CN104615292A - 触控显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种触控显示装置，包括一第一基板、一第二基板、一显示介质层、一覆盖层以及一第一触控电极层。第二基板与第一基板相对设置。显示介质层设置于第一基板与第二基板之间。第二基板设置于覆盖层与第一基板之间。第一触控电极层设置于第一基板与覆盖层之间。第一触控电极层的厚度介于×1.1与×0.9之间，N为1至5其中之一的正整数。

Description

触控显示装置

技术领域

本发明是有关于一种触控显示装置，且特别是有关于一种具有特定厚度的触控电极层的触控显示装置。

背景技术

随着科技的进步，触控显示装置已被广泛地应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等携带型电子设备中。触控显示装置的触控灵敏度与显示装置的面电阻（sheet resistance,Rs）有很大的关系，大尺寸的触控显示装置往往需要更小的面电阻，以保有较佳的触控灵敏度。一般是以增加触控显示装置中的导电层厚度，以降低面电阻。

然而，导电层厚度的增加会导致光线穿透率降低，使用者在观看触控显示装置时容易看到其内部的电路，影响触控显示装置的显示品质。

发明内容

本发明提出一种触控显示装置，透过将触控电极层维持在特定的厚度，使得光线在通过触控电极层时仍能维持较高的穿透率，进而增进触控显示装置的显示品质。

根据本发明一方面，提出一种触控显示装置，包括一第一基板、一第二基板、一显示介质层、一覆盖层以及一第一触控电极层。第二基板与第一基板相对设置。显示介质层设置于第一基板与第二基板之间。第二基板设置于覆盖层与第一基板之间。第一触控电极层设置于第一基板与覆盖层之间。第一触控电极层的厚度介于×1.1与×0.9之间，N为1至5其中之一的正整数。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1绘示本发明实施例的触控显示装置的示意图。

图2A～2G绘示本发明其他实施例的触控显示装置的示意图。

图3绘示触控电极层的穿透率/反射率对触控电极层的厚度的关系图。

图4绘示触控电极层的穿透率对触控电极层的厚度的关系图。

图5绘示本发明实施例的触控电极层，在不同厚度条件下其反射光颜色的色度座标图。

图中元件标号说明：

100、200、300、400、500、600、700、800：触控显示装置

11、12：基板

121：第一表面

122：第二表面

13：显示介质层

14、15：偏光板

16：彩色滤光层

20：覆盖层

21、22：粘着层

23：玻璃层

30：触控电极层

301：基材层

302、303：电极层

31：图案化电极

43：液晶层

R、T、T1、T2：曲线

P1、P2、P3、P4、P5、P6：波峰值

D1、D2：波谷值

具体实施方式

借由以下实施例说明并配合附图，本发明所属技术领域中普通技术人员应可清楚明白本发明的各种优点与特征。然而，本发明当可以各种不同的形式进行调整，而非仅限定于以下实施例所述。在此所提供的实施例是用以充分披露本发明，并将使本发明所属技术领域中普通技术人员可完全了解本发明的范围。

图1绘示本发明实施例的触控显示装置100的示意图。为了对本发明的技术特征有更清楚的描述，以下各实施例与图式是省略部分元件。如图1所示，触控显示装置100包括一第一基板11、一第二基板12、一显示介质层13、一覆盖层20以及一触控电极层30。第二基板12与第一基板11相对设置，也就是说，第二基板12是面对第一基板11。且第二基板12设置于覆盖层20与第一基板11之间。显示介质层13设置于第一基板11与第二基板12之间。覆盖层20用以覆盖触控电极层30。触控电极层30设置于第一基板11与覆盖层20之间。此外，本发明的覆盖层20也并未限定为一单层结构，在某些实施例中，覆盖层20可为一复合结构，包括多层材料。

在一实施例中，第二基板12具有一第一表面121与一第二表面122，第一表面121面对第一基板11，且第一表面121与第二表面122相对。覆盖层20设置于第二基板12的第二表面122。

第一基板11、第二基板12与显示介质层13可用于显示画面，而触控电极层30用于感测触控信号，以检测触控位置点。触控电极层30可包括共平面式（coplanar）触控电极图案。于另一实施例中，触控电极层30可包括具有跨桥结构（bridge）的触控电极图案。

