TWI460630B - 觸控面板及顯示器 - Google Patents

Description

觸控面板及顯示器

本發明是有關於一種面板及顯示器，且特別是有關於一種觸控面板及包括該觸控面板的顯示器。

在現今之資訊社會下，人們對電子產品之依賴性與日俱增。舉凡行動電話(mobile phone)、掌上型電腦(handheld PC)、個人化數位助理(Personal Digital Assistance,PDA)或是智慧型手機(smart phone)等電子產品在生活中隨處可見。為了達到更便利、體積更輕巧化以及更人性化的目的，許多資訊產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置，轉變為使用觸控面板(touch panel)作為輸入裝置，其中同時具有觸控與顯示功能的觸控顯示器更是成為現今最流行的產品之一。

一般而言，觸控顯示器包括顯示面板與觸控面板，其中觸控面板可內建於顯示面板中或外貼於顯示面板上。觸控面板通常包括觸控介面層與觸控層，觸控層可由多個沿著X軸方向延伸之第一觸控串列，以及多個沿著Y軸方向延伸之第二觸控串列所構成，其中每一第一觸控串列與每一第二觸控串列分別具有串接的多個觸控墊。當以手指觸碰觸控面板的觸控介面層時，會改變觸控墊之間的電容，將此改變訊號傳回控制器，即可計算接觸發生點之座標，進而使得顯示面板可以根據使用者的選擇而進行顯示畫面的改變。

然而，以目前的觸控面板而言，歸因於製程誤差或構件設計等因素，觸控介面層可能具有非水平表面。舉例來說，觸控介面層通常是由玻璃材質形成，因此觸控介面層的表面具有一內凹弧度，也就是說觸控介面層實際上具有邊緣較厚而中央較薄的厚度。如此一來，觸控元件偵測到的感測強度會根據其上方的觸控介面層的厚度改變而有所不同，導致感測訊號誤差或需經更複雜的電路訊號處理過程來進行校正。

本發明提供一種觸控面板，具有良好的感測能力。

本發明另提供一種顯示器，具有良好的感測能力。

本發明提出一種觸控面板，其包括觸控介面層、觸控層以及補償層。觸控介面層具有第一表面，第一表面具有第一弧度。觸控層配置於觸控介面層下方。補償層配置於觸控介面層與觸控層之間，具有面對觸控層的第二表面，其中第二表面實質上具有第二弧度。

本發明提出另一種觸控面板，其包括觸控介面層、觸控層以及補償層。觸控介面層具有第一表面，第一表面具有第一弧度。觸控層配置於觸控介面層下方。補償層配置於觸控介面層與觸控層之間，具有一致的厚度。

本發明另提供一種顯示器，其包括前述之觸控面板與顯示面板。顯示面板位於觸控面板下方。

基於上述，在本發明之觸控面板與顯示器中，於觸控 介面層與觸控層之間配置補償層，以補償因觸控介面層的非水平表面所導致的感測強度誤差。如此一來，觸控面板與顯示器具有良好的感測能力。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是根據本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。請參照圖1，觸控面板100包括觸控介面層110、觸控層120以及補償層140。觸控介面層110具有第一表面112，第一表面112具有第一弧度R1。在本實施例中，觸控介面層110的材料例如是玻璃，諸如玻璃蓋(cover glass)。第一弧度R1例如是使第一表面112為內凹弧面。在本實施例中，第一表面112的第一弧度R1例如是使得觸控介面層110的最大厚度T1與最小厚度T2之間具有第一厚度差Td。在本實施例中，第一厚度差Td例如是介於0.1公厘(mm)至1mm。

觸控層120配置於觸控介面層110下方。在本實施例中，觸控層120例如是配置於補償層140的第二表面142上。觸控層120例如是包括第一導電層122、第二導電層124、第一絕緣層126以及第二絕緣層128。在本實施例中，第一導電層122例如是包括多個在第一方向上延伸的感測串列，以及第二導電層124例如是包括多個在第二方向上延伸的感測串列，其中各感測串列例如是包括多個感測 墊。本實施例中，第一方向例如是與第二方向垂直。第一導電層122與第二導電層124的材料例如是銦錫氧化物(ITO)。第一絕緣層126例如是覆蓋第一導電層122且位於第一導電層122與第二導電層124之間，第二絕緣層128例如是覆蓋第二導電層124，使得第二導電層124位於第一絕緣層126與第二絕緣層128之間。特別一提的是，雖然在本實施例中是以圖1所示之結構的觸控層120為例，但本發明不限於此，換言之，觸控層120可以具有其他所屬領域者所知的結構。

