TW201403171A - 觸控感測結構 - Google Patents

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Abstract

一種觸控感測結構，具有一中央區域及一邊框區域，包括：一顯示面板，其包括了一第一基板及與第一基板對向設置之一第二基板，其包括在邊框區域內且部分露出第一基板之一凹部；一主要可撓式印刷電路板及一觸控可撓式印刷電路板，橫向並列設置於邊框區域內，主要可撓式印刷電路板接合至第一基板上之一露出部分並電性連接一第一驅動元件，觸控可撓式印刷電路板接合至第二基板並電性連接一第二驅動元件；以及一觸控感測單元，設置於第二基板上，並電性連接觸控可撓式印刷電路板。

Description

觸控感測結構
本發明係有關於觸控感測結構，且特別是有關於一種具有狹窄邊框區域之觸控感測結構。
近年來對於可提供觸控感測功能之電子裝置的需求逐漸增加。具體而言，將觸控感測功能整合至顯示裝置之電子裝置(例如行動電話、個人數位助理(PDA)及平板電腦等)因具有操作簡便及多方面的應用潛力而逐漸風行。這些裝置可稱作觸控螢幕或觸控感測結構。依據觸控感測功能整合至顯示裝置的方式，已發展出數種類型的觸控螢幕，例如外掛式(out-cell type)觸控螢幕及內嵌式(in-cell type and on-cell type)觸控螢幕。使用者可透過手指、觸控筆或其他物體觸摸螢幕(或觸控感測區域、主動區)以在觸控螢幕上執行各種功能。觸控螢幕由不具觸控感測功能之不透明邊框區域環繞，此邊框區域是用以防止使用者看見邊框區域底部之佈線層及其他元件。由於邊框區域的尺寸會限制使用者可用的螢幕空間，因此對於固定的觸控螢幕尺寸而言，希望將邊框區域最小化以得到最大的螢幕空間。
一種觸控感測結構，具有一中央區域及一邊框區域，包括：一顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板，與第 一基板對向設置，其中第二基板包括在邊框區域內之一凹部，其部分露出第一基板；一主要可撓式印刷電路板及一觸控可撓式印刷電路板，橫向並列設置於邊框區域內，其中主要可撓式印刷電路板接合至第一基板上之一露出部分並電性連接至一第一驅動元件，其中觸控可撓式印刷電路板接合至第二基板並電性連接至一第二驅動元件；以及一觸控感測單元，設置於第二基板上，並電性連接至觸控可撓式印刷電路板。
如上所述，藉由在邊框區域中提供凹部以部分露出第一基板，使可撓式印刷電路板(及驅動元件)等元件可以橫向並列設置於邊框區域中。因此，本發明之觸控感測結構具有狹窄邊框區域。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
1、101‧‧‧液晶顯示面板
2、102‧‧‧觸控感測單元
4‧‧‧薄膜電晶體陣列基板
6‧‧‧彩色濾光片基板
8‧‧‧液晶層
10‧‧‧觸控感測區域
14‧‧‧第一基板
16‧‧‧第二基板
18‧‧‧顯示介質
17‧‧‧顯示驅動元件
19、69‧‧‧主要可撓式印刷電路板
20、99‧‧‧邊框區域
27‧‧‧觸控驅動元件
29、79‧‧‧觸控可撓式印刷電路板
67‧‧‧第一驅動元件(或顯示驅動元件)
70‧‧‧偏光片
77‧‧‧第二驅動元件(或觸控驅動元件)
97‧‧‧中央區域
100‧‧‧液晶顯示裝置
103‧‧‧上蓋基板
120‧‧‧密封劑
150‧‧‧凹部
200‧‧‧觸控感測結構
W0、W1‧‧‧邊框區域的寬度(或尺寸)
E‧‧‧邊框區域之邊緣部
Z‧‧‧彩色濾光片基板之邊緣部
F‧‧‧第一基板之邊緣部分
F”‧‧‧第一基板之露出部分
第1A圖為習知具有觸控感測功能之液晶顯示裝置100的剖面圖。
第1B圖為習知具有觸控感測功能之液晶顯示裝置100的俯視圖。
第1C圖為習知具有觸控感測功能之液晶顯示裝置100的立體圖。
第2A圖為根據本發明實施例所繪示之一觸控感測結構的俯 視圖。
第2B圖為根據本發明實施例所繪示之一觸控感測結構的剖面圖。
第2C圖為根據本發明實施例所繪示之一觸控感測結構的剖面圖，其更包括一偏光片。
第2D~2H圖為依據本發明實施例所繪示之觸控感測結構的立體圖。
第3A~3C圖為根據本發明實施例所繪示之一觸控感測結構的俯視圖，其更包括一密封劑。
本說明書以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例，本發明實施例提供許多合適的發明概念而可實施於廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實施例僅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。
