TW202209060A - In-cell touch display panel - Google Patents
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Abstract
Description
本發明是有關於一種顯示面板,且特別是有關於一種內建式觸控顯示面板。The present invention relates to a display panel, and more particularly, to a built-in touch display panel.
現今的內建式觸控顯示面板大多具備多個觸控電極來感測物件的位置與移動,其中此物件例如是手指或觸控筆,而上述觸控電極很多是用電容感測的方式來感測上述物件的位置與移動。目前大尺寸的內建式觸控顯示面板所包括的各個觸控電極通常具有較大的尺寸,導致寄生電容增加。然而,一般內建式觸控顯示面板的設計難以有效降低寄生電容,造成現有內建式觸控顯示面板,特別是具有大尺寸觸控電極的內建式觸控顯示面板,普遍具有偏低的觸控靈敏度。Most of today's built-in touch display panels have a plurality of touch electrodes to sense the position and movement of an object, such as a finger or a stylus, and many of the above touch electrodes use capacitive sensing. The position and movement of the above-mentioned objects are sensed. Currently, each touch electrode included in a large-sized built-in touch display panel usually has a large size, which leads to an increase in parasitic capacitance. However, it is difficult to effectively reduce the parasitic capacitance in the design of a general built-in touch display panel. As a result, the existing built-in touch display panel, especially the built-in touch display panel with large-sized touch electrodes, generally has a low capacitance. Touch sensitivity.
本發明至少一實施例提供一種內建式觸控顯示面板,其相較於現有一般的內建式觸控顯示面板,具有較低的寄生電容。At least one embodiment of the present invention provides a built-in touch display panel, which has lower parasitic capacitance compared to the conventional built-in touch display panel.
本發明至少一實施例所提供的內建式觸控顯示面板包括基板、多條第一訊號線、多條第二訊號線、多個畫素、多個觸控電極、多個共用電極條與多條觸控走線。這些第一訊號線、這些第二訊號線、這些畫素、這些觸控電極、這些共用電極條與這些觸控走線皆設置於基板上。基板具有多個觸控感測區。各條第一訊號線之延伸方向不同於各條第二訊號線之延伸方向。這些畫素、這些觸控電極與這些共用電極條皆位於這些觸控感測區內,其中各個畫素包括至少一畫素電極與至少一控制元件。控制元件具有第一端、第二端與第三端。第一端連接其中一條第一訊號線,第二端連接其中一條第二訊號線,而第三端連接其中一條畫素電極。位於同一個觸控感測區內的這些觸控電極彼此分開,而位於其中一個觸控感測區內的這些觸控電極與位於另一個觸控感測區內的這些觸控電極彼此電性分離。這些共用電極條彼此分開,並且彼此電性連接,而各條共用電極條與各個觸控電極彼此電性分離。這些觸控走線經過這些觸控感測區至少一部份,其中各個觸控感測區內的這些觸控電極電性連接其中一條觸控走線。The built-in touch display panel provided by at least one embodiment of the present invention includes a substrate, a plurality of first signal lines, a plurality of second signal lines, a plurality of pixels, a plurality of touch electrodes, a plurality of common electrode strips, and Multiple touch traces. The first signal lines, the second signal lines, the pixels, the touch electrodes, the common electrode strips and the touch wires are all disposed on the substrate. The substrate has a plurality of touch sensing areas. The extending direction of each of the first signal lines is different from the extending direction of each of the second signal lines. The pixels, the touch electrodes and the common electrode strips are all located in the touch sensing regions, wherein each pixel includes at least one pixel electrode and at least one control element. The control element has a first end, a second end and a third end. The first end is connected to one of the first signal lines, the second end is connected to one of the second signal lines, and the third end is connected to one of the pixel electrodes. The touch electrodes located in the same touch sensing area are separated from each other, and the touch electrodes located in one of the touch sensing areas and the touch electrodes located in the other touch sensing area are electrically connected to each other separation. The common electrode strips are separated from each other and are electrically connected to each other, and each of the common electrode strips and each of the touch electrodes are electrically separated from each other. The touch traces pass through at least a part of the touch sensing areas, wherein the touch electrodes in each touch sensing area are electrically connected to one of the touch traces.
在本發明至少一實施例中,在同一個觸控感測區內,這些觸控電極與這些共用電極條彼此交錯排列。In at least one embodiment of the present invention, in the same touch sensing area, the touch electrodes and the common electrode strips are staggered.
在本發明至少一實施例中,這些觸控電極與這些共用電極條兩者延伸方向相同。In at least one embodiment of the present invention, the touch electrodes and the common electrode strips extend in the same direction.
在本發明至少一實施例中,至少一個共用電極條經過至少兩個觸控感測區。In at least one embodiment of the present invention, at least one common electrode strip passes through at least two touch sensing areas.
在本發明至少一實施例中,其中一條觸控走線經過至少一個觸控電極。In at least one embodiment of the present invention, one of the touch traces passes through at least one touch electrode.
在本發明至少一實施例中,其中一條觸控走線更經過至少一條共用電極條。In at least one embodiment of the present invention, one of the touch traces further passes through at least one common electrode strip.
在本發明至少一實施例中,上述內建式觸控顯示面板更包括連接電極,其設置於基板上,並連接這些共用電極條。此外,連接電極與這些觸控電極彼此電性分離。In at least one embodiment of the present invention, the built-in touch display panel further includes connection electrodes disposed on the substrate and connected to the common electrode strips. In addition, the connection electrodes and the touch electrodes are electrically separated from each other.
