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CN106094289A - 触控显示装置 - Google Patents

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CN106094289A
CN106094289A CN201610557359.8A CN201610557359A CN106094289A CN 106094289 A CN106094289 A CN 106094289A CN 201610557359 A CN201610557359 A CN 201610557359A CN 106094289 A CN106094289 A CN 106094289A
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Abstract

本发明公开一种触控显示装置，其包括第一及第二基板与夹设其间的液晶层。第一基板有第一及第二表面。第二表面上有多个开口区及环绕开口区的非开口区，还有黑色矩阵层、彩色滤光层、保护层、触控电极层、第一平坦层、图案化视角控制透明电极层及第二平坦层。图案化视角控制透明电极层有多个控制电极部、多个第一及第二连接电极部，控制电极部对应开口区设置，第一连接电极部对应非开口区沿第一方向设置并连接控制电极部，且第二连接电极部对应非开口区沿第二方向设置并连接第一连接电极部。第二基板朝向第二表面的一侧上有像素电极、绝缘层及共通电极。

Description

触控显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置，尤其是涉及一种触控显示装置。
背景技术
随着面板技术的进步，目前市面上有许多显示器或是移动装置都具有触控的功能。大致上来说，目前的触控面板主要是以on-cell、out-cell或是in-cell三种技术来实现。顾名思义，采用on-cell及out-cell技术的触控面板是将触控元件整合在面板的外部，而采用in-cell技术的触控面板是在面板工程(cell engineering)阶段时将触控元件一并制作在面板之中，因此相较于采用on-cell及out-cell技术的触控面板具有轻薄的优点，但是技术上相对困难，因此目前许多技术人员都在从事相关的研究。
此外，由于移动装置的普及，使用者在公开场合使用智慧型手机或是平板电脑的机会大大地提高。然而，如果在人潮众多的地方(例如拥挤的公车或是捷运上)通过移动装置阅读私人讯息，很难避免荧幕上的资讯被旁人看到，这时候为了顾及隐私，势必需要具有防窥功能的触控装置。目前市面上有外贴式的防窥贴片，将防窥贴片贴在移动装置的荧幕表面虽然具有防窥的效果，但是将使得荧幕的显示亮度大大地降低，即使在没有旁人窥探的情况下依旧使得观赏体验降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种触控显示装置，利用其与防窥技术整合以达到轻薄及较佳的显示品质。
为达上述目的，本发明提出的一种触控显示装置，其包括相对设置的第一基板及第二基板与夹设其间的液晶层。第一基板具有第一及第二表面。第一基板的第二表面上有多个开口区及一个环绕上述开口区的非开口区，还有黑色矩阵层、彩色滤光层、保护层、触控电极层、第一平坦层、图案化视角控制透明电极层及第二平坦层。图案化视角控制透明电极层设置于第一平坦层上并具有多个控制电极部、多个第一连接电极部及多个第二连接电极部，控制电极部对应开口区设置，第一连接电极部对应非开口区沿第一方向延伸设置并电连接控制电极部，且第二连接电极部对应非开口区沿第二方向延伸设置并电连接第一连接电极部。第二基板包括像素电极、绝缘层及共通电极设置于第二基板邻近第一基板的第二表面的一侧上，且绝缘层设置于像素电极与共通电极之间。
本发明将图案化视角控制透明电极层整合设置于触控显示装置内。图案化视角控制透明电极层对应其设置的位置及平坦层厚度的调整以达到较佳的液晶效率。因此当施加电压于图案化视角控制透明电极层的时候可以控制液晶的偏转而达到防窥的功效。
附图说明
图1为本发明触控显示装置的示意图；
图2A为本发明一实施例的黑色矩阵层的上视图；
图2B为本发明的触控电极层设置于黑色矩阵层上的上视图；
图2C为本发明完成一实施例的第一基板的上视图；
图3A为本发明一实施例的第一基板沿图2C的切线A1-A2的剖面示意图；
图3B为本发明一变化实施例的第一基板沿图2C的切线A1-A2的剖面示意图；
图4A为本发明另一实施例的黑色矩阵层的上视图；
图4B为本发明另一实施例的触控电极层设置于黑色矩阵层上的上视图；
图4C为本发明一实施例的金属层设置于触控电极层及黑色矩阵层上的上视图；
图4D为本发明完成另一实施例的第一基板的上视图；
