TWI441069B - 影像顯示系統 - Google Patents

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Description

影像顯示系統
本發明係有關於一種觸控面板顯示器技術，特別是有關於一種用於觸控面板顯示器的電容式觸控感測裝置。
觸控感測裝置通常整合於一平面顯示裝置(例如，液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)、主動式陣列有機發光顯示器(active matrix organic light-emitting display,AMOLED)等等中，以形成觸控面板顯示器。觸控面板顯示器通常裝配於電子裝置中，例如手提電腦、個人數位助理(personal digital assistants,PDA)、電子書(electronic books)、投影機、及手機等。觸控面板顯示器能夠透過手指、觸控筆(stylus)、尖筆等執行輸入的功能。一般而言，觸控面板顯示器依據感測方法而分為電阻式、電容式、音波(acoustic wave)式、及光學式觸控面板顯示器，其中電容式觸控面板顯示器因其具有良好的觸控靈敏性(touch sensitivity)及結構穩定性而漸漸受到矚目與普及。
第1圖係繪示出用於習知電容式觸控感測裝置的感測電極的排置平面示意圖。電容式觸控感測裝置100通常包括複數個感測電極101串列以及位於其下方的複數個感測電極103串列，其中上視的每一感測電極101串列垂直於每一感測電極103串列。每一感測電極101串列連接至一連接線101a，而每一感測電極103串列連接至一連接線103a。這些連接線101a及103a設置於邊緣(border)區(其通常位於感測裝置100中互相垂直的兩側)，使感測電極101及103串列能夠透過連接線101a及103a而與外部電路(未繪示)電性連接。
在某些觸控面板顯示器中，特別是用於行動裝置(例如，手機及個人數位助理)的觸控面板顯示器，其需要將顯示區周圍的邊緣區的寬度最小化來縮小行動裝置的尺寸。然而，位於邊緣區的連接線通常設置於觸控面板顯示器中互相垂直的兩側，其限定了邊緣區的寬度因而難以縮小邊緣區的尺寸。
因此，有必要尋求一種新的觸控感測裝置結構，其能夠縮小邊緣區的寬度。
本發明一實施例提供一種影像顯示系統，包括一電容式觸控感測裝置，其包括：一透明基底，具有一感測區；複數個第一感測電極串列及複數個第二感測電極串列，設置於透明基底上且對應於感測區，其中每一第一感測電極串列沿一第一方向延伸，而每一第二感測電極串列沿不同於第一方向的一第二方向延伸；一介電層，設置於透明基底上，且覆蓋第一感測電極串列及第二感測電極串列；以及複數個信號線，設置於介電層上，且沿著第二方向延伸，其中每一信號線對應地電性連接至第一感測電極串列的其中一個。
以下說明本發明實施例之影像顯示系統。然而，可輕易了解本發明所提供的實施例僅用於說明以特定方法製作及使用本發明，並非用以侷限本發明的範圍。
以下提供本發明各個不同實施例之影像顯示系統。請參照第2A及2B圖，其中第2A圖係繪示出根據本發明一實施例之影像顯示系統中電容式觸控感測裝置200平面示意圖，而第2B圖係繪示出沿第2A圖中2B-2B’線的剖面示意圖。在本實施例中，電容式觸控感測裝置200包括一透明基底201、一介電層203、複數個第一感測電極204串列、複數個第二感測電極202串列以及複數個信號線206。透明基底201係與輸入裝置(例如，手指、觸控筆、尖筆等)直接觸碰。透明基底201具有一感測區203a(繪示於第2A圖)，且可包括玻璃、石英、或其他彈性或非彈性高分子透明材料。
介電層203(繪示於第2B圖)設置於透明基底201上。介電層203可為氧化矽層、氮化矽層或其他透明的絕緣高分子層或其組合。在本實施例中，介電層203包括依序堆疊的一第一介電層303、一第二介電層305及一第三介電層307。在其他實施例中，介電層203可僅包括第二介電層305及第三介電層307。
第一感測電極204串列及第二感測電極202串列設置於介電層203中第一介電層303上，且對應於感測區203a。在本實施例中，每一第一感測電極204串列沿一第一方向延伸，而每一第二感測電極202串列沿不同於第一方向的一第二方向延伸。舉例來說，第一方向平行於第2A圖的水平方向，而第二方向平行於第2A圖的垂直方向，使每一第一感測電極204串列垂直於每一第二感測電極202串列。另外，在其他實施例中，第二方向也可不垂直於第一方向。在本實施例中，可透過微影及蝕刻製程來圖案化同一透明導電層(例如，銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)或銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)層)而形成第一感測電極204串列與第二感測電極202串列。再者，同一第二感測電極202串列中兩相鄰的第二感測電極202透過一連接部202a而彼此電性連接，連接部202a設置於第一介電層303上且與第二感測電極202串列由同一透明導電層所構成。同一第一感測電極204串列中兩相鄰的第一感測電極204透過二內連線(例如，導電插塞(plug)/介層窗(via))204a及一連接部204c而彼此電性連接，其中連接部204c設置於介電層203中的第二介電層305(其覆蓋第一感測電極204串列與第二感測電極202串列)上，且內連線204a設置於第二介電層305內，用以電性連接對應的連接部204c。需注意的是每一第一感測電極204下方設有二內連線204a。此處為了圖式簡化及清晰的目的，僅繪示出些許的內連線204a。在一實施例中，構成連接部204c的透明導電層(例如，ITO或IZO層)不同於構成第一感測電極串列204的透明導電層。在其他實施例中，連接部204c設置於介電層203中的第一介電層303與透明基底201之間，且內連線204a設置於第一介電層303內，用以電性連接對應的連接部204c。
