CN108874194B - 内嵌式触控显示装置及其测试方法和制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内嵌式触控显示装置及其测试方法和制作方法,内嵌式触控显示装置包含以下元件。第一触控电极分别电性连接第一感测线,第二触控电极分别电性连接第二感测线。多个开关设置于非显示区域内,其中第一开关的第一端分别电性连接第一感测线,控制端彼此电性连接,第二端彼此电性连接。第二开关的第一端分别电性连接第二感测线,控制端彼此电性连接,且第二端彼此电性连接。第一触控测试垫电性连接第一开关的第二端,第二触控测试垫电性连接第二开关的第二端。借此,可以测试触控电极是否正常。

Description

内嵌式触控显示装置及其测试方法和制作方法
技术领域
本发明是有关于内嵌式触控显示装置,且特别是有关于一种触控电极的测试方法与相关的内嵌式触控显示装置及其制作方法。
背景技术
内嵌式(in-cell)触控显示装置是将提供触控功能的触控电极设置在像素当中,触控电极通常会电性连接至一个电路,此电路可以侦测触控电极上电容的变化以判断触控显示装置上对应的位置是否被触碰。然而,每个触控电极有可能会发生短路或是断路的情形,进而影响触控的功能。如何有效地检测出触控电极的短路或断路情形,为此领域技术人员所关心的议题。
发明内容
本发明提出的内嵌式触控显示装置中,可以通过非显示区域上的测试接垫来测试触控电极是否有断路或短路的情形。
本发明的实施例提出一种内嵌式触控显示装置,具有显示区域与非显示区域。内嵌式触控显示装置包括第一基板、数据线、栅极线、触控电极、感测线、开关、第一触控测试垫与第二触控测试垫。数据线与栅极线设置于第一基板上。触控电极包括多个第一触控电极与多个第二触控电极。感测线包括多条第一感测线与多条第二感测线,第一触控电极分别电性连接第一感测线,第二触控电极分别电性连接第二感测线。开关设置于第一基板上且位于非显示区域内,其中每个开关包括第一端、第二端与控制端,这些开关包括第一开关与第二开关。第一开关的第一端分别电性连接第一感测线,第一开关的控制端彼此电性连接,且第一开关的第二端彼此电性连接。第二开关的第一端分别电性连接第二感测线,第二开关的控制端彼此电性连接,且第二开关的第二端彼此电性连接。第一触控测试垫与第二触控测试垫设置于第一基板上且位于非显示区域内,第一触控测试垫电性连接第一开关的第二端,第二触控测试垫电性连接第二开关的第二端。
在一些实施例中,触控电极排列为多条触控电极列(column)与多条触控电极行(row)。各触控电极行包含交替设置的第一触控电极与第二触控电极,各触控电极列包含交替设置的第一触控电极与第二触控电极。
在一些实施例中,第一开关与第二开关在内嵌式触控显示装置的显示期间与触控感测期间皆为断路。
在一些实施例中,内嵌式触控显示装置还包括开关控制垫,设置于第一基板上且位于非显示区域内。开关控制垫电性连接第一开关的控制端与第二开关的控制端。开关控制垫的电位为截止电压,以使第一开关与第二开关断路。
在一些实施例中,在内嵌式触控显示装置的显示期间,第一触控测试垫与第二触控测试垫的电位为共通电压,且第一开关与第二开关导通。在内嵌式触控显示装置的触控感测期间,第一开关与第二开关断路。
在一些实施例中,内嵌式触控显示装置还包括开关控制垫,设置于第一基板上且位于非显示区域内。开关控制垫电性连接第一开关的控制端与第二开关的控制端。在显示期间,开关控制垫的电位为导通电压以使第一开关与第二开关导通。在触控感测期间,开关控制垫的电位为截止电压以使第一开关与第二开关断路。
在一些实施例中,截止电压为栅极低电压。
在一些实施例中,导通电压为栅极高电压。
在一些实施例中,内嵌式触控显示装置还包括至少一个电路板,电连接第一触控测试垫与第二触控测试垫,以提供共通电压至第一触控测试垫与第二触控测试垫。
在一些实施例中,内嵌式触控显示装置还包括集成电路晶片。集成电路晶片电连接开关控制垫,以提供截止电压传送至开关控制垫。
在一些实施例中,集成电路晶片电连接开关控制垫,并且依据显示期间与触控感测期间的时序分别提供导通电压与截止电压传送至开关控制垫。
在一些实施例中,数据线包括第一数据线与第二数据线,第一数据线与第二数据线交错设置。开关还包括第三开关与第四开关。第三开关的第一端电性连接第一数据线,控制端彼此电性连接,第二端彼此电性连接。第四开关的第一端电性连接第二数据线,控制端彼此电性连接,第二端彼此电性连接。内嵌式触控显示装置还包括第一源极测试垫与第二源极测试垫,设置于第一基板上且位于非显示区域内。第一源极测试垫电性连接第三开关的第二端,第二源极测试垫电性连接第四开关的第二端。
在一些实施例中,第三开关与第四开关在内嵌式触控显示装置的显示期间与触控感测期间皆为断路。
在一些实施例中,数据线包括第一数据线、第二数据线与第三数据线。第一数据线、第二数据线与第三数据线分别电连接对应不同颜色的像素单元。开关还包括第三开关、第四开关与第五开关。第三开关的第一端电性连接第一数据线,控制端彼此电性连接,第二端彼此电性连接。第四开关的第一端电性连接第二数据线,控制端彼此电性连接,第二端彼此电性连接。第五开关的第一端电性连接第三数据线,控制端彼此电性连接,第二端彼此电性连接。内嵌式触控显示装置还包括第一源极测试垫、第二源极测试垫与第三源极测试垫,设置于第一基板上且位于非显示区域内。第一源极测试垫电性连接第三开关的第二端,第二源极测试垫电性连接第四开关的第二端,第三源极测试垫电性连接第五开关的第二端。
在一些实施例中,第三开关、与第四开关与第五开关在内嵌式触控显示装置的显示期间与触控感测期间皆为断路。
在一些实施例中,第三开关与第四开关设置在显示区域一侧外的非显示区域中,第一开关与第二开关设置在显示区域另一侧外的非显示区域中。
以另一个角度来说,本发明的实施例提出一种内嵌式触控显示装置的测试方法。此内嵌式触控显示装置具有显示区域与非显示区域。内嵌式触控显示装置包括第一基板、触控电极、感测线开关。触控电极,包括多个第一触控电极与多个第二触控电极,这些触控电极排列为多条触控电极行(column)与多条触控电极列(row),每条的触控电极行包含交替设置的第一触控电极与第二触控电极,每条的触控电极列包含交替设置的第一触控电极与第二触控电极。感测线包括多条第一感测线与多条第二感测线,第一触控电极分别电性连接第一感测线,第二触控电极分别电性连接第二感测线。开关设置于第一基板上且位于非显示区域内,这些开关包括第一开关与第二开关,每个开关包括第一端、第二端与控制端。第一开关的第一端分别电性连接第一感测线,控制端彼此电性连接,第二端彼此电性连接。第二开关的第一端分别电性连接第二感测线,控制端彼此电性连接,且第二端彼此电性连接。测试方法包括下列步骤:(a)提供导通电压至第一开关的控制端与第二开关的控制端以导通第一开关与第二开关;(b)对第一开关的第二端与第二开关的第二端提供相同的第一电压以使内嵌式触控显示装置的预定显示画面为全亮画面,检测内嵌式触控显示装置的显示画面与全亮画面是否相同;(c)对第一开关的第二端与第二开关的第二端提供相同的第二电压以使内嵌式触控显示装置的预定显示画面为全暗画面,检测内嵌式触控显示装置的显示画面与全暗画面是否相同;(d)对第一开关的第二端提供第三电压,对第二开关的第二端提供第四电压,第三电压不等于第四电压,以使内嵌式触控显示装置的预定显示画面为第一棋盘(Checker-Board)画面,检测内嵌式触控显示装置的显示画面与第一棋盘画面是否相同;以及(e)对第一开关的第二端提供第五电压,对第二开关的第二端提供第六电压,第五电压不等于第六电压,以使内嵌式触控显示装置的预定显示画面为第二棋盘画面,检测内嵌式触控显示装置的显示画面与第二棋盘画面是否相同。
以另一个角度来说,本发明的实施例提出一种内嵌式触控显示装置的制作方法,包含下列步骤:(a)进行上述的测试方法;(b)当通过步骤(a)的测试后,将集成电路晶片或电路板电性连接第一开关的控制端与第二开关的控制端,以控制第一开关与第二开关。
在一些实施例中,在所述内嵌式触控显示装置的显示期间与触控感测期间,集成电路晶片或电路板将截止电压传送至第一开关的控制端与第二开关的控制端,以将第一开关与第二开关断路。
在一些实施例中,在内嵌式触控显示装置的显示期间,第一开关的第二端的电位与第二开关的第二端的电位为共通电压,且集成电路晶片或电路板将导通电压传送至第一开关的控制端与第二开关的控制端,以使第一开关与第二开关导通。在内嵌式触控显示装置的触控感测期间,集成电路晶片或电路板将截止电压传送至第一开关的控制端与第二开关的控制端,以使第一开关与第二开关断路。
本发明与现有技术相比,具有可以通过非显示区域上的测试接垫来测试触控电极是否有断路或短路的情形存在的有益效果。
