CN106445221B - 触控显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控显示设备，包括显示面板、偏光片、接地图案以及电路板。显示面板包括有源组件数组基板、对向基板以及透明导电环。有源组件数组基板内嵌有多个触控单元。对向基板配置在有源组件数组基板的对向。透明导电环配置在对向基板相对远离有源组件数组基板的外表面上。偏光片配置在对向基板的外表面上，其中偏光片覆盖透明导电环与外表面。接地图案配置在有源组件数组基板上并与透明导电环电连接。电路板连接在有源组件数组基板上，其中接地图案电连接至电路板。本发明的触控显示设备，其具屏蔽噪声的效果。

Description

触控显示设备
技术领域
本发明涉及一种触控显示设备，尤其涉及一种内嵌式的触控显示设备。
背景技术
现有的内嵌式的触控显示设备，为了要有效防止外部电场干扰触控显示设备的显示质量，通常会在对向基板上再形成一屏蔽层，且通过银胶来连接屏蔽层与有源组件数组基板上的接地线。然而，在需考虑触控灵敏度情况下,则屏蔽层有面电阻的限制,一般面电阻大约介于导体与绝缘体之间，因而容易造成制作工艺复杂与良率降低的问题产生。再者，现有的银胶的配置位置是在外引脚接合区(outer lead bonding,OLB)。然而，目前电子产品走向高阶析度、直接将栅极驱动电路制作在有源组件数组基板上以及窄边框的设计，因此所需的组件测试接垫的数量也跟着增加许多。如此一来，将压缩外引脚接合区的布线空间，且银胶涂布时也容易接触到组件测试接垫，因而使银胶与组件测试接垫产生短路的现象。
发明内容
本发明提供一种触控显示设备，其具屏蔽噪声的效果。
本发明的触控显示设备，其包括显示面板、偏光片、接地图案以及电路板。有源组件数组基板内嵌有多个触控单元。对向基板上配置在有源组件数组基板的对向。透明导电环环绕配置在对向基板相对远离有源组件数组基板的外表面上。偏光片配置在对向基板的外表面上，其中偏光片覆盖透明导电环与外表面。接地图案配置在有源组件数组基板上并与透明导电环电连接。电路板连接在有源组件数组基板上，其中接地图案电连接至电路板。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示设备还包括导电材料，透明导电环通过导电材料与接地图案电连接，且导电材料与电路板分别位在有源组件数组基板的相对两侧边。
在本发明的一实施例中，上述的对向基板的第一侧边缘相对于有源组件数组基板的第二侧边缘内缩第一距离，而定义出第一周边区域。接地图案的部分位在第一周边区域。透明导电环具有至少一延伸至第一侧边缘的第一接触部，而接地图案具有至少一延伸至第二侧边缘的第二接触部。导电材料由第一接触部沿着对向基板的第一侧边缘延伸配置在第二接触部上。
在本发明的一实施例中，上述的对向基板的第三侧边缘相对于有源组件数组基板的第四侧边缘内缩第二距离，而定义出第二周边区域。接地图案由第一周边区域延伸至第二周边区域，电路板位在第二周边区域，且第二距离大于第一距离。
在本发明的一实施例中，上述的第一周边区域与第二周边区域分别位在对向基板的两相反侧。
在本发明的一实施例中，上述的透明导电环的外型轮廓包括线性轮廓、锯齿状轮廓或具有多个节点的线性轮廓，且接地图案环设在透明导电环外侧。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示设备还包括：网状透明导电图案，配置在对向基板的外表面上。有源组件数组基板具有触控区与环绕触控区的非触控区。触控单元与网状透明导电图案位在触控区，而透明导电环位在非触控区，且网状透明导电图案连接至透明导电环。网状透明导电图案的线宽与线距分别大于3微米且小于4000微米。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示设备还包括：多个网状透明导电图案，配置在对向基板的外表面上，且位在透明导电环内。网状透明导电图案分别对应触控单元配置，且网状透明导电图案电性浮置。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示设备还包括：多个透明导电图案，配置在对向基板的外表面上，且位在透明导电环内。透明导电图案电性浮置。
在本发明的一实施例中，上述的透明导电图案分别对应触控单元配置，且每个透明导电图案在有源组件数组基板上的正投影不完全重叠于对应的每个触控单元在有源组件数组基板上的正投影。
基于上述，由于本发明在对向基板的外表面上设置有透明导电环，因此通过搭配偏光片的设置，即可使本发明的触控显示设备具有屏蔽噪声的效果，可避免触控显示设备受到噪声干扰而影响其显示质量,又因屏蔽装置的图案设计与片阻值适当的选择,而不至于影响内嵌在主组件数组基板上的触控单元的触控灵敏度。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1A示出本发明的一实施例的一种触控显示设备的俯视示意图；
