TWI403795B - 觸控顯示裝置 - Google Patents

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TWI403795B TW099138885A TW99138885A TWI403795B TW I403795 B TWI403795 B TW I403795B TW 099138885 A TW099138885 A TW 099138885A TW 99138885 A TW99138885 A TW 99138885A TW I403795 B TWI403795 B TW I403795B
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Description

觸控顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置,且特別是有關於一種觸控顯示裝置。

圖1示習知一種電容式觸控面板的局部上視示意圖。請參照圖1,電容式觸控面板100包括一第一感測串列120、以及一第二感測串列130,其中第一感測串列120與第二感測串列130分別由多個第一感測電極122與多個第二感測電極132所構成。第一感測電極122與第二感測電極132間維持一定的間距G以產生對應的感測電容而實現觸控感測的功能。此外,第一感測串列120與第二感測串列130往往需配置至少一間隔絕緣層(未標示)維持第一感測串列120與第二感測串列130的電性獨立。也就是說,間隔絕緣層在間距G所在位置會被暴露出來。

然而,這樣的設計會使電容式觸控面板100所提供的視覺效果(visual effect)不甚理想。詳言之,光線通過不同材質的界面(interface)時,會發生折射、反射、穿透等物理現象,其中這些物理現象隨著材質的特性而有所不同。以電容式觸控面板100而言,在位置X處,光線會通過第一感測電極122以及介電層;而在位置Y處,光線會通過第二感測電極132以及介電層;另外,在位置Z處(也就是間距G所在之處),光線則僅通過介電層。感測電極與介電層的折射率等物理性質不同。所以,人眼觀看電容式觸控面板100時會感受到亮度不均的情形,特別是第一感測電極122與第二感測電極132的輪廓可能被人眼所察覺。

當電容式觸控面板100與顯示面板整合時,將對顯示面板的顯示效果造成負面的影響。此外,電容式觸控面板100與顯示面板整合時的訊號干擾情形更是對顯示效果產生不佳的影響。

本發明提供一種觸控顯示裝置,不易有視效(visual effect)不均勻的情形且觸控面板與顯示面板之間的訊號干擾問題可被顯著地削減。

本發明提出一種觸控顯示裝置,包括一顯示面板、一觸控面板、一絕緣元件以及一遮蔽電極層。觸控面板包括一基板、多條第一感測串列與多條第二感測串列。基板配置於顯示面板上,且第一感測串列配置於基板上,各第一感測串列沿一第一方向延伸,並包括多個第一感測電極。第二感測串列配置於第一感測串列與顯示面板之間。各第二感測串列沿一第二方向延伸以與第一感測串列交錯,並包括多個第二感測電極。各第一感測電極正投影於顯示面板為一第一面積,各第二感測電極正投影於顯示面板為一第二面積,且第一面積與鄰近的第二面積之間形成有一間距。絕緣元件配置於第二感測串列與顯示面板之間。遮蔽電極層配置於絕緣元件與顯示面板之間,遮蔽電極層包括多個遮蔽電極條,各遮蔽電極條正投影於顯示面板為一第三面積且第三面積的寬度至少等於間距。

基於上述,本發明的觸控顯示裝置採用圖案化遮蔽電極層配置於顯示面板與觸控面板之間。因此,圖案化遮蔽電極層與觸控面板的感測電極具有相同材質時,圖案化遮蔽電極非但可以削減訊號干擾及靜電放電的問題更可以使觸控顯示裝置提供均勻的視覺效果。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖2繪示為本發明之一實施例的觸控顯示裝置之局部爆炸示意圖,其中各個構件皆以平面態樣呈現。請參照圖2,觸控顯示裝置200依序包括一顯示面板210、一遮蔽電極層240、一絕緣元件230以及一觸控面板220。

在本實施例中,觸控面板220例如是投射電容式觸控面板。亦即,觸控面板220至少包括一基板224、多條沿一第一方向D1延伸的第一感測串列222A以及多條沿一第二方向D2延伸的第二感測串列222B。基板224位於顯示面板210上,其例如是一覆蓋板、一玻璃基板或一塑膠基板。第一感測串列222A以及第二感測串列222B例如配置於基板224上。此外,基板224上可選擇性地更配置有裝飾層(未繪示)或是裝飾圖案,其位於基板224接近顯示面板210的一側或是遠離顯示面板210的一側。

