TWI750700B - 觸控顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種觸控顯示裝置，包括：基板以及接合到基板的多個發光單元，其中多個發光單元的每一者包括至少一發光元件，且多個發光單元的第一發光單元包括至少一感測元件；其中在第一發光單元中，至少一感測元件位於至少一發光元件與基板之間，且至少一感測元件在基板上的正投影與至少一發光元件在基板上的正投影重疊。

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。
觸控顯示裝置依感測方式可分為:電阻式、電容式與波動式觸控顯示裝置，其中電容式觸控顯示裝置使用的電容式觸控元件因具反應時間快、可靠性佳、及耐用性高等優點，因此，電容式觸控顯示裝置被廣泛應用於電子產品上。
另外，微發光二極體（Micro LED）的發展近年來日益蓬勃。舉例而言，從藍光發光二極體晶片搭配螢光粉而做為發白光的背光模組，到RGB發光二極體晶片型態的背光模組已被提出。RGB晶片型態的背光模組可以大幅減小顯示裝置的厚度，但考量觸控功能時，因觸控功能僅能做在上蓋板（cover lens）上，導致顯示裝置的厚度增加。
本發明提供一種觸控顯示裝置，能減小觸控顯示裝置的厚度。
本發明的一個實施例提出一種觸控顯示裝置，包括：基板；以及接合到基板的多個發光單元，其中多個發光單元的每一者包括至少一發光元件，且多個發光單元的第一發光單元包括至少一感測元件；其中在第一發光單元中，至少一感測元件位於至少一發光元件與基板之間，且至少一感測元件在基板上的正投影與至少一發光元件在基板上的正投影重疊。
在本發明的一實施例中，上述的多個發光單元的每一者是第一發光單元。
在本發明的一實施例中，上述的第一發光單元包括多個發光元件，而至少一感測元件的數量為一個，且多個發光元件在基板上的正投影與感測元件在基板上的正投影重疊。
在本發明的一實施例中，上述的多個發光單元的第二發光單元不包括感測元件。
在本發明的一實施例中，上述的第一發光單元設置於基板的中心區，而第二發光單元設置於基板的周邊區，且周邊區圍繞中心區。
在本發明的一實施例中，上述的第一發光單元包括多個發光元件，多個發光元件的第一發光元件在基板上的正投影與至少一感測元件在基板上的正投影重疊。
在本發明的一實施例中，上述的多個發光元件的第二發光元件在基板上的正投影未與至少一感測元件在基板上的正投影重疊。
在本發明的一實施例中，上述的第一發光元件設置於第一發光單元的中心區，而第二發光元件設置於第一發光單元的周邊區，且周邊區圍繞中心區。
在本發明的一實施例中，上述的第一發光元件與第二發光元件的數量分別為多個，且多個第一發光元件與多個第二發光元件交錯設置。
在本發明的一實施例中，上述的多個發光單元的每一者更包括載板，載板接合到基板，且至少一發光元件與至少一感測元件設置於對應的載板。
在本發明的一實施例中，上述的至少一發光元件的每一者包括發光二極體晶粒及發光線路，至少一感測元件的每一者包括感測電極及感測線路，且發光線路與感測線路電性分離。
在本發明的一實施例中，上述的發光線路包括正極線路與負極線路，且正極線路與負極線路電性分離。
在本發明的一實施例中，上述的感測電極包括傳送電極（Tx）與接收電極（Rx），且傳送電極（Tx）與接收電極（Rx）電性分離。
在本發明的一實施例中，上述的傳送電極（Tx）與接收電極（Rx）皆平行基板的表面設置。
在本發明的一實施例中，上述的傳送電極（Tx）與接收電極（Rx）皆垂直基板的表面設置。
在本發明的一實施例中，上述的基板還包括發光傳輸線路與感測傳輸線路，發光傳輸線路與感測傳輸線路電性分離，且發光傳輸線路連接發光線路，感測傳輸線路連接感測線路。
在本發明的一實施例中，上述的發光二極體晶粒包括微發光二極體（Micro LED）晶粒、次毫米發光二極體（Mini LED）晶粒、或上述之組合。
本發明實施例的觸控顯示裝置可藉由將感測元件整合於發光元件中來實現觸控顯示裝置的薄型化。另外，可藉由調整發光單元之間的間距來決定感測解析度，而且任一發光單元故障時皆可被單獨更換，不需要報廢整個觸控顯示裝置。
為讓本發明的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1a是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置10的立體圖。觸控顯示裝置10包括：基板100；以及多個發光單元200。發光單元200接合到基板100，而且每一發光單元200包括一個發光元件及一個感測元件。在本實施例中，可藉由調整發光單元200之間的間距X、Y來決定感測解析度，而且任一發光單元200故障時皆可被單獨更換。以下，配合圖1b~圖1c，說明本實施例的發光單元200的各種可能結構，但本發明不以此為限。