在本發明至少一實施例中,上述連接電極連接各條共用電極條的至少一端。In at least one embodiment of the present invention, the connection electrodes are connected to at least one end of each common electrode strip.
在本發明至少一實施例中,上述連接電極包括兩條導電條,而各條導電條的延伸方向不同於這些共用電極條的延伸方向。In at least one embodiment of the present invention, the connection electrode includes two conductive strips, and the extending direction of each conductive strip is different from the extending direction of the common electrode strips.
在本發明至少一實施例中,上述內建式觸控顯示面板還包括至少一絕緣層,其設置於這些觸控走線與這些觸控電極之間,其中這些觸控電極穿過至少一絕緣層而連接這些觸控走線。In at least one embodiment of the present invention, the built-in touch display panel further includes at least one insulating layer disposed between the touch traces and the touch electrodes, wherein the touch electrodes pass through at least one insulating layer layer to connect these touch traces.
在本發明至少一實施例中,於垂直投影基板方向上,相鄰的觸控電極與共用電極條彼此分隔於其中一條第一訊號線上。In at least one embodiment of the present invention, in a direction perpendicular to the projection substrate, adjacent touch electrodes and common electrode strips are separated from each other by one of the first signal lines.
在本發明至少一實施例中,於垂直投影基板方向上,位於其中一個觸控感測區內的這些觸控電極與位於另一個觸控感測區內的這些觸控電極彼此分隔於其中一條第二訊號線上。In at least one embodiment of the present invention, in the direction perpendicular to the projection substrate, the touch electrodes located in one of the touch sensing regions and the touch electrodes located in the other touch sensing region are separated from each other by one of them The second signal line.
在本發明至少一實施例中,其中於垂直投影基板方向上,至少一個觸控電極與至少一條第一訊號線重疊。In at least one embodiment of the present invention, in a direction perpendicular to the projection substrate, at least one touch electrode overlaps with at least one first signal line.
在本發明至少一實施例中,其中於垂直投影基板方向上,至少一條共用電極條與至少一條第一訊號線重疊。In at least one embodiment of the present invention, in a direction perpendicular to the projection substrate, at least one common electrode strip overlaps with at least one first signal line.
利用上述觸控電極與共用電極線的設計,可以幫助降低寄生電容。相較於現有一般的內建式觸控顯示面板,本發明至少一實施例的內建式觸控顯示面板具有較低的寄生電容,從而具有較佳的觸控靈敏度。The above-mentioned design of the touch electrodes and the common electrode lines can help reduce parasitic capacitance. Compared with the conventional built-in touch display panel, the built-in touch display panel of at least one embodiment of the present invention has lower parasitic capacitance, thereby having better touch sensitivity.
在以下的內文中,為了清楚呈現本案的技術特徵,圖式中的元件(例如層、膜、基板以及區域等)的尺寸(例如長度、寬度、厚度與深度)會以不等比例的方式放大。因此,下文實施例的說明與解釋不受限於圖式中的元件所呈現的尺寸與形狀,而應涵蓋如實際製程及/或公差所導致的尺寸、形狀以及兩者的偏差。例如,圖式所示的平坦表面可以具有粗糙及/或非線性的特徵,而圖式所示的銳角可以是圓的。所以,本案圖式所呈示的元件主要是用於示意,並非旨在精準地描繪出元件的實際形狀,也非用於限制本案的申請專利範圍。In the following text, the dimensions (such as length, width, thickness and depth) of elements (such as layers, films, substrates and regions, etc.) in the drawings are exaggerated in unequal proportions in order to clearly present the technical features of the present application. . Therefore, the descriptions and explanations of the following embodiments are not limited to the dimensions and shapes of the elements in the drawings, but should cover the dimensions, shapes and deviations caused by actual manufacturing processes and/or tolerances. For example, the flat surfaces shown in the figures may have rough and/or non-linear features, while the acute angles shown in the figures may be rounded. Therefore, the elements shown in the drawings in this application are mainly for illustration, and are not intended to accurately depict the actual shapes of the elements, nor are they intended to limit the scope of the patent application of this application.
其次,本案內容中所出現的「約」、「近似」或「實質上」等這類用字不僅涵蓋明確記載的數值與數值範圍,而且也涵蓋發明所屬技術領域中具有通常知識者所能理解的可允許偏差範圍,其中此偏差範圍可由測量時所產生的誤差來決定,而此誤差例如是起因於測量系統或製程條件兩者的限制。此外,「約」可表示在上述數值的一個或多個標準偏差內,例如±30%、±20%、±10%或±5%內。本案文中所出現的「約」、「近似」或「實質上」等這類用字可依光學性質、蝕刻性質、機械性質或其他性質來選擇可以接受的偏差範圍或標準偏差,並非單以一個標準偏差來套用以上光學性質、蝕刻性質、機械性質以及其他性質等所有性質。Secondly, words such as "about", "approximately" or "substantially" appearing in the content of this case not only cover the clearly stated numerical value and numerical value range, but also cover the understanding of those with ordinary knowledge in the technical field to which the invention belongs. The allowable deviation range of , wherein the deviation range can be determined by the error generated during measurement, for example, the error is caused by the limitations of both the measurement system or the process conditions. Further, "about" can mean within one or more standard deviations of the above-mentioned numerical value, eg, within ±30%, ±20%, ±10%, or ±5%. Words such as "about", "approximately" or "substantially" appearing in this text may be used to select acceptable ranges or standard deviations based on optical properties, etching properties, mechanical properties or other properties, not a single Standard deviation to apply all of the above optical, etch, mechanical and other properties.
