TWM577974U - 觸控偏光結構及其應用之觸控顯示裝置 - Google Patents

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陳世豪
辜炳坤
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Abstract

觸控偏光結構包含第一基板、一第二基板、偏光層以及觸控感應層。偏光層設置於第一基板與第二基板之間，其中偏光層允許具有第一偏振方向的光線穿透，且阻擋具有第二偏振方向的光線，第一偏振方向垂直第二偏振方向。觸控感應層設置於第一基板、第二基板以及偏光層之至少一者。

Description

觸控偏光結構及其應用之觸控顯示裝置
本創作係關於一種觸控偏光結構及其應用之觸控顯示裝置。
近年來隨著觸控面板的技術發展，觸控面板已廣泛地運用於各類電子裝置中，例如手機、手提電腦以及掌上型電腦等。觸控面板一般會與顯示面板相整合為觸控顯示螢幕，以作為電子裝置的輸入輸出介面，達到觸控顯示功能。據此，用戶可透過手指或觸控物件(如觸控筆)觸碰觸控顯示螢幕來控制電子裝置，以對應操控電子裝置。
為了提升使用便利程度，觸控顯示螢幕的輕薄設計日漸重要。然而，因觸控顯示螢幕通常是分別製作觸控面板與顯示面板後再進行組裝貼合，此種製作方式會使觸控式液晶顯示器較為厚重，不利於整體的輕薄化發展。
於本創作之多個實施方式中，藉由將至少部分的觸控感應層設置於偏光結構內，可實現觸控顯示裝置的輕薄 化。觸控感應層可以為單層結構，設置於偏光結構的一表面。或者，觸控感應層可以為雙層結構，具有觸控傳輸層以及觸控接收層，可設置於偏光結構的二表面。或者，觸控感應層的觸控接收層可設置於偏光結構的一表面，而液晶模組內可以配置有觸控傳輸層，以與偏光結構內的觸控接收層搭配，而偵測觸控訊號。
根據本創作之部分實施方式，觸控偏光結構包含第一基板、第二基板、偏光層以及觸控感應層。偏光層設置於該第一基板與該第二基板之間，其中偏光層允許具有第一偏振方向的光線穿透，且阻擋具有第二偏振方向的光線，第一偏振方向垂直第二偏振方向。觸控感應層設置於第一基板、第二基板以及偏光層之至少一者。
於本創作之部分實施方式中，觸控感應層包含多個觸控電極，觸控電極直接接觸第一基板。
於本創作之部分實施方式中，觸控感應層包含多個觸控電極，觸控電極直接接觸第二基板。
於本創作之部分實施方式中，觸控感應層包含多個觸控電極，觸控電極直接接觸偏光層。
於本創作之部分實施方式中，觸控感應層包含多個觸控電極，觸控電極包含奈米銀線。
於本創作之部分實施方式中，觸控感應層包含第一觸控感應層以及第二觸控感應層。第一觸控感應層與第二觸控感應層設置於第一基板之二相對表面、第二基板之二相對表面以及偏光層之二相對表面之任二者。
於本創作之部分實施方式中，觸控感應層包含第 一觸控感應層以及第二觸控感應層。第一觸控感應層與第二觸控感應層設置於第一基板、第二基板以及偏光層之任一者之二相對表面。
於本創作之部分實施方式中，觸控偏光結構更包含離型膜，設置於第一基板相對偏光層之一側。
於本創作之部分實施方式中，觸控偏光結構更包含保護膜，設置於第二基板相對偏光層之一側。
根據本創作之部分實施方式，觸控顯示裝置包含上偏光結構、下偏光結構、液晶模組以及觸控感應層。上偏光結構包含第一基板、第二基板以及偏光層，偏光層設置於第一基板與第二基板之間。偏光層允許具有第一偏振方向的光線穿透，且阻擋具有第二偏振方向的光線，第一偏振方向垂直於第二偏振方向。液晶模組設置於上偏光結構與下偏光結構之間。觸控感應層至少設置於第一基板、第二基板或偏光層。
於本創作之部分實施方式中，觸控感應層包含第一觸控感應層以及第二觸控感應層。第一觸控感應層設置於第一基板、第二基板或偏光層。第二觸控感應層設置於主動元件陣列基板內。
於本創作之部分實施方式中，觸控感應層包含第一觸控感應層以及第二觸控感應層。第一觸控感應層與第二觸控感應層設置於第一基板之二相對表面、第二基板之二相對表面以及偏光層之二相對表面之任二者。
於本創作之部分實施方式中，觸控顯示裝置更包含透明蓋板，設置於上偏光結構相對液晶模組的一側。
於本創作之部分實施方式中，觸控顯示裝置更包含背光模組，設置於下偏光結構相對液晶模組的一側。
100‧‧‧觸控顯示裝置
110‧‧‧背光模組
120‧‧‧下偏光結構
130‧‧‧液晶模組
132‧‧‧主動元件陣列基板
132TS‧‧‧表面
132BS‧‧‧表面
134‧‧‧相對基板
134TS‧‧‧表面
134BS‧‧‧表面
136‧‧‧液晶層
TE‧‧‧觸控電極
TE1‧‧‧觸控電極
TE2‧‧‧觸控電極
TEL‧‧‧導線
SS1‧‧‧基材
SA‧‧‧表面
SB‧‧‧表面
CD1‧‧‧塗佈裝置
CD2‧‧‧塗佈裝置
PR‧‧‧光阻材料
PL‧‧‧光阻層
140‧‧‧上偏光結構
140’‧‧‧偏光結構
142‧‧‧第一基板
142TS‧‧‧表面
