TWI648668B - 具有觸控電極的感測單元及使用該感測單元的顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本文公開的實施例提供一感測單元，感測對應於由第一電極和第二電極形成的電容的觸控。第一電極包含一第一驅動電極圖案和第一感測電極圖案，第一感測電極圖案設置在第一驅動電極圖案中，第二電極包含一第二驅動電極圖案和一第二感測電極圖案，第二驅動電極圖案設置在第二感測電極圖案中。一第一電容耦合對應於第一驅動電極和第一感測電極而形成，一第二電容耦合對應於第二驅動電極和第二感測電極而形成，並且一第三電容耦合對應於第一驅動電極和第二感測電極而形成。

Description

具有觸控電極的感測單元及使用該感測單元的顯示裝置
本文公開的實施例涉及具有觸控電極的感測單元以及使用該感測單元的顯示裝置。
隨著資訊導向型社會的發展，對用於顯示影像的各種類型的顯示裝置的需求增加，並且例如液晶顯示（LCD）裝置、電漿顯示裝置以及有機發光顯示（OLED）裝置的各種類型的顯示裝置已投入使用。
另外，顯示裝置能夠透過藉由例如一鍵盤或一滑鼠的各種輸入裝置接收用戶的命令而操作。作為一顯示裝置的輸入裝置，已經開發了觸控面板，其中觸控面板透過觸控顯示裝置的屏幕而允許用戶的命令直觀且方便地輸入。通常，觸控面板可設置在顯示裝置的屏幕上，並且當用戶觸控顯示裝置之屏幕上的特定點時，顯示裝置可接收一用戶命令的輸入。
此外，觸控面板可分為一電容式觸控面板、一電阻薄膜式觸控面板、一超聲波式觸控面板、一紅外式觸控面板等，電容式觸控面板由於使用的便利性等各種原因被廣泛使用。另外，電容式觸控面板使用與一觸控電極相對應的一電容來感測觸控，並且可分類為一互電容式觸控面板和一自電容式觸控面板。
觸控面板安裝在一顯示裝置上，其中孔徑比可能透過觸控面板而降低，結果，顯示裝置的亮度可劣化。為了解決這個問題，觸控電極被圖案化以增加觸控面板中光線透射的面積。在這種情況下，電容的大小可能會降低，結果，觸控靈敏度可能劣化。
本文公開的實施例提供了一種感測單元以及使用感測單元的顯示裝置，感測單元包括觸控靈敏度不會劣化的觸控電極。
本文公開的實施例提供了一種防止觸控訊號失真的感測單元以及一種使用感測單元的顯示裝置。
在本發明的一方面中，本文公開的實施例提供了一種感測單元，用於感測一觸控，感測單元包含：一第一驅動電極圖案；一第一感測電極圖案，由第一驅動電極圖案圍繞，第一感測電極圖案與第一驅動電極圖案設置在感測單元內的同一層中；一第二感測電極圖案；以及一第二驅動電極圖案，由第二感測電極圖案圍繞，第二驅動電極圖案與第二感測電極圖案設置在感測單元內的同一層中；其中一觸控驅動訊號提供給第一驅動電極圖案和第二驅動電極圖案以感測感測單元上的觸控，並且其中指示感測單元上之觸控的一觸控感測訊號從第一感測電極圖案和第二感測電極圖案接收。
在本發明的另一方面中，本文公開的實施例提供了一種感測單元，包含：一第一外部電極；一第一內部電極，由第一外部電極圍繞，第一內部電極與第一外部電極設置在感測單元內的同一層中；一第二外部電極；一第二內部電極，由第二外部電極圍繞，第二內部電極與第二外部電極設置在感測單元內的同一層中；一第三外部電極；一第三內部電極，由第三外部電極圍繞，第三內部電極與第三外部電極設置在感測單元內的同一層中；一第四外部電極；一第四內部電極，由第四外部電極圍繞，第四內部電極與第四外部電極設置在感測單元內的同一層中；一第一連接部分，連接至第一外部電極、第三外部電極、第二內部電極以及第四內部電極，第一連接部分與第一外部電極、第三外部電極、第二內部電極以及第四內部電極電連接在一起；以及一第二連接部分，連接至第一內部電極、第三內部電極、第二外部電極以及第四外部電極，第二連接部分與第一內部電極、第三內部電極、第二外部電極以及第四外部電極電連接在一起；其中一觸控驅動訊號提供給第一外部電極、第三外部電極、第二內部電極以及第四內部電極，用於感測此感測單元上的觸控，以及其中指示感測單元上之觸控的一觸控感測訊號從第一內部電極、第三內部電極、第二外部電極以及第四外部電極接收。
在本發明的另一方面中，本文公開的實施例提供了一種顯示裝置，包含：一顯示面板；一封裝層，位於顯示面板上；一感測單元，安裝在封裝層上，其中感測單元包含：一第一驅動電極圖案；一第一感測電極圖案，由第一驅動電極圖案圍繞，第一感測電極圖案與第一驅動電極圖案設置在感測單元內的同一層中；以及一第二感測電極圖案；一第二驅動電極圖案，由第二感測電極圖案包圍，第二驅動電極圖案與第二感測電極圖案設置在感測單元內的同一層中；其中一觸控驅動訊號提供給第一驅動電極圖案和第二驅動電極圖案，並且其中指示感測單元上之觸控的一觸控感測訊號從第一感測電極圖案和第二感測電極圖案接收。
