TW201539262A - 觸控顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於一種觸控顯示裝置，包括：一顯示模組，包含複數個顏色不同的第一子畫素、第二子畫素、與第三子畫素；以及複數個觸控單元，設置於該顯示模組上，每個該觸控單元包括：兩第一電極塊，沿一第一方向排列；兩電性連接的第二電極塊，沿一第二方向排列；一橋接線，電性連接兩第一電極塊，該橋接線相對於該第一方向具有一大於零的角度(θ1)；以及一絕緣層，設置於該橋接線與兩第二電極塊之間；其中，兩沿該第一方向相鄰的橋接線係以一平行該第二方向的軸對稱設置，且兩沿該第二方向相鄰的橋接線係以一平行該第一方向的軸對稱設置。

Description

觸控顯示裝置
本發明係關於一種觸控顯示裝置，尤指一種能降低金屬圖案可視性之觸控顯示裝置。
近年來，隨著操作人性化、簡潔化之發展趨勢，帶有觸控面板之觸控顯示裝置被越來越廣泛地應用於生活中。由於用戶可以通過直接用手或者其他物體接觸觸控面板之方式輸入訊號，從而減少甚至消除用戶對其他輸入裝置(如鍵盤、滑鼠、遙控器等)之依賴，使用戶操作之便利性大幅提升。
觸控面板技術依訊號產生原理不同，主要可分為電容式及電阻式：電容式觸控係採用ITO(Indium Tin Oxide；氧化銦錫)作為感應電極，並在透明基板上依垂直、水平軸方向排列，且相鄰不同軸向的感應電極之間會產生電容，當導體(例：手指或觸控筆)靠近感應電極時會使該電容改變而產生觸碰訊號；而電阻式觸控包含有兩層電極，並於兩層電極間設有隔球(dot spacer)以將兩層電極絕緣，藉由物體碰觸產生的壓力將兩層電極接通而產生電位差的訊號，再透過電路把訊號傳給控制器，以處理和計算觸碰點的座標位置。
一般而言，觸控面板之觸控單元包括一感應電極陣列，其具有沿垂直、水平方向排列的複數感應電極串列、用以電性連接感應電極的橋接金屬、以及位於其間之絕緣層。然而，在顯示區域內，由於不透明的橋接金屬會將外部光線反射至人眼。因此，使用者容易觀察出觸控裝置中的橋接金屬，而造成觸控面板顯示器的視覺效果不佳的問題。此外，當觸控面板的尺寸變大，製造商會面臨感應電極的阻值過高，而不易驅動觸控面板的問題。
藉此，目前亟需發展一種觸控顯示裝置，其能夠降低金屬圖案的可視性問題，以提升使用者觀看觸控顯示裝置的視覺品質，並同時減輕阻值過高的問題。
本發明之主要目的係在提供一種觸控顯示裝置，俾能有效降低金屬圖案的可視性問題，提升視覺品質，同時減輕阻值過高的問題。
為達成上述目的，本發明提供一種觸控顯示裝置，包括：一顯示模組，包含有複數個顏色不同的第一子畫素、第二子畫素、與第三子畫素；以及複數個觸控單元，設置於該顯示模組上，每個該觸控單元包括：兩第一電極塊，沿一第一方向排列；兩電性連接的第二電極塊，沿一第二方向排列；一橋接線，電性連接該兩第一電極塊，其中，該橋接線相對於該第一方向具有一大於零的角度(θ1)，其中，0°<θ1<90°；一絕緣層，設置於該橋接線與該兩第二電極塊之間；其中，兩沿該第一方向相鄰的橋接線 係以一平行該第二方向的軸對稱設置，且兩沿該第二方向相鄰的橋接線係以一平行該第一方向的軸對稱設置。
據此，在本發明之觸控顯示裝置中，與習知觸控面板相比，因本發明觸控單元中相鄰的橋接線具有不同的傾斜方向，故橋接線受到外界光線照射所產生的反光不會往同一個方向射入人眼。據此，使用者不會在某個特定角度觀看顯示面板時接收到強度較強的反光、及在另一個特定角度觀看顯示面板時接收到強度較弱的反光，而是在每個觀看角度都可接收到等量強度的反光。如此一來，橋接線的反光將會因為平均分散而達到模糊化的效果，並改善金屬可視性的問題。
100‧‧‧觸控面板
101‧‧‧觸控面
200‧‧‧顯示模組
300‧‧‧觸控顯示裝置
1‧‧‧第一電極塊
2‧‧‧第二電極塊
3,31,32,33,34‧‧‧橋接線