142BS‧‧‧表面
144‧‧‧第二基板
144TS‧‧‧表面
144BS‧‧‧表面
146‧‧‧偏光層
146TS‧‧‧表面
146BS‧‧‧表面
147‧‧‧保護膜
148‧‧‧壓敏膠
149‧‧‧離型膜
150‧‧‧框體
160‧‧‧透明蓋板
500‧‧‧曝光機台
510‧‧‧光源
520‧‧‧光罩
530‧‧‧光學元件
TL‧‧‧觸控感應層
TL1‧‧‧觸控傳輸層
TL2‧‧‧觸控接收層
PL1‧‧‧第一部分
PL2‧‧‧第二部分
CM‧‧‧導電材料
CL‧‧‧導電層
CL1‧‧‧部分
CL2‧‧‧部分
WL‧‧‧走線
BA‧‧‧接合區
CW‧‧‧連接線
BL‧‧‧橋接導線
IB‧‧‧絕緣塊
DL‧‧‧顯影液
WS‧‧‧清水
BK1‧‧‧烘烤機台
BK2‧‧‧烘烤機台
A1‧‧‧光學膠
A2‧‧‧光學膠
A3‧‧‧光學膠
OL‧‧‧有機層
OL1‧‧‧導電部分
OL2‧‧‧非導電部分
NW‧‧‧奈米導線
圖1A為依據本創作之部分實施方式之觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖1B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構的示意圖。
圖2A至圖2C為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構的製作過程的示意圖。
圖3A與圖3B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖4A與圖4B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖5A與圖5B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖6A與圖6B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖7A與圖7B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖8A與圖8B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖9A與圖9B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結 構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖10A與圖10B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖11A與圖11B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖12A與圖12B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖13A與圖13B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖14A與圖14B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖15A與圖15B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構與其觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖16為依據本創作之部分實施方式之觸控感應層的上視示意圖。
圖17為依據本創作之部分實施方式之觸控感應層的上視示意圖。
圖18A與圖18B為依據本創作之部分實施方式之觸控感應層的上視示意圖。
圖19A與圖19B為依據本創作之部分實施方式之觸控電極的上視示意圖。
圖20為兩種觸控顯示裝置的色度量測值之比較表。
以下將以圖式揭露本創作之多個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本創作。也就是說，在本創作部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式為之。
圖1A為依據本創作之部分實施方式之觸控顯示裝置100的剖面示意圖。觸控顯示裝置100包含背光模組110、下偏光結構120、液晶模組130、上偏光結構140以及背板或框體150。液晶模組130設置於上偏光結構140與下偏光結構120之間。背光模組110設置於下偏光結構120相對液晶模組130的一側，用以提供光線至液晶模組130。框體150用以承載液晶模組130與背光模組110。框體150的材料可以是剛性較佳的材料，例如金屬、塑膠。
