CN103246378A - 触控显示板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控显示板包括一显示板、多个触控感应元件以及一触控驱动器电路。显示板包括一阵列基底。触控驱动器电路是设置在阵列基底上。触控驱动器电路与触控感应元件电连接，且触控驱动器电路是用以提供至少一扫瞄驱动信号到触控感应元件。

Description

触控显示板

技术领域

本发明是涉及一种触控显示装置，特别涉及一种将触控驱动器电路设置在阵列基底上的触控显示装置。

背景技术

近年来，触控感应技术迅速地发展，许多消费性电子产品例如移动电话(mobile phone)、定位导航系统(GPS navigator system)、平板计算机(tablet PC)以及笔记本计算机(laptop PC)等均有与触控功能结合的产品推出。在上述各电子产品中，主要是在原先显示板的区域赋予触控感应的功能，也可说是将原先单纯的显示板变换成具有触控辨识功能的触控显示板。依据触控显示板的结构设计上的不同，一般可区分为外挂式(out-cell)与内嵌式(in-cell/on-cell)触控显示板。其中，外挂式触控显示板是将独立的触控板与一般的显示板组合而成，而内嵌式触控显示板则是将触控感应装置直接设置在显示板中基底的内侧或外侧上。然而，在习知的触控显示板中，无论是外挂式触控显示板或是内嵌式触控显示板，均需要触控驱动集成电路(touch driver IC)来收发触控信号。当触控显示板加大或是触控分辨率要求提高时，touch driver IC在设计上的复杂度以及相对的成本也会因此提高。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种触控显示板，利用将触控驱动器电路设置在阵列基底上，达到简化触控驱动集成电路(touch driver IC)的线路设计以及降低触控驱动集成电路成本的目的。

本发明提供一种触控显示板，包括一显示板、多个触控感应元件以及一触控驱动器电路。显示板包括一阵列基底。触控驱动器电路是设置在阵列基底上。触控驱动器电路与触控感应元件电连接，且触控驱动器电路是用以提供至少一扫瞄驱动信号到触控感应元件。

