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TWI573055B - 內嵌式觸控顯示面板 - Google Patents

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TWI573055B
TWI573055B TW104109784A TW104109784A TWI573055B TW I573055 B TWI573055 B TW I573055B TW 104109784 A TW104109784 A TW 104109784A TW 104109784 A TW104109784 A TW 104109784A TW I573055 B TWI573055 B TW I573055B
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劉家麟
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Description

內嵌式觸控顯示面板
本發明涉及一種內嵌式觸控顯示面板。
隨著電子技術的不斷發展，手機、可擕式電腦、個人數位助理(PDA)、平板電腦、媒體播放機等消費性電子產品大多都採用觸控面板作為輸入裝置，以使產品具有更友好的人機對話模式。根據其觸控原理的不同，觸控面板包括電阻式觸控面板、電容式觸控面板、紅外式觸控面板以及聲波式觸控面板等。目前，應用較為廣泛的觸控面板包括電阻式、電容式、光學式、音波式等觸控面板。其中，尤以電容式觸控面板的應用更為廣泛。而依據觸控模組與顯示器的結合位置，觸控顯示裝置又可分為外掛式觸控顯示裝置與內嵌式觸控顯示裝置。其中，內嵌式觸控顯示裝置系將觸控感應結構直接製作在顯示面板(如液晶顯示面板)之中，從而實現觸控面板及顯示面板兩者的集成。由於內嵌式觸控顯示裝置可減小整體觸控顯示裝置的厚度而被廣泛應用。然而，為了滿足使用者對產品更輕薄化的需求，如何使得內嵌式觸控顯示裝置更輕薄化仍然是目前業界研究的重要課題之一。
有鑑於此，有必要提供一種有利於輕薄化的內嵌式觸控顯示面板。
該內嵌式觸控顯示面板，包括公共電極層，該內嵌式觸控顯示面板包括顯示時段及觸控時段，該公共電極層包括多個感測電極以及多條驅動線。該感測電極用於在該顯示時段被施加公共電壓，以實現該內嵌式觸控顯示面板的顯示功能。該感測電極還用於在該觸控時段用於偵測觸控操作。其中，該感測電極與該驅動線設置於該內嵌式觸控顯示面板的同一結構層。
優選地，該感測電極與該驅動線使用相同的導電材料在同一製程中製成。
相較於習知技術，本發明將公共電極層兼用作內嵌式觸控顯示面板的觸控電極層，進而使得該內嵌式觸控顯示面板可以省略一層觸控電極層，有利於觸控顯示面板的薄型化。此外，將用於實現公共電極層觸控功能的驅動線與公共電極層的感測電極製作於同一結構層，不僅有助於降低公共電極層的電阻，還可有效降低觸控顯示面板的製程和成本。
100‧‧‧內嵌式觸控顯示面板
110‧‧‧第一基板
112‧‧‧彩色濾光層
120‧‧‧第二基板
121‧‧‧顯示驅動結構
122‧‧‧公共電極層
123‧‧‧畫素電極層
124‧‧‧第一絕緣層
125‧‧‧第二絕緣層
130‧‧‧液晶層
1221‧‧‧感測電極
1222‧‧‧第一驅動線
1222a‧‧‧感應段
1222b‧‧‧連接段
1223‧‧‧第二驅動線
140‧‧‧觸控晶片
142‧‧‧掃描驅動電路
144‧‧‧資料驅動電路
1233‧‧‧畫素區域
1231‧‧‧畫素電極
1213‧‧‧薄膜電晶體
1211‧‧‧掃描線
1212‧‧‧資料線
圖1是本發明提供的一內嵌式觸控顯示面板的立體結構示意圖。
圖2是是圖1所示內嵌式觸控顯示面板的立體分解圖。
圖3是圖2所示的顯示驅動結構與畫素電極層的等效電路示意圖。
圖4是圖2所示的感測電極與圖3所示的畫素區域的對應關係示意圖。
圖5是圖1所示一公共電極層的平面示意圖。
圖6是所述公共電極層沿圖5所示的IV-IV切線的剖面結構示意圖 。
本發明提供的內嵌式觸控顯示面板主要是公共電極層兼用做觸控電極的面板架構及電路結構。
