TW201510803A - 觸控面板及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種觸控面板，其包括一基板以及一導電層，該導電層設置於所述基板的一表面。所述導電層為一圖形化的導電層，所述圖形化的導電層包括複數沿一X方向間隔設置的感應電極對，每個感應電極對至少包括相對設置的一第一電極和一第二電極，該第一電極和第二電極的圖案為直角三角形或直角梯形，每個第一電極和第二電極具有一平行於一Y方向的直角邊，該直角邊呈鋸齒形圖案連續延伸，所述X方向與Y方向相互垂直。本發明還涉及一種液晶顯示裝置，其包括上述觸控面板及一液晶顯示器。

Description

觸控面板及液晶顯示裝置
本發明涉及一種觸控面板及採用該觸控面板的液晶顯示裝置。
近年來，伴隨著智慧手機、平板電腦等各種電子設備的高性能化和多樣化的發展，在液晶等液晶顯示器的前面安裝透光性的觸控面板的電子設備逐步增加。這樣的電子設備的使用者通過觸控面板，一邊對位於觸控面板背面的液晶顯示器的顯示內容進行視覺確認，一邊利用手指或觸控筆等方式按壓觸控面板來進行操作。由此，可以操作電子設備的各種功能。
使用透明導電層的觸控面板，根據其感應原理，可分為電阻式和電容式兩種。其中，電容式觸控面板因準確度較高、抗干擾能力較強、穿透度較高，在智慧手機等電子設備中的使用率，已超過電阻式觸控面板。電容式觸控面板依驅動原理又可分為自感電容式和互感電容式兩種。其中，自感電容式觸控面板具有結構和驅動方式簡單的優點，其技術也相對成熟。
如圖1所示，常見的自感電容式觸控面板（10）包括一基板（12）、設置於該基板上的一透明導電層（14）、設置於該透明導電層上的一保護層（16）及至少兩根間隔設置且與所述透明導電層電連接的導線（18）。
在自感電容式觸控面板中，常見的透明導電層的圖形化圖案為直角三角形（請參見圖2）。由於其透明導電層採用直角三角形圖案進行刻蝕，而一般液晶顯示模組中的圖元為按陣列方式有序排列，因此，當該觸控面板與液晶顯示器組裝後，其透明導電層中的直角三角形圖案中的一直角邊的刻蝕方向恰好與液晶顯示模組中圖元的有序排列方向一致，導致光的干涉，從而產生莫爾紋（Moire），不僅影響視覺的辨識，也影響觸控面板的操作。所謂莫爾紋，是兩條線或兩個物體之間以恒定的角度和頻率發生干涉的視覺結果，當人眼無法分辨這兩條線或兩個物體時，只能看到干涉的花紋，這種光學現象就是莫爾紋。
有鑒於此，確有必要提供一種觸控面板，該觸控面板與液晶顯示器組裝後，不會產生干涉的莫爾紋，同時提供一種不會產生莫爾紋的液晶顯示裝置。
一種觸控面板，其包括一基板以及一導電層，該導電層設置於所述基板的一表面。所述導電層為一圖形化的導電層，所述圖形化的導電層包括複數沿一X方向間隔設置的感應電極對，每個感應電極對至少包括相對設置的一第一電極和一第二電極，該第一電極和第二電極的圖案為直角三角形或直角梯形，每個第一電極和第二電極具有一平行於一Y方向的直角邊，該直角邊呈鋸齒形圖案連續延伸，所述X方向與Y方向相互垂直。
進一步地，所述直角邊的鋸齒形圖案中，每個鋸齒的形狀和尺寸均相同，且每個鋸齒與一Y方向形成一夾角θ，其中，4° ≦ θ ≦ 8°。
進一步地，每個鋸齒沿Y方向的長度均在2毫米至2.5毫米之間。
一種觸控面板，其包括一基板以及一導電層，該導電層設置於所述基板的一表面。所述導電層為一圖形化的導電層，所述圖形化的導電層包括複數感應電極單元，每個感應電極單元至少包括相對設置的一第一電極和一第二電極，該第一電極和第二電極沿X方向間隔鄰接，該第一電極和第二電極的圖案為直角三角形或直角梯形，每個第一電極和第二電極具有一平行於一Y方向的直角邊，該直角邊呈鋸齒形圖案連續延伸，所述X方向與Y方向相互垂直。