在本說明書中，「在基板上方」、「在膜層上」、或「在薄膜上」僅用以表示相對於基層表面之相對位置關係，無論中間層是否存在。因此，這些詞彙可能代表直接接觸之膜層或非直接接觸之一層或多層積層。
第1A圖為習知具有觸控感測功能之液晶顯示裝置(liquid crystal display device，LCD)100的剖面圖。需要注意的是，為使說明清晰易懂，已簡化液晶顯示裝置100的結構。液晶顯示裝置100包括液晶顯示面板1及設置於液晶顯示面板1上之觸控感測單元2。在第1A圖所示之配置中，液晶顯示面板100包括二個 對向設置的基板，其由在底部之薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)陣列基板4及在頂部之彩色濾光片(color filter，CF)基板6所構成，其中液晶層8夾設於二基板4與6之間。第1B圖為習知具有觸控感測功能之液晶顯示裝置100的俯視圖，如第1B圖所示，液晶顯示裝置100包括觸控感測區域10及環繞於觸控感測區域10之邊框區域20，觸控感測單元2可形成於觸控感測區域10及邊框區域20中的彩色濾光片基板6上。第1C圖為習知具有觸控感測功能之液晶顯示裝置100的立體圖。為了在薄膜電晶體陣列基板4上容納驅動液晶顯示面板1之顯示驅動元件17，將彩色濾光片基板6調整為小於薄膜電晶體陣列基板4的尺寸。一般而言，除了薄膜電晶體陣列基板4之邊框區域20中的邊緣部E之外，彩色濾光片基板6可覆蓋整個薄膜電晶體陣列基板4，如第1C圖所示。因此，露出薄膜電晶體陣列基板4之邊緣部E以將顯示驅動元件17設置於其上。亦可於薄膜電晶體陣列基板4露出的邊緣部E上設置主要可撓式印刷電路板(flexible printed circuit，FPC)19，此主要可撓式印刷電路板19可電性連接至顯示驅動元件17。此外，可於彩色濾光片基板6的邊緣部Z上設置觸控驅動元件27，觸控驅動元件27可將觸控感測單元2與觸控可撓式印刷電路板29電性連接。如第1A~1B圖所繪示之顯示裝置100，邊框區域20的寬度或尺寸W0是以邊緣部Z之內緣至薄膜電晶體陣列基板4之外緣的距離來決定。
第2A~2H圖為依據本發明實施例所繪示之觸控感測結構200。為使說明清晰易懂，已簡化觸控感測結構200的結構。第2A圖為根據本發明實施例所繪示之觸控感測結構200的俯視圖。如第2A圖所示，觸控感測結構200可包括由邊框區域99所環繞 之中央區域97。與邊框區域99相對之中央區域97為使用者操作及執行各種功能之處，因此中央區域97可視為一觸控感測區域97。第2B圖為根據本發明實施例所繪示之觸控感測結構200的剖面圖。觸控感測結構200可包括顯示面板101及設置於顯示面板101上之觸控感測單元102。觸控感測結構200可更包括觸控感測單元102上之上蓋基板103，在一些實施例中，可於第一基板14及第二基板16上背向於顯示介質18之一側分別形成偏光片70(參照第2C圖)。在這些實施例中，第二基板16上之偏光片70可形成於觸控感測單元102與上蓋基板103之間。在其它實施例中，偏光片(未繪示)可形成於第一基板14與第二基板16之間。
關於顯示面板101進一步詳述如下。顯示面板101可為任何可對使用者觸摸觸控感測結構200之觸控感測區97時觸控感測單元102所產生的信號做出反應之顯示面板。觸控感測單元102在觸控感測區域97中可包括複數第一觸控感測電極及複數第二觸控感測電極，其中第一觸控感測電極與第二觸控感測電極彼此交錯。在一些實施例中，第一觸控感測電極與第二觸控感測電極可彼此以90度交錯。在其它實施例中，觸控感測單元102可為共平面之觸控陣列。觸控感測單元102可包括透明導電氧化物，例如氧化銦錫、氧化銦、氧化銦矽、氧化鋁鋅、氧化銦鋅、氧化錫銻、或氧化錫。較佳地，可將觸控感測單元102直接製作於觸控感測區域97中的第二基板16上，如第2D圖所示。然而，觸控感測單元102亦可為第2E圖所示之觸控面板。觸控感測單元(或觸控面板)102可在設置於顯示面板101之前分別製作，觸控面板可藉由使用例如光學膠(optically clear adhesive)而接合於顯示面板101上。在第 2B圖所示之配置中，顯示面板101可包括底部之第一基板14及與第一基板14對向設置之頂部之第二基板16，以及夾設於第一與第二基板14、16之間的顯示介質18。第一基板14及第二基板16各個可包括玻璃、塑料、或其他適當材料。在一些實施例中，顯示面板101可為液晶顯示面板，其中第一基板14可為薄膜電晶體陣列基板，第二基板16可為彩色濾光片基板，顯示介質18可包括液晶介質。在其它實施例中，顯示面板101可為有機發光二極體(organic light-emitting diode，OLED)顯示面板或高分子發光二極體(polymeric light emitting diode，PLED)面板，且顯示介質18可包括有機發光介質。