为让本发明的上述特征和优点能还明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是根据一实施例绘示内嵌式触控显示装置中感测线的连接示意图。
图2是根据一实施例绘示感测线与集成电路晶片的连接示意图。
图3A是根据一实施例绘示像素结构的俯视图。
图3B是沿着图3A中的切线AA’绘示像素结构的剖面图。
图4A是根据一实施例绘示像素结构的俯视图。
图4B是沿着图4A中的切线BB’绘示像素结构的剖面图。
图5是根据一实施例绘示测试触控电极的电路示意图。
图6是根据一实施例绘示内嵌式触控显示装置的测试方法的流程图。
图7A~图7D是对应图6流程图所绘示的显示装置的显示画面。
图8是根据第一实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图。
图9A是根据第二实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图。
图9B是图9A中区域A的放大示意图。
图10是根据另一实施例绘示内嵌式触控显示装置的部分俯视示意图。
图11A是根据第三实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图。
图11B是图11A中区域B的放大示意图。
图12是根据第四实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图。
图13A是根据第五实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图。
图13B是图13A中区域C的放大示意图。
图14A是集成电路晶片的俯视示意图。
图14B是在进行完图8或图9A实施例所述的测试方法后,将集成电路晶片设置于第一基板210上的俯视示意图。
图15是根据第六实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图。
图16A是显示期间时开关、测试垫与开关控制垫的状态与电位的电位时序图。
图16B是触控感测期间时开关、测试垫与开关控制垫的状态与电位的电位时序图。
图16C是则为测试垫与开关控制垫的电位时序图与对应的开关状态。
图17是根据第七实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图。
图18是根据一变化实施例绘示内嵌式触控显示装置的触控接垫TP与源极接垫SP的俯视示意图。
图19是根据另一变化实施例绘示内嵌式触控显示装置的触控接垫TP与源极接垫SP的俯视示意图。
具体实施方式
关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等,并非特别指次序或顺位的意思,其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
图1是根据一实施例绘示内嵌式触控显示装置中感测线的连接示意图。请参照图1,内嵌式触控显示装置100包括显示区域101与非显示区域102。内嵌式触控显示装置100包括第一基板110,多条沿着第一方向D1延伸的栅极线GL1~GL4、多条沿着第二方向D2延伸的数据线DL1~DL4以及多条沿着第二方向D2延伸的感测线SL1~SL4设置在第一基板110上,其中第一方向D1不平行于第二方向D2,而本实施例的第一方向D1垂直于第二方向D2,但不以此为限。栅极线GL1~GL4与数据线DL1~DL4定义出多个像素区域,多个像素结构P11~P14、P21~P24、P31~P34、P41~P44设置于像素区域中。本发明中栅极线、数据线与像素结构的数量不限于图1中的例示。每个像素结构包含一个薄膜晶体管,每条数据线DL1~DL4会电性连接至对应像素结构中薄膜晶体管的源极,并且每条栅极线GL1~GL4会电性连接至对应像素结构中薄膜晶体管的栅极。举例来说,像素结构P11具有薄膜晶体管T1,薄膜晶体管T1具有栅极T1G与源极T1S,栅极线GL1是电性连接栅极T1G,而数据线DL1是电性连接至源极T1S。此外,内嵌式触控显示装置100还包括触控电极C11、C12、C21、C22,在本实施例中,每个触控电极包含多个像素结构的共通电极(common electrode),换句话说,多个像素结构的共通电极电性连接成为一个触控电极,也就是在内嵌式触控显示装置100的显示期间,触控电极是作为显示画面用的共通电极,而在触控感测期间,触控电极是用来感测使用者的触摸动作。例如,触控电极C11包括了像素结构P11~P14中的共通电极;触控电极C12包括了像素结构P21~P24中的共通电极;触控电极C21包括了像素结构P31~P34中的共通电极;触控电极C22包括了像素结构P41~P44中的共通电极,其中触控电极C11、C12、C21与C22彼此电性隔离。如图1所示,在本实施例中,每个触控电极的区域在垂直于第一基板的方向上重叠于多个像素结构的区域。上述形成触控电极的共通电极数量仅为例示,不以此为限,在变化实施例中,可以将比上述实施例更多个或更少个像素结构的共通电极电性连接成为一个触控电极。每个触控电极电性连接至少一个条感测线。在本实施例中,触控电极会通过接触孔(contact hole)电性连接感测线。例如,触控电极C11通过接触孔ch1电性连接至感测线S1;触控电极C12通过接触孔ch2电性连接至感测线S3;触控电极C21通过接触孔ch3电性连接至感测线S2;触控电极C22通过接触孔ch4电性连接至感测线S4。
多个源极接垫121~124与触控接垫131~134设置于第一基板110上且位于非显示区域102内,源极接垫121~124与触控接垫131~134电性连接至集成电路晶片140。源极接垫121~124分别电性连接至数据线DL1~DL4,触控接垫131~134分别电性连接至感测线SL1~SL4。举例来说,集成电路晶片140具有多个焊垫,焊垫上具有凸块,集成电路晶片100的多个凸块可通过导电胶(例如异方性导电胶)分别与源极接垫121~124及触控接垫131~134电性连接,但集成电路晶片140与源极接垫121~124及触控接垫131~134的电性连接方式不限于此。在本实施例中,集成电路晶片140包括数据驱动电路与触控感测电路,但不以此为限,在变化实施例中,集成电路晶片140还包括栅极驱动电路。此外,在图1的实施例中,集成电路晶片的数量为一个,但不以此为限,在变化实施例中,集成电路晶片的数量可为多个。一个帧(frame)的期间可至少被分为至少一个显示期间与至少一个触控感测期间。在显示期间,触控电极C11、C12、C21、C22会耦接至共通电压,栅极线GL1~GL4上的电压是用以依序导通对应的薄膜晶体管,集成电路晶片140会将像素数据通过数据线DL1~DL4传送至像素结构中的像素电极,借此决定对应像素的灰阶值。而在触控感测期间,触控电极C11、C12、C21、C22是作为触控感应,用以感测使用者对内嵌式触控显示装置100的触控操作。
在图1中,各触控电极分别电连接一条感测线,但不以此为限。在一些实施例中,为了降低触控电极至触控接垫间的阻抗,可以各触控电极分别电连接多条感测线,所述多条感测线电性连接至同一个触控接垫。举例来说,多条感测线在显示区域101电连接一个触控电极,所述多条感测线可在非显示区域102内耦接成为一条感测线,并且电连接非显示区域102内的一个触控接垫,但不以此为限。请参照图2,图2是根据一实施例绘示感测线与集成电路晶片的连接示意图。为了简化起见,在图2中并未绘示出数据线、栅极线等导线。在图2的实施例中,感测线SL1~SL3分别通过接触孔ch1~ch3电性连接至触控电极C11,并且感测线SL1~SL3在非显示区102中电性连接至同一个触控接垫。感测线SL4~SL6通过接触孔ch4~ch6电性连接至触控电极C21,并且感测线S4~S6在非显示区102中电性连接至一个触控接垫。感测线SL7~SL9分别通过接触孔ch7~ch9电性连接至触控电极C31,并且感测线SL7~SL9在非显示区102中电性连接至同一个触控接垫。相较于图1的实施例,图2中各触控电极通过三条并联的感测线电连接至一个触控接垫,因此可降低阻抗,以提升触控准确性。本发明不限制电性连接每个触控电极的感测线数量。
