CN101533172B

CN101533172B - 触控式显示面板

Info

Publication number: CN101533172B
Application number: CN2009101371008A
Authority: CN
Inventors: 李明骏; 吴耿睿; 黄功杰; 吕英齐; 黄宏基; 李锡烈
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2009-05-04
Filing date: 2009-05-04
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2029-05-04
Also published as: CN101533172A

Abstract

提供一种触控式显示面板，所述触控式显示面板具有多个像素区域，且每一像素区域具有一遮光区以及一透光区，此触控式显示面板包括一第一基板；一第二基板，位于第一基板的对向；多个触控间隙物以及多个感应电极，分别位于第一基板与第二基板上，其中每一触控间隙物与对应的感应电极之间具有一第一间隙(G₁)；一阻隔墙结构，位于第一基板及第二基板其中之一上，其中阻隔墙结构位于像素区域的遮光区内，阻隔墙结构与第一基板及第二基板的另一之间具有一第二间隙(G₂)，且G₁＜G₂＜4G₁；以及一显示介质，位于第一基板与第二基板之间。

Description

触控式显示面板

技术领域

本发明是有关于一种触控式显示面板，且特别是有关于一种内嵌式电阻触控显示面板。

背景技术

随着信息技术、无线移动通信和信息家电的快速发展与应用，为了达到携带更便利、体积更轻巧化以及操作更人性化的目的，许多信息产品已由传统的键盘或鼠标等输入装置，转变为使用触控面板(Touch Panel)作为输入装置。目前，触控面板大致可区分为电阻式、电容式、光学式、声波式及电磁式等触控面板，其中以电阻式触控面板与电容式触控面板为最常见的产品。就电容式触控面板而言，可多点触控的特性提供更人性化的操作模式，使得电容式触控面板逐渐受到市场的青睐。

所谓内嵌式触控显示面板是将触控面板内嵌于显示面板内。而对于内嵌式电阻触控显示面板来说，当使用者对触控显示面板进行按压以做触控操作时，外压的力量往往会对显示面板的玻璃基板造成形变，如此将使显示面板内的液晶产生扰流而改变了显示面板的延迟值(retardation)。因此，人眼便会在按压处看到有严重的显示瑕疵(mura)，特别是在拖曳触控时，显示瑕疵(mura)的情况将更为严重，如此使的显示面板的光学特性下降。

发明内容

本发明提供一种触控式显示面板，其可以解决当对触控显示面板进行按压以做触控操作时因液晶扰流所造成的显示瑕疵(mura)的问题。

本发明提出一种触控式显示面板，其具有多个像素区域，且每一像素区域具有一遮光区以及一透光区，此触控式显示面板包括一第一基板；一第二基板，位于第一基板的对向；多个触控结构，其包括多个触控间隙物以及多个感应电极，所述触控间隙物以及所述感应电极分别位于第一基板与第二基板上，其中每一触控间隙物与对应的感应电极之间具有一第一间隙(G₁)；一阻隔墙结构，位于第一基板与第二基板其中之一上，其中阻隔墙结构位于像素区域的遮光区内，阻隔墙结构与第一基板及第二基板的另一之间具有一第二间隙(G₂)，且G₁＜G₂＜4G₁；以及一显示介质，位于第一基板与第二基板之间。

本发明提出另一种触控式显示面板，其具有多个像素区域，且每一像素区域具有一遮光区以及一透光区，此触控式显示面板包括一第一基板；一第二基板，位于第一基板的对向；多个触控结构，其包括多个触控间隙物以及多个感应电极，所述触控间隙物以及所述感应电极分别位于第一基板与第二基板上，其中每一触控间隙物与对应的感应电极之间具有一第一间隙(G₁)；一第一阻隔墙结构以及一第二阻隔墙结构，分别位于第一基板以及第二基板上，其中第一与第二阻隔墙结构位于像素区域的遮光区内，第一阻隔墙结构与第二阻隔墙结构之间具有一第二间隙(G₂)，且G₁＜G₂＜4G₁；以及一显示介质，位于第一基板与第二基板之间。

