TWM482114U - 高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構 - Google Patents
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Description
本創作係關於一種具有觸控板的結構，尤指一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構。
現代消費性電子裝置多配備觸控板做為其輸入裝置之一。觸控板根據感測原理的不同可分為電阻式、電容式、音波式、及光學式等多種。
觸控面板的技術原理是當手指或其他介質接觸到螢幕時，依據不同感應方式，偵測電壓、電流、聲波或紅外線等，以此測出觸壓點的座標位置。例如電阻式即為利用上、下電極間的電位差，計算施壓點位置檢測出觸控點所在。電容式觸控面板是利用排列之透明電極與人體之間的靜電結合所產生之電容變化，從所產生之電流或電壓來檢測其座標。
隨著智慧型手機的普及，多點觸控的技術需求與日俱增。目前，多點觸控主要是透過投射電容式(Projected Capacitive)觸控技術來實現。
投射電容式技術主要是透過雙層氧化銦錫材
質(Indium Tin Oxide,ITO)形成行列交錯感測單元矩陣，以偵測得到精確的觸控位置。投射電容式觸控技術的基本原理是以電容感應為主，利用設計多個蝕刻後的氧化銦錫材質電極，增加數組存在不同平面、同時又相互垂直的透明導線，形成類似X、Y軸驅動線。這些導線皆由控制器所控制，其係依序掃瞄偵測電容值變化饋至控制器。
圖1係習知互感應電容(Mutual capacitance)感測之示意圖。習知互感應電容(Cm)感測之觸控面板結構100上的感應導體線110,120係依沿著第一方向(X)及第二方向(Y)排列。第一方向(X)排列的感應導體線110與第二方向(Y)排列的感應導體線120之間有一互感應電容(Cm)160，互感應電容(Cm)160並非實體電容，其係沿著第一方向(X)排列的感應導體線110與第二方向(Y)排列的感應導體線120之間的互感應電容(Cm)。
當要執行觸控感應時，一軟性電路板130上的控制電路131的內部驅動器(圖未示)於第一時間週期T1，對第一方向(X)排列的感應導體線110驅動，其使用電壓Vy_1對互感應電容(Cm)160充電，於第一時間週期T1，控制電路131的內部所有感測器(圖未示)感測所有第二方向(Y)排列的感應導體線120上的電壓(Vo_1,Vo_2,…,Vo_n)，用以獲得n個資料，亦即經過m個驅動週期後，即可獲得m×n個資料。
此種互感應電容(Cm)的感測主要是利用在顯示面板上形成以雙層氧化銦錫材質(Indium Tin Oxide,ITO)的行列交錯感測單元矩陣，以偵測得到精確的觸控位置。因此
會增加製造程序及成本。同時，感應導體線120執行觸控感應時要將感測到的訊號傳輸至一軟性電路板130上的控制電路131時，需經由面板140的側邊150走線方能連接至該軟性電路板130。此種設計將增加觸控面板邊框的寬度，並不適合窄邊框設計的趨勢。
針對上述問題，In-Cell Touch技術則是將觸控元件整合於顯示面板之內，使得顯示面板本身就具備觸控功能，因此不需要另外進行與觸控面板貼合或是組裝的製程。In-Cell Touch技術係在顯示面板的上玻璃基板或下玻璃基板設置ITO透明感應電極層或光學感應元件。然而，如此不僅增加成本，亦增加製程程序，容易導致製程良率降低及製程成本飆昇，以及開口率下降而須要更強的背光，也會增加耗電。因此，習知平面顯示觸控結構仍有改善的空間。
本創作之主要目的係在提供一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，僅需於單邊設置連接線路，可增加導體區塊之間的感應電容變化量，俾使用較小的電壓即能驅動導體區塊線，同時可提昇接觸點偵測的準確度。
依據本創作之一特色，本創作提供一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，包括一第一基板、一第二基板、一薄膜電晶體層、一感應電極及走線層、及
一感應電極層。該第一基板及該第二基板以平行成對之配置將一顯示層夾置於二基板之間。該薄膜電晶體層位於該第二基板之面向該顯示層一側的表面，該薄膜電晶體層具有K條閘極驅動線及L條源極驅動線，該K條閘極驅動線及L條源極驅動線設置於一第一方向及一第二方向，以形成複數個畫素區塊，每一個畫素區塊具有對應之一畫素電晶體及一畫素電容，依據一顯示像素訊號及一顯示驅動訊號，以驅動對應之該畫素電晶體及該畫素電容，進而執行顯示操作，其中，K、L為正整數。該感應電極及走線層位於該薄膜電晶體層之面向該顯示層之一側，並具有沿著一第一方向排列的M條第一導體區塊線及N條連接線，其依據一觸控驅動訊號而感應是否有一外部物件接近，其中，M、N為正整數，該M條第一導體區塊線的每一條第一導體區塊線係由複數個第一導體區塊所組成。該感應電極層位於該薄膜電晶體層之面向該顯示層之一側，其係介於該感應電極及走線層及該薄膜電晶體層之間，並具有沿著一第二方向排列的N條第二導體區塊線，其執行觸控感應時，接受該觸控驅動訊號，每一第二導體區塊線以一對應之第i條連接線延伸至該高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構之一側邊，i為正整數且1≦i≦N，該N條第二導體區塊線的每一條第二導體區塊線係由複數個第二導體區塊所組成；其中，該複數個第一導體區塊、該N條連接線、及該複數個第二導體區塊的位置係依據與該薄膜電晶體層的K條閘極驅動線及該L條源極驅動線的位置相對應而設置。
依據本創作之另一特色，本創作提供一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，包括一第一基板、一第二基板、一薄膜電晶體層、一感應電極層、及一感應電極及走線層。該第一基板及該第二基板以平行成對之配置將一顯示層夾置於二基板之間。該薄膜電晶體層位於該第二基板之面向該顯示層一側的表面，該薄膜電晶體層具有K條閘極驅動線及L條源極驅動線，該K條閘極驅動線及L條源極驅動線設置於一第一方向及一第二方向，以形成複數個畫素區塊，每一個畫素區塊具有對應之一畫素電晶體及一畫素電容，依據一顯示像素訊號及一顯示驅動訊號，以驅動對應之該畫素電晶體及該畫素電容，進而執行顯示操作，其中，K、L為正整數。該感應電極層位於該薄膜電晶體層之面向該顯示層之一側，並具有沿著一第二方向排列的N條第二導體區塊線，其執行觸控感應時，接受一觸控驅動訊號。該感應電極及走線層位於該感應電極層之面向該顯示層之一側，並具有沿著一第一方向排列的M條第一導體區塊線及N條連接線，其依據一觸控驅動訊號而感應是否有一外部物件接近，其中，M、N為正整數，該M條第一導體區塊線的每一條第一導體區塊線係由複數個第一導體區塊所組成。其中，該複數個第一導體區塊、該N條連接線、及該複數個第二導體區塊的位置係依據與該薄膜電晶體層的K條閘極驅動線及該L條源極驅動線的位置相對應而設置，且該第一導體區塊與該第二導體區塊疊置時，係以差排方式疊置。