進一步地，所述複數感應電極單元呈行列式排列。
一種觸控面板，其包括一基板以及一導電層，該導電層設置於所述基板的一表面。所述導電層為一圖形化的導電層，所述圖形化的導電層包括複數感應電極單元，每個感應電極單元包括複數第一電極和複數第二電極，所述第一電極和所述第二電極沿一X方向交替設置，每個感應電極單元中的複數第一電極電連接，每個感應電極單元中的複數第二電極電連接，該第一電極和第二電極的圖案為直角三角形或直角梯形，每個第一電極和第二電極具有一平行於一Y方向的直角邊，該直角邊呈鋸齒形圖案連續延伸。
進一步地，所述複數第一電極與一第一連接部組成一類梳狀電極，所述複數第二電極與一第二連接部也組成一類梳狀電極。
一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置包括上述觸控面板及一液晶顯示器，該液晶顯示器正對且靠近所述觸控面板的基板遠離導電層的表面設置。
相對於先前技術，本發明提供的觸控面板，與液晶顯示器組裝成液晶顯示裝置後，於任何顏色畫面下，均看不到莫爾紋，觸控的操作也不會受任何影響。
圖1為先前技術中常見的自感電容式觸控面板的結構示意圖。
圖2為先前技術中常見的透明導電層中的圖形化圖案示意圖。
圖3為本發明實施例提供的觸控面板的結構示意圖。
圖4為本發明實施例提供的觸控面板中導電層的一圖形化圖案示意圖。
圖5為本發明實施例提供的觸控面板中導電層的另一圖形化圖案示意圖。
圖6為本發明實施例提供的觸控面板中導電層的另一圖形化圖案示意圖。
圖7為本發明實施例提供的觸控面板中導電層的另一圖形化圖案示意圖。
圖8為本發明實施例提供的觸控面板中導電層的另一圖形化圖案示意圖。
圖9為本發明實施例提供的導電層中鋸齒形圖案示意圖。
圖10為本發明實施例提供的液晶顯示裝置的結構示意圖。
請參見圖3，本發明實施例提供一種觸控面板20，該觸控面板20包括一基板22、一導電層24、一保護層26及至少兩根導線28。該基板22具有一第一表面221以及與第一表面221相對的第二表面222。所述導電層24設置在該基板22的第一表面221上。所述至少兩根導線28與該導電層24形成電連接。所述保護層26直接設置在該導電層24上。優選地，所述觸控面板20僅包括所述一個導電層24，即該觸控面板20為一單層電容式觸控面板。另外，該觸控面板20為單點觸控觸控面板，且在局部區域可實現兩點觸控。
所述基板22為透明的薄膜或薄板。該基板22可由塑膠或樹脂等柔性材料形成，也可由玻璃、石英、金剛石等硬性材料形成。具體地，該基板22所用的材料可以為聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料，以及聚醚碸(PES)、纖維素酯、聚氯乙烯(PVC)、苯並環丁烯(BCB)及丙烯酸樹脂等材料。該基板22的厚度在1毫米~1釐米之間。本實施例中，該基板22的材料為PET，厚度為2毫米。可以理解，形成所述基板22的材料並不限於上述列舉的材料，只要能使該基板22起到支撐的作用，並具有較好的透明度，都在本發明保護的範圍內。