基于上述，本发明因于显示面板内设计阻隔墙结构，因此当进行按压的触控操作时，阻隔墙结构可以将液晶局限于特定区域，使得液晶扰动程度降低。如此一来，显示面板的延迟值不易被改变，因而可以改善按压处的显示瑕疵(mura)的问题。

附图说明

图1为根据本发明的一实施例的触控式显示面板的局部上视示意图。

图2为图1在I-I’、II-II’以及III-III’的剖面示意图。

图3为对图2的触控式显示面板进行按压的触控操作时的示意图。

图4至图7为本发明的多个实施例的触控式显示面板的局部上视示意图。

图8至图9为根据本发明的多个实施例的触控式显示面板的剖面示意图，其是对应图1在I-I’、II-II’以及III-III’的剖面处。

图10至图11为根据本发明的多个实施例的触控式显示面板的剖面示意图，其是对应图1在I-I’的剖面处。

附图标号

SL：扫描线

DL：数据线

C：电容电极线

100：第一基板

102：主动元件

104：像素电极

105：触控结构

106：感应电极

110：像素区域

120：透光区

130：遮光区

140：阻隔墙结构

140a：主体部

140b：分支部

140c：侧向开口

141a：第一阻隔墙结构

141b：第二阻隔墙结构

146：流动方向

150：感应间隙物

152：主动元件阵列层

160：主间隙物

162：显示介质

170：次间隙物

180：第二基板

182：彩色滤光层

184：黑矩阵层

186：电极层

200：外力

302：配向突起图案

304：配向狭缝图案

具体实施方式

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，并配合所附附图作详细说明如下。

图1是根据本发明的一实施例的触控式显示面板的局部示意图。图2是图1在I-I’、II-II’以及III-III’的剖面示意图。请参照图1以及图2，本实施例的触控式显示面板具有多个像素区域110，每一像素区域110具有一透光区120以及一遮光区130。为了清楚说明，图中仅标示出其中一像素区域以及此像素区域内的透光区与遮光区为例来说明。更详细而言，在像素区域110中，没有被金属线或是遮光膜层或元件所遮蔽的区域即定义为透光区120；而设置有金属线、或是遮光膜层或元件的区域即定义为遮光区130。

上述的触控式显示面板包括第一基板100、第二基板180以及位于两基板100、180之间的显示介质162。显示介质162包括液晶分子或是其他的显示介质。

在本实施例中，第一基板100为主动元件阵列基板，因此第一基板100上设置有一主动元件阵列层152。更详细而言，主动元件阵列层152包括扫描线SL、数据线DL以及与扫描线SL及数据线DL电连接的主动元件102。主动元件102例如是薄膜晶体管，其具有栅极、源极以及漏极。而扫描线SL、数据线DL与主动元件102皆设置于像素区域的遮光区130中。因此，在扫描线SL与数据线DL所围出的区域的内部即为透光区120，因而遮光区130是位于透光区120的外围。在另一实施例中，主动元件阵列层152更包括电容电极线C，其与扫描线SL平行设置。若主动元件阵列层152具有电容电极线C的设计，那么像素区域110的遮光区130还包括了电容电极线C所在的区域。

另外，第一基板上110除了上述的主动元件阵列层152之外，在主动元件阵列层152上还包括有像素电极104以及感应电极106。像素电极104是设置于每一像素区域110内的透光区域120中。在其他实施例中，像素电极104也可以延伸至遮光区域130。特别是，每一像素区域110内的像素电极104与主动元件102电连接。例如，像素电极104是透过接触窗H与主动元件102的其中一电极(例如是薄膜晶体管的漏极)电连接。

第二基板180是位于第一基板100的对向。在本实施例中，第二基板180为一彩色滤光阵列基板。更详细而言，在第二基板180上还包括设置有黑矩阵层184、彩色滤光层182以及电极层186。黑矩阵层184是设置于每一像素区域110的遮光区130中，因此黑矩阵层184呈现棋盘格状的布局。而彩色滤光层182设置在每一像素区域110的透光区120中，且其包括红、绿、蓝滤光图案。另外，电极层186覆盖黑矩阵层184以及彩色滤光层182。

