触控显示面板及触控显示装置的制作方法

文档序号:13218306阅读:192来源:国知局
技术领域本发明是关于一种触控显示面板及触控显示装置,特别是关于感测线路位于基材侧面上形成单一层结构的触控显示面板及触控显示装置。

背景技术:
应用于触控显示面板的触控技术大抵分成电容式与电阻式两种,近年来电容式的触控显示面板的市场占有率逐渐成长,有机会超越电阻式触控显示面板而成为市场的主流技术。电容感应式的触控利用改变面板的电容造成电流变化,进而转换成电位变化,以判断使用者的触碰坐标。其中,电容感应式的触控显示面板更可进一步细分成单层电容式触控显示面板以及双层触控式面板,双层电容式的触控显示面板的感应电极分别设置成两个感应电极层,中间并间隔一绝缘材料。通过两个感应电极层上的导电图案交错设置,以感测并判断使用者手指触控的位置。然而,此种双层的感应电极层却因工艺较复杂,因此工艺成本相对也较高。单层电容式触控显示面板因其轻薄化、窄边框以及制造成本低等特性成为近年热门的技术。但依然存在着一些问题,例如电阻值依存性高、阻容负载(RCloading)高等。

技术实现要素:
本发明的目的为提供一种具有感测线路于基材侧面上形成单一层结构触控显示面板及触控显示装置。本发明提出一种触控显示面板,触控显示面板包括基材、遮光矩阵层及感测线路,感测线路位于基材一侧面上形成一单一层结构,且感测线路位于遮光矩阵层处。感测线路包括多个驱动电极、多个感测电极及多条信号导线,且该等驱动电极以及该等感测电极彼此绝缘间隔,该等信号导线连接该等驱动电极与该等感测电极。其中,该等感测电极、该等驱动电极及该等感测电极皆位于单一层。在一实施例中,其中部分该等信号导线具有分支。在一实施例中,该等驱动电极及该等感测电极至少70%的面积位于遮光矩阵层处。在一实施例中,该等驱动电极、该等感测电极及该等信号导线的线宽介于3微米至50微米。其中,该等驱动电极与该等感测电极配置成矩形、侧倒U型和梳状、蜂巢状及其组合。此外,该等感测电极、该等驱动电极及该等信号导线皆是由位于遮光矩阵层处的一走线线路所组成。其中走线线路的形状包括有开口、锯齿状、闪电状、多边形、封闭曲线所形成图案、和填满遮光矩阵层。且其中走线线路所组成的图案包括封闭曲线、开放曲线、网状结构、树枝状结构。在一实施例中,其中该等感测线路的材质为金、银、铜、锡、钼、铝、合金、石墨、石墨烯及其组合。在一实施例中,其中感测线路包括多个接地电极,位于该等驱动电极与该等感测电极之间且与该等感测电极与该等驱动电极绝缘间隔。在一实施例中,遮光矩阵层设置于基材的另一侧面处。在一实施例中,遮光矩阵层设置于基材的侧面上。在一实施例中,触控显示面板更包括一显示面板,基材设置于显示面板一入光侧。本发明更提出一种触控显示装置,且触控显示装置包括:一如上述所述的触控显示面板、一背光模块以及至少一控制单元。且背光模块位于触控显示面板的一侧,控制单元则与感测线路电性相连。本发明更提出一种触控显示面板,包括:基材、遮光矩阵层以及感测线路,感测线路位于基材一侧面上形成单一层结构,其中感测线路包括多个感测电极,感测电极包括多个连接导线,且至少一接点由三个连接导线所形成。在一实施例中,其中连接至接点的三个连接导线所形成的任意两个夹角角度不同。在一实施例中,至少一连接相邻两接点的连接导线为一断线。本发明的有益效果在于,通过于触控显示面板的遮光矩阵层处形成具有网状电极(例如:驱动电极、感测电极等)的单一层感测线路,可在不增加光穿透耗损的情况下,增加网状电极的布设面积,以达成增加触控显示面板及触控显示装置的灵敏度,使整体阻容负载下降并提升整体效能的目的。