TWI390283B - 觸控式面板 - Google Patents

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Hsin Hung Lee
Yao Jen Hsieh
Yung Hsien Ho
Heng Sheng Chou
Chun Huai Li
Meng Hsiang Chang
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Au Optronics Corp
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Description

觸控式面板
本發明是有關於一種可攜式電子裝置，且特別是有關於一種具有觸控式面板的可攜式電子裝置。
由於現今科技的迅速發展，可攜式電子裝置(例如：PDA手機)也逐漸成為現代人所仰賴使用的電子產品之一。一般而言，現今PDA手機皆附加有觸控式面板(touch panel)的功能，藉以讓使用者可以透過觸控筆或手指來直接操作PDA手機。然而，由於現今PDA手機的觸控式面板一般是由顯示器(例如：薄膜電晶體液晶顯示器，TFT-LCD)與觸控式面板疊加所構成的按壓式觸控式面板，所以依此方式製作而成的觸控式面板將會造成顯示器的亮度降低以及增加原有顯示器之厚度等的缺點產生。
因此，以現今社會訴求可攜式電子產品輕薄短小的趨勢而言，傳統製作觸控式面板的方式將會造成PDA手機整體之厚度無法再行縮減，如此也會使得PDA手機的產品競爭力降低。而為了要能有效地克服傳統觸控式面板所帶來的眾多缺點，由Boer等人所提出的美國專利案號第6995743號揭露了一種光感測顯示器(light sensitive display)，其藉由將觸控式面板整合入顯示器中，並且以感測觸控筆或手指於觸控式面板所造成之陰影的方式來判別使用者於觸控式面板所點觸的位置。
然而，由於Boer等人所提出的光感測顯示器必需使用充電讀出放大器(charge readout amplifier)來對照光之畫 素進行充電，因此在讀出線(readout line)上之訊號會比較容易受到干擾，以至於連帶造成該讀出線上之訊號的訊號/雜訊比(signal to noise ratio,S/N ratio)變低，進而導致Boer等人所提出的光感測顯示器可能會判斷不出或判斷錯誤使用者於觸控式面板所點觸的位置。
有鑑於此，本發明的目的就是提供一種觸控式面板及其所應用之可攜式電子裝置。本發明所提出的觸控式面板並不需使用先前技術所揭露般的充電讀出放大器，因此於讀出線上之訊號就不會受到任何干擾，藉以達到準確判斷使用者於觸控式面板所點觸之位置的目的。
基於上述及其所欲達成之目的，本發明提出一種觸控式面板，其包括第一基板、複數個畫素結構、第二基板、遮光層、間隙物，以及共用電極。所述畫素結構陣列排列於第一基板上，且於每M×N個畫素結構中的至少一第一畫素結構具有第一感測區，其中M、N為正整數。
所述第一畫素結構包括主動元件與感測電極。主動元件配置於第一基板上，且位於第一感測區，其中所述主動元件會與一掃描線以及一讀出線電性連接，且被一保護層覆蓋著。感測電極配置於保護層上，且位於第一感應區。所述感測電極會透過主動元件而與所述讀出線電性連接，且所述掃描線之部分位於第一感測區與感測電極之間，以構成一參考電容。
第二基板具有一個對應所述第一感測區之第二感測 區。遮光層配置於第二基板上，且位於第二感測區。間隙物配置於遮光層上，且位於第二感測區。共用電極會覆蓋遮光層之部分與間隙物，其中間隙物上之共用電極會與感測電極間具有一個間距，以構成一感測電容。
於本發明的一實施例中，所述主動元件包括閘極、通道層、歐姆接觸層、源極，以及汲極。所述閘極配置於所述第一基板上且位於第一感測區，而此閘極亦會與所述掃描線電性連接，且被一絕緣層覆蓋著。通道層會配置於所述閘極上之絕緣層上。歐姆接觸層會配置於所述通道層上之兩側，且此歐姆接觸層更會配置於所述通道層與所述源極之間以及所述通道層與所述汲極之間。所述源極會與所述讀出線電性連接，而所述汲極會與所述感測電極電性連接。
從另一觀點來看，本發明提出一種觸控式面板，其包括第一基板、複數個畫素結構、第二基板、遮光層、間隙物，以及浮接電極。所述畫素結構陣列排列於第一基板上，且於每M×N個畫素結構中的至少一第一畫素結構具有第一感測區，其中M、N為正整數。
所述第一畫素結構包括主動元件、第一感測電極，以及第二感測電極。主動元件配置於第一基板上且位於第一顯示區。主動元件配置於第一基板上且位於第一感測區，其中所述主動元件會與一掃描線以及一讀出線電性連接，且被一保護層覆蓋著。第一感測電極會配置於保護層上且位於第一感應區，其中此第一感測電極會透過主動元件而 與此讀出線電性連接。