第2D圖為依據本發明實施例所繪示之觸控感測結構的立體圖。相似地，為了容納其它可驅動液晶顯示面板101的元件，將第二基板16調整為小於第一基板14。依據本發明之一重要特徵，第二基板16在邊框區域99中可包括一凹部150，其中該凹部150曝露出部分的第一基板14而使第二基板16只有一部分仍保留於邊框區域99之內。凹部150可使用任何習知方法形成，例如切削法。切削法可為例如劈裂法(dice cutting method)或雷射切割法(laser cutting method)。如第2A圖所示，凹部150可形成於第一基板14之角落而露出此角落部分。因此，不完全露出第一基板14之邊緣部分F，而部分露出邊緣部分F以得到露出部分F”，如第2D圖所示。
參照第2D圖，由於部分露出第二基板16之邊緣部分F，因此可將主要可撓式印刷電路板69及觸控可撓式印刷電路板79橫向並列設置於邊框區域99內。具體而言，可將主要可撓式印刷電路板69接合至第一基板14之露出部分F”並電性連接至第一驅 動元件(或顯示驅動元件)67，且可將觸控可撓式印刷電路板79接合至第二基板16上並電性連接至一第二驅動元件(或觸控驅動元件)77。可將第一驅動元件67與第二驅動元件77橫向並列設置於邊框區域99內。由於藉由這種方式，相較於第1A~1C圖所示之裝置100，可將觸控可撓式印刷電路板79及觸控感測結構200之第二驅動元件77向外移動至觸控感測結構200的週邊，因此可減少邊框區域99的寬度W1。具有狹窄邊框區域之觸控感測結構至少具有一個優點，其包括了可提供使用者較大的螢幕空間，使查看及操作更容易。可將主要可撓式印刷電路板69及觸摸可撓式印刷電路板79進一步電性連接至外部電路及信號處理系統。較佳地，可將主要可撓式印刷電路板69及觸控可撓式印刷電路板79分別在邊框區域99中直接接合於第一基板14及第二基板16上，如第2D圖所示。或者，可將主要可撓式印刷電路板69及觸控可撓式印刷電路板79在邊框區域99中分別直接接合於第一基板14及觸控感測單元102上，如第2E圖所示。第一驅動元件67例如可為顯示驅動積體電路。在一些實施例中，可將用以驅動顯示面板101之第一驅動元件67設置於露出部分F”上。在其它實施例中，可將第一驅動元件67整合至觸控可撓式印刷電路板69上(參照第2F圖)。在一些實施例中，可將第二驅動元件77設置於第二基板16上。在其它實施例中，可將第二驅動元件77整合至觸控可撓式印刷電路板79上(參照第2G圖)。然而，上述電性連接方式僅用以說明，並非用以限制本發明，且所屬技術領域中具有通常知識者可依據實際需求調整本發明所揭露之連接方式。
雖然凹部150在第2D圖中被繪示為矩形且位於第一 基板14的角落，然而依據實際要求，只要可部分露出邊緣部分F，凹部150亦可為其他形式。因此，可改變凹部150的數量、位置、大小、及形狀。凹部150可為任何希望的形狀，例如矩形、梯形、六角形、及八角形，但不限於此。參照第2H圖，可於邊框區域99之中間區域形成凹部150。凹部150的數量可為一個或多個，在一些實施例中，形成有一個以上的凹部150。此外，可以理解的是，雖然上述參照第2A~2H圖之關於觸控感測結構200的說明僅描述的凹部15設置於邊框區域之一邊緣部E上，亦可應用本發明所揭露的概念而使凹部形成於其它邊緣部分或其他觸控感測結構之邊緣部分200。
參照第3A圖所示，顯示面板101可更包括設置於第一與第二基板14、16之間的密封劑120，以將顯示介質18密封於第一與第二基板14、16之間。密封劑120可避免顯示介質18與外部環境接觸或溢漏。第2B圖所示之觸控感測結構200可用以說明密封劑120的分佈。然而，可知密封劑120亦可用於本發明之觸控感測結構的其它實施例。如第3A圖所示，可於第一與第二基板14、16之間沿中央區域的週邊形成密封劑120。此外，可進一步於凹部旁邊之區域形成密封劑120，如第3B~3C圖所繪示之實施例。第3B圖所繪示之實施例除了可進一步於邊框區域99中沿第二基板16的剩餘部分形成密封劑120之外，其餘與第3A圖所繪示之實施例相同。參照第3C圖所繪示之實施例，密封劑120可沿第二基板16的輪廓形成。第3B及3C圖所繪示之實施例的優點可包括提昇凹部移除步驟的製程良率。製程良率的提昇可能來自於以下幾個原因，例如密封劑120可進一步定義凹部150，以及密封劑120可在凹部150 形成時提供穩定性及應力緩和，以避免基板中裂縫的形成。關於第3C圖所繪示之實施例，由於顯示介質18是包括於第一與第二基板14、16之間的邊框區域，因此顯示介質18可具有更多空間。
如上所述，藉由在邊框區域中提供凹部以部分露出顯示面板之底部基板，本發明所揭露之觸控感測結構實施例可允許例如可撓式印刷電路板(及驅動元件)等元件橫向並列設置於邊框區域中。因此，本發明之觸控感測結構具有狹窄邊框區域，可增加螢幕區域(或觸控感測區域)而讓使用者查看及操作更容易。
