TWI622913B

TWI622913B - 觸控顯示面板

Info

Publication number: TWI622913B
Application number: TW106120761A
Authority: TW
Inventors: 邱孝豪; 簡鈺峰
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2017-06-21
Filing date: 2017-06-21
Publication date: 2018-05-01
Also published as: TW201905655A; CN107479756B; CN107479756A

Abstract

一種觸控顯示面板，包括顯示面板以及觸控電極層。顯示面板包含多個子畫素單元。觸控電極層位於顯示面板上，其中觸控電極層包括多個觸控電極，每一觸控電極包括多個單元區域，多個單元區域中的一者與多個子畫素單元中的一者於垂直投影方向上相重疊，每一單元區域包括多個狹縫區域，每一狹縫區域內具有至少一狹縫。

Description

觸控顯示面板

本發明是有關於一種顯示面板，且特別是有關於一種觸控顯示面板。

在現今之資訊社會下，人們對電子產品之依賴性與日俱增。為了達到更便利、體積更輕巧化以及更人性化的目的，許多資訊產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置，轉變為使用觸控面板作為輸入裝置，其中同時具有觸控與顯示功能的觸控顯示面板更是成為現今最流行的產品之一。

根據觸控面板與顯示面板的配置關係，觸控顯示面板可大致上區分為外貼式（out-cell）、整合式（on-cell）與內嵌式（in-cell）三種。在現有外貼式與整合式的觸控顯示面板中，觸控電極通常具有狹縫以改善目視菱格紋現象。然而，觸控電極具有狹縫卻使得觸控顯示面板在不同位置處的光穿透度產生差異，進而導致顯示畫面發生顯示不均（Mura）的現象。

本發明提供一種觸控顯示面板，其有助於改善畫面顯示不均的問題。

本發明的觸控顯示面板包括顯示面板及觸控電極層。顯示面板包含多個子畫素單元。觸控電極層位於顯示面板上，其中觸控電極層包括多個觸控電極，每一觸控電極包括多個單元區域，多個單元區域中的一者與多個子畫素單元中的一者於垂直投影方向上相重疊，每一單元區域包括多個狹縫區域，每一狹縫區域內具有至少一狹縫。

基於上述，在本發明的觸控顯示面板中，透過位於顯示面板上的觸控電極層所包含的多個單元區域中的一者與顯示面板所包含的多個子畫素單元中的一者於垂直投影方向上相重疊，每一單元區域包括其內各具有至少一狹縫的多個狹縫區域，藉此與習知觸控顯示面板相比，本發明的觸控顯示面板在不同位置的光穿透度差異得以降低，因而有助於改善畫面顯示不均的問題，使得本發明的觸控顯示面板具有良好的顯示品質。

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

圖1是依照本發明的一實施方式的觸控顯示面板的剖面示意圖。圖2是圖1中的一實施方式的觸控電極層與元件層的配置關係的局部上視示意圖。圖3是圖2中的一實施方式的元件層之對應區域K的上視示意圖。圖4是圖2中的一實施方式的觸控電極層之對應區域K的上視示意圖。圖5是圖4中的一實施方式的狹縫區域R1的放大圖。

請參照圖1，觸控顯示面板10包括顯示面板100以及觸控電極層140，其中觸控電極層140位於顯示面板100上。詳細而言，在本實施方式中，觸控顯示面板10例如是外貼式（out-cell）觸控顯示面板、整合式（on-cell）觸控顯示面板或單片玻璃式（One Glass Solution，OGS）觸控顯示面板。外貼式觸控顯示面板例如將一完整且獨立的觸控模組與顯示面板結合。整合式觸控顯示面板例如在顯示面板的上基板的外側配置觸控電極層再覆蓋保護基材，而單片式觸控顯示面板例如在保護基材的內側形成觸控電極層，再將保護基材與顯示面板結合。

在本實施方式中，顯示面板100例如包括畫素陣列基板110、對向基板120以及顯示介質130。詳細而言，在本實施方式中，畫素陣列基板110可包括基板112、配置於基板112上的元件層114，而元件層114所包括的多個子畫素單元U。基板112的材質例如是玻璃、石英、有機聚合物或是金屬等等。

