TWI457645B - 觸控式顯示裝置 - Google Patents

Description

觸控式顯示裝置

本發明有關於觸控式顯示裝置，特別是有關於在觸控面板及顯示模組之間設置框架以增加觸控式顯示裝置之產品結構強度，同時可保護晶片及防止電性遭受干擾或破壞的設計。

隨著電子科技的進步，對於觸控式顯示裝置的需求日益增加，例如手機、數位相機、個人數位助理、筆記型電腦、桌上型電腦、衛星導航、車上顯示器、航空用顯示器或可攜式DVD放影機等等。

一般而言，觸控式顯示裝置可包含觸控面板、顯示面板、背光模組及控制晶片、驅動晶片、電路板等構件。由於電子元件在運作時，因電流通過所產生的磁場會相互干擾，此外，在顯示裝置的組裝過程很容易因為外力而導致各組件的電性連接被破壞，或是使晶片受損，因此影響到電子產品的可靠度(reliability)。因此，需要一種改良的顯示裝置結構，除了可以防止雜訊或電磁干擾，亦可增加產品的結構強度。

根據本發明揭露一種觸控式顯示裝置，包含具有顯示面板之顯示模組及一觸控面板。顯示模組並具有一控制晶片設置在顯示面板之下基板上，用以控制顯示模組。觸控面板具有基板及驅動晶片，其中驅動晶片設置在基板上用以控制觸控面板之觸碰操作，觸控面板之具有驅動晶片之表面係面對於具有控制晶片之顯示模組之表面，而驅動晶片與控制晶片彼此相向而呈錯位方式設置。

根據本發明，可在觸控面板及顯示模組之間設置一框架，並改良整體架構，藉以提昇產品結構強度，保護晶片及防止電性遭受干擾或破壞。

第1A圖表示根據本發明第一實施例之觸控式顯示裝置10之俯視圖，第1B圖係為觸控式顯示裝置10之A-A’方向截面示意圖。在第1B圖中，觸控式顯示裝置10包含顯示模組20及觸控面板30。其中，顯示模組20可以是液晶顯示模組或是其他類型的平面顯示器模組。觸控面板30係設置在顯示模組20上方，其中觸控面板30具有一基板302以及設置於基板302之驅動晶片32。其中，基板302可以是玻璃基板或是其他種類的透明基板。觸控面板30之驅動晶片32與顯示模組20之控制晶片22彼此相向且互相以錯位的方式設置。

在此，顯示裝置10之結構可以根據顯示裝置之設計需求而做調整。根據本發明所揭露的實施例中，係以背光式液晶顯示器為例。請參照第1B圖，顯示模組20容置於框架70中，包含顯示面板202、背光模組204，並具有一控制晶片22。顯示面板202，例如液晶面板，係設置於背光模組204上。顯示面板202係具有上基板202a與下基板202b，而控制晶片22設置在液晶面板202之下基板202b上。觸控面板30包含基板302及驅動晶片32，其中驅動晶片32設置在基板302面向液晶面板202的表面上，用以控制觸碰物件(未在圖中表示)觸碰觸控面板30時之觸碰操作。驅動晶片32與控制晶片22彼此相向但呈錯位方式配置。液晶顯示裝置10並具有一可撓性電路板200使觸控面板30可以與外部電路連接。

在此，驅動晶片32設置在基板302上的方式係包含：先將圖案化線路(未在圖中表示)配置在基板302上，利用晶粒玻璃接合(chip on glass;COG)的方式並以覆晶(flip chip)的形式將驅動晶片32形成在基板302上，且與基板302上的圖案化線路電性連接，因此，觸控面板30的尺寸不會受到限制；同時，在後續的組裝過程中也不會因為外力而導致觸控面板的邊緣區域的電性連接被破壞，因此，可以增加電子產品的可靠度(reliability)。

接著請再參考第1B圖，如第1B圖所示，係將顯示模組20與觸控面板30組合。如前所述，觸控面板30之基板302設置驅動晶片32之表面係面向顯示面板202，且觸控面板30上的驅動晶片32與在顯示模組20上的控制晶片22彼此錯位的方式設置。因此，可以避免控制晶片22與驅動晶片32彼此之間太接近或是彼此接觸，在觸控式顯示裝置10的操作過程中，不會造成電磁或是雜訊的干擾，而可以維持觸控式顯示裝置10的可靠度。