在本發明的另一方面中，本文公開的實施例提供了一種顯示裝置，包含：一顯示面板；一封裝層，位於顯示面板上；以及一感測單元，安裝在封裝層上，感測單元包含：一第一內部電極，由第一外部電極圍繞，第一內部電極與第一外部電極設置在感測單元內的同一層中；一第二外部電極；一第二內部電極，由第二外部電極圍繞，第二內部電極與第二外部電極設置在感測單元內的同一層中；一第三外部電極；一第三內部電極，由第三外部電極圍繞，第三內部電極與第三外部電極設置在感測單元內的同一層中；一第四外部電極；一第四內部電極，由第四外部電極圍繞，第四內部電極與第四外部電極設置在感測單元內的不同的層中，一第一連接部分，連接至第一外部電極、第三外部電極、第二內部電極以及第四內部電極，第一連接部分與第一外部電極、第三外部電極、第二內部電極以及第四內部電極電連接在一起；以及一第二連接部分，連接至第一內部電極、第三內部電極、第二外部電極以及第四外部電極，第二連接部分與第一內部電極、第三內部電極、第二外部電極以及第四外部電極電連接在一起；其中一觸控驅動訊號提供給第一外部電極、第三外部電極、第二內部電極以及第四內部電極，用於感測此感測單元上的觸控，以及其中指示感測單元上之觸控的一觸控感測訊號從第一內部電極、第三內部電極、第二外部電極以及第四外部電極接收。
在本發明的另一方面中，本文公開的實施例提供了一種感測單元，用於感測一觸控，感測單元包含：一第一驅動電極圖案；一第一感測電極圖案，與第一驅動電極圖案重疊，第一感測電極圖案設置在感測單元內與第一驅動電極圖案不同的層中；一第二感測電極圖案；以及一第二驅動電極圖案，與第二感測電極圖案重疊，第二驅動電極圖案設置在感測單元內與第二感測電極圖案不同的層中；其中一觸控驅動訊號提供給第一驅動電極圖案和第二驅動電極圖案以感測此感測單元上的觸控，並且其中指示感測單元上之觸控的一觸控感測訊號從第一感測電極圖案和第二感測電極圖案接收。
在本發明的另一方面中，本文公開的實施例提供了一種顯示裝置，包含：一顯示面板；一封裝層，位於顯示面板上；以及一感測單元，安裝在封裝層上，其中感測單元包含：一第一驅動電極圖案；一第一感測電極圖案，與第一驅動電極圖案重疊，第一感測電極圖案與第一驅動電極圖案設置在感測單元內的不同的層中；以及一第二感測電極圖案；一第二驅動電極圖案，與第二感測電極圖案重疊，第二驅動電極圖案與第二感測電極圖案設置在感測單元內的不同的層中；其中一觸控驅動訊號提供給第一驅動電極圖案和第二驅動電極圖案，並且其中指示感測單元上之觸控的一觸控感測訊號從第一感測電極圖案和第二感測電極圖案接收。
根據本文公開的實施例，可提供具有觸控靈敏度不劣化的觸控電極的感測單元，以及使用感測單元的顯示裝置。
根據本文公開的實施例，可提供防止觸控訊號失真的感測單元，以及使用感測單元的顯示裝置。
在下文中，將參照附圖詳細描述本發明的一些實施例。在由附圖標記表示附圖的元件時，儘管在不同的附圖中表示出了相同的元件，但是相同的元件將由相同的附圖標記表示。此外，在本發明的以下描述中，當可能使得本發明的主題不清楚時，將省略併入本文的已知功能和配置的詳細描述。
另外，當描述本發明的組件時，在此可使用例如第一、第二、A、B、（a）、（b）等用語。這些用語中的每一個都不用於定義一相應組件的本質、順序或次序，而僅用於將這個相應的組件從其他組件中區分開。在描述一特定結構元件「連接至」、「結合至」或「接觸」另一結構元件的情況下，應該解釋為此特定的結構元件直接連接至另一結構元件或與另一結構元件直接接觸以及另一結構元件可「連接至」、「結合至」或「接觸」此結構元件。
圖1係為表示根據本發明的具有一感測單元的顯示裝置之實施例的剖視圖。
請參考圖1，一顯示裝置100包含一第一基板110，沉積在第一基板110上以發射光線的一有機膜130，以及保護沉積在第一基板110上之有機膜130的一封裝層120。封裝層120透過一密封材料（未示出）結合至第一基板110以密封有機膜130，使得封裝層120可稱為一密封基板。儘管圖未示，但是一陰極電極位於封裝層120和有機膜130之間。
第一基板110可包含複數個畫素電路（未示出）以及連接至畫素電路的有機膜。每一畫素電路可以由例如複數個電晶體（未示出）和一電容器的元件形成，並且可選擇性地將一電流傳輸至有機膜130，以使得光線可以從有機膜130發出。然而，並未限於此，複數個畫素電路可形成於第一基板110上。此外，第一基板110可由一絕緣材料或一金屬材料製成。有機膜130可形成為對應於發射光線的一發光區域。
封裝層120可相反地結合至第一基板110，以保護有機膜130免受濕氣或異物的損害。封裝層120可具有5微米（um）或更大的厚度，並且可由一絕緣材料製成。感測一觸控位置的感測單元140可設置在封裝層120上。這裡，感測單元140可包括與一單獨的顯示裝置區分的一單獨的觸控面板。此外，感測單元140可包括形成在封裝層120上的一觸控電極。也就是說，感測單元140不僅包含形成在封裝層120上的一單獨的觸控面板來感測觸控，而且還包含形成在封裝層120上並安裝在有機發光二極體（OLED）顯示裝置100上的一觸控電極。因此，可將有機發光二極體（OLED）顯示裝置100實現為具有一減小的厚度。然而，觸控電極的位置不限於此。
有機膜130可以從每一畫素電路接收一驅動電流以發射光線。有機膜130可針對每一畫素獨立地形成。然後，可以將由於有機膜而發光的複數個發光區域設置在第一基板110上。此外，有機膜130可以是一有機發光二極體的複數個有機化合物層。有機發光二極體包含一陽極、一陰極以及在其間形成的一有機化合物層。有機化合物層可包含一電洞注入層（HIL）、一電洞傳輸層（HTL）、一發射層（EML）、一電子傳輸層（ETL）以及一電子注入層（EIL）。當一驅動電壓透過畫素電路的作業施加到陽極電極和陰極電極時，穿過電洞傳輸層（HTL）的電洞和穿過電子傳輸層（ETL）的電子移動到發射層（EML），由此形成激子，並且結果在發射層（EML）中產生可見光。
