CN203982338U - 窄边框的内嵌显示触控结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种窄边框的内嵌显示触控结构，包括有一上基板、一下基板、一遮光层、一第一及一第二感应电极层。上基板及下基板以平行成对的配置将一液晶层夹置于二基板之间。遮光层是由多条遮光线条所构成。第一及第二感应电极层分别具有位于一第一方向(Y)设置的M条第一导体线及N条连接线、位于一第二方向(X)设置的N条第二导体线，每一第二导体线以一对应的第i条连接线延伸至该窄边框的内嵌显示触控结构的一侧边，该M条第一导体线、该N条连接线、及该N条第二导体线的位置是依据与该多条遮光线条的位置相对应而设置。
Description
技术领域
本实用新型是关于一种具有触摸板的显示屏幕的结构，尤指一种窄边框的内嵌显示触控结构。
背景技术
现代消费性电子装置多配备触摸板做为其输入设备之一。触摸板根据感测原理的不同可分为电阻式、电容式、音波式、及光学式等多种。
触控面板的技术原理是当手指或其他介质接触到屏幕时，依据不同感应方式，侦测电压、电流、声波或红外线等，以此测出触压点的坐标位置。例如电阻式即为利用上、下电极间的电位差，计算施压点位置检测出触控点所在。电容式触控面板是利用排列的透明电极与人体之间的静电结合所产生的电容变化，从所产生的电流或电压来检测其坐标。
随着智能型手机的普及，多点触控的技术需求与日俱增。目前，多点触控主要是通过投射电容式(Projected Capacitive)触控技术来实现。
投射电容式技术主要是通过双层氧化铟锡材质(Indium Tin Oxide，ITO)形成行列交错感测单元矩阵，以侦测得到精确的触控位置。投射电容式触控技术的基本原理是以电容感应为主，利用设计多个蚀刻后的氧化铟锡材质电极，增加数组存在不同平面、同时又相互垂直的透明导线，形成类似X、Y轴驱动线。这些导线都皆由控制器所控制，其是依序轮流扫瞄侦测电容值变化至控制器。
图1是已知的触控面板结构100的示意图。已知的触控面板结构100上的感应导体线110、120是依第一方向(Y)及第二方向(X)设置。当感应导体线120执行触控感应时要将感测到的信号传输至一软性电路板130上的控制电路131时，需经由面板140的侧边走线方能连接至该软性电路板130。此种设计将增加触控面板边框的宽度，并不适合窄边框设计的趋势。因此，已知平面显示触控结构仍有改善的空间。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是在提供一种窄边框的内嵌显示触控结构，可大幅增加透光度，同时可大幅节省材料成本及加工成本，且较已知技术更适合设计在窄边框的内嵌显示触控面板。
依据本实用新型的一特色，本实用新型提出一种窄边框的内嵌显示触控结构，其特征在于，包括有：
一上基板；
一下基板，该上基板及该下基板以平行成对的配置将一液晶层夹置于二基板之间；
一遮光层，位于该上基板的面对于该液晶层的同一侧的表面，该遮光层由多条遮光线条所构成；
一第一感应电极层，位于该遮光层的面对于该液晶层的同一侧，并具有位于一第一方向(Y)设置的M条第一导体线及N条连接线，其依据一触控驱动信号而感应是否有一外部对象接近，其中，M、N为正整数；以及
一第二感应电极层，位于该第一感应电极层的面对于该液晶层的同一侧的表面上，并具有位于一第二方向(X)设置的N条第二导体线，其执行触控感应时，接受该触控驱动信号，每一第二导体线以一对应的第i条连接线延伸至该窄边框的内嵌显示触控结构的一侧边，i为正整数且1≤i≤N；
其中，该M条第一导体线、该N条连接线、及该N条第二导体线的位置依据与该遮光层的该多条遮光线条的位置相对应而设置。
其中，每一第一导体线分别以对应的金属走线延伸至该上基板的同一侧边，以进一步连接至一软性电路板。
其中，该N条连接线由金属导电材料所制成。
其中，该M条第一导体线及该N条第二导体线的每一导体线由多条金属感应线所构成。
其中，该M条第一导体线及该N条第二导体线的每一导体线的该多条金属感应线形成一个四边型区域，在每一个四边型区域中的金属感应线电气连接在一起，而任两个四边型区域之间并未连接。
其中，该第一方向垂直第二方向。
其中，该N条连接线的每一条连接线设置于两条第一导体线之间。
其中，该四边型区域为下列形状其中之一：长方形、正方形。
其中，该M条第一导体线及该N条第二导体线的每一导体线的该多条金属感应线所形成的该每一个四边型区域中的金属感应线由导电的金属材料或合金材料所制成。
其中，该导电的金属材料为下列其中之一：铬、钡、铝、银、铜、钛、镍、钽、钴、钨、镁、钙、钾、锂、铟、合金、氟化锂、氟化镁、氧化锂。
其还包含：
一薄膜晶体管层，位于该下基板的面对于该液晶层的同一侧的表面，该薄膜晶体管层具有K条栅极驱动线及L条源极驱动线，依据一显示像素信号及一显示驱动信号，以驱动对应的像素晶体管及像素电容，进而执行显示操作，其中，K、L为正整数；
一彩色滤光层，位于该遮光层的面对于该液晶层的同一侧的表面上；
一共通电极层，位于该上基板与下基板之间；