图5A为本发明另一实施例的第一基板沿图4D切线B1-B2的剖面示意图；
图5B为本发明另一变化实施例的第一基板沿图4D切线B1-B2的剖面示意图。
符号说明
10：触控显示装置
100、200、300：第一基板
100a、200a、300a:第一表面
100b、200b、300b:第二表面
121：像素电极层
122：绝缘层
123：共通电极层
201、301：开口区
202、302：非开口区
210、310：黑色矩阵层
220、320：彩色滤光层
230、330：保护层
240、340：触控电极层
240a、340a：第一触控电极
240b、340b：第二触控电极
251、351：第一平坦层
252、352：第二平坦层
260、360：图案化视角控制透明电极层
263、363：控制电极部
261、361：第一连接电极部
262、362：第一连接电极部
264、364：透明桥接线
370：金属层
371：第一金属线
372：第二金属线
373：金属桥接线
X:第一方向
Y:第二方向
A1-A2、B1-B2：切线
具体实施方式
图1为本发明触控显示装置的示意图。触控显示装置10包括第一基板100及与第一基板100相对设置的第二基板120，以及夹设于第一基板100及第二基板120之间的液晶层130。像素电极层121、绝缘层122及共通电极层123设置于第二基板120面向第一基板100的第二表面100b的一侧上，且绝缘层122设置于像素电极层121及共通电极层123之间。在本实施例中，共通电极层123设置于第二基板120上且像素电极层121设置于绝缘层122上。反之，也可像素电极层121设置于第二基板120上且共通电极层123设置于绝缘层122上，但本发明不限于此。第一基板100的详细结构说明请参阅后续图示及说明。
图2A为本发明一实施例的黑色矩阵层的上视图。图2B为本发明的触控电极层设置于黑色矩阵层上的上视图。图2C为本发明完成一实施例的第一基板的上视图。图3A为本发明一实施例的第一基板沿图2C的切线A1-A2的剖面示意图。请同时参阅图2A及图3A，第一基板200具有第一表面200a及第二表面200b，其中第一基板200的第二表面200b上设有多个开口区201及非开口区202，且非开口区202环绕多个开口区201。黑色矩阵层210设置于第一基板200的第二表面200b上，其中黑色矩阵层210对应非开口区202设置以围绕多个开口区201。接着，如图3A所示，彩色滤光层220对应该开口区201设置于第一基板200的第二表面200b上，且部分位于黑色矩阵层210邻近开口区201的边缘上，但本发明不以此为限。详细而言，本实施例的彩色滤光层220可包括红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层(图未示)，其中红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层分别以岛状(island type)分别对应第一基板200的开口区201设置，且红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层的边缘分别与黑色矩阵层210的边缘部分重叠。然后，保护层230设置于黑色矩阵层210及彩色滤光层220上，且保护层230可为有机绝缘材料、无机绝缘材料或上述材料的组合。再同时参阅图2B、图及图3A，触控电极层240对应非开口区202设置于保护层230上，其材料可为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或其他合适的透明导电材料。在本实施例中，触控电极层240包括多个第一触控电极240a及多个第二触控电极240b，其中多个第一触控电极240a可为感测触控电极而多个第二触控电极240b则为驱动触控电极，也可反之。此外，本实施例也可还包含设置另一触控导电层(图未示)于触控电极层240上，但本发明并不以此为限。本领域技术人员可以考虑设计时的触控电容大小而决定是否设置另一触控导电层。接着，如图3A所示，第一平坦层251设置于触控电极层240及保护层230上。在本实施例中，岛状设计的彩色滤光层220可以节省彩色滤光层的成本，而其彩色滤光层220厚度不均匀可以通过后续制作触控电极层210及第一平坦层251以降低膜厚不均的问题。但本发明并不以此为限，本领域技术人员可以依据设计考虑调整彩色滤光层的制作方式。然后同时参阅图2C及图3A，图案化视角控制透明电极层260设置于第一平坦层251上，其材料可为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或其他合适的透明导电材料。