TWI602095B - 觸控顯示裝置 - Google Patents
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Description
本揭露實施例係有關於觸控顯示裝置,且特別係有關於一種具有壓力感測功能的之觸控顯示裝置。
觸控顯示裝置已被廣泛地應用在各式電子產品當中,像是智慧型手機、平板電腦、筆電等等。為提升使用者體驗,市面上更提出一種具備壓力感測功能的觸控顯示裝置。此種觸控顯示裝置除了可感測手指/觸控筆在觸控平面上移動的軌跡,更可回應於不同的按壓力道而觸發相應的操作。然而,此種觸控顯示裝置往往需額外將壓力感測器疊構於面板的背面,使得相關零組件之成本及製造難度增加,更可能導致面板厚度的提高或影響液晶顯示面板的穿透率。
因此,如何改善具備壓力感測功能的觸控顯示裝置的性能並降低其製造成本,乃目前業界所致力的課題之一。
本揭露之一些實施例提供一種觸控顯示裝置,包括:第一基板,包括多個畫素及多個電晶體;第二基板,與第一基板相對設置;第一電極,形成於第一基板之上,用以偵測平面觸控事件;第二電極,形成於第一基板之上,且與第一電極電性
隔離;及第三電極,形成於第二基板之上,其中第二電極與第三電極係用以偵測按壓觸控事件。
為讓本揭露實施例之特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉出較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
EL1‧‧‧第一電極
EL2‧‧‧第二電極
EL3‧‧‧第三電極
MT1‧‧‧金屬導線
MT2‧‧‧金屬導線
VH1‧‧‧連接孔
VH2‧‧‧連接孔
VH3‧‧‧連接孔
100‧‧‧觸控顯示裝置
101A‧‧‧顯示區
101B‧‧‧非顯示區
102‧‧‧基板
104‧‧‧薄膜電晶體
106‧‧‧閘極電極
108‧‧‧閘極介電層
110‧‧‧半導體層
112‧‧‧源極電極
114‧‧‧汲極電極
116‧‧‧第一絕緣層
118‧‧‧第二絕緣層
118S‧‧‧表面
120‧‧‧連接孔
122‧‧‧連接孔
124‧‧‧畫素電極
126‧‧‧第三絕緣層
128‧‧‧第四絕緣層
130‧‧‧顯示介質
132‧‧‧基板
134‧‧‧遮光層
136‧‧‧彩色濾光層
138‧‧‧保護層
140‧‧‧間隔物
142‧‧‧連接元件
144‧‧‧介電層
146‧‧‧彩色濾光層基板
148‧‧‧介電層
150‧‧‧保護玻璃
152‧‧‧次畫素
154‧‧‧資料線
156‧‧‧閘極線
600‧‧‧觸控顯示裝置
700‧‧‧觸控顯示裝置
800‧‧‧觸控顯示裝置
800’‧‧‧觸控顯示裝置
900‧‧‧觸控顯示裝置
20‧‧‧控制器
30‧‧‧控制器
40‧‧‧控制器
50‧‧‧控制器
M1‧‧‧第一導電層
M2‧‧‧第二導電層
M3‧‧‧第三導電層
M4‧‧‧第四導電層
GP‧‧‧間隙
GP1‧‧‧間隙
GP2‧‧‧間隙
1B-1B‧‧‧線段
d‧‧‧間隙
df‧‧‧間隙
d1‧‧‧間隙
df1‧‧‧間隙
Cp‧‧‧電容
Cf‧‧‧電容
Cp1‧‧‧電容
Cf1‧‧‧電容
Ctp‧‧‧電容
Cfb‧‧‧迴授電容
SB1‧‧‧第一基板
SB2‧‧‧第二基板
SB2T‧‧‧上表面
A1‧‧‧方向
A2‧‧‧方向
Vdd‧‧‧電源
SW1‧‧‧開關
SW2‧‧‧開關
Amp‧‧‧放大器
Vref‧‧‧參考電壓
Vout‧‧‧感測輸出訊號
Rtp‧‧‧電阻
OB‧‧‧物體
L0‧‧‧訊號值
L1‧‧‧訊號值
L2‧‧‧訊號值
TH1‧‧‧閥值
TH2‧‧‧閥值
Tx1‧‧‧傳送電極
Tx2‧‧‧傳送電極
Txn‧‧‧傳送電極
TU‧‧‧傳送電極單元
BG‧‧‧橋接結構
第1A圖係根據本揭露一些實施例之觸控顯示裝置之上視圖。
第1B圖係根據本揭露一些實施例之觸控顯示裝置之剖面圖。
第2A圖係根據本揭露一些實施例之第一電極與第二電極之上視圖。
第2B圖係根據本揭露另外一些實施例之第一電極與第二電極之上視圖。
第2C圖係根據本揭露另外一些實施例之第一電極與第二電極之上視圖。
第2D圖係根據本揭露另外一些實施例之第一電極與第二電極之上視圖。
第3A圖係根據本揭露一些實施例之第三電極之上視圖。
第3B圖係根據本揭露另外一些實施例之第三電極之上視圖。
第3C圖係根據本揭露另外一些實施例之第三電極之上視圖。
第4A圖係根據本揭露一些實施例之觸控顯示裝置之剖面圖。
第4B圖繪示第4A圖之觸控顯示裝置之相關等效電路圖。
第4C圖係根據本揭露一些實施例之觸控顯示裝置之剖面圖。
第4D圖繪示第4C圖之觸控顯示裝置之相關等效電路圖。
第4E圖係根據本揭露一些實施例之感測輸出訊號之波形圖。
第4F圖係根據本揭露一些實施例之觸控顯示裝置之剖面圖。
第4G圖繪示第4F圖之觸控顯示裝置之相關等效電路圖。
第5A圖係根據本揭露一些實施例之觸控顯示裝置之剖面圖。
第5B圖繪示第5A圖之觸控顯示裝置之相關等效電路圖。
第5C圖係根據本揭露明一些實施例之觸控顯示裝置之剖面圖。
第5D圖繪示第5C圖之觸控顯示裝置之相關等效電路圖。
第5E圖係根據本揭露一些實施例之感測輸出訊號之波形圖。
第6圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置之剖面圖。
第7圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置之剖面圖。
第8A圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置之上視圖。
第8B圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置之剖面圖。
第8C圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置之上視圖。
第9A圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置之上
視圖。
第9B圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置之剖面圖。
第9C圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置之上視圖。
以下針對本揭露一些實施例之觸控顯示裝置作詳細說明。應了解的是,以下之敘述提供許多不同的實施例或例子,用以實施本揭露一些實施例之不同樣態。以下所述特定的元件及排列方式僅為簡單清楚描述本揭露一些實施例。當然,這些僅用以舉例而非本揭露之限定。此外,在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅為了簡單清楚地敘述本揭露一些實施例,不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。再者,當述及一第一材料層位於一第二材料層上或之上時,包括第一材料層與第二材料層直接接觸之情形。或者,亦可能間隔有一或更多其它材料層之情形,在此情形中,第一材料層與第二材料層之間可能不直接接觸。