請同時參照圖1至圖3，元件層114包括多個子畫素單元U，陣列排列於基板112上。詳細而言，在本實施方式中，每一子畫素單元U例如包括主動元件T、畫素電極P、掃描線SL以及資料線DL。於一實施例中，每三個子畫素單元U例如可構成元件層114中的一個畫素單元，但不限於此。另外，在本實施方式中，每一子畫素單元U的形狀例如為長方形，且每一子畫素單元U可具有寬度A。值得一提的是，由圖2及圖3可知，對應區域K的元件層114包括一個子畫素單元U。在本實施方式中，子畫素單元U可為任何所屬領域中具有通常知識者所周知的任一子畫素單元，故本文中省略繪示主動元件T、掃描線SL以及資料線DL等的詳細結構，此外，圖3所繪示的畫素電極P僅是作為畫素電極P的例示，而非用以限制畫素電極P的結構。

請參照圖3，主動元件T可電性連接於掃描線SL以及資料線DL。在本實施方式中，主動元件T例如可為薄膜電晶體，其包括閘極、通道層、汲極以及源極，其中閘極與源極以及汲極之間具有閘極絕緣層，而閘極絕緣層與源極以及汲極之間具有通道層。畫素電極P可電性連接於主動元件T。在本實施方式中，畫素電極P的材質例如包括透明金屬氧化物導電材料，其例如是（但不限於）：銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或是上述至少二者之堆疊層。掃描線SL的延伸方向與資料線DL的延伸方向不相同，較佳的是掃描線SL的延伸方向與資料線DL的延伸方向實質垂直。此外，掃描線SL與資料線DL是位於不相同的膜層且彼此電性絕緣。基於導電性的考量，掃描線SL以及資料線DL可使用金屬材料。然而，本發明並不限於此，在其他實施方式中，掃描線SL以及資料線DL也可以使用例如（但不限於）：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物等的其他導電材料，或是金屬材料與前述其它導電材料的堆疊層。

由圖1可知，對向基板120與畫素陣列基板110對向設置。對向基板120可以是任何所屬領域中具有通常知識者所周知用於觸控顯示面板的任一對向基板。舉例來說，在一實施方式中，對向基板120例如可包括空白基板及位於空白基板上的元件層。舉例來說，在一實施方式中，對向基板120包括的所述元件層例如可包括彩色濾光層、波長轉換層、遮光圖案層、對向電極層或其組合，然不限於此，可視需求調整與變化。

由圖1可知，顯示介質130位於畫素陣列基板110與對向基板120之間。在本實施方式中，顯示介質130可為液晶材料。換言之，觸控顯示面板10可為觸控液晶顯示面板。然而，本發明並不限於此。在其他實施方式中，顯示介質130亦可以是其他的顯示材料，例如有機發光材料（organic light emitting material）、無機發光二極體材料（inorganic light emitting material）、電泳顯示材料（electrophoretic display material）或是電漿顯示材料（plasma display material）。因此，觸控顯示面板10亦可以是觸控有機發光顯示面板、觸控無機發光顯示面板、觸控電泳顯示面板或觸控電漿顯示面板。詳細的顯示材料與面板結構為任何所屬領域中具有通常知識者所熟知，因此本文中省略相關描述。

請參照圖2，在本實施方式中，觸控電極層140包括至少一觸控串列L1及至少一觸控串列L2。觸控串列L1的延伸方向與觸控串列L2的延伸方向不相同，較佳的是觸控串列L1的延伸方向與觸控串列L2的延伸方向實質垂直。另外，觸控串列L1與觸控串列L2之間彼此電性絕緣。