100‧‧‧互感應電容感測之觸控面板結構
110,120‧‧‧感應導體線
160‧‧‧互感應電容
130‧‧‧軟性電路板
131‧‧‧控制電路
140‧‧‧面板
150‧‧‧側邊
200‧‧‧高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構
210‧‧‧第一基板
220‧‧‧第二基板
230‧‧‧顯示層
240‧‧‧薄膜電晶體層
250‧‧‧感應電極及走線層
260‧‧‧感應電極層
270‧‧‧遮光層
280‧‧‧彩色濾光層
300‧‧‧第一偏光層
310‧‧‧第二偏光層
320‧‧‧第一絕緣層
330‧‧‧第二絕緣層
340‧‧‧第三絕緣層
291‧‧‧薄膜電晶體
293‧‧‧透明電極
271‧‧‧遮光線條
273‧‧‧遮光區塊
40-1,40-2,...,40-M‧‧‧第一導體區塊線
41-1,41-2,...,41-N‧‧‧連接線
400‧‧‧第一導體區塊
50-1,50-2,...,50-N‧‧‧第二導體區塊線
201‧‧‧側邊
500‧‧‧第二導體區塊
600‧‧‧軟性電路板
610‧‧‧控制電路
241‧‧‧閘極驅動線
243‧‧‧源極驅動線
245,245-1,245-2,245-3,245-4,245-5‧‧‧畫素區塊
Q‧‧‧頂點
P‧‧‧頂點
O1,O2,O3,O4,O5‧‧‧頂點
X1,X2‧‧‧中心
V1~V5‧‧‧橢圓
H1~H6‧‧‧橢圓
52‧‧‧貫孔
S1,S2‧‧‧點
L1‧‧‧線段
L2‧‧‧線段
1200‧‧‧高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構
1210‧‧‧陰極層
1220‧‧‧顯示層
1230‧‧‧陽極層
1231‧‧‧陽極畫素電極
1221‧‧‧電洞傳輸子層
1223‧‧‧發光層
1225‧‧‧電子傳輸子層
247‧‧‧畫素驅動電路
2471‧‧‧閘極
2473‧‧‧汲極/源極
2475‧‧‧汲極/源極
1290‧‧‧有機發光二極體層
1300‧‧‧高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構
圖1係習知互感應電容感測之示意圖。
圖2係本創作之一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構的疊層示意圖。
圖3係遮光層的示意圖。
圖4係本創作感應電極及走線層與感應電極層之示意圖。
圖5係本創作第一導體區塊線及第二導體區塊線之示意圖。
圖6係本創作第一導體區塊線及第二導體區塊線之另一示意圖。
圖7A及圖7B係本創作第一導體區塊及第二導體區塊之互感應電容的一示意圖
圖8係本創作圖4中A-A'處的剖面圖。
圖9係本創作第一導體區塊線及第二導體區塊線之又一示意圖。
圖10係本創作之一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構的另一示意圖。
圖11係本創作第一導體區塊線的示意圖。
圖12係本創作之一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構的另一疊層示意圖。
圖13係本創作之一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構的又一疊層示意圖。
本創作是關於一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構。圖2係本創作之一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構200的疊層示意圖，如圖2所示，該高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構200包括有第一基板210、一第二基板220、一顯示層230、一薄膜電晶體層240、一感應電極及走線層250、一感應電極層260、一遮光層(black matrix)270、一彩色濾光層(color filter)280、一第一偏光層(upper polarizer)300、一第二偏光層(lower polarizer)310、一第一絕緣層320、一第二絕緣層330、及一第三絕緣層340。該顯示層230於本實施例中較佳為一液晶層。
該第一基板210及該第二基板220較佳為玻璃基板，該第一基板210及該第二基板220以平行成對之配置將該顯示層230夾置於二基板210,220之間。該第二基板220一般稱為薄膜電晶體基板(thin film transistor substrate,TFT substrate)，當作開關用的薄膜電晶體一般設置於薄膜電晶體基板(TFT substrate)上。
該遮光層(black matrix)270係位於該第一基板210之面向顯示層230一側的表面，該遮光層270係由複數條遮光線條所構成，該複數條遮光線條271設置於一第一方向(X)及一第二方向(Y)，以形成複數個包含遮光柵格與透光區之遮光區塊273。
圖3係遮光層270的示意圖，其係相同於一般習知液晶顯示器之遮光層。如圖3所示，遮光層270係由不透
光的黑色絕緣材質之線條構成複數條遮光線條271，該等黑色絕緣材質之複數條遮光線條271係互相垂直分佈於該習知遮光層270，故該遮光層270又稱為黑矩陣(black matrix)。而本創作具有如此之遮光層270，且彩色濾光層(color filter)280則分佈在該等黑色絕緣材質之線條之間的遮光區塊273。
本創作係在薄膜電晶體層240之面向該顯示層230一側設置感應電極及走線層250及感應電極層260，並在其上佈植感應觸控圖型結構。
該薄膜電晶體層240位於該第二基板220之面向該顯示層230一側的表面，該薄膜電晶體層240具有K條閘極驅動線及L條源極驅動線，該K條閘極驅動線及L條源極驅動線設置於該第一方向(X)及該第二方向(Y)，以形成複數個畫素區塊。每一個畫素區塊具有對應之一畫素電晶體及一畫素電容，依據一顯示像素訊號及一顯示驅動訊號，以驅動對應之該畫素電晶體及該畫素電容，進而執行顯示操作，其中，K、L為正整數。薄膜電晶體層240具有薄膜電晶體291及透明電極293。該透明電極293與一共通電極層(Vcom，圖未示)形成前述之畫素電容。
