CN101226287A - 显示器的感测结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示器的感测结构，感测结构包含显示模块、感测单元与芯片。显示模块具有一有效显示区域。感测单元设置于显示模块上方并涵盖有效显示区域的至少一部份。芯片设置于该显示模块上方且位于及一有效显示区域外。本发明通过将芯片直接配置于显示模块上方，达到工艺较为简单、成本降低且符合线路间隔微化的趋势。由于覆盖片可迭置于感测单元上，并形成一容置空间于覆盖片，用以容置芯片，使得整体厚度不会因为芯片的设置而变厚。若搭配与显示模块整合的触控单元，如此更可进一步提升感测单元的整合性及减少感测结构的厚度，达到减轻重量、减少元件、降低成本的功效。

Description

显示器的感测结构

技术领域

本发明涉及一种感测结构，特别涉及一种用于液晶显示器的感测结构。

背景技术

由于光电技术的不断进步及影像显示技术的数字化，各类显示器在日常生活中随处可见；其中，液晶显示器因为具有高画质、轻薄、低消耗功率、无辐射等优点，因此已广泛地应用于各种通讯或电子产品上，并逐渐取代传统阴极射线管显示器，成为显示器市场中的主流。

为了增加与使用者的互动性及产品的附加价值，部份液晶显示器会增加触控功能，让使用者可直接于电子产品的显示器上点选所需要的功能，甚至是直接于显示器上手写输入各种文字或符号。如此一来，电子产品可省却按键或其它功能按钮的设置，在同样的产品尺寸规格下，便可容纳更大尺寸的显示面板。

请参考图1，现有技术的显示器的感测结构1包含显示模块11、触控面板(Touch Panel)12、感测芯片13、柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)14及驱动芯片16。触控面板12贴附于显示模块11上。感测芯片13配置于柔性印刷电路板14上，经由线路与触控面板12电性连接，用于处理触控面板12受触碰时所产生的感测信号。

如图1所示，信号显示模块11包含彩色滤光层基板111、薄膜晶体管阵列基板112及液晶层114。液晶层114封装于彩色滤光层基板111与薄膜晶体管阵列基板112之间。驱动芯片16设置于薄膜晶体管阵列基板112上，且也利用另一柔性印刷电路板15，最终将与中央控制系统(未图标)连接，适可提供驱动电压，使显示模块11显示画面。

然而，信号显示器的感测结构1利用触控面板12来达到感测的功能，触控面板12与显示模块11为分别独立的模块，于后续组装时再将触控面板12贴附于显示模块11上。信号技术将感测芯片13整合配置至柔性印刷电路板14上，再与触控面板12电性连接。这种将感测芯片13结合于柔性印刷电路板14的覆晶薄膜(Chip ON Film，COF)工艺以及后续的接合程序，工艺操作较为复杂且COF基材成本较高，导致流程繁杂与制造成本增加。

有鉴于此，本发明所属技术领域亟待提供一种工艺简单且成本较低的感测结构，借以解决信号技术所遭遇的上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种显示器的感测结构，其直接将感测单元与芯片设置于显示模块上方，不需使用信号覆晶薄膜工艺。本发明的感测结构具高度整合性，且工艺较为简化，具有成本较低的优势。

为实现上述目的，本发明所揭露的感测结构包含一显示模块、一感测单元及一芯片；其中，该显示模块具有一有效显示区域(Active Area)；该感测单元设置于该显示模块上方并涵盖该有效显示区域的至少一部份，该感测单元受触碰时，适可产生一信号，并将该信号传送至该芯片；该芯片设置于该显示模块上方且位于该有效显示区域外，并与该感测单元电性连结。本发明的感测结构可选择包含一覆盖片(Cover Lens)，至少覆盖于感测单元上，其中该覆盖片局部形成一容置空间，适可容置该芯片。

本发明通过将芯片直接配置于显示模块上方，达到工艺较为简单、成本降低且符合线路间隔微化的趋势。由于覆盖片可迭置于感测单元上，并形成一容置空间于覆盖片，用以容置芯片，使得整体厚度不会因为芯片的设置而变厚。若搭配与显示模块整合的触控单元，如此更可进一步提升感测单元的整合性及减少感测结构的厚度，达到减轻重量、减少元件、降低成本的功效。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为信号感测结构的的示意图；

