TW201411255A - 觸控顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種觸控顯示裝置，包括反射式顯示面板及電容式觸控元件。反射式顯示面板包括對向基板、液晶層及主動元件陣列基板。電容式觸控元件具有至少一金屬電極。液晶層配置於對向基板與電容式觸控元件之間。藉此，反射式顯示面板的顯示效果不被電容式觸控元件的配置所影響。

Description

觸控顯示裝置

本發明是有關於一種觸控顯示裝置，且特別是有關於一種具有反射式顯示面板的觸控顯示裝置。

近年來，隨著資訊技術、無線行動通訊和資訊家電等各項應用的快速發展，為了達到更便利、體積更輕巧化以及更人性化的目的，許多資訊產品的輸入裝置已由傳統之鍵盤或滑鼠等轉變為觸控顯示面板(touch display panel)。在現今一般的觸控顯示面板設計中，以觸控感測模式的設計原理分類，大致可區分為電阻式、電容式、光學式、聲波式以及電磁式等，其中又以電阻式及電容式為主流；以結構組成分類，則可分為外掛式(adhesive type)及內建式(built-in type)兩種。

然而，在整合觸控面板及顯示面板時，要考慮觸控面板的感測方式及顯示面板的顯示品質，以避免觸控面板無法正常運作及顯示面板的顯示品質因為觸控面板的配置而變得不理想。因此，觸控面板及顯示面板的整合方式為設計觸控顯示面板的一個重要課題。

本發明提供一種觸控顯示裝置，其將反射式顯示面板的液晶層配置於觸控元件之上，以避免觸控元件的配置影 響顯示面板的顯示效果。

本發明提出一種觸控顯示裝置，包括反射式顯示面板及電容式觸控元件。反射式顯示面板包括對向基板、液晶層及主動元件陣列基板。電容式觸控元件具有至少一金屬電極。液晶層配置於對向基板與電容式觸控元件之間。

基於上述，本發明實施例的觸控顯示裝置，其構成電容式觸控元件的金屬電極配置於反射式顯示面板的液晶層之下。因此電容式觸控元件的配置不會影響至反射式顯示面板的顯示效果。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為依據本發明第一實施例的觸控顯示裝置的結構示意圖。請參照圖1，在本實施例中，觸控顯示裝置100包括反射式顯示面板110及電容式觸控元件150。反射式顯示面板110包括對向基板140、液晶層130及主動元件陣列基板120。主動元件陣列基板120包括基板121及主動元件層123，且主動元件層123具有多個主動元件T，每一主動元件T具有通道層P、閘極G、源極S及汲極D。對向基板140包括基板141及共同電極層143。

電容式觸控元件150具有保護層151與多個金屬電極153。其中，金屬電極153的數目會對應電容式觸控元件150的感應方式而變，若電容式觸控元件150為表面電容 式，則金屬電極153的數目會為1，若電容式觸控元件150為投射電容式，則金屬電極153的數目會為多個，此可依據本領域通常知識者而變。

在本實施例中，依據圖示，反射式顯示面板110配置於電容式觸控元件150上。在反射式顯示面板110方面，主動元件層123配置於基板121的第一表面121a上，液晶層130配置於主動元件層123上，共同電極層143配置於液晶層130之上，基板141配置於共同電極層143上；在電容式觸控元件150方面，金屬電極153配置於基板121上相對於第一表面121a的第二表面121b上，保護層151配置於基板121的第二表面121b及金屬電極153上以覆蓋金屬電極153。

換言之，液晶層130配置於對向基板140的共同電極層143與主動元件陣列基板120的主動元件層123之間，共同電極層143配置於基板141與液晶層130之間，且液晶層130及主動元件陣列基板115配置於對向基板140與電容式觸控元件150之間。依據上述，由於電容式觸控元件150與液晶層130分別配置於主動元件陣列基板120的兩側，因此電容式觸控元件150的金屬電極153不會影響反射式顯示面板110的顯示效果。

在本發明的一實施例中，液晶層130可以由高分子分散液晶構成，此時金屬電極153可視為一金屬反射層，亦即金屬電極153可反射光線，以提供反射式顯示面板110顯示所需的面光線。

此外，由於反射式顯示面板110在工作時，主動元件層123與共同電極層143之間會產生電場，以改變液晶層130中液晶的透光率。並且，上述電場會影響電容式觸控元件150的運作。因此，在本發明的一實施例中，將反射式顯示面板110與電容式觸控元件120的工作期間分開來，亦即反射式顯示面板110的工作期間與電容式觸控元件150的工作期間互不重疊，以避免主動元件層123與共同電極層143之間的電場影響電容式觸控元件150的運作。

圖2為依據本發明第二實施例的觸控顯示裝置的結構示意圖。請參照圖1及圖2，相同或相似結構的元件使用相同的標號。在本實施例中，觸控顯示裝置200包括反射式顯示面板210及電容式觸控元件250。反射式顯示面板210包括對向基板140、液晶層130及主動元件陣列基板220。相對於主動元件陣列基板120，主動元件陣列基板220更包括像素電極221。電容式觸控元件250具有保護層251、255及多個金屬電極253。其中，金屬電極253的數目會對應電容式觸控元件250的感應方式而變。