圖4係本創作感應電極及走線層與感應電極層之示意圖。該感應電極及走線層250位於該薄膜電晶體層240之面向該顯示層230之一側，並具有沿著一第一方向(X)排列的M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M及N條連接線41-1,41-2,...,41-N，其依據一觸控驅動訊號而感應是否有一外部物件接近，其中，M、N為正整數。該M條第一導體區塊線40-1,
40-2,...,40-M的每一條第一導體區塊線係由複數個第一導體區塊400所組成。其中，該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M及該N條連接線41-1,41-2,...,41-N係由金屬導電材料所製成，於本實施例，該N條連接線41-1,41-2,...,41-N的長度相同。
該感應電極層260位於該薄膜電晶體層240之面向該顯示層230一側的表面上，其係介於該感應電極及走線層250及該薄膜電晶體層240之間，並具有沿著一第二方向(Y)排列的N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N，其執行觸控感應時，接受該觸控驅動訊號，每一第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N以一對應之第i條連接線41-1,41-2,...,41-N延伸至該高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構之一側邊201，i為正整數且1≦i≦N。該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N的每一條第二導體區塊線係由複數個第二導體區塊500所組成。其中，該第一方向係垂直第二方向。該複數個第一導體區塊400、該N條連接線41-1,41-2,...,41-N、及該複數個第二導體區塊500的位置係依據與該薄膜電晶體層240的K條閘極驅動線及該L條源極驅動線的位置相對應而設置。
如圖4所示，該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M及該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N的每一導體區塊線係分別由該複數個第一導體區塊400及該複數個第二導體區塊500所構成。
該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M的每
一條第一導體區塊線之複數個第一導體區塊400係形成一個四邊型區域，且電氣連接在一起，該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M的每一條第一導體區塊線之間並未電氣連接。同樣地，該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N的每一條第二導體區塊線之複數個第二導體區塊500係形成一個四邊型區域，且電氣連接在一起，該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N的每一條第二導體區塊線之間並未連接。其中，該N條連接線的每一條連接線係排列於兩條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M之間。
該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M及該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N並未電氣連接。其可在該感應電極及走線層250及該感應電極層260之間設置一第一絕緣層320。亦可僅在該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M及該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N交叉處設置絕緣區塊。
該複數個第一導體區塊400及該複數個第二導體區塊500係形成一個四邊型區域且由金屬導電材料所製成，其中，該四邊型區域係為下列形狀其中之一：長方形、正方形。該金屬導電材料係為下列其中之一：鉬、鋇、鋁、銀、銅、鈦、鎳、鉭、鈷、鎢、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鉀(K)、鋰(Li)、銦(In)、合金、氟化鋰(LiF)、氟化鎂(MgF2)、氧化鋰(LiO)。
該N條連接線41-1,41-2,...,41-N的每一條連接線係設置於兩條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M之間。
圖5係本創作第一導體區塊線、第二導體區塊
線、閘極驅動線及源極驅動線之示意圖。該複數個第一導體區塊400、該N條連接線41-1,41-2,...,41-N、及該複數個第二導體區塊500的位置係依據與該薄膜電晶體層240之該K條閘極驅動線241及L條源極驅動線243的位置相對應而設置。
於圖5中，閘極驅動線241係沿著第二方向(Y)排列，源極驅動線243係沿著第一方向(X)排列。於其他實施例中，閘極驅動線241可沿著第一方向(X)排列，源極驅動線243可沿著第二方向(Y)排列。如圖4所示，該薄膜電晶體層240之該K條閘極驅動線241與該薄膜電晶體層240之該L條源極驅動線243形成複數個畫素區塊245。每一畫素區塊245的長度與寬度分別為一第一距離d1及一第二距離d2。
如圖5所示，該第一導體區塊線與該第二導體區塊線疊置時，係以差排方式(dislocation)疊置。該第一導體區塊400的中心位置與該第二導體區塊500的中心位置在該第二方向(Y)上相差一第一距離d1之一第一倍數h，在該第一方向(X)上相差一第二距離d2之一第二倍數w，其中，h、w為正整數。
該複數個畫素區塊245的每一畫素區塊的長度與寬度分別為該第一距離d1及該第二距離d2。該複數個第一導體區塊的每一第一導體區塊400的長度與寬度分別為一第三距離及一第四距離，該複數個第二導體區塊的每一第二導體區塊500的長度與寬度分別為該第五距離及該第六距離，當中，該第三距離為第一距離d1的第三倍數h1的兩倍(=2h1×d1)，該第四距離為第二距離d2的第四倍數w1的兩倍
