TWI564768B - 感測裝置 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種感測裝置。
近年來,隨著資訊技術、無線行動通訊和資訊家電的快速發展與應用,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,轉變為使用感測裝置,例如觸控面板(Touch Panel)作為輸入裝置。
此類型的感測裝置依照感測形式的不同可大致上區分為電阻式觸控感測技術、電容式觸控感測技術、光學式觸控感測技術、聲波式觸控感測技術以及電磁式觸控感測技術。電容式觸控感測技術具有反應時間快、可靠度佳以及解析度高(high definition)等優點,可被廣泛的應用於各類手持電子裝置上。當使用者以手指接觸或是靠近感測裝置時,感測裝置會依據感測陣列上的電容變化來判斷手指接觸或靠近的位置。然而,感測裝置整合應用於顯示器時,可將感測裝置設置於顯示器前方,供使用者搭配畫面來操作使用,對於顯示器的顯示畫面易有所影響。因此,感測裝置整合應用於顯示器時,顯示畫面的視覺效果是一項要改善的議題。
本發明之一實施例提供一種感測裝置,有助於整合應用於顯示器時提昇顯示器的顯示對比以及色彩飽和度。
本發明一實施例的感測裝置具有一第一區以及一第二區,且第一區的光穿透率小於第二區。感測裝置包括基板、第一導電層、彩色濾光層以及第二導電層。第一導電層配置於基板上,位於第一區中,且第一導電層包括多個第一電極圖案。彩色濾光層配置於基板上且覆蓋第一導電層。第二導電層配置於該彩色濾光層上,且第二導電層包括多個第二電極圖案。第二電極圖案的至少一者具有一連接部,連接部穿過彩色濾光層而電性連接於其中一個第一電極圖案。第一電極圖案與第二電極圖案構成多個第一電極串列以及多個第二電極串列。第一電極串列交錯於第二電極串列,且連接部位於其中一個第一電極串列與其中一個第二電極串列的交錯處。
本發明一實施例的感測裝置使用彩色濾光層來分隔第一電極串列與第二電極串列以避免第一電極串列與第二電極串列不必要的導通。本發明一實施例的感測裝置讓顯示光線由第二區通過,將感測裝置整合應用於顯示器時顯示器呈現的顯示畫面可具有理想的顯示對比。另外,本發明一實施例的感測裝置將第一導電層的第一電極圖案設置於光穿透率較低的第一區,第一電極圖案的設置不易對顯示畫面造成影響。本發明一實施例的感測裝置整合應用於顯示器時有助於提升顯示器的顯示效果。
為讓本發明能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A為本發明一實施例的感測裝置的上視示意圖,圖1B為圖1A的感測裝置中,局部區域R的放大示意圖。在圖1A與圖1B中,感測裝置10 包括基板100以及設置於基板100上的第一導電層110、彩色濾光層120以及第二導電層130。具體來說,為了清楚表示各層在上視圖中的輪廓設計,圖2A至圖2C分別繪製了第一導電層110、彩色濾光層120以及第二導電層130的局部上視示意圖。
請同時參照圖1A、1B與圖2A,第一導電層110在本實施例中包括多個第一電極圖案112與多個第一電極圖案114,各個第一電極圖案112或114的輪廓可由間隙110G定義出來。也就是說,間隙110G可將第一導電層110劃分出多個彼此獨立的圖案而構成第一電極圖案112與114。各個第一電極圖案112包括多個加寬部112A以及多個窄縮部112B。各個窄縮部112B連接於兩個加寬部112A之間以將這些加寬部112A沿著第一方向D1連接成串而構成第一電極串列E1。也就是說,在本實施例中,各個第一電極圖案112即為一個第一電極串列E1,且感測裝置10中的這些第一電極串列E1彼此可由間隙110G分隔開來。以相交於第一方向D1的方向定義為第二方向D2時,各個第一電極圖案112的窄縮部112B可位於在第二方向D2上相鄰的兩個第一電極圖案114之間。
感測裝置10具有沿著第一方向D1與第二方向D2排列成陣列的多個開口110A,且第一導電層110所在面積的透光率小於這些開口110A所在面積的透光率,因而在感測裝置10中以開口110A以外所在面積定義出第一區12且以開口110A所在的面積定義出第二區14。換言之,在本實施例中,第一區12的透光率小於第二區14的透光率以使陣列排列的這些開口110A允許光線穿過,而第一導電層110所在面積則用以遮擋或屏蔽光線。
