TWI478030B

TWI478030B - 內嵌式觸控顯示面板

Info

Publication number: TWI478030B
Application number: TW101122193A
Authority: TW
Inventors: Yu Feng Chien; Tun Chun Yang; Wei Ming Huang
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2015-03-21
Also published as: CN102830881B; TW201401135A; CN102830881A

Description

內嵌式觸控顯示面板

本發明係關於一種內嵌式觸控顯示面板，尤指一種於對向基板設置有防護圖案之內嵌式觸控顯示面板。

觸控面板由於具有人機互動的特性，已逐漸取代鍵盤而被廣泛應用於電子裝置的輸入介面上。近年來，隨著消費性電子產品的應用面發展越來越廣，將觸控面板與顯示器結合而形成觸控顯示裝置之應用產品也越來越多，包括行動電話(mobile phone)、衛星導航系統(GPS navigator system)、平板電腦(tablet PC)以及筆記型電腦(laptop PC)等。

現今觸控面板的技術發展非常多樣化，其中電容式觸控面板由於具有高準確率、多點觸控、高耐用性以及高觸控解析度等特點，已成為目前中高階消費性電子產品使用之主流觸控技術。另外，關於整合型觸控顯示面板，其依據觸控元件與顯示面板的整合度不同可區分為兩大類型。觸控元件製作於顯示面板之外表面之類型(一般稱為外貼式(On-cell)觸控顯示面板)，其整合度較低且厚度較大；觸控元件直接製作於顯示面板的內表面之類型(一般稱為內嵌式(In-cell)觸控顯示面板)，其整合度較高且厚度較小。由於內嵌式觸控顯示面板之觸控元件係直接製程於顯示面板的內表面，因此於製程過程中或完成後可能因無法預期因素被靜電破壞而受損，此為內嵌式觸控顯示面板在設計上待解決的問題。

本發明之目的之一在於提供一種內嵌式觸控顯示面板，以提升靜電防護能力。

本發明之一較佳實施例提供一種內嵌式觸控顯示面板，其包括一陣列基板、一對向基板、一電容式觸控感測陣列與一第一防護圖案。陣列基板具有一顯示區，以及一周邊區環繞顯示區。對向基板與陣列基板相對設置，其中對向基板具有一內表面面對陣列基板，且對向基板具有一感測區，以及一周邊區環繞感測區。電容式觸控感測陣列設置於對向基板之內表面上並位於感測區內。第一防護圖案設置於對向基板之內表面上並位於對向基板之周邊區內，其中第一防護圖案與電容式觸控感測陣列電性分離。

本發明之內嵌式觸控顯示面板之對向基板的內表面設置有防護圖案，可提供靜電防護能力，以避免內嵌式觸控顯示面板因不可預期因素被靜電破壞而受損。

為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。

請參考第1圖至第3圖。第1圖至第3圖繪示了本發明之第一較佳實施例之內嵌式觸控顯示面板的示意圖，其中第1圖繪示了內嵌式觸控顯示面板的剖面示意圖，第2圖繪示了之內嵌式觸控顯示面板之對向基板的示意圖，且第3圖繪示了之內嵌式觸控顯示面板之陣列基板的示意圖。如第1圖至第3圖所示，本實施例之內嵌式觸控顯示面板10包括一陣列基板20、一對向基板30、一顯示介質層40、一電容式觸控感測陣列32與一第一防護圖案(或稱為第一靜電防護圖案)34。陣列基板20具有一顯示區20D，以及一周邊區20P環繞顯示區20D。陣列基板20之顯示區20D內設置有一顯示陣列28，其可包括閘極線、資料線、畫素電極、薄膜電晶體與儲存電容等元件(圖未示)。對向基板30與陣列基板20相對設置，且對向基板30具有一內表面30A面對陣列基板20，而陣列基板20具有一內表面20A面對對向基板30。對向基板30具有一感測區30S，以及一周邊區30P環繞感測區30S。對向基板30上可設置有彩色濾光片、黑色矩陣層、共通電極與光阻間隙物與配向凸塊等元件(圖未示)。電容式觸控感測陣列32設置於對向基板30之內表面30A上並位於感測區30S內。本實施例之內嵌式觸控顯示面板10係選用一觸控液晶顯示面板為例，因此顯示介質層40係為一液晶層，設置於陣列基板20與對向基板30之間。內嵌式觸控顯示面板10並不限定為觸控液晶顯示面板亦可為其它類型之觸控顯示面板，例如觸控有機發光二極體顯示面板。此外，電容式觸控感測陣列32係為一維(one dimensional)觸控感測陣列，但不以此為限。例如，電容式觸控感測陣列32亦可為二維(two dimensional)觸控感應陣列，且二維觸控感應陣列可由單一層導電圖案或多層導電圖案所形成。電容式觸控感測陣列32包括複數個感測墊32P，以及複數條導線(trace line)33，設置於對向基板30之內表面30A並分別與對應的感測墊32P電性連接，用以傳遞感測到的觸控訊號。第一防護圖案34設置於對向基板30之內表面30A上並位於周邊區30P內，其中第一防護圖案34與電容式觸控感測陣列32電性分離。在本實施例中，電容式觸控感測陣列32之感測墊32P與第一防護圖案34較佳可為同一層圖案化導電層所形成，但不以此為限。

