TW201512954A - 觸控裝置 - Google Patents

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Chia-Lin Liu
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Abstract

一種觸控裝置。該觸控裝置包括第一導電層與第二導電層，所述第一導電層與第二導電層相互絕緣而構成電容式的觸摸感測結構。所述觸控裝置還包括與所述第一導電層電連接的降阻層，所述降組層與所述第一導電層電性連接所形成的等效電阻小於所述第一導電層之電阻。

Description

觸控裝置
本發明涉及一種觸控裝置，尤其是一種觸控式液晶顯示面板。
隨著人機交互介面的發展，觸控裝置，尤其是觸控式顯示面板現在越來越流行。為實現觸控裝置的輕、薄化，現很流行將觸控功能整合至液晶顯示面板中或有機電致發光面板中。然而，在面板解析度越來越高的背景下，觸控電極將變得越來越難驅動，影響觸控裝置的觸控靈敏度。
有鑒於此，有必要提供一種觸控裝置。該觸控裝置包括第一導電層與第二導電層，所述第一導電層與第二導電層相互絕緣而構成電容式的觸摸感測結構。所述觸控裝置還包括與所述第一導電層電連接的降阻層，所述降組層與所述第一導電層電性連接所形成的等效電阻小於所述第一導電層之電阻。
相較於習知技術，本發明所提供的觸控裝置藉由降阻層與第一導電層電性連接的結構使得所述觸控裝置比單純的使用觸控感測電極更加容易驅動，以此來加快所述觸控裝置的回應速度以及觸控靈敏度。
圖1係本發明具體實施方式所提供的觸控裝置的分解示意圖。
圖2係本發明觸控裝置第一實施方式的剖面示意圖。
圖3係圖2所示的陣列基板中觸控傳送電極上金屬層分佈的平面結構示意圖。
圖4係圖2所示的陣列基板中觸控傳送電極上金屬層分佈的又一實施方式的平面結構示意圖。
圖5係本發明觸控裝置第二實施方式的剖面示意圖。
圖6係本發明觸控裝置第三實施方式的剖面示意圖。
下面結合附圖將對本發明實施方式作進一步的詳細說明。
請參閱圖1，本發明具體實施方式所提供的觸控裝置1000包括顯示面板1、觸控感測結構2以及降阻層3。
具體而言，所述顯示面板1包括第一基板11、第二基板12以及液晶層13。所述第一基板11與所述第二基板12相對設置。所述液晶層13夾於所述第一基板11與第二基板12之間。其中，所述第一基板11包括第一基底1101、閘極驅動線1102以及源極驅動線1103。所述閘極驅動線1102與源極驅動線1103設置於所述第一基底1101上，且相互交錯並絕緣設置。所述顯示面板1還包括複數透光的用於顯示圖像的畫素單元1104以及位於相鄰的二畫素單元1104之間的非透光區A。所述畫素單元1104位於所述閘極驅動線1102與源極驅動線1103的相交處。所述第二基板12包括第二基底1201。
所述觸控感測結構2包括第一導電層21以及第二導電層22。所述第一導電層21設置於所述第一基底1101上，且位於所述閘極驅動線1102與源極驅動線1103靠近所述液晶層13的一側。所述第二導電層22設置於所述第二基底1201上，且位於所述第二基底1201遠離所述液晶層13的一側。所述第二導電層22與第一導電層21相互絕緣而作為觸控電極構成電容式的觸摸感測結構，當一手指觸摸到所述觸控裝置1000上時，該手指影響所述第二導電層22與第一導電層21之間的電容，並藉此偵測觸摸的位置。所述第一導電層21包括複數觸控感測電極211，所述第二導電層22包括複數觸控感測電極221。