如圖1A、1B與2B所示,彩色濾光層120在本實施例中可例如包括多個彩色濾光圖案122、124與126,其中本實施例以不同元件符號122、124與126標示三個彩色濾光圖案以表示此三者可具有不同色彩。舉例而言,彩色濾光圖案122、124與126可以分別為紅色濾光圖案、綠色濾光圖案以及藍色濾光圖案,但在其他實施例中彩色濾光層120不以三種色彩的彩色濾光圖案為限。
彩色濾光圖案122、124與126中相鄰兩者之交界可位在第一區12中,可透過第一區12的透光率較低的特性來遮擋彩色濾光圖案122、124與126相鄰兩者之交界可能發生的色彩相互干擾或是色彩不均勻等現象。將彩色濾光圖案122、124與126相鄰兩者之交界設置在第一區12有利於提供較佳的彩色濾光效果。另外,以彩色濾光圖案122為例,單個彩色濾光圖案122的寬度W可設計為恰好覆蓋第一導電層110中的其中一處開口110A,因此單個彩色濾光圖案122的寬度W可以約等於第一導電層110中的開口110A在第二方向D2上的間距P。不過,單個彩色濾光圖案122的寬度W不以此為限。在其他實施例中,單個彩色濾光圖案122的寬度W可設計為覆蓋住不超過開口110A或是設計為覆蓋住多於一排的開口110A。
請參照圖1A、1B與2C,第二導電層130包括多個第二電極圖案132,這些第二電極圖案132彼此獨立且設置於其中一個第一電極圖案112的其中一個窄縮部112B上方。具體來說,各個第二電極圖案132橫跨其中一個第一電極圖案112的其中一個窄縮部112B以將在第二方向D2上相鄰的兩個第一電極圖案114連接成串而構成第二電極串列E2。
圖3A為圖1B的感測裝置的局部區域中沿線I-I繪製的第一種實施方式的剖面示意圖。請參照圖1B與圖3A,在本實施例中,以感測裝置10A表示為前述感測裝置10的一種實施方式的剖面圖。感測裝置10A的各個構件實質上可具有前述圖1A與1B類似的輪廓設計。在感測裝置10A中,各第二電極圖案132具有用來連接於第一電極圖案114的連接部132A。以本實施例而言,每個第二電極圖案132的兩端各自具有一個連接部132A,且各連接部132A穿過彩色濾光層120而電性連接於其中一個第一電極圖案114。如此一來,各個第二電極圖案132可以將在第二方向D2上相鄰的兩個第一電極圖案114在實體上以及電性上都連接成串而構成第二電極串列E2。
由圖3A可知,間隙110G可以將構成第一電極串列E1的第一電極圖案112與構成第二電極串列E2的第一電極圖案114分隔開來。請參考圖1A與圖1B,第一導電層110與第二導電層130的連接關係可以構成多個第一電極串列E1與多個第二電極串列E2,其中第一電極串列E1交錯於第二電極串列E2且第一電極串列E1不與第二電極串列E2導通以實現互容式感測觸控功能。換言之,感測裝置10或感測裝置10A進行觸控感測時,第一電極串列E1與第二電極串列E2其中一者可以作為掃描電極另一者作為讀取電極,且當使用者的手或是觸控媒介(例如觸控筆)接觸或是靠近感測裝置10或感測裝置10A時可利用讀取電極的電容變化來估計觸控位置以實現觸控感測。
第一導電層110在本實施例中可以為遮光導電層且較佳是具有低反射率的特性,因此第一導電層110所在面積可以定義出透光率較小的第一區12,而開口110A所在區域可以視為透光率較大的第二區14。具體而言,用來製作第一導電層110的遮光導電材料可包括金屬或金屬合金,例如鉻、銀、鋁、金、銅、鐵、鈦。第二導電層130可以由透明導電材料製作而成以具備需要的透光率(例如比第一導電層110更高的透光率)。透明導電材料可例如包括銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、氧化銦、氧化鋅、氧化錫、 奈米銀線(AgNW)、聚二氧乙基噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)、奈米碳管(CNT)等。
