TWI630519B - 具有減少摩爾紋的覆蓋層的觸控面板、具有觸控面板的液晶顯示裝置及觸控面板的形成方法 - Google Patents
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Abstract
一種觸控面板，其中，包括：電極層，具有用於觸控傳感的電極圖案；及覆蓋層，形成在該電極層的上部，並且具有與該電極圖案構成規定的交叉角的圖案。
Description
本發明涉及一種觸控面板、具有觸控面板的液晶顯示裝置及觸控面板的形成方法。更為詳細地涉及一種具有減少摩爾紋的覆蓋層的觸控面板、具有觸控面板的液晶顯示裝置及觸控面板的形成方法。
隨著智能手機的大眾化，對具有觸控功能的液晶顯示裝置的需求急劇增加，其中該觸控功能為對螢幕進行觸控來輸入信號的功能。
觸控功能可透過具有感應觸控壓力或感應由觸控引起的電流變化而識別觸控位置的電極層來實現，具有觸控功能的液晶顯示裝置可透過在上部基板的外部附著如上所述的觸控面板或在形成液晶顯示裝置的工序中將觸控面板形成在液晶顯示裝置內部的方式進行製造。
為了感應觸控位置，觸控面板的電極層配置在顯示器的全部區域，此時，為了解決電極層的形狀被肉眼觀察到的識別性的問題，將電極層形成為具有規則的圖案，該規則的圖案具有多個線或特定的面。
然而，最近為了提高觸控解析度而使用的微細及具有規定規則的群集形式的電極層的圖案與液晶顯示裝置的像素圖案重疊時，會產生波紋現象即摩爾紋現象，從而最終導致液晶顯示裝置的圖像品質下降的問題。其中，該波紋現象為在兩個以上的具有規則的週期性的花紋重疊時產生的一種光學現象。
專利文獻：韓國專利第10-1167007號“靜電電容式觸控面板及其製造方法”
觸控功能可透過具有感應觸控壓力或感應由觸控引起的電流變化而識別觸控位置的電極層來實現，具有觸控功能的液晶顯示裝置可透過在上部基板的外部附著如上所述的觸控面板或在形成液晶顯示裝置的工序中將觸控面板形成在液晶顯示裝置內部的方式進行製造。
為了感應觸控位置，觸控面板的電極層配置在顯示器的全部區域，此時，為了解決電極層的形狀被肉眼觀察到的識別性的問題，將電極層形成為具有規則的圖案，該規則的圖案具有多個線或特定的面。
然而，最近為了提高觸控解析度而使用的微細及具有規定規則的群集形式的電極層的圖案與液晶顯示裝置的像素圖案重疊時，會產生波紋現象即摩爾紋現象，從而最終導致液晶顯示裝置的圖像品質下降的問題。其中，該波紋現象為在兩個以上的具有規則的週期性的花紋重疊時產生的一種光學現象。
專利文獻：韓國專利第10-1167007號“靜電電容式觸控面板及其製造方法”
本發明的目的是提供一種觸控面板，該觸控面板具有與電極層構成規定的交叉角的覆蓋層。
本發明的另一目的是提供一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置透過與電極層構成規定的交叉角的覆蓋層防止產生或減少摩爾紋。
本發明的另一目的是提供一種用於形成具有圖案的覆蓋層的方法。
本發明的所述目的及其他目的，都可透過本發明的觸控面板及液晶顯示裝置而達到。
本發明的一實施例的觸控面板包括：電極層，具有用於觸控傳感的電極圖案；及覆蓋層，形成在該電極層的上部，並且具有與該電極圖案構成規定的交叉角的圖案。
此時，該交叉角較佳為10度~20度，並且較佳地，電極圖案與覆蓋層的圖案相同。
該電極圖案和覆蓋層的圖案可為單位線平行地重複的形狀。
該覆蓋層可形成為包括：第一覆蓋層，形成在該電極層的上部，並且不具有圖案；及第二覆蓋層，形成在該第一覆蓋層的上部，並且具有圖案。或者，該覆蓋層可透過對該覆蓋層的部分區域進行全部或部分蝕刻而形成。
