CN110928014A - 触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种触控显示装置包括第一基板、第二基板、显示介质、多个像素结构、多个触控结构及介电层。第一基板的外表面为触控面。多个像素结构设置于第一基板与显示介质之间，或设置于第二基板与显示介质之间。每一像素结构包括数据线、第一扫描线、第一晶体管及像素电极。每一触控结构包括第二晶体管、读取线、第二扫描线及第一触控电极。第一触控电极及第二晶体管设置于第一基板的内表面。第一触控电极设置于第一基板与介电层之间。介电层设置于第一触控电极与一像素结构的第一晶体管之间。

Description

触控显示装置
技术领域
本发明是有关于一种显示装置，且特别是有关于一种触控显示装置。
背景技术
一般而言，触控显示装置包括外挂式(out-cell)、晶胞上式(on-cell)和内嵌式(in-cell)。内嵌式触控显示装置是目前整合度较高且厚度较小的一种触控显示面板，其是将触控电极制作于显示面板内。然而，如何将触控电极整合于显示面板内，并达成良好的显示及触控效果，实为一大课题。
发明内容
本发明提供一种触控显示装置，显示及触控性能俱佳。
本发明的触控显示装置，包括第一基板、第二基板、显示介质、多个像素结构、第一触控电极、第二晶体管、读取线、第二扫描线以及介电层。第一基板具有相对的外表面及内表面，其中外表面为触控面。第二基板设置于第一基板的对向。显示介质设置于第一基板的内表面与第二基板之间。多个像素结构设置于第一基板与显示介质之间，或设置于第二基板与显示介质之间。多个像素结构的每一个包括数据线、第一扫描线、第一晶体管及像素电极。第一晶体管具有第一端、第二端及控制端。数据线电性连接至第一晶体管的第一端。第一扫描线电性连接至第一晶体管的控制端。像素电极电性连接至第一晶体管的第二端。第一触控电极设置于第一基板的内表面上。第二晶体管设置于第一基板的内表面上，且具有第一端、第二端及控制端。读取线及第二扫描线设置于第一基板的内表面上。读取线电性连接至第二晶体管的第一端。第二扫描线电性连接至第二晶体管的控制端。第一触控电极电性连接至第二晶体管的第二端。第一触控电极与多个像素结构的第一像素结构的像素电极重叠。第一触控电极设置于第一基板与介电层之间，且介电层设置于第一触控电极与第一像素结构的第一晶体管之间。
在本发明的一实施例中，上述的介电层设置于第一触控电极上，且第一像素结构的第一晶体管设置于介电层上。
在本发明的一实施例中，上述的介电层设置于第一触控电极上，且第二晶体管设置于介电层上。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示装置更包括第一连接图案，电性连接至第二晶体管的第二端，其中第一连接图案通过介电层的接触窗电性连接至第一触控电极。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示装置更包括绝缘层，设置于第二晶体管上，其中第一连接图案设置于绝缘层上，且通过绝缘层的接触窗电性连接至第一触控电极。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示装置更包括彩色滤光层，设置于介电层及第二晶体管上，其中第一连接图案设置于彩色滤光层上，且通过彩色滤光层的接触窗电性连接至第一触控电极。
在本发明的一实施例中，上述的第一连接图案的材质与第一像素结构的像素电极的材质相同。
在本发明的一实施例中，上述的介电层设置于读取线上。触控显示装置更包括第二连接图案，设置于介电层上，电性连接至第二晶体管的第二端，且通过介电层的接触窗电性连接至读取线。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示装置更包括绝缘层，设置于介电层及第二晶体管上，其中第二连接图案设置于绝缘层上，且通过绝缘层的接触窗电性连接至读取线。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示装置更包括彩色滤光层，设置于介电层及第二晶体管上，其中第二连接图案设置于彩色滤光层上，且通过彩色滤光层的接触窗电性连接至读取线。
在本发明的一实施例中，上述的第二连接图案的材质与第一像素结构的像素电极的材质相同。
在本发明的一实施例中，上述的第一像素结构的数据线及读取线在第一方向上排列，第一像素结构的第一扫描线及第二扫描线在第二方向上排列，且第一方向与第二方向交错。
在本发明的一实施例中，上述的第一像素结构的数据线与读取线大致上平行。
在本发明的一实施例中，上述的第一像素结构的第一扫描线与第二扫描线大致上平行。
在本发明的一实施例中，上述的读取线跨越第一像素结构的像素电极的中心部。
在本发明的一实施例中，上述的第一像素结构的像素电极包括第一主干部、第二主干部及多个分支部，第一主干部与第二主干部交错，多个分支部连接至第一主干部及第二主干部，且读取线与像素电极的第一主干部重叠。
在本发明的一实施例中，上述的第一像素结构的第一扫描线于第一基板上的垂直投影及第二扫描线于第一基板上的垂直投影分别位于第一像素结构的像素电极于第一基板上的垂直投影的相对两侧。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示装置，更包括第二触控电极，设置于第一基板的内表面上。多个像素结构包括第二像素结构。第二触控电极与第二像素结构的像素电极重叠。第二触控电极设置于第一基板与介电层之间。介电层设置于第二触控电极与第一像素结构的第一晶体管之间。第二触控电极电性连接至第二扫描线。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示装置更包括第三连接图案，电性连接至第二扫描线，其中第三连接图案通过介电层的接触窗电性连接至第二触控电极。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示装置，更包括绝缘层，设置于介电层及第二晶体管上，其中第三连接图案设置于绝缘层上，且通过绝缘层的接触窗电性连接至第二触控电极。
