CN101419521A

CN101419521A - 触控式基板与触控式液晶显示器

Info

Publication number: CN101419521A
Application number: CNA2008101786980A
Authority: CN
Inventors: 罗诚; 郑景升; 林永伦; 胡至仁
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2009-04-29
Anticipated expiration: 2028-12-02
Also published as: CN101419521B

Abstract

一种触控式基板与触控式液晶显示器，该触控式基板包括一基板、多个第一感测串列、多个第二感测串列、一第一介电层、多个第一拟感测串列、多个第二拟感测串列、一第二介电层及一共用电极。第一感测串列彼此电性绝缘，且第二感测串列亦同。第一介电层覆盖第一、第二感测串列。第一、第二拟感测串列配置于第一介电层上。另外，第一拟感测串列及第二拟感测串列分别位于第一感测串列及第二感测串列上方，且拟感测串列与对应的感测串列具有相同电位。第二介电层覆盖第一、第二拟感测串列。共用电极配置于第二介电层上。本发明可通过拟感测串列来降低误动作发生的几率，进而改善触控式基板以及触控式液晶显示器的触控灵敏度。

Description

触控式基板与触控式液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种触控式基板(touch sensing substrate)以及触控式液晶显示器，且特别涉及一种低噪声(low noise)的触控式基板以及触控式液晶显示器。

背景技术

触控式面板依照感测形式的不同可大致上区分为电阻式触控面板、电容式触控面板、光学式触控面板、声波式触控面板以及电磁式触控面板。由于电容式触控面板具有反应时间快、可靠度佳以及耐用度高等优点，因此，电容式触控面板的使用率仅次于电阻式触控面板。依照结构及制造方式的不同，电容式触控面板又可大致上区分为外贴式与整合式/内建式(in cell)两种。外贴式的电容式触控面板通常是先将感测串列先制作于一基板上，再将此已制作有感测串列的基板贴附于显示器的外表面上，很明显地，外贴式触控面板中的基板使得整体厚度增加，不利于显示器薄化与轻量化。

图1A为公知一种触控面板的示意图。请参考图1A，公知的触控面板100a包括一基板110、多个X感测串列120、多个Y感测串列130、一第一介电层140、一第二介电层150以及一共用电极160。各个X感测串列120彼此电性绝缘，且各个Y感测串列130也彼此电性绝缘。第一介电层140覆盖X感测串列120以及Y感测串列130，且第一介电层140位于基板110的其中一侧。第二介电层150与第一介电层140分别位于基板110的两对侧，且包括多个彩色滤光图案152。另外，共用电极160配置于第二介电层150上。

如图1A所示，公知触控面板100a的寄生电容(parasitical capacitance，CP)包括X感测串列120及Y感测串列130间产生的寄生电容CX-Y以及X感测串列120及共用电极160间产生的寄生电容CX-COM。换句话说，CP＝CX-Y+CX-COM。然而，由于基板110厚度的阻隔，寄生电容CX-COM与寄生电容CX-Y相较之下，寄生电容CX-COM的值显得很小而可忽略。因此，CP(100a)≈CX-Y。

图1B为公知一种整合式触控式基板的示意图。请参考图1B，公知的整合式触控面板100b包括一基板110、多个X感测串列120、多个Y感测串列130、一第一介电层140、一第二介电层150以及一共用电极160。触控面板100b与上述触控面板100a在结构上类似，二者主要的不同在于：触控面板100b的X感测串列120、Y感测串列130、第一介电层140、第二介电层150以及一共用电极160皆配置在基板110的同一侧，并且共用电极160与X感测串列120、Y感测串列130相距的距离较短。

由图1B可知，公知的触控面板100b所产生的寄生电容与上述触控面板100a所产生的寄生电容相同，即CP(100b)＝CX-Y+CX-COM。然而，触控面板100b的X感测串列120与共用电极160间的距离只有数个微米(μm)，所以产生的电容CX-COM并不可被忽略。