在本实施例中，图案化视角控制透明电极层260具有多个控制电极部263、多个第一连接电极部261及多个第二连接电极部262，其中控制电极部263对应于开口区201而设置，第一连接电极部261对应于非开口区202而沿第一方向X延伸设置并电连接多个控制电极部263，且第二连接电极部262对应于非开口区202而沿第二方向Y延伸设置并电连接多个第一连接电极部261。第一方向X及第二方向Y为互相交错的方向。图案化视角控制透明电极层260还包括多条透明桥接线264，且透明桥接线264与控制电极部263、第一连接电极部261以及第二连接电极部262电性绝缘。透明桥接线264设置于任两相邻的第一连接电极部261之间且与触控电极层240的任两相邻的第二触控电极240b电连接。最后参阅图4A，第二平坦层252设置于图案化视角控制透明电极层260及第一平坦层251上，其中第二平坦层252的厚度至少为3微米以上则可呈现较佳的液晶效率。
根据上述完成本发明的一实施例的第一基板200，本发明将触控电极层240与图案化视角控制透明电极层260同时整合于第一基板200上，且利用图案化视角控制透明电极层260共同制作透明桥接线264、控制电极部263、第一连接电极部261以及第二连接电极部262进而减少一道制作工艺。在本实例中，透明桥接线264用以传递第二触控电极240b之间的信号，则控制电极部263、第一连接电极部261以及第二连接电极部262用以传递第二基板120的共通电极层123的信号。
请同时参阅图1及图3A，当施加压差于共通电极层123及像素电极层121之间的时候可以控制液晶层130而产生不同的灰阶。当施加压差于图案化视角控制透明电极层260及共通电极层123之间的时候可以进一步控制液晶层130而使得触控显示装置10的视角变窄而处于防窥模式，而当图案化视角控制透明电极层260及共通电极层123之间不具有压差时，触控显示装置10的视角维持正常而处于正常模式。在本实例中，图案化视角控制透明电极层260与液晶层130之间的间距至少为3微米以上时可以维持较佳的液晶效率，亦即第二平坦层252的厚度至少为3微米以上。
图3B为本发明一变化实施例的第一基板沿切线A1-A2的剖面示意图。图3B为图3A的变化实施例，相同的元件符号及详细说明于此不再赘述。如下仅对应相异之处进行说明。如图3B所示，彩色滤光层220对应开口区201及非开口区202设置于图案化视角控制透明电极层260及第一平坦层251上，但本发明不以此为限。详细而言，本实施例的彩色滤光层220可包括红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层(图未示)，其中红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层分别以连续状(strip type)分别沿第一方向X或沿第二方向Y互相平行设置(参阅图2C)，且红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层的边缘分别于一垂直投影于黑色矩阵层210的方向上互相部分重叠。接着，第二平坦层252设置于彩色滤光层220上。在本实施例中，彩色滤光层220及第二平坦层252的总厚度至少为3微米以上以维持较佳的液晶效率。在本实施例中，彩色滤光层220以连续状设计可以提高膜层的平坦度，以避免后续第二平坦层252厚度不足而影响到第二平坦层252的平坦度。但本发明并不以此为限，本领域技术人员可以依据设计考虑调整彩色滤光层的制作方式。本发明的变化实施例通过彩色滤光层220设置于图案化视角控制透明电极层260与第二平坦层252之间，则可减少第二平坦层252的厚度以降低水气入侵而避免液晶气泡(LC Bubble)的形成。
图4A为本发明另一实施例的黑色矩阵层的上视图。图4B为本发明另一实施例的触控电极层设置于黑色矩阵层上的上视图。图4C为本发明一实施例的金属层设置于触控电极层及黑色矩阵层上的上视图。图4D为本发明完成另一实施例的第一基板的上视图。图5A为本发明另一实施例的第一基板沿图4D切线B1-B2的剖面示意图。请同时参阅图4A、图及图5A，第一基板300具有第一表面300a及第二表面300b，其中第一基板300的第二表面300b上设有多个开口区301及非开口区302，且非开口区302环绕多个开口区301。黑色矩阵层310设置于第一基板300的第二表面300b上，其中黑色矩阵层310对应非开口区302设置以围绕多个开口区301。接着，如图5A所示，彩色滤光层320对应该开口区301设置于第一基板300的第二表面300b上，且部分位于黑色矩阵层310邻近开口区301的边缘上，但本发明不以此为限。详细而言，本实施例的彩色滤光层320可包括红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层(图未示)，其中红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层分别以岛状(island type)分别对应第一基板300的开口区301设置，且红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层的边缘分别与黑色矩阵层310的边缘部分重叠。