TWI471636B - 觸控顯示裝置 - Google Patents

Description

觸控顯示裝置

本發明關於一種觸控顯示裝置。

圖11顯示一習知觸控顯示裝置的立體分解圖。如圖11所示，觸控顯示裝置100包含一觸控面板102及一顯示面板104，且於組裝觸控顯示裝置100時，通常利用網印製程形成一口字型框膠106於顯示面板104上，再藉由框膠106將觸控面板102貼合於顯示面板104上以完成組裝。

一般而言，當光線從光密介質(折射率較高的介質)進入到光疏介質(折射率較低的介質)且入射角大於臨界角時，會有全反射的現象產生。如圖12所示，當觸控面板102及顯示面板104完成貼合組裝後，觸控面板102與顯示面板104間被框膠106圍繞的區域會形成一空氣間隙108。當觸控面板102使用的基板為玻璃基板時，環境光從玻璃基板(折射率約為1.5)進入空氣間隙108(折射率約為1)且入射角大於臨界角時將形成全反射，進而於觸控面板102的表面產生眩光，造成使用者在視覺上的不適感。另一方面，當顯示面板104所使用基板為玻璃基板時，背光從玻璃基板進入空氣間隙108且入射角大於臨界角時將形成全反射，降低背光的輸出效率。

本發明提供一種具有低眩光、高背光輸出效率、高貼合良率及良好靜電防護能力的至少其一優點的觸控顯示裝置。

依本發明一實施例之設計，一種觸控顯示裝置可區分為一可視區及一非可視區且包含一觸控裝置及一顯示裝置。觸控裝置具有一觸控操作區，且觸控操作區實質上重合可視區。顯示裝置設置於觸控裝置的一側，一液態光學膠設置於觸控裝置及顯示裝置間以接合觸控裝置及顯示裝置，且液態光學膠的一側緣位於觸控顯示裝置的非可視區內。

於一實施例中，液態光學膠的厚度為50um-350um且較佳為100um或175um。

於一實施例中，觸控裝置包含一透明基板、一觸控感測結構、一裝飾層及一保護層。觸控感測結構設置於透明基板的一側且位於觸控操作區，且觸控感測結構包含複數第一電極串列及複數第二電極串列。裝飾層設置於透明基板的一側，且裝飾層的分佈區域實質上重合非可視區。保護層設置於透明基板上且至少覆蓋觸控感測結構及裝飾層。

於一實施例中，液態光學膠的側緣與可視區間的距離大於側緣與透明基板的一端側間的距離。

於一實施例中，各個第一電極串列包含複數第一透明電極以及複數串連第一透明電極之第一連接線，各個第二電極串列包含複數第二透明電極以及複數串連第二透明電極之第二連接線，第二連接線係與第一連接線、第一透明電極及第二透明電極分屬不同道製程所形成，且相對之第一連接線以及第二連接線間設有一電性絕緣層。於一實施例中，第二連接線設置於透明基板與電性絕緣層之間或電性絕緣層與保護層之間。

於一實施例中，觸控顯示裝置更包含複數金屬走線設置於裝飾層上，其中液態光學膠的一側緣與金屬走線的一側緣的間距大於0.5mm。

於一實施例中，裝飾層可由類鑽、陶瓷、油墨以及光阻材料的至少其中之一所構成。

於一實施例中，一框膠設置於觸控裝置與顯示裝置之間，框膠圍繞液態光學膠且鄰近液態光學膠的一側緣。液態光學膠例如可為紫外光固化光學膠或熱固化光學膠。

於一實施例中，一防溢膠結構形成於該觸控裝置與該顯示裝置的至少其中之一。

本發明另一實施例提供一種觸控顯示裝置，觸控顯示裝置區分為一可視區及一非可視區且包含一觸控裝置、一顯示裝置、一覆蓋板及一液態光學膠。觸控裝置設置於顯示裝置上，觸控裝置具有一觸控操作區且觸控操作區實質上重合可視區。觸控裝置包含一透明基板、一觸控感測結構及一保護層，觸控感測結構設置於透明基板的一側且位於觸控操作區，保護層設置於透明基板上且至少覆蓋觸控感測結構。覆蓋板設置於觸控裝置上且包含一對應非可視區之裝飾層，液態光學膠設置於觸控裝置及覆蓋板間以接合觸控裝置及覆蓋板，且液態光學膠的一側緣位於觸控顯示裝置的非可視區內。

