TWI665589B - 觸控顯示結構 - Google Patents

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TWI665589B TW107121928A TW107121928A TWI665589B TW I665589 B TWI665589 B TW I665589B TW 107121928 A TW107121928 A TW 107121928A TW 107121928 A TW107121928 A TW 107121928A TW I665589 B TWI665589 B TW I665589B
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    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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Abstract

觸控顯示結構包括第一畫素電極、第二畫素電極、第三畫素電極、第四畫素電極、第一資料線、第二資料線、第三資料線、及觸控訊號線。第一畫素電極具有第一電極側邊。第二畫素電極具有相對的第二電極側邊與第三電極側邊。第三畫素電極具有相對的第四電極側邊與第五電極側邊。第四畫素電極具有第六電極側邊。第一資料線與第二資料線配置在第一畫素電極的第一電極側邊與第二畫素電極的第二電極側邊之間。第三資料線在第二畫素電極的第三電極側邊與第三畫素電極的第四電極側邊之間。觸控訊號線在第三畫素電極的第五電極側邊與第四畫素電極的第六電極側邊之間。

Description

觸控顯示結構
本發明是有關於一種觸控顯示結構。
觸控感應技術於近年來迅速地發展，目前已有許多具備觸控功能之消費性電子產品陸續推出。在此類產品中，主要係將原先顯示面板之區域賦予觸控感應之功能，也可說是將原先單純的顯示面板變換成具有觸控辨識功能之觸控顯示面板。依據觸控顯示面板的結構設計上的不同，一般可區分為外掛式(out-cell)與內嵌式(in-cell或on-cell)觸控顯示面板，其中內嵌式觸控顯示面板不需要製作額外的觸控面板，使產品變得更輕薄，也省下製作觸控面板的成本而更具價格優勢。由於內嵌式(in-cell)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，觸控面板的感測墊與顯示面板中各元件之間的距離較近，因此比較容易產生電容耦合的間題。
根據本發明之一實施例，提出一種觸控顯示結構，其包括第一畫素電極、第二畫素電極、第三畫素電極、第四畫素電極、第一資料線、第二資料線、第三資料線、及觸控訊號線。第一畫素電極具有第一電極側邊。第二畫素電極具有相對的第二電極側邊與第三電極側邊。第三畫素電極具有相對的第四電極側邊與第五電極側邊。第四畫素電極具有第六電極側邊。第一資料線與第二資料線配置在第一畫素電極的第一電極側邊與第二畫素電極的第二電極側邊之間。第三資料線在第二畫素電極的第三電極側邊與第三畫素電極的第四電極側邊之間。觸控訊號線在第三畫素電極的第五電極側邊與第四畫素電極的第六電極側邊之間。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
30‧‧‧源極
32‧‧‧汲極
34‧‧‧閘極
36‧‧‧通道層
150‧‧‧第一基板
152‧‧‧第二基板
154‧‧‧第一絕緣層
156‧‧‧第二絕緣層
102‧‧‧觸控顯示結構
160‧‧‧第三絕緣層
170‧‧‧導電接觸
A1‧‧‧第一主動元件
A2‧‧‧第二主動元件
A3‧‧‧第三主動元件
A4‧‧‧第四主動元件
BM‧‧‧遮光元件
BM1‧‧‧第一遮光件
BM2‧‧‧第二遮光件
BM3‧‧‧第三遮光件
BM4‧‧‧第四遮光件
BML‧‧‧遮光層
CF1‧‧‧第一彩色濾光層
CF2‧‧‧第二彩色濾光層
CF3‧‧‧第三彩色濾光層
CF4‧‧‧第四彩色濾光層
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
D3‧‧‧垂直投影方向
DL1‧‧‧第一資料線
158‧‧‧電極膜
DL5‧‧‧第五資料線
ES1‧‧‧第一電極側邊
ES2‧‧‧第二電極側邊
ES3‧‧‧第三電極側邊
ES4‧‧‧第四電極側邊
ES5‧‧‧第五電極側邊