附图说明

图1与图2绘示了本发明第一优选实施例的触控显示板的示意图。

图3到图5绘示了本发明第一优选实施例的触控显示板的触控驱动方式示意图。

图6绘示了本发明第二优选实施例的触控显示板的侧视示意图。

图7绘示了本发明第三优选实施例的触控显示板的侧视示意图。

图8绘示了本发明第四优选实施例的触控显示板的侧视示意图。

图9绘示了本发明第五优选实施例的触控显示板的侧视示意图。

其中，附图标记说明如下：

101    触控显示板   101P   显示板

102    触控显示板   110    阵列基底

115    显示驱动元件 118    导线

119    导线         110A   主动显示区

120    对向基底     121    内表面

122    外表面       130    触控驱动器电路

135    显示驱动电路 140    导通元件

150    电路板       160    触控感应元件

161    导电线路     170    触控基底

171    内表面       172    外表面

180    粘合层       190    驱动集成电路

195    显示介质层   200    触控显示板

250    电路板       301    触控显示板

302    触控显示板   CK1    第一时钟脉冲信号

CK2     第二时钟脉冲信号    GND   接地信号

INV     逆变器              S1    脉冲波信号

S2      脉冲波信号          S3    脉冲波信号

Sn      脉冲波信号          SP    起始脉冲波信号

SR      位移暂存器          SW    开关电路

T1      周期                T2    周期

TX1     扫瞄驱动信号        TX2   扫瞄驱动信号

TX3     扫瞄驱动信号        TXn   扫瞄驱动信号

XCK1    第一反相时钟脉冲信号

具体实施方式

请参考图1与图2。图1与图2绘示了本发明第一优选实施例的触控显示板的示意图。其中图1为侧视示意图，而图2为上视示意图。为了方便说明，本实施例的各附图仅为示意用以容易了解本发明，其详细的比例可依照设计的需求进行调整。如图1与图2所示，本实施例提供一种触控显示板101，触控显示板101包括一显示板101P、多个触控感应元件160、至少一导通元件140以及一触控驱动器电路130。显示板101P包括一阵列基底110、一对向基底120以及一显示介质层195。对向基底120与阵列基底110相对设置。触控感应元件160设置在对向基底120面对阵列基底110的一内表面121上，而触控驱动器电路130设置在阵列基底110上。导通元件140设置在阵列基底110与对向基底120之间。在本实施例中，触控驱动器电路130是通过导通元件140与触控感应元件160电连接，也就是说触控驱动器电路130是通过导通元件140提供至少一扫瞄驱动信号到触控感应元件160。此外，本实施例的阵列基底110可包括一主动显示区110A，而触控驱动器电路130设置在主动显示区110A以外的区域。进一步说明，本实施例的触控显示板101可还包括至少一导电线路161设置在对向基底120的内表面121上。导电线路与各触控感应元件160电连接。因此，触控驱动器电路130是依序通过导通元件140与导电线路161而与触控感应元件160电连接并提供扫瞄驱动信号。值得说明的是，本实施例的导电线路161可包括透明导电材料例如氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)与氧化铝锌(aluminum zinc oxide，AZO)或其他适合的非透明导电材料例如银、铝、铜、镁、钼、上述材料的复合层或上述材料的合金，但并不以此为限。此外，导电线路161与触控感应元件160可以相同或不同的材料形成，当导电线路161与触控感应元件160是以相同材料以及同一工艺形成时，导电线路161可视为触控感应元件160延伸到触控显示板101的外围区域。值得说明的是，在本实施例中，可视设计需要调整导通元件140的数目与位置，用以使触控驱动器电路130所提供的扫瞄驱动信号可有效地传递到各触控感应元件160。此外，导通元件140的结构可与一般液晶显示器中连结阵列基底与彩色滤光片的共通信号的导电银胶相似，但并不以此为限。

在本发明中，阵列基底110可包括多个显示控制元件115设置在主动显示区110A内，用以驱动显示介质层195而达到画面显示的效果。此外，阵列基底110可包括一非晶硅薄膜电晶体阵列基底(amorphous silicon thin filmtransistor array substrate)、多晶硅薄膜电晶体阵列基底(poly silicon thin filmtransistor array substrate)或氧化物半导体薄膜电晶体阵列基底(oxidesemiconductor thin film transistor array substrate)，但本发明并不以此为限而可使用其他适合的薄膜电晶体阵列基底。也就是说，位在主动显示区110A内的显示控制元件115可包括非晶硅薄膜电晶体、多晶硅薄膜电晶体、氧化物半导体薄膜电晶体或其他适合的驱动元件。值得说明的是，本发明的触控驱动器电路130可与显示控制元件115通过相同的工艺一并形成。换句话说，触控驱动器电路130可通过一般阵列工艺(array process)形成在阵列基底110上，故不会增加额外的制造成本。因此，本发明的触控驱动器电路130也可包括非晶硅半导体元件、多晶硅半导体元件、氧化物半导体元件或其他适合的半导体元件。另请注意，本发明的触控驱动器电路130可设置在阵列基底110的主动显示区110A以外的区域，故可不影响到主动显示区110A内的元件与电路的设计。此外，本实施例的触控显示板101可还包括一显示驱动电路135设置在阵列基底110上，用以驱动各显示控制元件115，但并不以此为限。显示驱动电路135也可通过一般阵列工艺形成在阵列基底110上，故不会增加额外的制造成本。另外，在本发明中，显示介质层195可依设计需要包括液晶材料、有机发光材料、电泳显示材料或电子墨水(e-ink)材料，但并不以此为限。换句话说，本实施例的显示板101P可包括一液晶显示板(liquid crystaldisplay panel)、一有机电致发光显示板(organic electroluminescent display panel)或一电子纸显示板(electronic paper display panel)。还请注意，在本发明的其他优选实施例中，可视需要将触控感应元件160设置在阵列基底110上，也可说是将触控感应元件160、显示控制元件115以及触控驱动器电路130一并设置在阵列基底110上，用以进一步达到制造方法简化的效果。

如图1与图2所示，本实施例的触控显示板101可还包括一驱动集成电路190且显示板101P可还包括一电路板150。在本实施例中，驱动集成电路190可设置在阵列基底110上，通过阵列基底110内的导线118电连接驱动集成电路190与触控驱动器电路130，使得驱动集成电路190所产生的信号可传递到触控驱动器电路130中进行处理。另外，也可通过阵列基底110内的导线119电连接驱动集成电路190与显示驱动电路135，使得驱动集成电路190所产生的信号可传递到显示驱动电路135中进行处理。还请注意，本实施例的触控驱动器电路130可用以处理触控发送信号并将其传到各触控感应元件160，但本发明并不以此为限而可视需要调整触控驱动器电路130的设计用以处理触控发送信号以及触控接收信号。此外，电路板150是与阵列基底110电连接用以输入信号，且本实施例的电路板150可包括软性印刷电路板(flexible printed circuit，FPC)、覆晶薄膜(chip on film，COF)电路板或其他适合的电路板。值得说明的是，本实施例的驱动集成电路190除了可产生以及处理触控功能相关的信号外，也可选择性地具有产生以及处理显示功能相关的信号，换句话说，驱动集成电路190可仅具有驱动触控感应元件160的功能或同时具有驱动触控感应元件160与驱动显示控制元件115的功能，但并不以此为限。此外，由于在触控显示板101中，触控感应元件160是设置在对向基底120的内表面121上，故对向基底120的一外表面122可视为一触控感应面，而触控显示板101可视为一种in-cell内嵌式触控显示板。由于触控感应元件160与触控驱动器电路130均整合在显示板的结构中，故较可达到薄化整体厚度以及简化结构的目的。