图2为本发明感测结构的示意图；以及

图3为本发明感测结构的局部上视图；

图4为本发明感测结构的另一实施例示意图；

图5为本发明覆盖片的示意图；以及

图6为本发明感测单元的较佳实施例示意图。

其中，附图标记：

1：感测结构             11：显示模块

111：彩色滤光层基板     112：薄膜晶体管阵列基板

114：液晶层             12：触控面板：

13：感测芯片            14：柔性印刷电路板：

15：柔性印刷电路板      16：驱动芯片

2：感测结构             20：有效显示区域：

21：显示模块            211：第一基板

212：第二基板           214：液晶层

22：感测单元            221：导电层

222：偏光片             223：电极层

224：保护层             23：芯片

24：柔性印刷电路板      25：覆盖片

250：容置空间           250’：容置空间

251：本体               252：边框

26：驱动芯片            27：连接线路

28：连接线路

具体实施方式

请参考图2，本发明所揭露的感测结构2至少包含显示模块21、感测单元22以及芯片23。显示模块21具一有效显示区域(Active Area)20，显示模块21于此有效显示区域20可呈现一显示画面。感测单元22设置于显示模块21上方，涵盖有效显示区域20的至少一部份，且感测单元22于受触碰时，适可产生一信号。

请一并参考图2及图3，其中图3为图2中虚线所标示区域的上视图。为清楚呈现感测单元、芯片、柔性印刷电路板及连接线路之间的连接关系，图3省略覆盖片25的局部示意图。芯片23设置于显示模块21上方且位于显示模块21的有效显示区域20外，以避免芯片23影响有效显示区域20的画面显示。芯片23与感测单元22电性连结，感测单元22于受触碰时，适可产生一信号，并可通过多个连接线路27将此信号传送至芯片23。此外，柔性印刷电路板24于一端连接至显示模块21上方，可通过另外多个连接线路28与芯片23电性连结，适以将芯片23处理后的信号，经由柔性印刷电路板24，最终传送至柔性印刷电路板24的另一端所电性连接的中央控制系统(未图标)。在此，芯片、柔性印刷电路板、连接线路的尺寸、数目、位置与分布疏密仅是举例，本领域技术人员可依实际需求进行调整，本发明不限于上述实施方式。

就本发明的显示模块21而言，其包含第一基板211与第二基板212，且第一基板211配置于第二基板212的上方。第一基板211可为彩色滤光层基板；第二基板212可为薄膜晶体管阵列基板。液晶层214则封装于第一基板211与第二基板212之间。感测结构2另可包含驱动芯片26，配置于第二基板212上，用以提供驱动电压，使显示模块21显示画面。

请一并参考图2及图3。芯片23设置于显示模块21上方并与感测单元22电性连接。关于芯片23与感测单元22电性连接的方式，例如：为了提高芯片23与感测单元22的整合性，芯片23可直接设置于显示模块21的第一基板211上，并利用连接线路27与感测单元22传递信号；或者也可将芯片23直接设置于感测单元22上，如图4所示。本发明的感测结构2不需使用将芯片23接合于柔性印刷电路板24的覆晶薄膜工艺，故整体工艺较为简单，可有效降低制造成本，另外，又可符合线路间隔微化(fine pitch)的趋势。

在较佳的实施例中，如图2所示，感测结构2可包含覆盖片(Cover Lens)25，至少覆盖于感测单元22上，用于保护感测单元22及显示模块21。另外，请参考图2，由于芯片23直接设置于显示模块21上，为了进一步降低感测结构2的整体厚度与表面平坦化，覆盖片25可局部形成一容置空间250，以容置芯片23，使得感测结构2不因芯片23设置于显示模块21上方而导致厚度增加。容置空间250的形成，可将覆盖片25局部薄化，以对应于芯片23的位置形成一凹陷；也可于覆盖片25上形成一贯穿孔，以产生一容置空间250’，也可达到容置芯片23的效果，如图4所示。

另外，覆盖片25用于保护感测单元22及显示模块21，覆盖片25材质可为玻璃或硬质聚合物材质，此处仅是举例，本发明不限于此，本领域技术人员也可依实际需求调整材料的使用。

参考图5，覆盖片25可包含本体251与边框252。在较佳的实施例中，本体251可由透明材质制成，且其范围实质上可与有效显示区域相当，以供显示模块显示画面；边框252可为不透光材质，例如印刷或涂布黑色颜料、粘贴不透明胶带、本身材质不透光等方式，但本发明不以此为限。边框252的范围实质上位于有效显示区域外，用以遮光并避免画面边缘处产生亮线。此处仅是举例，本体251与边框252的范围可依实际需求做调整，甚至可不设置边框252，让整个覆盖片25都是透明材质。

