技術(shù)領(lǐng)域

示例性實(shí)施例涉及一種觸摸面板，更具體地，涉及一種包括觸摸傳感器的觸摸面板。

背景技術(shù)：

諸如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器、液晶顯示器(LCD)、電泳顯示器(EPD)等的顯示裝置除了包括經(jīng)由顯示面板的圖像顯示功能之外，還可以包括觸摸感測功能，這可以允許用戶與顯示裝置交互。當(dāng)用戶用手指或觸摸筆觸摸顯示裝置的屏幕時(shí)，觸摸感測功能可以通過感測會施加到該屏幕的壓力、電荷和光等的變化來確定觸摸信息，例如，確定是否有物體觸摸屏幕以及它的觸摸位置。顯示裝置可以基于觸摸信息接收圖像信號。

觸摸感測功能可以通過包括觸摸電極的觸摸傳感器實(shí)現(xiàn)。當(dāng)觸摸面板包括用金屬形成的觸摸電極時(shí)，觸摸面板可形成為柔性的，但是，觸摸電極中的金屬會引起光反射。

在該背景技術(shù)部分公開的以上信息僅為了增強(qiáng)對發(fā)明構(gòu)思的背景的理解，因此，它可能包含不形成對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言在本國已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供了一種具有來自觸摸電極的減少的光反射的觸摸面板。

附加的方面將在下面詳細(xì)的描述中闡述，并且將部分地通過該公開而明顯，或可以通過實(shí)施發(fā)明構(gòu)思來獲知。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，一種觸摸面板包括設(shè)置在基底上的觸摸電極，觸摸電極包括金屬層、設(shè)置在金屬層上的相位匹配層和設(shè)置在相位匹配層上的薄膜層。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，通過防止或最小化來自形成觸摸電極的金屬層的光反射，可以防止觸摸電極被識別或劣化圖像質(zhì)量。

前述的總體描述和下面的詳細(xì)描述是示例性和解釋性的，并且意圖提供對所要求保護(hù)的主題的進(jìn)一步解釋。

附圖說明

附圖示出了發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例，并且與描述一起用來解釋發(fā)明構(gòu)思的原理，其中，包括附圖以提供對發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步理解，并且將附圖并入本說明書且構(gòu)成本說明書的一部分。

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的觸摸面板的俯視圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的沿圖1的觸摸面板的A-A線截取的剖視圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的沿圖1的觸摸面板的A-A線截取的剖視圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的觸摸電極的堆疊層結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的觸摸電極的模擬反射率的曲線圖。

圖6、圖7和圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的觸摸電極的反射率的曲線圖。

圖9、圖10、圖11、圖12、圖13和圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的觸摸面板的堆疊層結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的施加到觸摸傳感器的信號的波形圖。

圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的觸摸傳感器和觸摸信號處理器的電路圖。

圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包括觸摸面板的顯示裝置的布局圖。

圖18示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包括觸摸面板的顯示裝置的堆疊層結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

在下面的描述中，出于解釋的目的，闡述許多具體細(xì)節(jié)以提供對各種示例性實(shí)施例的徹底的理解。然而，顯然的是，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)或者利用具有一個(gè)或更多個(gè)等同布置的情況下實(shí)踐各種示例性實(shí)施例。在其他示例中，以框圖形式示出公知的結(jié)構(gòu)和裝置以避免不必要地模糊各種示例性實(shí)施例。

在附圖中，為了清楚和描述性的目的，可以夸大層、膜、面板、區(qū)域等的尺寸和相對尺寸。此外，同樣的附圖標(biāo)記指示同樣的元件。

當(dāng)元件或?qū)颖环Q作“在”另一元件或?qū)印吧稀?、“連接到”或“結(jié)合到”另一元件或?qū)訒r(shí)，該元件或?qū)涌梢灾苯釉诹硪辉驅(qū)由?、直接連接到或直接結(jié)合到另一元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖谥虚g元件或中間層。然而，當(dāng)元件或?qū)颖环Q作“直接在”另一元件或?qū)印吧稀?、“直接連接到”或“直接結(jié)合到”另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在中間元件或中間層。為了本公開的目的，“X、Y和Z中的至少一個(gè)/種”和“從由X、Y和Z組成的組中選擇的至少一個(gè)/種”可以理解為僅X、僅Y、僅Z或者X、Y和Z中的兩個(gè)/種或更多個(gè)/種的任意組合，諸如，以XYZ、XYY、YZ和ZZ為例。同樣的附圖標(biāo)記始終表示同樣的元件。如在這里使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)的任意組合和所有組合。

盡管在這里可使用術(shù)語第一、第二等來描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語用來將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層和/或部分與另一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層和/或部分區(qū)分開。因此，在不脫離本公開的教導(dǎo)的情況下，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層和/或部分可被命名為第二元件、組件、區(qū)域、層和/或部分。

為了描述性的目的，這里可使用諸如“在……之下”、“在……下方”、“下面的”、“在……上方”和“上面的”等空間相對術(shù)語，由此來描述如圖中所示的一個(gè)元件或特征與其他元件或特征的關(guān)系。除了附圖中描繪的方位之外，空間相對術(shù)語還意在包含設(shè)備在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果圖中的設(shè)備被翻轉(zhuǎn)，則描述為在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件隨后將被定位為在其他元件或特征“上方”。因此，示例性術(shù)語“在……下方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。此外，設(shè)備可被另外定位(例如，旋轉(zhuǎn)90度或者在其他方位)，如此，相應(yīng)地解釋這里使用的空間相對描述語。

