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TWI471774B - 觸控裝置及觸控顯示裝置 - Google Patents

觸控裝置及觸控顯示裝置 Download PDF

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TWI471774B
TWI471774B TW100135583A TW100135583A TWI471774B TW I471774 B TWI471774 B TW I471774B TW 100135583 A TW100135583 A TW 100135583A TW 100135583 A TW100135583 A TW 100135583A TW I471774 B TWI471774 B TW I471774B
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Chih Yuan Wang
Cheng Yi Chou
Chih Yao Fang
Chen Chu Hsu
yu hua Wu
Xuan Chang Shiu
Kuo Chang Su
Chih Jung Teng
Original Assignee
Wintek Corp
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Description

觸控裝置及觸控顯示裝置
本發明關於一種觸控裝置及觸控顯示裝置。
請參考圖11，於一觸控裝置100上的有色裝飾層102，若是除黑色外的其他顏色油墨所構成，其遮蔽性相對黑色油墨通常較差，因此需要較厚的油墨層厚度來提供足夠的遮蔽效果，當然，即使使用黑色油墨也可能依實際需求需要較厚的油墨層厚度。如圖12所示的一例，有色裝飾層102具有五層油墨層且疊加的總厚度約為30um-40um，當進行後續的透明電極或走線等製程時，舉例而言當透明電極104欲延伸跨至裝飾層102上時，容易因油墨層過厚形成的高度斷差而造成斷線或信賴性不佳等問題。
本發明提供一種具高信賴性及產品良率的觸控裝置及觸控顯示裝置。
依本發明一實施例的設計，一種觸控裝置包含一透明基板、一觸控感測電極層及一裝飾層。裝飾層設置於透明基板上且包含相互堆疊的複數介質層，且兩相鄰介質層的端緣間形成一階級結構。觸控感測電極層設置於透明基板上且至少疊合階級結構。於一實施例中，複數介質層包含最鄰近透明基板的一底層、最遠離透明基板的一頂層、及介於底層與頂層間的至少一中間層。
於一實施例中，頂層或中間層覆蓋其下方的所有其他介質層，頂層可為透明材料所構成，且該頂層延伸至該裝飾層外並覆蓋該透明基板。
於一實施例中，最遠離透明基板的頂層包括一第一頂層與一第二頂層，第一頂層覆蓋中間層及底層，第二頂層為透明材料所構成並覆蓋第一頂層，且第二頂層延伸至裝飾層外並覆蓋透明基板。
於一實施例中，中間層包含金屬鏡面層或不導電鍍膜層。
於一實施例中，中間層包含一透明油墨層鄰接於金屬鏡面層或不導電鍍膜層下方。
於一實施例中，各個介質層的端緣係呈弧形，且裝飾層設置於透明基板的周緣。
於一實施例中，觸控裝置區分為位於裝飾層區域內的一非可視區與位於裝飾層區域外的一可視區，觸控感測電極層實質上位於可視區且包含複數第一電極串列及複數第二電極串列，且部分第一電極串列及部分第二電極串列兩者的至少其中之一延伸跨接至非可視區並至少疊合階級結構。
本發明另一實施例提供一種觸控顯示裝置，包含前述之觸控裝置及一顯示裝置，顯示裝置貼附於觸控裝置設有裝飾層的一側，且顯示裝置例如可為液晶顯示器、有機發光顯示器、電潤濕顯示器或電泳顯示器。
藉由上述實施例的設計，因為裝飾層具有分層內縮的階級設計，當透明電極或透明電極連接線欲延伸分布至裝飾層上時，透明電極或透明電極連接線可沿每一階緩坡逐級爬升設置，如此可大幅減少斷線機率並提高佈線信賴性，有效降低產品的不良率。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
