TWI628574B - 觸控型顯示面板及其短路修復方法 - Google Patents

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Abstract

一種觸控型顯示面板及其短路修復方法。觸控型顯示面板中，每個觸控電極配有至少兩條觸控驅動線，用來連接這至少兩條觸控驅動線的一連接線則在該觸控電極的兩側。藉由此顯示面板及其短路修復方法，即使在短路修復後，仍可縮減觸控驅動線的電阻值改變 ，使得觸控效能得以維持。

Description

觸控型顯示面板及其短路修復方法
本發明係關於一種顯示裝置的顯示面板，特別是一種內部設置觸控電極的顯示裝置的觸控型顯示面板及其短路修復方法。
隨著一直在進步的資訊導向社會，對於用來顯示影像的顯示裝置的各式各樣需求也一直增多。目前採用的顯示裝置類型例如有液晶顯示器（LCD）、電漿顯示面板（PDP）、有機發光二極體顯示裝置（OLED）。
這些顯示裝置中的LCD包含有薄膜電晶體的一陣列基板、有一彩色濾光片和/或一黑色矩陣的一上基板以及製作在陣列基板與上基板之間的一液晶材料層，此液晶層內的排列方向可藉由畫素區域內的兩個電極之間所施加的電場來調整，從而調整光穿透度。藉此，得以顯示影像。
LCD的顯示面板定義有一主動區域AA和一非主動區域NA。主動區域AA提供影像給使用者，非主動區域NA則是主動區域 AA的周圍區域。通常製造顯示面板的方式是將作為陣列基板的一第一基板與作為上基板的一第二基板接合。在陣列基板上，製作有薄膜電晶體以及定義有畫素區域。在上基板上，製作有一黑色矩陣和/或一彩色濾光層。
有薄膜電晶體形成在上頭的陣列基板或第一基板包含多條閘極線GL以及多條資料線DL，閘極線GL沿一第一方向延伸，資料線DL沿正交於第一方向的一第二方向延伸，每一個畫素區域P是由一條閘極線和一條資料線定義出來的。一個畫素區域 P中，形成有一或多個薄膜電晶體，每個薄膜電晶體的閘極或源極可連接至一閘極線和一資料線。
陣列基板或第一基板在非主動區域內或面板外部也包含一閘極驅動器（驅動電路）或一資料驅動電路，以提供驅動每一個畫素所需要的閘極訊號和資料訊號給每一個閘極線和資料線。
具體來說，在顯示面板的非主動區域內可製作用來提供電壓訊號、時脈訊號等的各式各樣的訊號線。在某些例子中，可製作內建於面板的GIP（gate-in-panel）型閘極驅動電路。
同時，近年來，顯示面板通常都有觸控功能，可以感測觸控筆或使用者的手指所提供的觸控輸入。目前已發展出將獨立備製成的觸控螢幕安裝在其上的顯示面板、內建觸控的顯示面板以及其他類似的面板。內建觸控的顯示面板是將觸控識別所需要的觸控電極等內建於顯示面板中。
同時，內建觸控的顯示面板中發生短路缺陷，即連接該觸控電極與一觸控驅動器的一條觸控驅動線與其對應的觸控電極以外的一觸控電極發生短路。
在此情況下，發生短路缺陷的觸控電極兩側的觸控驅動線可被修復。已修復的觸控驅動線的電阻值會改變，可能會導致觸控效能變差。
本發明的其中一觀點在於提供一種可抑制在觸控電極與觸控驅動線發生短路所造成觸控效能變差的觸控型顯示面板。
本發明的另一觀點在於提供一種觸控型顯示面板，可藉由在包含至少兩條觸控驅動線的一內建觸控的顯示面板中提供一連接線電性連接該至少兩條觸控驅動線的方式來修復短路的觸控電極，並且可縮小修復後的電阻值變化。
本發明的又一觀點在於提供一種觸控型顯示面板內的觸控電極短路修復方法，在觸控型顯示面板中每個觸控電極配有至少兩條觸控驅動線，並且這至少兩條觸控驅動線經由一連接線彼此電性連接。在此觸控電極短路修復方法中，若一觸控驅動線與另一觸控電極之間發生短路，會從被短路的觸控電極兩側切斷被短路的觸控驅動線，因此即使在修復之後，仍可抑制被短路的觸控驅動線阻值的改變，從而抑制觸控效能變差。
根據本發明的其中一觀點所提供的一觸控型顯示面板包含一陣列基板。此陣列基板包含多條閘極線和多條資料線所定義出的多個子畫素、用以覆蓋該些子畫素的至少其中之一的多個觸控電極以及包含用來連接一內部或外部觸控驅動單元與各別的觸控電極的至少兩條觸控驅動線的一觸控驅動線單元。陣列基板更包含設置在每一個觸控電極兩側、用以電性連接該至少兩條觸控驅動線的一連接線。
並且，所述陣列基板包含設置在各別子畫素的一或多個薄膜電晶體以及連接薄膜電晶體的汲極的一畫素電極。連接線和/或觸控驅動線可製作在位於畫素電極與觸控電極間的一金屬層（M3金屬層）上。
觸控型顯示面板更包含設置在陣列基板一測的一上基板。上基板包含一黑色矩陣，用以覆蓋子畫素周圍。連接線和/或觸控驅動線可重疊於黑色矩陣。
同時，連接線與觸控驅動線可設置在不同層。例如，連接線可與觸控電極設置在同一層，因此透過接觸孔電性連接至觸控驅動線。
並且，觸控驅動線可設置成從陣列基板的一側延伸至另一側，而連接線可設置在兩相鄰觸控電極之間。根據本發明的另一觀點所提供的一種短路修復方法，適用於具有上述結構的觸控型顯示面板。此短路修復方法包含一短路感測步驟和一切斷步驟。短路感測步驟中，會感測對應一觸控電極的其中一條觸控驅動線電性連接至另一個觸控電極所造成的短路現象。切斷步驟中，會從被短路的觸控電極兩側切斷被短路的觸控驅動線。
在此情況下，所述切斷步驟可透過雷射切割程序或雷射修復程序來執行。
