TW201236127A - Touch sensor integrated display device - Google Patents

Description

201236127 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種顯示裝置，特別是一種整合式觸控感測器 顯示裝置。 【先前技術】 觸控感測器係為一種輸入單元，被裝設於例如液晶顯示器、 場發射顯示器、電漿顯示器、電致發光顯示裝置、電泳顯示器 (electrophoresis display ; EPD)等視訊顯示裝置上。當影像透過 視訊顯示裝置被顯示時，使用者透過按壓或者觸摸以接觸此視訊 顯示裝置上的觸控面板，從而透過視訊顯示裝置中裝設的觸控感 測器以輸入預定的選項資訊。 上述用於顯示裝置之觸控感測器依照其結構主要被劃分為外 加（add-on)式、内嵌（on_cell)式以及整合式。外加式觸控感測 器之情況下’分別在單獨的製程中製造顯示裝置與觸控感測器以 後，製造的觸控感測器被接合至顯示裝置之頂板上。内嵌式觸控 感測器之情況下，組成觸控感測器之元件部直接地形成於顯示裝 置上的頂部玻璃基板之表面上。整合式觸控感測器之情況下，在 顯示裝置中建立觸控感·以獲得更薄的顯示裝置以及提高耐用 性。 然而，外加式觸控感測器具有以下缺點。因為觸控感測器以 完全完成糾彡續放置於顯示裝置上，卿具細控感剛器 賴不裝置變厚。因為顯示裝置的的亮度趨向降低，所以顯示裝 置之可見度被劣化。此外’因為分離的觸控感測器被形成於顯示 201236127 裝置之頂面上’所以具有内嵌式觸控感測器之顯示 有外加式觸控感測器之蕷示#^ 々了比具 器之顯示裝置具有以下t r ，具有内嵌式觸控感測 ’卜缺點顯示裝置之整體厚度f得更厚。由 於組成觸域·之‘轉電極層與制電極層以及㈣將這此電 極層絕緣的絕緣膜的緣故，不僅製程的數量而簡稀置㈣ 成本也相對更高。 k 另一方面，整合式觸控_||具有以下優點，實質上可實規 更薄的_裝置錢提細，由此可克服外加式㈣嵌 控感測11之顯钱置之缺點。整合摘減顧包含絲式、靜 電電容式等等。 光學式觸減·之情況下，光_層係形成於顯示裝置之 薄膜電晶體基板陣列上。透過使用來自背光單元之光線或紅外射 線’藉由物件上反射的光線可朗賴光朗層之物件。在暗環 境下可正常J_安全轉作光學式觸域_，#周_光線比從 物件反射的光線糾，的光線可視作雜訊。例如，物件反射 的光線亮度非常低，這樣甚至在錢亮的環境巾，可出現觸控識 別錯誤4其地，在非常㈣太陽光τ，絲式觸域測器之觸 控識別可能不會正常作業。 靜電電容式觸控感測器包含自電容（selfeapadtanee)式與互 電容（mutual capacitance)式。互電容式的情況下，顯示器的共同 電極被劃分為驅動電健域減測電極輯，軸電麵域與感 測電極區域之P«成互電容，這樣可測量觸控所產生的互電容之 變動’以根據測量值識別觸控作業。 201236127 然而，互電容式觸控感測器具有一些缺點，因為觸控識別所 產生的互電容非常小，而閘極線與資料線之間的寄生電容相對非 常大，所以難以準禮地識別觸控點。閘極線與資料線係為顯示裝 置之組成元件。 此外’因為共同電極上應形成用於觸控驅動的很多條觸控驅 動線以及用於觸控感測之很多條觸控感測線，以獲得多點觸控， 所以互電容式觸控感測器需要非常複雜的電路佈線結構。 因此’需要一種新型的整合式觸控感測器顯示裝置，用以解 決上述習知技術中觸控感測器之問題。 【發明内容】 本發明這些實施例提供一種整合式觸控感測器顯示裝置，其 中用於識別觸控的觸控感測元件也可被用作顯示裝置之組成元 件，由此降低顯示裝置之厚度以及提高耐用性。本發明這些實施 例提供一種整合式觸控感測器顯示裝置，其中用以識別觸控之訊 號線與資料線彼此重疊，由此提高顯示裝置之開口率。 本發明一個實施例提供一種整合式觸控感測器顯示裝置，其 中用於識別觸控的觸控感測元件也可被用作顯示裝置之組件，由 此降低厚度以及提高顯示裝置之耐用性。本發明一個實施例提供 一種整合式觸控感測器顯示裝置，其中用以識別觸控之訊號線與 資料線重疊，由此增加開口率。 依照本發明一個實施例，一種整合式觸控感測器顯示裝置包 含：複數條閘極線與複數條資料線，彼此交叉形成於一塊基板 上；複數個畫素電極’位於這些閘極線與這些資料線之交叉處； 201236127 以及-個共同電極’被形成以重疊這些畫素電極，絕緣膜被插入 共同電極與這些畫素電極之間，其巾共同電極包含㈣或更多觸 控電極’每—觸控電極連接沿第—方向與垂直於第—方向之第二 方向其中一方向排列的複數條訊號線至少其一。 •依照本發明_辦酬’—健合式觸域測^顯示裝置包 含：複數條.