於一實施例中，觸控裝置更包含一透明電極屏蔽層，設置於透明基板的背向觸控感測結構的一側。

藉由上述實施例的設計，使接合觸控裝置及顯示裝置之液態光學膠的側緣位於觸控顯示裝置的非可視區內，因可視區內的間隙會完全被液態光學膠填滿，故可避免因折射率差異造成的光線全反射現象，避免眩光產生且可提高背光的輸出效率。另外，上述實施例的液態光學膠具有較大的分佈面積，故可提高觸控裝置與顯示裝置的貼合強度，藉以提升組裝良率。再者，藉由調整液態光學膠的厚度及與金屬走線的間距來提高靜電放電防護能力。

圖1為本發明一實施例之觸控顯示裝置的平面示意圖，圖2A為圖1的一剖面放大示意圖。請同時參考圖1及圖2A，觸控顯示裝置10包含利用一液態光學膠16接合的一觸控裝置12及一顯示裝置14，且觸控顯示裝置10可區分為一可視區(active display area；AA區)T及一非可視區(non-active area)N。觸控裝置12係由一透明基板22及形成於透明基板22上的疊層結構所構成。透明基板22的材料並不限定，例如可為玻璃基板、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基板、聚碳酸酯(PC)基板、聚醚碸(PES)基板或聚對酞酸乙二酯(PET)基板等。觸控裝置12具有一觸控感測結構以偵測觸碰位置並構成一觸控操作區，且觸控操作區實質上重合可視區T。一裝飾層24設置於透明基板22的一側以遮蔽金屬走線(圖未示)，裝飾層24的分佈區域實質上重合非可視區N，且裝飾層24例如可為陶瓷、類鑽碳、顏色油墨、光阻或樹脂等材料的至少其中之一所構成。觸控感測結構例如包含複數第一電極串列21及複數第二電極串列23，且該些第一電極串列21與該些第二電極串列23彼此間隔開。保護層34同時覆蓋可視區T中的觸控感測結構及非可視區N中的疊層結構以保護觸控裝置12的整體結構。該些第一電極串列21經由複數第一連接線21b串連相鄰之第一透明電極21a，而該些第二電極串列23係經由複數第二連接線23b串連相鄰之第二透明電極23a，且至少於相對之第一連接線21b與第二連接線23b間設有一電性絕緣層28。如圖2A所示，第二連接線23b係與第一透明電極21a、第二透明電極23a及第一連接線21b分屬不同道製程所形成，且第二連接線23b可設置於電性絕緣層28與保護層34之間。此外，如圖2B之觸控顯示裝置30所示，於另一實施例第二連接線23b可配置於透明基板22與電性絕緣層28之間。於上述本實施例中，於組裝觸控顯示裝置10後，設置於觸控裝置12與顯示裝置14中的液態光學膠16具有一側緣P，且側緣P的位置落在觸控顯示裝置10的非可視區N內。換言之，觸控裝置12與顯示裝置14於可視區T內的間隙會完全被液態光學膠16填滿。

藉由上述實施例的設計，因可視區T內的間隙會完全被液態光學膠16填滿，故可避免因折射率差異造成的光線全反射現象，避免眩光產生且可提高背光的輸出效率。另外，上述實施例的液態光學膠16具有較大的分佈面積，故可提高觸控裝置12與顯示裝置14的貼合強度，藉以提升組裝良率。如圖3所示，於一實施例中，液態光學膠16的側緣P與可視區T的距離D1可大於側緣P與透明基板22的端側Q之間的距離D2(D1>D2)，以進一步確保充分的膠合面積。

