CN102289310B - 触控显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控显示面板，具有一显示区以及一操控区。触控显示面板包括：依序配置的一第一基板、一第一透明电极层、一介电层、一第二透明电极层、一显示介质、一主动阵列元件以及一第二基板。第二基板与第一基板相向而设。第一透明电极层包括一第一显示区图案以及一第一操控区图案，分别位于显示区与操控区。第二透明电极层包括一第二显示区图案以及一第二操控区图案，分别位于显示区与操控区。第二显示区图案具有多个开口以暴露出部分第一显示区图案。

Description

触控显示面板

技术领域

本发明涉及一种触控显示面板，尤其涉及一种具有独立的操控区的触控显示面板。

背景技术

为了达到携带更加便利、体积更加轻巧化以及操作更加人性化的目的，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。目前的触控面板大致可区分为电阻式、电容式、红外线式及超音波式等触控面板，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。

触控面板与显示面板的整合使得电子产品同时兼具有显示及触控操作的功能而成为备受瞩目的设计。目前常见的制程中，触控面板与显示面板会分别制作，而后再进行一粘合制程以将触控面板与显示面板整合在一起。然而，触控面板与显示面板分别制作会增加成本的负担，且黏合制程使得电子产品的制作流程变的复杂。所以，在相同的制程步骤中，同时制作显示面板所需元件以及触控面板所需元件的技术纷纷被提出。

发明内容

本发明提供一种触控显示面板，兼具显示及触控的功能，且触控元件不需独立制作。

本发明提出一种触控显示面板，具有一显示区以及位于显示区旁的一操控区。具体而言，触控显示面板包括一第一基板、一第二基板、一显示介质、一第一透明电极层、一第二透明电极层、一介电层以及一主动阵列元件。第二基板与第一基板相向而设。显示介质配置于显示区中并位于第一基板与第二基板之间。第一透明电极层配置于第一基板上。第一透明电极层包括一第一显示区图案以及一第一操控区图案，其中第一显示区图案位于显示区，而第一操控区图案位于操控区。介电层配置于第一透明电极层上。第二透明电极层配置于介电层上。第二透明电极层包括一第二显示区图案以及一第二操控区图案。第二显示区图案位于显示区，而第二操控区图案位于操控区，其中第二显示区图案具有多个开口以暴露出部分第一显示区图案。主动阵列元件配置于第二基板上。

基于上述，本发明利用显示区中既有的材料延伸至操控区中以构成触控元件。因此，显示面板在不增加额外的元件及制程步骤的情况下就可兼具有显示画面及触碰操作的功能。

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与图1B为本发明的两种触控显示面板俯视图。

图2A为本发明第一实施例的触控显示面板剖面示意图。

图2B为一种触控元件的俯视图。

图3为本发明第二实施例的触控显示面板剖面示意图。

图4A为本发明第三实施例的触控显示面板剖面示意图。

图4B为图4A中触控元件的俯视图。

图5A为本发明第四实施例的触控显示面板剖面示意图。

图5B为图5A中触控元件的俯视图。

图6A为本发明第五实施例的触控显示面板剖面示意图。

图6B为图6A的触控显示面板的像素电极俯视图。

主要附图标记说明：

100A、100B、200、300、400、500、600：触控显示面板；

102：标记图案；                     210：第一基板；

220、320：第二基板；                230：显示介质；

240、440、540、640：第一透明电极层；242、642：第一显示区图案；

244、444、544、644：第一操控区图案；250、450、550、650：第二透明电极层；

252、652：第二显示区图案；          254、454、554、654：第二操控区图案；

260、660：介电层；                  270、670：主动阵列元件；

280：框胶；                         680：导电件；

690：彩色滤光；                     692：彩色滤光图案；

694：黑矩阵；                       C、C1、C2：开口；

P1、P2、P3、P4：感测垫；            S1：第一触控电极条；

S2：第二触控电极条；                PE：像素电极；

SS1、SS2、SS3、SS4：感测串列；      TFT：主动元件；

W1、W2、W3、W4：连接部；            I：显示区；

II：操控区。

具体实施方式

图1A与图1B为本发明的两种触控显示面板俯视图。请同时参照图1A与图1B，触控显示面板100A与触控显示面板100B各自地都具有一显示区I以及一操控区II。显示区I与操控区II相邻。使用者可以在操控区II中进行操作以改变显示区I所显示的显示画面。换言之，触控显示面板100A与触控显示面板100B例如都是兼具有显示功能及触控操作功能的显示面板。另外，触控显示面板100A与触控显示面板100B的主要差异之处在于，触控显示面板100B的表面还印刷有多个标记图案(icon)102，以方便使用者直接点选标记图案102的位置来输入欲执行的功能。

