TWI494822B

TWI494822B - 具可撓性電路模組之觸控顯示裝置

Info

Publication number: TWI494822B
Application number: TW102144928A
Authority: TW
Inventors: Hsin Yi Hsieh; Ta Jen Huang
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2015-08-01
Also published as: CN103885631B; CN103885631A; TW201523360A; US9201531B2; US20150160749A1

Description

具可撓性電路模組之觸控顯示裝置

本發明係關於一種觸控顯示裝置；具體而言，本發明係關於一種具可撓性電路模組設計之觸控顯示裝置。

隨著技術發展，可攜式電子裝置的尺寸必須滿足輕、薄、短、小的特性，才能達到便於攜帶的目的。在觸控顯示裝置的組裝流程中，以觸控面板與外殼體的組裝尤其重要。觸控面板與外殼體組裝的品質會影響觸控顯示裝置的結構穩定性以及顯示效果。然而，隨著顯示面板、觸控面板及背光模組等部件的厚度尺寸越趨薄化下，因尺寸薄化所產生空間上的變化會同時帶來觸控面板與外殼體組裝時內部高度不一致的情形。

舉例而言，當觸控顯示模組整體越趨薄化時，其外殼體厚度也要隨之配合薄化，但因外殼體塑膠射出成型的製程有薄化極限，而無法與觸控顯示模組的厚度做搭配，因此在觸控面板與外殼體組裝後若於內部空間高度方向產生差距，在按壓觸控面板時，將會造成顯示模組內的可撓性電路模組因按壓而損傷，甚至造成可撓性電路模組與觸控面板剝離，如此勢必影響整體結構的穩定性。再者，觸控面板與外殼體之間的內部高度差也可能造成漏光，使顯示效果可能受到影響。因此，上述存在於習知觸控顯示裝置的組裝問題仍有待改善。

本發明之目的係在於提供一種觸控顯示裝置，具有可撓性電路模組以增加結構穩定性。

觸控顯示裝置包含顯示面板及疊置於其表面的觸控面板，觸控面板包括基板並具有底表面、觸控電極、與接墊。底表面具有觸控區與連接區，觸控電極設置於觸控區上；接墊設置於連接區上，且與觸控電極連接。膠層係設置於顯示面板表面與觸控區重疊之間，且顯示面板表面與連接區重疊之間具有間隙，但不設置有膠層。可撓性電路模組之連接部連接於接墊，並部分位於間隙內。彎折部具有第一端與連接部連接，第二端與延伸部連接，且自第二端延伸而出並伸出間隙外。延伸部之一部份、連接部與彎折部皆位於間隙內。可撓性電路模組之彎折部可因應觸控面板與顯示面板的高度不同而調整，以維持較佳組裝效果。

100‧‧‧觸控顯示裝置

102‧‧‧間隙

104‧‧‧控制電路模組

200‧‧‧觸控面板

202‧‧‧觸控面

204‧‧‧底表面

204A‧‧‧觸控區

204B‧‧‧連接區

206‧‧‧觸控電極

208‧‧‧接墊

300‧‧‧顯示面板

302‧‧‧表面

400‧‧‧膠層

500‧‧‧可撓性電路模組

501‧‧‧開口

502‧‧‧連接部

504‧‧‧延伸部

5041‧‧‧第一延伸部

5042‧‧‧第二延伸部

506‧‧‧觸控面板電路元件

510‧‧‧彎折部

511‧‧‧第一端

512‧‧‧第二端

520‧‧‧第二電路模組

700‧‧‧背光模組

800‧‧‧外殼體

802‧‧‧外表面

804‧‧‧觸摸區

900‧‧‧油墨層

圖1為本發明觸控顯示裝置之實施例***圖；圖2為本發明觸控顯示裝置之第一實施例剖面圖；圖3A為本發明觸控顯示裝置之第二實施例剖面圖；圖3B為本發明觸控顯示裝置之第三實施例剖面圖；圖4為本發明觸控顯示裝置之第四實施例剖面圖；圖5為本發明觸控顯示裝置之第五實施例剖面圖。

本發明之觸控顯示裝置較佳係藉由可撓性電路模組配合顯示面板、觸控面板的厚度尺寸不同進行調整。此外，觸控顯示裝置較佳係可用於行動電話、平板電腦、筆記型電腦等可攜式電子裝置或其它合適的電子裝置；但在不同實施例中，亦可用於監示器、電視等非可攜式之電子裝置或其它合適的電子裝置。圖1為本發明觸控顯示裝置100之實施例***圖。如圖1所示，觸控顯示裝置100包含觸控面板200、至少一組串接的觸控電極206、顯示面板300、設置於顯示面板300表面302的膠層400、背光模組700、可撓性電路模組500及外殼體800。其中，至少一組串接的觸控電極206當作一層膜層來說明，則可稱為觸控電極層。