图3A是根据一实施例绘示像素结构的俯视图,图3B是沿着图3A中的切线AA’绘示像素结构的剖面图。请参照图3A与图3B,在此以像素结构410为例,像素结构410中具有薄膜晶体管420、像素电极PE与共通电极COM,薄膜晶体管420具有栅极420G、源极420S与漏极420D。具体来说,第一金属层M1形成于基板SUB之上,第一金属层M1包括栅极420G与栅极线430,栅极420G是连接至栅极线430。第一绝缘层INS1是形成于第一金属层M1之上。半导体层420C形成于第一绝缘层INS1之上。第一透明导电层411形成于第一绝缘层INS1之上,第一透明导电层411包括像素电极PE。第二金属层M2形成于第一绝缘层INS1与第一透明导电层411之上,第二金属层M2包括源极420S、漏极420D、数据线431与感测线432。数据线431是连接至源极420S,漏极420D是电性连接至像素电极PE。第二绝缘层INS2形成于第二金属层M2之上,并具有接触孔3B_1h以暴露出感测线432。第二透明导电层412形成于第二绝缘层INS2之上,第二透明导电层412包括了共通电极COM,共通电极COM通过接触孔3B_1h电性连接至感测线432,共通电极COM也包括多个间隙(slit)412S。在显示期间,共通电极COM会施加共通电压,而共通电极COM与像素电极PE之间的电场可用来控制液晶的旋转方向;在触控感测期间,共通电极COM则作为触控电极。
在图3A与图3B的实施例中,数据线431与感测线432是属于相同的金属层,但在其他实施例中这两者也可以属于不同的金属层。图4A是根据一实施例绘示像素结构的俯视图,图4B是沿着图4A中的切线BB’绘示像素结构的剖面图。图4A与图4B中与图3A与图3B相似之处便不再重复赘述,请参照图4A与图4B,第三金属层M3形成在第二绝缘层INS2之上,第三金属层M3包括感测线432。第三绝缘层INS3形成于第三金属层M3之上,第三绝缘层INS3具有接触孔4B_1h以暴露出感测线432。第二透明导电层412形成于第三绝缘层INS3之上,第二透明导电层412包括共通电极COM,共通电极COM通过接触孔4B_1h电性连接至感测线432。特别的是,感测线432是设置于数据线431的上方,并且从基板SUB的法向量上观之,数据线431与感测线432是至少部分地重叠。
综上所述,感测线与数据线可以是由同一层金属层形成,并且在垂直于基板的方向上来看,感测线与数据线彼此间具有间距,以彼此绝缘,通过此布局方式可节省工艺步骤;或是感测线与数据线可以分别由不同金属层形成,并且在垂直于基板的方向上来看,感测线的至少一个部分在垂直于基板的方向上与数据线彼此重叠,感测线位于数据线上方且彼此间具有绝缘层以彼此绝缘,通过此布局方式可增加开口率。此外,在本说明书中提到的金属层可为铝、铜、钛、钨等单一金属层或者是钼/铝/钼、钛/铝钛、钛/铜/钛等复合金属层,本发明并不在此限。另一方面,在本说明书中提到的绝缘层可以为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或其他合适的绝缘层,并且在图示中的一层绝缘层可以包含两层以上材料不同且彼此堆迭的绝缘层。上述的透明导电层可包括氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide,IZO)、氧化鍗锡(antimony tin oxide,ATO)、氧化氟锡(fluorinetin oxide,FTO)或其他导电且透明的材料。
在上述的实施例中,共通电极COM是形成在像素电极PE之上,但在其他实施例中共通电极COM也可以形成在像素电极之下,本发明并不在此限。此外,在上述实施例中触控电极是形成在基板SUB(亦称第一基板)上,但在其他实施例中触控电极与感测线也可以形成在与第一基板相对的第二基板上,也就是形成在第二基板面朝第一基板的表面上,而触控电极与感测线可通过导电胶或具有导电粒子的框胶电性连接至第一基板上的触控接垫,但不以此为限。
图5是根据一实施例绘示测试触控电极的电路示意图。请参照图5,为了简化起见,在图5中绘示了触控电极与感测线,但没有绘示像素结构、栅极线、数据线等。图5中的触控电极排列为多个触控电极列C1~C4与触控电极行R1~R6,并且这些触控电极被分为交替设置的第一触控电极610与第二触控电极620。需说明的是,第一触控电极610与第二触控电极620的结构与大小均相同,但为了便于辩识第一触控电极610与第二触控电极620,图5中的第一触控电极610的边缘是以较粗的线条绘制以与第二触控电极620区别。每条触控电极列C1~C4包含交替设置的第一触控电极610与第二触控电极620,每条触控电极行R1~R6包含交替设置的第一触控电极610与第二触控电极620。以另外一个角度来说,位于角落的第一触控电极610的二个侧边是与二个第二触控电极620相邻,位于角落的第二触控电极620的二个侧边是与四个第一触控电极610相邻,其余各第一触控电极610的四个侧边是与四个第二触控电极620相邻,且各第二触控电极620的四个侧边是与四个第一触控电极610相邻。第一触控电极610是电性连接至第一感测线631,而第二触控电极是电性连接至第二感测线632。
内嵌式触控显示装置还包括有多个开关SW、第一触控测试垫641、第二触控测试垫642与开关控制垫650。每个触控电极会对应至一个开关,第一触控电极610会通过对应的开关SW电性连接至第一触控测试垫641,而第二触控电极620会通过对应的开关SW电性连接至第二触控测试垫642。具体来说,每个开关SW具有控制端、第一端与第二端,这些开关SW例如为形成在基板上的薄膜晶体管,但本发明不以此为限,在其他实施例中,开关SW可为除了薄膜晶体管外的其他元件。在本实施例中,开关SW的薄膜晶体管与像素结构中的薄膜晶体管使用相同工艺来同时制作,但本发明不以此为限。上述的控制端为栅极,第一端为源极与漏极的其中之一,第二端为源极与漏极的其中的另一个。开关SW包括了第一开关SW1与第二开关SW2。第一开关SW1的第一端是电性连接至第一感测线631,也就是电性连接第一触控电极610,第二开关SW2的第一端是电性连接至第二感测线632,也就是电性连接第二触控电极620。开关SW1、SW2的控制端彼此电性连接并电性连接至开关控制垫650。第一开关SW1的第二端彼此电性连接并电性连接至第一触控测试垫641。第二开关SW2的第二端是彼此电性连接并电性连接至第二触控测试垫642。为了简化起见,图5中并未标示所有的第一开关SW1与第二开关SW2。
图6是根据一实施例绘示内嵌式触控显示装置的测试方法的流程图。图7A~图7D是对应图6流程图所绘示的显示装置的显示画面。请参照图6与图7A~图7D,在步骤S701中,通过开关控制垫650提供导通电压至开关SW的控制端以导通开关SW。在本实施例中,导通电压为高电压,但不以此为限。导通电压的准位是与开关SW的状态以及开关SW的电流-电压曲线有关,举例来说,当开关SW为N型晶体管时,导通电压为高电压;当开关SW为P型晶体管时,导通电压为低电压,本发明并不限制导通电压的准位。
在步骤S702中,通过第一触控测试垫641与第二触控测试垫642分别对第一开关SW1的第二端与第二开关SW2的第二端提供相同的第一电压以使内嵌式触控显示装置的预定显示画面为全亮画面(如图7A所示),并检测内嵌式触控显示装置的显示画面与预定的全亮画面是否相同。上述的第一电压可以是高电压或是低电压,本发明并不限制第一电压的准位。由于开关SW在步骤S701中被导通,当第一电压施加于第一开关SW1与第二开关SW2的第二端时,第一电压会传递至第一触控电极610与第二触控电极620上。另一方面,由于每个触控电极是由多个共通电极形成,因此在显示画面时,触控电极(共通电极)与像素电极之间的电位差会驱动液晶分子转动。当显示装置的显示画面与预定显示画面(全亮画面)不同时,则可判断感测线具有断路或/及感测线与对应的触控电极间的电性连接具有断路,导致第一电压无法传递至对应的触控电极,使对应的像素为亮态。
在步骤S703中,通过第一触控测试垫641与第二触控测试垫642分别对第一开关SW1的第二端与第二开关SW2的第二端提供相同的第二电压以使内嵌式触控显示装置的预定显示画面为全暗画面(如图7B所示),并且检测内嵌式触控显示装置的显示画面与预定的全暗画面是否相同,其中第二电压与步骤S702中的第一电压不相同。第二电压会传递至共通电极,使得对应的像素为暗态,由于所有的像素都预设为暗态,因此预定显示画面为全暗画面。当显示装置的显示画面与预定显示画面(全暗画面)不同时,则可判断感测线具有断路或/及感测线与对应的触控电极间的电性连接具有断路,导致第二电压无法传递至对应的触控电极,使对应的像素为暗态。
步骤S702与步骤S703都是要判断感测线或/及感测线与触控电极之间是否有断路,但步骤S702与步骤S703都执行的原因在于若有断路发生,则对应的共通电极会是浮接(floating)的状态,对应的像素可能是暗态也可能是亮态,只执行步骤S702与步骤S703中的其中一个步骤不能确保侦测到断路。例如,在图7A的例子中,若有一个共通电极的浮接导致亮态,则显示画面依然为全亮画面,无法判断出断路。