彩色濾光層120的材質可以是具有色彩的樹脂或是油墨等。彩色濾光層120具有絕緣特性,可將彩色濾光層120夾置於第一導電層110與第二導電層130之間,避免第一導電層110的第一電極圖案112與第二導電層130的第二電極圖案132導通,以提供互容感測作用。換言之,本實施例的設計直接採用具有彩色濾光效果的彩色濾光層120作為第一導電層110與第二導電層130之間的絕緣層,因此感測裝置10可具有觸控感測功能,且在不額外增加其他膜層的前提下提供彩色濾光的作用。
圖3A中第一區12具有較低的透光率,可使用遮光導電材料製作第一導電層110。不過,本發明不以此為限。舉例而言,圖3B與圖3C為圖1B的感測裝置的局部區域中沿線I-I繪製的第二種與第三種實施方式的剖面示意圖。請先參照圖3B,感測裝置10在圖3B的實施方式中構成感測裝置10B,感測裝置10在圖3C的實施方式中構成感測裝置10C,感測裝置10B與感測裝置10C可類似於圖3A的設計。不過,圖3B與圖3C的實施方式中,彩色濾光層120與基板100之間更設置有一遮光層140,且第一導電層110順應著遮光層140分布,使得遮光層140與對應的第一導電層110的分布面積定義出如圖1A與圖1B中的第一區12。遮光層140的材質可以是遮光樹脂材料或是其他具有足夠遮光性質的材料。具體來說,在圖3B中,遮光層140配置於第一導電層110與基板100之間,而在圖3C中,第一導電層110配置於遮光層140與基板100之間。在圖3B與圖3C的設計之下,第一導電層110可不需限定為遮光導電材料,其可選擇由透明導電材料製作。透明導電材料可例如包括銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、氧化銦、氧化鋅、氧化錫、 奈米銀線(AgNW)、聚二氧乙基噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)、奈米碳管(CNT)等。
圖4為本發明一實施例的導光結構的局部示意圖。在圖4中,導光結構150具有多個導光開口150A,且導光結構150在各導光開口150A處具有一傾斜側壁152。導光結構150應用於感測裝置10A至10C任一者中可提供導引光線的作用。圖5A為本發明另一實施例的感測裝置的剖面示意圖。請參照圖5A,感測裝置10D可包括如圖3A的構件,且更包括圖4的導光結構150。具體來說,感測裝置10D的上視圖可具有如圖1A與圖1B所示的結構設計,並且包括配置於基板100上的第一導電層110、彩色濾光層120與第二導電層130。因此,第一導電層110、彩色濾光層120與第二導電層130的結構設計可以參照圖1A、1B、2A至2C、以及3A的相關描述,此處不另贅述。另外,感測裝置10D也可選擇性地包括如圖3B與圖3C中所繪示的遮光層140。
導光結構150可配置於彩色濾光層120上,具有多個導光開口150A,且導光開口150A陣列排列以暴露出第一導電層110所定義出來的第二區14。換言之,導光結構150所在面積大致上都是位在第一區12中並且暴露出第二區14使得光線可以在第二區14穿過。另外,導光結構150在各導光開口150A處具有傾斜側壁152,使得各導光開口150A的面積由接近於基板100的一端遠離基板100逐漸增加。也就是說,傾斜側壁152與彩色濾光層120的頂表面之間的夾角Θ小於90度,例如為85度。
圖5B為本發明又一實施例的感測裝置的剖面示意圖。請參照圖5B,感測裝置10E包括第一導電層110、彩色濾光層120’、第二導電層130與導光結構150,其中第一導電層110、第二導電層130與導光結構150可類似於圖5A的實施例。彩色濾光層120’類似於前述的彩色濾光層120,不過彩色濾光層120’的彩色濾光圖案122、124之間彼此相隔一距離d。並且,感測裝置10E更包括一隔絕層160。隔絕層160配置於彩色濾光層130與導光結構150之間,可提供設置導光結構150所需的平面。另外,感測裝置10E可選擇性地包括如圖3B與圖3C中所繪示的遮光層140。亦即,第一導電層110可不需限定以遮光導電材料製作。
圖6為本發明再一實施例的感測裝置的剖面示意圖。請參照圖6,感測裝置10F,類似於圖5A的感測裝置10D,可包括如圖3A的構件,且更包括圖4的導光結構150。具體來說,感測裝置10F的第二電極圖案132可以覆蓋導光結構150,導光結構150位於第二電極圖案132與彩色濾光層120之間。導光結構150的設計可類似於前述的導光結構150,可具有傾斜側壁152以提供光線導引的作用。