各第一感測串列222A包括多個第一感測電極E1以及多條第一連接線C1,而第一連接線C1將第一感測電極E1沿第一方向D1串接在一起。各第二感測串列222B包括多個第二感測電極E2以及多條第二連接線C2,而第二連接線C2將第二感測電極E2沿第二方向D2串接在一起。為了實現電容式觸控感測功能,各個第一感測電極E1與相鄰的第二感測電極E2必須彼此分離。此外,第一感測串列222A與第二感測串列222B彼此電性獨立。

遮蔽電極層240包括多個遮蔽電極條242。遮蔽電極層240的設置可以避免觸控面板220與顯示面板210之間發生訊號干擾的現象。在一實施例中,遮蔽電極層240可以連接至一固定電位、一接地電位或是連接至一高阻抗以提供屏蔽電子訊號的功能。當然,遮蔽電極層240還具有預防靜電放電(electrostatic discharge(ESD) protection)的功能。亦即,顯示面板210或是觸控面板220中有不當的靜電累積現象時,遮蔽電極層240的設置有助於排放這些靜電荷。

此外,在本實施例中,遮蔽電極條242的材質相同於第一感測電極E1的材質以及第二感測電極E2的材質,例如透明導電材質。所以,遮蔽電極層240的圖案設計還可以提供特定的光學補償作用以避免觸控面板220的配置造成顯示不均的視覺效果。

詳言之,圖3繪示為本發明之一實施例的觸控顯示裝置中,觸控感測串列與遮蔽電極層正向投影至顯示面板上的局部上視示意圖。請同時參照圖2與圖3,將觸控面板220中第一電極E1正向投影至顯示面板210時可獲得一第一面積A1,而第二電極E2正向投影至顯示面板210時可獲得一第二面積A2。此外,各遮蔽電極條242正投影於顯示面板210可獲得一第三面積A3。

由圖3可清楚知道,第一面積A1與第二面積A2之間相隔一間距G,而本實施例中,第三面積A3(圖3中以粗體虛線定義第三面積A3的邊界而以小點定義第三面積A3的分布)至少填滿間距G。亦即,第三面積A3的寬度至少等於間距G。具體來說,除了使第三面積A3的寬度剛好等於間距G的設計外,第三面積A3也可部分地重疊於第一面積A1或第二面積A2。當然,第三面積A3更同時地重疊於第一面積A1與第二面積A2。也就是說,第三面積A3的寬度可以略大於間距G。

如此一來,在位置P處,顯示面板210的顯示光線射出顯示面板後將通過其中一條遮蔽電極條242才被人眼接收。在位置Q處,顯示面板210的顯示光線射出顯示面板210後將通過其中一個第一感測電極E1才被人眼接收,而在位置R處,顯示面板210的顯示光線射出顯示面板210後將通過其中一個第二感測電極E2才被人眼接收。由於第一感測電極E1、第二感測電極E2以及遮蔽電極條242都由相同材質製作而成,光線在通過這些元件之後所產生的折射、反射等光學作用大致相同。所以,觸控顯示裝置200可以具有較均勻的視覺效果。特別是,相較於圖1所繪示的習知設計而言,第一感測電極E1與第二感測電極E2的輪廓不易被使用者察覺。

整體而言,遮蔽電極層240的設計不但可以改善觸控顯示裝置200的訊號干擾現象以及避免靜電放電的現象,更可以提高觸控顯示裝置200的顯示品質。值得一提的是,本實施例的多個遮蔽電極條242構成一遮蔽電極網。不過,遮蔽電極層240的圖案仍有許多的實施方式,並不限定於此。

圖4繪示為本發明之一實施例的遮蔽電極層的上視示意圖。請參照圖4,遮蔽電極層340可以包括多條遮蔽電極條342、一遮蔽電極環344以及多個凸起346。遮蔽電極環344實質上環繞遮蔽電極條342所構成的網狀圖案,而各凸起346位於遮蔽電極環344上。各凸起346具有一尖端(未標示),尖端指向鄰近之遮蔽電極條342的一端部。一但有靜電荷累積的情形,遮蔽電極條342可以傳輸這些靜電荷,並且利用尖端放電的形式將靜電荷透過凸起346以及遮蔽電極環344傳導出去。

此外,圖5及圖6繪示為本發明之另一實施例的遮蔽電極層的上視示意圖。請參照圖5,遮蔽電極層440在本實施例中包括多個遮蔽電極條442,且遮蔽電極條442連接成多個交叉遮蔽圖案444。各交叉遮蔽圖案444的一末端444T與另一交叉圖案444的另一末端444T彼此相對。遮蔽電極層440應用於圖2所繪示的觸控顯示裝置200時,各交叉遮蔽圖案444正投影於顯示面板210上的面積可選擇性地不重疊於第一感測串列222A的第一連接線C1以及第二感測串列222B的第二連接線C2。當然,如圖6所示,遮蔽電極層440也可以選擇地進一步包括一遮蔽電極環446及多個凸起448。遮蔽電極環446實質上環繞交叉遮蔽圖案444,而各凸起448位於遮蔽電極環446上。值得一提的是,各凸起448具有一尖端(未標示),其中尖端指向鄰近之交叉遮蔽圖案444的一末端。