根據本發明又一觀點所提供的一種觸控型顯示面板包含其中包含連接各別觸控電極的一第一觸控驅動線和一第二觸控驅動線的一觸控驅動線單元、電性連接各別觸控電極兩側的第一和第二觸控驅動線的一連接線以及一陣列基板，其中若發生對應一觸控電極的第一觸控驅動線電性連接至另一個觸控電極所造成的短路現象時，從被短路的另一觸控電極兩側切斷被短路的第一觸控驅動線，使得整個第二觸控驅動線、除去被切斷的部分所剩下的第一觸控驅動線以及設置在其他觸控電極兩側的連接線會彼此電性連接，而第一觸控驅動線被切斷處則電性浮接。
以下將根據本發明不同的示範性實施例來說明本發明可抑制觸控型顯示面板內的觸控電極與觸控驅動線之間發生短路所導致觸控效能變差的問題。
更具體地說，在每個觸控電極配有至少兩條觸控驅動線的觸控型顯示面板中，提供一連接線來將該至少兩條觸控驅動線電性連接。因此，可縮小修復短路的觸控電極後的阻值變化。
並且，在每個觸控電極配有至少兩條觸控驅動線、這至少兩條觸控驅動線由一連接線電性連接的觸控型顯示面板中，若一觸控電極與配給另一個觸控電極的一觸控驅動線之間發生短路時，會從被短路的觸控電極兩側切斷被短路的觸控驅動線，因此即使在修復之後，短路的觸控驅動線的電阻值改變可縮小。藉此，可抑制觸控效能變差。
以下，將參照附圖來詳細說明本發明的部分實施例。每一張圖示的元件接對應一元件編號，雖然會有相同的元件出現在不同圖示中，但會盡可能地對這些相同元件採用相同的元件編號。並且，若考慮到相關已知的結構或功能上的描述會使本發明要點模糊不清時，將省略這些描述。
再者，在描述本發明的元件時，在本文中可以使用諸如第一、第二、A、B、（a）、（b）等用詞。這些術語僅用於將相應元件與其他元件進行區分。因此，對應元件間的性質、順序或數量並不限於這些用詞。當一個元件被稱作“連接”或“耦接”另一元件時，應理解成此元件可以是直接連接或耦接另一元件，或者可以理解成此元件連接或耦接另一元件，同時有其他元件介於兩者之間，或者經由其他元件連接至另一元件。
圖1是採用本發明一示範性實施例的內建觸控的顯示面板的平面圖。
適用於本發明的顯示面板為一觸控型顯示面板，尤其是內含觸控電極的內建觸控的（in-cell）顯示面板。
顯示面板是以接合作為陣列基板的一第一基板和作為上基板的一第二基板的方式製造。第一基板上有一畫素區域，此畫素區域是定義在一閘極線和一資料線交會處且包含兩個以上的薄膜電晶體。第二基板上，形成一黑色矩陣和/或一彩色濾光層。
同時，顯示面板在一主動區域內包含多個共同電極Vcom。所述共同電極用以對每一個畫素施加一共同電壓，進而因共同電極與一畫素電極間的電位差而可對液晶材料施加一電場。
在一典型的顯示面板中，上述的共同電極Vcom可製作成具有大片平面形狀。然而，在內建觸控的顯示面板內的共同電極也可作為觸控電極來使用，以進行觸控感測。由於需要將觸控電極劃分給每一個觸控位置，因此在主動區域內的共同電極會被分成多個觸控電極，如圖1所示。
在此情況下，一個分割單元的觸控電極可稱為一觸控單元感測器。為了方便說明，整篇說明書中，每一個觸控單元感測器將稱為一觸控電極。
如圖1所示，內建觸控的顯示面板100會被區分成位於中央區域的一主動區域（AA）以及位於周圍區域的一非主動區域NA。在主動區域上設置有多個觸控電極110。
每一個觸控電極會透過一觸控驅動線112連接至一驅動電路120，此驅動電路120包含一資料驅動電路D-IC及/或一觸控驅動電路T-IC，驅動電路120設置在顯示面板的一側（亦即圖1的下方）。
驅動電路120作為控制單元用以在提供一特定的觸控驅動訊號或電壓給觸控電極110後，以感測觸控動作引起的電容值的方式來感測觸控位置。
並且，所述多個觸控電極110透過觸控驅動線112連接至驅動電路120。每一個觸控電極一般會配單一個觸控驅動線112，如圖1所示。在某些情況中，每一個觸控電極可能會配至少兩條觸控驅動線，如圖2所示。
每一個觸控驅動線112電性連接至對應的一個觸控電極，如圖1所示。在驅動電路 120中，會透過一觸控驅動線將一觸控驅動訊號提供給各別的觸控電極。
圖2用以說明一示範例，其中圖1的顯示面板中每一個觸控電極使用兩條觸控驅動線，且其中一觸控驅動線與另一個觸控電極間發生短路及短路修復狀態。
圖2所示的範例中，每一個觸控電極使用兩條觸控驅動線。一第一觸控驅動線112和一第二觸控驅動線112’被配給一第一觸控電極TE11，並且第一觸控驅動線112和第二觸控驅動線112’經由接觸孔P和Q電性連接至觸控電極TE11。
同理，配給一第二觸控電極TE12的兩條觸控驅動線垂直地在整個顯示面板上延伸。這兩條觸控驅動線經由接觸孔P’和Q’電性連接至第二觸控電極TE12。
同時，如圖1所示，觸控驅動線112可設置成從驅動電路 120到其對應的觸控電極。然而，觸控驅動線112也可設置成在顯示面板的整個區域上延伸，如圖2所示，使所有的觸控驅動線間的電阻值均等。
也就是說，若觸控驅動線只延伸至其對應的觸控電極且電性連接至對應的觸控電極，如圖1所示，對應最上面的觸控電極的一觸控驅動線會最長而對應最下面的觸控電極的一觸控驅動線會最短，這會使得這些觸控驅動線的電阻值間有所差異。
如上所述，經由一觸控驅動線提供一觸控驅動電壓至一觸控電極，然後量測在觸控電極上因觸控動作發生的電容值變化，即可得知一觸控輸入。因此，會希望所有的觸控驅動線有相同的電阻值。
所以，較佳的做法是可以採用如圖2所示將所有的觸控驅動線製作成垂直延伸整個顯示面板並電性連接至其對應的觸控電極的結構。在此例子中，所有的觸控驅動線有相同的電阻值。藉此，觸控識別可一致地被執行。
並且，倘若每一個觸控電極僅採用單一個觸控驅動線，如圖1所示，當觸控驅動線出現缺陷（與另一個觸控電極發生短路或觸控驅動線本身發生短路）時，對應的觸控電極就無法進行觸控識別。