在步骤S704中,通过第一触控测试垫641对第一开关SW1的第二端提供第三电压,通过第二触控测试垫642对第二开关SW2的第二端提供第四电压。其中第三电压不同于第四电压,以使内嵌式触控显示装置的预定显示画面为第一棋盘(Checker-Board)画面(如图7C所示)。在图7C中,第一触控电极610所对应的像素为亮态,而第二触控电极620所对应的像素为暗态。同样在步骤S704中,检测内嵌式触控显示装置的显示画面与预定的第一棋盘画面是否相同。由于第三电压会传递至第一触控电极610,而第四电压会传递至第二触控电极620,且第一触控电极610与第二触控电极620是交错地设置,因此预定显示画面为棋盘画面。此外,当内嵌式触控显示装置的显示画面与预定显示画面(第一棋盘画面)不同时,则判断相邻的感测线之间短路或/及相邻的触控电极短路,这是因为上述短路发生时,会导致相邻的触控电极具有相同的电压,进而使对应的多个像素(触控电极可包含多个像素结构的共通电极)都处于亮态或暗态,无法呈现棋盘画面。
在步骤S705中,通过第一触控测试垫641对第一开关的第二端提供第五电压,通过第二触控测试垫642对第二开关的第二端提供第六电压。其中第五电压不同于第六电压,以使内嵌式触控显示装置的预定显示画面为第二棋盘画面(如图7D所示)。在图7D中,第一触控电极610所对应的像素为暗态,而第二触控电极620所对应的像素为亮态。步骤S705还检测内嵌式触控显示装置的显示画面与预定的第二棋盘画面是否相同。当内嵌式触控显示装置的显示画面与预定显示画面(第二棋盘画面)不同时,则判断相邻的感测线之间短路或/及相邻的触控电极短路,理由则与步骤S704的判断理由相同。
在图7C的实施例中,第三电压是用以让对应的像素处于亮态,而第四电压是用以让对应的像素处于暗态。而在图7D的实施例中,第五电压是用以让对应的像素处于暗态,而第六电压是用以让对应的像素处于亮态。但本发明并不在此限,上述的设置也可以是相反,使第三电压对应于暗态,第四电压对应于亮态,第五电压对应于亮态,而第六电压对应于暗态。以另一个角度来说,在一些实施例中,当第三电压大于第四电压时,第五电压小于第六电压;当第三电压小于第四电压时,第五电压大于第六电压。
需说明的是,在本发明的测试方法中,上述步骤并不一定要依照步骤S702至S705的顺序执行。换句话说,上述步骤的顺序可以变动,且其它步骤也可以介于上述步骤之间。
图8是根据第一实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图。内嵌式触控显示装置200中具有显示区域202与非显示区域204,第一基板210包括位于非显示区域204中的接合区域212。数据线DL、触控接垫TP、源极接垫SP、输入接垫IP、触控测试垫TTP、开关控制垫SCP与开关SW设置于第一基板210上,并且触控接垫TP、源极接垫SP、输入接垫IP与开关SW位于接合区域212中。在本实施例中,感测线SL与触控电极TE设置在第一基板210上且位于第一基板210与液晶层间,但不以此为限,在变化实施例中,感测线SL与触控电极TE可设置在与第一基板210相对设置的第二基板(图未示)上且位于第二基板与液晶层间。数据线DL电连接源极接垫SP,而输入接垫IP用于接收来自电连接至输入接垫IP的电路板(图未示)所传送的信号及/或电源。触控电极TE包括交错设置的第一触控电极TE_1与第二触控电极TE_2,其分别电连接第一感测线SL_1与第二感测线SL_2,并且第一感测线SL_1与第二感测线SL_2分别电连接第一触控接垫TP_1与第二触控接垫TP_2。需说明的是,第一触控电极TE_1与第二触控电极TE_2的结构与大小均相同,但为了方便在附图中辩识第一触控电极TE_1与第二触控电极TE_2,在图8与后续的附图中,第一触控电极TE_1的边缘是以较粗的线条绘制以与第二触控电极TE_2区别。此外,第一开关SW1的第一端电连接第一触控接垫TP_1,也就是第一开关SW1的第一端电连接第一感测线SL_1,第二端是彼此电性连接并电性连接至第一触控测试垫TTP_1。第二开关SW2的第一端电连接第二触控接垫TP_2,也就是第二开关SW2的第一端电连接第二感测线SL_2,第二端是彼此电性连接并电性连接至第二触控测试垫TTP_2。第一与第二开关SW1、SW2的控制端电性连接至开关控制垫SCP。需说明的是,在图8中仅绘示部分的数据线DL与源极接垫SP,以简化附图。举例来说,图8仅绘示内嵌式触控显示装置200左右两部分的数据线DL与源极接垫SP,而省略中间部分的数据线DL与源极接垫SP。通过上述的内嵌式触控显示装置200,并且搭配图6~图7D的测试方法,可测试内嵌式触控显示装置200并且定位异常点,以迅速找出异常发生的原因。
请参照图9A与图9B,图9A是根据第二实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图,图9B是图9A中区域A的放大示意图。图9A与图8的差别在于图9A的内嵌式触控显示装置300还包括设置于第一基板210上的源极测试垫STP,并且开关SW还包括第三至第五开关SW3~SW5。此外,源极接垫SP分为三组并且数据线DL也分为对应的三组,也就是源极接垫SP包括了第一源极接垫SP_1、第二源极接垫SP_1与第三源极接垫SP_1,分别电性连接至第一数据线DL_1、第二数据DL_2与第三数据线DL_3。举例来说,第一至第三源极接垫SP_1~SP_3分别电连接内嵌式触控显示装置中对应不同颜色的像素结构,但不以此为限。为了简化起见,在图9A中并未绘示出像素结构且省略部分的数据线DL、触控接垫TP、源极接垫SP与开关SW。如图9A所示,源极测试垫STP包括第一至第三源极测试垫STP_1~STP_3,而第三开关SW3的第一端是电性连接第一源极接垫SP_1,也就是第三开关SW3的第一端电连接第一数据线DL_1,第二端是彼此电性连接并电性连接至第一源极测试垫STP_1;第四开关SW4的第一端是电性连接第二源极接垫SP_2,也就是第四开关SW4的第一端电连接第二数据DL_2,第二端是彼此电性连接并电性连接至第二源极测试垫STP_2;第五开关SW5的第一端是电性连接第三源极接垫SP_3,也就是第五开关SW5的第一端电连接第三数据线DL_3,第二端是彼此电性连接并电性连接至第三源极测试垫STP_3。在图9A中,第一至第五开关SW1~SW5的控制端都是电性连接至开关控制垫SCP,但不以为限。请参照图10,图10是图9A的变化实施例,并且只绘示部分示意图。图10与图9A的差别在于,图10中第一与第二开关SW1、SW2的控制端电性连接至一开关控制垫SCP1,而第三至第五开关SW3~SW5的控制端则是电性连接至另一开关控制垫SCP2,其余部分与图9A类似,于此不再赘述。
第一至第三源极测试垫STP_1~STP_3是用以测试数据线是否短路或断路,以及测试数据线与薄膜晶体管的耦接是否正常,但不以此为限。举例来说,可在开关控制垫SCP施加导通电压(例如高电压)以导通开关SW,对第一至第三源极测试垫STP_1~STP_3分别施加相同或不相同的电压。根据施加于第一至第三源极测试垫STP_1~STP_3的电压,内嵌式触控显示装置会有对应的预定显示画面。通过检测内嵌式触控显示装置的显示画面与预定显示画面是否相同,便可以判断数据线DL是否有异常以及发生异常的位置。通过上述的数据线测试架构与测试方法,并且搭配图8的触控电极测试架构与测试方法,可完整地测试内嵌式触控显示装置300,并且定位异常点,以迅速找出异常发生的原因。
请参照图11A与图11B,图11A是根据第三实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图,图11B是图11A中区域B的放大示意图。为了简化起见,在图11A中省略部分的数据线DL、源极接垫SP与开关SW。图11A与图8的差别在于图11A的内嵌式触控显示装置400还包括设置于第一基板210上的源极测试垫STP,并且开关SW还包括第三与第四开关SW3、SW4。此外,源极接垫SP分为二组并且数据线DL也分为对应的二组,也就是源极接垫SP包括了第一源极接垫SP_1与第二源极接垫SP_2,分别电性连接至第一数据线DL_1与第二数据线DL_2。举例来说,第一数据线DL_1与第二数据线DL_2分别为奇数条数据线与偶数条数据线,也就是第一数据线DL_1与第二数据线DL_2在显示区域202中是交错设置,但不以此为限。如图11A所示,源极测试垫STP包括第一与第二源极测试垫STP_1、STP_2,而第三开关SW3的第一端是电性连接第一源极接垫SP_1,第二端是彼此电性连接并电性连接至第一源极测试垫STP_1;第四开关SW4的第一端是电性连接第二源极接垫SP_2,第二端是彼此电性连接并电性连接至第二源极测试垫STP_2。在图11A中,第一至第四开关SW1~SW4的控制端都是电性连接至开关控制垫SCP,但不以为限。类似地,在变化实施例中,第一与第二开关SW1、SW2的控制端电性连接至一开关控制垫,而第三与第四开关SW3、SW4的控制端则是电性连接至另一开关控制垫。