圖1A是本發明至少一實施例的內建式觸控顯示面板的佈線示意圖。請參閱圖1A,內建式觸控顯示面板100包括多條第一訊號線111、多條第二訊號線112以及多條觸控走線131(圖1A僅繪示一條),其中這些第一訊號線111可沿著第一方向D1延伸,而這些第二訊號線112與這些觸控走線131可沿著第二方向D2延伸。FIG. 1A is a schematic diagram of wiring of a built-in touch display panel according to at least one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1A , the built-in
第一方向D1不同於第二方向D2。以圖1A為例,第一方向D1可實質上垂直於第二方向D2,因此各條第二訊號線112的延伸方向實質上相同於各條觸控走線131的延伸方向,但各條第一訊號線111的延伸方向卻明顯不同於各條第二訊號線112與各條觸控走線131的延伸方向。The first direction D1 is different from the second direction D2. Taking FIG. 1A as an example, the first direction D1 can be substantially perpendicular to the second direction D2, so the extending direction of each of the
在圖1A所示的實施例中,各條第一訊號線111可為內建式觸控顯示面板100的掃描線(scan line),而各條第二訊號線112可為內建式觸控顯示面板100的資料線(data line)。不過,在其他實施例中,各條第一訊號線111也可為資料線,而各條第二訊號線112也可為掃描線,所以第一訊號線111與第二訊號線112兩者的功用、結構以及延伸方向不以圖1A為限制。In the embodiment shown in FIG. 1A , each
由於各條第一訊號線111的延伸方向明顯不同於各條第二訊號線112與各條觸控走線131的延伸方向,因此第二訊號線112與觸控走線131兩者皆與第一訊號線111交錯,其中這些第一訊號線111與這些第二訊號線112因為彼此交錯而可以呈網狀排列,以形成多個網格(未標示)。此外,至少一條觸控走線131可以鄰近於其中一條第二訊號線112。例如,各條觸控走線131可以鄰近於其中一條第二訊號線112。Since the extending direction of each
內建式觸控顯示面板100還包括多個畫素120,其中這些畫素120可分別位於這些網格內。以圖1A為例,各個網格可由相鄰兩條第一訊號線111與相鄰兩條第二訊號線112圍繞而成,而一個畫素120可以位於各個網格中。換句話說,這些畫素120可以一對一地設置於這些網格中,並且被相鄰兩條第一訊號線111與相鄰兩條第二訊號線112所圍繞,如圖1A所示。此外,在圖1A所示的實施例中,各個畫素120可以是次畫素(sub-pixel)。不過,在其他實施例中,各個畫素120也可以是具有多個次畫素的主畫素(main pixel),所以畫素120不以圖1A所示的次畫素為限制。The built-in
各個畫素120包括至少一畫素電極121與至少一控制元件122,其中各個畫素電極121可具有多條並列的狹縫121s,而各條狹縫121s大致上可以沿著第二方向D2延伸。畫素電極121可以是透明導電層,其可由透明金屬氧化物所製成,其中透明金屬氧化物例如是氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)或氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)。Each
在圖1A所示的實施例中,由於畫素120可以是次畫素,因此各個畫素120可以包括單一個畫素電極121與單一個控制元件122。不過,在其他實施例中,在各個畫素120為主畫素的前提下,各個畫素120可以包括多個畫素電極121與多個控制元件122。另外,須說明的是,即使畫素120為次畫素,畫素120也可以包括至少兩個控制元件122以及至少兩個畫素電極121,所以各個畫素120所包括的畫素電極121與控制元件122的數量不以圖1A為限制。In the embodiment shown in FIG. 1A , since the
控制元件122可具有多個訊號端,而這些訊號端用於電性連接訊號線(例如第一訊號線111與第二訊號線112)或其他元件(例如畫素電極121)。例如,圖1A中的控制元件122可具有三個訊號端:第一端122g、第二端122s與第三端122d。在圖1A所示的實施例中,控制元件122可以是場效電晶體(Field-Effect Transistor,FET),並且具有閘極(gate)、汲極(drain)與源極(source)以及通道層122c,其中第一端122g為閘極,第二端122s為源極,而第三端122d為汲極。The
圖1B是圖1A中的內建式觸控顯示面板的佈線示意圖,圖1C是圖1B中沿線1C-1C剖面而繪製的剖面示意圖,而圖1D是圖1B中沿線1D-1D剖面而繪製的剖面示意圖。圖1B與圖1A相似,但不同於圖1A,圖1B繪示出沒有在圖1A中出現的觸控電極132與共用電極條140,其中圖1B所示的觸控電極132與共用電極條140皆以點陣圖樣的方式呈現。另外,在圖1B中,出現在觸控電極132與共用電極條140兩者區域內的文字(即剖線「1C」與「1D」),其周圍一小部分區域會以空白圖樣呈現,不會出現點陣圖樣。1B is a schematic diagram of the wiring of the built-in touch display panel in FIG. 1A , FIG. 1C is a schematic cross-sectional view taken along the
請參閱圖1B至圖1D,內建式觸控顯示面板100還包括多個觸控電極132(圖1B與圖1C僅繪示一個)、多個共用電極條140(圖1B與圖1D僅繪示一個)以及基板190。基板190例如是玻璃板或透明塑膠板等透明基板,其中這些觸控電極132皆設置於基板190上(如圖1C所示),而這些共用電極條140也皆設置於基板190上(如圖1D所示)。這些觸控電極132與這些共用電極條140兩者皆可為透明導電層,其可由透明金屬氧化物所製成,其中透明金屬氧化物例如是氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。Referring to FIGS. 1B to 1D , the built-in
