CN101770312A - 触控显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控显示面板，其包含有一显示面板、一第二基板、至少一第一间隔件以及至少一触控感测元件。显示面板包含一第一基板与多个显示元件。第一基板具有一显示面以及一非显示面，显示元件设置在第一基板的显示面上。第二基板与第一基板相对设置，且设置在第一基板的非显示面的一侧。第一间隔件设置在第一基板与第二基板之间，并使第一基板与第二基板之间维持一间距。触控感测元件包含一感应导电焊盘以及一触控凸块，其中感应导电焊盘与触控凸块之间具有一间隙。本发明的触控显示面板不会有公知外加式触控显示面板透光率下降的问题，也不会有公知内嵌式触控显示面板开口率降低的情况，从而可以达到最佳的显示品质。

Description

触控显示面板

技术领域

本发明涉及一种触控显示面板，尤其涉及一种具有高开口率与高透光率的触控显示面板。

背景技术

在现今各种消费性电子产品市场中，个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)、移动电话(mobile Phone)及笔记本电脑(notebook)等便携式电子产品乃至于个人电脑、数字家电系统已逐渐使用触控面板(touch displaypanel)作为使用者与电子装置间的数据沟通界面工具。使用触控面板时，使用者可直接通过屏幕上显示的物件进行操作与下达指令，因此可提供使用者更人性化的操作界面。此外电子产品的设计都以轻、薄、短、小为方向，因此在产品设计上希望能节省如按键、键盘、鼠标等传统输入装置的设置空间，因此搭配触控式面板的显示装置已逐渐成为各种电子产品的关键零件。

触控显示面板依据其结构，可以分为外加式触控显示面板以及内嵌式触控显示面板。外加式触控显示面板除了一显示面板外，还需再外加一独立的触控面板在显示面板的显示面上，因此使用者在观看显示面板所呈现的图像时，可通过触控面板来感测其触控位置。但由于其触控面板设置在显示面板的显示面上，因此会降低整个触控显示面板的透光率，进而影响其画面品质。内嵌式触控屏幕，则整合其触控功能于公知的显示面板内部，故同一面板即同时具有输入与输出的功能。但是若将触控感测元件与显示元件一起形成在基板上时，则会有开口率降低的问题，同样也会影响其显示品质。

发明内容

本发明于是提出一种触控显示面板，不仅不会降低显示面板的透光率，也不会牺牲其开口率，且同时具有多点触控的功能。

本发明所提出的触控显示面板，其包含有一显示面板、一第二基板、至少一第一间隔件以及至少一触控感测元件。显示面板包含一第一基板与多个显示元件。第一基板具有一显示面以及一非显示面，显示元件设置在第一基板的显示面上。第二基板与第一基板相对设置，且设置在第一基板的非显示面的一侧。第一间隔件设置在第一基板与第二基板之间，并使第一基板与第二基板之间维持一间距。触控感测元件包含一感应导电焊盘以及一触控凸块，其中感应导电焊盘与触控凸块之间具有一间隙。

本发明所提供的触控显示面板，通过触控感测元件中的感应导电焊盘与触控凸块来感测触控位置，感测的方式可通过两者的电性接触或者检测两者之间电容值的改变来达成。本发明的触控显示面板由于位在显示面板的非显示面的一侧，因此不会有公知外加式触控显示面板透光率下降的问题，也不会有公知内嵌式触控显示面板开口率降低的情况，因此可以达到最佳的显示品质。

附图说明

图1显示了本发明第一实施例的触控显示面板结构示意图。

图2与图3显示了本发明触控显示面板在外力按压时的结构示意图。

图4显示了本发明另一实施例的触控显示面板示意图。

图5显示了本发明另一实施例的触控显示面板示意图。

图6显示了本发明触控显示面板的感测阵列结构示意图。

上述附图中的附图标记说明如下：

100触控显示面板；102显示面板；

104第二基板；106第一间隔件；

108触控凸块；110导电层；

112感测导电焊盘；113触控感测元件；

114第一基板；116显示元件

118显示面；120非显示面

122第二间隔件；124流体层

126封胶；130感测单元

132信号读取元件；134栅极

136源极；138漏极

140扫描线；142读取线

具体实施方式

为使本领域普通技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的多个较佳实施例，并配合附图，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。