圖7為本發明一實施例的感測裝置應用於顯示器的示意圖。請參照圖7,本實施例是以圖5A的感測裝置10D搭配顯示層DL以構成顯示器1為例,在其他的實施例中,亦可以將感測裝置10A至10C與10E中任一者搭配顯示層DL來構成顯示器,且顯示層DL可以是自發光型顯示層,例如有機發光顯示層等,或是非自發光型顯示層,例如液晶顯示層、電泳顯示層或是電濕潤顯示層等。具體而言,顯示器1包括有感測裝置10D、覆蓋層IM以及顯示層DL。覆蓋層IM覆蓋感測裝置10D上的導光結構150,且填充於導光開口150A中,而顯示層DL配置於覆蓋層IM上。覆蓋層IM的折射率大於導光結構150的折射率,且覆蓋層IM的折射率與導光結構150的折射率的差值可例如是大於等於0.3。在一實施例中,覆蓋層IM的折射率可以為1.3至2,而導光結構150的折射率可以為1至1.7。由顯示層DL發出的光線L可以經由傾斜側壁152導引而由第一導電層110的開口110A射出。顯示層DL發出的顯示光線可以集中於開口110A所在的第二區14射出,有助於提高顯示器1的顯示亮度。當顯示器1在亮度較高的環境中被使用時,顯示器1呈現的畫面仍可被使用者看見。另外,由於感測裝置10D具有彩色濾光層120,可以提供顯示器1彩色化的顯示效果,或是提高顯示畫面的色彩飽和度。
圖8為本發明另一實施例的感測裝置的局部上視圖。請參照圖8,感測裝置20包括基板200以及配置於基板200上的第一導電層210、彩色濾光層220以及第二導電層230。為了清楚表示各層在上視圖中的輪廓設計,圖9A至圖9C分別繪製了第一導電層210、彩色濾光層220以及第二導電層230的局部上視示意圖。
請同時參照圖8與圖9A,第一導電層210在本實施例中包括多個第一電極圖案212,其中各個第一電極圖案212的輪廓由間隙210G定義出來而獨立於第一導電層210的其他部分,例如遮光圖案214。另外,在本實施例中,第一導電層210整體可具有多個開口210A。第一電極圖案212所在面積的透光率小於開口210A所在面積的透光率,因而在感測裝置20中以開口210A以外面積定義出第一區22且以開口210A所在面積定義出第二區24。換言之,在本實施例中,第一區22的透光率小於第二區24的透光率以使陣列排列的這些開口210A允許光線穿過,而第一電極圖案212所在面積可用以遮擋或屏蔽光線。
由圖8與9B可知,彩色濾光層220在本實施例中可例如包括多個彩色濾光圖案222、224與226,其中本實施例以不同元件符號222、224與226標示三個彩色濾光圖案以表示此三者可具有不同色彩。舉例而言,彩色濾光圖案222、224與226可以分別為紅色濾光圖案、綠色濾光圖案以及藍色濾光圖案,但在其他實施例中彩色濾光層120不以三種色彩的濾光圖案為限。
彩色濾光圖案222、224與226中相鄰兩者之交界可位在第一區22中,可透過第一區22的透光率較低的特性來遮擋彩色濾光圖案222、224與226相鄰兩者之交界可能發生的色彩相互干擾或是色彩不符預設條件的現象。將彩色濾光圖案222、224與226相鄰兩者之交界設置在第一區22有利於提供較佳的濾光效果。另外,以彩色濾光圖案222為例,單個彩色濾光圖案222的寬度W可設計為恰好覆蓋第一導電層210中的其中一處開口210A,因此單個彩色濾光圖案222的寬度W可以約等於第一導電層210中的開口210A的間距P。不過,單個彩色濾光圖案222的寬度W不以此為限。在其他實施例中,單個彩色濾光圖案222的寬度W可設計為覆蓋住不超過開口210A或是設計為覆蓋住多於一排的開口210A。
請同時參照圖8與圖9C,第二導電層230在本實施例中包括相互獨立的多個第二電極圖案232與234,且第二電極圖案232與第二電極圖案234由間隙230G分隔開來而彼此獨立。各個第二電極圖案232包括多個加寬部232A以及多個窄縮部232B。各個窄縮部232B連接於兩個加寬部232A之間以將這些加寬部232A沿著第一方向D1連接成串而構成第一電極串列E1。也就是說,在本實施例中,各個第二電極圖案232即為一個第一電極串列E1。以相交於第一方向D1的方向定義為第二方向D2時,各個第二電極圖案232的窄縮部232B位於在第二方向D2上相鄰的兩個第二電極圖案234之間。此外,由圖8可知,各個第一電極圖案212橫跨其中一個第二電極圖案232的其中一個窄縮部232B以將在第二方向D2上相鄰的兩個第二電極圖案234連接成串而構成第二電極串列E2。
