TWI529585B - 內嵌式觸控顯示面板 - Google Patents

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，係指一種將觸控感測器整合於顯示面板內部之觸控顯示面板。

隨著科技日新月異，觸控面板由於具有人機互動的特性，已被廣泛應用於儀器的外埠輸入介面上。近年來，隨著消費性電子產品的應用面發展越廣，將觸控功能與顯示器結合而形成觸控顯示裝置之應用產品也越多，例如：行動電話(mobile phone)、衛星導航系統(GPS navigator system)、平板電腦(tablet PC)、個人數位助理(PDA)以及筆記型電腦(laptop PC)等。傳統觸控顯示裝置係由觸控面板與顯示面板直接貼合構成，面板整體厚度與重量均高於單一顯示面板，造成使用者攜帶上的負擔。有鑑於此，降低觸控顯示裝置之厚度實為業界努力的目標。

本發明之主要目的之一在於提供一種內嵌式觸控顯示面板，以在不干擾顯示功能的前提下實現觸控功能，提高元件整合度，以降低成本，同時降低觸控顯示面板之厚度與重量。

為達上述之目的，本發明提供一種內嵌式觸控顯示面板，其包括一第一基板、一半導體層疊、一透明層、一絕緣層以及一金屬層。半導體層疊設置於第一基板上方，且半導體層疊包含複數個像素控制元件。透明層設置於半導體層疊上方，且透明層包括複數條第一觸控電極條，分別沿著一第一方向延伸。絕緣層設置於透明層上方。金屬層設置於絕緣層上方，且金屬 層包括複數條第二觸控電極條，沿著不同於第一方向之一第二方向延伸，且第一觸控電極條與第二觸控電極條相交錯並絕緣。

為達上述之目的，本發明另提供一種包含一透明層與一金屬層之內嵌式觸控顯示面板，該內嵌式觸控顯示面板包括複數個第一顯示像素單元、複數個第二顯示像素單元以及複數個第三顯示像素單元。各第一顯示像素單元包括一第一透明線段設置於該透明層內，以及一第一金屬線段設置於該金屬層內。各第二顯示像素單元包括一第二透明線段設置於該透明層內，其中第一透明線段與第二透明線段形成複數條第一觸控電極條，且各第一觸控電極條分別沿著一第一方向延伸。各第三顯示像素單元包括一第二金屬線段設置於該金屬層內，其中第一金屬線段與第二金屬線段形成複數條第二觸控電極條，各第二觸控電極條分別沿著不同於第一方向之一第二方向延伸，且第一觸控電極條與第二觸控電極條相交錯並絕緣。

於本發明之內嵌式觸控顯示面板中，觸控感測器可設置於顯示面板內部，因此並不需額外的觸控面板黏貼於顯示面板上。並且，觸控感測器之第一觸控電極條與第二觸控電極條可分別由第一透明層與第一金屬層所構成，因此並不需穿孔來連接形成第一觸控電極條或第二觸控電極條，進而可降低製程的複雜度。再者，當顯示電極為共同電極時，顯示電極可透過由第一金屬層所構成之第一連接線電性連接，使得顯示電極可被電性連接至同一共同電壓，進而可避免內嵌式觸控顯示面板顯示出不佳之畫面。

