![]() 觸控感測裝置及電子裝置
专利摘要:
本發明揭示一種觸控感測裝置。此裝置包括一觸控感測電路層,設置於一基板的下表面上;以及一屏蔽結構,設置於該觸控感測電路層下方,其中該屏蔽結構包括一導電層及一載板層。本發明亦揭示一種具有觸控感測裝置的電子裝置。本發明的觸控感測裝置,在提供屏蔽功能的同時,可防止不適當的背景電容的產生,進而防止觸控感測裝置的觸控靈敏性降低或失效。 公开号:TW201314519A 申请号:TW100143256 申请日:2011-11-25 公开日:2013-04-01 发明作者:Join Tu;Yau-Chen Jiang;Ping-Ping Huang 申请人:Tpk Touch Solutions Xiamen Inc; IPC主号:G06F3-00
专利说明:
觸控感測裝置及電子裝置 本發明係有關於一種輸入裝置,尤指一種觸控感測裝置與應用該觸控感測裝置之電子裝置。 觸控感測裝置的功能在於使用者能夠透過手指或觸控筆(stylus)執行輸入的功能而完成資料傳輸。一般而言,觸控感測裝置可依據感測方法而分為電阻式、電容式、音波(acoustic wave)式、及光學式觸控感測裝置。 第1圖係繪示出習知具有單一玻璃的觸控感測裝置10之剖面示意圖。觸控感測裝置10包括:一基板100,具有一上表面100a及一下表面100b。一觸控感測電路層102設置於基板100的上表面100a。由於觸控感測裝置10會受到來自外界(例如,顯示裝置或是周邊其他設備)雜訊的干擾,因此於基板100的下表面100b上覆蓋一導電層104,以進行雜訊防護。 然而,觸控感測電路層102及導電層104通常均採用薄膜沉積、微影、蝕刻、濺鍍或印刷等塗覆技術直接製作於基板100的上表面100a及下表面100b,因此在觸控感測裝置10中,導電層104會因距離觸控感測電路層102太近而在兩者之間形成很大的背景電容(background capacitance),造成觸控感測裝置10觸控靈敏性降低或失效。 因此,有必要尋求一種新的觸控感測裝置結構,使其能夠改善或避免上述的問題。 為了解決上述的問題,本發明採用了一種屏蔽結構用於避免背景電容的產生。根據上述的目的,本發明一實施例提供一種觸控感測裝置,包括:一觸控感測電路層,設置於一基板的下表面上;以及一屏蔽結構,設置於該觸控感測電路層下方,其中該屏蔽結構包括一導電層及一載板層。 本發明另一實施例提供一種觸控感測裝置,包括:一觸控感測電路層;以及一屏蔽結構,包括一導電層及一載板層,其中該載板層具有一抗背景電容的厚度以形成一安全間隔於該觸控感測電路層與該導電層之間。 本發明另一實施例提供一種電子裝置,包括:一顯示裝置;以及一觸控感測裝置,設置於顯示裝置上,並與其電性耦接。觸控感測裝置,包括:一觸控感測電路層,設置於一基板的下表面上;以及一屏蔽結構,設置於該觸控感測電路層下方且與該觸控感測電路層設置於該基板之同側,其中該屏蔽結構包括一導電層及一載板層。 本發明的觸控感測裝置由於具有上述屏蔽結構,在提供屏蔽功能的同時,可防止不適當的背景電容的產生,進而防止觸控感測裝置的觸控靈敏性降低或失效。 以下說明本發明實施例之觸控感測裝置。然而,可輕易了解本發明所提供的實施例僅用於說明以特定方法製作及使用本發明,並非用以侷限本發明的範圍。 請參照第2圖,其繪示出根據本發明一實施例之觸控感測裝置剖面示意圖。觸控感測裝置20,包括一基板200、一觸控感測電路層207及一屏蔽結構215。在本實施例中,基板200係作為一上蓋保護板。基板200具有一上表面200a以及相對於上表面200a的一下表面200b,其中上表面200a係作為一觸摸面,用以提供使用者以手指、觸控筆或尖筆等直接觸碰。觸控感測電路層207設置於基板200的下表面200b上,屏蔽結構215設置於觸控感測電路層207上,且與觸控感測電路層207設置於基板200之同側。屏蔽結構215還包括一載板層212及一導電層214。在一實施例中,基板200可包括透明材料,例如:玻璃、石英、或其他彈性或非彈性高分子透明材料。在其他實施例中,基板200也可包括非透明材料。 觸控感測電路層207設置於基板200的下表面200b上。在不同實施例中,觸控感測電路層207可設計為不同感測方式的觸控感測電路,例如電阻式、電容式、聲波式及光學式等。在本實施例中,以電容式觸控感測電路為例,觸控感測電路層207可藉由薄膜沉積、微影及蝕刻等製程而形成於基板200的下表面200b上。觸控感測電路層207可包括:一導接層202、一電容介電層204以及一感測電極層206。導接層202可由一圖案化的導電層、金屬層或其他熟習的導電材料所構成,其可經由一絕緣層(未繪示)而與基板200隔開,此處為了簡化圖式,導接層202僅以一平整層表示之。 電容介電層204設置於導接層202上。