然后，保护层330设置于黑色矩阵层310及彩色滤光层320上，且保护层330可为有机绝缘材料、无机绝缘材料或上述材料的组合。再同时参阅图4B及图5A，触控电极层340对应非开口区302设置于保护层330上，其材料可为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或其他合适的透明导电材料。在本实施例中，触控电极层340包括多个第一触控电极340a及多个第二触控电极340b，其中多个第一触控电极340a可为感测触控电极，且而多个第二触控电极340b则为驱动触控电极，也可反之。此外，本实施例也可还包含设置另一触控导电层(图未示)于触控电极层340上，但本发明并不以此为限。本领域技术人员可以考虑设计时的触控电容大小而决定是否设置另一触控导电层。接着，如图5A所示，第一平坦层351设置于触控电极层340及保护层330上。在本实施例中，岛状设计的彩色滤光层320可以节省彩色滤光层的成本，而其彩色滤光层320厚度不均匀可以通过后续制作触控电极层310及第一平坦层351以降低膜厚不均的问题。但本发明并不以此为限，本领域技术人员可以依据设计考虑调整彩色滤光层的制作方式。然后同时参阅图4C及图5A，金属层370对应非开口区302设置于第一平坦层351上，其材料可为钼(Mo)、铝(Al)或其他合适的金属导电材料及其组合。金属层370具有多条金属桥接线373、多条第一金属线371及多条第二金属线372，其中多条第一金属线371沿第一方向X延伸及多条第二金属线372沿第二方向Y延伸，且第二金属线372电连接于多条第一金属线371。多条第一金属线371及多条第二金属线372与多条金属桥接线373电性绝缘。第一方向x及第二方向Y为互相交错的方向。在本实施例中，金属桥接线373于垂直投影于第一基板300的方向上对应设置于任两相邻的第二触控电极340b之间，且任两相邻的第二触控电极340b通过金属桥接线373电连接。图案化视角控制透明电极层360设置于金属层370及第一平坦层351上，其材料可为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或其他合适的透明导电材料。接着，同时参阅图4D及图5A，图案化视角控制透明电极层360具有多个控制电极部363、多个第一连接电极部361及多个第二连接电极部362，其中多个控制电极部363对应于开口区301而设置，多条第一连接电极部361分别对应多条第一金属线371设置并电连接多个控制电极部263，且第二连接电极部362对应第二金属线372设置并电连接多条第一连接电极部361。图案化视角控制透明电极层360还包括多条透明桥接线364，且透明桥接线364与控制电极部363、第一连接电极部361以及第二连接电极部362电性绝缘。透明桥接线364对应金属桥接线374重叠设置，且通过金属桥接线374与任两相邻的第二触控电极340b电连接。最后参阅图5A，第二平坦层352设置于图案化视角控制透明电极层360及第一平坦层351上，其中第二平坦层252的厚度至少为3微米以上则可维持较佳的液晶效率。
根据上述完成本发明的另一实施例的第一基板300。本发明将触控电极层340与图案化视角控制透明电极层360同时整合于第一基板300上，且于第一平坦层351与图案化视角控制透明电极层360之间设置一层金属层370可以降低图案化视角控制透明电极层360的阻抗，但本发明不限于此。在本实例中，金属桥接线374及透明桥接线364用以传递第二触控电极340b之间的信号，则控制电极部363、第一连接电极部361以及第二连接电极部362用以传递第二基板120的共通电极层123的信号。本发明的图案化视角控制透明电极层360设置于金属层370上也于制作过程中具有保护金属层370避免受到腐蚀而产生断线的问题。
图5B为本发明另一变化实施例的第一基板沿切线B1-B2的剖面示意图。图5B为图5A的另一变化实施例，相同的元件符号及详细说明于此不再赘述。如下仅对应相异之处进行说明。如图5B所示，彩色滤光层320对应开口区301及非开口区302设置于图案化视角控制透明电极层360及第一平坦层351上，但本发明不以此为限。详细而言，本实施例的彩色滤光层320可包括红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层(图未示)，其中红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层分别以连续状(strip type)分别沿第一方向X或沿第二方向Y互相平行设置(参阅图4D)，且红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层的边缘分别于一垂直投影于黑色矩阵层310的方向上互相部分重叠。