TWI450141B - 觸控面板、顯示面板及觸控顯示面板 - Google Patents

Description

觸控面板、顯示面板及觸控顯示面板

本發明是有關於一種面板，且特別是有關於一種觸控面板、顯示面板及觸控顯示面板。

隨著科技的進步，各式電子元件不斷推陳出新。其中，觸控面板與顯示面板的發明是科技發展的一項重要里程碑。顯示面板用以顯示各種畫面，而觸控面板則提供使用者直覺式的觸控介面。這兩種電子元件可以單獨使用，亦可搭配使用，目前已廣泛地搭載於各種電子裝置。

然而，現行科技中，觸控面板在攝氏-20度~70度的環境下，將嚴重影響操作性能。而顯示面板則在攝氏-30度~70度無法有效操作。因此，在某些低溫環境下，例如俄羅斯沃斯拖南極科考站、加拿大由里卡氣象站、俄羅斯奧伊米亞康村、美國德納利國家公園及蒙古首都烏蘭巴拖等極冷地區，將無法正常使用觸控面板及顯示面板。因此，如何讓觸控面板及顯示面板得以在低溫環境下仍能正常使用，實為科技界目前努力的目標之一。

本發明係有關於一種觸控面板、顯示面板及觸控顯示面板，其利用加熱單元的設計，使得觸控面板、顯示面板及觸控顯示面板得以正常操作於低溫環境。

本發明另一目的係有關於一種觸控面板、顯示面板及觸控顯示面板，其將加熱線路層環設在面板周緣位置，以避免該加熱線 路層與位在可視區域的觸控面板的觸控線路結構或顯示面板的薄膜電晶體之間產生電容耦合而相互干擾。

根據本發明之第一方面，提出一種觸控面板。觸控面板包括一透明基板、一觸控線路結構及一加熱單元。透明基板及觸控線路結構之位置沿一排列方向排列。加熱單元位於觸控線路結構及透明基板之間。加熱單元包括二透明導熱層及一加熱線路層。加熱線路層夾設在二透明導熱層之間，且位於觸控面板之周緣，其中加熱線路層在排列方向上不與觸控線路結構重疊。

根據本發明之第二方面，提出一種顯示面板。顯示面板包括一第一偏光板及一第二篇光板。顯示面板更包括一第一基板、複數個薄膜電晶體、一液晶材料結構、一彩色濾光片結構、一第二基板及一加熱單元。第一偏光板、第一基板、此些薄膜電晶體、液晶材料結構、彩色濾光片結構、第二基板及第二偏光板之位置係沿一排列方向排列。加熱單元位於該液晶材料結構及第一偏光板之間，或液晶材料結構及第二偏光板之間。加熱單元包括二透明導熱層及一加熱線路層。加熱線路層位於二透明導熱層之間，並位於顯示面板之周緣。加熱線路層在排列方向上不與此些薄膜電晶體重疊。

根據本發明之第三方面，提出一種觸控顯示面板。觸控顯示面板包括一顯示面板、一觸控面板及一加熱單元。顯示面板包括一第一基板、複數個薄膜電晶體、一液晶材料結構、一彩色濾光片結構及一第二基板。第一偏光板、第一基板、此些薄膜電晶體、彩色濾光片結構、第二基板及第二偏光板之位置係沿一排列方向排列。觸控面板設置在顯示面板之上。觸控面板包括一觸控線路結構及一透明基板。透明基板設置於觸控線路結構之上。加熱單 元設置於液晶材料結構及第一偏光板之間，或液晶材料結構及第二偏光板之間，或觸控線路結構及透明基板之間。加熱單元包括二透明導熱層及一加熱線路層。加熱線路層夾設在二透明導熱層之間，並位於顯示面板之周緣。加熱線路層在排列方向上不與此些薄膜電晶體重疊，加熱線路層在排列方向上不與觸控線路結構重疊。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第1圖，其繪示本發明一實施例之觸控顯示面板1000之示意圖。本實施例之觸控顯示面板1000同時具有觸控功能及顯示功能。觸控顯示面板1000包括一顯示面板1100及一觸控面板1200。

該顯示面板1100進一步包括一第一偏光板110、一第一基板120、一加熱單元130、一薄膜電晶體層141、一液晶材料結構150、一共用電極層161、一彩色濾光片結構162、一加熱單元170、一第二基板180及一第二偏光板190。數個薄膜電晶體142係設置於薄膜電晶體層141內。其中，第一偏光板110、第一基板120、加熱單元130、此些薄膜電晶體142、液晶材料結構150、共用電極層161、彩色濾光片結構162、加熱單元170、第二基板180及第二偏光板190之位置係沿一排列方向Z1排列(arrange)。

