本發(fā)明涉及一種觸控顯示裝置；特別是涉及一種降低雜訊、減少電阻電容負載的觸控顯示裝置。

背景技術：

科技日益發(fā)達的現今，為了達到更便利、更人性化與更輕巧的目的，許多傳統(tǒng)的電子產品，皆漸漸從傳統(tǒng)的鍵盤或鼠標轉變?yōu)橐杂|控面板為主的輸入裝置。因此，將觸控功能應用于顯示裝置中，成為現在最主流的產品。

請參閱圖1，為現有的觸控顯示裝置。觸控顯示裝置1具有第一基板10、第二基板20、液晶分子30與支撐柱40，其中液晶分子30與支撐柱40分別設置于第一基板10與第二基板20之間，而液晶分子30用來控制光線的穿透度，支撐柱40則用來維持第一基板10與第二基板20之間的間距。觸控顯示裝置1更具有彩色濾光片14、遮光結構12與主動元件層22，而彩色濾光片14與遮光結構12位于第一基板10，主動元件層22則位于第二基板20。主動元件層22可用來控制液晶分子30的轉動方向，再搭配彩色濾光片14的顏色分布，進而達到顯示的功能。

如圖1所示的觸控顯示裝置1還具有觸控結構16，以作為觸控功能。觸控結構16設置于第一基板10，具體來說，觸控結構16是設置于遮光結構12，使得遮光結構12位于第一基板10與觸控結構16之間。因此，觸控結構16能夠做為觸控功能使用外，也不影響顯示功能的分辨率。然而，在圖1的觸控顯示裝置1中，主動元件層22具有多層金屬結構(未繪示)，作為傳輸信號或電壓的金屬線以及控制液晶分子30的電極層。當觸控顯示裝置1進行觸控功能時，不論是接收或傳遞電壓至觸控結構16，則會受到主動元件22的金屬結構的影響，使得觸控功能的靈敏度下降。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種觸控顯示裝置，能夠遮蔽雜訊，以提高觸控靈敏度。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種觸控顯示裝置，降低電阻電容負載，以提升電極的充放電效能。

本發(fā)明的一實施例所公開的觸控顯示裝置，包含第一基板、第二基板、第一電極、彩色濾光層、第二電極、第三電極、多個第一狹縫以及多個第二狹縫。第一電極設置于第一基板，而第二電極設置于第二基板，且第三電極也設置于第二基板。彩色濾光層則設置于第一基板，且位于第一電極與第一基板之間。多個第一狹縫，形成于第一電極，而多個第二狹縫，形成于第二電極。多個第一狹縫分別與第二電極于第二基板的垂直投影面積有重疊之處，而多個第二狹縫分別與第一電極于第二基板的垂直投影面積有重疊之處。

本發(fā)明的一實施例所公開的觸控顯示裝置，包含第一基板與第二基板，而第一基板與第二基板可同時定義出多個像素區(qū)。多個像素區(qū)分別包含彩色濾光片、遮光結構、第一電極、多個第一狹縫、第二電極、多個第二狹縫以及第三電極。彩色濾光片設置于第一基板，而遮光結構也設置于第一基板，且遮光結構位于彩色濾光層周邊。第一電極設置于第一基板，且第一電極具有多個第一條狀結構與第一周圍結構，而多個第一條狀結構分別與第一周圍結構相連接。第二電極設置于第二基板，且第二電極具有多個第二條狀結構與第二周圍結構，而多個第二條狀結構分別與第二周圍結構相連接。多個第一狹縫形成于多個第一條狀結構之間或多個第一條狀結構與第一周圍結構之間，而多個第二狹縫則形成于多個第二條狀結構之間或多個第二條狀結構與第二周圍結構之間。第三電極設置于第二基板。多個第一狹縫分別位置對應于多個第二條狀結構，而多個第二狹縫則分別位置對應于多個第一條狀結構，使得第一電極與第二電極為互補形狀。

本發(fā)明的一實施例所公開的觸控顯示裝置，包含第一基板與第二基板，而第一基板與第二基板可同時定義出多個像素區(qū)。多個像素區(qū)可分別包含彩色濾光層、遮光結構、第一電極、第二電極與第三電極。彩色濾光層設置于第一基板，而第三電極設置于第二基板。遮光結構設置于第一基板，且位于彩色濾光層周邊。第一電極設置于第一基板，且第一電極具有多個第一條狀結構。第二電極設置于第二基板，且第二電極具有多個第二條狀結構。多個第一條狀結構分別位于兩兩相鄰的第二條狀結構之間。

