触控面板的制作方法

文档序号:6602272阅读:174来源:国知局
专利名称:触控面板的制作方法
触控面板
技术领域
本发明是有关于一种触控面板,特别有关于一种可降低按压力的电阻式内嵌触控面板。
背景技术
目前的触控面板可使用电阻式、电容式或其他方式,例如红外线或表面声波等,达到触碰感应的效果,其中电阻式触控面板因为制程简单且制作成本低,已经被广泛地应用在各种终端产品上,电阻式触控面板是利用监测电压的变化来判定触碰的位置。一般而言,触控面板可外加于显示面板外,或者内嵌于显示面板内,而其中外加触控面板会导致显示面板的光学特性损失,因此目前多采用内嵌式触控面板。然而,液晶显示面板内部需要设置聚亚酰胺(polyimide ;PI)配向层,以使得液晶层内的液晶分子产生规则排列,而PI配向层则会造成电阻式触控面板的触控效能降低,增加触控面板所需的按压力。因此,业界亟需一种电阻式内嵌触控面板,其可以克服上述问题,降低触控面板所需的按压力,进而提升内嵌式触控面板的触控效能。

发明内容依据本发明之一实施例,提供一种触控面板,其具有画素区及感测区,该触控面板包括第一基板,按压感测间隔物设置于第一基板的感测区上,第二基板与第一基板对向设置,按压感测垫设置于第二基板的感测区上,对应至按压感测间隔物,以及配向层设置第二基板之上,覆盖按压感测垫及第二基板的画素区,其中按压感测垫具有第一高度,从画素区的第二基板表面到配向层下缘之间则具有第二高度,且第一高度较第二高度至少大0. 05 微米(μ m)。另外,依据本发明之一实施例,提供一种触控面板,其具有画素区及感测区,该触控面板包括第一基板,按压感测间隔物设置于第一基板的感测区上,配向层设置第一基板之上,覆盖按压感测间隔物及第一基板的画素区,第二基板与第一基板对向设置,以及按压感测垫设置于第二基板的感测区上,对应至按压感测间隔物,其中按压感测间隔物具有第一高度,从画素区的第一基板表面到配向层之间则具有第二高度,且第一高度较第二高度至少大0. 5微米(μ m)。为了让本发明之上述目的、特征、及优点能更明显易懂,以下配合所附图式,作详细说明如下

图1至图7是显示依据本发明之各实施例,触控面板的剖面示意图。10 触控面板;IOA 感测区;
IOB 画素区;100 第一基板;102 感光型间隔物;104、112 导电层;106、110 配向层;108 液晶层;114 钝化层;116 闸极绝缘层;118 第一金属层;120 第二基板;122 多晶硅层;124 第二金属层;128 第三金属层;130 保护涂层;140 按压感测间隔物;150 按压感测垫;Hl 按压感测垫的高度;H2 第二基板画素区上堆叠层的高度;H3 按压感测间隔物的高度;H4 第一基板画素区上堆叠层的高度;Dl Hl与H2的高度差;D2 H3与H4的高度差;Tl 第二基板画素区上配向层的膜厚;T2 按压感测垫上配向层的膜厚;T3 第一基板画素区上配向层的膜厚;T4 按压感测间隔物上配向层的膜厚。
具体实施方式本发明的实施例是提供一种触控面板,其利用按压感测结构设计,使得按压感测结构上的PI配向层的膜厚降低,进而降低电阻式触控面板的接触阻抗,并使得触控面板所需的按压力(active force)下降,因此可增加触控面板的触控效能。请参阅图1,其是显示本发明一实施例的触控面板的剖面示意图。触控面板10可划分为感测区IOA与画素区10B,触控面板10包含第一基板100,例如为彩色滤光片(color filter substrate)基板,具有黑色矩阵层(bIackmatriχ ;BM)(未绘出)与彩色滤光层 (color filter :CF)(未绘出)形成于其上,按压感测间隔物140形成于第一基板100的感测区10A上。按压感测间隔物140可由感光型间隔物102,以及覆盖于感光型间隔物102 之上的导电层104所组成,导电层104可以是透明导电层,例如为铟锡氧化物(indium tin oxide ;IT0)层或铟锌氧化物(indium zinc oxide ;IZ0)层,可经由沉膜微影制程而形成, 而感光型间隔物102可经由光阻涂布及微影制程形成。
