CN102221754A

CN102221754A - 具有内嵌触控装置的显示器

Info

Publication number: CN102221754A
Application number: CN 201010148593
Authority: CN
Inventors: 张毅
Original assignee: QIYAN TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: QIYAN TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2010-04-16
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2030-04-16
Also published as: CN102221754B

Abstract

本发明公开了一种具有内嵌触控装置的显示器，包含一第一基板、一第二基板及一设于该第二基板表面的触控装置，其中该第一基板的一表面设有一晶体管阵列及该第二基板的一表面设有一色像素单元阵列，该晶体管阵列及色像素单元阵列彼此面向并对准。该触控装置包含多个电极、多个第一导线及多个第一接垫，各所述多个第一导线连接一该电极及一该第一接垫。该第一基板上另设有多个第二接垫、多个第二导线、多个连接线及多个端子垫，各该第二导线电性连接至一该第二接垫及一该连接线，且至少一该连接线与多个该第二导线电性相连。各该连接线和至少一该端子垫电性相连接，又各该第一接垫与一该第二接垫电性相连。本发明能有效节省显示器的制造成本。

Description

具有内嵌触控装置的显示器

技术领域

本发明涉及一种显示器，特别涉及一种具有内嵌触控装置的显示器。

背景技术

触控面板已被广泛应用于家庭用品、通信装置及电子信息装置等领域，其最常见的用途是作为智能型手机(smart phone)、全球导航装置(GPS)及数码相机(DSC)等输入接口，亦即作为点选或操作显示器的页面的工具，例如：液晶显示器、有源矩阵式有机发光二极体(AMOLED)及等离子体显示器。目前触控面板和显示屏的整合趋势可允许使用者以手指或接触笔选取面板上显示的代表图像(icon)，如此可使智能型手机(smart phone)、全球导航装置(GPS)及数码相机(DSC)执行喜好的功能。此种触控面板亦应用于公共信息查询系统，可以提供公众有效率的操作系统。

传统触控面板包含一透明基板，该透明基板具有多个感测区域所构成的一表面，该等分布的感测区域用于感测使用者以手指或接触笔触摸所造成的信号，以进行输入或控制。该感测区域由透明导电薄膜所构成，例如：氧化铟锡(ITO)，使用者可以触摸显示于显示屏上特定位置的对应透明导电薄膜，即可有效操作该装置。

然而上述显示器及触控面板的结合不仅增加整体的厚度，尚且得考虑组装及对位的问题。另外，触控面板需要于一透明基板实施多道光刻工艺，亦即无法与显示器中光刻工艺整合在一起，并且透明基板会吸收光线造成该组合的整体光穿透率降低。

发明内容

本发明提供一种整合触控感应电路的显示器，亦即是具有内嵌触控装置的显示器，或称一种嵌入式触控(in-cell touch sensor)显示器，可以减少传统触控面板所使用的材料，并通过显示器原有工艺就能完成触控感应电路的部分线路，故能有效节省显示器的制造成本。

本发明一实施例的一种具有内嵌触控装置的显示器，包含一第一基板、一第二基板及一设于该第二基板表面的触控装置，其中该第一基板的一表面设有一晶体管阵列及该第二基板的一表面设有一色像素单元阵列，该晶体管阵列及色像素单元阵列彼此面向并对准。该触控装置包含多个电极、多个第一导线及多个第一接垫，各所述多个第一导线连接一该电极及一该第一接垫。该第一基板上另设有多个第二接垫、多个第二导线、多个连接线及多个端子垫，各该第二导线电性连接至一该第二接垫及一该连接线，且至少一该连接线与多个该第二导线电性相连。各该连接线和至少一该端子垫电性相连接，又各该第一接垫与一该第二接垫电性相连。

本发明一实施例中，该显示器还包含一绕设于所述多个电极周围的保护线路。

本发明一实施例的一种具有内嵌触控装置的显示器，包含一第一基板、一第二基板及一设于该第二基板表面的触控装置，其中该第一基板的一表面设有一晶体管阵列及该第二基板的一表面设有一色像素单元阵列，该晶体管阵列及色像素单元阵列彼此面向并对准。该触控装置包含多个电极、多个第一导线及多个第一接垫，各所述多个第一导线连接一该电极及一该第一接垫，其中所述多个第一接垫分为两群组，又该两群组分别设于该第二基板相对的两侧。该第一基板上还设有多个第二接垫、多个第二导线、多个连接线及多个端子垫，其中所述多个第二接垫分为两群组，又该两群组分别设于该第一基板相对的两侧。各该第二导线电性连接至一该第二接垫及一该连接线，且至少一该连接线与多个该第二导线电性相连。各该连接线和至少一该端子垫电性相连接，又各该第一接垫与一该第二接垫电性相连。