ES6‧‧‧第六電極側邊
K‧‧‧尺寸
LC‧‧‧液晶層
P1‧‧‧第一次畫素
P2‧‧‧第二次畫素
P3‧‧‧第三次畫素
P4‧‧‧第四次畫素
PE1‧‧‧第一畫素電極
PE2‧‧‧第二畫素電極
PE3‧‧‧第三畫素電極
PE4‧‧‧第四畫素電極
SL‧‧‧掃描線
TL‧‧‧觸控訊號線
W1‧‧‧尺寸
DL2‧‧‧第二資料線
DL3‧‧‧第三資料線
DL4‧‧‧第四資料線
W2‧‧‧尺寸
W3‧‧‧尺寸
第1圖繪示根據一實施例之觸控顯示結構之電路示意圖。
第2圖繪示根據第1圖之觸控顯示結構在虛框範圍的上視示意圖。
第3圖繪示根據第2圖之觸控顯示結構沿AB線的剖面示意圖。
第4圖繪示根據一實施例之觸控顯示結構的剖面圖。
在下文中將參照附圖更全面地描述本發明，在附圖中示出了本發明的示例性實施例。如本領域技術人員將認識到的，可以以各種不同的方式修改所描述的實施例，而不脫離本發明的精神或範圍。
本文參考作為理想化實施例的示意圖的截面圖來描述示例性實施例。因此，可以預期到作為例如製造技術及/或公差的結果的圖示的形狀變化。因此，本文所述的實施例不應被解釋為限於如本文所示的區域的特定形狀，而是包括例如由製造導致的形狀偏差。例如，示出或描述為平坦的區域通常可以具有粗糙及/或非線性特徵。此外，所示的銳角可以是圓的。因此，圖中所示的區域本質上是示意性的，並且它們的形狀不是旨在示出區域的精確形狀，並且不是旨在限制權利要求的範圍。
以下係以一些實施例做說明。須注意的是，本揭露並非顯示出所有可能的實施例，未於本揭露提出的其他實施態樣也可能可以應用。再者，圖式上的尺寸比例並非按照實際產品等比例繪製。因此，說明書和圖示內容僅作敘述實施例之用，而非作為限縮本揭露保護範圍之用。另外，實施例中之敘述，例如細部結構、製程步驟和材料應用等等，僅為舉例說明之用，並非對本揭露欲保護之範圍做限縮。實施例之步驟和結構各之細節可在不脫離本揭露之精神和範圍內根據實際應用製程之需要而加以變化與修飾。以下是以相同/類似的符號表示相同/類似的元件做說明。
請參照第1圖至第3圖。第1圖繪示根據一實施例之觸控顯示結構102之電路示意圖。第2圖繪示根據第1圖之觸控顯示結構102在虛框範圍的上視示意圖。第3圖繪示根據第2圖之觸控顯示結構102沿AB線的剖面示意圖。
請參照第1圖與第2圖，觸控顯示結構102包括數個次畫素、數個資料線、數個觸控訊號線、與數個掃描線。其中第2圖也顯示觸控顯示結構102包括遮光元件BM。為求簡單了解，第2圖中係以透視遮光元件BM的方式顯示在其下方之次畫素、資料線、觸控訊號線與掃描線的配置。
請參照第1圖與第2圖，次畫素例如包括第一次畫素P1、第二次畫素P2、第三次畫素P3、第四次畫素P4等。資料線例如包括第一資料線DL1、第二資料線DL2、第三資料線DL3、第四資料線DL4、第五資料線DL5等。觸控訊號線例如包括觸控訊號線TL等。掃描線例如包括掃描線SL等。第一資料線DL1、第二資料線DL2、第三資料線DL3、第四資料線DL4、第五資料線DL5與觸控訊號線TL延伸在第一方向D1上。掃描線SL延伸在第二方向D2上。第一方向D1可交錯於(例如：實質上垂直於)第二方向D2，但不限於此。舉例而言，第一方向D1可為Y方向，第二方向D2可為X方向。一實施例中，係以每隔在第二方向D2上排列的三個次畫素為單位對應配置一條觸控訊號線TL，例如以第一次畫素P1、第二次畫素P2與第三次畫素P3之三個次畫素為單位配置一條觸控訊號線TL，接著以第四次畫素P4及其右側鄰近的兩個次畫素為單位配置另一 條觸控訊號線，以此類推其它佈線配置。觸控訊號線TL例如為驅動訊號線，或例如為接收訊號線，用以傳送觸控訊號。
第一次畫素P1可包括電性連接的第一畫素電極PE1與第一主動元件A1。第二次畫素P2可包括電性連接的第二畫素電極PE2與第二主動元件A2。第三次畫素P3可包括電性連接的第三畫素電極PE3與第三主動元件A3。第四次畫素P4可包括電性連接的第四畫素電極PE4與第四主動元件A4。第一畫素電極PE1、第二畫素電極PE2、第三畫素電極PE3與第四畫素電極PE4沿第二方向D2依序配置。第一主動元件A1、第二主動元件A2、第三主動元件A3與第四主動元件A4沿第二方向D2依序配置。