另外，第二基板180上更包括设置有触控间隙物150，且电极层186覆盖触控间隙物150的表面。触控间隙物150是设置于像素区域110的遮光区130中，因此触控间隙物150是位于黑矩阵层184的上方。在本实施例中，触控间隙物150是对应第一基板100的扫描线SL设置。特别是，每一触控间隙物150的对向侧都会设置有一感应电极106，且每一触控间隙物150与对应的感应电极106之间具有一第一间隙(G₁)，因此触控间隙物150与感应电极106构成一触控结构105。更详细来说，第一间隙(G₁)指的是触控间隙物150上的电极层186表面与感应电极106表面之间的距离。当对此触控式显示面板进行按压的触控操作时，触控间隙物150表面的电极层186会与对向侧的感应电极106接触，进而得知触控位置。

在一较佳实施例中，在第二基板180还包括设置有主间隙物160以及次间隙物170。主间隙物160是位于电极层186的表面上，且主间隙物160的顶端与第一基板100上的膜层152接触，主间隙物160主是用来维持第一与第二基板100、180之间的间隙G。次间隙物170是位于黑矩阵层184上，且电极层186覆盖次间隙物170。而次间隙物170与第一基板100上的膜层152并未接触，而是保持有一定的间隙。次间隙物170主是功能是辅助主间隙物160之用，也就是当有外力冲击显示面板时，次间隙物170得以提供一反作用力以支撑第一与第二基板100、180之间保有间隙G。

特别是，在本实施例中，第一基板100上更包括设置有一阻隔墙结构140，或可称为显示域隔墙(Domain wall)结构。阻隔墙结构140是位于像素区域110的遮光区130内，且阻隔墙结构140与第二基板180之间具有一第二间隙(G₂)。更详细来说，第二间隙(G₂)是阻隔墙结构140表面与第二基板180上的电极层186表面之间的距离。在此，第一间隙(G₁)与第二间隙(G₂)之间的关系为G₁＜G₂＜4G₁。另外，第一基板100与第二基板180之间的间隙G与第二间隙(G₂)之间的关系为G₂＜1/2G。换言之，第二间隙(G₂)的大小需大于第一间隙(G₁)的大小，如此阻隔墙结构140才不会影响触控间隙物150与感应电极106之间的接触感应。而且，第二间隙(G₂)的大小又不能太大，较佳的是小于4G₁，且不能大于第一基板100与第二基板180之间的间隙G的一半，且更佳是第一间隙(G₁)与第二间隙(G₂)之间的关系为1.1G₁＜G₂＜2.5G₁。如此才能将液晶有效的局限于特定区域以降低液晶扰动程度。举例来说，若第一间隙(G₁)为0.4微米，第二间隙(G₂)可为0.5～1微米。

另外，在本实施例中，每一像素区域110内的阻隔墙结构140所占的面积为像素区域110的面积的4～35％。由于阻隔墙结构140可以有多种不同的设计，且每一像素区域110内的阻隔墙结构可以完全相同或是不完全相同，因此每一像素区域110内的阻隔墙结构140所占的面积可介于像素区域110的面积的4～35％的范围。另外，阻隔墙结构140是位于像素区域110的遮光区130内，较佳的是，阻隔墙结构140的边缘与像素区域110的遮光区130的边缘相距1.5～5微米的距离。此外，在本实施例中，阻隔墙结构140的顶部宽度小于底部宽度，因此阻隔墙结构140的侧壁与第一基板100的表面的夹角为50～90度。再者，阻隔墙结构140的材料可为透明介电材料或是非透明介电材料，且其介电系数介于1～5。