100、200‧‧‧內嵌式觸控顯示面板

100a‧‧‧主動區

100b‧‧‧周邊區

102‧‧‧第一基板

104‧‧‧半導體層疊

106‧‧‧第一透明層

108‧‧‧第一絕緣層

108a‧‧‧第二穿孔

108b‧‧‧第一穿孔

114‧‧‧液晶層

116‧‧‧第二基板

118‧‧‧黑色矩陣

118a‧‧‧開口

120‧‧‧彩色濾光片

124‧‧‧觸控感測器

126‧‧‧第一觸控電極條

126a‧‧‧電極部

126b‧‧‧連接部

128、202‧‧‧第二觸控電極條

130V、 208‧‧‧ 垂直金屬線

130Va‧‧‧第一垂直金屬線

130Vb‧‧‧第二垂直金屬線

130L‧‧‧水平金屬線

130a‧‧‧第一金屬線段

130b‧‧‧第二金屬線段

130c‧‧‧第三金屬線段

130d‧‧‧第四金屬線段

130e‧‧‧第五金屬線段

132Va‧‧‧第一垂直透明線

132Vb‧‧‧第二垂直透明線

132La‧‧‧第一水平透明線

132Lb‧‧‧第二水平透明線

132a‧‧‧第一透明線段

132b‧‧‧第二透明線段

132c‧‧‧第三透明線段

132d‧‧‧第四透明線段

132e‧‧‧第五透明線段

132f‧‧‧第六透明線段

136‧‧‧顯示電極

138‧‧‧第一連接線

140‧‧‧第二連接線

142‧‧‧顯示像素單元

142a‧‧‧第一顯示像素單元

142b‧‧‧第二顯示像素單元

142c‧‧‧第三顯示像素單元

142d‧‧‧第四顯示像素單元

142e‧‧‧第五顯示像素單元

142f‧‧‧第六顯示像素單元

144‧‧‧第二透明層

146‧‧‧第二絕緣層

204‧‧‧連接條

C‧‧‧互電容

D‧‧‧汲極

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

D3‧‧‧第三方向

G‧‧‧閘極

GI‧‧‧閘極絕緣層

109‧‧‧第一金屬層

107‧‧‧第二金屬層

105‧‧‧第三金屬層

S‧‧‧源極

TFT‧‧‧薄膜電晶體

PE‧‧‧像素電極

第1圖為本發明之內嵌式觸控顯示面板之剖面示意圖。

第2圖為本發明之觸控感測器之上視示意圖。

第3圖為本發明第一實施例之第二觸控電極條之上視示意圖。

第4圖為本發明第一實施例之第一觸控電極條之上視示意圖。

第5圖為本發明第一實施例之電極部與連接部之上視示意圖。

第6圖為本發明第一實施例之觸控感測器之上視示意圖。

第7圖為本發明第一實施例之第一透明層與第一金屬層之上視示意圖。

第8圖為第7圖之區域A1之放大示意圖。

第9圖為第7圖之區域A2之放大示意圖。

第10圖為沿著第9圖之剖面線A-A’之剖面示意圖。

第11圖為沿著第9圖之剖面線B-B’之剖面示意圖。

第12圖為本發明第一實施例之顯示像素單元之上視示意圖。

第13圖為本發明第一實施例之第一顯示像素單元之剖面示意圖。

第14圖為本發明第一實施例之第二顯示像素單元之剖面示意圖。

第15圖為本發明第一實施例之第三顯示像素單元之剖面示意圖。

第16圖為本發明第一實施例之第四顯示像素單元之剖面示意圖。

第17圖為本發明第一實施例之第五顯示像素單元之剖面示意圖。

第18圖為本發明第一實施例之第六顯示像素單元之剖面示意圖。

第19圖為本發明另一實施例之顯示像素單元之上視示意圖。

第20圖為本發明第二實施例之內嵌式觸控顯示面板之上視示意圖。

請參考第1圖，本實施例之內嵌式觸控顯示面板100可具有一主動區100a以及一周邊區100b。主動區100a內係用於配置執行顯示畫面與觸控功能之元件，周邊區100b可圍繞主動區100a，用以設置例如：周邊線路或驅動元件等不欲使用者看見之電路或控制元件，但不限於此。內嵌式觸控顯示面板100可包括一第一基板102、一半導體層疊104、一第一透明層106、一第一絕緣層108以及一第一金屬層109。半導體層疊104設置於第一基板102上方，且包含複數個像素控制元件，並用於傳輸內嵌式觸控顯示面板100所欲顯示出之畫面訊號。第一透明層106設置於半導體層疊104上，第一絕 緣層108設置於第一透明層106上，且第一金屬層109設置於第一絕緣層108上。透過第一絕緣層108電性絕緣第一透明層106與第一金屬層109，第一透明層106與第一金屬層109可彼此相互電容耦合，以形成觸控感測器。舉例來說，第一透明層106可包括設置於主動區100a內並用於傳輸觸控驅動訊號之驅動電極，第一金屬層109可包括設置於主動區100a內並用於感測耦合電容變化之感測電極，使得觸控感測器可偵測出觸摸物接近或觸摸內嵌式觸控顯示面板100的位置。於其他實施例中，驅動電極與感測電極亦可分別透過第一金屬層109與第一透明層106形成。

本實施例之內嵌式觸控顯示面板100可為一液晶顯示面板，且可另包括一液晶層114以及一第二基板116。第一基板102與第二基板116相對設置，且液晶層114設置於第一基板102與第二基板116之間。由於半導體層疊104、第一透明層106、第一絕緣層108與第一金屬層M1係設置於第一基板102與液晶層114之間，因此本實施例之內嵌式觸控顯示面板100可將觸控感測器整合至其內部，使內嵌式觸控顯示面板100可具有觸控功能。本發明之內嵌式觸控顯示面板100並不限為液晶顯示面板，本發明整合有觸控感測器之顯示面板亦可應用至為其他類型之主動陣列式顯示面板，例如：有機發光二極體顯示面板。