第二感測電極會配置於保護層上且位於第一感應區，其中所述掃描線之部分位於第一感測區與第二感測電極之間，且與所述第二感測電極電性連接。第二基板具有一個對應第一感測區之第二感測區。遮光層會配置於第二基板上，且位於第二感測區。間隙物會配置於遮光層上且位於第二感測區。浮接電極會覆蓋部分位於第二感測區之遮光層與間隙物，其中所述間隙物上之浮接電極各別與第一感測電極以及第二感測電極之垂直方向具有相同的一個間距。
於本發明的一實施例中，主動元件包括閘極、通道層、歐姆接觸層、源極，以及汲極。所述閘極會配置於第一基板上且位於第一感測區，而此閘極亦會與所述掃描線電性連接，且被一絕緣層覆蓋著。通道層會配置於所述閘極上之絕緣層上。歐姆接觸層會配置於通道層上之兩側，且所述歐姆接觸層更配置於通道層與源極之間以及通道層與汲極之間。所述源極會與所述讀出線電性連接，而所述汲極會與所述第一感測電極電性連接。
於本發明的另一實施例中，主動元件包括閘極、通道層、歐姆接觸層、源極，以及汲極。所述閘極會配置於第一基板上且位於第一感測區，而此閘極亦會與所述掃描線電性連接，且其部分被一絕緣層覆蓋著。通道層會配置於閘極上之絕緣層上。歐姆接觸層會配置於通道層上之兩側，且所述歐姆接觸層更會配置於通道層與源極之間以及 通道層與汲極之間。所述源極會與所述讀出線電性連接，而所述汲極會與第一感測電極以及第二閘極電性連接。
再從另一觀點來看，本發明提供一種觸控式面板，其包括複數個以陣列方式排列的畫素電路，其中於每M×N(M、N為正整數)個畫素電路中的至少一第一畫素電路包括主動元件、參考電容，以及感測電容。所述主動元件具有閘極、源極以及汲極，其中閘極會與一掃描線電性連接，而源極會與一讀出線電性連接。參考電容會電性連接於所述掃描線與汲極之間。感測電容會電性連接於汲極與一共用電極之間。
於本發明的一實施例中，當第一畫素電路之參考電容與感測電容間的分壓值被改變時，表示所述M×N個畫素電路所構成的區域為觸控式面板被點觸的位置。
再從另一觀點來看，本發明提出一種觸控式面板，其包括複數個以陣列方式排列的畫素電路，其中於每M×N個畫素電路中的至少一第一畫素電路包括主動元件與開關。主動元件具有閘極、源極以及汲極，其中閘極會與一掃描線電性連接，而源極會與一讀出線電性連接。開關之一端會電性連接汲極，而開關之另一端則電性連接所述掃描線。其中，當所述第一畫素電路之開關導通時，表示所述M×N個畫素電路所構成的區域為觸控式面板被點觸的位置。
再從另一觀點來看，本發明提出一種觸控式面板，其包括複數個以陣列方式排列的畫素電路，其中於每M×N 個畫素電路中的至少一第一畫素電路包括主動元件與開關。主動元件具有閘極、源極以及汲極，其中閘極與汲極電性連接在一起，而源極會與一讀出線電性連接。開關之一端會電性連接該汲極，而開關之另一端則電性連接一掃描線。其中，當所述第一畫素電路之開關導通時，表示所述M×N個畫素電路所構成的區域為觸控式面板被點觸的位置。
再從另一觀點來看，本發明提供一種具有上述本發明所提出之任一觸控式面板的可攜式電子裝置。
由於本發明所提出的任一觸控式面板並不需使用先前技術所揭露般的充電讀出放大器，且其僅需判斷配置有感測區之畫素的參考電容與感測電容間的分壓值是否有被改變，或者僅需判斷配置有感測區之畫素的開關是否有被導通後即可準確判斷使用者於觸控式面板所點觸的位置。也亦因如此，本發明所提出的觸控式面板不但可以有效地解決傳統觸控式螢幕的眾多缺點，且只要是應用本發明所提出之觸控式面板的任一可攜式電子裝置皆可達到輕薄短小之目的，藉以來提升其產品競爭力。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖1繪示為本發明第一實施例之觸控式面板100的局部剖面示意圖。請參照圖1，觸控式面板100包括主動元 件陣列基板(例如為TFT陣列基板)101、對向基板103，以及液晶層105。主動元件陣列基板101包括第一基板Sub1與複數個畫素結構，且該些畫素結構可藉由一陣列形式排列於第一基板Sub1上。
於本實施例中，於每M×N個畫素結構中的至少一第一畫素結構Pix具有第一顯示區與第一感測區，其中M、N為正整數，而其餘的畫素結構可以僅具有第一顯示區即可，但並不限制於此。舉例來說，假設觸控式面板100之解析度為1024×768時，則於本實施例可以假設每6×4個畫素結構中具有至少一個如圖1所繪示的第一畫素結構Pix於其中，且此第一畫素結構Pix會配置於該6×4個畫素結構所構成之區域的大約置中位置。然而，依據本發明的精神，並不限制於上述假設條件，使用者可依實際設計需求改變之。