圖1為依本發明一實施例之觸控裝置的示意圖。如圖1所示，觸控裝置10包含一透明基板12、一觸控感測電極層14及一裝飾層20，觸控感測電極層14及裝飾層20均設置於透明基板12上。於本實施例中，裝飾層20設置於透明基板12的周緣，裝飾層20包含相互堆疊的複數介質層200，且該些介質層200逐層內縮使一階級結構22形成於每兩相鄰介質層200的端緣間，且觸控感測電極層14至少疊合階級結構22。階級結構22的端緣可呈弧形，使裝飾層20的斷面整體具有一緩坡狀的外形。觸控感測電極層14可為單層透明電極結構或多層透明電極結構，如圖2所示，觸控感測電極層14例如可包含複數條第一電極串列11及複數條第二電極串列13，第一電極串列11與第二電極串列13彼此間隔開，且部分第一電極串列11或部分第二電極串列13至少疊合階級結構22。第一電極串列11可經由複數第一連接線15串連相鄰之第一透明電極21a，且第二電極串列13可經由複數第二連接線17串連相鄰之第二透明電極21b。第一透明電極21a及第二透明電極21b的外形例如可為菱形、三角形、線形等幾何形狀。而且，第一電極串列11與第二電極串列13其中一者亦可單獨設置在透明基板12上，另一串列設置在另一透明基板上。藉由上述實施例的設計，因為裝飾層20具有分層內縮的階級設計，當透明電極21a、21b或連接線15、17欲延伸分布至裝飾層20上時，透明電極21a、21b或連接線15、17可沿每一階緩坡逐級爬升設置，如此可大幅減少斷線機率並提高佈線信賴性，有效降低產品的不良率。
裝飾層20的疊層數量、材料及組成並不限定，僅需具有至少二個介質層200以形成一階級結構22即可。如下說明裝飾層20的不同結構實施例。如圖3所示，裝飾層20a舉例而言可為具有五層介質層200的一疊層結構，疊層結構包含最遠離透明基板12的一頂層201、最鄰近透明基板12的一底層202、及介於頂層201及底層202之間的中間層203、204、205。於本實施例中，中間層203(厚度h2)由底層202(厚度h1)的端緣朝非觸控區方向內縮距離d1，中間層204(厚度h3)由中間層203的端緣朝非觸控區方向內縮距離d2，中間層205(厚度h4)由中間層204的端緣朝非觸控區方向內縮距離d3，頂層201(厚度h5)由中間層205的端緣朝非觸控區方向內縮距離d4，藉以形成逐級內縮的多個階級結構22。須注意於本發明實施例中，觸控裝置的觸控操作區及非觸控區分別對應該觸控裝置結合一顯示裝置後形成的可視區及非可視區。頂層201例如可由透光率相對較低的顏色油墨(例如灰色油墨)所構成，且底層202及中間層203、204、205例如可由透光率相對較高的顏色油墨(例如白色油墨或彩色油墨，於此定義說明書中所述之彩色油墨為白色及黑色以外的有色油墨。)所構成；藉此，可在不過度增加裝飾層厚度的前提下，保有較佳遮光效果。另外，於本實施例及後述的各個實施例中，每個介質層200的厚度h1-h5的範圍為1um-15um，且每個介質層200的內縮距離d1-d5的範圍為0.05mm-0.5mm，尤其以0.1mm-0.3mm的信賴性為較佳。
如圖4所示，於另一裝飾層20b中，頂層201同樣可由透光率相對較低的顏色油墨(例如灰色油墨)所構成，底層202及中間層203、204、205可由透光率相對較高的顏色油墨(例如白色油墨或彩色油墨)所構成，且鄰接於頂層201下方的中間層205可延伸分佈至覆蓋下方的底層202及中間層203、204，使得分層內縮的階級結構形成更為平順的緩坡，以利電極或導線爬升設置。如圖5所示，於另一裝飾層20c中，頂層201可為向下延伸至觸控操作區的一透明保護層；如此，除了有利於電極或導線更易爬升設置之外，該透明保護層還能夠以整面塗佈的方式成型，故製程簡單。其中，頂層201覆蓋底層202及中間層203、204、205、206且具有一緩坡狀的外形，於本實施例中，頂層201例如可由透明光阻、透明油墨、矽化物(例如SiO2 )或保護層(over coat)等透明材料所構成，藉此可避免下方油墨受到蝕刻侵蝕，以及提升觸控感測電極層14與透明基板12的接著效果。至於鄰接於頂層201下方的中間層206例如可由透光率相對較低的顏色油墨(例如灰色油墨)或不透光的黑色油墨所構成，且其他介質層可由透光率相對較高的顏色油墨(例如白色油墨或彩色油墨)所構成。
如圖6所示，於另一裝飾層20d中，頂層201、底層202及中間層203、204可由白色油墨所構成，鄰接於頂層201下方的中間層205可由一金屬鏡面層(例如鏡面銀)或不導電鍍膜層(例如NCVM，Nonconductive vacuum metallization)所構成，其中金屬鏡面層具有良好的遮光效果，且厚度相對較小，故不致造成裝飾層厚度過大，而有助於電極或導線的成型；再者，相較灰色、黑色油墨而言，金屬鏡面層較不會影響到底層202的視效。另外，於圖6所示的裝飾層20d中，鄰接於中間層205下方的中間層204亦可由透明油墨所構成，用以擴散經由金屬鏡面層或不導電鍍膜層反射的光線，以弱化金屬鏡面層或不導電鍍膜層的明顯度。
