TWI783668B - 觸控顯示器及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本揭示內容提出一種觸控顯示器，包含顯示區、複數個第一感測墊、第二感測墊以及第三感測墊。顯示區具有角落。複數個第一感測墊設置於顯示區內。第二感測墊設置於顯示區內且位於角落。第三感測墊設置於顯示區外且鄰近角落。第二感測墊與第三感測墊之形狀彼此互補。

Description

觸控顯示器及其製造方法

本揭示內容是關於一種觸控顯示器及其製造方法，特別是關於一種在顯示區外具有感測墊的顯示器及其製造方法。

在觸控顯示器的製造上，製造商常被要求其所製造的觸控顯示器在顯示區內需佈有一定面積比例的感測器或感測墊，然而在觸控顯示器的角落或外圍不見得能切割成足夠大小的感測墊，因此難以符合此等要求。若以錯排或合併之方式來符合要求仍有許多缺點，例如過線不易或觸控感測之解析度降低。

本揭示內容之一實施例提出一種觸控顯示器，包含顯示區、複數個第一感測墊、第二感測墊以及第三感測墊。顯示區具有角落。複數個第一感測墊設置於顯示區內。第二感測墊設置於顯示區內且位於角落。第三感測墊設置於顯示區外且鄰近角落。其中第二感測墊與第三感測墊之形狀彼此互補。

本揭示內容之另一實施例提出一種觸控顯示器的製造方法，包含：於顯示區內形成複數個第一感測墊；於顯示區的角落形成第二感測墊；以及於顯示區外形成第三感測墊，第三感測墊鄰近角落。其中第二感測墊與第三感測墊之形狀彼此互補。

下列係舉實施例配合所附圖示做詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本揭露所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本揭露所涵蓋的範圍。另外，圖示僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。為使便於理解，下述說明中相同元件或相似元件將以相同之符號標示來說明。

在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明除外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。

於本文中，除非內文對於冠詞有特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或多個。此外，本文使用之『包含』、『包括』、『具有』、以及相似詞彙，係用以指明所記載的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件及/或組件，惟其並不排除其所述的或額外的一個或多個特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件、及/或其中之群組。又，本文以下使用之『及/或』之詞彙，係包含了列出的關聯項目中的一個或多個的任何組合。

於本文中，當一元件被描述為係『連接』、『耦接』或『電性連接』至另一元件時，該元件可為直接連接、直接耦接或直接電性連接至該另一元件，亦可為該二元件之間有一額外元件存在，而該元件間接連接、間接耦接或間接電性連接至該另一元件。然而，當一元件被描述為係『直接連接』、『直接耦接』或『直接電性連接』至另一元件時，該二元件應被理解為其中是沒有額外元件存在的。此外，當一元件被描述為係『連線』、『通訊連接』至另一元件時，該元件可為透過其他元件而間接與另一元件進行有線與/或無線通訊，亦可為一元件無須透過其他元件而實體連接至另一元件。此外，雖然本文中使用『第一』、『第二』、…等用語描述不同元件，該用語僅是用以區別以相同技術用語描述的元件或操作。

本揭示內容揭露一種觸控顯示器。請參照第1A圖，第1A圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器100的示意圖。觸控顯示器100包含顯示區（active area）AA及非顯示區NA，顯示區AA中具有角落COR。顯示區AA為觸控顯示器100的有效顯示區域，非顯示區NA不具有顯示的功能。應注意的是，第1A圖所示的觸控顯示器100，其形狀僅為例示之性質且並不反映其實際大小，而非意欲限制本揭示內容。相關技術領域中具有通常知識者可根據實際需求調整觸控顯示器100的形狀、尺寸及/或大小。

如第1A圖所示，角落COR具有與非顯示區NA鄰接的邊緣EDG。在一實施例中，邊緣EDG為圓弧形狀。應注意的是，邊緣EDG的形狀可根據觸控顯示器100的設計上需求改變形狀，而不必然為圓弧形狀。

