CN114690957B - 内嵌式触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种内嵌式触控显示装置，包括：显示单元与设置在其中的触控单元，显示单元具有相对的显示面与非显示面；导电框体，设置于显示单元在非显示面的一侧；绝缘油墨，铺设于显示单元的至少一侧壁，并且延伸至非显示面；第一导电油墨，铺设于显示单元的至少一侧壁，并且延伸至非显示面，第一导电油墨的至少一部分是铺设于绝缘油墨上；以及双面胶，设置于显示单元与导电框体之间，以固定显示单元与导电框体；其中，第一导电油墨与导电框体电性连接以形成一静电放电路径。通过提升触控显示装置在侧壁的静电防护能力，本发明可以防止过大的静电电压在显示装置的可视区边缘发生局部的黑屏现象。

Description

内嵌式触控显示装置
技术领域
本发明关于一种显示面板的技术领域，特别是一种内嵌式触控(Embedded TouchPanel,ETP)显示装置。
背景技术
随着显示技术与触控技术的成熟，整合触控装置的显示面板成为市场主流。按照触控面板的整合方式，触控显示装置分为外挂式(Add-On)与内嵌式(Embedded)。以液晶显示装置(LCD)为例，外挂式是将触控面板设置于液晶显示模组(LCM)上，内嵌式是将触控面板设置于液晶显示模组内。相较外挂式，由于内嵌式具备降低厚度与简化制程的优势，因此面板厂商正积极投入内嵌式触控显示装置的研发。
而因应电子产品应用环境的多元与复杂化，面板厂商对触控显示装置的要求日趋严苛，其中一个测试项目是电子产品的抗静电能力。环境中存在的人体静电与机械静电，都可能对电子产品造成损坏。对此，固态技术协会(JEDEC)制定了人体静电放电模式(HumanBody Model,HBM)与机器装置放电模式(Machine model,MM)的测试，以规范静电放电(ESD)对电子产品的影响。
针对静电防护，以液晶显示装置为例，在偏光薄膜与保护膜之间形成抗静电层能有效抑制静电的产生，从而降低静电对于液晶显示装置的影响。然而，当静电荷从显示装置的侧边穿过其外壳时，部分静电荷可能会直接流入并累积于显示装置的内部电路，导致内部电路失常甚至损毁。尽管现有的内部电路中已设计有静电放电电路，然而其静电防护能力通常仅止于2kV的静电电压。换句话说，在静电电压超过2kV时，累积的静电荷容易对显示装置的运作产生不良影响。举例来说，当前述的静电荷累积在液晶显示装置的薄膜电晶体(TFT)层时，扫描电极不正常的开启，致使相应的液晶层不发生扭转；接着，来自背光模组的光无法通过偏光薄膜，导致在显示装置的可视区的边缘发生局部的黑屏现象。
因此，为显示装置设计良好的静电放电结构，以避免操作异常与提升产品寿命，是面板厂商当前的重要课题。
发明内容
本发明的目的，在于提升触控显示装置对显示区边缘与装置侧壁的静电防护能力。
为此，本发明提供一种内嵌式触控显示装置，包括：一显示单元，具有相对的一显示面与一非显示面；一触控单元，设置于该显示单元内；一导电框体，设置于该显示单元在该非显示面的一侧；一绝缘油墨，铺设于该显示单元的至少一侧壁，并且延伸至该非显示面；一第一导电油墨，铺设于该显示单元的至少一侧壁，并且延伸至该非显示面，该第一导电油墨的至少一部分是铺设于该绝缘油墨上；以及一双面胶，设置于该显示单元与该导电框体之间，以固定该显示单元与该导电框体；其中，该第一导电油墨与该导电框体电性连接以形成一静电放电路径。
可选的，绝缘油墨是铺设于该显示单元的该至少一侧壁上，并且直至低于或等于该触控单元的水平高度。
可选的，第一导电油墨是铺设于该显示单元的该至少一侧壁，并且延伸至高于该触控单元的水平高度。
可选的，触控单元部分裸露于该显示单元，该第一导电油墨与该绝缘油墨的至少其一者延伸至该触控单元的裸露部分。
可选的，该显示单元部分裸露于该触控单元，该第一导电油墨与该绝缘油墨的至少其一者延伸至该触控单元的裸露部分。
可选的，触控显示装置还包括第二导电油墨，其铺设于该显示单元的该至少一侧壁，其中，该触控单元部分裸露于该显示单元，该第二导电油墨延伸至该触控单元的裸露部分。
附图说明
图1绘示本发明内嵌式的触控显示装置的一实施例；
图2绘示本发明中选用Micro LED作为显示单元的一实施例；
图3至图13绘示本发明内嵌式的触控显示装置的多个实施例。