当对图2的显示面板进行触控操作时如图3所示，也就是，当有外力200对显示面板进行按压触控操作时，按压区域因外力200作用而使第二基板180以及其上的膜层产生形变，进而使触控间隙物150上的电极层186与感应电极106接触。此时因为第二基板180以及其上的膜层产生形变，因此此处的液晶分子162会因基板的形变而往四周扰流，但本实施例因在像素区域110的遮光区130中设置有阻隔墙结构140，因此在此像素区域110内大部分的液晶分子162将被局限于阻隔墙结构140所围出的区域内，因而有效地防止液晶分子140任意扰流。

请在参照图1，在本实施例中，阻隔墙结构140是形成在每一像素区域110的周边，以包围每一像素区域110的透光区120。也就是阻隔墙结构140在每一像素区域110是封闭的环状结构，但本发明不限于此。在其他的实施例中，阻隔墙结构还可以是其他种设计。如以下图4至图7的实施例。

请参照图4，图4的实施例的触控式显示面板的结构与图1的结构相似，不同之处在于此实施例的阻隔墙结构140具有一主体部140a以及一分支部140b。主体部140a位于每一像素区域110的周边，以包围每一像素区域110的透光区120，因此主体部140a在每一像素区域110是封闭的环状结构。而分支部140b是位于每一像素区域110的设置有电容电极线C之处。因此，分支部140b可将每一像素区域110内的液晶分子分成两个区域来达到局限液晶扰流的效果。

请参照图5，图5的实施例的触控式显示面板的结构与图1的结构相似，不同之处在于此实施例的阻隔墙结构140具有一主体部140c、一分支部140b以及至少一侧向开口144。主体部140c位于每一像素区域110的周边，但主体部140c于对应扫描线SL处具有侧向开口144。因此，主体部140c在每一像素区域110并非封闭环状结构。此侧向开口144的设计可以使得像素区域110内的液晶在遭到按压时仅能往对应设置有扫描线SL处流动(如箭头146方向)。而由于设置有扫描线SL的区域有较宽裕的遮光区130，因而扰流的液晶在此处不会造成漏光的情形。另外，分支部140b是位于每一像素区域110的设置有电容电极线C之处。同样地，分支部140b可将每一像素区域110内的液晶分子分成两个区域来达到限制液晶扰流的效果。

请参照图6，图6的实施例的触控式显示面板的结构与图1的结构相似，不同之处在于此实施例的阻隔墙结构140位于三个像素区域的周边，以包围三个像素区域110的透光区120。因此，此阻隔墙结构140为围绕三个像素区域110的封闭环状结构。然而，本发明不限阻隔墙结构140所围绕的像素区域110的数目，换言之，在其他的实施例中，阻隔墙结构140可以是围绕一个、两个、或是更多像素区域的封闭环状结构。

请参照图7，图7的实施例的触控式显示面板的结构与图1的结构相似，不同之处在于此实施例的阻隔墙结构140具有一主体部140a以及一分支部140b。主体部140a位于三个像素区域的周边，以包围每一像素区域110的透光区120。因此，主体部140a为围绕三个像素区域110的封闭环状结构。类似地，本发明不限主体部140a所围绕的像素区域110的数目，换言之，在其他的实施例中，主体部140a可以是围绕一个、两个、或是更多像素区域的封闭环状结构。而分支部140b是位于像素区域110的设置有电容电极线C之处。因此，分支部140b可将主体部140a所围出的区域内的液晶分子分成两个区域来达到局限液晶扰流的效果。

上述多个实施例的触控式显示面板中，阻隔墙结构140都是设置于第一基板100上，但是本发明不限于此。在其他的实施例中，阻隔墙结构140也可以设置在第二基板180上，如图8所示，阻隔墙结构140是设置于第二基板180上的电极层186表面上。在图8的实施例中，除了阻隔墙结构140是设置于第二基板180上与先前多个实施例不同之外，其他的组成结构(例如触控间隙物与感应电极的设置以及主间隙物与次间隙物的设置等等)皆相同或相似。另外，设置于第二基板180上的阻隔墙结构140的布局可以是图1或图4至图7的任一种。