在一实施例中，触控显示装置100可为一液晶显示装置，也说，显示介质层13可为一液晶层。第一基板11可例如是薄膜晶体管基板，第二基板12可例如是彩色滤光基板，且第一基板11与第二基板12上可各具有一偏光板（未绘示）设置于与液晶层相对的位置。在另一实施例中，可将一彩色滤光层与薄膜晶体管同时设置于第一基板或第二基板上。

但本发明并未限定于此，于另一实施例中，显示介质层13可为一有机发光层。在一实施例中，第一基板11可例如是一薄膜晶体管基板，第二基板12可例如是一玻璃基板。于另一实施例中，第二基板可例如为彩色滤光基板。也就是说，在本领域中具有显示功能的面板且不违背本发明精神下，皆可应用于本发明的触控显示装置100。

如图1所示，本发明实施例的触控电极层30可包括多数个图案化电极31。触控电极层30中的图案化电极31的材质可例如是氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）、氧化铟锡锌（ITZO）、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化锌（ZnO）或氧化铝锌（AZO）、氧化镓锌(GZO)。上述图案化电极的各实施例的折射率介于1.7～2.3之间（于光波长400-700nm的范围内）。触控电极层30中的图案化电极31的厚度可介于×1.1与×0.9之间，N为1至5其中之一的正整数（包含正整数1及5）。在另一实施例中，触控电极层30的厚度可介于×1.05与×0.95之间，N为1至5其中之一的正整数（包含正整数1及5）。于另一实施例中，N值可为2至4其中之一的正整数（包含正整数2及4）。

此外，本发明实施例的覆盖层20的折射率介于1.45～1.65之间（于光波长400-700nm的范围内），较佳为介于1.48～1.6之间。由于覆盖层20可为一单层结构或一复合结构，因此，在本说明书中所述的覆盖层的折射率是指单层结构的覆盖层20的折射率，或复合结构的覆盖层20的整体折射率。触控显示装置100的触控电极层30的折射率则介于1.7～2.3之间，但并未限定于此。在一些实施例中，覆盖层20可为一玻璃层、一胶层、一偏光板或一硬化处理（hardcoated,HC）层，用以保护其内的触控电极层30。胶层例如可为感压胶（pressuresensitive adhesive,PSA）。

图2A～2G绘示本发明其他实施例的触控显示装置的示意图。相同或类似的元件是沿用相同的标号。要注意的是，虽然以下实施例是以触控显示装置包括一液晶显示面板（具有一第一基板11、一第二基板12与一液晶层43）进行说明，但本发明并未限定于此。于其他实施例中，触控显示装置亦可包括有机发光显示（organic light-emitting display,OLED）面板。此外，覆盖层可为单层结构或复合结构，其折射率介于1.45～1.65之间，或折射率介于为介于1.48～1.6之间的材质。触控电极层亦可包括多数图案化电极，然为方便说明，以下叙述与附图省略了图案化电极。

如图2A所示，触控显示装置200例如是一外挂式（Out-Cell）触控显示装置，其包括一第一基板11、一第二基板12与一液晶层43，液晶层43设置于第一基板10与第二基板12之间。在本实施例中，触控显示装置200更包括一第一偏光板14与一第二偏光板15。第一基板11、第二基板12与液晶层43夹设于第一偏光板14与第二偏光板15之间。

在本实施例中，触控显示装置200包括一第一触控电极层302、一第二触控电极层303与一基材层301。基材层301设置于第二基板12的第二表面122上。第一触控电极层302与第二触控电极层303分别设置于基材层301的上下两侧。基材层301可为玻璃或软性基板，软性基板例如可为PET基板。第一触控电极层302可透过一第一粘着层21设置于第二偏光板15上。第一触控电极层302可为一信号传送层，第二触控电极层303可为一信号接收层，或者第一触控电极层302可为一信号接收层，第二触控电极层303可为一信号传送层。玻璃层23可透过一第二粘着层22设置于第二触控电极层303上，也就是说，玻璃层23与第二粘着层22可作为一覆盖层，且基材层301（与第一触控电极层302、第二触控电极层303）设置于第二基板12与此覆盖层（玻璃层23与第二粘着层22）之间。第一触控电极层302与第二触控电极层303个别的电极厚度L可介于×1.1与×0.9之间，N为1至5其中之一的正整数。在另一实施例中，第一触控电极层302与第二触控电极层303个别的厚度可介于×1.05与×0.95之间，N为1至5其中之一的正整数。于另一实施例中，N值可为2至4其中之一的正整数。