在本发明的一实施例中，上述的第三连接图案的材质与第一像素结构的像素电极的材质相同。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示装置，更包括第二触控电极及控制线。第二触控电极设置于第一基板的内表面上。多个像素结构包括第二像素结构。第二触控电极与第二像素结构的像素电极重叠。第二触控电极设置于第一基板与介电层之间。介电层设置于第二触控电极与第一像素结构的第一晶体管之间。第二触控电极电性连接至控制线。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示装置更包括第四连接图案，电性连接至控制线，其中第四连接图案通过介电层的接触窗电性连接至第二触控电极。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示装置，更包括绝缘层，设置于介电层及第二晶体管上，其中第四连接图案设置于绝缘层上，且通过绝缘层的接触窗电性连接至第二触控电极。
在本发明的一实施例中，上述的第四连接图案的材质与第一像素结构的像素电极的材质相同。
在本发明的一实施例中，上述的多个像素结构的多条数据线及读取线在第一方向上排列，多个像素结构的多条第一扫描线、第二扫描线及控制线在第二方向上排列，且第一方向与第二方向交错。
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，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明第一实施例的触控显示装置10的示意图。
图2为本发明第一实施例的触控显示装置10的多个触控结构TS的等效电路示意图。
图3为本发明第一实施例的触控显示装置10的布局示意图。
图4为本发明第一实施例的触控显示装置10的剖面示意图。
图5示出本发明一实施例的第1条第一扫描线SL1～第n条第一扫描线SL1的第一扫描信号VSL1-1～VSL1-n、第1条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-1、第2条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-2～第m条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-m及触控结构TS的读取线RL上的触控信号VRL。
图6示出本发明另一实施例的第1条第一扫描线SL1～第
Figure BDA0002306564780000041
条第一扫描线SL1的第一扫描信号
Figure BDA0002306564780000042
第
Figure BDA0002306564780000043
条第一扫描线SL1～第n条第一扫描线SL1的第一扫描信号
Figure BDA0002306564780000051
第1条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-1、第2条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-2～第m条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-m以及触控结构TS的读取线RL的触控信号VRL。
图7示出本发明再一实施例的第1条第一扫描线SL1～第p第一扫描线SL1的第一扫描信号VSL1-1～VSL1-p、第(p+1)条第一扫描线SL1～第2p条第一扫描线SL1的第一扫描信号VSL1-(p+1)～VSL1-2p、第(n-p+1)条第一扫描线SL1～第n条第一扫描线SL1的第一扫描信号VSL1-(n-p+1)～VSL1-n、第1条第二扫描线SL2、第2条第二扫描线SL2～第m条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-1、VSL2-2～VSL2-m以及触控结构TS的读取线RL的触控信号VRL。
图8为本发明第二实施例的触控显示装置10A的剖面示意图。
图9为本发明第三实施例的触控显示装置10B的布局示意图。
图10为本发明第三实施例的触控显示装置10B的剖面示意图。
图11为本发明第四实施例的触控显示装置10C的剖面示意图。
图12为本发明第五实施例的触控显示装置20的示意图。
图13为本发明第五实施例的触控显示装置20的多个触控结构TS的等效电路示意图。
图14A及图14B为本发明第五实施例的触控显示装置20的布局示意图。
图15为本发明第五实施例的触控显示装置20的剖面示意图。
图16为本发明第六实施例的触控显示装置20A的示意图。
图17为本发明第六实施例的触控显示装置20A的多个触控结构TS的等效电路示意图。
图18A及图18B为本发明第六实施例的触控显示装置20A的布局示意图。
图19为本发明第六实施例的触控显示装置20A的剖面示意图。
图20为本实施例第七实施例的触控显示装置30的剖面示意图。
图21为本实施例第八实施例的触控显示装置30A的剖面示意图。