第一与第二源极测试垫STP_1、STP_2是用以测试数据线是否短路或断路,以及测试数据线与薄膜晶体管的耦接是否正常,便可以判断数据线DL是否有异常以及发生异常的位置。通过上述的数据线测试架构与测试方法,并且搭配图8的触控电极测试架构与测试方法,可完整地测试内嵌式触控显示装置,并且定位异常点,以迅速找出异常发生的原因。
请参照图12,图12是根据第四实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图。为了简化起见,在图12中省略部分的数据线DL、触控接垫TP、源极接垫SP与开关SW。图12与图9A的差别在于图12绘示出内嵌式触控显示装置500中的栅极线GL,并且内嵌式触控显示装置500还包括栅极驱动电路530以及驱动电路接垫DCP。栅极驱动电路530设置于第一基板210上,并且电性连接栅极线GL与驱动电路接垫DCP。栅极驱动电路530包含多级移位寄存器,其分别产生并输出扫描信号至栅极线GL。在本实施例中,栅极驱动电路530中的薄膜晶体管与像素结构中的薄膜晶体管使用相同工艺来同时制作,也就是栅极驱动电路于基板上(Gate Driver on Array,GOA)结构。输入驱动电路接垫DCP的驱动电路控制信号包括时钟(clock)信号或其它输入信号,但不以此为限,以控制栅极驱动电路530。图12的其余部分与图9A类似,并且图12中的A区域放大图与图9B相同,于此不再赘述。
请参照图13A与13B,图13A是根据第五实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图,图13B是图13A中区域C的放大示意图。为了简化起见,在图13A中省略部分的数据线DL、触控接垫TP、源极接垫SP、栅极接垫GP与开关SW。图13A与图9A的差别在于图13A绘示出内嵌式触控显示装置600中的栅极线GL,并且内嵌式触控显示装置600还包括栅极接垫GP以及栅极测试垫GTP,其中栅极接垫GP包含第一与第二栅极接垫GP_1、GP_2以及栅极测试垫GTP包含第一与第二栅极测试垫GTP_1、GTP_2,而开关SW还包括第六与第七开关SW6、SW7。第一栅极接垫GP_1与第二栅极接垫GP_2分别电性连接至第一栅极线GL_1与第二栅极线GL_2,举例来说,第一栅极线GL_1与第二栅极线GL_2分别为奇数条与偶数条栅极线,也就是第一栅极线GL_1与第二栅极线GL_2在显示区域202中是交错设置,但不以此为限。第六开关SW6的第一端是电性连接第一栅极接垫GP_1,也就是第六开关SW6的第一端电连接第一栅极线GL_1,第二端电性连接至第一栅极测试垫GTP_1。第七开关SW7的第一端是电性连接第二栅极接垫GP_2,也就是第七开关SW7的第一端电连接第二栅极线GL_2,第二端是电性连接至第二栅极测试垫GTP_2。需说明的是,为了简化起见,在图13A中仅绘示部分的栅极线GL延伸至接合区域212中以电连接栅极接垫GP与开关SW。举例来说,在图13A中仅绘示上方两条栅极线(栅极线GL_1与第二栅极线GL_2)与下方两条栅极线栅极线(GL_1与第二栅极线GL_2)延伸至接合区域212中以电连接第一栅极接垫GP_1与第二栅极测试垫GTP_2,且第一栅极接垫GP_1与第二栅极测试垫GTP_2分别电连接第六开关SW6与第七开关SW7,而省略其余部分的第一栅极接垫GP_1、第二栅极测试垫GTP_2、第六开关SW6与第七开关SW7。在图13A中,第一至第七开关SW1~SW7的控制端都是电性连接至开关控制垫SCP,但不以为限。
第一栅极测试垫GTP_1与第二栅极测试垫GTP_2是用以测试栅极线GL是否短路或断路,以及测试栅极线GL与薄膜晶体管的耦接是否正常,但不以此为限。举例来说,可在开关控制垫SCP施加高电压以导通开关SW,对第一至第三源极测试垫STP_1~STP_3分别施加相同或不相同的电压,并且对第一栅极测试垫GTP_1与第二栅极测试垫GTP_2分别施加相同或不相同的电压。根据第一至第三源极测试垫STP_1~STP_3与第一至第二栅极测试垫GTP_1、GTP_2施加的电压,内嵌式触控显示装置600会有对应的预定显示画面。通过检测内嵌式触控显示装置600的显示画面与预定显示画面是否相同,便可以判断数据线DL与栅极线GL是否有异常以及异常的位置。通过上述的数据线与栅极线测试架构与测试方法,并且搭配图8的触控电极测试架构与测试方法,可完整地测试内嵌式触控显示装置600,并且定位异常点,以迅速找出异常发生的原因。需说明的是,图13A的栅极线测试架构也可以应用于图11A的实施例中,于此不再赘述。
请参照图14A与图14B,图14A是集成电路晶片的俯视示意图,图14B是在进行完图8或图9A实施例所述的测试方法后,将集成电路晶片设置于第一基板210上的俯视示意图。如图14A所示,集成电路晶片700包括了源极驱动电路与触控感测电路,但不以此为限,在其它实施例中,集成电路晶片700还包括了栅极驱动电路等其他电路。集成电路晶片700包括焊垫BP,焊垫BP包含第一焊垫(也称源极焊垫)BP_1、第二焊垫(也称触控焊垫)BP_2与第三焊垫(也称输入焊垫)BP_3。第一焊垫BP_1是用以电性连接至源极接垫SP,而第二焊垫BP_2是用以电性连接至触控接垫TP。第三焊垫BP_3是用以电性连接至输入接垫IP。如图14B所示,当集成电路晶片700设置于第一基板210的接合区域212,第一焊垫BP_1电性连接源极接垫SP,第二焊垫BP_2电性连接触控接垫TP,且第三焊垫BP_3电性连接输入接垫IP,使得集成电路晶片700可以将数据信号通过第一焊垫BP_1与源极接垫SP将数据信号传送至对应的数据线DL,并通过第二焊垫BP_2与触控接垫TP传送及/或接收触控信号。
在触控电极TE为多个像素结构的共通电极组成的实施例中,一个帧(frame)的期间可被分为至少一个显示期间与至少一个触控感测期间。在第一时序(也称显示期间),触控电极TE是作为显示用的共通电极,因此电连接触控电极TE的触控接垫TP与感测线SL可用于输入共通电压(common voltage),而像素数据通过数据线DL传送至像素结构中的像素电极以显示画面,而在第二时序(也称触控感测期间),触控电极TE是作为触控感测用,因此触控接垫TP与感测线SL是用于传送及/或接收触控信号。需说明的是,在进行完上述实施例的数据线与触控电极测试方法后,开关SW需断路以避免杂讯通过触控测试垫TTP及/或源极测试垫STP影响内嵌式触控显示装置的触控与显示功能。因此在测试后需将图8、图9A、图11A、图12或图13A中的开关控制垫SCP或图10中的开关控制垫SCP1、SCP2电连接至截止电压,以将开关SW断路。在本实施例中,截止电压为栅极低电压(gate low voltage,VGL),但不以此为限。截止电压可由集成电路晶片700提供,但不以此为限。举例来说,如图14A与图14B所示,集成电路晶片700的焊垫BP可还包含第四焊垫BP_4,用以提供截止电压(例如VGL),并且当集成电路晶片700设置在接合区域212时,第四焊垫BP_4的位置与开关控制垫SCP的位置相对应且彼此电连接,以提供截止电压至开关控制垫SCP,但不以此为限,在变化实施例中,第四焊垫BP_4的位置与开关控制垫SCP的位置也可以不相对应,而是第四焊垫BP_4与第一基板210上的另一接垫对应且电连接,而开关控制垫SCP是通过第一基板210上的导线与所述另一接垫电连接,同样可以将供截止电压提供至开关控制垫SCP。此外,在其它变化实施例中,提供至开关控制垫SCP的截止电压可由电路板提供。举例来说,电路板可为印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB),并且通过软性电路板电连接至第一基板210上的接脚,以提供截止电压至开关控制垫SCP,但不以此为限。
在图8与图9A中,源极测试垫STP、触控测试垫TTP、开关控制垫SCP、SCP1、SCP2皆位于接合区域212中,但不以此为限,在变化实施例中,也可以将至少一部分的源极测试垫STP、触控测试垫TTP、开关控制垫SCP、SCP1、SCP2设置于接合区域212外的非显示区域204内。
如上所述,本发明在进行内嵌式触控显示装置的测试时,集成电路晶片700尚未电连接第一基板210上的触控接垫TP与源极接垫SP,而在进行完本发明内嵌式触控显示装置的测试后,将集成电路晶片700设置于第一基板210的接合区域212内,也就是集成电路晶片700电连接第一基板210上的触控接垫TP与源极接垫SP。而为了避免杂讯通过源极测试垫STP与触控测试垫TTP影响内嵌式触控显示装置的功能与视效,本发明在测试后将开关控制垫电连接一截止电压,以将所有开关SW断路。截止电压可由集成电路晶片700提供,或是由电连接内嵌式触控显示装置的电路板提供。相较于公知技术中在进行完测试流程后需额外的工艺将相关的测试元件(例如开关)切除以避免杂讯干扰,本发明可在进行完测试流程后通过集成电路晶片或电路板将开关SW断路,因此无需在测试后进行额外的工艺就可以避免杂讯干扰。
