CN105320332A - 边缘电场转换型液晶触控显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明的题目是边缘电场转换型液晶触控显示面板。一种边缘电场转换型液晶触控显示面板包括一彩色滤光基板、一有源阵列晶体管基板、一液晶层、一电极对、多个触控感测单元以及至少一第一抗扰斑块。有源阵列晶体管基板与彩色滤光基板对应配置。液晶层设置于彩色滤光基板与有源阵列晶体管基板之间。电极对设置于有源阵列晶体管基板并包括一画素电极及一共用电极。画素电极与共用电极间产生边缘电场控制所述液晶层的液晶分子转动。触控感测单元共平面地设置于彩色滤光基板。相邻的所述触控感测单元之间形成一第一间隙区，且第一抗扰斑块设置于第一间隙区内。

Description

边缘电场转换型液晶触控显示面板

技术领域

本发明是关于一种液晶触控显示面板，特别关于一种边缘电场转换型液晶触控显示面板。

背景技术

近年来，触控技术已经逐渐广泛应用于一般的消费性电子商品上，例如液晶显示面板上。触控技术可以多种形式应用于显示面板上，例如是外加一触控面板于一显示面板上，此即为外挂式，或是直接在显示面板上制作触控感测单元，此即为内嵌式，这又分为on-cell与in-cell两种。然而，现有的触控感测结构遇到良率下降的问题。

以一种习知的触控感测结构来说，其包含一基板及复数触控感测元件，触控感测元件设置于基板上用以感测使用者的触控而产生电讯号，电讯号经过处理后即可得到使用者的触控坐标。然而，由于触控感测元件之间仅隔10μm～30μm之间的间隙，因此当制程中有粒子掉落、刮伤产生或是弯折触控感测元件时，左右或上下相邻的触控感测元件很容易形成短路，而造成触控功能失效以及良率下降。

另外，为增加显示面板的视角，亦有多种技术被提出来，例如多区域垂直配向(multi-domainverticalalignment,MVA)技术与横向电场技术。而边缘电场切换(FringeFieldSwitching,FFS)技术属于横向电场技术，由于其具有高穿透度、广视角与低色差等特性，更被视为深具潜力的技术之一。

因此，如何提供一种边缘电场转换型液晶触控显示面板，能够解决上述短路的问题，进而提升触控效能及产品良率，实为当前重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种边缘电场转换型液晶触控显示面板，能够解决上述短路的问题，进而提升触控效能及产品良率。

为达上述目的，本发明的一种边缘电场转换型液晶触控显示面板包括一彩色滤光基板、一有源阵列晶体管基板、一液晶层、一电极对、多个触控感测单元以及至少一第一抗扰斑块。有源阵列晶体管基板与彩色滤光基板对应配置。液晶层设置于彩色滤光基板与有源阵列晶体管基板之间。电极对设置于有源阵列晶体管基板并包括一画素电极及一共用电极。画素电极与共用电极间产生边缘电场控制所述液晶层的液晶分子转动。触控感测单元共平面地设置于彩色滤光基板。相邻的所述触控感测单元之间形成一第一间隙区，且第一抗扰斑块设置于第一间隙区内。

在一实施例中，第一抗扰斑块的图样呈弯折样式。

在一实施例中，边缘电场转换型液晶触控显示面板更包括一接地单元一接地单元以及至少一第二抗扰斑块。接地单元与所述多个触控感测单元共平面，且与相邻的触控感测单元之间形成一第二间隙区。第二抗扰斑块设置于第二间隙区内。

在一实施例中，藉由第一抗扰斑块设置于相邻触控感测单元所形成第一间隙区之间，使相邻触控感测单元的间距加大、不会受到后续制程的粒子污染而形成短路，从而提供电性抗扰的效用。

在一实施例中，所述后续制程至少包括机械薄化制程、化学薄化制程、机械化学薄化制程、黄光制程、薄膜沉积制程、及/或薄膜蚀刻制程。

在一实施例中，有源阵列晶体管基板包括一透光基板、多条闸极线、一闸极绝缘层以及多条资料线。闸极线配置于透光基板上。闸极绝缘层配置于透光基板上并覆盖所述闸极线。资料线配置于闸极绝缘层上，画素电极配置于闸极绝缘层上，并与所述资料线位于同一层。