請一併參見圖4及圖5，所述導電層24為一圖形化的導電層，其圖形化圖案為直角三角形（圖4）或直角梯形（圖5）。具體地，所述導電層24包括複數沿一X方向間隔設置的感應電極對240。該複數感應電極對240沿X方向有序排列，且其相互間隔的間距均大致相等。所述間距的大小在0.02毫米至0.3毫米之間。本實施例中，所述間距的大小約為0.03毫米。每個感應電極對240均包括一第一電極242以及與該第一電極242間隔設置的第二電極244。如圖4所示，所述第一電極242與第二電極244的圖案可為一直角三角形，或如圖5所示，所述第一電極242與第二電極244的圖案可為一直角梯形。而與傳統的直角三角形或直角梯形不同的是，代表所述第一電極242與第二電極244的兩個直角三角形或直角梯形中，與一Y方向平行的一條直角邊均呈鋸齒形圖案連續延伸。該兩個直角三角形或直角梯形中的另一條或兩條直角邊均與X方向平行。所述Y方向與X方向為同一表面內相互垂直的兩個方向，所述表面平行於所述導電層24的表面。該兩個直角三角形或直角梯形中的兩條斜邊相鄰設置，且相互平行。該兩個直角三角形或直角梯形中的兩條斜邊之間的間距也在0.02毫米至0.3毫米之間。也即，同一個感應電極對240中第一電極242與第二電極244之間的間距在0.02毫米至0.3毫米之間。本實施例中，所述間距的大小約為0.03毫米。該兩個直角三角形的形狀和尺寸相同。該兩個直角梯形的形狀和尺寸也相同。
所述導線28用於連接所述第一電極242、第二電極244與外部電路。所述導線28可以為金屬線，也可以為奈米碳管線或其他導電性能良好且具有一定柔性的導線。本實施例中，所述導線28為銀線。所述導線28的數量與第一電極242和第二電極244的總量相同。即，每一根導線28連接一第一電極242或一第二電極244。如圖4或圖5所示，所述多根導線28可為不同側設置。即，所述多根導線28可分別設置在所述導電層24的相對兩側，且分別與所述第一電極242和第二電極244電連接。如圖6所示，所述多根導線28也可為同側設置。即，所述多根導線28均設置在所述導電層24的同一側，且分別與所述第一電極242和第二電極244電連接。當該多根導線28為同側設置時，可節省導線的佈線空間。
如圖7所示，在另一實施例中，所述導電層24包括複數感應電極對240，該每個感應電極對240為一個獨立的感應電極單元。每個感應電極對240均包括一第一電極242以及與該第一電極242間隔設置的第二電極244。所述第一電極242與第二電極244的圖案可為一直角三角形或一直角梯形。所述第一電極242與第二電極244沿X方向間隔鄰接。與前述實施例不同的是，在本實施例中，所述複數感應電極對240或感應電極單元分別沿X方向和Y方向呈行列式排列。優選地，本實施例中，所述行列式為一2×5型行列式。優選地，本實施例中，所述導線28為不同側設置。與前述實施例相同，代表所述第一電極242與第二電極244的兩個直角三角形或直角梯形中，與一Y方向平行的一條直角邊均呈鋸齒形圖案連續延伸。
如圖8所示，在另一實施例中，所述導電層24包括複數感應電極對240，該每個感應電極對240為一個獨立的感應電極單元。每個感應電極對240均包括複數第一電極242以及與該複數第一電極242間隔設置的複數第二電極244。所述複數第一電極242與複數第二電極244沿X方向相互交替設置。所述第一電極242與第二電極244之間的間距大小與前述實施例中相同。所述第一電極242與第二電極244的圖案可為一直角三角形或一直角梯形。與前述實施例相似，所述第一電極242和第二電極244的圖案中，各個直角三角形或直角梯形中與Y方向平行的一條直角邊均呈鋸齒形圖案連續延伸。與前述實施例不同的是，所述每個感應電極單元中的複數第一電極242電連接，所述每個感應電極單元中的複數第二電極244也電連接。優選地，本實施例中，所述複數第一電極242通過一第一連接部結合在一起，所述複數第二電極244通過一第二連接部結合在一起。所述複數第一電極242與所述第一連接部一起構成一類梳狀電極。同樣地，所述複數第二電極244與所述第二連接部一起也構成一類梳狀電極。優選地，在該實施例中，所述導線28為不同側設置。