詳細而言，在本實施方式中，觸控串列L1包括多個觸控電極TP以及多個橋接部B1，且各個橋接部B1分別電性連接於二相鄰的觸控電極TP；以及觸控串列L2包括多個觸控電極TP以及多個橋接部B2，且各個橋接部B2分別電性連接於二相鄰的觸控電極TP。也就是說，在本實施方式中，觸控電極層140包括多個觸控電極TP。值得一提的是，雖然圖2中揭示一條觸控串列L1與一條觸控串列L2，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，觸控串列L1及觸控串列L2的數量也可為多個，端視實際面板尺寸大小而定。

請同時參照圖1及圖2，觸控電極層140中的每一觸控電極TP於垂直投影方向上與顯示面板100中的多個子畫素單元U完全重疊。在本文中，所述垂直投影方向定義為基板112的法線方向。在本文中，完全重疊的定義如下：若第一物件與第二物件完全重疊，則表示第一物件的垂直投影完全位於第二物件的垂直投影內或重合。進一步而言，請同時參照圖2至圖4，對應區域K的元件層114包括一個子畫素單元U，而對應區域K的觸控電極層140包括一個單元區域X。也就是說，在本實施方式中，一個單元區域X會與一個子畫素單元U於垂直投影方向上相重疊。詳細而言，在本實施方式中，單元區域X與相對應的子畫素單元U設置可為完全重疊。如前文所述，每一觸控電極TP於垂直投影方向上與多個子畫素單元U完全重疊，故每一觸控電極TP包括多個單元區域X。

另一方面，每一單元區域包括多個狹縫區域，每一狹縫區域內具有至少一狹縫。在本實施方式中，當每三個子畫素單元U例如可構成元件層114中的一個畫素單元時，每一單元區域X例如包括三個狹縫區域R1~R3，其中狹縫區域R1內例如可具有狹縫S1、狹縫區域R2內具有狹縫S2及狹縫區域R3內具有狹縫S3。於另一實施例中，當每四個子畫素單元U例如可構成元件層114中的一個畫素單元時，每一單元區域X例如包括四個狹縫區域(圖中未示)。換言之，當每N個子畫素單元U例如可構成元件層114中的一個畫素單元時，每一單元區域X例如包括N個狹縫區域。然而，本發明並不限於此。在其他實施方式中，每一單元區域X所包括的狹縫區域的個數，也可以視單元區域X及狹縫區域之間的相對尺寸關係進行調整。在本實施方式中，狹縫S1具有延伸方向d1、狹縫S2具有延伸方向d2、且狹縫S3具有延伸方向d3。另外，在本實施方式中，每一單元區域X的形狀可為長方形，狹縫區域R1~R3中的每一者的形狀可為正方形。然而，本發明並不限於此。在其他實施方式中，狹縫區域R1~R3中的每一者的形狀也可為長方形。以下，將更根據圖5對狹縫區域R1~R3的設計細節進行說明。值得一提的是，圖5是以狹縫區域R1為例進行說明，而根據以下關於狹縫區域R1的描述，任何所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，狹縫區域R2及狹縫區域R3的細節。

請同時參照圖4及圖5，在本實施方式中，狹縫區域R1具有相對設置的側邊RS1和側邊RS2，以及相對設置的側邊RS3和側邊RS4。詳細而言，在本實施方式中，狹縫區域R1的側邊RS1~RS4具有相同的長度a，且狹縫區域R1的對角線長度為c，其中a及c即滿足以下關係式：c=a×√2。另一方面，在本實施方式中，側邊RS1~RS4的長度a與子畫素單元U的寬度A相同。然而，本發明並不限於此。在其他實施方式中，長度a也可大於或小於寬度A。具體而言，只要長度a與寬度A滿足以下關係式：a=A(1±10%)，即落入本發明的範疇。

在本實施方式中，狹縫S1的邊緣不超出狹縫區域R1的邊緣。另外，在本實施方式中，狹縫S1的長度b與狹縫區域R1的對角線長度c可滿足以下關係式：b＞0.5c。也就是說，在本實施方式中，狹縫S1的長度b至少要比對角線長度c的一半還大。

