TW201643625A - 觸控顯示裝置及彩色濾光片基板 - Google Patents

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莊偉仲
黃彥衡
郭士銘
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Abstract

一種觸控顯示裝置，包括觸控電極結構以及顯示模組，該顯示模組包括上基板、下基板以及彩色濾光片，該彩色濾光片設置於該上基板靠近該下基板的一側，其中，該觸控電極結構包括由網格金屬線製成的第一感測電極，且該第一感測電極設置於該上基板與彩色濾光片相對一側的表面上並與該表面直接接觸。

Description

觸控顯示裝置及彩色濾光片基板
本發明涉及一種觸控顯示裝置及彩色濾光片基板。
隨著電子技術的不斷發展，手機、可擕式電腦、個人數位助理(PDA)、平板電腦、媒體播放機等消費性電子產品大多都採用觸控面板作為輸入裝置，以使產品具有更友好的人機對話模式。根據其觸控原理的不同，觸控面板包括電阻式觸控面板、電容式觸控面板、紅外式觸控面板以及聲波式觸控面板等。目前，應用較為廣泛的觸控面板包括電阻式、電容式、光學式、音波式等觸控面板。其中，尤以電容式觸控面板的應用更為廣泛。電容式觸控面板由於其觸控靈敏度好、使用壽命長、不易被外界信號干擾等優點，被廣泛應用於各種消費性電子產品。為實現觸控面板的觸控功能，觸控面板上具有觸控電極結構，為了使得觸控電極具有透光性，大多採用氧化銦錫（Indium Tin Oxides，ITO）等透明導電材料來製作觸控電極。然而，此類透明導電材料電阻值較高，並且價格昂貴。鑒於此，一些觸控面板採用網狀金屬線（metal mesh）來形成觸控電極。一種典型的metal mesh觸控結構是將金屬電極分別做在兩張薄膜（Film）上，形成GFF結構，以克服大尺寸阻抗過高的問題。然而，將金屬電極分別做在兩張薄膜上會使得觸控面板的厚度較厚，且會浪費較多的材料。此外，GFF結構的觸控面板在與液晶顯示面板（LCD）搭配時，觸控面板的金屬電極與LCD的金屬線可能會相互干涉而產生疊紋的目視效果，即業界俗稱的莫爾現象(Moire Pattern)。所述莫爾現象會嚴重影響觸控顯示面板的視覺效果。
為解決以上問題，有必要提供一種可解決上述問題的觸控顯示裝置及彩色濾光片基板。
本發明提供的一種觸控顯示裝置，包括觸控電極結構以及顯示模組，該顯示模組包括上基板、下基板以及彩色濾光片，該彩色濾光片設置於該上基板靠近該下基板的一側，其中，該觸控電極結構包括由網格金屬線製成的第一感測電極，且該第一感測電極設置於該上基板與彩色濾光片相對一側的表面上並與該表面直接接觸。
本發明提供的一種彩色濾光片基板，包括分別製作於該彩色濾光片基板相對兩側的觸控電極結構以及彩色濾光片，其中，該觸控電極結構包括由網格金屬線製成的第一感測電極，且該第一感測電極設置於該彩色濾光片基板與彩色濾光片相對一側的表面上並與該表面直接接觸。
相較於習知技術，本發明觸控顯示裝置的觸控電極結構直接製作於上基板（彩色濾光片基板）上，可減小該觸控顯示裝置的厚度。另外，該觸控電極結構的第一感測電極以及第二感測電極均正對彩色濾光片的黑色矩陣設置，使得觸控電極結構與顯示模組搭配後可減少顯示模組與觸控電極結構之間的干涉條紋，從而可有效避免莫爾現象。
圖1是本發明提供的觸控顯示裝置的立體示意圖。
圖2是該觸控顯示裝置沿圖1所示的II-II切線的剖面結構示意圖。
圖3是圖2所示的觸控電極結構以及彩色濾光片分別設置於上基板相對二表面的平面放大示意圖。
圖4是圖3所示平面圖部分區域的放大示意圖。
圖5是沿圖3所示的V-V切線的剖面結構的放大示意圖。
圖6是圖3所示的導電保護線與第一導線相對位置關係的放大示意圖。