線’位於-塊基板上；複數條訊號線，被形成以 間隔這些_線並且平行於這賴極線；閘極絕緣膜，位於形成 有這些卩雜_這魏號線之基板之表面上；複祕資料線，位 於閘極絕緣膜上且與這些祕線交叉；—個細電晶體，位於間 極絕緣膜上’薄膜電晶體包含連接資料線之源電極；畫素電極， 形成於閘極絕緣膜上’以及連接_電晶體之沒電極；層間絕緣 膜，位於已郷成有資料線、薄㈣晶舰及畫素電極之間極絕 緣膜上，以及形成於閘極線與資料線之交又處；以及共同電極， 位於層間絕賴上，以及透過層_緣财形成的複數個接觸孔 連接這些戒號線，其申共同電極包含兩個或更多觸控電極，每一 觸控電極連接複數條訊號線。 置包 含：複數條閘極線，位於一塊基板上； 依照本發明-個實酬，—種整合式觸城測器顯示裝 閘極絕緣膜，位於上面形 成有這些祕線之基板之前表面上；複數條資料線，位於間極絕 緣膜上且與這賴極線交叉；複數條訊號線，被形成以與這些資 料線間隔，以及被形成以平行這些㈣線；薄膜電晶體，位^間 極絕緣膜上’ _電晶體包含連接資料線之源f極；畫素電極1 位於閘極輯膜上，連接該㈣職晶體之料極錢形成於問 201236127 ==!交又處;層_，位於閘極絕緣膜上，該閘 ㊉財倾線、薄職晶财畫錢極；錢共 極’形成於層_龍上，以及透過層_緣 娜_訊號線，其中共同電極包含兩個或= 極母觸控電極連接這些訊號線。 依照本伽—個實關，—合摘控__示裝 3·複數條閘極線與複數條f料線，彼此交又以於—塊基板上步 成複數個畫素區域；複數個畫素電極，形成於這些晝素區域處广 共同電極，透過制電極與這些线電極之·置魏缘膜與這 些畫素電極重疊’制電極包含兩個或多個觸控電極；以及一條 或多條訊號線，分別連接觸控電極以及與這些資料線重最。” 依照本發明—個實施例，—雜合式糖_器顯示装置包 含：複數條閘極線，位於一塊基板上；閘極絕緣獏，位於形成有 這些閘極線之基板之前表面上；複數條資料線，位於閘極絕緣犋 上且交叉於這些閘極線；一個薄膜電晶體，形成於閘極絕緣獏上， 以及包含連接資料線之源電極；一個畫素電極於閘極絕緣獏 上’連接溥膜電晶體之沒電極’以及形成於閘極線與資料線的交 又處；層間絕緣膜’形成於閘極絕緣膜上，閘極絕緣膜上已經妒 成有資料線、薄膜電晶體及畫素電極；複數條訊號線，形成於層 間絕緣膜上，以及重疊於這些資料線；鈍化膜，形成於形成有這 些訊號線之閘極絕緣膜上；以及共同電極，位於鈍化膜上，以及 透過該鈍化膜中形成的複數個孔洞連接這些訊號線，其中共同電 極包含兩個或多個觸控電極，每一觸控電極連接這些訊號線。 201236127 【實施方式】 以下，將結合圖式部份對本發明實施例之例子作詳細說明。 以下將結合「第1圖」、「第2圖」、「第3圖」與「第4圖」 描述本發明-實施例之顯示裝置之整合式觸控感測器之顯示裝 置。「第1圖」所示係為本發明一實施例之整合式觸控感測器顯示 裝置之不意圖’「第2圖」所示係為「第i圖」所示之顯示裝置之 顯示面板之透棚，「第3圖」所示係為本發明—實關之整合式 觸控感測ϋ齡裝置巾共職極⑽控電極）、畫素電極與電路佈 線圖案之間關係之示意圖，以及「第4圖」所示係為本發明第— 實施例之整合式觸控感測器顯示裝置中共同電極（觸控電極）與 晝素電極之間排列關係之例子之示意圖。 以下將更詳細地描述一實施例之整合式觸控感測器顯示裝 置。 請參考「第1圖」與「第2圖」，本發明一實施例之整合式觸 控感測器顯示裝置包含液晶面板LCP、主機控制器1〇〇、時序控制 器101、資料驅動單元102、閘極驅動單元1〇3、電源單元1〇5與 觸控識別處理器107。 液晶面板LCP包含彩色濾、光片陣列（color filter array ; CFA ) 與薄膜電晶體陣列（thin film transistor array ; TFTA )以及放置於 彩色濾光片陣列CFA與薄膜電晶體陣列TFTA之間的液晶層。 薄膜電晶體陣列TFTA包含位於第一基板SUBS 1上沿第一方 向（例如，X方向）彼此平行排列的複數條閘極線G卜G2、G3、... Gm-1及Gm，沿第二方向（例如’ y方向）彼此平行排列且與複 201236127 數條閘極線G卜G2、G3、...Gm-l及Gm交叉之資料線D1、D2、 D3、.411-1及Dn，於閘極線Gl、G2、G3、…Gm-1及Gm與資 料線D卜D2、D3、."Dn-1及Dn彼此交又之區域處形成的薄膜 電晶體TFT，用於將資料電壓充電至液晶盒（Uquidcrystalcell) 之複數個晝素電極P,以及與複數個畫素電極p相對之一個共同 電極。 彩色濾光片陣列CFA包含形成於第二基板SUBS2上的黑色 矩陣與彩色濾光片。偏光片POL1與POL2分別接合至液晶面板 LCP之第一基板SUBS1與第二基板SUBS2上。用於設定液晶分 子之預傾角之配向膜係形成於液晶面板LCP之内表面上以接觸液 晶。用以保持液晶盒之晶隙之柱狀間隔物係形成於液晶面板Lcp 之第一基板SUBS1與第二基板SUBS2之間。 