TWI448948B - 觸控顯示裝置 - Google Patents

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Description

觸控顯示裝置
本發明係有關於一種觸控顯示裝置，特別有關於一種電容式觸控面板的觸控元件之結構設計。
目前的電容式觸控面板可分為兩種，一種為外掛式(add on)觸控面板，其係將觸控面板外加於顯示面板外，這種外掛式觸控面板需要由兩片玻璃基板組成，其中一片玻璃基板用於製作電容式觸控元件(touch sensor)在其上，另一片玻璃基板則作為電容式觸控元件的保護外蓋(cover lens)。另一種為在玻璃基板上的觸控面板(on glass type)，其係將電容式觸控元件(touch sensor)製作在觸控面板的保護外蓋(cover lens)上，然後將觸控面板與顯示面板結合。
無論是外掛式或者在玻璃基板上的電容式觸控面板，其觸控元件的架橋結構都可分成架橋島(bridge island)形式或架橋導通孔(bridge via)形式，而這兩種形式的架橋結構皆使用金屬材料製造，使得傳統的觸控面板產生嚴重的反光問題，造成其顯示品質不佳。另外，傳統的架橋結構設計會導致其導通阻抗過大，因此造成觸控面板的觸控不靈敏。
本發明之實施例提供一種觸控顯示裝置，其中觸控面板的觸控元件之結構設計可以克服上述傳統觸控面板的問題，解決金屬架橋結構的反光問題，降低架橋結構的導通阻抗，並提升觸控面板的製造良率。
依據本發明之實施例，提供一種觸控顯示裝置，其包括顯示面板以及觸控面板設置於顯示面板上，其中觸控面板包括：複數個第一導電圖案，以第一方向排列，且這些第一導電圖案互相分開；複數個第二導電圖案，以垂直於第一方向的第二方向排列，且這些第二導電圖案互相連接；隔絕結構設置於任兩個相鄰的第一導電圖案之間；以及複數個導電架橋結構，設置於隔絕結構上，且電性連接任兩個相鄰的第一導電圖案。
為了讓本發明之上述目的、特徵、及優點能更明顯易懂，以下配合所附圖式，作詳細說明如下：
本發明之實施例提供觸控顯示裝置，其包含觸控面板設置在顯示面板上，觸控面板包含電容式觸控元件，此電容式觸控元件包含複數個排列成行的第一導電圖案，以及複數個排列成列的第二導電圖案，這些第一導電圖案與第二導電圖案設置於同一層結構中，為了避免第一導電圖案與第二導電圖案的相交處發生短路，在一實施例中，排列成行的第一導電圖案係互相分開，並藉由導電架橋結構電性連接任兩個相鄰的第一導電圖案。此外，在導電架橋結構與任兩個相鄰的第二導電圖案之間的連接部份之間還設置隔絕結構，以電性隔絕導電架橋結構與第二導電圖案。
依據本發明之實施例，導電架橋結構的線寬為人眼看不到的範圍，在一實施例中，導電架橋結構的線寬範圍在約4μm至約10μm之間，藉此可克服由金屬材料製成的導電架橋結構所造成的反光問題。同時，為了降低導電架橋結構的導通阻抗，依據本發明之實施例，使用兩個或兩個以上的導電架橋結構電性連接相鄰的第一導電圖案，同時，使用兩個或兩個以上的導電架橋結構可以提升觸控面板的製造良率。
參閱第1圖，其係顯示本發明一實施例之觸控面板100的局部平面示意圖，觸控面板100例如為具有電容式觸控元件的觸控面板，電容式觸控元件包含複數個排列成行的第一導電圖案110Y，這些第一導電圖案110Y互相分開。另外，電容式觸控元件還包含複數個排列成列的第二導電圖案110X，這些第二導電圖案110X互相連接。雖然第1圖中未繪出完整的第一導電圖案110Y與第二導電圖案100X，在此技術領域中具有通常知識者當可瞭解，第一導電圖案110Y與第二導電圖案100X可以是菱形或其他形狀的導電圖案。
如第1圖所示，在相鄰的第一導電圖案110Y之間使用兩個導電架橋結構114產生電性連接，並且在導電架橋結構114下方具有隔絕結構112，隔絕結構112電性隔絕導電架橋結構114與第二導電圖案100X的連接部份，進一步使得第一導電圖案110Y與第二導電圖案100X之間不會發生短路。