在一實施例中,電容介電層204可為一單層,例如,一氧化矽層、一氮化矽層或其他透明的絕緣高分子層。在其他實施例中,電容介電層204可為多層結構,例如,堆疊的氧化矽層、氮化矽層或其他透明的絕緣高分子層或其組合。 感測電極層206設置於電容介電層204上,使電容介電層204夾設於導接層202與感測電極層206之間。當手指或觸控筆接觸觸摸面時,感測電極層206以及觸摸面上的手指或觸控筆構成一感測電容的二電容電極。感測電極層206可包括複數個感測電極。感測電極分別沿兩個不同方向排列,且其中一個方向的感測電極透過導接層202連接。感測電極可透過微影及蝕刻製程來圖案化同一透明導電層(例如,氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)層)或不透明的導電層(例如,金屬層)而形成。此處為了簡化圖式,感測電極層206同樣僅以一平整層表示之。 在其他實施例中,觸控感測電路層207可包括一第一感測電極層、一電容介電層以及一第二感測電極層。第一感測電極層包括複數個沿第一方向分佈的第一感測電極,第二感測電極層包括複數個沿第二方向分佈的第二感測電極,電容介電層,夾設於第一感測電極層與第二感測電極層之間。 上述實施例中,感測電極的形狀可以為任意幾何形狀或形狀的組合。 載板層212可包括聚對苯二甲酸以二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA),也可以包括玻璃。再者,載板層212的厚度在0.05毫米至2.0毫米的範圍。 導電層214係用以防止來自顯示裝置(未繪示)或環境的雜訊干擾,其可為一連續性平面或是具有一網狀結構。導電層214可由透明材料或非透明材料所構成,其中透明材料可包括但不限於:氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鎘錫(cadmium tin oxide,CTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化銦鋅錫(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化鋅(zinc oxide)、氧化鎘(cadmium oxide)、氧化鉿(hafnium oxide,HfO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,InGaZnO)、氧化銦鎵鋅鎂(indium gallium zinc magnesium oxide,InGaZnMgO)、氧化銦鋅鎂(indium zinc magnesium oxide,InZnMgO)或氧化銦鎵鋁(indium gallium aluminum oxide,InGaAlO)。再者,導電層214的厚度可在0.05毫米至0.3毫米的範圍。 本發明提供的觸控感測裝置20還包括一膠層210,夾設於觸控感測電路層207與該屏蔽結構215之間。其中,膠層210為一光學膠(optically clear adhesives,OCA),可包括丙烯酸(acrylic)樹脂。膠層210的厚度在0.03毫米至1.0毫米的範圍。 在一實施例中,如第2圖所示,載板層212夾設於膠層210與導電層214之間,載板層212與膠層210結合,共同形成一抗背景電容的厚度在0.03毫米至3.0毫米的範圍。在另一實施例中,如第3圖所示,導電層214夾設於膠層210與載板層212之間。 在本實施例中,特別的是透過調整載板層212的厚度和/或膠層210的厚度,可避免或消除屏蔽結構215中的導電層214與觸控感測電路層207之間形成不適當的背景電容,進而防止觸控感測裝置20觸控靈敏性降低或失效。 觸控感測裝置20更包括一軟性電路板(flexible printed circuit,FPC)220,其可透過一導電膜(未繪示),例如一異方性導電膜(anisotropic conductive film,ACF),電性連接至觸控感測電路層207。再者,導電層214可透過一連接層216,例如一異方性導電膜(ACF),電性連接至軟性電路板220的一接地墊221,以將來自顯示裝置(未繪示)或環境的電磁干擾信號透過軟性電路板220的線路而接地,進而達到雜訊防護的目的。 根據上述實施例,由於觸控感測裝置20採用單一基板200以同時提供觸摸面及設置觸控感測電路層207的表面,因此相較於需再提供一上蓋玻璃才能進行操作的習知觸控感測裝置,可省略上蓋玻璃,以有效縮減裝置厚度以及降低製造成本。再者,採用屏蔽結構215取代習知觸控感測裝置10(如第1圖所示)中的直接覆蓋于基板100的下表面100b的用於雜訊防護導電層104,在可進一步簡化製程的同時,還可防止不適當的背景電容的產生,因此相較於習知具有單一玻璃的觸控感測裝置,可防止觸控感測裝置的觸控靈敏性降低或失效,進而提高觸控感測裝置的品質。