這里使用的術(shù)語是為了描述具體示例實(shí)施例的目的，而不意圖是限制性的。如這里所使用的，除非上下文另外清楚指出，否則單數(shù)形式的“一個(gè)(種)”和“所述(該)”也意圖包括復(fù)數(shù)形式。此外，術(shù)語“包含”和/或“包括”及其變型用在本說明書中時(shí)，說明存在所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組，但不排除存在或附加一個(gè)或更多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。

這里參照作為理想示例性實(shí)施例和/或中間結(jié)構(gòu)的示意圖的剖視圖來描述各種示例性實(shí)施例。如此，例如由制造技術(shù)和/或公差引起的圖示的形狀變化將是預(yù)期的。因此，這里公開的示例性實(shí)施例不應(yīng)該被理解為受限于具體示出的區(qū)域的形狀，而將包括諸如由制造導(dǎo)致的形狀上的偏差。例如，示出為矩形的注入?yún)^(qū)域在其邊緣將通常具有圓形或彎曲的特征和/或注入濃度的梯度，而不是從注入?yún)^(qū)域到非注入?yún)^(qū)域的二元變化。同樣，通過注入形成的埋區(qū)會導(dǎo)致在埋區(qū)和通過其發(fā)生注入的表面之間的區(qū)域中的一些注入。因此，在圖中示出的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀并不意圖示出裝置的區(qū)域的實(shí)際形狀并且不意圖為限制性的。

除非另有定義，否則這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本公開作為其一部分的領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所通常理解的意思相同的意思。除非這里明確地如此定義，否則術(shù)語(諸如在通用的字典中定義的術(shù)語)應(yīng)該被解釋為具有與相關(guān)領(lǐng)域的環(huán)境中的它們的意思一致的意思，而將不以理想化或過于形式化的含義來解釋。

在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包括觸摸傳感器的觸摸面板。

首先，將參照圖1至圖4描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的觸摸面板。

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的觸摸面板的俯視圖。圖2和圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的沿圖1的觸摸面板的A-A線截取的剖視圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的觸摸電極的堆疊層結(jié)構(gòu)的剖視圖。

參照圖1，觸摸面板10包括基底200以及設(shè)置在基底200上的觸摸電極410和420。觸摸電極410和420可以設(shè)置在單獨(dú)的基底上并附著到諸如OLED、LCD等的顯示圖像的顯示面板(外掛式)?？蛇x擇地，觸摸電極410和420可以設(shè)置在顯示面板的外表面上(外置式)或設(shè)置在顯示面板的內(nèi)部(內(nèi)嵌式)。

基底200可以由諸如聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醚酮、聚乙烯磺酸鹽(酯)、多芳基化合物等的塑料制成，并且可以是柔性的?；?00可以可選擇地是由玻璃制成的剛性基底。

觸摸電極410和420形成構(gòu)造為感測觸摸的觸摸傳感器。如這里所描述的，觸摸可以包括物體接近觸摸面板并懸停在觸摸面板周圍的非接觸式觸摸以及物體接觸觸摸面板的接觸式觸摸。包括觸摸傳感器的面板可以被稱為觸摸面板、觸摸傳感器面板、觸摸屏面板等。此外，執(zhí)行觸摸傳感器的功能的顯示面板可以被稱為觸摸面板。

觸摸電極410和420包括交替地設(shè)置且彼此不疊置的第一觸摸電極410和第二觸摸電極420。第一觸摸電極410可以分別沿行方向(x軸方向)和列方向(y軸方向)設(shè)置。第二觸摸電極420可以分別沿行方向和列方向設(shè)置。觸摸電極410和420可以大體上具有四邊形形狀。可選擇地，觸摸電極410和420可具有圓形或多邊形形狀。觸摸電極410和420可以包括諸如突起的各種形狀以改善靈敏度。設(shè)置在觸摸面板10的邊緣處的觸摸電極可以大體上具有三角形形狀。

第一觸摸電極410的布置在同一行或列的至少一部分可以彼此連接或彼此分開。第二觸摸電極420的布置在同一行或列的至少一部分可以彼此連接或彼此分開。例如，如圖1中所示，當(dāng)設(shè)置在同一行上的第一觸摸電極410彼此連接時(shí)，設(shè)置在同一列上的第二觸摸電極420可以彼此連接。在這種情況下，設(shè)置在每一行中的第一觸摸電極410通過第一連接器411彼此連接，這可以形成電極行，設(shè)置在每一列中的第二觸摸電極420通過第二連接器421彼此連接，這可以形成電極列?？蛇x擇地，第一觸摸電極410可以沿列方向連接，第二觸摸電極420可以沿行方向連接。

第一觸摸電極410和第二觸摸電極420物理地且電氣地彼此分開。參照圖1，第一觸摸電極410和第二觸摸電極420可以通過間隔彼此分隔開，在間隔上可以形成虛設(shè)電極(未示出)。虛設(shè)電極可以形成在間隔處，以防止設(shè)置有第一觸摸電極410和第二觸摸電極420的第一區(qū)域與形成有間隔的第二區(qū)域由于它們不同的反射率而被不同地識別。虛設(shè)電極可以被省略。

參照圖2，第一觸摸電極410和第二觸摸電極420可以設(shè)置在彼此不同的層上。然而，值得注意的是，第一觸摸電極410和第二觸摸電極420可以可選擇地設(shè)置在同一層上，如圖3中所示。