本發明的一實施例的液晶顯示裝置，包括下部基板及隔著液晶層與該下部基板接合的上部基板，其中，包括觸控面板，該觸控面板附著在該上部基板的上部或形成在該上部基板的內部，該觸控面板為本發明的一實施例的觸控面板。
本發明的一實施例的觸控面板的形成方法包括以下步驟：電極層的形成步驟，形成用於觸控傳感的電極圖案；及覆蓋層的形成步驟，在該電極層的上部形成覆蓋層，該覆蓋層具有與該電極圖案構成規定的交叉角的圖案。
該覆蓋層的形成步驟可包括：塗敷覆蓋該電極層的第一覆蓋物質的步驟；塗敷覆蓋該第一覆蓋物質的第二覆蓋物質的步驟；及對該第二覆蓋物質進行蝕刻，以形成與該電極層圖案構成規定的交叉角的圖案的步驟。
此外，該覆蓋層的形成步驟可包括：塗敷覆蓋該電極層的覆蓋物質的步驟；及對已塗敷的該覆蓋物質的部分區域進行全部或部分蝕刻，以形成與該電極層圖案構成規定的交叉角的圖案的步驟。
該交叉角較佳為10度~20度，並且在該覆蓋層的形成步驟中，較佳覆蓋層形成為具有與該電極圖案相同的圖案。
該電極層和該覆蓋層可形成為具有單位線平行地重複的圖案。
本發明提供一種具備與電極層構成規定的交叉角的覆蓋層的觸控面板及這種覆蓋層的形成方法。
此外，本發明提供一種透過與電極層構成規定的交叉角的覆蓋層来防止產生或減少摩爾紋的液晶顯示裝置。
本發明的另一目的是提供一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置透過與電極層構成規定的交叉角的覆蓋層防止產生或減少摩爾紋。
本發明的另一目的是提供一種用於形成具有圖案的覆蓋層的方法。
本發明的所述目的及其他目的，都可透過本發明的觸控面板及液晶顯示裝置而達到。
本發明的一實施例的觸控面板包括：電極層，具有用於觸控傳感的電極圖案；及覆蓋層，形成在該電極層的上部，並且具有與該電極圖案構成規定的交叉角的圖案。
此時，該交叉角較佳為10度~20度，並且較佳地，電極圖案與覆蓋層的圖案相同。
該電極圖案和覆蓋層的圖案可為單位線平行地重複的形狀。
該覆蓋層可形成為包括：第一覆蓋層，形成在該電極層的上部，並且不具有圖案；及第二覆蓋層，形成在該第一覆蓋層的上部，並且具有圖案。或者，該覆蓋層可透過對該覆蓋層的部分區域進行全部或部分蝕刻而形成。
本發明的一實施例的液晶顯示裝置，包括下部基板及隔著液晶層與該下部基板接合的上部基板，其中，包括觸控面板，該觸控面板附著在該上部基板的上部或形成在該上部基板的內部，該觸控面板為本發明的一實施例的觸控面板。
本發明的一實施例的觸控面板的形成方法包括以下步驟：電極層的形成步驟，形成用於觸控傳感的電極圖案；及覆蓋層的形成步驟，在該電極層的上部形成覆蓋層，該覆蓋層具有與該電極圖案構成規定的交叉角的圖案。
該覆蓋層的形成步驟可包括：塗敷覆蓋該電極層的第一覆蓋物質的步驟；塗敷覆蓋該第一覆蓋物質的第二覆蓋物質的步驟；及對該第二覆蓋物質進行蝕刻，以形成與該電極層圖案構成規定的交叉角的圖案的步驟。
此外，該覆蓋層的形成步驟可包括：塗敷覆蓋該電極層的覆蓋物質的步驟；及對已塗敷的該覆蓋物質的部分區域進行全部或部分蝕刻，以形成與該電極層圖案構成規定的交叉角的圖案的步驟。
該交叉角較佳為10度~20度，並且在該覆蓋層的形成步驟中，較佳覆蓋層形成為具有與該電極圖案相同的圖案。
該電極層和該覆蓋層可形成為具有單位線平行地重複的圖案。
本發明提供一種具備與電極層構成規定的交叉角的覆蓋層的觸控面板及這種覆蓋層的形成方法。
此外，本發明提供一種透過與電極層構成規定的交叉角的覆蓋層来防止產生或減少摩爾紋的液晶顯示裝置。
10‧‧‧基板
20‧‧‧電極層
21‧‧‧電極