這裡，顯示裝置表示為一有機發光二極體（OLED）顯示裝置，但是可以是而不限於一液晶顯示裝置或一電漿顯示面板（PDP）。
圖2係為表示圖1所示的顯示裝置中使用的感測單元之實施例的平面圖。
請參考圖2，感測單元220可包含複數個第一電極TE1和複數個第二電極TE2。第一電極TE1可透過連接部分222在水平方向上連接，以形成複數個電極列（row），並且第二電極TE2可透過連接部分222在垂直方向上連接，以形成複數個電極行（column）。儘管這裡複數個電極以4×3的形式佈置，但是本發明不限於此。
每一連接部分222可將一個第一電極TE1連接至同一列中的其他第一電極，並且可將一個第二電極TE2連接至同一行中的其他第二電極。此外，這些電極可包含配置為發送一觸控驅動訊號的一驅動電極，以及配置為發送與觸控驅動訊號相對應的一觸控感測訊號的一感測電極。連接部分222相互交叉。為了防止第一電極TE1和第二電極TE2彼此直接連接，連接第一電極TE1的連接部分222形成在與第一電極TE1和第二電極TE2相同的層中，使得第一電極TE1彼此直接連接。連接第二電極TE2的連接部分222形成在與第一電極TE1和第二電極TE2不同的層中，並通過通孔連接，以使得第二電極TE2通過通孔連接至連接部分222而彼此間接連接。
另外，第一電極TE1和第二電極TE2可透過圖案化一導電金屬層而形成。第一電極TE1和第二電極TE2可由例如氧化銦錫（ITO）的一透明材料形成。此外，圖案化的第一電極TE1和第二電極TE2可包含形成為網格形式的複數個電極圖案，並且這些電極圖案彼此交叉，以使得第一電極TE1和第二電極TE2可包含複數個開口。通過由氧化銦錫（ITO）電極製成的第一電極TE1和第二電極TE2或包含在第一電極TE1和第二電極TE2中的複數個開口，從顯示裝置發射的光線可通過第一電極TE1和第二電極TE2透射，或者可通過複數個開口發射到外部。
以網格形式形成的第一電極TE1和第二電極TE2的電極圖案可以稱為觸控電極佈線。此外，第一電極TE1和第二電極TE2可連接至驅動線221a以及感測線221b，驅動線221a使得驅動第一電極TE1和第二電極TE2的一驅動訊號施加到一觸控電極，感測線221b使得發送與觸控電極感測到的觸控相對應而產生的一感測訊號。驅動線221a和感測線221b可稱為觸控佈線。
在這種情況下，第一電極TE1和第二電極TE2不直接彼此連接，以使得一個第一電極TE1和一個第二電極TE2形成一個電容耦合。然而，由於電容的大小不大，觸控靈敏度可能不足。
圖3係為表示根據本發明的具有第一電極和第二電極的感測單元之第一實施例的平面圖。
請參考圖3，感測單元340可包含一第一電極341以及一第二電極342，並且可檢測與由第一電極341和第二電極342形成之電容相對應的一觸控。第一電極341可包含一第一驅動電極圖案341a和一第一感測電極圖案341b，並且第一感測電極圖案341b可設置在第一驅動電極圖案341a內。第二電極342可包含一第二感測電極圖案342a和一第二驅動電極圖案342b，並且第二驅動電極圖案342b可設置在第二感測電極圖案342a內。也就是說，一個感測電極圖案可設置在一個驅動電極圖案內，並且另一驅動電極圖案可設置在另一感測電極圖案內。這裡，「一個電極圖案設置在另一電極圖案內」的描述意味著根據一個實施例，一個電極圖案設置在一個投影平面中的另一個電極圖案內。因此，驅動電極圖案和感測電極圖案可設置在不同的層上，或者驅動電極圖案和感測電極圖案可設置在同一層上。「驅動電極圖案和感測電極圖案設置在不同的層上」的描述意味著根據一個實施例，一絕緣膜設置在驅動電極圖案和感測電極圖案之間。
當如圖2所示一個驅動電極圖案形成在第一電極中並且一個感測電極圖案形成在第二電極中時，一個電容耦合形成在第一電極和第二電極之間，從而一電容耦合僅在一個路徑產生。
然而，第一電極341包含第一驅動電極圖案341a和第一感測電極圖案341b，並且第二電極342包含第二驅動電極圖案342b和第二感測電極圖案342a。因此，在第一電極341與第二電極342之間，形成對應於第一驅動電極圖案341a和第一感測電極圖案341b的一第一電容耦合CM1，形成對應於第二驅動電極圖案342b和第二感測電極圖案342a的一第二電容耦合CM2，以及形成對應於第一驅動電極圖案341a和第二感測電極圖案342a的一第三電容耦合CM3。另外，可形成與第一感測電極圖案341b和第二驅動電極圖案342b相對應的一第四電容耦合CM4。
也就是說，第一電極341和第二電極342形成為分別包含彼此間隔的一觸控驅動電極和一觸控感測電極，由此增加了其中形成電容耦合的路徑數量，結果，電容的大小可增加，從而感測單元的觸控靈敏度可提高。
此外，第一驅動電極圖案341a和第二驅動電極圖案342b通過一第一連接部分（未示出）彼此連接，並且第一感測電極圖案341b和第二感測電極圖案342a（未示出）可通過形成在與第一連接部分不同的層中的一第二連接部分（未示出）彼此連接。這裡，「第二連接部分形成為與第一連接部分不同的層中」的描述可意味著一絕緣膜可設置在第一連接部分和第二連接部分之間，以使得根據一個實施例第一連接部分和第二連接部分分別設置在絕緣膜（未示出）的頂表面和底表面上。由於絕緣膜的存在，第一連接部分和第二連接部分可能不彼此連接。
