CN101644981A - 具有触控功能的光学显示器 - Google Patents

Abstract

本发明一种具有触控功能的光学显示器，是在一薄膜晶体管阵列基板的每一画素区部位设置有多条相互交错且彼此不相接触的第一电极与第二电极，以及于该些第一电极与第二电极上方设置一绝缘层，再于绝缘层上方设置多个画素电极，每一画素电极透过一个导电接触孔与薄膜晶体管阵列基板电性连接，另，第一电极具有第一接触面，第二电极具有第二接触面，且第二接触面在光学显示器屏幕表面受触压时与第一接触面接触并据以产生电阻阻抗效应，以便判断出触压点的位置。

Description

具有触控功能的光学显示器

技术领域

本发明涉及光学显示器，更详而言，是指一种具有触控功能的光学显示器。

背景技术

触控面板的使用因具备操控便利性，故为许多科技产品所应用，以光学显示器为例，诸多业者常在显示面板外侧附加触控面板，并将其等相互电性连接以达到触点控制的目的。

一般的电阻式触控面板结构通常包括有一上、下透明基板、分别形成于上、下透明基板内面的对向电极、位于上、下透明基板之间的间隔物(spacer)以及用以将上、下透明基板结合的封胶，但，上述各个构件的形成，经常须经过繁琐的工艺始能制得，且构件总和的厚度与重量，将增添光学显示器整体厚度与重量的负担，不利于产品朝精致化方向的发展，况且，触控面板装设在接近观看者的一侧，当影像穿过上、下透明基板而显现于外时，该二透明基板将造成光的穿透率下降，使得显示器的光学显示效果受到折扣。

有鉴于此，本案发明人本于精益求精的精神，努力开发研究，终而有本发明的产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有触控功能的光学显示器，可降低显示器整体厚度与重量，并可避免影响光学显示效果。

为达成上述的目的，本发明所提供的一种具有触控功能的光学显示器包含一表面具有多个画素区的薄膜晶体管阵列基板；一第一绝缘层完全覆盖于该薄膜晶体管阵列基板上；多条第一电极沿着一第一方向并列设置于第一绝缘层上，且至少有部分第一电极具有至少一第一接触面；另有多条第二电极沿着与第一方向呈交错的第二方向并列设置于第一绝缘层上，且第二电极具有多个突起部以不相接触的方式跨越对应的第一电极，各突起部具有面对第一接触面的一第二接触面；而一第二绝缘层则覆盖该些第一电极与该些第二电极；最后，将多个画素电极设于该第二绝缘层上，且每一画素电极皆透过一导电接触孔与该薄膜晶体管阵列基板电性连接。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的显示器结构图；

图2为本发明上述较佳实施例的一画素与触控感应结构的分解立体图；

图3为本发明上述较佳实施例的一画素与触控感应结构的结合立体图；

图4为图3的4-4方向剖视图；

图5为图3的5-5方向剖视图；

图6为一局部立体图，揭示电极是以间隔方式与显示器的系统端电性连接；

图7为一局部立体图，揭示多条电极相互电性连接后再外接至显示器的系统端。

【主要组件符号说明】

1液晶显示器

10对向电极基板12彩色滤光层      14液晶层

16薄膜晶体管阵列基板            161表面

162数据线       163扫描线       164画素区

165晶体管       18背光模块      19系统端

20第一绝缘层    201上表面       22第一电极

221第一接触面   22a第一条第一电极

22b末条第一电极

24第二电极      24a第一条第二电极

24b末条第二电极25突起部         251垂直电极

251a顶缘        252水平电极     253第二接触面

254间隙

26第二绝缘层    261绝缘凸块     262顶面

28画素电极      30导电接触孔

D1第一方向      D2第二方向

具体实施方式

图1所揭示的为本发明一较佳实施例以液晶显示器1为例的光学显示器，该液晶显示器1具有触控功能，其结构自上而下包括有一对向电极基板10、一彩色滤光层12、一液晶层14、一薄膜晶体管阵列基板16与一背光模块18，其中，彩色滤光层12是使液晶显示器1达到彩色化目的，背光模块18则是提供液晶显示器1显示时所需的光源，另，图3揭示液晶显示器1尚包括有一系统端19，该系统端19具有整合液晶显示器1的多项功能的功效，例如显示功能及检测判断出本发明结构达成触控功能等，以下，请配合图2至图5所示，兹就本发明可达成触控功能的结构叙述，