一第一偏光层，位于该上基板的面对于该液晶层的另一侧的表面；以及
一第二偏光层，位于该下基板的面对于该液晶层的另一侧的表面。
本实用新型的有益效果是，其可大幅增加透光度，同时可大幅节省材料成本及加工成本，且较已知技术更适合设计在窄边框的内嵌显示触控面板。
附图说明
为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：
图1是已知的触控面板结构的示意图。
图2是本实用新型的一种窄边框的内嵌显示触控结构的立体示意图。
图3是一般已知遮光层的示意图。
图4是本实用新型的一种窄边框的内嵌显示触控结构的示意图。
图5是是本实用新型图4中A-A’处的剖面图。
图6是本实用新型的一种窄边框的内嵌显示触控结构的另一示意图。
图7是本实用新型第一导体线的示意图。
具体实施方式
本实用新型是关于一种窄边框的内嵌显示触控结构。图2是本实用新型的一种窄边框的内嵌显示触控结构200的立体示意图，如图所示，该窄边框的内嵌显示触控结构200包括有一上基板210、一下基板220、一液晶层230、一遮光层(black matrix)240、一第一感应电极层250、一第二感应电极层260、一彩色滤光层(color filter)270、一保护层(overcoat)280、一薄膜晶体管层290、一共通电极层(Vcom)300、一第一偏光层(upper polarizer)310、及一第二偏光层(lower polarizer)320。
该上基板210及该下基板220较佳为玻璃基板，该上基板210及该下基板220以平行成对的配置将该液晶层230夹置于二基板210、220之间。
该遮光层(black matrix)240是位于该上基板210的面对于液晶层230的同一侧的表面，该遮光层240是由多条遮光线条所构成。
图3是一般已知遮光层240的示意图。如图3所示，已知遮光层240是由不透光的黑色绝缘材质的线条构成多条遮光线条241，所述黑色绝缘材质的多条遮光线条241是互相垂直分布于该已知遮光层240，故该已知遮光层240又称为黑矩阵(black matrix)。在所述黑色绝缘材质的线条之间的区域243则分布有第一感应电极层250及彩色滤光层(colorfilter)270。
本实用新型是在已知的遮光层240的面对于该液晶层的同一侧设置第一感应电极层250及第二感应电极层260，并在其上布植感应触控图型结构。
该第一感应电极层250位于该遮光层240的面对于该液晶层230的同一侧，并具有位于一第一方向(Y)设置的M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M及N条连接线41-1、41-2、…、41-N(参照图4)，其依据一触控驱动信号而感应是否有一外部对象接近，其中，M、N为正整数。其中，该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M及该N条连接线41-1、41-2、…、41-N是由金属导电材料所制成。
该第二感应电极层260位于该第一感应电极层250的面对于该液晶层230的同一侧的表面上，并具有位于一第二方向(X)设置的N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N(参照图4)，其执行触控感应时，接受该触控驱动信号，每一第二导体线50-1、50-2、…、50-N以一对应的第i条连接线41-1、41-2、…、41-N延伸至该窄边框的内嵌显示触控结构200的一侧边201，i为整数且1≤i≤N。其中，该第一方向是垂直第二方向。该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M、该N条连接线41-1、41-2、…、41-N、及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N的位置是依据与该遮光层240的该多条遮光线条241的位置相对应而设置。
如图4所示，该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N的每一导体线是由多条金属感应线所构成。该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N并未电气连接。其可在该第一感应电极层250及该第二感应电极层260之间设置一绝缘层330。亦可仅在该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N交叉处设置绝缘走线或绝缘区块。
该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N的每一导体线的该多条金属感应线形成一个四边型区域，在每一个四边型区域中的金属感应线是电气连接在一起，而任两个四边型区域之间并未连接。其中，该四边型区域是为下列形状其中之一：长方形、正方形。
该N条连接线41-1、41-2、…、41-N的每一条连接线是设置于两条第一导体线40-1、40-2、…、40-M之间。