具體地，請一併參閱圖1和圖2，圖1是本發明較佳實施方式提供的內嵌式觸控顯示面板100的立體結構示意圖，圖2是圖1所示內嵌式觸控顯示面板100的立體分解圖。該內嵌式觸控顯示面板100可以為平面轉換型(In-Plane Switching，IPS)觸控液晶顯示面板。該內嵌式觸控顯示面板100包括第一基板110、第二基板120以及位於該第一基板110與該第二基板120之間的液晶層130。
具體地，該第一基板110鄰近該液晶層130一側設置有彩色濾光層112。優選地，該彩色濾光層112設置於該第一基板110鄰近該液晶層130一側的表面上。該第二基板120鄰近該液晶層130的一側設置有顯示驅動結構121、公共電極層122及畫素電極層123。
請一併參閱圖3，圖3是所述顯示驅動結構121與畫素電極層123的等效電路示意圖。該畫素電極層123包括對應到內嵌式觸控顯示面板100各個畫素的畫素電極1231。該顯示驅動結構121包括多條掃描線1211、多條資料線1212及連接於該掃描線與資料線交叉處的薄膜電晶體1213，該薄膜電晶體1213還與畫素電極1231電連接，用於傳輸資料訊號至該畫素電極1231。該公共電極層122用於配合該畫素電極1231形成平面電場驅動液晶分子在平面內旋轉。該掃描線1211沿第一方向X延伸，該資料線1212沿不同於該第一方向X的第二方向Y延伸且與該掃描線1211絕緣相交以構成多個畫素區域1233。該第一方向X可以與該第二方向Y垂直，從而使該多 個畫素區域1233呈矩陣式排列。其中，每一畫素區域1233設置有薄膜電晶體1213及畫素電極1231，該薄膜電晶體1213分別連接該掃描線1211、該資料線1212及該畫素電極1231，該畫素電極1231用於與該公共電極層122在顯示時段驅動該內嵌式觸控顯示面板100進行畫面顯示。
進一步地，可以理解，該內嵌式觸控顯示面板100還包括與該掃描線1211電連接的掃描驅動電路142及與該資料線1212電連接的資料驅動電路144，其中該掃描驅動電路142用於在顯示時段施加掃描驅動訊號至該掃描線1211，該資料驅動電路144用於在該顯示時段施加資料驅動訊號至該資料線1212。
該內嵌式觸控顯示面板100還包括第一絕緣層124及第二絕緣層125。該顯示驅動結構121設置於該第二基板120鄰近該液晶層130一側的表面，該第一絕緣層124設置於該顯示驅動結構121鄰近該液晶層130一側的表面，該公共電極層122設置於該第一絕緣層124鄰近該液晶層130一側的表面，該第二絕緣層125設置於該公共電極層122鄰近該液晶層130一側的表面，該畫素電極層123設置於該第二絕緣層125鄰近該液晶層130一側的表面。其中，該畫素電極層123的畫素電極1231可以透過該第一絕緣層124及第二絕緣層125上設置的通孔電連接至顯示驅動結構121中對應的薄膜電晶體1213。該顯示驅動結構121、第一絕緣層124、公共電極層122、第二絕緣層125以及畫素電極層123在該第二基板120鄰近液晶層130一側的表面從下而上依序層疊設置。本實施方式中，該第一基板110可以是內嵌式觸控顯示面板100的彩色濾光片基板，該第二基板120可以是陣列基板。
請再參閱圖2，所述公共電極層122包括多個呈矩陣方式排列的感測電極1221。該感測電極1221呈點狀或塊狀。其中，例如圖4所示，圖4是圖2所示的感測電極1221與圖3所示的畫素區域的對應關係示意圖。一實施例中，每個感測電極1221可對應四個畫素區域1233，在所述內嵌式觸控顯示面板100的顯示時段，每個感測電極1221用於與該四個畫素區域1233內的畫素電極1231配合以驅動該四個畫素區域的顯示。應當理解，在其它實施例方式中，該感測電極1221與畫素區域1233的對應方式也可以是其它方式，而不限於圖4所示的對應方式。例如，每個畫素區域1233對應一個感測電極1221，或者每個感測電極1221對應6個或八個畫素區域等。應當理解，其它實施例中，該感測電極1221的排列方式也可以是非矩陣的排列方式。
請參閱圖5，圖5是所述公共電極層122的平面結構示意圖。所應說明的是，為了方便說明本發明，圖5僅僅示出了該公共電極層122的其中一小部分感測電極1221。應當理解，實際產品中，該公共電極層122的感測電極1221的數量並不限於圖5所示的數量。本實施例中，該公共電極層122中的感測電極1221在該內嵌式觸控顯示面板100的觸控時段，用於感測觸控操作。也就是說，在該內嵌式觸控顯示面板100的顯示時段，該公共電極層122的感測電極1221用作畫面顯示的驅動電極而被施加公共電壓，進而配合所述畫素電極1231驅動液晶層130的液晶分子旋轉，以實現顯示功能。而在該內嵌式觸控顯示面板100的觸控時段，該公共電極層122中的感測電極1221被施加觸控掃描訊號，用於偵測觸控操作。