第一畫素結構Pix包括第一主動元件T1、保護層PL、畫素電極(材質例如為ITO)PE、第二主動元件T2、感測電極(材質例如為ITO)SE，以及共用配線ComL。其中，第一主動元件T1配置於第一基板Sub1上且位於第一顯示區。此第一主動元件T1包括第一閘極G1、絕緣層IL、第一通道層CL1、第一歐姆接觸層OL1、第一源極S1，以及第一汲極D1。第一閘極G1會配置於第一基板Sub1上且位於第一顯示區，而此第一閘極G1更會與一條掃描線(scan line，未繪示)電性連接。
絕緣層IL會覆蓋第一閘極G1、所述掃描線、部分之 第一基板Sub1，以及共用配線ComL，其中共用配線ComL會配置於第一基板Sub1上且位於第一顯示區。第一通道層CL1會配置於第一閘極G1上之絕緣層IL上。第一歐姆接觸層OL1會配置於第一通道層CL1上之兩側。更清楚來說，第一歐姆接觸層OL1會配置於第一通道層CL1與第一源極S1之間以及第一通道層CL1與第一汲極D1之間。第一源極S1會與一條資料線(data line，未繪示)電性連接，而第一汲極D1會與畫素電極PE電性連接。
保護層PL會覆蓋第一主動元件T1，而畫素電極PE會配置於保護層PE上且位於第一顯示區。第二主動元件T2會配置於第一基板Sub1上且位於第一感測區。此第二主動元件T2會與所述掃描線以及一條讀出線(readout line，未繪示)電性連接，且保護層PL亦會覆蓋此第二主動元件T2。感測電極SE會配置於保護層PL上且位於第一感應區。此感測電極SE會透過第二主動元件T2而與所述讀出線電性連接，且所述掃描線之部分SLP會位於第一感測區與感測電極SE之間，藉以構成一參考電容RefC。
於本實施例中，第二主動元件T2包括第二閘極G2、第二通道層CL2、第二歐姆接觸層OL2、第二源極S2，以及第二汲極D2。第二閘極G2配置於第一基板Sub1上且位於第一感測區，而此第二閘極G2亦會與所述掃描線電性連接，且絕緣層IL亦會覆蓋此第二閘極G2。
第二通道層CL2會配置於第二閘極G2上之絕緣層IL上。第二歐姆接觸層OL2會配置於第二通道層CL2上之 兩側。更清楚來說，第二歐姆接觸層OL2更會配置於第二通道層CL2與第二源極S2之間以及第二通道層CL2與第二汲極D2之間。第二源極S2會與所述讀出線電性連接，而第二汲極D2會與感測電極SE電性連接。
對向基板103包括第二基板Sub2、彩色濾光層CFL、遮光層BM、第一間隙物PS1，以及共用電極CE。其中，第二基板Sub2具有一個對應第一顯示區之第二顯示區與一個對應第一感測區之第二感測區。彩色濾光層CFL配置於第二基板Sub2上且位於第二顯示區。
遮光層BM配置於第二基板Sub2上，且部分之遮光層BM1會與第一主動元件T1對應，而部分之遮光層BM2位於第二感測區。第一間隙物(例如是photo spacer)PS1配置於遮光層BM2上且位於第二感測區。共用電極(材質例如為ITO)CE會覆蓋彩色濾光層CFL、遮光層BM之部分與第一間隙物PS1，其中第一間隙物PS1上之共用電極CE會與感測電極SE間具有一個間距，藉以構成一感測電容SEC。
於本實施例中，液晶層105會配置於畫素電極PE與共用電極CE之間，且觸控式面板100更具有複數個配置於主動元件陣列基板101與對向基板103之間的第二間隙物(例如是photo spacer)PS2，且其高度一般即為晶穴間距(cell gap)。
圖2繪示為圖1之第一畫素結構Pix的等效畫素電路圖。請合併參照圖1及圖2，第一畫素結構Pix的等效畫 素電路包括第一主動元件T1(亦即TFT)、液晶電容CLC 、儲存電容CST 、第二主動元件T2(亦即TFT)、參考電容RefC，以及感測電容SEC。第一主動元件T1具有第一閘極G1、第一源極S1以及第一汲極D1，其中第一閘極G1會與掃描線(scan line)SL電性連接，用以接收一掃描訊號(scan signal)；而第一源極S1會與資料線(data line)DL電性連接，用以接收一資料訊號(data signal，亦即畫素電壓)。
液晶電容CLC 會電性連接於共用電極CE與第一汲極D1之間，亦即液晶電容CLC 會形成於畫素電極PE與共用電極CE之間。儲存電容CST 會電性連接於共用配線ComL與第一汲極D1之間，亦即儲存電容CST 會形成於畫素電極PE與共用配線ComL之間。
第二主動元件T2具有第二閘極G2、第二源極S2以及第二汲極D2，其中第二閘極G2會與掃描線SL電性連接，而第二源極S2會與讀出線(readout line)RL電性連接。參考電容RefC會電性連接於掃描線SL與第二汲極D2之間，亦即參考電容RefC會形成於位於第一感測區之部分掃描線SLP與感測電極SE之間。感測電容SEC會電性連接於第二汲極D2與共用電極CE之間，亦即感測電容SEC會形成於共用電極CE與感測電極SE之間。