请参考图3到图5，并请一并参考图1。图3到图5绘示了本发明第一优选实施例的触控显示板的触控驱动方式示意图。其中图3为驱动集成电路190、触控驱动器电路130以及触控感应元件160间信号传递的关系示意图，图4为触控驱动器电路130内处理信号的状况示意图，而图5为各扫瞄驱动信号的时序图。如图3与图4所示，驱动集成电路190可产生信号例如一第一时钟脉冲信号CK1、一第二时钟脉冲信号CK2以及一起始脉冲波(start pulse)信号SP到触控驱动器电路130。通过在触控驱动器电路130内设置多个位移暂存器(shift register)SR、多个逆变器(invertor)INV以及一开关电路(switchcircuit)SW，可分别产生扫瞄驱动信号TX1、扫瞄驱动信号TX2、扫瞄驱动信号TX3…扫瞄驱动信号TXn等到各触控感应元件160。明确地说，如图4与图5所示，第一时钟脉冲信号CK1是分别输入到各位移暂存器SR中，起始脉冲波信号SP依序经过各位移暂存器SR，并依据第一时钟脉冲信号CK1以及一第一反相时钟脉冲信号XCK1进行运算而产生脉冲波信号S1、脉冲波信号S2、脉冲波信号S3…脉冲波信号Sn。脉冲波信号S1到脉冲波信号Sn分别经过对应的逆变器INV后传到开关电路SW中，控制第二时钟脉冲信号CK2与一接地信号GND的合成，产生扫瞄驱动信号TX1、扫瞄驱动信号TX2、扫瞄驱动信号TX3…扫瞄驱动信号TXn输到各触控感应元件。其中，接地信号GND也可置换为一直流信号。在本实施例中，第一时钟脉冲信号CK1与第二时钟脉冲信号CK2可分别具有一周期T1以及一周期T2。通过调整周期T1可控制单一触控感应元件送出感测信号的时间长度与频率，而通过调整周期T2则可控制单一触控感应元件在一次送出的信号中包括的脉冲波(pulse)数目以及脉冲波频率。此外，本实施例的扫瞄驱动信号TX1、扫瞄驱动信号TX2、扫瞄驱动信号TX3以及扫瞄驱动信号TXn可为互容式(mutualcapacitance)感测驱动方式中的触控发送信号，但并不以此为限。值得说明的是，上述的位移暂存器SR、逆变器INV以及开关电路SW可通过半导体元件例如非晶硅半导体元件、多晶硅半导体元件或氧化物半导体元件以及线路的布局设计组合而成，但并不以此为限。

请参考图6。图6绘示了本发明第二优选实施例的触控显示板的侧视示意图。如图6所示，与上述第一优选实施例相比，在本实施例的触控显示板102中，驱动集成电路190是设置在电路板150上，通过电路板150与阵列基底110电连接的关系，使得驱动集成电路190所产生的信号可传递到触控驱动器电路130。本实施例的触控显示板102除了驱动集成电路190的设置位置外，其余各部件的特征、材料特性以及触控驱动方式与上述第一优选实施例中的触控显示板101相似，故在此并不再赘述。

请参考图7。图7绘示了本发明第三优选实施例的触控显示板的侧视示意图。如图7所示，与上述第一优选实施例相比，在本实施例的触控显示板200中，触控感应元件160以及导电线路161是设置在对向基底120背对阵列基底110的外表面122上，且触控显示板200包括一电路板250与触控感应元件160以及阵列基底110电连接。因此，触控驱动器电路130可通过电路板250与触控感应元件160电连接。本实施例的触控显示板200除了触控感应元件160以及导电线路161的设置位置以及电路板250外，其余各部件的特征、材料特性以及触控驱动方式与上述第一优选实施例中的触控显示板101相似，故在此并不再赘述。值得说明的是，本实施例的触控显示板200可还包括一外盖基底(cover lens，图未示)设置在对向基底120的外表面122上，用以覆盖各触控感应元件160而达到保护的效果。此外，由于在触控显示板200中，触控感应元件160是设置在对向基底120的外表面122上，故触控显示板200可视为一种on-cell内嵌式触控显示板。