觸控面板30係藉由黏著層80與顯示模組20接合。為了避免控制晶片22與驅動晶片32之間有雜訊或電磁干擾，而影響觸控式顯示裝置10的可靠度，因此在控制晶片22的表面與驅動晶片32的表面上可分別貼附絕緣膠帶(insulating tap)50。

為了增加整個觸控式顯示裝置的可靠度以及裝置的結構強度，在本發明中之第二實施例中，係揭露了另一框架60設置在觸控面板30和顯示模組20之間，以增加整個觸控式顯示裝置的結構強度。為易於區別，於下文中，框架60稱為第一框架，而框架70則稱為第二框架。第一框架60亦可以協助防止在控制晶片22與驅動晶片32之間所造成雜訊或電磁干擾而影響觸控式顯示裝置之可靠度，詳如後述。

請參考第2A圖及第2B圖，其中第2A圖表示根據本發明之第二實施例之觸控式顯示裝置11之俯視圖，而第2B圖係為觸控式顯示裝置11之A-A’方向截面示意圖。如第2B圖所示，觸控式顯示裝置11包含顯示模組20、觸控面板30、第一框架60及第二框架70。其中顯示模組20係容置於第二框架70，而觸控面板30藉由黏著層80設置在顯示模組20上方而與顯示模組20組裝在一起。第一框架60係設置在觸控面板30與顯示模組20之邊緣區域之間，並且具有頂部開口以暴露出顯示面板202之顯示區域。第2A圖中之參考號碼610表示第一框架60由頂框602所界定出的頂部開口。如第2B圖所示，觸控面板30具有基板302以及設置於基板302之驅動晶片32，係與顯示模組20之控制晶片22彼此相向但相互以錯位的方式設置。

設置在顯示模組20與觸控面板30之間之第一框架60係由頂框602及側框604所構成，其中第一框架60之頂框602係設置在觸控面板30與顯示模組20之邊緣區域之間，且第一框架60之頂框602係界定出該頂部開口610，第一框架60之側框604係環繞在顯示模組20的側邊。藉由黏著層80使觸控面板30固定於第一框架60之頂框602。另外，在本實施例中，顯示模組20係容置於第二框架70，使得顯示模組20可以藉由第一框架60及第二框架70來共同固定。

在此實施例中，黏著層80也可以僅形成在具有驅動晶片32之觸控面板30之四周邊緣(未在圖中表示)。因此，當黏著層80形成在觸控面板30之四周邊緣時，觸控面板30之四周邊緣可以藉由黏著層80與第一框架60之頂框602黏合，且不會影響顯示模組20之顯示區域的影像顯示，其中黏著層80的材料可以是框膠(Rim sheet)或是膠帶。另外，當黏著層80形成在具有驅動晶片32之觸控面板30之整個表面時，係以塗佈的方式形成在具有驅動晶片32之觸控面板30之整個表面上，使得觸控面板30之四周邊緣可以藉由黏著層80與第一框架60之頂框602黏合，在此情況中，塗佈在觸控面板30其餘表面上之黏著層80是透明的，所以不會影響顯示模組20之顯示區域的影像顯示，黏著層80可以是透明光學膠(Optically clear adhesive；OCA)或透明光學樹脂(Optically clear resin；OCR)。

於本實施例中，控制晶片22的厚度小於顯示模組20之顯示面板202之上基板202a的厚度，且驅動晶片32的厚度小於形成在觸控面板30上之黏著層80的厚度。設置在觸控面板30與顯示模組20之間的第一框架60之頂框602係同時遮蔽住控制晶片22及驅動晶片32，而第一框架60之頂框602不會與控制晶片22及驅動晶片32的表面直接接觸，從而可以維持整個觸控式顯示裝置11之結構的完整性。另外，在本實施例中，可以將絕緣膠帶50貼附在驅動晶片32的表面上，且貼附並固定在第一框架60之頂框602之上表面6021上，並以絕緣膠帶50設置在控制晶片22表面上，以貼附並固定在第一框架60之頂框602之下表面6022上。另外，在本實施例中，可以選擇性將緩衝層(未圖示)例如泡綿(sponge)或是具有彈性之絕緣材料至少設置在第一框架60之頂框602與顯示模組20之邊緣區域之間，或者是設置在第一框架60之頂框602與觸控面板30之邊緣區域之間，以增加整個觸控式顯示裝置11在接受到外力，例如觸控物件(未圖示)，觸碰觸控式顯示裝置11之觸控面板30時的結構強度。