共同電極COM以例如為扭轉向列（TwistedNematic ; TN) 模式與垂直配向（VerticalAlignment ; VA)模式之垂直電場驅動 類型形成於第一基板SUBS1上，以及連同畫素電極p以例如橫向 電場切換（In-Plane switching ; IPS)模式或者邊緣電場切換（Field Switching; FFS )模式之水平電場驅動類型形成於第二基板SUBS2 上。以下將描述水平電場驅動類型。 共同電極包含複數個觸控電極’其中一個觸控電極之尺寸對 應多於幾個或幾十個畫素電極之組合之尺寸。畫素電極p係排列 於複數條閘極線G1至Gm與資料線D1至Dn之間的交又處。為 了便於描述’「第3圖」與「第4圖」表示共同電極COM被劃分 為總計九個觸控電極 Cll、C12、C13、C21、C22、C23、C31、 201236127 C32與C33，被排列為三（共同電極之寬度）乘三（共同電極之長 度）之排列形式。如「第3圖」與「第4圖」所示，每一觸控電 極之尺寸對應以二（一個觸控電極之寬度）乘二（一個畫素電極 之長度）排列形式排列之四個畫素電極之組合之尺寸。「第3圖」 與「第4圖」所示之四個晝素電極總共包含晝素電極pu、pl2、 P21、P22 ; P13、P14、P23、P24 ; P15、P16、P25、P26 ; P31、 P32、P41、P42 ; P33、P34、P43、P44 ; P35、P36、P45、P46 ; P51、P52、P6卜 P62 ; P53、P54、P63、P64 ; P55、P56、P65 及 P66。如上所述，結合「第3圖」與「第4圖」所述之實施例僅僅 為便於描述之一個例子，電極之數目並非限制於此。 組成共同電極之分割觸控電極Cll、C12、C13、C21、C22、 C23、C31、C32 及 C33 透過複數條訊號線 τχΐι、τχΐ2、τχΐ3、 ΤΧ2卜 ΤΧ22、ΤΧ23、ΤΧ31、ΤΧ32 及 ΤΧ33 以—行單元或一列單 元之形式彼此連接’這樣這些賴不伽作實郷細示之組成 元件，而且還用作觸控感測器之組成元件。 「第5Α圖」所不係為本發明第一實施例之整合式觸控感測器 顯示裝置中朗電極（觸㈣極）與峨線之間連测係之例子 之不意圖’以及「第5Β圖」所示係為本制第—實施例之整合式 觸控感測器顯示裝置中共同電極（觸控電極）與訊號線之間連接 關係之另一例子之示意圖。 請參考「第5Α圖」，第-列包含三個觸控電極cu、⑵及 C13，分別連接沿第-列剩的第—至第三訊號線τχιι、助 及ΤΧ13。第二列包含三個觸控電極及c23，分別連接 201236127 沿第二列排列的第四至第六訊號線TX2卜τχ22及τχ23。第三列 包含三個觸控電極C3卜C32及⑶，分別連接沿第三列排列的第 -至第三訊號線ΤΧ3卜ΤΧ32及ΤΧ33，上所述，因為沿列方向 排列的每，控電極連接沿對應财向排列的—條訊號線，雖然 顯示裝置上出現多點觸控，但是仍然可準確地谓測觸控點。 類似於「第5Α圖」’請參考「第5Β圖」’第一列包含三個觸 控電極C11、C12及C13,分別連接沿第一列排列的第一至第三訊 號線TX11、TX12及TX13。然而，「第5A圖」與「第5B圖」之 間的差別在於「第5B圖」中，每一第一至第三訊號線Txu 'txq 及TX13分支二個部份，用以形成每一訊號線之三個分支的訊號線 全部連接一個觸控電極。第二列之觸控電極C21、C22及C23與 第四至第六訊號線TX21、TX22及TX23之間的連接關係，以及 第三列之觸控電極C3卜C32及C33與第七至第九訊號線TX3卜 TX32及TX33之間的連接關係也與第一列之觸控電極與第一至第 三訊號線之間的連接關係相同。因此，省略這些連接關係的進一 步描述。 「第6A圖」所示係為本發明第二實施例之整合式觸控感測器 顯示裝置中共同電極（觸控電極）與訊號線之間連接關係之例子 之示意圖，以及「第6B圖」所示係為本發明第二實施例之整合式 觸控感測器顯示裝置中共同電極（觸控電極）與訊號線之間連接 關係之另一例子之示意圖。 結合「第6A圖」與「第6B圖」所述實施例具有以行單元形 式連接訊號線之觸控電極，而結合「第5A圖」與「第5B圖」所 12 201236127 述之觸控電極以列單元形式連接訊號線，所以「第6A圖」與「第 6B圖」分別不同於「第5A圖」與「第5B圖」。 清參考「第6A圖」，第一行包含三個觸控電極C11、C21及 C31，分別連接沿第一行排列的第一至第三訊號線 TY11 ' TY12 及TY13。第二行包含三個觸控電極C12、C22及〇2，分別連接 沿第二行排列的第四至第六訊號線TY2h τγ22及τγ23。第三行 包含二個觸控電極C13、C23及C33，分別連接沿第三行排列的第 一至第二號線TY31、TY32.及TY33。如上所述，因為沿行方向 排列的每一觸控電極連接沿對應行方向排列的一條訊號線，所以 雖然顯示裝置上出現多點觸控，但是仍然可準確地偵測觸控點。 類似於「第6A圖」，請參考「第6B圖」，第一行包含三個觸 控電極Cll、C21及C31，分別連接沿第一行排列的第一至第三訊 號線TYU、TY12及TY13。