另外，在本實施方式中，狹縫S1的延伸方向d1與側邊RS1的延伸方向d4之間具有一夾角ɵ。詳細而言，在本實施方式中，夾角ɵ例如為45度。然而，本發明並不限於此。在其他實施方式中，根據實際上對產品設計的需求，夾角ɵ可在大於0度與小於90度之間進行調整，當夾角ɵ介於0度與90度之間，可避免狹縫S1係垂直或平行於掃描線SL或資料線DL其中之一，以減緩顯示畫面發生顯示不均（Mura）的現象。另外，雖然夾角ɵ是由狹縫S1的延伸方向d1與側邊RS1的延伸方向d4所定義，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，夾角ɵ也可是由狹縫S1的延伸方向d1與側邊RS2的延伸方向所定義，或者是由狹縫S1的延伸方向d1與側邊RS3的延伸方向所定義，或者是由狹縫S1的延伸方向d1與側邊RS4的延伸方向所定義。也就是說，夾角ɵ可由狹縫S1的延伸方向d1與狹縫區域R1的側邊RS1~RS4中的一者的延伸方向所定義。

另外，在本實施方式中，狹縫S1的形狀例如呈條形。然而，本發明並不限於此。在其他實施方式中，狹縫S1的形狀也可例如呈弧狀、針狀、橢圓狀、多邊形狀、樹枝狀、或波浪狀。

另外，基於上述針對狹縫區域R1的描述，任何所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，狹縫S2的延伸方向d2與狹縫區域R2之四個側邊中的一者的延伸方向之間以及狹縫S3的延伸方向d3與狹縫區域R3之四個側邊中的一者的延伸方向之間分別會具有一夾角。進一步而言，在本實施方式中，狹縫S1的延伸方向d1與側邊RS1的延伸方向d4之間的夾角ɵ、狹縫S2的延伸方向d2與狹縫區域R2之其中一側邊的延伸方向之間的夾角、和狹縫S3的延伸方向d3與狹縫區域R3之其中一側邊的延伸方向之間的夾角例如是彼此相同的。在本實施方式中，狹縫S2的延伸方向d2與狹縫區域R2之其中一側邊的延伸方向之間的夾角例如為45度、以及狹縫S3的延伸方向d3與狹縫區域R3之其中一側邊的延伸方向之間的夾角例如為45度。在本實施方式中，狹縫S1~S3的延伸方向d1~d3與狹縫區域R1~R3中的一者的其中一側邊的延伸方向之間具有相同的夾角。另外，在本實施方式中，夾角ɵ也可由狹縫S1的延伸方向d1與狹縫區域R2或狹縫區域R3之其中一側邊的延伸方向所定義。

值得說明的是，發明人發現在觸控顯示面板10中，透過觸控電極層140所包含的多個單元區域X中的一者與顯示面板100所包含的多個子畫素單元U中的一者於垂直投影方向上相重疊，每一單元區域X例如包括狹縫區域R1~R3，且狹縫區域R1~R3可分別具有狹縫S1~S3，藉此與習知觸控顯示面板相比，觸控顯示面板10在不同位置處的光穿透度差異得以降低，因而有助於改善畫面顯示不均的問題，使得觸控顯示面板10具有良好的顯示品質。

另外，由圖2可知，鄰近每一觸控電極TP邊緣的多個子畫素單元U與對應的觸控電極TP之鄰近邊緣的部分於垂直投影方向上不完全重疊。也就是說，完整的子畫素單元並不會與觸控電極TP之鄰近邊緣的部分有完全重疊。基於此，在觸控電極TP之鄰近邊緣的部分中，可根據與對應的子畫素單元U所重疊的面積來決定設置或不設置狹縫。詳細而言，基於上述針對狹縫區域R1~R3的描述，任何所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，若觸控電極TP之鄰近邊緣的部分與對應的子畫素單元U所重疊的面積足夠劃分出狹縫區域，則可設置狹縫。

