TWM453900U - 液晶顯示面板觸控結構 - Google Patents

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Description

液晶顯示面板觸控結構
本創作係關於一種觸控面板的結構，尤指一種液晶顯示面板觸控結構。
在現今社會中，具有觸控功能之液晶顯示器已逐漸成為目前消費電子產品的重要特色，如智慧型手機螢幕、數位相機面板、平板電腦上的顯示器等。
然而，液晶顯示器上面若要有觸控之功能，目前一般作法係將觸控面板與液晶顯示器分開製作後，再將觸控面板與液晶顯示器組裝一起，以使液晶顯示器具備有觸控功能。換言之，目前一般具有觸控功能之顯示器實際上是在液晶顯示器本身疊加一組觸控面板後，才使液晶顯示器具有觸控功能，並非是液晶顯示器本身就具有觸控功能。
針對前述之缺點，觸控式平面顯示器改採嵌入式觸控技術。嵌入式觸控技術目前主要的發展方向可分為On-Cell及In-Cell兩種技術。On-Cell技術是將投射電容式觸控技術的感應電極(Sensor)製作在面板彩色濾光片(Color Filter,CF)的背面(即貼附偏光板面)，整合為彩色濾光片的結構。In-Cell技術則是將感應電極(Sensor)置入LCD Cell的結構當中。亦即In-Cell技術是將觸控元件整合於顯示面板之內，使得顯示面板本身就具備觸控功 能，因此不需要另外進行與觸控面板貼合或是組裝的製程，這樣技術通常都是由TFT LCD面板廠開發。
美國第2011/0193820號公開案中，係揭露有一觸控顯示結構，其使用TFT LCD面板上的一薄膜電晶體層(TFT)之水平掃瞄列電極(horizontal scan row electrode)及垂直資料行電極(vertical data column electrode)當成觸控系統中的驅動/感應導體線，因而無須設置一驅動/感應導體層，藉此以解省成本。然而，此習知技術並未考慮實際TFT LCD面板上的結構。在實際TFT LCD面板上，水平掃瞄列電極及垂直資料行電極係位於一薄膜電晶體層(TFT)上，而該薄膜電晶體層(TFT)則位於一下玻璃上面，同時在一上玻璃下方則有一層由透明導體金屬形成的共通電極層。當一手指觸碰上玻璃時，由於透明導體金屬形成的共通電極層具有遮蔽效應，因此水平掃瞄列電極及垂直資料行電極並無法有效地感應手指的觸碰，且不利於座標的計算，習知電容式觸控面板的技術實仍有改善的空間。
本創作之主要目的係在提供一種液晶顯示面板觸控結構，可大幅增加觸控面板的感測訊號強度，同時可大幅節省材料成本及加工成本。
依據本創作之特色，本創作提出一種液晶顯示面板觸控結構，其包括有一第一基板、一第二基板、一薄膜電晶體層及一共通電極層。該第一基板及該第二基板並 以平行成對之配置將一液晶層夾置於二基板之間。該薄膜電晶體層位於該第二基板之相對於液晶層之同一側的表面，該薄膜電晶體層具有K條閘極驅動線及L條源極驅動線，依據一顯示像素訊號及一顯示驅動訊號，用以驅動對應之電晶體及電容，進而執行顯示操作，其中，K、L為正整數。該共通電極層位於該第一基板與第二基板之間，該共通電極層具有複數個多邊形通孔，該複數個多邊形通孔設置位置係相對於該薄膜電晶體層的至少一部份閘極驅動線及至少一部份源極驅動線。
本創作是關於一種液晶顯示面板觸控結構。圖1係本創作之一種液晶顯示面板觸控結構100的示意圖，如圖所示，該液晶顯示面板觸控結構包括有一第一基板110、一第二基板120、一液晶層130、一遮光層(black matrix,BM)140、一彩色濾光層(color filter)150、一保護層(over coat)160、一共通電極層(Vcom)170、一第一偏光層(upper polarizer)180、一第二偏光層(lower polarizer)190、及一薄膜電晶體層(TFT)200。
該第一基板110及該第二基板120較佳為玻璃基板，該第一基板110及該第二基板120並以平行成對之配置將該液晶層130夾置於二基板110,120之間。