接著，請參考第3A圖至第3C圖，其中第3A圖係根據本發明之第三實施例之觸控式顯示裝置12之俯視圖、第3B圖係為觸控式顯示裝置12之A-A’方向之截面示意圖及第3C圖係為觸控式顯示裝置12之B-B’方向之截面示意圖。於此實施例中，觸控式顯示裝置12之組成單元例如顯示模組20之顯示面板202與背光模組204、觸控面板30、控制晶片22及驅動晶片32及其各組成單元之功能及連接關係均與第2A圖及第2B圖所述之實施例相同，在此不再多加贅述。與前一實施例不同的是，於本實施例中，控制晶片22之高度係大於顯示面板202之上基板202a的厚度。

顯示模組20之顯示區域及控制晶片22係未被第一框架60之頂框602所遮蔽，而驅動晶片32係被第一框架60之頂框602所覆蓋。如第3A圖所示，第一框架60之頂框602所界定出的頂部開口611相較於第2A圖之頂部開口610係多了一個凹處6110，該凹處6110係用以暴露出控制晶片22。

如前所述，在本實施例所述之觸控式顯示裝置12與前述實施例的差異性在於：在此實施例中，控制晶片22的厚度大於顯示面板202之上基板202a的厚度，亦即控制晶片22突出於顯示面板202，而驅動晶片32之厚度小於黏著層80的厚度。設置在液晶顯示模組20與觸控面板30之間的第一框架60之頂框602僅遮蔽住驅動晶片32(如第3C圖所示)，而暴露出控制晶片22(如第3B圖所示)。因此，控制晶片22雖然突出於顯示模組20之顯示面板，控制晶片22也不會與介於顯示模組20與觸控面板30之間的第一框架60之頂框602直接接觸，而可以維持整個觸控式顯示裝置12之結構的完整性。

在此實施例中，可以選擇性地將將絕緣膠帶50施加在控制晶片22的表面上，且貼附固定於黏著層80，如第3B圖所示，以增加整個觸控式顯示裝置12的結構強度。另外，亦可以將絕緣膠帶50施加在驅動晶片32表面，且貼附並固定在第一框架60之頂框602之上表面6021上，如第3C圖所示。

在本實施例中，與先前所述之實施例相同，於觸控式顯示裝置12之顯示模組20的下方更包含第二框架70，用以容置整個顯示模組20，使得顯示模組20可以藉由第一框架60及第二框架70來共同固定。

接著，請參考第4A圖至第4C圖，其中，第4A圖係根據本發明第四實施例之觸控式顯示裝置13之俯視圖、第4B圖係為觸控式顯示裝置13之A-A’方向之截面示意圖及第4C圖係為觸控式顯示裝置13之B-B’方向之截面示意圖。同樣的，在此實施例中的觸控式顯示裝置13之組成單元例如顯示模組20、觸控面板30、控制晶片22及驅動晶片32及其各組成單元之功能及連接關係均與第2A圖及第2B圖所述之實施例相同，在此不再多加贅述。不同的是，於本實施例中，控制晶片22之高度小於顯示面板202之上基板202a的厚度，同時驅動晶片32之高度大於黏著層80之厚度。

如第4A圖所示，顯示面板202的顯示區域係藉由頂部開口610暴露，液晶控制晶片22被第一框架60所覆蓋，而驅動晶片32並未被第一框架60所遮蔽。第一框架60之頂框602除了界定出頂部開口610之外，另挖空而界定出另一開口612，用於露出驅動晶片32。

如前所述，在本實施例中所述之觸控式顯示裝置13與先前所述之實施例之差異性在於：控制晶片22的厚度小於顯示面板202之上基板202a的厚度，而驅動晶片32之厚度大於黏著層80的厚度。設置在顯示模組20與觸控面板30之間的第一框架60之頂框602遮蔽住控制晶片22(如第4B圖所示)而暴露出驅動晶片32(如第4C圖所示)。因此，驅動晶片32的厚度雖然大於黏著層80的厚度，驅動晶片32也不會與介於顯示模組20與觸控面板30之間的第一框架60之頂框602直接接觸，而可以維持整個觸控式顯示裝置13之結構的完整性。

在本實施例中，可以將一絕緣膠帶50形成在控制晶片22表面上、且貼附並固定在框架60之頂框602之下表面6022上，如第4B圖所示。此外，在此實施例中，更可以選擇性將一緩衝層40，例如泡綿或具有彈性之絕緣材料，設置在暴露出的驅動晶片32的表面與液晶顯示模組20之間，以增加整個觸控式顯示裝置13的結構強度，如第4C圖所示。