在發明人所熟知的一種觸控面板中，相鄰的第一導電圖案之間僅使用一個金屬架橋結構產生電性連接，並且傳統上所使用的金屬架橋結構的線寬為10μm以上，因此會產生反光問題，影響觸控顯示裝置的顯示品質。
在本發明之一實施例中，導電架橋結構114的材料可以是金屬材料，並且導電架橋結構114的線寬約為5μm，其不易被人眼察覺，因此可避免反光問題發生。同時，由於本發明之實施例使用兩個或兩個以上的導電架橋結構114，因此，雖然導電架橋結構114的線寬降低至約5μm，但是相較於傳統的金屬架橋結構之導通阻抗，本發明實施例之複數個導電架橋結構114所產生的導通阻抗可以與傳統的金屬架橋結構的導通阻抗相等或更低。另外，當本發明實施例中的一個導電架橋結構114斷裂時，其他的導電架橋結構114還可以讓相鄰的第一導電圖案110Y之間產生電性連接，因此，本發明實施例的導電架橋結構114設計可以提升觸控面板100的製造良率。
參閱第2圖，其係顯示本發明另一實施例之觸控面板100的局部平面示意圖，第2圖的觸控面板100與第1圖的觸控面板100之差異在於第2圖的觸控面板100具有兩個直向的導電架橋結構116a與兩個橫向的導電條狀物116b互相連接形成的導電環116，此導電環116電性連接相鄰的第一導電圖案110Y。在一實施例中，導電架橋結構116a與導電條狀物116b可由金屬材料形成，並且其線寬小於5μm，因此可避免反光問題發生。此外，由於導電環116含有額外的導電條狀物116b，因此更可以降低導電環116的導通阻抗，並提升觸控面板100的製造良率。
參閱第3圖，其係顯示沿著第1圖的剖面線3-3’，本發明一實施例之觸控顯示裝置300的剖面示意圖。觸控顯示裝置300包含觸控面板100設置在顯示面板200上，顯示面板200可以是液晶顯示面板或含有其他顯示元件的顯示面板。在一實施例中，觸控面板100可以是外掛式觸控面板，其包含基板102，例如為玻璃基板或可撓式塑膠基板。第一導電圖案110Y(未繪出)與第二導電圖案100X形成於基板102上，第一導電圖案110Y與第二導電圖案100X的材料可以是透明導電材料，例如為銦錫氧化物(indium tin oxide；ITO)，可藉由沈積、微影與蝕刻製程形成第一導電圖案110Y與第二導電圖案100X。
隔絕結構112形成於第二導電圖案100X的連接部份上，隔絕結構112可包含一個或一個以上的島狀物，隔絕結構112對應至後續形成的導電架橋結構114的位置而設置，隔絕結構112的材料可以是絕緣感光材料，例如為光阻材料，可藉由微影製程形成隔絕結構112。
接著，在隔絕結構112上形成導電架橋結構114，導電架橋結構114的材料可以是透明導電材料或金屬材料，較佳為金屬材料，可藉由沈積、微影與蝕刻製程形成導電架橋結構114。
接著，在基板102上方全面性地形成保護層118，覆蓋導電架橋結構114、隔絕結構112、第一導電圖案110Y與第二導電圖案100X，保護層118的材料為有機或無機絕緣材料，無機絕緣材料例如為氧化矽或氮化矽，有機絕緣材料例如為壓克力材料光阻等。然後，提供另一基板104覆蓋在保護層118上，形成觸控面板100。基板104的週邊區具有遮光層120形成於其上，遮光層120的材料例如為黑色光阻，基板104可以是玻璃基板或可撓式塑膠基板，其係作為觸控面板100的保護外蓋，防止觸控面板100被刮傷。接著，將觸控面板100的基板102與顯示面板200接合，完成觸控顯示裝置300。當操作觸控顯示裝置300時，使用者的手指或觸控筆接觸基板104的外側表面。