在图14A中,集成电路晶片700的第一与第二焊垫BP_1、BP_2排列方式是对应图8与图9A的源极接垫SP与触控接垫GP的排列方式。在其它实施例中,集成电路晶片700的第一与第二焊垫BP_1、BP_2排列方式是对应图11A的源极接垫SP与触控接垫GP的排列方式,并且在进行完本发明内嵌式触控显示装置的测试后,将集成电路晶片700设置于图11A中第一基板210的接合区域212内。在另一实施例中,集成电路晶片700的焊垫BP可还包含对应图12中驱动电路接垫DCP的焊垫,并且在进行完本发明内嵌式触控显示装置的测试后,将集成电路晶片700设置于图12中第一基板210的接合区域212内以电性连接驱动电路接垫DCP,并将驱动电路控制信号传送至栅极驱动电路530,以控制栅极驱动电路530。在又一实施例中,集成电路晶片700的焊垫BP可还包含对应图13A中栅极接垫GP的焊垫,并且在进行完本发明内嵌式触控显示装置的测试后,将集成电路晶片700设置于图13A中第一基板210的接合区域212内以电性连接栅极接垫GP,并将扫描信号传送至对应的栅极线GL。
请参照图15,图15是根据第六实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图。在图9A的实施例中,第一至第五开关SW1~SW5皆设置在接合区域212中不具有接垫的空间内,但随着内嵌式触控显示装置的解析度增加,开关SW的数量会随之增加,因此接合区域212内无法容纳所有的开关SW。图15与图9A的差别在于图15的内嵌式触控显示装置800中电连接数据线DL_1~DL_3的第三至第五开关SW3~SW5设置在位于显示区域202下侧外的非显示区域204中的接合区域212,而电连接触控电极TE1与TE2的第一与第二开关SW1、SW2设置在显示区域212的上侧外的非显示区域中204中。此外,第一与第二开关SW1、SW2的控制端电连接第一开关控制垫SCP1,而第三至第五开关SW3~SW5的控制端电连接第二开关控制垫SCP2。
在本实施例中,触控电极TE为多个像素结构的共通电极组成,因此在第一时序(也称显示期间),触控电极TE是作为显示用的共通电极,而像素数据通过数据线DL传送至像素结构中的像素电极以显示画面,而在第二时序(也称触控感测期间),触控电极TE是作为触控感测用。在进行完内嵌式触控显示装置的测试后,将集成电路晶片电连接第一基板210上的触控接垫TP、源极接垫SP与开关控制垫SCP及/或将电路板电连接第一基板210上的接脚,并且将第一与第二触控测试垫TTP_1、TTP_2电连接集成电路晶片的共通电压输出焊垫或是电路板的共通电压输出引脚,以提供共通电压至第一与第二触控测试垫TTP_1、TTP_2。
请参照图16A、图16B及图16C,图16A及图16B分别为显示期间与触控感测期间时开关SW、触控测试垫TTP与开关控制垫SCP的状态与电位,图16C则为触控测试垫TTP与开关控制垫SCP的电位时序图与对应的开关SW状态。需说明的是,在图16A及图16B中省略设置于接合区域内的集成电路晶片,以简化附图。此外,以下的表1为显示期间时开关SW、触控测试垫TTP与开关控制垫SCP的状态与电位。
显示期间
TTP_1,TTP_2 共通电压Vcom
SCP1 导通电压V_on
SW1,SW2 导通
SCP2 截止电压V_off
SW3~SW5 断路
表1
请参照表1与图16A,在显示期间,第一与第二触控测试垫TTP_1、TTP_2的电位为共通电压Vcom,第一开关控制垫SCP1的电位为导通电压V_on,以将第一开关SW1与第二开关SW2导通,因此共通电压Vcom可通过两条路径传送至触控电极TE,其中一条路径是集成电路晶片(图未示)将共通电压Vcom通过触控接垫TP与感测线SL传送至触控电极TE,另一条路径则是集成电路晶片或电路板(图未示)将共通电压Vcom通过第一与第二触控测试垫TTP_1、TTP_2、导通的开关SW1、SW2与感测线SL传送至触控电极TE,因此共通电压Vcom是由显示区域202的相对两侧(例如显示区域202的上下两侧)传送至显示区域202中的触控电极TE。相较于前述实施例中共通电压Vcom是由显示区域202的单侧(例如显示区域202的下侧)传送至显示区域202中的触控电极TE,本实施例会使得显示区域202内的共通电压Vcom会分布更均匀,进而使内嵌式触控显示装置800的视效更佳。以下的表2为触控感测期间时开关SW、触控测试垫TTP与开关控制垫SCP的状态与电位。
触控感测期间
TTP_1,TTP_2 共通电压Vcom
SCP1 截止电压V_off
SW1,SW2 断路
SCP2 截止电压V_off
SW3~SW5 断路
表2
请参照表2与图16B,在触控感测期间,第一开关控制垫SCP1的电位为截止电压V_off,使得第一与第二开关SW1、SW2断路以让触控电极TE作为触控感测用。换言之,在显示期间与触控感测期间,第一与第二触控测试垫TTP1、TTP2的电位皆为共通电压Vcom,而在显示期间,第一与第二开关SW1、SW2的控制端的电位皆为导通电压V_on,也就是电连接第一与第二开关SW1、SW2的开关控制垫SCP1的电位为导通电压V_on,以将第一与第二开关SW1、SW2导通,并且共通电压Vcom可通过第一与第二触控测试垫TTP_1、TTP_2、导通的第一与第二开关SW1、SW2与第一与第二感测线SL_1、SL_2传送至触控电极TE。在本实施例中,导通电压V_on为栅极高电压(gate high voltage,VGH),但不以此为限。而在触控感测期间,第一与第二开关SW1、SW2的控制端电位皆为截止电压V_off,也就是电连接第一与第二开关SW1、SW2的开关控制垫SCP1的电位为截止电压V_off,以将第一与第二开关SW1、SW2断路,使得共通电压Vcom无法传送至触控电极TE,因此触控电极TE作为触控感测用。在本实施例中,截止电压V_off为栅极低电压(gate low voltage,VGL),但不以此为限。此外,在显示期间与触控感测期间,第三至第五开关SW3~SW5需断路以避免杂讯通过源极测试垫STP影响内嵌式触控显示装置的触控与显示功能,因此第三至第五开关SW3~SW5的控制端电位皆为截止电压V_off,也就是电连接第三至第五开关SW3~SW5的第二开关控制垫SCP2电位为截止电压V_off,以将第三至第五开关SW3~SW5断路。在本实施例中,导通电压及/或截止电压可由集成电路晶片提供,但不以此为限。
请参照图16C,如图16C所示,一个帧(frame)的期间被分为一个显示期间与一个触控感测期间。在第一时序(也称显示期间),触控电极TE是作为显示用的共通电极,而像素数据通过数据线DL传送至像素结构中的像素电极以显示画面,而在第二时序(也称触控感测期间),触控电极TE是作为触控感测用。第二开关控制垫SCP2的电位在显示期间与触控感测期间皆为截止电压V_off,而第一开关控制垫SCP1的电位在显示期间与触控感测期间分别为导通电压V_on与截止电压V_off,也就是在内嵌式触控感测装置操作时,第一与第二开关SW1、SW2为具有时序的开关,因此集成电路晶片包含用于与第一开关控制垫SCP1电连接的焊垫,以在显示期间时,将导通电压V_on提供至第一开关控制垫SCP1,以将第一与第二开关SW1、SW2导通,而在触控感测期间,将截止电压V_off提供至第一开关控制垫SCP1,以将第一与第二开关SW1、SW2断路。但不以此为限,在变化实施例中,导通电压V_on及/或截止电压V_off可由电路板提供。需说明的是,第一开关控制垫SCP1的截止电压与第二开关控制垫SCP2的截止电压可以相同或不同,以将第一至第五开关SW1~SW5断路。此外,第一与第二触控测试垫TTP_1、TTP_2的共通电压Vcom可由集成电路晶片提供,或是由电路板提供。举例来说,电路板可为印刷电路板,并且通过软性电路板电连接至第一基板210上的接脚,以提供共通电压Vcom至第一与第二触控测试垫TTP_1、TTP_2,但不以此为限,举例来说,在变化实施例中,也可以是电路板为软性电路板且电连接至第一基板210上的接脚,以提供共通电压Vcom至第一与第二触控测试垫TTP_1、TTP_2。需说明的是,虽然图16C中绘示在显示期间与触控感测期间,第一与第二触控测试垫TTP1、TTP2的电位皆为共通电压Vcom,但不以此为限,举例来说,在变化实施例中,也可以是在显示期间,第一与第二触控测试垫TTP1、TTP2的电位为共通电压Vcom,且第一开关SW1与第二开关SW2导通,而在触控感测期间,第一与第二触控测试垫TTP1、TTP2的电位为其它电压或浮接,且第一与第二开关SW1、SW2断路。
