CN109976586B - 触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种触控显示装置，包括显示面板以及电极层。显示面板包括多个子像素。电极层位于显示面板上，且具有虚设电极区以及触控电极区。电极层包括多个重复单元以及多个连接结构。重复单元位于虚设电极区以及触控电极区中。每个重复单元重叠于对应的至少一个子像素。每个重复单元包括多个狭缝。狭缝包括直线狭缝以及与直线狭缝相连的弯折狭缝。连接结构位于触控电极区的重复单元的狭缝中。每个位于触控电极区的重复单元中具有至少一个连接结构。本发明可以改善穿透率不均而影响显示质量的问题。

Description

触控显示装置
技术领域
本发明涉及一种触控显示装置，且特别是有关于一种具有虚设电极区以及触控电极区的触控显示装置。
背景技术
随着科技的进展，触控装置在市面上的出现率逐渐增加，且各种有关的技术也层出不穷。在一些个人用电器(如手机、平板计算机、智能型手表等)中，会将触控电极与显示面板结合，以形成同时具有触控功能与显示功能的电子装置。
然而，若将触控电极形成于显示面板上，显示面板被触控电极遮住的部分与没被触控电极遮住的部分穿透率不一致，这些问题严重的影响了装置的显示质量。因此，目前亟需一种能解决前述问题的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种触控显示装置，使其可以改善穿透率不均而影响显示质量的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种触控显示装置，包括显示面板以及电极层。显示面板包括多个子像素。电极层位于显示面板上，且具有虚设电极区以及触控电极区。电极层包括多个重复单元以及多个连接结构。重复单元位于虚设电极区以及触控电极区中。每个重复单元重叠于对应的至少一个子像素。每个重复单元包括多个狭缝。狭缝包括直线狭缝以及与直线狭缝相连的弯折狭缝。连接结构位于触控电极区的重复单元的狭缝中。每个位于触控电极区的重复单元中具有至少一个连接结构。
其中，该电极层的该触控电极区包括一驱动电极与一感应电极，该驱动电极的延伸方向交错于该感应电极的延伸方向，且该驱动电极与该感应电极分离。
其中，该电极层的该虚设电极区包括一虚设电极，且该虚设电极分离于该驱动电极与该感应电极。
其中，该虚设电极包括多个岛状结构。
其中，每个位于该触控电极区的所述重复单元中具有两个该连接结构，且两个该连接结构分别位于该弯折狭缝以及该直线狭缝中。
其中，所述重复单元包括三个第一重复单元、三个第二重复单元、三个第三重复单元以及三个第四重复单元，其中一个该第一重复单元、其中一个该第二重复单元、另一个该第一重复单元、其中一个该第三重复单元、其中一个该第四重复单元以及另一个该第二重复单元依序排成一第一列，另一个该第四重复单元、另一个该第三重复单元、再另一个该第四重复单元、再另一个该第二重复单元、再另一个该第一重复单元以及再另一个该第三重复单元依序排成相邻于该第一列的一第二列。
其中，所述第一重复单元的所述狭缝与所述第二重复单元的所述狭缝以一第一方向为对称轴呈镜像对称。
其中，所述第一重复单元的所述直线狭缝与所述第三重复单元的所述直线狭缝以一第一方向为对称轴呈镜像对称，所述第一重复单元的所述弯折狭缝与所述第三重复单元的所述弯折狭缝以一第二方向为对称轴呈镜像对称，该第一方向正交于该第二方向。
其中，所述第三重复单元的所述狭缝与所述第四重复单元的所述狭缝以一第一方向为对称轴呈镜像对称。
其中，所述狭缝的宽度为6微米至10微米。
其中，所述连接结构的宽度为6微米至25微米。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1A是依照本发明的一实施例的一种触控显示装置的剖面示意图。
图1B是依照本发明的一实施例的一种显示面板的上视示意图。
图2A是本发明一实施例中电极层的上视示意图。
图2B是图2A的局部放大上视示意图。
图3A是触控电极区中的电极层以及黑色矩阵的上视示意图。
图3B是虚设电极区中的电极层以及黑色矩阵的上视示意图。