所述降阻層3直接覆蓋於所述第一導電層21上，並與所述第一導電層21電性連接。所述降阻層3包括複數與所述觸控感測電極211相對應的降阻單元31。所述降阻單元31對應分佈於所述非透光區A。在垂直於所述第一基板11的方向上，所述降阻單元31的位置正對所述閘極驅動線1102。這樣設計的目的在於不影響該顯示面板1的開口率。
請參閱圖2，圖2是本發明觸控裝置1000第一實施方式的剖面示意圖(其中所述剖面可以是包括階梯狀剖面)。所述第一基板11還包括薄膜電晶體1105、鈍化層1106以及畫素電極1107。所述薄膜電晶體1105設置於所述第一基底1101上。所述鈍化層1106覆蓋該薄膜電晶體1105。所述第一導電層21與該薄膜電晶體1105絕緣設置。所述畫素電極1107與該第一導電層21絕緣設置。
本實施方式中，所述第二基板12包括黑矩陣1202與彩色濾光層1203，所述黑矩陣1202與彩色濾光層1203共同構成所述觸控裝置1000的彩色濾光片。其中，所述彩色濾光層1203可以包括間隔的紅色濾光單元R、綠色濾光單元G及藍色濾光單元B。
進一步地，所述黑矩陣1202與所述彩色濾光層1203設置於所述第二基底1201鄰近所述液晶層13一側，且所述紅色濾光單元R、綠色濾光單元G及藍色濾光單元B間隔設置於相鄰的黑矩陣1202之間。所述第二導電層22與所述第一導電層21之間的介質層至少包括所述黑矩陣1202、彩色濾光層1203以及液晶層13。
在本實施方式中，所述顯示面板1可以是平面電場切換型(In-Plane Switching, IPS)液晶顯示面板或邊緣電場切換型(Fringing Field Switching, FFS)液晶顯示面板。所述第一導電層21還能夠作為所述顯示面板1的公共電極，配合所述畫素電極1107產生基本平行於所述第一基板11的電場以驅動液晶層13的液晶分子1301在平面內旋轉。
所述第一導電層21設置於所述鈍化層1106上，所述降阻層3設置於所述第一導電層21上遠離所述鈍化層1106的一側。所述第一導電層21上的每個觸控感測電極211至少與所述降阻層3上的一個降阻單元31電性連接。
所述顯示面板1還包括絕緣層1108，所述絕緣層1108覆蓋於所述第一導電層21及降阻層3上。所述畫素電極1107設置於所述絕緣層1108上。所述鈍化層1106開設有貫穿所述鈍化層1106的導通孔1116，所述第一基板11還包括設置於所述鈍化層1106上且經由所述導通孔1116連接所述薄膜電晶體1105的導電部1111。所述導電部1111與所述第一導電層21間隔設置。所述絕緣層1108包括貫穿所述絕緣層1108的導通孔1117，所述畫素電極1107經由所述導通孔1117電連接所述導電部1111以與所述薄膜電晶體1105電連接。
其中，所述第一導電層21與所述畫素電極1107的材料可以均為透明導電材料，例如氧化銦錫（Indium tin oxide,ITO）等。所述降阻層3材料可以為金屬，例如金屬鉬、金屬鋁、金屬銅等。所述導電部1111的材料也為金屬。所述降阻層3設置在所述第一導電層21上，且所述降阻層3與所述第一導電層21電性連接所形成的等效電阻小於所述第一導電層21自身的電阻，因此所述降阻層3與第一導電層21電性連接的結構要比所述第一導電層21更容易驅動，並能夠進一步地加快所述觸控裝置1000的回應速度以及觸控靈敏度。
如圖3所示，為所述降阻層3的一個降阻單元31在所述第一導電層21的一個觸控感測電極211上排布的一個實施方式的平面結構示意圖。所述降阻單元31為圖案化結構，其包括若干降阻條311以及由這些降阻條311圍成的開口312。在本實施方式中，所述降阻條311包括至少二個第一降阻條3111以及與所述第一降阻條3111相交的至少二個第二降阻條3112。其中，該些第一降阻條3111並列排列，且該些第一降阻條3111的兩端分別與兩條所述第二降阻條3112相連。
