TWI422905B - 具觸控面板之顯示裝置 - Google Patents

Description

具觸控面板之顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種具觸控面板之顯示裝置。

隨著觸控技術的日益成熟，加上現代人對於產品使用上的人性化介面及體積輕薄化之要求下，觸控面板已廣泛地應用於各種資訊產品上，如手持通訊器材、個人數位助理、衛星導航裝置及筆記型電腦等。

現有之觸控面板，不論是藉由直接判斷接觸點之電阻式觸控面板或者是透過感應電容值變化判斷接觸點之電容式觸控面板，大多是利用貼附之方式組裝至顯示裝置上。由於此種組裝方式係將原本個別獨立之模組進行結合組裝，如此將造成組裝後的觸控面板以及顯示裝置層組結構過多，導致光線穿透率下降，且模組厚度以及重量的增加亦不符電子產品輕薄之趨勢。

因此，如何整合觸控面板以及顯示裝置，使其利用最少之層組結構達到整體模組輕薄化之目的，即成為本發明創作之目的。

因此本發明的目的就是在提供一種具觸控面板之顯示裝置，藉由整合觸控面板以及顯示裝置，簡化組裝後之層組結構，以降低整體模組之厚度以及重量。

根據本發明實施例之具觸控面板之顯示裝置，包含顯 示單元以及觸控感測單元，其中顯示單元包含主動陣列基板、彩色濾光基板以及顯示媒介層。主動陣列基板包含第一基板以及由複數個主動元件形成的陣列層，其中第一基板具有一第一面以及一第二面，且陣列層鄰近於第一面且遠離第二面。彩色濾光基板與主動陣列基板平行設置且面對第一基板之第一面，而顯示媒介層係配置於主動陣列基板以及彩色濾光基板之間。觸控感測單元係整合於主動陣列基板，用以感測該顯示單元被一物件所觸控的位置。

依照本發明具觸控面板之顯示裝置之一實施例，觸控感測單元係為電阻式觸控面板或電容式觸控面板。

依照本發明具觸控面板之顯示裝置之一實施例，更包含設於陣列層以及觸控感測單元之間之遮蔽層。

依照本發明具觸控面板之顯示裝置之一實施例，顯示單元係為液晶顯示器，且包含第一偏光層以及第二偏光層，其中顯示媒介層係為液晶材料所組成。

依照本發明具觸控面板之顯示裝置之一實施例，顯示單元係為雙穩態顯示器，其中顯示媒介層係為電泳材料所組成。

依照本發明具觸控面板之顯示裝置之一實施例，顯示單元係為電濕潤顯示器，其中顯示媒介層係為油墨以及水所組成。

綜上所述，本發明具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元係整合於主動陣列基板上，且觸控感測單元可為電阻式觸控面板或電容式觸控面板，藉此利用最少之層組結構達到整體模組輕薄化之目的，以降低整體模組之厚度以及重 量。

請參照第1圖，其係繪示本發明第一實施例之具觸控面板之顯示裝置的結構示意圖。本發明第一實施例之具觸控面板之顯示裝置包含一顯示單元110、一觸控感測單元120、一第一偏光層130以及一第二偏光層140，其中顯示單元110包含一彩色濾光基板111、一主動陣列基板114以及一配置於彩色濾光基板111以及主動陣列基板114之間的顯示媒介層119。觸控感測單元120係整合於主動陣列基板114上，第一偏光層130係配置於觸控感測單元120上，且第二偏光層140係配置於彩色濾光基板111上。

主動陣列基板114包含一第一基板115以及一設於第一基板115上之陣列層116，其中陣列層116包含有複數個主動元件(例如是薄膜電晶體TFT開關元件或是二極體開關元件)、複數掃描線與資料線。第一基板115包含一第一面117以及一第二面118，第一面117係鄰接於陣列層116，而第二面118係遠離於陣列層116。彩色濾光基板111包含一第二基板112以及一設於第二基板112上之彩色濾光膜113。