該薄膜電晶體層200位於該第二基板120之相對於液晶層130之同一側的表面，該薄膜電晶體層200具有K條閘極驅動線(圖未示)及L條源極驅動線(圖未示)，依據一顯 示像素訊號及一顯示驅動訊號，用以驅動對應之電晶體及電容，進而執行顯示操作，其中，K、L為正整數。該薄膜電晶體層(TFT)200除具有K條閘極驅動線及L條源極驅動線外，更包含薄膜電晶體202及透明電極201。
圖2係本創作之共通電極層170的示意圖。圖3係本創作之共通電極層170及薄膜電晶體層200的示意圖。由於該共通電極層170係由透明導體金屬所形成，因此於圖3中可見該薄膜電晶體200層的閘極驅動線203、源極驅動線204、薄膜電晶體202及透明電極201。
由圖1、圖2及圖3所示可知，該共通電極層170位於該第一基板110與第二基板120之間，該共通電極層170具有複數個多邊形通孔171，該複數個多邊形通孔171設置位置係相對於該薄膜電晶體200層的閘極驅動線203及源極驅動線204。
該共通電極層170係由透明導體金屬的氧化銦錫(Indium-Tin-Oxide，ITO)形成，其上的該複數個多邊形通孔171的任兩個多邊形通孔171之間並未連接。由於該複數個多邊形通孔171的任兩個多邊形通孔170之間並未連接，該共通電極層170還都是整片電氣連接著，因此在顯示時，可作為共通接地之用。該多邊形通孔171係為下列形狀其中之一：六角形、八角形、方形。
該薄膜電晶體層200的閘極驅動線203及源極驅動線204係以一第一方向(X方向)及一第二方向(Y方向)設置。其中，該第一方向係垂直第二方向。
圖4係本創作另一實施例的示意圖，其係在X方向上，每隔三條源極驅動線204設置一多邊形通孔171，在Y方向上，每隔二條閘極驅動線203設置一多邊形通孔171。圖5係本創作又一實施例的示意圖，其與圖4不同之處在於多邊形通孔171係一八角形。
本創作由於使用薄膜電晶體層200的閘極驅動線203及源極驅動線204作為一觸控系統(圖未示)中的驅動/感應導體線，因此需使用多工方式以使用閘極驅動線203及源極驅動線204。當顯示期間，至少一部份閘極驅動線203及至少一部份源極驅動線204依據一顯示像素訊號及一顯示驅動訊號，用以驅動對應之電晶體202及電容201，進而執行顯示操作。而於觸控期間，該至少一部份閘極驅動線203及該至少一部份源極驅動線204係作為觸控驅動及感應之用，此時觸控系統可執行自電容(self capacitance)感測或是互電容(mutual capacitance)感測。而於其他實施例中，於觸控期間，該至少一部份閘極驅動線203及該至少一部份源極驅動線204亦可作為觸控感應之用，此時觸控系統可進行電場感應。
該遮光層(black matrix,BM)140係位於該第一基板110之相對於液晶層130之同一側的表面，該遮光層140係由多數條遮光線條所構成。
該彩色濾光層(color filter)150位於該遮光層140的多數條遮光導體線之間及多數條遮光導體線的表面。
該保護層(over coat)160位於該彩色濾光層(color filter)150的表面。
該第一偏光層(upper polarizer)180係位於該第一基板110之相對於液晶層130之另一側的表面。
該第二偏光層(lower polarizer)190，係位於該第二基板120之相對於液晶層130之另一側的表面。
由前述說明可知，本創作可於該共通電極層170上形成有複數個多邊形通孔171，其優點為該薄膜電晶體200層的至少一部份閘極驅動線203及至少一部份源極驅動線204可有效地感應一手指的觸碰，而不會如習知共通電極層因透明導電材質而形成障蔽，故其偵測觸碰位置能較習知技術更準確。同時本創作利用至少一部份閘極驅動線203及至少一部份源極驅動線204作為感測導體線，無需於LCD顯示面板的上玻璃基板或下玻璃基板設置感應電極層，據此降低成本，減少製程程序。
由上述可知，本創作無論就目的、手段及功效，均顯示其迥異於習知技術之特徵，極具實用價值。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本創作所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
100‧‧‧液晶顯示面板觸控結構
110‧‧‧一基板