30、30(1)、30(2)‧‧‧覆蓋層
A-A'‧‧‧剖視圖
20‧‧‧電極層
21‧‧‧電極
30、30(1)、30(2)‧‧‧覆蓋層
A-A'‧‧‧剖視圖
第1圖為表示在改變電極層的圖案時產生的問題的圖。
第2圖為本發明的一實施例的觸控面板的立體圖。
第3圖為第2圖的A-A'剖視圖。
第4圖為表示在電極圖案和覆蓋層的圖案重疊時的形狀的俯視圖。
第5圖為表示本發明的一實施例的觸控面板的形成方法的圖。
第6圖為本發明的另一實施例的觸控面板的剖視圖。
第7圖為表示本發明的另一實施例的觸控面板的形成方法的圖。
第2圖為本發明的一實施例的觸控面板的立體圖。
第3圖為第2圖的A-A'剖視圖。
第4圖為表示在電極圖案和覆蓋層的圖案重疊時的形狀的俯視圖。
第5圖為表示本發明的一實施例的觸控面板的形成方法的圖。
第6圖為本發明的另一實施例的觸控面板的剖視圖。
第7圖為表示本發明的另一實施例的觸控面板的形成方法的圖。
本發明涉及一種觸控面板及具備觸控面板的液晶顯示裝置。
摩爾紋透過具有規則的微細圖案的干涉而產生。具備觸控面板的液晶顯示裝置可在觸控面板電極層的圖案和液晶顯示裝置的像素圖案（柵極線及/或數據線的圖案）發生干涉時產生摩爾紋。
這種摩爾紋可透過改變觸控面板電極層的圖案，使之不與液晶顯示裝置的像素圖案發生干涉來去除。
然而，當為了去除摩爾紋而改變液晶顯示裝置的像素圖案時，可能會影響液晶顯示裝置的驅動，並且隨著像素圖案的改變需要跟進各種不同結構的變形，因此不容易改變像素圖案。
此外，如第1圖的（a）所示，觸控面板電極層的電極為了感應觸控，需要從顯示區域的一端連接至相面對的另一端。然而，當將其改變為如第1圖的（b）時，在部分區域（第1圖的（b）中畫點的區域）內會產生不能觸控的區域，並且產生不易與外部的晶片連接而進行觸控傳感的電極線。
為此，本發明擬要透過在覆蓋層上形成能夠減少摩爾紋的圖案，由此縮減在具備觸控面板的液晶顯示裝置中產生的摩爾紋。
第2圖及第3圖表示本發明的觸控面板的示意的立體圖及剖視圖。
如第2圖及第3圖所示，本發明的觸控面板在基板10上包括：電極層20，具有用於觸控傳感的電極圖案；及覆蓋層30，具有與電極圖案構成規定的交叉角的圖案。
觸控面板的基板10為用於形成電極層的底板。因此，當觸控面板與液晶顯示裝置未形成為一體時，該基板為用於形成電極層的薄膜或玻璃基板，當觸控面板與液晶顯示裝置形成為一體時，該基板可為位於電極層20下部的液晶顯示裝置的任何層（layer）。此外，當觸控面板與覆蓋窗形成為一體時，也可省略基板。
電極層20為具有用於觸控傳感的電極21的層。電極層作為用於感應觸控位置的層，可由ITO等的透明導電性物質、透明導電膜薄膜及微細金屬線來形成用於觸控傳感的電極。此外，根據設計可構成為一層或兩層。
為了感應顯示區域的觸控，並且防止從外部觀察到圖案，電極層的電極21也可具有例如單位線平行地重複排列的規定的圖案。
覆蓋層30為在電極層20上形成的層，具有抵消電極層電極圖案的規則性週期的圖案。
覆蓋層為用於保護電極層的層，與電極層不同沒有感應信號及傳遞信號的功能，因此可自由形成任何圖案。但是，為了減少摩爾紋，較佳形成與下部電極層的電極圖案構成規定的交叉角θ的圖案。
此時，較佳地，交叉角θ與電極圖案構成10~20度。
此外，較佳地，覆蓋層的圖案與下部的電極圖案相同。即，如第4圖所示，覆蓋層30的圖案形成為與電極層的圖案20相同的同時傾斜其角度，從而當兩個圖案重疊時，構成規定的交叉角θ。
參照第5圖，對如上所述的本發明的觸控面板的製造方法詳細說明如下。
首先，為了形成電極層20，在基板10上塗敷透明導電性物質（第5圖的（a））。