触控显示面板100A及触控显示面板100B都具有触控元件(未示出)以及显示元件(未示出)以兼具触控操作及显示画面的功能。在本实施例中，显示元件(未示出)系配置于显示区I，而触控元件(未示出)系配置于操控区II。并且，为了不增加制程时间的耗费，触控元件(未示出)可由显示元件(未示出)中既有的材料加以制作。如此一来，触控显示面板100A与触控显示面板100B不但兼具显示画面与触控操作的功能，还具有制程步骤简易的特点。

具体而言，将触控元件(未示出)由显示元件(未示出)中既有的材料加以制作时，触控元件(未示出)与显示元件(未示出)的配置方式可有许多的变化。因此，为了阐明这样的精神，以下提出多个实施例以说明触控元件(未示出)与显示元件(未示出)之间的关系。值得一提的是，以下实施例所描述的特点都可以应用于触控显示面板100A与触控显示面板100B中，不过，触控显示面板100A与触控显示面板100B的元件设计并不限于此。

图2A为本发明第一实施例的触控显示面板剖面示意图。请参照图2A，触控显示面板200系具有用以显示画面的显示区I以及用以进行触控操作的操控区II。触控显示面板200包括一第一基板210、一第二基板220、一显示介质230、一第一透明电极层240、一第二透明电极层250、一介电层260、一主动阵列元件270以及一框胶280。

第二基板220与第一基板210相向而设。显示介质230配置于第一基板210与第二基板220之间。主动阵列元件270配置于第二基板220上。第一透明电极层240配置于第一基板210上。此外，介电层260配置于第一透明电极层240上，且第二透明电极层250则配置于介电层260上。框胶280配置于第一基板210与第二基板220之间并位于显示区I与操控区II的一交界处。

另外，为了达到多彩化的显示效果，介电层260可以为一彩色滤光层。在其他的实施方式中，介电层260可以为透明的介电层，而彩色滤光层可以配置于第一基板210与第一透明电极240之间，或是将彩色滤光层可以整合于主动阵列元件270中。在本实施例中，主动阵列元件270例如包括阵列排列的多个主动元件(未示出)以及多个电性连接至主动元件的像素电极(未示出)。并且，显示介质230的材料例如为液晶材料，特别是垂直配向型的液晶材料。

值得一提的是，显示介质230的材料为垂直配向型的液晶材料时，第一透明电极层240与第二透明电极层250可构成双层共用电极的设计。借着双层共用电极的图案可使触控显示面板200具有广视角的显示效果。

详细的说，在本实施例中，第一透明电极层240中位于显示区I的部份例如为一第一显示区图案242，而第二透明电极层250中位于显示区I的部份例如为一第二显示区图案252。第一显示区图案242可视为一第一共用电极，而第二显示区图案252则视为一第二共用电极。第二显示区图案252具有多个开口C1以暴露出部分第一显示区图案242。第一显示区图案242也可具有多个次开口C2且次开口C2小于开口C1并被开口C1暴露出来。如此一来，触控显示面板200进行显示时，像素电极与第一显示区图案242间的电场将不同于像素电极与第二显示区图案252间的电场。所以，显示介质230会呈现多域垂直配向的排列以达到广视角的显示效果。

由于，触控显示面板200的第一基板210上配置有两层透明电极层，而常见的触控元件多由两层电极层所构成。因此，本实施例的第一透明电极层240与第二透明电极层250除了可以制作显示用的共用电极外，也可用来制作触控元件。在此，第一透明电极层240位于操控区II的部份例如为一第一操控区图案244，而第二透明电极层250位于操控区II的部份例如为一第二操控区图案254。