加熱單元130進一步包括二透明導熱層131及一加熱線路層132。加熱線路層132夾設在二透明導熱層131之間。彩色濾光片結構162包括彩色濾光片、黑色矩陣及絕緣層(未繪示)。加熱 單元170進一步包括二透明導熱層171及一加熱線路層172。加熱線路層172夾設在二透明導熱層171之間。

觸控面板1200進一步包括一觸控線路結構210、一加熱單元220、一黑色矩陣層240及一透明基板250。觸控線路結構210、加熱單元220、黑色矩陣層240及透明基板250之位置係沿排列方向Z1排列。

觸控線路結構210進一步包括X軸線路211及Y軸線路212。加熱單元220進一步包括二透明導熱層221及一加熱線路層222。加熱線路層222夾設在二透明導熱層221之間。

就顯示面板1100而言，第一偏光板110及第二偏光板190設置於顯示面板1100之最外面的兩側，且液晶材料結構150設置於此些薄膜電晶體142及彩色濾光片結構162之間。第一偏光板110將背光模組的光源偏極化，偏極化後的光線再透過液晶材料結構150的扭轉，即可調整光線通過第二偏光板190的多寡，藉以達到控制畫面之明暗。此些薄膜電晶體142則用以控制液晶材料結構150的扭轉。彩色濾光片結構162則用以過濾光線以使光線呈現特定顏色。

顯示面板1100內的其中之一加熱單元130設置於液晶材料結構150與第一偏光板110之間，另一加熱單元170設置於液晶材料結構150及第二偏光板190之間。也就是說，液晶材料結構150之上下兩側均設有加熱單元130、170。在環境溫度過低時(例如是零下30度以下)，可對加熱單元130、170之各加熱線路層132、172通電，以產生熱量，此熱量即可拉高顯示面板1100之溫度，以使顯示面板1100得以正常操作。

此外，就觸控面板1200而言，當使用者接觸透明基板250 時，觸控線路結構210將產生感應訊號，以得知使用者所接觸之位置。

觸控面板1200內的加熱單元220設置於觸控線路結構210及透明基板250之間。也就是說，觸控線路結構210之一側設有加熱單元220。在環境溫度過低時(例如是零下30度以下)，可對加熱單元220之加熱線路層222通電，以產生熱量，此熱量即可拉高觸控面板1200之溫度，以使觸控面板1200得以正常操作。

其中，加熱線路層132、172、222之材質係可選用高電阻係數之金屬，例如是鎳鉻合金(Ni-Cr)、鉑銠合金(Pt-Rh)、鎳矽合金(Ni-Si)或鎢(W)。在本實施例中，加熱線路層132、172、222之材質係選用鎳鉻合金(Ni-Cr)。並且加熱線路層132、172、222電性連接到一軟性電路板，當透過軟性電路板注入電流於加熱線路層132、172、222時，電流將被轉換成熱能，並透過該些加熱線路層132、172、222釋放熱能，以調整觸控面板1200及顯示面板1100之溫度至可操作的範圍。

請參照第2圖，其繪示加熱單元130之俯視圖，本實施例之加熱線路層132是設置於觸控顯示面板1000之周緣的非可視區域V2，以避免加熱線路層132與觸控顯示面板1000中央處可視區域V1的線路(如第1圖中所示的薄膜電晶體142或觸控線路結構210)產生電容耦合，而影響觸控線路結構210(繪示於第1圖)的觸控效果，或與薄膜電晶體142相互干擾；亦即，如第1圖所示，加熱線路層132、172、222在排列方向Z1上不會在可視區域V1與薄膜電晶體142或觸控線路結構210重疊。另一方面，也可以避免加熱線路層132影響可視區V1的視覺效果。

並且，加熱線路層132係為蜿蜒之折線，其具有數個轉折結 構R。在本實施例中，轉折結構R實質上係為90度。轉折結構R之數量大於觸控顯示面板1000之轉角C的數量(例如是4個)。也就是說，加熱線路層132在轉角C之間具有多個轉折結構R，而不是一直線。如此一來，可以增加加熱線路層132的長度，而增加電阻量，以進一步提高加熱線路層132的熱量。