另外，在圖4及圖5的實施方式中，狹縫S1的延伸方向d1、狹縫S2的延伸方向d2和狹縫S3的延伸方向d3例如彼此相平行。也就是說，狹縫區域R1、R2、R3內各具有一個狹縫S1、S2、S3，且兩相鄰的狹縫區域內的狹縫的延伸方向例如彼此相平行。然而，本發明並不限於此。以下，將參照圖6對其他變化態樣進行詳細說明。在此必須說明的是，下述實施方式沿用了前述實施方式的元件符號與部分內容，其中採用相同或相似的符號來表示相同或相似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施方式，下述實施方式不再重複贅述。

圖6是圖2中的另一實施方式的觸控電極層之對應區域K的上視示意圖。圖6的實施方式與上述圖4的實施方式相似，因此以下，將僅針對彼此之間的主要差異進行說明。

請參照圖6，在本實施方式中，在區域K中，狹縫S1的延伸方向d1與狹縫S2的延伸方向d2彼此相交錯，以及狹縫S2的延伸方向d2與狹縫S3的延伸方向d3彼此相交錯。換言之，狹縫區域R1、R2、R3內可各具有一個狹縫S1、S2、S3，且兩相鄰的狹縫區域內的狹縫的延伸方向例如彼此相交錯。也就是說，在觸控顯示面板10中，狹縫S1~S3的延伸方向d1~d3的方位可不完全相同，只要狹縫S1~S3的延伸方向d1~d3與狹縫區域R1~R3中的一者的其中一側邊的延伸方向之間具有相同的夾角即可，以降低不同位置處的光穿透度之差異。詳細而言，在本實施方式中，狹縫S1的延伸方向d1的方位與狹縫S3的延伸方向d3的方位相同，而狹縫S2的延伸方向d2的方位與狹縫S1的延伸方向d1的方位和狹縫S3的延伸方向d3的方位不相同。

另外，在圖4及圖5的實施方式中，狹縫區域R1~R3內分別具有一個狹縫（即狹縫S1、狹縫S2、狹縫S3）。然而，本發明並不限於此。在其他實施方式中，狹縫區域R1~R3內分別可具有多個狹縫。以下，將參照圖7對其他變化態樣進行詳細說明。在此必須說明的是，下述實施方式沿用了前述實施方式的元件符號與部分內容，其中採用相同或相似的符號來表示相同或相似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施方式，下述實施方式不再重複贅述。

圖7是圖2中的另一實施方式的觸控電極層之對應區域K的上視示意圖。圖7的實施方式與上述圖4的實施方式相似，因此以下，將僅針對彼此之間的主要差異進行說明。

請參照圖7，在本實施方式中，在區域K中，狹縫區域R1內具有彼此相互交錯的狹縫S1和狹縫S4，狹縫區域R2內具有彼此相互交錯的狹縫S2和狹縫S5，且狹縫區域R3內具有彼此相互交錯的狹縫S3和狹縫S6。也就是說，在本實施方式中，狹縫區域R1~R3內分別具有兩個狹縫且彼此互相交錯。

另一方面，根據前文針對狹縫S1~S3的延伸方向d1~d3的描述，任何所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，狹縫S4~S6的延伸方向與狹縫區域R1~R3中的一者的其中一側邊的延伸方向之間所具有的夾角會和狹縫S1~S3的延伸方向d1~d3與狹縫區域R1~R3中的一者的其中一側邊的延伸方向之間所具有的夾角實質相同，以降低不同位置處的光穿透度之差異。

值得說明的是，發明人發現在觸控顯示面板10中，透過觸控電極層140所包含的多個單元區域X中的一者與顯示面板100所包含的多個子畫素單元U中的一者於垂直投影方向上相重疊，每一單元區域X包括狹縫區域R1~R3，且狹縫區域R1~R3分別具有多個狹縫，例如兩個狹縫，藉此與習知觸控顯示面板相比，觸控顯示面板10在不同位置處的光穿透度差異得以降低，因而有助於改善畫面顯示不均的問題，使得觸控顯示面板10具有良好的顯示品質。