附图说明图1为本发明一实施例的触控显示装置的剖面示意图;图2为本发明一实施例的触控显示面板的部分立体示意图;图3A为本发明一实施例的触控显示面板的感测线路配置示意图;图3B为图3A的局部放大示意图;图4A为图2的触控显示面板的感测线路的又一实施态样示意图;图4B为图2的触控显示面板的感测线路的再一实施态样示意图;图4C为图2的触控显示面板的感测线路的又一实施态样示意图;图4D为图2的触控显示面板的感测线路的再一实施态样示意图;图4E为图2的触控显示面板的感测线路的又一实施态样示意图;图4F为图2的触控显示面板的感测线路的再一实施态样示意图;图4G为图2的触控显示面板的感测线路的又一实施态样示意图;图4H为图2的触控显示面板的感测线路的再一实施态样示意图;图4I为图2的触控显示面板的感测线路的又一实施态样示意图;图5为本发明一实施例的触控显示装置的又一实施例的剖面示意图;图6为本发明一实施例的触控显示装置的再一实施例的剖面示意图;图7为本发明一实施例的触控显示面板的又一实施态样的感测线路配置局部放大示意图;图8为本发明一实施例的触控显示面板的感测线路的再一实施态样示意图;图9为本发明一实施例的触控显示面板的感测线路的又一实施态样示意图;图10为本发明一实施例的触控显示面板的感测线路的再一实施态样示意图。具体实施方式以下将参照相关图式,说明依本发明较佳实施例的触控显示面板及触控显示装置,其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。另外,本发明所有实施态样的图示只是示意,不代表真实尺寸与比例。请参照图1、图2、图3A及图3B所示,图1为本发明一实施例的触控显示装置的剖面示意图,图2为本发明一实施例的触控显示面板的部分立体示意图。图3A及图3B则为触控显示面板中的感测线路配置示意图及其局部放大图。于一实施例中的触控显示装置D,包括一触控显示面板2、一背光模块4及至少一控制单元5。其中,触控显示面板2包括一基材20、遮光矩阵层21以及感测线路3,且感测线路3位于基材20一侧面上形成一单一层结构,且位于遮光矩阵层21处。例如,感测线路3设置位于遮光矩阵层21处。需注意的是,触控显示装置D是指具有触控感测电极的显示装置,不论是外挂式(out-cell)的触控显示面板、内嵌式(in-cell)的触控显示面板或是将触控感测电极直接制作于显示面板上(Touchondisplay,TOD)的触控显示面板,均在触控显示装置D的范围内;且触控显示装置D则可为任何型式的平面显示装置,例如为液晶显示装置以及电激发光显示装置等等,只要其触控显示面板中具有一遮光矩阵层即可。本实施例中,为了方便示意及理解,是以触控显示装置D为一TOD(touchondisplay)型的触控显示装置为例,故感测线路3包含感测电极;而触控显示面板2则以一液晶触控显示面板为例,其中触控显示面板2更包含一彩色滤光基材以及一薄膜晶体管基材。基材20为一透光基材,例如是塑胶基材或玻璃基材,当然,基材20也可以是聚亚酰胺(Polyimide,PI)或聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate,PET)薄膜等透明膜状基材。此外,在其他实施例中,基材20亦可是指触控显示面板2内显示面板中的一平坦层(例如:无机层、有机层等)以当做承载用,因此可制作感测线路于当做基材的平坦层上。换言之,基材20可选用硬性基材或软性基材或显示面板内,于此并不加以限制。图1中以箭头示意背光模块4的光线方向。图2则仅显示基材20、遮光矩阵层21及感测线路3的配置。本实施中,触控显示面板2内的感测线路3设置基材20上方,而遮光矩阵层21设置于基材20相对感测线路3的另一侧面处,换言之,遮光矩阵层21与感测线路3设置于基材20的相异侧。触控显示面板2更包括一彩色滤光层22,遮光矩阵层21与彩色滤光层22设置于基材20同一侧面上,且遮光矩阵层21环绕彩色滤光层22上的各个彩色光阻设置,以提高次像素的辨识度。补充说明的是,由于感测线路3是设置于遮光矩阵层21的投影处范围中,因此不论感测线路3是设置于遮光矩阵层21的一侧/同侧(入光侧)或是另一侧/异侧(出光侧),均在本发明保护的态样中。请接着参考图3A及图3B,附图为例示一个触控显示面板的一个单位周期(pitch)内的感测线路的示意图。