附图标记：
10…触控显示装置 100…显示单元
102…显示面 103a…可视区
103b…周边区 104…非显示面
106…侧壁 110…裸露部分
200…触控单元 210…裸露部分
300…导电框体 400…绝缘油墨
500,510…第一导电油墨 520…第二导电油墨
600…双面胶 700…背光模组
具体实施方式
本发明之实施例将藉由下文配合相关图式进一步加以解说。尽可能的，于图式与说明书中，相同标号代表相同或相似构件。于图式中，基于简化与方便标示，形状与厚度可能经过夸大表示。可以理解的是，未特别显示于图式中或描述于说明书中之元件，为所属技术领域中具有通常技术者所知之形态。本领域之通常技术者可依据本发明之内容而进行多种之改变与修改。
在说明书及申请专利范围中使用了某些词汇来指称特定的元件。然而，所属技术领域中具有通常知识者应可理解，同样的元件可能会用不同的名词来称呼。说明书及申请专利范围并不以名称的差异做为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来做为区分的基准。在说明书及申请专利范围所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。另外，「耦接」在此包括任何直接及间接的连接手段。因此，若文中描述第一元件耦接于第二元件，则代表第一元件可通过电性连接或无线传输、光学传输等信号连接方式而直接地连接于第二元件，或者通过其他元件或连接手段间接地电性或信号连接至该第二元件。
于下文中关于“一个实施例”或“一实施例”之描述指关于至少一实施例内所相关连之一特定元件、结构或特征。因此，于下文中多处所出现之“一个实施例”或“一实施例”之多个描述并非针对同一实施例。再者，于一或多个实施例中之特定构件、结构与特征可依照一适当方式而结合，例如，内嵌式的触控(ETP)显示装置也可以是圆弧状或曲面的。
除非特别说明，一些条件句或字词，例如「可以(can)」、「可能(could)」、「也许(might)」，或「可(may)」，通常是试图表达本案实施例具有，但是也可以解释成可能不需要的特征、元件，或步骤。在其他实施例中，这些特征、元件，或步骤可能是不需要的。
请参照图1，图1绘示本发明内嵌式的触控(ETP)显示装置的一实施例。内嵌式的触控显示装置10包括显示单元100与触控单元200，触控单元200内嵌在显示单元100内。显示单元100具有显示面102与非显示面104。在显示单元的至少一个侧壁106上铺设有绝缘油墨400，其延伸至显示单元100的非显示面104。在显示单元100的至少一个侧壁106上还铺设有第一导电油墨500，其延伸至显示单元100的非显示面104。第一导电油墨500的至少一部分是铺设在绝缘油墨400上。在显示单元100的非显示面104一侧，设置有导电框体300。而在非显示面104与导电框体300之间，设置有至少一个双面胶(Double-sided adhesive,DSA)600，以固定显示单元100与导电框体300的相对位置。第一导电油墨500还与导电框体300电性连接，以形成静电放电路径。本发明不限制显示单元100的种类，它可以是液晶显示装置(LCD)、mini-LED、微发光二极体显示器(Micro LED)、有机发光二极体显示器(OLED)或采用其他发光技术的装置，本发明的从业人员可视需求进行适度的调整。在一些实施例中，如图1所示，选用液晶显示装置作为显示单元100，因此在导电框体300与显示单元100之间还设置有背光模组700。在一些实施例中，如图2所示，选用Micro LED作为显示单元100，不需设置背光模组700而有助于触控显示装置10的薄型化。
在一些实施例中，绝缘油墨400可以选用掺杂碳成分的材料，如此一来，铺设于显示单元100上的绝缘油墨有助于防止显示单元100发生侧壁漏光的问题。在一些实施例中，选用的导电油墨的材质具有透明液态、含胶及导电特性，并且可被施以紫外线(UV)或热固化(Thermal Curing)的加热方式进行固化。导电油墨可进一步被铺设至非显示区104对应于显示区的可视区的部份，这样的配置有助于释放更多的静电荷。在一些实施例中，选用的导电油墨为：小于500方阻值；大于4的光学密度(OD)，厚度大于5um，较佳为15、17或20um；大于38达因值；附着力大于4B百格。本发明中采用的绝缘油墨400与导电油墨可通过任何适合方法形成在触控显示装置10上。前述油墨适合用于印刷，例如网版印刷、喷墨印刷、柔版印刷、凹版印刷、平版印刷、喷刷、气溶胶印刷、排版、打印或任何其他方法。