其中，附图标记：
10、10A、10B、10C、20、20A、30、30A：触控显示装置
110：第一基板
112：外表面
114：内表面
120：第一触控电极
122：第二触控电极
130：介电层
141、142：控制端
150：栅绝缘层
161、162：半导体图案
171a、172a：第一端
171b、172b：第二端
180、195：绝缘层
131、132、133、134、151、152、153、154、181、182、183、184、195a、231、232：接触窗
190：像素电极
190a：第一主干部
190b：第二主干部
190c：分支部
191：第一连接图案
192：第二连接图案
193：第三连接图案
194：第四连接图案
210：第二基板
220：遮光图案
222：开口
230：彩色滤光层
240：共享电极
300：显示介质
A-A’、B-B’、C-C’、D-D’、E-E’：剖线
Cf、Cx：电容
DL：数据线
IC：芯片
M、M’：主要部
O：中心部
TS：触控结构
PX：像素结构
PX1：第一像素结构
PX2：第二像素结构
RL：读取线
R、R1、R2、R3、R4：局部
SL1：第一扫描线
SL2：第二扫描线
T1：第一晶体管
tl：显示区间
t11：第一子显示区间
t12：第二子显示区间
t1k：最后一个子显示区间
t2k：最后一个子触控区间
T2：第二晶体管
t2：触控区间
TL：控制线
VSL1-1、VSL1-p、VSL1-(p+1)、VSL1-2p、
Figure BDA0002306564780000071
Figure BDA0002306564780000072
VSL1-(n-p+1)、VSL1-n：第一扫描信号
VSL2-1、VSL2-2、VSL2-m：第二扫描信号
VRL：触控信号
x：第一方向
y：第二方向
z：垂直投影方向
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电性连接。再者，“电性连接”或“耦合”可为二元件间存在其它元件。
本文使用的“约”、“近似”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±30％、±20％、±10％、±5％内。再者，本文使用的“约”、“近似”或“实质上”可依光学性质、蚀刻性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。
除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。
图1为本发明第一实施例的触控显示装置10的示意图。图1绘示第一基板110、多个触控结构TS及一芯片IC，而省略触控显示装置10的其它构件。
图2为本发明第一实施例的触控显示装置10的多个触控结构TS的等效电路示意图。
图3为本发明第一实施例的触控显示装置10的布局(layout)示意图。图3对应图1的局部R。须说明的是，图3绘示与一个像素电极190重叠的第一触控电极120的主要部M而省略图1的第一触控电极120的其它部分。
图4为本发明第一实施例的触控显示装置10的剖面示意图。图4对应图3的剖线A-A’及剖线B-B’。
请参照图1至图3，触控显示装置10包括多个触控结构TS。每一触控结构TS包括第二晶体管T2、读取线RL、第二扫描线SL2及第一触控电极120。
请参照图3及图4，第二晶体管T2包括控制端142、栅绝缘层150、半导体图案162、第一端172a及第二端172b。栅绝缘层150设置于控制端142与半导体图案162之间。第一端172a及第二端172b分别电性连接至半导体图案162的不同两区。
请参照图1、图3及图4，读取线RL电性连接至第二晶体管T2的第一端172a。第二扫描线SL2电性连接至第二晶体管T2的控制端142。第一触控电极120电性连接至第二晶体管T2的第二端172b。
请参照图1及图2，在本实施例中，触控显示装置10的触控结构TS为自容式(self-capacitance)。触控结构TS的第一触控电极120与触摸件(未绘示)形成电容Cf。当触摸件靠近第一触控电极120时，产生电容Cf的变化。电容Cf的变化可经过第二晶体管T2及读取线RL传递至芯片IC，进而判断触摸件的触碰位置。举例而言，在本实施例中，触摸件可以是手指、触控笔或其它对象。
请参照图3，触控显示装置10包括多个像素结构PX。图3绘出一个像素结构PX为示例，本领域普通技术人员应能理解触控显示装置10的显示部分包括阵列排列的多个像素结构PX。
请参照图3及图4，每一像素结构PX包括数据线DL、第一扫描线SL1、第一晶体管T1及像素电极190。第一晶体管T1具有控制端141、栅绝缘层150、半导体图案161、第一端171a及第二端171b。栅绝缘层150设置于控制端141与半导体图案161之间。第一端171a及第二端171b分别电性连接至半导体图案161的不同两区。数据线DL电性连接至第一晶体管T1的第一端171a。第一扫描线SL1电性连接至第一晶体管T1的控制端141。像素电极190电性连接至第一晶体管T1的第二端171b。多个像素结构PX包括第一像素结构PX1。第一触控电极120至少与第一像素结构PX1的像素电极190重叠。
请参照图4，触控显示装置10包括第一基板110、第二基板210及显示介质300。第一基板110具有相对的外表面112及内表面114。第二基板210设置于第一基板110的对向。显示介质300设置于第一基板110的内表面114与第二基板210之间。第一基板110的外表面112为触控面。也就是说，第一基板110的外表面112适于供触摸件(未绘示)触碰。