附圖說明

圖1為現有觸控顯示裝置的側視圖；

圖2為本發(fā)明的一實施例的觸控顯示裝置的側視圖；

圖3a為本發(fā)明的一實施例的觸控顯示裝置的第一電極的上視圖；

圖3b為本發(fā)明的一實施例的觸控顯示裝置的第二電極的上視圖；

圖3c為本發(fā)明的一實施例的觸控顯示裝置的第三電極的上視圖；

圖3d為本發(fā)明的一實施例的觸控顯示裝置的第一電極、第二電極與第三電極的上視圖；

圖4a為本發(fā)明的一實施例的觸控顯示裝置的第一電極與第二電極的局部側視圖；

圖4b為本發(fā)明的另一實施例的觸控顯示裝置的第一電極與第二電極的局部側視圖；

圖4c為本發(fā)明的另一實施例的觸控顯示裝置的第一電極與第二電極的局部側視圖；

圖5a為本發(fā)明的另一實施例的觸控顯示裝置的第一電極的上視圖；

圖5b為本發(fā)明的另一實施例的觸控顯示裝置的第二電極的上視圖；

圖5c為本發(fā)明的另一實施例的觸控顯示裝置的第一電極的上視圖。

符號說明

1、100觸控顯示裝置

10、110第一基板

12、112遮光結構

14、114彩色濾光層

16、116觸控結構

18、118平坦層

20、130第二基板

22主動元件層

30、150顯示元件層

40支撐柱

120、220a、220b第一電極

122、222a、222b第一條狀結構

124、224a、224b第一周圍結構

126、226a、226b第一狹縫

132絕緣層

134數據線

136保護層

138柵極線

140、240第二電極

142、242第二條狀結構

144、244第二周圍結構

146、246第二狹縫

160第三電極

具體實施方式

請參閱圖2，圖2為本發(fā)明的實施例的觸控顯示裝置的側視圖。觸控顯示裝置100包含第一基板110、第二基板130、顯示元件層150、遮光結構112、彩色濾光片114、觸控結構116，其中顯示元件層150夾設于第一基板110與第二基板130之間。在本實施例中，顯示元件層150可為液晶分子或電泳分子…等所組成，為考慮圖示能夠清楚而未繪示出顯示元件層的分子組成物，僅標示出其顯示元件層150的位置。在本實施例中，遮光結構112與彩色濾光片114分別設置于第一基板110，而觸控結構116則位于遮光結構112上。詳言之，遮光結構112可為網格結構，而彩色濾光片114則位于遮光結構112的網結結構之間，使得彩色濾光片114與遮光結構112為相鄰設置。舉例而言，彩色濾光片114可為紅色、綠色與藍色的有機材料，以作為顯示的三原色，而遮光結構112為黑色的有機材料，避免不同顏色的彩色濾光片會互相干擾，但本發(fā)明不以此為限，彩色濾光片114也可為其他顏色所組成，如白色、黃色的材料，可依不同需求而設計所需的顏色，而遮光結構112也可為灰色的材料、金屬鉻等材料所制成，以達到阻隔相鄰彩色濾光片的干擾與遮光作用即可。

從圖2所示的實施例中，觸控結構116位于遮光結構112上，使得觸控結構116與遮光結構112相互重疊。具體而言，觸控結構116與遮光結構112于第一基板110上的垂直投影面積相互重疊。觸控結構116為導電材料所組成，當使用者進行觸控的動作時，會改變觸控結構116的電容值，而通過偵測電容變化情況，能夠了解觸控的位置而進行指令。在本實施例中，觸控結構116可為金屬、金屬氧化物或合金所形成，如金(au)、銅(cu)、氧化銦錫(indium-tin-oxide,ito)。由于觸控結構116所使用的材料容易有光的反射或折射現象，使得觸控結構116會影響使用者的視覺，因此，將觸控結構116設置于遮光結構112上，可以遮蔽觸控結構116所產生的光線影響，進而優(yōu)化顯示功能。此外，觸控顯示裝置100還具有平坦層118，且平坦層118設置于第一基板110。詳言之，平坦層118是覆蓋于彩色濾光層114與觸控結構116上，以避免彩色濾光層114受到污染或觸控結構116發(fā)生氧化現象。但本發(fā)明不以此為限，依照不同的設計、制作工藝需求，平坦層118也可能會覆蓋于遮光結構112上，作為保護或平坦化。