同時，若每一個觸控電極TE11~TE2m配用至少兩條觸控驅動線，如圖2所示，即使單一個觸控驅動線出現缺陷，仍可進行觸控識別。並且，相較於圖1的結構，觸控驅動線的電阻值會變小。因此，可改善觸控識別的靈敏度。
也就是說，若每一個觸控電極如圖2所示採用至少兩條觸控驅動線並且在這兩個觸控驅動線提供相同的觸控驅動訊號給其對應的觸控電極之後量測電容值變化，由於單一個觸控電極的觸控驅動線的電阻值變小，因此觸控靈敏度可獲得改善。
為此，目前對於觸控型顯示面板是建議採用每一個觸控電極配至少兩條觸控驅動線的技術。
同時，如圖2所示的觸控型顯示面板中可能會發生觸控電極短路的缺陷。此觸控電極短路的缺陷是指其中一個觸控驅動線除了電性連接至其對應的觸控電極以外，還電性連接至另一個觸控電極。
也就是說，如圖2所示，第一觸控驅動線112和第二觸控驅動線112’應只電性連接至第一觸控電極TE11，但可能會因為外界導體材料在顯示面板的製造過程中進入顯示面板中，導致第一觸控驅動線112和第二觸控驅動線112’會包含短路區域S。在短路區域S中，第一觸控驅動線112和第二觸控驅動線112’電性連接至另一個觸控電極，亦即第二觸控電極TE12。
為了方便說明，本發明說明書中，除了至少兩條觸控驅動線應當連接的觸控電極以外的另一觸控電極會稱作其他觸控電極。
如此，若所述兩個觸控驅動線的其中之一與其他觸控電極發生短路缺陷，會執行一修復程序，從被短路的其他觸控電極的兩側切斷短路的觸控驅動線並使兩者電應絕緣，以解決短路缺陷的問題。此程序稱之為短路修復程序。
也就是說，如圖2所示，若應只連接第一觸控電極TE11的第一觸控驅動線112與其他觸控電極（亦即第二電極TE12）發生短路而具有短路缺陷（有短路區域S）時，會執行一短路修復程序，從第二觸控電極兩端的切割點R1和R2切斷第一觸控驅動線112，使切割點R1和R2電性絕緣。
若進行短路修復程序，觸控驅動訊號不會經由與其他觸控電極發生短路的第一觸控驅動線112輸入。所以，觸控驅動訊號可只經由第二觸控驅動線112’正常地提供給第一觸控電極。因此，第一觸控電極TE11仍可感測觸控。
然而，根據如圖2所示的短路修復程序，所述的修復動作會使得觸控驅動線至對應被切斷的觸控驅動線的觸控電極的電阻值會變得不同於另一觸控電極內一觸控驅動線的電阻值。
亦即，如圖2所示的範例中，短路修復切斷第一觸控驅動線112，因此所有配給第一觸控電極TE 11的觸控驅動線的電阻值只剩第二觸控驅動線112’的電阻值。因此，相較於另一個觸控電極的電阻值被兩個觸控驅動線拉低的情況，第一觸控電極的觸控驅動線電阻值幾乎高於另一個觸控電極內觸控驅動線電阻值的兩倍。
如此，若短路修復過的觸控電極中觸控驅動線的電阻值不同於另一個觸控電極的觸控驅動線的電阻值，短路修復過的觸控電極的觸控感測靈敏度會不同於其他觸控電極。因此，整個顯示面板的觸控靈敏度得均勻度可能會下降。
為了克服上述問題，提議本示範性實施例以提供一種觸控型顯示面板及其短路修復方法。在此觸控型顯示面板中，每一個觸控電極配至少兩條觸控驅動線，並且在觸控電極兩側提供連接該至少兩條觸控驅動線的一連接線。因此，在短路修復後，當前示範性實施例還提議一種縮小觸控驅動線電阻值變化的方法。
圖3為根據本發明一示範性實施例繪示的觸控型顯示面板的平面圖，其中每一個觸控電極被賦予至少兩條觸控驅動線，並且在每一個觸控電極兩側有一連接線，此連接線用以將這至少兩條觸控驅動線電性連接。
根據本示範性實施例，觸控型顯示面板包含一陣列基板，如圖3和圖6所示。在此陣列基板上，設置有多條閘極線GL#1~GL#1（k+2）和多條資料線DL#1、DL#（i+1），而這些閘極線和資料線可定義出作為多個畫素區域的多個子畫素340（SP）。陣列基板600包含覆蓋至少其中一個子畫素的多個觸控電極310（TE11）、310’（TE12）、至少兩條觸控驅動線312和312’以及設置在每一個觸控電極兩側的一連接線314。觸控驅動線312和312’將一內部或外部觸控驅動單元連接至每一個觸控電極，連接線314用以將該至少兩條觸控驅動線電性連接。
也就是說，根據本示範性實施例的觸控型顯示面板是一種in-cell觸控型顯示面板，此種觸控型顯示面板內包含多個觸控電極，且利用兩條以上平行的觸控驅動線提供觸控驅動訊號給每一個觸控電極。
具體來說，在此結構中更進一步提供一連接線，用以將平行設置在每一個觸控電極兩側的至少兩條觸控驅動線電性連接。因此，以下將說明，即使一觸控驅動線與其他觸控電極發生短路的短路缺陷發生並且針對此缺陷進行一短路修復程序，仍可能縮小短路修復過的觸控驅動線的電阻值變化。
以下將根據本示範性實施例詳細說明觸控型顯示面板的細部結構。
根據本示範性實施例，觸控型顯示面板可藉由在一陣列基板上於一閘極線GL和一資料線DL的交會處定義出包含一或多個薄膜電晶體的一子畫素區域SP、在上基板上形成一黑色矩陣和/或一彩色濾光層，然後將作為陣列基板的一第一基板和作為上基板的一第二基板接合的方式製造。
如圖3所示，本示範性實施例的顯示面板300可區分成位於中間區域的一主動區域（AA）以及位於周邊區域的一非主動區域NA。在主動區域上設置有多個觸控電極310（TE11）、310’（TE12）。
再者，在觸控型顯示面板的內部或外部可設置一觸控驅動器320。觸控驅動器320是一種控制單元，作用於提供一觸控驅動訊號或觸控驅動電壓至觸控電極並量測每一個觸控電極上電容的變化量，以感測觸控。
觸控驅動器320可實現成與一資料驅動電路（D-IC）結合，此資料驅動電路（D-IC）用以提供源訊號至多條資料線。為了方便說明，在以下的說明中，將採用觸控驅動器與資料驅動電路（D-IC）具有相同含意，但不限於此。