在本实施例中，显示介质300可以是非自发光材料，例如但不限于：液晶。然而，本发明不限于此，根据其它实施例，显示介质300也可以是自发光材料，例如但不限于：有机电致发光材料、微型发光二极管(μLED)等。
在本实施例中，第一基板110的材质可以是玻璃、石英、有机聚合物或是其它可适用的材料；第二基板210的材质可以是玻璃、石英、有机聚合物、或是不透光/反射材料(例如：导电材料、芯片、陶瓷、或其它可适用的材料)或是其它可适用的材料。
多个触控结构TS设置于第一基板110的内表面114上。具体而言，在本实施例中，第一触控电极120设置于第一基板110的内表面114上。触控显示装置10还包括介电层130，设置于第一触控电极120上。第一触控电极120设置于第一基板110与介电层130之间。像素结构PX的第一晶体管T1设置于介电层130上。介电层130设置于第一触控电极120与像素结构PX的第一晶体管T1之间。
在本实施例中，第一触控电极120例如是透明导电层，其包括金属氧化物，例如：铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆叠层。
在本实施例中，触控显示装置10更包括绝缘层180，设置于像素结构PX的第一晶体管T1上。绝缘层180也可称平坦层。
在本实施例中，触控显示装置10更包括第一连接图案191，电性连接至触控结构TS的第二晶体管T2的第二端172b。第一连接图案191设置于绝缘层180上，且通过绝缘层180的接触窗181、栅绝缘层150的接触窗151及介电层130的接触窗131电性连接至第一触控电极120。
多个像素结构PX设置于第一基板110与显示介质300之间，或设置于第二基板210与显示介质300之间。
举例而言，在本实施例中，多个像素结构PX可设置于第一基板110与显示介质300之间。亦即，在本实施例中，多个像素结构PX及多个触控结构TS可选择性地皆设置于第一基板110的内表面114上，但本发明不以此为限。
具体而言，在本实施例中，像素结构PX的第一晶体管T1设置于介电层130上。绝缘层180设置于像素结构PX的第一晶体管T1上。像素电极190设置于绝缘层180，且电性连接至第一晶体管T1的第二端171b。
在本实施例中，像素结构PX的像素电极190的材质与第一连接图案191的材质可相同。也就是说，像素电极190与第一连接图案191可形成于同一膜层，而像素电极190与第一连接图案191可一起制作。由此，能简化制造触控显示装置10的工序。
请参照图3及图4，在本实施例中，像素结构PX的数据线DL及触控结构TS的读取线RL在第一方向x上排列，像素结构PX的第一扫描线SL1及触控结构TS的第二扫描线SL2在第二方向y上排列，其中第一方向x与第二方向y交错。举例而言，在本实施例中，第一方向x与第二方向y实质上可垂直，但本发明不以此为限。
另外，在本实施例中，像素结构PX的数据线DL与触控结构TS的读取线RL大致上可平行；像素结构PX的第一扫描线SL1与触控结构TS的第二扫描线SL2大致上可平行；像素结构PX的第一扫描线SL1于第一基板110上的一垂直投影及触控结构TS的第二扫描线SL2于第一基板110上的一垂直投影可分别位于像素结构PX的像素电极190于第一基板110上的一垂直投影的相对两侧；但本发明不以此为限。
请参照图3及图4，在本实施例中，像素结构PX更包括共享电极240。共享电极240与像素电极190之间的电位差用以驱动显示介质300。
举例而言，在本实施例中，触控显示装置10的显示部分可以是多域垂直配向(multi-domain vertical alignment；MVA)型的液晶显示器，像素电极190包括第一主干部190a、与第一主干部190a交错的第二主干部190b以及连接至第一主干部190a和第二主干部190b的多个分支部190c，且像素电极190及共享电极240可分别设置于第一基板110及第二基板210。然而，本发明不以此为限，根据其它实施例，像素电极190也可以是其它形状，及/或像素电极190与共享电极240也可设置于同一基板。
值得注意的是，在本实施例中，触控结构TS的读取线RL与像素电极190的第一主干部190a可重叠。或者说，读取线RL可跨越像素电极190的中心部O。显示介质300(例如：液晶)在第一主干部190a上的分布方向不一致而形成一暗线(disclination line)，读取线RL与像素电极190的第一主干部190a重叠，能减少读取线RL对触控显示装置10的穿透率的影响。
请参照图4，在本实施例中，触控显示装置10更包括遮光图案220，具有一开口222。遮光图案220的开口222与像素电极190重叠。在本实施例中，触控显示装置10更包括彩色滤光层230，与像素电极190重叠。举例而言，在本实施例中，遮光图案220及彩色滤光层230可选择性地设置于第二基板210上，但本发明不以此为限。
请参照图1及图3，触控显示装置10共有在第二方向y上依序排列的多个像素结构PX的第1条第一扫描线SL1～第n条第一扫描线SL1以及在第二方向y上依序排列的多个触控结构TS的第1条第二扫描线SL2～第m条第二扫描线SL2，其中n及m为大于或等于2的正整数。
图5示出本发明一实施例的第1条第一扫描线SL1～第n条第一扫描线SL1的第一扫描信号VSL1-1～VSL1-n、第1条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-1、第2条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-2～第m条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-m及触控结构TS的读取线RL上的触控信号VRL。