一實施例中，第一次畫素P1可為第一資料線DL1與掃描線SL交錯定義出的單一個次畫素單元。第二次畫素P2可為第二資料線DL2與掃描線SL交錯定義出的單一個次畫素單元。一實施例中，第一次畫素P1可為由第一畫素電極PE1與第一主動元件A1所在的區域定義出的單一個次畫素單元，而不以第一資料線DL1與掃描線SL定義。第二次畫素P2可為由第二畫素電極PE2與第二主動元件A2所在的區域定義出的單一個次畫素單元，而不以第二資料線DL2與掃描線SL定義。可依此類推第三次畫素P3、第四次畫素P4及其它次畫素。
請參照第2圖，第一主動元件A1包括源極30、汲極32、閘極34與通道層36。通道層36位在源極30及汲極32與閘 極34之間。閘極34電性連接至掃描線SL。汲極32電性連接至第一畫素電極PE1。可依此類推第二主動元件A2、第三主動元件A3、第四主動元件A4、及其它次畫素的主動元件。例如第一資料線DL1電性連接第一主動元件A1的源極30。第二資料線DL2電性連接第二主動元件A2的源極30。第三資料線DL3電性連接第三主動元件A3的源極30。第四資料線DL4電性連接第四主動元件A4的源極30。
請參照第2圖，第一畫素電極PE1具有第一電極側邊ES1。第二畫素電極PE2具有相對的第二電極側邊ES2與第三電極側邊ES3。第三畫素電極PE3具有相對的第四電極側邊ES4與第五電極側邊ES5。第四畫素電極PE4具有第六電極側邊ES6。
如2圖所示，第一資料線DL1與第二資料線DL2配置在第一畫素電極PE1的第一電極側邊ES1與第二畫素電極PE2的第二電極側邊ES2之間。第三資料線DL3配置在第二畫素電極PE2的第三電極側邊ES3與第三畫素電極PE3的第四電極側邊ES4之間。觸控訊號線TL配置在第三畫素電極PE3的第五電極側邊ES5與第四畫素電極PE4的第六電極側邊ES6之間。一實施例中，第一畫素電極PE1的第一電極側邊ES1與第二畫素電極PE2的第二電極側邊ES2之間並沒有配置觸控訊號線。第二畫素電極PE2的第三電極側邊ES3與第三畫素電極PE3的第四電極側邊ES4之間並沒有配置觸控訊號線。在第三畫素電極PE3的第五電極側邊ES5與第四畫素電極PE4的第六電極側邊ES6之間並沒有配置任何資料線。
一實施例中，資料線(包括第一資料線DL1、第二資料線DL2、第三資料線DL3、第四資料線DL4、第五資料線DL5等)與觸控訊號線(包括觸控訊號線TL)包括相同的導電層，例如包括第二金屬層(M2)。單一導電層(例如第二金屬層)中配置在第一畫素電極PE1的第一電極側邊ES1與第二畫素電極PE2的第二電極側邊ES2之間的導線只有第一資料線DL1與第二資料線DL2，而沒有其它作用的導線，例如沒有觸控訊號線。單一導電層(例如第二金屬層)中配置在第二畫素電極PE2的第三電極側邊ES3與第三畫素電極PE3的第四電極側邊ES4之間的導線只有第三資料線DL3，而沒有其它作用的導線，例如沒有觸控訊號線。單一導電層(例如第二金屬層)中配置在第三畫素電極PE3的第五電極側邊ES5與第四畫素電極PE4的第六電極側邊ES6之間的導線只有觸控訊號線，而沒有其它作用的導線，例如沒有資料線。上述概念亦可類推變化應用至單一導電層為第一金屬層，或其它的金屬層。
實施例中，由於觸控訊號線TL附近(即在第三畫素電極PE3的第五電極側邊ES5與第四畫素電極PE4的第六電極側邊ES6之間的範圍內)沒有資料線，因此可降低與資料線之間的寄生電容，一實施例中，觸控訊號線TL不與資料線產生寄生電容(寄生電容趨近為零)。一比較例中，第二資料線DL2與觸控訊號線TL的配置位置係互相調換，亦即第二資料線DL2係被觸控訊號線TL取代，而配置在第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2之間的觸控訊號線TL與第一資料線DL1之間的寄生電容約2.92e-15。故根據本揭露實施例概念的觸控顯示 結構102其觸控訊號線TL可對於資料線造成較低的寄生電容，並避免訊號互相干擾的問題。並且本揭露實施例概念的觸控顯示結構102可維持開口率。
觸控訊號線TL可藉由介電質電性絕緣於用以控制液晶顯示效果的各資料線(包括第一資料線DL1、第二資料線DL2、第三資料線DL3、第四資料線DL4等)、各掃描線(例如掃描線SL等)、各主動元件(包括第一主動元件A1、第二主動元件A2、第三主動元件A3與第四主動元件A4等)及各畫素電極(第一畫素電極PE1、第二畫素電極PE2、第三畫素電極PE3與第四畫素電極PE4等)。觸控訊號線TL可實質上平行於資料線(包括第一資料線DL1、第二資料線DL2、第三資料線DL3、第四資料線DL4等)。