圖4為本發明另一實施例之觸控顯示裝置的剖面示意圖。如圖4所示，於觸控顯示裝置40中，一框膠42設置於觸控裝置12與顯示裝置14之間，框膠42圍繞液態光學膠16且鄰近液態光學膠16的側緣P。液態光學膠16的種類並不限定，例如可為紫外光固化液態光學膠或熱固化液態光學膠均可。

一般而言，貼合後的液態光學膠越厚，溢膠量會越難控制，因此可將液態光學膠以最佳的膠量及點膠圖型進行貼合，使液態光學膠擴散後盡量切齊邊緣，接著在擴散後使用UV燈照射或加熱以固化液態光學膠。如圖5所示，於一觸控顯示裝置50中，觸控裝置12及顯示裝置14利用一液態光學膠16貼合，且顯示裝置14例如包含一液晶面板52、一導光板54、及容置液晶面板52及導光板54的一框體56。於觸控裝置12或顯示裝置14上可形成一防溢膠結構58以防止溢膠並確保生產良率。舉例而言，防溢膠結構58可對應形成於導光板54及框體56的周邊，例如可搭配於導光板54形成一凹口58a(圖6)並於框體56的內壁形成多個凹槽58b(圖7)，且凹槽58b鄰接凹口58a以容納溢膠。圖8為另一防溢膠結構實施例的示意圖，如圖8所示，一液態光學膠16貼合一雙面ITO觸控面板62及一覆蓋板64，且至少一防溢膠結構形成於覆蓋板64的端側上，防溢膠結構的外形並不限定，例如可為一方形凹槽66a或一斜口凹槽66b均可。

上述實施例的液態光學膠16可作為一抗靜電絕緣層以進一步提高靜電放電(ESD)防護能力，依發明人之實測結果，於一實施例中作為抗靜電絕緣層的液態光學膠16的厚度例如可為50um-350um，即能將靜電放電防護能力提昇至13KV以上，且一較佳實施例為液態光學膠16厚度為100um或175um。再者，如圖9所示，於一觸控顯示裝置70中，複數金屬走線25設置於裝飾層24上，且液態光學膠16的側緣P與金屬走線25的側緣M的一間距d可設為大於0.5mm，依發明人之實測結果，當間距d大於0.5mm時觸控裝置12的靜電放電防護能力可提昇至15KV以上。依本實施例的設計，使用絕緣的方式來阻隔靜電放電衝擊，比起使用疏導的方式效果較為明顯，因為使用疏導方式一旦宣洩路徑來不及疏導過量的電荷，將會使剩餘的電荷侵害到其餘裝置。如圖10所示，於另一實施例的觸控顯示裝置80中，觸控裝置12設置於顯示裝置14上，觸控感測結構設置於透明基板22的一側且位於觸控操作區，保護層34設置於透明基板22上且至少覆蓋觸控感測結構。一覆蓋板64設置於觸控裝置12上且包含一對應非可視區之裝飾層24，一液態光學膠16’設置於觸控裝置12及覆蓋板64間以接合觸控裝置12及覆蓋板64，且液態光學膠16’的一側緣P位於觸控顯示裝置80的非可視區內，並與金屬走線25的側緣M的一間距d可設為大於0.5mm。另外，一透明電極屏蔽層76設置於透明基板22的背向觸控感測結構的一側以降低顯示裝置14與觸控裝置12間的雜訊干擾。於本實施例中，液態光學膠16’同樣可作為一抗靜電絕緣層以提高靜電放電(ESD)防護能力。依發明人之實測結果，觸控顯示裝置80的靜電放電防護能力可提昇至13KV以上。