本发明的有益效果在于，可以减少传统触控面板所使用的材料，并通过显示器原有工艺就能完成触控感应电路的部分线路，故能有效节省显示器的制造成本。

附图说明

图1为本发明一实施例的显示器的剖面示意图；

图2为本发明一实施例的触控装置的线路示意图；

图3为本发明一实施例的第一基板上联结线路的示意图；

图4为一第一电极在原色像素间布线的局部放大示意图；

图5为本发明另一实施例的触控装置的线路示意图；

图6为本发明另一实施例的第一基板上联结线路的示意图；以及

图7为本发明再一实施例的触控装置的线路示意图。

其中，附图标记说明如下：

10 显示器 11 第一基板

12 第二基板 13、53、73 触控装置

14 共用电极 15 液晶层

110、510 薄膜晶体管阵列区

111 薄膜晶体管 112、512 联结线路

113、513 绝缘层 121 彩色滤光装置

131、531、731 电极 132、532、732 第一导线

133、533、733 第一接垫 134、534 保护线路

1111 栅极 1112 源极

1113 漏极 1114 像素电极

1121、5121 第二接垫 1122、5122 第二导线

1123、5123 连接线 1124、5124 端子垫

1211 原色像素 1212 黑矩阵框

1311、5311 第一电极

1312～1318、5312～5318 第二电极

1341、1342、5341、5342 导电线丝或参考电极

13111导电线丝

具体实施方式

图1为本发明一实施例的显示器的剖面示意图。一显示器10包含一第一基板11、一第二基板12及一设于该第二基板12表面的触控装置13。该第一基板11表面设有阵列状排列的薄膜晶体管(TFT)111，及该第二基板12表面设有含色像素单元阵列的彩色滤光装置121。然而本发明的应用不因本实施例的液晶显示器所限制，例如：有源矩阵式有机发光二极体(AMOLED)及等离子体显示器等，如具有两个基板及有类似彩色滤光装置的色像素单元阵列的显示器均为本发明的应用保护范围。

该含色像素单元阵列的彩色滤光装置121包含多个原色像素1211(红、蓝、绿三原色)及黑矩阵框1212，又该黑矩阵框1212呈中空格子状围设于各该原色像素1211之间。于所述多个原色像素1211的一表面设有一共用电极(common electrode)14，该共用电极14和该薄膜晶体管111上像素电极1114间形成的电场可以控制液晶层15中液晶分子的旋转方向。触控装置13设于该黑矩阵框1212上，可以如图所示的于该黑矩阵框1212表面延伸。然该触控装置13亦可以设于该黑矩阵框1212和该第二基板12之间，故该触控装置13和该黑矩阵框1212的相对层别并不受此实施例的限制。另外，关于触控装置和该黑矩阵框的相对位置的实施例，或可参见中国台湾专利第M373498号申请的图1、图12～图14。

该第一基板11上另设有一联结线路112(图1未示出，参见图3)，该联结线路112和触控装置13电性相连，而且该联结线路112可以连接至一控制IC元件(图中未示出)。此外，该该联结线路112可以利用形成薄膜晶体管111中栅极1111及源极1112(或漏极1113)的两金属层的工艺一并完成，因此本发明不需要另外增加该联结线路112的相关工艺。

图2为本发明一实施例的触控装置的线路示意图。设于该第二基板12上的该触控装置13包含多个电极131、多个第一导线132及多个第一接垫133，各所述多个第一导线132连接一该电极131及一该第一接垫133。所述多个电极131可分类为多个第一电极1311及多个第二电极1312～1318，各该第一电极1311沿Y方向(或称第二方向)伸展成一列电极，又所述多个第二电极1312在X方向上(或称第一方向)分别对准成多个行(本实施例为7行，即同一行的标号1312～1318)。连接各该电极131的该第一导线132向上延伸至一该第一接垫133，因此所述多个电极131在该第二基板12上仍保持电性独立。

绕设于所述多个电极131周围有至少一保护线路(或参考电极(referenceelectrode))134，可以保护所述多个电极131不受外部电场的干扰而错误检测触控动作，或提供该电极131间的参考电位，以提高触控的灵敏度。该保护线路134连接至图中左上角的一第一接垫133，其包含于所述多个第一接垫133及所述多个电极131的最外围四周的导电线丝1341，以及于位于所述多个第二电极1311两侧的导电线丝1342。底侧的导电线丝1341可以不和导电线丝1342相连接，但此种实施例的导电线丝1342需要和顶侧的导电线丝1341相连接。