然而，「第6A圖」與「第6B圖」之 間存在差別，因為「第6B圖」中，每一第一至第三訊號線τγι1、 ΤΥ12及ΤΥ13被分支為二個部份，用以形成每一訊號線之三個分 支的虎線全部連接一個觸控電極。第二行的觸控電極ci2、C22 及C32與第四至第六訊號線TY21、TY22及TY23之間的連接關 係’以及第三行的觸控電極C13、C23及C33與第七至第九訊號 線TY3卜TY32及TY33之間的連接關係也與第一行之觸控電極 與第一至第三訊號之間的連接關係相同。因此，省略這些連接關 係的進一步描述。 如上所述，結合「第5A圖」、「第5B圖」、「第6A圖」與「第 6B圖」所述之實施例中，使用具有三列與三行之觸控電極。然而， 13 201236127 這些實施例並非限制於此。例如，觸控電極的數目與連接觸控電 極之訊號線的數目可依照條件例如顯示裝置之用途適當地加以改 變。此外，每一觸控電極可連接訊號線至少其一。依照一實施例， 當若干條訊號線連接一個觸控電極時，這些訊號線之端部全部耦 合至一個單元内，以輸出相同或實質相同的訊號至每一觸控電極 内以及從每一觸控電極輸入相同或實質相同的訊號。 「第7A圖」所示係為本發明第一實施例之整合式觸控感測器 顯示裝置之局部之放大平面圖，「第7B圖」所示係為沿「第7A 圖」所示之線I - Γ與線II - II’之剖面圖。如「第7A圖」與「第 7B圖」所示’「第3圖」之共同電極c〇M之觸控電極C11中晝素 電極P11與P12之對應部份作為例子，其中訊號線連接列方向之 觸控電極。 請參考「第m圖」與「第7B圖」’本發第一實施例之整合 式觸控感測器顯示裝置包含第一基板SUBS丨上形成的閘極線 G卜從問極線gi延伸之閘電極G以及與閘極線G1間隔且平行 之第一訊號線TX11。 整合式觸控_議示裝Ϊ更包含_絕賴GI以及半導體 圖案a ’其中閘極絕賴GI形成於第一基板SUBS1上包含問電 極G與第-訊號線TX11之閘極線⑴之上，半導體圖案a形成 於閘極絕_ GI上以重疊雜閘電極G。半導賴案A包含以後 將描述之薄犋電晶體TFT之主動區域。 此外’整合式觸減測H顯示裝置包含：f料線D1與〇2， 經由閘極絕緣膜GI與閘極線G1交又；源電極s，從資料線叫 14 201236127 與D2延伸；薄膜電晶體TFT，各自包含與源電極s相對之波電極 D ’以及晝素電極P11與P12 ’形成於閘極線G1與資料線D1及 D2之間的父又處’且分別連接薄骐電日日日體抓之沒電極。 整合式觸減測醜示裝置包含：制絕賴，形成於 形成有資料線m及D2、薄膜電晶體以及晝素電極pu及pl2之 閘極絕緣膜Gi之頂面上；以及制電極（觸控電極）ΟΙ，形成

於層間絕緣膜INS上。共㈣極（觸控電極）cu經由接觸孔CH 連接第魏線TX11，其中接觸孔CH冑透閘極絕緣膜與層間絕 緣膜兩者。 「第8A圖」所示係為本發明第二實施例之整合式觸控感測器 顯不裝置之局部之放大平面圖，「第8B圖」所示係為沿「第8A 圖」所示之線in-hi，與線IV—IV’之剖面圖。如「第8A圖」與 第8B圖」所示’「第3圖」之共同電極之觸控電極 中畫素電極P11與P12之對應部份作為例子，其中訊號線以行方 向連接觸控電極。 。月參考「第8A圖」與「第8B圖」，本發明第二實施例之整 合式觸控感測器顯示裝置包含形成於第一基板SUBS丨上的閘極線 G1以及從閘極線G1延伸之閘電極〇。 整合式觸控感測器顯示裝置包含：閘極絕緣膜GI，形成於第 基板SUBS1上，其中第一基板SUBS1上形成有包含閘電極〇 之閘極線G1 ;以及半導體圖案a，形成於閘極絕緣膜GI上以重 疊。卩伤閘電極G。半導體圖案A包含以後將描述之薄膜電晶體tft 之主動區域。 15 201236127 整合式觸控感測器顯示裝置更包含：f料線m及D2，經由 閘極絕緣膜GI與閘極線G1交又；源電極s，從f料線m及加 延伸；薄膜電晶體TFF ’各自包含與源電極3相對之沒電極；第 一訊號線TY11與第二訊號線TY12,全部與資料⑽及说分離 且平行’以及畫素電極Ρ11及卩丨2，形成於閘極線G1與資料線 D1及D2之間的交又處，且連接薄膜電晶體抓之沒電極。 整合式觸控感測器顯示裝置更包含：層間絕緣膜·，形成 於閘極絕緣膜GI之頂面上’其巾閘極絕緣膜⑺上形成有資料線 m及D2、薄膜電晶體TFT以及畫素電極P11及pi2;以及共同 電極（觸控電極）C11 ’形成於層間絕緣膜⑽上。共同電極（觸 控電極）C11經由接觸孔CH連接第二訊號線TY12，接觸孔CH 穿透層間絕緣膜。 「第9Α圖」所示係為本發明第三實施例之整合式觸控感測器 顯示裝置中制電極（難電極）與訊號線之間連接_之例子 之示思圖’「第9Β圖」所示係為本發明第三實施例之整合式觸控 感測讀讀置t制電極（觸控電極）無號線之間連接關係 之另一例子之示意圖。 凊參考「第9A圖」，第一行包含三個觸控電極cu、C21及 C31，分別連接沿第一行排列的第一至第三訊號線τγ11 、ΤΥ12 及ΤΥ13。