由以上所描述的實施方式可知,本發明並不特別地限定遮蔽電極層的圖案設計。凡是遮蔽電極層的圖案在顯示面板上的正投影面積至少填滿感測電極之間距就可以提供良好的光學補償作用。此外,遮蔽電極層的圖案在顯示面板上的正投影面積略微地重疊感測電極在顯示面板上的正投影面積更可以在斜向視角上提供光學補償的作用。

以下將以數個實施例說明圖2之觸控顯示裝置200中,觸控面板與遮蔽電極層在剖面結構上的設計。當然,以下的實施例僅是舉例說明之用,並非用來限定本發明。

圖7繪示為圖2的觸控顯示裝置中,觸控面板與遮蔽電極層在剖面結構上的一第一種設計。請同時參照圖2與圖7,除了圖2所繪示的一基板224、第一感測串列222A與第二感測串列222B外,觸控面板220實質上還包括一絕緣層226。第一感測串列222A的第一連接線C1位於基板224與絕緣層226之間,而絕緣層226位於基板224與第二感測串列222B之間。

以本實施例而言,絕緣層226例如是由多個島狀絕緣圖案所組成,而絕緣元件230例如是一絕緣層。遮蔽電極層240的配置位置則至少位於兩個感測電極之間。此外,第一連接線C1以及第二連接線C2的材質可以是金屬或透明導電材料。

圖8繪示為圖2的觸控顯示裝置中,觸控面板與遮蔽電極層在剖面結構上的一第二種設計。請參照圖8,在本實施例中,觸控面板與遮蔽電極層的設計與圖7所述的實施例大致相似,其差異之處在於圖8的絕緣層326除了覆蓋第一連接線C1外,絕緣層326實質上更覆蓋住第二感測電極E2。此外,絕緣層326具有開口326a以使第二連接線C2透過開口326a電性連接於第二感測電極E2。

圖9繪示為圖2的觸控顯示裝置中,觸控面板與遮蔽電極層在剖面結構上的一第三種設計。請同時參照圖2與圖9,除了第一感測串列222A與第二感測串列222B外,觸控面板220更包括有基板424以及絕緣層426,其中第一感測串列222A位於基板424與絕緣層426之間,而絕緣層426位於基板424與第二感測串列222B之間。此外,本實施例的絕緣元件230例如是一絕緣基板。所以,第二感測串列222B與遮蔽電極層240可以分別地製作於絕緣元件230的相對兩側。換言之,觸控面板220例如是由基板424與絕緣元件230組立而成。在此,絕緣層426例如是由一光學膠或空氣層等透光的絕緣材料所組成。

圖10繪示為圖2的觸控顯示裝置中,觸控面板與遮蔽電極層在剖面結構上的一第四種設計。請同時參照圖2與圖10,本實施例中,絕緣元件230例如是一絕緣層,其配置於觸控面板220與遮蔽電極層240之間。另外,除了第一感測串列222A與第二感測串列222B外,觸控面板220更包括基板524、基板526以及一絕緣層528。第一感測串列222A係製作於基板524上,而第二感測串列222B係製作於基板526上。絕緣層528配置於第一感測串列222A與基板526之間並且絕緣層528與第二感測串列222B分別配置於基板526的相對兩側。在此,絕緣層528例如是一光學膠或一空氣層等透明絕緣層。

圖11繪示為圖2的觸控顯示裝置中,觸控面板與遮蔽電極層在剖面結構上的一第五種設計。請同時參照圖2與圖11,觸控面板220包括多個第一感測串列222A、多個第二感測串列222B以及一基板624,其中第一感測串列222A與第二感測串列222B分別地配置於基板624的相對兩側。在本實施例中,絕緣元件230例如是一絕緣層,而配置於遮蔽電極層240與第二感測串列222B之間。另外,為了保護第一感測串列222A,可將保護層600配置於第一感測串列222A上。