在一些实施例中，双面胶600选用导电性双面胶。并且，邻近触控显示装置10的双面胶600的一部分是铺设在延伸于非显示面104的第一导电油墨500上，一部分直接铺设在非显示面104；或者，邻近触控显示装置10的双面胶600的全部是铺设在延伸于非显示面104的第一导电油墨500上(如图1所示)。当然，那些延伸至非显示面104的第一导电油墨500也可以是铺设在绝缘油墨400上(如图2所示)。通过上述配置，第一导电油墨500是经由双面胶600与导电框体300形成静电放电路径。在一些实施例中，如图3所示，双面胶600是直接设置在显示单元100的非显示面104上，而第一导电油墨500直接延伸至导电框体300以形成静电放电路径；在前述配置中，双面胶600可以是绝缘或导电性材质。
在本发明中，内嵌式的触控显示装置10可以是In-Cell式或On-Cell式。In-Cell式与On-Cell式的主要差异在于触控单元设置在显示单元中的相对位置。具体来说，以LCD装置为例，顺着背光模组的出光方向，常规的显示单元依序设置有下偏光薄膜、下玻璃基板、下透明电极层、液晶层、上透明电极层、彩色滤光片、上玻璃基板以及上偏光薄膜。在In-Cell式，触控单元是设置在下偏光薄膜与彩色滤光片之间，例如在液晶层与彩色滤光片之间，或在下偏光薄膜与液晶层之间；而在On-Cell，触控单元是设置在彩色滤光片与上偏光薄膜之间。
在一些实施例中，如图1所示，对应触控单元200在显示单元100中的水平高度，那些铺设在侧壁106上的绝缘油墨400是直至低于或等于触控单元200的水平高度。通过这样的配置，能有效减少穿过外壳进入触控显示装置10的静电荷累积。以上述On-Cell的LCD装置为例，由于触控单元200是设置在彩色滤光片与上偏光薄膜(图未示)之间，而触控单元200位于下透明电极层的上方，因此，那些在侧壁106上低于或等于触控单元200的水平高度的绝缘油墨400，其铺设范围涵盖了显示单元100的下透明电极层。换句话说，静电荷无法直接穿透外壳并在下透明电极层的边缘累积。对于In-Cell的LCD装置，如果触控单元200在液晶层与彩色滤光片之间，那么静电荷同样无法直接穿透外壳并在下透明电极层的边缘累积；如果触控单元200在下偏光薄膜与液晶层之间，那么仍能减少自触控显示装置10的外侧底部穿过外壳后的静电荷累积。
在一些实施例中，如图4所示，那些铺设在侧壁106上的第一导电油墨500，更延伸至侧壁106上相对高于触控单元200的水平高度。通过这样的配置，除了有效增加静电放电路径的涵盖范围，也提供触控显示装置10经过触控单元200的另一条静电放电路径。以投射电容式触控装置为例，其主要包括依序层叠的玻璃基板、透明导电膜、黏接层、保护层以及玻璃盖板。考量轻薄化，作为感测X与Y方向的透明导电膜通常被设置在玻璃基板的同一侧，或者采用Glass-Film-Film(GFF)或One Glass Solution(OGS)技术。而在内嵌式触控显示装置10中，由于触控单元200是被设置在显示单元100中，因此触控单元200的玻璃基板通常被省略以符合薄型化需求。换句话说，由于触控单元200的透明导电膜具备较高的导电率，因此那些铺设在显示单元100上高于触控单元200的水平高度的第一导电油墨(符号510所指)，能与邻近的触控单元200的透明导电膜建立另一条静电放电路径；即，一条有别于通往导电框体300的静电放电路径。上述透明导电膜包括但不限于氧化铟锡ITO、金属网格(Metal Mesh)、奈米银线(Ag Nanowire)、奈米碳管(Carbon Nanotube)、透明导电油墨与石墨烯(Graphene)。在一些实施例中，如图5所示，触控单元200的一部分是裸露于显示单元100，并且第一导电油墨500与绝缘油墨400的至少其一者的铺设范围延伸至触控单元200的裸露部分210。