另外，內嵌式觸控顯示面板100可另包括一黑色矩陣118以及複數個彩色濾光片120。黑色矩陣118與彩色濾光片120設置於第二基板116面對液晶層114之表面上。黑色矩陣118具有複數個開口118a，位於主動區100a內，且各開口118a對應內嵌式觸控顯示面板100的一像素區，使得通過各開口118a的光線可形成畫面的一像素或次像素。黑色矩陣118可用以遮蔽於不欲被使用者觀看到之元件或線路。各彩色濾光片120分別設置於各開口118a內之第二基板116上，用以決定從像素區射出之光線的顏色。值得一提的是，構成觸控感測器之一部分之第一金屬層109可透過黑色矩陣118遮蔽，而不被使用者觀看到，以避免第一金屬層109限制光線通過各像素區之面積， 即避免第一金屬層109限縮像素的開口率。

以下將進一步說明本實施例之觸控感測器。請參考第2圖。本實施例之觸控感測器124可設置於主動區100a內，使得觸摸物在觸摸或接近主動區100a內之內嵌式觸控顯示面板100時可透過觸控感測器124偵測其位置。觸控感測器124可由彼此交錯之複數條第一觸控電極條126以及複數條第二觸控電極條128所構成，其中第一觸控電極條126分別沿著一第一方向D1延伸，且第二觸控電極條128分別沿著不同第一方向D1之一第二方向D2延伸。第一觸控電極條126與第二觸控電極條128相交錯並絕緣，使得各第一觸控電極條126會與各第二觸控電極條128交錯區域會產生一互電容C。本實施例之觸控感測器124可利用互容式觸控感測方法驅動。舉例來說，可傳送觸控驅動訊號至各第一觸控電極條126，且各第二觸控電極條128可透過互電容感應到觸控驅動訊號，以產生觸控感測訊號。當有觸摸物接近或觸碰內嵌式觸控顯示面板100時，對應此觸摸物之互電容會產生變化，因此可偵測出此觸摸物的位置。於本發明中，第一觸控電極條126與第二觸控電極條128可分別由第一透明層106以及第一金屬層109所構成，或者彼此互換。

此外，第一觸控電極條126與第二觸控電極條128可分別用於循序或分組循序傳送觸控驅動訊號與觸控感測訊號，即以單一條第一觸控電極條126或分為同一組之複數條第一觸控電極條126為單位循序傳送，此時單一條第二觸控電極條128或分為同一組之複數條第二觸控電極條128可因與第一觸控電極條126耦合而感應到觸控驅動訊號之變化，進而產生觸控感測訊號。於其他實施例中，觸控驅動訊號亦可傳送於第二觸控電極條128，而從第一觸控電極條126產生觸控感測訊號。

請參考第3圖。第一金屬層109可包括第二觸控電極條128。本實施例之各第二觸控電極條128可為網格狀。具體來說，各第二觸控電極條128可包括複數條沿著第二方向D2延伸之垂直金屬線130V以及複數條沿著第一方向D1延伸之水平金屬線130L，其中垂直金屬線130V可區分為複數 條第一垂直金屬線130Va與複數條第二垂直金屬線130Vb。各第二觸控電極條128之第一垂直金屬線130Va與水平金屬線130L交錯並連接，且各第二垂直金屬線130Vb僅與一部分之水平金屬線130L交錯並連接。值得一提的是，第二觸控電極條128於垂直第一基板102之一第三方向D3上並未與黑色矩陣118之開口118a重疊，即不與可顯示出畫面之像素區重疊。也就是說，黑色矩陣118於第三方向D3上遮蔽第一金屬層109之第二觸控電極條128，使得在設置第二觸控電極條128的情況下並不會影響各像素的開口率。進一步來說，分別沿著第二方向D2延伸之任兩相鄰之垂直金屬線130V之間距可大於或等於各開口118a於第一方向D1上之寬度，也就是說，任兩相鄰之垂直金屬線130V與任兩相鄰之水平金屬線130L可圍繞至少一個像素區。於其他實施例中，各第二觸控電極條亦可不為網格狀，且不包括沿著第一方向延伸之水平金屬線。也就是，各第二觸控電極條可僅包括複數條第一垂直金屬線，分別沿著第二方向延伸，並且，各第二觸控電極條之第一垂直金屬線130Va可透過不同的連接條彼此電性連接，以作為同一第二觸控電極條。舉例來說，第一金屬層可另包括複數條連接條，設置於周邊區內，並沿著不同第二方向之方向延伸，例如沿著第一方向延伸。或者，連接條可由第一金屬層以外之導電層所構成。