再者，上述各個實施例於觸控操作區中的觸控感測結構僅為例示，觸控感測結構的形態完全不限定，僅需能獲得偵測觸碰位置的效果即可，例如可為下導通觸控感測結構、橋導通觸控感測結構或其它觸控感測結構均可。再者，上述各個實施例的顯示裝置的種類不限定，例如可為液晶顯示器、有機發光顯示器、電潤濕顯示器、雙穩態顯示器或電泳顯示器等等。

本發明已藉由上述之實施例及變化例而描述。本發明之所有的實施例及變化例僅為例示性而非限制性。基於本發明實質精神及範圍，而包含上述特徵之觸控面板或觸控裝置之各種變化例均為本發明所涵蓋。本發明由後附之申請專利範圍加以界定。

10、30、40、50、70、80．．．觸控顯示裝置

12．．．觸控裝置

14．．．顯示裝置

16、16’．．．液態光學膠

21．．．第一電極串列

21a．．．第一透明電極

21b．．．第一連接線

22．．．透明基板

23．．．第二電極串列

23a．．．第二透明電極

23b．．．第二連接線

24．．．裝飾層

25．．．金屬走線

28．．．電性絕緣層

34．．．保護層

42．．．框膠

52．．．液晶面板

54．．．導光板

56．．．框體

58．．．防溢膠結構

58a．．．凹口

58b、66a、66b．．．凹槽

62．．．雙面ITO觸控面板

64．．．覆蓋板

76．．．透明電極屏蔽層

D1．．．光學膠側緣與可視區距離

D2．．．光學膠側緣與透明基板端側距離

d．．．間距

M．．．金屬走線側緣

N．．．非可視區

T．．．可視區

P．．．光學膠側緣

Q．．．透明基板端側

圖1為本發明一實施例之觸控顯示裝置的平面示意圖，圖2A為沿圖1的A-A線切割的剖面放大示意圖。

圖2B為本發明另一實施例之觸控顯示裝置的剖面示意圖。

圖3為本發明一實施例之液態光學膠分佈示意圖。

圖4為本發明另一實施例之觸控顯示裝置的剖面示意圖。

圖5至圖7為本發明一實施例的防溢膠結構示意圖。

圖8為本發明另一實施例的防溢膠結構示意圖。

圖9為本發明另一實施例之觸控顯示裝置的剖面示意圖。

圖10為本發明另一實施例之觸控顯示裝置的剖面示意圖。

圖11及圖12分別顯示一習知觸控顯示裝置的立體分解圖及組裝後的示意圖。

10．．．觸控顯示裝置

12．．．觸控裝置

14．．．顯示裝置

16．．．液態光學膠

21b．．．第一連接線

22．．．透明基板

23a．．．第二透明電極

23b．．．第二連接線

24．．．裝飾層

28．．．電性絕緣層

34．．．保護層

N．．．非可視區

T．．．可視區

P．．．光學膠側緣

Claims (20)