如图2B所示，触控显示装置300例如是一单片式玻璃（OGS）触控显示装置，亦即于显示面板上仅外加一片具有触控感应功能的玻璃基板。触控显示装置300包括一第一基板11、一第二基板12与一液晶层43，液晶层43设置于第一基板10与第二基板12之间。在本实施例中，触控显示装置300还包括一第一偏光板14及一第二偏光板15。第一基板11、第二基板12与液晶层43夹设于第一偏光板14与第二偏光板15之间。

在本实施例中，触控电极层30与第二基板12之间具有第一粘着层21。也就是说，触控电极层30可透过第一粘着层21设置于第二基板12的第二表面122，例如是设置于第二偏光板15上。玻璃层23可作为一覆盖层，触控电极层30是直接接触玻璃层23。本实施例的触控电极层30可为一电极共平面结构，此电极共平面结构可同时具备信号传送（Tx）与信号接收（Rx）的作用。在另一实施例中，触控电极层30可为一具有跨桥结构的电极设计，即信号传送与信号接收于交叉处有跨桥设计（图未示）。玻璃层23是设置于触控电极层30上，且触控电极层30可直接于玻璃层23上制作，再利用第一粘着层21粘贴于显示面板10上。

同样地，触控电极层30上的电极的厚度L可介于×1.1与×0.9之间，N为1至5其中之一的正整数。在另一实施例中，触控电极层30的电极厚度L可介于×1.05与×0.95之间，N为1至5其中之一的正整数。于另一实施例中，N值可为2至4其中之一的正整数。

如图2C所示，触控显示装置400例如是一种外嵌式（On-Cell）触控显示装置。触控显示装置400包括一第一基板11、一第二基板12与一液晶层43，液晶层43设置于第一基板10与第二基板12之间。在本实施例中，触控显示装置400还包括一第一偏光板14及一第二偏光板15。第一基板11、第二基板12与液晶层43是夹设于第一偏光板14与第二偏光板15之间。与前述触控显示装置200与300不同的地方，在于触控电极层30的设置方式。

如图所示，触控电极层30是设置于第一偏光板14与第二偏光板15之间。在本实施例中，触控电极层30是设置于第二偏光板15与第二基板12之间。玻璃层23可透过第一粘着层21设置于第二偏光板15上。第二偏光板15、第一粘着层21与玻璃层23可作为触控电极层30的一覆盖层。同样地，触控电极层30的电极厚度L可介于×1.1与×0.9之间，N为1至5其中之一的正整数。在另一实施例中，触控电极层30的电极厚度L可介于×1.05与×0.95之间，N为1至5其中之一的正整数。于另一实施例中，N值可为2至4其中之一的正整数。

图2D～2G绘示一种内嵌式（In-Cell）触控显示装置的不同实施例。在这些实施例中，触控显示装置（500、600、700、800）包括一第一基板11、一第二基板12、一液晶层43、一第一偏光板14、一第二偏光板15与一彩色滤光层16。彩色滤光层16与液晶层43设置于第一基板10与第二基板12之间，第一基板11、第二基板12、彩色滤光层16与液晶层43是夹设于第一偏光板14与第二偏光板15之间。

此外，图2D～2G所绘示的实施例还包括一第一触控电极层302与一第二触控电极层303，第二触控电极层303与第一触控电极层302彼此分离。在一实施例中，第一触控电极层302可设置于第一基板11与第二基板12的第二表面122之间，例如第一触控电极层302可设置于第二基板12的第一表面121上，或第一触控电极层302可设置于第二基板12的第二表面122与液晶层43之间。在图2D～2G所绘示的实施例中，第二触控电极层303设置于第二偏光板15与第二基板12之间。第一触控电极层302与第二触控电极层303可作为信号传送电极或信号接收电极，以用于检测触控信号。