(2w1×d2)，該第五距離為第一距離d1的一第五倍數h2的兩倍(=2h2×d1)，該第六距離為第二距離d2的一第六倍數w2的兩倍(2w2×d2)，其中，h1、w1、h2、w2為正整數。
如圖5所示，該複數個畫素區塊245的每一畫素區塊的長度與寬度分別為該第一距離d1及該第二距離d2、且第三倍數h1為1、第四倍數w1為1、第五倍數h2為1、第六倍數w2為1時，該複數個第一導體區塊400的每一第一導體區塊的長度與寬度分別為一第三距離及一第四距離，該複數個第二導體區塊500的每一第二導體區塊的長度與寬度分別為該第五距離及該第六距離。亦即，因為第三倍數h1為1、第四倍數w1為1、第五倍數h2為1、及第六倍數w2為1，故該第三距離為第一距離d1的兩倍(=2h1×d1=2×d1)，該第四距離為第二距離d2的兩倍(2w1×d2=2×d2)，該第五距離為第一距離d1的兩倍(=2h2×d1=2×d1)，該第六距離為第二距離d2的兩倍(2w2×d2=2×d2)。也就是說，每一第一導體區塊400及每一第二導體區塊500的大小係為4個畫素區塊245的大小。
如圖5所示，該第一導體區塊400與該第二導體區塊500以差排方式(dislocation)疊置時，該第一導體區塊400的中心位置X1與該第二導體區塊500的中心位置X2在該第二方向(Y)上相差一h倍第一距離d1(=hxd1=d1)，在該第一方向(X)上相差一w倍第二距離d2(=w×d2=d2)。亦即，當該第一導體區塊400的頂點P與畫素區塊245-1的頂點O1對齊時，該第二導體區塊500的頂點Q與該第一導體區塊400的頂點
P在該第二方向(Y)上相差一個第一距離d1，在該第一方向(X)上相差一個第二距離d2。當該第一導體區塊400的頂點P與畫素區塊245-1的頂點O1對齊時，該第二導體區塊500的頂點Q與畫素區塊245-2的頂點O2對齊。或是說，該第一導體區塊400的中心點X1與畫素區塊245-2的頂點O2對齊，該第二導體區塊500的中心點X2與畫素區塊245-3的頂點O3對齊。
該第一導體區塊400與該第二導體區塊500的間隔距離、線寬與閘極驅動線241的間隔距離、線寬及源極驅動線243的間隔距離、線寬相同、且薄膜電晶體層240一定會設置閘極驅動線241及源極驅動線243，以形成畫素區塊245。因此本案的該第一導體區塊400與該第二導體區塊500並不影響透光率。
圖6係本創作第一導體區塊線及第二導體區塊線之另一示意圖。該第一導體區塊400的中心位置與與該第二導體區塊500的中心位置在該第二方向(Y)上相差一第一距離d1之一第一倍數h，在該第一方向(X)上相差一第二距離d2之一第二倍數w，其中，h、w為正整數。該複數個畫素區塊245的每一畫素區塊的長度與寬度分別為該第一距離d1及該第二距離d2。該複數個第一導體區塊的每一第一導體區塊400的長度與寬度分別為一第三距離及一第四距離，該複數個第二導體區塊的每一第二導體區塊500的長度與寬度分別為該第五距離及該第六距離，當中，該第三距離為第一距離d1的第三倍數h1的兩倍(=2h1×d1)，該第四距離為第二距離
d2的第四倍數w1的兩倍(2w1×d2)，該第五距離為該第一距離的第五倍數h2的兩倍(=2h2×d1)，該第六距離為該第二距離的第六倍數w2的兩倍(2w2×d2)。
如圖6所示，該複數個畫素區塊的每一畫素區塊245的長度與寬度分別為該第一距離d1及該第二距離d2，且第三倍數h1為2、第四倍數w1為2、第五倍數h2為2、第六倍數w2為2時，該第三距離為第一距離d1的四倍(=2h1×d1=4×d1)，該第四距離為第二距離d2的四倍(2w1×d2=4×d2)，該第五距離為第一距離d1的四倍(=2h2×d1=4×d1)，該第六距離為第二距離d2的四倍(2w2×d2=4×d2)。也就是說，每一第一導體區塊400及每一第二導體區塊500的大小係為16個畫素區塊245的大小。
該第一導體區塊400與該第二導體區塊500以差排方式(dislocation)疊置時，該第一導體區塊400的中心位置與X1該第二導體區塊500的中心位置X2在該第二方向(Y)上相差第一倍數h倍第一距離，第一倍數h為2(h×d1=2d1)，在該第一方向(X)上相差一第二倍數w倍第二距離，第二倍數h為2(wxd2=2d2)。亦即，該第二導體區塊500的頂點Q與該第一導體區塊400的頂點P在該第二方向(Y)上相差一2倍第一距離(h×d1=2d1)，在該第一方向(X)上相差一2倍第二距離(wxd2=2d2)。當該第一導體區塊400的頂點P與畫素區塊245-1的頂點O1對齊時，該第二導體區塊500的頂點Q與畫素區塊245-3的頂點O3對齊。或是說，該第一導體區塊400的中心點X1與畫素區塊245-3的頂點O3對齊，該第二導體區塊
500的中心點X2與畫素區塊245-5的頂點O5對齊。
由圖5、圖6及相關描述，當第三倍數h1為2及第四倍數w1為3、第五倍數h2為2、第六倍數w2為3、或是其他數值時，熟於該技術者可依據本創作之說明而得知該第一導體區塊線400與該第二導體區塊線500以差排方式(dislocation)疊置的情形，在此不再贅述。
圖7A及圖7B係本創作第一導體區塊及第二導體區塊之互感應電容(Mutual capacitance)的一示意圖。如圖7A所示，第一導體區塊線40-1在橢圓V2處與第二導體區塊線50-N在橢圓V1及橢圓V3處互相平行，同理，第二導體區塊線50-N在橢圓V3處與第一導體區塊線40-1在橢圓V2及橢圓V4處互相平行，因此可增加第一導體區塊線40-1與第二導體區塊線50-N之間的感應電容。同樣地，如圖7B所示，第二導體區塊線50-N在橢圓H2處與第一導體區塊線40-1在橢圓H1及橢圓H3處互相平行，因此可增加第一導體區塊線40-1與第二導體區塊線50-N之間的感應電容。同理，第一導體區塊線40-1在橢圓H3處與第二導體區塊線50-N在橢圓H2及橢圓H4處互相平行。本創作藉由將該第一導體區塊線與該第二導體區塊線以差排方式(dislocation)疊置，可增加該第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M與該第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N之間的感應電容。故控制電路的內部驅動器(圖未示)可以使用較小的電壓，以驅動第一導體區塊線，而獲得與習知技術相同的感應電容變化量，可較習知技術節省電力消耗，因此，本創作尤其適合手持式裝置。同時，由於該
第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M與該第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N之間的感應電容變化量變大，控制電路的感測器(圖未示)更能準確地偵測該第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N上的電壓，而可提昇觸碰的準確度。