請同時參照第1A圖及第1B圖，第1B圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器100的示意圖。觸控顯示器100包含複數個第一感測墊110、第二感測墊120以及第三感測墊130。第一感測墊110設置於顯示區AA內，而在第1B圖所示的實施例中，觸控顯示器100共包含三個第一感測墊110。應注意的是，此實施例中第一感測墊110的數量、形狀及/或大小並非意欲限制本揭示內容，相關技術領域中具有通常知識者可根據實際需求調整。

第二感測墊120設置於顯示區AA中的角落COR，第三感測墊130設置於非顯示區NA中且鄰近角落COR。如第1B圖所示，第二感測墊120與第三感測墊130的形狀彼此互補。換言之，由於第二感測墊120與第三感測墊130由邊緣EDG隔開，因此第二感測墊120與第三感測墊130的形狀相互對應。在一實施例中，第二感測墊120與第三感測墊130的形狀互補為矩形。又在一實施例中，第二感測墊120與第三感測墊130的形狀互補為一矩形，該矩形具有與第一感測墊110接近的形狀及大小。

在一實施例中，第二感測墊120與第三感測墊130的形狀並不互補為矩形，第三感測墊130的面積小於第1B圖實施例中的第三感測墊130。詳細來說，在非顯示區NA設置第三感測墊130可幫助觸控顯示器製造商所製造的觸控顯示器符合相關的設計準則。設計準則可能要求在觸控顯示器的一定區域中（例如第1B圖實施例中第二感測墊120與第三感測墊130所組成的區域），感測墊的面積比例必須大於或等於一定值（例如感測墊110面積的75%）。

於一些情況下，若觸控顯示器在邊角的位置只在顯示區內的對應位置設置感測墊（例如第1B圖中的第二感測墊120）而在非顯示區則不設置感測墊，此情況下在邊角位置的有效觸控面積就會明顯低於觸控顯示器的其他位置（例如第1B圖中的第一感測墊110所在的中間位置），中間位置與邊角位置的觸控訊號若都依照相同的電容變化量來判斷是否存在觸控事件，則可能導致邊角位置非常難以正確觸發觸控事件，甚至當邊角位置的有效觸控面積過低時（例如低於中間位置的有效觸控面積的75%或50%），邊角位置有可能完全無法產生有效的觸控訊號。如此一來，當使用者觸摸邊角位置可能會感受觸控顯示器的觸控不靈敏或是誤認為觸控失效。於本揭示文件之實施例中，在非顯示區NA設置第三感測墊130有助於提高邊角位置的有效觸控面積（例如提高至中間位置的有效觸控面積的75%），進而改善觸控顯示器之觸控準確性。

因此，在一實施例中，第二感測墊120及第三感測墊130的面積總和大於或等於第一感測墊110的面積的75%，而第三感測墊130的面積小於第1B圖實施例中的第三感測墊130，第二感測墊120與第三感測墊130的形狀亦不互補為矩形。

請參照第2A圖，第2A圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器200的電路架構圖。觸控顯示器200使用第1B圖實施例的觸控顯示器100，並搭配導線及積體電路以進行觸控感測及顯示影像之操作。如第2A圖所示，每一第一感測墊110透過導線TP1電性連接至積體電路IC0，以傳輸感測訊號及/或顯示訊號。值得注意的是，第二感測墊120的第一訊號端ST1、第三感測墊130的第二訊號端ST2及積體電路IC0，僅透過單一條導線TP1相互電性連接。導線TP1用以在觸控顯示器200的感測期間將第二感測墊120與第三感測墊130所接收的觸控感測訊號合併為單一個訊號，並傳送至積體電路IC0。藉此，即可將第二感測墊120與第三感測墊130視為完整的區域，並由積體電路IC0判定該區域是否在感測期間內被觸控。