參照圖2，第二觸摸電極420設(shè)置在基底200上，第一絕緣層441設(shè)置在第二觸摸電極420上，第一觸摸電極410設(shè)置在第一絕緣層441上。因此，第一觸摸電極410和第二觸摸電極420利用它們之間的第一絕緣層441設(shè)置在不同的層上。以這種方式，第一連接器411和第一觸摸電極410可以包括相同的材料并同時(shí)設(shè)置在同一層上，第二連接器421和第二觸摸電極420可以包括相同的材料并同時(shí)設(shè)置在同一層上。由于第一連接器411和第二連接器421利用它們之間的第一絕緣層441設(shè)置在不同的層上，所以即使第一連接器411和第二連接器421彼此交叉，第一連接器411和第二連接器421也可以彼此電分離。

第二絕緣層442設(shè)置在第二觸摸電極420上。因此，一個(gè)絕緣層442設(shè)置在第一觸摸電極410上，兩個(gè)絕緣層441和442設(shè)置在第二觸摸電極420上?？蛇x擇地，第一絕緣層441可以設(shè)置在第一觸摸電極410下，第二觸摸電極420可以設(shè)置在第一絕緣層441上。反射減少層450可以設(shè)置在第二絕緣層442上。隨后將在下文描述反射減少層450。

參照圖3，第一觸摸電極410和第二觸摸電極420設(shè)置在基底200上。第一絕緣層441設(shè)置在第一觸摸電極410和第二觸摸電極420上。在這種情況下，第一連接器411和第二連接器421中的一種可以與第一觸摸電極410和第二觸摸電極420設(shè)置在同一層上，第一連接器411和第二連接器421中的另一種可以通過在其與第一觸摸電極410和第二觸摸電極420之間形成絕緣層而設(shè)置在與設(shè)置有第一觸摸電極410和第二觸摸電極420的層不同的層上。以這種方式，第一連接器411和第二連接器421可以彼此交叉同時(shí)彼此絕緣。例如，設(shè)置在第一絕緣層441上的第一連接器411和第二連接器421中的一種可以通過形成在第一絕緣層441中的接觸孔(未示出)電連接相鄰的第一觸摸電極410或相鄰的第二觸摸電極420。與第一觸摸電極410和第二觸摸電極420設(shè)置在同一層上的連接器可以與第一觸摸電極410和第二觸摸電極420包括相同的材料并同時(shí)形成。與第一觸摸電極410和第二觸摸電極420設(shè)置在不同層上的連接器可由諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)的透明導(dǎo)電氧化物(TCO)形成。反射減少層450可以設(shè)置在第一絕緣層441上。

第一觸摸電極410和第二觸摸電極420可以具有包括交叉線的網(wǎng)格圖案。由于網(wǎng)格圖案是柔性的，所以包括網(wǎng)格圖案的柔性觸摸面板可以是可彎曲的、可折疊的或可卷曲的。當(dāng)觸摸電極具有網(wǎng)格圖案時(shí)，由于因形成在網(wǎng)格圖案中的開口(例如，在網(wǎng)格圖案中不存在線的部分)使得觸摸電極的與顯示面板疊置的區(qū)域比具有相同尺寸的透明電極(例如，ITO、IZO等)的區(qū)域小，因此，在觸摸電極和顯示面板電極(例如，共電極)之間的寄生電容可減小。隨著寄生電容減小，觸摸靈敏度會增大，從而確保驅(qū)動容限，例如通過增大驅(qū)動信號的最大頻率確保報(bào)告速率。形成網(wǎng)格圖案的線可以具有幾毫米至幾十毫米的寬度。網(wǎng)格圖案的線的寬度可以等于或小于大約1.7μm。

參照圖4，將描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的觸摸電極410和420的堆疊層結(jié)構(gòu)。

觸摸電極410和420具有三層結(jié)構(gòu)。例如，觸摸電極410和420包括金屬層11、相位匹配層12和薄膜層13。金屬層11可以是導(dǎo)電層，使得觸摸電極410和420可以用作觸摸傳感器。相位匹配層12和薄膜層13可以減少(或防止)來自金屬層11的光反射。相位匹配層12和薄膜層13可稱為抗反射層。相位匹配層12可直接設(shè)置在金屬層11上以與金屬層11接觸，薄膜層13可直接設(shè)置在相位匹配層12上以與相位匹配層12接觸。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，觸摸電極410和420可具有包括三層或更多層的堆疊結(jié)構(gòu)。金屬層11、相位匹配層12和薄膜層13之間的關(guān)系將在后面詳細(xì)描述。

金屬層11可以用作形成互電容器(mutual capacitor)或自電容器(self-capacitor)的電容器的電極。金屬層11電連接到傳輸驅(qū)動信號或輸出信號的觸摸信號線41和42(見圖1)。

金屬層11可包括鋁基金屬，例如鋁(Al)或鋁合金。例如，鋁合金可以是鋁(Al)-釹(Nd)合金。鋁具有大約69MPa的楊氏模量，并且被熟知為在可用作布線的金屬中具有最低的楊氏模量。由于鋁基金屬具有低模量，所以應(yīng)變應(yīng)力小，因此與其他金屬相比，包括鋁基金屬的柔性觸摸面板可以是可折疊的、可彎曲的等。例如，與包括諸如銅的金屬的層相比，包括鋁基金屬的層可以通過干法蝕刻等而被圖案化為具有非常窄的線寬度。通常，線寬度可等于或小于大約1.7μm以防止波紋現(xiàn)象。通過使用鋁基金屬可以將網(wǎng)格圖案形成為具有這樣的精細(xì)線寬度?？蛇x擇地，金屬層11可包括諸如鉬(Mo)、銀(Ag)、鈦(Ti)和銅(Cu)等的金屬或它們的合金，并可以具有諸如鈦/鋁/鈦(Ti/Al/Ti)、鉬/鋁/鉬(Mo/Al/Mo)等的多層結(jié)構(gòu)。