圖1B為依據本創作之部分實施方式之上偏光結構140的示意圖。上偏光結構140包含第一基板142、第二基板144以及偏光層146。第一基板142與第二基板144彼此相互間隔，兩者將偏光層146夾設其中，能對偏光層146提供保護功能，且能限制偏光層146的收縮、形變程度，以確保偏光層146能夠維持穩定的光學特性。
於部分實施方式中，第一基板142與第二基板144是可撓式基材，其材料可為三醋酸纖維素(triacetate cellulose；TAC)。然而，在其他實施方式中，第一基板142與第二基板144可以採用其他介電材料製作，而不以三醋酸纖 維素為限。第一基板142與第二基板144的材料可以是相同或不同的。於部分實施方式中，偏光層146可通過含碘分子的聚合物或染料聚合物進行製作，為控制上偏光結構140的偏光特性的主要結構。舉例而言，偏光層146的材料為聚乙烯醇(polyvinyl alcohol；PVA)、或其他適當材料。於部分實施方式中，偏光層146允許具有第一偏振方向的光線穿透，且阻擋具有第二偏振方向的光線，第一偏振方向垂直於第二偏振方向。
於部分實施方式中，上偏光結構140包含至少部分的觸控感應層TL，而於文中亦稱為觸控偏光結構140。觸控感應層TL至少設置於第一基板142、第二基板144以及偏光層146。舉例而言，於此，觸控感應層TL設置於第二基板144上。觸控感應層TL可採用奈米銀、金屬網格、銦錫氧化物、石墨烯、奈米碳管、導電高分子等材質製作。觸控感應層TL具有多個觸控電極，請待後續圖16至圖18B詳述觸控電極的配置。
於部分實施方式中，上偏光結構140包含壓敏膠(pressure sensitive adhesive；PSA)148，設置於第一基板142相對偏光層146的一側，其可用以黏接液晶模組130(參照圖1A)。壓敏膠148是一類具有對壓力有敏感性的膠粘劑，其材料可包含適當橡膠和適當樹脂。
同時參照圖1A與圖1B，於部分實施方式中，在將上偏光結構140黏貼至液晶模組130之前，上偏光結構140的下表面還設有離型膜149，上偏光結構140的上表面還設有保護膜147。在將上偏光結構140貼合至液晶模組130的過程 中，可以移除離型膜149，而使壓敏膠148外露，進而接觸液晶模組130。保護膜147可保護上偏光結構140免於在製程中刮傷，並且在適當時機可移除保護膜147，以免其降低偏光結構140的穿透率。於此，為便於說明起見，將偏光結構140、離型膜149以及保護膜147的組合統稱為偏光結構140，，但應了解，偏光結構並不以離型膜149以及保護膜147為必要結構。
再回到圖1A，根據觸控顯示裝置100的運作機制，下偏光結構120可搭配上偏光結構140，而允許特定偏振方向的光線穿透，且阻擋具有另一偏振方向的光線。舉例而言，下偏光結構120的穿透軸可與上偏光結構140的穿透軸互相正交，例如：下偏光結構120可允許具有第二偏振方向的光線穿透，且阻擋具有第一偏振方向的光線。或者，於部分實施方式中，下偏光結構120的穿透軸可與上偏光結構140的穿透軸互相平行，例如：下偏光結構120可允許具有第一偏振方向的光線穿透，且阻擋具有第二偏振方向的光線。
以下先描述觸控偏光結構140中觸控感應層TL的製作方法。
圖2A至圖2C為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140的製作過程的示意圖。同時參照圖1B與圖2A至圖2C。於圖2A至圖2C中，僅描述將觸控感應層TL設置於軟性基材上的實施方式。該技術領域具有通常知識者，應可了解，於其他實施方式中，亦可透過其他方法將觸控感應層TL設置於硬質基材上，而不限定於可撓性基材。
參照圖2A，提供一卷基材SS1，捲動該基材SS1 使其經過塗佈裝置CD1、CD2。塗佈裝置CD1內裝有導電材料CM，塗佈裝置CD2內裝有光阻材料PR。透過塗佈裝置CD1將導電材料CM塗佈於基材SS1上後，可選擇性地進行烘烤以使導電材料CM定型，而形成導電層CL。其後，透過塗佈裝置CD2將光阻材料PR塗佈於導電層CL上，光阻材料PR包含有機光敏材料以及適當溶劑。接著，經過烘烤機台BK1進行一次或多次的烘烤而移除光阻材料PR內溶劑使光阻材料PR定型，而形成光阻層PL，最後收卷成卷。
於本實施方式中，塗佈裝置CD1與塗佈裝置CD2可以採用各種濕式塗佈方式設置導電層CL與光阻層PL，例如刮刀式塗佈(Comma Coating)、或滾筒式塗布(Roll Coating)或擠壓式塗布(Extrusion Coating)。於其他實施方式中，可以採用乾式塗佈方式設置導電層CL，例如化學氣相沉積法等。
於此，導電材料CM可由奈米導線混和適當有機材料而形成成，其中奈米導線可為奈米銀線、等，而使導電層CL為聚合物/奈米導線複合材料。或者，於其他實施方式中，導電材料CM或導電層CL可為具有較高導電係數的材料層，例如金屬層或透明金屬氧化物層，例如銀、銅、氧化銦錫等。導電材料CM或導電層CL可以透過其他方式設置於基材SS1上，而不以圖中所繪濕式塗佈為限。舉例而言，導電材料CM或導電層CL(例如金屬層或透明金屬氧化物層)可藉由乾式塗佈方式(例如沉積方式)設置於基材SS1上。