请参考图1，其显示为本发明第一实施例的触控显示面板结构示意图。如图1所示，本发明的触控显示面板100包含一显示面板102、一第二基板104，以及位于显示面板102与第二基板104之间的至少一第一间隔件106、至少一接触凸块108、一导电层110以及至少一感应导电焊盘112。显示面板102较佳为一可挠式面板，或者是其他略可弯曲的面板，例如一有机电激发光显示面板、一反射式液晶显示面板或一电泳显示面板，但不以此为限。显示面板102包含一第一基板114以及多个显示元件116。第一基板114较佳者为一软质基板，但也可以是或硬质基板例如玻璃基板、塑胶基板或石英基板等。第一基板114具有一显示面118以及一非显示面120，其中各显示元件116会设置在第一基板114面对显示面118的一侧上。显示元件116包含各种具有显示功能的元件与其组合，例如当显示面板102为有机电激发光显示面板时，显示元件116可以是有机二级管发光元件。第二基板104与显示面板102相对平行设置，并位于第一基板114的非显示面120的一侧。第二基板104可以为各种透明或不透明基板，较佳者为一硬质基板，但也可以是软质基板。

如图1所示，第一间隔件106设置在第一基板114与第二基板104之间，其主要作为主间隔件(main spacer)之用，故会平均地散布在第一基板114与第二基板104之间，并使第一基板114与第二基板104维持一固定的间距。第一间隔件106较佳选用具有弹性的材料，例如是橡胶。触控凸块108、导电层110与感应导电焊盘112三者形成一触控感测元件113，为本发明触控显示面板100实现感测功能的主要物件。在本实施例中，触控凸块108设置在第二基板104面对第一基板114的一侧，导电层110设置在第二基板104上，并至少覆盖在触控凸块108的表面，而感应导电焊盘112则设置在第一基板114面对第二基板104的一侧，并对应设置于触控凸块108的上方，使得感应导电焊盘112与导电层110的顶面间在无外力存在的情况下具有一间隙d。触控凸块108的材料可以和第一间隔件106一样是弹性的材料，并利用相同的工艺加以制作，但不以此为限；导电层110和感应导电焊盘112则包含各种导电材料。在本实施例中，导电层110作为一共通电极(commonelectrode)，并电性连接一共通电位，而感应导电焊盘112则会电性连接一信号读取元件(图1未示出)，但不以此为限，举例而言，感应导电焊盘112也可作为共通电极并电性连接一共通电位，而导电层110则可电性连接一信号读取元件。

如图1所示，在第一基板114与第二基板104之间还具有一封胶126以及一流体层124。封胶126设置于第一基板114与第二基板104的外围区域，使得第一基板114与第二基板104通过此封胶126而彼此接合。流体层124设置于第一基板114、第二基板104与封胶126所形成的腔室内，其可以是各种气态或液态的流体物质，以不阻碍外力按压为原则。

关于本发明触控显示装置的触控感测方式，请参考图2，其显示为本发明触控显示面板于外力按压时的结构示意图。如图2所示，当使用者使用输入装置例如触控笔或手指在显示面板102的显示面118的一侧进行触控输入时，输入装置会按压显示面板102的某一位置，使此位置的显示面板102因外力而产生形变。形变的结果会使得感应导电焊盘112往导电层110的方向移动，最后会直接接触到导电层110。换句话说，按压的结果将使导电层110与感应导电焊盘112电性连接。在本实施例中，由于导电层110连接共通电位，故当外力按压而使得导电层110与感应导电焊盘112电性连接时，连接于感应导电焊盘112的信号读取元件(图2未示出)即可检测到此共通电位所代表的触控信号，再经由相关电路进行运算，即可感测其触控位置。另外，在外力按压的过程中，第一间隔件106的设置可确保第一基板114与第二基板104之间维持固定的间距，以避免在无外力的情况下感应导电焊盘112和导电层110接触导致误动作。关于本发明触控阵列中通过感应导电焊盘112与信号读取元件感知平面位置的详细说明，将在后文中描述。

除了上述通过外力按压使感应导电焊盘112与导电层110直接电性连接的方式外，在本发明另一实施例中，也可通过检测感应导电焊盘112与导电层110之间电容值变化的方式，来达成触控感测的效果。请参考图3，其显示为本发明另一实施例的触控显示面板的结构示意图。如图3所示，调整第一基板114与第二基板104的间距、通过选择第一基板114的材料以调整其可挠性或是调整第一间隔件106的配置位置，可使得显示面板102在外力按压时仅产生有限度的形变，此时感应导电焊盘112与触控凸块108并不会如第一实施例会彼此电性连接，而会具有一间隙d’。在本实施例中，由于外力按压使得感应导电焊盘112与导电层110顶部的间隙改变，故感应导电焊盘112与导电层110之间的电容值也会随之变化。连接于感应导电焊盘112的信号读取元件即可检测此电容变化值，而感知外力的触控位置。值得注意的是，在本实施例以电容改变值为检测信号时，流体层124较佳选用具有适当介电常数的液体材料，以增加触控感测的灵敏度，但不以此为限。