圖1b是依照本發明的一實施例的發光單元200的剖視圖。在本實施例中，第一發光單元200A可以視為圖1a中發光單元200的一種實施方式，第一發光單元200A包括一個發光元件210及一個感測元件220。在本實施例中，第一發光單元200A可以包括載板230，載板230接合到基板100，並且發光元件210與感測元件220設置於載板230上。此外，第一發光單元200A還可以包括保護層240，且保護層240包圍發光元件210，以防止發光元件210受損。保護層240的材料例如是絕緣材料。
請參照圖1b，發光元件210可包括發光二極體（light emitting diode, LED）晶粒212及設置在載板230中的發光線路214，且發光二極體晶粒212接合於載板230上。舉例而言，發光二極體晶粒212可以是微發光二極體（Micro LED）晶粒、次毫米發光二極體（Mini LED）晶粒、或上述之組合，但本發明不限於此。發光線路214通常包括正極線路214a與負極線路214b，且正極線路214a與負極線路214b分別連接發光二極體晶粒212的兩電極端。
感測元件220可包括感測電極222及感測線路224，且感測電極222及感測線路224可設置於載板230中，其中感測電極222可包括傳送電極（Tx）222a與接收電極（Rx）222b，以構成例如電容式觸控感測元件，而感測線路224可包括分別連接傳送電極（Tx）222a與接收電極（Rx）222b的傳送線路224a與接收線路224b。在本實施例中，感測電極222的傳送電極（Tx）222a與接收電極（Rx）222b皆平行基板100的表面設置。然而，本發明的感測電極的配置方式不限於此。藉由將感測元件220整合於第一發光單元200A的載板230上而使感測元件220位於發光元件210與基板100之間，並且使感測元件220在基板100上的正投影與發光元件210的發光二極體晶粒212在基板100上的正投影重疊，使得具有感測功能的發光單元的厚度不會增加，能夠實現觸控顯示裝置的薄型化。
在本發明的一實施例中，請參照圖1b，基板100還可包括傳輸線路層110。圖中雖未表示，但傳輸線路層110可以由多層導電層以及將多層導電層分隔開來的絕緣層構成。傳輸線路層110中的多層導電層可形成發光傳輸線路與感測傳輸線路，發光傳輸線路與感測傳輸線路電性分離，且發光傳輸線路連接發光元件210的發光線路214，感測傳輸線路連接感測元件220的感測線路224。
舉例而言，請參照圖1c，傳輸線路層110可包括第一導電層112、第二導電層114以及絕緣層116。發光傳輸線路可形成於第一導電層112中，感測傳輸線路可形成於第二導電層114中，而且絕緣層116位於第一導電層112與第二導電層114之間，以使發光傳輸線路與感測傳輸線路電性分離。然而，第一導電層112和第二導電層114與絕緣層116的相對位置並不限於圖1c所繪示。舉例而言，在另一實施例中，第一導電層112與第二導電層114的位置可互換，使得第一導電層112位於絕緣層116下方，並且第二導電層114位於絕緣層116上方。在其他的實施例中，發光傳輸線路可局部的形成於第一導電層112而局部的形成於第二導電層114，且感測傳輸線路可局部的形成於第一導電層112而局部的形成於第二導電層114。
請參照圖1d，圖1d是依照本發明的一實施例的發光單元200的剖視圖。在本實施例中，第一發光單元200B可以視為圖1a中發光單元200的一種實施方式，第一發光單元200B的設計大體上與第一發光單元200A相同，其不同之處僅在於傳送電極（Tx）222a與接收電極（Rx）222b皆垂直基板100的表面設置。如上所述，藉由將感測元件220整合於第一發光單元200B的載板230上而使感測元件220位於發光元件210與基板100之間，並且使感測元件220在基板100上的正投影與發光元件210在基板100上的正投影重疊，使得具有感測功能的發光單元的厚度不會增加，而能夠實現觸控顯示裝置的薄型化。
圖2a是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置20的立體圖。觸控顯示裝置20包括：基板100；以及多個發光單元200’。發光單元200’接合到基板100，而且每一發光單元200’包括多個發光元件及至少一感測元件。在本實施例中，可藉由調整發光單元200’之間的間距X、Y來決定感測解析度，而且任一發光單元200’故障時皆可被單獨更換。以下，配合圖2b~圖2c，說明本實施例的發光單元200’的各種可能結構，但本發明不以此為限。