显示单元100通常具有可视区103a与周边区103b，作为排线的周边区103b围绕可视区103a。如果第一导电油墨500选用石墨烯或含碳成分而呈现明度低的颜色，那么当使用者面向显示面102观察显示单元200时，第一导电油墨500能进一步地改善侧壁106与周边区103b等非可视区的漏光现象。如果只有第一导电油墨500的铺设范围延伸至前述裸露部分，那么触控单元200能更有效地释放累积的静电荷。这是因为触控单元200的边缘通常设置有周边线路，因此那些铺设在裸露部分210的第一导电油墨500能更靠近透明导电膜，从而强化通过触控单元200的静电放电路径。在一些实施例中，如图6所示，显示单元100的一部分是裸露于触控单元200，并且第一导电油墨500与绝缘油墨400的至少其一者的铺设范围延伸至显示单元100的裸露部分110。
在一些实施例中，显示单元100的侧壁106上还铺设有第二导电油墨520，第二导电油墨520延伸至触控单元200的裸露部分210；如图7所示，第二导电油墨520可以独立于第一导电油墨500以外的结构，从而未与第一导电油墨500电性连接；或者如图8所示，第二导电油墨520也可以延伸并且铺设在第一导电油墨500上，而与第一导电油墨500电性连接。在一些实施例中，当显示单元100部分裸露于触控单元200时，如图9所示，第二导电油墨520可以延伸至显示单元100的裸露部分110。如图10所示，在一些实施例中，显示单元100的侧壁106上还铺设有第二导电油墨520，其铺设区域是高于触控单元200的水平高度；由于第二导电油墨520未与第一导电油墨500电性连接，因此第二导电油墨520可将累积在触控显示单元10上方的静电荷释放在触控单元200上，而不会依循第一导电油墨500的静电荷放电路径。当累积静电荷超过第一导电油墨500的静电荷放电路径的可承受范围时，前述第二导电油墨520可避免更多的静电荷累积在同一条静电荷放电路径上。如图11所示，在一些实施例中，前述第二导电油墨520还可以向下延伸至第一导电油墨500的铺设区域上；由于第二导电油墨520与第一导电油墨500电性连接，因此第二导电油墨520可将累积在触控显示单元10上方的静电荷释放在触控单元200与第一导电油墨500的静电荷放电路径。当累积在第二导电油墨520的静电荷过大时，前述配置能避免对触控单元200产生不良影响。
在一些实施例中，如图12所示，绝缘油墨400铺设于显示单元100的至少一侧壁106，并且延伸至显示面102。向显示面102延伸的铺设范围，可以有效防止部分内嵌式触控显示装置10的可视区的边缘发生局部的黑屏现象。举例来说，在一些In-Cell式的触控显示装置中，触控单元是设置在下偏光薄膜与液晶层之间，这意味着液晶层的水平高度高于触控单元的水平高度。那么通过扩大绝缘油墨400的延伸部分，能有效避免自触控显示装置10的外侧偏上方向贯穿外壳的静电荷，在累积于显示单元100的边缘时所发生局部的黑屏现象。在一些实施例中(图未示)，第一导电油墨500的一部分是铺设于绝缘油墨400上，一部分则延伸至显示面102的边缘部分，例如上偏光膜的边缘。在一些实施例中，如图13所示，第一导电油墨500的一部分是铺设于绝缘油墨400上，并且延伸至绝缘油墨400延伸至显示面102的部分。在一些实施例中，如图13所示，第一导电油墨500的铺设范围还延伸至显示面102上对应于周边区103b的部分、延伸至非显示面104上对应于周边区103b的部分、或同时延伸至前述两个部分。在前述配置中，如果第一导电油墨500选用石墨烯或含碳成分的材质而呈现明度低的颜色，那么第一导电油墨500可以改善侧壁106与周边区103b的漏光现象。在一些实施例中，第一导电油墨500的铺设范围还延伸至非显示面104上对应于可视区103a的部分，如图11所示；此时应选择透明材质的第一导电油墨500。
分别对传统的触控显示装置与本发明的触控显示装置10的三个侧边进行静电放电测试。如表一所示，实验数据表明在8kv至16kV，本发明的触控显示装置10获得了更佳的抗静电能力，有效避免显示单元100边缘发生黑屏的不良现象。
Figure BDA0003575797980000071

Claims (18)

1.一种内嵌式触控显示装置，包括：
显示单元，具有相对的显示面与非显示面；
触控单元，设置于所述显示单元内；
导电框体，设置于所述显示单元在所述非显示面的一侧；
绝缘油墨，铺设于所述显示单元的至少一侧壁，
并且延伸至所述非显示面；