第一防護圖案34可具有一補償偏壓或是接地，其作用在於提升內嵌式觸控顯示面板10在製程過程中或是完成後的靜電防護能力，以避免電容式觸控感測陣列32因不可預期因素被靜電破壞而受損。另外，在本實施例中，第一防護圖案34大體上環繞對向基板30之感測區30S，但不以此為限。例如第一防護圖案34亦可設置於對向基板30之感測區30S的一側、兩側或三側。此外，第一防護圖案34的位置、圖案與數目可視靜電防護能力要求或其它考量加以變更。內嵌式觸控顯示面板10另包括一條第一導線21、複數條第二導線22、複數條第三導線23、至少一連接結構24、一觸控電路板26與一顯示電路板27。連接結構24係設置於陣列基板20與對向基板30之間。第一導線21係設置於陣列基板20之周邊區20P，其中第一導線21之一端係與觸控電路板26電性連接，而其另一端係延伸至連接結構24之下方。另一方面，設置於對向基板30之內表面30A的第一防護圖案34可與一延伸至連接結構24之上方的透明導線35電性連接，藉此觸控電路板26所提供的補償偏壓可依序經由第一導線21與連接結構24傳遞至第一防護圖案34。第一防護圖案34係為一導電圖案，例如金屬圖案。此外，第一防護圖案34亦可直接延伸至連接結構24之上方而與連接結構24電性連接。第二導線22係設置於陣列基板20之周邊區20P，其中各第二導線22之一端係與觸控電路板26電性連接，而其另一端係延伸至連接結構24之下方。此外，連接結構24亦與對向基板30之內表面30A的導線33電性連接，藉此電容式觸控感測陣列32所感測到的觸控訊號可依序經由導線33、連接結構24與第二導線22傳遞至觸控電路板26。第三導線23係設置於陣列基板20之周邊區20P，其中各第三導線23之一端係與顯示陣列28(閘極線或資料線)電性連接，而另一端則與顯示電路板27電性連接，藉此，顯示電路板27所發出的驅動訊號可藉由第三導線23傳遞至閘極線或資料線。第一導線21之材料可為金屬或透明導電材料等導電材料，且其可為單層結構或多層結構。舉例而言，在本實施例中，第一導線21係由一金屬導線211與一透明導線212所疊合而成，其中金屬導線211例如可與顯示陣列28之閘極線或資料線之其中任一者由同一金屬圖案所構成，而透明導線212例如可與畫素電極(圖未示)由同一透明導電圖案所構成。透明導線212可僅疊合於對應於連接結構24之金屬導線211之上，而不必完全與金屬導線211疊合。第二導線22與第三導線23可與第一導線21由同一金屬圖案所構成，但不以此為限。

