL与IN-CELL等三种触控技术，其中OUT-CELL是发展最久和技术最成熟的架构。而在现行压力触控感测技术主要是使用电容式技术，并藉由薄膜(Film)作为感测电极，薄膜(Film)的基材可为聚酰亚胺(polymide,PI)或聚酯薄膜(Polyethylene Terephthalate,PET)等等，其中薄膜是被外挂于面板外。
但是，将压力感测电极外挂于面板外不但会产生额外的工序，而且外挂式感测电极贴合的稳定度可能会影响模组出货的良率。因此，将压力感测电极外挂于面板外的做法面临了实务上的瓶颈。如何将压力感测电极整合在面板内，且在制造工艺上不增加额外的工序，是目前面临的挑战。
发明内容
本发明在于提供一种面板，所述的面板整合有压力感测电极，而且在制造工艺上不增加现行的掩膜板数量。
本发明揭露了一种面板，所述的面板具有多个第一感测电极与多个第二感应电极。其中各第一感测电极具有多个开口，第二感测电极分别位于所述的开口内，其中第一感测电极以及第二感测电极构成感测层。
综合以上所述，本发明提供了一种面板，面板具有第一感测电极与第二感测电极，第二感测电极位于第一感测电极的开口中，且第一感测电极与第二感测电极构成感测层。藉此，可藉由感测层进行触控位置检测以及触控压力检测。
综合以上所述，本发明提供了一种面板，只需要同一道掩膜板即能在同一构层中形成第一感测电极与第二感测电极，在制造工艺上并不会增加现行的掩膜板数即能在IN-CELL的面板架构整合触控压力感测的功能。
以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。
附图说明
图1为根据本发明一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图。
图2为根据本发明一实施例所绘示的面板的叠构示意图。
图3A为根据本发明另一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图。
图3B为根据图3A所绘示的其中一个第一区感测电极的图案的示意图。
图3C为根据图3A所绘示的其中一个第二区感测电极的图案的示意图。
图4A为根据本发明又一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图。
图4B为根据图4A所绘示的其中一个第一区感测电极的图案的示意图。
图4C为根据图4A所绘示的其中一个第二区感测电极的图案的示意图。
图5A为根据本发明再一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图。
图5B为根据图5A所绘示的其中一个第一感测电极的图案的示意图。
图6A为根据本发明又一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图。
图6B为根据图6A所绘示的其中一个第一感测电极的图案的示意图。
图7A为根据本发明又另一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图。
图7B为根据图7A所绘示的其中一个第一感测电极的图案的示意图。
图8A为根据本发明又一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图。
图8B为根据图8A所绘示的其中一个第一感测电极的图案的示意图。
图9A为根据本发明再一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图。
图9B为根据图9A所绘示的其中一个第一感测电极的图案的示意图。
图10A为根据图1的实施例所绘示的简化版的布局示意图。
图10B为根据图10A中10B-10B剖面的剖面示意图。
图10C为根据图10A中10C-10C剖面的剖面示意图。
图11A为根据本发明一实施例所绘示的参考层的布局示意图。
图11B为根据本发明另一实施例所绘示的参考层的布局示意图。
符号说明：
1 面板
10 感测层
102a～102p 第一感测电极
104a～104f 第二感测电极
12 主动元件层
14 参考层
20 控制模块