這裡，感測單元表示為包含一第一電極和一第二電極，但是不限於此。如圖2所示，複數個電極設置於感測單元中，並且感測單元可包括一一驅動訊號線和一感測訊號線，驅動訊號線配置為將一驅動訊號傳送到電極並連接至第一電極中包含的第一驅動電極圖案341a和第一感測電極圖案341b，感測訊號線配置為發送一感測訊號並連接至第二電極中包含的第二驅動電極圖案342b和第二感測電極圖案342a。
圖4係為表示根據本發明的具有第一電極和第二電極的感測單元之第二實施例的平面圖。
請參考圖4，感測單元440可包含第一至第四電極441至444。
第一電極441可包含一第一外部電極441a和第一內部電極441b，第二電極442可包含一第二外部電極442a和一第二內部電極442b，第三電極443可包含一第三外部電極443a和一第三內部電極443b，以及第四電極444可包含一第四外部電極444a和一第四內部電極444b。
第一外部電極441a、第三外部電極443a、第二內部電極442b以及第四內部電極444b可通過一第一連接部分422a彼此連接，並且第一內部電極441b、第三內部電極電極443b、第二外部電極442a以及第四外部電極444a可設置在與第一連接部分422a不同的一層中，並且可通過一第二連接部分422b彼此連接。因此，在第一電極441和第二電極442之間，第一外部電極441a和第一內部電極441b，第二外部電極442a和第二內部電極442b，第一外部電極441a和第二外部電極442a，或者第一內部電極441b和第二內部電極442b不通過第一連接部分422a或第二連接部分422b彼此連接，從而可以在其間形成一電容耦合。在第一電極441和第四電極444之間，第一外部電極441a和第一內部電極441b，第四外部電極444a和第四內部電極444b，或者第一外部電極441a和第四外部電極444a，或者第一內部電極441b和第四內部電極444b不通過第一連接部分422a或第二連接部分422b連接，從而可以在其間形成一電容耦合。第二電極442和第三電極443，或者第三電極443和第四電極444也可彼此電容耦合。
因此，在感測單元440中形成電容耦合的路徑的數量增加，從而可提高感測單元440的觸控靈敏度。
此外，第一電極441至第四電極444中的每一個可包含一電極圖案。透過該電極圖案，第一電極441至第四電極444中的每一個可具有複數個開口，並且光線可通過開口發出。另外，第一電極441至第四電極444的電極圖案可分別包括浮置圖案441c至444c。浮置圖案441c至444c係為其中電極圖案斷開的圖案，從而不向其傳送一觸控驅動訊號或一觸控感測訊號。由於電極圖案與佈置在感測單元440下方的顯示裝置中的陰極電極、共同電極等電容耦合的區域減小，所以陰極電極和第一至第四電極441至444上的共同電極之間的電壓的影響可減小。
此外，每一第一連接部分422a可允許第一外部電極441a、第二內部電極442b以及第三外部電極443a彼此連接，並且可允許第一外部電極441a、第四內部電極444b以及第三外部電極443a彼此連接。另外，第一內部電極441b、第二外部電極442a、第三內部電極443b以及第四外部電極444a透過第二連接部分422b延伸並彼此連接。
因此，第一連接部分422a可具有被第二內部電極442b和第四內部電極444b彎曲的形狀。然而，第一連接部分422a的形狀不限於此。
在一個實施例中，一觸控驅動訊號提供給第一外部電極441a、第三外部電極443a、第二內部電極442b以及第四內部電極444b，用於感測感測單元440上的觸控。指示感測單元440上之觸控的一觸控感測訊號從第一內部電極441b、第三內部電極443b、第二外部電極442a以及第四外部電極444a接收。
圖5係為沿圖4中的線I-I'截取，表示圖4的感測單元之截面的剖視圖。
請參考圖5，一第一金屬層在基板520上沉積並圖案化，以使得可形成一第一連接部分501。此時，在一緩衝層（未示出）形成於基板520上之後沉積第一金屬層。然後，一第一絕緣膜521可沉積於其上形成有第一連接部分501的基板520上。通孔V1及V2可形成在第一絕緣膜521的一部分中。通孔V1及V2可到達第一連接部分501的頂表面。另外，一第二金屬層在第一第一絕緣膜521上沉積並圖案化以便形成第一至第三電極圖案523a、523b以及523c。此時，第一電極圖案523a和第三電極圖案523c可分別通過通孔V1及V2連接至第一連接部分501。然而，第二電極圖案523b不連接至第一連接部分501。因此，第一連接部分501可不連接至第二電極圖案523b。此外，圖3中所示的第一驅動電極圖案341a和第二驅動電極圖案342b可通過第一連接部分501彼此連接，並且第一感測電極圖案341b和第二感測電極圖案342a可通過形成在與第一感測電極圖案341b不同的層中的第二電極圖案523b彼此連接。所述不同的層可以是由第一絕緣膜521分隔開的兩層。而且，第二電極圖案523b可對應於第二連接部分。然後，一第二绝缘膜524可在第一至第三電極圖案523a、523b以及523c上沉積於基板520上。
圖6A係為表示圖4所示的一第一連接部分的一個實施例的平面圖。