於本實施方式中，基材SS1可以是單一基板，例 如單個第一基板142、單個第二基板144或單個偏光層146(參照圖1B)。或者，於部分實施方式中，基材SS1可以是複合基板，例如第一及第二基板142及144內夾偏光層146的結構(參照圖1B)。當基材SS1為可撓性基材時，第一基板142、第二基板144以及/或偏光層146(參照圖1B)為可撓性基材。於其他實施方式中，當基材SS1為硬質基材時，第一基板142、第二基板144以及/或偏光層146(參照圖1B)可為硬質基材。
參照圖2B，以一曝光機台500針對基材SS1上的光阻層PL進行一曝光步驟。於此，曝光機台500內含有光源510、光罩520以及適當光學元件530。光源510能發出適當光線以使光阻層PL反應。具體而言，光源510的光線波長搭配光阻層PL，例如為光源510為紫外光光源。光罩520用以提供來自光源510的光線適當的圖樣。光學元件530用以調整光線，例如用以吸收光線以降低反射光強度，或例如為透鏡用以聚集光線至特定區域，光學元件530的位置不以圖中為限。藉此，光阻層PL的第一部分PL1受到光線曝光而反應，而光阻層PL的第二部分PL2未受到光線曝光而維持實質未變的。
參照圖2C，以顯影液DL對光阻層PL進行顯影。於本實施方式中，光阻層PL可由正型光阻所組成，光阻層PL的第一部分PL1(參照圖2B)會經由化學顯影(chemical development)被顯影液DL溶解，而光阻層PL的第二部分PL2不會被顯影液DL溶解。然而，顯影液DL可經由擴散方式通過光阻層PL的第二部分PL2，而經由物理顯影(physical development)分解導電層CL的部分CL2。舉例而言，導電層 CL的部分CL2內的奈米導線可能被分解而離開導電層CL的部分CL2，進而降低導電層CL的部分CL2的導電性。導電層CL的部分CL1內的奈米導線仍維持在內，而仍具有適當導電性而能作為導體。藉此，導電層CL的部分CL1可以形成觸控感應層TL的觸控電極，而導電層CL的部分CL2可作為絕緣體隔絕兩個相鄰的觸控電極。
接著，以清水WS(例如去離子水(De-ionized water))進行清洗步驟，以移除顯影液DL。其後，經由烘烤機台BK2進行一次或多次的烘烤而移除清水WS，最後收卷成卷。
藉由上述方法，可將觸控感應層TL的觸控電極形成於基材SS1上。其後，可以選擇性透過適當貼合方式，形成本創作之各實施方式的偏光結構140’。
同時參照圖1B與圖2A至圖2C。詳細而言，在部分實施方式中，當基材SS1為第一基板142或第二基板144時，先將具有觸控感應層TL(例如導電層CL)的第一基板142或第二基板144與偏光層146貼合，其後將保護膜147貼於第二基板144相對偏光層146的一側。接著，再塗佈壓敏膠148於離型膜149上，並使離型膜149以設有壓敏膠148的一側貼於第一基板142相對偏光層146的一側。如此，可得到偏光結構140’。
或者，於部分實施方式中，當基材SS1為偏光層146時，先將具有觸控感應層TL(例如導電層CL)的偏光層146與第一基板142及第二基板144貼合，其後將保護膜147貼於第二基板144相對偏光層146的一側。接著，再塗佈壓敏膠 148於離型膜149上，並使離型膜149以設有壓敏膠148的一側貼於第一基板142相對偏光層146的一側。如此，可得到偏光結構140’。於其他實施方式中，可以透過其他種方法而設置觸控感應層TL於基材SS1上，並不以本實施方式列舉為限。
於本創作之部分實施方式中，觸控感應層TL可為單層式或雙層式的觸控結構。單層式觸控感應層TL的詳細配置可參考圖16以及圖17，雙層式觸控感應層TL的詳細配置可參考圖18A以及圖18B，在此先不贅言。以下圖3A至圖8B以單層式觸控感應層TL為例，圖9A至圖15B以雙層式觸控感應層TL為例，來說明本創作的各種實施方式。
圖3A與圖3B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式中，觸控偏光結構140的觸控感應層TL為單層式的觸控結構，設置於觸控偏光結構140的第二基板144相對偏光層146的一側，例如位於第二基板144的上表面144TS。
於本實施方式中，圖1B中，觸控顯示裝置100包含透明蓋板160以及光學膠A3。透明蓋板160透過光學膠A3設置於偏光結構140相對液晶模組130的一側，以保護偏光結構140的觸控感應層TL。於本實施方式中，光學膠A3黏接觸控感應層TL與透明蓋板160。觸控顯示裝置100的製造方法可以是：將圖3A的偏光結構140’中的離型膜149移除後，將其貼於液晶模組130的上表面。接著，將圖3A的偏光結構140’中的保護膜147移除後，將透明蓋板160透過光學膠A3貼於觸控感應層TL上。