4‧‧‧絕緣層
51‧‧‧第一金屬線
52‧‧‧第二金屬線
521,522‧‧‧轉折
61,62,63‧‧‧畫素
611,621,631‧‧‧中心點
71,72,73,74‧‧‧子畫素
81,82‧‧‧軸
θ1,θ2,θ3,θ4,θ5,θ6‧‧‧角度
圖1係本發明一較佳實施例之觸控單元示意圖。
圖2係圖1之觸控單元沿AA方向之剖視圖。
圖3係本發明一較佳實施例之觸控顯示裝置示意圖。
圖4係本發明一較佳實施例之觸控單元之示意圖。
圖5係本發明另一較佳實施例之金屬線設置方式之示意圖。
圖6係圖5之金屬線對應至顯示模組中畫素之示意圖。
圖7係本發明之四個子畫素為直條型排列示意圖。
圖8係本發明之三個子畫素為馬賽克型排列示意圖。
圖9係本發明之三個子畫素為三角型排列示意圖。
圖10係本發明再一較佳實施例之金屬線設置方式之示 意圖。
以下係藉由具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。此外，本發明亦可藉由其他不同具體實施例加以施行或應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
[實施例1]
圖1係本發明一較佳實施例之觸控單元示意圖，圖2係圖1之觸控單元沿AA方向之剖視圖。該觸控單元包括：一對第一電極塊1，沿一第一方向排列；一對第二電極塊2，沿一第二方向排列且相鄰該對第一電極塊1，其中該第一方向垂直於該第二方向；一橋接線3，電性連接該對第一電極塊1；以及一絕緣層4，設置於該橋接線3與該對第二電極塊2之間。並且，請參見圖4，為四個相鄰的觸控單元之局部放大圖，分別顯示四個相鄰之該橋接線31,32,33,34，兩沿該第一方向相鄰的橋接線31,32或33,34係以一平行該第二方向的軸81對稱設置，且兩沿該第二方向相鄰的橋接線31,33或32,34係以一平行該第一方向的軸82對稱設置。該橋接線31,32,33,34相對於該第一方向形成一銳角，且該銳角的角度θ1係大於零度且小於90度。由於相鄰的橋接線具有不同的傾斜方向，故橋接線受到外界光線照射所產生的反光不會往同一個方向射入人眼。據此，使用者不會在某個特定角度觀看顯示面板時接收到強 度較強的反光、及在另一個特定角度觀看顯示面板時接收到強度較弱的反光，而是在每個觀看角度都可接收到等量強度的反光。如此一來，橋接線的反光將會因為平均分散而達到模糊化的效果，並改善金屬可視性的問題。
於此，角度θ1並無特別限制，可為20至70度，較佳可為20至45度。並且，相鄰之橋接線31,32,33,34亦不限制於軸向排列之方式，例如亦可為漸進角度之排列方式、不規則之排列方式等；本技術領域中具有通常知識者可依實際應用而調整複數橋接線的排列方式。
可透過習知技術(例如：微影及蝕刻製程)將一導電層圖案化而形成第一電極塊1及第二電極塊2，導電層之材料可為本技術領域常用之電極材料，如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide,IZO)、或其他透明導電薄膜材料(transparent conductive oxide,TCO)等。此外，橋接線3較佳為單層或多層結構之金屬層，金屬層材料例如：銅、鋁、鉬、其合金、或其組合，次佳為透明導電層，透明導電層的材料例如：銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide,IZO)、或其他透明導電薄膜材料(transparent conductive oxide,TCO)。橋接線3之寬度並無特別限制，較佳為6至10微米；若橋接線3之寬度大於10微米，可能會使本發明之降低可視性效果變差。