如图2D所示，触控显示装置500的第一触控电极层302是设置于彩色滤光层16与第一基板11之间。但本发明并未限定于此。如图2E所示，触控显示装置600的第一触控电极层302也可设置于彩色滤光层16与第二基板12之间。

如图2F所示，于另一实施例中，触控显示装置700的彩色滤光层16可设置于第一基板11上。在此实施例中，第一触控电极层302是设置于第二基板12与彩色滤光层16之间，且第一触控电极层302可与第二基板12上的共同电极设计整合。如图2G所示，于另一实施例中，触控显示装置800的彩色滤光层16与第一触控电极层302亦可同时设置于第一基板11上。在此实施例中，第一触控电极层302可与触控显示装置800中的驱动电极或共同电极设计整合。

于图2D～2G所绘示的触控显示装置具有内嵌式触控电极（例如是第一触控电极层302）的设计架构下，可利用触控显示装置（500、600、700、800）中的共同电极或像素电极，于显示扫描的空闲时间（blanking time）作为触控电极，并检测触控的作动。在另一实施例中，则可于原共同电极或像素电极之外另外设置触控电极。第一触控电极层302与第二触控电极层303的厚度只要符合上述的电极厚度L可介于×1.1与×0.9之间，或者介于×1.05与×0.95之间，N为1至5其中之一的正整数，即可具有良好的显示品质。此外，于另一实施例中，N值可为2至4其中之一的正整数。

图3绘示触控电极层的穿透率/反射率对触控电极层的厚度的关系图。触控电极层的穿透率与厚度的关系以曲线T绘示，触控电极层的反射率与厚度的关系是以曲线R绘示。

如图所示，触控电极层的穿透率随着触控电极层的厚度增加，整体呈现下降的趋势。但从曲线T中仍可看出，在触控电极层的电极厚度约为与的处出现了明显的相对波峰值P1、P2，亦即于相对波峰值P1、P2处，穿透率具有相对高值。然而，触控电极层的反射率并未随着触控电极层的厚度而有明显增加或减少的趋势。但从曲线R中仍可看出，在触控电极层的电极厚度约为与之处出现了明显的相对波谷值D1、D2，亦即于相对波谷值D1、D2处，电极反射外界光线的反射率处于相对低点。也就是说，当触控电极层的电极厚度约为的正整数倍时，可以达到穿透率相对高（穿透率到达波峰值）且又反射率相对低（反射率到达波谷值）的搭配，进而使得光线在触控电极层中整体的穿透表现较佳。

图4绘示触控电极层的穿透率对触控电极层的厚度的关系图。其中曲线T1是模拟将触控电极层设置于一显示面板与一具有折射率约为1.5的覆盖层之间，所得的穿透率数据所绘示；曲线T2则将触控电极层实际设置于一显示面板与一具有折射率约为1.5的覆盖层之间，并量测其所得的实际穿透率数据所绘示。

如图所示，于曲线T1中，在触控电极层的电极厚度约为与的处出现相对波峰值P3、P4。同样地，于曲线T2中，在触控电极层的电极厚度约为与之处亦出现相对波峰值P5、P6。此外，由实际量测所得的穿透率数据所绘示的曲线T2，其穿透率随着触控电极层的厚度增加而下降的程度，比模拟所得的穿透率数据所绘示的曲线T1来得轻微，也就是下降幅度较小，但无论是曲线T1与曲线T2，皆于触控电极层的电极厚度约为与之处，出现穿透率的相对波峰值。换句话说，无论是经由模拟或实际操作的结果，当触控电极层的电极厚度约为与时，光线在触控电极层中整体的穿透表现明显较佳。