在一实施例中，有源阵列晶体管基板包括一透光基板、多条闸极线、一闸极绝缘层以及多条资料线。闸极线配置于透光基板上，共享电极配置于透光基板上，并与所述闸极线位于同一层。闸极绝缘层配置于透光基板上，并覆盖所述闸极线及共享电极。资料线配置于闸极绝缘层上，画素电极配置于闸极绝缘层上。

在一实施例中，边缘电场转换型液晶触控显示面板更包含至少另一触控感测单元，设置于共享电极侧或画素电极侧。

在一实施例中，共享电极为整片电极，画素电极间隔配置于共享电极的上方；或者，画素电极为整片电极，共享电极间隔配置于画素电极的上方。

在一实施例中，共享电极呈多条间隔配置，画素电极间隔配置于相邻共享电极之间的上方；或者，画素电极呈多条间隔配置，共享电极间隔配置于相邻画素电极之间的上方。

承上所述，在本发明的边缘电场转换型液晶触控显示面板中，将第一抗扰斑块设置于相邻触控感测单元所形成的第一间隙区内，以致触控感测单元的间距加大，例如从原本的10μm与30μm之间变为70μm与130μm之间。如此，即使有粒子掉落或刮伤产生时，相邻的触控感测单元亦不会形成短路，第一抗扰斑块提供电性抗扰的效用，进而避免触控失效而能提升产品良率。

此外，原本触控感测单元的间距加大可能会让人眼辨识其存在，但藉由弯折图样的第一抗扰斑块设置于相邻触控感测单元之间，而能使触控感测单元隐形化，使得人眼不易发现，第一抗扰斑块更能够提供光学抗扰的效用，而能提升显示效能。

另外，由于本发明的画素电极与所述资料线皆位于闸极绝缘层上，藉此画素电极可直接接触汲极，而不须藉由贯穿孔电性连接于汲极，因此可增加画素开口率。再者，设计本发明的共享电极时，不须考量共享电极与闸极线间的距离，如此将不会牺牲画素开口率。

附图说明

图1为本发明第一实施例的一种边缘电场转换型液晶触控显示面板的示意图。

图2为本发明另一实施例的边缘电场转换型液晶触控显示面板的示意图。

图3为本发明另一实施例的边缘电场转换型液晶触控显示面板的示意图。

图4为本发明另一实施例的边缘电场转换型液晶触控显示面板的示意图。

图5A～5C为本发明不同实施例的边缘电场转换型液晶触控显示面板的俯视示意图。

图6A为本发明一实施例的一有源阵列晶体管基板的布线示意图。

图6B为图6A的有源阵列晶体管基板沿A-A线段的剖面示意图。

图7A为本发明另一实施例的一有源阵列晶体管基板的布线示意图。

图7B为图7A的有源阵列晶体管基板沿B-B线段的剖面示意图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的一种边缘电场转换型液晶触控显示面板，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

图1为本发明一实施例的一种边缘电场转换型液晶触控显示面板1的示意图，如图1所示，边缘电场转换型液晶触控显示面板1包括一彩色滤光基板11、一有源阵列晶体管基板12、一液晶层13、一电极对14、多个触控感测单元15以及至少一第一抗扰斑块16。

彩色滤光基板11包含一透光基板111，另外，彩色滤光基板11可更包含彩色滤光层、或黑色矩阵层、或配向层、或偏光层或其他功能层，由于上述元件皆可应用习知技术，于此不再赘述。另外，上述彩色滤光基板11的结构仅为举例，非以限制本发明。并且，由于本实施例使用边缘电场转换技术，因此共享电极设置于有源阵列晶体管基板12上。