图4A是触控电极区中的电极层以及黑色矩阵的上视示意图。
图4B是虚设电极区中的电极层以及黑色矩阵的上视示意图。
图5是本发明一实施例中电极层的局部放大上视示意图。
图6是本发明一实施例中电极层的局部放大上视示意图。
图7是本发明一实施例中电极层的局部放大上视示意图。
其中，附图标记：
10：触控显示装置
100：显示面板
200：电极层
AL：主动元件层
BM：黑色矩阵
C：色彩转换元件
CS：连接结构
DD、GD：驱动电路
DE：虚设电极
DL1～DLm：数据线
DR：虚设电极区
E1、E2：延伸方向
L：显示介质层
L1：第一列
L2：第二列
O：开口
P：子像素
P1、P2：偏光片
RU：重复单元
RU1：第一重复单元
RU2：第二重复单元
RU3：第三重复单元
RU4：第四重复单元
RX：感应电极
S、SS：狭缝
S1：直线狭缝
S2：弯折狭缝
SB1：第一基板
SB2：第二基板
SL1～SLn：扫描线
TR：触控电极区
TX：驱动电极
W1、W2：宽度
X、Y：区域
X1：第一方向
X2：第二方向
具体实施方式
图1A是依照本发明的一实施例的一种触控显示装置的剖面示意图。图1B是依照本发明的一实施例的一种显示面板的上视示意图。其中图1B省略绘示了显示面板中的部分构件。
触控显示装置10包括显示面板100以及电极层200。在本实施例中，触控显示装置10更包括偏光片P1以及偏光片P2。
显示面板100包括多个子像素P。在本实施例中，显示面板100包括第一基板SB1、第二基板SB2、显示介质层L、色彩转换元件C以及主动元件层AL。显示介质层L、色彩转换元件C以及主动元件层AL位于第一基板SB1与第二基板SB2之间。
主动元件层AL位于第一基板SB1上，且包括多条扫描线SL1～SLn、多条数据线DL1～DLm以及多个子像素P。扫描线SL1～SLn与数据线DL1～DLm彼此交错设置。子像素P包括主动元件以及像素电极。主动元件可以是底部闸极型薄膜晶体管或是顶部闸极型薄膜晶体管，其包括闸极、通道、源极以及汲极。主动元件与对应的一条扫描线SL1～SLn及对应的一条数据线DL1～DLm电性连接。另外，主动元件与像素电极电性连接。
在本实施例中，第一基板SB1上还具有驱动电路GD以及驱动电路DD。驱动电路GD电性连接至扫描线SL1～SLn。驱动电路DD电性连接至数据线DL1～DLm。
显示介质层L位于第一基板SB1与第二基板SB2之间。显示介质层L例如是液晶或其它显示介质。
色彩转换元件C位于第二基板SB2上。色彩转换元件C例如包括红色滤光图案、绿色滤光图案以及蓝色滤光图案。在一些实施例中，色彩转换元件C还可以包括其它颜色的滤光图案。在一些实施例中，黑色矩阵位于不同颜色的滤光图案之间。虽然在本实施例中是以色彩转换元件C位于第二基板SB2上为例，但本发明不以此为限。在其它实施例中，色彩转换元件C位于第一基板SB1上，并构成彩色滤光层于像素阵列上(color filter on array,COA)的结构。
偏光片P1以及偏光片P2分别设置于第一基板SB1与第二基板SB2上。电极层200位于显示面板100上。在本实施例中，电极层200设置于偏光片P2与第二基板SB2之间，但本发明不以此为限。在一些实施例中，偏光片P1以及偏光片P2设置于第一基板SB1与第二基板SB2之间。电极层200可以是金属、金属氧化物(例如氧化铟锡)、半导体、石墨稀…等透光或不透光导电材料。
在本实施例中，显示面板100包括液晶显示面板(如TN显示面板、MVA显示面板、AHVA显示面板…等)，但本发明不以此为限。在其它实施例中，显示面板100可以为微型发光二极管显示面板、有机发光二极管显示面板或其它类型的显示面板。
图2A是本发明一实施例中电极层的上视示意图。图2B是图2A的局部放大上视示意图。图2A省略绘示了虚设电极，图2B省略绘示了虚设电极区以及触控电极区上的狭缝。图3A是触控电极区中的电极层以及黑色矩阵的上视示意图。图3B是虚设电极区中的电极层以及黑色矩阵的上视示意图。图3A对应图2B中的区域X，图3B对应图2B中的区域Y。