Ctr1、Ctr2、Ctr3 外围轮廓
O1、O2 开口
Z1 第一区
Z2 第二区
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及图式，任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
请参照图1，图1为根据本发明一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图。面板1具有多个第一感测电极与多个第二感测电极，各第一感测电极具有多个开口，第二感测电极分别位于所述的开口内，其中第一感测电极以及第二感测电极构成感测层10。面板1的感测层10实际上具有更多的第一感测电极与第二感测电极，第一感测电极与第二感测电极的数量并不仅以图式所绘示者为限。此外，在此为求叙述简明，是于图1中标示第一感测电极102a、102b与第二感测电极104a、104b以进行说明，然所属技术领域技术人员经详阅本说明书后，当可配合图式了解其余的第一感测电极与第二感测电极在结构上的相对关系。于后续行文介绍中，也仅举多个相仿元件中的其中部分进行简要说明。
如图1所示，第一感测电极102a具有多个开口，在此同样仅举开口O1、O2为例简要说明。第二感测电极104a是位于开口O1中，第二感测电极104b是位于开口O2中。从另一个角度来说，各第一感测电极102a、102b与各第二感测电极104a、104b可以是用同一道掩膜板对感测材料层(未标示)进行蚀刻制造工艺来形成。举例来说，第一感测电极102a的一部分环绕至少部分的第二感测电极104a、104b。第一感测电极102a、102b分别耦接控制模块20中的压力感测电路，第二感测电极104a、104b分别耦接控制模块20中的位置感测电路。换句话说，第一感测电极102a、102b是用以进行触控压力感测，第二感测电极104a、104b是用以进行触控位置感测，故感测层10是为整合触控压力及触控位置的感测层。举例来说，在同平面上，各第一感测电极彼此并不相接触，各第二感测电极彼此并不相接触，且各第一感测电极与各第二感测电极彼此也不相接触。
请接着参照图2，图2为根据本发明一实施例所绘示的面板的叠构示意图。如图2所示，面板1例如还具有主动元件层12与参考层14。感测层10是位于主动元件层12与参考层14之间。在图2中，为方便说明，省略绘制主动元件层12、感测层10以及参考层14之间的其他元件，故仅绘制主动元件层12、感测层10以及参考层14。主动元件层12中例如还具有主动元件阵列与多个像素电极，像素电极电连接主动元件阵列。感测层10例如为面板1的共用电极层，参考层14例如位于面板彩色滤光片基板上的导电层或者是偏光片上的导电胶，但并不以此为限。
请接着参照图10A至图10C以对面板1可能的结构进行更具体的叙述，图10A为根据图1的实施例所绘示的简化版的布局示意图，图10B为根据图10A中10B-10B剖面的剖面示意图，图10C为根据图10A中10C-10C剖面的剖面示意图。图10A所示的感测层10是相仿于图1所示的感测层10。在图10A中并未绘示控制模块以及相关导线，以清楚标示剖面10B-10B与剖面10C-10C的位置。需先一提的是，图10A至图10C与相关的叙述是用以说明感测层10与面板1的其他元件构层的相对叠构关系，因此图10A至图10C所绘示者并不用以限制各层间的实际形状或相对尺寸比例。此外，于实际制造工艺上，各构层未必如图所绘示地平整而可能有凹凸或溢出的部分，在此并不予赘述。
如图10B与图10C所示，面板1例如还具有基板G、导体层M1、M2、M3、绝缘层GI、BP1、BP2、BP3、PL与像素电极P。在此实施例中，基板G、导体层M1、M2、M3、绝缘层GI、BP1、BP2、BP3、PL与像素电极P形成层叠结构，而感测层10则位于所述的层叠结构之上。更具体地来说，导体层M1位于基板G之上。绝缘层GI位于基板G之上并覆盖导体层M1。导体层M2位于绝缘层GI之上。绝缘层BP1位于绝缘层GI之上并覆盖至少部分的导体层M2。绝缘层PL位于绝缘层BP1之上以形成一平坦层。导体层M3位于绝缘层PL之上。绝缘层BP2位于绝缘层PL上并覆盖导体层M3。像素电极P位于绝缘层BP2上。绝缘层BP3覆盖像素电极P。绝缘层BP1、绝缘层PL与绝缘层BP2被蚀刻而形成开口O。至少部分的导体层M2暴露于开口O。像素电极P经由开口O接触导体层M2。部分的绝缘层BP3位于开口O中。如图所示，感测层10是位于绝缘层BP3上。