雖然利用鋁基金屬在柔性觸摸面板中將網(wǎng)格圖案形成為具有精細(xì)線寬度方面會是有利的，但是外部光會被這樣的金屬反射，這會導(dǎo)致觸摸電極被識別或被觀察和/或劣化顯示面板上顯示的圖像的質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，觸摸電極410和420包括形成在金屬層11上的相位匹配層12和薄膜層13，以減少由形成觸摸電極的金屬層11反射的光。以這種方式，觸摸電極410和420的光反射可通過被金屬層11反射的第一反射光L1和被薄膜層13反射的第二反射光L2之間的相消干涉而減少。相位匹配層12設(shè)置在金屬層11和薄膜層13之間，以形成使它們之間具有相位差的通路，使得相消干涉發(fā)生在反射光L1和L2之間。

設(shè)置在金屬層11上的相位匹配層12可以包括金屬氧化物，例如，形成金屬層11的金屬的氧化物。相位匹配層12可以是光學(xué)透明的。如在這里使用的，“光學(xué)透明的”可以指使可見波長范圍內(nèi)大約50％或更多的光由此穿過，例如，使可見波長范圍內(nèi)大約80％的光透射。當(dāng)金屬層11包括鋁基金屬時(shí)，相位匹配層12可包括氧化鋁(AlOx)。氧化鋁層可通過使形成在金屬層11上的鋁基金屬層的表面氧化而形成，或通過在供氧的同時(shí)鋁的反應(yīng)性濺射沉積而形成。相位匹配層12可以通過沉積諸如氧化硅(SiOx)和氮化硅(SiNx)的透明無機(jī)材料而形成，或者通過沉積諸如ITO和IZO的透明導(dǎo)電氧化物而形成。

設(shè)置在相位匹配層12上的薄膜層13可以是反射一些入射光并透射入射光的剩余部分的半透射層。薄膜層13可以包括金屬材料。以這種方式，被薄膜層13反射的第二反射光L2的振幅與被金屬層反射的第一反射光L1的振幅之間的差異會很小。隨著振幅差異越小，相消干涉的效果會越大。當(dāng)薄膜層13包括金屬材料時(shí)，第一反射光L1和第二反射光L2之間的振幅差異會減小。薄膜層13可以包括具有高吸光率的材料，例如Ti、Mo等。當(dāng)薄膜層13具有高吸光率時(shí)，會減小來自薄膜層13的反光率。

通過在基底200或第一絕緣層441上堆疊層，然后利用一個(gè)掩模通過光刻工藝圖案化堆疊的層，以分別形成金屬層11、相位匹配層12和薄膜層13，可以形成具有網(wǎng)格圖案和三層結(jié)構(gòu)的觸摸電極410和420。

當(dāng)觸摸電極410和420具有三層結(jié)構(gòu)時(shí)，入射在觸摸電極410和420上的外部光L0的第一部分被薄膜層13反射，該光的第二部分被薄膜層13吸收，該光的剩余的第三部分穿過薄膜層13并行進(jìn)到相位匹配層12。穿過相位匹配層12的光的第三部分被金屬層11反射。因此，當(dāng)光的第三部分被金屬層11反射并穿過相位匹配層12時(shí)，反射光(即，第一反射光L1)的相位被調(diào)整。以這種方式，在第一反射光L1和被薄膜層13反射的第二反射光L2之間發(fā)生相消干涉，從而消除或減少被觸摸電極410和420反射的光。當(dāng)相位匹配層12是光學(xué)透明的時(shí)，穿過薄膜層13的大部分光可到達(dá)金屬層11并被金屬層11反射，于是所述大部分光可從觸摸電極410和420出射。因此，光學(xué)透明的相位匹配層12可使第一反射光L1的量基本等于第二反射光L2的量。

金屬層11的厚度可在考慮線寬度、電阻特性等情況下進(jìn)行設(shè)置，并且可以是在幾百埃至幾千埃的范圍內(nèi)。例如，當(dāng)金屬層11包括鋁時(shí)，金屬層11可具有在大約至的范圍內(nèi)的厚度。

相位匹配層12的厚度可以調(diào)整為在被金屬層11反射的第一反射光L1和被薄膜層13反射的第二反射光L2之間引起相消干涉，并且可以在大約幾十埃至幾百埃的范圍內(nèi)。當(dāng)?shù)谝环瓷涔釲1和第二反射光L2之間的相位差為大約180°時(shí)，相消干涉的效果會是最大的。因此，相位匹配層12可以具有一定的厚度，該厚度可形成光路以使反射光L1和L2是“反相的”。

薄膜層13可以具有大約幾十埃至幾百埃的厚度。然而，隨著薄膜層13的厚度的增大，薄膜層13的反射率會過度地增大(特別是，當(dāng)薄膜層13包括金屬層時(shí))。這樣，薄膜層13可以形成為具有例如大約的薄厚度。

