TWM450006U - 觸控顯示裝置 - Google Patents

Description

觸控顯示裝置

本創作為一種觸控顯示裝置，特別是一種使用透明基板上設有涵蓋各畫素中各子畫素的電極線的觸控顯示裝置。

一般應用於觸控顯示器內的觸控模組為設於顯示器上的提供觸控事件感測的電路基板，通常為一種透明基板的設計，透明基板上鋪設有以導電材料的電極，成為觸控顯示器內感測觸控事件的電路。電極的形式有多種，其中之一形成電極的導電材料可為金屬線，有一定寬度，透過交錯的設計取得在觸控模組上觸控事件的X與Y兩個方向的訊號，配合相對的軟體達成觸控操作的目的。

相關習知技術觸控顯示裝置之結構可參閱圖1所顯示的示意圖。

圖中顯示的觸控顯示裝置主要結構為一觸控基板103與形成於上下表面上的行電極線101與列電極線102，形成一面板10，在此面板10的上方透過黏合劑104與上方蓋體105結合，下方則以黏合劑106與顯示面板107結合。

其中觸控基板103的材料如玻璃、塑膠、混合玻璃/塑膠材料等，上下方形成的行電極線101與列電極線102分別沿著X方向與Y方向鋪設，當使用者的手指觸碰觸控面板時產生的電容效應能形成電場，交錯的電極線101,102 則可以準確地判斷出觸碰的位置。

習知的電極型式可參考圖2A所顯示的習知技術電容式觸控面板。圖中顯示電容式觸控面板的電極佈局，包括有行電極線203與列電極線204，其中交點則應落於顯示器的各畫素20上，因此可以判斷出觸碰位置所對應的畫素，而行電極線203與列電極線204交叉點的畫素20位置存在有雜散電容201。

此電容式觸控面板利用此行列電極線203,204間的雜散電容201因為通過的電流而成為可以感測電場變化的信號電容202，或說觸碰的行為改變了面板上電容附近的電場，也就是手指、手掌或其他身體部分或物件引起的此信號電容202的變化，因而能透過信號電容202所關聯的行電極線203與列電極線204感測到觸碰位置。

可參閱圖2B所示之習知技術電極線與畫素的關係圖，圖中顯示顯示面板所呈現順序排列的畫素，各個畫素(pixel)由不同顏色的子畫素(subpixel)組成，其中之一技術則如圖示的R(紅色子畫素)、G(綠色子畫素)與B(藍色子畫素)所組成單一畫素。圖中更顯示有交錯於各畫素上的行電極線203’與列電極線204’，值得一提的是，行電極線203’與列電極線204’的交叉點約略涵蓋在各畫素中央。

可接著參閱圖2C所示各畫素與電極線的習知技術示意圖。圖中將一個畫素20放大顯示，示意表示由R(紅色子畫素)、G(綠色子畫素)與B(藍色子畫素)所組成單一畫素20，此例中，鋪設於觸控面板上的行電極線203”與列電極線204”的交叉點落於中央的綠色子畫素上。

如以上圖2B或圖2C的描述，習知技術在觸控面板上設計的電極線佈局常以垂直與水平方向進行鋪設，其中交叉點的設計則盡量是對應到各畫素的中央。如圖2C所示，若交叉點落於三個子畫素的中央位置的子畫素上，據此，具有一定寬度的電極線常常形成一個遮蔽的效果，將各子畫素應有的亮度遮蔽，而且各畫素中各子畫素的遮蔽效果又不一致，產生該畫素不同顏色的子畫素之間有顏色不均勻的問題，可能會導致最後畫面的色偏現象。

舉例來說，觸控面板上設計於水平與垂直方向的感應電極可能只遮蔽其中各畫素中一個子畫素，其他子畫素則無遮蔽，使得各畫素的色彩不均勻，影響顯示品質。

除了前述因為各子畫素之間被遮蔽的效果不同而產生的色偏，一般顯示器組裝過程產生的公差而使得觸控面板與顯示面板之間組合對應精度不佳，造成感應電極對應各畫素的情況不一致，導致各畫素色彩不一致的問題，前後兩種缺點的結合將可能產生更大的色偏問題。