本發明提供的觸控顯示裝置將觸控電極結構製作於彩色濾光片基板上。具體地，觸控電極結構包括製作於透明絕緣介質層兩側的第一感測電極和第二感測電極。其中，第一感測電極和第二感測電極的材料可為網格金屬線（metal mesh）。該觸控電極結構位於顯示模組一偏光片與彩色濾光片基板之間。如此，可減小傳統的將metal mesh觸控電極結構分別製作於兩張薄膜上的觸控顯示裝置的厚度。此外，本發明的觸控電極結構的第一感測電極和第二感測電極正對彩色濾光片的黑色矩陣設置，且寬度小於該黑色矩陣的寬度，進而使得觸控電極結構與顯示模組搭配後可減少顯示模組與觸控電極線之間的干涉條紋，從而有效避免莫爾現象。為便於理解，下面將結合較佳實施例及圖示對本發明作進一步的詳細說明。
為使熟習本發明所屬技術領域的技術人員能進一步瞭解本發明，下文特列舉本發明的優選實施例，並配合附圖，詳細說明本發明的構成內容。需注意的是附圖僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。此外，在文中使用的例如“第一”與“第二”等術語，僅用以區別本發明觸控顯示裝置的不同構成部分，而並不是對其所代表構成部分的產生順序的限制。
請參閱圖1，圖1是本發明提供的觸控顯示裝置1的立體示意圖，圖2是該觸控顯示裝置1沿圖1所示的II-II切線的剖面結構示意圖。
該觸控顯示裝置1包括蓋板玻璃10（cover lens/cover glass）、觸控電極結構20、顯示模組30以及殼體40。蓋板玻璃10以及殼體40共同形成一收容該觸控電極結構20與顯示模組30的收容空間。
該觸控電極結構20包括第一感測電極21、第二感測電極22以及絕緣介質層23。該第一感測電極21以及第二感測電極22分別設置於該絕緣介質層23相對的兩個表面且相互之間交錯設置，以透過該絕緣介質層23而絕緣分離。該第一感測電極21以及第二感測電極22可由網格金屬線（metal mesh）或氧化銦錫（ITO）等透明導電材料製成。優選地，本實施例中，該第一感測電極21以及第二感測電極22由網格金屬線製成。其它實施例中，該第一感測電極21以及第二感測電極22可由ITO製成並分別鋪設於絕緣介質層23的相對兩個表面，從而形成DITO（Double Side ITO）結構。應當理解，所述第一感測電極21以及第二感測電極22也可以是使用其他適用於觸控電極結構的材料或形狀。
該絕緣介質層23的材料可以是光學透明膠、幹性薄膜（dry film）材料、光阻材料、油墨材料等。優選地，本實施例中，該絕緣介質層23的材料為透明材料，例如光學透明膠粘劑（Optical Clear Adhesive，OCA）或光學透明樹脂（Optical Clear Resin，OCR）等具有高透光率的材料。
所述顯示模組30包括偏光片31、上基板32、彩色濾光片33以及下基板34。所述彩色濾光片33設置於上基板32靠近下基板34的一表面，所述觸控電極結構20設置於上基板32與彩色濾光片33相對的另一表面且位於偏光片31與上基板32之間。具體地，所述第一感測電極21設置於上基板32與彩色濾光片33相對的另一表面。當第一感測電極21形成於上基板32之後，所述絕緣介質層23鋪設於上基板32設置第一感測電極21的表面覆蓋該第一感測電極21以及該上基板32。然後，所述第二感測電極22形成於絕緣介質層23上，形成觸控電極結構20。如此，該觸控電極結構20構成上基板32（彩色濾光片基板）的一部分。
所述偏光片31位於所述第二感測電極22上方。在所述絕緣介質層23為光學透明膠時，該偏光片31可透過透過絕緣介質層23與觸控電極結構20粘接。或者，也可在該偏光片31靠近該觸控電極結構20的一表面設置具有離型膜的膠粘劑，然後撕掉該離型膜後即可將該偏光片31與觸控電極結構20進行粘接。如此，該觸控電極結構20構成該顯示模組30的一部分。同時，該顯示模組30可透過膠粘劑110與所述蓋板玻璃10粘接。
本實施例中，所述上基板32為顯示模組30的彩色濾光片基板，而所述下基板34為顯示模組30的陣列基板。該上基板32為透明基板，例如玻璃基板、透明樹脂基板、透明薄膜基板等。
