TWI470495B - 觸控基板、顯示面板以及圖案化遮光層 - Google Patents

Description

觸控基板、顯示面板以及圖案化遮光層

本發明是有關於一種觸控基板(touch-sensing substrate)，且特別是有關於一種將觸控線路之製作整合於圖案化遮光層之製作中的觸控基板。

為了讓電子產品更符合人性化的需求，許多電子產品，如自動櫃員機(Auto-Teller Machine，ATM)、行動電話(mobile phone)、平板電腦(tablet PC)等，多內建有觸控面板以讓使用者可更方便地進行操作。一般而言，觸控面板大致可區分為電阻式、電容式、紅外線式及超音波式等觸控面板，其中以電阻式觸控面板與電容式觸控面板為最常見的產品。

以電容式觸控面板為例，其是透過包含X感測串列以及Y感測串列之感測線路來感測並判斷出使用者所觸碰的位置。在習知的電容式觸控面板中，X感測串列以及Y感測串列多採用絪錫氧化物或其他透明導電材料製作，以透明導電材料所製作出的X感測串列以及Y感測串列之間雖具有不錯的光穿透率，但使用者在使用電容式觸控面板時仍然會察覺X感測串列以及Y感測串列的輪廓，因此，如何使X感測串列以及Y感測串列不易被使用者所察覺到，實為研發者所欲解決的問題之一。在此發展趨勢下，已有許多習知被相繼提出，但這些習知技術僅能降低X感測串 列以及Y感測串列被使用者察覺的機率，並無法完全避免X感測串列以及Y感測串列被使用者察覺。

本發明提供一種觸控基板，其同時具有遮光及觸控的功能。

本發明另提供一種顯示面板，此顯示面板包括上述之觸控基板，此顯示面板中可接收觸碰訊號之圖案化導電層不易被人眼所察覺到。

本發明又提供一種圖案化遮光層，其同時具有遮光與觸控的功能。

本發明提供一種觸控基板，此觸控基板包括基板、圖案化導電層以及圖案化絕緣層。基板具有一表面，其中基板具有多個彼此平行的第一條狀區域以及多個彼此平行的第二條狀區域，這些第一條狀區域與這些第二條狀區域交錯以定義出多個感測墊配置區，且這些第一條狀區域與這些第二條狀區域位於此表面上。圖案化導電層配置於此表面上，其中圖案化導電層包括多個配置於感測墊配置區的網狀感測墊。圖案化絕緣層配置於第一條狀區域與第二條狀區域上，其中圖案化絕緣層與圖案化導電層拼接成圖案化遮光層，此圖案化遮光層具有多個陣列排列之封閉缺口，其中一部分的封閉缺口由圖案化導電層所環繞，而另一部份的封閉缺口由圖案化導電層以及配置於第一條狀區域或第二條狀區域上的圖案化絕緣層所共同環繞。

本發明提供一種顯示面板，此顯示面板包括上述之觸 控基板、主動元件陣列基板以及顯示介質層。主動元件陣列基板對向於觸控基板，主動元件陣列基板具有多個陣列排列之顯示區域以及位於這些顯示區域外之非顯示區，其中圖案化遮光層之位置對應於非顯示區的位置，且非顯示區之邊緣未超出該圖案化遮光層之邊緣。顯示介質層設置於主動元件陣列基板與觸控基板之間。

本發明提供一種圖案化遮光層，此圖案化遮光層適於配置於基板之表面上，此圖案化遮光層包括圖案化導電層以及圖案化絕緣層。圖案化導電層配置於基板表面上，其中圖案化導電層包括多個配置於感測墊配置區的網狀感測墊。圖案化絕緣層配置於第一條狀區域與第二條狀區域上，其中圖案化絕緣層與圖案化導電層拼接成圖案化遮光層，圖案化遮光層具有多個封閉缺口，其中一部分的封閉缺口由圖案化導電層所環繞，而另一部份的封閉缺口由圖案化導電層以及配置於第一條狀區域或第二條狀區域上的圖案化絕緣層所共同環繞。

在本發明的各種實施例中，觸控線路的製作係整合於圖案化遮光層的製作中，因此使用者無以分辨觸控線路與圖案化遮光層，故本發明之觸控基板以及顯示面板具有十分良好的視覺效果。