第二行包含三個觸控電極C12、C22及C32，分別連接 沿第一行排列的第四至第六訊號線TY21、TY22及TY23。第三行 包含三個觸控電極C13、C23及C33，分別連接沿第三行排列的第 一至第二訊號線TY31、TY32及TY33。如上所述，因為沿行方向 16 201236127 排列的每一觸控電極連接沿對應行方向排觸—條訊號線，雖然 出現多點驗’但是健可树地_觸控點。 清參考「第9B圖」，第一行包含三個觸控電極⑶、⑶及 C31 ’分別連接沿第一行排列之第一至第三訊號線τγιι、τγι2 及ΤΥ13。然而，「第9Α圖」與「第9Β圖」之間存在差別，因為 「第9Β圖」中’第一至第三訊號線τγπ、τγΐ2及τγ13各自被 分支為二個部份’形成每—訊號線之三個分支訊號線全部連接一 個觸控電極。第二行之觸控電極C12、C22及⑶與第四至第六 ΙϋΤΥ21 ' TY22及TY23之間的連接關係，以及第三行之觸 控電極C13、C23及C33與第七至第九訊號線τγ3卜ΤΥ32及ΤΥ33 之間的連接關係與第—行之觸控電極與第—至第三訊號線之間的 連接關係_。目此’將省略這些連接義之進—步描述。 如上所述’結合「第9A圖」與「第9B圖」所描述之實施例 中’使用包含三顺三行之觸控電極、然而這些實施例並非限制 於此。例如，觸控電極的數目以及連接這些觸控電極之訊號線之 數目可依_件例如顯示裝置之用途適當地被改變。此外，每一 觸控電極可連接這些訊號線至少其一。依照—個實施例，當若干 條峨線連接-侧控電極時，這些減線之端部全縣合至一 個=疋内’以輸出相同或實質姻的訊號至每-觸控f極内以及 從每-觸控電極輸人_或實質相同的訊號。 第10A圖」所示係為本發明一實施例之整合式觸控感測器 顯不裝置之局部之放大平面圖，「第1()B圖」所示係為沿「第· 圖」所不之線v-ν’與線VI_VI’之剖面圖。如「第1〇A圖」與 17 201236127 「第H)B圖」所示’「第3圖」之共同電極c〇m之觸控電極cu 中晝素電極叩與m之對應部份作為例子，其中訊號線以行方 向連接觸控電極。 月^考第10A圖」與「第1〇B圖」，本發明第三實施例之 整合式觸控_示裝置包含：軸於第—紐遞si上的閘 極線G1 ;以及從閘極線G1延伸之閘電極g。 整合式觸控感測器顯示裝置包含閘極絕緣膜以與半導體圖案 A。閉極絕緣膜GI形成於第一基板SUBS1上第一基板腳81 上形成有包含閘電極G之_線G卜料體_ a形成於問極 絕緣膜G!上以f疊部份閘電極G。半導體職a包含以下將描述 之薄膜電晶體TFT之主動區域。 整合式觸控制ϋ顯示裝置更包含：f料❹丨及⑴，經由 閘極絕緣膜GI與閘極線G1交叉；源電極s，從資料線⑴及m 延伸；薄膜電晶體，各自包含與源電極對之沒電極；以及畫 素電極P11及P12，形成於閘極線G1與資料線D1及D2之間的 交叉處’且連接薄膜電晶體之汲電極。 查合式觸控感測器顯示裝置更包含：層間絕緣膜取s，形成 於閘極絕緣膜GI之頂面上，閘極絕緣膜GI上形成有資料線D1 及D2、薄膜電晶體以及畫素電極pil&pi2;以及第一訊號線τγιι 與第二訊號線ΤΥ12 ’與層間絕緣膜！NS上的資料線D1及〇2重 疊。 第一訊號線TY11及第二訊號線TY12與資料線D1及〇2平 行且重疊。第一訊號線TY11及第二訊號線TY12由低阻 ⑧ 18 201236127 (lower-resistant)金屬或其合金製成，例如鋁、鋁敍合金 (aluminum-Neodymium ; AINd)、鋼、鉬（Mo)、钥鈦合金 (molybdenum-titanium ; MoTi)、鉻（Cr)等。 因此，第一訊號線TY11及第二訊號線TY12被排列為與資料 線D1及D2平行且重疊。結果’如果第一訊號線TY11及第二訊 號線TY12佔據顯示區域，顯示面板之開口率會降低，因為第一訊 號線TY11及第二訊號線TY12係形成於資料線D1及D2所佔據 的非顯示區域中，則可避免降低顯示面板之開口率。 整合式觸控感測器顯示裝置包含：鈍化膜PL，形成於形成有 第一訊號線TY11及第二訊號線TY12之層間絕緣膜INS之頂面 上；以及共同電極C11 ’形成於鈍化膜PL上。共同電極（觸控電 極）C11經由接觸孔CH連接第二訊號線TY12，接觸孔CH穿透 鈍化膜》 「第11圖」所示係為根據資料線是否與訊號線重疊針對每一 解析度所測量的透射損失（transmittance loss )之圖形。一個實施 例（圖式中稱為’’例子〃）之顯示裝置係透過重疊「第1〇A圖」與 「第10B圖」所示之資料線與訊號線而形成，比較顯示裝置（圖 式中稱為〃比較例子〃）則不包含與訊號線重疊之資料線。 如第11圖」所示，對於230PPI (pixeiperinch)之相同解 析度，比較例子表示透射損失為51%，例子表示透射損失為 0.7/。。對於266PPI之相同解析度，比較例子表示透射損失為 9.0%，例子表示透射損失為〇 5%。