觸控顯示裝置100還包含主動元件、柵極線、數據線134、第二電極140與第三電極160，其中主動元件可為薄膜晶體管，具有柵極、漏極與源極，而柵極電連接于掃描線，源極電連接數據線，漏極則電連接第三電極160。通過掃描線來控制主動元件的開啟或關閉，而數據線134會傳遞數據信號至第三電極160，進而控制顯示元件層150旋轉的角度。在本實施例中，第二電極140為共通電極，而第三電極160為像素電極，使得數據線134電連接于第三電極160，而共通電壓會傳遞至第二電極140。但本發(fā)明不以此為限，在另一變形例中，第二電極140也可為像素電極，而第三電極160為共通電極。

在圖2的實施例中，觸控顯示裝置100還具有絕緣層132與保護層136，其中絕緣層132位于第二基板130與第三電極層160之間，而保護層136則為于第二電極140與第三電極層160之間。絕緣層132可為主動元件的柵極絕緣層，舉例而言，絕緣層132為無機絕緣材料例如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅，或有機絕緣材料，但不以此為限。保護層136可為無機絕緣材料(例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或其它適合的絕緣材料)、有機絕緣材料(例如無色/有色光致抗蝕劑、聚亞酰胺、聚酯、苯并環(huán)丁烯(benzocyclobutene，bcb)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，pmma)、聚乙烯苯酚(poly(4-vinylphenol)，pvp)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol，pva)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethene，ptfe)、或其它適合的絕緣材料)、或其它適合的絕緣材料，但不以此為限。在圖2的實施例中，絕緣層132與保護層136皆為單層結構，但本發(fā)明不以此為限，依照不同的設計、制作工藝需求，絕緣層132或保護層136也可為多層結構。

在本實施例中，數據線134與第三電極160為交錯設置于絕緣層132。詳言之，數據線134為金屬材料所組成，也可使用其他導電材料，例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或是金屬材料與其它導電材料的堆疊層。第三電極160也為金屬材料所制成，也可為透明導電材料，如氧化銦錫(ito)或氧化銦鋅(izo)等所構成。在本實施例中，數據線134與第三電極160分別為不同光掩模而圖案化形成，但在另一變形例中，數據線134與第三電極160也可使用同一道光掩模而形成。同樣地，第二電極140為金屬材料所制成，也可為透明導電材料，如氧化銦錫(ito)或氧化銦鋅(izo)等所構成。

請參閱圖2，觸控顯示裝置100中，多個第一狹縫126形成于第一電極120，而多個第二狹縫146形成于第二電極140，且第一狹縫126與第二狹縫146分別交錯排列。換言之，第一狹縫126分別與第二電極140于第二基板130的重直投影面積有重疊之處，而第二狹縫146也分別與第一電極120于第二基板130的垂直投影面積有重疊之處。

觸控顯示裝置100中，第一基板110與第二基板130可同時定義多個像素區(qū)，而圖3a、圖3b與圖3c分別為單一像素區(qū)中，第一電極、第二電極與第三電極的上視圖，且每一像素區(qū)皆由上述內容的各層結構所組成，在此不進行贅述。具體而言，如圖3a所示，第一電極120具有多個第一條狀結構122與第一周圍結構124，而多個第一條狀結構122分別連接于第一周圍結構124。在本實施例中，第一周圍結構124為一封閉結構，舉例而言，第一周圍結構124可相似于口字型。多個第一條狀結構122則為相同形狀，且依序排列地設置于第一周圍結構124內。換言之，多個第一條狀結構122分別具有兩端，而兩端則分別連接于第一圓周結構124，并且兩兩相鄰的第一條狀結構122之間具有間隙，使得第一狹隙126形成于兩兩相鄰的第一條狀結構122之間。同時，多個第一條狀結構122的最外側的第一條狀結構122與第一圓周結構124之間也存有間隙，使得第一狹縫126也形成于第一條狀結構122與第一圓周結構124之間。同樣地，請參閱圖3b，第二電極140具有多個第二條狀結構142與第二周圍結構144，而多個第二條狀結構142分別連接于第二周圍結構144，且多個第二縫隙146分別形成于兩兩相鄰的第二條狀結構142以及第二條狀結構142與第二周圍結構144之間。