1. 一種觸控顯示裝置，該觸控顯示裝置區分為一可視區及一非可視區且包含：一觸控裝置，具有一觸控操作區且該觸控操作區實質上重合該可視區，其中該觸控裝置包含：一透明基板；一觸控感測結構，設置於該透明基板的一側且位於該觸控操作區；一裝飾層，設置於該透明基板的周緣，且該裝飾層的分佈區域實質上重合該非可視區；以及複數走線，設置於非可視區且疊合該裝飾層；一顯示裝置，設置於該觸控裝置的一側；以及一液態光學膠，設置於該觸控裝置及該顯示裝置間以接合該觸控裝置及該顯示裝置，該液態光學膠的一側緣位於該觸控顯示裝置的該非可視區內，且該液態光學膠至少疊合該些走線中最鄰近該可視區的走線以作為一抗靜電絕緣層。
2. 如請求項1所述之觸控顯示裝置，其中該觸控感測結構包含複數第一電極串列及複數第二電極串列，且該觸控顯示裝置更包含一保護層，設置於該透明基板上且至少覆蓋該觸控感測結構及該裝飾層。
3. 如請求項2所述之觸控顯示裝置，其中該液態光學膠的該側緣與該可視區間的距離大於該側緣與該透明基板的 一端側間的距離。
4. 如請求項2所述之觸控顯示裝置，其中各該第一電極串列包含複數第一透明電極以及複數串連該些第一透明電極之第一連接線，各該第二電極串列包含複數第二透明電極以及複數串連該些第二透明電極之第二連接線，該些第二連接線係與該些第一連接線、該些第一透明電極及該些第二透明電極分屬不同道製程所形成，且相對之該第一連接線以及該第二連接線間設有一電性絕緣層。
5. 如請求項4所述之觸控顯示裝置，其中該些第二連接線係設置於該透明基板與該電性絕緣層之間或該電性絕緣層與該保護層之間。
6. 如請求項2所述之觸控顯示裝置，其中該液態光學膠的該側緣與該些走線的一側緣的間距大於0.5mm。
7. 如請求項6所述之觸控顯示裝置，其中該液態光學膠的厚度為50um-350um。
8. 如請求項7所述之觸控顯示裝置，其中該液態光學膠的厚度為100um或175um。
9. 如請求項2所述之觸控顯示裝置，其中該裝飾層係由陶瓷、類鑽碳、顏色油墨、光阻以及樹脂的至少其中之一所構成。
10. 如請求項1所述之觸控顯示裝置，更包含：一框膠，設置於該觸控裝置與該顯示裝置之間，其中該 框膠圍繞該液態光學膠且鄰近該液態光學膠的一側緣。
11. 如請求項1所述之觸控顯示裝置，其中該液態光學膠為紫外光固化光學膠或熱固化光學膠。
12. 如請求項1所述之觸控顯示裝置，更包含一防溢膠結構形成於該觸控裝置與該顯示裝置的至少其中之一。
13. 如請求項12所述之觸控顯示裝置，其中該顯示裝置包含一導光板及容置該導光板的一框體，且該防溢膠結構包含：一凹口，形成於該導光板；以及至少一凹槽，形成於該框體上且鄰接該導光版的該凹口。
14. 如請求項12所述之觸控顯示裝置，其中該觸控裝置包含一覆蓋板，且該防溢膠結構包含：至少一凹槽，形成於該覆蓋板上。
15. 如請求項1所述之觸控顯示裝置，其中該顯示裝置為液晶顯示器、有機發光顯示器、電潤濕顯示器、雙穩態顯示器或電泳顯示器。
16. 一種觸控顯示裝置，該觸控顯示裝置區分為一可視區及一非可視區且包含：一顯示裝置；一觸控裝置，設置於該顯示裝置上，該觸控裝置具有一觸控操作區且該觸控操作區實質上重合該可視區，該觸控裝 置包含：一透明基板；一觸控感測結構，設置於該透明基板的一側且位於該觸控操作區；複數走線，設置於該非可視區；及一保護層，設置於該透明基板上且至少覆蓋該觸控感測結構；一覆蓋板，設置於該觸控裝置上且包含一對應該非可視區之裝飾層，其中該裝飾層疊合該些走線；及一液態光學膠，設置於該觸控裝置及該覆蓋板間以接合該觸控裝置及該覆蓋板，該液態光學膠的一側緣位於該觸控顯示裝置的該非可視區內，且該液態光學膠至少疊合該些走線中最鄰近該可視區的走線以作為一抗靜電絕緣層。
17. 如請求項16所述之觸控顯示裝置，其中該液態光學膠的該側緣與該可視區間的距離大於該側緣與該透明基板的一端側間的距離。
18. 如請求項16所述之觸控顯示裝置，其中該觸控裝置更包含：一透明電極屏蔽層，設置於該透明基板的背向該觸控感測結構的一側。
19. 如請求項16所述之觸控顯示裝置，其中該液態光學膠的該側緣與該些走線的一側緣的間距大於0.5mm。
20. 如請求項19所述之觸控顯示裝置，其中該液態光學膠的厚度為100um或175um。