在本實施例中，顯示媒介層119係為液晶材料所組成，藉由搭配第一偏光層130以及第二偏光層140以控制光線穿透。然本發明之顯示單元110並不限定於液晶顯示器，其他需利用到陣列層116來控制畫素之顯像並利用彩色濾光片113來達到全彩化之顯示器均為本發明保護之範疇，如雙穩態顯示器及電濕潤顯示器等(未繪示)。在顯示單元110 為雙穩態顯示器(例如是Electrophoretic Display，EPD)之實施例中，顯示媒介層119係為電泳材料所組成；而在顯示單元110為電濕潤顯示器(Electrowetting Display)之實施例中，顯示媒介層119係為油墨以及水所組成。此外，雙穩態顯示器或電濕潤顯示器之實施例也因為顯示媒介層119具有不同的光學機制，因此不包含偏光層。由於顯示單元110在本發明僅為實施例之說明敘述，在此僅以液晶顯示器作為本發明實施例之說明，並不用以限定本發明之範圍。

請參照第2圖，其係繪示本發明第一實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元120係為電阻式觸控面板之實施態樣。觸控感測單元120係設於第一基板115之第二面118上，且包含一第一導電層161、一第二導電層162以及複數間隙子163。第一導電層161係設於第一基板115上，第二導電層162係設於第一偏光層130上，且複數間隙子(Spacer)163係配置於第一導電層161以及第二導電層162之間。

請參照第3圖，其係繪示本發明第一實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元120係為電容式觸控面板之實施態樣。觸控感測單元120包含一第三導電層171以及一第四導電層172，其中第三導電層171係設於第一基板115之第一面117上，且第四導電層172係設於第一基板115之第二面118上。其中，第三導電層171與第四導電層172皆為圖案化的導電層。再者，陣列層116甚至可以與第三導電層171整合為同一層，例如陣列層116中的掃描線或是資料線可以視為是第三導電層171，作為觸控單源的感測線路。

請參照第4圖以及第5圖，第4圖係繪示本發明第一實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元120係為電容式觸控面板之另一實施態樣；第5圖係繪示第4圖中觸控感測單元120之剖面方向示意圖。在本實施例中，第三導電層171以及第四導電層172係設於第一基板115之第二面118上，其中第三導電層171包含複數個第一感測電極178以及複數個第二感測電極179。每兩相鄰的第一感測電極178以及第二感測電極179之間設有一第一橋接電極173(由第四導電層構成)將兩個感測電極相互電性連接。

請參照第6圖，其係繪示本發明第一實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元120係為電容式觸控面板之另一實施態樣。觸控感測單元120包含一第一絕緣層174、第三導電層171以及第四導電層172，其中第三導電層171係設於第一基板115之第二面118上，第四導電層172係設於第一偏光層130上，且第一絕緣層174係設於第三導電層171以及第四導電層172之間。其中，第三導電層171與第四導電層172皆為圖案化的導電層。

請參照第7圖，其係繪示本發明第一實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元120係為電容式觸控面板之另一實施態樣。在本實施例中，第三導電層171以及第四導電層172係設於第一基板115之第一面117上，其中第三導電層171包含複數個第一感測電極178以及複數個第二感測電極179。其中，每兩相鄰的第一感測電極178以及第二感測電極179之間設有一第二橋接電極175(由第四導電層構成)將兩個感測電極相互電性連接。

請參照第8圖，其係繪示本發明第一實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元120係為電容式觸控面板之另一實施態樣。觸控感測單元120包含一第二絕緣層176、第三導電層171以及第四導電層172，其中第三導電層171係設於主動陣列基板114之陣列層116上，第四導電層172係設於主動陣列基板114之第一基板115上，且第二絕緣層176係設於第三導電層171以及第四導電層172之間。其中，第三導電層171與第四導電層172皆為圖案化的導電層。