请参照图1、图3及图5，在显示区间t1，第一扫描线SL1～第n条第一扫描线SL1的第一扫描信号VSL1-1～VSL1-n依时序具有第一栅极开启电位，而依时序开启第1至n个横排的多个像素结构PX的多个第一晶体管T1，以在显示区间t1内显示一个完整的图框画面。在接续显示区间t1的触控区间t2，第1条第二扫描线SL2～第m条第二扫描线SL2依时序具有第二栅极开启电位，而依时序开启第1至m个横排的多个触控结构TS的多个第二晶体管T2，以在触控区间t2内检测完整个触控面。利用在触控区间t2取得的读取线RL上的触控信号VRL，便能判断触摸件的触碰位置。
图6示出本发明另一实施例的第1条第一扫描线SL1～第
Figure BDA0002306564780000131
条第一扫描线SL1的第一扫描信号
Figure BDA0002306564780000132
第
Figure BDA0002306564780000133
条第一扫描线SL1～第n条第一扫描线SL1的第一扫描信号
Figure BDA0002306564780000134
第1条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-1、第2条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-2～第m条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-m以及触控结构TS的读取线RL的触控信号VRL。
请参照图1、图3及图6，在第一子显示区间t11，第1条第一扫描线SL1～第
Figure BDA0002306564780000135
条第一扫描线SL1的第一扫描信号
Figure BDA0002306564780000136
依时序具有第一栅极开启电位，而依序时序开启第1至
Figure BDA0002306564780000137
个横排的多个像素结构PX的多个第一晶体管T1，以在第一子显示区间t11内显示一个图框画面的一第一部分。在接续第一子显示区间t11的触控区间t2，第1条第二扫描线SL2～第m条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-1～VSL2-m依时序具有第二栅极开启电位，而依时序开启第1至m个横排的多个触控结构TS的多个第二晶体管T2，以在触控区间t2内检测完整个触控面。利用在触控区间t2取得的读取线RL上的触控信号VRL，便能判断触摸件的触碰位置。在接续触控区间t2的第二子显示区间t12，第
Figure BDA0002306564780000138
条第一扫描线SL1～第n条第一扫描线SL1的第一扫描信号
Figure BDA0002306564780000139
依时序具有第一栅极开启电位，而依时序开启第
Figure BDA00023065647800001310
至n个横排的多个像素结构PX的多个第一晶体管T1，以在第二子显示区间t12内显示一个图框画面的一第二部分。在本实施例中，上述的一个图框画面的一第一部分及上述的一个图框画面的一第二部分可组成一个完整的图框画面。
图7示出本发明再一实施例的第1条第一扫描线SL1～第p第一扫描线SL1的第一扫描信号VSL1-1～VSL1-p、第(p+1)条第一扫描线SL1～第2p条第一扫描线SL1的第一扫描信号VSL1-(p+1)～VSL1-2p、第(n-p+1)条第一扫描线SL1～第n条第一扫描线SL1的第一扫描信号VSL1-(n-p+1)～VSL1-n、第1条第二扫描线SL2、第2条第二扫描线SL2～第m条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-1、VSL2-2～VSL2-m以及触控结构TS的读取线RL的触控信号VRL。
在图7的实施例中，第1条第一扫描线SL1～第n条第一扫描线SL1分为k组，k为大于或等于3的正整数；每组第一扫描线SL1包括p条第一扫描线SL1，其中p为小于n且大于或等于2的正整数。
请参照图1、图3及图7，在第一子显示区间t11，第1条第一扫描线SL1至第p条第一扫描线SL1的第一扫描信号VSL1-1～VSL1-p依时序具有第一栅极开启电位，而依时序开启第1至p个横排的像素结构PX的第一晶体管T1，以在第一子显示区间t11内显示一个图框画面的第一部分。在接续第一子显示区间t11的第一子触控区间t21，第1条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-1具有第二栅极开启电位，而开启第1个横排的多个触控结构TS的多个第二晶体管T2，以在第一子触控区间t21检测第1个横排的多个触控结构TS的第一触控电极120所在的触控面的第一部分。在接续第一子触控区间t21的第二子显示区间t12，第(p+1)条第一扫描线SL1至第2p条第一扫描线SL1的第一扫描信号VSL1-(p+1)～VSL1-2p依时序具有第一栅极开启电位，而依时序开启第(p+1)至2p个横排的多个像素结构PX的多个第一晶体管T1，以在第二子显示区间t12内显示一个图框画面的第二部分。在接续第二子显示区间t12的第二子触控区间t22，第2条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-2具有第二栅极开启电位，而开启第2个横排的多个触控结构TS的多个第二晶体管T2，以在第二子触控区间t22检测第2个横排的多个触控结构TS的第一触控电极120所在的触控面的第二部分。