其中,图3B为图3A的局部放大图。于实际产品中,上述的触控显示面板中具有的感测线路3所形成的单一层,可包含多个图3A所绘制的图案。本发明的感测线路3包括多个驱动电极32、多个感测电极31以及多条信号导线34。其中,更可包含多个接地电极33,位于该等驱动电极32与该等感测电极31之间,且与该等感测电极31与该等驱动电极32绝缘间隔。于图3A中,为了方便理解,未显示感测线路3的详细电极图案,由图中可看出,感测线路3的驱动电极32与感测电极31分别呈一维排列且彼此相邻且绝缘间隔,驱动电极32与感测电极31分别通过信号导线34而与设置于侧边的控制单元5电连接,当使用者触碰或点击触控显示装置D之后,驱动电极32所产生的电容变化信号则由感测电极31接收,并传送一感应信号至与感测电极31电连接的控制单元5内的一信号处理模块,经运算及处理而得到代表触控输入的一坐标信号。另外,驱动电极32及感测电极31的驱动感测方式,可为互电容式。在其他应用中,驱动电极32及感测电极31的驱动感测方式,亦可为自电容式,亦即驱动电极32及感测电极31皆可自行感测触控而传回触控信号。该等驱动电极32、感测电极31以及信号导线34是由一导体材料利用半导体工艺或印刷方式等形成于单一层(也就是同一层)并由基材20所支持,进而使得形成一单一电极层。值得注意的是,该等驱动电极32及该等感测电极31和信号导线34皆是由位于遮光矩阵层21处的走线线路30分布而形成,其中走线线路30可位于遮光矩阵层21处。由于设计的不同,走线线路30所分布所组成的该等驱动电极32及该等感测电极31和信号导线34形状也不同,因此可形成不同的该等驱动电极32及该等感测电极31和信号导线34的配置图案。在一实施例中,感测线路3所形成的图案可类似金属网(metalmesh),其中该等驱动电极32及该等感测电极31中具有多个由多条连接导线连接的接点(node),而至少其中一接点是由其中三个连接导线所形成。于本实施例中,驱动电极32及该等感测电极31的配置图案为矩形方格搭配部分梳状电极为例,其驱动电极32、感测电极31以及信号导线34的走线线路30的线宽介于3微米至50微米。较佳的线宽可为5微米至20微米。承前,该等多条信号导线34分别电连接至各该驱动电极32或各该感测电极31,而该等接地电极33设置于该驱动电极32或各该感测电极31的间隔内。且为了达成阻抗匹配(避免阻抗匹配的线宽大于整体金属线路的面积),该等信号导线34更可具有至少一分支的走线线路30,亦即信号导线34的走线线路30分布于至少一次像素两侧遮光矩阵处以增加电流流通的面积,且离侧边的控制单元5愈远,则信号导线34的分支数量也就越多,所占的面积就愈多,换言之,若离侧边的控制单元5较近,则信号导线34所需走的走线线路30分支数量则较少。可改善现有需搭配较粗的导线给较远的电极、较细的导线给较近的电极的增加整体的成本以及组装速度的缺点。补充说明的是,此处叙述的“单一层”指驱动电极32、感测电极31、接地电极33及信号导线34皆设置于同一表面上,例如通过同一溅镀工艺而设置于同一基材20表面上,经刻蚀后一并形成感测线路3,故于驱动电极32、感测电极31、接地电极33及信号导线34并不相重叠。如此一来,即可节省制造现有技术中双层触控电极时所需的掩膜数量、刻蚀时间以及架桥设置等等。该等驱动电极32、该等感测电极31、接地电极33及信号导线34位于遮光矩阵层21处,其中该等感测电极31、接地电极33及信号导线34可位于遮光矩阵层21处。其中,遮光矩阵层21的投影处是指遮光矩阵层21于垂直方向中经平行光线照射后所形成的假想面。由于该等驱动电极32、该等感测电极31、接地电极部33及信号导线34是对应设置于遮光矩阵层21的投影处范围中,而遮光矩阵层21的面积占整个有效显示面积的40%左右,也就是说该等驱动电极32、该等感测电极31、接地电极部33及信号导线34的设置面积最多也能占有效显示面积的40%左右。