同時，如上所述，觸控電極 310（TE11）、310’（TE12）也可作為一共同電極來使用，以提供共同電壓至每一個子畫素，並且每一個觸控電極可設置來覆蓋至少其中一個子畫素。
並且，每一個觸控電極310（TE11）、310’（TE12）可透過該至少兩條觸控驅動線312和312’連接至位於顯示面板一側（亦即圖1下方）的資料驅動電路或觸控驅動器320。
為了方便說明，以下說明中將解釋每一個觸控電極 310（TE11）、310’（TE12）連接至兩個平行設置的觸控驅動線312和312’。然而，單一個觸控電極連接的觸控驅動線數量不受限於兩條，而可以為三條或更多條。
如圖3所示，在右上角的一第一觸控電極 310連接至這兩個觸控驅動線312和312’，在第一觸控電極 310正下方的一第二觸控電極310’連接至其他兩條觸控驅動線。
也就是說，如上所述，在本示範性實施例的觸控型顯示面板中，設定每一個觸控電極連接至少兩條觸控驅動線，因此觸控驅動線的電阻值會減少，使得觸控感測靈敏度可獲得改善。
再者，根據本示範性實施例，觸控驅動線312和312’不只延伸至其對應的觸控電極，而是從顯示面板的一側延伸至另一側（圖3中D-IC所在的下側至上側），並且觸控驅動線312和312’透過接觸孔連接至其對應的觸控電極。
確切地說，連接至所有的觸控電極的多條觸控驅動線被設成具有相同長度，因此這些觸控電極的觸控驅動線可維持相同的電阻值而有均勻的觸控效能。
同時，以下將參照圖6做更進一步的描述，根據本示範性實施例，觸控驅動線312和312’和連接線314是與畫素電極和觸控電極製作在不同層。更具體來說，觸控驅動線312和312’和連接線314可做成一金屬層，稱之為M3層。此金屬層設置在一畫素電極層和一觸控電極層之間。
同時，顯示面板可包含一GIP驅動器（未繪示）。此GIP驅動器是直接製作在顯示面板上作為位於顯示面板的一側（亦即圖1的左側）的非主動區域NA內的一閘極驅動電路（G-IC）130；但本發明示範性實施例不受限於此。
觸控型顯示面板的觸控方法的多種範例可包含一互電容方法和一自電容方法。互電容方法中，將一觸控電極劃分成一觸控電極Tx和一感側觸控電極Rx，並量測觸控電極Tx與感測觸控電極Rx間的電容差值。自電容方法中，將多個觸控電極設置在同一平面上呈格子狀而不分傳輸和接收，並且量測自電容。
以下，將根據目前示範性實施例概略地說明觸控型顯示面板的驅動方法。
使面板運作來顯示影像的驅動模式稱之為“顯示驅動模式”，使面板運作如觸控螢幕面板的模式稱之為“觸控驅動模式”。
顯示驅動模式和觸控驅動模式可根據時間來區分。
首先，在顯示驅動模式下，資料驅動電路（D-IC）會提供一資料電壓Vdata給多條資料線DL作為顯示之用。
同時，當面板處於顯示驅動模式下時，閘極驅動器會依序提供一掃描訊號給所述多條閘極線GL作為顯示之用，以導通電晶體，進而顯示影像。
在顯示驅動模式下，會經由所述兩條觸控驅動線312提供一共同電壓至作用如同一共同電極的觸控電極110。
同時，在觸控驅動模式下，驅動電路內的觸控驅動器320會經由觸控驅動線312和312’提供一觸控驅動訊號Vtouch_vcom至其連接的所有或部分的觸控電極310（TE11）、310’（TE12）。
這裡的觸控驅動訊號Vtouch_vcom也可稱作“觸控感測訊號”、“觸控感測電壓”或“觸控驅動電壓”。
其間，觸控驅動器320會藉由分析各別的觸控電極310（TE11）、310’（TE12）接收到的訊號，來感測每一個觸控電極量測到的感測資料（例如電容值、電容變化量、電壓等）。因此，觸控驅動器320可偵測是否發生觸控動作以及偵測觸控座標。
嚴格來說，根據本示範性實施例，觸控型顯示裝置的面板會反覆地以顯示驅動模式和觸控驅動模式來驅動。顯示驅動模式的時序和觸控驅動模式的時序可受控於一時序控制器或一觸控控制器輸出的控制訊號；或者在某些例子中，顯示驅動模式的時序和觸控驅動模式的時序也可透過時序控制器搭配觸控控制器來控制。
而且，根據一示範性實施例，包含觸控型顯示面板的顯示裝置可採用作為其中一種觸控感測方法的電容式觸控方法。在此電容式觸控方法中，是透過製作在顯示面板上的多個觸控電極（例如水平方向電極和垂直方向電極），根據電容值變化來偵測是否發生觸控動作以及偵測觸控座標。
電容式觸控方法可例如分成互容式觸控方法和自容式觸控方法。
作為其中一種電容式觸控方法的互容式觸控方法會致能在水平和垂直方向電極中設置在同一個方向上的觸控電極來作為接收驅動電壓的Tx電極（也可稱為驅動電極）；致能設置在其他方向上的電極來作為Rx電極（也可稱為感測電極），以感測驅動電壓並與Tx電極一起形成電容；以及，根據Tx電極與Rx電極間相對於一指標器存在與否的電容值（互電容值）變化，偵測是否有觸控動作以及偵測觸控座標。所述指標器可例如為手指或觸控筆。
作為另一種電容式觸控方法的自容式觸控方法包含：在每一個觸控電極與一指標器（例如手指或觸控筆）之間形成一電容（自電容）；量測各別觸控電極與例如手指或觸控筆的一指標器之間的仰賴指標器存在與否的電容值；根據量測到的電容值來偵測是否有觸控動作以及偵測觸控座標。不同於互容式觸控方法，自容式觸控方法會經由每一個觸控電極同時提供並感測驅動電壓（觸控驅動訊號Vtouch_vcom）。因此，在自容式觸控方法中，不會區分Tx電極和Rx電極。
適用於本發明的一觸控型顯示面板可採用上述兩種電容式觸控方法（互容式觸控方法和自容式觸控方法）的其中一種。在整個說明書中，為了方便說明，是假設採用自容式觸控方法。
