TW201621571A - 觸控裝置與觸控顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供之觸控裝置，包括：基材；以及觸控電極層，位於基材上，其中觸控電極層包括至少一個感測電極位於觸控感測區中，以及至少一條連接線位於非觸控感測區中，且連接線電性連接至感測電極；其中非觸控感測區位於觸控感測區外側，且非觸控感測區包括轉彎區連接第一非轉彎區與第二非轉彎區；其中連接線於第一非轉彎區具有第一線寬，連接線於第二非轉彎區具有第二線寬，且連接線於轉彎區具有第三線寬，其中第三線寬大於第一線寬與第二線寬。

Description

觸控裝置與觸控顯示裝置
本發明係關於觸控裝置，更特別關於其連接線設計。
現今的觸控裝置通常具有觸控感測區(touch array)、接墊組(bonding pad set)、以及多條連接線(conducting line)於基材上。連接線可電性連接接墊組與觸控感測區的多個感應電極，而接墊組的多個接墊通常電性連接至外部電路如軟式電路板(flexible circuit board)，使外部電路的電流或訊號能經由接墊與連接線傳遞至觸控感測區，促使觸控裝置運作。
習知技術中，圍繞觸控感測區之連接線都維持同一寬度，且相鄰兩條線間的線距為一固定值。另一方面，連接線與觸控感測區的感測電極電性相連處的末端通常為矩形。上述設計容易累積大量靜電荷，造成靜電放電(ESD)而影響觸控裝置的效能，甚至破壞觸控裝置。
綜上所述，目前亟需新的連接線設計，以避免習知技術中靜電放電的問題。
本發明一實施例提供之觸控裝置，包括：基材；以及觸控電極層，位於基材上；其中觸控電極層包括複數感測電極位於觸控感測區中，以及複數連接線位於非觸控感測區中，且連 接線電性分別連接至對應之感測電極；其中非觸控感測區位於觸控感測區外側，且非觸控感測區包括轉彎區連接第一非轉彎區與第二非轉彎區；其中相鄰的連接線於第一非轉彎區具有第一線距，相鄰的連接線於第二非轉彎區具有第二線距，且相鄰的連接線於轉彎區具有第三線距，其中第三線距大於第一線距與第二線距。
本發明一實施例提供之觸控顯示裝置，包括：第一基材；陣列層，位於第一基材上；顯示介質層，位於陣列層上；第二基材，位於顯示介質層上；保護層，位於第二基材上；以及觸控電極層，位於保護層與第一基材之間，其中觸控電極層包括複數感測電極位於觸控感測區中，以及複數連接線位於非觸控感測區中，且連接線電性分別連接至對應之感測電極；其中非觸控感測區位於觸控感測區外側，且非觸控感測區包括轉彎區連接第一非轉彎區與第二非轉彎區；其中相鄰的連接線於第一非轉彎區具有第一線距，相鄰的連接線於第二非轉彎區具有第二線距，且相鄰的連接線於轉彎區具有第三線距，其中第三線距大於第一線距與第二線距；彩色濾光層位於顯示介質層與第二基材之間或位於陣列層與顯示介質層之間。
本發明一實施例提供之觸控裝置，包括：基材；以及觸控電極層，位於基材上，其中觸控電極層包括至少一感測電極位於觸控感測區中，以及至少一連接線位於非觸控感測區中，且連接線電性連接至感測電極；其中非觸控感測區位於觸控感測區外側，且非觸控感測區包括轉彎區連接第一非轉彎區與第二非轉彎區；其中連接線於第一非轉彎區具有第一線寬，連接線於第 二非轉彎區具有第二線寬，且連接線於轉彎區具有第三線寬，其中第三線寬大於第一線寬與第二線寬。
本發明一實施例提供之種觸控顯示裝置，包括：第一基材；陣列層，位於第一基材上；顯示介質層，位於陣列層上；第二基材，位於顯示介質層上；保護層，位於第二基材上；以及觸控電極層，位於保護層與第一基材之間，其中觸控電極層包括至少一感測電極位於觸控感測區中，以及至少連接線位於非觸控感測區中，且連接線電性連接至感測電極；其中非觸控感測區位於觸控感測區外側，且非觸控感測區包括轉彎區連接第一非轉彎區與第二非轉彎區；其中連接線於第一非轉彎區具有第一線寬，連接線於第二非轉彎區具有第二線寬，且連接線於轉彎區具有第三線寬，其中第三線寬大於第一線寬與第二線寬。
α、β‧‧‧夾角
D1、D2、D2’、D2”、D3‧‧‧線距
W1、W2、W2’、W2”、W3‧‧‧線寬
10‧‧‧基材