於本實施例中，當第一畫素電路Pix之參考電容RefC與感測電容SEC間的分壓值被改變時，即表示第一畫素電路Pix所隸屬之M×N個畫素結構/電路所構成的區域為觸 控式面板100被點觸的位置。
更清楚來說，當使用者運用觸控筆或手指按壓觸控式面板100時，由於觸控式面板100於每6×4個畫素結構/電路(不限制於此數據)所構成的區域當中至少配置有一個第一畫素結構Pix，因此在使用者按壓觸控式面板100的過程中會致使第一間隙物PS1上之共用電極CE與感測電極SE間的間距變小，以至於感測電容SEC的電容值也會隨之改變。如此一來，第一畫素電路Pix之參考電容RefC與感測電容SEC間原先的分壓值即會被改變。
也亦因如此，當觸控式面板100內的處理器(未繪示)透過讀出線RL來偵測到某一區域之第一畫素電路Pix之參考電容RefC與感測電容SEC間的分壓值被改變時，即可得知使用者於觸控式面板100所點觸的位置。
當然，依據本發明的精神，並不限制於上述實施例所例舉的實施手段。以下再舉出本發明的另外幾個實施例給本發明領域之技術人員參詳。
圖3繪示為本發明第二實施例之觸控式面板300的局部剖面示意圖。請參照圖3，觸控式面板300包括主動元件陣列基板(例如為TFT陣列基板)301、對向基板303，以及液晶層305。主動元件陣列基板301包括第一基板Sub1與複數個畫素結構，且該些畫素結構一般會陣列排列於第一基板Sub1上。
於本實施例中，於每M×N個畫素結構中的至少一第一畫素結構Pix’具有第一顯示區與第一感測區，其中M、 N為正整數，而其餘的畫素結構可以僅具有第一顯示區即可，但並不限制於此。舉例來說，假設觸控式面板300之解析度為1024×768時，則於本實施例可以假設每6×4個畫素結構中具有至少一個如圖3所繪示的第一畫素結構Pix’於其中，且此第一畫素結構Pix’會配置於該6×4個畫素結構所構成之區域的大約置中位置。然而，依據本發明的精神，並不限制於上述假設條件，使用者可依實際設計需求改變之。
第一畫素結構Pix’包括第一主動元件T1、保護層PL、畫素電極PE、第二主動元件T2、第一感測電極SE1、第二感測電極SE2，以及共用配線ComL。其中，第一主動元件T1配置於第一基板Sub1上且位於第一顯示區。此第一主動元件T1包括第一閘極G1、絕緣層IL、第一通道層CL1、第一歐姆接觸層OL1、第一源極S1，以及第一汲極D1。第一閘極G1會配置於第一基板Sub1上且位於第一顯示區，而此第一閘極G1更會與一條掃描線(scan line，未繪示)電性連接。
絕緣層IL會覆蓋第一閘極G1、所述掃描線、部分之第一基板Sub1，以及共用配線ComL，其中共用配線ComL會配置於第一基板Sub1上且位於第一顯示區。第一通道層CL1會配置於第一閘極G1上之絕緣層IL上。第一歐姆接觸層OL1會配置於第一通道層CL1上之兩側。更清楚來說，第一歐姆接觸層OL1會配置於第一通道層CL1與第一源極S1之間以及第一通道層CL1與第一汲極D1之 間。第一源極S1會與一條資料線(data line，未繪示)電性連接，而第一汲極D1會與畫素電極PE電性連接。
保護層PL會覆蓋第一主動元件T1，而畫素電極PE會配置於保護層PE上且位於第一顯示區。第二主動元件T2配置於第一基板Sub1上且位於第一感測區。此第二主動元件T2會與所述掃描線以及一讀出線(readout line，未繪示)電性連接，且保護層PL亦會覆蓋此第二主動元件T2。
第一感測電極(材質例如為ITO)SE1會配置於保護層PL上且位於第一感應區。此第一感測電極SE1會透過第二主動元件T2而與所述讀出線電性連接。第二感測電極(材質例如為ITO)SE2會配置於保護層PL上且位於第一感應區，而所述掃描線之部分SLP會位於第一感測區與第二感測電極SE2之間，且會與第二感測電極SE2電性連接。
於本實施例中，第二主動元件T2包括第二閘極G2、第二通道層CL2、第二歐姆接觸層OL2、第二源極S2，以及第二汲極D2。第二閘極G2會配置於第一基板Sub1上且位於第一感測區，而此第二閘極G2亦會與所述掃描線電性連接，且絕緣層IL亦會覆蓋此第二閘極G2。
第二通道層CL2會配置於第二閘極G2上之絕緣層IL上。第二歐姆接觸層OL2會配置於第二通道層CL2上之兩側。更清楚來說，第二歐姆接觸層OL2更會配置於第二通道層CL2與第二源極S2之間以及第二通道層CL2與第 二汲極D2之間。第二源極S2會與所述讀出線電性連接，而第二汲極D2會與第一感測電極SE1電性連接。