圖2b是依照本發明的一實施例的發光單元200’的剖視圖。在本實施例中，第一發光單元200C可以視為圖2a中發光單元200’的一種實施方式，第一發光單元200C包括多個發光元件210及多個感測元件220。在本實施例中，第一發光單元200C還可以包括載板230，載板230接合到基板100，並且多個發光元件210與多個感測元件220設置於載板230上。此外，第一發光單元200C還可以包括保護層240，保護層240包圍發光元件210，以防止發光元件210受損。
請參照圖2b，多個發光元件210共用同一個載板230，且每一發光元件210可以包括發光二極體晶粒212及設置於載板230中的發光線路214。發光線路214包括正極線路214a與負極線路214b，且正極線路214a與負極線路214b分別連接發光二極體晶粒212的兩電極端。此外，多個感測元件220共同設置於同一個載板230中，且每一感測元件220可以包括感測電極222及感測線路224，其中感測電極222可以包括傳送電極（Tx）222a與接收電極（Rx）222b，以構成例如電容式觸控感測元件，而感測線路224可以包括分別連接傳送電極（Tx）222a與接收電極（Rx）222b的傳送線路224a與接收線路224b。
傳送電極（Tx）222a與接收電極（Rx）222b在基板100上的正投影可以重疊單一個發光二極體晶粒212在基板100上的正投影。換言之，在本實施例中，每一發光元件210皆對應一個感測元件220設置，使得每一感測元件220皆位於對應的發光元件210與基板100之間，且每一發光元件210的發光二極體晶粒212在基板上的正投影與其中一個感測元件220在基板100上的正投影重疊。如此，感測元件220的分布密度可對應於發光元件210的分布密度，使得觸控顯示裝置20可提供高解析度的感測功能。另外，如同前述實施例，感測元件220位於發光元件210與基板100之間且感測元件220在基板100上的正投影與發光元件210的發光二極體晶粒212在基板100上的正投影重疊可使得具有感測功能的發光單元的厚度不會增加，能夠實現觸控顯示裝置的薄型化。
圖2c是依照本發明的一實施例的發光單元200’的剖視圖。在本實施例中，第一發光單元200D可以視為圖2a中發光單元200’的一種實施方式，第一發光單元200D包括多個發光元件210及一個感測元件220’。在本實施例中，第一發光單元200D還可以包括載板230，載板230接合到基板100，並且多個發光元件210與一個感測元件220’設置於載板230上。此外，第一發光單元200D還可以包括保護層240，保護層240包圍發光元件210，以防止發光元件210受損。
請參照圖2c，多個發光元件210共用同一個載板230，且每一發光元件210可以包括發光二極體晶粒212及設置於載板230中的發光線路214，以接收個別的控制訊號。發光線路214可包括正極線路214a與負極線路214b，且正極線路214a與負極線路214b分別連接發光二極體晶粒212的兩電極端。此外，感測元件220’可以包括感測電極222’及感測線路224，其中感測電極222’可以包括傳送電極（Tx）222a’與接收電極（Rx）222b’，以構成例如電容式觸控感測元件，而感測線路224可以包括分別連接傳送電極（Tx）222a’與接收電極（Rx）222b’的傳送線路224a與接收線路224b。
在本實施例中，傳送電極（Tx）222a’與接收電極（Rx）222b’在基板100上的正投影可以重疊數個發光二極體晶粒212在基板100上的正投影。換言之，多個發光元件210可共同對應一個感測元件220’，使得感測元件220’位於多個發光元件210與基板100之間，且感測元件220’在基板100上的正投影與多個發光元件210在基板100上的正投影重疊。如此，發光元件210的解析度與感測元件220’的解析度可不相同。換言之，可將N個發光元件對應M個感測元件設置而構成第一發光單元200D，且N可大於M，其中M可視需求調整，以在不影響感測解析度之下降低感測元件220’的分布密度，從而簡化線路布局。另外，如同前述實施例，感測元件220’位於多個發光元件210與基板100之間且感測元件220’在基板100上的正投影與多個發光元件210的發光二極體晶粒212在基板100上的正投影重疊可使得具有感測功能的發光單元的厚度不會增加，能夠實現觸控顯示裝置的薄型化。