此外，絕緣層4係用以作為該對第一電極塊1與該對第二電極塊2間的電性隔離，以避免發生短路。於此實施例中，絕緣層4之俯視圖為矩形結構，其長度方向 係對應橋接線31,32,33,34之長度方向而設置，但本發明並未受限於此，可依製程條件而調整。絕緣層4可為單層或多層結構，絕緣層4之材料可為氧化矽、氮化矽、其他透明的絕緣高分子或其組合。
如圖3所示，將包含上述觸控單元之觸控面板100應用至顯示模組200，為便於圖示，在圖3中省略了實際存在的觸控面板100結構(例如：基板、遮光層、光學薄膜、線路層、及保護層等)以及顯示模組200結構(例如：彩色濾光片基板、有機發光二極體層、薄膜電晶體基板等)。觸控顯示裝置300包括：顯示模組200；以及觸控面板100，係設置於顯示模組200之一側上；使用者係從觸控面101觀看觸控顯示裝置300。
簡言之，觸控面板100可應用於任何需使用到觸控面板之裝置，無特別限制，顯示模組200可為各種平面顯示器，例如可為液晶顯示器、有機發光二極體顯示器或電子紙顯示器等；實際應用例如：車用顯示器、隔離電磁波玻璃、手機、太陽能電池、攜帶式液晶電玩、家電用品液晶面板、儀器用顯示器、有機發光二極體顯示器、液晶顯示器、筆記型電腦、液晶電式、電漿顯示器、彩色濾鏡用電極或以上之組合等。
[實施例2]
圖5為另一實施例之觸控單元示意圖，顯示於該對第一與第二電極塊1,2上搭載複數金屬線。請參見圖5，除了與上述實施例1相同之第一電極塊1、第二電極塊 2、橋接線3、以及絕緣層4，更包括一第一金屬線51及一第二金屬線52，該第一金屬線51設置於該對第一電極塊1上，該第二金屬線52設置於該對電性連接的第二電極塊2上。該第一金屬線51及該第二金屬線52之材料可為任何具有導電性之材料，例如金屬。依照電極塊圖案，該第一金屬線51及該第二金屬線52可各自獨立地選自由：一直線、一曲線、一折線、一鋸齒線、及一波浪線所組成之群組；於此實施例中，當該第一金屬線51及該第二金屬線52為折線，該第一金屬線51在該對第一電極塊1上各具有一轉折511,512，而該第二金屬線52在該對第二電極塊2上各具有一轉折521,522；較少的轉折數可呈現出較佳的降低可視性效果。該對第一金屬線51及該對第二金屬線52之寬度並無特別限制，較佳為2至4微米；若該對第一金屬線51及該對第二金屬線52之寬度大於4微米，可能會使本發明之降低可視性效果變差。
請參見圖6，顯示圖5之第一金屬線51、第二金屬線52對應至包含於圖2之顯示模組200中畫素之示意圖，每一金屬線51,52於相對應的電極塊1,2上至少橫跨三個子畫素71,72,73。顯示模組包括複數畫素61,62,63，每一畫素61,62,63包括沿第三方向排列之第一子畫素71、第二子畫素72、及第三子畫素73，該些子畫素之顏色不同，可各自獨立選自由：紅色、綠色、藍色、青綠色、黃色、及無色所組成之群組。例如：紅色、綠色及藍色之組合(RGB)。
該複數畫素之排列方式不受限，例如可為直條型排列、馬賽克型排列、或三角型排列。本發明之畫素顏色組合及排列方式係可由本技術領域之人依實際需求作適當選擇。於此實施例中，該複數畫素為紅色畫素71、綠色畫素72及藍色畫素73之組合並為直條型排列。
據此，該第一、第二金屬線51,52的其中之一係沿一垂直該第三方向的該第四方向延伸，其相對於該第三方向形成一銳角θ3，該銳角的角度(θ3)係以如下的方程式定義： [方程式]角度(θ3)=[tan-1(BY/X)]±2°
其中，X為沿該第三方向相鄰的兩畫素61,63之中心點611,631的距離，Y為沿該第四方向相鄰的兩畫素61,62之中心點611,621的距離，且0.5≦B≦1。
此外，方程式中「±2°」表示計算該角度時可能發生的誤差值，包含各種人為誤差、環境條件誤差、儀器誤差等所引起的誤差；一般而言，該技術領域中可接受之誤差角度範圍介於±2°以內，例如：存在-0.5°、-1°、+0.5°、或+1°之誤差。