請一併參閱圖3，圖3為所述觸控電極結構20以及彩色濾光片33分別設置於上基板32（透明基板）相對二表面的平面放大示意圖。所述彩色濾光片33包括濾光單元330以及設置於濾光單元330之間的黑色矩陣331。該黑色矩陣331將濾光單元330相互間隔。該濾光單元330包括紅色濾光單元3301、綠色濾光單元3302以及藍色濾光單元3303。所述第一感測電極21以及第二感測電極22正對該黑色矩陣331設置。其中，該第一感測電極21以及第二感測電極22的線寬小於黑色矩陣331的寬度。例如圖4所示，圖4為圖3所示平面圖部分區域的放大示意圖。以第二感測電極22為例，該第二感測電極22左右兩端與該左右兩端相鄰的濾光單元330分別具有第一間距（圖中以a代替）和第二間距（圖中以b代替）。也即，該第二感測電極22左右兩端與正對於該第二感測電極22的黑色矩陣331的左右兩端分別具有第一間距a和第二間距b。優選地，該第一間距a以及第二間距b大於0.5微米，且該第一間距和第二間距可以相等也可以不相等。同理，該第一感測電極21左右兩端與正對於該第一感測電極21的黑色矩陣331的左右兩端也分別具有第一間距和第二間距，該第一間距以及第二間距也大於0.5微米。
進一步參閱圖3，本實施例中，所述第一感測電極21透過第一導線210連接至一位於所述絕緣介質層23外部的結合區B以與外部控制電路連接，所述第二感測電極22透過第二導線220連接至該結合區B與該外部控制電路連接。該第一導線210以及第二導線220可由導電率良好的金屬導電材料製成，例如該銀、鋁、鉬、銅或合金等。該第一導線210以及第二導線220可以由相同材料製成也可以由不同材料製成。
一較佳實施例中，所述第一導線210的材料與第一感測電極21的材料相同，且與該第一感測電極21在同一制程中形成。同時，所述第二導線220的材料與第二感測電極22的材料相同，且與該第二感測電極22在同一制程中形成。優選地，該第一感測電極21以及第二感測電極22由經黑化處理的網格金屬線制程，其透光率小於百分之十。
另外，如圖5所示，是沿圖3所示的V-V切線的剖面結構的放大示意圖。在所述結合區B內，所述第一導線210的上方覆蓋一導電保護線230用於保護第一導線210在該結合區B的部分不被其它制程所損壞。該導電保護線230可由與第二導線220相同的材料在同一制程中形成。參閱圖6所示，為該導電保護線230與第一導線210相對位置關係的放大示意圖。該導電保護線230的線寬大於該第一導線210的線寬。優選地，該導電保護線230的線寬小於1微米。該第一導線210左右兩端與導電保護線230左右兩端分別具有第三間距c和第四間距d。該第三間距c和第四間距d可以相同也可以不相同。這樣，由於導電保護線230的保護，該第一導線210位於結合區B的部分不會在第二導線220的蝕刻制程中被損壞。
綜上所述，本發明觸控顯示裝置1的觸控電極結構20直接製作於顯示模組30的上基板32（彩色濾光片基板）上，可減小該觸控顯示裝置1的厚度。另外，該觸控電極結構20的第一感測電極21以及第二感測電極22均針對彩色濾光片33的黑色矩陣331設置，使得觸控電極結構20與顯示模組30搭配後可減少顯示模組30與觸控電極結構20之間的干涉條紋，從而有效避免莫爾現象。
綜上所述，本創作符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本創作之較佳實施例，本創作之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士爰依本創作之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
1‧‧‧觸控顯示裝置
10‧‧‧蓋板玻璃
110‧‧‧膠粘劑
20‧‧‧觸控電極結構
30‧‧‧顯示模組
40‧‧‧殼體
21‧‧‧第一感測電極
22‧‧‧第二感測電極
23‧‧‧絕緣介質層
31‧‧‧偏光片
32‧‧‧上基板
33‧‧‧彩色濾光片
34‧‧‧下基板
330‧‧‧濾光單元
331‧‧‧黑色矩陣
3301‧‧‧紅色濾光單元
3302‧‧‧綠色濾光單元
3303‧‧‧藍色濾光單元
210‧‧‧第一導線
220‧‧‧第二導線
230‧‧‧導電保護線