在本實施例中，依據圖示，電容式觸控元件250內建於反射式顯示面板210中。亦即，由下往上來看，主動元件層123配置於基板121上，保護層251配置於主動元件層123上，金屬電極253配置於保護層251上，保護層255配置於金屬電極253及保護層251上以覆蓋金屬電極253，像素電極221配置於保護層255上，液晶層130配置於像素電極221及保護層255上，共同電極層143配置於 液晶層130，基板141配置於共同電極層143上。

換言之，保護層251配置於主動元件層123及金屬電極253之間，保護層255配置於液晶層130及金屬電極253之間。亦即，金屬電極253配置於主動元件層123及液晶層130之間，而保護層251、255會分別配置於金屬電極253的上下側。並且，保護層251、255具有多個貫孔VA1，像素電極221透過對應的貫孔VA1電性連接至對應的主動元件T。像素電極221配置於保護層255及液晶層130之間。

在本實施例中，液晶層130配置於共同電極層143與金屬電極253之間，且液晶層130及電容式觸控元件250配置於對向基板140與主動元件陣列基板220之間。依據上述，由於金屬電極253配置於液晶層130中朝向主動元件陣列基板220的一側，因此電容式觸控元件250的金屬電極253不會影響反射式顯示面板210的顯示效果。

在本發明的一實施例中，液晶層130可以由高分子分散液晶構成，此時金屬電極253可反射光線，以提供反射式顯示面板210顯示所需的面光線。在本發明的另一實施例中，液晶層130可以由膽固醇液晶構成，此時保護層255的材質可以為氧化鉻，以形成一黑矩陣，並且金屬電極253的材質可對應地為鉻，以使金屬電極253與保護層255可視為一複合型黑矩陣。此外，在本發明的一實施例中，反射式顯示面板210的工作期間與電容式觸控元件250的工作期間互不重疊，以避免像素電極221與共同電極層143 之間的電場影響電容式觸控面板250的運作。

圖3為依據本發明第三實施例的觸控顯示裝置的結構示意圖。請參照圖1及圖3，相同或相似結構的元件使用相同的標號。在本實施例中，觸控顯示裝置300的結構大致相同於觸控顯示裝置100，其不同之處在於反射式顯示面板310的主動元件陣列基板320及黑矩陣330，且液晶層130假設是由膽固醇液晶構成。相對於主動元件陣列基板120，主動元件陣列基板320更包括像素電極321。

在本實施例中，依據圖示，反射式顯示面板310配置於電容式觸控元件150上。在反射式顯示面板310方面，主動元件層123配置於基板121的第一表面121a上，黑矩陣330配置於主動元件層123上，像素電極321配置於黑矩陣330上，液晶層130配置於黑矩陣330及像素電極321上，共同電極層143配置於液晶層130之上，基板141配置於共同電極層143上。

依據上述，黑矩陣330配置於主動元件層123與液晶層130之間，並且金屬黑矩陣330具有多個貫孔VA2，以使像素電極321透過貫孔VA2電性連接至主動元件層123的主動元件T。

圖4為依據本發明第四實施例的觸控顯示裝置的結構示意圖。請參照圖1及圖4，相同或相似結構的元件使用相同的標號。在本實施例中，觸控顯示裝置400的結構大致相同於觸控顯示裝置100，其不同之處在於電容式觸控元件450，且電容式觸控元件450是配置於基板121的第 二表面121b。

電容式觸控元件450包括基板451、多個金屬電極453及保護層455。其中，金屬電極453的數目會對應電容式觸控元件250的感應方式而變。在電容式觸控元件450方面，金屬電極453配置於基板451上，保護層455配置於基板451與金屬電極453上，以覆蓋金屬電極453，並且保護層455會接觸基板121的第二表面121b。換言之，金屬電極453與保護層455配置於基板121的第二表面121b與基板451之間，且金屬電極453為接觸基板451而非基板121的第二表面121b。

圖5為依據本發明第五實施例的觸控顯示裝置的結構示意圖。請參照圖1及圖5，相同或相似結構的元件使用相同的標號。在本實施例中，觸控顯示裝置500的結構大致相同於觸控顯示裝置100，其不同之處在反射式顯示面板510。反射式顯示面板510包括對向基板540、液晶層130及主動元件陣列基板120。對向基板540包括基板141及共同電極543，其中共同電極層543具有多個開口H1，藉此可提高電容式觸控元件150的感測靈敏度。

在上述圖1至圖5實施例中，金屬電極(如153、253及453)繪示為單層配置來說明，但依據電容觸控元件(如150、250及450)的感測方式而言，金屬電極(如153、253及453)可以為多層配置，且本發實施例不以此為限。