相位匹配層12和薄膜層13的厚度可以在考慮形成各個(gè)層的材料的情況下相對地設(shè)置。例如，當(dāng)相位匹配層12包括AlOx并且薄膜層13包括Ti或Mo時(shí)，相位匹配層12可以具有大約至大約的厚度范圍，并且薄膜層13可以具有大約至大約的厚度范圍。當(dāng)相位匹配層12包括SiOx并且薄膜層13包括Ti或Mo時(shí)，相位匹配層12可以具有大約至大約的厚度范圍，并且薄膜層13可以具有大約至大約的厚度范圍。由于薄膜層13本身形成光路，所以薄膜層13的厚度和相位匹配層12的厚度會影響相消干涉。

表1示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的針對具有三層結(jié)構(gòu)的觸摸電極的反射率的模擬結(jié)果和測量結(jié)果。觸摸電極具有在聚碳酸酯基底上設(shè)置Al的金屬層11、AlOx的相位匹配層12和Ti的薄膜層13的結(jié)構(gòu)。當(dāng)基底的厚度和金屬層11的厚度分別固定在大約50μm和大約并且相位匹配層12的厚度和薄膜層13的厚度變化時(shí)，測量九種組合的反射率。測量的反射率是大約550nm的波長的反射率。由于將被測量的樣本可能由于制造誤差而在厚度、平坦度等方面與模擬不完全一致，所以測量數(shù)據(jù)會與模擬數(shù)據(jù)不同。

表1

模擬數(shù)據(jù)示出了與測量反射率相比極低的反射率，對于所有九種組合低大約2.5％或者更低。特別是，當(dāng)相位匹配層12的厚度和薄膜層13的厚度分別為大約和大約時(shí)，反射率最低，在大約1％。盡管測量數(shù)據(jù)的反射率比模擬數(shù)據(jù)的反射率高，但是八種組合的反射率分別小于大約6％，并且當(dāng)相位匹配層12的厚度和薄膜層13的厚度分別為大約和時(shí)，反射率最低，在大約1.89％。在圖5至圖8中用曲線圖示出了可見光的波長范圍(大約380nm至780nm)的反射率，如下所述。

表2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的取決于薄膜層13的厚度的對觸摸電極的反射率的模擬結(jié)果。觸摸電極具有在聚碳酸酯基底上設(shè)置Al的金屬層11、AlOx的相位匹配層12和Ti的薄膜層13的結(jié)構(gòu)。當(dāng)基底的厚度、金屬層11的厚度和相位匹配層12的厚度分別固定在大約50μm、大約和并且薄膜層13的厚度以大約變化時(shí)，測量反射率。測量的反射率是大約為550nm的波長的反射率。

表2

如表2中所示，當(dāng)薄膜層13的厚度為大約和大約時(shí)，反射率超過大約10％，當(dāng)薄膜層13的厚度在大約和大約之間時(shí)，反射率等于或小于大約10％。因此，當(dāng)要求大約10％或更低的反射率時(shí)，薄膜層13可以形成為具有大約至或者大約至的厚度。當(dāng)反射率小于大約10％時(shí)，觸摸電極可不被識別。當(dāng)要求大約5％或更低的反射率時(shí)，薄膜層13可以形成為具有大約至的厚度。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的觸摸電極的模擬反射率的曲線圖。圖6至圖8示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的觸摸電極的測量反射率的曲線圖。

包括Ti且具有大約的厚度的薄膜層13的模擬數(shù)據(jù)在圖5中示出。具有大約和的厚度的薄膜層13的測量數(shù)據(jù)分別在圖6、圖7和圖8中示出。

參照圖5、圖6、圖7和圖8，隨著包括AlOx的相位匹配層12的厚度的增大，藍(lán)色波長的反射率增大。在包括Ti的薄膜層13中，隨著Ti層的厚度的增大，反射率受AlOx層的變化厚度的影響的偏差減小，但是反射率在大約550nm的波長附近增大。這可能是因?yàn)橥ㄟ^薄膜層13的反射根據(jù)它的厚度成比例地增大。

參照回圖1，第一觸摸信號線41連接到每個(gè)電極行的一端，并且第二觸摸信號線42連接到每個(gè)電極列的一端?？蛇x擇地，觸摸信號線41和42可連接到電極列和/或電極行的相對端。觸摸電極410和420可以分別接收來自觸摸控制器(未示出)的驅(qū)動信號并通過觸摸信號線41和42將輸出信號傳輸至觸摸控制器。

第一觸摸信號線41和第二觸摸信號線42可以包括與觸摸電極410和420的金屬層11相同的材料。例如，第一觸摸信號線41和第二觸摸信號線42可以包括鋁基金屬。可選擇地，第一觸摸信號線41和第二觸摸信號線42可以包括諸如Mo、Ag、Ti、Cu的金屬或其合金，并且可以具有諸如Ti/Al/Ti或Mo/Al/Mo的多層結(jié)構(gòu)。

相鄰的第一觸摸電極410和第二觸摸電極420形成用作觸摸傳感器的互電容器。更具體地，第一觸摸電極410的金屬層11和第二觸摸電極420的金屬層11形成互電容器。當(dāng)觸摸電極410和420的相位匹配層12包括透明導(dǎo)電氧化物，并且薄膜層13包括金屬材料時(shí)，由于相位匹配層12和薄膜層13電連接到金屬層11，所以第一觸摸電極410和第二觸摸電極420兩者會形成互電容器。