對向基板303包括第二基板Sub2、彩色濾光層CFL、遮光層BM、第一間隙物PS1、共用電極CE，以及浮接電極FE。其中，第二基板Sub2具有一個對應第一顯示區之第二顯示區與一個對應第一感測區之第二感測區。彩色濾光層CFL會配置於第二基板Sub2上且位於第二顯示區。於本實施例中，浮接電極FE上並不具有任何電位，且其材質亦可為ITO。
遮光層BM會配置於第二基板Sub2上，且部分之遮光層BM1會與第一主動元件T1對應，而部分之遮光層BM2會位於第二感測區。第一間隙物(例如是photo spacer)PS1會配置於遮光層BM2上且位於第二感測區。
共用電極CE會覆蓋彩色濾光層CFL與位於第二顯示區之遮光層BM1。浮接電極FE會覆蓋部分位於第二感測區之遮光層(亦即遮光層BM2之部分)與第一間隙物PS1，其中第一間隙物PS1上之浮接電極FE各別與第一感測電極SE1以及第二感測電極SE2之垂直方向具有相同的一個間距。
於本實施例中，液晶層305會配置於畫素電極PE與共用電極CE之間，且觸控式面板300更具有複數個配置於主動元件陣列基板301與對向基板303之間的第二間隙物(例如是photo spacer)PS2，且其高度一般即為晶穴間距(cell gap)。
圖4繪示為圖3之第一畫素結構Pix’的等效畫素電路圖。請合併參照圖3及圖4，第一畫素結構Pix’的等效畫素電路包括第一主動元件T1(亦即TFT)、液晶電容CLC 、儲存電容CST 、第二主動元件T2(亦即TFT)，以及開關SW。第一主動元件T1具有第一閘極G1、第一源極S1以及第一汲極D1，其中第一閘極G1會與掃描線SL電性連接，用以接收掃描訊號(scan signal)；而第一源極S1會與資料線DL電性連接，用以接收一資料訊號。
液晶電容CLC 會電性連接於共用電極CE與第一汲極D1之間，亦即液晶電容CLC 會形成於畫素電極PE與共用電極CE之間。儲存電容CST 會電性連接於共用配線ComL與第一汲極D1之間，亦即儲存電容CST 會形成於畫素電極PE與共用配線ComL之間。
第二主動元件T2具有第二閘極G2、第二源極S2以及第二汲極D2，其中第二閘極G2會與掃描線SL電性連接，而第二源極S2會與讀出線(readout line)RL電性連接。開關SW之一端會電性連接第二汲極D2，而開關SW之另一端則電性連接掃描線SL。於本實施例中，開關SW是由第一間隙物PS1上之浮接電極FE與第一感測電極SE1以及第二感測電極SE2所構成。
於本實施例中，當第一畫素電路Pix’之開關SW導通時，即表示第一畫素電路Pix’所隸屬之M×N個畫素結構/電路所構成的區域為觸控式面板300被點觸的位置。更清楚來說，當使用者運用觸控筆或手指按壓觸控式面板300 時，由於觸控式面板300於每6×4個畫素結構/電路(不限制於此數據)所構成的區域當中至少配置有一個第一畫素結構Pix’，因此在使用者按壓觸控式面板300的過程中會致使第一間隙物PS1上之共用電極CE與第一感測電極SE1及第二感測電極SE2會接觸在一起。
也亦因如此，當觸控式面板300內的處理器(未繪示)透過讀出線RL來偵測到某一區域之第一畫素電路Pix’之開關SW導通時，其會獲得一個掃描訊號，如此即可得知使用者於觸控式面板300所點觸的位置。
除此之外，圖5繪示為本發明第三實施例之觸控式面板500的局部剖面示意圖。請參照圖5，觸控式面板500包括主動元件陣列基板(例如為TFT陣列基板)501、對向基板503，以及液晶層505。主動元件陣列基板501包括第一基板Sub1與複數個畫素結構，且該些畫素結構一般會陣列排列於第一基板Sub1上。
於本實施例中，於每M×N個畫素結構中的至少一第一畫素結構Pix”具有第一顯示區與第一感測區，其中M、N為正整數，而其餘的畫素結構可以僅具有第一顯示區即可，但並不限制於此。舉例來說，假設觸控式面板500之解析度為1024×768時，則於本實施例可以假設每6×4個畫素結構中具有至少一個如圖5所繪示的第一畫素結構Pix”於其中，且此第一畫素結構Pix”會配置於該6×4個畫素結構所構成之區域的大約置中位置。然而，依據本發明的精神，並不限制於上述假設條件，使用者可依實際設計 需求改變之。
第一畫素結構Pix”包括第一主動元件T1、保護層PL、畫素電極PE、第二主動元件T2’、第一感測電極SE1、第二感測電極SE2，以及共用配線ComL。其中，第一主動元件T1配置於第一基板Sub1上且位於第一顯示區。此第一主動元件T1包括第一閘極G1、絕緣層IL、第一通道層CL1、第一歐姆接觸層OL1、第一源極S1，以及第一汲極D1。第一閘極G1會配置於第一基板Sub1上且位於第一顯示區，而此第一閘極G1更會與一條掃描線(scan line，未繪示)電性連接。