綜上所述,本發明將圖案化的遮蔽電極層配置於顯示面板與觸控面板之間。圖案化的遮蔽電極層除了可具有訊號屏蔽的作用以及防止靜電放電的作用外,遮蔽電極層的圖案設計更有助於改善觸控顯示裝置之顯示不均勻的現象。具體來說,遮蔽電極層與觸控面板之感測電極具有相同材質。所以,本發明將遮蔽電極層的圖案設置於感測電極的間距中以使顯示面板的顯示光線在不同位置上都會經過一層透明導電層。如此一來,觸控顯示裝置將具有更為均勻的顯示效果。

雖然本發明已以實施例揭露如上,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,當可作些許之更動與潤飾,故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。

100...電容式觸控面板

120、222A...第一感測串列

122、E1...第一感測電極

130、222B...第二感測串列

132、E2...第二感測電極

200...觸控顯示裝置

210...顯示面板

220...觸控面板

224、424、524、526、624...基板

226、326、426、528...絕緣層

230...絕緣元件

240、340、440...遮蔽電極層

242、342、442...遮蔽電極條

326a...開口

344、446...遮蔽電極環

346、448...凸起

444...交叉遮蔽圖案

444T...末端

600...保護層

A1、A2、A3...面積

C1、C2...連接線

D1、D2...方向

G...間距

P、Q、R、X、Y、Z...位置

圖1示習知一種電容式觸控面板的局部上視示意圖

圖2繪示為本發明之一實施例的觸控顯示裝置之局部爆炸示意圖,其中各個構件皆以平面態樣呈現。

圖3繪示為本發明之一實施例的觸控顯示裝置中,觸控感測串列與遮蔽電極層正向投影至顯示面板上的局部上視示意圖。

圖4繪示為本發明之一實施例的遮蔽電極層的上視示意圖。

圖5及圖6繪示為本發明之另一實施例的遮蔽電極層的上視示意圖。

圖7繪示為圖2的觸控顯示裝置中,觸控面板與遮蔽電極層在剖面結構上的一第一種設計。

圖8繪示為圖2的觸控顯示裝置中,觸控面板與遮蔽電極層在剖面結構上的一第二種設計。

圖9繪示為圖2的觸控顯示裝置中,觸控面板與遮蔽電極層在剖面結構上的一第三種設計。

圖10繪示為圖2的觸控顯示裝置中,觸控面板與遮蔽電極層在剖面結構上的一第四種設計。

圖11繪示為圖2的觸控顯示裝置中,觸控面板與遮蔽電極層在剖面結構上的一第五種設計。

A1、A2、A3...面積

G...間距

P、Q、R...位置

Claims (10)

  1. 一種觸控顯示裝置,包括:一顯示面板;一觸控面板,包括:一第一基板,位於該顯示面板上多條第一感測串列,配置於該第一基板上,各該第一感測串列沿一第一方向延伸,並包括多個第一感測電極;多條第二感測串列,配置於該些第一感測串列與該顯示面板之間,各該第二感測串列沿一第二方向延伸以與該些第一感測串列交錯,並包括多個第二感測電極,其中各該第一感測電極正投影於該顯示面板為一第一面積,各該第二感測電極正投影於該顯示面板為一第二面積,且該第一面積與鄰近的該第二面積之間形成有一間距;一絕緣元件,配置於該些第二感測串列與該顯示面板之間;以及一遮蔽電極層,配置於該絕緣元件與該顯示面板之間,該遮蔽電極層包括多個遮蔽電極條,各該遮蔽電極條正投影於該顯示面板為一第三面積,其中該第三面積的寬度至少等於該間距。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該第三面積部分地重疊於該第一面積或該第二面積。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該遮蔽電極層更包括一遮蔽電極環以及多個凸起,該遮蔽電極環環繞該些遮蔽電極條,而各該凸起位於該遮蔽電極環上並具有一尖端,該尖端指向鄰近之遮蔽電極條的一端部。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該些遮蔽電極條彼此連接以構成一遮蔽電極網。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該些遮蔽電極條係為多個交叉遮蔽圖案,各該交叉遮蔽圖案的一末端與另一交叉遮蔽圖案的另一末端彼此相對。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該絕緣元件為一絕緣層或一絕緣基板。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該觸控面板更包括一絕緣層,該些第一感測串列位於該第一基板與該絕緣層之間,而該絕緣層位於該第一基板與該些第二感測串列之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控顯示裝置,其中該觸控面板更包括一第二基板,配置於該絕緣層與該些第二感測串列之間,且該絕緣層為一光學膠。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該些第一感測串列與該些第二感測串列分別配置於該第一基板的相對兩側。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該遮蔽電極層的材質、該些第一感測電極的材質與該些第二感測電極的材質相同。
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