如圖4所示，為所述降阻層3的一個降阻單元31在所述第一導電層21的一個觸控感測電極211上排布的另一個實施方式的平面結構示意圖。該降阻條311同樣包括至少二個第一降阻條3111以及與所述第一降阻條3111相交的至少二個第二降阻條3112。其中，該第一降阻條3111沿與所述觸控感測電極211的延伸方向延伸，該第一降阻條3111與第二降阻條3112形成網格狀圖案。
所述第一降阻條3111與第二降阻條3112的寬度分別為10μm至30μm，相鄰的第一降阻條3111或相鄰的第二降阻條3112之間的距離為100μm至300μm。需要說明的是，所述降阻單元31在所述觸控感測電極211上的排布方式並不限於上述兩種，以上對該降阻單元31的描述僅為使讀者更容易理解本發明，而並非對降阻單元31在所述觸控感測電極211上的排布方式進行限定。
如圖2所示，所述薄膜電晶體1105可以是低溫多晶矽薄膜電晶體，其包括閘極1105a、源極1105b、漏極1105c及溝道層1105d。所述第一基底1101為透明基底，如玻璃基底。所述第二基底1201也可以為透明基底。所述第一基板11還包括光遮蔽層1112、第一隔離層組1113、閘極絕緣層1114以及第二隔離層組1115。
具體地，該光遮蔽層1112設置於該第一基底1101上。該第一隔離層組1113覆蓋於該光遮蔽層1112上，其可以包括三層隔離層，該三層隔離層的材料可以自下而上依序為氧化矽、氮化矽及氧化矽。該溝道層1105d設置於該第一隔離層組1113上，其包括輕摻雜區及重摻雜區。該閘極絕緣層1114覆蓋於該溝道層1105d上，其材料可以為氧化矽。該閘極1105a設置於該閘極絕緣層1114上，本實施方式中，該薄膜電晶體1105可以為雙閘極型薄膜電晶體。該第二隔離層組1115設置於該閘極1105a上，其可以包括自下而上的氮化矽及氧化矽。該第二隔離層組1115及該閘極絕緣層1114還開設有貫穿該第二隔離層組1115及該閘極絕緣層1114的導通孔1118及導通孔1119。該源極1105b及該漏極1105c設置在該第二隔離層組1115上，且該源極1105b藉由該導通孔1118連接至該溝道層1105d的一端，該漏極1105c藉由該導通孔1119連接至該溝道層1105d的另一端。可以理解，該源極1105b還連接設置於該第二隔離層組1115上且與該源極1105b同層設置的源極驅動線1103(圖未示)，該閘極1105a還連接設置於該閘極絕緣層1114上且與該閘極1105a同層設置的閘極驅動線1102(圖未示)。該鈍化層112覆蓋於該第二隔離層組1115、該源極1105b及該漏極1105c上，並且該貫穿該鈍化層112的導通孔1117的位置可以與該導通孔1119對應。
此外，該畫素電極1107中還形成有複數第一開口1109，該第一導電層21對應形成複數第二開口1110，該複數第一開口1109及複數第二開口1110可以交錯設置。當然，當該觸控裝置1000為邊緣電場切換型液晶顯示面板時，該第一導電層21也可以不設置該複數第二開口1110或者該畫素電極1107中不設置第一開口1109。又，該觸控裝置1000還可以包括位於該液晶層13中的間隔物1302，其中該間隔物1302的位置可以與降阻單元31對應。
與現有技術相比較，本發明具體實施方式所提供的觸控裝置1000中，藉由所述降阻層3與第一導電層21電性連接的結構使得所述觸控裝置比單純的使用第一導電層21更加容易驅動，以此來加快所述觸控裝置1000的回應速度以及觸控靈敏度。