其中，导体层M1例如用以作为扫描线或薄膜晶体管的栅极(gate)，导体层M2例如用以作为数据线或薄膜晶体管的源极(source)或漏极(drain)。在一实施例中，导体层M3穿过绝缘层BP3而分别电连接于各第一感测电极或分别电连接于各第二感测电极，且导体层M3还连接于控制模块20，导体层M3例如用以作为导线以传输相关的触控感测信号。
在图10B与图10C所举的实施例中，面板1用的是顶共同电极(top-com)的结构，所属技术领域技术人员经详阅本说明书后当可理解，面板1也可采用底共同电极(bottom-com)的结构。在面板1也可采用底共同电极的结构的一实施例中，感测层10例如位于绝缘层BP2与绝缘层BP3之间，像素电极P则位于绝缘层BP3上。绝缘层PL、BP1～BP3被蚀刻而形成开口，至少部分的导体层M2暴露于开口，像素电极P经由开口接触导体层M2。上述的顶共同电极与底共同电极的结构仅在于说明像素电极与作为共同电极的感测层当中有其中之一较为靠近基板，其中的另一则较为远离基板。因此，上述的实施例并非用以限制像素电极与感测层必须位于上述的构层之间。另一方面，在此为求叙述简明，举图10B与图10C示意说明，像素电极与第一感测电极的相对尺寸比例或像素电极与第二感测电极的相对尺寸比例并不以图式为限。在一实施例中，第一感测电极与第二感测电极皆横跨多个像素电极。从另一个角度来说，在此实施例中，第一感测电极与第二感测电极于基板G上的正投影会分别覆盖多个像素电极于基板G上的正投影。
请接着参照图11A与图11B以说明参考层的实施态样，图11A为根据本发明一实施例所绘示的参考层的布局示意图，图11B为根据本发明另一实施例所绘示的参考层的布局示意图。如图11A所示参考层14包含参考电极142，参考电极142例如电连接接地端或接收一直流信号。参考电极具有多个开口，参考电极142的多个开口分别对应且重叠于各第一感测电极的开口。从另一个角度来说，参考电极142的实体部位于基板G上的正投影会重叠于各第一感测电极的实体部位于基板G上的正投影。于一实施例中，参考电极142的实体部位于基板G上的正投影是完全重叠于各第一感测电极的实体部位于基板G上的正投影。换句话说，在此实施例中，参考电极142可以是用与感测层10所用的相仿的掩膜板进行相仿的蚀刻制造工艺而得，因此参考电极14具有与感测层10相仿的图案。于另一实施例中，参考电极142的实体部位于基板G上的正投影是涵盖各第一感测电极的实体部位于基板G上的正投影。在此实施例中，是藉由具有较大面积的参考电极以提升触控力道检测的效果。
而如图11B所示，在图11B所示的实施例中，参考层14还包含目视辅助部144。目视辅助部144是位于参考电极142的开口中，目视辅助部144不接触参考电极142。在一实施例中，目视辅助部144的形状与面积是被设计为接近于参考电极142的开口的形状与面积。在图11B所示的实施例中，设置有目视辅助部144的参考层14更趋近于一完整的平面，而提升了使用者对于面板的目视感受。于一实施例中，目视辅助部144的电压电平是为浮接(floating)，以避免干扰或屏蔽触控位置检测的相关信号。在图11A与图11B所示的实施例中，参考层14例如为对一导体层图案化而成，导体层的材质例如为氧化铟锡(Indium TinOxide,ITO)，但并不以此为限。事实上，于图11A与图11B所示的实施例之外，于其他变化例中，参考层14未经图案化而为一完整的平面以提升目视效果。在此实施例中，参考层14例如为设置于偏光片上的导电胶，且导电胶的电阻率例如为108至1010(Ωm)，以避免干扰或屏蔽触控位置检测的相关信号。