如此一来,即可提高该等驱动电极32以及感测电极31的覆盖率,增加触控显示装置的灵敏度。另外,由于该等驱动电极32、该等感测电极31、接地电极33及信号导线34位于遮光矩阵层21处,因此并不会阻挡到触控显示面板2的出光,也能减少现有以ITO当作感测电极的光穿透耗损。再者,感测线路3的材质可为导体,例如可为金、银、铜、锡、钼、铝、合金、石墨、石墨烯及其组合,上述的材质其电阻值均比金属氧化物的电阻值小,故能使感测线路3的阻容负载(RCloading)下降并提升整体效能。于本实施例中,该等驱动电极32及该等感测电极31至少70%的面积位于遮光矩阵层21处,但其比例可依据不同的需求调整,将不以此比例为限。也就是说,可以全部在遮光矩阵区块21处,可以有一部分的驱动电极32或感测电极31不在遮光矩阵区块21处。接着请一并参考图4A至图4I,分别为图2的触控显示面板2的感测线路3的不同实施态样示意图。其中,为了清楚示意,图4E、图4F为局部放大图。承前所述,该等驱动电极32以及该等感测电极31和该等信号导线34位于遮光矩阵层21处。故驱动电极32以及感测电极31可依据次像素的尺寸与形状,并在遮光矩阵层21的投影处,对应遮光矩阵层21的形状配置成矩形、侧倒U型、梳状或蜂巢状(如图3B),而组成驱动电极32以及感测电极31的走线线路30的形状包括为有开口(如图4E、图4F)、锯齿状、闪电状或多边形、或封闭曲线所形成图案(如图4A、图4C、及图4D)或填满遮光矩阵层(图4D)均可,其中走线线路30的组成形状可为封闭曲线、开放曲线、网状结构、树枝状结构等等。其中,为了清楚示意开口,图4E及图4F为局部放大示意图。此处的“开口”是指至少一连接相邻两接点的连接导线为一断线(brokenwire)的设计。特别说明的是,本实施例中例示的侧倒U型、梳状、蜂巢状、开口形状的设计,是通过部分断开的设计,使得驱动电极32以及感测电极31的覆盖面积减少、避免与走线线路30太接近,进而调整、均匀面板中的该等驱动电极32以及该等感测电极31和该等信号导线34的覆盖面积,达到视觉均匀化的效果。再者,本实施例中并不限定各次像素的周围一定要对应设置有驱动电极32或感测电极31,可视实际需求来设计,而使得各个驱动电极32和感测电极31的走线线路30分布于整数倍次像素周围的遮光矩阵层21处,例如图2、图4H中的感测电极31的走线线路30即是对应设置于两个次像素的周围。或者如图4G所示,各个驱动电极32和感测电极31的走线线路30即是对应设置于三个次像素的周围。或者,如图4I所示,各个驱动电极32和感测电极31的走线线路30即是对应设置于一个次像素的周围,且各个驱动电极32和感测电极31的走线线路30通过与遮光矩阵层21分布不同(电极、线路的部分线段与遮光矩阵层的部分线段不平行的方式),以提供较佳的视觉效果。上述附图所例示的图案皆为示意,实际的图案设计以及配置将依据不同需求而调整,亦可将上述组合加以组合,以达到不同的覆盖率以提高感应面积。图5及图6为本发明的触控显示装置的两个不同实施例的剖面示意图。请先参考图5,与上述实施例相异处在于:本实施例的触控显示装置D1为一内嵌(incell)型的触控显示装置,其中触控显示面板2a的遮光矩阵层21a设置于基材20a的侧面(入光侧),该等感测线路3a亦设置于基材20a的一侧面(换言之,遮光矩阵层21a与感测线路3a设置于同侧)。此外,此种实施态样的可依据不同需求采取,例如:先于彩色滤光层22a内侧形成感测线路3a,再覆盖一平坦层(图未示出),再形成遮光矩阵层21a与彩色滤光层22a的色阻的方式为之。或者,亦可先行于彩色滤光层22a内侧形成遮光矩阵层21a与彩色滤光层22a的色阻,再覆盖一平坦层后再形成感测线路3a。请参考图6,与上述实施例相异处在于:本实施例的触控显示装置D2为一外挂式(out-cell)的触控显示装置,也是一种OGS(onglasssensor)型的触控显示装置。在本实施例中触控显示装置D2更包含一保护玻璃CG以及与保护玻璃CG对应设置的一触控显示面板2b。