信號線206設置於介電層203中的第二介電層305上，且沿第二方向延伸。在一實施例中，可透過微影及蝕刻製程來圖案化同一透明導電層(例如，ITO或IZO層)而形成信號線206及連接部204c。在本實施例中，上視的信號線206及第二感測電極202串列為交替排列，使得僅有單一信號線206設置於相鄰的第二感測電極202串列之間。如此一來，信號線206可平均地排列於感測區203a內，以將信號線206的可視性(visibility)最小化。在一實施例中，每一信號線206設置於相鄰的第二感測電極202串列之間，在此情形中，第一感測電極204串列的數量比第二感測電極串列202少一個。在其他實施例中，第一感測電極串列204的數量也相同於第二感測電極串列202的數量(如第2A圖所示)或比第二感測電極串列202的數量多一個。
每一信號線206對應地電性連接至第一感測電極204串列的其中一個第一感測電極204。舉例來說，每一信號線206通過每一第一感測電極204串列的其中一個第一感測電極204下方。再者，每一信號線206透過一內連線(例如，導電插塞/介層窗)204b電性連接至對應的第一感測電極串列204。這些內連線204b若聚集在一起或是排列成一直線容易被看見而造成電容感測時發生錯誤。在一實施例中，用於每一信號線206與對應的第一感測電極串列204的內連線204b並未排列成一直線且上視排列為散佈於感測區203a上，以將內連線204b的可視性最小化而防止電容感測時發生錯誤。
一共同電極208設置於介電層203中的第三介電層307(其覆蓋信號線206)上且對應於感測區203a。亦即，共同電極208與整個感測區203a大體上重疊。在一實施例中，共同電極208可由一透明導電層(例如，ITO或IZO層)所構成且不同於構成第一及第二感測電極204及202串列以及信號線206的透明導電層。在本實施例中，共同電極208及/或第一感測電極204串列可接地或電性連接至一低阻抗電極。如此一來，信號線206上方的輸入裝置，例如手指、觸控筆或尖筆等，對於與信號線206所產生相關的電容的影響較小，且可降低信號線206與第二感測電極202串列之間的電容值。需注意的是上述這些電容值的改變會對觸控感測裝置200的輸出產生錯誤。
複數個第一連接線206a對應於信號線206，而複數個第二連接線202b對應於第二感測電極202串列。在本實施例中，每一第一連接線206a自對應的信號線206延伸至感測區203a的外側，用以將對應的第一感測電極204串列電性連接至外部電路(未繪示)。再者，每一第二連接線202b自對應的第二感測電極202串列延伸至感測區203a的外側，用以將對應的第二感測電極202串列電性連接至外部電路(未繪示)。在一實施例中，第一連接線206a與信號線206可由同一透明材料層所構成。同樣地，第二連接線202b與第二感測電極202串列可由同一透明材料層所構成。在本實施例中，第一連接線206a與第二連接線202b係位於感測區203a外的同一側。根據上述實施例，由於用以將感測電極電性連接至外部電路的連接線可排置於觸控感測裝置的感測區外的同一側，因此可縮小觸控面板顯示器的邊緣區的寬度，因而可縮小觸控面板顯示器的尺寸。
請參照第3及4圖，其繪示出根據本發明不同實施例之影像顯示系統中電容式觸控感測裝置平面示意圖，其中相同於第2A及2B圖的部件係使用相同的標號併省略其說明。在第2A圖的實施例中，觸控感測裝置200的長寬比(aspect ratio)為1:1，因此相鄰的第一感測電極串列204之間的間距P1等於相鄰的第二感測電極串列202之間的間距P2。在第3及4圖的實施例中，觸控感測裝置200的長寬比可不為1:1，因此相鄰的第一感測電極204串列之間的間距P1不同於相鄰的第二感測電極202串列之間的間距P2。舉例來說，在第3或4圖的實施例中，觸控感測裝置200的長寬比可為4:3或16:9，因此間距P1大於間距P2。另外，雖然在第2A圖的實施例中第一連接線206a與第二連接線202b係位於感測區203a外的同一側，然而第一連接線206a與第二連接線202b可分別位於感測區203a外的兩相對側，如第4圖所示。在第4圖的實施例中，由於用以將感測電極電性連接至外部電路的連接線可排置於觸控感測裝置的感測區外的兩相對側而不是互相垂直的兩側，因此可縮小縱向顯示模式(portrait mode)的觸控面板顯示器周圍的邊緣區寬度，進而縮小應用觸控面板顯示器的產品尺寸。
第5圖係繪示出根據本發明另一實施例之影像顯示系統方塊示意圖，其可實施於觸控面板顯示器300或電子裝置500，例如：投影機、電子書、筆記型電腦、手機、數位相機、個人數位助理(PDA)、桌上型電腦、電視機、車用顯示器、或攜帶型DVD播放器。根據本發明之觸控感測裝置200可設置於觸控面板顯示器300。在其他實施例中，觸控感測裝置200可設置於電子裝置500。如第5圖所示，電子裝置500包括：觸控面板顯示器300及輸入單元400。輸入單元400係耦接至觸控面板顯示器300，用以提供輸入信號(例如，影像信號)至觸控面板顯示器300，使觸控面板顯示器300顯示影像。
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。
 習知
100．．．電容式觸控感測裝置
101、103．．．感測電極
101a、103a．．．連接線
實施例
200．．．電容式觸控感測裝置
201．．．透明基底
202．．．第二感測電極
202a、204c．．．連接部