參閱第4圖，其係顯示沿著第1圖的剖面線4-4’，本發明一實施例之觸控顯示裝置300的剖面示意圖，第4圖的觸控顯示裝置300包含觸控面板100設置在顯示面板200上。在一實施例中，第4圖的觸控面板100可以是外掛式觸控面板，與第3圖的觸控面板100相同，包含基板102，第一導電圖案110Y與第二導電圖案100X形成於基板102上，隔絕結構112設置於第二導電圖案100X的連接部分上，並且部分的隔絕結構112延伸至第一導電圖案110Y上。導電架橋結構114形成於隔絕結構112上，並延伸至第一導電圖案110Y上，電性連接相鄰的第一導電圖案110Y。保護層118全面性地覆蓋在基板102上方，以保護基板102上的元件。基板104作為觸控面板100的保護外蓋，基板104的週邊區具有遮光層120形成於其上，基板104與基板102對向設置，覆蓋在保護層118上，形成觸控面板100。然後，將觸控面板100的基板102與顯示面板200接合，完成觸控顯示裝置300。
在第3及4圖的實施例中，基板102也可以是顯示面板200中的一個基板，此時，觸控面板100的觸控元件形成於顯示面板200的背面上，藉此可以節省一片基板的成本，並降低觸控顯示裝置300的整體厚度。
參閱第5圖，其係顯示沿著第2圖的剖面線5-5’，本發明一實施例之觸控顯示裝置300的剖面示意圖。觸控顯示裝置300包含觸控面板100設置在顯示面板200上，在一實施例中，第5圖的觸控面板100可以是在玻璃基板上的觸控面板(on glass type)，其包含基板104作為觸控面板100的保護外蓋，基板104可以是玻璃基板或可撓式塑膠基板，在基板104的週邊區具有遮光層120形成於其上。
第一導電圖案110Y(未繪出)與第二導電圖案100X形成於基板104上，隔絕結構112形成於第二導電圖案100X的連接部分上，導電環116(未繪出)形成於隔絕結構112與第一導電圖案110Y上，其中導電環116的導電架橋結構116a形成於隔絕結構112上，而導電環116的導電條狀物116b(未繪出)則形成於第一導電圖案110Y上。導電環116的材料可以是透明導電材料或金屬材料，較佳為金屬材料，可藉由沈積、微影與蝕刻製程同時形成導電環116的導電架橋結構116a與導電條狀物116b。
接著，在基板104上方全面性地形成保護層118，覆蓋導電環116、隔絕結構112、第一導電圖案110Y與第二導電圖案100X，形成觸控面板100，保護層118的材料為有機或無機絕緣材料。然後，將觸控面板100的保護層118與顯示面板200接合，完成觸控顯示裝置300。
參閱第6圖，其係顯示沿著第2圖的剖面線6-6’，本發明一實施例之觸控顯示裝置300的剖面示意圖。觸控顯示裝置300包含觸控面板100設置在顯示面板200上，在一實施例中，第6圖的觸控面板100可以是在玻璃基板上的觸控面板(on glass type)，其包含基板104作為觸控面板100的保護外蓋，基板104可以是玻璃基板或可撓式塑膠基板，在基板104的週邊區具有遮光層120形成於其上。
第6圖的觸控面板100與第5圖的觸控面板100不同，首先，在基板104上形成導電環116(未繪出，第6圖僅繪出導電架橋結構116a)，接著在導電環116的導電架橋結構116a上形成隔絕結構112。然後，形成第一導電圖案110Y與第二導電圖案100X，其中第二導電圖案100X的連接部分形成於隔絕結構112上，一部分的第一導電圖案110Y也覆蓋在隔絕結構112上，同時，一部分的第一導電圖案110Y還形成於導電環116上，使得相鄰的第一導電圖案110Y之間藉由導電環116產生電性連接。之後，在基板104上方全面性地形成保護層118，覆蓋第一導電圖案110Y與第二導電圖案100X，形成觸控面板100。然後，將觸控面板100的保護層118與顯示面板200接合，完成觸控顯示裝置300。
雖然在上述第3及4圖的實施例中是將第1圖的導電架橋結構114用在外掛式(add on)觸控面板100中，然而，可以理解的是，第2圖的導電環116結構也可以應用在第3及4圖的外掛式觸控面板100中。同樣地，第1圖的導電架橋結構114也可以應用在第5及6圖的在玻璃基板上(on glass type)的觸控面板100中。
綜上所述，本發明實施例之觸控顯示裝置係針對觸控面板的觸控元件之導電架橋結構進行改良，使用複數個線寬不被人眼所見的導電架橋結構或者線寬不被人眼所見的導電環電性連接觸控元件之相鄰的導電圖案，以克服金屬製成的導電架橋結構的反光問題，維持觸控顯示裝置的顯示品質。同時，本發明實施例之導電架橋結構還可降低導電架橋結構的導通阻抗，並提升觸控面板的製造良率。