對於33〇ρρι之相同解析度， 比較例子表不透賴失為17 1%，例子表示透射損失為44%。 19 201236127 因此，從「第11圖」所示結果可看出’本發明實施例之顯示 裝置可減少透射損失。 以下，將描述本發明一個實施例之整合式觸控感測器顯示裝 置之作業。依照一個實施例’ 6〇赫茲時分驅動製程被用於此操作。 本發明實施例之整合式觸控感測器顯示裝置係透過時分被驅 動。如「第12圖」所示，時分驅動之一個週期包含顯示驅動時間 段與觸控驅動時間段。當顯示驅動被打開時，則觸控驅動被關閉， 反之亦然，以最小化顯示驅動作業與觸控驅動作業之間的訊號干 擾。例如，60赫茲時分驅動之情況下，一個週期包含16.7毫秒之 時間間隔’ 16.7毫秒被劃分為兩個時間段，一個為顯示驅動時間 段（大約10毫秒），另一個為觸控驅動時間段（大約6 7毫秒）。 顯示驅動時間段中，主機控制器1〇〇控制電源單元1〇5以透 過例如「第5A圖」所示之訊號線TY11至丁¥13同時供應共同電 壓vcom至例如包含觸控電極cu至C33之共同電極c〇m。與閘 極驅動單元103順序輸出的閘極脈衝Gate同步，資料驅動單元jo〗 透過資料線D1至Dn供應與數位視訊資料對應的畫素電壓DAm 至畫素電極PI 1至P66。結果’分別被應用至共同電極c〇M與畫 素電極P11至P66之共同電壓vcom與畫素電壓DATA在液晶層 中產生電場。產生的電場可改變液晶層的狀態，由此完成顯示作 業。觸控酬處理^ 1G7分別透過訊號線τχι1至了既連接複數 個觸控電極C11至C13，觸控識別處理n 1()7分麵以測量與儲 存用於觸控電極C11至C13之初始靜電容之電壓值。 觸控驅動時間段中，例如透過「第5Α圖」與「第5β ⑧ 20 201236127 示之訊號線TY11至TY33，主機控制器100控制電源單元1〇5以 順序地供應觸控驅動電壓Vtsp至組成共同電極c〇M之觸控電極 C11至C33。連接複數個觸控電極C11至C33之觸控識別處理琴 107區別地放大儲存的觸控電極C11至C33之靜電容之電壓值以 及觸控驅動時間段測量的靜電容電壓Vd，以及轉換放大的結果值 為數位資料。使用觸控識別算法，根據初始靜電容與觸控靜電容 之間的差值，觸控識別處理器107判定觸控作業所產生的觸控點， 以及輸出用於指示觸控點之觸控坐標資料。 以上使用時分驅動作業之整合式觸控感測器顯示裝置中，在 觸控驅動時間段期間，顯示驅動作業被_並且停止發送訊號至 閘極線GL與資料線DL，在顯示驅動時驗期間，觸控驅動作業 被關閉以及停止供應共同電壓Vc〇m。 因為用於識別觸控作業之觸控感測器也可用作顯示裝置之一 個'，且成7C件’本糾這些實關之整合式難感·顯示裝置 減少厚度並且提高裝置的耐用性。 此外。上述本翻這些實施例之整合式觸控❹後顯示裝置 數目’因為不需要組合觸控縣線翻以識別觸 ^控了 遍魏，這樣可透過相關單的佈線結構識別多點 顯干，_处_之整合柄控感測器 雜m 位準，因為可避免寄生靜電容導致的 雜成由此▲南多點觸控識別之精確度。 透過7用以_觸控作業之訊號線與資料線重疊，本發明這 21 201236127 些實施例之整合式觸控感測器顯示裝置可提高開口率。 前述實施㈣伽健域紐，㈣_嫌定林明。 本教示可容易躺至其他類_設備。前述實施例之描料圖在 於說明，而並_紐定專利帽細。本領域技術人員鳴謝可 看=很多賊方案、修正與更^在巾請專_财，手段附加 功能如㈣-咖彻ction)句型係用以涵蓋執行所述功能時之本文 中所描述的結構’其不僅涵蓋結構解物且同時亦涵蓋均等結構。 【圖式簡單說明】 第1圖所示係、為本發明—實施例之整合式觸控感測器顯示裝 置之示意圖； 、 第2圖所示係為第1圖所示之顯示面板之透視圖； 第3圖所示係為本發明一實施例之整舍式觸控感測器顯示裝 置中共同電極（觸控電極）、晝素電極與電路佈線圖案之間關係之 示意圖； 第4圖所示係為本發明一實施例之整合式觸控感測器顯示裝 置中共同電極（觸控電極）與晝素電極之間排列關係之例子之示 意圖； 第5A圖所示係為本發明第一實施例之整合式觸控感測器顯 示裝置中共同電極（觸控電極）與訊號線之間連接關係之例子之 示意圖； 第5B圖所示係為本發明第一實施例之整合式觸控感測器顯 示破置中共同電極（觸控電極）與訊號線之間連接關係之另一例 ⑧ 22 201236127 子之示意圖； 第6A圖所示係為本發明第二實施例之整合式觸控感測器顯 示裝置中共同電極（觸控電極）與訊號線之間連接關係之例子之 示意圖； 第6B圖所示係為本發明第二實施例之整合式觸控感測器顯 示裝置中共同電極（觸控電極）與訊號線之間連接關係之另一例 子之示意圖； 第7A圖所示係為本發明第一實施例之整合式觸控感測器顯 示裝置之局部之放大平面圖； 第7B圖所示係為沿第7A圖所示之線I - Γ與線II - II’之剖面 第8A圖所示係為本發明第二實施例之整合式觸控感測器顯 示裝置之局部之放解面圖； .