同時，這裡所述多個觸控電極310（TE11）、310’（TE12）作用如同“多個觸控電極”，在上述的觸控驅動模式下其中所有或部分的觸控電極會接收觸控驅動訊號。在顯示驅動模式下，所述多個觸控電極310（TE11）、310’（TE12）也可作用如同“共同電極”，會接收共同電壓，並且與設置在面板上的畫素電極一起形成液晶電容。
同時，本示範性實施例的觸控型顯示面板中會形成多條閘極線GL和多條資料線DL。單一畫素或單一子畫素SP會製作在一閘極線與一資料線的交界處。
單一觸控電極 （TE11）或310’（TE12）的範圍可涵蓋幾十個畫素或子畫素。因此，觸控電極的數量會小於資料線的數量。
根據本示範性實施例，觸控型顯示面板除了設置有如上述的多個薄膜電晶體、多個子畫素、多個畫素電極和多個觸控電極的陣列基板（第一基板）以外，還包含一上基板或彩色濾光片基板，上基板或彩色濾光片基板是設置在陣列基板的一側且包含一黑色矩陣BM。黑色矩陣BM作為遮光單元會覆蓋子畫素周圍。
在此情況下，觸控驅動線312和312’以及連接線314中的一或多個可重疊於上基板的黑色矩陣。相關細節將參照圖5說明如下。
如圖3所示的放大圖，根據本示範性實施例，觸控型顯示面板更包含連接線314，連接線314對應地電性連接位於每一個觸控電極兩側的一對觸控驅動線。
連接線314可製作成與觸控電極和畫素電極不同層，且製作在平面圖上相鄰的觸控電極之間。
圖4用以根據本發明一示範性實施例說明在利用觸控驅動線的連接線的情況下完成短路修復後，電阻值改變幅度變小的原理。
如圖4所示，假設發生了短路缺陷，其中兩條配給第一觸控電極（TE11）310的觸控驅動線312和312’中第一觸控驅動線312與另一個觸控電極（亦即第二觸控電極（TE12）310’）發生短路。
當此短路缺陷發生時，執行一短路修復程序。以此方式從第二觸控電極（TE12）310’兩側的切割點R1和R2切斷第一觸控驅動線312，使其電性絕緣。
此時，除了被切掉的部分R1-R2，剩餘的第一觸控驅動線312會藉由連接線314電性連接至第二觸控驅動線312’。
所在，在執行本示範性實施例的短路修復程序後，顯示面板中，整個第二觸控驅動線312’、剩餘的第一觸控驅動線312和設置在發生短路的其他觸控電極（即第二觸控電極310’）兩側的兩條連接線會彼此連接而形成一觸控驅動訊號供給線給第一觸控電極310。
換句話說，在執行本示範性實施例的短路修復程序後，觸控型顯示面板會包含由多條閘極線和多條資料線定義出來的多個子畫素、設置來覆蓋該些子畫素的多個觸控電極、多個觸控驅動線單元以及多條連接線。每一個觸控驅動線單元包含所述的第一觸控驅動線312和第二觸控驅動線312’，所述的第一觸控驅動線312和第二觸控驅動線312’連接一內部或外部觸控驅動單元和各別的觸控電極。每條連接線設置在各別觸控電極的兩側，用以電性連接第一和第二觸控驅動線。若發生第一觸控驅動線電性連接第二觸控電極（TE2）310’的短路情況，發生短路的第一觸控驅動線會從被短路的其他觸控電極的兩側被切斷。所以，整個第二觸控驅動線312’、去除被切斷的第一觸控驅動線段R1-R2剩餘的第一觸控驅動線以及第二觸控電極（TE12）310’兩側的連接線314會彼此電性連接，而被切斷的第一觸控驅動線段R1-R2則電性浮接。
因此，相較於圖2所示的結構，在進行短路修復程序之後，連接線314可減少觸控驅動線的阻值變化。
也就是說，若是對圖2所示的結構執行短路修復，第一觸控驅動線112作為所述兩條觸控驅動線的其中之一會完全地與資料驅動器D-IC分開，使得配給所述已修復的觸控電極的所有觸控驅動線的電阻值幾乎會高於配給其他正常觸控電極的觸控驅動線的電阻值兩倍。
然而，根據本示範性實施例，若提供連接兩條觸控驅動線的連接線314，即使進行短路修復，電阻值只會受短路的第一觸控驅動線312被切斷的量（圖4的R1-R2）影響而降低。
也就是說，排除被切斷的部分，剩餘的第一觸控驅動線312會經由連接線314電性連接第二觸控驅動線312’，藉此降低電阻值下降的量。
被切斷的長度L1遠小於被短路的觸控驅動線312的整體長度，使得短路修復所造成電阻值下降量就變得非常微不足道。因此，即使執行完短路修復程序後，配給所有觸控電極的觸控驅動線的電阻值仍可保持均勻一致。藉此，可抑制短路修復所造成觸控效能改變的程度。
圖5A和圖5B為根據本發明一示範性實施例繪示的觸控驅動線的部分連接線的平面圖，圖6為根據本示範性實施例沿圖5A的剖面線A-A’繪示的剖面圖，用以說明觸控驅動線和對應連接線的位置。
如圖6所示，根據本示範性實施例，一觸控型顯示面板包含一陣列基板500以及設置在該陣列基板上方的一第二基板或上基板700。陣列基板500上設置有一薄膜電晶體、一畫素電極和一觸控電極。
上基板700也可稱作第二基板或彩色濾光片基板，上基板700包含一彩色濾光片710以及作為遮光單元的一黑色矩陣720，黑色矩陣720設置在一子畫素周圍且定義出一畫素的開口。
黑色矩陣720關聯於一遮光單元，此遮光單元設置在子畫素區域中不輸出影像的區域，例如閘極線、資料線、薄膜電晶體等等所在位置。
黑色矩陣720被配置成圍繞各別子畫素或畫素的開口周圍的一預設區域，如圖5A和5B所示。
同時，如圖5A和5B所示，根據本示範性實施例，連接線314可配置成重疊於製作在上基板上的黑色矩陣720。
如圖5A和5B所示，製作這些觸控電極（TE11和TE12）310、 310’，以覆蓋多個子畫素（SP）340，而上基板的黑色矩陣720則設置在各別子畫素的邊緣。