a‧‧‧第一間距
b‧‧‧第二間距
c‧‧‧第三間距
d‧‧‧第四間距
無
1‧‧‧觸控顯示裝置
10‧‧‧蓋板玻璃
110‧‧‧膠粘劑
20‧‧‧觸控電極結構
30‧‧‧顯示模組
40‧‧‧殼體
21‧‧‧第一感測電極
22‧‧‧第二感測電極
23‧‧‧絕緣介質層
31‧‧‧偏光片
32‧‧‧上基板
33‧‧‧彩色濾光片
34‧‧‧下基板
330‧‧‧濾光單元
331‧‧‧黑色矩陣
3301‧‧‧紅色濾光單元
3302‧‧‧綠色濾光單元
3303‧‧‧藍色濾光單元

Claims (13)

  1. 一種觸控顯示裝置，包括觸控電極結構以及顯示模組，該顯示模組包括上基板、下基板以及彩色濾光片，該彩色濾光片設置於該上基板靠近該下基板的一側，其中，該觸控電極結構包括由網格金屬線製成的第一感測電極，且該第一感測電極設置於該上基板與彩色濾光片相對一側的表面上並與該表面直接接觸。
  2. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中，所述觸控電極結構還包括第二感測電極以及絕緣介質層，該第二感測電極由網格金屬線製成，所述第一感測電極以及第二感測電極分別設置於該絕緣介質層相對的兩個表面且相互之間絕緣交錯設置，所述絕緣介質層鋪設於該上基板設置該第一感測電極的表面並覆蓋該第一感測電極，所述第二感測電極形成於該絕緣介質層上。
  3. 如請求項2所述的觸控顯示裝置，其中，所述彩色濾光片包括濾光單元以及設置於濾光單元之間的黑色矩陣，所述第一感測電極以及第二感測電極正對該黑色矩陣設置。
  4. 如請求項3所述的觸控顯示裝置，其中，所述第一感測電極以及第二感測電極的線寬小於所述黑色矩陣的寬度。
  5. 如請求項4所述的觸控顯示裝置，其中，所述第一感測電極左右兩端與正對於該第一感測電極的黑色矩陣的左右兩端分別具有一間距，該間距大於0.5微米。
  6. 如請求項4所述的觸控顯示裝置，其中，所述第二感測電極左右兩端與正對於該第一感測電極的黑色矩陣的左右兩端分別具有一間距，該間距大於0.5微米。
  7. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中，所述網格金屬線經過黑化處理，其透光率小於百分之十。
  8. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中，所述第一感測電極透過第一導線連接至位於所述絕緣介質層外部的一結合區以與外部控制電路連接，所述第二感測電極透過第二導線連接至該結合區與該外部控制電路連接，其中，在該結合區內，所述第一導線的上方覆蓋一導電保護線，該導電保護線的線寬大於該第一導線的線寬。
  9. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中，所述導電保護線與所述第二導線由相同材料在同一制程中形成。
  10. 一種彩色濾光片基板，包括分別製作於該彩色濾光片基板相對兩側的觸控電極結構以及彩色濾光片，其中，該觸控電極結構包括由網格金屬線製成的第一感測電極，且該第一感測電極設置於該彩色濾光片基板與彩色濾光片相對一側的表面上並與該表面直接接觸。
  11. 如請求項10所述的彩色濾光片基板，其中，所述觸控電極結構還包括第二感測電極以及絕緣介質層，該第二感測電極由網格金屬線製成，所述第一感測電極以及第二感測電極分別設置於該絕緣介質層相對的兩個表面且相互之間絕緣交錯設置，所述絕緣介質層鋪設於該上基板設置該第一感測電極的表面並覆蓋該第一感測電極，所述第二感測電極形成於該絕緣介質層上。
  12. 如請求項11所述的彩色濾光片基板，其中，所述彩色濾光片包括濾光單元以及設置於濾光單元之間的黑色矩陣，所述第一感測電極以及第二感測電極正對該黑色矩陣設置。
  13. 如請求項12所述的彩色濾光片基板，其中，所述第一感測電極以及第二感測電極的線寬小於所述黑色矩陣的寬度。
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