對已塗敷的透明導電性物質進行蝕刻，以使透明導電性物質形成為規定的電極圖案（第5圖的（b））。
接下來，在電極層20上塗敷用於形成覆蓋層的物質（第5圖的（c））。作為形成覆蓋層的物質可使用SiNx、SiOx、SiOx+SiNx等習知的用於形成覆蓋層的所有物質。
接下來，對覆蓋層物質進行蝕刻，以形成與下部的電極層電極圖案構成規定的交叉角的圖案（第5圖的（d））。此時，對為了形成覆蓋層圖案而進行蝕刻的區域，如第5圖的（d）所示，蝕刻到與電極層的上部表面接觸的整個區域，但是根據情況也可只對一部分進行蝕刻而防止電極層的電極暴露在外部。
此外，在蝕刻覆蓋層時，為了防止因錯誤的蝕刻控制而導致部分電極層被一起蝕刻，或者為了防止電極層的電極暴露在外部，取代如上所述的只對覆蓋層的部分深度進行蝕刻的方式，如第6圖所示，也可由用於保護電極層的第一覆蓋層30（1）和用於形成圖案的第二覆蓋層30（2）這兩個層來構成覆蓋層。
對此進一步詳細說明如下：如第7圖所示，在基板10上塗敷用於形成導電層的透明導電性物質（第7圖的（a）），並且對其進行蝕刻而形成電極圖案（第7圖的（b））後，在電極層的上部塗敷用於形成第一覆蓋層的物質（第7圖的（c））。第一覆蓋層為用於保護電極層的層，因此不形成圖案。
接下來，在第一覆蓋層上塗敷用於形成第二覆蓋層的物質（第7圖的（d）），並且對其進行蝕刻而形成與電極層的電極圖案構成規定的交叉角的圖案（第7圖的（e））。
第一覆蓋層和第二覆蓋層也可使用習知的為了形成覆蓋層而使用的任何物質。只是，由於第一覆蓋層在第二覆蓋層的蝕刻過程中作出保護電極層的功能，因此形成第一覆蓋層的物質較佳選擇比第二覆蓋層的物質蝕刻率更低的物質。
此外，第一覆蓋層的厚度（電極層的上部表面和第二覆蓋層的下部表面之間的厚度）較佳形成為比第二覆蓋層的厚度薄，從而能夠清楚地顯示由第一覆蓋層和第二覆蓋層構成的覆蓋層30的圖案。
以上，透過具體的實施例對本發明的實施例的觸控面板進行了說明。但是本發明的權利範圍並不侷限於觸控面板，也可包括本發明的一實施例的觸控面板附著在液晶顯示裝置的上部或形成在液晶顯示裝置的內部的情況。當液晶顯示裝置和觸控面板形成為一體時，可省略觸控面板的基板。在液晶顯示裝置的上部附著觸控面板或在內部形成觸控面板的方法為所屬領域的技術人員周知的事項，因此在本說明書中省略對此的詳細說明。
此外，本發明並不侷限於在前面所述的具體實施例，應理解為，不脫離在申請專利範圍所要求保護的本發明的思想及其領域的範圍內可進行多種變化及改變。
摩爾紋透過具有規則的微細圖案的干涉而產生。具備觸控面板的液晶顯示裝置可在觸控面板電極層的圖案和液晶顯示裝置的像素圖案（柵極線及/或數據線的圖案）發生干涉時產生摩爾紋。
這種摩爾紋可透過改變觸控面板電極層的圖案，使之不與液晶顯示裝置的像素圖案發生干涉來去除。
然而，當為了去除摩爾紋而改變液晶顯示裝置的像素圖案時，可能會影響液晶顯示裝置的驅動，並且隨著像素圖案的改變需要跟進各種不同結構的變形，因此不容易改變像素圖案。
此外，如第1圖的（a）所示，觸控面板電極層的電極為了感應觸控，需要從顯示區域的一端連接至相面對的另一端。然而，當將其改變為如第1圖的（b）時，在部分區域（第1圖的（b）中畫點的區域）內會產生不能觸控的區域，並且產生不易與外部的晶片連接而進行觸控傳感的電極線。
為此，本發明擬要透過在覆蓋層上形成能夠減少摩爾紋的圖案，由此縮減在具備觸控面板的液晶顯示裝置中產生的摩爾紋。
第2圖及第3圖表示本發明的觸控面板的示意的立體圖及剖視圖。
如第2圖及第3圖所示，本發明的觸控面板在基板10上包括：電極層20，具有用於觸控傳感的電極圖案；及覆蓋層30，具有與電極圖案構成規定的交叉角的圖案。