此外,實施例中可能使用相對性的用語,例如「較低」或「底部」及「較高」或「頂部」,以描述圖式的一個元件對於另一元件的相對關係。能理解的是,如果將圖式的裝置翻轉使其上下顛倒,則所敘述在「較低」側的元件將會成為在「較高」側的元件。
在此,「約」、「大約」、「大抵」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內,較佳是10%之內,且更佳是5%之內,或3%之內,或2%之內,或1%之內,或0.5%之內。在此給定的數量為大約的數量,亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「大抵」的情況下,仍可隱含「約」、「大約」、「大抵」之含義。
能理解的是,雖然在此可使用用語「第一」、「第二」、「第三」等來敘述各種元件、組成成分、區域、層、及/或部分,這些元件、組成成分、區域、層、及/或部分不應被這些用語限定,且這些用語僅是用來區別不同的元件、組成成分、區域、層、及/或部分。因此,以下討論的一第一元件、組成成分、區域、層、及/或部分可在不偏離本揭露一些實施例之教示的情況下被稱為一第二元件、組成成分、區域、層、及/或部分。
除非另外定義,在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇發明所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是,這些用語,例如在通常使用的字典中定義的用語,應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思,而不應以一理想化或過度正式的方式解讀,除非在本揭露實施例有特別定義。
本揭露一些實施例可配合圖式一併理解,本揭露實施例之圖式亦被視為發明說明之一部分。需了解的是,本揭露實施例之圖式並未以實際裝置及元件之比例繪示。在圖式中可能誇大實施例的形狀與厚度以便清楚表現出本揭露實施例之特徵。此外,圖式中之結構及裝置係以示意之方式繪示,以便清楚表現出本揭露實施例之特徵。
在本揭露一些實施例中,相對性的用語例如「下」、「上」、「水平」、「垂直」、「之下」、「之上」、「頂部」、「底部」等等應被理解為該段以及相關圖式中所繪示的方位。此相對性的用語僅是為了方便說明之用,其並不代表其所敘述之裝置需以特定方位來製造或運作。而關於接合、連接之用語例如「連接」、「互連」等,除非特別定義,否則可指兩個結構係直接接觸,或者亦可指兩個結構並非直接接觸,其中有其它結構設於此兩個結構之間。且此關於接合、連接之用語亦可包括兩個結構都可移動,或者兩個結構都固定之情況。
應注意的是,在後文中「基板」一詞可包括透明基板上已形成的元件與覆蓋在基板上的各種膜層,其上方可以已形成任何所需的電晶體元件,不過此處為了簡化圖式,僅以平整的基板表示之。此外,「基板表面」係包括透明基板上最上方且暴露之膜層,例如一絕緣層及/或金屬線。
本揭露之一些實施例係於第一基板上同時設置用以偵測平面觸控事件之第一電極以及用以偵測按壓觸控事件之第二電極。透過此方式,觸控顯示裝置中將不需增設壓力感測器以專門感測按壓觸控事件,而控制器亦不用透過專屬的訊號通道以處理來自壓力感測器的壓力感測訊號。
此外,本揭露之一些實施例將上述用以偵測平面觸控事件之第一電極以及用以偵測按壓觸控事件之第二電極彼此電性隔離,使上述第一電極以及第二電極可藉由獨立且不同之訊號通道分別將平面觸控感測訊號及按壓觸控感測訊號傳遞至控制器。故本揭露一些實施例之控制器可藉由上述平面觸控感測訊號
單獨判斷平面觸控事件是否發生,並藉由上述按壓觸控感測訊號單獨判斷按壓觸控事件是否發生。
此外,由於本揭露一些實施例之觸控顯示裝置可單獨判斷按壓觸控事件是否發生,故可使觸控顯示裝置之按壓感測更為精準,且可實現多點及多階之按壓觸控感測。
首先,參見第1A-1B圖,第1A圖係根據本揭露一些實施例之觸控顯示裝置100之上視圖。第1B圖係沿著第1A圖之線段1B-1B’所繪製之剖面圖。如第1A-1B圖所示,根據本揭露一些實施例,觸控顯示裝置100包括第一基板SB1、第二基板SB2、設於第一基板SB1上之第一電極EL1及第二電極EL2、以及設於第二基板SB2上之第三電極EL3。
在本揭露之一些實施例中,第一基板SB1例如是薄膜電晶體(Thin-Film Transistor,TFT)基板,當中包括多個畫素及多個電晶體(未繪示於本圖)。第二基板SB2與第一基板SB1相對設置。在本揭露之一些實施例中,第二基板SB2例如是,但不限於,彩色濾光基板或透明基板。
如第1A-1B圖所示,根據一些實施例,第一電極EL1及第二電極EL2形成於第一基板SB1之上,並介於第一基板SB1與第二基板SB2之間。且第一電極EL1與第二電極EL2彼此電性隔離。
第一電極EL1及第二電極EL2的電壓係受控於觸控顯示裝置100中的控制器20,可於一控制週期內選擇性地作為第一基板SB1上之畫素的共同電極(common electrode)層,或是用以感測觸控事件的觸控電極層。舉例來說,控制器可在觸控顯示裝置
100操作於顯示模式時對第一電極層輸出第一訊號(如共同電壓),使第一電極EL1及第二電極EL2作為畫素之共同電極,並可在觸控顯示裝置100操作於觸控模式時對第一電極EL1及第二電極EL2輸出第二訊號(例如觸控感測脈衝),使第一電極EL1及第二電極EL2作為觸控電極。
繼續參見第1A-1B圖所示,根據本揭露之一些實施例,第三電極EL3形成於第二基板SB2之上,並介於第一基板SB1與第二基板SB2之間。此外,第二基板SB2上之第三電極EL3係對應第一基板SB1上之第二電極EL2設置,以和第二電極EL2形成電容Cp。第三電極EL3的材料可以是透明導電材料或金屬材料。
此外,在本揭露之一些實施例中,第一基板SB1上之第一電極EL1係用以偵測平面觸控事件,而第一基板SB1上之第二電極EL2與第二基板SB2上之第三電極EL3係用以偵測按壓觸控事件。
詳細而言,在第1A圖的實施例中,第一電極EL1及第二電極EL2係以自容式(self-capacitive)內嵌觸控(in cell)結構來實現。如第1A圖所示,第一基板SB1上設有多個第一電極EL1及第二電極EL2。多個第一電極EL1之間具有間隙GP,且上述多個第二電極EL2係設於此間隙GP中。各第一電極EL1透過一金屬導線MT1連接至控制器20。各第二電極EL2透過一金屬導線MT2連接至控制器20。各金屬導線MT1與MT2彼此之間係獨立的訊號源,故控制器20可透過金屬導線MT1來設定第一電極EL1的電壓位準,使其作為畫素之共同電極或平面觸控電極。且控制器20可透過金屬導線MT2來設定第二電極EL2的電壓位準,使其作為畫