圖10A為圖8的感測裝置的局部區域中沿線II-II繪製的第一種實施方式的剖面示意圖。請參照圖10A與圖8,在本實施例中,以感測裝置20A表示為前述感測裝置20的一種實施方式的剖面圖。感測裝置20A的各個構件實質上可具有前述圖8所呈現的輪廓設計。在感測裝置20A中,各第二電極圖案234具有用來連接於第一電極圖案212的連接部234A。以本實施例而言,每個第二電極圖案234的兩端各自具有一個連接部234A,且連接部234A穿過彩色濾光層220而電性連接於其中一個第一電極圖案212。如此一來,各個第一電極圖案212可以將在第二方向D2上相鄰的兩個第二電極圖案234在實體上以及電性上都連接成串而構成第二電極串列E2。
由圖8可知,第一導電層210與第二導電層230的連接關係可以構成多個第一電極串列E1與多個第二電極串列E2,其中第一電極串列E1交錯於第二電極串列E2且第一電極串列E1不與第二電極串列E2導通以實現互容式感測觸控功能。換言之,感測裝置20進行觸控感測時,第一電極串列E1與第二電極串列E2其中一者可以作為掃描電極另一者作為讀取電極,且當使用者的手或是觸控媒介(例如觸控筆)接觸或是靠近感測裝置20時可利用讀取電極的電容變化來估計觸控位置以實現觸控感測。
第一導電層210在本實施例中可以為遮光導電層且較佳是具有低反射率的特性,因此第一導電層210所在面積可以定義出透光率較小的第一區22,而開口210A所在區域可以視為透光率較大的第二區24。第一導電層210可使用遮光材料製作,第一電極圖案212以外的部分第一導電層210可作為遮光圖案214位於第一區22。另外,用來製作第一導電層210的遮光導電材料可包括金屬或金屬合金,例如鉻、銀、鋁、金、銅、鐵、鈦或其他金屬。第二導電層230可以由透明導電材料製作而成以具備有需要的透光率(例如比第一導電層210更高的透光率)。透明導電材料可例如包括銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、氧化銦、氧化鋅、氧化錫、 奈米銀線(AgNW)、聚二氧乙基噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)、奈米碳管(CNT)等。
彩色濾光層220的材質可以是具有色彩的樹脂或是油墨等。彩色濾光層220具有絕緣特性,可將彩色濾光層220夾置於第一導電層210與第二導電層230之間,避免第一導電層210的第一電極圖案212與第二導電層230的第二電極圖案232導通,以提供互容感測作用。換言之,本實施例的設計直接採用具有彩色濾光效果的彩色濾光層220作為第一導電層210與第二導電層230之間的絕緣層,因此感測裝置20可具有觸控感測功能,且在不額外增加其他膜層的前提下提供彩色濾光的作用。
圖10B為圖8的感測裝置的局部區域中沿線II-II繪製的第二種實施方式的剖面示意圖。請參照圖10B,在本實施例中,以感測裝置20B表示為前述感測裝置20的一種實施方式的剖面圖。具體而言,感測裝置20B可包括感測裝置20A的構件,且更包括一導光結構150。第二導電層230可覆蓋導光結構150,使得導光結構150位於第二導電層230與彩色濾光層220之間。導光結構150的設計可類似於前述的導光結構150,可具有傾斜側壁152以提供光線導引的作用。感測裝置20B應用於顯示器時,可以提供彩色濾光作用、觸控感測作用以及導引光線作用。