觸控面板的基板10為用於形成電極層的底板。因此，當觸控面板與液晶顯示裝置未形成為一體時，該基板為用於形成電極層的薄膜或玻璃基板，當觸控面板與液晶顯示裝置形成為一體時，該基板可為位於電極層20下部的液晶顯示裝置的任何層（layer）。此外，當觸控面板與覆蓋窗形成為一體時，也可省略基板。
電極層20為具有用於觸控傳感的電極21的層。電極層作為用於感應觸控位置的層，可由ITO等的透明導電性物質、透明導電膜薄膜及微細金屬線來形成用於觸控傳感的電極。此外，根據設計可構成為一層或兩層。
為了感應顯示區域的觸控，並且防止從外部觀察到圖案，電極層的電極21也可具有例如單位線平行地重複排列的規定的圖案。
覆蓋層30為在電極層20上形成的層，具有抵消電極層電極圖案的規則性週期的圖案。
覆蓋層為用於保護電極層的層，與電極層不同沒有感應信號及傳遞信號的功能，因此可自由形成任何圖案。但是，為了減少摩爾紋，較佳形成與下部電極層的電極圖案構成規定的交叉角θ的圖案。
此時，較佳地，交叉角θ與電極圖案構成10~20度。
此外，較佳地，覆蓋層的圖案與下部的電極圖案相同。即，如第4圖所示，覆蓋層30的圖案形成為與電極層的圖案20相同的同時傾斜其角度，從而當兩個圖案重疊時，構成規定的交叉角θ。
參照第5圖，對如上所述的本發明的觸控面板的製造方法詳細說明如下。
首先，為了形成電極層20，在基板10上塗敷透明導電性物質（第5圖的（a））。
對已塗敷的透明導電性物質進行蝕刻，以使透明導電性物質形成為規定的電極圖案（第5圖的（b））。
接下來，在電極層20上塗敷用於形成覆蓋層的物質（第5圖的（c））。作為形成覆蓋層的物質可使用SiNx、SiOx、SiOx+SiNx等習知的用於形成覆蓋層的所有物質。
接下來，對覆蓋層物質進行蝕刻，以形成與下部的電極層電極圖案構成規定的交叉角的圖案（第5圖的（d））。此時，對為了形成覆蓋層圖案而進行蝕刻的區域，如第5圖的（d）所示，蝕刻到與電極層的上部表面接觸的整個區域，但是根據情況也可只對一部分進行蝕刻而防止電極層的電極暴露在外部。
此外，在蝕刻覆蓋層時，為了防止因錯誤的蝕刻控制而導致部分電極層被一起蝕刻，或者為了防止電極層的電極暴露在外部，取代如上所述的只對覆蓋層的部分深度進行蝕刻的方式，如第6圖所示，也可由用於保護電極層的第一覆蓋層30（1）和用於形成圖案的第二覆蓋層30（2）這兩個層來構成覆蓋層。
對此進一步詳細說明如下：如第7圖所示，在基板10上塗敷用於形成導電層的透明導電性物質（第7圖的（a）），並且對其進行蝕刻而形成電極圖案（第7圖的（b））後，在電極層的上部塗敷用於形成第一覆蓋層的物質（第7圖的（c））。第一覆蓋層為用於保護電極層的層，因此不形成圖案。
接下來，在第一覆蓋層上塗敷用於形成第二覆蓋層的物質（第7圖的（d）），並且對其進行蝕刻而形成與電極層的電極圖案構成規定的交叉角的圖案（第7圖的（e））。
第一覆蓋層和第二覆蓋層也可使用習知的為了形成覆蓋層而使用的任何物質。只是，由於第一覆蓋層在第二覆蓋層的蝕刻過程中作出保護電極層的功能，因此形成第一覆蓋層的物質較佳選擇比第二覆蓋層的物質蝕刻率更低的物質。
此外，第一覆蓋層的厚度（電極層的上部表面和第二覆蓋層的下部表面之間的厚度）較佳形成為比第二覆蓋層的厚度薄，從而能夠清楚地顯示由第一覆蓋層和第二覆蓋層構成的覆蓋層30的圖案。
以上，透過具體的實施例對本發明的實施例的觸控面板進行了說明。但是本發明的權利範圍並不侷限於觸控面板，也可包括本發明的一實施例的觸控面板附著在液晶顯示裝置的上部或形成在液晶顯示裝置的內部的情況。當液晶顯示裝置和觸控面板形成為一體時，可省略觸控面板的基板。在液晶顯示裝置的上部附著觸控面板或在內部形成觸控面板的方法為所屬領域的技術人員周知的事項，因此在本說明書中省略對此的詳細說明。