图1C为公知触控式基板被碰触后的等效电路图。请参考图1C，上述两种公知的触控面板100a、100b在被手指触碰后，会产生一X感测串列与手指间的电容CX-f。换句话说，X感测串列与手指间的电容CX-f是所谓的触控信号，其余寄生电容的部分则被视为噪声，所以信噪比(signal to noise ratio，S/N)为CX-f/CP。也就是说，信噪比S/N＝CX-f/CX-Y+CX-COM。详言之，触控面板100a的信噪比为S/N(100a)＝CX-f/CX-Y，而触控面板100b的信噪比为S/N(100b)＝CX-f/CX-Y+CX-COM。

承上述，触控面板100b虽然具有可薄型化以及工艺上便利的优点，但触控面板100b的信噪比与触控面板100a的信噪比相较之下，显得过高，所以容易引起误动作的情况发生。因此，整合式的电容式触控面板在设计上仍有需要改善的空间。

发明内容

本发明提供一种触控式基板，其可有效地屏蔽共用电极与感测串列之间的串音现象(cross-talk)。

本发明提供一种触控式液晶显示器，其具有拟感测串列以降低误动作发生的机率。

本发明提出一种触控式基板，包括一基板、多个第一感测串列、多个第二感测串列、一第一介电层、多个第一拟感测串列、多个第二拟感测串列、一第二介电层以及一共用电极。第一感测串列彼此电性绝缘，且第二感测串列彼此电性绝缘。另外，第一介电层覆盖第一感测串列与第二感测串列。第一拟感测串列配置于第一介电层上且位于第一感测串列上方。第一拟感测串列彼此电性绝缘，且各第一拟感测串列与对应的第一感测串列具有相同的电位。第二拟感测串列配置于第二感测串列上方。第二拟感测串列彼此电性绝缘，且各第二拟感测串列与对应的其中一个第二感测串列具有相同的电位。另外，第二介电层覆盖第一拟感测串列与第二拟感测串列。除此之外，共用电极配置于第二介电层上。

在本发明的一实施例中，第一感测串列沿着一第一方向延伸，而第二感测串列沿着一第二方向延伸，且第一方向与第二方向不同。

在本发明的一实施例中，各第一感测串列或各第二感测串列包括多个感测垫以及多条桥接线。桥接线连接二相邻的感测垫。

在本发明的一实施例中，感测垫的材料包括透明导电材料。

在本发明的一实施例中，桥接线与感测垫的材料相同，均为透明导电材料。

在本发明的一实施例中，桥接线与感测垫的材料不相同，桥接线可采用金属导电材料。

在本发明的一实施例中，桥接线的阻值低于感测垫的阻值。

在本发明的一实施例中，桥接线的材料包括金属。

在本发明的一实施例中，第二介电层包括多个彩色滤光图案层。

在本发明的一实施例中，触控式基板可进一步包括一黑矩阵层。黑矩阵层配置于彩色滤光图案之间。

在本发明的一实施例中，触控式基板可进一步包括一第三介电层，配置于这些彩色滤光图案与该共用电极之间。

本发明提出一种触控式液晶显示器，包括一第一基板、一第二基板以及一液晶层。第一基板包括多个第一感测串列、多个第二感测串列、一第一介电层、多个第一拟感测串列、多个第二拟感测串列、一第二介电层以及一共用电极。上述第一感测串列彼此电性绝缘，且第二感测串列彼此电性绝缘。此外，第一介电层覆盖第一感测串列与第二感测串列。第一拟感测串列配置于第一介电层上且位于第一感测串列上方，其中第一拟感测串列彼此电性绝缘，且各第一拟感测串列与对应的第一感测串列具有相同的电位。第二拟感测串列配置于第二感测串列上方，其中第二拟感测串列彼此电性绝缘，且各第二拟感测串列与对应的其中一个第二感测串列具有相同的电位。第二介电层覆盖第一拟感测串列与第二拟感测串列。共用电极配置于第二介电层上。此外，第二基板与第一基板的共用电极对向配置。并且，第二基板至少具有阵列排列的多个像素电极。另外，液晶层配置于第一基板与第二基板之间。