請同時參閱圖2、圖3a與圖3b，在垂直投影于第二基板130的方向上來看，多個第一狹縫126分別位置對應于第二條狀結構142，而多個第二狹縫146則分別位置對應于第一條狀結構122，使得第一狹縫126與第二狹縫146為交錯設置，而第一條狀結構122與第二條狀結構142也為交錯設置。因此，第一電極120與第二電極140的形狀為互補結構，換言之，兩兩相鄰的第一條狀結構122之間的第一狹縫126可對應于其中之一的第二條狀結構142，而兩兩相鄰的第二條狀結構142之間的第二狹逢146可對應于其中之一的第一條狀結構122，使得當第一電極120與第二電極140相互重疊后，則可形成實質上完整的單一電極形狀。

請參閱圖3c，在本實施例的單一像素中，第三電極160則為完整的單一電極形狀，亦即并未有任何狹縫形成于第三電極160中。將第一電極120、第二電極140與第三電極160相互重疊后，形狀互補的第一電極120與第二電極140所形成的單一電極形狀實質上會與第三電極160的形狀相同。請參閱圖3d，第3d圖為單一像素區(qū)中，第一電極、第二電極與第三電極相互重疊所形成的上視圖。從圖3d中，可以了解到兩兩形狀互補的第一電極120與第二電極140可遮蔽完整形狀的第三電極160。再次參閱圖2的實施例，第一電極120與第二電極140皆連接至共通電壓，使得第一電極120與第二電極140為相同準位，而形成屏蔽金屬層。詳言之，兩兩形狀互補的第一電極120與第二電極140的覆蓋于第三電極160上，且于第二基板130的垂直投影上，兩兩形狀互補的第一電極120與第二電極140所形成的面積會重疊于第三電極160。因此，第一電極120與第二電極140可完全屏蔽來自第三電極160所影響觸控結構116的雜訊，進而提高觸控的靈敏度。另外，第一電極120的第一周圍結構也會覆蓋于柵極線138上方，使得第一電極120位于柵極線138與觸控結構(未繪示)之間。同樣地，第二電極140的第二周圍結構也覆蓋于數據線134上方，使得第二電極140位于數據線134與觸控結構(未繪示)之間。因此，第一電極120可遮蔽來自柵極線138所產生的雜訊，而第二電極140可阻擋來自數據線134所產生的雜訊，使得觸控感測的靈敏度能夠提升。除此之外，請參閱圖2，圖案化的第一電極120能夠減少第一電極120與觸控結構116之間的重疊區(qū)域，進而使得第一電極120與觸控結構116之間的電阻電容負載(rcloading)下降，加速兩電極的充放電速度。

在本實施例中，顯示元件層150可為負型液晶分子，以避免漏光問題。顯示元件層150介于形狀互補的第一電極120與第二電極140之間，詳言之，當液晶分子位于兩兩相鄰且交錯設置的第一條狀結構122與第二條狀結構142之間，則可能會造成液晶分子排列紊亂的現象而發(fā)生局部漏光或局部暗態(tài)的情況。因此，當使用負型液晶分子作為顯示介質時，則可避免產生暗線或亮線的情況。

請參閱圖4a、圖4b與圖4c，圖4a、圖4b與圖4c分別為不同實施例的第一電極與第二電極的局部側視圖。第一電極120的第一條狀結構122的寬度為w1，而第二電極140的第二條狀結構142的寬度為w2，寬度w1與寬度w2分別是以第一條狀結構與第二條狀結構在排列方向上的長度來計算。同樣地，兩兩相鄰的第一條狀結構122之間的間隙為s1(即第一狹縫的寬度)，而兩兩相鄰的第二條狀結構142之間的間隙為s2(即第二狹縫的寬度)。在圖4a的實施例中，間隙s1等于寬度w2，而間隙s2等于寬度w1，使得兩兩形狀互補的第一電極120與第二電極140能夠遮蔽來自第三電極160的干擾，也可避免第一電極120與觸控結構在垂直方向上的重疊面積而減少電阻電容負載。在圖4b的實施例中，間隙s1大于寬度w2，而間隙s2大于寬度w1，使得第一電極120的第一條狀結構122與第二電極140的第二條狀結構142在垂直方向上沒有重疊面積。在圖4c的實施例中，間隙s1小于寬度w2，而間隙s2小于寬度w1，雖然第一條狀結構122與第二條狀結構142在垂直方向上有些微的重疊面積，但卻可以達到較佳的遮蔽干擾功效。