圖11為本發明另一實施例的感測裝置應用於顯示器的示意圖。請參照圖11,本實施例是以圖10B的感測裝置20B搭配顯示層DL以構成顯示器2為例,在其他的實施例中,亦可以將感測裝置20A搭配顯示層DL來構成顯示器,且顯示層DL可以是自發光型顯示層,例如有機發光顯示層等,或是非自發光型顯示層,例如液晶顯示層、電泳顯示層或是電濕潤顯示層等。具體而言,顯示器2包括有感測裝置20B、覆蓋層IM以及顯示層DL。覆蓋層IM覆蓋感測裝置20B上的導光結構150且填充於導光開口150A中,而顯示層DL配置於覆蓋層IM上。覆蓋層IM的折射率大於導光結構150的折射率,且覆蓋層IM的折射率與導光結構150的折射率的差值可例如是大於等於0.3。在一實施例中,覆蓋層IM的折射率可以為1.3至2,而導光結構150的折射率可以為1至1.7。由顯示層DL發出的光線L可以經由傾斜側壁152導引而由第一導電層210的開口210A射出。顯示層DL發出的顯示光線可以集中於開口210A所在的第二區24射出,有助於提高顯示器2的顯示亮度。另外,由於感測裝置20B具有彩色濾光層220,可以提供顯示器2彩色化的顯示效果,或是提高顯示畫面的色彩飽和度。
圖12為本發明另一實施例的感測裝置的局部上視示意圖。請參照圖12,感測裝置30包括了配置於基板100上的第一導電層110、彩色濾光層320以及第二導電層130,其中第一導電層110與第二導電層130的設計可類似於圖1B的第一導電層110與第二導電層130,而此處不另贅述。在本實施例中,彩色濾光層320與第一導電層130的圖案設計在尺寸比例上可不同於圖1B的實施例。具體來說,彩色濾光層320可例如包括多個彩色濾光圖案322、324與326,並且各彩色濾光圖案322、324或326的寬度W覆蓋多排的開口110A。感測裝置30可以更包括如圖5A所繪示的導光結構150以提供導引光線的作用,而在整合應用於顯示器時,可提升顯示器的顯示亮度。
圖13為本發明再一實施例的感測裝置的局部上視示意圖。請參照圖13,感測裝置40包括了配置於基板200上的第一導電層210、彩色濾光層420以及第二導電層230,其中第一導電層210與第二導電層230的設計可類似於圖8的第一導電層210與第二導電層230,而此處不另贅述。在本實施例中,彩色濾光層420與第一導電層210的圖案設計在尺寸比例上可不同於圖8的實施例。具體來說,彩色濾光層420可例如包括多個彩色濾光圖案422、424與426,並且各彩色濾光圖案422、424或426的寬度W覆蓋多排的開口210A。感測裝置40可以更包括如圖5A所繪示的導光結構150以提供導引光線的作用,而在整合應用於顯示器時,可提升顯示器的顯示亮度。
圖14A為本發明再一實施例的顯示器的示意圖,而圖14B為圖14A的顯示器在摺疊狀態下的示意圖。如圖14A與圖14B所示,顯示器3可為一種可撓式顯示器,其中顯示器3可以整合具有前述實施例中所記載的任一種感測裝置,或是具有顯示器1或是顯示器2的結構設計。因此,顯示器3在圖14A與圖14B中僅示意性的繪製出部分構件。另外,顯示器3可具有交替排列的第一區段3A以及第二區段3B。在本實施例中,以一個第一區段3A介於兩個第二區段3B之間來說明,但上述區段的數量並不以此為限。如圖14B所示,顯示器3例如以第一區段3A為彎摺區,讓兩個第二區段3B上下相對,其中彎摺區的延伸方向例如為方向DB。此時,設置於顯示器3內的導光結構150’可以至少具有第一導光圖案GP1以及第二導光圖案GP2,其中第一導光圖案GP1可位於第一區段3A中而第二導光圖案GP2可位於第二區段3B中。
圖14C為圖14A的顯示器中的導光結構的示意圖。具體而言,請同時參照圖14A與圖14C,本實施例的導光結構150’包括位於第一區段3A中的第一導光圖案GP1與位於第一區段3A之外的第二導光圖案GP2。顯示器3的第一區段3A設定為撓曲時的彎摺區,位於第一區段3A中的第一導光圖案GP1可以例如設置為條狀圖案,且各個條狀圖案大致上平行於方向DB。因此,第一導光圖案GP1可以定義出條狀導光開口150A’於兩個條狀圖案之間以作為前述的導光開口150A。第二導光圖案GP2可如前述圖4具有網格狀的圖案,且第二導光圖案GP2可以定義出多個格狀導光開口150A’’作為前述的導光開口150A。在此,在第一導光結構GP1的延伸方向上,條狀導光開口150A’的延伸長度大於格狀導光開口150A’’的延伸長度。當顯示器3彎摺如圖14B的狀態時,第一導光圖案GP1不容易被折損或是斷開,而有助於維持顯示器3的使用壽命。另外,無論第一導光圖案GP1或是第二導光圖案GP2都可具有傾斜側壁152,藉著傾斜側壁152的設置可以更有效地將顯示器3的顯示光線導引出去以供使用者觀看。