請參考圖6A，一第一連接部分522a的主體可包含三個水平佈線1522b和用於連接三個水平佈線1522b的四個垂直佈線2522b，並且複數個開口h522b可形成在這些佈線之間。第一連接部分522a可具有透過在一基板上形成和圖案化一金屬層所示的形狀。因此，由於水平佈線透過垂直佈線連接，所以第一連接部分522a的導電率可變得更高，並且可覆蓋顯示裝置的一特定區域，從而可提高觸控靈敏度。儘管水平佈線1522b的數量和垂直佈線2522b的數量分別表示為三個和四個，但是水平佈線1522b和垂直佈線2522b的數量不限於此。而且，第一連接部分522a表示為具有「-」形狀，但是不限於此。第一連接部分可具有一彎曲構造以避開圖4中所示的第二連接部分。
圖6B係為圖4所示的感測單元中的部分「A」的放大平面圖。
請參考圖6B，電極使得複數個電極圖案600彼此交叉，而使得電極圖案600圍繞開口601。因此，電極圖案600可包含一網眼形狀。從顯示裝置發射的光線可通過開口601傳輸到外部。另外，電極圖案600可包含在其區域中與其他電極斷開的浮置電極圖案610。
電極圖案600可與設置在顯示裝置中的感測單元之下的一陰極電極（未示出）等電容耦合。在與一陰極電極電容耦合時，由於在電極圖案600中流動的一訊號，陰極電極的電壓可能波動，或者電極圖案600中流動的訊號可由於陰極電壓的變化而可能失真。然而，當電極圖案600包含一浮置電極圖案610時，由於浮置電極圖案610未被施加電壓，因此電極圖案600具有對應於由浮置電極圖案610減小的陰極電極的面積，並且電極圖案600和陰極電極之間的電容耦合的幅度非常小，以使得可抑制觸控故障的發生或顯示裝置的故障。
另外，感測單元的每一電極以浮置圖案不存在於電極圖案中並且其中形成浮置圖案的區域變為一空的空間的方式形成，由此也可降低顯示裝置內的電極圖案與資料線、閘極線、電源線等之間的電容耦合的大小。然而，電極圖案由一金屬材料形成，結果，在沒有形成浮置圖案的區域中，可以看到由於從電極圖案反射的光線而出現的污點。但是，當浮置圖案形成時，從所有區域反射的光線變得均勻，結果，由於電極圖案反射的光線而可能出現的污點不會出現。
圖7係為表示圖1所示的有機發光顯示裝置中採用的一畫素結構的電路圖。
請參考圖7，一畫素可包含一有機發光二極體（OLED）和一畫素電路701。畫素電路701可包含第一及第二電晶體M1及M2和一電容器C1，並且可控制在有機發光二極體（OLED）中流動的電流。這裡，第一電晶體M1可以是驅動在有機發光二極體（OLED）中流動之電流的一驅動電晶體。另外，傳送至有機發光二極體（OLED）之陰極電極的一低電位電壓EVSS可接地。但是，本發明不限於此。
第一電晶體M1的一第一電極可連接至一高電位電壓線VL，其中高電位電壓EVDD傳送至高電位電壓線VL，第一電晶體M1的一第二電極可連接至有機發光二極體（OLED）的陽極電極，並且閘極可連接至第一節點N1。另外，第一電晶體M1可根據第一電極和閘極之間的一電壓差，使電流從第一電極驅動到第二電極。
第二電晶體M2的第一電極可連接至一資料線DL，其中與一資料訊號相對應的一資料電壓VDATA傳輸到資料線DL，第二電極可連接至第一節點N1，並且閘極可連接至閘極線S。第二電晶體M2可響應於通過閘極線S傳輸的一閘極訊號的電壓，將對應於通過一資料線DL傳輸的一資料訊號的資料電壓VDATA傳輸到第一節點N1。
電容器C1可連接在第一節點N1和第二節點N2之間，並且可保持第一節點N1和第二節點N2之間的電壓，以允許保持施加到閘極的電壓。當傳輸到有機發光二極體（OLED）之陰極電極的低電位電壓EVSS波動時，第一節點與第二節點之間的電壓差不保持恆定，結果，在有機發光二極體（OLED）中流動的電流量可能發生變化。
在第一電晶體M1和第二電晶體M2的每一個中，第一電極可以是汲極，並且第二電極可以是源極。但是，本發明不限於此。另外，儘管每個電晶體表示為一N型金氧半導體（NMOS），但是電晶體也可以是P型金氧半導體（PMOS）而不限於此。此外，這裡所示的畫素電路僅是示例性的，本發明不限於此。
圖8係為表示根據本發明的具有感測單元的顯示裝置之第一實施例的剖視圖，圖9係為表示根據本發明的具有感測單元的顯示裝置之第二實施例的剖視圖。
感測單元TE可安裝在顯示裝置上。這裡，顯示裝置可以是使用有機發光二極體（OLED）的一有機發光二極體（OLED）顯示裝置，並且當感測單元TE安裝在顯示裝置上時，感測單元可位於一封裝層ENCAP和一覆蓋層OC之間。而且，感測單元TE可以是具有複數個電極圖案的複數個電極和複數個訊號線。
另外，如圖8所示，感測單元可設置在封裝層ENCAP上，並且如圖9所示，感測單元TE可設置在覆蓋層OC上。也就是說， 觸控電極（感測單元）TE可安裝在顯示裝置上而不使用一單獨的觸控面板。
請參考圖8， 觸控電極TE可形成在封裝層ENCAP上，並且一覆蓋層OC可以在觸控電極TE上。此外，一黑色矩陣BM可在對應於感測單元之電極圖案的位置設置在覆蓋層OC上，並且濾色器CF可設置在黑色矩陣BM上。一顯示器蓋（未示出）可設置在濾色器CF上。
如上所述，透過在封裝層ENCAP上形成觸控電極TE，可以形成觸控電極TE，而不會顯著影響顯示性能和用於顯示器的層的形成。
同時，在一互電容型的觸控感測方法的情況下，可能存在用於連接複數個電極TE中的驅動電極與/或感測電極的連接部分。連接部分可存在於與觸控電極TE的層不同的層中，並且連接部分和觸控電極TE之間設置有一絕緣膜。
為了便於描述，圖8沒有表示出連接部分和觸控電極TE與連接部分之間的絕緣膜。
同時，請參考圖8，一有機發光二極體（OLED）的陰極可存在於封裝層ENCAP之下。