在本實施例中，連接結構24可包括一導電框膠，其具有黏著陣列基板20與對向基板30，以及電性傳遞的雙重功能。例如，導電框膠可為具有導電粒子(例如金球)的膠體，其具有可僅在垂直於陣列基板20與對向基板30的方向上導電的作用，因此在本實施例中，第一導線21、導電框膠與第一防護圖案34在垂直於陣列基板20與對向基板30的方向上部分重疊，以使得觸控電路板26所提供的補償偏壓可依序經由第一導線21與導電框膠傳遞至第一防護圖案34。同理，第二導線22、導電框膠與導線33在垂直於陣列基板20與對向基板30的方向上部分重疊，以使得電容式觸控感測陣列32所感測到的觸控訊號可依序經由導線33、連接結構24與第二導線22傳遞至觸控電路板26。連接結構24並不以導電框膠為限。舉例而言，連接結構24亦可為其它具有導電特性之結構，例如可為導電凸塊。在其它變化實施例中，第一防護圖案34所需的補償偏壓或接地亦可不需由陣列基板20上的觸控電路板26提供，而由對向基板30上的另一觸控電路板(圖未示)提供。

本發明之內嵌式觸控顯示面板並不以上述實施例為限。下文將依序介紹本發明之其它較佳實施例與變化實施例之內嵌式觸控顯示面板，且為了便於比較各實施例之相異處並簡化說明，在下文之各實施例中使用相同的符號標注相同的元件，且主要針對各實施例之相異處進行說明，而不再對重覆部分進行贅述。

請參考第4圖。第4圖繪示了本發明之第一較佳實施例之一變化實施例之內嵌式觸控顯示面板的示意圖。如第4圖所示，在本變化實施例中，內嵌式觸控顯示面板10’的連接結構24可為一導電間隙物，其包括一間隙物241與一導電層242，其中間隙物241(例如光阻間隙物)係設置於陣列基板20與對向基板30之間，並可維持陣列基板20與對向基板30之間的液晶間隙，而導電層242係設置於間隙物241之表面，並透過透明導線35與第一防護圖案34電性連接，藉此第一防護圖案34可經由導電層242電性連接至陣列基板20上的第一導線21。間隙物241可製作於對向基板30上，且導電層242與透明導線35可由同一層透明導電圖案構成。

請參考第5圖至第7圖。第5圖至第7圖繪示了本發明之第二較佳實施例之內嵌式觸控顯示面板的示意圖，其中第5圖繪示了內嵌式觸控顯示面板的剖面示意圖，第6圖繪示了之內嵌式觸控顯示面板之對向基板的示意圖，且第7圖繪示了之內嵌式觸控顯示面板之陣列基板的示意圖。如第5圖至第7圖所示，不同於第一較佳實施例，本實施例之內嵌式觸控顯示面板50另包括一第二防護圖案(或稱為第二靜電防護圖案)29，設置於陣列基板20之周邊區20P之內表面20A上，且第二防護圖案29與第一防護圖案34係經由連接結構24電性連接。第二防護圖案29位於陣列基板20之顯示區20D的至少一側，較佳地，第二防護圖案29大體上環繞陣列基板20之顯示區20D。第二防護圖案29的位置、圖案與數目可視靜電防護能力要求或其它考量加以變更。在本實施例中，第二防護圖案29之材料可為金屬或透明導電材料等導電材料，且其可為單層結構或多層結構。舉例而言，在本實施例中，第二防護圖案29係由一金屬防護圖案291與一透明防護圖案292所疊合而成，其中金屬防護圖案291例如可與顯示陣列28之閘極線或資料線之其中任一者由同一金屬圖案所構成，而透明防護圖案292例如可與畫素電極(圖未示)由同一透明導電圖案所構成。另外，透明防護圖案292可僅疊合於對應於連接結構24之金屬防護圖案291之上，而不必完全與金屬防護圖案291疊合。由上述可知，本實施例之內嵌式觸控顯示面板50不需利用第一導線21電性連接觸控電路板26與連接結構24，而可直接利用第二防護圖案29電性連接觸控電路板26與連接結構24。第二防護圖案29可進一步增強內嵌式觸控顯示面板50的靜電防護能力，以避免顯示陣列28因不可預期因素被靜電破壞而受損。本實施例之第二防護圖案29由於係與對向基板30上的第一防護圖案34電性連接，因此可進一步增加對於電容式觸控感測陣列32的靜電防護能力。值得說明的是，在本實施例中，連接結構24亦可為第一較佳實施例所揭示的導電框膠或導電凸塊，或第一較佳實施例之變化實施例所揭示的導電間隙物，或其它具有導電特性之結構。