於此，在偏光結構140’中，還可設有光學膠A1與A2，用以在前述製程中黏接偏光層146至第一基板142、第二基板144。於各實施方式中，光學膠A1、A2、A3是指具有高穿透率的適當黏著劑。舉例而言，光學膠A1、A2、A3的穿透率大於60%，甚至大於80%。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅述。
圖4A與圖4B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式與前述實施方式相似，差別在於：本實施方式中，觸控偏光結構140的單層式觸控感應層TL設置於觸控偏光結構140的第二基板144朝向偏光層146的一側，例如位於第二基板144的下表面144BS。於本實施方式中，光學膠A2黏接觸控感應層TL與偏光層146。於本實施方式中，觸控感應層TL受到第二基板144的保護而可避免遭外力損傷，可以省略透明蓋板160以及光學膠A3的配置，以達到輕薄效果。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅述。
圖5A與圖5B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式與前述實施方式相似，差別在於：本實施方式中，觸控偏光結構140的單層式觸控感應層TL設置於觸控偏光結構140的第一基板142相對偏光層146的一側，例如位於第一基板142的下表面142BS。於本實施方式中，壓敏膠148黏接觸控感應層TL與液晶模組130。於部分其他實施方式中，可以省略透明蓋板160以及光學膠A3的配置，以達到輕薄效果。本實施方式 的其他細節大致如前所述，在此不再贅述。
圖6A與圖6B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式與前述實施方式相似，差別在於：本實施方式中，觸控偏光結構140的單層式觸控感應層TL設置於觸控偏光結構140的第一基板142朝向偏光層146的一側，例如位於第一基板142的上表面142TS。於本實施方式中，光學膠A1黏接觸控感應層TL與偏光層146。於部分其他實施方式中，可以省略透明蓋板160以及光學膠A3的配置，以達到輕薄效果。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅述。
圖7A與圖7B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式與前述實施方式相似，差別在於：本實施方式中，觸控偏光結構140的單層式觸控感應層TL設置於觸控偏光結構140的偏光層146朝向第一基板142的一側，例如位於偏光層146的上表面146TS。於本實施方式中，光學膠A2黏接觸控感應層TL與第二基板144。於部分其他實施方式中，可以省略透明蓋板160以及光學膠A3的配置，以達到輕薄效果。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅述。
圖8A與圖8B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式與前述實施方式相似，差別在於：本實施方式中，觸控偏光結構140的單層式觸控感應層TL設置於觸控偏光結構140的偏光層146朝向第二基板144的一側，例如位於偏光層146的下 表面146BS。於本實施方式中，光學膠A1黏接觸控感應層TL與第一基板142。於部分其他實施方式中，可以省略透明蓋板160以及光學膠A3的配置，以達到輕薄效果。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅述。
圖9A與圖9B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式中，觸控偏光結構140的觸控感應層TL為雙層式的觸控結構，觸控感應層TL包含觸控傳輸層TL1以及觸控接收層TL2，分別設置於觸控偏光結構140的第二基板144的相對二表面144BS、144TS。於本實施方式中，光學膠A2黏接觸控傳輸層TL1與偏光層146，光學膠A3黏接觸控接收層TL2與透明蓋板160。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅言。
圖10A與圖10B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式中，觸控感應層TL的觸控傳輸層TL1以及觸控接收層TL2，分別設置於觸控偏光結構140的第一基板142的相對二表面142BS、144TS。於本實施方式中，壓敏膠148黏接觸控傳輸層TL1與液晶模組130，光學膠A1黏接觸控接收層TL2與偏光層146。於部分其他實施方式中，可以省略透明蓋板160以及光學膠A3的配置，以達到輕薄效果。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅言。