在此結構中，連接線314會設置在黑色矩陣720下方，如圖5A和圖5B所示，因而在平面圖上是重疊於黑色矩陣720。
再者，第一觸控驅動線312作為兩條觸控驅動線的其中之一也可設置成重疊於黑色矩陣720，如圖5A所示。另一種做法是，可將兩條觸控驅動線皆設置成重疊於黑色矩陣720，如圖5B所示。
舉例來說，如圖5B所示，第一觸控電極TE11可製作成覆蓋多個子畫素SP11、SP12、SP13等；第二觸控電極TE12可製作成覆蓋多個子畫素SP21、SP22、SP23等；黑色矩陣720可設置成圍繞每一個子畫素；配給第一觸控電極TE11的兩條觸控驅動線，即第一觸控驅動線312和第二觸控驅動線312’會分別經由接觸孔P和Q連接第一觸控電極TE11。
在此結構中，第一觸控驅動線312、第二觸控驅動線312’和連接線314皆設置成重疊於製作在這些子畫素間的黑色矩陣720。
以下將說明觸控驅動線和連接線是以不同金屬層（多個M3層）的方式製作，不像一畫素電極或一觸控電極（共同電極）是以同一個透明導電材料來製作，因此觸控驅動線和連接線用以阻擋子畫素的漏光。
也就是說，根據本示範性實施例，觸控驅動線和連接線是不透明的，且重疊於上基板的一遮光區域，即黑色矩陣720；藉此，可抑制連接線導致子畫素開口率下降。
而且，根據本示範性實施例，在相鄰的觸控電極間、每個觸控電極兩側皆設有連接線314。
如上所述，觸控驅動線312和312’以及連接線314是製作在與觸控電極不同的層面。因此，連接線不必然要設置在平面圖上相鄰的觸控電極之間。
然而，若連接線314重疊該觸控電極的一部份，該連接線314與該觸控電極間可能會產生不必要的寄生電容。寄生電容可能會造成觸控效能或畫素特性變差。
所以，根據本示範性實施例，連接線314是設置在每個觸控電極兩側、相鄰觸控電極之間，因此可抑制寄生電容的產生。
圖6為沿圖5A的剖面線A-A’繪示的剖面圖，用以說明左側的薄膜電晶體、觸控驅動線312和黑色矩陣720之間的布局關係，以及說明右側的連接線314與黑色矩陣720之間的布局關係。
說明書中，為了方便說明，基板上閘極所在的一側稱為“下半部”，形成觸控電極（共同電極）的一側稱為“上半部”。
也就是說，顯示面板上有上基板（彩色濾光片基板）的一側被定義為“上半部”，有陣列基板的一側則定義為“下半部”。
首先，說明在採用本發明一示範性實施例的觸控型顯示面板中，觸控電極 310（TE11）、310’（TE12）所在的一畫素區域的結構。
在此畫素區域中，陣列基板包含製作在第一基板上的一閘極線以及延伸自閘極線的一閘極 510。陣列基板可包含一閘極絕緣層512以及一半導體圖案513。閘極絕緣層512是製作在閘極上包含主動區域與非主動區域的整個區域。半導體圖案513是製作在閘極絕緣層512上，以便於重疊於部分的閘極 510。
半導體圖案513會構成一薄膜電晶體TFT的主動區域，可由非晶矽（a-Si）或氧化物半導體製成。舉例來說，氧化物半導體可為氧化鋅（ZnO）基的氧化物，例如氧化銦鎵鋅（IGZO）、氧化鋅錫（ZTO）、氧化鋅銦（ZIO）。然而，半導體圖案513不限於上述例子。
陣列基板還可包含一資料線、薄膜電晶體TFT以及一畫素電極 516。資料線與閘極線相交，且資料線與閘極線之間安插閘極絕緣層（GI）512。薄膜電晶體TFT包含延伸自資料線的一源極514以及面向源極 514的一汲極515。畫素電極 516是製作在閘極線與資料線的交會處所定義的整個畫素區域上，且連接薄膜電晶體 TFT的汲極。
並且，在有資料線與薄膜電晶體TFT的閘極絕緣層（GI）512上，製作一有機保護層（PAC）517作為一中間絕緣層及保護層。
有機保護層（PAC）517可由例如光丙烯（photo-acryl）、丙烯酸（acrylate）、 聚醯胺（polyamide）、苯並環丁烯（benzocyclobutene，BCB）等材料製作，但不限於此。
觸控驅動線312是以不同於一資料金屬層的材料製作在有機保護層（PAC）517上並與此資料金屬層分別製作在不同層，以重疊於資料線。
這裡的觸控驅動線312可由低阻值的金屬來製作，例如但不限於，鋁（Al）、鋁釹合金（AlNd）、銅（Cu）、鉬（Mo）、鉬鈦合金（MoTi）、鉻（Cr）或前者的合金。
形成觸控驅動線312的一金屬層可稱為一第一金屬層或一M3金屬層。
然後，在觸控驅動線312和畫素電極516上會形成一無機保護層（PAS）518作為一中間絕緣層和另一保護層。
無機保護層（PAS）518可例如由氮化矽（SiNx）或氧化矽（SiO2）等無機絕緣材料製作，但不限於此。
在無機保護層（PAS）518上會製作本示範性實施例的觸控電極310（TE11）、310’（TE12）。觸控電極310（TE11）、310’（TE12）也可作為提供共同電壓的電極，因此也可稱為共同電極。
同時，觸控電極（共同電極） 310（TE11）、310’（TE12）可經由貫穿無機保護層（PAS）518的一接觸孔電性連接至觸控驅動線312。
此時，閘極線或閘極的閘極金屬層或者源極/汲極金屬層的材料可包含鋁（Al）、鋁合金（AlNd）、銅（Cu）、銅合金、鉬（Mo）和鉬合金（MoTi）中至少其中之一作為具低阻值特性的金屬材料。
在本示範性實施例中，觸控電極310（TE11）、310’（TE12）或共同電極也可為透明電極，可由功函數相對較高的透明導電材料製成，例如氧化銦錫（ITO）或氧化銦鋅（IZO）等金屬氧化物以及例如ZnO：Al或SnO2：Sb等金屬與氧化物的組合物。