請參閱圖5，圖5是本發明觸控裝置2000第二實施方式的剖面示意圖。該第二實施方式的觸控裝置2000與第一實施方式的觸控裝置1000的主要區別在於：所述降阻層6設置於所述鈍化層4106上面向所述第一導電層51的一側且正對所述第一導電層51。也就是說，所述降阻層6位於所述第一導電層51靠近所述鈍化層4106一側。該降阻層6與第一導電層51電性連接的結構同樣能夠使得所述觸控裝置2000比單純的使用第一導電層51更加容易驅動，以此來加快所述觸控裝置2000的回應速度以及觸控靈敏度。
可以理解的是，該降阻層3的設計同樣可以應用在所述第二導電層22上。如圖6所示，在本發明第三實施方式所提供的觸控裝置3000中，藉由設置在所述第二基底7201上並與第二導電層82並連的降阻層9同樣能夠使得所述觸控裝置3000比單純的使用第二導電層82更加容易驅動，以此來加快所述觸控裝置3000的觸控靈敏度。
綜上所述，本創作符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本創作之較佳實施例，本創作之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士爰依本創作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。
1000、2000、3000‧‧‧觸控裝置
1、4、7‧‧‧顯示面板
2、5、8‧‧‧觸控感測結構
3、6、9‧‧‧降阻層
11‧‧‧第一基板
12‧‧‧第二基板
13‧‧‧液晶層
1101‧‧‧第一基底
1102‧‧‧閘極驅動線
1103‧‧‧源極驅動線
1104‧‧‧畫素單元
1105‧‧‧薄膜電晶體
1106、4106‧‧‧鈍化層
1107‧‧‧畫素電極
1108‧‧‧絕緣層
1109‧‧‧第一開口
1110‧‧‧第二開口
1111‧‧‧導電部
1112‧‧‧光遮蔽層
1113‧‧‧第一隔離層組
1114‧‧‧閘極絕緣層
1115‧‧‧第二隔離層組
1116、1117、1118、1119‧‧‧導通孔
1105a‧‧‧閘極
1105b‧‧‧源極
1105c‧‧‧漏極
1105d‧‧‧溝道層
1201、7201‧‧‧第二基底
1202‧‧‧黑矩陣
1203‧‧‧彩色濾光層
R‧‧‧紅色濾光單元
G‧‧‧綠色濾光單元
B‧‧‧藍色濾光單元
1301‧‧‧液晶分子
1302‧‧‧間隔物
21、51‧‧‧第一導電層
22、82‧‧‧第二導電層
211、221‧‧‧觸控感測電極
31‧‧‧降阻單元
311‧‧‧降阻條
312‧‧‧開口
3111‧‧‧第一降阻條
3112‧‧‧第二降阻條
A‧‧‧非透光區
無
1000‧‧‧觸控裝置
3‧‧‧降阻層
11‧‧‧第一基板
12‧‧‧第二基板
13‧‧‧液晶層
1101‧‧‧第一基底
1105‧‧‧薄膜電晶體
1106‧‧‧鈍化層
1107‧‧‧畫素電極
1108‧‧‧絕緣層
1109‧‧‧第一開口
1110‧‧‧第二開口
1111‧‧‧導電部
1112‧‧‧光遮蔽層
1113‧‧‧第一隔離層組
1114‧‧‧閘極絕緣層
1115‧‧‧第二隔離層組
1116、1117、1118、1119‧‧‧導通孔
1105a‧‧‧閘極
1105b‧‧‧源極
1105c‧‧‧漏極
1105d‧‧‧溝道層
1201‧‧‧第二基底
1202‧‧‧黑矩陣
1203‧‧‧彩色濾光層
R‧‧‧紅色濾光單元
G‧‧‧綠色濾光單元
B‧‧‧藍色濾光單元
1301‧‧‧液晶分子
1302‧‧‧間隔物
21‧‧‧第一導電層
22‧‧‧第二導電層
211‧‧‧觸控感測電極
31‧‧‧降阻單元

Claims (19)