圖2為本發明觸控顯示裝置100之第一實施例剖面圖(沿圖1之AA方向)。如圖2所示，觸控面板200係疊置於顯示面板300之表面302(請查閱圖1)。表面302較佳為顯示面(或稱為外表面)。觸控面板200包括基板並具有底表面204(或稱為內表面)以及與底表面204相背之觸控面202(或稱為頂表面、或稱為外表面)(請查閱圖1)，底表面204定義有觸控區204A與連接區204B，其中，串接的觸控電極206係設置於觸控區204A上，而接墊208係設置於連接區204B上。接墊208係與觸控電極206連接。觸控方式例如為電阻式、電容式或波動式等等。本發明的實施例，以電容式為較佳實施例。觸控電極206設置可能為位於觸控面板200基板的內外兩面，或是設置於觸控面板之基板底表面等方式。需注意的是，此處所謂的「設置」係表示垂直方向投影範圍位於觸控區204A內，而不限於實體與觸控區204A接觸。此外，顯示面板300表面302與觸控區204A重疊之間，較佳地，設置有膠層400，其材質例如為透明的光學膠(Optically Clear Adhesive,OCA)，具良好的光穿透性(例如：於可見光範圍的光穿透率約為90%以上)。需注意的是，顯示面板300表面302與連接區204B重疊之間具有間隙102，而可不設置有膠層400。

另外，觸控顯示裝置100還具有可撓性電路模組500，其較佳係由可撓性電路板所構成。可撓性電路模組500之連接部502連接於接墊208，並至少部分位於間隙102內。連接部502一端與延伸部504連接，並朝遠離顯示面板300方向延伸出間隙102之外。換言之，連接部502所在的一側邊係將可撓性電路模組500的端面固定在接墊208上，相對固定側之另一邊則伸出間隙102外形成延伸部504。如圖2所示，可撓性電路模組500較佳還包含控制電路模組104以及設置延伸部504上的觸控面板電路元件506，控制電路模組104及觸控面板電路元件506係設置於可撓性電路模組500的相反面，其中，控制電路模組104係電性連接可撓性電路模組500與顯示面板300。控制電路模組104係提供控制訊號給予顯示面板300，且控制電路模組104也與觸控面板電路元件506電連接，以接收觸控面板200的觸控訊號。

此外，觸控顯示裝置100還含外殼體800覆蓋於延伸部504上，且外殼體800之側邊抵接觸控面板200之基板側邊，其材質較佳為利用射出成型製成的塑膠件，但不以此為限，例如：金屬、合金、木材、皮革等等。外殼體800上另設有觸摸區804(如虛線框示處，請同時參考圖2)，其係對應於延伸部504上方。觸摸區804作為外殼體800上之按鍵以對觸控顯示裝置100進行操控，例如作為行動電話的操作按鍵或其它合適的操控功能。舉例而言，觸摸區804可以為電容式、電阻式、光感式、機械式、電場式觸控元件、指紋辨視元件，或其它合適的方式及元件，例如：虹膜辨識元件、語音辨識元件、臉孔辨識元件或其它合適的方式及元件，則此觸摸區804亦可稱為辨識區或稱為額外的操作區。整體觀之，外殼體800 與觸控面202係構成觸控顯示裝置100的整體外觀之至少一部分。另一方面，外殼體800的外表面802(或稱為外殼體800頂部的外表面802)與觸控面板200的觸控面202較佳形成為共平面。如圖2所示，外表面802與觸控面202較佳係指不接觸可撓性電路模組500的表面(即朝向外側的表面)，且兩者高度齊平。在此實施例，控制電路模組104及觸控面板電路元件506係包覆於外殼體800內，但不以此為限。

圖3A為本發明觸控顯示裝置100之第二實施例剖面圖。與前一實施例不同之處在於，可撓性電路模組500除了前述之連接部502及延伸部504外，還包含彎折部510。如圖3A所示，延伸部504的一部份、連接部502與彎折部510係位於間隙102內。彎折部510部具有第一端511及第二端512，第一端511與連接部502連接，而第二端512與延伸部504連接，且自第二端512延伸以伸出間隙102外。連接部502、彎折部510與延伸部504共同形成一側視實質上為U型狀之開口501，U型狀之開口501較佳為朝間隙102外延伸，即開口501的延伸方向是朝著不存在顯示面板300與觸控面板200的方向延伸，可視為開口501是向著外殼體800的側邊延伸。在其他實施例中，例如當觸控面板200(或顯示面板300)具有更薄之厚度時，亦可將可撓性電路模組500相應調整一側視實質上為S型的彎折。如圖3B所示，彎折部510係由二個相反的U型狀開口501形成，一開口501朝間隙102內，而另一開口501朝間隙102外。