其中，第2圖僅繪示了加熱線路層132，加熱線路層172、222結構之俯視圖與第2圖相同，於此不再作贅述。

較佳地，如第1圖所示，加熱線路層222可以安排於黑色矩陣層240所設置之位置。也就是說，加熱線路層222完全重疊於黑色矩陣層240所設置之範圍內。

在上述實施例中，觸控顯示面板1000係以三組加熱單元130、170、220為例做說明，然而，在其他實施例中，觸控顯示面板亦可僅採用兩組加熱單元或僅採用一組加熱單元，端看產品的設計考量。

舉例來說，請參照第3圖，其繪示本發明另一實施例之觸控顯示面板2000之示意圖。在另一實施例中，基於產品的設計考量，觸控顯示面板2000可以僅在觸控面板2200之觸控線路結構210及透明基板250之間設置加熱單元220，其餘位置則不設置加熱單元。其中，顯示面板2100之第一偏光板110、第一基板120、薄膜電晶體142、液晶材料結構150、共用電極層161、彩色濾光片結構162、第二基板180及第二偏光板190之位置係沿一排列方向Z2排列。並且觸控面板2200之觸控線路結構210、加熱單元220、黑色矩陣層240及透明基板250之位置係沿排列方向Z2排列。加熱單元220之加熱線路層222在排列方向Z2上不與觸控線路結構210重疊。

請參照第4圖，其繪示本發明另一實施例之觸控顯示面板3000之示意圖。在另一實施例中，基於產品的設計考量，觸控顯示面板3000可以僅在顯示面板3100之液晶材料結構150及第二偏光板190之間設置加熱單元170，其餘位置則不設置加熱單元。其中，顯示面板3100之第一偏光板110、第一基板120、薄膜電晶體142、液晶材料結構150、共用電極層161、彩色濾光片結構162、加熱單元170、第二基板180及第二偏光板190之位置係沿一排列方向Z3排列。觸控面板3200之觸控線路結構210、黑色矩陣層240及透明基板250之位置係沿排列方向Z3排列。加熱線路層172在排列方向Z3上不與此些薄膜電晶體142重疊。

請參照第5圖，其繪示本發明另一實施例之觸控顯示面板4000之示意圖。在另一實施例中，基於產品的設計考量，觸控顯示面板4000可以僅在顯示面板4100之液晶材料結構150及第一偏光板110之間設置加熱單元130，其餘位置則不設置加熱單元。其中，顯示面板4100之第一偏光板110、第一基板120、加熱單元130、薄膜電晶體142、液晶材料結構150、共用電極層161、彩色濾光片結構162、第二基板180及第二偏光板190之位置係沿一排列方向Z4排列。觸控面板4200之觸控線路結構210、黑色矩陣層240及透明基板250之位置係沿排列方向Z4排列。加熱線路層132在排列方向Z4上不與此些薄膜電晶體142重疊。

此外，上述實施例雖然以同時具有觸控及顯示功能之觸控顯示面板1000、2000、3000、4000搭配加熱單元為例做說明。然而，僅具有觸控功能之觸控面板2200也可以單獨搭配加熱單元，僅具有顯示功能之顯示面板1100、3100、4100也可以單獨搭配加熱單元。

整體而言，加熱單元130、170、220在數量及位置設計下，有以下幾種型態：

備註：

第一位置：觸控線路結構210及透明基板250之間

第二位置：液晶材料結構150及第一偏光板110之間

第三位置：液晶材料結構150及第二偏光板190之間

其中，上述第5種型態之觸控顯示面板除了可採用液晶顯示面板實現顯示功能外，亦可採用有機發光二極體(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)顯示器或電濕潤顯示器(Electrowetting Display，EWD)來實現顯示功能。而且，上述第8種型態之觸控面板除了可與液晶顯示面板結合外，也可以搭配上述其他類型的顯示器使用。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。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。