另外，根据另一实施例，如图9所示，阻隔墙结构140是由第一阻隔墙结构141a以及第二阻隔墙结构141b所构成，第一与第二阻隔墙结构141a，141b分别位于第一基板100以及第二基板180上。类似地，第一与第二阻隔墙结构141a，141b是位于像素区域110的遮光区130内。特别是，第一阻隔墙结构141a与第二阻隔墙结构141b之间具有第二间隙(G₂)，且G₁＜G₂＜4G₁。换言之，在图9的实施例中，第二间隙(G₂)是第一阻隔墙结构141a表面与第二阻隔墙结构141b表面之间的距离。在图9的实施例中，每一像素区域110内的第一阻隔墙结构141a或第二阻隔墙结构141b所占的面积为像素区域110的面积的4～35％。另外，第一阻隔墙结构141a与第二阻隔墙结构141b的边缘与像素区域110的遮光区130的边缘相距1.5～5微米的距离。此外，第一阻隔墙结构141a与第二阻隔墙结构141b的顶部宽度小于底部宽度，因此第一阻隔墙结构141a与第二阻隔墙结构141b的侧壁与第一基板100的表面的夹角为50～90度。再者，第一阻隔墙结构141a与第二阻隔墙结构141b的材料可为透明介电材料或是非透明介电材料，且其介电系数介于1～5。同样地，第一阻隔墙结构141a与第二阻隔墙结构141b的布局可以是图1或图4至图7的任一种。

值得一提的是，本发明所提出的阻隔墙结构可以适用于各种形式的液晶显示面板，例如垂直配向式液晶显示面板、向列式液晶显示面板、超扭转向列式液晶显示面板等等。若将上述的阻隔墙结构应用于垂直配向式液晶显示面板，那么此显示面板内更包括配向图案，如图10以及图11所示。请先参照图10，在图10的实施例中，触控式显示面板更包括配向突起图案302，其设置于第二基板180上。在此实施例中，当于第二基板180上设置配向突起图案302时，较佳的是将阻隔墙结构140设置于第一基板100上。另外，在图11的实施例中，触控式显示面板更包括配向狭缝图案304，其设置于第一基板100的像素电极104中。在此实施例中，当于第一基板100的像素电极104中设置配向狭缝图案304时，较佳的是将阻隔墙结构140设置于第二基板180上。

综合以上所述，本发明因于触控式显示面板内设计阻隔墙结构，因此当对触控式显示面板进行按压的触控操作时，阻隔墙结构可以将触控式显示面板的液晶局限于特定区域，使得液晶扰动程度降低。如此一来，显示面板的延迟值不易被改变，因而可以改善按压处的显示瑕疵(mura)的问题。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，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，故本发明的保护范围当以权利要求所界定范围为准。

Claims

1.一种触控式显示面板，其特征在于，所述触控式显示面板具有多个像素区域，且每一像素区域具有一遮光区以及一透光区，所述触控式显示面板包括：

一第一基板；

一第二基板，位于所述第一基板的对向；

多个触控结构，包括多个触控间隙物以及多个感应电极，所述这些触控间隙物以及所述这些感应电极分别位于所述第一基板与所述第二基板上，其中每一触控间隙物与对应的感应电极之间具有一第一间隙G₁；

一阻隔墙结构，位于所述第一基板及所述第二基板其中之一上，其中所述阻隔墙结构位于所述像素区域的所述遮光区内，所述阻隔墙结构与所述第一基板及所述第二基板的另一之间具有一第二间隙G₂，且G₁＜G₂＜4G₁；以及