封裝層ENCAP的厚度T可以是例如5微米或更大。
形成在有機發光二極體（OLED）的陰極和觸控電極TE之間的寄生電容可透過將封裝層ENCAP之厚度設計為5微米或更大來減小。因此，可防止由於寄生電容引起的觸控靈敏度的劣化。
另一方面，當觸控電極TE由具有開口區域OA的一網格型電極金屬EM形成時，每一開口區域OA的位置可對應於一個或兩個或更多個子畫素或者當在垂直方向上觀看時發光單元的位置。
因此，如圖8所示，複數個開口區域OA可對應於複數個濾色器CF。
如上所述，在有機發光二極體（OLED）顯示裝置中，透過將在使用白色有機發光二極體（OLED）等情況下所需的濾色器CF與開口區域OA相對應，可提供具有優異的發光性能的顯示裝置。
現在將描述濾色器CF和觸控電極TE之間的垂直位置關係。
如上所述，考慮到例如發光性能和觸控性能的顯示性能，可提供具有在濾色器CF和觸控電極TE之間的最佳位置關係的一觸控顯示裝置100。
同時，為了提高觸控顯示裝置100的製造便利性並減小觸控顯示裝置100的尺寸，已經嘗試將具有觸控電極TE的一觸控面板結合至顯示面板110中。
然而，將觸控電極併入顯示裝置中存在相當多的困難和許多限制。舉例而言，在顯示裝置的製造過程期間，由於一有機材料的存在，在面板內不能夠自由地進行形成通常由金屬材料製成的觸控電極TE的高溫過程。因此，當觸控電極TE形成於覆蓋層OC上時，可更自由地進行一高溫過程。
請參考圖9，一黑色矩陣可形成於封裝層ENCAP上，並且濾色器CF可設置於黑色矩陣上。覆蓋層OC可形成於濾色器CF上。此外，觸控電極TE的電極圖案可以在對應於黑色矩陣BM的位置設置在覆蓋層OC上。一顯示器蓋（未示出）可設置在濾色器CF上。
同時，在一互電容型的觸控感測方法的情況下，可存在用於連接複數個觸控電極TE中的驅動電極與/或感測電極的連接部分。連接部分可存在於和觸控電極TE的層不同的層中，其中一絕緣膜設置於觸控電極TE和連接部分之間。
以上描述和附圖僅為了說明的目的提供了本發明之技術思想的示例。本發明所屬技術領域的普通技術人員將理解，在不脫離本發明的本質特徵的情況下，可進行形式上的各種修改和改變，例如組合、分離、替換和配置的改變。因此，本發明所公開的實施例是為了說明本發明之技術思想的範圍，本發明的範圍不受該實施例的限制。本發明的範圍應該基於所附的專利申請範圍，以包含在與專利申請範圍等同的範圍內的所有技術構思都屬於本發明的方式來理解。
100　顯示裝置 110　第一基板 120　封裝層 130　有機膜 140　感測單元 220　感測單元 221a　驅動線 221b　感測線 222　連接部分 340　感測單元 341　第一電極 341a　第一驅動電極圖案 341b　第一感測電極圖案 342　第二電極 342a　第二感測電極圖案 342b　第二驅動電極圖案 422a　第一連接部分 422b　第二連接部分 440　感測單元 441　第一電極 441a　第一外部電極 441b　第一內部電極 441c　浮置圖案 442　第二電極 442a　第二外部電極 442b　第二內部電極 442c　浮置圖案 443　第三電極 443a　第三外部電極 443b　第三內部電極 443c　浮置圖案 444　第四電極 444a　第四外部電極 444b　第四內部電極 444c　浮置圖案 501　第一連接部分 520　基板 521　第一絕緣膜 522a　第一連接部分 523a　第一電極圖案 523b　第二電極圖案 523c　第三電極圖案 524　第二绝缘膜 1522b　水平佈線 2522b　垂直佈線 h522b　開口 600　電極圖案 601　開口 610　浮置電極圖案 701　畫素電路 OLED　有機發光二極體 BM　黑色矩陣 CF　濾色器 OC　覆蓋層 OA　開口區域 ENCAP　封裝層 V1　通孔 V2　通孔 A　部分 TE1　第一電極 TE2　第二電極 DL　資料線 VL　電位電壓線 N1　第一節點 N2　第二節點 N3　第三節點 M1　第一電晶體 M2　第二電晶體 TE　觸控電極 EM　電極金屬 C1　電容器 S　閘極線 T　厚度 CM1　第一電容耦合 CM2　第二電容耦合 CM3　第三電容耦合 CM4　第四電容耦合 VDATA　資料電壓 EVDD　高電位電壓 EVSS　低電位電壓
圖1係為表示根據本發明的具有一感測單元的顯示裝置之實施例的剖視圖； 圖2係為表示根據本發明圖1所示的顯示裝置中使用的感測單元之實施例的平面圖； 圖3係為表示根據本發明的具有第一電極和第二電極的感測單元之第一實施例的平面圖； 圖4係為表示根據本發明的具有第一電極和第二電極的感測單元之第二實施例的平面圖； 圖5係為沿圖4中的線I-I'截取，表示圖4的感測單元之截面的剖視圖； 圖6A係為表示根據本發明的圖4所示的一第一連接部分的一個實施例的平面圖； 圖6B係為根據本發明的圖4所示的感測單元中的部分「A」的放大平面圖； 圖7係為表示根據本發明的圖1所示的有機發光顯示裝置中採用的一畫素結構的電路圖； 圖8係為表示根據本發明的具有感測單元的顯示裝置之第一實施例的剖視圖；以及 圖9係為表示根據本發明的具有感測單元的顯示裝置之第二實施例的剖視圖。

Claims (24)