雖然本發明已以數個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，當可作任意之更動與潤飾，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。
97‧‧‧中央區域
99‧‧‧邊框區域
150‧‧‧凹部
200‧‧‧觸控感測結構
W1‧‧‧邊框區域的寬度(或尺寸)
F”‧‧‧第一基板之露出部分

Claims (20)

  1. 一種觸控感測結構，具有一中央區域及一邊框區域，包括：一顯示面板，包括：一第一基板；以及一第二基板，與該第一基板對向設置，其中該第二基板包括在該邊框區域內之一凹部，且該凹部曝露出部分的該第一基板；一主要可撓式印刷電路板，設置於該邊框區域內，且接合至該第一基板上之一露出部分並電性連接一第一驅動元件；一觸控可撓式印刷電路板，與該主要可撓式印刷電路板橫向並列設置於該邊框區域內，且接合至該第二基板並電性連接一第二驅動元件；以及一觸控感測單元，設置於該第二基板上，並電性連接至該觸控可撓式印刷電路板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該凹部為三角形、矩形、梯形、六角形或八角形。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該第一基板被曝露出的部分係位於該第一基板之一角落。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該第一基板被露出的部分實質上係位於該邊框區域之一中間區域。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該第一基板及該第二基板包括玻璃或塑料。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該顯示面 板更包括一顯示介質，其設置於該第一基板與該第二基板之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控感測結構，其中該顯示介質為液晶。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之觸控感測結構，其中該顯示介質為有機發光材料。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該第一基板為薄膜電晶體陣列基板。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控感測結構，其中該第二基板為彩色濾光片基板。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該觸控感測單元為觸控面板。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該觸控感測單元包括複數觸控感測電極。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該第一驅動元件設置於該邊框區域內之該第一基板上。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該第二驅動元件設置於該邊框區域內之該第二基板上。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該第一驅動元件整合於該主要可撓式印刷電路板上。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該第二驅動元件整合於該觸控可撓式印刷電路板上。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測結構，其中該觸控 感測結構更包括一上蓋基板，其設置於該觸控感測單元上。
  18. 如申請專利範圍第6項所述之觸控感測結構，更包括一密封劑，其設置於該第一基板與該第二基板之間，以將該顯示介質密封於該第一基板與該第二基板之間。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之觸控感測結構，其中該密封劑沿該第二基板的輪廓形成。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之觸控感測結構，其中更包括一外加的密封劑，其用於該凹部旁之一區域。
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