第一操控区图案244与第二操控区图案254在本实施例中可以构成触控元件。触控元件的配置方式可以如图2B所示。举例而言，图2B为一种触控元件的俯视图。请同时参照图2A与图2B，第一操控区图案244包括彼此平行的多条第一触控电极条S1，而第二操控区图案254包括彼此平行的多条第二触控电极条S2，且各第一触控电极条S1的延伸方向与各第二触控电极条S2的延伸方向彼此交错。

值得一提的是，第一显示区图案242与第一操控区图案244为相同膜层，也就是第一透明电极层240。同样地，第二显示区图案252与第二操控区图案254为相同膜层，也就是第二透明电极层250。所以，制作触控显示面板200的过程不需增加额外的制程步骤就可以同时制作显示元件与触控元件，而简化元件设计与精简制程步骤。

在本实施例中，第二基板220的边缘例如是与显示区I的边缘切齐。不过，图3为本发明第二实施例的触控显示面板剖面示意图，触控显示面板300的第二基板320例如是具有显示区I以及操控区II。值得一提的是，触控显示面板300的元件设计除了第二基板320的尺寸外，其余元件皆与触控显示面板200相同。因此，图3与图2A中，元件符号相同者皆表示相同的元件，而不另作说明。

另外，触控元件的设计并不限于上述实施例的描述。图4A为本发明第三实施例的触控显示面板剖面示意图，而图4B为图4A中触控元件的俯视图。请同时参照图4A与图4B，触控显示面板400具有一显示区I以及位于显示区I旁的一操控区II。触控显示面板400也包括一第一基板210、一第二基板320、一显示介质230、一第一透明电极层440、一第二透明电极层450、一介电层260以及一主动阵列元件270。触控显示面板400与前述实施例不同之处主要在于第一透明电极层440与第二透明电极层450的图案设计。

详细的说，第一透明电极层440也是包括位于显示区I中的第一显示区图案242以及位于操控区II中的第一操控区图案444，而第二透明电极层450也是包括位于显示区I中的第二显示区图案252以及位于操控区II中的第二操控区图案454。不过，请同时参照图4A与图4B，第一操控区图案444以及第二操控区图案454共同构成彼此平行的多条第一感测串列SS1，以及彼此平行的多条第二感测串列SS2。各第一感测串列SS1的延伸方向与各第二感测串列SS2的延伸方向彼此交错。也就是说，本实施例的触控元件与前述实施例具有不同的结构设计。

此外，在本实施例中，第一操控区图案444即为这些第一感测串列SS1，且各第一感测串列SS1包括多个第一感测垫P1以及多个串接第一感测垫P1的第一连接部W1。相同地，第二操控区图案454即为这些第二感测串列SS2，且各第二感测串列SS2包括多个第二感测垫P2以及多个串接第二感测垫P2的第二连接部W2。此时，在操控区II中，介电层260是位于第一连接部W1与对应的第二连接部W2之间以避免第一感测串列SS1与第二感测串列SS2短路。

值得一提的是，介电层260若为彩色滤光层，则介电层260可以由多个彩色滤光图案以及一黑矩阵所构成。在本领域中常常采用铬等金属材质制作黑矩阵。因此，为了提高触控元件的传输效率，以铬制作黑矩阵时可以同时将部分的铬材料配置于第一连接部W1所在位置或是第二连接部W2所在位置。不过，应注意的是，将部分的铬材料配置于第一连接部W1所在位置或是第二连接部W2所在位置时必须进一步将彩色滤光图案或是非导电材质配置于第一连接部W1与对应的第二连接部W2之间。

本实施例的第一感测垫P1与第二感测垫P2分别地由第一透明电极层440与第二透明电极层450所构成。不过，在操控区II中，介电层260暴露出第一基板210的部份区域，以使第一感测垫P1与第二感测垫P2同平面。另外，本实施例的第二基板320同时具有显示区I与操控区II，不过，在其他实施例也可以使第二基板320的边缘与显示区I边缘切齐。

更详细的说，以感测串列作为触控元件时，感测串列的配置方式并不限于以上的描述。图5A为本发明第四实施例的触控显示面板剖面示意图，而图5B为图5A中触控元件的俯视图。请同时参照图5A与图5B，触控显示面板500也具有一显示区I以及位于显示区I旁的操控区II。另外，触控显示面板500与触控显示面板400的差异仅在于感测串列的设计。因此，触控显示面板500与触控显示面板400相同的元件将以相同的符号标示，且这些相同的元件将不再赘述。