有源阵列晶体管基板12与彩色滤光基板11对应配置。有源阵列晶体管基板12可包含一透光基板121，另外，有源阵列晶体管基板12可更包含晶体管、或资料线、或扫描线、或配向层、或偏光层或其他元件或功能层，由于上述元件皆可应用习知技术，于此不再赘述。另外，上述有源阵列晶体管基板12的结构仅为举例，非以限制本发明。

液晶层13设置于彩色滤光基板11与有源阵列晶体管基板12之间，并由电极对14所产生的边缘电场控制液晶层13的液晶分子转动。电极对14设置于有源阵列晶体管基板12，并包括一画素电极141及一共用电极142。于此，电极对14设置于透光基板121面对液晶层13的一侧，且共享电极142呈多条间隔配置，画素电极141间隔配置于相邻共享电极142之间的上方。在其他实施例中，画素电极141与共用电极142的位置亦可调换，亦即画素电极141呈多条间隔配置，共享电极142间隔配置于相邻画素电极141之间的上方。藉由画素电极141与共用电极142交错配置，可产生边缘电场以控制液晶分子转动。画素电极141及共享电极142的材质例如为金属氧化物，例如为铟锡氧化物(indiumtinoxide,ITO)或铟锌氧化物(indiumzincoxide,IZO)。另外，在画素电极141与共用电极142之间设置一绝缘层17将二者电性隔离。

触控感测单元15共平面地设置于彩色滤光基板11。于此，触控感测单元15设置于彩色滤光基板11背对液晶层13的一侧，然而在其他实施例中，触控感测单元15可设置于彩色滤光基板11面对液晶层13的一侧。触控感测单元15例如设置于透光基板111的一表面112而共平面设置。相邻的触控感测单元15之间形成一第一间隙区151。触控感测单元15可由透光导电材质制成，例如由氧化铟锡(Indiumtinoxide,ITO)或其他金属氧化物制成。图1所示的两个触控感测单元15以相互绝缘为例。另外，在触控感测单元15上方可设置一保护层(图未显示)以遮盖触控感测单元15。

第一抗扰斑块16设置于第一间隙区151内。在实施上，为减少制程步骤，可令第一抗扰斑块16与触控感测单元15在同一制程中制造而成，且二者具有相同的材质。然而，本发明不以此为限。于此，第一抗扰斑块16由导电材质制成，且其是电性浮接，且第一抗扰斑块16与相邻的触控感测单元15之间间隔一距离。藉由将第一抗扰斑块16设置于第一间隙区151内，可使触控感测单元15的间距(第一间隙区151)加大，如此一来，即使有粒子P掉落或刮伤产生时，相邻的触控感测单元15亦不会形成短路，因而避免触控失效并能提升产品良率。粒子P例如来自后续制程，后续制程可至少包括机械薄化制程、化学薄化制程、机械化学薄化制程、黄光制程、薄膜沉积制程、及/或薄膜蚀刻制程。藉由第一抗扰斑块16设置于相邻触控感测单元15所形成第一间隙区151之间，可使相邻触控感测单元的间距加大、不会受到后续制程的粒子污染而形成短路，从而提供电性抗扰的效用。

此外，原本触控感测单元15的间距加大可能会让人眼辨识其存在，但藉由第一抗扰斑块16设置于相邻触控感测单元15之间，使得人眼不易发现，因而能维持显示效能。举例来说，第一抗扰斑块16的宽度介于50μm与70μm之间，第一间隙区151的宽度介于70μm与130μm之间。在一实施例中，第一抗扰斑块16的材质可包含金属氧化物。另外，第一抗扰斑块的图样16可为一块状斑块或包含至少一弯折状斑块。第一抗扰斑块16可呈弯折图样。

图2为本发明另一实施例的边缘电场转换型液晶触控显示面板1a的示意图。如图2所示，边缘电场转换型液晶触控显示面板1、1a的主要不同在于，边缘电场转换型液晶触控显示面板1a的第一抗扰斑块16a不仅设置于第一间隙区151内，且更覆盖所述触控感测单元15的至少一部分，并填入第一间隙区151中。于此，第一抗扰斑块16a由绝缘材质制成，因此所述触控感测单元15不会形成短路。第一抗扰斑块16a可由透光材质制成以让光线通过。