11‧‧‧連接線
11’‧‧‧末端
13‧‧‧觸控感測區
14‧‧‧非觸控感測區
14A、14C‧‧‧非轉彎區
14B‧‧‧轉彎區
15‧‧‧接墊
20‧‧‧轉角處
21A、21B、21C‧‧‧方向
21B’‧‧‧切線方向
40‧‧‧顯示裝置
100‧‧‧觸控裝置
131‧‧‧感測電極
400A、400B、400C、400D、400E、400F‧‧‧觸控顯示裝置
401、407‧‧‧基材
403‧‧‧陣列層
405‧‧‧顯示介質層
408、412‧‧‧薄膜
409、413‧‧‧觸控電極層
411‧‧‧保護層
第1圖係本發明一實施例中，觸控裝置的上視圖。
第2A至2D圖係第1圖中的轉角區之放大圖。
第3A至3D圖係第1圖中的轉角區之放大圖。
第4A至4F圖係本發明實施例中，觸控顯示裝置的示意圖。
如第1圖所示，觸控裝置100之基材10上具有觸控電極層，其包含觸控感測區13，與設置於觸控感測區13外側的非觸控感測區14。在其他實施例中，非觸控感測區14可包圍觸控感測區13，或與觸控感測區13相鄰。觸控感測區13包含至少一個感測電極131。基材10上的連接線11位於非觸控感測區14中，並電性連 接至觸控感測區13的感測電極131。連接線11的另一端電性連接至接墊15，且接墊15又可電性連接至外部電路如軟性電路板(未圖示)。外部電路的電流或訊號能經由接墊15與連接線11傳遞至觸控感測區13以驅動觸控裝置10，且使用者接觸觸控感測區13產生的訊號亦可經由連接線11與接墊15傳送至外部電路。在本發明一實施例中，基材10之材質可為玻璃或高分子膜材。在本發明一實施例中，連接線11之材質可為鋁、鉬、銅、銀、上述之合金、或上述之多層結構，且接墊15之材質可與連接線11相同材料，或為氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。如第1圖所示，連接線11與感測電極131電性連接處之末端11’為弧狀而非矩形，可有效避免電荷累積於末端11’。可以理解的是，第1圖中的連接線11僅用以示意，其實際尺寸如線寬與線距可變化如後述實施例。
第2A圖係一實施例中，第1圖中轉角處20的放大圖。在第2A圖中，非觸控區14分為非轉彎區14A、14C，以及相連兩者的轉彎區14B。以最外側的連接線11為例，其於非轉彎區14A具有線寬W1，於轉彎區14B具有線寬W2，且於非轉彎區14C具有線寬W3。如第2A圖所示，連接線11於轉彎區14B之線寬W2，大於連接線11於非轉彎區14A與14C之線寬W1與W3。在本發明中，轉彎區的線寬大於非轉彎區的線寬，可以降低轉彎區的連接線在單位面積的電荷密度，使電荷不易累積而造成靜電放電問題。可以理解的是，非轉彎區14A中的連接線11朝方向21A延伸，非轉彎區14C中的連接線11朝方向21C延伸，而轉彎區14B中的連接線11朝方向21B延伸。如第2A圖所示，方向21A不同於方向21C，且方向21B也不同於方向21A與21C。方向21A與方向21C間具有第一夾角α， 其大於0度且小於180度，雖然第2A圖中的方向21A垂直於方向21C，但方向21A與方向21C可夾有其他角度，端視第1圖中基材10的形狀而定。舉例來說，若基材10為三角形、六角形、八角形、或其他多角形，則方向21A與21C將不會垂直而是其他對應角度。不論方向21A與21C的夾角為何，方向21B均由方向21C逐漸轉變為方向21A。轉彎區14B中的連接線11具有切線方向21B’，方向21C與切線方向21B’之夾角β大於0度且小於夾角α。
在本發明一實施例中，連接線11於非轉彎區14A與14C的線寬W1與W3相同，且內側之連接線11與外側之連接線的線寬相同。在本發明另一實施例中，越靠外側(遠離觸控感測區)之連接線11越粗(線寬W1、W2、與W3均較大)，而越靠內側(靠近觸控感測區)之連接線11越細(線寬W1、W2、與W3均較小)，如第2B圖所示。
在本發明一實施例中，連接線11於非轉彎區14A的線寬W1大於非轉彎區14C的線寬W3，如第2C圖所示。如此一來，轉彎區14B中的連接線11在靠近非轉彎區14A的線寬W2’將大於靠近非轉彎區14C的線寬W2”。在本發明一實施例中，第2B圖(越外側之連接線越粗)與2C圖(不同非轉彎區之線寬不同)之概念可結合，如第2D圖所示。