  1. 一種感測單元，用於感測一觸控，該感測單元包含：一第一驅動電極圖案；一第一感測電極圖案，由該第一驅動電極圖案圍繞，該第一感測電極圖案與該第一驅動電極圖案設置在該感測單元內的同一層中；一第二感測電極圖案；以及一第二驅動電極圖案，由該第二感測電極圖案圍繞，該第二驅動電極圖案與該第二感測電極圖案設置在該感測單元內的同一層中；其中一觸控驅動訊號提供給該第一驅動電極圖案和該第二驅動電極圖案以感測該感測單元上的觸控，並且其中指示該感測單元上之觸控的一觸控感測訊號從該第一感測電極圖案和該第二感測電極圖案接收。
  2. 如請求項1所述之感測單元，更包含：一第一連接部分，連接至該第一驅動電極圖案和該第二驅動電極圖案，該第一驅動電極圖案和該第二驅動電極圖案通過該第一連接部分彼此電連接；以及一第二連接部分，連接至該第一感測電極圖案和該第二感測電極圖案，該第一感測電極圖案和該第二感測電極圖案通過該第二連接部分彼此連接；其中該第一連接部分和該第二連接部分設置在該感測單元的不同的層中。
  3. 如請求項1所述之感測單元，其中該第一驅動電極圖案和該第二驅動電極圖案中的每一個包含設置為網格的複數個電極圖案。
  4. 如請求項3所述之感測單元，更包含：一第一浮置電極圖案，由該第一驅動電極圖案圍繞；一第二浮置電極圖案，由該第二感測電極圖案圍繞；其中該第一浮置電極圖案和該第二浮置電極圖案不接收該觸控驅動訊號或該觸控感測訊號中的任一個。
  5. 如請求項1所述之感測單元，其中該第一感測電極圖案、該第二感測電極圖案、該第一驅動電極圖案以及該第二驅動電極圖案設置在該感測單元的同一層中。
  6. 一種感測單元，包含：一第一外部電極；一第一內部電極，由該第一外部電極圍繞，該第一內部電極與該第一外部電極設置在該感測單元內的同一層中；一第二外部電極；一第二內部電極，由該第二外部電極圍繞，該第二內部電極與該第二外部電極設置在該感測單元內的同一層中；一第三外部電極；一第三內部電極，由該第三外部電極圍繞，該第三內部電極與該第三外部電極設置在該感測單元內的同一層中；一第四外部電極；一第四內部電極，由該第四外部電極圍繞，該第四內部電極與該第四外部電極設置在該感測單元內的同一層中；一第一連接部分，連接至該第一外部電極、該第三外部電極、該第二內部電極以及該第四內部電極，該第一連接部分與該第一外部電極、該第三外部電極、該第二內部電極以及該第四內部電極電連接在一起；以及一第二連接部分，連接至該第一內部電極、該第三內部電極、該第二外部電極以及該第四外部電極，該第二連接部分與該第一內部電極、該第三內部電極、該第二外部電極以及該第四外部電極電連接在一起；其中一觸控驅動訊號提供給該第一外部電極、該第三外部電極、該第二內部電極以及該第四內部電極，用於感測該感測單元上的觸控，以及其中指示該感測單元上之觸控的一觸控感測訊號從該第一內部電極、該第三內部電極、該第二外部電極以及該第四外部電極接收。
  7. 如請求項6所述之感測單元，其中該第一外部電極、該第三外部電極、該第二內部電極以及該第四內部電極中的每一個包含設置為網格的複數個電極圖案。
  8. 如請求項7所述之感測單元，更包含：一第一浮置電極圖案，由該第一外部電極圍繞且部分地圍繞該第一內部電極；一第二浮置電極圖案，由該第二外部電極圍繞且部分地圍繞該第二內部電極；一第三浮置電極圖案，由該第三外部電極圍繞且部分地圍繞該第三內部電極；以及一第四浮置電極圖案，由該第四外部電極圍繞且部分地圍繞該第四內部電極；其中該第一浮置電極圖案、該第二浮置電極圖案、該第三浮置電極圖案以及該第四浮置電極圖案不接收該觸控驅動訊號或該觸控感測訊號中的任一個。
  9. 如請求項6所述之感測單元，其中該感測單元設置為一菱形圖案，該菱形圖案包含：一第一象限，包含該第一外部電極和該第一內部電極；一第三象限，位於該第一象限之下，包含該第三內部電極和該第三外部電極；一第二象限，位於該第一象限和該第三象限的左側，包含該第二內部電極和該第二外部電極；以及一第四象限，位於該第一象限的右側，包含該第四內部電極和該第四外部電極。
  10. 如請求項9所述之感測單元，其中該第一連接部分包含設置在該感測單元的該第一象限、該第二象限、該第三象限以及該第四象限之間的複數個連接線，該第一連接部分的每一該些連接線與該第一外部電極、該第三外部電極、該第二內部電極以及該第四內部電極中的相應一個相連接，以及其中該第二連接部分包含設置在該感測單元的該第一象限、該第二象限、該第三象限以及該第四象限之間的複數個連接線，該第二連接部分的每一該些連接線與該第一內部電極、該第三內部電極、該第二外部電極以及該第四外部電極中的相應一個相連接。
  11. 如請求項6所述之感測單元，其中該第一外部電極、該第二外部電極、該第三外部電極、該第四外部電極、該第一內部電極、該第二內部電極、該第三內部電極以及該第四內部電極設置在該感測單元的同一層中。
  12. 一種顯示裝置，包含：一顯示面板；一封裝層，位於該顯示面板上；一感測單元，安裝在該封裝層上，其中該感測單元包含：一第一驅動電極圖案；一第一感測電極圖案，由該第一驅動電極圖案圍繞，該第一感測電極圖案與該第一驅動電極圖案設置在該感測單元內的同一層中；以及一第二感測電極圖案；一第二驅動電極圖案，由該第二感測電極圖案包圍，該第二驅動電極圖案與該第二感測電極圖案設置在該感測單元內的同一層中；其中一觸控驅動訊號提供給該第一驅動電極圖案和該第二驅動電極圖案，並且其中指示該感測單元上之觸控的一觸控感測訊號從該第一感測電極圖案和該第二感測電極圖案接收。