此外,触控面板10还包含第二基板120,与第一基板100对向设置,第二基板120 例如为薄膜电晶体阵列基板(thin-film transistor/TFTarray substrate),具有数个薄膜电晶体(未绘出)形成于其上,按压感测垫150形成于第二基板120的感测区IOA上,对应至按压感测间隔物140,当触控面板受到按压时,按压感测间隔物140与按压感测垫150 会互相接触,使得按压处产生电压变化。由于按压感测垫150会耦接至第二基板120上的读出薄膜电晶体(readout TFT)(未绘出),因此,按压感测间隔物140与按压感测垫150互相接触所产生的电压变化可以被读出薄膜电晶体监测,进而判定出所触碰位置。在本发明之一实施例中,触控面板10可以是内嵌式触控面板(in-celltouch panel),在第一基板100与第二基板120之间可夹设液晶层108作为显示元件。为了使液晶层108内的液晶分子产生规则排列,在触控面板10内需形成上、下配向层106及110夹设液晶层108,上、下配向层106及110通常由聚亚酰胺(PI)制成,其可由印刷凸板(APR 板)印刷法涂布形成。一般而言,在传统的触控面板内所形成的上、下PI配向层的厚度约为IiooA 400A,如此会增加按压感测间隔物140与按压感测垫150的接触阻抗,造成触控面板所需的按压力(active force ;AF)增加,进而降低触控面板的触控效能。因此,依据本发明之一实施例,将按压感测垫150的高度Hl设计成比从画素区IOB 之第二基板120的表面到下配向层110之间的高度H2大至少0. 05微米(μ m),亦即高度 Hl与高度H2的高度差Dl大于或等于0. 05 μ m。以第二基板120的表面为基准,由于感测区IOA之按压感测垫150的高度Hl较画素区IOB之堆叠层112、114及116的高度H2高至少0.05 μ m,因此,在第二基板120之上以印刷凸板(AI3R板)印刷法涂布形成下配向层110 时,于按压感测垫150上方所形成的下配向层110的厚度T2会较画素区IOB上方的下配向层110的厚度Tl薄,在一实施例中,下配向层110的厚度T2可以是厚度Tl的5%至50%。 因此,依据本发明之一实施例,在按压感测垫150上所形成的较薄配向层可减少按压感测间隔物140与按压感测垫150的接触阻抗,进而降低触控面板所需的按压力,增加触控面板的触控效能。如图1所示,在一实施例中,按压感测垫150可由第一金属层118、闸极绝缘层 116、钝化层114以及导电层112所组成。首先,在第二基板120的感测区IOA上形成图案化的第一金属层118,第一金属层118的厚度可约为0.2μπι至0.3μπι,其材料例如为金、银、 铜、铝、钛、钼或铝钕合金(AlNd)等金属材料。接着,在第二基板120的感测区IOA与画素区IOB上依序形成闸极绝缘层116、钝化层(passivation layer) 114以及导电层112,闸极绝缘层116的厚度可约为0. 2 μ m至0. 35 μ m,其材料例如为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅;钝化层114的厚度可约为0. 2μπι至0. 3μπι,其材料例如为有机或无机绝缘材料;导电层112 的厚度可约为0. 05 μ m至0. 08 μ m,其材料例如为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或其他导电材料。在如图1所示之一实施例中,按压感测垫150的高度Hl与画素区10B上堆叠层的高度H2的高度差Dl约为0. 2 μ m至0. 3 μ m。在如图1所示之一实施例中,含有第一金属层118的按压感测垫150的高度Hl约为0. 74 μ m,在按压感测垫150上方所形成的下配向层110的厚度T2约为556A,而在第二基板120的画素区10B上所形成的下配向层110 的厚度Tl则约为1106A,厚度T2约为厚度Tl的50%,在此实施例中,触控面板10所需的按压力约为600公克(g)。在另一实施例中,也可以藉由按压感测间隔物140的高度设计,使得按压感测间