202b‧‧‧第二連接線
203‧‧‧介電層
203a‧‧‧感測區
204‧‧‧第一感測電極
204a、204b‧‧‧內連線
206‧‧‧信號線
206a‧‧‧第一連接線
208‧‧‧共同電極
303‧‧‧第一介電層
305‧‧‧第二介電層
307‧‧‧第三介電層
P1、P2‧‧‧間距
第1圖係繪示出用於習知電容式觸控感測裝置的感測電極的排置平面示意圖；
第2A圖係繪示出根據本發明一實施例之影像顯示系統中電容式觸控感測裝置平面示意圖；
第2B圖係繪示出沿第2A圖中2B-2B’線的剖面示意圖；
第3圖係繪示出根據本發明另一實施例之影像顯示系統中電容式觸控感測裝置平面示意圖；
第4圖係繪示出根據本發明又另一實施例之影像顯示系統中電容式觸控感測裝置平面示意圖；及
第5圖係繪示出根據本發明另一實施例之影像顯示系統方塊示意圖。
200．．．電容式觸控感測裝置
201．．．透明基底
202．．．第二感測電極
202a、204c．．．連接部
202b．．．第二連接線
203a．．．感測區
204．．．第一感測電極
204a、204b．．．內連線
206．．．信號線
206a．．．第一連接線
208．．．共同電極
P1、P2．．．間距

Claims (17)

  1. 一種影像顯示系統，包括：一電容式觸控感測裝置，包括：一透明基底，具有一感測區；複數個第一感測電極串列及複數個第二感測電極串列，設置於該透明基底上且對應於該感測區，其中每一第一感測電極串列沿一第一方向延伸，而每一第二感測電極串列沿不同於該第一方向的一第二方向延伸；一介電層，設置於該透明基底上，且覆蓋該等第一感測電極串列及該等第二感測電極串列；以及複數個信號線，設置於該介電層上，且沿著該第二方向延伸，其中每一信號線對應地電性連接至該等第一感測電極串列的其中一個，且該等信號線的至少其中之一個與該等第一感测電極串列的其中另一個重疊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，更包括複數個第一連接線對應於該等信號線，以及複數個第二連接線對應於該等第二感測電極串列，其中每一第一連接線自該對應的信號線延伸至該感測區的外側，而每一第二連接線自該對應的第二感測電極串列延伸至該感測區的外側。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之影像顯示系統，其中該等第一及第二連接線位於該感測區外的同一側。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之影像顯示系統，其中該等第一及第二連接線分別位於該感測區外的兩相對側。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該等第一及第二感測電極串列由同一透明導電層所構成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該等信號線由一透明導電層所構成。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，每一第一感測電極串列中的每一第一感測電極彼此電性連接，而每一第二感測電極串列中的每一第二感測電極彼此電性連接。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中每一信號線通過每一第一感測電極串列的其中一個第一感測電極下方。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中每一第一感測電極串列接地或連接至一低阻抗電極。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中每一信號線透過一內連線而對應地電性連接至該等第一感測電極串列的其中一個，且其中用於每一信號線與該對應的第一感測電極串列的該等內連線的上視排列不成一直線。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該等信號線與該等第二感測電極串列為交替排列。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之影像顯示系統，其中該等第一感測電極串列的數量比該等第二感測電極串列的數量多一個。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之影像顯示系統，其 中該等第一感測電極串列的數量比該等第二感測電極串列少一個。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之影像顯示系統，其中該等第一感測電極串列的數量相同於該等第二感測電極串列的數量。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，更包括：一觸控面板顯示器，包括該電容式觸控感測裝置；以及一輸入單元，耦接至該觸控面板顯示器，用以提供輸入信號至該觸控面板顯示器，使該觸控面板顯示器顯示影像。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之影像顯示系統，其中該影像顯示系統包括一具有該觸控面板顯示器的電子裝置。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之影像顯示系統，其中該電子裝置包括：一投影機、一電子書、一筆記型電腦、一手機、一數位相機、一個人數位助理、一桌上型電腦、一電視機、一車用顯示器、或一攜帶型DVD播放器。
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