補償層140配置於觸控介面層110與觸控層120之間，具有面對觸控層120的第二表面142，其中第二表面142實質上具有第二弧度R2。在本實施例中，補償層140的材料的介電係數例如是介於1至10。補償層140的材料例如是有機材料或氮氧化矽(SiOxNx)。補償層140的形成方法例如是使用半色調光罩(half-tone reticle)的曝光方式來製作。在本實施例中，第一弧度R1與第二弧度R2例如是實質上相同，換言之，第一表面112與第二表面142實質上具有一致的輪廓(profile)。因此，觸控介面層110的第一表面112的任一處下方的觸控介面層110與補償層140的厚度總合例如是實質上相同。在本實施例中，第一表面112與第二表面142例如是內凹弧面。特別一提的是，補償層140的第二弧度R2實際上是對因觸控介面層110的第一弧度R1所導致的電容值差異來進行補償。因此，根據觸控介面層110的介電係數、第一弧度R1、補償層140 的介電係數或補償需求等條件，來設計補償層140的第二弧度R2。因此，補償層140的第二弧度R2可以與觸控介面層110的第一弧度R1相同、相近或不同。

在本實施例中，觸控面板100例如更包括基板150，基板150配置於觸控介面層110與補償層140之間。在本實施例中，基板150例如是玻璃基板。再者，觸控面板100例如是更包括黏著層160，配置於觸控介面層110與基板150之間。換言之，在本實施例中，補償層140與觸控層120例如是先製作於基板150上，而後基板150藉由黏著層160與觸控介面層110貼附，以構成觸控面板100。在本實施例中，黏著層160的材料例如是光固化膠(SVR)、透明光學膠帶(Optical Clear Adhesive，OCA)或其他黏合材料。

在本實施例中，是藉由將製作於基板150上的補償層140與觸控層120，與觸控介面層110貼附來構成觸控面板100為例，但本發明不限於此。舉例來說，在一實施例中，如圖2之觸控面板100a所示，補償層140與觸控層120也可以直接製作於觸控介面層110的另一表面114上，此表面114與第一表面112為相對設置。因此，可以省略基板150與黏著層160的配置。

雖然在上述的實施例中是以觸控介面層110的第一弧度R1與補償層140的第二弧度R2實質上相同為例，但本發明不限於此。換言之，觸控介面層110的第一弧度R1與補償層140的第二弧度R2也可以不同。舉例來說，在 一實施例中，如圖3與圖4之觸控面板100b、100c所示，補償層140例如是具有階梯狀構型，因此補償層140的第二表面142例如是階梯狀表面。在此實施例中，補償層140的第二表面142的第二弧度R2例如是與觸控介面層110的第一弧度R1相似但不相同，也就是說，第一弧度R1與第二弧度R2實質上皆為內凹弧面。在此實施例中，補償層140可以藉由圖案化的方式形成。觸控層120例如是配置於補償層140的第二表面142上。另外，在另一實施例中，可選用介電係數大於圖3與圖4所示之補償層140的材料作為補償層140(選用具較大介電係數之材料)，以進一步縮減補償層140的厚度差異，也就是說，可以縮小補償層140之最小厚度與最大厚度之間的厚度差，其中該較大介電係數例如為大於6。如此一來，由於補償層140具有較小的厚度差異與較平坦的表面，因此有利於在補償層140上製作觸控層120的第一導電層122。

在一實施例中，如圖5與圖6之觸控面板100d、100e所示，觸控面板100d、100e例如是更包括平坦層170，配置於補償層140與觸控層120之間。在本實施例中，平坦層170的介電係數例如是小於補償層140的介電係數。在本實施例中，觸控層120例如是配置於平坦層170上。在本實施例中，由於觸控層120可以製作於具有平坦表面的平坦層170上，相較於直接將觸控層120製作於具有弧度或階梯狀等不平坦第二表面142的補償層140上，可大幅降低製作觸控層120的難度。如此一來，可以簡化觸控面 板100d、100e的製作。特別一提的是，在一實施例中，藉由適當地選擇平坦層170的介電係數，可以使得平坦層170幾乎不會對觸控層120所感測到的電容值產生影響。換言之，可以忽略平坦層170對於電容值的貢獻。在另一實施例中，也可以選擇能與補償層140的介電係數搭配的平坦層170的介電係數，使得平坦層170與補償層140一起補償因觸控介面層110的第一弧度R1所造成的電容值差異。換言之，在此實施例中，藉由設置補償層140與平坦層170，以補償因觸控介面層110的非水平表面112所導致的感測強度誤差，使得觸控層120能偵測到實質上相同的感測強度。

在上述的實施例中，是以觸控介面層110的第一表面112為內凹弧面為例，但本發明不限於此。舉例來說，在一實施例中，如圖7之觸控面板100f所示，觸控介面層110的第一表面112與補償層140的第二表面142也可以為外凸弧面。相似地，可以根據觸控介面層110的第一表面112設計出如前文實施例中所述的各種補償層140，於此不贅述。