不過，如第2A圖所示，第三感測墊130可能接收到非顯示區NA的訊號CLK，於此情形訊號CLK將影響第二感測墊120在顯示期間的電壓位準。請參照第2B圖，第2B圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器200的訊號時序圖。在顯示期間P1內，訊號CLK具有一定大小，而使第二感測墊120的第一訊號端ST1及第三感測墊130的第二訊號端ST2的電壓位準受到耦合影響。如此影響將使第二感測墊120在顯示期間P1與第一感測墊110具有視覺上差異。請參照第2C圖，第2C圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器200的示意圖。第2C圖為在顯示期間P1內各個感測墊視覺上之呈現，應注意的是其顏色深淺僅用以說明不同感測墊視覺上的一致及不一致，而非意欲限制本揭示內容。如第2C圖所示，設置於顯示區AA中的三個第一感測墊110在視覺上並無明顯的差異，而第二感測墊120雖亦設置於顯示區AA中，卻由於前述訊號CLK的耦合影響而與第一感測墊110具有視覺上差異。

本揭示內容提出一實施例解決前述第二感測墊120與第一感測墊110視覺差異之問題。請參照第3A圖，第3A圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器300的電路架構圖。觸控顯示器300使用第1B圖實施例的觸控顯示器100，並搭配電晶體、導線及積體電路等元件以進行觸控感測及顯示影像之操作。如第3A圖所示，觸控顯示器300與第2A圖之觸控顯示器200在構造上大致相同，其相異點為觸控顯示器300包含第一電晶體T1及第二電晶體T2，並以導線TP2電性連接第一電晶體T1及積體電路IC0。

導線TP2電性連接積體電路IC0及第一電晶體T1的第一端，並用以對積體電路IC0傳輸及/或接收訊號。第一電晶體T1其第一端電性連接第二感測墊120的第一訊號端ST1，其第二端電性連接第三感測墊130的第二訊號端ST2，其閘極端用以接收第一控制訊號CON1。第二電晶體T2其第一端電性連接第一電晶體T1的第二端及第三感測墊130的第二訊號端ST2，其第二端電性連接系統電壓端VCOM，其閘極端用以接收第二控制訊號CON2。

第一控制訊號CON1及第二控制訊號CON2分別用以控制導通或關斷第一電晶體T1及第二電晶體T2，進而使觸控顯示器300在感測期間P2能感測來自第二感測墊120及第三感測墊130之完整訊號，並在顯示期間P1避免訊號CLK影響第二感測墊120而使其與第一感測墊110有視覺上差異。請同時參照第3A圖及第3B圖，第3B圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器300的訊號時序圖。第一控制訊號CON1用以在顯示期間P1內關斷第一電晶體T1，並在感測期間P2內導通第一電晶體T1。是以，如第3B圖所示，若第一電晶體T1為N型電晶體而在其閘極端受有高電壓位準時始為導通狀態，在顯示期間P1內，第一控制訊號CON1具有低邏輯位準，而使第一電晶體T1為關斷狀態；在感測期間P2內，第一控制訊號CON1具有高邏輯位準，而使第一電晶體T1為導通狀態。

第二控制訊號CON2用以在顯示期間P1內導通第二電晶體T2，並在感測期間P2內關斷第二電晶體T2。是以，如第3B圖所示，若第二電晶體T2為N型電晶體而在其閘極端受有高電壓位準時始為導通狀態，在顯示期間P1內，第二控制訊號CON2具有高邏輯位準，而使第二電晶體T2為導通狀態；在感測期間P2內，第二控制訊號CON2具有低邏輯位準，而使第二電晶體T2為關斷狀態。

根據上述第一控制訊號CON1及第二控制訊號CON2之時序，在顯示期間P1內，第一電晶體T1為關斷狀態，第二電晶體T2為導通狀態，因此訊號CLK將無法透過第一電晶體T1傳送至第二感測墊120的第一訊號端ST1而影響其電壓位準，故第二感測墊120與第一感測墊110將不會有如第2C圖所示之視覺上差異；此外，在顯示期間P1內，系統訊號端VCOM的電壓位準將透過第二電晶體T2傳送至第三感測墊130的第二訊號端ST2。在一實施例中，系統訊號端VCOM具有穩定的電壓位準，因此使第三感測墊130的第二訊號端ST2具有穩定的電壓位準，而非浮動（floating）的電壓位準。