另外,由於屏蔽結構215未直接覆蓋于基板200或觸控感測電路層207,而是透過膠層210貼附於觸控感測電路層207上,若膠層210是選用可重複黏貼的光學膠,則可以調整膠層210和/或屏蔽結構215中載板層212的厚度,以便於及時消除或減弱已產生的背景電容,進而解決先前技術中觸控感測電路層和導電層直接製作於基板上、下表面,而不便於調整基板的厚度的問題。 請參照第4圖,其繪示出根據本發明另一實施例之觸控感測裝置剖面示意圖。觸控感測裝置30,包括一觸控感測電路層307及一屏蔽結構315。屏蔽結構315還包括一載板層312及一導電層314。載板層312具有一抗背景電容的厚度以形成一安全間隔於觸控感測電路層307與該導電層314之間,以使觸控感測電路層307與導電層314之間不會產生背景電容。同時,為了優化觸控感測裝置30的厚度,安全間隔也不能太大。一般情況下,以觸控感測電路層307與導電層314之間產生最小可允許的背景電容時,對應的安全間隔,為最小安全間隔;以觸控感測電路層307與導電層314之間完全不會產生背景電容時,對應的安全間隔,為最大安全間隔。通常,安全間隔可設定在0.03毫米至3.0毫米的範圍。 本實施例中,觸控感測裝置30還包括一基板300。其中觸控感測電路層307可設置於基板300上之下表面300b,且屏蔽結構315與觸控感測電路層307設置於基板300同側;觸控感測電路層307與屏蔽結構315也可以分別設置於基板300的兩側。 觸控感測電路層307的結構和材料,同第2圖所示實施例中觸控感測電路層207之結構和材料。另外,觸控感測裝置30也包括一具有一接地墊321的軟性電路板320,軟性電路板320的結構和連接方式均同第2圖所示實施例中軟性電路板220之結構和連接方式。 第5圖係繪示出根據本發明另一實施例之具有觸控感測裝置的電子裝置方塊示意圖。在本實施例中,電子裝置40可實施於一手機、一數位相機、一筆記型電腦、一個人數位助理、一桌上型電腦、或一電視機。電子裝置40包括一觸控感測裝置20(如第2圖所示)以及一顯示裝置50,其中觸控感測裝置20設置於顯示裝置50上,並與顯示裝置50電性耦接。在本實施例中,觸控感測裝置20中的基板200、觸控感測電路層207、導電層214可由透明材料所構成。再者,顯示裝置50可包括一液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)或一發光顯示器(light-emitting display,LED),例如平面扭轉式(in-plane switching)液晶顯示器或有機發光顯示器(organic light-emitting display,OLED)。另外,電子裝置40中觸控感測裝置20亦可替換為圖4所示之觸控感測裝置30。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,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,當可作更動與潤飾,因此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。 習知 10...觸控感測裝置 100...基板 100a...上表面 100b...下表面 102...觸控感測電路層 104...導電層 實施例 20、30...觸控感測裝置 50...顯示裝置 40...電子裝置 200、300...基板 200a...上表面 200b、300b...下表面 202...導接層 204...電容介電層 206...感測電極層 207、307...觸控感測電路層 210...膠層 212、312...載板層 214、314...導電層 215、315...屏蔽結構 216...連接層 220、320...軟性電路板 及 221、321...接地墊 第1圖係繪示出用於習知觸控感測裝置剖面示意圖; 第2圖係繪示出根據本發明一實施例之觸控感測裝置剖面示意圖; 第3圖係繪示出根據本發明另一實施例之觸控感測裝置剖面示意圖; 第4圖係繪示出根據本發明另一實施例之觸控感測裝置剖面示意圖;及 第5圖係繪示出根據本發明一實施例之具有觸控感測裝置之電子裝置方塊示意圖。 20...觸控感測裝置 200...基板 200a...上表面 200b...下表面 202...導接層導接層 204...電容介電層 206...感測電極層 207...觸控感測電路層 210...膠層 212...載板層 214...導電層 215...屏蔽結構 216...連接層 220...軟性電路板 及 221...接地墊
权利要求:
Claims (24) [1] 一種觸控感測裝置,包括:一觸控感測電路層,設置於一基板的下表面上;以及一屏蔽結構,設置於該觸控感測電路層下方,其中該屏蔽結構包括一導電層及一載板層。 [2] 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測裝置,其中載板層具有一抗背景電容的厚度以形成一安全間隔於該觸控感測電路層與該導電層之間。 [3] 如申請專利範圍第2項所述之觸控感測裝置,其中該安全間隔在0.03毫米至3.0毫米的範圍。 [4] 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測裝置,還包括一膠層,夾設於該觸控感測電路層與該屏蔽結構之間。 [5] 如申請專利範圍第4項所述之觸控感測裝置,其中該載板層夾設於該膠層與該導電層之間。 [6] 如申請專利範圍第4項所述之觸控感測裝置,其中該導電層夾設於該膠層與該載板層之間。 [7] 如申請專利範圍第4項所述之觸控感測裝置,其中該膠層為一光學膠層。 [8] 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測裝置,其中該觸控感測電路層包括:一導接層;一感測電極層;以及一電容介電層,夾設於該導接層與該感測電極層之間。 [9] 如申請專利範圍第8項所述之觸控感測裝置,其中該感測電極層包括複數個感測電極,該感測電極分別沿兩個不同方向排列,且其中一個方向的該感測電極透過該導接層連接。 [10] 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測裝置,其中該觸控感測電路層包括:一第一感測電極層;一第二感測電極層;以及一電容介電層,夾設於該第一感測電極層與該第二感測電極層之間。 [11] 如申請專利範圍第10項所述之觸控感測裝置,其中該第一感測電極層包括複數個沿第一方向分佈的第一感測電極,且該第二感測電極層包括複數個沿第二方向分佈的第二感測電極。 [12] 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測裝置,更包括一軟性電路板,電性連接至該導電層。 [13] 如申請專利範圍第12項所述之觸控感測裝置,其中該導電層經由一連接層電性連接至該軟性電路板的一接地墊。 [14] 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測裝置,其中該載板層包括聚對苯二甲酸以二醇酯或聚甲基丙烯酸甲酯。 [15] 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測裝置,其中該載板層包括玻璃。 [16] 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測裝置,其中該載板層的厚度在0.05毫米至2.0毫米的範圍。 [17] 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測裝置,其中該導電層包括氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鎘錫、氧化鋁鋅、氧化銦鋅錫、氧化鋅、氧化鎘、氧化鉿、氧化銦鎵鋅、氧化銦鎵鋅鎂、氧化銦鋅鎂或氧化銦鎵鋁。 [18] 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測裝置,其中該導電層的厚度在0.05毫米至0.3毫米的範圍。 [19] 如申請專利範圍第4項所述之觸控感測裝置,其中該膠層的厚度在0.03毫米至1.0毫米的範圍。 [20] 一種電子裝置,包括:一顯示裝置;以及一觸控感測裝置,設置於該顯示裝置上,並與該顯示裝置電性耦接,包括:一觸控感測電路層,設置於一基板的下表面上;以及一屏蔽結構,設置於該觸控感測電路層下方,其中該屏蔽結構包括一導電層及一載板層。 [21] 如申請專利範圍第20項所述之電子裝置,其中該基板、該感測電極層、該導電層可由透明材料構成。 [22] 如申請專利範圍第20項所述之電子裝置,其中該顯示裝置包括一液晶顯示器或一發光顯示器。 [23] 一種觸控感測裝置,包括:一觸控感測電路層;以及一屏蔽結構,包括一導電層及一載板層,其中該載板層具有一抗背景電容的厚度以形成一安全間隔於該觸控感測電路層與該導電層之間。 [24] 如申請專利範圍第23項所述之觸控感測裝置,其中該載板層更進一步結合一膠層而形成具有該抗背景電容的厚度。
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同族专利:
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引用文献:
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