此外，本發明並不侷限於在前面所述的具體實施例，應理解為，不脫離在申請專利範圍所要求保護的本發明的思想及其領域的範圍內可進行多種變化及改變。
Claims (13)
- 一種觸控面板，其中，包括：電極層，具有用於觸控傳感的電極圖案；及非導電性的覆蓋層，形成在該電極層的上部，並且具有與該電極圖案構成規定的交叉角的圖案，其中該覆蓋層填充該電極圖案的電極之間的整體空間。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中，該交叉角為10度~20度。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中，該電極圖案與該覆蓋層的圖案相同。
- 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板，其中，該電極圖案與覆蓋層的圖案為單位線平行地重複的形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中，該覆蓋層包括：第一覆蓋層，形成在該電極層的上部，並且不具有圖案；及第二覆蓋層，形成在該第一覆蓋層的上部，並且具有圖案。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中，該覆蓋層的圖案為，對該覆蓋層的部分區域進行全部或部分蝕刻而形成的。
- 一種液晶顯示裝置，包括下部基板及隔著液晶層與該下部基板接合的上部基板，其中，包括：觸控面板，附著在該上部基板的上部或形成在該上部基板的內部，該觸控面板為申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之觸控面板。
- 一種觸控面板的形成方法，其中，包括：電極層的形成步驟，形成用於觸控傳感的電極圖案；及非導電性的覆蓋層的形成步驟，在該電極層的上部形成非導電性的覆蓋層以填充該電極圖案的電極之間的整體空間，該覆蓋層具有與該電極圖案構成規定的交叉角的圖案。
- 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板的形成方法，其中，該覆蓋層的形成步驟包括：塗敷覆蓋該電極層的第一覆蓋物質的步驟；塗敷覆蓋該第一覆蓋物質的第二覆蓋物質的步驟；及對該第二覆蓋物質進行蝕刻，以形成與該電極層圖案構成規定的交叉角的圖案的步驟。
- 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板的形成方法，其中，該覆蓋層的形成步驟包括：塗敷覆蓋該電極層的覆蓋物質的步驟；及對已塗敷的該覆蓋物質的部分區域進行全部或部分蝕刻，以形成與該電極層圖案構成規定的交叉角的圖案的步驟。
- 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板的形成方法，其中，該交叉角為10度~20度。
- 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板的形成方法，其中，在該覆蓋層的形成步驟中，覆蓋層形成為具有與該電極圖案相同的圖案。
- 如申請專利範圍第12項所述之觸控面板的形成方法，其中，該電極層和該覆蓋層形成為具有單位線平行地重複的圖案。
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