  13. 如請求項12所述之顯示裝置，更包含：一第一連接部分，連接至該第一驅動電極圖案和該第二驅動電極圖案，該第一驅動電極圖案和該第二驅動電極圖案通過該第一連接部分彼此電連接；以及一第二連接部分，連接至該第一感測電極圖案和該第二感測電極圖案，該第一感測電極圖案和該第二感測電極圖案通過該第二連接部分彼此連接；其中該第一連接部分和該第二連接部分設置在該感測單元的不同的層中。
  14. 如請求項12所述之顯示裝置，其中該第一驅動電極圖案和該第二驅動電極圖案中的每一個包含設置為網格的複數個電極圖案。
  15. 如請求項14所述之顯示裝置，更包含：一第一浮置電極圖案，由該第一驅動電極圖案圍繞；一第二浮置電極圖案，由該第二感測電極圖案圍繞；其中該第一浮置電極圖案和該第二浮置電極圖案不接收該觸控驅動訊號或該觸控感測訊號。
  16. 如請求項12所述之顯示裝置，其中該第一感測電極圖案、該第二感測電極圖案、該第一驅動電極圖案以及該第二驅動電極圖案設置在該感測單元的同一層中。
  17. 一種顯示裝置，包含：一顯示面板；一封裝層，位於該顯示面板上；以及一感測單元，安裝在該封裝層上，該感測單元包含：一第一內部電極，由該第一外部電極圍繞，該第一內部電極與該第一外部電極設置在該感測單元內的同一層中；一第二外部電極；一第二內部電極，由該第二外部電極圍繞，該第二內部電極與該第二外部電極設置在該感測單元內的同一層中；一第三外部電極；一第三內部電極，由該第三外部電極圍繞，該第三內部電極與該第三外部電極設置在該感測單元內的同一層中；一第四外部電極；一第四內部電極，由該第四外部電極圍繞，該第四內部電極與該第四外部電極設置在該感測單元內的不同的層中，一第一連接部分，連接至該第一外部電極、該第三外部電極、該第二內部電極以及該第四內部電極，該第一連接部分與該第一外部電極、該第三外部電極、該第二內部電極以及該第四內部電極電連接在一起；以及一第二連接部分，連接至該第一內部電極、該第三內部電極、該第二外部電極以及該第四外部電極，該第二連接部分與該第一內部電極、該第三內部電極、該第二外部電極以及該第四外部電極電連接在一起；其中一觸控驅動訊號提供給該第一外部電極、該第三外部電極、該第二內部電極以及該第四內部電極，用於感測該感測單元上的觸控，以及其中指示該感測單元上之觸控的一觸控感測訊號從該第一內部電極、該第三內部電極、該第二外部電極以及該第四外部電極接收。
  18. 如請求項17所述之顯示裝置，其中該第一外部電極、該第三外部電極、該第二內部電極以及該第四內部電極中的每一個包含設置為網格的複數個電極圖案。
  19. 如請求項18所述之顯示裝置，更包含：一第一浮置電極圖案，由該第一外部電極圍繞且部分地圍繞該第一內部電極；一第二浮置電極圖案，由該第二外部電極圍繞且部分地圍繞該第二內部電極；一第三浮置電極圖案，由該第三外部電極圍繞且部分地圍繞該第三內部電極；以及一第四浮置電極圖案，由該第四外部電極圍繞且部分地圍繞該第四內部電極；其中該第一浮置電極圖案、該第二浮置電極圖案、該第三浮置電極圖案以及該第四浮置電極圖案不接收該觸控驅動訊號或該觸控感測訊號。
  20. 如請求項17所述之顯示裝置，其中該感測單元設置為一菱形圖案，該菱形圖案包含：一第一象限，包含該第一外部電極和該第一內部電極；一第三象限，位於該第一象限之下，包含該第三內部電極和該第三外部電極；一第二象限，位於該第一象限和該第三象限的左側，包含該第二內部電極和該第二外部電極；以及一第四象限，位於該第一象限的右側，包含該第四內部電極和該第四外部電極。
  21. 一種感測單元，用於感測一觸控，該感測單元包含：一第一驅動電極圖案；一第一感測電極圖案，與該第一驅動電極圖案重疊，該第一感測電極圖案設置在該感測單元內與該第一驅動電極圖案不同的層中；一第二感測電極圖案；以及一第二驅動電極圖案，與該第二感測電極圖案重疊，該第二驅動電極圖案設置在該感測單元內與該第二感測電極圖案不同的層中；其中一觸控驅動訊號提供給該第一驅動電極圖案和該第二驅動電極圖案以感測該感測單元上的觸控，並且其中指示該感測單元上之觸控的一觸控感測訊號從該第一感測電極圖案和該第二感測電極圖案接收。
  22. 如請求項21所述之感測單元，其中該第一感測電極圖案和該第二驅動電極圖案設置在該感測單元的一第一層中，並且其中該第一驅動電極圖案和該第二感測電極圖案設置在該感測單元的與該第一層不同的一第二層中。
  23. 一種顯示裝置，包含：一顯示面板；一封裝層，位於該顯示面板上；以及一感測單元，安裝在該封裝層上，其中感測單元包含：一第一驅動電極圖案；一第一感測電極圖案，與該第一驅動電極圖案重疊，該第一感測電極圖案與該第一驅動電極圖案設置在該感測單元內的不同的層中；以及一第二感測電極圖案；一第二驅動電極圖案，與該第二感測電極圖案重疊，該第二驅動電極圖案與該第二感測電極圖案設置在該感測單元內的不同的層中；其中一觸控驅動訊號提供給該第一驅動電極圖案和該第二驅動電極圖案，並且其中指示該感測單元上之觸控的一觸控感測訊號從該第一感測電極圖案和該第二感測電極圖案接收。
  24. 如請求項23所述之顯示裝置，其中該第一感測電極圖案和該第二驅動電極圖案設置在該感測單元的一第一層中，並且其中該第一驅動電極圖案和該第二感測電極圖案設置在該感測單元的與該第一層不同的一第二層中。
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