第3A圖係一實施例中，第1圖中轉角處20的放大圖。在第3A圖中，非觸控區14分為非轉彎區14A與14C，兩者之間以轉彎區14B相連。以最外側的兩個相鄰的連接線11為例，其於非轉彎區14A具有線距D1，於轉彎區14B具有線距D2，且於非轉彎區14C具有線距D3。如第3A圖所示，兩連接線11於轉彎區14B之線 距D2，大於兩連接線11於非轉彎區14A與14C之線距D1與D3。在本發明中，轉彎區兩相鄰連接線的線距大於非轉彎區的線距，可以降低轉彎區的兩相鄰連接線的耦合問題，防止靜電放電問題產生。第3A圖中非轉彎區14A與14C與轉彎區14B之連接線11的延伸方向，以及轉彎區14B之連接線11的切線方向與非轉彎區14A與14C之延伸方向的夾角定義如第2A圖所述，在此不贅述。
在本發明一實施例中，兩相鄰連接線11於非轉彎區14A與14C的線距D1與D3相同，且內側之相鄰連接線11的線距與外側之相鄰連接線的線距相同。在本發明另一實施例中，越靠外側(遠離觸控感測區)之兩相鄰連接線11之線距越寬(線距D1、D2、與D3均較大)，而越靠內側(靠近觸控感測區)之兩相鄰連接線11之線距越窄(線距D1、D2、與D3均較小)，如第3B圖所示。
在本發明一實施例中，兩相鄰連接線11於非轉彎區14A的線距D1大於非轉彎區14C的線距D3，如第3C圖所示。如此一來，轉彎區14B中的相鄰連接線11在靠近非轉彎區14A的線距D2’將大於靠近非轉彎區14C的線距D2”。在本發明一實施例中，第3B圖(越外側之相鄰的連接線之線距越寬)與3C圖(不同非轉彎區之相鄰的連接線之線距不同)之概念可結合，如第3D圖所示。
此外，第2A-2D圖之概念(轉彎區之連接線具有較大線寬)與第3A-3D圖之概念(轉彎區中兩相鄰連接線的線距較寬)可結合。在本發明一實施例中，線寬越大的連接線，其與相鄰之連接線之間的線距越大。
上述觸控裝置100可整合至現有的任何觸控顯示裝置中。本發明一實施例如第4A圖所示，觸控顯示裝置400A包含基 材401、位於基材401上的陣列層(比如為薄膜電晶體)403，位於陣列層403上的顯示介質層405(比如液晶層或有機發光二極體)，位於顯示介質層405上的基材407、位於基材407上的觸控電極層409與位於觸控電極層409上的保護層411。在觸控顯示裝置400A中，觸控電極層409與基材407即前述觸控裝置100之觸控電極層與基材10，其中觸控電極層409可包含兩種不同方向排列的電極Tx、Rx，因此觸控電極層409可為疊層的Tx與Rx，或是共平面的Tx與Rx。
本發明一實施例如第4B圖所示，觸控顯示裝置400B包含基材401、位於基材401上的陣列層403，位於陣列層403上的觸控電極層413、位於觸控電極層413上的顯示介質層405(比如液晶層或有機發光二極體)，位於顯示介質層405上的基材407、位於基材407上的觸控電極層409、與位於觸控電極層409上的保護層411。在觸控顯示裝置400B中，觸控電極層409與基材407(或觸控電極層413與基材401)，即前述觸控裝置100之觸控電極層與基材10。
在觸控顯示裝置400A與400B中，彩色濾光層(未圖示)可位於顯示介質層405與基材407之間。此時基材407即所謂的彩色濾光基材(CF substrate)。在其他實施例中，彩色濾光層可位於陣列層403與顯示介質層405之間(COA)。
本發明一實施例如第4C圖所示，觸控顯示裝置400C包括基材401、位於基材401上的陣列層403、位於陣列層403上的顯示介質層405(如液晶層或有機發光二極體)、位於顯示介質層405上的基材407、與位於基材407上的保護層411。上述觸控顯示 裝置400C更包括觸控電極層409位於陣列層403與顯示介質層405之間。在觸控顯示裝置400C中，觸控電極層409與基材401，即前述觸控裝置100之觸控電極層與基材10，其中觸控電極層409可為疊層的Tx、Rx，或是共平面的Tx、Rx，且觸控電極層409與陣列層403可為共平面。