请参考图2A和图2B，电极层200具有虚设电极区DR以及触控电极区TR。在本实施例中，电极层200的触控电极区TR包括驱动电极TX与感应电极RX。驱动电极TX的延伸方向E1交错于感应电极RX的延伸方向E2。驱动电极TX与感应电极RX分离。在本实施例中，在延伸方向E1上的驱动电极TX借由桥接元件(未绘出)而连接在一起，在延伸方向E2上的感应电极RX借由另一桥接元件(未绘出)而连接在一起，不同的桥接元件之间可以存在绝缘层。在本实施例中，电极层200在靠近驱动电极TX与感应电极RX交错的地方包括四个类似T字形的结构，但本发明不以此为限。驱动电极TX与感应电极RX也可以包括其它几何形状。在此必须说明的是，区域X以触控电极区TR对应驱动电极TX以及黑色矩阵的一部分为例，然触控电极区TR对应感应电极RX以及黑色矩阵的一部分也是类似或相同的结构。
电极层200的虚设电极区DR包括虚设电极DE，且虚设电极DE分离于驱动电极TX与感应电极RX。虚设电极DE、驱动电极TX与感应电极RX例如包括同样的导电材料。于此实施例中，虚设电极DE为浮动电极。
请参考图2B、图3A与图3B，电极层200包括多个重复单元RU以及多个连接结构CS。重复单元RU位于虚设电极区DR以及触控电极区TR中。也可以说，虚设电极DE、驱动电极TX与感应电极RX皆包括多个重复单元RU。在本实施例中，黑色矩阵BM具有多个开口O，每个开口O对应一个子像素P。每个重复单元RU重叠于对应的至少一个子像素P。在本实施例中，每个重复单元RU的垂直投影与对应的子像素P的的垂直投影略为错开，举例来说，每个重复单元RU重叠于两个相邻的子像素P，但本发明不以此为限。在其它实施例中，每个重复单元RU重叠于一个子像素P。
在一些实施例中，虚设电极DE与驱动电极TX之间、虚设电极DE与感应电极RX之间以及驱动电极TX与感应电极RX之间借由相连的狭缝SS分离。每个重复单元RU包括多个狭缝S。狭缝S包括直线狭缝S1以及与直线狭缝S1相连的弯折狭缝S2。直线狭缝S1的一端与弯折狭缝S2的一端相连，且直线狭缝S1与弯折狭缝S2相交于一点。在本实施例中，直线狭缝S1与弯折狭缝S2的交点重叠于黑色矩阵BM，但本发明不以此为限。在一些实施例中，狭缝S的宽度W1为6微米至10微米。虚设电极DE上的狭缝S的设置可以使电极层200有较低的电容负载以达到高信噪比的功效。在本实施例中，狭缝S包括一个直线狭缝S1以及一个与直线狭缝S1相连的弯折狭缝S2，但本发明不限于此，在其它实施例中，除了一个直线狭缝S1与一个弯折狭缝S2，每个重复单元RU的狭缝S还可包括其它的直线狭缝或其它的弯折狭缝或上述二者组合。在一些实施例中，狭缝SS与狭缝S可以有相同或不同的形状。
在本实施例中，弯折狭缝S2是由两个延伸方向不同的直线狭缝所组成，但本发明不以此为限。在其它实施例中，弯折狭缝S2是弧形狭缝。在其它实施例中，弯折狭缝S2是由三个以上延伸方向不同的直线狭缝所组成。
每个位于触控电极区TR的重复单元RU中具有至少一个连接结构CS。连接结构CS位于触控电极区TR的重复单元RU的狭缝S中。在本实施例中，连接结构CS位于触控电极区TR的重复单元RU的直线狭缝S1中，并将直线狭缝S1分成两段。在其它实施例中，连接结构CS位于触控电极区TR的重复单元RU的弯折狭缝S2中，并将弯折狭缝S2分成两段。在其它实施例中，每个位于触控电极区TR的重复单元RU中具有两个连接结构CS，两个连接结构CS分别位于弯折狭缝S2以及直线狭缝S1中。在一些实施例中，连接结构CS的宽度W2为6微米至25微米。在本实施例中，连接结构CS、驱动电极TX、感应电极RX以及虚设电极DE属于同一导电材料层。在其它实施例中，连接结构CS是于形成驱动电极TX、感应电极RX以及虚设电极DE之后才形成，且连接结构CS仅位于部分的弯折狭缝S2以及直线狭缝S1中。
在本实施例中，由于电极层200的虚设电极区DR以及触控电极区TR具有类似的狭缝设置，也可以说有类似的狭缝切割规则，差异仅在于触控电极区TR中具有连接结构CS，因此，电极层200上的有效最大穿透率与有效最小穿透率的差异可小于0.4％(例如为0.2％～0.4％，较佳小于0.24％)，借此能改善穿透率不均而影响显示质量的问题。