图3为本发明一实施例的第一基板上联结线路的示意图。该第一基板11上设置一薄膜晶体管阵列区110及一专为该触控装置13的联结线路112。该联结线路112包含多个第二接垫1121、多个第二导线1122、多个连接线1123及多个端子垫1124。各该第二接垫1121与一该第一接垫133电性相连，亦即该第一基板11和第二基板12以框胶组合，彼此面向的该第二接垫1121与该第一接垫133可通过异向性导电胶而电性连接(参见图2)。亦可以使用其他电性导通方式，使各对对应的该第二接垫1121与一该第一接垫133垂直导通。所述多个第二导线1122和多个连接线1123位于不同层别的金属层，如前所述，可分别位于该薄膜晶体管111中源极1112(或漏极1113)及栅极1111的相同的两金属层中。

各该第二导线1122电性连接至一该第二接垫1121及一该连接线1123。部分该连接线1123与多个该第二导线1122电性相连，其于彼此间的绝缘层113间形成复数通孔，并于通孔填入金属或导电材料以垂直导通，图3中通孔的位置是以圆点表示节点所在位置。又通过一连接线1123电性连接的该等第二导线1122对应至沿X方向对准同一行的第二电极1312～1318，因此实施例为一个二维位置触控显示屏的发明。各该端子垫1124和一该连接线1123相连接，及可以连接至一控制IC元件(图中未示出)。

图4为一沿Y方向延伸的第一电极的局部放大示意图。该第一电极1311由一网格状的导电线丝13111所构成，其设于该原色像素1211间黑矩阵框1212上。又该第二电极1312～1318亦由类似的网格状的导电线丝所构成，并同样位于该黑矩阵框1212所在处，因此该第一电极1311及第二电极1312不会造成该显示器10的光穿透率下降。

图5为本发明另一实施例的触控装置的线路示意图。本实施例的触控装置53将多个第一接垫533分为两个群组，该两个群组分别设于该第二基板12相对的两侧，本实施例在该第二基板12的上下两侧。因此，多个第一导线532自所述多个电极531分别往上下两侧延伸，并各自连接至一该第一接垫533。相较于图2，本实施例中自靠近下侧的部分电极531引出的第一导线532的长度较短，因此可以降低电阻值而提升该触控装置53的电气特性，尤其适用于大型显示器。

绕设于所述多个电极531周围有至少一保护线路(或参考电极(referenceelectrode))534，可以保护所述多个电极531不受外部电场的干扰而错误检测触控动作，或提供该电极531间的参考电位，以提高触控的灵敏度。该保护线路534连接至图中左上角的一第一接垫533，其包含于所述多个第一接垫533及所述多个电极531的最外围四周的导电线丝5341，以及位于所述多个第一电极5311两侧的导电线丝5342。底侧的导电线丝5341并未和导电线丝5342相连接。

图6为本发明另一实施例的第一基板上联结线路的示意图。该第一基板11上设置该薄膜晶体管阵列区510及一专为该触控装置53的联结线路512。该联结线路512用于连接图5中触控装置53至控制IC元件(图中未示出)，其包含多个第二接垫5121、多个第二导线5122、多个连接线5123及多个端子垫5124。所述多个第二接垫5121亦分为两个群组，该两个群组分别设于该第一基板11相对的上、下两侧。各该第二接垫5121与一该第一接垫533(参见图5)电性相连，亦即该第一基板11和第二基板12以框胶组合，彼此面向的该第二接垫5121与该第一接垫533可通过异向性导电胶而电性连接。亦可以使用其他电性导通方式，使各对相对应的该第二接垫5121与一该第一接垫533垂直导通。所述多个第二导线5122和多个连接线5123位于不同层别的金属层。

各该第二导线5122电性连接至一该第二接垫5121及一该连接线5123，同样所述多个第二导线5122及多个连接线5123也分为上、下两个群组。部分该连接线5123与多个该第二导线5122电性相连，其于彼此间的绝缘层513间形成多个通孔，并于通孔填入金属或导电材料以垂直导通，图6中通孔的位置是以圆点表示节点所在位置。又通过一连接线5123电性连接的该等第二导线5122对应至沿X方向对准同一行的第二电极5312～5318，因此本实施例为一个二维位置触控显示屏的发明。各该端子垫5124和一该连接线5123相连接。