在本发明的一实施例中，第一感测串列或第二感测串列包括多个感测垫以及多条桥接线。并且，桥接线连接二相邻的感测垫。

在本发明的一实施例中，感测垫的材料包括透明导电材料。

在本发明的一实施例中，桥接线与感测垫的材料相同。

在本发明的一实施例中，桥接线与感测垫的材料不相同。

在本发明的一实施例中，桥接线的阻值低于感测垫的阻值。

在本发明的一实施例中，桥接线的材料包括金属。

在本发明的一实施例中，触控式液晶显示器可进一步包括一黑矩阵层，其中黑矩阵层配置于彩色滤光图案之间。

在本发明的一实施例中，触控式液晶显示器可进一步包括一第三介电层。并且，第三介电层配置于彩色滤光图案与共用电极之间。

由于本发明采用拟感测串列来改善共用电极与感测串列之间的串音现象，因此触控式基板较不易因寄生电容的干扰而发生感测灵敏度(sensitivity)降低的情况。

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，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A为公知一种触控式基板的示意图。

图1B为公知一种整合式触控式基板的示意图。

图1C为公知触控式基板被碰触后的等效电路图。

图2A为本发明一实施例的触控式基板的示意图。

图2B为本发明一实施例的触控式基板的俯视图。

图3为本发明一实施例的触控式基板触碰后的等效电路图。

图4A与图4B分别为本发明一实施例的触控式基板与公知触控式基板的电场梯度分布比较图。

图5为本发明另一实施例的触控式液晶显示器的示意图。

上述附图中的附图标记说明如下：

100a、100b：触控面板

110、210：基板

120：X感测串列

130：Y感测串列

140、240：第一介电层

150、270：第二介电层

152、272：彩色滤光图案

160、280：共用电极

200：触控式基板

220：第一感测串列

222、232：感测垫

224、234：桥接线

230：第二感测串列

250：第一拟感测串列

260：第二拟感测串列

272：彩色滤光图案层

274：介电材料层

282：黑矩阵层

290：第三介电层

300：触控式液晶显示器

310：第一基板

320：第二基板

322：像素电极

330：液晶层

具体实施方式

图2A为本发明一实施例的触控式基板的示意图。请参照图2A，本实施例的触控式基板200包括一基板210、多个第一感测串列(sensing series)220、多个第二感测串列230、一第一介电层240、多个第一拟感测串列(dummysensing series)250、多个第二拟感测串列260、一第二介电层270以及一共用电极280。上述的第一感测串列220(例如是X感测串列)彼此电性绝缘，且第二感测串列(例如是Y感测串列)230也彼此电性绝缘。第一介电层240覆盖第一感测串列220与第二感测串列230，第一拟感测串列250配置于第一介电层240上且位于第一感测串列220上方。值得注意的是，第一拟感测串列250彼此电性绝缘，且第一拟感测串列250与对应的第一感测串列220具有相同的电位。也就是说，第一拟感测串列250与对应的第一感测串列220可分别经由线路共同连接一第一外部电路，因此第一拟感测串列250与对应的第一感测串列220具有相同的驱动电位。第二拟感测串列260配置于第二感测串列230上方，而第二拟感测串列260彼此电性绝缘，且第二拟感测串列260与对应的第二感测串列230具有相同的电位。也就是说，第二拟感测串列260与对应的第二感测串列230可分别经由线路共同连接一第二外部电路，因此第二拟感测串列260与对应的第二感测串列230具有相同的驱动电位。另外，第二介电层270覆盖第一拟感测串列250与第二拟感测串列260，而共用电极280则配置于第二介电层270上。