图5绘示本发明实施例的触控电极层，其电极在不同厚度条件下反射光颜色的色度座标图。此处的色度座标图为CIE1931色度座标图。请一并参考下表一与图5，不同编号的条件是对应于不同的触控电极层的电极厚度，其具有不同的CIE1931色度座标(x,y)与反射率，由表一与图5可以看出，当触控电极层的电极厚度约为与时（即对应编号14、28），其反射光颜色的色点都接近于蓝色，由于人眼对蓝色较不敏锐，且此颜色也与显示装置中的黑色矩阵（black matrix,BM）层的反射光颜色都属于暗色，故而于显示装置背光关闭的模式下观察时，较不易因人眼对透明导电电极的反射光颜色较为敏锐或因其反射光颜色与黑色矩阵层有显著不同而明显看出电极图案，可使触控显示面板品质更佳。

相对地，当触控电极层的电极厚度约为或是（即对应编号9、21），则反射光颜色的色点偏绿色，由于人眼对绿色较为敏锐，且与黑色矩阵层的反射光颜色差异较大，故而很容易在显示装置背光关闭模式下看到电极图案。因此，若在设计上希望电极图案的反射光颜色与黑色矩阵层的反射光颜色接近的话，选择触控电极层的电极厚度约为或的厚度是较为理想的。

表一

由上述实施例与实验结果可知，本发明的触控显示装置，透过将触控电极层的电极厚度定为×1.1与×0.9之间，且N为1至5其中之一的正整数时，光线在通过触控电极层时仍然能够维持较高的穿透率与较低的反射率，而可有效避免使用者在观看触控显示装置时看到其内部的电路，进而增进触控显示装置的显示品质。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (20)

1.一种触控显示装置，包括：

一第一基板；

一第二基板，与该第一基板相对设置；

一显示介质层，设置于该第一基板与该第二基板之间；

一覆盖层，其中该第二基板设置于该覆盖层与该第一基板之间；以及

一第一触控电极层，设置于该第一基板与该覆盖层之间，其中该第一触控电极层的厚度介于×1.1与×0.9之间，N为1至5其中之一的正整数。

2.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该第一触控电极层的厚度介于×1.05与×0.95之间。

3.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，N为2至4其中之一的正整数。

4.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该覆盖层的折射率介于1.45～1.65之间。

5.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该覆盖层的折射率介于1.48～1.6之间。

6.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该显示介质层为一液晶层。

7.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该显示介质层为一有机发光层。

8.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该第一触控电极层直接接触该覆盖层，且该第一触控电极层与该第二基板之间具有一粘着层。

9.如权利要求1所述的触控显示装置，还包括一第一偏光板与一第二偏光板，其中该第一基板、该第二基板与该显示介质层夹设于该第一偏光板与该第二偏光板之间，且该第一触控电极层设置于该第二偏光板与该第二基板之间。

10.如权利要求1所述的触控显示装置，还包括：

一第二触控电极层，设置于该第一基板与该覆盖层之间，其中该第二触控电极层与该第一触控电极层彼此分离。

11.如权利要求10所述的触控显示装置，还包括：

一基材层，设置于该第二基板与该覆盖层之间，其中该第一触控电极层与该第二触控电极层分别设置于该基材层的上下两侧。

12.如权利要求10所述的触控显示装置，其特征在于，该第一触控电极层设置于该第一基板与该第二基板之间。

13.如权利要求12所述的触控显示装置，还包括一第一偏光板与一第二偏光板，该第一基板、该第二基板与该显示介质层夹设于该第一偏光板与该第二偏光板之间，且该第二触控电极层设置于该第二偏光板与该第二基板之间。

14.如权利要求10所述的触控显示装置，还包括一彩色滤光层，该彩色滤光层设置于该第一基板与该第二基板之间。

15.如权利要求14所述的触控显示装置，其特征在于，该第一触控电极层设置于该彩色滤光层与该第一基板之间。

16.如权利要求14所述的触控显示装置，其特征在于，该第一触控电极层设置于该彩色滤光层与该第二基板之间。

17.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该第一基板为薄膜晶体管基板，该第二基板为彩色滤光基板。

18.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该第一透明电极层包括多个图案化电极。

19.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该触控电极层的材质为氧化铟锡、氧化铟锌、氧化铟锡锌、氧化铟镓锌、氧化锌、氧化铝锌或氧化镓锌。

20.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该覆盖层为一玻璃层、一胶层、一偏光板或一硬化处理层。