第一次畫素P1、第二次畫素P2、第三次畫素P3與第四次畫素P4中的至少三個包含紅色次畫素、綠色次畫素與藍色次畫素。一實施例中，單一個畫素係由第一次畫素P1、第二次畫素P2及第三次畫素P3定義，第一次畫素P1、第二次畫素P2及第三次畫素P3可包括紅色次畫素、綠色次畫素及藍色次畫素。例如，第一次畫素P1為綠色次畫素，第二次畫素P2為藍色次畫素，且第三次畫素P3為紅色次畫素。本揭露不限於此，畫素定義及顏色配置可視實際需求任意改變。
遮光元件BM包括遮光層BML、第一遮光件BM1、第二遮光件BM2、第三遮光件BM3、及第四遮光件BM4。第一遮光件BM1延伸在第一方向D1上並位在第一畫素電極PE1及第二畫素電極PE2之間，並在垂直投影方向D3(例如Z方向)上 重疊第一資料線DL1與第二資料線DL2，可用以遮蔽第一資料線DL1與第二資料線DL2兩者。第二遮光件BM2延伸在第一方向D1上並位在第二畫素電極PE2及第三畫素電極PE3之間，並在垂直投影方向D3上重疊第三資料線DL3，可用以遮蔽第三資料線DL3。第三遮光件BM3延伸在第一方向D1上並位在第三畫素電極PE3及第四畫素電極PE4之間，並在垂直投影方向D3上重疊觸控訊號線TL，可用以遮蔽觸控訊號線TL。第四遮光件BM4類似第一遮光件BM1用以遮蔽兩個資料線(即第四資料線DL4及第五資料線DL5)。遮光層BML延伸在第二方向D2上，並可連接第一遮光件BM1、第二遮光件BM2、第三遮光件BM3及第四遮光件BM4。遮光層BML可遮蔽各次畫素的主動元件，包括例如第一主動元件A1、第二主動元件A2、第三主動元件A3及第四主動元件A4等。遮光層BML在第一方向D1上的尺寸K(例如寬度)可大於或實質上等於第一遮光件BM1在第二方向D2上的尺寸W1(例如寬度)。遮光元件BM可包括黑矩陣。
請參照第2圖與第3圖，一實施例中，同時遮蔽第一資料線DL1與第二資料線DL2的第一遮光件BM1在第二方向D2上的尺寸W1(例如寬度)係大於遮蔽第三資料線DL3的第二遮光件BM2在第二方向D2上的尺寸W2(例如寬度)。一實施例中，第一遮光件BM1在第二方向D2上的尺寸W1(例如寬度)係大於用以遮蔽第四資料線DL4之第三遮光件BM3在第二方向D2上的尺寸W3(例如寬度)。第二遮光件BM2在第二方向D2上的尺寸W2可實質上等於第三遮光件BM3在第二方向D2上 的尺寸W3。一實施例中，第一遮光件BM1可具有均一的尺寸W1，第二遮光件可具有均一的尺寸W2，第三遮光件可具有均一的尺寸。但本揭露不限於此，遮光件的尺寸可根據欲遮蔽元件的範圍適當調變。
請參照第3圖，觸控顯示結構102可包括第一基板150、第二基板152、與液晶層LC。第一基板150與第二基板152係相對設置。第一絕緣層154可配置在第一基板150上。第一資料線DL1、第二資料線DL2、第三資料線DL3及觸控訊號線TL可配置在第一絕緣層154上。一實施例中，第一資料線DL1、第二資料線DL2、第三資料線DL3及觸控訊號線TL可形成在相同的導電層中，例如形成在第二金屬層(M2)中，並可利用相同製程同時形成，因此製造方法簡單、且成本低。第二絕緣層156可配置在第一絕緣層154、第一資料線DL1、第二資料線DL2、第三資料線DL3及觸控訊號線TL上。電極膜158可配置在第二絕緣層156上。電極膜158可作為共用電極並被施加以共同電壓(common voltage)或其它合適的電位，例如：浮接電位或者是可調整的電位。第三絕緣層160可配置在電極膜158上。第一畫素電極PE1、第二畫素電極PE2、第三畫素電極PE3與第四畫素電極PE4可配置在第三絕緣層160上。遮光元件BM，包括第一遮光件BM1、第二遮光件BM2與第三遮光件BM3，可配置在第二基板152上。彩色濾光層，包括第一次畫素P1的第一彩色濾光層CF1、第二次畫素P2的第二彩色濾光層CF2、第三次畫素P3的第三彩色濾光層CF3、及第四次畫素P4的第四彩色濾光層CF4，可配置在第二基板152上。第一彩色 濾光層CF1可延伸至第一遮光件BM1上。第二彩色濾光層CF2的相對側可分別延伸至第一遮光件BM1與第二遮光件BM2上。第三彩色濾光層CF3的相對側可分別延伸至第二遮光件BM2與第三遮光件BM3上。第四彩色濾光層CF4可延伸至第三遮光件BM3上。於一實施例中，液晶層LC夾設在第一基板150與第二基板152之間。一實施例中，觸控顯示結構102為內嵌式觸控顯示面板。