图4A是触控电极区中的电极层以及黑色矩阵的上视示意图。图4B是虚设电极区中的电极层以及黑色矩阵的上视示意图。在此必须说明的是，图4A和图4B的实施例沿用图3A、图3B的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
请参考图4A和图4B，在本实施例中，电极层200包括由三个第一重复单元RU1、三个第二重复单元RU2、三个第三重复单元RU3以及三个第四重复单元RU4为单位重复排列所构成的结构。更具体地说，电极层200的虚设电极区DR包括由三个第一重复单元RU1、三个第二重复单元RU2、三个第三重复单元RU3以及三个第四重复单元RU4重复排列所构成的结构，且触控电极区TR也包括由三个第一重复单元RU1、三个第二重复单元RU2、三个第三重复单元RU3以及三个第四重复单元RU4重复排列所构成的结构。
其中一个第一重复单元RU1、其中一个第二重复单元RU2、另一个第一重复单元RU1、其中一个第三重复单元RU3、其中一个第四重复单元RU4以及另一个第二重复单元RU2依序排成第一列L1。
另一个第四重复单元RU4、另一个第三重复单元RU3、再另一个第四重复单元RU4、再另一个第二重复单元RU2、再另一个第一重复单元RU1以及再另一个第三重复单元RU3依序排成相邻于第一列L1的第二列L2。
相邻的重复单元RU的狭缝S互相连接。第一列L1中相邻重复单元RU的直线狭缝S1互相连接，且相邻重复单元RU的弯折狭缝S2互相连接。第二列L2中相邻重复单元RU的直线狭缝S1互相连接，且相邻重复单元RU的弯折狭缝S2互相连接。第一列L1中的弯折狭缝S2与第二列L2中的直线狭缝S1互相连接。
第一重复单元RU1的狭缝S与第二重复单元RU2的狭缝S以第一方向X1(例如垂直方向)为对称轴呈镜像对称。第一重复单元RU1的直线狭缝S1与第二重复单元RU2的直线狭缝S1以第一方向X1为对称轴呈镜像对称，第一重复单元RU1的弯折狭缝S2与第二重复单元RU2的弯折狭缝S2以第一方向X1为对称轴呈镜像对称。
第一重复单元RU1的直线狭缝S1与第三重复单元RU3的直线狭缝S1以第一方向X1为对称轴呈镜像对称，第一重复单元RU1的弯折狭缝S2与第三重复单元RU3的弯折狭缝S2以第二方向X2为对称轴呈镜像对称，第一方向X1正交于第二方向X2。
第三重复单元RU3的狭缝S与第四重复单元RU4的狭缝以第一方向X1为对称轴呈镜像对称。第三重复单元RU3的直线狭缝S1与第四重复单元RU4的直线狭缝S1以第一方向X1为对称轴呈镜像对称，第三重复单元RU3的弯折狭缝S2与第四重复单元RU4的弯折狭缝S2以第一方向X1为对称轴呈镜像对称。
在本实施例中，触控电极区TR的第一重复单元RU1、第二重复单元RU2、第三重复单元RU3以及第四重复单元RU4的狭缝S中具有连接结构CS，因此触控电极区TR中相邻的重复单元RU电性连接。
虚设电极区DR的第一重复单元RU1、第二重复单元RU2、第三重复单元RU3以及第四重复单元RU4的狭缝S中没有连接结构CS，因此，虚设电极区DR中的虚设电极DE包括多个被狭缝S分开的岛状结构。
在本实施例中，由于电极层200的虚设电极区DR以及触控电极区TR具有类似的狭缝设置，差异仅在于触控电极区TR中具有连接结构CS，因此，电极层200上的有效最大穿透率与有效最小穿透率的差异可小于0.4％(例如为0.2％～0.4％，较佳小于0.24％)，借此能改善穿透率不均而影响显示质量的问题。
图5是本发明一实施例中电极层的局部放大上视示意图。在此必须说明的是，图5的实施例沿用图2B的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
图5省略绘示了虚设电极区DR以及触控电极区TR上的狭缝。请参考图5，在本实施例中，在延伸方向E1上的驱动电极TX并未断开。或者，在其它实施例中，在延伸方向E2上的感应电极RX并未断开。
图6是本发明一实施例中电极层的局部放大上视示意图。在此必须说明的是，图6的实施例沿用图5的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