图1B示出图1A的触控显示设备的立体示意图；
图1C示出本发明的另一实施例的一种触控显示设备的立体示意图；
图1D示出本发明的另一实施例的一种触控显示设备的立体示意图；
图2A示出本发明的一实施例的一种触控显示设备的局部俯视示意图；
图2B示出本发明的另一实施例的一种触控显示设备的局部俯视示意图；
图2C示出本发明的另一实施例的一种触控显示设备的局部俯视示意图；
图3示出本发明的另一实施例的一种触控显示设备的俯视示意图；
图4示出本发明的另一实施例的一种触控显示设备的俯视示意图。
附图标号说明：
100a、100a1、100a2、100b1、100b2、100b3、100c1、100d：触控显示设备；
110：有源组件数组基板；
110a：第二侧边缘；
110b：第四侧边缘；
112：触控单元；
120：对向基板；
120a：第一侧边缘；
120b：第三侧边缘；
122：外表面；
130a、130a1、130a2：透明导电环；
130b1、130b2、130b3、130c1：网状透明导电图案；
130d：透明导电图案；
131：第一接触部；
131b1、131b2：环状图案；
131b3、131c1：曲线；
132：节点；
133b1、133b2、133b3、133c1：连接线；
140a、140b：偏光片；
150：接地图案；
151：第二接触部；
152、154：端；
160：电路板；
170：导电材料；
180：驱动芯片；
190：测试接垫；
A：第一周边区域；
B：第二周边区域；
D：间隔；
D1：第一距离；
D2：第二距离；
T1：触控区；
T2：非触控区。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
图1A示出本发明的一实施例的一种触控显示设备的俯视示意图。图1B示出图1A的触控显示设备的立体示意图。请同时参考图1A与图1B，在本实施例中，触控显示设备100a包括由有源组件数组基板110、对向基板120、透明导电环130a所组成的显示面板、偏光片140a、接地图案150、电路板160以及导电材料170。有源组件数组基板110内嵌有多个触控单元112。对向基板120上配置在有源组件数组基板110的对向。透明导电环130a配置在对向基板120相对远离有源组件数组基板110的外表面122上。偏光片140a配置在对向基板120的外表面122上，其中偏光片140a覆盖透明导电环130a与外表面122。接地图案150环绕配置在有源组件数组基板110上并与透明导电环130a电连接。电路板160连接在有源组件数组基板110上，其中接地图案150电连接至电路板160。透明导电环130a通过导电材料170与接地图案150电连接，且导电材料170与电路板160分别位在有源组件数组基板110的相对两侧边。
详细来说，本实施例的有源组件数组基板110中内嵌有触控单元112，其中触控单元112依照其感测方式的不同而大致上区分为电阻式触控单元、电容式触控单元、光学式触控单元、声波式触控单元或是电磁式触控单元。需说明的是，图1A与图1B中所示出的触控单元112是表示可触碰感测的位置的示意图，并不是表示触控单元112的具体结构。举例来说，若触控单元112为电容式触控单元，则其是由多个X方向的感测串行与多个Y方向的感测串行所组成，其中每一感测串行是由多个感测垫与多个桥接线所串接而成，且X方向的感测串行与Y方向的感测串行都配置在有源组件数组基板110上。本实施例的对向基板120具体化为彩色滤光基板，如图1A与图1B所示，对向基板120的表面积具体化是小于有源组件数组基板110的表面积。
再者，本实施例的透明导电环130a为一封闭环状结构，其中透明导电环130a配置在对向基板120的外表面122上，且透明导电环130a在有源组件数组基板110上的正投影不重叠于触控单元112在有源组件数组基板110上的正投影。此处，透明导电环130a的外型轮廓例如是线性轮廓，具体化为一矩形，而透明导电环130a的材质例如是透明导电材料，即如氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide,IZO)、氧化铝锌(Aldoped ZnO,AZO)、氧化铟镓锌(Indium-Gallium-Zinc Oxide,IGZO)、掺镓氧化锌(Ga dopedzinc oxide,GZO)、锌锡氧化物(Zinc-Tin Oxide,ZTO)、氧化铟(In2O3)、氧化锌(ZnO)、或二氧化锡(SnO2)，但并不以此为限。