6隔物140的高度H3比第一基板100的画素区IOB上堆叠层104的高度H4大至少0. 5 μ m, 亦即高度H3与高度H4的高度差D2大于或等于0. 5 μ m。以第一基板100的表面为基准,由于感测区IOA上按压感测间隔物140的高度H3较画素区IOB上堆叠层104的高度H4高至少0.5 μ m,因此,在第一基板100之上以印刷凸板(AI3R板)印刷法涂布形成上配向层106 时,于按压感测间隔物140上所形成之上配向层106的厚度T4会较画素区IOB上所形成之上配向层106的厚度T3薄,在一实施例中,感测区IOA之上配向层106的厚度T4可以是画素区IOB之上配向层106的厚度T3的5%至50%。因此,依据本发明之一实施例,在按压感测间隔物140上所形成的较薄配向层可减少按压感测间隔物140与按压感测垫150的接触阻抗,进而降低触控面板所需的按压力,增加触控面板的触控效能。接着,请参阅图2至图7,其是显示依据本发明的各实施例,触控面板的剖面示意图。图2至图7的触控面板与图1的触控面板的差异在于按压感测垫150的结构不同。如图2所示,按压感测垫150可由第一金属层118、闸极绝缘层116、多晶硅层122、钝化层114 以及导电层112所组成,其中除了多晶硅层122之外,其他各层的厚度及材料可以与图1的实施例相同。在此实施例中,于形成闸极绝缘层116之后,在第二基板120的感测区IOA之上形成图案化的多晶硅层122,藉此可增加按压感测垫150的高度,使得按压感测垫150上形成较薄的配向层,进而达到减少按压感测间隔物140与按压感测垫150的接触阻抗、降低触控面板所需的按压力以及增加触控面板的触控效能的功效。在此实施例中,多晶硅层122 的厚度可约为0. 12 μ m至0. 25 μ m,按压感测垫150的高度Hl与第二基板120的画素区IOB 上的堆叠层112、114及116的高度H2的高度差Dl约为0. 32 μ m至0. 55 μ m。接着,请参阅图3,其中按压感测垫150可由第一金属层118、闸极绝缘层116、第二金属层124、钝化层114以及导电层112所组成,其中除了第二金属层IM之外,其他各层的厚度及材料可以与图1的实施例相同。在此实施例中,于形成闸极绝缘层116之后,在第二基板120的感测区IOA之上形成图案化的第二金属层124,藉此可增加按压感测垫150 的高度,使得按压感测垫150上形成较薄的配向层,进而达到减少按压感测间隔物140与按压感测垫150的接触阻抗、降低触控面板所需的按压力以及增加触控面板的触控效能之功效。在此实施例中,第二金属层124的厚度可约为0. 25 μ m至0. 35 μ m,其材料例如为金、 银、铜、铝、钛、钼或铝钕合金(AlNd)等金属材料,第二金属层IM的材料可以与第一金属层 118的材料相同或不同。在此实施例中,按压感测垫150的高度Hl与第二基板120的画素区IOB上的堆叠层112、114及116的高度H2的高度差Dl约为0. 45 μ m至0. 65 μ m。请参阅图4,其中按压感测垫150可由第一金属层118、闸极绝缘层116、多晶硅层 122、第二金属层124、钝化层114以及导电层112所组成,其中除了多晶硅层122与第二金属层1 之外,其他层的厚度及材料可以与图1的实施例相同。在此实施例中,于形成闸极绝缘层116之后,在第二基板120的感测区IOA之上依序形成图案化的多晶硅层122与图案化的第二金属层124,藉此可增加按压感测垫150的高度,使得按压感测垫150上形成较薄的配向层,进而达到减少按压感测间隔物140与按压感测垫150的接触阻抗、降低触控面板所需的按压力以及增加触控面板的触控效能之功效。在此实施例中,多晶硅层122的厚度可约为0. 12 μ m至0. 25 μ m,第二金属层124的厚度可约为0. 