在本实施例中，第一透明电极层540的第一操控区图案544包括多个第一感测垫P3、多个第二感测垫P4以及多个第一连接部W3。第一感测垫P3与第二感测垫P4交错排列，且第一连接部W3串接第一感测垫P3以构成第一感测串列SS3。另外，第二透明电极层550的第二操控区图案554则包括多个第二连接部W4。第二连接部W4串接第二感测垫P4以构成第二感测串列SS4，其中介电层260位于第一连接部W3与第二连接部W4之间。

也就是说，触控元件中，主要用以感测的感测垫P3与P4都是由第一透明电极层540所构成而第二透明电极层550仅构成第二连接部W4。这样的设计可以采用同一道制程步骤制作感测垫P3与P4，所以感测垫P3与P4之间的相对位置更不容易偏移而有助于维持良好的触控感测灵敏性。

在触控显示面板500中，第二基板320当然也可以由第一实施例所描述的第二基板220所取代。也就是说，本实施例并不限定第二基板320的尺寸。除此之外，显示区I的显示元件也可为其他的显示元件。举例来说，图6A为本发明第五实施例的触控显示面板剖面示意图。请参照图6A，触控显示面板600系具有显示区I以及操控区II。触控显示面板600包括一第一基板210、一第二基板320、一显示介质230、一第一透明电极层640、一第二透明电极层650、一介电层660以及一主动阵列元件670。

另外，在本实施例中，触控显示面板600还包括有彩色滤光层690，其配置于第一基板210与第一显示区图案642之间。也就是说，本实施例可以在介电层660之外另外配置彩色滤光层690以达到多彩化的显示效果。并且，彩色滤光层690可以由彩色滤光图案692与黑矩阵694所构成。

与前述实施例相似地，本实施例中，第一基板210上也配置有两透明电极层。第一透明电极层640包括一第一显示区图案642以及一第一操控区图案644，而第二透明电极层650包括一第二显示区图案652以及一第二操控区图案654。值得一提的是，操控区II中第一操控区图案644设计实质上与第一实施例中第一操控区图案244相同，而第二操控区图案654也实质上与第二操控区图案254相同。换言之，本实施例与第一实施例不同之处主要在于显示区I中的元件设计。

具体而言，图6B为图6A的触控显示面板的像素电极俯视图。请同时参照图6A与图6B，本实施例的第一显示区图案642与第二显示区图案652并非双层共用电极的设计。第一显示区图案642实质上为一完整的共用电极，第二显示区图案652为多个像素电极PE。也就是说，第一显示区图案642例如是不具有开口或是狭缝。各像素电极PE则具有开口C以暴露出共用电极(也就是第一显示区图案642)。此外，主动阵列元件670包括阵列排列的多个主动元件TFT(图中仅示出一个以便说明)，且各主动元件TFT电性连接至其中一个像素电极PE。

为了使各主动元件TFT电性连接至其中一个像素电极PE，触控显示面板600还包括有多个导电件680，其配置于第一基板210与第二基板320之间。此外，导电件680例如是一导电间隙物。导电间隙物可以由覆盖有导电层的柱状间隙物所构成或是所属技术领域中所使用的其他导电间隙物。

触控显示面板600进行显示时，第一显示区图案642会被输入共用电压，而主动元件TFT会将一显示电压输入至像素电极PE中，其中共用电压与显示电压不同。像素电极PE中的开口C暴露出第一显示区图案642。所以，第一显示区图案642与像素电极PE之间将产生一电场，而显示介质230会受到此电场作用而成特定排列以进行显示。

也就是说，触控显示面板600为一种边缘电场切换型(Fringe Field Switch，FFS)显示面板，其特点之一在于，像素电极PE与共用电极(也就是第一显示区图案642)配置于同一基板(也就是第一基板210)上。第一基板210上原本就需要制作两层透明电极层，所以利用既有的这些透明电极层就可以在操控区II配置触控元件。换言之，本实施例不需增加额外的制程步骤即可使显示面板同时具有触控控制及显示画面的功能。