一般來說，在習知的觸控面板中，由於觸控介面層的表面通常為非水平表面，因此導致觸控層偵測到的感測強度會根據其上方觸控介面層的厚度改變而有所不同，導致感測訊號誤差或需經更複雜的電路訊號處理過程來進行校正。舉例來說，差異為0.9mm的玻璃厚度可能導致所產生的電容值有10倍左右的差異。然而，在本實施例中，於觸 控介面層110與觸控層120之間設置補償層140，以藉由補償層140的第二弧度R2與介電係數來補償因觸控介面層110的第一弧度R1所導致的電容值差異。詳言之，補償層140與觸控介面層110分別產生的電容會以並聯方式加乘，以補償僅有觸控介面層110時所產生的電容值差異，進而最小化因觸控介面層110的不平坦表面所導致的電容值差異。如此一來，使得觸控層120偵測到來自觸控介面層110的第一表面112的感測強度實質上相同或相近。也就是說，不論在觸控介面層110的何處進行觸控，觸控層120都可以偵測到相似的電容值變化，因此能夠精準地確認出觸控位置。因此，觸控面板100~100f具有良好的感測能力。

圖8是根據本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。請參照圖8，觸控面板100g包括觸控介面層110、觸控層120以及補償層140。觸控介面層110具有第一表面112，第一表面112具有第一弧度R1。在本實施例中，觸控介面層110的材料例如是玻璃，諸如玻璃蓋。第一弧度R1例如是使第一表面112為內凹弧面。在本實施例中，第一表面112的第一弧度R1例如是使得觸控介面層110的最大厚度T1與最小厚度T2之間具有第一厚度差Td。在本實施例中，第一厚度差Td例如是介於0.1公厘(mm)至1mm。

觸控層120配置於觸控介面層110下方。觸控層120的結構可以參照前文實施例中所述，於此不贅述。

補償層140配置於觸控介面層110與觸控層120之間，具有一致的厚度T。在本實施例中，補償層140的材料的介電係數例如是介於1至10。補償層140的材料例如是有機材料或氮氧化矽(SiOxNx)。補償層140的厚度T例如是介於0.1um至1mm。補償層140的形成方法例如是化學氣相沈積法。在本實施例中，補償層140例如具有實質上平坦的表面142，且觸控層120的第一導電層122與第二導電層124例如是製作於補償層140的表面142上。

在本實施例中，觸控面板100g例如更包括基板150與黏著層160，基板150配置於觸控介面層110與補償層140之間，黏著層160配置於觸控介面層110與基板150之間。基板150與黏著層160的材料可以參照前文實施例中所述，於此不贅述。再者，在一實施例中，如圖9之觸控面板100h所示，補償層140與觸控層120也可以直接製作於觸控介面層110的另一表面114上，此表面114與第一表面112為相對設置。因此，可以省略基板150與黏著層160的配置。此外，在一實施例中(未繪示)，觸控介面層110的第一表面112也可以為外凸弧面。

在上述的實施例中，於觸控介面層110與觸控層120之間設置補償層140，以藉由補償層140的介電係數與厚度來補償因觸控介面層110的第一弧度R1所導致的電容值差異。詳言之，補償層140與觸控介面層110分別產生的電容會以並聯方式加乘，以補償僅有觸控介面層110時所產生的電容值差異，進而最小化因觸控介面層110的不 平坦表面所導致的電容值差異。如此一來，使得觸控層120偵測到來自觸控介面層110的第一表面112的感測強度實質上相同或相近。也就是說，不論在觸控介面層110的何處進行觸控，觸控層120都可以偵測到相似的電容值變化，因此能夠精準地確認出觸控位置。因此，觸控面板100g、100h具有良好的感測能力。

圖10是根據本發明一實施例之顯示器的剖面示意圖。顯示器10包括觸控面板100’與顯示面板200。在本實施例中，顯示器10更包括接合層300，位於觸控面板100’以及顯示面板200之間。顯示面板200位於觸控面板100’下方。在本實施例中，觸控面板100’例如是前文所述的觸控面板100或觸控面板100a~100f或觸控面板100g、100h或者是與前述之觸控面板具有相似結構的觸控面板，其詳細結構可以參照前文所述，於此不贅述。在本實施例中，顯示面板200例如是液晶顯示面板、電激發光顯示面板、電泳顯示面板或電濕潤顯示面板。在本實施例中，接合層300的材料例如是光固化膠、透明光學膠帶或其他黏合材料。