素之共同電極或按壓觸控電極。
金屬導線MT1及MT2與第一電極EL1及第二電極EL2可設置於兩不同層,且兩層之間係間隔一絕緣層。各金屬導線MT1與相應的第一電極EL1可透過連接孔VH1貫穿絕緣層以電性連接。而各金屬導線MT2與相應的第二電極EL2可透過連接孔VH2貫穿絕緣層以電性連接。
當觸控顯示裝置操作於觸控模式時,控制器20可透過金屬導線MT1感應來自第一電極EL1的訊號變化,並基於所感應的訊號變化產生感測輸出訊號。藉由判斷感測輸出訊號的大小,控制器20可判斷是否發生平面觸控事件。
詳細而言,當物件(例如手指、觸控筆或其它任何可用於進行觸控操作的物體)觸碰至第二基板SB2之上表面SB2T時,物件與第一電極EL1間會產生電容,使電性連接至此第一電極EL1之金屬導線MT1的電容增加。因此,控制器20感應到來自金屬導線MT1的訊號亦變大。若基於此變大的訊號所產生感測輸出訊號高於一預定之閥值,則控制器20可判斷有發生平面觸控事件。
此外,當觸控顯示裝置操作於按壓觸控模式時,控制器20可透過金屬導線MT2感應來自第二電極EL2的訊號變化,並基於所感應的訊號變化產生感測輸出訊號。藉由判斷感測輸出訊號的大小,控制器20可判斷是否發生按壓觸控事件。
詳細而言,依據本揭露之實施例,第二、三電極層EL2、EL3間的間隙d會受到外力變化,例如當手指按壓基板造成間隙d下降時,將使得電容Cp的電容值變大,使電性連接至此第
二電極EL2之金屬導線MT2的電容增加。因此,控制器20感應到來自金屬導線MT2的訊號亦變大。若基於此變大的訊號所產生感測輸出訊號高於一預定之閥值,則控制器20可判斷所發生的觸控事件係一縱向(例如z方向)的按壓觸控事件(例如施加一定力道按壓觸控螢幕)。
由上述可知,本揭露之一些實施例係於第一基板SB1上同時設置用以偵測平面觸控事件之第一電極EL1,以及用以偵測按壓觸控事件之第二電極EL2。透過此方式,觸控顯示裝置中將不需增設壓力感測器以專門感測按壓觸控事件,而控制器亦不用透過專屬的訊號通道以處理來自壓力感測器的壓力感測訊號。
此外,本揭露之一些實施例將上述用以偵測平面觸控事件之第一電極EL1以及用以偵測按壓觸控事件之第二電極EL2彼此電性隔離,使上述第一電極EL1以及第二電極EL2可藉由獨立且不同之訊號通道(亦即上述金屬導線MT1與金屬導線MT2)分別將平面觸控感測訊號及按壓觸控感測訊號傳遞至控制器20。故本揭露一些實施例之控制器20可藉由上述平面觸控感測訊號單獨判斷平面觸控事件是否發生,並藉由上述按壓觸控感測訊號單獨判斷按壓觸控事件是否發生。
此外,由於本揭露一些實施例之觸控顯示裝置100可單獨判斷按壓觸控事件是否發生,故可使觸控顯示裝置100之按壓感測更為精準,且可實現多點及多階之按壓觸控感測。
繼續參見第1A-1B圖所示,根據本揭露之一些實施例,第三電極EL3不與第一電極EL1重疊,以避免第三電極EL3影響第一電極EL1之平面觸控偵測。
此外,應注意的是,雖然第1A-1B圖中一條第二電極EL2僅對應一條第三電極EL3,然而本揭露實施例並不以此為限。在本揭露其它一些實施例中,一條第二電極EL2可對應多條第三電極EL3,例如3至20條第三電極EL3。
第2A-2D圖係根據本揭露一些實施例之第一電極與第二電極之不同配置的上視圖。如第2A圖所示,根據本揭露一些實施例,每一電晶體與資料線(未繪示於本圖)以及掃描線(未繪示於本圖)電性連接,其中資料線與掃描線交錯設置,且掃描線係沿著一第一方向A1延伸,而與此第一方向A1大抵垂直之方向為第二方向A2。在第2A圖所示之實施例中,第二電極EL2係設於平行於第一方向之間隙GP1中。
第2B圖係根據本揭露另外一些實施例之第一電極EL1與第二電極EL2之上視圖。在此實施例中,第二電極EL2係設於垂直於第一方向A1之間隙GP2中。如第2B圖所示,間隙GP2亦平行於第二方向A2。
第2C圖係根據本揭露另外一些實施例之第一電極EL1與第二電極EL2之上視圖。在此實施例中,第二電極EL2同時設於平行於第一方向A1之間隙GP1以及垂直於第一方向A1之間隙GP2中。
第2D圖係根據本揭露另外一些實施例之第一電極EL1與第二電極EL2之上視圖。在此實施例中,第一電極EL1與第二電極EL2重疊。在此實施例中,第一電極EL1與第二電極EL2可位於兩不同層,且兩層之間係間隔一絕緣層。
第3A-3C圖係根據本揭露一些實施例之第三電極EL3
之圖案的上視圖。以第3A圖為例,當第一基板SB1中的電晶體係與多條資料線(如第9C圖之資料線)以及掃描線(如第9C圖之掃描線)電性連接,且此些資料線與掃描線係交錯設置,第三電極EL3之電極圖案可與掃描線重疊或平行(如第3A圖所示)。易言之,在此實施例中,第三電極EL3之電極圖案平行於第一方向A1。
第3B圖係根據本揭露另外一些實施例之第三電極EL3之上視圖。在此實施例中,第三電極EL3之電極圖案與資料線重疊或平行。在本發明之一些實施例中,若資料線係沿著上述第二方向A2延伸,則第三電極EL3之電極圖案平行於第二方向A2。
第3C圖係根據本揭露另外一些實施例之第三電極EL3之上視圖。在此實施例中,第三電極EL3同時與資料線以及掃描線重疊或平行以形成網格圖案。
第4A圖係根據本發明一些實施例之觸控顯示裝置100之剖面圖。在本發明之一些實施例中,第4A圖例如為第2B圖於第二電極EL2處沿著第一方向A1之剖面圖。觸控顯示裝置100具有一顯示區101A及非顯示區101B。第一基板SB1可包括一基板102,此基板102可包括透明基板,例如為玻璃基板、陶瓷基板、塑膠基板或其它任何適合之基板。此外,第一基板SB1可包括薄膜電晶體104,此薄膜電晶體104包括設於此基板102上之閘極電極106,以及設於閘極電極106及基板102上之閘極介電層108。
此閘極電極106可為非晶矽、複晶矽、一或多種金屬、金屬氮化物、導電金屬氧化物、或上述之組合。上述金屬可包括但不限於鉬(molybdenum)、鎢(tungsten)、鈦(titanium)、鉭(tantalum)、鉑(platinum)或鉿(hafnium)。上述金屬氮化
物可包括但不限於氮化鉬(molybdenum nitride)、氮化鎢(tungsten nitride)、氮化鈦(titanium nitride)以及氮化鉭(tantalum nitride)。上述導電金屬氧化物可包括但不限於釕金屬氧化物(ruthenium oxide)以及銦錫金屬氧化物(indium tin oxide)。此閘極電極106可藉由前述之化學氣相沉積法(CVD)、濺鍍法、電阻加熱蒸鍍法、電子束蒸鍍法、或其它任何適合的沈積方式形成,例如,在一實施例中,可用低壓化學氣相沈積法(LPCVD)在525~650℃之間沈積而製得非晶矽導電材料層或複晶矽導電材料層,其厚度範圍可為約1000Å至約10000Å。