第8B圖所示係為沿第8A 之剖面圖； 圖所示之線III - ΙΙΓ與線IV - IV， 第9A圖所示 示裝置中共同電極 示意圖； 示係為本發明第三實施例之整合式觸控感測器顯 遂（觸控電極）與訊號線之間連接關係之例子之 第9B圖 所示係為本發明第三實施例之整合式觸控感測器基百

23 201236127 ★ 〇A圖所示係為本發明一實施例之整合式觸控感測器顯示 «%部之放大平關； ^ 第1〇B圖所示係為沿第10A圖所示之線V-V’與線VI- V1’ 之剖面圖； 第11圖所示係為根據資料線是否重疊訊號線針對每一解析 度所測量的透射率損失之以及 第12圖所示係為本發明一實施例之整合式觸控感測器顯示 裝置中60赫茲時分驅動之示意圖。 【主要元件符號說明】 100 .. 101 .. 102 103 .. 105 .. 107 .. LCP .. Vtsp .. SUBS1 COM.. CFA .. tfta.. 主機控制器 時序控制器 資料驅動單元 閘極驅動單元 電源單元 觸控識別處理器 液晶面板 觸控驅動電壓 第一基板 共同電極 彩色渡光片陣列 薄膜電晶體陣列 ⑧ 24 201236127

Vcom.........................共同電壓 S〇E ..........................源極輸出賦能訊號 POL ..........................極性控制訊號 MCLK、DE、Hsync、Vsync 同步訊號 Gl，G2, G3, G4, G5, G6…Gm-1，Gm 閘極線

Dl, D2, D3, D4, D5, D6***Dn-l, Dn 資料線 GL ..........................閘極線 DL ..........................資料線 SUBS2.......................第二基板 POL1 ' POL2............偏光片 TFT ..........................薄膜電晶體 P ..........................畫素電極 C1 卜 C12、C13、C2 卜 C22、C23、C3 卜 C32、C33 觸控電極 τχη、TX12、TX13、TX2卜 TX22、TX23、TX3卜 TX32、 ΤΧ33.................訊號線 ρη、Ρ12、Ρ21 ' Ρ22 ; Ρ13、Ρ14、Ρ23、Ρ24 ; Ρ15、Ρ16、Ρ25、 Ρ26 ; Ρ3 卜 Ρ32、Ρ4卜 Ρ42 ; Ρ33、Ρ34、Ρ43、Ρ44 ; Ρ35、 Ρ36、Ρ45、Ρ46 ; Ρ51、Ρ52、Ρ6卜 Ρ62 ; Ρ53、Ρ54、Ρ63、 Ρ64 ; Ρ55、Ρ56、Ρ65、Ρ66 畫素電極 ΤΥ11、ΤΥ12、ΤΥ13、ΤΥ2卜 ΤΥ22、ΤΥ23、ΤΥ3 卜 ΤΥ32、 25 201236127 TY33.................訊號線TYH、TY12、TY13、TY21、TY22、TY23、TY3卜 TY32、 TY33........ .........訊號線 A ................. .........半導體圖案 CH ................. .........接觸孔 D ................. .........汲電極 S .................. .........源電極 G .................. .........閘電極 GI .................. .........閘極絕緣膜 INS .................. .........層間絕緣膜 PL .................. .........鈍化膜 Gate ................. .........閘極脈衝 DATA................. .........晝素電壓 Vd .................. .........靜電容電壓 ⑧ 26

Claims (1)

1. 201236127 七、申請專利範圍： 1. 一種整合式觸控感測器顯示裝置，包含： 複數條閘極線與複數條資料線，彼此交又形成於一基板 上； 複數個畫素電極，位於該等閘極線與該等資料線之交叉 處；以及 一共同電極，被形成以重疊該等畫素電極，一絕緣膜被插 入該共同電極與該等畫素電極之間，其中該共同電極包含兩個 或更多觸控電極，該觸控電極每一個連接沿一第一方向與垂直 於該第一方向之一第二方向其中一方向排列的複數條訊號線 至少其一。 2. 如凊求項第1項所述之整合式觸控感測器顯示裝置，其中該等 觸控電極每—個的尺寸對與兩個或更多該畫素電極之尺寸。 3. 如叫求項第1項所述之整合式觸控感測器顯示裝置，其中該整 合式觸控感測器顯示裝置係透過一時分製程被驅動，這樣在一 顯示驅動期間一觸控驅動被關閉，在該觸控驅動期間該顯示驅 動被關閉。 如：求項第3項所述之整合式觸控感測器顯示裝置，其中在該 顯示，動_ ’相_制電壓透過該等訊號線被供應至兩個 或更夕-亥觸控電極’在該觸控驅動期間，觸控驅動電壓順序地 被供應至該等觸控電極。 27 201236127 5. 一種整合柄控感測If顯林置，包含： 複數條閘極線，位於一基板上； 複數條訊號線，被形成以間隔該等閘極線 閘極線； 並且平行於該等 一閘極絕緣膜， 基板之—表面上； 複數條資料線， 5玄專閘極線交叉； 位於形成有該等·線與該等訊號線之該 位於糊極絕緣膜上，其令該等資料線與 一薄膜電晶體，位於該閘極絕緣膜上，該薄膜電晶體包含 一源電極，該源電極連接該㈣料線之—條資料線； ;晝素位於該閘極絕緣膜上，其中該晝素電極連接 該薄膜電晶體之一汲電極； 一層間絕緣膜’位於已經形成有該等資料線、該薄膜電晶 體以及4畫素電極之該_崎耻，其找層親緣膜形成 於該等閘極線之-條間極線與該等資料線之一條資料線之〆 交叉處；以及 一共同電極，位於該層間絕緣膜上，以及透過該層間絕緣 膜中械的魏個接觀連接料峨線，其巾該制電極包 含兩個或更多觸控電極，該等觸控電極各自連接複數條訊號 線。 