綜上所述，本發明實施例的觸控顯示裝置，其構成電容式觸控面板的金屬電極配置於液晶層之下，因此電容式 觸控元件的配置不會影響至反射式顯示面板的顯示效果。並且，電容式觸控面板的金屬電極可當作反射片或黑矩陣，以整合反射式顯示面板及電容式觸控面板來降低製造成本。並且，反射式顯示面板的共同電極層可具有多個開口，以提高電容式觸控面板的感測靈敏度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、200、300、400、500‧‧‧觸控顯示裝置

110、210、310、510‧‧‧反射式顯示面板

120、220、320‧‧‧主動元件陣列基板

121、141、451‧‧‧基板

121a‧‧‧第一表面

121b‧‧‧第二表面

123‧‧‧主動元件層

130‧‧‧液晶層

140、540‧‧‧對向基板

143、543‧‧‧共同電極層

150、250、450‧‧‧電容式觸控元件

151、251、253、455‧‧‧保護層

153、253、453‧‧‧金屬電極

221、321‧‧‧像素電極

330‧‧‧金屬黑矩陣

D‧‧‧汲極

G‧‧‧閘極

P‧‧‧通道層

S‧‧‧源極

T‧‧‧主動元件

VA1、VA2‧‧‧貫孔

H1‧‧‧開口

圖1為依據本發明第一實施例的觸控顯示裝置的結構示意圖。

圖2為依據本發明第二實施例的觸控顯示裝置的結構示意圖。

圖3為依據本發明第三實施例的觸控顯示裝置的結構示意圖。

圖4為依據本發明第四實施例的觸控顯示裝置的結構示意圖。

圖5為依據本發明第五實施例的觸控顯示裝置的結構示意圖。

100‧‧‧觸控顯示裝置

110‧‧‧反射式顯示面板

120‧‧‧主動元件陣列基板

121‧‧‧基板

121a‧‧‧第一表面

121b‧‧‧第二表面

123‧‧‧主動元件層

130‧‧‧液晶層

140‧‧‧對向基板

143‧‧‧共同電極層

150‧‧‧電容式觸控元件

151‧‧‧保護層

153‧‧‧金屬電極

D‧‧‧汲極

G‧‧‧閘極

P‧‧‧通道層

S‧‧‧源極

T‧‧‧主動元件

Claims (14)

1. 一種觸控顯示裝置，包括：一反射式顯示面板，包括：一對向基板；一液晶層；以及一主動元件陣列基板；以及一電容式觸控元件，具有至少一金屬電極；其中，該液晶層配置於該對向基板與該電容式觸控元件之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該主動元件陣列基板包括：一第一基板，具有相對的一第一表面及一第二表面；以及一主動元件層，配置於該第一基板的該第一表面上；其中該液晶層配置於該對向基板及該主動元件層之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控顯示裝置，其中該金屬電極配置於該第二表面上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控顯示裝置，其中該電容式觸控元件更包括一第一保護層，配置於該金屬電極與該第二表面上，以覆蓋該金屬電極。
5. 如申請專利範圍第2項所述之觸控顯示裝置，其中該液晶層由膽固醇液晶構成，且該主動元件陣列基板更包括一黑矩陣，配置於該主動元件層與該液晶層之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控顯示裝置，該主動元件陣列基板更包括多個像素電極，配置於該黑矩陣與該液晶層之間，且該黑矩陣具有多個第一貫孔，其中該些像素電極透過該些貫孔電性連接至該主動元件層的多個主動元件。
7. 如申請專利範圍第2項所述之觸控顯示裝置，其中該金屬電極配置於該主動元件層與該液晶層之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控顯示裝置，其中該電容式觸控元件更包括：一第二保護層，配置於該金屬電極與該主動元件層之間；以及一第三保護層，配置於該金屬電極與該液晶層之間，以覆蓋該金屬電極，其中該第二保護層及該第三保護層分別配置於該金屬電極的相對兩側。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控顯示裝置，其中該液晶層由膽固醇液晶構成，且該第三保護層為一黑矩陣。
10. 如申請專利範圍第8項所述之觸控顯示裝置，該主動元件陣列基板更包括多個像素電極，配置於該第三保護層與該液晶層之間，且該第二保護層及該第三保護層具有多個第二貫孔，其中該些像素電極透過該些第二貫孔電性連接至該主動元件層的多個主動元件。
11. 如申請專利範圍第2項所述之觸控顯示裝置，其中該電容式觸控元件更包括：一第二基板，該金層電極配置於該第二基板上； 一第四保護層，配置於該第二基板與該金屬電極上，以覆蓋該金屬電極；其中該金屬電極與該第四保護層配置於該第一基板的該第二表面與該第二基板之間。
12. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該對向基板包括：一第三基板；以及一共同電極層，配置於該第三基板與該液晶層之間。
13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控顯示裝置，其中該共同電極層具有多個開口。
14. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該反射式顯示面板的工作期間與該電容式觸控元件的工作期間互不重疊。