另外，在本實施例中，如先前所述之實施例相同，顯示模組20係容置於第二框架70，使得顯示模組20可以藉由第一框架60及框架70來共同固定。

接下來，請參考第5A圖至第5C圖，其中，第5A圖係根據本發明第五實施例之觸控式顯示裝置14之俯視圖，第5B圖係為觸控式顯示裝置14之A-A’方向之截面示意圖及第5C圖係為觸控式顯示裝置14之B-B’方向之截面示意圖。在此實施例中的觸控式顯示裝置14之組成單元例如顯示模組20、觸控面板30、控制晶片22及驅動晶片32及其各組成單元之功能與連接關係均與第2A圖及第2B圖所述之實施例相同，在此不再多加贅述。於本實施例中，控制晶片22之高度超過顯示面板202之上基板202a的厚度，且驅動晶片32之高度超過黏著層80的厚度。

如第5A圖所示，顯示模組20之顯示區域、控制晶片22之及驅動晶片32之係未被第一框架60所遮蔽。第一框架60之頂框602除了界定出具有用以暴露控制晶片22之凹處6110的頂部開口611之外，並挖出另一開口612以暴露驅動晶片32。

如前所述，在本實施例中所述之觸控式顯示裝置14與先前所述之實施例之差異性在於：控制晶片22的高度大於顯示面板202之上基板202a的厚度(亦即控制晶片22突出於顯示面板202)，如第5B圖所示，而驅動晶片32之高度大於黏著層80的厚度，如第5C圖所示。設置在顯示模組20與觸控面板30之間的第一框架60之頂框602僅遮蔽住顯示模組20及觸控面板30之邊緣區域，而同時暴露出顯示面板之顯示區、控制晶片22(如第5B圖所示)及驅動晶片32(如第5C圖所示)。因此，驅動晶片32的高度即使大於黏著層80的厚度，驅動晶片32亦不會與介於顯示模組20及觸控面板30之間的框架60之頂框602直接接觸。同樣的，控制晶片22的高度雖然大於顯示面板202之上基板202a的厚度而突出於顯示面板202，控制晶片22也不會與介於顯示模組20及觸控面板30之間的第一框架60之頂框602直接接觸，而可以維持整個觸控式顯示裝置14之結構的完整性。

在此實施例中，更包含將一絕緣膠帶50形成在控制晶片22上且固定於黏著層80上。亦可以選擇性將一緩衝層40，例如泡綿或具有彈性之絕緣材料，設置在暴露出的驅動晶片32的表面與顯示模組20之間，如第5C圖所示，以增加整個觸控式顯示裝置14的結構強度。

在本實施例中，與如先前所述之實施例相同，顯示模組20係容置於第二框架70，使得顯示模組20可以藉由第一框架60及第二框架70來共同固定。

根據以上所述之具有框架之觸控式顯示裝置10、11、12、13及14可以應用於任何一種電子裝置中，其電子裝置具有一電源供應器，係電性連接於觸控式顯示裝置，以提供電源至觸控式顯示裝置，在此本發明所揭露的各個實施例中，其具有框架觸控式顯示裝置之電子裝置可以是手機、數位相機、個人數位助理、筆記型電腦、一桌上型電腦、電視、衛星導航、車上顯示器、航空用顯示器或可攜式DVD放影機等等。

本發明是將觸控面板之驅動晶片以晶粒玻璃接合的方式形成在觸控面板之玻璃基板上，可以降低成本。驅動晶片與控制晶片係彼此相向而呈錯位方式配置，並設有一框架於觸控面板及顯示模組之間。根據控制晶片及驅動晶片的晶片高度不同來改變形成於觸控面板及顯示模組之間的框架設置方式，不但可以增加觸控式顯示裝置之結構強度，還可以進一步利用框架的設置來避免顯示晶片與驅動晶片彼此之間在觸控式顯示裝置操作過程中所產生的雜訊干擾及電磁干擾，以增加觸控式顯示裝置的可靠度及操作的穩定性。

雖然本發明之較佳實施例已詳細闡示並說明，熟知此項技藝者可進行各種修改及替代。因此本發明實施例之說明僅為例示性而非限制性質。本發明並不受限於所闡示之特定形式，秉持本發明之精神與領域所行之所有修改與替代均在所附申請專利範圍所定義之範疇中。