請參見圖9，本發明所有實施例中的導電層圖案中，其直角三角形或直角梯形中與Y方向平行的直角邊的鋸齒形圖案中，每個鋸齒的形狀和尺寸均相同。具體地，所述每個鋸齒的形狀均為一三角形。該三角形的其中一條邊與所述Y方向平行。與所述Y方向平行的那條邊相對的頂角為α，其中，164° ≦ α ≦ 172°。當所述頂角α滿足上述運算式時，該觸控面板20與液晶顯示器組裝後，既能有效減少或消除莫爾紋的產生，又能避免圖像的失真或漂移，保持優異的顯示效果。
所述三角形鋸齒中與所述Y方向平行的那條邊的邊長為h，其中，2毫米 ≦ h ≦ 2.5毫米。所述三角形鋸齒沿所述X方向的尺寸可由其長度h和頂角α確定。優選地，所述三角形鋸齒沿所述X方向的尺寸小於等於160微米。
優選地，所述每個鋸齒的形狀均為一等腰三角形。當所述每個鋸齒的形狀為一等腰三角形時，所述等腰三角形的底邊與Y方向平行。所述等腰三角形的腰與所述Y方向形成一夾角θ，其中，4° ≦ θ ≦ 8°。
所述導電層24可為一不透明的導電層，也可為一透明導電層。本實施例中，所述導電層24為一透明導電層。所述導電層24的材料可由銦錫氧化物（ITO）、銻錫氧化物（ATO）、銀薄膜、鎳金薄膜、聚乙撐二氧噻吩（PEDOT）、奈米碳管層等透明導電材料形成。優選地，本實施例中，所述導電層24為一ITO層。所述導電層24的厚度在1微米~500微米之間，本實施例中，所述ITO層的厚度均為125微米。
可以理解，所述導電層24和基板22的形狀可以根據觸控面板20的觸摸區域的形狀進行選擇。例如觸控面板20的觸摸區域可為具有一長度的長線形觸摸區域、三角形觸摸區域及矩形觸摸區域等。本實施例中，觸控面板20的觸摸區域為矩形觸摸區域。
進一步地，為了延長導電層24的使用壽命和限制耦合在接觸點與導電層24之間的電容，可以在導電層24上設置一透明的保護層26，保護層26可由氮化矽、氧化矽、苯丙環丁烯(BCB)、聚酯膜或丙烯酸樹脂等形成。該保護層26具有一定的硬度，對導電層24起保護作用。可以理解，還可通過特殊的工藝處理，從而使得保護層26具有以下功能，例如減小炫光、降低反射等。
在本實施例中，在導電層24上設置一二氧化矽層用作保護層26，該保護層26的硬度達到7H（H為洛氏硬度試驗中，卸除主試驗力後，在初試驗力下壓痕殘留的深度）。可以理解，保護層26的硬度和厚度可以根據需要進行選擇。所述保護層26可以通過黏結劑直接黏結在導電層24上。
此外，為了減小由液晶顯示器產生的電磁干擾，避免從觸控面板20發出的信號產生錯誤，還可在基板22的第二表面222上設置一遮罩層25。該遮罩層25可由銦錫氧化物（ITO）薄膜、銻錫氧化物（ATO）薄膜或奈米碳管薄膜等透明導電材料形成。該奈米碳管薄膜可以是定向排列的或其他結構的奈米碳管薄膜。本實施例中，該奈米碳管薄膜包括複數奈米碳管，所述複數奈米碳管在上述的奈米碳管薄膜中定向排列，其具體結構可與導電層24相同。該奈米碳管薄膜作為電接地點，起到遮罩的作用，從而使得觸控面板20能在無干擾的環境中工作。
可以理解，本發明提供的觸控面板20還包括其他必要元件（圖未示），這些未在本發明中詳述的必要元件，其結構、材料、設置方式等皆可按常規手段執行。
相對於先前技術，本發明提供的觸控面板，與液晶顯示器組裝成液晶顯示裝置後，於任何顏色畫面下，均看不到莫爾紋，觸控的操作也不會受任何影響。