一显示介质，位于所述第一基板与所述第二基板之间。

2.如权利要求1所述的触控式显示面板，其特征在于，所述第一基板与所述第二基板之间具有一间隙G，且G₂＜1/2G。

3.如权利要求1所述的触控式显示面板，其特征在于，所述第二间隙介于0.5～1微米。

4.如权利要求1所述的触控式显示面板，其特征在于，所述阻隔墙结构包围至少一像素结构的透光区。

5.如权利要求1所述的触控式显示面板，其特征在于，所述阻隔墙结构具有至少一侧向开口。

6.如权利要求1所述的触控式显示面板，其特征在于，每一像素区域内的所述阻隔墙结构所占的面积为所述像素区域的面积的4～35％。

7.如权利要求1所述的触控式显示面板，其特征在于，所述阻隔墙结构的边缘与所述像素区域的所述遮光区的边缘相距1.5～5微米。

8.如权利要求1所述的触控式显示面板，其特征在于，所述阻隔墙结构的顶部宽度小于底部宽度，且所述阻隔墙结构的侧壁与所述第一基板的表面的夹角为50～90度。

9.如权利要求1所述的触控式显示面板，其特征在于，所述阻隔墙结构的材料包括透明介电材料或是非透明介电材料，且其介电系数介于1～5。

10.如权利要求1所述的触控式显示面板，其特征在于，所述触控式显示面板更包括：

多个主间隙物，位于所述第一基板或所述第二基板上，用以维持所述第一基板与所述第二基板之间的间隙；以及

多个次间隙物，位于所述第一基板及所述第二基板其中之一上，其中所述次间隙物与所述第一基板及所述第二基板的另一之间具有一第三间隙。

11.如权利要求1所述的触控式显示面板，其特征在于，所述触控式显示面板更包括一配向图案，位于所述第一基板与所述第二基板至少其中之一。

12.一种触控式显示面板，其特征在于，所述触控式显示面板具有多个像素区域，且每一像素区域具有一遮光区以及一透光区，所述触控式显示面板包括：

一第一基板；

一第二基板，位于所述第一基板的对向；

一第一阻隔墙结构以及一第二阻隔墙结构，分别位于所述第一基板以及第二基板上，其中所述第一与第二阻隔墙结构位于所述像素区域的所述遮光区内，所述第一阻隔墙结构与所述第二阻隔墙结构之间具有一第二间隙G₂，且G₁＜G₂＜4G₁；以及

一显示介质，位于所述第一基板与所述第二基板之间。

13.如权利要求12所述的触控式显示面板，其特征在于，所述第一基板与所述第二基板之间具有一间隙G，且G₂＜1/2G。

14.如权利要求12所述的触控式显示面板，其特征在于，所述第二间隙介于0.5～1微米。

15.如权利要求12所述的触控式显示面板，其特征在于，所述第一阻隔墙结构与所述第二阻隔墙结构包围至少一像素结构的透光区。

16.如权利要求12所述的触控式显示面板，其特征在于，所述第一阻隔墙结构与所述第二阻隔墙结构具有至少一侧向开口。

17.如权利要求12所述的触控式显示面板，其特征在于，每一像素区域内的所述第一阻隔墙结构或所述第二阻隔墙结构所占的面积为所述像素区域的面积的4～35％。

18.如权利要求12所述的触控式显示面板，其特征在于，所述第一阻隔墙结构与所述第二阻隔墙结构的边缘与所述像素区域的所述遮光区的边缘相距1.5～5微米。

19.如权利要求12所述的触控式显示面板，其特征在于，所述第一阻隔墙结构与所述第二阻隔墙结构的顶部宽度小于底部宽度，且所述第一阻隔墙结构与所述第一基板的表面的夹角为50～90度，所述第二阻隔墙结构的侧壁与所述第二基板的表面的夹角为50～90度。

20.如权利要求12所述的触控式显示面板，其特征在于，所述第一阻隔墙结构与所述第二阻隔墙结构的材料包括透明介电材料或是非透明介电材料，且其介电系数介于1～5。

21.如权利要求12所述的触控式显示面板，其特征在于，所述触控式显示面板更包括：

多个次间隙物，位于所述第一基板及所述第二基板其中之一，其中所述次间隙物与所述第一基板及所述第二基板的另一具有一第三间隙。

22.如权利要求12所述的触控式显示面板，其特征在于，所述触控式显示面板更包括一配向图案，位于所述第一基板与所述第二基板至少其中之一。