TWI470500B - 觸控顯示模組及手持電子裝置 - Google Patents

Description

觸控顯示模組及手持電子裝置

本發明是有關於一種手持電子裝置，且特別是有關於具有觸控顯示模組的手持電子裝置。

在現今之資訊社會中，人類對於消費型的電子裝置之依賴性逐漸增加。舉凡行動電話、個人數位助理(PDA)及平板電腦(Tablet PC)等在生活周遭隨處可見，因此消費型的電子裝置與現代人的日常生活已有密不可分的關係。為了達到更便利、體積更輕巧化以及更人性化的目的，許多產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置，轉變為使用觸控面板作為輸入裝置。

觸控面板依照感測形式的不同可大致上區分為電阻式觸控面板、電容式觸控面板、光學式觸控面板、聲波式觸控面板以及電磁式觸控面板。由於電容式觸控面板相較於其他類型的觸控面板具有反應時間快、可靠度佳以及解析度高(high definition)等優點，因此被廣泛地應用於各類手持電子裝置上。

電容式觸控面板藉由相互交錯的多個感測串列來構成感測陣列，以達成面的感測。當使用者以手指接觸觸控面板時，觸控面板會依據感測陣列上的電容變化來判斷手指接觸的位置。然而，在觸控面板的感測陣列之外，仍佈置有許多的連接線路。為了避免這些連接線路暴露，而影 響電子裝置的外觀，通常需要在電子裝置的透明蓋板上形成遮蔽區，來遮蔽這些連接線路，因而增加製作成本。當使用者操作觸控面板時，手指容易與這些連接線路感應產生電容耦合效應，而影響觸控面板的感測準確度。此外，電子裝置運作時，電子裝置內部的電子元件容易產生電磁場，而電磁場伴隨著電壓及電流的作用進而對觸控面板的性能產生影響。

本發明提出一種觸控顯示模組，包括顯示面板及觸控面板。觸控面板配置於顯示面板上，且具有感測區及位於感測區之外的接合區，觸控面板包括第一基材、多條驅動線、多條感測線、多條引線及屏蔽圖案。第一基材具有第一表面及相對於第一表面的第二表面，第二表面面向顯示面板。驅動線並排於第一表面上，且分別沿第一方向延伸。感測線並排於第二表面上，且分別沿第二方向延伸，第一方向與第二方向相交，驅動線及感測線構成在感測區內的感測陣列。引線配置於第二表面上，且位於感測區之外，引線分別電性連接感測線，且延伸至接合區。屏蔽圖案配置於第一表面上，且屏蔽圖案於第二表面的垂直投影會覆蓋引線。

本發明更提出一種手持電子裝置，包括機體與前述觸控顯示模組。機體具有顯示開口，而所述觸控顯示模組設置於顯示開口。

在本發明之一實施例中，這些驅動線的第一方向垂直接合區的長軸方向。

在本發明之一實施例中，感測線以及引線的表面粗糙度低於驅動線的引線部分的表面粗糙度。

在本發明之一實施例中，感測線以及引線經由微影蝕刻製程所形成，而驅動線的引線部分由印刷製程所形成。

在本發明之一實施例中，各感測線以及各引線的寬度小於各驅動線的引線部分的寬度。

在本發明之一實施例中，上述之引線分別位於感測陣列的相對兩側，而屏蔽圖案包括第一子圖案以及第二子圖案，分別位於感測陣列的相對兩側，並且位於引線的上方。

在本發明之一實施例中，上述之觸控面板更包括第二基材，配置於第二表面上，且感測線位於第一基材與第二基材之間。

在本發明之一實施例中，上述之觸控面板更包括第一接墊及第二接墊。第一接墊位於第一表面上，且並排於接合區內，第一接墊分別電性連接至驅動線。第二接墊位於第二基材上，且並排於接合區內，第二接墊分別電性連接至感測線，第一基材具有一開口，暴露出第二接墊。