该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N的每一导体线的该多条金属感应线所形成的每一个四边型区域中的金属感应线是由导电的金属材料或合金材料所制成。其中，该导电的金属材料是为下列其中之一：铬、钡、铝、银、铜、钛、镍、钽、钴、钨、镁(Mg)、钙(Ca)、钾(K)、锂(Li)、铟(In)、合金、氟化锂(LiF)、氟化镁(MgF2)、氧化锂(LiO)、或合金或硅化物。
如图4所示，该每一第二导体线50-1、50-2、…、50-N在虚线椭圆处与对应的连接线41-1、41-2、…、41-N电气连接，而该N条连接线41-1、41-2、…、41-N的每一条连接线亦分别以对应的金属走线延伸至该窄边框的内嵌显示触控结构200的同一侧边201，以进一步连接至一软性电路板600。每一第一导体线40-1、40-2、…、40-M是分别以对应的金属走线延伸至该面板的同一侧边201，以进一步连接至一软性电路板600。
该窄边框的内嵌显示触控结构200的表面是用以接收至少一个触控点。其还包含有一控制电路610，其是经由该软性电路板600电性连接至该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N。
该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N是根据一手指或一外部对象触碰该窄边框的内嵌显示触控结构200的至少一触控点的位置而对应地产生一感应信号。一控制电路610是经由该软性电路板600电性连接至该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N，并依据感应信号计算该至少一触控点的坐标。
图5是是本实用新型图4中A-A’处的剖面图。如图5所示，该第二导体线50-N与该连接线41-1在图4中的B椭圆处电气连接。如图2及图5所示，在该第一感应电极层250及该第二感应电极层260之间设有该绝缘层330，该第二导体线50-N经由贯孔(via)52穿过该绝缘层330而与该连接线41-1电气连接，亦即，经由该连接线41-1，该第二导体线50-N可将其感测到的信号传输至该控制电路610。
图6是本实用新型的一种窄边框的内嵌显示触控结构200的另一示意图。其与图4主要差别在于该N条连接线41-1、41-2、…、41-N的长度并非一致，而是逐渐减小。
图7是本实用新型第一导体线40-M的示意图，如图6所示，该四边型区域是由在第一方向上的3条金属感应线L2及在第二方向上的2条金属感应线L1所构成的长方形。于其他实施例，该金属感应线的数目可依需要而改变。
线段L1及线段L2的宽度较佳与遮光层240的遮光线条241宽度相同或稍小于遮光线条241宽度。该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M、该N条连接线41-1、41-2、…、41-N、及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N的位置是依据与该遮光层240的该多条遮光线条241的位置相对应而设置。亦即，由该上基板210往该下基板220方向看过去，该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M、该N条连接线41-1、41-2、…、41-N、及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N是设置在该多条遮光线条241的位置的下方，因此会被该多条遮光线条241遮住，使用者则看不到该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M、该N条连接线41-1、41-2、…、41-N、及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N，因此并不影响透光率。
薄膜晶体管层(TFT)290位于该下基板220的面对于液晶层230的同一侧的表面。该薄膜晶体管层290具有K条栅极驱动线及L条源极驱动线，依据一显示像素信号及一显示驱动信号，以驱动对应的像素晶体管及像素电容，进而执行显示操作，其中，K、L为正整数。薄膜晶体管层290更具有薄膜晶体管291及透明电极293。
该彩色滤光层270位于该遮光层240的面对于该液晶层230的同一侧的表面上。该共通电极层300位于该上基板210与下基板220之间。该保护层(over coat)280位于该第二感应电极层260的面对于该液晶层230的同一侧的表面上。该第一偏光层310是位于该上基板210的面对于该液晶层230的另一侧的表面。该第二偏光层320是位于该下基220板的面对于该液晶层230的另一侧的表面。