圖11A與圖11B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式中，觸控偏光結構140包含觸控感應層TL的觸控傳輸層 TL1與觸控接收層TL2。觸控傳輸層TL1設置於觸控偏光結構140的第一基板142相對偏光層146的表面142BS，觸控接收層TL2設置於觸控偏光結構140的第二基板144相對偏光層146的表面144TS。於本實施方式中，壓敏膠148黏接觸控傳輸層TL1與液晶模組130，光學膠A3黏接觸控接收層TL2與透明蓋板160。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅言。
圖12A與圖12B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式中，觸控偏光結構140包含觸控感應層TL的觸控傳輸層TL1與觸控接收層TL2。觸控傳輸層TL1設置於觸控偏光結構140的第一基板142朝向偏光層146的表面142TS，觸控接收層TL2設置於觸控偏光結構140的第二基板144相對偏光層146的表面144TS。於本實施方式中，光學膠A1黏接觸控傳輸層TL1與偏光層146，光學膠A3黏接觸控接收層TL2與透明蓋板160。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅言。
圖13A與圖13B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式中，觸控偏光結構140包含觸控感應層TL的觸控傳輸層TL1與觸控接收層TL2。觸控傳輸層TL1以及觸控接收層TL2分別設置於偏光層146的相對兩表面146BS與146TS。於本實施方式中，光學膠A1黏接觸控傳輸層TL1與第一基板142，光學膠A2黏接觸控接收層TL2與第二基板144。於部分其他實施方式中，可以省略透明蓋板160以及光學膠A3的配置，以達到輕薄效果。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅 言。
圖14A與圖14B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式中，觸控偏光結構140包含觸控感應層TL的觸控接收層TL2，而不包含觸控傳輸層TL1。觸控接收層TL2設置於第二基板144相對偏光層146的表面144TS。
於部分實施方式中，液晶模組130包含有主動元件陣列基板132、相對基板134以及夾設於其中的液晶層136。觸控傳輸層TL1可嵌於液晶模組130中，例如為內嵌式(In cell)或外嵌式(On cell)的配置。具體而言，於本實施方式中，觸控傳輸層TL1可設置於液晶模組130的相對基板134之上表面134TS或下表面134BS。亦即，於部分實施方式中，觸控傳輸層TL1可設置於液晶模組130的相對基板134與液晶層136之間。於本實施方式中，光學膠A3黏接觸控接收層TL2與透明蓋板160，透明蓋板160可保護觸控接收層TL2免於刮傷。
於此，主動元件陣列基板132包含有透明基板以及設置於其上的資料線、掃描線、主動元件、畫素電極等。透明基板可為硬質基板或可撓式基板，例如玻璃、強化玻璃、聚碳酸脂(polycarbonate；PC)、聚對苯二甲酸乙二脂(polyethylene terephthalate；PET)、或其他環烯共聚物(cyclic olefin copolymer)等。主動元件可例如為薄膜電晶體，其可具有源極、汲極以及閘極。主動元件的閘極連接掃描線，主動元件的源極連接資料線，主動元件的汲極連接畫素電極。藉此，經由控制掃描線的訊號，可以使主動元件開啟，而 將顯示訊號傳遞至畫素電極，進而控制液晶層136。
於部分實施方式中，相對基板134可為彩色濾光基板，其在透明基板上有多個彩色濾光單元分別對應主動元件陣列基板132的各個畫素電極，以提供畫素各種顏色。或者，於其他實施方式中，相對基板134可不具有彩色濾光單元。於部分實施方式中，彩色濾光單元可直接設置於主動元件陣列基板132。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅言。
圖15A與圖15B為依據本創作之部分實施方式之觸控偏光結構140’與其觸控顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式與圖14A及14B的實施方式相似，差別在於：本實施方式中，觸控接收層TL2設置於液晶模組130的主動元件陣列基板132的上表面132TS或下表面132BS。亦即，於部分實施方式中，觸控傳輸層TL1可設置於液晶模組130的主動元件陣列基板132與液晶層136之間。觸控傳輸層TL1可以主動元件陣列基板132上的薄膜電晶體、掃描線、資料線等一同製作。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅言。