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。

【第一實施例】

圖1為本發明一實施例之觸控基板100示意圖。本實施例之觸控基板100可包括基板110、圖案化導電層120以及圖案化絕緣層130。基板110具有表面S，其中基板110具有多個彼此平行的第一條狀區域R1以及多個彼此平行的第二條狀區域R2，這些第一條狀區域R1與這些第二條狀區域R2交錯以定義出多個感測墊配置區A，且這些第一條狀區域R1與這些第二條狀區域R2位於表面S上。

舉例而言，第一條狀區域R1為延著x方向延伸的條狀區域，第一條狀區域R1在x方向上之長度接近基板110在x方向上之長度，而第二條狀區域R2為延著與x方向夾一銳角θ之i方向延伸的條狀區域，第二條狀區域R2在i方向上之長度例如為第一條狀區域R1在x方向上之長度乘以cosθ，其中第一條狀區域R1與相鄰之第二條狀區域R2定義出感測墊配置區A。詳言之，感測墊配置區A之外形例如為直角三角形T，此直角三角形T之長邊T-1平行於x方向，長邊T-1邊長接近第一條狀區域R1在x方向上之長度，此直角三角形T之斜邊T-2平行於i方向，斜邊T-2的邊長接近第二條狀區域R2在i方向上之長度，長邊T-1與斜邊T-2夾一銳角θ。然，本發明並不限於此，在其他實施例中感測墊配置區A之外形亦可為多邊形。在本實施例中，基板110可為玻璃基板、塑膠基板、印刷電路板或顯示面板，基板110之材質可為玻璃、石英、有機 聚合物、或是不透光/反射材料(例如：導電材料、晶圓、陶瓷、或其它可適用的材料)、或是其它可適用的材料。

圖案化導電層120配置於表面S上，其中圖案化導電層120可包括多個配置於感測墊配置區A的網狀感測墊P，這些網狀感測墊P間彼此電性絕緣。這些網狀感測墊P適用於感測外界觸碰訊號以定位出觸碰位置。值得一提的是，網狀感測墊P並非完整無缺的感測墊，網狀感測墊P可具有多個封閉缺口H以及多個開放缺口H1’。換言之，具有多個結構細密之封閉缺口H及多個開放缺口H1’之圖案化導電層120，其不易為人眼所察覺。在本實施例中，圖案化導電層120除了具有接收感測訊號的功能亦同時具有遮光的功能，因此圖案化導電層120材料的選用以具有良好的遮光性及導電性的材料為佳，如金屬材料，例如金屬鉻(Cr)、鉻氧化物(CrOx)等。

圖案化絕緣層130配置於第一條狀區域R1與第二條狀區域R2上，其中圖案化絕緣層130與圖案化導電層120拼接成圖案化遮光層140。圖案化遮光層140具有多個封閉缺口H，其中一部分的封閉缺口H由圖案化導電層120所環繞，而另一部份的封閉缺口H由圖案化導電層120以及配置於第一條狀區域R1或第二條狀區域R2上的圖案化絕緣層130所共同環繞。

換言之，圖案化絕緣層130並非一完整無缺的絕緣層，圖案化絕緣層130可具有多個開放缺口H2’。當然，圖案化絕緣層130亦可具有多個封閉缺口H。值得一提的是，位於第一條狀區域R1或第二條狀區域R2上的開放缺 口H2’分別與相鄰之圖案化導電層120中的開放缺口H1’相連接，而拼接成封閉缺口H。進一步地說，由具遮光功能之圖案化絕緣層130與圖案化導電層120拼接成的圖案化遮光層140例如為具有多個陣列排列的封閉缺口H之網狀遮光層，此圖案化遮光層140可包括多個與x方向平行之第一部份142以及多個與y方向平行之第二部份144，第一部份142(或第二部份144)例如為由部分圖案化導電層120與部份圖案化絕緣層130交替連接而形成之長條形圖案。在本實施例中，圖案化絕緣層130之功能除了可使配置於感測墊配置區A的各個網狀感測墊P彼此電性絕緣外亦具有遮光的功能，因此圖案化絕緣層130材質之選用以具有良好的絕緣性及遮光性之材質為佳，圖案化絕緣層130之材質可為黑色絕緣材料，例如黑色樹脂或其他適當之絕緣遮光材料。