此閘極介電層108可為氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、高介電常數(high-k)介電材料、或其它任何適合之介電材料、或上述之組合。此高介電常數(high-k)介電材料之材料可為金屬氧化物、金屬氮化物、金屬矽化物、過渡金屬氧化物、過渡金屬氮化物、過渡金屬矽化物、金屬的氮氧化物、金屬鋁酸鹽、鋯矽酸鹽、鋯鋁酸鹽。例如,此高介電常數(high-k)介電材料可為LaO、AlO、ZrO、TiO、Ta2O5、Y2O3、SrTiO3(STO)、BaTiO3(BTO)、BaZrO、HfO2、HfO3、HfZrO、HfLaO、HfSiO、HfSiON、LaSiO、AlSiO、HfTaO、HfTiO、HfTaTiO、HfAlON、(Ba,Sr)TiO3(BST)、Al2O3、其它適當材料之其它高介電常數介電材料、或上述組合。此閘極介電層108可藉由化學氣相沉積法(CVD)或旋轉塗佈法形成,此化學氣相沉積法例如可為低壓化學氣相沉積法(low pressure chemical vapor deposition,LPCVD)、低溫化學氣相沉積法(low temperature chemical vapor deposition,LTCVD)、快速升溫化學氣相沉積法(rapid thermal chemical vapor
deposition,RTCVD)、電漿輔助化學氣相沉積法(plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)、原子層化學氣相沉積法之原子層沉積法(atomic layer deposition,ALD)或其它常用的方法。
此外,一第一導電層M1可與閘極電極106同時形成,且位於觸控顯示裝置100之非顯示區101B。
薄膜電晶體104更包括設於閘極介電層108上之半導體層110,此半導體層110與閘極電極106重疊,且源極電極112與汲極電極114係分別設於半導體層110之兩側,且分別與半導體層110兩側之部分重疊。
此半導體層110可包括元素半導體,包括矽、鍺(germanium);化合物半導體,包括氮化鎵(gallium nitride,GaN)、碳化矽(silicon carbide)、砷化鎵(gallium arsenide)、磷化鎵(gallium phosphide)、磷化銦(indium phosphide)、砷化銦(indium arsenide)及/或銻化銦(indium antimonide);合金半導體,包括矽鍺合金(SiGe)、磷砷鎵合金(GaAsP)、砷鋁銦合金(AlInAs)、砷鋁鎵合金(AlGaAs)、砷銦鎵合金(GaInAs)、磷銦鎵合金(GaInP)及/或磷砷銦鎵合金(GaInAsP)、氧化銦鎵鋅(InGaZnO)、非晶矽(A-Si)、低溫多晶矽(LTPS)或上述材料之組合。
上述源極電極112與汲極電極114之材料可包括銅、鋁、鉬、鎢、金、鉻、鎳、鉑、鈦、銥、銠、上述之合金、上述之組合或其它導電性佳的金屬材料,例如可為鉬鋁鉬(Mo/Al/Mo)或鈦鋁鈦(Ti/Al/Ti)之三層結構。於其它實施例中,上述源極電
極112與汲極電極114之材料可為一非金屬材料,只要使用之材料具有導電性即可。此源極電極112與汲極電極114之材料可藉由前述之化學氣相沉積法(CVD)、濺鍍法、電阻加熱蒸鍍法、電子束蒸鍍法、或其它任何適合的沉積方式形成。在一些實施例中,上述源極電極112與汲極電極114之材料可相同,且可藉由同一道沈積步驟形成。然而,在其它實施例中,上述源極電極112與汲極電極114亦可藉由不同之沈積步驟形成,且其材料可彼此不同。
此外,一第二導電層M2可與上述源極電極112與汲極電極114同時形成,且位於觸控顯示裝置100之非顯示區101B。此第二導電層M2電性連接至第一導電層M1。
繼續參見第4A圖,第一基板SB1更包括覆蓋薄膜電晶體104與閘極介電層108之第一絕緣層116。此第一絕緣層116可為氮化矽、二氧化矽、或氮氧化矽。第一絕緣層116可藉由化學氣相沉積法(CVD)或旋轉塗佈法形成,此化學氣相沉積法例如可為低壓化學氣相沉積法(low pressure chemical vapor deposition,LPCVD)、低溫化學氣相沉積法(low temperature chemical vapor deposition,LTCVD)、快速升溫化學氣相沉積法(rapid thermal chemical vapor deposition,RTCVD)、電漿輔助化學氣相沉積法(plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)、原子層化學氣相沉積法之原子層沉積法(atomic layer deposition,ALD)或其它常用的方法。
接著,此第一絕緣層116上可選擇性設有第二絕緣層118。此第二絕緣層118之材質可為有機之絕緣材料(光感性樹脂)或無機之絕緣材料(氮化矽、氧化矽、氮氧化矽、碳化矽、氧化
鋁、或上述材質之組合)。此外,可藉由兩次蝕刻步驟分別蝕刻上述第二絕緣層118與第一絕緣層116,以形成連接孔120及122。此連接孔120由第二絕緣層118之上表面118S向下延伸至汲極電極114,並暴露出汲極電極114。連接孔122由第二絕緣層118之上表面118S向下延伸至第二導電層M2,且暴露出第二導電層M2。
繼續參見第4A圖,顯示裝置100更包括設於第二絕緣層118上之畫素電極124,此畫素電極124延伸入連接孔120中並電性連接薄膜電晶體104。此外,顯示裝置100更包括設於第二絕緣層118上之第三導電層M3。此第三導電層M3係位於觸控顯示裝置100之非顯示區101B,且透過連接孔122電性連接第二導電層M2。
此第三導電層M3與畫素電極124之材料可相同,且可藉由同一道沈積與微影蝕刻步驟形成。此第三導電層M3與畫素電極124之材料可包括透明導電材料,例如為銦錫氧化物(ITO),氧化錫(SnO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鋅(ITZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化銻鋅(AZO)、上述之組合或其它任何適合之透明導電氧化物材料。
繼續參見第4A圖,顯示裝置100更包括設於第二絕緣層118上且覆蓋畫素電極124之第三絕緣層126。此第三絕緣層126可為氮化矽、二氧化矽、或氮氧化矽。
繼續參見第4A圖,顯示裝置100更包括設於第三絕緣層126上之金屬導線MT2。上述金屬導線MT2之材料可包括銅、鋁、鉬、鎢、金、鉻、鎳、鉑、鈦、銥、銠、上述之合金、上述之組合或其它導電性佳的金屬材料,例如可為鉬鋁鉬(Mo/Al/Mo)或鈦鋁鈦(Ti/Al/Ti)之三層結構。於其它實施例中,上述金屬導
線MT2之材料可為一非金屬材料,只要使用之材料具有導電性即可。此金屬導線MT2之材料可藉由前述之化學氣相沉積法(CVD)、濺鍍法、電阻加熱蒸鍍法、電子束蒸鍍法、或其它任何適合的沉積方式形成。