這些第一訊號線111、這些第二訊號線112與這些畫素120皆設置於該基板190上,其中各個畫素120電性連接第一訊號線111、第二訊號線112與畫素電極121。控制元件122的第一端122g(即閘極)與這些第一訊號線111可形成於基板190上,其中第一端122g連接其中一條第一訊號線111。這些控制元件122的第一端122g與這些第一訊號線111可以是由同一層膜層經蝕刻後而形成,而此膜層例如是金屬層。因此,第一端122g與第一訊號線111皆形成在基板190的同一表面上。The
內建式觸控顯示面板100可以還包括絕緣層160、161、162與163,其中絕緣層160覆蓋第一端122g與第一訊號線111。第二訊號線112、觸控走線131、控制元件122的通道層122c、第二端122s以及第三端122d皆位於絕緣層160上,其中第二端122s與第三端122d兩者局部覆蓋通道層122c,而第二端122s連接其中一條第二訊號線112。通道層122c為半導體層,並電性連接第二端122s與第三端122d。此外,第二端122s、第三端122d、觸控走線131以及第二訊號線112可以是由同一層金屬層經蝕刻後而形成。The built-in
絕緣層161覆蓋第二訊號線112、通道層122c、第二端122s與第三端122d。絕緣層162形成於絕緣層161上,而絕緣層163形成於絕緣層162上。觸控電極132形成於絕緣層162上,並被絕緣層163覆蓋,如圖1C所示。同樣地,共用電極條140也形成於絕緣層162上,並被絕緣層163覆蓋,如圖1D所示。因此,絕緣層161與162設置於這些觸控走線131與這些觸控電極132之間,以及這些觸控走線131與這些共用電極條140之間。The insulating
在其他實施例中,絕緣層161與162可替換成單一層絕緣層,即絕緣層161與162可以整合成單一層絕緣層。所以,觸控走線131與觸控電極132之間可以設置至少一層絕緣層,不以圖1C與圖1D中的絕緣層161與162為限制。此外,這些觸控電極132與這些共用電極條140可以是由同一層透明導電層經蝕刻後而形成,其中此透明導電層例如是氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。In other embodiments, the insulating
各個畫素電極121形成於絕緣層163上,並且與觸控電極132或共用電極條140重疊設置,因此絕緣層163設置於畫素電極121與這些觸控電極132之間。絕緣層161、162與163內具有多個接觸孔V1,其中各個接觸孔V1可以是貫穿絕緣層161、162與163而形成。換句話說,接觸孔V1可以從絕緣層163頂面,經由絕緣層162而延伸至絕緣層161底面。Each
這些接觸孔V1分別對應這些第三端122d,以使位於接觸孔V1底部的部分第三端122d不會被絕緣層161、162與163覆蓋。如此,畫素電極121可以從絕緣層163延伸至位於接觸孔V1底部的第三端122d,以使控制元件122的第三端122d能連接其中一個畫素電極121,從而電性連接及控制畫素電極121。The contact holes V1 correspond to the third ends 122d respectively, so that a part of the third ends 122d at the bottom of the contact holes V1 is not covered by the insulating
另外,絕緣層161與162內可以具有多個接觸孔V2(圖1B與圖1C皆繪示一個)。各個接觸孔V2可以是貫穿絕緣層161與162而形成,即接觸孔V2可從絕緣層162頂面而延伸至絕緣層161底面。從圖1C來看,接觸孔V2的深度明顯小於接觸孔V1的深度。這些接觸孔V2分別對應這些觸控走線131,以使位於接觸孔V2底部的部分觸控走線131不被絕緣層161與162覆蓋。In addition, the insulating
因此,觸控電極132可以從絕緣層162延伸至位於接觸孔V2底部的觸控走線131,以使這些觸控電極132能穿過絕緣層161與162而連接這些觸控走線131。如此,這些觸控電極132能電性連接這些設置於基板190上的觸控走線131。此外,這些接觸孔V2可以被絕緣層163所填滿,如圖1C所示。Therefore, the
各個觸控電極132可以具有多個開口133(圖1B僅繪示一個),而各個共用電極條140可以具有多個開口141(圖1B僅繪示一個),其中這些開口133與141分別對應這些觸控走線131。詳細而言,各個開口133或141形成於其中一條觸控走線131的正上方,並沿著觸控走線131而延伸,所以開口133與141的形狀皆為條狀,並且對應觸控走線131的形狀。這些開口133與141能減少觸控電極132與共用電極條140兩者與觸控走線131之間的重疊區域,以減少觸控電極132與共用電極條140兩者與觸控走線131之間所產生的寄生電容,提升內建式觸控顯示面板100的觸控靈敏度。Each
此外,各個觸控電極132還可以具有多個開口134,而各個共用電極條140還可以具有多個開口142,其中這些開口134與142分別對應這些接觸孔V1。具體而言,接觸孔V1位於開口134或142內,其中開口134與142各自的側壁圍繞接觸孔V1,即開口134與142兩者個別的孔徑大於接觸孔V1的孔徑。因此,觸控電極132與共用電極條140皆不會接觸接觸孔V1內的畫素電極121,以避免觸控電極132與共用電極條140兩者與畫素電極121之間發生短路。In addition, each of the
請參閱圖1C與圖1D,內建式觸控顯示面板100可以還包括對向基板180以及顯示介質170,其中圖1A與圖1B是在省略對向基板180與顯示介質170的條件下繪示內建式觸控顯示面板100。對向基板180設置於基板190的對面,而顯示介質170設置於對向基板180與基板190之間。顯示介質170可以是液晶材料,而內建式觸控顯示面板100可以是液晶顯示面板。Please refer to FIGS. 1C and 1D , the built-in