互電容器可以通過第一觸摸電極410和第二觸摸電極420中的一種接收驅(qū)動信號，并且可以通過第一觸摸電極410和第二觸摸電極420中的另一種輸出輸出信號(其可以是由于與外部物體的接觸而引起的電荷量的變化)。例如，第一觸摸電極410可以是輸入電極Tx而第二觸摸電極420可以是輸出電極Rx，或者反之亦然。第一觸摸信號線41和第二觸摸信號線42中的一條將驅(qū)動信號從觸摸控制器(未示出)傳輸至第一觸摸電極410或第二觸摸電極420，并且另一條觸摸信號線將輸出信號從第二觸摸電極420或第一觸摸電極410傳輸至觸摸控制器。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，第一觸摸電極410彼此分開，并且第二觸摸電極420彼此分開。以這種方式，第一觸摸電極410和第二觸摸電極420可分別形成獨(dú)立的觸摸電極并通過相應(yīng)的觸摸信號線(未示出)連接到觸摸控制器。在這種情況下，各觸摸電極可形成用作觸摸傳感器的自電容器。自電容器可以通過接收感測輸入信號被充以預(yù)定量的電荷，并且當(dāng)發(fā)生來自外部物體的接觸時(shí)，自電容器的電荷量會變化以輸出與接收的感測輸入信號不同的感測輸出信號。

參照回圖2和圖3，第一絕緣層441或第二絕緣層442設(shè)置在第一觸摸電極410和第二觸摸電極420上。第一絕緣層441和第二絕緣層442可使第一觸摸電極410和第二觸摸電極420電隔離并保護(hù)第一觸摸電極410和第二觸摸電極420。第一絕緣層441和第二絕緣層442可以包括諸如SiNx、SiOx的無機(jī)材料或者諸如丙烯酸類聚合物的有機(jī)材料。當(dāng)?shù)谝唤^緣層441和第二絕緣層442包括無機(jī)材料時(shí)，第一絕緣層442和第二絕緣層442可分別具有幾千埃的厚度，例如，大約至大約的厚度范圍。當(dāng)?shù)谝唤^緣層441和第二絕緣層442包括有機(jī)材料時(shí)，第一絕緣層441和第二絕緣層442可分別具有幾微米的厚度，例如，大約1μm至3μm的厚度范圍。

由于第一絕緣層441和第二絕緣層442，使得觸摸電極410和420的反射率(更具體地，形成有觸摸電極410和420的區(qū)域的反射率)會增大。當(dāng)絕緣層包括無機(jī)材料時(shí)，在觸摸電極410和420中的反射率增大會比當(dāng)絕緣層包括有機(jī)材料時(shí)大。通過將反射減少層450設(shè)置在絕緣層441和442上，可以防止或減少由于包括無機(jī)材料的絕緣層而引起的反射率的增大。反射減少層450可以由諸如氮氧化硅(SiOxNy)的低透明折射率材料形成。反射減少層450可以具有大約至大約的厚度范圍。

在下文中，將描述如圖2中所示的包括第一觸摸電極410、第一絕緣層441、第二觸摸電極420和第二絕緣層442的觸摸面板中的觸摸電極410和420的反射率。表3表示基于觸摸電極410和420的結(jié)構(gòu)和反射減少層450的存在的反射率的模擬結(jié)果。如這里所述，“沒有覆層”是指其上沒有設(shè)置第一絕緣層441和第二絕緣層442的觸摸電極410和420的反射率。出于比較的目的，除了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的具有三層結(jié)構(gòu)的觸摸電極的結(jié)構(gòu)之外，在表3中還示出了包括單個(gè)鋁層的觸摸電極結(jié)構(gòu)。在表3中，“-”是指不存在對應(yīng)的層。

基底200是具有大約500μm的厚度的聚碳酸酯。第一觸摸電極410和第二觸摸電極420的金屬層11包括Al并具有大約的厚度。第一絕緣層441和第二絕緣層442分別包括氮化硅(SiNx)并具有大約的厚度或者大約1.5μm的有機(jī)層。反射減少層450包括SiOxNy，并具有大約的厚度。在圖9至圖14中分別示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的具有Ti/AlOx/Al的三層結(jié)構(gòu)的觸摸電極的堆疊層結(jié)構(gòu)和厚度。表3表明了參照圖9至圖14示出的觸摸電極的各自構(gòu)造。

表3

如表3中所示，當(dāng)絕緣層包括SiNx時(shí)，觸摸電極的反射率比不存在絕緣層時(shí)增大了大約2％至5％。當(dāng)絕緣層包括有機(jī)材料時(shí)，觸摸電極的反射率比不存在絕緣層時(shí)增大了大約1％。當(dāng)包括SiOxNy的反射減少層設(shè)置在包括SiNx的絕緣層上時(shí)，觸摸電極的反射率減小了大約4％或更少。當(dāng)觸摸電極具有單個(gè)鋁層結(jié)構(gòu)時(shí)，它的反射率在大約80％以上。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例觸摸電極具有三層結(jié)構(gòu)時(shí)，根據(jù)絕緣層和反射減少層的存在與否，其反射率與單個(gè)鋁層結(jié)構(gòu)相比減小大約4％至10％。

在下文中，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的觸摸傳感器的操作將參照圖15和圖16進(jìn)行描述。

圖15示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的施加到觸摸傳感器的信號的波形圖。圖16示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的觸摸傳感器和觸摸信號處理器的電路圖。