在觸控顯示裝置400C中，彩色濾光層(未圖示)可位於顯示介質層405與基材407之間。此時基材407即所謂的彩色濾光基材(CF substrate)。在其他實施例中，彩色濾光層可位於陣列層403與顯示介質層405之間(COA)。
本發明一實施例如第4D圖所示，觸控顯示裝置400D包括基材401、位於基材401上的陣列層403、位於陣列層403上的顯示介質層405(如液晶層或有機發光二極體)、位於顯示介質層405上的基材407、與位於基材407上的保護層411。上述觸控顯示裝置400D更包括觸控電極層409位於顯示介質層405與基材407之間，其中觸控電極層409可為疊層的Tx、Rx，或是共平面的Tx、Rx。在觸控顯示裝置400D中，觸控電極層409與基材407，即前述觸控裝置100之觸控電極層與基材10。
在觸控顯示裝置400D中，彩色濾光層(未圖示)可位於顯示介質層405與基材407之間。此時基材407即所謂的彩色濾光基材(CF substrate)。在其他實施例中，彩色濾光層可位於陣列層403與顯示介質層405之間(COA)。
本發明一實施例如第4E圖所示，觸控顯示裝置400E包括觸控電極層409位於薄膜408上，且薄膜408位於顯示裝置40上。觸控電極層413位於薄膜412上，且薄膜412位於該觸控電極層 409上。保護層411位於觸控電極層413上。在本發明一實施例中，觸控電極層409與薄膜408可為觸控裝置之觸控電極層與基材10，或觸控電極層413與薄膜412可為觸控裝置之觸控電極層與基材10。在本發明一實施例中，顯示裝置40可為電子紙、電子閱讀器、電致發光顯示器(Electroluminescent Display,ELD)、有機電致發光顯示器(Organic Electroluminescent Display,OELD)、真空螢光顯示器(Vacuum Fluorescent Display,VFD)、發光二極體(Light Emitting Diode,LED)顯示器、陰極射線管(Cathode Ray Tube,CRT)、液晶顯示器(Liquid Crystal dDisplay,LCD)、電漿顯示面板(Plasma Display Panel,PDP)、數位光學處理器(Digital Light Processing,DLP)、有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)、表面傳導電子發射顯示器(Surface Conduction Electron Emitter Display,SED)、場發射顯示器(Field Emission Display,FED)、量子點雷射電視(Quantum Dot Laser TV)、液晶雷射電視(Liquid Crystal Laser TV)、鐵電液晶顯示器(Ferro Liquid Display,FLD)、干涉測量調節顯示器(Interferometric Modulator Display,iMOD)、厚膜介電電致發光器(Thick-film Dielectric Electroluminescent,TDEL)、量子點發光二極體(Quantum Dot Light Emitting Diode,QD-LED)、屈伸畫素顯示器(Telescopic Pixel Display,TPD)、有機發光電晶體(Organic Light-Emitting Transistor,OLET)、光致變色顯示器(Electrochromic display)、雷射螢光體顯示器(Laser Phosphor Display,LPD)。
本發明一實施例如第4F圖所示，觸控顯示裝置400F包括：觸控電極層409位於顯示裝置40上。薄膜412位於觸控電極 層409上，觸控電極層413位於薄膜412上，且保護層411位於觸控電極層413上。在觸控顯示裝置400F中，觸控電極層409或413即觸控裝置100之觸控電極層，薄膜412即觸控裝置100之基材10。觸控顯示裝置400F之顯示裝置40如前述，在此不贅述。在上述實施例中，觸控電極層409及413之電極排列方式可以是不同方向的，例如觸控電極層409為Tx，觸控電極層413為Rx，或是觸控電極層409為Rx，觸控電極層413為Tx。