此外，值得一提的是，圖案化遮光層140中之多個封閉缺口H，其尺寸可相同或不相同。詳言之，封閉缺口H的外形、大小及其配置方式皆可視實際的設計需求做適當的調整。

圖2為本發明一實施例之顯示面板1000示意圖。本實施例之顯示面板1000可包括本實施例之觸控基板100、主動元件陣列基板200以及顯示介質層300。主動元件陣列基板200對向於觸控基板100。顯示介質層300配置於主動元件陣列基板200與觸控基板100之間。

值得一提的是，主動元件陣列基板200具有多個陣列 排列之顯示區域D以及位於這些顯示區域外之非顯示區I，其中圖案化遮光層140之位置對應於該非顯示區I的位置，且非顯示區I之邊緣I-a未超出圖案化遮光層140之邊緣140-a。換言之，圖案化遮光層140可完全地覆蓋住主動元件陣列基板200之非顯示區I，且暴露出陣列基板200之顯示區D。也就是說，此包括圖案化遮光層140之觸控基板100具有與黑色矩陣(black matrix)相同的功能，且同時具有可感測觸控位置的功能。此外，具有與黑色矩陣(black matrix)類似的功能的圖案化遮光層140(圖案化導電層120與圖案化絕緣層130)，其結構細密不易為人眼所察覺。值得注意的是，封閉缺口H的尺寸與形狀例如係與主動元件陣列基板200上之子畫素PE(或畫素)對應。

【第二實施例】

圖3為本發明第二實施例之觸控基板100A示意圖。本實施例之觸控基板100A可包括基板110、圖案化導電層120以及第一圖案化絕緣層132。基板110具有一表面S,其中基板110具有多個彼此平行的第三條狀區域R3以及多個彼此平行的第四條狀區域R4，這些第三條狀區域R3與這些第四條狀區域R4交錯以定義出多個感測墊配置區A，且這些第三條狀區域R3與這些第四條狀區域R4位於表面S上。

舉例而言，第三條狀區域R3為延著與x方向夾45°角之j方向延伸的條狀區域，而第四條狀區域R4為延著與 x方向夾135°角之k方向延伸的條狀區域，第三條狀區域R3與第四條狀區域R4定義出多個感測墊配置區A。在本實施例中，這些感測墊配置區A之外形例如為菱形。

圖案化導電層120配置於表面S上，其中圖案化導電層120包括多個配置於感測墊配置區A的網狀感測墊P以及多個與部分網狀感測墊P連接之第一橋接導線G1。換言之，部分沿著x方向排列之網狀感測墊P透過多個第一橋接導線G1電性連接以構成沿x方向延伸之第一感測串列S1，而其他的部份網狀感測墊P與第一感測串列S1電性絕緣。值得一提的是，網狀感測墊P並非完整無缺的感測墊，換言之，網狀感測墊P可具有多個封閉缺口H以及多個開放缺口H1’。

第一圖案化絕緣層132配置於第三條狀區域R3與第四條狀區域R4上，其中第一圖案化絕緣層132與圖案化導電層120相連接以拚接成圖案化遮光層140，圖案化遮光層140具有多個封閉缺口H，其中一部分的封閉缺口H由圖案化導電層120所環繞，而另一部份的封閉缺口H由圖案化導電層120以及配置於第三條狀區域R3或第四條狀區域R4上的第一圖案化絕緣層132所共同環繞。

換言之，第一圖案化絕緣層132並非一完整無缺的絕緣層，第一圖案化絕緣層132可具有多個開放缺口H2’。當然，圖案化絕緣層132亦可具有多個封閉缺口H。值得一提的是，位於第三條狀區域R3或第四條狀區域R4上的開放缺口H2’分別與相鄰之圖案化導電層120中的開放缺口H1’相連接，而拼接成封閉缺口H。更進一步地說，由 第一圖案化絕緣層132與圖案化導電層120拼接成的圖案化遮光層140例如為具有多個陣列排列的封閉缺口H之網狀遮光層，此圖案化遮光層140可包括多個與x方向平行之第一部份142以及多個與y方向平行之第二部份144，第一部份142(第二部份144)例如為由部分圖案化導電層120與部份圖案化絕緣層130交替連接而形成之長條形圖案。