圖3a是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置30的局部上視圖。在本實施例中，觸控顯示裝置30包括：基板；以及多個發光單元200”。發光單元200”接合到基板，而且每一發光單元200”包括多個發光元件及至少一感測元件。在本實施例中，可藉由調整發光單元200”之間的間距來決定感測解析度，而且任一發光單元200”故障時皆可被單獨更換。以下，配合圖3b~圖3c，說明本實施例的發光單元200”的各種可能結構，但本發明不以此為限。在本實施例中，發光單元200”可包括第一發光元件210A與第二發光元件210N兩種態樣，且至少一感測元件例如與第一發光元件210A整合在一起。
圖3b是依照本發明的一實施例的發光單元200”的剖視圖。在本實施例中，第一發光單元200E可以視為圖3a中發光單元200”的一種實施方式，第一發光單元200E包括多個發光元件210及多個感測元件220。在本實施例中，第一發光單元200E還可以包括載板230，載板230接合到基板100，並且多個發光元件210與多個感測元件220設置於載板230上。此外，第一發光單元200E還可以包括保護層240，保護層240包圍發光元件210，以防止發光元件210受損。
請參照圖3b，多個發光元件210共用同一個載板230，且每一發光元件210可以包括發光二極體晶粒212及設置於載板230中的發光線路214。發光線路214包括正極線路214a與負極線路214b，正極線路214a與負極線路214b分別連接發光二極體晶粒212的兩電極端。此外，多個感測元件220共同設置於同一個載板230中，且每一感測元件220可以包括感測電極222及感測線路224，其中感測電極222可以包括傳送電極（Tx）222a與接收電極（Rx）222b，以構成例如電容式觸控感測元件，而感測線路224可以包括分別連接傳送電極（Tx）222a與接收電極（Rx）222b的傳送線路224a與接收線路224b。
在本實施例中，多個發光元件210可以包括不同態樣的發光元件。舉例而言，在本實施例中，第一發光單元200E的多個發光元件210可以包括多個第一發光元件210A及多個第二發光元件210N，其中每一第一發光元件210A皆對應一個感測元件220設置，使得每一感測元件220皆位於對應的第一發光元件210A與基板100之間，且每一第一發光元件210A的發光二極體晶粒212在基板100上的正投影分別與對應的感測元件220在基板100上的正投影重疊，而第二發光元件210N在基板100上的正投影則不與感測元件220在基板100上的正投影重疊。另外，如同前述實施例，感測元件220位於第一發光元件210A與基板100之間且感測元件220在基板100上的正投影與第一發光元件210A在基板100上的正投影重疊可使得具有感測功能的發光單元的厚度不會增加，能夠實現觸控顯示裝置的薄型化。
請同時參照圖3a及圖3b，在本實施例中，多個第一發光元件210A設置於第一發光單元200E的中心區，多個第二發光元件210N設置於第一發光單元200E的周邊區，而且周邊區圍繞中心區。然而，本發明並不限定第一發光元件210A與第二發光元件210N的數量與排列方式。
圖3c是依照本發明的一實施例的發光單元200”的剖視圖。在本實施例中，第一發光單元200F可以視為圖3a中發光單元200”的一種實施方式，第一發光單元200F包括多個發光元件210及一個感測元件220’。在本實施例中，第一發光單元200F還可以包括載板230，載板230接合到基板100，並且多個發光元件210與對應的一個感測元件220’共同設置於載板230上。此外，第一發光單元200F還可以包括保護層240，保護層240包圍發光元件210，以防止發光元件210受損。
請參照圖3c，多個發光元件210共用同一個載板230，且每一發光元件210可以包括發光二極體晶粒212及設置於載板230中的發光線路214，以接收個別的控制訊號。發光線路214包括正極線路214a與負極線路214b，正極線路214a與負極線路214b分別連接發光二極體晶粒212的兩電極端。此外，感測元件220’可以包括感測電極222’及感測線路224，其中感測電極222’可以包括傳送電極（Tx）222a’與接收電極（Rx）222b’，以構成例如電容式觸控感測元件，而感測線路224可以包括分別連接傳送電極（Tx）222a’與接收電極（Rx）222b’的傳送線路224a與接收線路224b。