其中：

该薄膜晶体管阵列基板16具有一表面161，以及多条数据线162与扫描线163相互交错设于该表面161，且彼此交织形成有多个画素区164，每一画素区164具有一个晶体管165。

一第一绝缘层20完全覆盖该薄膜晶体管阵列基板16的该些数据线162、扫描线163与画素区164，且具有一平坦的上表面201。

多条透明材料制成的第一电极22沿着一第一方向D1并列设置于该第一绝缘层20的上表面201，且第一电极22的顶面构成一第一接触面221，在本实施例中，每一第一电极22的一端电性连接至该系统端19。

多条透明材料制成的第二电极24沿着与该第一方向D1交错的一第二方向D2并列设置于该第一绝缘层20的上表面201，在本实施例中，第一方向D1与第二方向D2以正交为佳，请续参阅图2、图4所示，每一第二电极24在其延伸方向上对应每一第一电极22的部位皆形成一个突起部25，每一突起部25由二垂直电极251及一水平电极252构成，又，垂直电极251具有一顶缘251a高于第一电极22的第一接触面221，水平电极252的两端则与垂直电极251的顶缘251a连接，且水平电极252在第二方向D2上的面宽大于第一电极22在第二方向D2上的面宽，因此造成突起部25以不相接触的方式跨越对应的第一电极22，一间隙254则形成于每一突起部25与第一电极22之间，又，第二电极24在突起部25的水平电极252面对第一接触面221的一面为一第二接触面253，每一第二电极24的一端亦电性连接至该系统端19。

一第二绝缘层26是经化学气相沉积成膜法(Chemical VaporDeposition，CVD)制得，该第二绝缘层26完全覆盖所有的第一电极22、第二电极24与尚余部分裸露上表面201的第一绝缘层20，多个绝缘凸块261亦经化学气相沉积成膜法制得，并形成于第一电极22与第二电极24的突起部25之间，在本实施例中，绝缘凸块261是于沉积形成该第二绝缘层26的过程中，因绝缘材料自然地往各间隙254处成长而一并制得，前述绝缘凸块261并紧邻在第二电极24的边缘处，具有强化第二电极24对应该处的抗破坏强度的效，该第二绝缘层26另具有一顶面262。

多个画素电极28是设于该第二绝缘层26的顶面262，且每一画素电极28对应着一个画素区164。

另有多个导电接触孔30贯穿该第一绝缘层20与该第二绝缘层26，据以将各个画素电极28与该薄膜晶体管阵列基板16的晶体管165电性连接。

以上为本发明较佳实施例达成可感应触控位置功能的结构，在使用该液晶显示器1并施以一触压作用力于液晶显示器1的表面时，对应触压部位的第二电极24的突起部25将因应变形，导致第二接触面253触及第一接触面221，据以产生电阻阻抗效应，此时液晶显示器1的系统端19将因检测到电流阻抗变化而快速地判断出触压作用力的所在位置，以便便于后续的显示操控。

本发明的液晶显示器1内建触控感应结构，一并解决现有技术将触控面板以外加方式制作造成厚度及重量增加的缺失，且触控感应结构位在彩色滤光层12与背光模块18之间，因此可降低损及光穿透率，而维持良好的光学显示效果。

在上述实施例中，电极数目与系统端19的关系是采用每一电极各别电性连接至系统端19，因电极呈细致密布，因此对于以手指或触控笔作为触点操控使用时，系统端19仍可快速地判断出触点位置；而在液晶显示器1的设计是以手指作为触点操控时，则可改变电极数目与系统端19的连接关系，如图6所示的第一(第二)电极22(24)是采用间隔方式与系统端19电性连接，但，所间隔的电极数目不以一条为限制，但连接有系统端19的第一(第二)电极22(24)间的距离是设定在0.7公分以内，此范围界定乃因以手指作为触压时，指尖前端接触液晶显示器1表面的涵盖宽度至多在0.7公分左右，因此系统端19仍可透过检测到在该范围内所产生的电流阻抗变化而正确地判断出触点位置，同理，可在图3的架构下，选择将两相邻的第一电极22与两相邻的第二电极24的距离设计在小于或等于0.7公分的范围，以便适用于以手指为触控的场合使用。