絕緣層IL會覆蓋第一閘極G1、所述掃描線、部分之第一基板Sub1，以及共用配線ComL，其中共用配線ComL會配置於第一基板Sub1上且位於第一顯示區。第一通道層CL1會配置於第一閘極G1上之絕緣層IL上。第一歐姆接觸層OL1會配置於第一通道層CL1上之兩側。更清楚來說，第一歐姆接觸層OL1會配置於第一通道層CL1與第一源極S1之間以及第一通道層CL1與第一汲極D1之間。第一源極S1會與一條資料線(data line，未繪示)電性連接，而第一汲極D1會與畫素電極PE電性連接。
保護層PL會覆蓋第一主動元件T1，而畫素電極PE會配置於保護層PE上且位於第一顯示區。第二主動元件T2’配置於第一基板Sub1上且位於第一感測區。此第二主動元件T2’會與所述掃描線以及一讀出線(readout line，未繪示)電性連接，且保護層PL亦會覆蓋此第二主動元 件T2’。
第一感測電極SE1會配置於保護層PL上且位於第一感應區。此第一感測電極SE1會透過第二主動元件T2’而與所述讀出線電性連接。第二感測電極SE2會配置於保護層PL上且位於第一感應區，而所述掃描線之部分SLP會位於第一感測區與第二感測電極SE2之間，且會與第二感測電極SE2電性連接。
於本實施例中，第二主動元件T2’包括第二閘極G2、第二通道層CL2、第二歐姆接觸層OL2、第二源極S2，以及第二汲極D2。第二閘極G2會配置於第一基板Sub1上且位於第一感測區，而此第二閘極G2亦會與所述掃描線電性連接，且絕緣層IL會覆蓋部分之第二閘極G2。
第二通道層CL2會配置於第二閘極G2上之絕緣層IL上。第二歐姆接觸層OL2會配置於第二通道層CL2上之兩側。更清楚來說，第二歐姆接觸層OL2會配置於第二通道層CL2與第二源極S2之間以及第二通道層CL2與第二汲極D2之間。第二源極S2會與所述讀出線電性連接，而第二汲極D2會與第一感測電極SE1以及第二閘極G2電性連接。
對向基板503包括第二基板Sub2、彩色濾光層CFL、遮光層BM、第一間隙物PS1、共用電極CE，以及浮接電極FE。其中，第二基板Sub2具有一個對應第一顯示區之第二顯示區與一個對應第一感測區之第二感測區。彩色濾光層CFL會配置於第二基板Sub2上且位於第二顯示區。
遮光層BM會配置於第二基板Sub2上，且部分之遮光層BM1會與第一主動元件T1對應，而部分之遮光層BM2會位於第二感測區。第一間隙物(例如是photo spacer)PS1會配置於遮光層BM2上且位於第二感測區。
共用電極CE會覆蓋彩色濾光層CFL與位於第二顯示區之遮光層BM1。浮接電極FE會覆蓋部分位於第二感測區之遮光層(亦即遮光層BM2之部分)與第一間隙物PS1，其中第一間隙物PS1上之浮接電極FE各別與第一感測電極SE1以及第二感測電極SE2之垂直方向具有相同的一個間距。
於本實施例中，液晶層505會配置於畫素電極PE與共用電極CE之間，且觸控式面板500更具有複數個配置於主動元件陣列基板501與對向基板503之間的第二間隙物(例如是photo spacer)PS2，且其高度一般即為晶穴間距(cell gap)。
圖6繪示為圖5之第一畫素結構Pix”的等效畫素電路圖。請合併參照圖5及圖6，第一畫素結構Pix”的等效畫素電路包括第一主動元件T1(亦即TFT)、液晶電容CLC 、儲存電容CST 、第二主動元件T2’(亦即TFT)，以及開關SW。第一主動元件T1具有第一閘極G1、第一源極S1以及第一汲極D1，其中第一閘極G1會與掃描線SL電性連接，用以接收掃描訊號(scan signal)；而第一源極S1會與資料線DL電性連接，用以接收一資料訊號。
液晶電容CLC 會電性連接於共用電極CE與第一汲極 D1之間，亦即液晶電容CLC 會形成於畫素電極PE與共用電極CE之間。儲存電容CST 會電性連接於共用配線ComL與第一汲極D1之間，亦即儲存電容CST 會形成於畫素電極PE與共用配線ComL之間。
第二主動元件T2’具有第二閘極G2、第二源極S2以及第二汲極D2，其中第二閘極G2與第二汲極D2電性連接在一起，而第二源極S2會與讀出線(readout line)RL電性連接。開關SW之一端會電性連接第二汲極D2，而開關SW之另一端則電性連接掃描線SL。於本實施例中，開關SW同樣是由第一間隙物PS1上之浮接電極FE與第一感測電極SE1以及第二感測電極SE2所構成。
於本實施例中，當第一畫素電路Pix”之開關SW導通時，即表示第一畫素電路Pix”所隸屬之M×N個畫素結構/電路所構成的區域為觸控式面板500被點觸的位置。更清楚來說，當使用者運用觸控筆或手指按壓觸控式面板500時，由於觸控式面板500於每6×4個畫素結構/電路(不限制於此數據)所構成的區域當中至少配置有一個第一畫素結構Pix”，因此在使用者按壓觸控式面板500的過程中會致使第一間隙物PS1上之共用電極CE與第一感測電極SE1及第二感測電極SE2會接觸在一起。