舉例而言,本實施例中的內建式觸控顯示面板100可為邊界電場切換型(Fringe Field Switching,FFS)液晶顯示面板,而其他實施例中的內建式觸控顯示面板100可為橫向電場切換型(In-Plane-Switching,IPS)液晶顯示面板。此外,本實施例中的畫素120可具有畫素在共用電極上(pixel on common electrode)的結構,但在其他實施例中,畫素120也可具有共用電極在畫素電極上(common on pixel electrode)的結構。For example, the built-in
對向基板180包括承載板181、黑矩陣182與多個濾光層183。黑矩陣182與這些濾光層183皆設置於承載板181上,其中黑矩陣182的形狀為網狀,所以黑矩陣182具有多個開口。這些濾光層183分別位於黑矩陣182的開口內,而黑矩陣182可以遮蓋控制元件122、第一訊號線111、第二訊號線112以及觸控走線131。The
這些濾光層183分別對應這些畫素電極121,以使穿透這些畫素電極121的光線能入射於這些濾光層183。這些濾光層183的顏色並不相同。例如,這些濾光層183可包括多個紅色濾光層、多個綠色濾光層與多個藍色濾光層,因此這些濾光層183能將這些從畫素電極121出射的光線過濾成紅光、濾光與藍光,促使影像的形成。The filter layers 183 correspond to the
請參閱圖1B至圖1D,共用電極條140與觸控電極132能輸出共用電壓,而第二訊號線112能經由控制元件122輸出畫素電壓至對應的畫素電極121。共用電壓通常不同於畫素電壓,因此畫素電極121與共用電極條140之間能產生電場。由於畫素電極121具有多條並列的狹縫121s,因此畫素電極121與共用電極條140之間能產生具水平分量的電場。當顯示介質170為液晶材料時,具水平分量的電場能驅動液晶材料(顯示介質170)內的液晶分子偏轉,以使內建式觸控顯示面板100得以顯示影像。Referring to FIGS. 1B to 1D , the common electrode strips 140 and the
另外,圖1A與圖1B基本上是沿著平行於基板190法線N1的方向觀看內建式觸控顯示面板100而繪製,所以圖1A與圖1B所示的內建式觸控顯示面板100是在垂直投影基板190方向上觀看內建式觸控顯示面板100而繪示。從圖1B來看,於垂直投影基板190方向上,相鄰的觸控電極132與共用電極條140彼此分隔於其中一條第一訊號線111上。In addition, FIGS. 1A and 1B are basically drawn along the direction parallel to the normal line N1 of the
換句話說,相鄰的觸控電極132與共用電極條140之間存有間隙(未標示),而間隙形成與其中一條第一訊號線111的上方,即間隙可對準第一訊號線111。上述間隙能使觸控電極132與共用電極條140彼此不連接也不碰觸而保持電性分離,以避免觸控電極132與共用電極條140之間發生短路,從而維持或提升內建式觸控顯示面板100的觸控功能。In other words, there is a gap (not shown) between the
圖1E是圖1B中觸控電極、共用電極條與觸控走線的佈線示意圖,其中圖1B為圖1E中區域A1內的佈線示意圖。請參閱圖1B與圖1E,基板190具有多個觸控感測區191,其中圖1B是以虛線繪示這些觸控感測區191。這些觸控感測區191可以呈陣列排列,而這些畫素120與這些觸控電極132皆位於這些觸控感測區191內。各個觸控感測區191具有較大的面積,所以多個觸控電極132可位於一個觸控感測區191。也就是說,各個觸控感測區191內可設置多個觸控電極132。此外,位於同一個觸控感測區191內的這些觸控電極132彼此分開。FIG. 1E is a schematic diagram of the wiring of the touch electrodes, the common electrode strip, and the touch wiring in FIG. 1B , wherein FIG. 1B is a schematic diagram of the wiring in the area A1 in FIG. 1E . Please refer to FIG. 1B and FIG. 1E , the
以圖1E為例,四個觸控電極132可以位於同一個觸控感測區191內,其中這四個觸控電極132彼此分開,並可連接同一條觸控走線131。換句話說,各個觸控感測區191內的這些觸控電極132電性連接同一條觸控走線131,所以同一個觸控感測區191內的這些觸控電極132能彼此電性連接,並且可處於相同的電位。各個觸控感測區191的面積大於各個畫素120的尺寸,所以多個畫素120能位於同一個觸控感測區191內。例如,30×30個畫素120可位於同一個觸控感測區191內,其中此畫素120可以是主畫素或次畫素。Taking FIG. 1E as an example, four
這些觸控電極132的形狀為條狀,而且這些觸控電極132與這些共用電極條140兩者延伸方向實質上相同。例如,觸控電極132與共用電極條140皆沿著第一方向D1而延伸。其次,至少一條共用電極條140可以經過至少兩個觸控感測區191。以圖1E為例,各條共用電極條140可經過超過兩個觸控感測區191。The
值得一提的是,在內建式觸控顯示面板100為邊界電場切換型(FFS)液晶顯示面板或橫向電場切換型(IPS)液晶顯示面板的條件下,圖1E中沿著第一方向D1延伸的這些觸控電極132與這些共用電極條140能產生影響液晶分子偏轉的電場,其能幫助減少漏光的發生,以提升影像品質。It is worth mentioning that, under the condition that the built-in
觸控走線131的延伸方向不同於觸控電極132與共用電極條140兩者的延伸方向。例如,各條觸控走線131沿著第二方向D2而延伸。這些觸控走線131會與這些觸控電極132以及這些共用電極條140交錯。以圖1E為例,其中一條觸控走線131不僅經過至少一個觸控電極132,而且還經過至少一個共用電極條140。The extending direction of the touch traces 131 is different from the extending directions of the