另外，配合彎折的形狀，可將延伸部504分為第一延伸部5041及第二延伸部5042。如圖3A所示，第一延伸部5041係與連接部502重疊，且第二延伸部5042係延伸出間隙102外，即第二延伸部5042不與連接部502重疊。相較於圖2之第一實施例(即不存在彎折部)，第二實施例的圖3A或第三實施例的3B所示之可撓性電路模組500所形成彎折與延伸的方式即是將可撓性電路模組500反折後再連接於觸控面板200觸控電極206上的接墊208，藉此，可撓性電路模組500之彎折部510可因應觸控面板200與顯示面板300的高度變化而填充在間隙102內，可使得觸控面板200的外表面202與外殼體800的外表面802維持在實質上同一平面，即觸控面板200的外表面202與外殼體800的外表面802二者間實質上無高度差，以維持較佳組裝效果。此外，相較於圖2之第一實施例(即不存在彎折部)，第二實施例的圖3A或第三實施例的3B所示藉由彎折部510的設計，可撓性電路模組500可避免因按壓操作、外力晃動或是使用較久而產生可撓性電路模組500連接部502剝離的情形，可提高產品結構上的穩定性，並且外殼體800的外表面802(或稱為外殼體800頂部的外表面802)與觸控面板200的觸控面202較佳形成為共平面。

在圖3A及圖3B中，控制電路模組104係位於可撓性電路模組500迴繞處(或稱為另一個彎折部，且形成另一個側視實質上為U型狀之開口)形成的夾層之中，觸控面板電路元件506則位於可撓性電路模組500面向外殼體800底部內表面的一面，亦即，控制電路模組104及觸控面板電路元件506係設置於可撓性電路模組500的相反面。需注意的是，於圖3A中，觸控面板電路元件506位於可撓性電路模組500的一面與可撓性電路模組500連接觸控面板200的一面相反，但在其他實施例中，觸控面板電路元件506亦可改設置於可撓性電路模組500的其他部分(例如設於可撓性電路模組500於外殼體800迴繞處的內面)，而與可撓性電路模組500連接觸控面板200處(亦即接墊208所在處)位於同一面，如圖4所示。

圖4為本發明觸控顯示裝置100之第四實施例剖面圖。相較於圖2或圖3A所示將控制電路模組104及觸控面板電路元件506設置於可撓性電路模組500的相反面的方式，亦可將控制電路模組104及觸控面板電路元件506設置於同一面。如圖4所示，控制電路模組104及觸控面板電路元件506位於可撓性電路模組500迴繞處(或稱為另一個彎折部，且形成另一個側視實質上為U型狀之開口)形成的夾層之中，以控制電路模組104堆疊於觸控面板電路元件506之方式設置。另外，控制電路模組104藉由第二電路模組520(例如為一可撓性電路板)連接至顯示面板300。在其他實施例中，控制電路模組104及觸控面板電路元件506之間亦可藉由金手指或其他連接器來連接，增加整體性。此外，由於接墊208與觸控面板電路元件506均設置於可撓性電路模組500的同一面上，因此兩者可藉由可撓性電路模組500上設置於同一面之電路加以連接，而不需藉由鑽孔方式來連接位於不同面上之線路。藉此設計，即可採用單面式的可撓性電路模組500而進一步節省成本。

圖5為本發明觸控顯示裝置100之第五實施例剖面圖。如圖5所示，觸控顯示裝置100除前述之結構外，另包含油墨層900，油墨層900係設置於延伸部504上且朝向觸控面板200之一面，但較佳不設置於連接部502與彎折部510。油墨層900例如可為黑色或其它的彩色油墨，例如：白色、紅色、藍色、綠色、色座標上的其它顏色或上述的至少一種顏色的堆疊，藉由油墨層900之設置，可達到吸光的效果以減少產生漏光的機會。可撓性電路模組500上塗佈油墨層900的部分可具有較佳的挺性，而未塗佈油墨層900的部分(如連接部502與彎折部510)則可具有較柔軟的特性，便於彎折部510產生彎折。此外，連接部502不存在油墨層900，則連接部502與接墊208接合時，較不易受外力而脫落。換言之，藉由塗佈油墨層900，可使得同一可撓性電路模組500上之不同區段具有不同的附加應用特性。

上述實施例中的顯示面板300之兩基板(未標示)間夾設的顯示介質層(未標示)，以非自發光材料為範例，例如：液晶材料、電泳材料、電濕潤材料等等，以液晶材料為較佳實施例，則顯示面板就需要背光模組700。另外，上述實施例中的顯示面板300之兩基板(未標示)間夾設的顯示介質層(未標示)，以自發光材料為範例，例如：有機材料、無機材料等等，則可不設置有背光模組700。但若自發光材料中的發光分子需要被光激發，則就再設置背光模組700。此外，為了容納顯示面板300與觸控面板200，可以選擇性的設置有容納件(未標示)。需注意的是，上述實施例中的外殼體800並非指為了將顯示面板300及/或觸控面板200容納之容納件，例如：膠框(frame)、鐵框(bezel)、托架或撐架(bracket)或其它相似的元件，亦即外殼體800之外表面，不存在其它的容納件。

本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。