如圖4所示，該每一第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N在虛線橢圓處與對應之連接線41-1,41-2,...,41-N電氣連接，而該N條連接線41-1,41-2,...,41-N的每一條連接線亦分別以對應之金屬走線延伸至該高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構200之同一側邊201，以進一步連接至一軟性電路板600。每一第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M係分別以對應之金屬走線延伸至該面板之同一側邊201，以進一步連接至一軟性電路板600。
該高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構200之表面係用以接收至少一個觸控點。其更包含有一控制電路610，其係經由該軟性電路板600電性連接至該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M及該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N。
該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M及該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N係根據一手指或一外部物件觸碰該高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構200的至少一觸控點之位置而對應地產生一感應訊號。一控制電路610係經由該軟性電路板600電性連接至該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M及該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N，並依據感應訊號計算該至少一觸控點的座標。
圖8係本創作圖4中A-A'處的剖面圖。如圖8所示，該第二導體區塊線50-N與該連接線41-1在圖4中的B橢圓處電氣連接。如圖2及圖8所示，在該感應電極及走線層250及該感應電極層260之間設有該第一絕緣層320，該第二導體區塊線50-N經由貫孔(via)52穿過該第一絕緣層320而與該連接線41-1電氣連接，亦即，經由該連接線41-1，該第二導體區塊線50-N可將其感測到的訊號傳輸至該控制電路610。
於圖5及圖6的實施例中，該第三距離為該第一距離d1的該第三倍數h1的兩倍(=2h1×d1)，該第四距離為該第二距離d2的該第四倍數w1的兩倍(2w1×d2)，該第五距離為該第一距離d1的該第五倍數h2的兩倍(=2h2×d1)，該第六距離為該第二距離d2的該第六倍數w2的兩倍(2w2×d2)。而於其他實施例中，該第三距離只要大於或等於該第一距離d1的兩倍、該第四距離只要大於或等於該第二距離d2的兩倍、該第五距離只要大於或等於該第一距離d1的兩倍、該第六距離只要大於或等於該第二距離d2的兩倍即可。
圖9係本創作第一導體區塊線及第二導體區塊線之又一示意圖。如圖9所示，該第三距離為該第一距離d1的兩倍，該第四距離為該第二距離d2的三倍，該第五距離為該第一距離d1的兩倍，該第六距離為該第二距離d2的三倍。此時，該第一導體區塊400的中心位置與X1該第二導體區塊500的中心位置X2在該第二方向(Y)上相差一第一距離(d1)，在該第一方向(X)上相差一第二距離(d2)。亦即，當該第一導
體區塊400的頂點P與畫素區塊245-1的頂點O1對齊時，該第二導體區塊500的頂點Q與該第一導體區塊400的頂點P在該第二方向(Y)上相差一第一距離(d1)，在該第一方向(X)上相差一第二距離(d2)。當該第一導體區塊400的頂點P與畫素區塊245-1的頂點O1對齊時，該第二導體區塊500的頂點Q與畫素區塊245-2的頂點O2對齊。或是說，該第一導體區塊400的中心點X1與畫素區塊245-2的一點S1對齊，該第二導體區塊500的中心點X2與畫素區塊245-3的一點S2對齊。
由圖5、圖6及圖9可知，於本創作中，該第一倍數h小於或等於該第三倍數h1或該第五倍數h2中較小者，該第二倍數w小於或等於該第四倍數w1或該第六倍數w2中較小者。其可用數學式表示：h≦min(h1,h2)，w≦min(w1,w2)，當中，h為該第一倍數，w為該第二倍數，h1為該第三倍數，w1為該第四倍數，h2為該第五倍數，w2為該第六倍數。
圖10係本創作之一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構200的另一示意圖。其與圖4主要差別在於該N條連接線41-1,41-2,...,41-N的長度並非一致，而是逐漸減小。
圖11係本創作第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M的示意圖，如圖11所示，該第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M係由在第二方向上的24列(row)之該第一導體區塊400、及在第一方向上的2行(cloumn)之該第一導體區塊400所構成之長方形。於其他實施例，該第一導體區塊400的數目可依
需要而改變。
線段L1及線段L2的寬度較佳與閘極驅動線241的寬度或源極驅動線243的寬度相同或稍小。該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M、該N條連接線41-1,41-2,...,41-N、及該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N的位置係依據與該薄膜電晶體層240之該複數條閘極驅動線241及源極驅動線243的位置相對應而設置。而該複數條遮光線條271主要目的係遮住閘極驅動線241及源極驅動線243。亦即，由該第一基板210往該第二基板220方向看過去，該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M、該N條連接線41-1,41-2,...,41-N、及該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N係設置在該複數條遮光線條271的位置的下方，因此會被該複數條遮光線條271遮住，使用者則看不到該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M、該N條連接線41-1,41-2,...,41-N、及該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N，因此並不影響透光率。