這些觸控走線131經過這些觸控感測區191至少一部份。在圖1E所示的實施例,最短的觸控走線131會經過最下方的觸控感測區191的一部分,但不經過整個觸控感測區191,而最長的觸控走線131會經過多個完整的觸控感測區191。由此可知,各條觸控走線131會經過至少一個完整的觸控感測區191,或是只經過其中一個觸控感測區191的一部分,而不經過完整的觸控感測區191。The touch traces 131 pass through at least a part of the
這些共用電極條140位於這些觸控感測區191內,其中這些共用電極條140彼此分開,而在同一個觸控感測區191內,這些觸控電極132與這些共用電極條140可彼此交錯排列。所以,同一個觸控感測區191內的這些觸控電極132不會佔據整個觸控感測區191。The common electrode strips 140 are located in the
各條共用電極條140與各個觸控電極132彼此電性分離。以圖1B為例,相鄰的觸控電極132與共用電極條140之間存有間隙(未標示),其中此間隙鄰近與這些開口142,並與這些開口142相通。Each of the common electrode strips 140 and each of the
上述間隙能使這些觸控電極132與這些共用電極條140彼此不連接也不碰觸而保持電性分離,以避免觸控電極132與共用電極條140之間發生短路。此外,各條觸控走線131也不電性連接任何共用電極條140,即觸控走線131與共用電極條140也是彼此電性分離。由此可知,觸控電極132具備觸控感測的功能,但共用電極條140沒有觸控感測的功能。The above-mentioned gap enables the
當內建式觸控顯示面板100進行觸控感測時,這些第二訊號線112會短暫地暫停輸出畫素電壓,而這些觸控電極132也短暫地暫停輸出共用電壓,以使這些觸控電極132能進行觸控感測。當有物件(例如手指或觸控筆)接觸內建式觸控顯示面板100時,進行觸控感測的這些觸控電極132能偵測物件的位置與移動。如此,使用者能利用物件來觸控並操作內建式觸控顯示面板100。When the built-in
這些共用電極條140彼此電性連接。具體而言,內建式觸控顯示面板100可以還包括連接電極150,其中連接電極150連接這些共用電極條140,以使這些共用電極條140能彼此電性連接。在圖1E所示的實施例中,連接電極150包括兩條導電條151,其中各條導電條151的延伸方向不同於這些共用電極條140的延伸方向。例如,各條導電條151是沿著第二方向D2而延伸。The common electrode strips 140 are electrically connected to each other. Specifically, the built-in
這些導電條151分別連接各條共用電極條140的兩端,以使連接電極150與這些共用電極條140能形成柵欄狀的共用電極,而這些共用電極條140也能彼此電性連接。此外,在其他實施例中,連接電極150可以僅包括一條導電條151,即連接電極150可為單一條導電條151。因此,連接電極150的結構與形狀不受圖1E的限制。The
連接電極150與觸控電極132彼此電性分離,以使觸控電極132與共用電極條140能保持電性分離而不短路。連接電極150設置於基板190上。例如,連接電極150與這些共用電極條140可以是由同一層透明導電層經蝕刻後而形成,所以連接電極150位於絕緣層162上(請參考圖1D)。此外,連接電極150可以位在內建式觸控顯示面板100的顯示區以外的區域,即連接電極150可不設置在內建式觸控顯示面板100用於顯示影像的區域。The
圖1F是圖1E中的內建式觸控顯示面板在區域A2內的佈線示意圖。請參閱圖1E與圖1F,位於其中一個觸控感測區191內的這些觸控電極132與位於另一個觸控感測區191內的這些觸控電極132彼此電性分離。以圖1F為例,於垂直投影基板190(圖1E與圖1F未繪示)方向上(如圖1F所示)的方向上,位於其中一個觸控感測區191內的這些觸控電極132與位於另一個觸控感測區191內的這些觸控電極132彼此分隔於其中一條第二訊號線112上,以使任意兩個觸控感測區191內的這些觸控電極132能彼此電性分離,以避免發生短路。FIG. 1F is a schematic diagram of the wiring of the built-in touch display panel in the area A2 in FIG. 1E . Please refer to FIG. 1E and FIG. 1F , the
具體而言,其中一個觸控感測區191內的觸控電極132以及與其相鄰的另一個觸控感測區191內的觸控電極132之間會形成一條間隙G12,而間隙G12位於第二訊號線112上方,並可沿著第二訊號線112延伸。換句話說,圖1F所示的間隙G12可視為相鄰兩個觸控感測區191之間的邊界,而位在間隙G12左右兩側的兩個觸控電極132分別位於不同的兩個觸控感測區191。Specifically, a gap G12 is formed between the
請參閱圖1B,各個觸控電極132與各條共用電極條140皆可具有寬度H13,所以各個觸控電極132與各條共用電極條140兩者的寬度(即寬度H13)可以實質上彼此相等,即各個觸控電極132與各條共用電極條140兩者的寬度比可以是1:1。寬度H13可相當於畫素120的高度,其可以約在10微米至500微米之間。Referring to FIG. 1B , each of the
須說明的是,在其他實施例中,寬度H13可以大於一個畫素120的高度,例如兩倍以上的畫素120的高度。因此,寬度H13不限制僅相當於一個畫素120的高度。另外,在不影響內建式觸控顯示面板100整體觸控功能的前提下,各個觸控電極132的寬度H13可以小於或等於人類指甲的厚度,其大約是500微米。It should be noted that, in other embodiments, the width H13 may be greater than the height of one