前述的各第一感测电极还可被区分为多个第一区感测电极与多个第二区感测电极，请接着参照图3A至图3C以进行说明，图3A为根据本发明另一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图，图3B为根据图3A所绘示的其中一个第一区感测电极的图案的示意图，图3C为根据图3A所绘示的其中一个第二区感测电极的图案的示意图。图4A为根据本发明又一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图，图4B为根据图4A所绘示的其中一个第一区感测电极的图案的示意图，图4C为根据图4A所绘示的其中一个第二区感测电极的图案的示意图。
在图3A至图3C所示的实施例中，感测层10定义有第一区Z1与第二区Z2。其中，矩形虚线框所包围的范围为第一区Z1，矩形虚线框以外的范围为第二区Z2。第二区Z2实质上环绕第一区Z1。其中，位于第一区Z1的第一感测电极102c被定义为第一区感测电极，位于第二区Z2的第一感测电极102d被定义为第二区感测电极。如图3B所示，每一第一区感测电极对应六个第二感测电极，而如图3C所示，每一第二区感测电极对应两个第二感测电极的部分边缘。每一第一区感测电极的面积大于每一第二区感测电极的面积。
而如图4A至图4C所示，在图4A至图4C所示的实施例中，第一区感测电极102e、102f的面积与形状相异于图3A至图3C所示的第一区感测电极。于实务上，第一区感测电极与第二区感测电极的面积与形状是为所属技术领域技术人员经详阅本实施例后可自由设计，并不以上述举例为限。如图4B所示，每一第一区感测电极对应三个第二感测电极，而如图4C所示，每一第二区感测电极对应两个第二感测电极的部分边缘。第一区感测电极的面积大于第二区感测电极的面积。上述仅为举例示范，在此并不限制第一区感测电极与第二区感测电极所对应的第二感测电极的个数。
此外，依据图3A至图4C，所述的多个第一区感测电极中的至少其中之一具有第一面积，且所述的多个第二区感测电极的至少其中之一具有第二面积，第一面积不同于第二面积。在一实施例中，第一面积大于第二面积，第二面积与第一面积的比值约为0.3至0.99。在另一实施例中，第二面积大于第一面积，第一面积与第二面积的比值约为0.3至0.99。而于其他的变化例中，每个第一区感测电极都具有第一面积，每个第二区感测电极都具有第二面积。相较于感测层10的中央部分，感测层10的边缘部分会较难产生形变，就图3A与图4A来说，相较于第一区感测电极，第二区感测电极会较难产生形变，而使压力触控检测产生误差。藉由调整第一区感测电极与第二区感测电极的面积比例，可以适当地微调第一区感测电极与第二区感测电极在同样压力下的形变量，从而校正形变量所导致的电容变化量，而得以进一步调校压力触控检测的误差范围。
因为机构特性，感测层10的区域分类并不拘限只有2种，所属技术领域技术人员经详阅本实施例后可自由设计，并不以上述举例为限。
请接着参照图5A至图7B，图5A为根据本发明再一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图，图5B为根据图5A所绘示的其中一个第一感测电极的图案的示意图，图6A为根据本发明又一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图，图6B为根据图6A所绘示的其中一个第一感测电极的图案的示意图，图7A为根据本发明又另一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图，图7B为根据图7A所绘示的其中一个第一感测电极的图案的示意图。于图5A至图7B所示的实施例中，感测层10分别具有第一感测电极102i、第一感测电极102j与第一感测电极102k，且第一感测电极102i具有外围轮廓Ctr1，第一感测电极102j具有外围轮廓Ctr2，第一感测电极102k具有外围轮廓Ctr3。如图所示，外围轮廓Ctr1的形状为长方形，外围轮廓Ctr2的形状为正方形，外围轮廓Ctr3的形状为L形。当第一感测电极的外围轮廓不同时，第一感测电极的感测能力或者感测灵敏度也会有所差异。于实务上，外围轮廓的形状是为所属技术领域技术人员经详阅本实施例后可依实际所需自由设计，并不仅以所述举例为限。