並且，閘極絕緣層（GI）512和無機保護層（PAS）518可例如由氧化矽（SiO2）或氮化矽（SiNx）等無機絕緣材料製成，但不限於此；或者，閘極絕緣層（GI）512和無機保護層（PAS）518也可由其他電性絕緣材料製成。
同時，圖6右側為切割相鄰的觸控電極之間的剖面圖，其中有閘極線 510設置在下側、有閘極絕緣層512、有機保護層517和無機保護層518設置在閘極線 510上、有形成M3金屬層的連接線314設置在有機保護層與無機保護層之間。
根據圖6所示的示範性實施例，觸控驅動線312和連接線314會被製作在同一層，即第一金屬層或M3金屬層。因此，在有機保護層517上對M3金屬層進行圖案化時，可同時製作出觸控驅動線312和連接線314。
此外，包含黑色矩陣720和彩色濾光片710的上基板700 會製作在陣列基板500上方。
此時，觸控驅動線312和連接線314會在上基板的黑色矩陣720的正下方。所以，觸控驅動線312和連接線314會重疊於上基板的黑色矩陣720。
在圖6所示的示範性實施例中，有提到有機保護層517和無機保護層518是依序形成且畫素電極 516與M3金屬層會安插在兩者之間，但有機保護層517和無機保護層518不限於此。可能只有採用無機保護層和有機保護層的其中一個，或者採用具有兩層以上的雙層結構的單一保護層。
圖7A和圖7B用以說明根據本發明另一示範性實施例的觸控驅動線的連接線。
在圖6決定的示範性實施例中，形成連接線314作為M3金屬層，M3金屬層與觸控驅動線312在同一層。然而，圖7A和圖7B的示範性實施例中，連接線314與觸控驅動線312是分別位於不同層。
亦即，圖7A和圖7B的示範性實施例說明，在兩個觸控電極之間連接兩條觸控驅動線312和312’的連接線314是與觸控電極製作在同一層。
也就是說，當觸控電極TE已圖案化，連接線314也會形成在各別觸控電極的兩側，並且連接線314用以經由製作在無機保護層518內的接觸孔 519電性連接至M3金屬層的觸控驅動線312和312’。
根據圖7A和圖7B所示的示範性實施例，連接線314是由與觸控電極相同的透明導電材料製作。因此，即使連接線314不會重疊於黑色矩陣，也可抑制連接線導致畫素開口率下降。
具體來說，圖7A和圖7B所示的示範性實施例應用於一顯示面板時可具有無須使用黑色矩陣的優點。
圖8為根據本發明一示範性實施例繪示顯示面板的短路修復程序的流程圖，其中此顯示面板包含觸控驅動線的連接線。
根據本示範性實施例，觸控電極的短路修復方法適用於包含陣列基板的觸控型顯示面板，在陣列基板上設置有多個觸控電極、一觸控驅動器、連接觸控驅動器和各別觸控電極的至少兩條觸控驅動線以及設置在各別觸控電極兩側且電性連接該至少兩條觸控驅動線的一連接線，如圖3至圖6所示。
具體來說，此短路修復方法可包含一短路感測步驟（S812）和一切斷步驟（S814）。所述短路感測步驟（S812）中，會感測對應一觸控電極的其中一條觸控驅動線電性連接至另一觸控電極所造成的短路現象。所述切斷步驟（S814）中，會從已短路的另一觸控電極的兩側切斷已短路的觸控驅動線。
在短路感測步驟（S812）中，可分析經由一觸控驅動線接收到的觸控訊號，以感測出短路狀態。舉例來說，當發生如圖4所示的短路現象時，配給第二觸控電極TE12的一觸控驅動線所接收到的一觸控感測訊號會變得跟配給第一觸控電極TE11的一觸控驅動線所接收到的觸控感測訊號一樣。若偵測到上述狀態時，可能是感測到如圖4所示的短路缺陷。
在切斷步驟（S814）中，會藉由雷射切割，從短路的其他觸控電極的兩側切斷短路的觸控驅動線。因此，短路的其他觸控電極兩側的切割點之間的觸控驅動線會與另一條觸控驅動線之間電性絕緣。在此例子中，可用雷射切割程序或雷射修復程序來切斷短路的觸控驅動線的兩個切割點，但本發明不限於此。
在此情況下，除去被切掉的部分所剩下的觸控驅動線會被 連接線電性連接。因此，可縮小短路修復造成的所有觸控驅動線的電阻值變化。
因此，甚至在短路修復後，觸控效能也幾乎不會改變。
根據上述本發明諸多示範性實施例，可抑制觸控型顯示面板中一觸控電極與一觸控驅動線之間發生短路所造成觸控效能變差的問題。
更具體地說，在每個觸控電極都配有至少兩條觸控驅動線的內建觸控的顯示裝置，提供一連接線來電性連接該至少兩條觸控驅動線。因此，在修復短路的觸控電極後，可縮小電阻值改變。
並且，在每個觸控電極配有至少兩條觸控驅動線且這至少兩條觸控驅動線經由一連接線彼此電性連接的觸控型顯示面板中，若一觸控電極與配給另一個觸控電極的一觸控驅動線之間發生短路時，會從短路的觸控電極兩側切斷短路的觸控驅動線，因此即使在修復後，可縮小短路的觸控驅動線的電阻值變化。藉此，可抑制觸控效能變差。
以上的說明及附圖僅是用來說明本發明的技術概念，然而本領域具有通常知識者將可理解的是，在不脫離本發明的範疇的情况下，可進行各種修改和變更，例如元件之間的結合、分離、替代和變形等。因此，本發明示範性實施例僅作為說明之用而並非用以限制本發明的技術概念。本發明的技術概念範疇不限於此。本發明所保護的範疇應根據以下申請專利範圍來解釋，等效於請求項的範圍內的所有技術概念皆屬於本發明的範疇。