以此类推，直到在最后一个子显示区间t1k，最后一组第一扫描线的第n-p+1条第一扫描线SL1至第n条第一扫描线SL1的第一扫描信号VSL1-(n-p+1)～VSL1-n依时序具有第一栅极开启电位，而依时序开启第(n-p+1)至n个横排的多个像素结构PX的多个第一晶体管T1，以在最后一个子显示区间t1k显示一个图框画面的最后一部分(即一个图框画面的第k部分)；并且，在接续最后一个子显示区间t1k的最后一个子触控区间t2k，最后一条第二扫描线SL2的第二扫描信号VSL2-m具有第二栅极开启电位，而开启最后1个横排的多个触控结构TS的多个第二晶体管T2，以在最后一个子触控区间t2k检测最后一个横排的多个触控结构TS的第一触控电极120所在的触控面的最后一部分。在本实施例中，上述的一个图框画面的一第一部分及上述的一个图框画面的一第二部分至一个图框画面的一第k部分可组成一个完整的图框画面。
在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同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，下述实施例不再重复赘述。
图8为本发明第二实施例的触控显示装置10A的剖面示意图。图8的触控显示装置10A与图4的触控显示装置10类似，两者的差异在于：图8的触控显示装置10A的彩色滤光层230设置于第一基板110上。
请参照图8，具体而言，在本实施例中，第一触控电极120设置第一基板110的内表面114上，介电层130设置第一基板110的内表面114及第一触控电极120上，彩色滤光层230设置于第一晶体管T1及第二晶体管T2上。第一连接图案191设置于彩色滤光层230上，且通过彩色滤光层230的接触窗231、栅绝缘层150的接触窗151及介电层130的接触窗131电性连接至第一触控电极120。
图9为本发明第三实施例的触控显示装置10B的布局(layout)示意图。图10为本发明第三实施例的触控显示装置10B的剖面示意图。图10对应图9的剖线A-A’、剖线B-B’及剖线C-C’。
图9及图10的触控显示装置10B与图3及图4的触控显示装置10类似，两者的差异在于，图9及图10的触控显示装置10B的读取线RL与第一扫描线SL1、第二扫描线SL2及数据线DL形成于不同膜层。在图9及图10的实施例中，第一扫描线SL1及第二扫描线SL2可形成于第一金属层，数据线DL可形成于第二金属层，而读取线RL可形成于第一金属层及第二金属层之外的另一导电层。
请参照图9及图10，举例而言，在本实施例中，读取线RL设置于第一基板110的内表面114上，触控显示装置10B更包括绝缘层195，绝缘层195设置于读取线RL及第一基板110的内表面114上，第一触控电极120设置于绝缘层195上，介电层130设置于第一触控电极120上，第一晶体管T1及第二晶体管T2设置于介电层130上，而绝缘层180设置于第一晶体管T1及第二晶体管T2上。
触控显示装置10B更包括第二连接图案192，设置于绝缘层180上且电性连接至第二晶体管T2的第二端172b。第二连接图案192通过绝缘层180的接触窗182、栅绝缘层150的接触窗152、介电层130的接触窗132及绝缘层195的接触窗195a电性连接至读取线RL。
在本实施例中，第二连接图案192与像素电极190可形成于同一膜层，而第二连接图案192的材质与像素电极190的材质可相同，但本发明不以此为限。
图11为本发明第四实施例的触控显示装置10C的剖面示意图。图11的触控显示装置10C与图9的触控显示装置10B类似，两者的差异在于，
图11的触控显示装置10C的彩色滤光层230设置于第一基板110上。
请参照图11，在本实施例中，彩色滤光层230设置于第一晶体管T1及第二晶体管T2上。第二连接图案192设置于彩色滤光层230上，且通过彩色滤光层230的接触窗232、栅绝缘层150的接触窗152、介电层130的接触窗132及绝缘层195的接触窗195a电性连接至读取线RL。
图12为本发明第五实施例的触控显示装置20的示意图。图12绘示第一基板110、触控结构TS及芯片IC，而省略触控显示装置20的其它构件。
图13为本发明第五实施例的触控显示装置20的多个触控结构TS的等效电路示意图。
图14A及图14B为本发明第五实施例的触控显示装置20的布局(layout)示意图。图14A及图14B分别对应图12的局部R1及图12的局部R2。
须说明的是，图14A及图14B绘示图12的第一触控电极120的主要部M及第二触控电极122的主要部M’，而省略图12的第一触控电极120的其它部分及图12的第二触控电极122的其它部分。
图15为本发明第五实施例的触控显示装置20的剖面示意图。图15对应图14A及图14B的剖线A-A’、剖线B-B’及剖线D-D’。
第五实施例的触控显示装置20与第一实施例的触控显示装置10类似，两者的差异在于：第五实施例的触控显示装置20的触控结构TS为互容式(mutual-capacitance)。
请参照图12、图13、图14A及图14B，具体而言，触控显示装置20的触控结构TS除了包括第一触控电极120外，更包括第二触控电极122。第一触控电极120与第一像素结构PX1的像素电极190重叠。第二触控电极122与第二像素结构PX2的像素电极190重叠。触控结构TS的第一触控电极120与第二触控电极122形成电容Cx(绘示于图13)。当触摸件靠近第一触控电极120时，造成电容Cx的变化。电容Cx的变化可经过第二触控电极122、第二晶体管T2及读取线RL传递至芯片IC，进而判断触摸件的触碰位置。