图3为本发明另一实施例的边缘电场转换型液晶触控显示面板1b的示意图。如图3所示，边缘电场转换型液晶触控显示面板1、1b的主要不同在于，缘电场转换型液晶触控显示面板1b更包括一接地单元101以及至少一第二抗扰斑块102。接地单元101与所述多个触控感测单元15共平面，且与相邻的触控感测单元15之间形成一第二间隙区103。第二抗扰斑块102设置于第二间隙区103内。类似地，在实施上，为减少制程步骤，可令第二抗扰斑块102与触控感测单元15在同一制程中制造而成，且二者具有相同的材质。然而，本发明不以此为限。于此，第二抗扰斑块102由导电材质制成，且其是电性浮接。藉由将第二抗扰斑块102设置于第二间隙区103内，可使触控感测单元15与接地单元101的间距(第二间隙区103)加大，如此一来，即使有粒子P掉落或刮伤产生时，相邻的触控感测单元15与接地单元101亦不会形成短路，因而避免触控失效并能提升产品良率。此外，原本触控感测单元15与接地单元101的间距加大可能会让人眼辨识其存在，但藉由第二抗扰斑块102设置于相邻触控感测单元15与接地单元101之间，使得人眼不易发现，因而能维持显示效能。举例来说，第二抗扰斑块102的宽度介于50μm与70μm之间，第二间隙区103的宽度介于70μm与130μm之间。

图4为本发明另一实施例的边缘电场转换型液晶触控显示面板1c的示意图。如图4所示，边缘电场转换型液晶触控显示面板1c可更包含至少另一触控感测单元15c，其设置于共享电极142侧或画素电极141侧，亦即触控感测单元15c可与共用电极142或画素电极141共平面设置或设置于共享电极142或画素电极141之上或之上。于此以触控感测单元15c与共用电极142共平面设置为例。如此，在触控感测单元15c与共用电极142之间可形成电容，并可利用电容依据使用者手指的接触而变化来进行触控感测。

需注意者，上述各态样的技术特征可单独使用或合并使用。

另外，就俯视的方向来说，本发明不特别限制触控感测单元、第一抗扰斑块、接地单元以及第二抗扰斑块的形状图样，其可例如为弧形、三角形、四边形(例如菱形)、其他多边形、或其组合。以下以图5A至图5C举例说明的。

图5A为本发明一实施例的边缘电场转换型液晶触控显示面板2a的俯视示意图，其中为方便说明，仅显示触控感测单元25a、第二抗扰斑块202a以及接地单元201a。其中，触控感测单元25a为类似四边形的形状，接地单元201a环设于触控感测单元25a，例如是位于相邻的触控感测单元25a之间。此外，抗扰斑块(于此以第二抗扰斑块202a为例)设置于接地单元201a与触控感测单元25a所形成的第二间隙区内。于此，第二抗扰斑块202a设置于触控感测单元25a的至少一侧或环设整个触控感测单元25a。

另外，本实施例的第一抗扰斑块或第二抗扰斑块可为多个相邻设置的态样。例如，图5A中的虚线方框所示的第二抗扰斑块202a为二个第二抗扰斑块202a相邻设置，如此一来，相邻设置的第二抗扰斑块202a的宽度可介于100μm与140μm之间，而第二间隙区的宽度可介于120μm与200μm之间。同样的设置亦可应用于第一抗扰斑块，于此不再赘述。

此外，触控感测单元25a可包含多个第一触控感测元件T1以及多个第二触控感测元件T2，其中第一触控感测元件T1作为发射元件(transmitter)，第二触控感测元件T2作为接收元件(receiver)，发射元件耦接一触发讯号(excitationsignal，图未显示)，当使用者触控时，第一触控感测元件T1与第二触控感测元件T2之间的电容值产生变化而能藉此得到触控坐标。

另外，在其他的实施例中，触控感测单元25a可包含多个沿一第一方向导通的第一触控感测元件，以及多个沿一第二方向导通的第二触控感测元件，其中第一方向例如是X方向，第二方向例如是Y方向，藉此在经由讯号处理之后即得到使用者触控的位置坐标，由于此可应用习知技术，故于此不再赘述。