請參考第4圖。於本實施例中，第一透明層106可包括第一觸控電極條126。各第一觸控電極條126包括複數個電極部126a以及複數個連接部126b，電極部126a可呈矩陣方式排列且各連接部126b沿著第一方向D1延伸，並連接任兩相鄰之電極部126a。並且，連接部126b於第二方向D2上之寬度係小於電極部126a於第二方向D2上之寬度。請進一步參考第5圖，各電極部126a可包括複數條沿第二方向D2延伸之第一垂直透明線132Va與複數條沿第一方向D1延伸之第一水平透明線132La。第一垂直透明線132Va與第一水平透明線132La彼此交錯與連接。各連接部126b可包括複數條沿第二方向D2延伸之第二垂直透明線132Vb與複數條沿第一方向D1延伸之第二 水平透明線132Lb。第二垂直透明線132Vb與第二水平透明線132Lb彼此交錯與連接，其中第二水平透明線132Lb與一部分之第二垂直透明線132Vb於第三方向D3上被黑色矩陣118覆蓋，且另一部分之第二垂直透明線132Vb橫跨黑色矩陣118對應各連接部126b之開口118a。任兩相鄰之第一垂直透明線132Va之間距可小於各開口118a於第一方向D1上之寬度，且至少一條第一垂直透明線132Va與至少一條第二垂直透明線132Vb可橫跨各開口118a。請注意，在第4圖中，每一電極部126a在第一方向D1上包含4個開口118a之寬度，每一連接部126b在第一方向D1上包含4個開口118a之寬度。在第5圖中，每一電極部126a在第一方向D1上至少包含5個開口118a之寬度，每一連接部126b在第一方向D1上至少包含3個開口118a之寬度。然而本發明之電極部126a與連接部126b之間的寬度比例及其與開口118a之寬度比例並不以上述為限，亦可為其他類型，舉例來說，每一電極部126a在第一方向D1上可包含30個開口118a之寬度，每一連接部126a在第一方向D1上可包含50個開口118a之寬度，可依據實際需求而作相對應調整；同樣的，電極部126a與連接部126b在第二方向D2上的寬度亦不以上述為限，可依據實際需求而作相對應調整。以下各圖示為求清楚說明其相關之特徵，故在各圖示中採取適當寬度比例，後續不再於各圖中重複說明。

值得一提的是，本實施例之第一觸控電極條126不僅可作為觸控感測器124的一部分，還可作為共同電極。具體來說，本實施例之第一觸控電極條126於觸控時段時可用於傳輸觸控驅動訊號，且於不與觸控時段重疊之顯示時段可用於傳輸共同電壓，而作為共同電極。

請進一步參考第6圖。於本實施例之觸控感測器124中，各第二觸控電極條128設置於沿第一方向D1設置之任兩相鄰之電極部126a之間，進而與第一觸控電極條126之連接部126b交錯。各連接部126b設置於正對第二觸控電極條128之其中一者，且於第三方向D3上與第二觸控電極條128之其中此者重疊並絕緣。藉此，各第二觸控電極條128可與各連接部126b於 相交錯處形成互電容C。

請參考第7圖。第一透明層106可另包括複數個顯示電極136，設置於主動區100a內，且顯示電極136不與第一觸控電極條126相連接，並與第一觸控電極條126絕緣。具體來說，顯示電極136可呈矩陣排列，每一顯示電極136係設置於兩相鄰之第一觸控電極條126之間，藉此第一觸控電極條126可將顯示電極136彼此隔離。由於各第二觸控電極條128設置於沿第一方向D1設置之任兩相鄰之電極部126a之間，因此沿著第二方向D2設置之各顯示電極136於第三方向D3上與第二觸控電極條128之其中一者重疊。

於本實施例中，顯示電極136可作為共同電極，且第一金屬層109可選擇性另包括複數條第一連接線138，分別沿著第二方向D2延伸，並與第二觸控電極條128絕緣。第一連接線138係電性連接沿著第二方向D2設置之顯示電極136之至少兩者。換句話說，同一行之顯示電極136可透過至少一條第一連接線138彼此電性連接，使得作為共同電極之顯示電極136於顯示時段時可被電性連接至同一共同電壓。藉此，顯示電極136於顯示時段時不會處於浮接狀態，進而可避免內嵌式觸控顯示面板100顯示出不佳之畫面。其中，各第一連接線138於第二方向D2上之長度與電性連接任兩顯示電極136之第一連接線138的數量可依照實際設計方式來決定。