25 μ m至0. ;35 μ m,其材料例如为金、银或铜等金属材料,第二金属层1 的材料可以与第一金属层118的材料相同或不同。在一实施例中,按压感测垫150的高度Hl与第二基板120的画素区IOB上的堆叠层112、114及116的高度H2的高度差Dl约为0. 57 μ m至0. 9 μ m。在如图4所示之一实施例中,含有第一金属层118、多晶硅层122与第二金属层 124的按压感测垫150的高度Hl约为1. 18 μ m,在按压感测垫150上方所形成之下配向层 110的厚度T2约为265A,而在第二基板120的画素区IOB上所形成之下配向层110的厚度 Tl则约为1106A,感测区IOA之下配向层110的厚度T2约为画素区IOB之下配向层110的厚度Tl的对%,在此实施例中,触控面板10所需的按压力约为150公克(g)。由图4与图 ι的实施例可得知,当感测区IOA之下配向层110的膜厚由556 A下降为265A时,触控面板 10所需的按压力可由600公克(g)降低为150公克(g)。接着,请参阅图5,其中按压感测垫150可由闸极绝缘层116、多晶硅层122、第二金属层124、钝化层114以及导电层112所组成。图5的按压感测垫150与图4按压感测垫 150相较之下,减少了第一金属层118的设置,其他层的厚度及材料则可以与图4的实施例相同。在此实施例中,按压感测垫150的高度Hl与第二基板120的画素区IOB上的堆叠层 112、114及116的高度差Dl约为0. 37 μ m至0. 6 μ m。接着,请参阅图6,其中按压感测垫150可由第一金属层118、闸极绝缘层116、第三金属层128、钝化层114以及导电层112所组成,其中除了第三金属层1 之外,其他层的厚度及材料可以与图1的实施例相同。在此实施例中,于形成闸极绝缘层116之后,在第二基板120的感测区IOA之上形成图案化的第三金属层128,藉此可增加按压感测垫150 的高度,使得按压感测垫150上形成较薄的配向层,进而达到减少按压感测间隔物140与按压感测垫150的接触阻抗、降低触控面板所需的按压力以及增加触控面板的触控效能之功效。在此实施例中,第三金属层128的厚度可约为0. 2μπι至0.4μπι,其材料例如为金、银或铜等金属材料,第三金属层128的材料可以与第一金属层118的材料相同或不同。在此实施例中,按压感测垫150的高度Hl与第二基板120的画素区IOB上的堆叠层112、114及 116的高度差Dl约为0. 4 μ m至0. 7 μ m。请参阅图7,其中按压感测垫150可由第一金属层118、闸极绝缘层116、钝化层 114、保护涂层130以及导电层112所组成,其中除了保护涂层130之外,其他层的厚度及材料可以与图1的实施例相同。在此实施例中,于形成钝化层114之后,在第二基板120的感测区IOA上形成图案化的保护涂层130,藉此可增加按压感测垫150的高度,使得按压感测垫150上形成较薄的配向层,进而达到减少按压感测间隔物140与按压感测垫150的接触阻抗、降低触控面板所需的按压力以及增加触控面板的触控效能之功效。在此实施例中,保护涂层130的厚度可约为1. 0 μ m至2. 5 μ m,其材料例如为压克力树脂、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等材料。在此实施例中,按压感测垫150的高度Hl与第二基板120的画素区IOB上的堆叠层112、114及116的高度差Dl约为1.2“111至2.8口111。虽然本发明以上述实施例说明触控面板10中按压感测垫150的结构,然其并非用以限定本发明,在按压感测垫150中还可以包含其他金属层或其他介电层,或者藉由其他无机或有机垫高物,达到增加按压感测垫150的高度之目的,并且使得按压感测垫150的高度Hl与第二基板120的画素区IOB上的堆叠层112、114及116的高度差Dl大于或等于 0. 05 μ m0另外,在上述实施例中,于按压感测垫150的最上层皆设置透明导电层112,但是, 在其他实施例中,也可以将按压感测垫150的导电层112移除,只要使得按压感测垫150的结构中与下配向层110接触的是任一具有导电功能的导电层即可,并且需满足按压感测垫 150的高度Hl与第二基板120画素区IOB上的堆叠层高度H2,两者相差的高度差Dl大于或等于0. 05 μ m的条件。 综上所述,本发明的触控面板是利用增加按压感测结构的按压感测间隔物以及/ 或按压感测垫的高度,使得按压感测结构上的配向膜的膜厚减薄,进而达到降低按压感测结构的接触阻抗,降低触控面板所需的按压力,并增加触控面板的触控效能的目的。