另外，在其他的实施例中，触控感测单元25a与共用电极之间可形成电容，并可利用电容依据使用者手指的接触而变化来进行触控感测。

图5B为本发明另一实施例的边缘电场转换型液晶触控显示面板2b的俯视示意图，其中为方便说明，仅显示触控感测单元25b及第一抗扰斑块26b。其中，触控感测单元25b为类似弯折的形状。此外，抗扰斑块(于此以第一抗扰斑块26b为例)设置于相邻的触控感测单元25b之间所形成的第一间隙区内。于此，第一抗扰斑块的图样26b亦为弯折形状，且设置于触控感测单元25b的至少一侧或环设整个触控感测单元25b。

图5C为本发明另一实施例的边缘电场转换型液晶触控显示面板2c的俯视示意图，其中为方便说明，仅显示触控感测单元25c及第一抗扰斑块26c。其中，触控感测单元25c为三角形的形状且并排设置。此外，抗扰斑块(于此以第一抗扰斑块26c为例)设置于相邻的触控感测单元25c之间所形成的第一间隙区内。于此，第一抗扰斑块26c为条状且设置于触控感测单元25c的至少一侧或环设整个触控感测单元25c。

另外，本发明的触控感测单元亦可有其他应用，例如可应用于金属网格(metalmesh)的技术。据此，触控感测单元可为金属制成的触控感测线，藉由金属材料本身导电特性，可以减少ITO在大面积设计时的讯号衰减问题，同时金属材料相较于ITO具有较佳挠曲特性，因此可利用在可挠性触控面板上。

另外，本发明的边缘电场转换型液晶触控显示面板的有源阵列晶体管基板可具有多种变化态样，以下举例说明。

图6A为本发明一实施例的一有源阵列晶体管基板32的布线示意图，图6B为图6A的有源阵列晶体管基板32沿A-A线段的剖面示意图。如图6A及图6B所示，复数个闸极线322配置于一透光基板321(如玻璃基板)上。复数个共享电极342配置于所述透光基板321上，并与所述闸极线322位于同一层。一闸极绝缘层323配置于透光基板321上，并覆盖所述闸极线322及共享电极342。多条资料线324、源极325及汲极326配置于闸极绝缘层323上。多个画素电极341亦配置于闸极绝缘层323上，其中所述画素电极341与所述资料线324皆位于闸极绝缘层323上，藉此画素电极341可直接接触汲极326。画素电极341与共用电极342当作上下电极，如此以形成一横向电场，横向电场可控制液晶层内的液晶分子旋转。一保护层327配置于闸极绝缘层323上，并覆盖所述资料线324、源极325、汲极326及画素电极341。另外，如图6B所示，在本实施例中，共享电极342为整片电极，画素电极341间隔配置于共享电极342的上方。

图7A为本发明一实施例的一有源阵列晶体管基板42的布线示意图，图7B为图7A的有源阵列晶体管基板42沿B-B线段的剖面示意图。如图7A及图7B所示，多条闸极线422配置于一透光基板421(如玻璃基板)上。一闸极绝缘层423配置于透光基板421上，并覆盖所述闸极线422。多条资料线424、源极425及汲极426配置于闸极绝缘层423上。多个画素电极441亦配置于闸极绝缘层423上，并与所述资料线424位于同一层，其中画素电极441可直接接触汲极426。一保护层427配置于闸极绝缘层423上，并覆盖所述资料线424、源极425、汲极426及画素电极441。一共用电极442配置于保护层427上。另外，如图6B所示，在本实施例中，画素电极441为整片电极，共享电极442间隔配置于画素电极441的上方。

综上所述，在本发明的边缘电场转换型液晶触控显示面板中，将第一抗扰斑块设置于相邻触控感测单元所形成的第一间隙区内，以致触控感测单元的间距加大，例如从原本的10μm与30μm之间变为70μm与130μm之间。如此，即使有粒子掉落或刮伤产生时，相邻的触控感测单元亦不会形成短路，第一抗扰斑块提供电性抗扰的效用，进而避免触控失效而能提升产品良率与可弯折性。