在感應電極及走線層250及該感應電極層260之間有一第一絕緣層320。該感應電極層260與該薄膜電晶體層240之間可設置第二絕緣層330。該彩色濾光層280位於該遮光層270之面向該顯示層230一側的表面上。在該彩色濾光層280與該顯示層230之間有一第三絕緣層340。該第一偏光層300係位於該第一基板210之背向該顯示層230一側的表面。該第二偏光層310係位於該下基220板之背向該顯示層230一側的表面。
圖12係本創作之一種高準確度之窄邊框內嵌
式平面顯示觸控結構1200的另一疊層示意圖，如圖12所示，該高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構1200包括有第一基板210、一第二基板220、一薄膜電晶體層240、一感應電極及走線層250、一感應電極層260、一遮光層(black matrix)270、一彩色濾光層(color filter)280、一第一絕緣層320、一第二絕緣層330、一陰極層1210、一顯示層1220、及一陽極層1230。該顯示層1220於本實施例中較佳為一有機發光二極體層1290。其與圖2主要差別在於使用有機發光二極體層1290替代液晶層，因此亦新增該陰極層1210及該陽極層1230。
本實施例係本創作係在薄膜電晶體層240之面向該顯示層1220一側設置感應電極及走線層250及感應電極層260，並在其上佈植感應觸控圖型結構。在感應電極及走線層250設置的M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M及N條連接線41-1,41-2,...,41-N、及在感應電極層260設置的N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N的詳細情形如第一實施例、及圖3至圖11所揭露，為熟於該技術者基於本發明第一實施例所揭露所能完成，故不再贅述。
該有機發光二極體層1290包含一電洞傳輸子層(hole transporting layer,HTL)1221、一發光層(emitting layer)1223、及一電子傳輸子層(electron transporting layer,HTL)1225。
該薄膜電晶體層240位於該第二基板220面對於該有機發光二極體層1290一側的表面，該薄膜電晶體層
240具有複數條閘極驅動線(圖未示)、複數條源極驅動線(圖未示)、及複數個畫素驅動電路247，每一個畫素驅動電路247係對應至一畫素，依據一顯示像素訊號及一顯示驅動訊號，用以驅動對應之畫素驅動電路247，進而執行顯示操作。
依畫素驅動電路247設計的不同，例如2T1C係由2薄膜電晶體與1儲存電容設計而成畫素驅動電路247，6T2C係由6薄膜電晶體與2儲存電容設計而成畫素驅動電路247。畫素驅動電路247中最少有一薄膜電晶體的閘極2471連接至一條閘極驅動線(圖未示)，依驅動電路設計的不同，控制電路中最少有一薄膜電晶體的汲極/源極2473連接至一條源極驅動線(圖未示)，畫素驅動電路247中最少有一薄膜電晶體的汲極/源極2475連接至該陽極層1230中的一個對應的陽極畫素電極1231。
該陽極層1230位於該薄膜電晶體層240面向該有機發光二極體層1290之一側。該陽極層1230具有複數個陽極畫素電極1231。該複數個陽極畫素電極1231的每一個陽極畫素電極係與該薄膜電晶體層240的該畫素驅動電路247之一個畫素驅動電晶體對應，亦即該複數個陽極畫素電極的每一個陽極畫素電極係與對應的該畫素驅動電路247之該畫素驅動電晶體之源極/汲極連接，以形成一特定顏色的畫素電極，例如紅色畫素電極、綠色畫素電極、或藍色畫素電極。
該陰極層1210位於該第一基板210面對該有機發光二極體層1290一側的表面。同時，該陰極層1210位於
該第一基板210與該有機發光二極體層1290之間。該陰極層1210係由金屬導電材料所形成。較佳地，該陰極層1210係由厚度小於50奈米(nm)的金屬材料所形成，該金屬材料係選自下列群組其中之一：鋁(Al)、銀(Ag)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鉀(K)、鋰(Li)、銦(In)，上述材料之合金或使用氟化鋰(LiF)、氟化鎂(MgF2)、氧化鋰(LiO)與Al組合而成。由於該陰極層1210的厚度小於50nm，因此有機發光二極體層1290所產生的光仍可穿透陰極層1210，以於第一基板210上顯示影像。該陰極層1210係整片電氣連接著，因此可作為遮罩(shielding)之用。同時，該陰極層1210亦接收由陽極畫素電極1231來的電流。
圖13係本創作之一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構1300的又一疊層示意圖，如圖13所示，其與圖2主要差別在於該感應電極及走線層250及該感應電極層260的位置互換。亦即，一感應電極及走線層250(圖2之感應電極及走線層250)位於該薄膜電晶體層240之面向該顯示層230一側的表面上，並具有沿著一第一方向(X)排列的M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M及N條連接線41-1,41-2,...,41-N，其依據一觸控驅動訊號而感應是否有一外部物件接近，其中，M、N為正整數。該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M的每一條第一導體區塊線係由複數個第一導體區塊400所組成。其中，該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M及該N條連接線41-1,41-2,...,41-N係由金屬導電材料所製成。一感應電極層260(圖2之感應電極層260)位於該感應