根據本創作所揭示的一種觸控顯示裝置，其主要特徵在於將設於觸控面板上的電極線以一斜角的方式鋪設，目的是能夠讓各畫素上的不同顏色子畫素有接近的遮蔽程度，以有效避免最後呈現的畫面的色偏問題。

根據實施例，觸控顯示裝置主要包括有一顯示面板，顯示面板以多個畫素顯示一畫面，其中各單一畫素由複數個不同顏色的子畫素組成，比如紅色子畫素、綠色子畫素以及藍色子畫素，但不排除可能有其他如白色、黑色或其 他色階的子畫素的可能。

觸控顯示裝置還包括一觸控面板，至少包括一透明基板，透明基板上設有複數條電極線，各電極線係大約沿著至少一個畫素之對角線而鋪設。

根據再一實施例，顯示器更可包括另一透明基板，其上鋪設有相對於前述透明基板上的複數條電極線不同方向的另一電極佈局。

根據另一實施例，透明基板上的複數條電極線之間更設有一或多個電極線，鄰近的電極線在水平方向距離大約一個子畫素的寬度。

在習知技術的觸控面板上設計的電極線佈局來看，常以垂直與水平方向進行鋪設，或是有依據特定需求而設計的電極佈局，其中各方向的電極線交叉點的設計則盡量是對應到各畫素的中央，如圖2C所示之習知技術，交叉點落於三個子畫素的中央位置的子畫素上。因此，具有一定寬度的電極線常常在各畫素上形成一個遮蔽的效果，可能會遮蔽某一個子畫素，產生某種程度亮度的遮蔽。因此，為了要避免這類設計使得畫素不同顏色之間發生了顏色不均勻的問題，本創作於是提出一種採用改良式電極佈局的觸控顯示裝置。

實施例之一可參閱圖3A所示本創作電極的示意圖。根據本創作的技術特徵，如圖中顯示的畫素30，由不同顏色的子畫素組成，示意顯示有紅色子畫素(R)、綠色子畫素(G)以及藍色子畫素(B)，然而實際應用時，子畫素的顏 色可不以此例為限，不排除可包括有黑色、白色或其他色階產生的子畫素，比如產生有RGBW(white，白色)的子畫素設計。此類顯示出的單一畫素的紅色子畫素、綠色子畫素以及藍色子畫素係以一設於顯示面板內背光模組透過一彩色濾光片順序產生。

此例所顯示的紅色子畫素(R)、綠色子畫素(G)以及藍色子畫素(B)順序排列組成一個單一畫素30，根據本創作實施例，設於觸控面板上的電極線301為一種單軸電極的設計，大約沿著畫素30之對角線而鋪設，如圖所示電極線301方向與水平方向有一角度θ。

以一較佳實施例來說明，若前述三個子畫素所佔面積一致，為了要達到大約沿著畫素30之對角線而鋪設的目的，電極線301與水平方向之間的夾角θ可介於18.435度及71.565度之間；。電極線301為具有線寬1μm~10μm的金屬細線。為了避免電極線301涵蓋在不同子畫素的面積有較大的差異，本創作的電極線301可以在各子畫素R,G,B佔有接近的面積比例，使得產生出的畫面不致於有過大的色偏問題。

圖3B顯示另一個方向的電極的實施例示意圖。此例中同樣在畫素30上有一通過的單軸電極設計的電極線302，電極線302的方向與水平方向具有一個角度θ’。

同理，透過沿著畫素30之對角線的電極佈局方式，設於觸控面板的電極線302可以在各子畫素R,G,B涵蓋接近的面積比例，可以有效避免最後呈現的影像的色偏現象。

圖4接著顯示本創作電極的另一實施例示意圖，此例顯示有兩個相互交錯的方向以一種雙軸電極設計鋪設的電 極線401,402，這雙軸設計的電極線401,402分別以與畫素40的排列方向(如圖中水平方向)相對的角度θ₁ 與θ₂ 鋪設。θ₁ 與θ₂ 可以相同、接近或是不同的角度設計。