接着，第二平坦层352设置于彩色滤光层320上。在本实施例中，彩色滤光层320及第二平坦层352的总厚度至少为3微米以上以维持较佳的液晶效率。在本实施例中，彩色滤光层320以连续状设计可以提高膜层的平坦度，以避免后续第二平坦层352厚度不足而影响到第二平坦层352的平坦度。但本发明并不以此为限，本领域技术人员可以依据设计考虑调整彩色滤光层的制作方式。本发明的另一变化实施例通过彩色滤光层320设置于图案化视角控制透明电极层360与第二平坦层352之间，则可减少第二平坦层352的厚度以降低水气入侵而避免液晶气泡(LC Bubble)的形成。
综上所述，本发明所提出的触控显示装置通过图案化视角控制透明电极层而实现防窥的功效。利用调控图案化视角控制透明电极层及共通电极层之间的压差来控制液晶层的液晶转动而使触控显示装置的视角变窄，因此可以避免使用者附近的闲杂人等窥探荧幕上的私人资讯。图案化视角控制透明电极层除了具有防窥的功效之外，其也可以做为触控电极层上的触控电极之间的跨桥，因此可以取代原本做为跨桥的金属层，减少制作工艺的复杂度。
虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种触控显示装置，包括：
第一基板，具有第一表面及第二表面，其中该第二表面上设有多个开口区及一非开口区，且该非开口区环绕该多个开口区设置，该第一基板包括：
黑色矩阵层，对应该非开口区设置于该第一基板的该第二表面上；
彩色滤光层，设置于该第一基板的该第二表面上；
保护层，覆盖该黑色矩阵层及该第一基板的该第二表面；
触控电极层，对应该非开口区设置于该保护层上；
第一平坦层，覆盖该保护层及该触控电极层，其中该触控电极层设置于该保护层以及该第一平坦层之间；
图案化视角控制透明电极层，设置于该第一平坦层上，该图案化视角控制透明电极层具有多个控制电极部、多条第一连接电极部及多条第二连接电极部，其中该多个控制电极部对应该多个开口区设置，该多个第一连接电极部对应该非开口区沿一第一方向延伸设置并电连接该多个控制电极部，且该多个第二连接电极部对应该非开口区沿一第二方向延伸设置并电连接该多个第一连接电极部；以及
第二平坦层，设置于该图案化视角控制透明电极层上；
第二基板，与该第一基板的第二表面相对设置，其中该第二基板包括像素电极层、绝缘层及共通电极层设置于该第二基板邻近该第一基板的第二表面的一侧上，且该绝缘层设置于该像素电极与该共通电极之间；以及
液晶层，设置于该第一基板的该第二平坦层与该第二基板之间。
2.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该彩色滤光层设置于该黑色矩阵以及该保护层之间。
3.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该彩色滤光层设置于该图案化视角控制透明电极层以及该第二平坦层之间。
4.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该第一方向及该第二方向互相交错设置。
5.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该图案化视角控制透明电极层还包括多条透明桥接线，该多条透明桥接线设置于任两相邻的该多个第一连接电极部之间且与该触控电极层电连接。
6.如权利要求5所述的触控显示装置，还包括金属层，对应该非开口区设置于该第一平坦层以及该图案化视角控制透明电极层之间，其中该金属层具有多条金属桥接线、多条第一金属线及多条第二金属线，该多条金属桥接线对应该多条透明桥接线重叠设置并与该触控电极层电连接，且该多个第一金属线沿该第一方向延伸与该多条第二金属线沿该第二方向延伸并与该触控电极层电性绝缘。
7.如权利要求6所述的触控显示装置，其中该多条第一金属线对应该第一连接电极部重叠设置，且该多条第二金属线对应该第二连接电极部重叠设置。
8.如权利要求6所述的触控显示装置，其中该多条透明桥接线通过该多条金属桥接线与该触控电极层电连接。
9.如权利要求5所述的触控显示装置，其中该多条透明桥接线用以传递一触控信号，且该多个控制电极部、该多个第一连接电极部及该多个第二连接电极部用以传递一共通电极信号。
10.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该共通电极层用以接收一第一电压，该图案化视角控制透明电极层用以接收一第二电压，且该第一电压及该第二电压之间产生一压差。
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