電極及走線層250(圖2之感應電極及走線層250)之面向該顯示層230一側，亦即該感應電極層260係介於該感應電極及走線層250與該顯示層230之間，或是說該感應電極及走線層250係介於該感應電極層260與該薄膜電晶體層240之間。該感應電極層260具有沿著一第二方向(Y)排列的N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N，其執行觸控感應時，接受該觸控驅動訊號，每一第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N以一對應之第i條連接線41-1,41-2,...,41-N延伸至該高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構之一側邊201，i為正整數且1≦i≦N。該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N的每一條第二導體區塊線係由複數個第二導體區塊500所組成。該複數個第一導體區塊400、該N條連接線41-1,41-2,...,41-N、及該複數個第二導體區塊500的位置係依據與該薄膜電晶體層240之K條閘極驅動線及該L條源極驅動線的位置相對應而設置，且該第一導體區塊400與該第二導體區塊500疊置時，係以差排方式(dislocation)疊置。
習知氧化銦錫材質(ITO)所做的電極點其平均透光率僅約為90%，而本創作的該M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M、該N條連接線41-1,41-2,...,41-N、及該N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N係設置在K條閘極驅動線及該L條源極驅動線的位置的上方，因此並不影響透光率，故本創作的平均透光率遠較習知技術為佳。當本創作的窄邊框之觸控面板結構與液晶顯示面板結合時，可使液晶顯示面板的亮度較習知技術更亮。或是在相同的亮度下，減低液晶顯
示面板的背光能量消耗。
由前述說明可知，圖1習知技術的設計將增加觸控面板邊框的寬度，並不適合窄邊框設計的趨勢。同時，當採用氧化銦錫材質當作跨橋結構以連接兩個氧化銦錫材質的電極點時，由於氧化銦錫材質不像金屬具有良好的延展性，容易在跨橋處產生斷點或是電氣訊號不良等現象。若使用金屬當作跨橋結構以連接兩個氧化銦錫材質的電極點時，由於金屬與氧化銦錫為異質材質，容易在跨橋處產生電氣訊號不良現象，而影響偵測觸碰點的正確性。
而本創作不論是M條第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M及N條第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N或是走線均為金屬材質，可較習知技術有較佳的傳導性，而容易將導體線的感應訊號傳輸至該控制電路，而使該控制電路計算出的座標更準確。較習知技術有較佳的透光率，且可避免使用昂貴的氧化銦錫材質，據此降低成本。且較習知技術更適合設計在窄邊框的觸控面板，同時使用金屬做為觸控感應電極具有高延展性，適用於軟性顯示器。
同時，本創作藉由將該第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M與該第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N以差排方式(dislocation)疊置，可增加該第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M與該第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N之間的感應電容。故控制電路的內部驅動器(圖未示)可以使用較小的電壓，以驅動第一導體區塊線，而獲得與習知技術相同的感應電容變化量，可較習知技術節省電力消耗。因此，本創作尤
其適合手持式裝置。同時，由於該第一導體區塊線40-1,40-2,...,40-M與該第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N之間的感應電容變化量變大，控制電路的感測器(圖未示)更能準確地偵測該第二導體區塊線50-1,50-2,...,50-N上的電壓，相較習知技術更可提昇觸碰的準確度。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本創作所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
200‧‧‧高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構
210‧‧‧第一基板
220‧‧‧第二基板
230‧‧‧顯示層
240‧‧‧薄膜電晶體層
250‧‧‧感應電極及走線層
260‧‧‧感應電極層
270‧‧‧遮光層
280‧‧‧彩色濾光層
300‧‧‧第一偏光層
310‧‧‧第二偏光層
320‧‧‧第一絕緣層
330‧‧‧第二絕緣層
340‧‧‧第三絕緣層
291‧‧‧薄膜電晶體
293‧‧‧透明電極
Claims (18)
- 一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，包括：一第一基板；一第二基板，該第一基板及該第二基板以平行成對之配置將一顯示層夾置於二基板之間；一薄膜電晶體層，位於該第二基板之面向該顯示層一側的表面，該薄膜電晶體層具有K條閘極驅動線及L條源極驅動線，該K條閘極驅動線及L條源極驅動線設置於一第一方向及一第二方向，以形成複數個畫素區塊，每一個畫素區塊具有對應之一畫素電晶體及一畫素電容，依據一顯示像素訊號及一顯示驅動訊號，以驅動對應之該畫素電晶體及該畫素電容，進而執行顯示操作，其中，K、L為正整數；一感應電極及走線層，位於該薄膜電晶體層之面向該顯示層之一側，並具有沿著一第一方向排列的M條第一導體區塊線及N條連接線，其依據一觸控驅動訊號而感應是否有一外部物件接近，其中，M、N為正整數，該M條第一導體區塊線的每一條第一導體區塊線係由複數個第一導體區塊所組成；以及一感應電極層，位於該薄膜電晶體層之面向該顯示層之一側，該感應電極層係介於該感應電極及走線層及該薄膜電晶體層之間，其具有沿著一第二方向排列的N條第二導體區塊線，其執行觸控感應時，接受該觸控驅動訊號，每一第二導體區塊線以一對應之第i條連接線延伸至該高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構之一側邊，i為正整數且1≦i≦N，該N條第二導體區塊線的每一條第二導體區塊線係由複數個第二導體區塊所組成； 其中，該複數個第一導體區塊、該N條連接線、及該複數個第二導體區塊的位置係依據與該薄膜電晶體層的K條閘極驅動線及該L條源極驅動線的位置相對應而設置。