該公共電極層122還包括多個第一驅動線1222、以及多個第二驅動線1223。該感測電極1221可排列在一個多行多列的矩陣中，該感測電極1221所在的位置與內嵌式觸控顯示面板100的顯示區域對應。優選地，一實施例中，該第一驅動線1222包括一感應段1222a以及一連接段1222b。其中，每個第一驅動線1222與一行感測電極1221對應且與該感測電極1221絕緣分離。優選的，該第一驅動線1222的感應段1222a與每一行排列的感測電極1221平行設置。該第一驅動線1222的連接段1222b將該感應段1222a連接至一觸控晶片140。該第一驅動線1222的感應段1222b可作為一條形感測電極，從而與感測電極1221相互之間構成互容式的觸控感測結構。此外，每個感測電極1221還與一條單獨的第二驅動線1223電性連接。每一條第二驅動線1223的一端與一感測電極1221電性連接，另一端與所述觸控晶片140電性連接。
所述觸控晶片140用於實現該內嵌式觸控顯示面板100的觸控功能。其中，所述第一驅動線1222可以為傳輸觸控掃描訊號的掃描線(Tx)，用於在內嵌式觸控顯示面板100的觸控時段接收觸控晶片140發送的觸控掃描訊號，而所述第二驅動線1223則作為的感測線(Rx)，用於在觸控晶片140發出掃描讯号後，回傳每個感測電極1221的感測訊號至觸控晶片140。如此。該觸控晶片140可以根據該感測電極1221回傳的感測訊號偵測觸控操作及其位置。此外，其它實施例中，所述第一驅動線1222可以為觸控電極的感測線用於回傳該第一驅動線1222的感應段1222a的感測訊號至觸控晶片140，而所述第二驅動線1223則作為掃描線用於傳輸觸控掃描訊號至感測電極1221。也即，所述第一驅動線1222以及第二驅動線1223的其中一個用作傳輸觸控掃描訊號的掃描線，另一個 用作回傳感測訊號至觸控晶片140的感測線。
本實施例中，相鄰兩行感測電極1221之間具有一間隙，用於所述第一驅動線1222與第二驅動線1223的佈線，該第二驅動線1223通過該間隙與對應的感測電極1221電性連接，然後通過公共電極層122週邊的非顯示區域與所述觸控晶片140電性連接。此外，任意兩條相鄰的第二驅動線1223相互之間電性絕緣分離。所述第一驅動線1222的感應段1222a位於一行感測電極1221的一側，其與該一行感測電極1221電性絕緣分離，該第一驅動線1222的連接段1222b通過公共電極層122週邊的非顯示區域與所述觸控晶片140電性連接。該第一驅動線1222與相鄰的第二驅動線1223電性絕緣分離。圖5示出了該第一驅動線1222以及第二驅動線1223的佈線方式為直角佈線方式。然而，應當理解，在實際應用中，為了避免雜訊干擾，該第一驅動線1222以及第二驅動線1223的佈線方式可以採用其他適合的佈線方式，例如在拐角處採用135度的拐角方式或者弧形拐角等方式。
如圖6所示，圖6是所述公共電極層122沿圖5所示的IV-IV切線的剖面結構示意圖。本實施例中，所述感測電極1221、第一驅動線1222以及第二驅動線1223均位於所述第二基板120鄰近液晶層130的一表面，且該感測電極1221、第一驅動線1222以及第二驅動線1223同層設置。
一優選實施例中，該第一驅動線1222以及第二驅動線1223可與該感測電極1221使用相同導電材料在同一製程中形成。例如，該感測電極1221、第一驅動線1222以及第二驅動線1223的材料可以是氧化銦錫等透明導電材料。例如，形成該感測電極1221、第一驅 動線1222以及第二驅動線1223方法可以是：首先，在第二基板120鄰近液晶層130的一表面塗覆一層導電材料(例如氧化銦錫)；然後，使用具有特定圖案的光罩對該導電材料進行光罩、顯影以及蝕刻等步驟，以形成所述感測電極1221、第一驅動線1222以及第二驅動線1223。
綜上所述，本發明將公共電極層122兼用作內嵌式觸控顯示面板100的觸控感測電極，進而使得該內嵌式觸控顯示面板100可以省略一層觸控電極層，有利於內嵌式觸控顯示面板100的薄型化。此外，將用於實現公共電極層122觸控功能的驅動線與公共電極層122的感測電極1221在同一層中使用相同製程製作，還可有效降低內嵌式觸控顯示面板100的製程和成本。