進一步來說，第一連接線138可僅橫跨單一連接部126b，因此僅與沿著第二方向D2設置之任兩相鄰之顯示電極136重疊並電性連接。藉此，沿著第二方向D2設置且設置於各連接部126b之兩側的顯示電極136可透過第一連接線138電性連接且可進一步被電性連接至周邊區100b之電路元件，例如：控制元件。並且，本實施例電性連接沿著第二方向D2設置之任兩相鄰之顯示電極136之第一連接線138的數量係為複數個，但不以此為限，而可為至少一個。於其他實施例中，第一連接線可橫跨至少兩個連接部，以與沿著第二方向設置之至少三個顯示電極重疊。並且，第一連接線可電性連接 沿著第二方向設置之至少三個顯示電極或此些顯示電極之彼此相鄰之至少兩者或不相鄰之至少兩者。此外，於其它實施例中，第一連接線138亦可沿著第一方向D1延伸，以電性連接沿著第一方向D1設置之顯示電極136之至少兩者，並與第二觸控電極條128絕緣。

請參考第8圖。第一金屬層109可另包括複數條第二連接線140，且第二連接線140於第三方向D3上可與電極部126a之至少一者重疊並電性連接。具體來說，第一絕緣層108可包括複數個第二穿孔108a，且第二連接線140之至少兩部分可透過第二穿孔108a之至少兩者電性連接至一電極部126a。由於第二連接線140係由金屬所構成，因此其電阻值小於由透明材料所構成之電極部126a，所以透過第二連接線140電性連接至一電極部126a可有效地降低該電極部126a的電阻值。於本實施例中，第二連接線140係沿著第一方向D1延伸，但本發明不限於此。於其他實施例中，第二連接線可以沿著第二方向D2延伸。

請參考第9圖至第11圖，以進一步說明第一觸控電極條126、第一連接線138與第二觸控電極條128之配置關係。雖然，第一連接線138與第二觸控電極條128皆由第一金屬層109所構成，但第一連接線138絕緣於第二觸控電極條128，而兩者皆可被黑色矩陣118遮蔽。為了將第一連接線138與第二觸控電極條128絕緣，第一連接線138不與第二觸控電極條138相接觸，而其間具有間隙。如此一來，設置於連接部126b正上方之一部分第一金屬層109可形成第一連接線138，而另一部分第一金屬層109仍可形成第二觸控電極條128之第一垂直金屬線130Va，使第二觸控電極條128可透過第一垂直金屬線130Va橫跨連接部126b。再者，第一絕緣層108可包括複數個第一穿孔108b，使得第一連接線138之至少一者可透過第一穿孔108b之至少兩者電性連接沿著第二方向D2設置之顯示電極136之至少兩者。

請參考第12圖，且一併參考第9圖。於本實施例中，內嵌式觸控顯示面板100可包括複數個顯示像素單元142。各顯示像素單元142係對應 內嵌式觸控顯示面板100用於顯示出畫面之單一顏色像素之結構，但不限於此。顯示像素單元142可包括複數個第一顯示像素單元142a、複數個第二顯示像素單元142b、與複數個第三顯示像素單元142c，其中位於不同區域的各顯示像素單元具有不同的結構，茲以各圖分別說明。

請參考第13圖，且一併參考第9圖及第12圖。第一顯示像素單元142a係對應各第二觸控電極條128橫跨各連接部126b之區域，且可包括第一透明層106以及第一金屬層109。具體來說，於各第一顯示像素單元142a內，第一透明層106可包括複數條第一透明線段132a，且第一金屬層109可包括一第一金屬線段130a。第一透明線段132a與第一金屬線段130a彼此絕緣。對應同一連接部126b之複數個第一顯示像素單元142a之第一透明線段132a係彼此電性連接。

此外，除了第一透明層106與第一金屬層109之外，各第一顯示像素單元142a可另包括半導體層疊104。各第一顯示像素單元142a之半導體層疊104可包括一像素控制元件，且像素控制元件可包括一薄膜電晶體TFT、一閘極線(圖未示)、一資料線(圖未示)、一第二透明層144以及一第二絕緣層146。各薄膜電晶體TFT鄰近閘極線與資料線交錯處設置，且包括一閘極G、一閘極絕緣層GI、一源極S以及一汲極D。閘極G連接至閘極線。於本實施例中，閘極G與閘極線可由第二金屬層107所形成。閘極絕緣層GI覆蓋於第二金屬層107與第一基板102上。並且，源極S電性連接至資料線。源極S、汲極D以及資料線可由第三金屬層105所形成，但不限於此。本發明之薄膜電晶體TFT之類型並不以上述為限，亦可為其他類型，例如為頂閘型低溫多晶矽(LTPS)薄膜電晶體。於本實施例中，各第一顯示像素單元142a之第二透明層144包括一像素電極PE，電性連接至薄膜電晶體TFT之汲極D。第二絕緣層146覆蓋於第三金屬層105、像素電極PE以及閘極絕緣層GI上。因此，像素電極PE可透過第二絕緣層146與第一透明層106之第一透明線段132a絕緣。並且，當內嵌式觸控顯示面板100進行顯示功能時，像素電極PE 與位於其上之第一透明線段132a之間的電壓差可形成橫向電場。本發明之半導體層疊104並不限於上述結構，亦可依據實際需求而作相對應調整，例如：像素電極可另具有狹縫，分別對應第一透明線段設置。或者，第二透明層可包括共同電極，且各第一顯示像素單元之第一透明線段可作為像素電極，電性連接至薄膜電晶體之汲極。此時，不同第一顯示像素單元之第一透明線段彼此絕緣。