此外，原本触控感测单元的间距加大可能会让人眼辨识其存在，但藉由弯折图样的第一抗扰斑块设置于相邻触控感测单元之间，使触控感测单元隐形化，使得人眼不易发现，第一抗扰斑块更能够提供光学抗扰的效用，而能提升显示效能。

另外，由于本发明的画素电极与所述资料线皆位于闸极绝缘层上，藉此画素电极可直接接触汲极，而不须藉由贯穿孔电性连接于汲极，因此可增加画素开口率。再者，设计本发明的共享电极时，不须考量共享电极与闸极线间的距离，如此将不会牺牲画素开口率。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求中。

Claims (10)

1.一种边缘电场转换型液晶触控显示面板，包括：

一彩色滤光基板；

一有源阵列晶体管基板，与所述彩色滤光基板对应配置；

一液晶层，设置于所述彩色滤光基板与所述有源阵列晶体管基板之间；

一电极对，设置于所述有源阵列晶体管基板，所述电极对包括一画素电极及一共用电极，所述画素电极与所述共享电极间产生边缘电场控制所述液晶层的液晶分子转动；

多个触控感测单元，共平面地设置于所述彩色滤光基板，相邻的所述触控感测单元之间形成一第一间隙区；以及

至少一第一抗扰斑块，设置于所述第一间隙区内。

2.如权利要求1所述的边缘电场转换型液晶触控显示面板，其中所述第一抗扰斑块的图样呈弯折样式。

3.如权利要求1所述的边缘电场转换型液晶触控显示面板，更包括：

一接地单元，与所述多个触控感测单元共平面，且与相邻的所述触控感测单元之间形成一第二间隙区；以及

至少一第二抗扰斑块，设置于所述第二间隙区内。

4.如权利要求1所述的边缘电场转换型液晶触控显示面板，其中藉由所述第一抗扰斑块设置于相邻触控感测单元所形成所述第一间隙区之间，使相邻触控感测单元的间距加大、不会受到后续制程的粒子污染而形成短路，从而提供电性抗扰的效用。

5.如权利要求4所述的边缘电场转换型液晶触控显示面板，其中所述后续制程至少包括机械薄化制程、化学薄化制程、机械化学薄化制程、黄光制程、薄膜沉积制程、及/或薄膜蚀刻制程。

6.如权利要求1所述的边缘电场转换型液晶触控显示面板，其中所述有源阵列晶体管基板包括：

一透光基板；

多条闸极线，配置于所述透光基板上；

一闸极绝缘层，配置于所述透光基板上，并覆盖所述闸极线；以及

多条资料线，配置于所述闸极绝缘层上，所述画素电极配置于所述闸极绝缘层上，并与所述资料线位于同一层。

7.如权利要求1所述的边缘电场转换型液晶触控显示面板，其中所述有源阵列晶体管基板包括：

一透光基板；

多条闸极线，配置于所述透光基板上，所述共享电极配置于所述透光基板上，并与所述闸极线位于同一层；

一闸极绝缘层，配置于所述透光基板上，并覆盖所述闸极线及所述共享电极；以及

多条资料线，配置于所述闸极绝缘层上，所述画素电极配置于所述闸极绝缘层上。

8.如权利要求1所述的边缘电场转换型液晶触控显示面板，其中更包含至少另一触控感测单元，设置于所述共享电极侧或画素电极侧。

9.如权利要求1所述的边缘电场转换型液晶触控显示面板，其中所述共享电极为整片电极，所述画素电极间隔配置于所述共享电极的上方；或者，所述画素电极为整片电极，所述共享电极间隔配置于所述画素电极的上方。

10.如权利要求1所述的边缘电场转换型液晶触控显示面板，其中所述共享电极呈多条间隔配置，所述画素电极间隔配置于相邻共享电极之间的上方；或者，所述画素电极呈多条间隔配置，所述共享电极间隔配置于相邻画素电极之间的上方。