在本發明之一實施例中，上述之屏蔽圖案接地。

在本發明之一實施例中，上述之屏蔽圖案的材質包括金屬。

基於上述，本發明之觸控顯示模組藉由屏蔽圖案來遮蔽下方的引線，以避免引線外露。當使用者觸碰觸控顯示 模組時，屏蔽圖案能夠隔絕並保護引線，避免觸碰物體與引線產生電容耦合效應，影響手持電子裝置的正常運作。此外，屏蔽圖案接地時亦可疏導製作或組裝過程中累積的靜電電荷，以避免靜電放電(ElectroStatic Discharge,ESD)或者是電子裝置運作時產生的電磁干擾(ElectroMagnetic Interference,EMI)破壞感測線路。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A繪示依照本發明之一實施例的一種觸控顯示模組。為了清楚說明，圖1A省略了部分可能存在的膜層或是元件。如圖1A所示，本發明之觸控顯示模組100包括顯示面板110及觸控面板120。觸控面板120配置於顯示面板110上，且具有感測區120a及位於感測區120a之外的接合區120b。觸控面板120包括第一基材121、多條驅動線122、多條感測線124、多條引線126及屏蔽圖案128。第一基材121具有第一表面121a及相對於第一表面121a的第二表面121b，第二表面121b面向顯示面板110。這些驅動線122並排於第一表面121a上，且分別沿第一方向D1延伸。此外，這些驅動線的第一方向D1垂直接合區120b的長軸方向。這些感測線124並排於第二表面121b上，且分別沿第二方向D2延伸，第一方向D1與第二方向D2相交，這些驅動線122及這些感測線124構成在感測區120a 內的感測陣列。引線126配置於第二表面121b上，且位於感測區120a之外，這些引線126分別電性連接感測線124，且延伸至接合區120b。屏蔽圖案128配置於第一表面121a上，且屏蔽圖案128於第二表面121b的垂直投影會覆蓋引線126。

圖1B繪示圖1A之觸控顯示模組與外接導體接觸時的示意圖。在本實施例中，觸控顯示模組100的多條驅動線122及多條感測線124在感測區120a構成陣列以偵測使用者觸控感測區120a位置並傳達訊號。配置在第一表面121a的屏蔽圖案128，在第二表面121b的垂直投影會覆蓋引線126，當一外接導體201接觸(例如是使用者手指接觸)引線126上方的第一表面121a時，屏蔽圖案128能夠保護連接感測線124的引線126，避免被觸發產生電容而影響觸控顯示模組100的性能。

詳細說明圖1A之實施例的線路配置關係，並排於第一方向D1的多條驅動線122及並排於第二方向D2上的多條感測線124皆為等間距地排列，並在感測區120a構成等距的陣列以提升感測的精準度，引線126為設置在感測陣列的相對兩側。詳細而言，本實施例中，驅動線122及感測線124相交(圖示為垂直)，為了使自驅動線122及感測線124發出的感測訊號能夠從觸控顯示模組100上接合區120b的一輸出位置輸出，感測線124需藉由與引線126電性連接，且引線126的延伸方向例如是與驅動線122相同，使得自感測線124發出的感測訊號經由引線126被傳送至 接合區120b的輸出位置。引線126為設置在感測區120a以外的區域。此外，為避免增加觸控顯示模組100的邊框尺寸，每一引線126的線寬及間距可為製程所允許的最小尺寸。

屏蔽圖案128包括第一子圖案128a以及第二子圖案128b，且第一子圖案128a及第二子圖案128b分別位於感測陣列的相對兩側，且對應地位於引線126的上方。屏蔽圖案128，不但能夠保護引線126避免感應產生電容，且更可接地以避免觸控顯示模組100遭受電磁干擾(EMI)或者靜電效應(ESD)而影響運作，接地的方式例如是與觸控顯示模組100的接地線路共構。屏蔽圖案128的材質可以是由金屬材質的線路，或者是銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)等導電材質。在本實施例中，屏蔽圖案128可以是一金屬材質，而在觸控顯示模組100的製程中，屏蔽圖案128與驅動線122可以是在不同的製程製作。此外，屏蔽圖案128更可以與驅動線122為相同的透明導電材料，例如ITO。然而，本發明在此不加以限制。另外，在屏蔽圖案128的上方，更可設置一印刷層(例如是印刷黑色塗料、白色塗料或是其他顏色的塗料)，目的在於將感測區120a及接合區120b標示，更可避免使用者看到接合區120b。