第一导电油墨，铺设于所述显示单元的至少一侧壁，并且延伸至所述非显示面，所述第一导电油墨的至少一部分是铺设于所述绝缘油墨上；以及
双面胶，设置于所述显示单元与所述导电框体之间，以固定所述显示单元与所述导电框体；
其中，所述第一导电油墨与所述导电框体电性连接以形成静电放电路径。
2.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，其中，所述双面胶为导电材质，并且所述双面胶是部分设置于所述显示单元在所述非显示面上铺设有所述第一导电油墨的区域，从而所述第一导电油墨是经由所述双面胶与所述导电框体形成所述静电放电路径。
3.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，其中，所述双面胶为非导电材质，并且延伸至所述非显示面的所述第一导电油墨更延伸至所述导电框体，以与所述导电框体形成所述静电放电路径。
4.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，其中，所述绝缘油墨是铺设于所述显示单元的所述至少一侧壁上，并且直至低于或等于所述触控单元的水平高度。
5.根据权利要求4所述的内嵌式触控显示装置，其中，所述第一导电油墨是铺设于所述显示单元的所述至少一侧壁，并且延伸至高于所述触控单元的水平高度。
6.根据权利要求5所述的内嵌式触控显示装置，其中，所述触控单元部分裸露于所述显示单元，所述第一导电油墨与所述绝缘油墨的至少其一者延伸至所述触控单元的裸露部分。
7.根据权利要求5所述的内嵌式触控显示装置，其中，所述显示单元部分裸露于所述触控单元，所述第一导电油墨与所述绝缘油墨的至少其一者延伸至所述的裸露部分。
8.根据权利要求4所述的内嵌式触控显示装置，还包括第二导电油墨，其铺设于所述显示单元的所述至少一侧壁上，并且是铺设在高于所述触控单元的水平高度。
9.根据权利要求8所述的内嵌式触控显示装置，所述第二导电油墨的铺设范围还延伸至所述第一导电油墨的铺设范围，并与所述第一导电油墨形成电性连接。
10.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，还包括第二导电油墨，其铺设于所述显示单元的所述至少一侧壁，其中，所述触控单元部分裸露于所述显示单元，所述第二导电油墨延伸至所述触控单元的裸露部分。
11.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，还包括第二导电油墨，其铺设于所述显示单元的所述至少一侧壁，其中，所述显示单元部分裸露于所述触控单元，所述第二导电油墨延伸至所述显示单元的裸露部分。
12.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，其中，所述绝缘油墨铺设于所述显示单元的所述至少一侧壁，并且延伸至所述显示面。
13.根据权利要求12所述的内嵌式触控显示装置，其中，所述第一导电油墨的一部分是铺设于所述绝缘油墨上，并且延伸至所述绝缘油墨延伸至所述显示面的部分。
14.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，所述显示单元具有可视区与周边区，所述周边区环绕所述可视区；所述第一导电油墨的铺设范围还延伸至所述显示面上对应所述周边区的部分。
15.根据权利要求14所述的内嵌式触控显示装置，所述第一导电油墨选用石墨烯或含碳成分的材质。
16.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，所述显示单元具有可视区与周边区，所述周边区环绕所述可视区；所述第一导电油墨的铺设范围还延伸至所述非显示面上对应所述周边区的部分。
17.根据权利要求16所述的内嵌式触控显示装置，所述第一导电油墨选用石墨烯或含碳成分的材质。
18.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，所述显示单元的所述显示面具有可视区与周边区，所述周边区环绕所述可视区；所述第一导电油墨的铺设范围还延伸至所述非显示面上对应所述可视区的部分。
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