參照圖15和圖1，第一觸摸電極410可以是輸入電極Tx而第二觸摸電極420可以是輸出電極Rx，或者反之亦然。

輸入電極Tx接收驅(qū)動信號。驅(qū)動信號可具有各種波形和電壓電平，例如，可以包括周期性輸出的脈沖或至少兩個(gè)不同的電壓電平。DC電壓可以施加到輸出電極Rx。例如，在大約0V和3V之間擺動的方波電壓可施加到輸入電極Tx，大約1.5V的DC電壓可施加到輸出電極Rx。即使DC電壓被施加到輸出電極Rx，電壓可通過與擺動的驅(qū)動信號耦合而變化。因輸入電極Tx和輸出電極Rx之間的電位差而產(chǎn)生電場和電容，由于當(dāng)電容通過手指或觸摸筆等的接觸而改變時(shí)，輸出電極Rx的電壓變化的寬度改變，所述觸摸可基于此改變而被感測到。

觸摸傳感器的靈敏度可以隨著電容變化在相對于基礎(chǔ)電容的觸摸時(shí)的增大而增大。在輸入電極Tx或其連接部與輸出電極Rx或其連接部之間出現(xiàn)的寄生電容可使基礎(chǔ)電容增大，這會劣化觸摸傳感器的靈敏度。因此，為了改善靈敏度，可以減小寄生電容。由于根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的觸摸電極形成為具有網(wǎng)格圖案，所以可以有效地減小寄生電容。

觸摸傳感器的操作將參照圖16進(jìn)行描述。一個(gè)觸摸傳感器單元TSU可以由參照圖1示出的一個(gè)第一觸摸電極410和一個(gè)第二觸摸電極420構(gòu)造而成。觸摸傳感器單元TSU可包括互電容器Cm，互電容器Cm可由可以是第一觸摸電極410的輸入線IL和可以是第二觸摸電極420的輸出線OL構(gòu)造而成?；ル娙萜鰿m可以包括可通過輸入線IL和輸出線OL之間的疊置構(gòu)造而成的疊置傳感電容器或者可通過可彼此不疊置的相鄰輸入線IL和輸出線OL構(gòu)造而成的邊緣傳感電容器。

觸摸傳感器單元TSU可接收來自輸入線IL的驅(qū)動信號并輸出輸出信號，所述輸出信號可以對應(yīng)于可通過外部物體的接觸而發(fā)生的互電容器Cm中的電荷量的變化。具體地，當(dāng)驅(qū)動信號輸入到觸摸傳感器單元TSU時(shí)，互電容器Cm被充以預(yù)定量的電荷，并且當(dāng)外部物體接觸觸摸傳感器單元TSU時(shí)，充在互電容器Cm中的電荷量變化，使得對應(yīng)于此變化的信號輸出至輸出線OL。物體接觸觸摸面板時(shí)和物體不接觸觸摸面板時(shí)產(chǎn)生的輸出信號之間的差值可以與互電容器Cm中的電荷量的變化近似成比例。

觸摸傳感器的信號處理器710可接收來自輸出線OL的輸出信號，并且處理輸出信號以產(chǎn)生觸摸信息，諸如觸摸的發(fā)生和觸摸位置等。為此，信號處理器710可以包括連接到輸出線OL的放大器AP。放大器AP可包括連接在其反相端子(-)和輸出端子之間的電容器Cv。放大器AP的非反相端子(+)連接到諸如地電壓的預(yù)定電壓，并且放大器AP的反相端子(-)連接到輸出線OL?？梢允欠e分器的放大器AP可以對預(yù)定時(shí)間(例如，一幀)的來自輸出線OL的輸出信號積分以產(chǎn)生檢測信號Vout。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包括觸摸面板的顯示裝置將參照圖17和圖18進(jìn)行描述。

圖17示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的包括觸摸面板的顯示裝置的布局圖。圖18示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的包括觸摸面板的顯示裝置的堆疊層結(jié)構(gòu)。

參照圖17和圖18，根據(jù)本示例性實(shí)施例的包括觸摸面板的顯示裝置包括顯示面板300、連接到顯示面板300的柵極驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500以及控制柵極驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的信號控制器600。顯示裝置還包括觸摸面板10和控制觸摸面板10的觸摸控制器700。

偏光器30附著到顯示面板300的頂表面。當(dāng)顯示面板300是有機(jī)發(fā)光二極管面板時(shí)，諸如彩色聚酰亞胺膜的保護(hù)膜40可附著到顯示面板300的底表面。當(dāng)顯示面板300是液晶(LC)面板時(shí)，附著到顯示面板300底表面的膜可以是偏光器。

其上設(shè)置有觸摸電極的觸摸面板10附著到偏光器30。因此，由于觸摸電極設(shè)置在偏光器30上，所以偏光器30不會防止來自觸摸電極的光反射。然而，由于根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的觸摸電極具有如上所述的可使光反射最小化的結(jié)構(gòu)，所以雖然觸摸電極設(shè)置在偏光器30上，但是可以防止來自觸摸電極的光反射。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，觸摸電極可以可選擇地直接形成在顯示面板300的外表面上或顯示面板300的內(nèi)部上，因此顯示面板300可以是觸摸面板10。由諸如玻璃的材料形成的窗口50可附著到觸摸面板10。

粘結(jié)層61、62、63和64可分別設(shè)置成將偏光器30附著在顯示面板300上、將保護(hù)膜40附著在顯示面板300上、將觸摸面板10附著在偏光器30上以及將窗口50附著在觸摸面板10上。粘結(jié)層61、62、63和64可由壓敏粘結(jié)劑(PSA)(諸如硅PSA)或光學(xué)透明粘結(jié)劑(OCA)制成。