  1. 一種觸控裝置，包括第一導電層與第二導電層，所述第一導電層與第二導電層相互絕緣而構成電容式的觸摸感測結構，所述觸控裝置還包括與所述第一導電層電連接的降阻層，所述降組層與所述第一導電層電性連接所形成的等效電阻小於所述第一導電層之電阻。
  2. 如請求項第1項所述的觸控裝置，其中，所述第一導電層包括複數觸控感測電極，所述降阻層包括複數降阻單元，每個觸控感測電極至少與一個降阻單元電性連接。
  3. 如請求項第2項所述的觸控裝置，其中，所述降阻單元為圖案化結構，其包括若干降阻條以及由這些降阻條圍成的開口。
  4. 如請求項第3項所述的觸控裝置，其中，該降阻條包括至少二個第一降阻條及與第一降阻條相交的至少二個第二降阻條。
  5. 如請求項第4項所述的觸控裝置，其中，該些第一降阻條並列排列，且該些第一降阻條的兩端分別與兩條所述第二降阻條相連。
  6. 如請求項第5項所述的觸控裝置，其中，所述第一降阻條與第二降阻條的寬度分別為10μm至30μm，相鄰的第一降阻條或相鄰的第二降阻條之間的距離分別為100μm至300μm。
  7. 如請求項第4項所述的觸控裝置，其中，該第一降阻條沿與所述觸控感測電極的延伸方向延伸，該第一降阻條與第二降阻條形成網格狀圖案。
  8. 如請求項第7項所述的觸控裝置，其中，所述第一降阻條與第二降阻條的寬度分別為10μm至30μm，相鄰的第一降阻條或相鄰的第二降阻條之間的距離分別為100μm至300μm。
  9. 如請求項第1項所述的觸控裝置，其中，所述降組層直接覆蓋於該第一導電層上。
  10. 如請求項第1項所述的觸控裝置，其中，所述降阻層的材料為金屬，該第一導電層的材料為透明導電材料。
  11. 如請求項第3-10項任意一項項所述的觸控裝置，其中，該觸控裝置還包括顯示面板，該顯示面板包括複數透光的用於顯示圖像的畫素單元以及位於相鄰的二畫素單元之間的非透光區，該降組單元對應分佈於該非透光區。
  12. 如請求項第11項所述的觸控裝置，其中，所述顯示面板包括第一基板，該第一基板包括第一基底以及設置於該第一基底上的閘極驅動線與源極驅動線，所述閘極驅動線與源極驅動線相互交錯並相互絕緣，所述畫素單元位於所述閘極驅動線與源極驅動線的相交處，在垂直於所述第一基板的方向上，所述降組單元的位置正對所述閘極驅動線。
  13. 如請求項第12項所述的觸控裝置，其中，該第一導電層及該降阻層設置於該第一基底上。
  14. 如請求項第13項所述的觸控裝置，其中，所述顯示面板還包括與所述第一基板相對設置之第二基板及夾於該第一基板與該第二基板之間的液晶層，該第一基板還包括設置於該第一基底上的薄膜電晶體、覆蓋該薄膜電晶體的鈍化層以及與該第一導電層絕緣設置的畫素電極，所述第一導電層與所述薄膜電晶體絕緣設置。
  15. 如請求項第14項所述的觸控裝置，其中，所述第一導電層設置於所述鈍化層上，所述降阻層設置於所述第一導電層上遠離所述鈍化層的一側。
  16. 如請求項第15項所述的觸控裝置，其中，所述第二基板還包括設置於該第二基底鄰近該液晶層一側的黑矩陣以及彩色濾光層，所述第二導電層設置於所述第二基底上，所述第一導電層與第二導電層之間的介質至少包括該黑矩陣、彩色濾光層以及液晶層。
  17. 如請求項第13項所述的觸控裝置，其中，該第一導電層還作為顯示面板的公共電極。
  18. 如請求項第16項所述的觸控裝置，其中，所述第一基板還包括絕緣層，該絕緣層覆蓋於該第一導電層及該降阻層，該畫素電極設置於該絕緣層上。
  19. 如請求項第14項所述的觸控裝置，其中，所述第一導電層設置於所述鈍化層上，所述降阻層設置於所述鈍化層上面向所述第一導電層的一側且正對所述第一導電層。
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