此外，在上述觸控感測單元120為電容式觸控面板之實施態樣中，為避免觸控訊號與來自顯示單元的顯示驅動訊號間的相互干擾，可在觸控感測單元120與陣列層116間配置一遮蔽層(未繪示)，以減少因訊號干擾所造成的誤感應動作。

請參照第9圖，其係繪示本發明第二實施例之具觸控面板之顯示裝置的結構示意圖。本發明第二實施例之具觸控面板之顯示裝置包含一顯示單元210、一觸控感測單元220、一第一偏光層230以及一第二偏光層240，其中顯示單元210包含一第二基板212、一彩色濾光膜211、一主動陣列基板214以及一顯示媒介層219。

彩色濾光膜211係配置於主動陣列基板214的陣列層216之遠離第一基板215之一面上，且顯示媒介層219係配置於彩色濾光膜211以及第二基板212之間。觸控感測單元220係整合於主動陣列基板214上，第一偏光層230係配置於觸控感測單元220上，且第二偏光層240係配置於第二基板212上。

本發明第二實施例與第一實施例之具觸控面板之顯示裝置差異處僅在於，第二實施例具觸控面板之顯示裝置中彩色濾光膜211係藉由COA(Color filter On Array)製程整合於主動陣列基板214上，因此第二實施例中的彩色濾光膜211不需另一獨立基板供其配置，透過減少基板之數量以提高光穿透率。此外請參照第10圖至第15圖，其中觸控感測單元220亦可如第一實施例包含電阻式觸控面板以及電容式觸控面板，由於觸控感測單元220之配置均同第一實施例，請容此不多作敘述。

由上述本發明兩實施例可知，本發明具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元120(220)係整合於主動陣列基板114(214)上，且觸控感測單元120(220)可為電阻式觸控面板或電容式觸控面板，藉此利用最少之層組結構達到整體模組輕薄化之目的，以降低整體模組之厚度以及重量。

雖然本發明已以數實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，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、210‧‧‧顯示單元

111‧‧‧彩色濾光基板

112、212‧‧‧第二基板

113、211‧‧‧彩色濾光膜

114、214‧‧‧主動陣列基板

115、215‧‧‧第一基板

116、216‧‧‧陣列層

117、217‧‧‧第一面

118、218‧‧‧第二面

119、219‧‧‧顯示媒介層

120、220‧‧‧觸控感測單元

130、230‧‧‧第一偏光層

140、240‧‧‧第二偏光層

161、261‧‧‧第一導電層

162、262‧‧‧第二導電層

163、263‧‧‧間隙子

171、271‧‧‧第三導電層

172、272‧‧‧第四導電層

173、273‧‧‧第一橋接電極

174、274‧‧‧第一絕緣層

175、275‧‧‧第二橋接電極

176、276‧‧‧第二絕緣層

178、278‧‧‧第一感測電極

179、279‧‧‧第二感測電極

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：第1圖係本發明第一實施例之具觸控面板之顯示裝置的結構示意圖。

第2圖係本發明第一實施例具觸控面板之顯示裝置中 觸控感測單元係為電阻式觸控面板之實施態樣。

第3圖係本發明第一實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元係為電容式觸控面板之實施態樣。

第4圖係本發明第一實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元係為電容式觸控面板之另一實施態樣。

第5圖係第4圖具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元之AA剖面方向示意圖。

第6圖係本發明第一實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元係為電容式觸控面板之另一實施態樣。

第7圖係本發明第一實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元係為電容式觸控面板之另一實施態樣。

第8圖係本發明第一實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元係為電容式觸控面板之另一實施態樣。

第9圖係本發明第二實施例之具觸控面板之顯示裝置的結構示意圖。

第10圖係本發明第二實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元係為電阻式觸控面板之實施態樣。

第11圖係本發明第二實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元係為電容式觸控面板之實施態樣。

第12圖係本發明第二實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元係為電容式觸控面板之另一實施態樣。

第13圖係本發明第二實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元係為電容式觸控面板之另一實施態樣。