在本實施例中，第一發光單元200F的多個發光元件210包括多個第一發光元件210A及多個第二發光元件210N，其中多個第一發光元件210A可共同對應一個感測元件220’設置，使得感測元件220’位於多個第一發光元件210A與基板100之間，且感測元件220的傳送電極（Tx）222a’與接收電極（Rx）222b’在基板100上的正投影與多個第一發光元件210A在基板100上的正投影重疊，而第二發光元件210N在基板100上的正投影則不與感測元件220在基板100上的正投影重疊。如此，發光元件210的解析度與感測元件220’的解析度可不相同，其中感測元件220’的解析度可視需求調整，以在不影響感測解析度之下降低感測元件220’的分布密度，從而簡化線路布局。另外，如同前述實施例，感測元件220’位於第一發光元件210A與基板100之間且感測元件220’在基板100上的正投影與多個第一發光元件210A在基板100上的正投影重疊可使得具有感測功能的發光單元的厚度不會增加，能夠實現觸控顯示裝置的薄型化。
此外，圖3a~圖3c所繪示的第一發光元件210A與第二發光元件210N的數量及排列方式僅為舉例，本發明並不限定第一發光元件210A與第二發光元件210N的數量及排列方式。第一發光元件210A與第二發光元件210N的數量及排列方式可以根據實際需求進行適當的變化，以在不影響感測解析度之下提供製程簡便且成本降低的觸控顯示裝置。另外，在前述實施例中，第一發光元件210A與第二發光元件210N的尺寸與間距可以相同也可以不相同，以針對不同顯示區域的設計需求提供不同的顯示及感測解析度。
圖4a是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置40的立體圖。觸控顯示裝置40包括：基板100；以及多個第一發光單元201及多個第二發光單元202，第一發光單元201及第二發光單元202接合到基板100。在本實施例中，第一發光單元201包括發光元件與感測元件且可以是如上所述的第一發光單元200A、200B、200C、200D、200E、或200F，並且第二發光單元202不包括感測元件，使得觸控顯示裝置40可以藉由排列第一發光單元201與第二發光單元202來決定感測元件的分布。以下，先配合圖4b與圖4c，說明本實施例的第二發光單元202的各種可能結構，但本發明不以此為限。
圖4b是依照本發明的一實施例的第二發光單元202的剖視圖。在本實施例中，第二發光單元200N可以視為圖4a中第二發光單元202的一種實施方式，第二發光單元200N包括一個發光元件210，但不包括感測元件。在本實施例中，第二發光單元200N可以包括載板230，載板230接合到基板100，並且發光元件210設置於載板230上。此外，第二發光單元200N還可以包括保護層240，且保護層240包圍發光元件210，以防止發光元件210受損。
請參照圖4b，發光元件210可以包括發光二極體晶粒212及設置在載板230中的發光線路214，且發光二極體晶粒212接合於載板230上。舉例而言，發光二極體晶粒212可以是微發光二極體（Micro LED）晶粒、次毫米發光二極體（Mini LED）晶粒、或上述之組合，但本發明不限於此。發光線路214包括正極線路214a與負極線路214b，且正極線路214a與負極線路214b分別連接發光二極體晶粒212的兩電極端。
圖4c是依照本發明的一實施例的第二發光單元202的剖視圖。在本實施例中，第二發光單元200M可以視為圖4a中第二發光單元202的一種實施方式，第二發光單元200M包括多個發光元件210，不包括感測元件。在本實施例中，第二發光單元200M還可以包括載板230，載板230接合到基板100，並且多個發光元件210設置於載板230上。此外，第二發光單元200M還可以包括保護層240，保護層240包圍發光元件210，以防止發光元件210受損。
請參照圖4c，多個發光元件210共用同一個載板230，且每一發光元件210可以包括發光二極體晶粒212及設置於載板230中的發光線路214。發光線路214包括正極線路214a與負極線路214b，正極線路214a與負極線路214b分別連接發光二極體晶粒212的兩電極端。
在圖4a的觸控顯示裝置40中，第一發光單元201設置於基板100的中心區101，而第二發光單元202設置於基板100的周邊區102，且周邊區102圍繞中心區101。在一些實施例中，觸控顯示裝置40的周邊區102所需要的感測解析度較中心區101低，因此在觸控顯示裝置40的周邊區102可設置不具感測元件的第二發光單元202，這可減少感測元件的使用數量，從而減少感測元件所需要的傳輸線的數量並有助於簡化線路布局設計。