6.如請求項第5項所述之整合式觸控感測器顯示裝置，其中該等 ⑧ 28 201236127 - 觸控電極各自之尺寸對應^個或多個該等畫素電極之尺寸。 7.如請求項第5項所述之整合式觸控感測示裝置，其中該整 °式觸控感測謎示裝置係透過-fl校製程被驅動，這樣在— 顯不驅動期間-觸控驅動被關閉，在該觸控驅動期間該顯示驅 動被關閉。 8·如响求項第7項所述之整合式觸控感·顯示裝置，其中該顯 示驅動期間，相同的共同電壓透過該等訊號線被供應至該兩個 或多個觸控電極，在該觸控驅動期間，一觸控驅動電壓順序地 被供應至該等觸控電極。 9. 一種整合式觸控感測器顯示裝置，包含： 複數條閘極線，位於一基板上； —閘極絕緣膜，位於上面形成有該等閘極線之該基板之一 表面上； 複數條資料線，位於該閘極絕緣膜上，該等資料線與該等 閘極線交又； 複數條訊號線，位於該等閘極絕緣膜上，該等訊號線與該 等閘極線交叉以及與該等資料線間隔且平行； 複數個薄膜電晶體，位於該閘極絕緣膜上，該等薄膜電晶 體各自包含連接該等資料線之一源電極； 複數個晝素電極，位於該閘極絕緣膜上，其中該等畫素電 . 極連接该等薄膜電晶體之一汲電極以及形成於該等閘極線與 29 201236127 該等資料線之_交又處； 等畫素電 —層間絕賴，位於該_絕賴上 成有該等資料绩、#黧1j蚀浥緣膜上形 極.以I 該等薄膜電晶體及該 ^同雛，峨_輸，㈣㈣極透過 该層間、，邑緣财形成的複數個接觸孔連接該等訊號線，以及直 中该共同電極包含分概接該等罐之至少兩_控電極。 10·如請求項第9項所述之整合式觸控感顯示裝置，其中每一 該等觸控電極之尺寸對應兩個或更多該等畫素電極之尺寸。 11.如凊求料9獅述之整合式觸控❹旧齡裝置，其中該整 5式觸控感測ϋ顯示裝置係透過一時分製程被驅動，這樣在一 顯不驅動期間-觸控驅動被關，在該觸控驅動期間該顯示驅 動被關閉。 12. 如請求項第11項所述之整合式觸控感測器顯示裝置，其中該 顯示驅動期間，相同的共同電壓透過該等訊號線被供應至該兩 個或多個觸控電極，在該觸控驅動期間，一觸控驅動電壓順序 地被供應至該等觸控電極。 13. —種整合式觸控感測器顯示裝置，包含： 複數條閘極線與複數條資料線，位於一基板上，其中該等 閘極線與該等資料線彼此交叉，以及在該等閘極線與該等資料 線之交又處形成複數個晝素區域； 201236127 ，位於該等畫素區域上；

   至少一條訊號線’連接料觸㈣極t的每—個以及與該 複數個畫素電極， 一共同電極，透适 專資料線重疊。 示裝置，其中該 14.如請求鄕13項所述之整合式觸控感測器顯 等訊號線被形成以平行於該等資料線。 15. 如請求項第13項所述之整合式觸減測器顯示裝置，其中該 等訊號線被放置霞等畫素電極與縣同電極之間—重疊區 域以外的區域上。 16. 如請求項第13項所述之整合式觸控感測器顯示裝置，其中該 等電極各自之尺寸對應兩個或多個該等畫素電極之尺寸。 17·如請求項第13項所述之整合式觸控感測器顯示裝置，其中該 整合式觸控感測器顯示裝置係透過一時分製程被驅動，這樣在 一顯示驅動期間一觸控驅動被關閉，在一觸控驅動期間一顯示 驅動被關閉。 18.如請求項第17項所述之整合式觸控感測器顯示裝置，其中在 該顯示驅動期間，相同的共同電壓透過該等訊號線被供應至該 兩個或多個觸控電極，在該觸控驅動期間，一觸控驅動電壓順 序地被供應至該等觸控電極。 31 201236127 19.種整合式觸控感測器顯示裝置，包含： 複數條閘極線，位於一基板上； 一開極絕，賴’位於形翁料_線之絲板之一表面 上； 複數條資料線，位於該間極絕緣膜上，該等資料線交叉於 該等閘極線； ' 複數個薄膜電晶體’位於該開極絕緣膜上，該等薄膜電晶 體各自包含連接該等資料線之一源電極； 複數個畫素電極，位於該閘極絕緣膜上，其中該等晝素電 極連接該等細電晶體之-沒電極，以及形成於該等閘極線與 該等資料線之間的交又處所定義的複數個畫素區域上； 層間纟巴緣膜，位於該閘極絕緣膜上，該閘極絕緣膜上形 成有該等資料線、該等訊號線、該等薄膜電晶體及該等畫素電 極； 複數條訊號線，位於該層間絕緣膜上，該等訊號線重疊於 該等資料線； 一鈍化膜，位於形成有該等訊號線之該閘極絕緣膜上；以 及 一共同電極，位於該鈍化膜上，其中該共同電極透過該鈍 化膜中形成的複數個孔洞連接該等訊號線，其中該共同電極包 含分別連接該等訊號線之至少兩個觸控電極。 ⑧ 32 201236127 20. 如清求項第！9項所述之整合式觸控感測器顯示裝置，其令該 等訊號線被形成以平行於該等資料線。 21. 如請求項第19項所述之整合賴控_器_裝置，其中該 等訊號線被放置於該等晝素電極與該共同電極之間一重疊區 域以外的區域上。 22. 如請求項第19項所述之整合式觸控感測器顯示裝置，其中該 觸控電極各自的尺寸對應兩個或更多該等晝素電極之尺寸。 23. 如請求項第19項所述之整合式觸控感測器顯示裝置，其中該 整合式觸控感測器顯示裝置係透過一時分製程被驅動，這樣在 一顯示驅動期間一觸控驅動被關閉，在該觸控驅動期間該顯示 驅動被關閉。 24. 如請求項第23項所述之整合式觸控感測器顯示裝置’其中在 該顯示驅動期間，相同的共同電壓透過該等訊號線被供應至該 兩個或多個觸控電極，在該觸控驅動期間，一觸控驅動電壓順 序地被供應至該等觸控電極。