請參見圖10，本發明實施例還提供一液晶顯示裝置100，該液晶顯示裝置100包括一觸控面板20以及一液晶顯示器30。所述觸控面板20中的導電層24為一透明導電層。該液晶顯示器30正對且靠近該觸控面板20設置。進一步地，上述的液晶顯示器30正對且靠近觸控面板20的基板22的第二表面222設置。上述的液晶顯示器30與觸控面板20可間隔一預定距離設置或集成設置。
進一步地，當所述液晶顯示器30與觸控面板20間隔一定距離設置時，可在該觸控面板20的遮罩層25遠離基板22的一個表面上設置一鈍化層104，該鈍化層104可由氮化矽、氧化矽、苯丙環丁烯、聚酯膜、丙烯酸樹脂等材料形成。該鈍化層104與液晶顯示器30的正面間隔一間隙106設置。具體地，在上述的鈍化層104與液晶顯示器30之間設置兩個支撐體108。該鈍化層104作為介電層使用，所述鈍化層104與間隙106可保護液晶顯示器30不致於由於外力過大而損壞。
當所述液晶顯示器30與觸控面板20集成設置時，該觸控面板20和液晶顯示器30之間接觸設置。即將支撐體108除去後，上述鈍化層104無間隙地設置在該液晶顯示器30的正面。
另外，上述的液晶顯示裝置100進一步包括一觸控面板控制器40、一液晶顯示器控制器60及一中央處理器50。其中，觸控面板控制器40、中央處理器50及液晶顯示器控制器60三者通過電路相互連接，觸控面板控制器40連接觸控面板20的導線28，液晶顯示器控制器60連接液晶顯示器30。
本實施例中的觸控面板20及液晶顯示裝置100在應用時的原理如下：觸控面板20在應用時可直接設置在液晶顯示器30的顯示面上。觸控面板控制器40根據手指等觸摸物70觸摸的圖示或功能表位置來定位選擇資訊輸入，並將該資訊傳遞給中央處理器50。中央處理器50通過顯示器控制器60控制液晶顯示器30顯示。
由於所述觸控面板20中的導電層圖案中，其三角形直角邊呈鋸齒形圖案連續延伸，而液晶顯示器30中的液晶層在工作時為類似於條帶形的有序排列，因此兩者之間不會產生相互干涉，也就不會出現莫爾紋。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧液晶顯示裝置
104‧‧‧鈍化層
106‧‧‧間隙
108‧‧‧支撐體
10，20‧‧‧觸控面板
12，22‧‧‧基板
221‧‧‧第一表面
222‧‧‧第二表面
14，24‧‧‧導電層
240‧‧‧感應電極對
242‧‧‧第一電極
244‧‧‧第二電極
16，26‧‧‧保護層
18，28‧‧‧導線
30‧‧‧液晶顯示器
40‧‧‧觸控面板控制器
50‧‧‧中央處理器
60‧‧‧液晶顯示器控制器
70‧‧‧觸摸物
無
24‧‧‧導電層
240‧‧‧感應電極對
242‧‧‧第一電極
244‧‧‧第二電極
28‧‧‧導線

Claims (20)

  1. 一種觸控面板，包括：
    一基板；
    一導電層，該導電層設置於該基板的一表面；
    其改良在於，所述導電層為一圖形化的導電層，所述圖形化的導電層包括複數沿一X方向間隔設置的感應電極對，每個感應電極對至少包括相對設置的一第一電極和一第二電極，該第一電極和第二電極的圖案為直角三角形或直角梯形，每個第一電極和第二電極具有一平行於一Y方向的直角邊，該直角邊呈鋸齒形圖案連續延伸，所述X方向與Y方向相互垂直。
  2. 如請求項第1項所述的觸控面板，其中，所述每個感應電極對中的第一電極和第二電極沿X方向間隔鄰接，所述複數感應電極對包括複數第一電極和複數第二電極沿X方向交替設置。
  3. 如請求項第1項所述的觸控面板，其中，所述每個感應電極對中的第一電極和第二電極相對於一中心點中心對稱設置。
  4. 如請求項第1項所述的觸控面板，其中，沿Y方向，所述第一電極的寬度呈減小趨勢，所述第二電極的寬度呈增大趨勢。