此外，實施例1中所述之該橋接線31,32,33,34相對於該第三方向形成一銳角θ2，銳角θ2可與θ3定義相同。
據此，當該第一金屬線51及該第二金屬線52與子畫素71,72,73之長度方向相對於該第三方向形成前述 方程式所定義之角度時，因均勻遮蔽複數畫素中之各色子畫素71,72,73，而能夠防止單一色子畫素之遮光問題，在使用者觀看顯示裝置時，可以有效解決色偏的問題，進而提升使用者的觀賞品質。並且，設置該第一金屬線51及該第二金屬線52可加強第一與第二電極塊1,2的導電性，有效減少中、大型尺寸裝置中第一與第二電極塊1,2的阻值過高的情形。
或者，請參見圖7，顯示模組包括複數畫素61,62,63，每一畫素61,62,63包括沿第三方向排列之第一子畫素71、第二子畫素72、第三子畫素73、及第四子畫素74，該些子畫素之顏色不同，可各自獨立選自由：紅色、綠色、藍色、青綠色、黃色、白色及無色所組成之群組。例如：紅色、綠色、藍色及青綠色之組合(RGBC)；或者紅色、綠色、藍色及黃色之組合(RGBY)；或者紅色、綠色、藍色及白色之組合(RGBW)。於此實施例中，該複數畫素係直條型排列。在此情況下，該銳角的角度(θ5)係以如下的方程式定義：[方程式]角度(θ5)=[tan-1(BY/X)]±2°
於該方程式中，X為沿該第三方向相鄰的兩畫素61,63之中心點611,631的距離，Y為沿一垂直該第三方向之第四方向相鄰的兩畫素61,62之中心點611,621的距離，且0.5≦B≦1。
或者，請參見圖8，顯示模組包括複數畫素61, 62,63，每一畫素61,62,63包括沿第三方向排列之第一子畫素71、第二子畫素72、及第三子畫素73，且該些第一子畫素71的其中之一、該些第二子畫素72的其中之一、與該些第三子畫素73的其中之一係沿該第四方向相鄰排列。於此實施例中，該複數畫素係馬賽克型排列。在此情況下，該銳角的角度(θ6)係以如下的方程式定義：[方程式]角度(θ6)=[tan-1(BY/X)]±2°
於該方程式中，X為沿該第三方向相鄰的兩畫素61,63之中心點611,631的距離，Y為沿該第四方向相鄰的兩畫素61,62之中心點611,621的距離，且B為0.5。
或者，請參見圖9，該些第一子畫素71、該些第二子畫素72、與該些第三子畫素73係沿一第五方向相鄰排列，且該第五方向相異於該第三方向與該第四方向，於此實施例中，該複數畫素係三角型排列。其中，該金屬線51,52的其中之一沿一垂直於該第三方向的第四方向延伸，其相對於該第三方向形成一銳角，該銳角的角度(θ4)係以如下的方程式定義：[方程式]角度(θ4)=[tan-1(CY/X)]±2°
其中，X為沿該第三方向相鄰的兩畫素61,63之中心點611,631的距離，Y為沿該第四方向相鄰的兩畫素61,62之中心點611,621的距離，且C為5。
[實施例3]
圖10為本發明再一較佳實施例之觸控單元示意圖，顯示第一電極塊1、第二電極塊2製作為另一種圖案；該第一金屬線51及該第二金屬線52為直線，且於該第一電極塊1與第二電極塊2上各具有一轉折點(圖未示)；以及與上述實施例1相同之橋接線3、絕緣層4。其他與各元件相關之說明皆如同上述實施例1、2，於此實施例中不再贅述。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
1‧‧‧第一電極塊
2‧‧‧第二電極塊
3,31,32,33,34‧‧‧橋接線
4‧‧‧絕緣層
81,82‧‧‧軸
θ1‧‧‧角度

Claims (8)