图6省略绘示了虚设电极区DR以及触控电极区TR上的狭缝。请参考图6，在本实施例中，电极层200在靠近驱动电极TX与感应电极RX交错的地方包括四个类似V字形的结构，且所述V字形的结构于边缘处呈现锯齿状。
图7是本发明一实施例中电极层的局部放大上视示意图。在此必须说明的是，图7的实施例沿用图6的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
图7省略绘示了虚设电极区DR以及触控电极区TR上的狭缝。请参考图7，在本实施例中，电极层200在靠近驱动电极TX与感应电极RX交错的地方，驱动电极TX包括两个类似Y字形的结构，感应电极RX包括两个类似V形的结构。
综上所述，本发明的触控显示装置中，电极层的虚设电极区以及触控电极区具有类似的狭缝设置，差异仅在于触控电极区中具有连接结构，因此，电极层上的有效最大穿透率与有效最小穿透率的差异可较小，借此能改善穿透率不均而影响显示质量的问题。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种触控显示装置，其特征在于，包括：
一显示面板，包括多个子像素；以及
一电极层，位于该显示面板上，且具有一虚设电极区以及一触控电极区，且该电极层包括：
多个重复单元，位于该虚设电极区以及该触控电极区中，每个所述重复单元重叠于对应的至少一个该子像素，其中每个所述重复单元包括多个狭缝，所述狭缝包括一直线狭缝以及与该直线狭缝相连的一弯折狭缝；所述重复单元包括三个第一重复单元、三个第二重复单元、三个第三重复单元以及三个第四重复单元，其中一个该第一重复单元、其中一个该第二重复单元、另一个该第一重复单元、其中一个该第三重复单元、其中一个该第四重复单元以及另一个该第二重复单元依序排成一第一列，另一个该第四重复单元、另一个该第三重复单元、再另一个该第四重复单元、再另一个该第二重复单元、再另一个该第一重复单元以及再另一个该第三重复单元依序排成相邻于该第一列的一第二列；所述第一重复单元的所述直线狭缝与所述第三重复单元的所述直线狭缝以一第一方向为对称轴呈镜像对称，所述第一重复单元的所述弯折狭缝与所述第三重复单元的所述弯折狭缝以一第二方向为对称轴呈镜像对称，该第一方向正交于该第二方向；以及
多个连接结构，位于该触控电极区的所述重复单元的所述狭缝中，且每个位于该触控电极区的所述重复单元中具有至少一个该连接结构，其中该连接结构将该直线狭缝或该弯折狭缝分成两段。
2.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该电极层的该触控电极区包括一驱动电极与一感应电极，该驱动电极的延伸方向交错于该感应电极的延伸方向，且该驱动电极与该感应电极分离。
3.根据权利要求2所述的触控显示装置，其特征在于，该电极层的该虚设电极区包括一虚设电极，且该虚设电极分离于该驱动电极与该感应电极。
4.根据权利要求3所述的触控显示装置，其特征在于，该虚设电极包括多个岛状结构。
5.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，每个位于该触控电极区的所述重复单元中具有两个该连接结构，且两个该连接结构分别位于该弯折狭缝以及该直线狭缝中。
6.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，
所述第一重复单元的所述狭缝与所述第二重复单元的所述狭缝以一第一方向为对称轴呈镜像对称。
7.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，
所述第三重复单元的所述狭缝与所述第四重复单元的所述狭缝以一第一方向为对称轴呈镜像对称。
8.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述狭缝的宽度为6微米至10微米。
9.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述连接结构的宽度为6微米至25微米。
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