請參考第8圖。第8圖繪示了本發明之第二較佳實施例之一變化實施例之內嵌式觸控顯示面板之陣列基板的示意圖。如第8圖所示，在本變化實施例中，第二防護圖案29係位於陣列基板20之顯示區20D的一側，而非環繞陣列基板20之顯示區20D。

綜上所述，本發明之內嵌式觸控顯示面板之對向基板的內表面設置有防護圖案，可提供靜電防護能力，以避免內嵌式觸控顯示面板因不可預期因素被靜電破壞而受損。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧內嵌式觸控顯示面板

20‧‧‧陣列基板

20D‧‧‧顯示區

20P‧‧‧周邊區

20A‧‧‧內表面

21‧‧‧第一導線

22‧‧‧第二導線

23‧‧‧第三導線

24‧‧‧連接結構

26‧‧‧觸控電路板

28‧‧‧顯示陣列

211‧‧‧金屬導線

212‧‧‧透明導線

30‧‧‧對向基板

30P‧‧‧周邊區

30S‧‧‧感測區

30A‧‧‧內表面

32‧‧‧電容式觸控感測陣列

33‧‧‧導線

34‧‧‧第一防護圖案

40‧‧‧顯示介質層

10’‧‧‧內嵌式觸控顯示面板

35‧‧‧透明導線

241‧‧‧間隙物

242‧‧‧導電層

50‧‧‧內嵌式觸控顯示面板

29‧‧‧第二防護圖案

291‧‧‧金屬防護圖案

292‧‧‧透明防護圖案

27‧‧‧顯示電路板

32P‧‧‧感測墊

第1圖至第3圖繪示了本發明之第一較佳實施例之內嵌式觸控顯示面板的示意圖。

第4圖繪示了本發明之第一較佳實施例之一變化實施例之內嵌式觸控顯示面板的示意圖。

第5圖至第7圖繪示了本發明之第二較佳實施例之內嵌式觸控顯示面板的示意圖。

第8圖繪示了本發明之第二較佳實施例之一變化實施例之內嵌式觸控顯示面板之陣列基板的示意圖。

30‧‧‧對向基板

32‧‧‧電容式觸控感測陣列

33‧‧‧導線

34‧‧‧第一防護圖案

32P‧‧‧感測墊

Claims

一種內嵌式(in-cell)觸控顯示面板，包括：一陣列基板，其中該陣列基板具有一內表面，且該陣列基板具有一顯示區，以及一周邊區環繞該顯示區；一對向基板，與該陣列基板相對設置，其中該對向基板具有一內表面，面對該陣列基板，且該對向基板具有一感測區，以及一周邊區環繞該感測區；一電容式觸控感測陣列，設置於該對向基板之該內表面上並位於該感測區內；一第一防護圖案，設置於該對向基板之該內表面上並位於該對向基板之該周邊區內，其中該第一防護圖案與該電容式觸控感測陣列電性分離；以及一第二防護圖案，設置於該陣列基板之該周邊區之該內表面上，且該第二防護圖案與該第一防護圖案電性連接。
如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該第一防護圖案大體上環繞該對向基板之該感測區。
如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該第一防護圖案具有一補償偏壓。
如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該第二防護圖案位於該陣列基板之該顯示區的至少一側。
如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該第二防護圖案大體上環繞該陣列基板之該顯示區。
如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，另包括一連接結構，設置於該陣列基板與該對向基板之間，且該第一防護圖案與該第二防護圖案係經由該連接結構電性連接。
如請求項6所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該連接結構包括一導電框膠。
如請求項6所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該連接結構包括一導電凸塊。
如請求項6所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該連接結構包括一間隙物與一導電層，該間隙物設置於該陣列基板與該對向基板之間，該導電層設置於該間隙物之表面，且該第一防護圖案與該第二防護圖案係經由該導電層電性連接。
如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該第一防護圖案與該第二防護圖案具有一補償偏壓，且內嵌式觸控顯示面板另包括一觸控電路板，設置於該陣列基板上並與該第二防護圖案電性連接，用以提供該補償偏壓給該第一防護圖案與該第二防護圖案。
如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，另包括一顯示介質層，設置於該陣列基板與該對向基板之間。