如圖7所示，於另一裝飾層20e中，一第一頂層201a先覆蓋底層202及中間層203、204、205，以利後續的一第二頂層201b可易形成為延伸至觸控操作區的一透明保護層並覆蓋下方的所有介質層，且第二頂層201b具有一緩坡狀的外形。第一頂層201a例如可由白色油墨或灰色油墨所構成，第二頂層201b例如可由透明光阻、透明油墨、矽化物(例如SiO2 )或保護層(over coat)等透明材料所構成，且鄰接於第一頂層201a下方的中間層205例如可由一金屬鏡面層(例如鏡面銀)或不導電鍍膜層(例如NCVM)所構成。如圖8所示，於另一裝飾層20f中，一頂層201可形成為延伸至觸控操作區的一透明保護層並覆蓋下方的所有介質層，鄰接於頂層201下方的中間層206例如可由灰色油墨或黑色油墨等遮光性高的材料所構成，鄰接於中間層206下方的中間層205例如可由一較薄的金屬鏡面層(例如鏡面銀)或不導電鍍膜層(例如NCVM)所構成，且底層202及中間層203、204可由白色油墨所構成；藉由中間層206的增設，除了可強化中間層205遮光效果之外，還可改善金屬鏡面層或不導電鍍膜層因背光模組漏光所造成的不良光學現象。
由上述裝飾層20的不同實施例可知，裝飾層20僅需形成至少一階級結構即可，其組成完全不限定且可視所需的遮蔽或視覺效果加以變化，例如介質層200亦可使用如綠色、黃色等其他顏色的油墨、光阻或由陶瓷、類鑽等其他材料構成均可。
圖9為依本發明一實施例的觸控裝置30的示意圖。如圖9所示，觸控裝置30具有前述觸控裝置10且可區分為一觸控操作區及一非觸控區。於本實施例中，非觸控區位於觸控裝置30的周邊且圍繞觸控操作區，觸控裝置30的觸控操作區內具有前述的觸控感測電極層14以偵測觸碰位置。於觸控裝置30的非觸控區的疊層結構中，具有階級結構的裝飾層20設置於透明基板12的一側，一走線層18設置於裝飾層20上且疊合部分裝飾層20，且走線層18電性連接於圖2所示之第一電極串列11及第二電極串列13。走線層18可包含複數金屬走線，且金屬走線可延伸分佈至裝飾層20上。再者，一絕緣層26可形成於透明基板12上並覆蓋透明基板12，且相對的第一連接線15與第二連接線17間設有一電性絕緣層24。透明基板12的材質並不限定，例如可為一玻璃基板或一塑膠基板。於本實施例中，一保護層32同時覆蓋觸控操作區中的觸控感測電極層14及非觸控區中的疊層結構以保護觸控裝置30的整體結構。另一絕緣層44可形成於保護層32上且僅分佈於非觸控區，且絕緣層44的厚度可為保護層32厚度的3至100倍。一透明導電接墊層46形成於裝飾層20上並電連接走線層18內的複數金屬走線。透明導電接墊層46的材質例如可為ITO透明導電膜，保護層32及絕緣層44於透明導電接墊層46上的一接合區域分別形成一開口，以暴露部分透明導電接墊層46。暴露出的走線層18可藉由一異方性導電膠(ACF)36電連接至外部電路。一遮蔽層38可由油墨材料構成且形成於保護層32上，以避免邊緣漏光並提供框邊保護的效果。
藉由上述實施例的設計，因為裝飾層20具有分層內縮的階級設計，所以透明電極21a、21b或連接線15、17(部分第一電極串列11及部分第二電極串列13的至少其中之一)可沿每一階緩坡逐級爬升而跨接至非觸控區。再者，如圖9的觸控感測電極層具有下導通島狀(underground island)電極結構，但其僅為本發明之觸控感測電極層14的其中之一實施例，本發明之觸控感測電極層14不限制為下導通島狀電極結構，其連接線亦可由上方連結形成橋接狀電極結構，或者觸控感測電極層位置可設於透明基板12之兩側位置。另外，觸控感測電極層14並不限定形成於透明基板12的同一側，例如觸控感測電極層14的第一電極串列11與第二電極串列13亦可分別設置於透明基板12的兩對側而構成一雙面ITO電極結構。
另外，上述各個實施例的觸控裝置30可與一顯示裝置40結合以構成一觸控顯示裝置50。舉例而言，如圖10所示，一顯示裝置40可藉由光學膠(圖未示)貼附至觸控裝置30的一側以構成一觸控顯示裝置50，且顯示裝置40的種類不限定，例如可為液晶顯示器、有機發光顯示器、電潤濕顯示器或電泳顯示器等等。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，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，因此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。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
10．．．觸控裝置
11．．．第一電極串列
12．．．透明基板
13．．．第二電極串列
14．．．觸控感測電極層
15、17．．．連接線
18．．．走線層
20、20a-20f．．．裝飾層
200．．．介質層
201、201a、201b．．．頂層
202．．．底層
203-206．．．中間層
21a、21b．．．透明電極
22．．．階級結構
24．．．電性絕緣層
26．．．絕緣層