图7为本发明再一实施例的触控装置的线路示意图。设于该第二基板12上的该触控装置73包含多个电极731、多个第一导线732及多个第一接垫733，各所述多个第一导线732连接一该电极731及一该第一接垫733。所述多个电极731沿Y方向(或称第二方向)对齐共有六列，又所述多个电极731沿X方向上(或称第一方向)对齐共有七行。连接各该电极731的该第一导线732向上或向下延伸至一该第一接垫733，又所述多个第一接垫733也分为上、下两群组以缩短部分该第一导线732的长度。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本领域技术人员仍可能基于本发明的启示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为以下的权利要求保护范围所涵盖。

Claims

1.一种具有内嵌触控装置的显示器，包含：

一第一基板，其一表面设有晶体管阵列；

一第二基板，其一表面设有色像素单元阵列，该晶体管阵列及色像素单元阵列彼此面向并对准；

一触控装置，设于该第二基板上，其包括多个电极、多个第一导线及多个第一接垫，各所述多个第一导线连接一该电极及一该第一接垫；以及

一联结线路，设于该第一基板上，该联结线路包括多个第二接垫、多个第二导线及多个连接线，各该第二导线电性连接至一该第二接垫及一该连接线，且至少一该连接线与多个该第二导线电性相连；

其中各该第一接垫与一该第二接垫电性相连。

2.根据权利要求1的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该联结线路还包含多个端子垫，且各该连接线和至少一该端子垫电性相连接。

3.根据权利要求1的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该显示器还包含一绕设于所述多个电极周围的保护线路或参考电极。

4.根据权利要求3的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该保护线路或该参考电极包含位于所述多个第一接垫及所述多个电极的外围四周的第一导电线丝，以及于位于所述多个电极两侧的多个第二导电线丝。

5.根据权利要求4的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个第二导电线丝仅一侧端部连接至该第一导电线。

6.根据权利要求4的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该保护线路或参考电极与一该第一接垫相连接。

7.根据权利要求1的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，各该电极为一网格状的导电线丝网，该导电线丝网对准于该色像素单元阵列的间隔而设置于该第二基板上。

8.根据权利要求1的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个电极包含多个沿第二方向伸展的第一电极及多个在第一方向分别对准成多个行的第二电极。

9.根据权利要求1的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个第二导线及所述多个连接线间有至少一绝缘层隔开，又该绝缘层上设有多个通孔及有多个金属或导电材料填入所述多个通孔内，通过所述多个金属或导电材料使得一该连接线与多个该第二导线电性相连。

10.根据权利要求1的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该晶体管阵列包含至少两金属层，所述多个第二导线及所述多个连接线系分别和该两金属层位于相同的一层。

11.一种具有内嵌触控装置的显示器，包含：

一第一基板，其一表面设有晶体管阵列；

一触控装置，设于该第二基板上，其包括多个电极、多个第一导线及多个第一接垫，各所述多个第一导线连接一该电极及一该第一接垫，其中所述多个第一接垫分为两个第一接垫群组，又该两个第一接垫群组分别设于该第二基板相对的两侧；以及

其中各该第一接垫与一该第二接垫电性相连。

12.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该联结线路还包含多个端子垫，且各该连接线和至少一该端子垫电性相连接。

13.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该显示器还包含一绕设于所述多个电极周围的保护线路或参考电极。

14.根据权利要求13的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该保护线路或参考电极包含于所述多个第一接垫及所述多个电极的外围四周的第一导电线丝，以及于位于所述多个电极两侧的多个第二导电线丝。

15.根据权利要求14的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个第二导电线丝仅一侧端部连接至该第一导电线丝。

16.根据权利要求14的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该保护线路或参考电极与一该第一接垫相连接。

17.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，各该电极为一网格状的导电线丝网，该导电线丝网对准于该色像素单元阵列的间隔而设置于该第二基板上。

18.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个电极包含多个沿第二方向伸展的第一电极及多个在第一方向分别对准成多个行的第二电极。

19.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个第二导线及所述多个连接线间有至少一绝缘层隔开，又该绝缘层上设有多个通孔及有多个金属或导电材料填入所述多个通孔内，通过所述多个金属或导电材料使得一该连接线与多个该第二导线电性相连。

20.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该晶体管阵列包含至少两金属层，所述多个第二导线及所述多个连接线分别和该两金属层位于相同的一层。

21.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个第二接垫分为两个第二接垫群组，该两个第二接垫群组分别设于该第一基板相对两侧。