上述觸控顯示裝置僅用以舉例而非限縮本發明。可以理解的是，觸控裝置100可搭配其他顯示裝置。由於本申請案之觸控裝置的觸控電極層中，非觸控感測區的轉彎區中的連接線線寬或線距大於非轉彎區中的連接線線寬或線距，且連接線與感測電極電性連接處的末端為弧狀，均可有效避免習知技術中靜電電荷放電(ESD)的問題。
雖然本發明已以數個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何本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。
α、β‧‧‧夾角
W1、W2、W3‧‧‧線寬
11‧‧‧連接線
14A、14C‧‧‧非轉彎區
14B‧‧‧轉彎區
21A、21B、21C‧‧‧方向
21B’‧‧‧切線方向

Claims (20)

  1. 一種觸控裝置，包括：一基材；以及一觸控電極層，位於該基材上；其中該觸控電極層包括複數感測電極位於一觸控感測區中，以及複數連接線位於一非觸控感測區中，且該些連接線電性分別連接至對應之該些感測電極；其中該非觸控感測區位於該觸控感測區外側，且該非觸控感測區包括一轉彎區連接一第一非轉彎區與一第二非轉彎區；其中相鄰的該些連接線於該第一非轉彎區具有一第一線距，相鄰的該些連接線於該第二非轉彎區具有一第二線距，且相鄰的該些連接線於該轉彎區具有一第三線距，其中該第三線距大於該第一線距與該第二線距。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該些連接線於該第一非轉彎區中朝第一方向延伸，該些連接線於該第二非轉彎區中朝第二方向延伸，該第一方向與該第二方向具有一第一夾角，該些連接線於該轉彎區中的切線方向與該第二方向具有一第二夾角，該第一夾角大於0度且小於180度，且該第二夾角大於0度且小於該第一夾角。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該第一線距大於該第二線距。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該些連接線與該些感測電極電性連接處之末端為弧狀。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該些連接線於該第一非轉彎區具有一第一線寬，該些連接線於該第二非轉彎區具有一第二線寬，且該些連接線於該轉彎區具有一第三線寬，其中該第三線寬大於該第一線寬與該第二線寬。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該第一線寬大於該第二線寬。
  7. 一種觸控顯示裝置，包括：一第一基材；一陣列層，位於該第一基材上；一顯示介質層，位於該陣列層上；一第二基材，位於該顯示介質層上；一保護層，位於該第二基材上；以及一觸控電極層，位於該保護層與該第一基材之間，其中該觸控電極層包括複數感測電極位於一觸控感測區中，以及複數連接線位於一非觸控感測區中，且該些連接線電性分別連接至對應之該些感測電極；其中該非觸控感測區位於該觸控感測區外側，且該非觸控感測區包括一轉彎區連接一第一非轉彎區與一第二非轉彎區；其中相鄰的該些連接線於該第一非轉彎區具有一第一線 距，相鄰的該些連接線於該第二非轉彎區具有一第二線距，且相鄰的該些連接線於該轉彎區具有一第三線距，其中該第三線距大於該第一線距與該第二線距；一彩色濾光層位於該顯示介質層與該第二基材之間或位於該陣列層與該顯示介質層之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控顯示裝置，其中該觸控電極層設置於該保護層與該第二基材之間、或該第二基材與該顯示介質層之間、或該顯示介質層與該第一基材之間。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之觸控顯示裝置，其中，該觸控電極層包含一第一觸控電極層及一第二觸控電極層，該第一觸控電極層設置於該第二基材與該顯示介質層之間，該第二觸控電極層設置於該第二基材與該保護層之間，且該第二基材係為薄膜。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控顯示裝置，包含：一第三基材，設置於該第一觸控電極層與該顯示介質層之間，且該第三基材係為薄膜。