其中该保护玻璃CG于本实施例用以当作基材,因此该等感测线路3b设置于保护玻璃CG的一入光侧,也就是保护玻璃CG的下表面。触控显示面板2b设置于保护玻璃CG的一入光侧,本实施例遮光矩阵层21设置于触控显示面板2b内。需注意的是,上述的触控显示面板2a、2b,均以垂直驱动型的触控显示面板为例,因此在感测线路3b与液晶之间尚具有一共同电极层。而当触控显示面板为水平驱动型,例如为IPS显示面板时,由于不具有共同电极层,因此感测线路3b与液晶之间,则需要额外制作一电性遮蔽层,以避免感测线路3b与像素电极上的信号相干扰。请参考图7,为本发明的触控显示面板的又一实施态样的感测线路配置局部放大示意图,附图仅绘示局部的感测线路31a。与上述实施例相似地,本实施例的触控显示面板,包括基材、遮光矩阵层(图未标示)以及感测线路31a。感测线路31a位于基材一侧面上形成一单一层结构。本实施例的感测线路31a亦位于遮光矩阵层(图未标示)处,例如垂直投影处,故也不会阻挡到触控显示面板的出光,也能减少现有以ITO当作感测电极的光穿透耗损。在其他实施例中,感测线路31a至少有70%设置于遮光矩阵层21c处,但感测线路31a设置于遮光矩阵层处的面积比率可依据不同的需求而有所调整。且,感测线路31a的形状可与遮光矩阵层的形状不同。进一步而言,感测线路31a可部分或全部皆设置于遮光矩阵层处。与上述实施例相异处在于,本实施例的遮光矩阵层(图未标示)可配置成巢状、或是钻石状的几何外观,与上述矩形的几何外观不同。此外,此种巢状、钻石状的设计亦相较矩形状的几何外观亦会减少感测线路31a的反射。请继续参考图7,感测线路31a包括多个感测电极,且感测电极包括多个连接导线311、312、313。该等连接导线形成多个接点C,而至少一接点C是由三个连接导线311、312、313所形成。于此实施例中,连接至同一接点的连接导线311、312、313的各连接导线之间的夹角角度不同,例如,连接导线311、312之间的夹角与连接导线312、313夹角不同。然而,本实施例可以依据不同的视觉效果来调整各相邻连接导线的夹角,并不以不相同的夹角为限制,亦即各相邻连接导线的夹角可根据调整而相同。接着,请参考图8以及图9,其分别为本发明的触控显示面板的感测线路的另两个实施态样示意图。除了如图7所示的配置以外,遮光矩阵层亦可配置如图8、9的几何外观,并使感测线路31a位于遮光矩阵层处,以达到如上述实施例相似的效果。图10为本发明的触控显示面板的感测线路的再一实施态样示意图。本实施例的感测线路还包括多条信号导线34a,分别连接各该感测电极31a,且等感测电极31a及该等信号导线34a皆位于该单一层。其中,感测电极31a与信号导线34a并不相重叠,其中至少部分的该等信号导线34a配置于相邻两个该感测电极31a之间,且与相邻的该两个感测电极31a彼此绝缘。此外,本实施例的至少部分的该等信号导线34a位于遮光矩阵层(图未示出)的投影处。请继续参考图10,本实施例的至少部分该等感测电极31a具有至少一开口O,换言之,感测电极31a中至少一连接相邻两接点的连接导线311a为一断线,并形成类似开口的几何外观。此至少一开口O设计可减少该等感测电极31a覆盖面积并均匀面板中的感测线路的覆盖面积,达到视觉均匀化的效果,以提升视觉效果。综上所述,本发明提供了一种触控显示面板及触控显示装置,通过于触控显示面板的遮光矩阵层处形成具有网状电极(例如:驱动电极、感测电极等)的单一层感测线路,可在不增加光穿透耗损的情况下,增加网状电极的布设面积,以达成增加触控显示面板及触控显示装置的灵敏度,使整体阻容负载下降并提升整体效能的目的。以上所述仅为举例性,而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包括于权利要求书的范围中。
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