請參考第14圖，且一併參考第9圖及第12圖。第二顯示像素單元142b係對應各電極部126a之區域，且此區域並不具有第二連接線140。因此，相較於第一顯示像素單元142a，各第二顯示像素單元142b不具有第一金屬層109，且可包括第一透明層106。具體來說，於各第二顯示像素單元142b內，第一透明層106可包括複數條第二透明線段132b，且對應各電極部126a之第二顯示像素單元142b之第二透明線段132b係彼此電性連接。第二顯示像素單元142b之第二透明線段132b形成複數個電極部126a，且第一透明線段132a與第二透明線段132b形成複數條第一觸控電極條126。

請參考第15圖，且一併參考第9圖及第12圖。各第三顯示像素單元142c係對應第二觸控電極條128與顯示電極136重疊的區域。各第三顯示像素單元142c包括第一金屬層109。具體來說，於各第三顯示像素單元142c內，第一金屬層109可包括一第二金屬線段130b，且對應同一第二觸控電極條128之第二金屬線段130b與第一金屬線段130a彼此電性連接，以形成該條第二觸控電極條128。

另外，各第三顯示像素單元142c另包括第一透明層106。具體來說，各第三顯示像素單元142c之第一透明層106包括複數條第三透明線段132c，並與第一透明線段132a以及第二透明線段132b絕緣。

請參考第16圖，且一併參考第9圖及第12圖。顯示像素單元142可另包括複數個第四顯示像素單元142d，各第四顯示像素單元142d係對應各第一連接線138與各連接部126b交錯的區域。各第四顯示像素單元142d 可包括第一透明層106與第一金屬層109。具體來說，於各第四顯示像素單元142d內，第一透明層106可包括複數條第四透明線段132d，且對應同一連接部126b之第四透明線段132d與第一透明線段132a係彼此電性連接，因此第四透明線段132d與第一透明線段132a形成複數個連接部126b，亦即可形成第二垂直透明線132Vb與第二水平透明線132Lb，並與對應於同一第一觸控電極條126之第二透明線段132b電性連接。並且，各第四顯示像素單元142d之第一金屬層109包括一第三金屬線段130c，與第一金屬線段130a絕緣。

請參考第17圖，且一併參考第9圖及第12圖。顯示像素單元142可另包括複數個第五顯示像素單元142e。各第五顯示像素單元142e對應第一連接線138與顯示電極136連接的區域。各第五顯示像素單元142e包括第一金屬層109以及第一透明層106。具體來說，各第五顯示像素單元142e之第一金屬層109包括一第四金屬線段130d，對應同一第一連接線138之第四金屬線段130d係與第三金屬線段130c電性連接，因此，第四金屬線段130d與第三金屬線段130c可形成複數個第一連接線138，且第四金屬線段130d與第二金屬線段130b絕緣。另外，各第五顯示像素單元142e之第一透明層106包括複數條第五透明線段132e。對應同一顯示電極136之第五透明線段132e係與第三透明線段132c電性連接。因此，第五透明線段132e與第三透明線段132c可形成複數個顯示電極136。再者，各第五顯示像素單元142e之第一絕緣層108具有第一穿孔108b，使第四金屬線段130d可透過第一穿孔108b與第五透明線段132e電性連接。

請參考第18圖，且一併參考第9圖及第12圖。顯示像素單元142可另包括複數個第六顯示像素單元142f。各第六顯示像素單元142f對應第二連接線140與電極部126a重疊的區域。各第六顯示像素單元142f包括第一金屬層109以及第一透明層106。具體來說，各第六顯示像素單元142f之第一金屬層109包括一第五金屬線段130e，且對應同一第二連接線140之第六 顯示像素單元142f之第一金屬層109之第五金屬線段130e互相電性連接而形成複數條第二連接線140。並且，各第六顯示像素單元142f之第一透明層106包括複數條第六透明線段132f，與對應同一電極部126a之第二顯示像素單元142b之第二透明線段132b電性連接，並且對應同一第一觸控電極條126之電極部126a與連接部126b之第一顯示像素單元142a所對應之第一透明線段132a、第二顯示像素單元142b所對應之第二透明線段132b、第四顯示像素單元142d所對應之第四透明線段132d及第六顯示像素單元142f所對應之第六透明線段132f係互相電性連接。第六顯示像素單元142f之第一絕緣層108具有第二穿孔108a，使得第五金屬線段130e可透過第二穿孔108a電性連接至第六透明線段132f。