请参考图8。图8绘示了本发明第四优选实施例的触控显示板的侧视示意图。如图8所示，与上述第三优选实施例相比，本实施例的触控显示板301还包括一触控基底170以及一粘合层180。触控基底170是设置在对向基底120的外表面122上，且粘合层180是设置在对向基底120与触控基底170之间，用以粘合对向基底120与触控基底170。此外，本实施例的触控感应元件160以及导电线路161是设置在触控基底170面对对向基底的一内表面171上，也就是说，触控感应元件160以及导电线路161是设置在触控基底170与粘合层180之间。此外，本实施例的触控基底170可包括一外盖基底，用以使触控基底170同时具有保护触控感应元件160的功能，但并不以此为限。本实施例的触控显示板301除了触控感应元件160以及导电线路161的设置位置以及触控基底170、粘合层180与电路板250的设置外，其余各部件的特征、材料特性以及触控驱动方式与上述第一优选实施例中的触控显示板101相似，故在此并不再赘述。值得说明的是，由于在触控显示板301中，触控感应元件160是设置在触控基底170的内表面171上，故触控基底170的一外表面172可视为一触控感应面，而触控显示板301可视为一种out-cell外挂式触控显示板。此外，触控感应元件160可先形成在触控基底170上再与对向基底120粘合，故可分别控制其制造状况，较有利于提高整体合格率。

请参考图9。图9绘示了本发明第五优选实施例的触控显示板的侧视示意图。如图9所示，与上述第四优选实施例相比，在本实施例的触控显示板302中，触控感应元件160以及导电线路161是设置在触控基底170背对对向基底120的外表面172上。触控驱动器电路130可通过电路板250与触控感应元件160电连接。本实施例的触控显示板302除了触控感应元件160以及导电线路161的设置位置的外，其余各部件的特征、材料特性以及触控驱动方式与上述第四优选实施例中的触控显示板301相似，故在此并不再赘述。值得说明的是，本实施例的触控显示板302可还包括一外盖基底(图未示)设置在触控基底170的外表面172上，用以覆盖各触控感应元件160而达到保护的效果。此外，由于在触控显示板302中，触控感应元件160是设置在触控基底170的外表面172上，再通过粘合层180粘合对向基底120与触控基底170，故触控显示板302可视为一种out-cell外挂式触控显示板。

综合以上所述，本发明的触控显示板是利用将触控驱动器电路设置在阵列基底上，使得所需的触控驱动集成电路的设计得以简化，进而达到降低驱动集成电路成本的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种触控显示板，其特征在于，包括：

一显示板，包括一阵列基底；

多个触控感应元件；以及

一触控驱动器电路，设置在该阵列基底上，其中该触控驱动器电路与该多个触控感应元件电连接，用以提供至少一扫瞄驱动信号到该多个触控感应元件。

2.如权利要求1所述的触控显示板，其特征在于，该显示板还包括一对向基底与该阵列基底相对设置，且该多个触控感应元件是设置在该对向基底面对该阵列基底的一内表面上。

3.如权利要求2所述的触控显示板，其特征在于，还包括至少一导通元件设置在该阵列基底与该对向基底之间，其中该触控驱动器电路是通过该导通元件与该多个触控感应元件电连接。

4.如权利要求1所述的触控显示板，其特征在于，该显示板还包括一对向基底以及一电路板，其中该对向基底与该阵列基底相对设置，且该触控驱动器电路是通过该电路板与该多个触控感应元件电连接。

5.如权利要求4所述的触控显示板，其特征在于，该多个触控感应元件是设置在该对向基底背对该阵列基底的一外表面上。

6.如权利要求4所述的触控显示板，其特征在于，还包括一触控基底以及一粘合层，其中该触控基底是设置在该对向基底上，且该粘合层是设置在该对向基底与该触控基底之间。

7.如权利要求6所述的触控显示板，其特征在于，该多个触控感应元件是设置在该触控基底面对该对向基底的一内表面上，且该多个触控感应元件是设置在该触控基底与该粘合层之间。

8.如权利要求6所述的触控显示板，其特征在于，该多个触控感应元件是设置在该触控基底背对该对向基底的一外表面上。

9.如权利要求1所述的触控显示板，其特征在于，该阵列基底包括一主动显示区，且该触控驱动器电路是设置在该主动显示区以外的区域。

10.如权利要求1所述的触控显示板，其特征在于，该显示板包括一液晶显示板、一有机电致发光显示板或一电子纸显示板。

11.如权利要求1所述的触控显示板，其特征在于，该阵列基底包括一非晶硅薄膜电晶体阵列基底、多晶硅薄膜电晶体阵列基底或氧化物半导体薄膜电晶体阵列基底。

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