第14圖係本發明第二實施例具觸控面板之顯示裝置中觸控感測單元係為電容式觸控面板之另一實施態樣。

第15圖係本發明第二實施例具觸控面板之顯示裝置中 觸控感測單元係為電容式觸控面板之另一實施態樣。

110‧‧‧顯示單元

111‧‧‧彩色濾光基板

112‧‧‧第二基板

113‧‧‧彩色濾光膜

114‧‧‧主動陣列基板

115‧‧‧第一基板

116‧‧‧陣列層

117‧‧‧第一面

118‧‧‧第二面

119‧‧‧顯示媒介層

120‧‧‧觸控感測單元

130‧‧‧第一偏光層

140‧‧‧第二偏光層

Claims (12)

1. 一種具觸控面板之顯示裝置，包含：一顯示單元，包含：一主動陣列基板，包含一第一基板以及一由複數個主動元件形成之陣列層，其中該第一基板具有一第一面以及一第二面，該陣列層鄰近於該第一面且遠離該第二面；一第二基板，與該主動陣列基板平行設置且面對該第一基板之該第一面；一彩色濾光膜，配置於該主動陣列基板之該陣列層之遠離該第一基板之一面上；及一顯示媒介層，配置於該彩色濾光膜以及該第二基板之間；以及一觸控感測單元，整合於該主動陣列基板，用以感測該顯示單元被一物件所觸控的位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具觸控面板之顯示裝置，更包含：一第一偏光層，係配置於該觸控感測單元上；以及一第二偏光層，係配置於該第二基板上；其中，該顯示媒介層係為液晶材料所組成。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具觸控面板之顯示裝置，其中該觸控感測單元係為一電阻式觸控面板，且設於該第一基板之該第二面上，其中該電阻式觸控面板包含一第一導電層、一第二導電層以及複數間隙子，該第一導電層係設於該第一基板上，該第二導電層係設於 該第一偏光層上，且該些間隙子係配置於該第一導電層以及該第二導電層之間。
4. 如申請專利範圍第2項所述之具觸控面板之顯示裝置，其中該觸控感測單元係為一電容式觸控面板，且包含一第三導電層以及一第四導電層。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具觸控面板之顯示裝置，其中該第三導電層係設於該第一基板之該第一面上，且該第四導電層係設於該第一基板之該第二面上。
6. 如申請專利範圍第4項所述之具觸控面板之顯示裝置，其中該第三導電層以及該第四導電層係設於該第一基板之該第二面上，且該第三導電層包含複數個第一感測電極與複數個第二感測電極，兩相鄰的該些第一感測電極藉由該第四導電層作為連接橋樑相互電性連接。
7. 如申請專利範圍第4項所述之具觸控面板之顯示裝置，其中該電容式觸控面板更包含一第一絕緣層，該第三導電層係設於該第一基板之該第二面上，該第四導電層係設於該第一偏光層上，且該第一絕緣層係設於該第三導電層以及該第四導電層之間。
8. 如申請專利範圍第4項所述之具觸控面板之顯示裝置，其中該第三導電層以及該第四導電層係設於該第一基板之該第一面上，且該第三導電層包含複數個第一 感測電極與複數個第二感測電極，兩相鄰的該些第一感測電極藉由該第四導電層作為連接橋樑相互電性連接。
9. 如申請專利範圍第4項所述之具觸控面板之顯示裝置，其中該電容式觸控面板更包含一第二絕緣層，該第三導電層係設於該主動陣列基板之該陣列層上，該第四導電層係設於該主動陣列基板之該第一基板上，且該第二絕緣層係設於該第三導電層以及該第四導電層之間。
10. 如申請專利範圍第4項所述之具觸控面板之顯示裝置，更包含一遮蔽層，設於該陣列層以及該觸控感測單元之間。
11. 如申請專利範圍第1項所述之具觸控面板之顯示裝置，其中該顯示媒介層係為電泳材料所組成。
12. 如申請專利範圍第1項所述之具觸控面板之顯示裝置，其中該顯示媒介層係為油墨以及水所組成。