由图2A可知，第二介电层270可包括多个彩色滤光图案层272，详言之，第二介电层270还可进一步包括其他介电材料层274。在本实施例中，触控式基板200可进一步包括一黑矩阵层282，其中黑矩阵层282配置于彩色滤光图案272之间。在本实施例中，触控式基板200还可进一步包括一第三介电层290，而此第三介电层290配置于彩色滤光图案272与共用电极280之间。

图2B为本发明一实施例的触控式基板的俯视图。请参照图2B，本实施例的触控式基板200，其中的第一感测串列220沿着第一方向D1延伸，第一拟感测串列250因为与对应的第一感测串列220重叠而未显示，而第二感测串列230沿着第二方向D2延伸，第二拟感测串列260因为与对应的第二感测串列230重叠而未显示，且第一方向D1与第二方向D2不同。另外，第一感测串列220包括多个感测垫222以及多条桥接线224，且第二感测串列230包括多个感测垫232以及多条桥接线234。各桥接线224(234)连接二相邻的感测垫222(232)。当感测垫222与232位于同一平面，桥接线224与234则通过介电层(未显示)电性隔离。在本实施例中，感测垫222(232)的材料例如是透明导电材料，而桥接线224(234)的材料例如是金属。另外，桥接线224(234)与感测垫222(232)的材料可以相同，例如均是透明导电材料，也可以不相同，例如桥接线224(234)是金属导电材料且感测垫222(232)是透明导电材料。此外，桥接线224(234)的阻值通常会低于感测垫222(232)的阻值。

图3为本发明的一实施例一种触控式基板触碰后的等效电路图。请同时参照图2A及图3，本实施例的触控式基板200在被手指触碰后，手指与第一感测串列220(例如是X感测串列)之间产生电容C1-f。由于第一拟感测串列250位在第一感测串列220的上方，夹置于第一感测串列220与共用电极280之间，并且第一拟感测串列250与第一感测串列220具有相同的电位，因此第一拟感测串列250会屏蔽第一感测串列220与共用电极280之间的串音现象。换言之，第一感测串列220与共用电极280之间的寄生电容C1-COM，受到第一拟感测串列250的屏蔽便不会产生。因此，本实施例的信噪比(signal to noise ratio)S/N(200)＝C1-f/C1-2，且信噪比S/N(200)与公知触控式基板100b的信噪比S/N(100b)相较之下，本实施例的触控式基板200的噪声(noise)被降低许多，相对地信噪比S/N(200)也就被提高许多，所以感测灵敏度自然可以提高。

图4A与图4B分别为本发明一实施例的触控式基板与公知触控式基板的电场梯度分布比较图。请参照图4A与图4B，比较二电场梯度分布图可明显发现，如图4A所示，本发明的拟感测串列250与感测串列220之间的电场梯度几乎为0，因此本发明的拟感测串列250可以有效地屏蔽共用电极280与感测串列之间220的串音现象。相对地，如图4B所示，公知触控式基板共用电极160与感测串列120之间无任何屏蔽，共用电极160的电场即会对感测串列120干扰形成噪声噪音。相对地，也就造成感测的灵敏度降低。

图5为本发明另一实施例的触控式液晶显示器的示意图。请参照图5，本实施例的触控式液晶显示器300包括一第一基板310、一第二基板320以及一液晶层330。第一基板310采用上述触控式基板200的结构。此外，第二基板320与第一基板310的共用电极280对向配置，并且第二基板320至少具有阵列排列的多个像素电极322。另外，液晶层330配置于第一基板310与第二基板320之间。利用上述结构，可以将触控结构整合内建于显示器中，不仅可以提供显示亮度，更降低面板重量，以及降低制造成本。除了上述的触控式液晶显示器300之外，触控式基板200也可整合于有机发光显示器、电子纸等类似的显示装置中。

综上所述，本发明的触控式基板以及触控式液晶显示器可通过拟感测串列来降低误动作发生的机率，进而改善触控式基板以及触控式液晶显示器的触控灵敏度。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种触控式基板，包括：