当然，在其他实施例中，请参考图1C，触控显示设备100a1的透明导电环130a1的外型轮廓也可以是具有多个节点132的线性轮廓，即具有节点的矩形；或者是，请参考图1D，触控显示设备100a2的透明导电环130a2的外型轮廓也可以是锯齿状轮廓，且此透明导电环130a可为数圈设计,其可通过透明导电环130a2其阻抗瞬间的变化或尖端放电的特性,导引外部电场在透明导电环130a2上放电,进而达到防护静电放(Electrostatic Discharge，ESD)电直接击伤触控显示设备100a1上的金属走线。
再者，请再同时参考图1A与图1B，本实施例的偏光片140a实质上为一具有屏蔽效果的偏光片，其中偏光片140a上具有一层涂层，且此涂层为具有较高片阻值的抗静电层。由于本实施例的偏光片140a具有屏蔽的效果，因此相较于现有的须在对向基板上增设一层屏蔽层而言，本实施例的触控显示设备100a无须通过增设屏蔽层来屏蔽噪声，可减少一道制作工艺，以达到节省成本且增加良率的功效。
本实施例的接地图案150具体化为一未封闭的环状结构，其中接地图案150的两端152、154连接至电路板160而形成一封闭的环状结构。此处，电路板160例如是为一软性电路板。而，本实施例的导电材料170具体化为一银胶，其目的在于用以电连接透明导电环130a与接地图案150。如图1A与图1B所示，导电材料170在有源组件数组基板110上的正投影与电路板160在有源组件数组基板110上的正投影分别位在有源组件数组基板110的相对两侧边。也就是说，导电材料170与电路板160的配置位置不在有源组件数组基板110的同一侧。
具体来说，对向基板120的第一侧边缘120a相对于有源组件数组基板110的第二侧边缘110a内缩第一距离D1，而定义出第一周边区域A。接地图案150的部分位在第一周边区域A。此处，第一距离D1例如是介于50纳米至500纳米之间。特别是，本实施例的透明导电环130a具有至少一延伸至第一侧边缘120a的第一接触部131(图1A与图1B中示意地示出两个第一接触部131)，而接地图案150具有至少一延伸至第二侧边缘110a的第二接触部151(图1A与图1B中示意地示出两个第二接触部151)。导电材料170由第一接触部131沿着对向基板120的第一侧边缘120a延伸配置在第二接触部151上。透明导电环130a的第一接触部131与接地图案150的第二接触部151设计的目的在于增加与导电材料170的接触面积，可有效提高导电材料170与透明导电环130a及接地图案150之间的结合强度。
请再参考图1A与图1B，本实施例的对向基板120的第三侧边缘120b相对于有源组件数组基板110的第四侧边缘110b内缩第二距离D2，而定义出第二周边区域B，第一周边区域A与第二周边区域B分别位在对向基板的两相反侧。接地图案150的另一部分以及电路板160位在第二周边区域B，且第二距离D2大于第一距离D1。再者，本实施例的触控显示设备100a还包括至少一驱动芯片180(图1A与图1B中示意地示出一个驱动芯片180)以及至少一测试接垫190(图1A与图1B中示意地示出多个测试接垫190)。驱动芯片180配置在第二周边区域B内，而测试接垫190配置在第二周边区域B内，且位在驱动芯片180的周围。
由于本实施例的对向基板120的第一侧边缘120a与第三侧边缘120b皆分别相对于有源组件数组基板110的第二侧边缘110a与第四侧边缘110b内缩第一距离D1与第二距离D2，而定义出第一周边区域A与第二周边区域B。而，导电材料170是设置在第一周边区域A内，而电路板160、驱动芯片180以及测试接垫190是设置在第二周边区域B内。因此，相较于现有的将银胶与组件测试接垫皆设置在外引脚接合区而言，本实施例在涂布导电材料170时，可避免影响到电路板160、驱动芯片180以及测试接垫190的设置，且导电材料170的位置也不会影响到测试接垫190的布线空间。
由于本实施例在对向基板120的外表面122上设置有透明导电环130a，因此通过搭配具有屏蔽效果的偏光片140a的设置，即可使本实施例的触控显示设备100a具有屏蔽噪声的效果，可避免触控显示设备100a受到外部噪声干扰影响其显示质量,且因本发明通过适当的屏蔽效应设计,可避免内嵌在主组件数组基板110上的触控单元112受到屏蔽效应而影响其触控灵敏度。
在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的组件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的组件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。为了方便说明起见，图2A至图2C、图3以及图4中省略示出部分组件。