又，电极数目与系统端19的关系亦可设计成如图7所示，即，预先将该些第一电极22与第二电极24分别以数条为一组的方式划分成数个分群，每一分群的电极预先相互电性连接后，再于末端外接至该系统端19，且每一分群当中的第一条第一(第二)电极22a(24a)至末条第一(第二)电极22b(24b)的距离小于或等于0.7公分，此一分群设计，仍能维持该系统端19的检测判断功能。

另须说明的是，在图6与图7所示的结构型态中，并非每一条的电极皆与系统端19电性连接，因此，只需在与系统端19电性连接的对应电极末端接设一接合垫(pad)即可，也因此，可降低电极末端连接接合垫的数目，而达到降低成本支出的目的。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构变化，理应包含在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种具有触控功能的光学显示器，其特征在于包含：

一薄膜晶体管阵列基板，具有一表面及于该表面设有多条数据线与扫描线，该些数据线与扫描线相互交错定义出多个画素区；

一第一绝缘层，覆盖该薄膜晶体管阵列基板的该些数据线、扫描线与画素区，该第一绝缘层具有一上表面；

多条第一电极，沿着一第一方向并列设置于该第一绝缘层的上表面，其中至少有部分的第一电极具有至少一第一接触面；

多条第二电极，沿着一与该第一方向呈交错的第二方向并列设置于该第一绝缘层的上表面，该些第二电极具有多个突起部以不相接触的方式跨越对应的第一电极，且各突起部具有面对第一接触面的一第二接触面；

一第二绝缘层，覆盖该些第一电极与该些第二电极，该第二绝缘层具有一顶面；

多个画素电极，形成于该第二绝缘层的顶面，且每一画素电极对应一个画素区；以及

多个导电接触孔，贯穿该第一绝缘层与该第二绝缘层而电性连接画素电极与该薄膜晶体管阵列基板。

2.如权利要求1所述具有触控功能的光学显示器，其特征在于，还包括多个绝缘凸块形成于第一电极与第二电极的突起部之间，且各绝缘凸块位于接近第二电极突起部的边缘处。

3.如权利要求2所述具有触控功能的光学显示器，其特征在于，所述绝缘凸块与该第二绝缘层是一体成型。

4.如权利要求1所述具有触控功能的光学显示器，其特征在于，所述第二电极的突起部由二垂直电极及连接该二垂直电极的一水平电极构成，其中，垂直电极具有一顶缘高于第一电极的第一接触面，水平电极的两端与垂直电极的顶缘连接，且水平电极在第二方向上的的面宽大于第一电极在第二方向上的面宽。

5.如权利要求1所述具有触控功能的光学显示器，其特征在于，所述第一电极以数条为一组的方式划分成数个分群，每一分群中的第一条第一电极至末条第一电极的距离小于或等于0.7公分。

6.如权利要求1所述具有触控功能的光学显示器，其特征在于，所述第二电极以数条为一组的方式划分成数个分群，每一分群中的第一条第二电极至末条第二电极的距离小于或等于0.7公分。

7.如权利要求1所述具有触控功能的光学显示器，其特征在于，所述第一电极划分成数个分群，每一分群由数条第一电极电性连接构成，且每一分群中的第一条第一电极至末条第一电极的距离小于或等于0.7公分。

8.如权利要求1所述具有触控功能的光学显示器，其特征在于，所述第二电极划分成数个分群，每一分群由数条第二电极电性连接构成，且每一分群中的第一条第二电极至末条第二电极的距离小于或等于0.7公分。

9.如权利要求1所述具有触控功能的光学显示器，其特征在于，所述两相邻的第一电极的距离小于或等于0.7公分。

10.如权利要求1所述具有触控功能的光学显示器，其特征在于，所述两相邻的第二电极的距离小于或等于0.7公分。

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