已知氧化铟锡材质(IT0)所做的电极点其平均透光率仅约为90％，而本实用新型的该M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M、该N条连接线41-1、41-2、…、41-N、及该N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N是设置在该多条遮光线条241的位置的下方，因此并不影响透光率，故本实用新型的平均透光率远较已知技术为佳。当本实用新型的窄边框的触控面板结构与液晶显示面板结合时，可使液晶显示面板的亮度较已知技术更亮。或是在相同的亮度下，减低液晶显示面板的背光能量消耗。
由前述说明可知，图1已知技术的设计将增加触控面板边框的宽度，并不适合窄边框设计的趋势。当本实用新型的窄边框的触控面板结构与液晶显示面板结合时，可使液晶显示面板的亮度较已知技术更亮。或是在相同的亮度下，减低液晶显示面板的背光能量消耗。
同时，当采用氧化铟锡材质当作跨桥结构以连接两个氧化铟锡材质的电极点时，由于氧化铟锡材质不像金属具有良好的延展性，容易在跨桥处产生断点或是电气信号不良等现象。若使用金属当作跨桥结构以连接两个氧化铟锡材质的电极点时，由于金属与氧化铟锡材质为异质材质，容易在跨桥处产生电气信号不良现象，而影响触碰点的正确性。
而本实用新型不论是M条第一导体线40-1、40-2、…、40-M及N条第二导体线50-1、50-2、…、50-N或是走线均为金属材质，可较已知技术有较佳的传导性，而容易将导体线的感应信号传输至该控制电路，而使该控制电路计算出的坐标更准确。较已知技术有较佳的透光率，且可避免使用昂贵的氧化铟锡材质，据此降低成本。且较已知技术更适合设计在窄边框的触控面板。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本实用新型所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
Claims (11)
1.一种窄边框的内嵌显示触控结构，其特征在于，包括有：
一上基板；
一下基板，该上基板及该下基板以平行成对的配置将一液晶层夹置于二基板之间；
一遮光层，位于该上基板的面对于该液晶层的同一侧的表面，该遮光层由多条遮光线条所构成；
一第一感应电极层，位于该遮光层的面对于该液晶层的同一侧，并具有位于一第一方向(Y)设置的M条第一导体线及N条连接线，其依据一触控驱动信号而感应是否有一外部对象接近，其中，M、N为正整数；以及
一第二感应电极层，位于该第一感应电极层的面对于该液晶层的同一侧的表面上，并具有位于一第二方向(X)设置的N条第二导体线，其执行触控感应时，接受该触控驱动信号，每一第二导体线以一对应的第i条连接线延伸至该窄边框的内嵌显示触控结构的一侧边，i为正整数且1≤i≤N；
其中，该M条第一导体线、该N条连接线、及该N条第二导体线的位置依据与该遮光层的该多条遮光线条的位置相对应而设置。
2.如权利要求1所述的窄边框的内嵌显示触控结构，其特征在于，其中，每一第一导体线分别以对应的金属走线延伸至该上基板的同一侧边，以进一步连接至一软性电路板。
3.如权利要求2所述的窄边框的内嵌触控面板结构，其特征在于，其中，该N条连接线由金属导电材料所制成。
4.如权利要求3所述的窄边框的内嵌显示触控结构，其特征在于，其中，该M条第一导体线及该N条第二导体线的每一导体线由多条金属感应线所构成。
5.如权利要求4所述的窄边框的内嵌显示触控结构，其特征在于，其中，该M条第一导体线及该N条第二导体线的每一导体线的该多条金属感应线形成一个四边型区域，在每一个四边型区域中的金属感应线电气连接在一起，而任两个四边型区域之间并未连接。
6.如权利要求5所述的窄边框的内嵌显示触控结构，其特征在于，其中，该第一方向垂直第二方向。
7.如权利要求6所述的窄边框的内嵌显示触控结构，其特征在于，其中，该N条连接线的每一条连接线设置于两条第一导体线之间。
8.如权利要求7所述的窄边框的内嵌显示触控结构，其特征在于，其中，该四边型区域为下列形状其中之一：长方形、正方形。
9.如权利要求8所述的窄边框的内嵌显示触控结构，其特征在于，其中，该M条第一导体线及该N条第二导体线的每一导体线的该多条金属感应线所形成的该每一个四边型区域中的金属感应线由导电的金属材料或合金材料所制成。
10.如权利要求9所述的窄边框的内嵌显示触控结构，其特征在于，其中，该导电的金属材料为下列其中之一：铬、钡、铝、银、铜、钛、镍、钽、钴、钨、镁、钙、钾、锂、铟、合金、氟化锂、氟化镁、氧化锂。
11.如权利要求10所述的窄边框的内嵌显示触控结构，其特征在于，其还包含：
一薄膜晶体管层，位于该下基板的面对于该液晶层的同一侧的表面，该薄膜晶体管层具有K条栅极驱动线及L条源极驱动线，依据一显示像素信号及一显示驱动信号，以驱动对应的像素晶体管及像素电容，进而执行显示操作，其中，K、L为正整数；
一彩色滤光层，位于该遮光层的面对于该液晶层的同一侧的表面上；
一共通电极层，位于该上基板与下基板之间；
一第一偏光层，位于该上基板的面对于该液晶层的另一侧的表面；以及
一第二偏光层，位于该下基板的面对于该液晶层的另一侧的表面。
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