在本實施例中，觸控面板120更包括第二基材129，配置於第二表面121b上，且感測線124位於第一基材121與第二基材129之間。第一基材121與第二基材129例如 是玻璃或聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)等透光基材。而在第一基材121與第二基材129之間，更可利用光學膠將第一基材121與第二基材129結合，光學膠的透光係數較高，能夠避免第一基材121與第二基材129之間的膠體對顯示畫質產生影響。然而，本發明在此不加以限制。

圖2為圖1A之觸控顯示模組的俯視圖。請參考圖2，在本實施例中，觸控面板120更包括多個第一接墊130及多個第二接墊132。第一接墊130例如是位於第一基材121上，並且並排於接合區120b內，第一接墊130分別電性連接至驅動線122。第二接墊132位於第二基材129上，並且並排於接合區120b內，第二接墊132分別電性連接至感測線124，其中第一基材121具有一開口121c(圖示繪示為兩個)，暴露出第二接墊132。詳細而言，感測線124藉由引線126而與第二接墊132電性連接，引線126為分布在感測線124的兩側，所以第二接墊132分別設置在第二基材129的兩側。在第一接墊130及第二接墊132上，更可藉由一軟性電路板134將自驅動線122及感測線124的感測訊號輸出。

圖3繪示一應用圖1A之觸控顯示模組的手持電子裝置的示意圖。請參考圖3，手持電子裝置10包括一機體50及觸控顯示模組100。機體50具有一顯示開口52，而觸控顯示模組100設置於顯示開口52內。手持電子裝置10例如是智慧型手機或平板電腦。驅動線122可以包括採用印 刷製程將銀等金屬層製作在第一表面121a的多條引線。就目前的技術而言，採用印刷製程製作線路時，每一驅動線122的引線部分的線寬，以及相鄰的驅動線122的引線部分的間距最小值可以達到60μm(micrometer)。此外，感測線124及引線126則可以採用在一具有金屬層的膜片材料上，藉由微影蝕刻製程製作出多條線路。就目前的技術而言，採用微影蝕刻製程製作線路時，每一感測線124及引線126的線寬，以及相鄰的感測線124及引線126的間距(即，線距)最小值可以是30μm(micrometer)。換言之，感測線124及引線126的線寬與線距小於驅動線122的引線部分的線寬與線距。此外，當驅動線122的引線部分採用印刷製程製作時，且感測線124及引線126採用微影蝕刻製程製作時，感測線124及引線126的表面粗糙度低於驅動線122的引線部分的表面粗糙度。

在本實施例中，驅動線122與感測線124為條狀電極。然而，驅動線122與感測線124也可以是鑽石狀或其他形狀的電極。

換言之，當應用上述實施例之觸控顯示模組100於手持電子裝置10時，驅動線122所延伸的第一方向D1可以是從手持電子裝置10的頂端10a到底部10b延伸方向。感測線124所延伸的第二方向D2可以是從手持電子裝置10的右邊至左邊的延伸方向。將第二方向D2定義為從手持電子裝置10的右邊至左邊的延伸方向的目的在於，引線126為設置於感測線124的兩側，且引線126的寬度將影 響觸控顯示模組100中，感測區120a外的兩側邊寬度。若引線126能以較小的線寬以及線間距製作，則可以有效縮小感測區120a外的兩側邊寬度，有利於手持電子裝置10的窄邊框設計。

綜上所述，本發明之觸控顯示模組，其配置在第一表面的屏蔽圖案，在第二表面的垂直投影會覆蓋引線。當觸碰觸控顯示模組時，屏蔽圖案能夠隔絕並保護引線，避免觸碰物體與引線產生電容影響手持電子裝置的運作。屏蔽圖案不但可保護引線，更可接地避免靜電干擾或電磁效應。此外，當應用本發明之觸控顯示模組於手持電子裝置時，具有引線及感測線的第二基材，更可利用具有較小線寬及間距的蝕刻製程，以縮小感測區外的兩側邊寬度，有利於手持電子裝置的窄邊框設計。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故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。