由於第二顯示像素單元142b、第三顯示像素單元142c、第四顯示像素單元142d、第五顯示像素單元142e與第六顯示像素單元142f皆包含有半導體層疊104，且其結構係與第一顯示像素單元142a之半導體層疊104相同，因此在此不多作贅述。

於其他實施例中，第一金屬層可不包括第二連接線，因此顯示像素單元亦可不包括第六顯示像素單元，如第19圖所示。此時，第一觸控電極條126係由第一顯示像素單元142a、第二顯示像素單元142b與第三顯示像素單元142c之第一透明層所形成。

本發明之內嵌式觸控顯示面板之結構並不以上述實施例為限。下文將繼續揭示本發明之其它實施例或變化形，然為了簡化說明並突顯各實施例或變化實施例之間的差異，下文中使用相同標號標注相同元件，並不再對重複部分作贅述。

請參考第20圖，其顯示第二實施例之內嵌式觸控顯示面板200。相較於第一實施例，本實施例之內嵌式觸控顯示面板200之各第二觸控電極條202僅包括沿著第二方向延伸之垂直金屬線208。並且，各第二觸控電極條202之垂直金屬線208可透過不同的連接條204彼此電性連接。舉例來說， 第一金屬層109可另包括複數條連接條204，設置於周邊區100b內，並沿著不同第二方向D2之方向延伸，例如沿著第一方向D1延伸。於其他實施例中，連接條可由第一金屬層以外之導電層所構成。或者，第一金屬層可另包括金屬線，設置於主動區內透過黑色矩陣118遮蔽，並沿著不同第二方向之方向延伸，以連接各第二觸控電極條之垂直金屬線。

綜上所述，本發明之觸控感測器可設置於顯示面板中，因此並不需額外的觸控面板黏貼於顯示面板上。並且，觸控感測器之第一觸控電極條與第二觸控電極條可分別由第一透明層與第一金屬層所構成，因此並不需穿孔來連接形成第一觸控電極條或第二觸控電極條，進而可降低製程的複雜度。再者，當顯示電極為共同電極時，顯示電極可透過由第一金屬層所構成之第一連接線電性連接，使得顯示電極可被電性連接至同一共同電壓，進而可避免內嵌式觸控顯示面板顯示出不佳之畫面。

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。

124‧‧‧觸控感測器

126‧‧‧第一觸控電極條

126a‧‧‧電極部

126b‧‧‧連接部

128‧‧‧第二觸控電極條

130V‧‧‧垂直金屬線

130Va‧‧‧第一垂直金屬線

130Vb‧‧‧第二垂直金屬線

130L‧‧‧水平金屬線

C‧‧‧互電容

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

D3‧‧‧第三方向

Claims (22)

