CN103472943A - 内嵌式触控显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内嵌式触控显示面板，包括主动组件数组基板、对向基板以及显示介质层。主动组件数组基板包括基板、多个主动组件、多个画素电极、多个共享电极、多个数据讯号线以及多个开关。画素电极分别与对应的主动组件电性连接。共享电极排列成多个共享电极串行，其中每两个以上的共享电极串行相连以形成第一触控电极。数据讯号线分别透过对应的主动组件与画素电极耦接。每两个以上的数据讯号线电性连接至其中一个开关，其中耦接至同一开关的数据讯号线以及画素电极形成一第二触控电极。

Description

内嵌式触控显示面板

技术领域

本发明是有关于一种显示面板，且特别是有关于一种内嵌式触控显示面板。 

背景技术

依据触控面板与显示面板的设置关系，触控面板大致上区分为外贴式、整合式（touch on-cell）以及内嵌式（touch in-cell）。外贴式的触控面板通常是先于基板上制作触控组件以形成触控面板，再将此触控面板贴附于显示面板的外表面上。整合式的触控面板将触控组件整合于显示面板上。内嵌式的触控面板则是直接将触控组件整合于显示面板内部。与外贴式触控面板相较，整合式及内嵌式触控面板则十分有利于显示器的薄化与轻量化。

然而，不论是外贴式、整合式还是内嵌式的触控面板，若要形成触控显示面板的话，都必须要在原有显示面板的架构下，再额外进行好几道光罩制程才能完成触控组件的制作。因此，触控显示面板普遍需要为数较多的制程才能完成。

发明内容

本发明提供一种内嵌式触控显示面板，其将触控组件整合于显示面板的制作中，并且透过分时驱动实现触控及显示功能。

本发明的内嵌式触控显示面板包括一主动组件数组基板、一对向基板以及显示介质层。主动组件数组基板包括一基板、多个主动组件、多个画素电极、多个共享电极、多条数据讯号线以及多个开关。基板具有一显示区以及与显示区邻接的周边区。主动组件数组排列于显示区内。画素电极位于显示区内，且分别与对应的主动组件电性连接。共享电极位于显示区内，且分别对应于画素电极配置。共享电极排列成多个共享电极串行，且各共享电极串行沿一第一方向延伸，其中每两个以上的共享电极串行相连，以形成一第一触控电极，使主动组件数组基板的所有共享电极形成沿一第二方向依序排列的多条第一触控电极。数据讯号线位于显示区内，且分别透过对应的主动组件与画素电极耦接。每两个以上的数据讯号线电性连接至其中一个开关，且耦接至同一开关的数据讯号线以及画素电极形成一第二触控电极，使主动组件数组基板的所有数据讯号线以及所有画素电极形成沿第一方向排列的多条第二触控电极。对向基板与主动组件数组基板对向设置。显示介质层设置于主动组件数组基板以及对向基板之间。

本发明的内嵌式触控显示面板的驱动方法，包括以下步骤。首先，于一显示期间，独立地驱动各数据讯号线。于一触控期间，依序地驱动这些第二触控电极，其中各第二触控电极被驱动时，对应各第二触控电极的所有信息讯号线同时被驱动，其中显示期间与触控期间不重迭。

基于上述，本发明的内嵌式触控显示面板于显示期间，各数据讯号线被独立地致能，以使共享电极与画素电极驱动显示介质以实现一般显示功能。于触控期间，连接至同一开关的数条数据讯被同时致能，以使连接至同一开关的数据讯号线以及画素电极形成第一触控电极。换言之，画素电极可透过数据讯号线以及开关的设计来实现触控功能。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的内嵌式触控显示面板剖面示意图。