在本实施例中，第二触控电极122与第一触控电极120可形成于同一膜层，且在结构上分离。第二触控电极122设置于第一基板110的内表面114上，第二触控电极122设置于第一基板110与介电层130之间。介电层130设置于第二触控电极122与第一晶体管T1之间。
在本实施例中，第二触控电极122可选择性地电性连接至第二扫描线SL2。具体而言，触控显示装置20更包括第三连接图案193，可设置于绝缘层180上且电性连接至第二扫描线SL2。第三连接图案193通过绝缘层180的接触窗183、栅绝缘层150的接触窗153及介电层130的接触窗133电性连接至第二触控电极122。也就是说，第二触控电极122可通过第三连接图案193电性连接至第二扫描线SL2。
在本实施例中，第三连接图案193与像素电极190可形成于同一膜层，而第三连接图案193的材质与像素电极190的材质可相同，但本发明不以此为限。
图16为本发明第六实施例的触控显示装置20A的示意图。图16绘示第一基板110、触控结构TS及芯片IC，而省略触控显示装置20A的其它构件。
图17为本发明第六实施例的触控显示装置20A的多个触控结构TS的等效电路示意图。
图18A及图18B为本发明第六实施例的触控显示装置20A的布局(layout)示意图。图18A及图18B分别对应图16的局部R3及图16的局部R4。
须说明的是，图18A及图18B绘示图16的第一触控电极120的主要部M及第二触控电极122的主要部M’，而省略图16的第一触控电极120的其它部分及图16的第二触控电极122的其它部分。
图19为本发明第六实施例的触控显示装置20A的剖面示意图。图19对应图18A及图18B的剖线A-A’、剖线B-B’及剖线E-E’。
第六实施例的触控显示装置20A与第五实施例的触控显示装置20类似，两者的差异在于：第六实施例的触控显示装置20A更包括控制线TL。
请参照图16、图17、图18A、图18B及图19，在本实施例中，控制线TL与第二扫描线SL2可选择性形成于同一膜层，且在结构上分离。数据线DL及读取线RL在第一方向x上排列，第一扫描线SL1、第二扫描线SL2及控制线TL在第二方向y上排列，且第一方向x与第二方向y交错。在本实施例中，第二触控电极122电性连接至控制线TL，而非电性连接至第二扫描线SL2。
触控显示装置20A更包括第四连接图案194，设置于绝缘层180上且电性连接至控制线TL。第四连接图案194通过绝缘层180的接触窗184、栅绝缘层150的接触窗154及介电层130的接触窗134电性连接至第二触控电极122。也就是说，第二触控电极122可通过第四连接图案194电性连接至控制线TL。
在本实施例中，第四连接图案194与像素电极190可形成于同一膜层，而第四连接图案194的材质与像素电极190的材质可相同，但本发明不以此为限。
图20为本实施例第七实施例的触控显示装置30的剖面示意图。图20的触控显示装置30与图4的触控显示装置10类似，两者的差异在于：在图20的实施例中，触控结构TS也设置于第一基板110的内表面114上，但像素结构PX是设置于第二基板210上。请参照图20，在本实施例中，触控结构TS的第二晶体管T2与像素结构PX的第一晶体管T1在一垂直投影方向z上重叠，但本发明不以此为限。
图21为本实施例第八实施例的触控显示装置30A的剖面示意图。图21的触控显示装置30A与图20的触控显示装置30类似，两者的差异在于：在图20的实施例中，遮光图案220设置于第一基板110与触控结构TS的第二晶体管T2之间；在图21的实施例中，第二晶体管T2设置于第一基板110与遮光图案220之间。
此外，在前述各实施例中，控制端141、控制端142、第一端171a、第一端172a、第二端171b、第二端172b、数据线DL、读取线RL、第一扫描线SL1、第二扫描线SL2及/或控制线TL可包括黑化层，例如：MoTaOx，以降低反射率、提升显示效果，但本发明不以此为限。
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 (26)

1.一种触控显示装置，其特征在于，包括：
一第一基板，具有相对的一外表面及一内表面，其中该外表面为一触控面；
一第二基板，设置于该第一基板的对向；
一显示介质，设置于该第一基板的该内表面与该第二基板之间；
多个像素结构，设置于该第一基板与该显示介质之间，或设置于第二基板与该显示介质之间，其中该些像素结构的每一个包括一数据线、一第一扫描线、一第一晶体管及一像素电极，该第一晶体管具有一第一端、一第二端及一控制端，该数据线电性连接至该第一晶体管的该第一端，该第一扫描线电性连接至该第一晶体管的该控制端，且该像素电极电性连接至该第一晶体管的该第二端；
一第一触控电极，设置于该第一基板的该内表面上；
一第二晶体管，设置于该第一基板的该内表面上，且具有一第一端、一第二端及一控制端；
一读取线及一第二扫描线，设置于该第一基板的该内表面上，其中该读取线电性连接至该第二晶体管的该第一端，该第二扫描线电性连接至该第二晶体管的该控制端，该第一触控电极电性连接至该第二晶体管的该第二端，且该第一触控电极与该些像素结构的一第一像素结构的一像素电极重叠；以及
一介电层，其中该第一触控电极设置于该第一基板与该介电层之间，且该介电层设置于该第一触控电极与该第一像素结构的一第一晶体管之间。
2.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该介电层设置于该第一触控电极上，且该第一像素结构的该第一晶体管设置于该介电层上。