根據本創作的主要技術手段，這兩個方向的電極線401,402在遮蔽畫素40時，分別仍可以大約沿著畫素40之對角線而鋪設。目的同樣是能夠在畫素40中各子畫素上有接近的遮蔽程度。

圖5顯示為依據本創作的電極與顯示面板結合的實施例示意圖。

圖中顯示有一顯示面板5，上方形成有複數個畫素50，單一畫素由複數個不同顏色的子畫素組成，而子畫素的主要組成包括圖中顯示的紅色子畫素(R)、綠色子畫素(G)以及藍色子畫素(B)，但並不排除在特定面板設計中包括其他顏色的子畫素。設於顯示面板5中的背光模組可為各種型式的背光源，如冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、發光二極體(LED)等，背光源射出的白光經由背光模組上的彩色濾光片產生各種顏色光，因此順序產生各畫素中的不同顏色子畫素。

此例中，顯示面板5上設有複數條鋪設於透明基板(未顯示)上的電極線501，各電極線501在個別畫素上以大約沿著單一畫素的對角線而鋪設。

圖6顯示本創作電極佈局的另一實施例。

此例顯示有一畫素60，上方除了如前述實施例所載設有經過單一畫素60上對角線的電極線600之外，更於電極線600之間設有其他一或多條的電極線601，這些在透明基板上彼此相鄰的二電極線600,601在水平方向距離大約一 個子畫素的寬度W。

在圖6顯示的實施態樣仍可以達成本創作電極線在各畫素中子畫素上佔有接近面積比例的目的，這複數條電極線600,601顯然涵蓋各子畫素有一致的數目與對應的面積，仍可以避免因為遮蔽不平均產生色偏的問題。

採用前述各實施例中電極佈局的觸控顯示裝置可參閱圖7所示的實施例示意圖。

圖中顯示的顯示面板70一般可為液晶顯示面板(LCD)、電漿顯示面板(PDP)或有機發光二極體面板(OLED)，上方形成有由各種顏色子畫素形成的多個畫素，此例示意顯示為紅色子畫素(R)、綠色子畫素(G)以及藍色子畫素(B)，而實際實現並不以此為限。

與顯示面板70上下結合的觸控面板包括透明基板72，透明基板72的材料一般如玻璃、塑膠、混合玻璃/塑膠材料(如PET、PMMA)等，透明基板72上的電極(如電極線721)可以蝕刻(etching)、印刷(printing)、沈積(depositing)方式或是其他可以在基板上形成金屬線等的製程製作。

電極線721係以具有一定角度的斜度的方式鋪設於透明基板72上，透明基板72上除了一些撓性控制或驅動電路外，主要為電極的佈局，實施例所載的為電極線721，實際的設計特徵較佳則是能沿著顯示面板70上至少一個畫素之對角線而鋪設。一般觸控感應用的電極線721的材料可以為一種透明導體，如ITO(氧化銦錫)，但本創作更適用於非透明的導體，如銅、鋁、金、銀等非透明金屬導體。

圖8所示的觸控顯示裝置為本創作的再一實施例示意圖。圖中顯示的顯示面板80與觸控面板上下結合，觸控面 板包括有兩個透明基板，為第一透明基板81與第二透明基板82，各透明基板分別鋪設有電極線811,821。

此例中，第一透明基板81上的複數個電極線811以一特定角度鋪設，特別是根據顯示面板80上的各畫素佈局而定，較佳則是沿著至少一個畫素的對角線方向鋪設。

觸控面板中更包括第二透明基板82，第二透明基板82上鋪設有相對於第一透明基板81上的複數條電極線811不同方向的電極線821。

另有一實施例(圖中未見)，不同於前述兩個分別的第一透明基板81與第二透明基板82，其電極線811與821可分別形成於一個透明基板的兩側表面，且兩側或是兩側之一的複數條電極線811,821分別沿著至少一個畫素之對角線但不同方向鋪設。