圖4d是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置40’的局部上視圖。在本實施例中，觸控顯示裝置40’包括交錯設置的多個第一發光單元201及多個第二發光單元202，其中第一發光單元201可以是如上所述的第一發光單元200A、200B、200C、200D、200E、或200F，第二發光單元202可以是如上所述的第二發光單元200N或200M。具體而言，本實施例的第一發光單元201與第二發光單元202排列成陣列，且在行方向以及列方向上，各第一發光單元201夾於兩個第二發光單元202之間，而各第二發光單元202夾於兩個第一發光單元201之間。換言之，在行方向以及列方向上，相鄰兩個發光單元中的一者為第一發光單元201而另一者為第二發光單元202，但本發明不以此為限。如同前述實施例，第一發光單元200A、200B、200C、200D、200E、或200F中的感測元件220位於發光元件210與基板100之間且感測元件220在基板100上的正投影與多個發光元件210的發光二極體晶粒212在基板100上的正投影重疊可使得具有感測功能的第一發光單元201的厚度不會增加即能夠實現觸控顯示裝置的薄型化。
圖4e是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置40”的局部上視圖。在本實施例中，觸控顯示裝置40”包括多個第一發光單元201及多個第二發光單元202，且每一第一發光單元201皆被第二發光單元202包圍，其中第一發光單元201可以是如上所述的第一發光單元200A、200B、200C、200D、200E、或200F，第二發光單元202可以是如上所述的第二發光單元200N或200M。具體而言，本實施例的第一發光單元201與第二發光單元202排列成陣列，其中在奇數行上，第一發光單元201與第二發光單元202交替設置，而偶數行上僅有第二發光單元202而沒有第一發光單元201。如此，無論在行方向、列方向或是斜向方向上，任兩個第一發光單元201之間都存在至少一個第二發光單元202，但本發明不以此為限。如同前述實施例，第一發光單元200A、200B、200C、200D、200E、或200F中的感測元件220位於發光元件210與基板100之間且感測元件220在基板100上的正投影與多個發光元件210的發光二極體晶粒212在基板100上的正投影重疊可使得具有感測功能的發光單元的厚度不會增加，能夠實現觸控顯示裝置的薄型化。
以上僅為舉例說明本發明的觸控顯示裝置的第一發光單元201與第二發光單元202的數量與排列方式，然而，第一發光單元201與第二發光單元202的數量與排列方式不限於此，第一發光單元201與第二發光單元202的數量與排列方式可以根據實際需求進行適當的變化，以達成需要的感測解析度。另外，在前述實施例中，第一發光單元201與第二發光單元202的尺寸與間距可以相同也可以不相同，以針對不同顯示區域的設計需求提供不同的顯示及感測解析度。
圖5a是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置的發光傳輸線路布局示意圖。在本實施例中，發光傳輸線路310例如可設置於圖1b與圖1c所描述的傳輸線路層110中。在此，發光傳輸線路310以設置於圖1c第一導電層112中為例進行說明，但不以此為限。發光傳輸線路310可以包括正極傳輸線路112a與負極傳輸線路112b，其中正極傳輸線路112a與負極傳輸線路112b電性分離，而且正極傳輸線路112a與負極傳輸線路112b皆連接至發光二極體驅動元件112c。
請同時參照圖5a與圖1b，如同前述實施例所述，發光單元200的發光線路214連接至傳輸線路層110中的發光傳輸線路310。具體而言，發光單元200還可以設有第一接墊P1與第二接墊P2，且正極傳輸線路112a與負極傳輸線路112b分別連接至第一接墊P1與第二接墊P2。如此，來自發光二極體驅動元件112c的驅動訊號可經由正極傳輸線路112a、第一接墊P1、及正極線路214a被傳送至發光二極體晶粒212，並經由負極傳輸線路112b、第二接墊P2及負極線路214b被傳送至發光二極體晶粒212，而驅動發光二極體晶粒212發光。
圖5b是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置的感測傳輸線路布局示意圖。在本實施例中，感測傳輸線路320例如可設置於圖1b與圖1c所描述的傳輸線路層110中。在此，感測傳輸線路320以設置於圖1c第二導電層114中為例進行說明，但不以此為限。感測傳輸線路320可以包括傳送傳輸線路114a與接收傳輸線路114b，其中傳送傳輸線路114a與接收傳輸線路114b電性分離，而且傳送傳輸線路114a與接收傳輸線路114b皆連接至感測驅動元件114c。