如上所述,本发明在进行内嵌式触控显示装置的测试时,集成电路晶片尚未电连接第一基板210上的触控接垫TP、源极接垫SP与输入接垫IP,且电路板尚未电连接第一基板210上的接脚,而在进行完本发明内嵌式触控显示装置的测试后,将集成电路晶片设置于第一基板210的接合区域212内,也就是集成电路晶片电连接第一基板210上的触控接垫TP、源极接垫SP与输入接垫IP,并且将电路板电连接第一基板210上的接脚,以制作内嵌式触控显示装置。而为了让共通电压Vcom由显示区域202的两侧传送至显示区域202中的触控电极TE,使得显示区域202内的共通电压Vcom分布更均匀,以及为了避免杂讯通过源极测试垫STP与触控测试垫TTP影响内嵌式触控显示装置的功能与视效,本发明在测试后将触控测试垫TTP电连接集成电路晶片的共通电压焊垫或电路板的共通电压引脚,并且在显示期间,集成电路晶片将共通电压Vcom通过第一与第二触控接垫TP_1、TP_2与第一与第二感测线SL_1、SL_2传送至触控电极TE,且第一开关控制垫SCP1的电位为导通电压V_on,以将共通电压Vcom通过第一与第二触控测试垫TTP_1、TTP_2、导通的第一与第二开关SW1、SW2与第一与第二感测线SL_1、SL_2传送至触控电极TE。而在触控感测期间,第一开关控制垫SCP1的电位为截止电压V_off,以将第一与第二开关SW1、SW2断路,使得共通电压Vcom无法传送至触控电极TE,因此触控电极TE作为触控感测用。此外,在显示期间与触控感测期间,第二开关控制垫SCP2的电位为截止电压V_off,以将第三至第五开关SW3~SW5断路。导通电压V_on及/或截止电压V_off可由集成电路晶片提供,或是由电路板提供。相较于公知技术中在进行完测试流程后需额外的工艺将相关的测试元件(例如开关)切除,以避免杂讯干扰,本发明通过于通过独特的开关控制垫设计与电连接方式,可通过集成电路晶片及/或电路板将电连接数据线的开关断路,并且在显示期间与触控感测期间分别将电连接触控电极的开关导通与断路,因此无需在测试后进行额外的工艺就可以避免杂讯干扰且在显示期间时显示区域内的共通电压分布还均匀,进而让内嵌式触控感测装置的视效最佳化。
请参照图17,图17是根据第七实施例绘示内嵌式触控显示装置的俯视示意图。图17与图15的差别在于图15中电连接第一与第二触控电极TE1与TE2的第一与第二开关SW1、SW2是设置在显示区域202上方的非显示区域中204中,而图17的内嵌式触控显示装置900中的第一与第二开关SW1、SW2则设置在显示区域202左右两侧的非显示区域中204中,因此第一与第二开关SW1、SW2的第一端分别电连接沿第一方向D1延伸的第一与第二导线CL1、CL2,第一与第二导线CL1、CL2分别电连接沿第二方向D2延伸的第一与第二感测线SL_1、SL_2,以使第一与第二开关SW1、SW2的第一端分别电连接第一与第二触控电极TE1、TE2。在变化实施例中,第一与第二开关SW1、SW2可仅设置在显示区域212左侧或右侧的非显示区域中204中。
与图15的实施例类似,本实施例在测试后将第一与第二触控测试垫TTP_1、TTP_2电连接集成电路晶片中提供共通电压的焊垫或是电路板中提供共通电压的引脚,并且在显示期间,第一开关控制垫SCP1的电位为导通电压V_on,以将共通电压Vcom通过第一与第二触控测试垫TTP_1、TTP_2、导通的第一与第二开关SW1、SW2以及第一与第二感测线SL_1、SL_2传送至触控电极TE;而在触控感测期间,第一开关控制垫SCP1的电位为截止电压V_off,以将第一与第二开关SW1、SW2断路,使得共通电压Vcom无法传送至触控电极TE,因此触控电极TE作为触控感测用。此外,在显示期间与触控感测期间,第二开关控制垫SCP2是电连接截止电压V_off,以将第三至第五开关SW3~SW5断路。导通电压V_on及/或截止电压V_off可由集成电路晶片或是电路板提供。
综上所述,在图15与图17的实施例中,内嵌式触控显示装置中电连接数据线DL_1~DL_3的第三至第五开关SW3~SW5设置在位于显示区域202一侧外的非显示区域204中的接合区域212内,而电连接触控电极TE1与TE2的第一与第二开关SW1、SW2设置在显示区域202的另一侧外的非显示区域中204中。需说明的是,虽然图15与图17中的显示区域形状都是矩形,但不以此为限,在变化实施例中,同样地可将第三至第五开关SW3~SW5与第一与第二开关SW1、SW2分别设置在非矩形显示区域不同两侧外的非显示区域中。此外,虽然图15与图17中绘示两个第一触控测试垫TTP_1与两个第二触控测试垫TTP_2,但不以此为限,在变化实施例中,也可以是仅有一个第一触控测试垫TTP_1与一个第二触控测试垫TTP_2。
在图8、图9A、图10、图12、图13A、图15、图17的实施例中,触控接垫TP与源极接垫SP是排列为一行(row),并且触控接垫TP与源极接垫SP交错设置。需说明的是,触控接垫TP与源极接垫SP交错设置是指一个触控接垫TP与一个源极接垫SP交错设置、多个触控接垫TP与一个源极接垫SP交错设置、或是一个触控接垫TP与多个源极接垫SP交错设置。而在图11A的实施例中,触控接垫TP与源极接垫SP是排列为一行(row),并且触控接垫TP设置在源极接垫SP的两侧,也就是源极接垫SP设置在两个触控接垫TP之间。但本发明的触控接垫TP与源极接垫SP排列方式不以此为限。请参照图18,图18是根据一变化实施例绘示内嵌式触控显示装置的触控接垫TP与源极接垫SP的俯视示意图。如图18所示,触控接垫TP、第一源极接垫SP_1、第二源极接垫SP_2与第三源极接垫SP_3分别排列为沿着第一方向D1延伸的行,并且相邻二行的接垫在第二方向D2上错位排列,使得位于相邻二行的接垫在第二方向上互相不重叠或是部分重叠。本实施例的触控接垫TP与源极接垫SP排列方式可适用于上述各实施例的内嵌式触控显示装置中。
请参照图19,图19是根据另一变化实施例绘示内嵌式触控显示装置的触控接垫TP与源极接垫SP的俯视示意图。如图19所示,触控接垫TP、第一源极接垫SP_1、第二源极接垫SP_2与第三源极接垫SP_3排列为沿着第一方向D1延伸的多个行,每一行分别包括交错设置的触控接垫TP与第一源极接垫SP_1、交错设置的触控接垫TP与第二源极接垫SP_2以及交错设置的触控接垫TP与第三源极接垫SP_3,并且相邻二行的接垫在第二方向D2上错位排列,使得位于相邻二行的接垫在第二方向上互相不重叠或是部分重叠。需说明的是,在每一行中两个触控接垫TP间设置有三个第一源极接垫SP_1、三个第二源极接垫SP_2或三个第三源极接垫SP_3,但不以此为限,在变化实施例中,在每一行中两个触控接垫TP间设置有一个第一源极接垫SP_1、一个第二源极接垫SP_2以及三个第三源极接垫SP_3。本实施例的触控接垫TP与源极接垫SP排列方式同样可适用于上述各实施例的内嵌式触控显示装置中。
虽然本发明已以实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (14)

1.一种内嵌式触控显示装置,具有显示区域与非显示区域,其特征在于,所述内嵌式触控显示装置包括:
第一基板;
多条数据线与多条栅极线,设置于所述第一基板上;
多个触控电极,包括多个第一触控电极与多个第二触控电极;
多条感测线,包括多条第一感测线与多条第二感测线,所述第一触控电极电性连接所述第一感测线,所述第二触控电极电性连接所述第二感测线;
多个触控接垫,包括多个第一触控接垫与多个第二触控接垫,设置于所述第一基板上且位于所述显示区域的一侧外的所述非显示区域中,所述第一触控接垫电性连接所述第一感测线,且所述第二触控接垫电性连接所述第二感测线;
多个开关,设置于所述第一基板上且位于所述非显示区域内,每个所述开关包括第一端、第二端与控制端,所述多个开关包括:
多个第一开关,各所述第一开关的所述第一端分别电性连接所述第一感测线,所述多个第一开关的所述控制端彼此电性连接,且所述多个第一开关的所述第二端彼此电性连接;以及
多个第二开关,各所述第二开关的所述第一端分别电性连接所述第二感测线,所述多个第二开关的所述控制端彼此电性连接,且所述多个第二开关的所述第二端彼此电性连接,其中所述多个第一开关与所述多个第二开关位于所述显示区域的另一侧外的所述非显示区域内;
第一触控测试垫与第二触控测试垫,设置于所述第一基板上且位于所述非显示区域内,所述第一触控测试垫电性连接所述第一开关的所述第二端,所述第二触控测试垫电性连接所述第二开关的所述第二端;以及