繼續參見第4A圖,顯示裝置100更包括設於此第三絕緣層126上且覆蓋金屬導線MT2之第四絕緣層128。此第四絕緣層128可為氮化矽、二氧化矽、或氮氧化矽。
繼續參見第4A圖,顯示裝置100更包括設於第四絕緣層128上且電性連接金屬導線MT2之第二電極EL2。此外,第四絕緣層128上更可設有一第四導電層M4,此第四導電層M4位於觸控顯示裝置100之非顯示區101B,且電性連接第三導電層M3。此第四導電層M4與第二電極EL2之材料可相同,且可藉由同一道沈積與微影蝕刻步驟形成。
可對第二電極EL2進行圖案化使其形成狹縫(slit)以作為觸控顯示裝置100之共同電極及觸控電極。此外,第二電極EL2係透過連接孔VH2以連接至下層的金屬導線MT2。而第四導電層M4亦透過另一連接孔VH3。
此第二電極EL2與第四導電層M4之材料可包括透明導電材料,例如為銦錫氧化物(ITO)、氧化錫(SnO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鋅(ITZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化銻鋅(AZO)、上述之組合或其它任何適合之透明導電氧化物材料。
此外,繼續參見第4A圖,顯示裝置100更包括相對第一基板SB1設置之第二基板SB2以及設於第一基板SB1與第二基
板SB2之間的顯示介質130。
上述顯示裝置100可為觸控液晶顯示器,例如為薄膜電晶體液晶顯示器。或者,此液晶顯示器可為扭轉向列(Twisted Nematic,TN)型液晶顯示器、超扭轉向列(Super Twisted Nematic,STN)型液晶顯示器、雙層超扭轉向列(Double layer Super Twisted Nematic,DSTN)型液晶顯示器、垂直配向(Vertical Alignment,VA)型液晶顯示器、水平電場效應(In-Plane Switching,IPS)型液晶顯示器、膽固醇(Cholesteric)型液晶顯示器、藍相(Blue Phase)型液晶顯示器、邊際電場效應(FFS)型液晶顯示器、或其它任何適合之液晶顯示器。
在本揭露一些實施例中,顯示介質130可為液晶材料,此液晶材料可包括向列型液晶(nematic)、層列型液晶(smectic)、膽固醇液晶(cholesteric)、藍相液晶(Blue phase)或其它任何適合之液晶材料。在本揭露一些實施例中,顯示介質130可為有機發光二極體。
在一些實施例中,第二基板SB2為彩色濾光層基板。詳細而言,作為彩色濾光層基板之第二基板SB2可包括一基板132、設於此基板132上之遮光層134、設於此遮光層134及基板132上之彩色濾光層136、以及覆蓋遮光層134與彩色濾光層136之保護層138。
上述基板132可包括透明基板,例如可為玻璃基板、陶瓷基板、塑膠基板或其它任何適合之透明基板,上述遮光層134可包括黑色光阻、黑色印刷油墨、黑色樹脂。而上述彩色濾光層136可包括紅色濾光層、綠色濾光層、藍色濾光層、或其它任何適
合之彩色濾光層。
顯示裝置100可更包括設於第一基板SB1與第二基板SB2之間的間隔物140,此間隔物140為用以間隔第一基板SB1與第二基板SB2之主要結構,以防止顯示裝置100被按壓時第一基板SB1與第二基板SB2接觸。
繼續參見第4A圖所示,根據本揭露之一些實施例,第二基板SB2之保護層138上更設有第三電極EL3。此第三電極EL3之材料可包括透明導電材料及金屬材料。上述透明導電材料例如為銦錫氧化物(ITO)、氧化錫(SnO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鋅(ITZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化銻鋅(AZO)、上述之組合或其它任何適合之透明導電氧化物材料。上述金屬材料可包括銅、鋁、鉬、鎢、金、鉻、鎳、鉑、鈦、銥、銠、上述之合金、上述之組合或其它導電性佳的金屬材料。
在本揭露之一些實施例中,第三電極EL3係介於遮光層134與第二電極EL2之間,並位於遮光層134所形成的光學遮蔽區內,但不以此為限,第三電極EL3亦可設置於遮光層134與第二基板SB2之間或是遮光層134與保護層138之間。
之後,將第一基板SB1與第二基板SB2對組,即可在第二、三電極層EL2、EL3之間形成電容Cp,此電容Cp的電容值可隨按壓後的電極間距改變而變化。此外,如第4A圖所示,根據一些實施例,第二電極EL2係設於畫素電極124與第三電極EL3之間。
在一些實施例中,觸控顯示裝置100更包括連接元件142,其位於觸控顯示裝置100的非顯示區101B。第三電極EL3可
透過此連接元件142、第四導電層M4、第三導電層M3、第二導電層M2及第一導電層M1電性連接至第一基板SB1。
連接元件142可以是金球(Au ball)、異方向性導電膠(Anisotropic Conductive Film,ACF)、銀膠(Silver glue)或其它導電材料。透過連接元件142,第三電極EL3的電壓可被設定。舉例來說,第三電極EL3之電壓可以是前述第一訊號之電壓(如共同電極電壓)、第二訊號之電壓(如感測訊號電壓)、接地電壓或其它特定電壓。或者,觸控顯示裝置100可不包括連接元件142,此時第三電極EL3的電壓處於浮接狀態。
第4B圖繪示第4A圖之觸控顯示裝置100之相關等效電路圖。在此實施例中,金屬導線MT2的等效電阻為Rtp、沿其鋪設路徑上所看到的等效電容為Ctp(即,金屬導線MT2與其它電極/金屬層間所形成的電容總和),而金屬導線MT2在與第二電極EL2電性連接處更可看到電容Cp。控制器30包括第一開關SW1、第二開關SW2、放大器Amp以及迴授電容Cfb。第一開關SW1與第二開關SW2係交替地開啟/關閉以對電容Ctp及Cp充放電。進一步說,第一開關SW1的一端耦接電源Vdd,當第一開關SW1導通,第二開關SW2將會關閉,此時電源Vdd將對電容Ctp及Cp進行充電。反之,當第二開關SW2導通,第一開關SW1將會關閉,此時累積於電容Ctp及Cp的電荷將輸出至放大器Amp的其中一輸入端,放大器Amp的另一輸入端則例如耦接參考電壓Vref。放大器Amp的輸入與輸出端之間跨有迴授電容Cfb,以符合電路穩定性和頻寬考量。放大器Amp可回應於來自金屬導線MT2的訊號產生感測輸出訊號Vout。在無觸控事件發生時,感測輸出訊號Vout可表示如下:
其中n為感測週期的次數。
接著,參見第4C圖,該圖係根據本發明一些實施例之當平面觸控事件發生於觸控顯示裝置100,而按壓觸控事件未發生之示意圖。
如第4C圖所示,當物體OB(例如手指、觸控筆或其它任何可用於進行觸控操作的物體)碰觸觸控顯示裝置100時,物體OB與觸控顯示裝置100中的第二電極EL2之間會產生感應電容Cf。此時,相關的等效電路係如第4D圖所示,金屬導線MT2更看到感應電容Cf。因此,在單純平面觸控事件發生時,感測輸出訊號Vout可表示如下:
由以上式2可知,當物體OB碰觸觸控顯示裝置100時,感測輸出訊號Vout會變大。亦即式2之感測輸出訊號Vout之值會大於式1之感測輸出訊號Vout之值。
參見第4E圖,該圖為根據本發明一些實施例之感測輸出訊號之波形圖。在本發明之一些實施例中,如第4E圖所示,控制器設一第一閥值TH1用以判斷有無發生按壓觸控事件。此第一閥值TH1例如對應訊號值300。
當觸控事件未發生時,感測輸出訊號Vout的值為
L0,其值為約50(此處感測輸出訊號Vout的值僅是用以表達訊號的大小關係,並無單位)。當發生單純的平面觸控事件(未重按壓)時,感測輸出訊號Vout的值為L1,其值為約150。如第4E圖所示,此值L1並未高於第一閥值TH1(例如對應訊號值300),故控制器可判斷並無按壓觸控事件發生。
此外,應瞭解的是,感應電容Cf的電容值係與物體OB和第二電極EL2之間的間距df呈負相關。也就是說,當物體OB進行按壓使間距df變小,感應電容Cf的電容值將增大,使得感測輸出訊號Vout變大。
此外,感應電容Cp的電容值係與第二電極EL2和第三電極EL3之間的間距d呈負相關。也就是說,當物體OB進行按壓使間距d變小,感應電容Cp的電容值將增大,使得感測輸出訊號Vout變大。
接著,參見第4F圖,該圖係根據本揭露一些實施例之觸控顯示裝置100之剖面圖。當物體OB進行重壓使得原間隙d及df變小為間隙d1及df1,此時由於第二電極EL2和第三電極EL3之間的間距變小,故感應電容Cp的電容值變大為電容Cp1。而由於物體OB和第二電極EL2之間的間距變小,故感應電容Cf的電容值變大為電容Cf1。此時,相關的等效電路係如第4G圖所示。因此,在按壓觸控事件發生時,感測輸出訊號Vout可表示如下:
在本揭露之一些實施例中,當按壓觸控事件發生時,感測輸出訊號Vout的值為L2,其值為約300。如第4E圖所示,此值L2高於第一閥值TH1(例如對應訊號值250),故控制器可判斷此時發生按壓觸控事件。
第5A圖係根據本揭露一些實施例之觸控顯示裝置100在無觸控事件發生時之剖面圖。在本揭露之一些實施例中,第5A圖例如為第2B圖於第一電極EL1處沿著第一方向A1之剖面圖。如第5圖所示,根據一些實施例,於第二基板SB2上對應第一電極EL1之區域中並無設置第三電極EL3,故金屬導線MT1無前述由第三電極EL3產生之電容Cp。
此外,如第5A圖所示,根據本揭露一些實施例,第一電極EL1係設於畫素電極124與第三電極EL3之間。
如第5A圖之相關的等效電路係如第5B圖所示。在無觸控事件發生時,感測輸出訊號Vout可表示如下:
如第5C圖所示,當物體OB(例如手指、觸控筆或其它任何可用於進行觸控操作的物體)碰觸觸控顯示裝置100時,物體OB與觸控顯示裝置100中的第二電極EL2之間會產生感應電容Cf。此時,相關的等效電路係如第5D圖所示,金屬導線MT1更看到感應電容Cf。因此,在單純平面觸控事件發生時,感測輸出訊號Vout可表示如下:
由以上式5可知,當物體OB碰觸觸控顯示裝置100時,感測輸出訊號Vout會變大。亦即式5之感測輸出訊號Vout之值會大於式4之感測輸出訊號Vout之值。
參見第5E圖,該圖為根據本揭露一些實施例之感測輸出訊號之波形圖。在本揭露之一些實施例中,如第5E圖所示,控制器設一第二閥值TH2用以判斷有無發生平面觸控事件。此第二閥值TH2例如對應訊號值150。
當平面觸控事件未發生時,感測輸出訊號Vout的值為L0,其值為約50(此處感測輸出訊號Vout的值僅是用以表達訊號的大小關係,並無單位)。當發生單純的平面觸控事件(未重按壓)時,感測輸出訊號Vout的值為L1,其值為約200。如第5E圖所示,此值L1高於第二閥值TH2(例如對應訊號值150),故控制器可判斷有發生平面觸控事件。
第6圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置600之剖面圖。此觸控顯示裝置600與前述之觸控顯示裝置100的主要差別在於,觸控顯示裝置600係一畫素電極124形成於共同電極(例如第二電極EL2及/或第一電極EL1)上方的結構(Top Pixel)。如第6圖所示,畫素電極124係形成於第一、第二電極EL1、EL2與第三電極EL3之間,並與第一基板SB1中的薄膜電晶體104電性連接。採用此架構一般而言可使觸控顯示裝置的光穿透率獲
得改善。觸控顯示裝置600的相關訊號操作及觸控判斷與前述實施例類似,故不另贅述。
第7圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置700之剖面圖。此觸控顯示裝置700與前述之觸控顯示裝置100的主要差別在於,第二基板SB2為背光單元(backlight unit),且設於第一基板SB1之下側。此外,在本揭露之一些實施例中,第三電極EL3可圖案化成條狀。然而,在本揭露其它一些實施例中,設於背光單元上之第三電極EL3可為一完整平面。
在此實施例中,第三電極EL3之材料可包括透明導電材料,例如為銦錫氧化物(ITO)、氧化錫(SnO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鋅(ITZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化銻鋅(AZO)、上述之組合或其它任何適合之透明導電氧化物材料。
此外,在此實施例中,第三電極EL3與第一基板SB1之間設置有一介電層144,此介電層144例如為光學膠(Optically Clear Adhesive/Resin)層或空氣層。
此外,在此實施例中,顯示裝置100亦可包括彩色濾光層基板146。且此彩色濾光層基板146係與作為背光單元之第二基板SB2分別設於第一基板SB1之相反側。例如,彩色濾光層基板146設於第一基板SB1之上側,第二基板SB26設於第一基板SB1之下側。
第8A圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置800之上視圖。第8B圖係此觸控顯示裝置800之剖面圖。在第8A-8B圖的實施例中,觸控顯示裝置100更包括設於第一基板SB1
上之多條傳送電極Tx1~Txn,且此多條傳送電極Tx1~Txn與第一電極EL1及第二電極EL2交錯設置,並連接至控制器40。控制器40例如為一觸控控制單元。此外,控制器40可更進一步連接至另一控制器50,控制器50例如為一顯示控制單元。
此外,如第8A圖所示,根據本發明一些實施例,每一條傳送電極Tx1~Txn包括設於第一基板SB1上之多個傳送電極單元TU以及多個橋接結構BG。每一橋接結構BG電性連接兩相鄰之傳送電極單元TU,以將多個傳送電極單元TU電性連接以形成一條傳送電極。