圖16為依據本創作之部分實施方式之觸控感應層TL的上視示意圖。本實施方式之觸控感應層TL包含單層的觸控電極。具體而言，觸控感應層TL包含多個觸控電極TE以及走線WL。觸控電極TE設置於基材SS1(例如前述的第一基板142、第二基板144或偏光層146)的表面SA(例如前述的表面142TS、142BS、144TS、144BS、146TS或146BS)上。走線WL分別將觸控電極TE連接至接合區BA。走線WL可包含適當導電材料，例如銅。在前述卷對卷製程後，接合區BA可 連接一軟性電路板(未繪示)，軟性電路板上可以設有處理晶片(未繪示)，以處理觸控訊號。
圖17為依據本創作之部分實施方式之觸控感應層TL的上視示意圖。本實施方式與圖16的實施方式差異在於：本實施方式包含兩個軸向的觸控電極TE1、TE2。具體而言，觸控感應層TL包含多個觸控電極TE1、TE2。如圖所示，觸控電極TE1呈第一軸向排列，觸控電極TE2呈第二軸向排列，觸控電極TE1與觸控電極TE2相互交叉且絕緣地設置於基材SS1(例如前述的第一基板142、第二基板144或偏光層146)的同一表面SA(例如前述的表面142TS、142BS、144TS、144BS、146TS或146BS)。
於本實施方式中，觸控感應層TL還包含連接線CW、橋接導線BL以及絕緣塊IB。連接線CW與觸控電極TE1、TE2可由同一層體形成。連接線CW連接相鄰的觸控電極TE2。橋接導線BL連接相鄰的觸控電極TE1。橋接導線BL可由透明或不透明的導電材料所形成，例如銀、銅、氧化銦錫等。絕緣塊IB設置與連接線CW與橋接導線BL之間且將連接線CW與橋接導線BL分隔，而使觸控電極TE1、TE2電性隔絕。
圖18A與圖18B為依據本創作之部分實施方式之觸控感應層TL的上視示意圖。本實施方式與圖16的實施方式差異在於：本實施方式中，觸控感應層TL為雙層式，其包含觸控傳輸層TL1以及觸控接收層TL2，分別設置於表面SA以及表面SB。具體而言，觸控傳輸層TL1包含觸控電極TE1，觸控接收層TL2包含觸控電極TE2。觸控電極TE1與觸控電極TE2 分別連接於周邊區域的導電線路，藉由周邊區域的導電線路將觸摸信號傳輸至控制器進行運算，從而確定觸碰位置的座標。於此，觸控電極TE1、TE2所設置的表面SA、SB可屬於同一基材(例如前述的第一基板142、第二基板144或偏光層146)或不同基材(例如前述的第一基板142、第二基板144以及偏光層146之任二者)。舉例而言，表面SA、SB可以是任二個前述的表面142TS、142BS、144TS、144BS、146TS或146BS。
上述的觸控電極TE、TE1以及TE2可為聚合物/奈米導線(或其他導電粒子)複合材料。於其他實施方式中，觸控電極TE、TE1以及TE2可採用透明導電材料製成，該透明導電材料可以選自下列群組的其中之一或其組合：氧化銦錫(ITO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋅(ZnO)、二氧化鋅(ZnO2)、二氧化錫(SnO2)、三氧化二銦(In2O3)。或者，上述的觸控電極TE1以及TE2可以是金屬網格，其材料可以是金屬，例如銀、銅。於其他實施方式中，上述的觸控電極TE1以及TE2可包含石墨烯、奈米碳管等。
圖19A為根據本創作之部分實施方式之觸控電極TE(例如前述觸控電極TE1以及TE2)的上視圖。於本實施方式中，觸控電極TE包含導電網格，其由複數條導線TEL構成。導線TEL可由高導電性材料組成，其可為透光或不透光。舉例而言，導線TEL由金屬形成，例如銅。或者，於其他實施方式中，導線TEL由導電氧化物形成，例如氧化銦錫。導線TEL還可構成前述的連接線CW以及走線WL。本實施方式的其他細 節大致如前所述，在此不再贅言。
圖19B為根據本創作之部分實施方式之觸控電極TE(例如前述觸控電極TE1以及TE2)的上視圖。於本實施方式中，觸控電極TE包含奈米導線NW，設置於有機層OL中。具體而言，有機層OL可設置於前述基材SS1上，且其具有導電部分OL1與非導電部分OL2。奈米導線NW在導電部分OL1的濃度較高，奈米導線NW縱橫交錯且相互交疊，形成高導電網路。相較之下，奈米導線NW在導電部分OL1的濃度較低，而使非導電部分OL2為實質絕緣的。藉此，可以形成觸控電極TE。此外，奈米導線NW具有相當高之長寬比，而構成的網絡則相當稀鬆，如此一來可產生極高透光效果，高導電性與高透射率。導電部分OL1(包含奈米導線NW者)還可構成前述的連接線CW以及走線WL。本實施方式的其他細節大致如前所述，在此不再贅言。