  11. 一種觸控裝置，包括：一基材；以及一觸控電極層，位於該基材上，其中該觸控電極層包括至少一感測電極位於一觸控感測區中，以及至少一連接線位於一非觸控感測區中，且該連接線電性連接至該感測電極； 其中該非觸控感測區位於該觸控感測區外側，且該非觸控感測區包括一轉彎區連接一第一非轉彎區與一第二非轉彎區；其中該連接線於該第一非轉彎區具有一第一線寬，該連接線於該第二非轉彎區具有一第二線寬，且該連接線於該轉彎區具有一第三線寬，其中該第三線寬大於該第一線寬與該第二線寬。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置，其中該些連接線於該第一非轉彎區中朝一第一方向延伸，該些連接線於該第二非轉彎區中朝一第二方向延伸，且該些連接線於該轉彎區中朝一第三方向延伸，其中該第一方向不同於該第二方向，且該第三方向不同於該第一方向及該第二方向。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置，其中該些連接線於該第一非轉彎區中朝一第一方向延伸，該些連接線於該第二非轉彎區中朝一第二方向延伸，該第一方向與該第二方向具有一第一夾角，該些連接線於該轉彎區中的切線方向與該第二方向具有一第二夾角，該第一夾角大於0度且小於180度，且該第二夾角大於0度且小於該第一夾角。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置，其中該第一線寬大於該第二線寬。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置，其中該連接線與該感測電極電性連接處之末端為弧狀。
  16. 一種觸控顯示裝置，包括：一第一基材；一陣列層，位於該第一基材上；一顯示介質層，位於該陣列層上；一第二基材，位於該顯示介質層上；一保護層，位於該第二基材上；以及一觸控電極層，位於該保護層與該第一基材之間，其中該觸控電極層包括至少一感測電極位於一觸控感測區中，以及至少一連接線位於一非觸控感測區中，且該連接線電性連接至該感測電極；其中該非觸控感測區位於該觸控感測區外側，且該非觸控感測區包括一轉彎區連接一第一非轉彎區與一第二非轉彎區；其中該連接線於該第一非轉彎區具有一第一線寬，該連接線於該第二非轉彎區具有一第二線寬，且該連接線於該轉彎區具有一第三線寬，其中該第三線寬大於該第一線寬與該第二線寬。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之觸控顯示裝置，更包括一彩色濾光層位於該顯示介質層與該第二基材之間或位於該陣列層與該顯示介質層之間。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之觸控顯示裝置，其中該觸控電極層設置於該保護層與該第二基材之間、或該第二 基材與該顯示介質層之間、或該顯示介質層與該第一基材之間。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之觸控顯示裝置，其中：該觸控電極層包含一第一觸控電極層及一第二觸控電極層，該第一觸控電極層設置於該第二基材與該顯示介質層之間，該第一觸控電極層設置於該第二基材與該保護層之間，且該第二基材係為薄膜。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之觸控顯示裝置，包括：一第三基材，位於該第一觸控電極層與該顯示介質層之間且該第三基材係為薄膜。
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