本實施例之觸控基板100A可進一步包括第二圖案化絕緣層150，此第二圖案化絕緣層150配置於圖案化導電層120上且至少覆蓋第一橋接導線G1。詳言之，此第二圖案化絕緣層150可包括多個分別覆蓋各第一橋接導線G1之島狀絕緣區塊152。這些島狀絕緣區塊152較佳的是與其下之第一橋接導線G1重合。這些島狀絕緣區塊152之材質可為透明的絕緣材質或遮光的絕緣材質，如氮化矽(SiNx)或金屬鉻(Cr)。

另外，本實施例之觸控基板100A更包括多個第二橋接導線G2，這些第二橋接導線G2配置於第二圖案化絕緣層150上且與部分網狀感測墊P電性連接。詳言之，部分沿著y方向排列之網狀感測墊P透過多個第二橋接導線G2電性連接以構成沿y方向延伸之第二感測串列S2，且這些第二感測串列S2與第一感測串列S1電性絕緣。

圖4為本發明一實施例之顯示面板1000A示意圖。本實施例之顯示面板1000A可包括本實施例之觸控基板100A、主動元件陣列基板200以及顯示介質層300。主動元件陣列基板200對向於觸控基板100A。顯示介質層300 配置於主動元件陣列基板200與觸控基板100A之間。

值得一提的是，主動元件陣列基板200具有多個陣列排列之顯示區域D以及位於這些顯示區域D外之非顯示區I，其中圖案化遮光層140之位置對應於非顯示區I的位置，且非顯示區I之邊緣I-a未超出圖案化遮光層140之邊緣140a。換言之，圖案化遮光層140可完全地覆蓋住主動元件陣列基板200之非顯示區I，且暴露出陣列基板200之顯示區D。也就是說，此包括圖案化遮光層140之觸控基板100A具有與黑色矩陣(black matrix)類似的功能，且同時具有可感測觸控位置的功能。此外，具有與黑色矩陣(black matrix)類似的功能的圖案化遮光層140，其結構細密不易為人眼所察覺。值得注意的是，封閉缺口H的尺寸與形狀例如係與主動元件陣列基板200上之子畫素PE(或畫素)對應。

綜上所述，本發明之觸控基板藉由將具有感測功能之圖案化導電層整合在圖案化遮光層中，使得本發明之觸控基板除了具有遮光的功能外，亦具有感測觸碰位置的功能。此外，觸控基板中之具感測功能之圖案化導電層結構細密不易為人眼所察覺。

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。

1000、1000A‧‧‧顯示面板

100、100A‧‧‧觸控基板

110‧‧‧基板

120‧‧‧圖案化導電層

130‧‧‧圖案化絕緣層

132‧‧‧第一圖案化絕緣層

140‧‧‧圖案化遮光層

142‧‧‧第一部份

144‧‧‧第二部份

150‧‧‧第二圖案化絕緣層

152‧‧‧島狀絕緣區塊

200‧‧‧主動元件陣列基板

300‧‧‧顯示介質層

S‧‧‧表面

R1、R2、R3、R4‧‧‧條狀區域

A‧‧‧感測墊配置區

x、y、i、j‧‧‧方向

θ‧‧‧銳角

T‧‧‧直角三角形

T-1‧‧‧直角三角形長邊

T-2‧‧‧直角三角形斜邊

P‧‧‧感測墊

H‧‧‧封閉缺口

H1’，H2’‧‧‧開放缺口

I‧‧‧非顯示區

D‧‧‧顯示區

G1、G2‧‧‧橋接導線

S1、S2‧‧‧感測串列

PE‧‧‧子畫素

圖1為本發明第一實施例之觸控基板示意圖。

圖2為本發明第一實施例之顯示面板示意圖。

圖3為本發明第二實施例之觸控基板示意圖。

圖4為本發明第二實施例之顯示面板示意圖。

100A‧‧‧觸控基板

110‧‧‧基板

120‧‧‧圖案化導電層

132‧‧‧第一圖案化絕緣層

140‧‧‧圖案化遮光層

142‧‧‧第一部份

144‧‧‧第二部份

150‧‧‧第二圖案化絕緣層

152‧‧‧島狀絕緣區塊

S‧‧‧表面

R3、R4‧‧‧條狀區域

A‧‧‧感測墊配置區

x、y‧‧‧方向

P‧‧‧感測墊

H‧‧‧封閉缺口

H1’，H2’‧‧‧開放缺口

G1、G2‧‧‧橋接導線

S1、S2‧‧‧感測串列

Claims (15)