圖20為多種觸控顯示裝置的性能參數之比較表。於此圖中，比較例為觸控面板與顯示面板分別製作後再進行組裝貼合的觸控顯示裝置，實施例的樣品1與樣品2是採用前述圖3B的結構。在色度、亮度與亮度均勻度的性能項目中，本案實施例的觸控顯示裝置與比較例相比，差異不大。從此圖可知，本案實施例的觸控顯示裝置能夠達到良好的顯示效果，符合使用者需求。
於本創作之多個實施方式中，藉由將至少部分的觸控感應層設置於偏光結構內，可實現觸控顯示裝置的輕薄化。觸控感應層可以為單層結構，設置於偏光結構的一表面。 或者，觸控感應層可以為雙層結構，具有觸控傳輸層以及觸控接收層，可設置於偏光結構的二表面。或者，觸控感應層的觸控接收層可設置於偏光結構的一表面，而液晶模組內可以配置有觸控傳輸層，以與偏光結構內的觸控接收層搭配，而偵測觸控訊號。
於本創作之部分實施方式中，雖然本創作已以多種實施方式揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (14)

  1. 一種觸控偏光結構，包含：一第一基板；一第二基板；一偏光層，設置於該第一基板與該第二基板之間，其中該偏光層允許具有一第一偏振方向的光線穿透，且阻擋具有一第二偏振方向的光線，該第一偏振方向垂直該第二偏振方向；以及一觸控感應層，設置於該第一基板、該第二基板以及該偏光層之至少一者。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控偏光結構，其中該觸控感應層包含複數個觸控電極，該些觸控電極直接接觸該第一基板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控偏光結構，其中該觸控感應層包含複數個觸控電極，該些觸控電極直接接觸該第二基板。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控偏光結構，其中該觸控感應層包含複數個觸控電極，該些觸控電極直接接觸該偏光層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控偏光結構，其中該觸控感應層包含複數個觸控電極，該些觸控電極包含 奈米銀線。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控偏光結構，其中該觸控感應層包含：一觸控傳輸層；以及一觸控接收層，位於該觸控傳輸層的上方，其中該觸控傳輸層與該觸控接收層設置於該第一基板之二表面、該第二基板之二表面以及該偏光層之二表面之任二者。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控偏光結構，其中該觸控感應層包含：一觸控傳輸層；以及一觸控接收層，位於該觸控傳輸層的上方，其中該觸控傳輸層與該觸控接收層設置於該第一基板、該第二基板以及該偏光層之任一者之二相對表面。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控偏光結構，更包含：一離型膜，設置於該第一基板相對該偏光層之一側。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控偏光結構，更包含：一保護膜，設置於該第二基板相對該偏光層之一側。
  10. 一種觸控顯示裝置，包含： 一上偏光結構，包含：一第一基板；一第二基板；以及一偏光層，設置於該第一基板與該第二基板之間，其中該偏光層允許具有一第一偏振方向的光線穿透，且阻擋具有一第二偏振方向的光線，該第一偏振方向垂直於該第二偏振方向；一下偏光結構；一液晶模組，設置於該上偏光結構與該下偏光結構之間；以及一觸控感應層，至少設置於該第一基板、該第二基板或該偏光層。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控顯示裝置，其中該觸控感應層包含：一觸控接收層，設置於該第一基板、該第二基板或該偏光層；以及一觸控傳輸層，設置於該液晶模組內。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控顯示裝置，其中該觸控感應層包含：一觸控傳輸層；以及一觸控接收層，設置於該觸控傳輸層之上方，其中該觸控傳輸層與該觸控接收層設置於該第一基板之二表面、該第二基板之二表面以及該偏光層之二表面之任二者。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之觸控顯示裝置，更包含：一透明蓋板，設置於該上偏光結構相對該液晶模組的一側。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之觸控顯示裝置，更包含：一背光模組，設置於該下偏光結構相對該液晶模組的一側。
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