也亦因如此，當觸控式面板500內的處理器(未繪示)透過讀出線RL來偵測到某一區域之第一畫素電路Pix”之開關SW導通時，其會獲得一個掃描訊號，如此即可得知使用者於觸控式面板500所點觸的位置。
據此，上述任一實施例所揭露的觸控式面板100、300、500皆可配置於現今有需觸控式面板之可攜式電子裝置中，例如PDA手機、掌上型遊戲機...等。
綜上所述，由於本發明所提出的任一觸控式面板並不需使用先前技術所揭露般的充電讀出放大器，且其僅需判斷配置有感測區之畫素的參考電容與感測電容間的分壓值是否有被改變，或者僅需判斷配置有感測區之畫素的開關是否有被導通後即可準確判斷使用者於觸控式面板所點觸的位置。也亦因如此，本發明所提出的觸控式面板不但可以有效地解決傳統觸控式螢幕的眾多缺點，且只要是應用本發明所提出之觸控式面板的任一可攜式電子裝置皆可達到輕薄短小之目的，藉以來提升其產品競爭力。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，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，因此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、300、500‧‧‧觸控式面板
101、301、501‧‧‧主動元件陣列基板
103、303、503‧‧‧對向基板
105、305、505‧‧‧液晶層
Pix、Pix’、Pix”‧‧‧第一畫素結構
Sub1‧‧‧第一基板
T1‧‧‧第一主動元件
PL‧‧‧保護層
PE‧‧‧畫素電極
T2、T2’‧‧‧第二主動元件
SE‧‧‧感測電極
SE1‧‧‧第一感測電極
SE2‧‧‧第二感測電極
ComL‧‧‧共用配線
G1‧‧‧第一閘極
IL‧‧‧絕緣層
CL1‧‧‧第一通道層
OL1‧‧‧第一歐姆接觸層
S1‧‧‧第一源極
D1‧‧‧第一汲極
G2‧‧‧第二閘極
CL2‧‧‧第二通道層
OL2‧‧‧第二歐姆接觸層
S2‧‧‧第二源極
D2‧‧‧第二汲極
Sub2‧‧‧第二基板
CFL‧‧‧彩色濾光層
BM‧‧‧遮光層
BM1‧‧‧第一遮光層
BM2‧‧‧第二遮光層
PS1‧‧‧第一間隙物
CE‧‧‧共用電極
PS2‧‧‧第二間隙物
CLC ‧‧‧液晶電容
CST ‧‧‧儲存電容
RefC‧‧‧參考電容
SEC‧‧‧感測電容
SL‧‧‧掃描線
SLP‧‧‧掃描線之部分
DL‧‧‧資料線
圖1繪示為本發明第一實施例之觸控式面板100的局部剖面示意圖。
圖2繪示為圖1之第一畫素結構Pix的等效畫素電路圖。
圖3繪示為本發明第二實施例之觸控式面板300的局部剖面示意圖。
圖4繪示為圖3之第一畫素結構Pix’的等效畫素電路 圖。
圖5繪示為本發明第三實施例之觸控式面板500的局部剖面示意圖。
圖6繪示為圖5之第一畫素結構Pix”的等效畫素電路圖。
100‧‧‧觸控式面板
101‧‧‧主動元件陣列基板
103‧‧‧對向基板
105‧‧‧液晶層
Pix‧‧‧第一畫素結構
Sub1‧‧‧第一基板
T1‧‧‧第一主動元件
PL‧‧‧保護層
PE‧‧‧畫素電極
T2‧‧‧第二主動元件
SE‧‧‧感測電極
ComL‧‧‧共用配線
G1‧‧‧第一閘極
IL‧‧‧絕緣層
CL1‧‧‧第一通道層
OL1‧‧‧第一歐姆接觸層
S1‧‧‧第一源極
D1‧‧‧第一汲極
G2‧‧‧第二閘極
CL2‧‧‧第二通道層
OL2‧‧‧第二歐姆接觸層
S2‧‧‧第二源極
D2‧‧‧第二汲極
Sub2‧‧‧第二基板
CFL‧‧‧彩色濾光層
BM‧‧‧遮光層
BM1‧‧‧第一遮光層
BM2‧‧‧第二遮光層
PS1‧‧‧第一間隙物
CE‧‧‧共用電極
PS2‧‧‧第二間隙物
RefC‧‧‧參考電容
SEC‧‧‧感測電容
SLP‧‧‧掃描線之部分

Claims (9)