3.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该介电层设置于该第一触控电极上，且该第二晶体管设置于该介电层上。
4.如权利要求3所述的触控显示装置，更包括：
一第一连接图案，电性连接至该第二晶体管的该第二端，其中该第一连接图案通过该介电层的一接触窗电性连接至该第一触控电极。
5.如权利要求4所述的触控显示装置，更包括：
一绝缘层，设置于该第二晶体管上，其中该第一连接图案设置于该绝缘层上，且通过该绝缘层的一接触窗电性连接至该第一触控电极。
6.如权利要求4所述的触控显示装置，更包括：
一彩色滤光层，设置于该介电层及该第二晶体管上，其中该第一连接图案设置于该彩色滤光层上，且通过该彩色滤光层的一接触窗电性连接至该第一触控电极。
7.如权利要求4所述的触控显示装置，其中该第一连接图案的材质与该第一像素结构的该像素电极的材质相同。
8.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该介电层设置于该读取线上，而该触控显示装置更包括：
一第二连接图案，设置于该介电层上，电性连接至该第二晶体管的该第二端，且通过该介电层的一接触窗电性连接至该读取线。
9.如权利要求8所述的触控显示装置，更包括：
一绝缘层，设置于该介电层及该第二晶体管上，其中该第二连接图案设置于该绝缘层上，且通过该绝缘层的一接触窗电性连接至该读取线。
10.如权利要求8所述的触控显示装置，更包括：
一彩色滤光层，设置于该介电层及该第二晶体管上，其中该第二连接图案设置于该彩色滤光层上，且透过该彩色滤光层的一接触窗电性连接至该读取线。
11.如权利要求8所述的触控显示装置，其中该第二连接图案的材质与该第一像素结构的该像素电极的材质相同。
12.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该第一像素结构的一数据线及该读取线在一第一方向上排列，该第一像素结构的一第一扫描线及该第二扫描线在一第二方向上排列，且该第一方向与该第二方向交错。
13.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该第一像素结构的一数据线与该读取线大致上平行。
14.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该第一像素结构的一第一扫描线与该第二扫描线大致上平行。
15.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该读取线跨越该第一像素结构的该像素电极的一中心部。
16.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该第一像素结构的该像素电极包括一第一主干部、一第二主干部及多个分支部，该第一主干部与该第二主干部交错，该些分支部连接至该第一主干部及该第二主干部，且该读取线与该像素电极的该第一主干部重叠。
17.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该第一像素结构的一第一扫描线于该第一基板上的一垂直投影及该第二扫描线于该第一基板上的一垂直投影分别位于该第一像素结构的该像素电极于该第一基板上的一垂直投影的相对两侧。
18.如权利要求1所述的触控显示装置，更包括：
一第二触控电极，设置于该第一基板的该内表面上，其中该些像素结构包括一第二像素结构，该第二触控电极与该第二像素结构的一像素电极重叠，该第二触控电极设置于该第一基板与该介电层之间，该介电层设置于该第二触控电极与该第一像素结构的该第一晶体管之间，其中该第二触控电极电性连接至该第二扫描线。
19.如权利要求18所述的触控显示装置，更包括：
一第三连接图案，电性连接至该第二扫描线，其中该第三连接图案通过该介电层的一接触窗电性连接至该第二触控电极。
20.如权利要求19所述的触控显示装置，更包括：
一绝缘层，设置于该介电层及该第二晶体管上，其中该第三连接图案设置于该绝缘层上，且通过该绝缘层的一接触窗电性连接至该第二触控电极。
21.如权利要求19所述的触控显示装置，其中该第三连接图案的材质与该第一像素结构的该像素电极的材质相同。
22.如权利要求1所述的触控显示装置，更包括：
一第二触控电极，设置于该第一基板的该内表面上，其中该些像素结构包括一第二像素结构，该第二触控电极与该第二像素结构的一像素电极重叠，该第二触控电极设置于该第一基板与该介电层之间，该介电层设置于该第二触控电极与该第一像素结构的该第一晶体管之间；以及
一控制线，其中该第二触控电极电性连接至该控制线。
23.如权利要求22所述的触控显示装置，更包括：
一第四连接图案，电性连接至该控制线，其中该第四连接图案通过该介电层的一接触窗电性连接至该第二触控电极。
24.如权利要求23所述的触控显示装置，更包括：
一绝缘层，设置于该介电层及该第二晶体管上，其中该第四连接图案设置于该绝缘层上，且通过该绝缘层的一接触窗电性连接至该第二触控电极。
25.如权利要求23所述的触控显示装置，其中该第四连接图案的材质与该第一像素结构的该像素电极的材质相同。
26.权利要求22所述的触控显示装置，其中该些像素结构的多条数据线及该读取线在一第一方向上排列，该些像素结构的多条第一扫描线、该第二扫描线及该控制线在一第二方向上排列，且该第一方向与该第二方向交错。
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