请再参考图1、图2与图3，在本发明另一实施例中，触控显示面板100可选择性地设置有一第二间隔件122。第二间隔件122会位于第二基板104面对第一基板114的一侧上，并利用与第一间隔件106相同的工艺加以制作，但不以此为限。第二间隔件122作为副间隔件(sub spacer)之用，其功能在当显示面板102受外力按压时避免显示面板102产生过度形变而导致显示面板102或其他元件毁损。第一间隔件106、第二间隔件122与触控凸块108因具备不同功能而可具有不同的高度，举例来说，在图2所显示的导电层110与感应导电焊盘112因外力按压而电性接触的实施例中，第一间隔件106的高度大于第二间隔件122以及触控凸块108的高度，而第二间隔件122的高度小于或等于触控凸块108的高度，使得导电层110与感应导电焊盘112能顺利接触。而在图3所显示的检测导电层110与感应导电焊盘112电容变化值的实施例中，第一间隔件106的高度大于第二间隔件122以及触控凸块108的高度，而第二间隔件122的高度则会大于或等于触控凸块108的高度，以能顺利检测导电层110与感应导电焊盘112的电容改变值。

在本发明另一实施例中，触控凸块108和第二间隔件122的相对位置可以互换。请参考图4，其显示为本发明的另一实施例的触控显示面板示意图。如图4所示，触控凸块108以及第二间隔件122设置第一基板114非显示面120的一侧，而感应导电焊盘112则设置在第二基板104面对第一基板114的一侧并对应触控凸块108，同样也可达到图2与图3中因外力按压而检测触控位置的效果。

本发明另一实施例中，导电层110不仅设置在触控凸块108的表面，也可以视工艺的需求而设置在第二基板104以及第二间隔件122的表面，甚至是第一间隔件106的表面，但以不妨碍各间隔件的功能行使为原则。或者，请参考图5，其显示为本发明另一实施例的触控显示面板结构示意图。在此实施例中，也可毋需设置导电层110，而直接以有导电特性的触控凸块108来取代导电层110，并将触控凸块108直接连接至一共通电位。在此实施例中，触控凸块108为导电材料，较佳者为具有弹性的导电材料。

如上述实施例所述，本发明由于将主要的触控感测元件113，例如导电层110、触控凸块108以及感应导电焊盘112设置在显示面板102的非显示面120的一侧，因此不会有如公知外加式的触控显示面板透光率下降的问题。另一方面，触控感测元件113也并非和显示元件116设置在第一基板114的显示面116上，因此也不会有内嵌式触控显示面板开口率变小的问题，故本发明的液晶显示面板100并不会因导入了触控元件而影响原先显示面板的显示品质。

请参考图6，其显示为本发明触控显示面板的感测阵列结构示意图。如图6所示，本发明的触控显示面板100包含多条扫描线140(包含GL1至GLn)、多条读取线142(包含RL1至RLn)、多个信号读取元件132、多个感应导电焊盘112以及多个第一间隔件106。各扫描线140与各读取线142大体上彼此垂直，而形成棋盘状的阵列结构。依照各感应导电焊盘112与各第一间隔件106的相对位置，可在触控感测阵列上划分出多个感测单元130。每个感测单元130内设置有一第一间隔件106以及一感应导电焊盘112，但并不以此为限。在本发明另一实施例中，感测单元130内也可以设置有一感应导电焊盘112以及多个第一间隔件106，或者，在另一实施例中，也可以是多个感测单元130共用同一个第一间隔件106，例如在四个感测单元130中对应设置一个第一间隔件106。上述不同的实施方式可依产品设计而作不同的调整。可以了解的是，感测单元130内也会具有一感应凸块108以及一导电层110，对应设置于感应导电焊盘112的另一侧，但为了清楚描述，图6并未显示感应凸块108与导电层110。

如图6所示，每个感应导电焊盘112电性连接一信号读取元件132，例如一薄膜晶体管，其包含一栅极134、一源极136以及一漏极138。信号读取元件132中的栅极134会电性连接至扫描线140，源极136电性连接至感应导电焊盘112，而漏极138则电性连接至读取线142。因此，当感应导电焊盘112接收一触控信号(例如是图2的导电层110与感应导电焊盘112的电性接触，或者是图3的电容变化值)时，此信号会经由信号读取元件132的源极136，传至漏极138，再经由读取线142传送至相关电路，并利用扫描线140的扫描时间配合读取线142所读取的触控信号，即可检测出输入信号的位置。