  5. 一種觸控面板，包括：
    一基板；
    一導電層，該導電層設置於該基板的一表面；
    其改良在於，所述導電層為一圖形化的導電層，所述圖形化的導電層包括複數感應電極單元，每個感應電極單元至少包括相對設置的一第一電極和一第二電極，該第一電極和第二電極沿一X方向間隔鄰接，該第一電極和第二電極的圖案為直角三角形或直角梯形，每個第一電極和每個第二電極具有一平行於一Y方向的直角邊，該直角邊呈鋸齒形圖案連續延伸，所述X方向與Y方向相互垂直。
  6. 如請求項第5項所述的觸控面板，其中，所述複數感應電極單元呈行列式排列。
  7. 一種觸控面板，包括：
    一基板；
    一導電層，該導電層設置於該基板的一表面；
    其改良在於，所述導電層為一圖形化的導電層，所述圖形化的導電層包括複數感應電極單元，每個感應電極單元包括複數第一電極和複數第二電極，所述第一電極和所述第二電極沿一X方向交替設置，每個感應電極單元中的複數第一電極電連接，每個感應電極單元中的複數第二電極電連接，該第一電極和第二電極的圖案為直角三角形或直角梯形，每個第一電極和第二電極具有一平行於一Y方向的直角邊，該直角邊呈鋸齒形圖案連續延伸。
  8. 如請求項第7項所述的觸控面板，其中，每個感應電極單元進一步包括一第一連接部和一第二連接部，該第一連接部連接所述複數第一電極，該第二連接部連接所述複數第二電極，所述第一連接部和第二連接部分別位於所述感應電極單元沿Y方向的兩端。
  9. 如請求項第8項所述的觸控面板，其中，所述複數第一電極與所述第一連接部組成一類梳狀電極，所述複數第二電極與所述第二連接部也組成一類梳狀電極。
  10. 如請求項第1-9項中任一項所述的觸控面板，其中，進一步包括多根導線，該多根導線分別與所述第一電極和第二電極電連接。
  11. 如請求項第1-9項中任一項所述的觸控面板，其中，同一感應電極對或感應電極單元中相鄰的第一電極和第二電極之間的間距在0.02毫米至0.3毫米之間。
  12. 如請求項第1-9項中任一項所述的觸控面板，其中，相鄰兩個感應電極對或感應電極單元沿X方向的間距在0.02毫米至0.3毫米之間。
  13. 如請求項第1-9項中任一項所述的觸控面板，其中，所述直角三角形或直角梯形中的直角邊的鋸齒形圖案中，每個鋸齒的形狀和尺寸均相同。
  14. 如請求項第13項所述的觸控面板，其中，所述每個鋸齒的形狀均為一三角形，該三角形的一條邊與所述Y方向平行。
  15. 如請求項第14項所述的觸控面板，其中，所述三角形鋸齒中與所述Y方向平行的那條邊的邊長在2毫米至2.5毫米之間。
  16. 如請求項第14項所述的觸控面板，其中，所述三角形鋸齒沿所述X方向的尺寸小於等於160微米。
  17. 如請求項第14項所述的觸控面板，其中，所述三角形鋸齒中與所述Y方向平行的那條邊相對的頂角為α，其中，164° ≦ α ≦ 172°。
  18. 如請求項第14項所述的觸控面板，其中，所述每個鋸齒的形狀均為一等腰三角形，該等腰三角形的底邊與所述Y方向平行。
  19. 如請求項第18項所述的觸控面板，其中，所述等腰三角形的腰與所述Y方向形成一夾角θ，其中，4° ≦ θ ≦ 8°。
  20. 一種液晶顯示裝置，包括：
    如請求項第1-9項中任一項所述的觸控面板；以及
    一液晶顯示器，該液晶顯示器正對且靠近所述觸控面板的基板遠離所述導電層的表面設置。
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