1. 一種觸控基板，包括：一基板，具有一表面，其中該基板具有多個彼此平行的第一條狀區域以及多個彼此平行的第二條狀區域，該些第一條狀區域與該些第二條狀區域交錯以定義出多個感測墊配置區，且該些第一條狀區域與該些第二條狀區域位於該表面上；一圖案化導電層，配置於該表面上，其中該圖案化導電層包括多個配置於該些感測墊配置區的網狀感測墊；以及一圖案化絕緣層，配置於該些第一條狀區域與該些第二條狀區域上，其中該圖案化絕緣層與該圖案化導電層拼接成一圖案化遮光層，該圖案化遮光層具有多個陣列排列之封閉缺口，其中一部分的該些封閉缺口由該圖案化導電層所環繞，而另一部份的該些封閉缺口由該圖案化導電層以及配置於該些第一條狀區域或該些第二條狀區域上的該圖案化絕緣層所共同環繞。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控基板，其中該圖案化絕緣層之材質包括黑色絕緣材料。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控基板，其中該圖案化絕緣層之材質包括黑色樹脂。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控基板，其中該圖案化導電層之材質包括金屬。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控基板，其中該圖案化導電層更包括多個與部分網狀感測墊連接之第一橋接 導線。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控基板，更包括一第二圖案化絕緣層，配置於該圖案化導電層上且至少覆蓋該第一橋接導線。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控基板，更包括多個第二橋接導線，該配置於第二圖案化絕緣層上且與部分網狀感測墊電性連接。
8. 如申請專利範圍第5項所述之觸控基板，其中該圖案化絕緣層之材質包括黑色絕緣材料。
9. 如申請專利範圍第5項所述之觸控基板，其中該絕圖案化絕緣層之材質包括黑色樹脂。
10. 如申請專利範圍第5項所述之觸控基板，其中該圖案化導電層之材質包括金屬。
11. 一種顯示面板，包括：如申請專利範圍第1項或第5項所述之觸控基板；一主動元件陣列基板，對向於該觸控基板，該主動元件陣列基板具有多個陣列排列之顯示區域以及一位於該些顯示區域外之非顯示區，其中該圖案化遮光層之位置對應於該非顯示區的位置，且該非顯示區之邊緣未超出該圖案化遮光層之邊緣；以及一顯示介質層，設置於該主動元件陣列基板與該觸控基板之間。
12. 一種圖案化遮光層，適於配置於一基板之一表面上，其中該基板具有多個彼此平行的第一條狀區域以及多個彼此平行的第二條狀區域，該些第一條狀區域與該些第 二條狀區域交錯以定義出多個感測墊配置區，且該些第一條狀區域與該些第二條狀區域位於該表面上，該圖案化遮光層包括：一圖案化導電層，配置於該基板表面上，其中該圖案化導電層包括多個配置於該些感測墊配置區的網狀感測墊；以及一圖案化絕緣層，配置於該些第一條狀區域與該些第二條狀區域上，其中該圖案化絕緣層與該圖案化導電層拼接成該圖案化遮光層，該圖案化遮光層具有多個封閉缺口，其中一部分的該些封閉缺口由該圖案化導電層所環繞，而另一部份的該些封閉缺口由該圖案化導電層以及配置於該些第一條狀區域或該些第二條狀區域上的該圖案化絕緣層所共同環繞。
13. 如申請專利範圍第12項所述之圖案化遮光層，其中該圖案化導電層更多個與部分網狀感測墊連接之第一橋接導線。
14. 如申請專利範圍第13項所述之圖案化遮光層，更包括一第二圖案化絕緣層，配置於該圖案化導電層上且至少覆蓋該第一橋接導線。
15. 如申請專利範圍第14項所述之圖案化遮光層，更包括多個第二橋接導線，該配置於第二圖案化絕緣層上且與部分網狀感測墊電性連接。