120‧‧‧第二基板
130‧‧‧液晶層
140‧‧‧遮光層
150‧‧‧彩色濾光層
160‧‧‧保護層
170‧‧‧共通電極層
180‧‧‧第一偏光層
190‧‧‧第二偏光層
200‧‧‧薄膜電晶體層
171‧‧‧多邊形通孔
203‧‧‧至少一部份閘極驅動線
204‧‧‧至少一部份源極驅動線
202‧‧‧薄膜電晶體
201‧‧‧透明電極
圖1係本創作之一種液晶顯示面板觸控結構的示意圖。
圖2係本創作之共通電極層的示意圖。
圖3係本創作由第一基板往該第二基板方向看入時的示意圖。
圖4係本創作另一實施例的示意圖。
圖5係本創作又一實施例的示意圖。
100‧‧‧液晶顯示面板觸控結構
110‧‧‧一基板
120‧‧‧第二基板
130‧‧‧液晶層
140‧‧‧遮光層
150‧‧‧彩色濾光層
160‧‧‧保護層
170‧‧‧共通電極層
180‧‧‧第一偏光層
190‧‧‧第二偏光層
200‧‧‧薄膜電晶體層
171‧‧‧多邊形通孔

Claims (11)

  1. 一種液晶顯示面板觸控結構，包括有：一第一基板；一第二基板，該第一基板及該第二基板並以平行成對之配置將一液晶層夾置於二基板之間；一薄膜電晶體層，位於該第二基板之相對於液晶層之同一側的表面，該薄膜電晶體層具有K條閘極驅動線及L條源極驅動線，依據一顯示像素訊號及一顯示驅動訊號，用以驅動對應之電晶體及電容，進而執行顯示操作，其中，K、L為正整數；以及一共通電極層，位於該第一基板與第二基板之間，該共通電極層具有複數個多邊形通孔，該複數個多邊形通孔設置位置係相對於該薄膜電晶體層的至少一部份閘極驅動線及至少一部份源極驅動線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板觸控結構，其中，該至少一部份閘極驅動線及該至少一部份源極驅動線係於觸控期間作為觸控驅動及感應之用。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板觸控結構，其中，該至少一部份閘極驅動線及該至少一部份源極驅動線係於觸控期間作為觸控感應之用。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板觸控結構，其中，該共通電極層係由透明導體金屬形成。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示面板觸控結構，其中，該透明導體金屬係為氧化銦錫(Indium-Tin-Oxide，ITO)。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示面板觸控結構，其中，該複數個多邊形通孔的任兩個多邊形通孔之間並未連接。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示面板觸控結構，該多邊形通孔係為下列形狀其中之一：六角形、八角形、方形。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示面板觸控結構，其中，該薄膜電晶體層的閘極驅動線及源極驅動線係以一第一方向及一第二方向設置。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示面板觸控結構，其中，該第一方向係垂直第二方向。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示面板觸控結構，其更包含：一遮光層，位於該第一基板之相對於液晶層之同一側的表面，該遮光層係由多數條遮光線所構成；一彩色濾光層，位於該遮光層的多數條遮光導體線之間及多數條遮光導體線的表面；以及一保護層，位於該彩色濾光層的表面。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示面板觸控結構，其更包含：一第一偏光層，係位於該第一基板之相對於液晶層之另一側的表面；以及一第二偏光層，係位於該第二基板之相對於液晶層之另一側的表面。
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