另外，本实施例中虽然图示着第二基板320同时具有显示区I以及操控区II，不过第二基板320实质上也可以与显示区I切齐。当然，操控区II中的元件也可以是前述实施例中所提及的感测串列。也就是说，本实施例在显示区I中的元件也可以应用于第三实施例、第四实施例所描述的触控显示面板中。

综上所述，本发明的触控显示面板中，有两透明电极层同时配置其中一个基板上，所以采用原本的两透明电极层延伸至显示区外就可以构成触控元件。换言之，在不增加制程步骤的前提下，显示面板可以兼具触控操控以及显示画面的功能。也因此，本发明的设计概念有助于精简显示面板的制程及增加显示面板的功能。

虽然本发明以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意改动或等同替换，故本发明的保护范围当以本申请权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种触控显示面板，具有一显示区以及位于该显示区旁的一操控区，该触控显示面板包括：

一第一基板；

一第二基板，与该第一基板相向而设；

一显示介质，配置于该显示区中并位于该第一基板与该第二基板之间；

一第一透明电极层，配置于该第一基板上，且包括一第一显示区图案以及一第一操控区图案，其中该第一显示区图案位于该显示区，而该第一操控区图案位于该操控区；

一介电层，配置于该第一透明电极层上；

一第二透明电极层，配置于该介电层上，且包括一第二显示区图案以及一第二操控区图案，其中该第二显示区图案位于该显示区并具有多个开口以暴露出部分该第一显示区图案，而该第二操控区图案位于该操控区，其中该第一显示区图案为一完整的共用电极，该第二显示区图案为多个像素电极，各该像素电极具有所述开口以暴露出该共用电极；以及

一主动阵列元件，配置于该第二基板上。

2.根据权利要求1所述的触控显示面板，其中该介电层为一彩色滤光层。

3.根据权利要求1所述的触控显示面板，其中该第一操控区图案包括彼此平行的多条第一触控电极条，而所述第二操控区图案包括彼此平行的多条第二触控电极条，各该第一触控电极条的延伸方向与各该第二触控电极条的延伸方向彼此交错。

4.根据权利要求1所述的触控显示面板，其中该第一操控区图案包括彼此平行的多条第一感测串列以及该第二操控区图案包括彼此平行的多条第二感测串列，各该第一感测串列的延伸方向与各该第二感测串列的延伸方向彼此交错；各该第一感测串列包括多个第一感测垫以及多个串接所述第一感测垫的第一连接部，且各该第二感测串列包括多个第二感测垫以及多个串接所述第二感测垫的第二连接部。

5.根据权利要求4所述的触控显示面板，其中所述第一感测垫与所述第二感测垫同平面。

6.根据权利要求1所述的触控显示面板，其中该第一操控区图案包括多个第一感测垫、多个第二感测垫以及多个第一连接部，所述第一感测垫与所述第二感测垫交错排列，所述第一连接部串接所述第一感测垫以构成彼此平行的多条第一感测串列，且该第二操控区图案包括多个第二连接部，串接所述第二感测垫以构成彼此平行的多条第二感测串列，其中该介电层位于所述第一连接部与所述第二连接部之间。

7.根据权利要求1所述的触控显示面板，其中该主动阵列元件包括阵列排列的多个主动元件，且各该主动元件电性连接至其中一该像素电极。

8.根据权利要求7所述的触控显示面板，还包括一彩色滤光层，配置于该第一显示区图案以及该第一基板之间。

9.一种触控显示面板，具有一显示区以及位于该显示区旁的一操控区，该触控显示面板包括：

一第一基板；

一第二基板，与该第一基板相向而设；

一显示介质，配置于该显示区中并位于该第一基板与该第二基板之间；

一第一透明电极层，配置于该第一基板上，且包括一第一显示区图案以及一第一操控区图案，其中该第一显示区图案位于该显示区，而该第一操控区图案位于该操控区；

一介电层，配置于该第一透明电极层上；

一第二透明电极层，配置于该介电层上，且包括一第二显示区图案以及一第二操控区图案，其中该第二显示区图案位于该显示区并具有多个开口以暴露出部分该第一显示区图案，而该第二操控区图案位于该操控区，其中该第一显示区图案为具有多个次开口的一第一共用电极，该第二显示区图案为具有所述开口的一第二共用电极，且所述次开口小于所述开口并被所述开口暴露出来；以及

一主动阵列元件，配置于该第二基板上。

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