权利要求
1.一种触控面板,具有一画素区及一感测区,包括一第一基板;一按压感测间隔物,设置于该第一基板的该感测区上; 一第二基板,与该第一基板对向设置;一按压感测垫,设置于该第二基板的该感测区上,对应至该按压感测间隔物;以及一配向层,设置于该按压感测垫上及该第二基板的该画素区之一表面之上, 其中该按压感测垫具有一第一高度,从该第二基板的该画素区之该表面到该配向层下缘之间具有一第二高度,且该第一高度较该第二高度至少大0. 05微米(μ m)。
2.如权利要求1所述的触控面板,其特征在于在该按压感测垫上的该配向层具有一第一厚度,在该第二基板的该画素区上的该配向层具有一第二厚度,且该第一厚度小于该第二厚度。
3.如权利要求2所述的触控面板,其特征在于该第一厚度为该第二厚度的5%至 50%。
4.如权利要求1所述的触控面板,其特征在于该按压感测垫包括至少一层的导电层。
5.如权利要求4所述的触控面板,其特征在于该按压感测垫更包括至少一层的介电层。
6.如权利要求5所述的触控面板,其特征在于该按压感测垫中的该导电层较该介电层靠近该配向层。
7.如权利要求5所述的触控面板,其特征在于该按压感测垫中的该介电层较该导电层靠近该配向层。
8.如权利要求6或7所述的触控面板,其特征在于该按压感测垫更包括一透明导电层设置于该配向层下,且邻接该配向层。
9.如权利要求1所述的触控面板,其特征在于更包括一薄膜电晶体设置于该第二基板上,与该按压感测垫电性连接,以读取一按压感测讯号。
10.如权利要求1所述的触控面板,其特征在于该第一基板包括一彩色滤光片基板, 且该第二基板包括一薄膜电晶体阵列基板。
11.如权利要求1所述的触控面板,其特征在于该按压感测间隔物包括一感光型间隔物。
12.如权利要求11所述的触控面板,其特征在于该按压感测间隔物更包括一透明导电层覆盖该感光型间隔物,且该透明导电层面对该按压感测垫。
13.—种触控面板,具有一画素区及一感测区,包括一第一基板;一按压感测间隔物,设置于该第一基板的该感测区上;一配向层,设置于该按压感测间隔物上及该第一基板的该画素区之一表面之上; 一第二基板,与该第一基板对向设置;以及一按压感测垫,设置于该第二基板的该感测区上,对应至该按压感测间隔物, 其中该按压感测间隔物具有一第一高度,从该第一基板的该画素区之该表面到该配向层之间具有一第二高度,且该第一高度较该第二高度至少大0. 5微米(μ m)。
14.如权利要求13所述的触控面板,其特征在于在该按压感测间隔物上的该配向层具有一第一厚度,在该第一基板的该画素区上的该配向层具有一第二厚度,且该第一厚度小于该第二厚度。
15.如权利要求14所述的触控面板,其特征在于该第一厚度为该第二厚度的5%至 50%。
全文摘要
一种触控面板,具有画素区及感测区,包括第一基板及相对之第二基板,按压感测间隔物设置于第一基板的感测区上,按压感测垫设置于第二基板的感测区上,对应至按压感测间隔物,配向层设置于第二基板之上,覆盖按压感测垫及第二基板的画素区。在一实施例中,按压感测垫的高度较从画素区的第二基板表面到配向层下缘之间的高度至少大0.05微米。
文档编号G06F3/041GK102236456SQ20101017138
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者刘轩辰, 林文奇, 林松君, 阮一中 申请人:瀚宇彩晶股份有限公司
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