110‧‧‧第一偏光板

120‧‧‧第一基板

130、170、220‧‧‧加熱單元

131、171、221‧‧‧透明導熱層

132、172、222‧‧‧加熱線路層

141‧‧‧薄膜電晶體層

142‧‧‧薄膜電晶體

150‧‧‧液晶材料結構

161‧‧‧共用電極層

162‧‧‧彩色濾光片結構

180‧‧‧第二基板

190‧‧‧第二偏光板

210‧‧‧觸控線路結構

211‧‧‧X軸線路

222‧‧‧Y軸線路

240‧‧‧黑色矩陣層

250‧‧‧透明基板

1000、2000、3000、4000‧‧‧觸控顯示面板

1100、2100、3100、4100‧‧‧顯示面板

1200、2200、3200、4200‧‧‧觸控面板

C‧‧‧角落

R‧‧‧轉角結構

V1‧‧‧可視區域

V2‧‧‧非可視區域

Z1、Z2、Z3、Z4‧‧‧排列方向

第1圖繪示本發明一實施例之觸控顯示面板之示意圖。

第2圖繪示加熱導線之俯視圖。

第3圖繪示本發明另一實施例之觸控顯示面板之示意圖。

第4圖繪示本發明另一實施例之觸控顯示面板之示意圖。

第5圖繪示本發明另一實施例之觸控顯示面板之示意圖。

110‧‧‧第一偏光板

120‧‧‧第一基板

130、170、220‧‧‧加熱單元

131、171、221‧‧‧透明導熱層

132、172、222‧‧‧加熱線路層

141‧‧‧薄膜電晶體層

142‧‧‧薄膜電晶體

150‧‧‧液晶材料結構

161‧‧‧共用電極層

162‧‧‧彩色濾光片結構

180‧‧‧第二基板

190‧‧‧第二偏光板

210‧‧‧觸控線路結構

211‧‧‧X軸線路

212‧‧‧Y軸線路

240‧‧‧黑色矩陣層

250‧‧‧透明基板

1000‧‧‧觸控顯示面板

1100‧‧‧顯示面板

1200‧‧‧觸控面板

V1‧‧‧可視區域

V2‧‧‧非可視區域

Z1‧‧‧排列方向

Claims (10)

1. 一種觸控面板，包括：一透明基板；一觸控線路結構，該透明基板及該觸控線路結構之位置沿一排列方向排列；以及一加熱單元，位於該觸控線路結構及該透明基板之間，該加熱單元包括：二透明導熱層；及一加熱線路層，夾設在該二透明導熱層之間，且位於該觸控面板之周緣，並圍繞該觸控面板之一可視區域的複數個邊緣，其中該加熱線路層在該排列方向上不與該觸控線路結構重疊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，更包括：一黑色矩陣層，設置於該加熱單元及該透明基板之間，該加熱線路層完全重疊於該黑色矩陣層之設置範圍內。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該加熱線路層具有複數個轉折結構，該些轉折結構之數量大於該觸控面板之轉角的數量。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該加熱線路層之材質係為鎳鉻合金、鉑銠合金、鎳矽合金或鎢。
5. 一種顯示面板，該顯示面板包括一第一偏光板及一第二偏光板，該顯示面板更包括：一第一基板；複數個薄膜電晶體；一液晶材料結構； 一彩色濾光片結構；一第二基板，該第一偏光板、該第一基板、該些薄膜電晶體、該液晶材料結構、該彩色濾光片結構、該第二基板及該第二偏光板之位置係沿一排列方向排列；以及一加熱單元，位於該液晶材料結構及該第一偏光板之間，或該液晶材料結構及該第二偏光板之間，該加熱單元包括：二透明導熱層；及一加熱線路層，位於該二透明導熱層之間，並位於該顯示面板之周緣，且圍繞該顯示面板之一可視區域的複數個邊緣，該加熱線路層在該排列方向上不與該些薄膜電晶體重疊。
6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示面板，其中該加熱線路層具有複數個轉折結構，該些轉折結構之數量大於該顯示面板之轉角的數量。
7. 如申請專利範圍第5項所述之顯示面板，其中該加熱線路層之材質係為鎳鉻合金、鉑銠合金、鎳矽合金或鎢。
8. 一種觸控顯示面板，包括：一顯示面板，包括：一第一基板；複數個薄膜電晶體；一液晶材料結構；一彩色濾光片結構；一第二基板，一第一偏光板、該第一基板、該些薄膜電晶體、該彩色濾光片結構、該第二基板及一第二偏光板之位置係沿一排列方向排列；一觸控面板，設置在該顯示面板之上，該觸控面板包括： 一觸控線路結構；及一透明基板，設置於該觸控線路結構之上；以及一加熱單元，設置於該液晶材料結構及該第一偏光板之間，或該液晶材料結構及該第二偏光板之間，或該觸控線路結構及該透明基板之間，該加熱單元包括：二透明導熱層；及一加熱線路層，夾設在該二透明導熱層之間，並位於該顯示面板之周緣，並圍繞該顯示面板之一可視區域的複數個邊緣，該加熱線路層在該排列方向上不與該些薄膜電晶體重疊，該加熱線路層在該排列方向上不與該觸控線路結構重疊。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控顯示面板，其中該加熱線路層具有複數個轉折結構，該些轉折結構之數量大於該顯示面板之轉角的數量。
10. 如申請專利範圍第8項所述之觸控顯示面板，其中該加熱線路層之材質係為鎳鉻合金、鉑銠合金、鎳矽合金或鎢。