在本實施例中，於顯示器10的觸控面板100’中，具有配置於觸控介面層110與觸控層120之間的補償層140。以觸控面板100’為觸控面板100、100a~100f為例，補償層140的第二弧度R2與介電係數能補償因觸控介面層110的第一弧度R1所導致的電容值差異，以觸控面板100’為觸控面板100g、100h為例，補償層140的介電係數 與厚度T能補償因觸控介面層110的第一弧度R1所導致的電容值差異，使得觸控層120偵測到來自觸控介面層110的第一表面112的感測強度實質上相同或相近。因此，顯示器10具有良好的感測能力。

綜上所述，在本發明中，於觸控介面層與觸控層之間設置補償層，以藉由補償層的第二弧度與介電係數或補償層的厚度與介電係數來補償因觸控介面層的第一弧度所導致的電容值差異。如此一來，可以最小化因觸控介面層的不平坦表面所導致的電容值差異。因此，觸控層偵測到來自觸控介面層的第一表面的感測強度實質上相同或相近。也就是說，不論在觸控介面層的何處進行觸控，觸控層都可以偵測到相似的電容值變化，因此能夠精準地確認出觸控位置。因此，觸控面板與包括此觸控面板的顯示器具有良好的感測能力。

另一方面，由於補償層的製作方法能輕易地以現有的半色調光罩製程或一般圖案化製程或者是一般沈積方法來達成，而無需額外添購設備或大幅地改變製作流程，因此不會導致觸控面板的製作成本大幅增加，且能使得觸控面板具有較佳的良率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧顯示器

100~100h、100’‧‧‧觸控面板

110‧‧‧觸控介面層

112、114、142‧‧‧表面

120‧‧‧觸控層

122、124‧‧‧導電層

126、128‧‧‧絕緣層

140‧‧‧補償層

150‧‧‧基板

160‧‧‧黏著層

170‧‧‧平坦層

200‧‧‧顯示面板

300‧‧‧接合層

T、T1、T2‧‧‧厚度

Td‧‧‧厚度差

圖1是根據本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。

圖2是根據本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。

圖3是根據本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。

圖4是根據本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。

圖5是根據本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。

圖6是根據本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。

圖7是根據本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。

圖8是根據本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。

圖9是根據本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。

圖10是根據本發明一實施例之顯示器的剖面示意圖。

100‧‧‧觸控面板

110‧‧‧觸控介面層

112、114、142‧‧‧表面

120‧‧‧觸控層

122、124‧‧‧導電層

126、128‧‧‧絕緣層

140‧‧‧補償層

150‧‧‧基板

160‧‧‧黏著層

T1、T2‧‧‧厚度

Td‧‧‧厚度差

Claims (21)

1. 一種觸控面板，包括：一觸控介面層，具有一第一表面以及相對於該第一表面的一另一表面，該第一表面具有一第一弧度；一觸控層，配置於該觸控介面層下方，其中該另一表面位於該第一表面以及該觸控層之間；以及一補償層，配置於該觸控介面層與該觸控層之間，具有面對該觸控層的一第二表面，其中該第二表面實質上具有一第二弧度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該補償層的材料的介電係數約為1至10。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一表面的該第一弧度使得該觸控介面層的最大厚度與最小厚度之間具有一第一厚度差。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板，其中該第一厚度差約為0.1公厘至1公厘。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一弧度與該第二弧度實質上相同。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一表面與該第二表面為一內凹弧面。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第一表面與該第二表面為一外凸弧面。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該觸控層配置於該補償層的該第二表面上。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該第 一弧度與該第二弧度不同。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該補償層的該第二表面為一階梯狀表面。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板，其中該觸控層配置於該補償層的該第二表面上。
12. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括一平坦層，配置於該補償層與該觸控層之間。
13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控面板，其中該平坦層的介電係數小於該補償層的介電係數。
14. 如申請專利範圍第12項所述之觸控面板，其中該觸控層配置於該平坦層上。
15. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括一基板，該基板配置於該補償層與該觸控介面層之間。
16. 如申請專利範圍第15項所述之觸控面板，更包括一黏著層，配置於該觸控介面層與該基板之間。
17. 一種觸控面板，包括：一觸控介面層，具有一第一表面以及相對於該第一表面的一另一表面，該第一表面具有一第一弧度；一觸控層，配置於該觸控介面層下方，其中該另一表面位於該第一表面以及該觸控層之間；以及一補償層，配置於該觸控介面層與該觸控層之間，具有一致的厚度。
18. 一種顯示器，包括：如申請專利範圍第1或17項所述之觸控面板；以及一顯示面板，位於該觸控面板下方。
19. 如申請專利範圍第18項所述之顯示器，其中該 顯示面板為一液晶顯示面板、一電激發光顯示面板、一電泳顯示面板或一電濕潤顯示面板。
20. 如申請專利範圍第18項所述之顯示器，更包括一接合層位於該觸控面板以及該顯示面板之間。
21. 如申請專利範圍第20項所述之顯示器，其中該接合層之材料係為光固化膠或透明光學膠帶。