图2为本发明一实施例的主动组件数组基板的局部上视示意图。

图3A至图3E绘示图2的各构件的配置示意图。

图4是本发明一实施例的共享电极的上视示意图。

图5为本发明一实施例的主动数组基板的上视示意图。

图6为本发明另一实施例的主动数组基板的上视示意图。

其中：10：内嵌式触控显示面板

100：主动组件数组基板

102：基板

102a：显示区

102b：周边区

110：数据讯号线

120：扫描线

130：主动组件

132：闸极

133：闸绝缘层

134：通道层

136：源极

138：汲极

140：画素电极

145：绝缘层

150：共享电极

150S：共享电极串行

160：开关

170：共享讯号线

180：导电图案

200：对向基板

300：显示介质层

A-A’：剖线

D1：第一方向

D2：第二方向

E1：第一触控电极

E2：第二触控电极

G：间隙

S：感测区域

P：区域。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的内嵌式触控显示面板剖面示意图。请参照图1，本发明的内嵌式触控显示面板10包括一主动组件数组基板100、一对向基板200以及一显示介质层300。对向基板200与主动组件数组基板100对向设置，且显示介质层300设置于主动组件数组基板100与对向基板200之间。在本实施例中，对向基板200例如是一彩色滤光基板，其具有一彩色滤光层以及一黑矩阵层。显示介质层300例如是液晶分子层。但本发明不以此为限。

图2为本发明一实施例的主动组件数组基板的局部上视示意图。图3A至图3E绘示图2的各构件的配置示意图。图1的主动组件数组基板100绘示沿图2的剖线A-A’的剖面示意图。请参照图1、图2以及图3A至图3E，主动组件数组基板100包括一基板102、多条数据讯号线110以及多条扫描线120。基板102具有一显示区102a以及邻接于显示区102a的一周边区102b(绘示于图5)。各扫描线120设置于基板102上且沿一第一方向D1延伸，各数据讯号线110设置于基板102上且沿一第二方向D2延伸。在本实施例中，第一方向D1较佳是与第二方向D2垂直，但本发明不以此限。

扫描线120与数据讯号线110交错设置，以于基板102的显示区102a中定义出多个数组排列的子画素区域。各子画素区域中设置有一子画素单元。具体而言，子画素单元包括一主动组件130、一画素电极140以及一共享电极150。主动组件130与其中一条扫描线120以及其中一条数据讯号线110电性连接。画素电极140例如是与其中一个主动组件130电性连接。共享电极150设置于画素电极140上方且与画素电极140电性绝缘。

主动组件130包括一闸极132、一通道层134、一源极136以及一汲极138。主动组件130数组排列于显示区102a中。闸极132设置于基板102上。一闸绝缘层133覆盖闸极132以及基板102。通道层134设置于闸极132上方的闸绝缘层133上。源极136以及汲极138彼此分离且分别覆盖信道层134的部分区域。主动组件130透过源极136与数据讯号线110连接，且透过闸极132与扫描线120连接。本实施例的主动组件130例如是以底闸极型薄膜晶体管为例说明，在其它实施例中，主动组件130可以是顶闸极型薄膜晶体管。本发明不以此为限。

画素电极140与主动组件130的汲极138电性连接。具体而言，可先于闸绝缘层133上制作画素电极140，接着，再制作汲极138且使汲极138覆盖画素电极140。换言之，汲极138可直接与画素电极140接触以使两者电性连接。当主动组件130被启动时，信息讯号线110的讯号可透过主动组件130传递至画素电极140以驱动画素电极140。沿第二方向D2排列的同一栏画素电极140耦接至同一条数据讯号线110，因此位于同一栏的画素电极140是被同一条数据讯号线110所驱动。各数据讯号线110从显示区102a延伸至周边区102b，且与一开关160电性连接。

图4是本发明一实施例的共享电极的上视示意图。请参照图1、图2以及图4，在每一个子画素单元中，一个共享电极150与一个画素电极140对应设置。共享电极150与画素电极140之间设置一绝缘层145以使二者电性绝缘，如图1所示。本实施例是先制作画素电极140后再制作共享电极150，因此共享电极150位于画素电极140的上方。其中，位于上方的画素电极140为不具狭缝的连续图案，共享电极150是具有多个狭缝的图案，且由于画素电极140与共享电极150设置于同一基板上并位于显示介质层300的同一侧，因此共享电极150与画素电极140之间可形成横向电场来驱动显示介质层300中的显示介质。

再者，在其它实施例中，也可以先制作共享电极150再制作画素电极140，因此形成画素电极140位于共享电极150上方的结构。在此，位于上方的共享电极150是不具狭缝的连续图案，而画素电极140是具有多个狭缝的图案。同样地，由于画素电极140与共享电极150设置于同一基板上并位于显示介质层300的同一侧，因此共享电极150与画素电极140之间可形成横向电场来驱动显示介质层300中的显示介质。