請參閱圖1E,一般習知內建式觸控顯示面板也包括多個觸控電極,其中各個觸控電極在尺寸與形狀方面可以實質上相同於圖1E中的一個觸控感測區191,並佔據整個觸控感測區191。然而,在本實施例中,觸控電極132具備觸控感測的功能,但共用電極條140沒有觸控感測的功能,而且同一個觸控感測區191內的這些觸控電極132不會佔據整個觸控感測區191。因此,相較於習知內建式觸控顯示面板,本實施例的內建式觸控顯示面板100顯然具有較低的寄生電容,進而具有較佳的觸控靈敏度。Referring to FIG. 1E , a conventional built-in touch display panel also includes a plurality of touch electrodes, wherein each touch electrode may be substantially the same as a
當各個觸控電極132與各條共用電極條140兩者的寬度比實質上等於或近似於1:1時,同一個觸控感測區191內的這些觸控電極132佔據大約一個觸控感測區191面積的一半。在將圖1E所示的各個觸控感測區191視為習知內建式觸控顯示面板的觸控電極的前提下,由於同一個觸控感測區191內的觸控電極132佔據大約一個觸控感測區191面積的一半,因此上述觸控電極132與共用電極條140寬度比為1:1的設能降低一半的寄生電容,進而有效提升內建式觸控顯示面板100的觸控靈敏度。When the width ratio of each
同理,當各個觸控電極132與各條共用電極條140兩者的寬度比為1:2時,同一個觸控感測區191內的這些觸控電極132佔據大約1/3個觸控感測區191面積,因此在各個觸控感測區191視為習知內建式觸控顯示面板的觸控電極的前提下,上述觸控電極132與共用電極條140寬度比為1:2的設計也能降低約67%的寄生電容。Similarly, when the width ratio of each
由此可知,觸控電極132與共用電極條140兩者的寬度比能影響內建式觸控顯示面板100的寄生電容。因此,利用觸控電極132與共用電極條140兩者不同寬度比的設計,可以改變內建式觸控顯示面板100的寄生電容,從而將寄生電容降低至預設的幅度,例如降低約50%或67%的寄生電容,進而有效提升觸控靈敏度。It can be seen that the width ratio of the
圖2是本發明另一實施例的內建式觸控顯示面板的佈線示意圖。請參閱圖2,圖2所示的內建式觸控顯示面板200與內建式觸控顯示面板100相似。例如,內建式觸控顯示面板200也包括如圖1B所示的共用電極條140,且內建式觸控顯示面板100與200兩者剖面結構實質上相同,其中內建式觸控顯示面板100與200皆包括一些相同元件,例如基板190。內建式觸控顯示面板100與200兩者相同特徵原則上不再敘述,而以下主要介紹內建式觸控顯示面板100與200兩者之間的差異。FIG. 2 is a schematic diagram of wiring of a built-in touch display panel according to another embodiment of the present invention. Please refer to FIG. 2 . The built-in
內建式觸控顯示面板200包括多個觸控電極232(圖2僅繪示一個),而各個觸控電極232的寬度H23大於寬度H13。以圖2為例,寬度H13明顯大於寬度H13,並近似於兩倍的寬度H13。因此,於垂直投影基板190(圖2未繪示)方向上(如圖2所示),至少一個觸控電極232與至少一條第一訊號線111重疊,而在本實施例中,各個觸控電極232可與一條第一訊號線111重疊。The built-in
值得一提的是,在圖2所示的實施例中,內建式觸控顯示面板200可具有多個接觸孔V2,而單一個觸控電極232可經由多個接觸孔V2而電性連接一條觸控走線131,如圖2所示。不過,在其他實施例中,單一個觸控電極232可以只經由一個接觸孔V2而電性連接一條觸控走線131,所以圖2中的一個接觸孔V2可以被省略。It is worth mentioning that, in the embodiment shown in FIG. 2 , the built-in
其次,在圖2所示的實施例中,各個觸控電極232可具有多個開口133,其中這些開口133可沿著同一條觸控走線131而延伸及排列。然而,在其他實施例中,圖2中的這些開口133之間的一部分觸控電極232可被移除,以使這些開口133能彼此相通。換句話說,單一個觸控電極232可具有一條較長的開口133,其長度可超過畫素120的高度(相當於寬度H13)。因此,各個觸控電極232所具有的開口133的數量與長度不以圖2為限制。Next, in the embodiment shown in FIG. 2 , each
圖3是本發明另一實施例的內建式觸控顯示面板的佈線示意圖。請參閱圖3,圖3所示的內建式觸控顯示面板300相似於內建式觸控顯示面板100與200。例如,內建式觸控顯示面板300也包括圖1B中的觸控電極132或圖2中的觸控電極232,而內建式觸控顯示面板100、200與300三者的剖面結構實質上相同,並且也包括例如基板190等一些相同元件。FIG. 3 is a schematic diagram of wiring of a built-in touch display panel according to another embodiment of the present invention. Please refer to FIG. 3 . The built-in
不同於前述實施例中的內建式觸控顯示面板100與200,內建式觸控顯示面板300包括多條共用電極條340(圖3僅繪示一個),而各條共用電極條340的寬度H33大於寬度H13,即各個共用電極條340的寬度H33明顯大於一個畫素120的高度。因此,於垂直投影基板190(圖3未繪示)方向上(如圖3所示),至少一條共用電極條340與至少一條第一訊號線111重疊,而在本實施例中,各條共用電極條340可與一條第一訊號線111重疊。Different from the built-in
另外,在圖3所示的實施例中,各個共用電極條340可以具有多個開口141,其中這些開口141可沿著同一條觸控走線131而延伸及排列。然而,在其他實施例中,圖3中的這些開口141之間的一部分共用電極條340可以被移除,以使這些開口141能彼此相通。也就是說,單一條共用電極條340可具有多條較長的開口141,其長度可超過畫素120的高度(相當於寬度H13)。因此,各條共用電極條340所具有的開口141長度不以圖3為限制。In addition, in the embodiment shown in FIG. 3 , each of the common electrode strips 340 may have a plurality of