因此，觸控顯示器300在顯示期間P1內其第二感測墊120與第一感測墊110有一致的視覺呈現。請參照第3C圖，第3C圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器300的示意圖。第3C圖為在顯示期間P1內各個感測墊視覺上之呈現，應注意的是其顏色深淺僅用以說明不同感測墊視覺上的一致及不一致，而非意欲限制本揭示內容。如第3C圖所示，設置於顯示區AA中的三個第一感測墊110以及第二感測墊120在視覺上並無明顯的差異。

請再次參照第3A圖及第3B圖。根據前述第一控制訊號CON1及第二控制訊號CON2之時序，在感測期間P2內，由於第一控制訊號CON1具有高邏輯位準，第一電晶體T1為導通狀態，且由於第二控制訊號CON2具有低邏輯位準，第二電晶體T2為關閉狀態。因此，第二感測墊120的第一訊號端ST1及第三感測墊130的第二訊號端ST2將透過第一電晶體T1電性連接，導線TP2將用以在觸控顯示器300的感測期間P2將第二感測墊120與第三感測墊130所接收的觸控感測訊號合併為單一個訊號，並傳送至積體電路IC0。另一方面，由於第二電晶體T2在感測期間P2為關斷狀態，系統電壓端VCOM將不會電性連接至第一電晶體T1的第二端，亦不會影響第三感測墊130的第二訊號端ST2或第二感測墊120的第一訊號端ST1的電壓位準。

此外，在感測期間P2內，第二感測墊120的第一訊號端ST1及第三感測墊130的第二訊號端ST2所接收的方波訊號，是由積體電路IC0發出，再由第二感測墊120及第三感測墊130接收的訊號，用以執行觸控感測之操作。

綜上所述，本揭示內容所揭露的觸控顯示器實施例透過在非顯示區中設置感測墊以幫助觸控顯示器製造商符合相關的設計準則，並透過所揭示的電路配置以確保觸控顯示器在感測期間內可接收到完整的訊號，且在顯示期間P1內因為非顯示區NA的第三感測墊130耦接至固定的系統電壓VCOM，可以降低第三感測墊130與第二感測墊120之間的電容耦合效應，使顯示資料訊號能夠正確寫入至顯示區AA當中的像素電容（例如與第二感測墊120對應的像素電容），以避免邊角位置相對於中間位置在顯示期間P1內存在視覺差異的情形(例如過暗、或過亮)。

本揭示內容另揭露一種觸控顯示器的製造方法。請參照第4圖，第4圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器的製造方法400的流程圖。製造方法400是用以製造如前述第1B圖、第2A圖、第3A圖的觸控顯示器100、200、300，其中相同或對應的元件、連結關係及訊號時序，可參照先前實施例中之相關段落。

如第4圖所示，製造方法400包含步驟S410、S420及S430。在步驟S410中，於顯示區內形成複數個第一感測墊（如於第2A圖實施例中的第一感測墊110）。在步驟S420中，於顯示區的角落形成第二感測墊（如於第2A圖實施例中的第二感測墊120）。在步驟S430中於顯示區外形成第三感測墊（如於第3A圖實施例中的第三感測墊130），第三感測墊鄰近角落，其中第二感測墊與第三感測墊之形狀彼此互補。應注意的是，步驟S410、S420及S430的次序可以改變而不影響所製造出的觸控顯示器的功能。

在一實施例中，如第4圖所示，製造方法400進一步包含步驟S440、S450。在步驟S440中，以第一電晶體（如於第3A圖實施例中的第一電晶體T1）電性連接第二感測墊及該第三感測墊。在步驟S450中，以第二電晶體（如於第3A圖實施例中的第二電晶體T2）電性連接第三感測墊及系統電壓端。應注意的是，步驟S440、S450的次序可以改變而不影響所製造出的觸控顯示器的功能。