雖然本發明已揭露較佳實施例如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。
100‧‧‧觸控面板
102‧‧‧觸控面板的基板
104‧‧‧觸控面板的保護外蓋
110X‧‧‧第二導電圖案
110Y‧‧‧第一導電圖案
112‧‧‧隔絕結構
114、116a‧‧‧導電架橋結構
116b‧‧‧導電條狀物
116‧‧‧導電環
118‧‧‧保護層
120‧‧‧遮光層
200‧‧‧顯示面板
300‧‧‧觸控顯示裝置
第1圖係顯示依據本發明之一實施例，觸控面板的局部平面示意圖。
第2圖係顯示依據本發明之另一實施例，觸控面板的局部平面示意圖。
第3圖係顯示沿著第1圖的剖面線3-3’，依據本發明一實施例之觸控顯示裝置的剖面示意圖。
第4圖係顯示沿著第1圖的剖面線4-4’，依據本發明一實施例之觸控顯示裝置的剖面示意圖。
第5圖係顯示沿著第2圖的剖面線5-5’，依據本發明一實施例之觸控顯示裝置的剖面示意圖。
第6圖係顯示沿著第2圖的剖面線6-6’，依據本發明一實施例之觸控顯示裝置的剖面示意圖。
100．．．觸控面板
110X．．．第二導電圖案
110Y．．．第一導電圖案
112．．．隔絕結構
114．．．導電架橋結構

Claims (9)

  1. 一種觸控顯示裝置，包括：一顯示面板；以及一觸控面板，設置於該顯示面板上，其中該觸控面板包括：複數個第一導電圖案，以一第一方向排列，且該些第一導電圖案互相分開；複數個第二導電圖案，以垂直於該第一方向的一第二方向排列，且該些第二導電圖案互相連接；一隔絕結構，設置於任兩個相鄰的該些第一導電圖案之間；複數個導電架橋結構，設置於該隔絕結構上，電性連接任兩個相鄰的該些第一導電圖案；以及複數個導電條狀物，設置於該些第一導電圖案上，且該些導電條狀物與該些導電架橋結構互相連接形成一導電環。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該些導電架橋結構與該些導電條狀物的寬度範圍介於4μm至10μm之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該些導電架橋結構與該些導電條狀物的材料包括一金屬材料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該些第一導電圖案與該些第二導電圖案的材料包括一透明導電材料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該隔絕結構包括一個或一個以上的島狀物，對應該些導電架橋結構的位置設置，且電性隔絕該些導電架橋結構與該些第二導電圖案，該隔絕結構的材料包括一絕緣感光材料。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該些第一導電圖案與該些第二導電圖案設置於同一層結構中。
  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第一基板與一保護外蓋，且該些第一導電圖案與該些第二導電圖案設置於該第一基板上，該第一基板與該顯示面板接合。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該顯示面板更包括一保護外蓋，且該些第一導電圖案與該些第二導電圖案設置於該保護外蓋上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控顯示裝置，其中該顯示面板更包括一保護層，覆蓋該些第一導電圖案與該些第二導電圖案，且該保護層與該顯示面板接合。
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