图2A示出本发明的一实施例的一种触控显示设备的局部俯视示意图。请参考图2A，本实施例的触控显示设备100b1与图1A的触控显示设备100a相似，二个主要差异处在于：触控显示设备100b1还包括网状透明导电图案130b1，配置在对向基板120的外表面122上。有源组件数组基板110具有触控区T1与环绕触控区T1的非触控区T2。触控单元112与网状透明导电图案130b1位在触控区T1，而透明导电环130a位在非触控区T2，且网状透明导电图案130b1连接至透明导电环130a。此处，网状透明导电图案130b1的线宽与线距分别大于3微米且小于4000微米。
详细来说，本实施例的网状透明导电图案130b1包括多个环状图案131b1以及多个连接线133b1。如图2A所示，本实施例的环状图案131b1分别具有不同的大小，且环状图案131b1通过连接线133b1而相连接，并且环状图案131b1通过连接线133b1而连接至透明导电环130a。此处，环状图案131b1的外形轮廓具体化为线性轮廓，如矩形。由于本实施例的触控显示设备100b1具有网状透明导电图案130b1的设计，因此可以有效防止电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)及电磁兼容性(electromagnetic compatibility,EMC)，可避免外部电场影响到触控显示设备100b1的显示质量。在此，若网状透明导电图案130b1的线宽小于3微米，则防止电磁干扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)的效果会不佳；若网状透明导电图案130b1的线宽大于100微米，则会屏蔽触控讯号。
值得一提的是，由于本实施例的触控显示设备100b1设置有透明导电环130a与网状透明导电图案130b1来有效屏蔽噪声，因此本实施例的偏光片140b亦可采用一般常用的上偏光片，即此偏光片140b不具有屏蔽的功效。
图2B示出本发明的另一实施例的一种触控显示设备的局部俯视示意图。请参考图2B，本实施例的触控显示设备100b2与图2A的触控显示设备100b1相似，二个主要差异处在于：本实施例的网状透明导电图案130b2的环状图案131b2具体化为曲线轮廓，其中环状图案131b2通过连接线133b2而形成如蜘蛛网状的网状透明导电图案130b2。
图2C示出本发明的另一实施例的一种触控显示设备的局部俯视示意图。请参考图2C，本实施例的触控显示设备100b3与图2B的触控显示设备100b2相似，二个主要差异处在于：本实施例的网状透明导电图案130b3包括一曲线131b3以及多个连接线133b3，其中曲线131b3以同心圆的方式卷绕，且连接线133b3连接曲线131b3并延伸连接至透明导电环130a。
图3示出本发明的另一实施例的一种触控显示设备的俯视示意图。请参考图3，本实施例的触控显示设备100c1与图1A的触控显示设备100a相似，二个主要差异处在于：本实施例的触控显示设备100c1还包括多个网状透明导电图案130c1，其中网状透明导电图案130c1配置在对向基板120的外表面122上，且位在透明导电环130a内。网状透明导电图案130c1分别对应触控单元112配置，且网状透明导电图案130c1电性浮置。也就是说，网状透明导电图案130c1在有源组件数组基板110上的正投影完全重叠于触控单元112于有源组件数组基板110上的正投影，且网状透明导电图案130c1没有结构性连接与电连接至透明导电环130a。此处，每个网状透明导电图案130c1包括一曲线131c1以及多个连接线133c1。曲线131c1以同心圆的方式卷绕，且连接线133c1连接曲线131c1。
图4示出本发明的另一实施例的一种触控显示设备的俯视示意图。请参考图4，本实施例的触控显示设备100d与图3的触控显示设备100c1相似，二个主要差异处在于：本实施例的触控显示设备100d的透明导电图案130d跟触控单元112的关系为透明导电图案130d的X轴与Y轴的尺寸要小于或等于1/2的触控单元112的尺寸且没有对应到触控单元112(请参考图3)设置，而是完全配置在对向基板120的外表面122上，且位在透明导电环130a内。透明导电图案130d电性浮置(floating)，意即透明导电图案130d没有结构性连接与电连接至透明导电环130a，且相邻两透明导电图案130d之间具有间隔D，而间隔D例如是介于3微米至50微米之间。此设计有利于将外部瞬间电场通过尖端放电的机制,将瞬间电场导引到透明导电环130a,再通过导电材料170导引至接地图案150,进而达到具有防护静电放电(ESD)的设计。