- 如申請專利範圍第1項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該第一導體區塊與該第二導體區塊疊置時，係以差排方式疊置。
- 如申請專利範圍第2項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該複數個畫素區塊的每一畫素區塊的長度與寬度分別為一第一距離及一第二距離。
- 如申請專利範圍第3項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該第一導體區塊與該第二導體區塊以差排方式疊置時，該第一導體區塊的中心位置與該第二導體區塊的中心位置在該第二方向上相差該第一距離之一第一倍數，在該第一方向上相差該第二距離之一第二倍數，其中，該第一倍數及該第二倍數為正整數。
- 如申請專利範圍第4項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該複數個第一導體區塊的每一第一導體區塊的長度與寬度分別為一第三距離及一第四距離，該複數個第二導體區塊的每一第二導體區塊的長度與寬度分別為一第五距離及一第六距離，當中，該第三距離為該第一距離的一第三倍數的兩倍，該第四距離為該第二距離的一第四倍數的兩倍，該第五距離為該第一距離的一第五倍數的兩倍，該第六距離為該第二距離的一第六倍數的兩倍，其中，該第三倍數、該第四倍數、該第五倍數、及該第六倍數為正整數。
- 如申請專利範圍第5項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該第一倍數小於或等於該第三倍數或該第五倍數中較小者，該第二倍數小於或等於該第四倍數 或該第六倍數中較小者，h≦min(h1,h2)，w≦min(w1,w2)，當中，h為該第一倍數，w為該第二倍數，h1為該第三倍數，w1為該第四倍數，h2為該第五倍數，w2為該第六倍數。
- 如申請專利範圍第1項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，每一第一導體區塊線係分別以對應之金屬走線延伸至該第一基板之同一側邊，以進一步連接至一軟性電路板。
- 如申請專利範圍第7項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該N條連接線、複數個第一導體區塊、及複數個第二導體區塊係由金屬導電材料所製成。
- 如申請專利範圍第8項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該M條第一導體區塊線的每一條第一導體區塊線之複數個第一導體區塊係形成一個四邊型區域，且電氣連接在一起，該M條第一導體區塊線的每一條第一導體區塊線之間並未連接，該N條第二導體區塊線的每一條第二導體區塊線之複數個第二導體區塊係形成一個四邊型區域，且電氣連接在一起，該N條第二導體區塊線的每一條第二導體區塊線之間並未連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該第一方向係垂直第二方向。
- 如申請專利範圍第1項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該N條連接線的每一條連接線係排列於兩條第一導體區塊線之間。
- 如申請專利範圍第9項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該第一導體區塊及該第二導體區塊所形成之該四邊型區域係為下列形狀其中之一：長方形、正方形。
- 如申請專利範圍第8項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該金屬導電材料係為下列其中之一：鉬、鋇、鋁、銀、銅、鈦、鎳、鉭、鈷、鎢、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鉀(K)、鋰(Li)、銦(In)、合金、氟化鋰(LiF)、氟化鎂(MgF2)、氧化鋰(LiO)。
- 如申請專利範圍第1項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其更包含：一遮光層，位於該第一基板之面向該顯示層之一側的表面，該遮光層係由複數條遮光線條所構成，該複數條遮光線條設置於該第一方向及該第二方向，以形成複數個遮光區塊；一彩色濾光層，位於該遮光層之面向該顯示層一側的表面上；一第一偏光層，係位於該第一基板之背向該顯示層一側的表面；以及一第二偏光層，係位於該第二基板之背向該顯示層一側的表面。
- 如申請專利範圍第1項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該顯示層為一液晶層。
- 如申請專利範圍第1項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該顯示層為一有機發光二極體層。
- 一種高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，包括：一第一基板；一第二基板，該第一基板及該第二基板以平行成對之配置將一顯示層夾置於二基板之間；一薄膜電晶體層，位於該第二基板之面向該顯示層一側的表面，該薄膜電晶體層具有K條閘極驅動線及L條源極驅動線， 該K條閘極驅動線及L條源極驅動線設置於一第一方向及一第二方向，以形成複數個畫素區塊，每一個畫素區塊具有對應之一畫素電晶體及一畫素電容，依據一顯示像素訊號及一顯示驅動訊號，以驅動對應之該畫素電晶體及該畫素電容，進而執行顯示操作，其中，K、L為正整數；一感應電極層，位於該薄膜電晶體層之面向該顯示層之一側，並具有沿著一第二方向排列的N條第二導體區塊線，其執行觸控感應時，接受一觸控驅動訊號；以及一感應電極及走線層，位於該感應電極層之面向該顯示層之一側，並具有沿著一第一方向排列的M條第一導體區塊線及N條連接線，其依據一觸控驅動訊號而感應是否有一外部物件接近，其中，M、N為正整數，該M條第一導體區塊線的每一條第一導體區塊線係由複數個第一導體區塊所組成其中，該複數個第一導體區塊、該N條連接線、及該複數個第二導體區塊的位置係依據與該薄膜電晶體層的K條閘極驅動線及該L條源極驅動線的位置相對應而設置，且該第一導體區塊與該第二導體區塊疊置時，係以差排方式疊置。
- 如申請專利範圍第17項所述之高準確度之窄邊框內嵌式平面顯示觸控結構，其中，該第一方向係垂直第二方向。
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