100 內建觸控的顯示面板 110 觸控電極 112 第一觸控驅動線 112’ 第二觸控驅動線 120 驅動電路 130、G-IC 閘極驅動電路 300 顯示面板 310 第一觸控電極 310’ 第二觸控電極 312 第一觸控驅動線 312’ 第二觸控驅動線 314 連接線 320 觸控驅動器 340、SP 子畫素 500 陣列基板 510 閘極 512、GI 閘極絕緣層 513 半導體圖案 514 源極 515 汲極 516 畫素電極 517、PAC 有機保護層 518、PAS 無機保護層 519 接觸孔 600 陣列基板 700 上基板 710 彩色濾光片 720、BM 黑色矩陣 TE、TE11~TE1m、TE12~TE2m 觸控電極 L1 被切斷的長度 D-IC 資料驅動電路 DL、DL#i、DL#（j+1） 資料線 GL 閘極線 P、P’、Q、Q’ 接觸孔 R1、R2 切割點 S 短路區域 TFT 薄膜電晶體
透過以下參照附圖的詳細描述可更容易地理解本發明的上述和其他實施例、特徵和其他優點。圖示中： 圖1是採用本發明一示範性實施例的內建觸控的顯示面板的平面圖； 圖2用以說明一示範例，其中圖1的顯示面板中每一個觸控電極使用兩條觸控驅動線，且其中一觸控驅動線與另一個觸控電極間發生短路及短路修復狀態； 圖3為根據本發明一示範性實施例繪示的觸控型顯示面板的平面圖，其中每一個觸控電極被賦予至少兩條觸控驅動線，並且在每一個觸控電極兩側有一連接線，此連接線用以將這至少兩條觸控驅動線電性連接； 圖4用以根據本發明一示範性實施例說明在利用觸控驅動線的連接線的情況下完成短路修復後，電阻值改變幅度變小的原理； 圖5A和圖5B為根據本發明一示範性實施例繪示的觸控驅動線的部分連接線的平面圖； 圖6為根據目前示範性實施例沿圖5A的剖面線A-A’繪示的剖面圖，用以說明觸控驅動線和對應連接線的位置； 圖7A和圖7B用以說明根據本發明另一示範性實施例的觸控驅動線的連接線；以及 圖8為根據本發明一示範性實施例繪示顯示面板的短路修復程序的流程圖，其中此顯示面板包含觸控驅動線的連接線。

Claims (13)

  1. 一種觸控型顯示面板，包含：一陣列基板，包含：由多條閘極線和多條資料線定義出的多個子畫素；多個觸控電極，設置來覆蓋該些子畫素的至少其中之一；一觸控驅動線單元，包含將內部或外部的一觸控驅動單元連接至該各別的觸控電極的至少兩條觸控驅動線；以及設置在該各別的觸控電極兩側的一連接線，用以將該至少兩條觸控驅動線電性連接。
  2. 如請求項1所述的觸控型顯示面板，其中該陣列基板包含：設置在該各別子畫素上的一或多個薄膜電晶體；以及 一畫素電極，連接至該薄膜電晶體的汲極，該連接線和該至少兩條觸控驅動線是設置在該畫素電極與該觸控電極之間的一金屬層上。
  3. 如請求項1所述的觸控型顯示面板，更包含：一上基板，設置在該陣列基板的一側且包含一黑色矩陣，該黑色矩陣覆蓋該子畫素周圍，其中該連接線重疊於該黑色矩陣。
  4. 如請求項3所述的觸控型顯示面板，其中該至少兩條觸控驅動線重疊於該黑色矩陣。
  5. 如請求項1所述的觸控型顯示面板，其中該陣列基板包含:設置在該各別子畫素上的一或多個薄膜電晶體；以及一畫素電極，連接至該薄膜電晶體的汲極，其中該連接線與該至少兩條觸控驅動線是分別設置在不同層。
  6. 如請求項5所述的觸控型顯示面板，其中該連接線與該觸控電極設置在同一層，使得該連接線經由一接觸孔電性連接至該至少兩條觸控驅動線。
  7. 如請求項2所述的觸控型顯示面板，其中該至少兩條觸控驅動線從該陣列基板的一側延伸至另一側。
  8. 如請求項2所述的觸控型顯示面板，其中該連接線設置在兩個該觸控電極之間。
  9. 一種短路修復方法，適用於一觸控型顯示面板，該觸控型顯示面板包含設置有多個觸控電極的一陣列基板、一觸控驅動器、將該觸控驅動器連接至該各別觸控電極的至少兩條觸控驅動線以及設置在每一該觸控電極兩側、用以將該至少兩條觸控驅動線電性連接的一連接線，該短路修復方法包含：一短路感測步驟，在該短路感測步驟中，感測該至少兩條觸控驅動線中對應其中一個該觸控電極的該觸控驅動線電性連接至其中另一個該觸控電極所造成的短路；以及一切斷步驟，在該切斷步驟中，從被短路的該另一觸控電極的兩側切斷已短路的該觸控驅動線。
  10. 如請求項9所述的短路修復方法，其中該陣列基板包含設置在多個子畫素中的每一個上的一或多個薄膜電晶體和連接至該薄膜電晶體的汲極的一畫素電極，該些子畫素是由多條閘極線和多條資料線定義出；以及該連接線和該至少兩條觸控驅動線設置在該畫素電極與該觸控電極間的一金屬層上。
  11. 如請求項10所述的短路修復方法，其中該觸控型顯示面板更包含一上基板，該上基板設置在該陣列基板的一側且包含一黑色矩陣，該黑色矩陣用以覆蓋該子畫素周圍；以及該連接線重疊於該黑色矩陣。
  12. 如請求項9所述的短路修復方法，其中該切斷步驟是由一雷射切割程序和一雷射修復程序的其中一或多個來實行。
  13. 一種觸控型顯示面板，包含：一陣列基板，包含：由多條閘極線和多條資料線定義出的多個子畫素；多個觸控電極設置來覆蓋該些子畫素；一觸控驅動線單元包含用以將內部或外部的一觸控驅動單元連接至該各別觸控電極的一第一觸控驅動線和一第二觸控驅動線；以及設置在每一該觸控電極兩側的一連接線，該連接線將該第一和第二觸控驅動線電性連接，其中當有對應其中一該觸控電極的該第一觸控驅動線電性連接至其中另一該觸控電極所造成的短路發生時，已短路的該第一觸控驅動線會從被短路的該另一觸控電極兩側被切斷，使得整個的該第二觸控驅動線、該第一觸控驅動線的殘餘部分和設置在該另一觸控電極兩側的該連接線會彼此電性連接，並且該第一觸控驅動線被切斷的部分則電性浮接。
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