位於第一區段3A的各第一導光圖案GP1亦可以斷開為多段,呈現如圖15的態樣。圖15為圖14A的顯示器的一種變化實施方式。在圖15中,顯示器3’的第一區段3A中,第一導光圖案GP1’可以沿著路徑LR排列,且路徑LR大致上可以平行於顯示器3’預定被彎摺的彎摺軸線。
本發明一實施例的感測裝置利用彩色濾光層當作兩層導電層之間的絕緣層,因此感測裝置可以提供彩色濾光的作用。另外,本發明一實施例的感測裝置將導電層的電極圖案設置於透光率較低的區域或是以導電層的電極圖案定義出透光率較低的區域,使得光線可以集中由透光率較高的區域射出。在感測裝置整合應用於顯示器時,有助於提高顯示器的顯示亮度。當使用者在環境亮度較大的環境中使用顯示器,仍可以看到清晰的顯示畫面。再者,本發明部分實施例的感測裝置具有導光結構,導光結構的設計可將光線導引至透光率較高的區域發出,有助於提高顯示器的顯示亮度。
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,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍及其均等範圍所界定者為準。
1、2、3、3’:顯示器 3A:第一區段 3B:第二區段 10、10A~10F、20、20A、20B、30、40:感測裝置 12:第一區 14:第二區 100、200:基板 110、210:第一導電層 110A、210A:開口 110G、210G、230G:間隙 112、114、212:第一電極圖案 112A、232A:加寬部 112B、232B:窄縮部 120、220、320、420:彩色濾光層 122、124、126、222、224、226、322、324、326、422、424、426:彩色濾光圖案 130、230:第二導電層 132、232、234:第二電極圖案 132A、234A:連接部 140:遮光層 150、150’:導光結構 150A:導光開口 150A’:條狀導光開口 150A’’:格狀導光開口 152:傾斜側壁 160:隔絕層 214:遮光圖案 D1:第一方向 D2:第二方向 DB:方向 DL:顯示層 d:距離 E1:第一電極串列 E2:第二電極串列 GP1、GP1':第一導光圖案 GP2:第二導光圖案 I-I、II-II:線 IM:覆蓋層 L:光線 LR:路徑 P:間距 R:區域 W:寬度 Θ:夾角
圖1A為本發明一實施例的感測裝置的上視示意圖。 圖1B為圖1A的感測裝置中,局部區域R的放大示意圖。 圖2A為圖1A的感測裝置中,第一導電層的局部上視示意圖。 圖2B為圖1A的感測裝置中,彩色濾光層的局部上視示意圖。 圖2C為圖1A的感測裝置中,第二導電層的局部上視示意圖。 圖3A為圖1B的感測裝置的局部區域中沿線I-I繪製的第一種實施方式的剖面示意圖。 圖3B為圖1B的感測裝置的局部區域中沿線I-I繪製的第二種實施方式的剖面示意圖。 圖3C為圖1B的感測裝置的局部區域中沿線I-I繪製的第三種實施方式的剖面示意圖。 圖4為本發明一實施例的導光結構的局部示意圖。 圖5A為本發明另一實施例的感測裝置的剖面示意圖。 圖5B為本發明又一實施例的感測裝置的剖面示意圖。 圖6為本發明再一實施例的感測裝置的剖面示意圖。 圖7為本發明一實施例的感測裝置應用於顯示器的示意圖。 圖8為本發明另一實施例的感測裝置的局部上視圖。 圖9A至圖9C分別繪製了第一導電層、彩色濾光層以及第二導電層的局部上視示意圖。 圖10A為圖8的感測裝置的局部區域中沿線II-II繪製的第一種實施方式的剖面示意圖。 圖10B為圖8的感測裝置的局部區域中沿線II-II繪製的第二種實施方式的剖面示意圖。 圖11為本發明另一實施例的感測裝置應用於顯示器的示意圖。 圖12為本發明另一實施例的感測裝置的局部上視示意圖。 圖13為本發明再一實施例的感測裝置的局部上視示意圖。 圖14A為本發明再一實施例的顯示器的示意圖。 圖14B為圖14A的顯示器在摺疊狀態下的示意圖。 圖14C為圖14A的顯示器中的導光結構的示意圖。 圖15為圖14A的顯示器的一種變化實施方式。