一基板；

多个第一感测串列，其中所述多个第一感测串列彼此电性绝缘；

多个第二感测串列，其中所述多个第二感测串列彼此电性绝缘；

一第一介电层，覆盖所述多个第一感测串列与所述多个第二感测串列；

多个第一拟感测串列，配置于该第一介电层上且位于所述多个第一感测串列上方，其中所述多个第一拟感测串列彼此电性绝缘，且各所述第一拟感测串列与对应的该第一感测串列具有相同的电位；

多个第二拟感测串列，配置于所述多个第二感测串列上方，其中所述多个第二拟感测串列彼此电性绝缘，且各所述第二拟感测串列与对应的其中一个第二感测串列具有相同的电位；

一第二介电层，覆盖所述多个第一拟感测串列与所述多个第二拟感测串列；以及

一共用电极，配置于该第二介电层上。

2.如权利要求1所述的触控式基板，其中所述多个第一感测串列沿着一第一方向延伸，而所述多个第二感测串列沿着一第二方向延伸，且该第一方向与该第二方向不同。

3.如权利要求1所述的触控式基板，其中各所述第一感测串列或各所述第二感测串列包括：

多个感测垫；以及

多条桥接线，各所述桥接线连接二相邻的感测垫。

4.如权利要求3所述的触控式基板，其中所述多个感测垫的材料包括透明导电材料。

5.如权利要求3所述的触控式基板，其中所述多条桥接线与所述多个感测垫的材料相同。

6.如权利要求3所述的触控式基板，其中所述多条桥接线与所述多个感测垫的材料不相同。

7.如权利要求6所述的触控式基板，其中所述多条桥接线的阻值低于所述多个感测垫的阻值。

8.如权利要求7所述的触控式基板，其中所述多条桥接线的材料包括金属。

9.如权利要求1所述的触控式基板，其中该第二介电层包括多个彩色滤光图案层。

10.如权利要求1所述的触控式基板，还包括一黑矩阵层，其中该黑矩阵层配置于所述多个彩色滤光图案之间。

11.如权利要求1所述的触控式基板，还包括一第三介电层，配置于所述多个彩色滤光图案与该共用电极之间。

12.一种触控式液晶显示器，包括：

一第一基板，包括：

一共用电极，配置于该第二介电层上；

一第二基板，与该第一基板的该共用电极对向配置，该第二基板至少具有阵列排列的多个像素电极；以及

一液晶层，配置于该第一基板与该第二基板之间。

13.如权利要求12所述的触控式液晶显示器，其中所述多个第一感测串列沿着一第一方向延伸，而所述多个第二感测串列沿着一第二方向延伸，且该第一方向与该第二方向不同。

14.如权利要求12所述的触控式液晶显示器，其中各所述第一感测串列或各所述第二感测串列包括：

多个感测垫；以及

多条桥接线，各所述桥接线连接二相邻的感测垫。

15.如权利要求14所述的触控式液晶显示器，其中所述多个感测垫的材料包括透明导电材料。

16.如权利要求14所述的触控式液晶显示器，其中所述多条桥接线与所述多个感测垫的材料相同。

17.如权利要求14所述的触控式液晶显示器，其中所述多条桥接线与所述多个感测垫的材料不相同。

18.如权利要求17所述的触控式液晶显示器，其中所述多条桥接线的阻值低于所述多个感测垫的阻值。

19.如权利要求18所述的触控式液晶显示器，其中所述多条桥接线的材料包括金属。

20.如权利要求12所述的触控式液晶显示器，其中该第二介电层包括多个彩色滤光图案层。

21.如权利要求12所述的触控式液晶显示器，还包括一黑矩阵层，其中该黑矩阵层配置于所述多个彩色滤光图案之间。

22.如权利要求12所述的触控式液晶显示器，还包括一第三介电层，配置于所述多个彩色滤光图案与该共用电极之间。