由于本发明在对向基板的外表面上设置有透明导电环，因此通过搭配偏光片的设置，即可使本发明的触控显示设备具有屏蔽噪声的效果，可避免内显示设备受到噪声干扰而影响其显示质量,加上适当的屏蔽效应的设计,并不影响嵌在主组件数组基板上的触控单元其触控灵敏度。再者，由于本发明的对向基板的第一侧边缘与第三侧边缘皆分别相对于有源组件数组基板的第二侧边缘与第四侧边缘内缩第一距离与第二距离，而定义出第一周边区域与第二周边区域。而，导电材料是设置在第一周边区域内，而电路板、驱动芯片以及测试接垫是设置在第二周边区域内。因此，相较于现有的将银胶与组件测试接垫皆设置在外引脚接合区而言，本发明在涂布导电材料时，可避免影响到电路板、驱动芯片以及测试接垫的设置，且导电材料的位置也不会影响到测试接垫的布线空间。此外，本发明的触控显示设备通过设置网状透明导电图案或透明导电图案，可以有效防止电磁干扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)与静电放电(ESD)，可避免外部电场影响到触控显示设备的显示质量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种触控显示设备，其特征在于，包括：
显示面板，包括：
有源组件数组基板，内嵌有多个触控单元；
对向基板，配置在所述有源组件数组基板的对向；以及
透明导电环，环绕配置在所述对向基板相对远离所述有源组件数组基板的外表面上；
偏光片，配置在所述对向基板的所述外表面上，其中所述偏光片覆盖所述透明导电环与所述外表面；
接地图案，配置在所述有源组件数组基板上并与所述透明导电环电连接；以及
电路板，连接在所述有源组件数组基板上，其中所述接地图案电连接至所述电路板。
2.根据权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，还包括：
导电材料，所述透明导电环通过所述导电材料与所述接地图案电连接，而所述导电材料与所述电路板分别位在所述有源组件数组基板的相对两侧边。
3.根据权利要求2所述的触控显示设备，其特征在于，所述对向基板的第一侧边缘相对于所述有源组件数组基板的第二侧边缘内缩第一距离，而定义出第一周边区域，所述接地图案的部分位在所述第一周边区域，所述透明导电环具有至少一延伸至所述第一侧边缘的第一接触部，而所述接地图案具有至少一延伸至所述第二侧边缘的第二接触部，所述导电材料由所述至少一第一接触部沿着所述对向基板的所述第一侧边缘延伸配置在所述至少一第二接触部上。
4.根据权利要求3所述的触控显示设备，其特征在于，所述对向基板的第三侧边缘相对于所述有源组件数组基板的第四侧边缘内缩第二距离，而定义出第二周边区域，所述接地图案由所述第一周边区域延伸至所述第二周边区域，而所述电路板位在所述第二周边区域，且所述第二距离大于所述第一距离。
5.根据权利要求4所述的触控显示设备，其特征在于，所述第一周边区域与所述第二周边区域分别位在所述对向基板的两相反侧。
6.根据权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，所述透明导电环的外型轮廓包括线性轮廓、锯齿状轮廓或具有多个节点的线性轮廓，且所述接地图案环设在所述透明导电环外侧。
7.根据权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，还包括：
网状透明导电图案，配置在所述对向基板的所述外表面上，其中所述有源组件数组基板具有触控区与环绕所述触控区的非触控区，所述多个触控单元与所述网状透明导电图案位在所述触控区，而所述透明导电环位在所述非触控区，且所述网状透明导电图案连接至所述透明导电环，其中所述网状透明导电图案的线宽与线距分别大于3微米且小于4000微米。
8.根据权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，还包括：
多个网状透明导电图案，配置在所述对向基板的所述外表面上，且位在所述透明导电环内，其中所述多个网状透明导电图案分别对应所述多个触控单元配置，且所述多个网状透明导电图案电性浮置。
9.根据权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，还包括：
多个透明导电图案，配置在所述对向基板的所述外表面上，且位在所述透明导电环内，其中所述多个透明导电图案电性浮置。
10.根据权利要求9所述的触控显示设备，其特征在于，所述多个透明导电图案分别对应所述多个触控单元配置，且所述每个透明导电图案在所述有源组件数组基板上的正投影不完全重叠于对应的所述每个触控单元在所述有源组件数组基板上的正投影。
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