10‧‧‧手持電子裝置

10a‧‧‧頂端

10b‧‧‧底部

50‧‧‧機體

52‧‧‧顯示開口

100‧‧‧觸控顯示模組

110‧‧‧顯示面板

120‧‧‧觸控面板

120a‧‧‧感測區

120b‧‧‧接合區

121‧‧‧第一基材

121a‧‧‧第一表面

121b‧‧‧第二表面

121c‧‧‧開口

122‧‧‧驅動線

124‧‧‧感測線

126‧‧‧引線

128‧‧‧屏蔽圖案

128a‧‧‧第一子圖案

128b‧‧‧第二子圖案

129‧‧‧第二基材

130‧‧‧第一接墊

132‧‧‧第二接墊

134‧‧‧軟性電路板

201‧‧‧外接導體

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

圖1A繪示依照本發明之一實施例的一種觸控顯示模組。

圖1B繪示圖1A之觸控顯示模組與外接導體接觸時的示意圖。

圖2為圖1A之觸控顯示模組的俯視圖。

圖3繪示一應用圖1A之觸控顯示模組的手持電子裝 置的示意圖。

100‧‧‧觸控顯示模組

110‧‧‧顯示面板

120‧‧‧觸控面板

120a‧‧‧感測區

120b‧‧‧接合區

121‧‧‧第一基材

121a‧‧‧第一表面

121b‧‧‧第二表面

122‧‧‧驅動線

124‧‧‧感測線

126‧‧‧引線

128‧‧‧屏蔽圖案

128a‧‧‧第一子圖案

128b‧‧‧第二子圖案

129‧‧‧第二基材

Claims (10)

1. 一種觸控顯示模組，包括：一顯示面板；一觸控面板，配置於該顯示面板上，並且具有一感測區以及位於該感測區之外的一接合區，該觸控面板包括：一第一基材，具有一第一表面以及相對於該第一表面的一第二表面，其中該第二表面面向該顯示面板；多條驅動線，並排於該第一表面上，並且分別沿一第一方向延伸；多條感測線，並排於該第二表面上，並且分別沿一第二方向延伸，該第一方向與該第二方向相交，該些驅動線以及該些感測線構成在該感測區內的一感測陣列；多條引線(routing trace)，配置於該第二表面上，並且位於該感測區之外，該些引線分別電性連接該些感測線，並且延伸至該接合區，該些引線分別位於該感測陣列的相對兩側；以及一屏蔽圖案，配置於該第一表面上，且該屏蔽圖案於該第二表面的垂直投影會覆蓋該些引線，該屏蔽圖案包括一第一子圖案以及一第二子圖案，分別位於該感測陣列的相對兩側，並且位於該些引線的上方。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示模組，其中該些驅動線的該第一方向垂直該接合區的長軸方向。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示模組，其中該些感測線以及該些引線的表面粗糙度低於該些驅動線的一引線部分的表面粗糙度。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控顯示模組，其中該些感測線以及該些引線經由微影蝕刻製程所形成，而該些驅動線的該引線部分由印刷製程所形成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示模組，其中各該感測線以及各該引線的寬度小於各該驅動線的該引線部分的寬度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示模組，其中該觸控面板更包括一第二基材，配置於該第二表面上，且該些感測線位於該第一基材與該第二基材之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控顯示模組，其中該觸控面板更包括：多個第一接墊，位於該第一表面上，並且並排於該接合區內，該些第一接墊分別電性連接至該些驅動線；以及多個第二接墊，位於該第二基材上，並且並排於該接合區內，該些第二接墊分別電性連接至該些感測線，其中該第一基材具有一開口，暴露出該些第二接墊。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示模組，其中該屏蔽圖案接地。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示模組，其中該屏蔽圖案的材質包括金屬。
10. 一種手持電子裝置，包括： 一機體，具有一顯示開口；如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示模組，設置於該顯示開口。