30．．．觸控裝置
32．．．保護層
36．．．異方性導電膠
38．．．遮蔽層
40．．．顯示裝置
44．．．絕緣層
46．．．透明導電接墊層
50．．．觸控顯示裝置
100．．．觸控裝置
102．．．裝飾層
104．．．透明電極
d1-d5．．．內縮距離
h1-h5．．．厚度
P．．．局部剖面放大圖
圖1為依本發明一實施例之觸控裝置的示意圖。
圖2為依本發明一實施例之觸控感測電極層的平面示意圖。
圖3為依本發明一實施例之裝飾層的結構示意圖。
圖4為依本發明另一實施例之裝飾層的結構示意圖。
圖5為依本發明另一實施例之裝飾層的結構示意圖。
圖6為依本發明另一實施例之裝飾層的結構示意圖。
圖7為依本發明另一實施例之裝飾層的結構示意圖。
圖8為依本發明另一實施例之裝飾層的結構示意圖。
圖9為依本發明一實施例的觸控裝置的示意圖。
圖10為依本發明一實施例的觸控顯示裝置的示意圖。
圖11為一習知觸控裝置的示意簡圖，圖12為圖11的局部剖面放大圖。
10．．．觸控裝置
12．．．透明基板
14．．．觸控感測電極層
20．．．裝飾層
200．．．介質層
22．．．階級結構

Claims (15)

  1. 一種觸控裝置，包含：一透明基板；一裝飾層，設置於該透明基板上，該裝飾層包含相互堆疊的複數介質層，且兩相鄰該介質層的端緣間形成一階級結構，其中該些介質層包含最鄰近該透明基板的一底層、最遠離該透明基板的一頂層、及介於該底層與該頂層間的至少一中間層；以及一觸控感測電極層，設置於該透明基板上，且至少疊合該階級結構。
  2. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該頂層或該至少一中間層覆蓋其下方的所有其他介質層。
  3. 如請求項2所述之觸控裝置，其中該頂層為透明材料所構成，且該頂層延伸至該裝飾層外並覆蓋該透明基板。
  4. 如請求項2所述之觸控裝置，其中該頂層包括一第一頂層與一第二頂層，該第一頂層覆蓋該中間層及該底層，該第二頂層為透明材料所構成並覆蓋該第一頂層，且該第二頂層延伸至該裝飾層外並覆蓋該透明基板。
  5. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該中間層包含金屬鏡面層或不導電鍍膜層。
  6. 如請求項5所述之觸控裝置，其中該中間層包含一透明油墨層鄰接於該金屬鏡面層或不導電鍍膜層 下方。
  7. 如請求項1所述之觸控裝置，其中各該介質層的該端緣係呈弧形。
  8. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該透明基板為一玻璃基板或一塑膠基板。
  9. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該裝飾層設置於該透明基板的周緣。
  10. 一種觸控裝置，該觸控裝置區分為位於該裝飾層區域內的一非可視區與位於該裝飾層區域外的一可視區且包含：一透明基板；一裝飾層，設置於該透明基板上，該裝飾層包含相互堆疊的複數介質層，且兩相鄰該介質層的端緣間形成一階級結構；以及一觸控感測電極層，設置於該透明基板上，且至少疊合該階級結構，其中該些介質層逐層朝該非可視區的方向內縮一段距離，且該段距離的範圍為0.05mm-0.5mm。
  11. 如請求項10所述之觸控裝置，其中該段距離的範圍為0.1mm-0.3mm。
  12. 如請求項10所述之觸控裝置，其中各該介質層的一厚度範圍為1um-15um。
  13. 一種觸控裝置，該觸控裝置區分為位於該裝飾層區域內的一非可視區與位於該裝飾層區域外的一 可視區且包含：一透明基板；一裝飾層，設置於該透明基板上，該裝飾層包含相互堆疊的複數介質層，且兩相鄰該介質層的端緣間形成一階級結構；以及一觸控感測電極層，設置於該透明基板上，且至少疊合該階級結構，其中該觸控感測電極層實質上位於該可視區且包含複數第一電極串列及複數第二電極串列，且部分該第一電極串列及部分該第二電極串列兩者的至少其中之一延伸跨接至該非可視區並至少疊合該階級結構。
  14. 一種觸控顯示裝置，包含：一觸控裝置，該觸控裝置區分為一可視區及一非可視區且包含：一透明基板；一裝飾層，設置於該透明基板上且實質上位於該非可視區，該裝飾層包含相互堆疊的複數介質層且兩相鄰該介質層的端緣間形成一階級結構；及一觸控感測電極層，設置於該透明基板上，且至少疊合該階級結構；以及一顯示裝置，貼附於該觸控裝置設有該裝飾層的一側。
  15. 如請求項14所述之觸控顯示裝置，其中該顯示裝置為液晶顯示器、有機發光顯示器、電潤濕顯示器或電泳顯示器。
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