在此實施例中,傳送電極Tx1~Txn、第一電極EL1及第二電極EL2係以互容式內嵌觸控結構來實現。在本揭露之一些實施例中,第一電極EL1及第二電極EL2為接收電極。
在此實施例中,作為接收電極之第一電極EL1及第二電極EL2係以多行排列設置,而傳送電極Tx1~Txn係以多列排列設置。此外,如第8A-8B圖所示,根據本揭露一些實施例,兩個第一電極EL1與一個第二電極EL2彼此交替設置。然而,在本揭露其它一些實施例中,亦可為一個第一電極EL1與一個第二電極EL2彼此交替設置。
如第8B圖所示,根據本揭露一些實施例,觸控顯示裝置800的第二基板SB2上係設置一介電層148(例如光學膠層或空氣層),而介電層148之上係設置一保護玻璃150。
應注意的是,第8A圖所示之實施例僅為說明之用,本揭露之範圍並不以此為限。雖然第8A圖所示之實施例中一條傳送電極(或一個傳送電極單元TU)僅對應一條第三電極EL3,然
而一條傳送電極(或一個傳送電極單元TU)亦可對應其它數量之第三電極EL3,如第8C圖之實施例所示,此部分將於後文詳細說明。故本揭露之範圍並不以第8A圖所示之實施例為限。
第8C圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置800’之上視圖。如第8C圖所示,根據本揭露一些實施例,一個傳送電極單元TU可覆蓋多行次畫素152、多行資料線154、以及多列閘極線(掃描線)156。例如,在本揭露之一些實施例中,一個傳送電極單元TU可覆蓋2至30行次畫素152、及2至30多行資料線154,例如覆蓋10至20行次畫素152、及10至20多行資料線154。此外,在本揭露之一些實施例中,一條傳送電極(或一個傳送電極單元TU)可對應5至30列閘極線(掃描線)156及第三電極EL3,例如10至20列閘極線(掃描線)156及第三電極EL3。
此外,如第8C圖所示,根據本揭露一些實施例,一條第一電極EL1可覆蓋多行次畫素152、多行資料線154、以及多列閘極線(掃描線)156及第三電極EL3。例如,在本揭露之一些實施例中,一條第一電極EL1可覆蓋2至30行次畫素152、及2至30多行資料線154,例如覆蓋10至20行次畫素152、及10至20多行資料線154。此外,在本揭露之一些實施例中,一條第一電極EL1可對應5至30列閘極線(掃描線)156及第三電極EL3,例如10至20列閘極線(掃描線)156及第三電極EL3。
此外,如第8C圖所示,根據本揭露一些實施例,一條第二電極EL2亦可覆蓋多行次畫素152、多行資料線154、以及多列閘極線(掃描線)156。例如,在本揭露之一些實施例中,一條第二電極EL2可覆蓋2至30行次畫素152、及2至30多行資料線
154,例如覆蓋10至20行次畫素152、及10至20多行資料線154。此外,在本揭露之一些實施例中,一條第二電極EL2可對應5至30列閘極線(掃描線)156及第三電極EL3,例如10至20列閘極線(掃描線)156及第三電極EL3。
第9A圖係根據本揭露另外一些實施例之觸控顯示裝置900之上視圖。第9B圖係此觸控顯示裝置900之剖面圖。在第9A-9B圖的實施例中,設於第二基板SB2上之第三電極EL3包括多條傳送電極Tx1~Txn,且此多條傳送電極Tx1~Txn與第一電極EL1及第二電極EL2交錯設置。
此外,在此實施例中,第一電極EL1及第二電極EL2之間未設有傳送電極。
在此實施例中,傳送電極Tx1~Txn、第一電極EL1及第二電極EL2係以互容式內嵌觸控結構來實現。在本揭露之一些實施例中,第一電極EL1及第二電極EL2為接收電極。但並不以此為限,在本揭露另外一些實施例中,設於第二基板SB2上之第三電極EL3可包括多條接收電極,而第一電極EL1及第二電極EL2為傳送電極。
在此實施例中,作為接收電極之第一電極EL1及第二電極EL2係以多行排列設置,而傳送電極Tx1~Txn係以多列排列設置。此外,如第9A-9B圖所示,根據本揭露一些實施例,兩個第一電極EL1與一個第二電極EL2彼此交替設置。然而,在本揭露其它一些實施例中,亦可為一個第一電極EL1與一個第二電極EL2彼此交替設置。
如第9B圖所示,根據本揭露一些實施例,觸控顯示
裝置900的第二基板SB2上係設置一介電層148(例如光學膠層或空氣層),而介電層148之上係設置一保護玻璃150。
第9C圖為第9A圖之一條第一電極EL1之部分放大圖。如第9C圖所示,根據本揭露一些實施例,一條第一電極EL1可覆蓋多行次畫素152、多行資料線154、多列閘極線(掃描線)156、以及多列傳送電極。例如,在本揭露之一些實施例中,一條第一電極EL1可覆蓋3至30行次畫素152、及4至30多行資料線154,例如覆蓋10至20行次畫素152、及10至20多行資料線154。
此外,根據本揭露一些實施例,一條第一電極EL1可覆蓋3至30列閘極線156以及傳送電極,例如10至20列閘極線156以及傳送電極。此外,在本揭露之一些實施例中,第二電極EL2之配置與上述第一電極EL1相同或相似。
綜上所述,本揭露之一些實施例係於第一基板上同時設置用以偵測平面觸控事件之第一電極以及用以偵測按壓觸控事件之第二電極。透過此方式,觸控顯示裝置中將不需增設壓力感測器以專門感測按壓觸控事件,而控制器亦不用透過專屬的訊號通道以處理來自壓力感測器的壓力感測訊號。
此外,本揭露之一些實施例將上述用以偵測平面觸控事件之第一電極以及用以偵測按壓觸控事件之第二電極彼此電性隔離,使上述第一電極以及第二電極可藉由獨立且不同之訊號通道分別將平面觸控感測訊號及按壓觸控感測訊號傳遞至控制器。故本揭露一些實施例之控制器可藉由上述平面觸控感測訊號單獨判斷平面觸控事件是否發生,並藉由上述按壓觸控感測訊號單獨判斷按壓觸控事件是否發生。
此外,由於本揭露一些實施例之觸控顯示裝置可單獨判斷按壓觸控事件是否發生,故可使觸控顯示裝置之按壓感測更為精準,且可實現多點及多階之按壓觸控感測。
此外,應注意的是,熟習本技術領域之人士均深知,本揭露一些實施例所述之汲極與源極可互換,因其定義係與本身所連接的電壓位準有關。
值得注意的是,以上所述之元件尺寸、元件參數、以及元件形狀皆非為本揭露之限制條件。此技術領域中具有通常知識者可以根據不同需要調整這些設定值。另外,本揭露一些實施例之觸控顯示裝置並不僅限於第1A-9C圖所圖示之狀態。本揭露一些實施例可以僅包括第1A-9C圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之,並非所有圖示之特徵均須同時實施於本揭露明一些實施例之觸控顯示裝置中。
雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上,但應該瞭解的是,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作更動、替代與潤飾。此外,本揭露之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟,任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本揭露一些實施例揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟,只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本揭露一些實施例使用。因此,本揭露之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外,每一申請專利範圍構成個別的實施例,且本揭露之保護範圍也包
括各個申請專利範圍及實施例的組合。
EL1‧‧‧第一電極
EL2‧‧‧第二電極
EL3‧‧‧第三電極
MT1‧‧‧金屬導線
MT2‧‧‧金屬導線
VH1‧‧‧連接孔
VH2‧‧‧連接孔
100‧‧‧觸控顯示裝置
20‧‧‧控制器
GP‧‧‧間隙
1B-1B‧‧‧線段
Claims (20)
- 一種觸控顯示裝置,包括:一第一基板,包括複數個畫素及複數個薄膜電晶體;一第二基板,與該第一基板相對設置;一顯示介質,設置於該第一基板與該第二基板之間;一第一電極,形成於該第一基板之上,用以偵測平面觸控事件;一第二電極,形成於該第一基板之上,且與該第一電極電性隔離;及一第三電極,形成於該第二基板之上,其中該第二電極與該第三電極係用以偵測按壓觸控事件。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該觸控顯示裝置包括:複數個該第一電極,其中複數個該第一電極之間具有一間隙,且該第二電極係設於該間隙中。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控顯示裝置,其中每一該薄膜電晶體與一資料線以及一掃描線電性連接,其中該資料線與該掃描線交錯設置,且該掃描線係沿著一第一方向延伸,其中該第二電極係設於平行於該第一方向之該間隙中。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控顯示裝置,其中每一該薄膜電晶體與一資料線以及一掃描線電性連接,其中該資料線與該掃描線交錯設置,且該掃描線係沿著一第一方向延伸,其中該第二電極係設於垂直於該第一方向之該間隙中。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控顯示裝置,其中每一該 薄膜電晶體與一資料線以及一掃描線電性連接,其中該資料線與該掃描線交錯設置,且該掃描線係沿著一第一方向延伸,其中該第二電極同時設於平行於該第一方向之該間隙以及垂直於該第一方向之該間隙中。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該第一電極與該第二電極於一控制週期內選擇性地作為該些畫素的一共同電極(common electrode)層,或是用以偵測觸控事件的一觸控電極層。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中每一該薄膜電晶體與一資料線以及一掃描線電性連接,且該資料線與該掃描線交錯設置,其中該第三電極之電極圖案與該資料線重疊或平行。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中每一該薄膜電晶體與一資料線以及一掃描線電性連接,且該資料線與該掃描線交錯設置,其中該第三電極之電極圖案與該掃描線重疊或平行。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中每一該薄膜電晶體與一資料線以及一掃描線電性連接,且該資料線與該掃描線交錯設置,其中該第三電極之電極圖案與該資料線以及該掃描線重疊或平行。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,更包括:一連接元件,位於該觸控顯示裝置的一非顯示區,用以使該第三電極電性連接至該第一基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該第三電極之電壓係一共同電極電壓、一接地電壓或處於一浮接狀態。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,更包括:一畫素電極,電性連接至其中一個該薄膜電晶體,其中該第一電極與該第二電極係設於該畫素電極與該第三電極之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,更包括:一畫素電極,電性連接至其中一個該薄膜電晶體,且設於該第二電極與該第三電極之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該第二基板為彩色濾光基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該第二基板為背光單元(backlight unit)。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,更包括:複數條傳送電極,設於該第一基板上,其中該複數條傳送電極與該第一電極及該第二電極交錯設置。
- 如申請專利範圍第16項所述之觸控顯示裝置,其中每一條該傳送電極包括:複數個傳送電極單元,設於該第一基板上;及複數個橋接結構,其中每一該橋接結構電性連接兩相鄰之該傳送電極單元。
- 如申請專利範圍第16項所述之觸控顯示裝置,其中該第一電極及該第二電極為接收電極。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置,其中該第三電極包括:複數條傳送電極,設於該第二基板上,其中該複數條傳送電極與該第一電極及該第二電極交錯設置。
- 如申請專利範圍第19項所述之觸控顯示裝置,其中該第一電極及該第二電極為接收電極。
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Cited By (4)
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| CN110488543A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-11-22 | 友达光电股份有限公司 | 显示装置 |
| CN110488543B (zh) * | 2019-01-21 | 2022-01-21 | 友达光电股份有限公司 | 显示装置 |
| TWI758838B (zh) * | 2020-08-25 | 2022-03-21 | 大陸商業成光電(無錫)有限公司 | 觸控結構、電子裝置及觸控結構的驅動方法 |
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