綜上所述，在本發明的觸控顯示面板中，透過位於顯示面板上的觸控電極層所包含的多個單元區域中的一者與顯示面板所包含的多個子畫素單元中的一者於垂直投影方向上相重疊，每一單元區域包括其內具有至少一狹縫的多個狹縫區域，藉此與習知觸控顯示面板相比，本發明的觸控顯示面板在不同位置處的光穿透度差異得以降低，因而有助於改善畫面顯示不均的問題，使得本發明的觸控顯示面板具有良好的顯示品質。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧觸控顯示面板

100‧‧‧顯示面板

110‧‧‧畫素陣列基板

112‧‧‧基板

114‧‧‧元件層

120‧‧‧對向基板

130‧‧‧顯示介質

140‧‧‧觸控電極層

a、b‧‧‧長度

A‧‧‧寬度

B1、B2‧‧‧橋接部

c‧‧‧對角線長度

d1、d2、d3、d4‧‧‧延伸方向

DL‧‧‧資料線

K‧‧‧區域

L1、L2‧‧‧觸控串列

P‧‧‧畫素電極

R1、R2、R3‧‧‧狹縫區域

RS1、RS2、RS3、RS4‧‧‧側邊

S1、S2、S3、S4、S5、S6‧‧‧狹縫

SL‧‧‧掃描線

T‧‧‧主動元件

TP‧‧‧觸控電極

U‧‧‧子畫素單元

X‧‧‧單元區域

θ‧‧‧夾角

圖1是依照本發明的一實施方式的觸控顯示面板的剖面示意圖。圖2是圖1中的一實施方式的觸控電極層與元件層的配置關係的局部上視示意圖。圖3是圖2中的一實施方式的元件層之對應區域K的上視示意圖。圖4是圖2中的一實施方式的觸控電極層之對應區域K的上視示意圖。圖5是圖4中的一實施方式的狹縫區域R1的放大圖。圖6是圖2中的另一實施方式的觸控電極層之對應區域K的上視示意圖。圖7是圖2中的另一實施方式的觸控電極層之對應區域K的上視示意圖。

Claims

一種觸控顯示面板，包括：一顯示面板，包含多個子畫素單元；以及一觸控電極層，位於所述顯示面板上，其中所述觸控電極層包括多個觸控電極，每一觸控電極包括多個單元區域，所述多個單元區域中的一者與所述多個子畫素單元中的一者於一垂直投影方向上相重疊，每一單元區域包括多個狹縫區域，每一狹縫區域內具有至少一狹縫，其中每一子畫素單元的形狀為長方形，每一單元區域的形狀為長方形，每一狹縫區域的形狀為正方形。
如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示面板，其中每一狹縫的邊緣不超出其對應的所述狹縫區域的邊緣。
如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示面板，其中每一狹縫區域的側邊的長度為a，每一子畫素單元的寬度為A，且a=A(1±10%)。
如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示面板，其中每一狹縫區域的對角線長度為c，每一狹縫的長度為b，且b>0.5c。
如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示面板，其中在每一單元區域中，每一狹縫的延伸方向與所述多個狹縫區域中的一者的其中一側邊的延伸方向之間具有一夾角，其中所述夾角大於0度且小於90度。
如申請專利範圍第5項所述的觸控顯示面板，其中所述夾角為45度。
如申請專利範圍第5項所述的觸控顯示面板，其中在同一個單元區域中，每一狹縫的延伸方向與所述側邊的延伸方向之間具有相同的夾角。
如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示面板，其中每一狹縫區域內具有所述至少一狹縫的數目為一個狹縫，且兩相鄰的狹縫區域內的狹縫的延伸方向彼此相交錯。
如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示面板，其中每一狹縫區域內具有所述至少一狹縫的數目為一個狹縫，且兩相鄰的狹縫區域內的狹縫的延伸方向彼此相平行。
如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示面板，其中每一狹縫區域內具有所述至少一狹縫的數目為兩個狹縫且所述兩個狹縫彼此互相交錯。
如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示面板，其中所述顯示面板包含：一畫素陣列基板，包括所述多個子畫素單元；一對向基板，與所述畫素陣列基板對向設置；以及一顯示介質，位於所述畫素陣列基板與所述對向基板之間。