集成电路晶片,电连接所述第一触控测试垫、所述第二触控测试垫与所述多个触控接垫;
其中在所述内嵌式触控显示装置的显示期间,所述多个第一开关与所述多个第二开关导通,所述集成电路晶片将共通电压通过两条路径传送至所述多个触控电极,其中一条所述路径是将所述共通电压通过所述多个触控接垫与所述多条感测线传送至所述多个触控电极,且另一条所述路径是将所述共通电压通过所述第一触控测试垫、所述第二触控测试垫、所述多个第一开关、所述多个第二开关与所述多条感测线传送至所述多个触控电极,以使所述共通电压是由所述显示区域的所述侧与所述另一侧传送至所述多个触控电极。
2.如权利要求1所述的内嵌式触控显示装置,其特征在于,所述触控电极排列为多条触控电极列与多条触控电极行,各所述触控电极行包含交替设置的所述第一触控电极与所述第二触控电极,各所述触控电极列包含交替设置的所述第一触控电极与所述第二触控电极。
3.如权利要求1所述的内嵌式触控显示装置,其特征在于,
在所述内嵌式触控显示装置的触控感测期间,所述第一开关与所述第二开关断路。
4.如权利要求3所述的内嵌式触控显示装置,其特征在于,还包括开关控制垫,设置于所述第一基板上且位于所述非显示区域内,所述开关控制垫电性连接所述第一开关的所述控制端与所述第二开关的所述控制端;
其中在所述显示期间,所述开关控制垫的电位为导通电压,以使所述第一开关与所述第二开关导通;以及
在所述触控感测期间,所述开关控制垫的电位为截止电压,以使所述第一开关与所述第二开关断路。
5.如权利要求4所述的内嵌式触控显示装置,其特征在于,所述截止电压为栅极低电压。
6.如权利要求4所述的内嵌式触控显示装置,其特征在于,所述导通电压为栅极高电压。
7.如权利要求4所述的内嵌式触控显示装置,其特征在于,所述集成电路晶片电连接所述开关控制垫,并且依据显示期间与触控感测期间的时序分别提供所述导通电压与所述截止电压传送至所述开关控制垫。
8.如权利要求1所述的内嵌式触控显示装置,其特征在于,
所述多条数据线包括多条第一数据线与多条第二数据线,所述第一数据线与所述第二数据线交错设置;
所述多个开关还包括:
多个第三开关,所述第三开关的所述第一端电性连接所述第一数据线,所述第三开关的所述控制端彼此电性连接,所述多个第三开关的所述第二端彼此电性连接;以及
多个第四开关,所述第四开关的所述第一端电性连接所述第二数据线,所述第四开关的所述控制端彼此电性连接,所述多个第四开关的所述第二端彼此电性连接;以及
所述内嵌式触控显示装置还包括第一源极测试垫与第二源极测试垫,设置于所述第一基板上且位于所述非显示区域内,所述第一源极测试垫电性连接所述第三开关的所述第二端,所述第二源极测试垫电性连接所述第四开关的所述第二端。
9.如权利要求8所述的内嵌式触控显示装置,其特征在于,所述第三开关与所述第四开关在所述内嵌式触控显示装置的显示期间与触控感测期间皆为断路。
10.如权利要求1所述的内嵌式触控显示装置,其特征在于,
所述多条数据线包括多条第一数据线、多条第二数据线与多条第三数据线,所述第一数据线、所述第二数据线与所述第三数据线分别电连接对应不同颜色的像素单元;
所述多个开关还包括:
多个第三开关,所述第三开关的所述第一端电性连接所述第一数据线,所述第三开关的所述控制端彼此电性连接,所述多个第三开关的所述第二端彼此电性连接;
多个第四开关,所述第四开关的所述第一端电性连接所述第二数据线,所述第四开关的所述控制端彼此电性连接,所述多个第四开关的所述第二端彼此电性连接;以及
多个第五开关,所述第五开关的所述第一端电性连接所述第三数据线,所述第五开关的所述控制端彼此电性连接,所述多个第五开关的所述第二端彼此电性连接;以及
所述内嵌式触控显示装置还包括第一源极测试垫、第二源极测试垫与第三源极测试垫,设置于所述第一基板上且位于所述非显示区域内,所述第一源极测试垫电性连接所述第三开关的所述第二端,所述第二源极测试垫电性连接所述第四开关的所述第二端,所述第三源极测试垫电性连接所述第五开关的所述第二端。
11.如权利要求10所述的内嵌式触控显示装置,其特征在于,所所述第三开关、与所述第四开关与所述第五开关在所述内嵌式触控显示装置的显示期间与触控感测期间皆为断路。
12.如权利要求8或10所述的内嵌式触控显示装置,其特征在于,
所述第三开关与所述第四开关设置在所述显示区域的所述侧外的所述非显示区域中。
13.一种内嵌式触控显示装置的制作方法,其特征在于,所述内嵌式触控显示装置包括:
第一基板;
多条数据线与多条栅极线,设置于所述第一基板上;
多个触控电极,包括多个第一触控电极与多个第二触控电极,所述触控电极排列为多条触控电极行与多条触控电极列,每条所述的触控电极行包含交替设置的所述第一触控电极与所述第二触控电极,每条所述的触控电极列包含交替设置的所述第一触控电极与所述第二触控电极;
多条感测线,包括多条第一感测线与多条第二感测线,所述第一触控电极分别电性连接所述第一感测线,所述第二触控电极分别电性连接所述第二感测线;
多个触控接垫,包括多个第一触控接垫与多个第二触控接垫,设置于所述第一基板上且位于显示区域的一侧外的非显示区域中,所述第一触控接垫电性连接所述第一感测线,且所述第二触控接垫电性连接所述第二感测线;
多个开关,设置于所述第一基板上且位于所述显示区域的另一侧外的所述非显示区域内,所述多个开关包括多个第一开关与多个第二开关,所述多个第一开关与所述多个第二开关位于所述显示区域的另一侧外的所述非显示区域内,每个所述开关包括第一端、第二端与控制端,各所述第一开关的所述第一端分别电性连接所述第一感测线,所述多个第一开关的所述控制端彼此电性连接,所述多个第一开关的所述第二端彼此电性连接,各所述第二开关的所述第一端分别电性连接所述第二感测线,所述多个第二开关的所述控制端彼此电性连接,且所述多个第二开关的所述第二端彼此电性连接;以及
多个触控测试垫,包括第一触控测试垫与第二触控测试垫,设置于所述第一基板上且位于所述非显示区域内,所述第一触控测试垫电性连接所述第一开关的所述第二端,所述第二触控测试垫电性连接所述第二开关的所述第二端;
所述制作方法包含下列步骤:
(a)进行所述内嵌式触控显示装置的测试,所述测试包含:
(a-1)提供导通电压至所述第一开关的所述控制端与所述第二开关的所述控制端以导通所述第一开关与所述第二开关;
(a-2)对所述第一开关的所述第二端与所述第二开关的所述第二端提供相同的第一电压以使所述内嵌式触控显示装置的预定显示画面为全亮画面,检测所述内嵌式触控显示装置的显示画面与所述全亮画面是否相同;
(a-3)对所述第一开关的所述第二端与所述第二开关的所述第二端提供相同的第二电压以使所述内嵌式触控显示装置的预定显示画面为全暗画面,检测所述内嵌式触控显示装置的显示画面与所述全暗画面是否相同;
(a-4)对所述第一开关的所述第二端提供第三电压,对所述第二开关的所述第二端提供第四电压,所述第三电压不等于所述第四电压,以使所述内嵌式触控显示装置的预定显示画面为第一棋盘画面,检测所述内嵌式触控显示装置的显示画面与所述第一棋盘画面是否相同;以及
(a-5)对所述第一开关的所述第二端提供第五电压,对所述第二开关的所述第二端提供第六电压,所述第五电压不等于第六电压,以使所述内嵌式触控显示装置的预定显示画面为第二棋盘画面,检测所述内嵌式触控显示装置的显示画面与所述第二棋盘画面是否相同;
(b)当通过步骤(a)的测试后,将集成电路晶片电性连接所述第一开关的所述控制端与所述第二开关的所述控制端,以控制所述第一开关与所述第二开关,且将所述集成电路晶片电连接所述多个触控接垫与所述多个触控测试垫,其中在所述内嵌式触控显示装置的显示期间,所述多个第一开关与所述多个第二开关导通,所述集成电路晶片将共通电压通过两条路径传送至所述多个触控电极,其中一条所述路径是将所述共通电压通过所述多个触控接垫与所述多条感测线传送至所述多个触控电极,且另一条所述路径是将所述共通电压通过所述多个触控测试垫、所述多个第一开关、所述多个第二开关与所述多条感测线传送至所述多个触控电极,以使所述共通电压是由所述显示区域的所述侧与所述另一侧传送至所述多个触控电极。
14.如权利要求13所述的内嵌式触控显示装置的制作方法,其特征在于,
在所述内嵌式触控显示装置的显示期间,所述第一开关的所述第二端的电位与所述第二开关的所述第二端的电位为所述共通电压,所述集成电路晶片将所述导通电压传送至所述第一开关的所述控制端与所述第二开关的所述控制端,以使所述第一开关与所述第二开关导通;以及
在所述内嵌式触控显示装置的触控感测期间,所述集成电路晶片将截止电压传送至所述第一开关的所述控制端与所述第二开关的所述控制端,以使所述第一开关与所述第二开关断路。
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