綜上所述,由於各條共用電極條與各個觸控電極彼此電性分離,因此電性連接觸控走線的觸控電極具備觸控感測的功能,但共用電極條沒有觸控感測的功能。如此,利用以上實施例所揭示的觸控電極與共用電極線的設計,可以幫助降低寄生電容。相較於現有一般的內建式觸控顯示面板,本發明至少一實施例的內建式觸控顯示面板具有較低的寄生電容,從而具有較佳的觸控靈敏度。To sum up, since each of the common electrode strips and each of the touch electrodes are electrically separated from each other, the touch electrodes electrically connected to the touch traces have the function of touch sensing, but the common electrode strips do not have touch sensing. function. In this way, the design of the touch electrodes and the common electrode lines disclosed in the above embodiments can help reduce the parasitic capacitance. Compared with the conventional built-in touch display panel, the built-in touch display panel of at least one embodiment of the present invention has lower parasitic capacitance, thereby having better touch sensitivity.
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明精神和範圍內,當可作些許更動與潤飾,因此本發明保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。Although the present invention has been disclosed above by the embodiments, it is not intended to limit the present invention. Those with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can make some changes and modifications without departing from the spirit and scope of the present invention. The scope of protection of the invention shall be determined by the scope of the appended patent application.
100、200、300:內建式觸控顯示面板
111:第一訊號線
112:第二訊號線
120:畫素
121:畫素電極
121s:狹縫
122:控制元件
122c:通道層
122d:第三端
122g:第一端
122s:第二端
131:觸控走線
132、232:觸控電極
133、134、141、142:開口
140、340:共用電極條
150:連接電極
151:導電條
160、161、162、163:絕緣層
170:顯示介質
180:對向基板
181:承載板
182:黑矩陣
183:濾光層
190:基板
191:觸控感測區
A1、A2:區域
D1:第一方向
D2:第二方向
G12:間隙
H13、H23、H33:寬度
N1:法線
V1、V2:接觸孔100, 200, 300: Built-in touch display panel
111: The first signal line
112: The second signal line
120: Pixel
121:
圖1A與圖1B是本發明至少一實施例的內建式觸控顯示面板的佈線示意圖。
圖1C是圖1B中沿線1C-1C剖面而繪製的剖面示意圖。
圖1D是圖1B中沿線1D-1D剖面而繪製的剖面示意圖。
圖1E是圖1B中觸控電極、共用電極條與觸控走線的佈線示意圖。
圖1F是圖1E中的內建式觸控顯示面板在區域A2內的佈線示意圖。
圖2是本發明另一實施例的內建式觸控顯示面板的佈線示意圖。
圖3是本發明另一實施例的內建式觸控顯示面板的佈線示意圖。1A and 1B are schematic diagrams of wiring diagrams of a built-in touch display panel according to at least one embodiment of the present invention.
FIG. 1C is a schematic cross-sectional view taken along the
100:內建式觸控顯示面板100: Built-in touch display panel
131:觸控走線131: Touch trace
132:觸控電極132: Touch electrode
140:共用電極條140: Common electrode strip
150:連接電極150: Connect electrodes
151:導電條151: Conductive strip
190:基板190: Substrate
191:觸控感測區191: Touch Sensing Area
A1、A2:區域A1, A2: Area
D1:第一方向D1: first direction
D2:第二方向D2: Second direction
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