請參照第4圖，其繪示根據一實施例之觸控顯示結構102的剖面圖。觸控訊號線TL可在適當位置透過形成在第二絕緣層156中的導電接觸170電性連接至電極膜158(例如為共同電極)。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種觸控顯示結構，包括：一第一畫素電極，具有一第一電極側邊；一第二畫素電極，具有相對的一第二電極側邊與一第三電極側邊；一第三畫素電極，具有相對的一第四電極側邊與一第五電極側邊；一第四畫素電極，具有一第六電極側邊；一第一資料線；一第二資料線，該第一資料線與該第二資料線配置在該第一畫素電極的該第一電極側邊與該第二畫素電極的該第二電極側邊之間；一第三資料線，在該第二畫素電極的該第三電極側邊與該第三畫素電極的該第四電極側邊之間；及一觸控訊號線，在該第三畫素電極的該第五電極側邊與該第四畫素電極的該第六電極側邊之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示結構，其中該第一畫素電極、該第二畫素電極、該第三畫素電極與該第四畫素電極係依序配置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示結構，更包括：一第一遮光件，在一垂直投影方向上重疊該第一資料線與該第二資料線；一第二遮光件，在該垂直投影方向上重疊該第三資料線；及一第三遮光件，在該垂直投影方向上重疊該觸控訊號線。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控顯示結構，其中該第一遮光件的寬度係大於該第二遮光件的寬度，並/或大於該第三遮光件的寬度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示結構，包括：一第一次畫素，包括該第一畫素電極；一第二次畫素，包括該第二畫素電極；一第三次畫素，包括該第三畫素電極；及一第四次畫素，包括該第四畫素電極，其中該第一次畫素、該第二次畫素、該第三次畫素與該第四次畫素中的至少三個包含紅色次畫素、綠色次畫素與藍色次畫素。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示結構，包括：一第一次畫素，包括該第一畫素電極與一第一主動元件，其中該第一主動元件電性連接該第一畫素電極與該第一資料線；一第二次畫素，包括該第二畫素電極與一第二主動元件，其中該第二主動元件電性連接該第二畫素電極與該第二資料線；一第三次畫素，包括該第三畫素電極與一第三主動元件，其中該第三主動元件電性連接該第三畫素電極與該第三資料線。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示結構，其中該第一資料線、該第二資料線、該第三資料線與該觸控訊號線係在相同階層的導電層。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示結構，其中，沒有觸控訊號線配置在該第一畫素電極的該第一電極側邊與該第二畫素電極的該第二電極側邊之間，沒有觸控訊號線配置在該第二畫素電極的該第三電極側邊與該第三畫素電極的該第四電極側邊之間，且沒有資料線配置在該第三畫素電極的該第五電極側邊與該第四畫素電極的該第六電極側邊之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示結構，包括：一第一次畫素，包括電性連接該第一畫素電極的一第一主動元件；一第二次畫素，包括電性連接該第二畫素電極的一第二主動元件；一第一遮光件，在一第一方向上延伸，並在一垂直投影方向上重疊該第一資料線與該第二資料線；及一遮光層，在一第二方向上延伸，並在該垂直投影方向上重疊該第一主動元件與該第二主動元件，其中該遮光層在該第一方向上的尺寸係大於或等於該第一遮光件在該第二方向上的尺寸。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控顯示結構，其中該遮光層在該第一方向上的該尺寸係該遮光層的寬度，且該第一遮光件在該第二方向上的該尺寸係該第一遮光件的寬度。
TW107121928A 2018-06-26 2018-06-26 觸控顯示結構 TWI665589B (zh)

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