顯示面板300包括柵極線G1至Gn、數(shù)據(jù)線D1至Dm以及連接到柵極線G1至Gn和數(shù)據(jù)線D1至Dm且基本以矩陣形式布置的像素。觸摸面板10包括觸摸信號線T1至Tp以及連接到觸摸信號線T1至Tp且基本以矩陣形式布置的觸摸傳感器單元TSU。觸摸傳感器單元TSU由上面描述的第一觸摸電極410和第二觸摸電極420形成。

柵極線G1至Gn基本在水平方向上延伸，并且傳輸包括用于使連接到相應(yīng)像素PX的諸如薄膜晶體管(TFT)的開關(guān)器件導(dǎo)通的柵極導(dǎo)通電壓和使開關(guān)器件截止的柵極截止電壓的柵極信號。數(shù)據(jù)線D1至Dn基本在豎直方向上延伸并傳輸數(shù)據(jù)電壓。當(dāng)開關(guān)器件根據(jù)柵極導(dǎo)通電壓導(dǎo)通時(shí)，施加到數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓被施加到像素。

像素可以是顯示圖像的最小單位，一個(gè)像素可以顯示諸如紅色、綠色和藍(lán)色的原色中的一種，或者，多個(gè)像素可以通過原色的空間總和與時(shí)間總和在對應(yīng)的時(shí)間期間交替地顯示原色以顯示期望的顏色。像素PX可具有四邊形形狀。共電壓和數(shù)據(jù)電壓被施加到每個(gè)像素PX。

觸摸信號線T1至Tp連接到觸摸傳感器單元TSU以將驅(qū)動信號和輸出信號傳輸至觸摸傳感器單元TSU。觸摸信號線T1至Tp中的一些觸摸信號線可以是將驅(qū)動信號傳輸至觸摸傳感器單元TSU的輸入線，觸摸信號線T1至Tp中的其他觸摸信號線可以是傳輸來自觸摸傳感器單元TSU的輸出信號的輸出線。

觸摸傳感器單元TSU按照互電容方案可根據(jù)觸摸產(chǎn)生輸出信號。觸摸傳感器單元TSU可接收來自觸摸信號線T1至Tp的驅(qū)動信號，并通過觸摸信號線T1至Tp基于來自諸如手指或筆等外部物體的觸摸的電容的變化來輸出輸出信號。觸摸傳感器單元TSU也可按照自電容方案操作。

信號控制器600可以接收來自外部圖形處理器(未示出)的輸入圖像信號R、G、和B以及輸入圖像信號的控制信號CONT(即，水平同步信號、垂直同步信號、時(shí)鐘信號和數(shù)據(jù)使能信號等)。信號控制器600基于圖像信號R、G、B和控制信號CONT處理圖像信號R、G和B以適合于顯示面板300的操作條件，然后產(chǎn)生并輸出圖像數(shù)據(jù)DAT、柵極控制信號CONT1、數(shù)據(jù)控制信號CONT2和時(shí)鐘信號。信號控制器600還可以將同步信號Sync輸出至觸摸控制器700并接收來自觸摸控制器700的觸摸信息。

柵極控制信號CONT1包括指示柵極信號的開始的起始脈沖垂直信號以及變?yōu)橛糜诋a(chǎn)生柵極導(dǎo)通信號的基準(zhǔn)的時(shí)鐘脈沖垂直信號。起始脈沖垂直信號的輸出時(shí)段對應(yīng)于一個(gè)幀(或刷新速率)。柵極控制信號CONT1還可包括限定柵極導(dǎo)通電壓的持續(xù)時(shí)間的輸出使能信號。

數(shù)據(jù)控制信號CONT2包括對一行的像素指示圖像數(shù)據(jù)DAT的傳輸開始的起始脈沖水平信號以及允許對應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓被施加到數(shù)據(jù)線D1至Dm的負(fù)載信號。當(dāng)顯示面板300是液晶顯示面板時(shí)，數(shù)據(jù)控制信號CONT2還可包括使數(shù)據(jù)電壓的極性相對共電壓反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)信號。

柵極驅(qū)動器400根據(jù)柵極控制信號CONT1將作為柵極導(dǎo)通電壓的柵極信號和作為柵極截止電壓的柵極信號施加到柵極線G1至Gn。

數(shù)據(jù)驅(qū)動器500接收來自信號控制器600的數(shù)據(jù)控制信號CONT2和圖像數(shù)據(jù)DAT，利用從灰度級電壓發(fā)生器(未示出)產(chǎn)生的灰度級電壓將圖像數(shù)據(jù)DAT轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電壓，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)電壓施加到數(shù)據(jù)線D1至Dm。

觸摸控制器700將輸入信號傳輸至觸摸傳感器單元TSU，并接收來自觸摸傳感器單元TSU的輸出信號以產(chǎn)生觸摸信息。觸摸控制器700可以包括對來自觸摸傳感器單元TSU的輸出信號進(jìn)行處理的信號處理器(未示出)。

雖然在此已經(jīng)描述了某些示例性實(shí)施例及實(shí)施方式，但是通過該描述其他實(shí)施例和修改將是清楚的。因此，發(fā)明構(gòu)思并不限于這樣的示例性實(shí)施例，而是限于所提出的權(quán)利要求以及各種顯而易見的修改和等同布置的更寬范圍。