綜上所述，製造方法400可用以製造符合相關設計準則的觸控顯示器，並確保觸控顯示器在感測期間內可接收到完整的訊號，且在顯示期間內不產生顯示區中有視覺差異的情形。

雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明。任何熟習此技藝之人，在不脫離本揭示內容之精神及範圍內，當可作各種更動及潤飾。本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:觸控顯示器 200:觸控顯示器 300:觸控顯示器 400:製造方法 110:第一感測墊 120:第二感測墊 130:第三感測墊 AA:顯示區 CLK:訊號 CON1:第一控制訊號 CON2:第二控制訊號 COR:角落 EDG:邊緣 IC0:積體電路 NA:非顯示區 P1:顯示期間 P2:感測期間 S410、S420、S430、S440、S450:步驟 ST1:第一訊號端 ST2:第二訊號端 T1:第一電晶體 T2:第二電晶體 TP1:導線 TP2:導線 VCOM:系統電壓端

為使本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1A圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器的示意圖。 第1B圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器的示意圖。 第2A圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器的電路架構圖。 第2B圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器的訊號時序圖。 第2C圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器的示意圖。 第3A圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器的電路架構圖。 第3B圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器的訊號時序圖。 第3C圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器的示意圖。 第4圖為根據本揭示內容一實施例之觸控顯示器的製造方法的流程圖。

100:觸控顯示器

110:第一感測墊

120:第二感測墊

130:第三感測墊

EDG:邊緣

Claims (10)

1. 一種觸控顯示器，包括：一顯示區，該顯示區具有一角落；複數個第一感測墊，設置於該顯示區內；一第二感測墊，設置於該顯示區內且位於該角落；一第三感測墊，設置於該顯示區外且鄰近該角落，其中該第二感測墊與該第三感測墊之形狀彼此互補；以及一第一電晶體，電性連接於該第二感測墊與該第三感測墊之間，並用以由一第一控制訊號所控制。
2. 如請求項1所述之觸控顯示器，其中，該第二感測墊及該第三感測墊的面積總和大於或等於該複數個第一感測墊中任一者的面積的75%。
3. 如請求項1所述之觸控顯示器，其中，該第二感測墊及該第三感測墊的形狀互補為矩形。
4. 如請求項1所述之觸控顯示器，其中：該第一電晶體的第一端電性連接該第二感測墊，該第一電晶體的第二端電性連接該第三感測墊，該第一電晶體的閘極端用以接收該第一控制訊號。
5. 如請求項4所述之觸控顯示器，其中，該第一控制訊號用以在一感測期間內導通該第一電晶體，並在 一顯示期間內關斷該第一電晶體。
6. 如請求項4所述之觸控顯示器，進一步包括：一導線，該導線電性連接該第一電晶體的第一端且用以對一積體電路傳輸及/或接收訊號。
7. 如請求項4所述之觸控顯示器，進一步包括：一第二電晶體，該第二電晶體的第一端電性連接該第一電晶體的第二端及該第三感測墊，其第二端電性連接一系統電壓端，其閘極端用以接收一第二控制訊號。
8. 如請求項7所述之觸控顯示器，其中，該第二控制訊號用以在一顯示期間內導通該第二電晶體。
9. 一種觸控顯示器的製造方法，包括：於一顯示區內形成複數個第一感測墊；於該顯示區的一角落形成一第二感測墊；以及於該顯示區外形成一第三感測墊，該第三感測墊鄰近該角落，其中該第二感測墊與該第三感測墊之形狀彼此互補；以及以一第一電晶體電性連接該第二感測墊及該第三感測墊。
10. 如請求項9所述之製造方法，進一步包括： 以一第二電晶體電性連接該第三感測墊及一系統電壓端。

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