根據製作電極線的製程實施例，此類雙軸佈局的感應電極線寬可為1μm~10μm，設置在單片透明基板之雙面，或可分別設置於二片透明基板。電極線的方向與水平方向之間的夾角θ₁ 係介於18.435度及71.565度之間，θ₂ 係介於18.435度及71.565度之間。上述角度的標示可參閱圖3A、3B、4。

綜上所述，本創作所提出的觸控顯示裝置主要特徵在於各電極線特別是沿著各畫素的對角線而鋪設，如此電極線在各子畫素R,G,B有相同的遮蔽程度，可以有效避免影像色偏問題。

惟以上所述僅為本創作之較佳可行之實施例，非因此即侷限本創作之專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖示內容所為之等效結構變化，均同理包含於本創作之範圍 內，合予陳明。

10‧‧‧面板

101‧‧‧行電極線

102‧‧‧列電極線

103‧‧‧觸控基板

104,106‧‧‧黏合劑

107‧‧‧顯示面板

105‧‧‧蓋體

20‧‧‧畫素

201‧‧‧雜散電容

202‧‧‧信號電容

203,203’,203”‧‧‧行電極線

204,204’,204”‧‧‧列電極線

30‧‧‧畫素

301,302‧‧‧電極線

R,G,B‧‧‧子畫素

θ,θ’,θ₁ ,θ₂ ‧‧‧角度

40‧‧‧畫素

401,402‧‧‧電極線

5‧‧‧顯示面板

50‧‧‧畫素

501‧‧‧電極線

60‧‧‧畫素

600,601‧‧‧電極線

w‧‧‧寬度

70‧‧‧顯示面板

72‧‧‧透明基板

721‧‧‧電極線

80‧‧‧顯示面板

81‧‧‧第一透明基板

82‧‧‧第二透明基板

811,821‧‧‧電極線

圖1顯示為習知技術觸控顯示裝置之結構示意圖；圖2A顯示為習知技術電容式觸控面板示意圖；圖2B顯示為習知技術電極線與畫素的關係圖；圖2C顯示各畫素與電極線的習知技術示意圖；圖3A顯示為本創作電極的實施例示意圖之一；圖3B顯示為本創作電極的實施例示意圖之二；圖4顯示為本創作電極的實施例示意圖之三；圖5顯示為根據本創作的電極與顯示面板結合的實施例示意圖；圖6顯示為本創作電極的實施例示意圖之四；圖7所示為本創作觸控顯示裝置實施例示意圖之一；圖8所示為本創作觸控顯示裝置實施例示意圖之二。

30‧‧‧畫素

301‧‧‧電極線

R,G,B‧‧‧子畫素

θ‧‧‧角度

Claims (7)

1. 一種觸控顯示裝置，包括：一顯示面板，以多個畫素顯示一畫面，其中各單一畫素由複數個不同顏色的子畫素組成；以及一觸控面板，與該顯示面板上下結合，至少包括一透明基板，其中該透明基板上設有複數條電極線，各電極線係大約沿著該至少一個畫素之對角線而鋪設。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該單一畫素的複數個子畫素至少包括紅色子畫素、綠色子畫素以及藍色子畫素。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該電極線與水平方向之間的夾角θ係介於18.435度及71.565度之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該透明基板上的複數條電極線之間更設有一或多個電極線，且彼此相鄰的二電極線係在水平方向距離大約一個子畫素的寬度。
5. 如申請專利範圍第1項或第4項所述的觸控顯示裝置，其中該電極線為非透明的金屬線。
6. 如申請專利範圍第5項所述的觸控顯示裝置，其中該金屬線的線寬係介於1μm及10μm之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該顯示面板為一液晶顯示面板、或一電漿顯示面板或一有機發光二極體顯示面板。