  1. 一種觸控式面板，包括：一第一基板；複數個畫素結構，陣列排列於該第一基板上，其中於每M×N個畫素結構中的至少一第一畫素結構具有一第一感測區，M、N為正整數，且該第一畫素結構包括：一主動元件，配置於該第一基板上，且位於該第一感測區，其中該主動元件與一掃描線以及一讀出線電性連接，且一保護層覆蓋於該主動元件上；以及一感測電極，配置於該保護層上，且位於該第一感應區，其中該感測電極透過該主動元件而與該讀出線電性連接，且該掃描線之部分位於該第一感測區與該感測電極之間，以構成一參考電容；一第二基板，具有一對應該第一感測區之第二感測區；一遮光層，配置於該第二基板上，且位於該第二感測區；一間隙物，配置於該遮光層上，且位於該第二感測區；以及一共用電極，覆蓋該遮光層之部分與該間隙物，其中該間隙物上之該共用電極與該感測電極間具有一間距，以構成一感測電容。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式面板，其中該主動元件包括：一閘極，配置於該第一基板上，且位於該第一感測區， 其中該閘極與該掃描線電性連接，且一絕緣層覆蓋於該閘極之上；一通道層，配置於該閘極上之該絕緣層上；一歐姆接觸層，配置於該通道層上之兩側；一源極，其中該歐姆接觸層配置於該通道層與該源極之間，且該源極與該讀出線電性連接；以及一汲極，其中該第二歐姆接觸層配置於該通道層與該汲極之間，且該汲極與該感測電極電性連接。
  3. 一種觸控式面板，包括：一第一基板；複數個畫素結構，陣列排列於該第一基板上，其中於每M×N個畫素結構中的至少一第一畫素結構具有一第一感測區，M、N為正整數，且該第一畫素結構包括：一主動元件，配置於該第一基板上，且位於該第一感測區，其中該主動元件與一掃描線以及一讀出線電性連接，且被一保護層覆蓋著；一第一感測電極，配置於該保護層上，且位於該第一感應區，其中該第一感測電極透過該主動元件而與該讀出線電性連接；以及一第二感測電極，配置於該保護層上，且位於該第一感應區，其中該掃描線之部分位於該第一感測區與該第二感測電極之間，且與該第二感測電極電性連接；一第二基板，具有一對應該第一感測區之第二感測區；一遮光層，配置於該第二基板上，且位於該第二感測 區；一間隙物，配置於該遮光層上，且位於該第二感測區；以及一浮接電極，覆蓋部分位於該第二感測區之該遮光層與該間隙物，其中該間隙物上之該浮接電極各別與該第一感測電極以及該第二感測電極之垂直方向具有相同的一間距。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控式面板，其中該主動元件包括：一閘極，配置於該第一基板上，且位於該第一感測區，其中該閘極與該掃描線電性連接，且被一絕緣層覆蓋著；一通道層，配置於該閘極上之該絕緣層上；一歐姆接觸層，配置於該通道層上之兩側；一源極，其中該歐姆接觸層配置於該通道層與該源極之間，且該源極與該讀出線電性連接；以及一汲極，其中該歐姆接觸層配置於該通道層與該汲極之間，且該汲極與該第一感測電極電性連接。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之觸控式面板，其中該主動元件包括：一閘極，配置於該第一基板上，且位於該第一感測區，其中該閘極與與該掃描線電性連接，且其部分被一絕緣層覆蓋著；一通道層，配置於該閘極上之該絕緣層上；一歐姆接觸層，配置於該通道層上之兩側； 一源極，其中該歐姆接觸層配置於該通道層與該源極之間，且該源極與該讀出線電性連接；以及一汲極，其中該歐姆接觸層配置於該通道層與該汲極之間，且該汲極與該第一感測電極以及該閘極電性連接。
  6. 一種觸控式面板，包括：複數個以陣列方式排列的畫素電路，其中於每M×N個畫素電路中的至少一第一畫素電路包括：一主動元件，具有一閘極、一源極以及一汲極，其中該閘極與一掃描線電性連接，而該源極與一讀出線電性連接；一參考電容，直接地電性連接於該掃描線與該汲極之間；以及一感測電容，直接地電性連接於該汲極與一共用電極之間，其中M、N為正整數。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控式面板，其中當該第一畫素電路之該參考電容與該感測電容間的分壓值被改變時，即表示該M×N個畫素電路所構成的區域為該觸控式面板被點觸的位置。
  8. 一種觸控式面板，包括：複數個以陣列方式排列的畫素電路，其中於每M×N個畫素電路中的至少一第一畫素電路包括：一主動元件，具有一閘極、一源極以及一汲極，其中該閘極與一掃描線電性連接，而該源極與一讀出線電性連接；以及一開關，其一端直接地電性連接該汲極，而另一 端則直接地電性連接該掃描線，其中，當該開關導通時，表示該M×N個畫素電路所構成的區域為該觸控式面板被點觸的位置，且M、N為正整數。
  9. 一種觸控式面板，包括：複數個以陣列方式排列的畫素電路，其中於每M×N個畫素電路中的至少一第一畫素電路包括：一主動元件，具有一閘極、一源極以及一汲極，其中該閘極與該汲極直接地電性連接在一起，而該源極與一讀出線電性連接；以及一開關，其一端直接地電性連接該汲極，而另一端則直接地電性連接該掃描線，其中，當該開關導通時，表示該M×N個畫素電路所構成的區域為該觸控式面板被點觸的位置，且M、N為正整數。
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