綜上所述，本創作符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本創作之較佳實施例，本創作之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士爰依本創作之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧內嵌式觸控顯示面板
110‧‧‧第一基板
112‧‧‧彩色濾光層
120‧‧‧第二基板
121‧‧‧顯示驅動結構
122‧‧‧公共電極層
123‧‧‧畫素電極層
124‧‧‧第一絕緣層
125‧‧‧第二絕緣層
130‧‧‧液晶層

Claims (11)

  1. 一種內嵌式觸控顯示面板，包括公共電極層，該內嵌式觸控顯示面板包括顯示時段及觸控時段，該公共電極層包括多個感測電極以及多條驅動線；該感測電極用於在該顯示時段被施加公共電壓，以實現該內嵌式觸控顯示面板的顯示功能；該感測電極還用於在該觸控時段用於偵測觸控操作；其中，該感測電極與該驅動線設置於該內嵌式觸控顯示面板的同一結構層。
  2. 如請求項1所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述驅動線包括與一觸控晶片連接的第一驅動線及第二驅動線，該第一驅動線以及該第二驅動線中的其中一個作為掃描線用於接收該觸控晶片發送的觸控掃描訊號，另一個作為感測線用於傳輸感測訊號至該觸控晶片。
  3. 如請求項2所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述多個感測電極呈矩陣方式排列，所述第一驅動線與所述感測電極電性絕緣分離，每條第二驅動線與一個對應的感測電極電性連接。
  4. 如請求項3所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，相鄰兩行感測電極之間具有一間隙，用於所述第一驅動線以及第二驅動線的佈線，該第二驅動線通過該間隙與對應的感測電極電性連接。
  5. 如請求項3所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述第一驅動線包括一感應段以及一連接段，該感應段與每一行排列的感測電極平行設置，該連接段將該感應段連接至所述觸控晶片，所述第二驅動線的一端與對應的一個感測電極電性連接，另一端與該觸控晶片電性連接。
  6. 如請求項5所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，在所述觸控時段，所述觸控晶片發送觸控掃描訊號至所述掃描線，所述感測線回傳一感測訊號至 該觸控晶片，該觸控晶片根據該回傳的感測訊號偵測觸控操作。
  7. 如請求項1所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述感測電極與所述驅動線使用相同導電材料在同一製程中形成。
  8. 如請求項1所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述感測電極與所述驅動線的材料為透明導電材料。
  9. 如請求項8所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述感測電極與所述驅動線的材料為氧化銦錫。
  10. 如請求項1所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，該內嵌式觸控顯示面板還包括第一基板和第二基板以及位於該第一基板與該第二基板之間的液晶層，所述感測電極與所述驅動線共同形成於該第二基板鄰近該液晶層一側的表面上。
  11. 如請求項10所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，該內嵌式觸控顯示面板還包括顯示驅動結構和畫素電極層，該顯示驅動結構、該公共電極層以及該畫素電極層依次層疊設置於該第二基板上，其中，該顯示驅動結構與該公共電極層透過第一絕緣層電性絕緣分離，該公共電極層與該畫素電極結構透過第二絕緣層電性絕緣分離。
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