請參閱圖5a與圖5b，圖5a與圖5b分別為另一實施例的第一電極與第二電極的上視圖。本實施例的第一電極220a具有多個第一條狀結構222a與第一周圍結構224a，且多個第一條狀結構222a分別連接于第一周圍結構224a。相較于上述的實施例，本實施例的第一周圍結構224a為類似日字型的封閉形狀，而多個第一條狀結構222a則排列為兩行結構，如圖5a所示。同樣地，多個第一狹縫226a形成于兩兩相鄰的多個第一條狀結構222a之間，且同時形成于第一條狀結構222a與第一周圍結構224a之間。請參閱圖5b，圖5b為第二電極的上視圖，且圖5a與圖5b分別為形狀互補的第一電極220a與第二電極240。相較于上述的實施例，本實施例的第二周圍結構244為類似日字型的封閉形狀，而多個第二條狀結構242則排列為兩行結構，且分別相連至第二周圍結構224。同樣地，多個第二狹縫246形成于兩兩相鄰的多個第二條狀結構242之間，且同時形成于第二條狀結構242與第二周圍結構244之間。如圖5a與圖5b所示，第一電極220a與第二電極240的形狀為彼此互補。具體而言，當第一電極220a與第二電極240相互上下重疊時，多個第一狹縫226a可分別對應于第二條狀結構242或第二周圍結構244，而多個第二狹縫246可分別對應于第一條狀結構222a或第一周圍結構224a。如此一來，將第一電極220a與第二電極240垂直投影于第二基板時，第一條狀結構222a可位于兩兩相鄰的第二條狀結構242，使得第一條狀結構222a與第二條狀結構242能夠交錯設置，使得第一電極220a與第二電極240疊合后，形成完整的形狀。在本實施例中，兩兩形狀互補的第一電極220a與第二電極240疊合的完整形狀，可屏蔽完整形狀的第三電極所影響觸控結構的雜訊，也可能夠減少與觸控結構之間的重疊區(qū)域而降低電阻電容負載(rcloading)。

請參閱圖5c，圖5c圖為另一實施例的第一電極的上視圖，且圖5b與圖5c圖分別為形狀互補的第二電極240與第一電極220b。相較于圖5a的第一電極220a，本實施例的第一電極220b的第一周圍結構224b則為類似口字形的封閉形狀，而多個第一條狀結構222b排列為單行結構，且分別連接于第一周圍結構224b。同樣地，如圖5c圖與圖5b圖所示，第一電極220b與第二電極240的形狀為彼此互補。具體而言，當第一電極220b與第二電極240相互上下重疊時，多個第一狹縫226b可分別對應于第二條狀結構242或第二周圍結構244，而多個第二狹縫246可分別對應于第一條狀結構222b或第一周圍結構224b。如此一來，將第一電極220b與第二電極240垂直投影于第二基板時，第一條狀結構222b可位于兩兩相鄰的第二條狀結構242，使得第一條狀結構222b與第二條狀結構242能夠交錯設置，使得第一電極220b與第二電極240疊合后，形成完整的形狀。在本實施例中，第一電極220b的第一周圍結構224b為類似日字形，而第二電極240的第二周圍結構242為類似口字形，因此，當第一電極220b與第二電極240疊合后，兩電極在垂直方向上的重疊面積會更少。在圖5a與圖5b的實施例中，可依不同的需求與設計，使得多個第一狹縫226a的寬度可皆相同或不同，同樣地，多個第二狹縫246的寬度也可相同或不同。同時，第一條狀結構222a、第二條狀結構242、第一狹縫226與第二狹縫246之間的寬度關系也可參考圖4a、圖4b與圖4c來設計與組成，在此不進行贅述。同理，在圖5b與圖5c的實施例中，第一條狀結構222a、第二條狀結構242、第一狹縫226與第二狹縫246之間的寬度關系也可因不同設計與需求，形成相同、不同或各種組合。

根據上述實施例的觸控顯示裝置，是通過形狀互補的第一電極與第二電極，助于遮蔽雜訊而提高觸控靈敏度。此外，圖案化的第一電極，能夠減少與觸控結構在垂直方向的重疊面積，進而降低電阻電容負載。

雖然結合前述的較佳實施例公開了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的專利保護范圍須視本說明書所附的權利要求所界定的為準。