1. 一種內嵌式觸控顯示面板，包括：一第一基板；一半導體層疊，設置於該第一基板上方，且該半導體層疊包含複數個像素控制元件；一透明層，設置於該半導體層疊上方，且該透明層包括複數條第一觸控電極條，分別沿著一第一方向延伸；一絕緣層，設置於該透明層上方；以及一金屬層，設置於該絕緣層上方，且該金屬層包括複數條第二觸控電極條，沿著不同於該第一方向之一第二方向延伸，且該等第一觸控電極條與該等第二觸控電極條相交錯並絕緣。
2. 如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該等第一觸控電極條之每一者包括複數個電極部以及複數個連接部，且該等連接部之每一者連接兩相鄰之該等電極部，該等連接部之每一者於該第二方向之寬度小於該等電極部之每一者之寬度。
3. 如請求項2所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該等連接部之每一者設置於正對該等第二觸控電極條之其中一者，且於垂直該第一基板之一第三方向上與該等第二觸控電極條之其中該者重疊並絕緣。
4. 如請求項2所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該金屬層包括複數條第一連接線，且該等第一連接線之每一者於垂直該第一基板之一第三方向上與該等電極部之至少一者重疊並電性連接。
5. 如請求項4所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該絕緣層包括複數個第一穿 孔，且該等第一連接線之每一者透過該等第一穿孔之至少兩者電性連接該等電極部之該至少一者。
6. 如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該等第一觸控電極條之至少一者，於一觸控時段時用於傳輸一觸控訊號，且於一顯示時段時用於傳輸一共同電壓。
7. 如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該等第二觸控電極條之每一者包括複數條金屬線，彼此交錯與連接。
8. 如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該等第二觸控電極條之每一者包括複數條金屬線，分別沿著該第二方向延伸，並彼此電性連接。
9. 如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該透明層另包括複數個顯示電極，且沿著該第二方向設置之該等顯示電極於垂直該第一基板之一第三方向上與該等第二觸控電極條之其中一者重疊。
10. 如請求項9所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該金屬層另包括複數條第二連接線，分別沿著該第二方向延伸，並與該等第二觸控電極條絕緣，且該等第二連接線之每一者電性連接該等顯示電極之至少兩者。
11. 如請求項10所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該絕緣層包括複數個第二穿孔，且該等第二連接線之每一者透過該等第二穿孔之至少兩者電性連接沿著該第二方向設置之該等顯示電極之該至少兩者。
12. 如請求項9所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該金屬層另包括複數條第一連接線，分別沿著該第一方向延伸，並與該等第二觸控電極條絕緣，且 該等第一連接線之每一者電性連接該等顯示電極之至少兩者。
13. 如請求項9所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該等顯示電極之至少一者於一顯示時段時電性連接至一共同電壓。
14. 如請求項1所述之內嵌式觸控顯示面板，另包括一黑色矩陣設置於該金屬層上方，其中該黑色矩陣於垂直該第一基板之一第三方向上遮蔽該金屬層。
15. 如請求項14所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該黑色矩陣具有複數個開口，且該等第二觸控電極條之每一者包括複數條金屬線，分別沿著該第二方向延伸並彼此電性連接，其中任兩相鄰之該等金屬線之間距大於或等於該等開口之每一者於該第一方向上之寬度。
16. 如請求項14所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該黑色矩陣具有複數個開口，且該等第一觸控電極條之每一者包括複數條透明線，沿著該第二方向延伸，其中任兩相鄰之該等透明線之間距小於該等開口之每一者於該第一方向上之寬度。
17. 一種包含一透明層與一金屬層之內嵌式觸控顯示面板，該內嵌式觸控顯示面板包括：複數個第一顯示像素單元，該等第一顯示像素單元之每一者包括一第一透明線段設置於該透明層內，以及一第一金屬線段設置於該金屬層內；複數個第二顯示像素單元，該等第二顯示像素單元之每一者包括一第二透明線段設置於該透明層內；以及 複數個第三顯示像素單元，該等第三顯示像素單元之每一者包括一第二金屬線段設置於該金屬層內；其中該等第一透明線段與該等第二透明線段形成複數條第一觸控電極條，分別沿著一第一方向延伸；其中該等第一金屬線段與該等第二金屬線段形成複數條第二觸控電極條，分別沿著不同於該第一方向之一第二方向延伸，且該等第一觸控電極條與該等第二觸控電極條相交錯並絕緣。
18. 如請求項17所述之內嵌式觸控顯示面板，另包括複數個第四顯示像素單元，該等第四顯示像素單元之每一者包括一第四透明線段設置於該透明層內，以及一第三金屬線段設置於該金屬層內，該等第四透明線段係與該等第一觸控電極條電性連接，而該等第三金屬線段係絕緣於該等第二觸控電極條。
19. 如請求項18所述之內嵌式觸控顯示面板，另包括複數個第五顯示像素單元，其中該等第三顯示像素單元之每一者另包括一第三透明線段設置於該透明層內，且該等第五顯示像素單元之每一者包括一第五透明線段設置於該透明層內，該等第三透明線段與該等第五透明線段形成複數個顯示電極。
20. 如請求項19所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該等第五顯示像素單元之每一者另包括一第四金屬線段設置於該金屬層內，且該等第三金屬線段與該等第四金屬線段形成複數條第一連接線，與該等第二觸控電極條絕緣，其中該等第一連接線之每一者電性連接沿著該第二方向設置之該等顯示電極之至少兩者。
21. 如請求項18所述之內嵌式觸控顯示面板，其中該等第一透明線段與該等第四透明線段形成複數個連接部，該等第二透明線段形成複數個電極部，且該等連接部之每一者沿著該第一方向連接兩相鄰之電極部，該等連接部之每一者於該第二方向之寬度小於該等電極部之每一者之寬度。
22. 如請求項21所述之內嵌式觸控顯示面板，另包括複數個第六顯示像素單元，該等第六顯示像素單元之每一者包括一第五金屬線段設置於該金屬層內，且該等第五金屬線段形成複數條第二連接線，其中該等第二連接線與該等電極部之至少一者重疊並電性連接。