如图4所示，共享电极150排列成多个共享电极串行150S，且这些共享电极串行150S沿第二方向D2排列，其中每一个共享电极串行150沿第一方向D1延伸。再者，每两个以上的共享电极串行150S相连以形成一条第一触控电极E1，不同第一触控电极E1彼此分离且具有一间隙G。这些第一触控电极E1沿第二方向D2排列，且每一条第一触控电极E1沿第一方向D1延伸。换言之，本实施例的所有共享电极150形成多条第一触控电极E1。

图5为本发明一实施例的主动数组基板的上视示意图。须说明的是，图5仅示意地绘示画素电极140与共享电极150的布局设计，其并未绘示出详细的构件形状及配置关系。图5的部分区域P可参考图2的部分区域P，其中图2是以较为详细的方式来绘示构件形状以及配置关系。

请参照图5，多条第一触控电极E1设置于基板102的显示区102a中，而于周边区102a中设置了多条共享讯号线170以分别与对应的第一触控电极E1电性连接。这些共享讯号线170可传递讯号至对应的第一触控电极E1。

在本实施例中，相邻的数条数据讯号线110电性连接至同一开关160。在此，与这些数据讯号线110耦接的画素电极140会形成电性连接至同一开关160的其中一条第二触控电极E2。因此，本实施例的画素电极140与数据讯号线110形成多条沿第一方向D1排列的第二触控电极E2，各第二触控电极E2沿第二方向D2延伸。本实施例是以相邻的5条数据讯号线110电性连接至同一开关160为例说明，但本发明不以此为限。本领域人员可视设计需求调整连接至同一开关160的数据讯号线110的数目。

开关160例如是薄膜晶体管或是其它具有电路切换功能的电路设计。开关160可设置于基板102的周边区102b中或者是整合于驱动芯片的制作中，其中驱动芯片可以是键结(bonding)于基板102上或是透过可挠式印刷电路板(flexible printed circuit)来电性连接数据讯号线110与驱动芯片。换言之，本发明不限定开关160的实际配置位置，只要数据讯号线110能电性连接至对应的开关160即可实现本发明的设计精神。

如图5所示，主动组件数组基板10包括多条共享电极150构成的第一触控电极E1，以及多条由画素电极140与数据讯号线110构成的第二触控电极E2。第一触控电极E1沿第一方向D1延伸，第二触控电极E2沿第二方向D2延伸。这些第一触控电极E1与这些第二触控电极E2交错设置并于两者重迭的处形成多个感测区域S。在一实施例中，每一第一触控电极E1以及每一第二触控电极E2的感测宽度(sensor pitch)分别约为4.5 mm~5.5 mm，因此感测区域S的大小约为4.5 mm~5.5 mm×4.5 mm~5.5 mm。当然，上述数值仅为示例说明，并非用以限制本发明，本领域技术人员可依设计需求调整。

请同时参考图1、图2以及图5，本实施例的内嵌式触控显示面板10透过主动组件数组基板100的结构设计可实现显示以及触控的功能。具体而言，本实施例的内嵌式触控显示面板10的一显示期间与一触控期间不重迭。换言之，显示期间与触控期间例如是分时进行。

于显示期间，各条扫描线120依序被致能以开启对应的主动组件130，且各条数据讯号线110彼此独立地被致能，并透过源极136、通道层134以及汲极138将讯号传递至对应画素电极140，且各共享电极150透过共享讯号线170来传递讯号且具有一共享电位。此时，画素电极140与对应的共享电极150之间形成横向电场以驱动显示介质层300中的显示介质，以实现内嵌式触控显示面板10的显示功能。

于触控期间，依序地驱动第二触控电极E2，其中各第二触控电极E2被驱动时，对应各第二触控电极E2的所有数据讯号线110同时被驱动。更详细而言，透过开关160将连接至同一开关160的数据讯号线110电性连接在一起。因此，感测讯号可同时传递至连接至同一开关160的数据讯号线110。换言之，构成同一条第一触控电极E2的所有画素电极140可同时致能，而具有相同的电位。各第二触控电极E2透过数据讯号线110来传递讯号。第一触控电极E1与第二触控电极E2重迭处之间具有绝缘层145。此时，位于第一触控电极E1与第二触控电极E2重迭处的感测区域S中存在一电容。当一触控事件发生时，被触控的感测区域S的电容会发生改变，因此触控发生位置可藉此被侦测出。如此，可实现内嵌式触控显示面板10的触控功能。具体而言，显示期间与触控期间交替进行，其中显示期间的时间长度大于触控期间的时间长度。