请再接着参照图8A至图9B，图8A为根据本发明又一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图，图8B为根据图8A所绘示的其中一个第一感测电极的图案的示意图，图9A为根据本发明又再一实施例所绘示的面板的感测层的布局示意图，图9B为根据图9A所绘示的其中一个第一感测电极的图案的示意图。于图8A与图8B所示的实施例中，第二感测电极104c、104d的形状大致上为一长方形，于图9A与图9B所示的实施例中，第二感测电极104e、104f的形状则大致上为一菱形。于实务上，第二感测电极的形状可以是一N边形，N为正整数或为4的倍数，以提升面板1的目视效果。当N为偶数时，在实作上也较容易令每个感测电极的形状对称。第二感测电极的形状是为所属技术领域技术人员经详阅本说明书后可依实际所需自由设计，并不仅以所述举例为限。而在第二感测电极为不同形状的情况下，第一感测电极也可如前述地被图案化为不同的形状，例如正方形、长方形或菱形，使得感测层10可藉由第一感测电极与第二感测电极的差异图案配对而具有多种可能的实施态样。
综合以上所述，本发明提供了一种面板，面板具有第一感测电极与第二感测电极，第二感测电极位于第一感测电极的开口中，且第一感测电极与第二感测电极构成感测层。藉此，只需要同一道掩膜板即能在同一构层中形成第一感测电极与第二感测电极，并可分别藉由第一感测电极与第二感测电极分别进行触控位置检测以及触控压力检测。且所述的感测层可以是面板中原有的构层，在现行的IN-CELL制造工艺上并不会增加额外的掩膜板数。因此，本发明提供了一种面板，除了在IN-CELL的架构中实现了触控检测以及触控压力检测之外，在制造工艺上也不会增加额外的掩膜板，相当具有实用性。
虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，所为的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考所附的权利要求。

Claims (11)

1.一种面板，其特征在于，包括：
多个第一感测电极，分别耦接压力感测电路，其中各所述第一感测电极具有多个开口；以及
多个第二感测电极，分别耦接位置感测电路，其中所述第二感测电极分别位于所述开口内，其中各所述第一感测电极的一部分环绕部分的所述多个第二感测电极且不环绕另一部分的所述多个第二感测电极，其中所述第一感测电极以及所述第二感测电极构成一触控压力及触控位置的感测层，
其中，所述第一感测电极是被区分为：
多个第一区感测电极，位于一第一区内；以及
多个第二区感测电极，位于一第二区内，其中所述第二区实质上环绕所述第一区，所述第一区位于所述感测层的中央部分，所述第二区位于所述感测层的边缘部分。
2.如权利要求1所述的面板，其特征在于，还包括：
一主动元件阵列；
多个像素电极，与所述主动元件阵列电连接；以及
一参考电极，其中所述感测层是位于所述参考电极以及所述主动元件阵列之间。
3.如权利要求2所述的面板，其特征在于，所述参考电极具有多个开口分别对应且重叠于所述第一感测电极的所述开口。
4.如权利要求2所述的面板，其特征在于，所述参考电极是形成于一彩色滤光片上或一偏光片上的导电胶。
5.如权利要求4所述的面板，其特征在于，所述参考电极电连接一直流电源或接地。
6.如权利要求5所述的面板，其特征在于，所述第一区感测电极中的至少一个具有一第一面积，所述第二区感测电极中的至少一个具有一第二面积，所述第一面积不同于所述第二面积。
7.如权利要求6所述的面板，其特征在于，所述第一面积小于所述第二面积，所述第一面积与所述第二面积的比值为0.3至0.99。
8.如权利要求6所述的面板，其特征在于，所述第二面积小于所述第一面积，所述第二面积与所述第一面积的比值为0.3至0.99。
9.如权利要求1所述的面板，其特征在于，各所述第二感测电极为正方形或长方形或菱形。
10.如权利要求1所述的面板，其特征在于，各所述第二感测电极为N边形，N为正整数且为偶数。
11.如权利要求1所述的面板，其特征在于，各所述第一感测电极的外围轮廓为正方形或长方形或L形。
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