請同時參照圖5b與圖1b，如同前述實施例所述，發光單元200的感測線路224連接至傳輸線路層110中的感測傳輸線路320。具體而言，發光單元200還可以設有第三接墊P3與第四接墊P4，其中感測元件220的傳送電極（Tx）222a與接收電極（Rx）222b可分別經由傳送線路224a與接收線路224b連接第三接墊P3與第四接墊P4。將傳送傳輸線路114a與接收傳輸線路114b分別連接至第三接墊P3與第四接墊P4之後，則來自感測驅動元件114c的驅動訊號可經由傳送傳輸線路114a、第三接墊P3、及傳送線路224a被傳送至感測元件220的傳送電極（Tx）222a，並經由接收傳輸線路114b、第四接墊P4及接收線路224b被傳送至感測元件220的接收電極（Rx）222b，而驅動感測元件220進行感測。
綜上所述，本發明的觸控顯示裝置藉由將感測元件整合於發光單元中，使感測元件位於發光元件與基板之間且使感測元件在基板上的正投影與發光元件在基板上的正投影重疊。如此，具有感測功能的發光單元的厚度不會增加，即能夠實現觸控功能而達到觸控顯示裝置的薄型化。另外，本發明的觸控顯示裝置將感測元件整合於發光單元中而可藉由調整發光單元之間的間距來決定感測解析度。舉例而言，可藉由排列有/無感測元件的第一/第二發光單元來決定觸控區域與觸控感測解析度，而且任一發光單元故障時皆可被單獨更換，不需要報廢整個觸控顯示裝置。
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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10、20、30、40、40’、40”:觸控顯示裝置 100:基板 101:中心區 102:周邊區 110:傳輸線路層 112:第一導電層 112a:正極傳輸線路 112b:負極傳輸線路 112c:發光二極體驅動元件 114:第二導電層 114a:傳送傳輸線路 114b:接收傳輸線路 114c:感測驅動元件 116:絕緣層 200、200’、200”:發光單元 200A、200B、200C、200D、200E、200F、201:第一發光單元 200M、200N、202:第二發光單元 210:發光元件 210A:第一發光元件 210N:第二發光元件 212:發光二極體晶粒 214:發光線路 214a:正極線路 214b:負極線路 220、220’:感測元件 222、222’:感測電極 222a、222a’:傳送電極（Tx） 222b、222b’:接收電極（Rx） 224:感測線路 224a:傳送線路 224b:接收線路 230:載板 240:保護層 310:發光傳輸線路 320:感測傳輸線路 P1:第一接墊 P2:第二接墊 P3:第三接墊 P4:第四接墊 X:間距 Y:間距
圖1a是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置的立體圖。 圖1b是依照本發明的一實施例的發光單元的剖視圖。 圖1c是依照本發明的一實施例的傳輸線路層剖面示意圖。 圖1d是依照本發明的一實施例的發光單元的剖視圖。 圖2a是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置的立體圖。 圖2b是依照本發明的一實施例的發光單元的剖視圖。 圖2c是依照本發明的一實施例的發光單元的剖視圖。 圖3a是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置的局部上視圖。 圖3b是依照本發明的一實施例的發光單元的剖視圖。 圖3c是依照本發明的一實施例的發光單元的剖視圖。 圖4a是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置的立體圖。 圖4b是依照本發明的一實施例的發光單元的剖視圖。 圖4c是依照本發明的一實施例的發光單元的剖視圖。 圖4d是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置的局部上視圖。 圖4e是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置的局部上視圖。 圖5a是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置的發光傳輸線路布局示意圖。 圖5b是依照本發明的一實施例的觸控顯示裝置的感測傳輸線路布局示意圖。
100:基板
110:傳輸線路層
200:發光單元
200A:第一發光單元
210:發光元件
212:發光二極體晶粒
214:發光線路
214a:正極線路
214b:負極線路
220:感測元件
222:感測電極
222a:傳送電極(Tx)