本发明的感测单元可为电容感应式单元或电阻感应式单元，本领域技术人员可以实际需求选用适当的感测单元。另外，感测单元可为触控面板(TouchPanel)、与显示模块整合的触控单元或其它相关触控单元。触控面板本身为一独立装置，可以粘胶直接设置于显示模块上方。与显示模块整合的触控单元，即触控功能可直接整合于显示模块生产工艺中，不必再加一层触控式面板，因此可维持接近原显示面板的薄度。在较佳实施例中，感测单元采用与显示模块整合的触控单元。

如图6所示，感测单元22可直接形成于第一基板211的上表面，且感测单元22可包含导电层221、偏光片(Polarizer)222、电极层223及保护层224。电极层223经图案化，形成于第一基板211的上表面周缘位置，然后再将导电层221直接形成于第一基板211上且覆盖电极层223。此外，保护层224可形成于导电层221上，用于保护导电层221，而偏光片222可再形成于感测单元22的保护层224上；或者，直接以偏光片222贴附于导电层221上，省却保护层224，同样可提供保护效果。电极层223的材料可由钼(Mo)/铝(Al)制成(例如先形成铝，再形成钼)，或者可为钼/铝/钼(例如先形成钼，再形成铝，之后再形成钼)，本领域技术人员可依实际需求选用适当的电极层材料组合。导电层221的材料可为各种透明的导电氧化物，例如氧化铟锡(IndiumTin Oxide，ITO)、氧化铟(Indium Oxide)、氧化硅铟(Silicon Indium Oxide)、氧化铝锌(Aluminum Zinc Oxide，AZO)、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)、氧化锑锡(Antimony Tin Oxide，ATO)或氧化锡等材料；在本实施例中，导电层221较佳为由氧化铟锡所制成。保护层224为可由氮化硅化合物(SiNx)所制成。另外，保护层224可为偏光片222所取代，此时，偏光片222直接形成于导电层221上，使偏光片222除偏光的功能外，同时具有保护导电层221的作用。此处为一种与显示模块整合的触控单元，仅是举例，本领域技术人员也可依实际需求调整使用类型。

综上所述，本发明通过将芯片直接配置于显示模块上方，达到工艺较为简单、成本降低且符合线路间隔微化的趋势。由于覆盖片可迭置于感测单元上，并形成一容置空间于覆盖片，用以容置芯片，使得整体厚度不会因为芯片的设置而变厚。若搭配与显示模块整合的触控单元，如此更可进一步提升感测单元的整合性及减少感测结构的厚度，达到减轻重量、减少元件、降低成本的功效。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种显示器的感测结构，其特征在于，包含：

一显示模块，具有一有效显示区域；

一感测单元，设置于该显示模块上方，涵盖该有效显示区域的至少一部份；以及

一芯片，设置于该显示模块上方且位于该有效显示区域外，并与该感测单元电性连结；

其中该感测单元受触碰时，适可产生一信号，并将该信号传送至该芯片。

2.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该显示模块包含一第一基板与一第二基板，该第一基板配置于该第二基板的上方，且该感测单元位于该第一基板上。

3.根据权利要求2所述的感测结构，其特征在于，另包含一驱动芯片，其形成于该第二基板上。

4.根据权利要求2所述的感测结构，其特征在于，该芯片设置于该第一基板上。

5.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该芯片设置于该感测单元上。

6.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该感测单元为一触控面板。

7.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该感测单元为与该显示模块整合的一触控单元。

8.根据权利要求2所述的感测结构，其特征在于，该感测单元设置于该第一基板的上表面。

9.根据权利要求2所述的感测结构，其特征在于，该感测单元包含一导电层，该导电层形成于该第一基板的上表面。

10.根据权利要求9所述的感测结构，其特征在于，该导电层由氧化铟锡所制成。

11.根据权利要求9所述的感测结构，其特征在于，该感测单元包含一保护层，该保护层位于该导电层上。

12.根据权利要求11所述的感测结构，其特征在于，该保护层系为一偏光片。

13.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，另包含一覆盖片，该覆盖片至少覆盖于该感测单元上。

14.根据权利要求13所述的感测结构，其特征在于，该覆盖片局部形成一容置空间，适可容置该芯片。

15.根据权利要求13所述的感测结构，其特征在于，该覆盖片包含一本体与一边框，该本体由一透明材质制成，且该边框由不透光材质制成。

16.根据权利要求15所述的感测结构，其特征在于，该本体涵盖该有效显示区域，该边框位于该有效显示区域的外侧。

17.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，另包含一柔性印刷电路板与该芯片电性连结，适以自该芯片传送该信号至一中央控制系统。

18.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该感测单元为一电容感应式单元或一电阻感应式单元。

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