在另一实施例中，主动组件数组基板100更包括与共享电极150电性连接的多个导电图案180。具体而言，在形成共享电极150之前，可以先于绝缘层145上形成多个导电图案180。导电图案180与共享电极150彼此接触，如图6所示。在本实施例中，导电图案180的设置位置较佳是对应对向基板200上的黑矩阵层的分布位置，据此，可以减少使用者看到导电图案180的机率。而且，导电图案180较佳是使用金属材料或是其它导电性佳的导电材料，据此，可以降低第一触控电极E1的传导阻抗，进而提升第一触控电极E1的触控灵敏度。

综上所述，本发明的内嵌式触控显示面板于显示期间，各数据讯号线被独立地致能，以使共享电极与画素电极驱动显示介质以实现一般显示功能。于触控期间，连接至同一开关的数条数据讯号线被同时致能，以使连接至同一开关的数据讯号线以及画素电极形成第二触控电极，共享电极形成第一触控电极，交错设置的第一触控电极与第二触控电极的重迭之处即可形成多个感测区域。换言之，画素电极可透过数据讯号线以及开关的设计来实现触控功能。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。 

Claims (10)

1.一种内嵌式触控显示面板，其特征在于包括：

一主动组件数组基板，包括：

一基板，具有一显示区以及与该显示区邻接的一周边区；

多个主动组件，数组排列于该显示区内；

多个画素电极，位于该显示区内，且分别与对应的该些主动组件电性连接；

多个共享电极，位于该显示区内，且分别对应于该些画素电极配置，该些共享电极排列成多个共享电极串行，且各该共享电极串行沿一第一方向延伸，其中每两个以上的该些共享电极串行相连，以形成一第一触控电极，使该主动组件数组基板的所有共享电极形成沿一第二方向依序排列的多条第一触控电极；

多条数据讯号线，位于该显示区内，且分别透过对应的该些主动组件与该些画素电极耦接；以及

多个开关，每两个以上的该些数据讯号线电性连接至其中一个开关，其中耦接至同一开关的该些数据讯号线以及该些画素电极形成一第二触控电极，使该主动组件数组基板的所有数据讯号线以及所有画素电极形成沿该第一方向排列的多条第二触控电极；

一对向基板，与该主动组件数组基板对向设置；以及

一显示介质层，设置于该主动组件数组基板以及该对向基板之间。

2. 如权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于：其中各该主动组件包括一闸极、一通道层、一源极以及一汲极，各该数据讯号线与对应的该主动组件的该源极电性连接，且各该画素电极与对应的该主动组件的该汲极电性连接。

3. 如权利要求2所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于：更包括多条扫描线，设置于该基板上，该些扫描线与该些数据讯号线交错设置，其中各该扫描线与对应的该主动组件的该闸极电性连接。

4. 如权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于：更包括多个导电图案，分别与对应的该些共享电极电性连接。

5. 如权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于：其中该些第一触控电极彼此分离。

6. 如权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于：其中该开关为具有电路切换功能的电路设计。

7. 如权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于：其中该些画素电极配置于该些共享电极下方。

8. 如权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于：更包括多条共享讯号线，位于该周边区内，且分别与其中一条第一触控电极电性连接。

9. 一种用于驱动如权利要求1所述的内嵌式触控显示面板的驱动方法，其特征在于：包括：

于一显示期间，独立地驱动各该数据讯号线；以及

于一触控期间，依序地驱动该些第二触控电极，其中各该第二触控电极被驱动时，对应各该第二触控电极的所有数据讯号线同时被驱动，

其中该显示期间与该触控期间不重迭。

10. 如权利要求9所述的内嵌式触控显示面板的驱动方法，其特征在于：其中该显示期间的时间长度大于该触控期间的时间长度。

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