222b:接收電極(Rx)
224:感測線路
224a:傳送線路
224b:接收線路
230:載板
240:保護層

Claims (16)

  1. 一種觸控顯示裝置，包括：基板；以及多個發光單元，接合到所述基板，其中所述多個發光單元的每一者包括至少一發光元件，且所述多個發光單元的第一發光單元包括至少一感測元件；其中在所述第一發光單元中，所述至少一感測元件位於所述至少一發光元件與所述基板之間，且所述至少一感測元件在所述基板上的正投影與所述至少一發光元件在所述基板上的正投影重疊，其中所述第一發光單元包括多個發光元件，所述多個發光元件的第一發光元件在所述基板上的正投影與所述至少一感測元件在所述基板上的正投影重疊，所述多個發光元件的第二發光元件在所述基板上的正投影未與所述至少一感測元件在所述基板上的正投影重疊。
  2. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中所述多個發光單元的所述每一者是所述第一發光單元。
  3. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中所述第一發光單元包括多個發光元件，而所述至少一感測元件的數量為一個，且所述多個發光元件在所述基板上的正投影與所述一個感測元件在所述基板上的正投影重疊。
  4. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中所述多個發光單元的第二發光單元不包括感測元件。
  5. 如請求項4所述的觸控顯示裝置，其中所述第一發光單元設置於所述基板的中心區，而所述第二發光單元設置於所述基板的周邊區，且所述周邊區圍繞所述中心區。
  6. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中所述第一發光元件設置於所述第一發光單元的中心區，而所述第二發光元件設置於所述第一發光單元的周邊區，且所述周邊區圍繞所述中心區。
  7. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中所述第一發光元件與所述第二發光元件的數量分別為多個，且所述多個第一發光元件與所述多個第二發光元件交錯設置。
  8. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中所述多個發光單元的所述每一者更包括載板，所述載板接合到所述基板，且所述至少一發光元件與所述至少一感測元件設置於對應的載板。
  9. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中所述至少一發光元件的每一者包括發光二極體晶粒及發光線路，所述至少一感測元件的每一者包括感測電極及感測線路，且所述發光線路與所述感測線路電性分離。
  10. 如請求項9所述的觸控顯示裝置，其中所述發光線路包括正極線路與負極線路，且所述正極線路與所述負極線路電性分離。
  11. 如請求項9所述的觸控顯示裝置，其中所述感測電極包括傳送電極與接收電極，且所述傳送電極與所述接收電極電性分離。
  12. 如請求項11所述的觸控顯示裝置，其中所述傳送電極與所述接收電極皆平行所述基板的表面設置。
  13. 如請求項11所述的觸控顯示裝置，其中所述傳送電極與所述接收電極皆垂直所述基板的表面設置。
  14. 如請求項9所述的觸控顯示裝置，其中所述基板還包括發光傳輸線路與感測傳輸線路，所述發光傳輸線路與所述感測傳輸線路電性分離，且所述發光傳輸線路連接所述發光線路，所述感測傳輸線路連接所述感測線路。
  15. 如請求項9所述的觸控顯示裝置，其中所述發光二極體晶粒包括微發光二極體晶粒、次毫米發光二極體晶粒、或上述之組合。
  16. 一種觸控顯示裝置，包括：基板；以及多個發光單元，接合到所述基板，其中所述多個發光單元的每一者包括至少一發光元件，且所述多個發光單元的第一發光單元包括至少一感測元件；其中在所述第一發光單元中，所述至少一感測元件位於所述至少一發光元件與所述基板之間，且所述至少一感測元件在所述基板上的正投影與所述至少一發光元件在所述基板上的正投影重 疊，其中所述多個發光單元的第二發光單元不包括感測元件，所述第一發光單元設置於所述基板的中心區，而所述第二發光單元設置於所述基板的周邊區，且所述周邊區圍繞所述中心區。
TW109120526A 2020-06-18 2020-06-18 觸控顯示裝置 TWI750700B (zh)

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