  1. 一種觸控顯示裝置，包括：一顯示模組，包含有複數個顏色不同的第一子畫素、第二子畫素、與第三子畫素；以及複數個觸控單元，設置於該顯示模組上，每個該觸控單元包括：兩第一電極塊，沿一第一方向排列；兩電性連接的第二電極塊，沿一第二方向排列；一橋接線，電性連接該兩第一電極塊，其中，該橋接線相對於該第一方向具有一大於零的角度(θ1)，其中，0°<θ1<90°；以及一絕緣層，設置於該橋接線與該兩第二電極塊之間；其中，兩沿該第一方向相鄰的橋接線係以一平行該第二方向的軸對稱設置，且兩沿該第二方向相鄰的橋接線係以一平行該第一方向的軸對稱設置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中，該些第一子畫素、該些第二子畫素、與該些第三子畫素係選自由紅色、綠色、藍色、青色、黃色、白色所組成之群組。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中，該顯示模組包含有複數個畫素，每一畫素包含有沿一第三方向相鄰排列的該些第一子畫素的其中之一、該些第二子畫素的其中之一、與該些第三子畫素的其中之一，其中，該橋接線相對於該第三方向形成一銳角，該銳角的角度(θ2)係以如下的方程式定義： [方程式]角度(θ2)=[tan-1(BY/X)]±2°其中，X為沿該第三方向相鄰的兩畫素之中心點的距離，Y為沿一垂直該第三方向之第四方向相鄰的兩畫素之中心點的距離，且0.5≦B≦1。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中，每個該觸控單元更包括：至少兩金屬線，該兩金屬線分別設置於該兩第一電極塊與兩第二電極塊上，且該第一金屬線與該第二金屬線係彼此電性絕緣；其中，每一金屬線於相對應的電極塊上至少橫跨三個子畫素，且該三個子畫素分別為該些第一子畫素的其中之一、該些第二子畫素的其中之一、與該些第三子畫素的其中之一。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控顯示裝置，其中，該金屬線於該第一電極塊上具有至少一轉折，且該金屬線於該第二電極塊上具有至少一轉折。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之觸控顯示裝置，其中，該顯示模組包含有複數個畫素，每一畫素包含有沿一第三方向相鄰排列的該些第一子畫素的其中之一、該些第二子畫素的其中之一、與該些第三子畫素的其中之一，其中，該兩金屬線的其中之一係沿一垂直該第三方向的第四方向延伸，且該金屬線相對於該第三方向形成一銳角(θ3)，該銳角的角度(θ3)係以如下的方程式定義：[方程式] 角度(θ3)=[tan-1(BY/X)]±2°其中，X為沿該第三方向相鄰的兩畫素之中心點的距離，Y為沿該第四方向相鄰的兩畫素之中心點的距離，且0.5≦B≦1。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控顯示裝置，其中，該些第一子畫素的其中之一、該些第二子畫素的其中之一、與該些第三子畫素的其中之一係沿該第四方向相鄰排列，於該方程式中，B為0.5。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之觸控顯示裝置，其中，該顯示模組包含有複數個畫素，每一畫素包含有沿一第三方向相鄰排列的該些第一子畫素的其中之一、該些第二子畫素的其中之一、與該些第三子畫素的其中之一；其中，該些第一子畫素的其中之一、該些第二子畫素的其中之一、與該些第三子畫素的其中之一係沿一第五方向相鄰排列，且該第五方向相異於該第三方向與一垂直該第三方向的第四方向，其中，該兩金屬線的其中之一係沿一垂直該第三方向的第四方向延伸，且該金屬線相對於該第三方向形成一銳角，該銳角的角度(θ4)係以如下的方程式定義：[方程式]角度(θ4)=[tan-1(CY/X)]±2°其中，X為沿該第三方向相鄰的兩畫素之中心點的距離，Y為沿該第四方向相鄰的兩畫素之中心點的距離，且C為5。
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