10、11、12、13、14．．．觸控式顯示裝置

200．．．可撓性電路板

20．．．顯示模組

22．．．控制晶片

202．．．顯示面板

202a．．．上基板

202b．．．下基板

204．．．背光模組

30．．．觸控面板

32．．．驅動晶片

302．．．基板

40．．．緩衝層

50．．．絕緣膠帶

60．．．第一框架

70．．．第二框架

602．．．頂框

604．．．側框

610、611．．．頂部開口

612．．．開口

6110．．．凹處

6021．．．頂框上表面

6022．．．頂框下表面

80．．．黏著層

第1A圖表示根據本發明第一實施例之觸控式顯示裝置之俯視圖；

第1B圖表示第1A圖之觸控式顯示裝置之A-A’方向截面示意圖；

第2A圖表示根據本發明第二實施例之觸控式顯示裝置之俯視圖；

第2B圖表示第2A圖之觸控式顯示裝置之A-A’方向截面示意圖；

第3A圖表示根據本發明第三實施例之觸控式顯示裝置之俯視圖；

第3B圖表示第3A圖之觸控式顯示裝置之A-A’方向之截面示意圖；

第3C圖表示第3A圖之觸控式顯示裝置之B-B’方向之截面示意圖；

第4A圖係根據本發明第四實施例之觸控式顯示裝置之俯視圖；

第4B圖係第4A圖之觸控式顯示裝置之A-A’方向之截面示意圖；

第4C圖係第4A圖之觸控式顯示裝置之B-B’方向之截面示意圖；

第5A圖係根據本發明第五實施例之觸控式顯示裝置之俯視圖；

第5B圖係第5A圖之觸控式顯示裝置之A-A’方向之截面示意圖；及

第5C圖係第5A圖之觸控式顯示裝置之B-B’方向之截面示意圖。

11．．．觸控式顯示裝置

20．．．顯示模組

22．．．控制晶片

200．．．可撓性電路板

202．．．顯示面板

202a．．．上基板

202b．．．下基板

204．．．背光模組

30．．．觸控面板

32．．．驅動晶片

302．．．玻璃基板

50．．．絕緣膠帶

60．．．第一框架

602．．．頂框

604．．．側框

6021．．．頂框上表面

6022．．．頂框下表面

70．．．第二框架

80．．．黏著層

Claims (17)

1. 一種觸控式顯示裝置，包含：一顯示模組，包含一顯示面板及一第一晶片，該第一晶片設置於該顯示面板；一觸控面板，設置在該顯示模組上，該觸控面板包含一基板及一第二晶片，該第二晶片設置在該基板上且與該顯示模組之該第一晶片彼此相向而呈錯位方式設置；及一第一框架，具有一頂框及一側框，該頂框設置在該顯示模組及該觸控面板之邊緣區域之間，該側框係環繞該顯示模組之側邊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該顯示面板為一液晶面板。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該顯示模組更包含一背光模組，該顯示面板設置於該背光模組上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，更包含一黏著層設置在具有該第二晶片之該觸控面板之表面之四周邊緣，用於組裝該觸控面板與該顯示模組。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，更包含一黏著層設置在具有該第二晶片之該觸控面板之整個表面上，用於組裝該觸控面板與該顯示模組。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該第一晶片與該第二晶片至少其中之一的表面上係附貼有絕緣膠帶。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該第一框架之該頂框係同時遮蔽該第一晶片及該第二晶片。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該第一框架之該頂框係遮蔽該第一晶片而暴露出該第二晶片。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該第一框架之該頂框係遮蔽該第二晶片而暴露出該第一晶片。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該第一框架之該頂框係暴露出該第一晶片及該第二晶片。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，更包含一緩衝層設置在該顯示模組與該第二晶片之間。
12. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，更包含一緩衝層設置在該顯示模組與該第一框架之頂框之間。
13. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該第一晶片為一控制晶片，用以控制該顯示模組。
14. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該第二晶片為一驅動晶片，用以控制該觸控面板上之觸碰操作。
15. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該基板為玻璃基板，而該第二晶片係以晶粒玻璃接合(COG；chip-on-glass)方式設置在該玻璃基板上。
16. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，更包含一第二框架用以容置該顯示模組。
17. 一種電子裝置，包含：如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置；以及一電源供應器，電性連接於該觸控式顯示裝置，以供電至該觸控式顯示裝置，其中該電子裝置為一手機、一數位相機、一個人數位助理、一筆記型電腦、一桌上型電腦、一電視、一衛星導航、一車上顯示器、一航空用顯示器或一可攜式DVD放影機。