12:第一區 14:第二區 110:第一導電層 110A:開口 110G:間隙 112、114:第一電極圖案 120:彩色濾光層 122、124、126:彩色濾光圖案 130:第二導電層 132:第二電極圖案 D1:第一方向 D2:第二方向 E1:第一電極串列 E2:第二電極串列 I-I:線 P:間距 R:區域
Claims (19)
- 一種感測裝置,具有一第一區以及一第二區,該第一區的光穿透率小於該第二區,該感測裝置包括:一基板;一第一導電層,配置於該基板上,位於該第一區中,且該第一導電層包括多個第一電極圖案;一彩色濾光層,配置於該基板上,覆蓋該第一導電層;一遮光層,該遮光層配置於該彩色濾光層與該基板之間,該第一導電層順應著該遮光層分布,且該遮光層的分布面積定義出該第一區;以及一第二導電層,配置於該彩色濾光層上,且該第二導電層包括多個第二電極圖案,該些第二電極圖案的至少一者具有一連接部,該連接部穿過該彩色濾光層而電性連接於其中一個第一電極圖案,其中該些第一電極圖案與該些第二電極圖案構成多個第一電極串列以及多個第二電極串列,該些第一電極串列交錯於該些第二電極串列,且該連接部位於其中一個第一電極串列與其中一個第二電極串列的交錯處。
- 如申請專利範圍第1項所述的感測裝置,其中該第一導電層為遮光導電層,且該第一導電層的分布面積定義出該第一區。
- 如申請專利範圍第1項所述的感測裝置,其中該第二區包括多個開口以及多個間隙,且該些開口陣列排列以及該些間隙定義該些第一電極圖案的輪廓。
- 如申請專利範圍第3項所述的感測裝置,其中該彩色濾光層具有多個彩色濾光圖案,相鄰的該些彩色濾光圖案之交界位在該第一區中。
- 如申請專利範圍第4項所述的感測裝置,其中該些開口排列成多排,各該彩色濾光圖案覆蓋不超過一排的該些開口。
- 如申請專利範圍第4項所述的感測裝置,其中該些開口排列成多排,各該彩色濾光圖案覆蓋多於一排的該些開口。
- 如申請專利範圍第1項所述的感測裝置,其中該些第二電極圖案的每一者都具有該連接部,該些第一電極圖案的一部分構成該些第一電極串列,而該些第一電極圖案的另一部分與該些第二電極圖案連接成該些第二電極串列。
- 如申請專利範圍第1項所述的感測裝置,其中該些第二電極圖案的一部分構成該些第二電極串列,而該些第二電極圖案的另一部分各自具有該連接部並連接至該些第一電極圖案以構成該些第一電極串列。
- 如申請專利範圍第8項所述的感測裝置,其中該些第二電極圖案的該部分與該些第二電極圖案的該另一部分藉由一間隙分隔而彼此獨立。
- 如申請專利範圍第1項所述的感測裝置,更包括一導光結構,配置於該彩色濾光層上,且該導光結構具有多個導光開口,且該些導光開口陣列排列而暴露出該第二區。
- 如申請專利範圍第10項所述的感測裝置,其中該導光結構在各該導光開口處具有一傾斜側壁,且各該導光開口的面積由接近於該基板的一端遠離該基板逐漸增加。
- 如申請專利範圍第10項所述的感測裝置,其中該導光結構位於該第二導電層與該彩色濾光層之間。
- 如申請專利範圍第10項所述的感測裝置,更包括一隔絕層,配置於該彩色濾光層與該導光結構之間。
- 如申請專利範圍第10項所述的感測裝置,更包括一覆蓋層,其中該導光結構位於該覆蓋層與該彩色濾光層之間,且該覆蓋層的折射率大於該導光結構的折射率。
- 如申請專利範圍第10項所述的感測裝置,其中該第二導電層的材質為透明導電材料。
- 如申請專利範圍第10項所述的感測裝置,其中該基板具有相鄰的至少一第一區段與至少一第二區段,該導光結構包括位於該第一區段的一第一導光圖案與位於該第二區段的一第二導光圖案,且該第一導光圖案的輪廓不同於該第二導光圖案。
- 如申請專利範圍第16項所述的感測裝置,其中該第一導光圖案為條狀圖案,且該第二導光圖案為網格狀圖案。
- 如申請專利範圍第16項所述的感測裝置,其中該第一導光圖案定義出的導光開口為至少一條狀導光開口,且該第二導光圖案定義出的導光開口為多個格狀導光開口。
- 如申請專利範圍第18項所述的感測裝置,其中在該第一導光圖案的延伸方向上,該條狀導光開口的延伸長度大於該格狀開口的延伸長度。
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