通过上述的结构，本发明的触控显示面板100也可提供多点触控的功能。如图6所示，当触碰在触控显示面板100上同一行的感测单元130，例如同时触碰A、B两处，扫描线140的GL1在进行扫描时同时驱动此行的信号读取元件132的栅极134，而触碰点A、B两处感测单元130内的感应导电焊盘112检测到触控信号，其触控信号则分别通过读取线142中的RL1以及RL3输出，再通过相关电路即可分别感知其触碰位置。而当手指触碰于触控显示面板100同一列的感测单元130时，例如同时触碰A、C两处时，扫描线140的GL1会先开启，读取线142的RL1会感知一触控信号，而随着扫描线140依序往下扫描，当扫描至GL3时，读取线RL1也会感知一触控信号，因此通过不同的扫描时间点，虽然同一列的感测单元130共用同一读取线142，但在相关电路于不同时间点接受信息的情况下，仍可感知多点触碰的位置。

综上而言，本发明的触控显示面板通过感应导电焊盘与导电层之间的电性连接或是电容改变值来检测触碰位置，并支持多点触控的功能。且触控感测单元设置于显示面板的非显示面，因此不会影响显示面板的显示品质，可有效克服公知因加入触控功能而牺牲显示品质的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。

Claims (19)

1.一种触控显示面板，包含：

一显示面板，包括一第一基板与多个显示元件，其中该第一基板具有一显示面与一非显示面，且所述多个显示元件设置于该第一基板的该显示面上；

一第二基板，与该第一基板相对设置，其中该第二基板位于该第一基板的该非显示面的一侧；

至少一第一间隔件，设置于该第一基板与该第二基板之间，且该第一基板与该第二基板通过该第一间隔件维持一间距；以及

至少一触控感测元件，设置于该第一基板与该第二基板之间，该触控感测元件包含：

一感应导电焊盘；以及

一触控凸块，与该感应导电焊盘相对设置，且该感应导电焊盘与该触控凸块之间具有一间隙。

2.如权利要求1所述的触控显示面板，其中该感应导电焊盘设置于该第一基板面对该第二基板的一侧，该触控凸块设置于该第二基板面对该第一基板的一侧。

3.如权利要求1所述的触控显示面板，其中该感应导电焊盘设置于该第二基板面对该第一基板的一侧，该触控凸块设置于该第一基板面对该第二基板的一侧。

4.如权利要求1所述的触控显示面板，还包含至少一第二间隔件，设置于该第一基板与该第二基板之间。

5.如权利要求4所述的触控显示面板，其中该第一间隔件具有一第一高度，该第二间隔件具有一第二高度，该触控凸块具有一第三高度。

6.如权利要求5所述的触控显示面板，其中该第一高度大于该第二高度与该第三高度。

7.如权利要求5所述的触控显示面板，其中该第二高度与该第三高度实质上相同。

8.如权利要求1所述的触控显示面板，还包含一封胶与一流体层，该封胶将该第一基板与该第二基板接合，且该流体层设置于该第一基板、该第二基板与该封胶之间。

9.如权利要求1所述的触控显示面板，其中该触控凸块还包含一导电层，设置于该触控凸块面对该感应导电焊盘的一侧。

10.如权利要求9所述的触控显示面板，其中该导电层电性连接一共通电位。

11.如权利要求1所述的触控显示面板，其中该触控凸块包含导电材料。

12.如权利要求11所述的触控显示面板，其中该触控凸块电性连接一共通电位。

13.如权利要求1所述的触控显示面板，其中该第一间隔件包含弹性材料。

14.如权利要求1所述的触控显示面板，其中该显示面板受一外界压力按压时，该触控凸块与该感应导电焊盘接触。

15.如权利要求1所述的触控显示面板，其中该显示面板受一外界压力按压时，该触控凸块与该感应导电焊盘之间的该间隙缩减。

16.如权利要求1所述的触控显示面板，还包含一信号读取元件，其中该感应导电焊盘电性连接该信号读取元件。

17.如权利要求16所述的触控显示面板，还包含一扫描线与一读取线，其中该信号读取元件包含一栅极、一源极以及一漏极，该源极电性连接该感应导电焊盘，该栅极电性连接该扫描线，且该漏极电性连接该读取线。

18.如权利要求1所述的触控显示面板，其中该显示面板包含一可挠式面板。

19.如权利要求1所述的触控显示面板，其中该显示面板包含一有机电激发光显示面板、一反射式液晶显示面板或一电泳显示面板。

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