專利名稱：觸控面板及其感測(cè)方法
觸控面板及其感測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種觸控面板及其感測(cè)方法，尤指一種將觸控功能整合于顯示面板中的觸控面板及其感測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)今各式消費(fèi)性電子產(chǎn)品市場(chǎng)中，個(gè)人數(shù)字助理(personal digitalassistant, PDA)、移動(dòng)電話(mobile phone)及筆記型計(jì)算機(jī)(notebook)等可攜式電子產(chǎn)品皆己廣泛使用觸控面板(touch panel)作為使用者與電子裝置間的數(shù)據(jù)溝通接口工具。由于目前電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)皆以輕、薄、短、小為方向，因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上希望能節(jié)省如按鍵、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等傳統(tǒng)輸入裝置的設(shè)置空間，尤其在講求人性化設(shè)計(jì)的平板計(jì)算機(jī)需求的帶動(dòng)下，搭配觸控面板的顯示裝置已逐漸成為各式電子產(chǎn)品的關(guān)鍵零組件之一。
業(yè)界目前已嘗試將觸控式功能整合于液晶顯示面板上，通過(guò)按壓液晶顯示面板使其上基板下凹形變以產(chǎn)生感測(cè)信號(hào)。請(qǐng)參考圖l，圖l繪示的是傳統(tǒng)壓感式觸控面板(press-type touch panel) IO的感測(cè)示意圖。傳統(tǒng)壓感式觸控面板10包括多個(gè)顯示區(qū)域16以及多個(gè)感測(cè)區(qū)域12，各顯示區(qū)域16包括數(shù)據(jù)線18、掃描線22、薄膜晶體管TFTpi^、儲(chǔ)存電容Cst與液晶電容C^，其中薄膜晶體管TFTpi^的柵極電性連接掃描線22，源極電性連接數(shù)據(jù)線18，而漏極電性連接畫(huà)素電極。顯示區(qū)域16的主要功能是經(jīng)由數(shù)據(jù)線18從薄膜晶體管TFTpy傳遞數(shù)據(jù)線信號(hào)至畫(huà)素電極，以和上基板側(cè)的共同電極(common electrode)的共同電位V。。m作用，形成電場(chǎng)而使液晶轉(zhuǎn)向，進(jìn)而顯示出影像畫(huà)面。
感測(cè)區(qū)域12包括感測(cè)線20、感測(cè)結(jié)構(gòu)Cw及薄膜晶體管TFT^d。ut，其中感測(cè)結(jié)構(gòu)C,c2包括上基板側(cè)的共同電極之一部分。傳統(tǒng)壓感式觸控面板10的共同電極是全面式
5的，且一律帶有共同電位V。。m，即上基板表面會(huì)全面覆蓋一層導(dǎo)電透明薄膜。在按壓壓感式觸控面板10時(shí)，按壓動(dòng)作造成上基板下凹形變，使得上基板側(cè)的共同電極觸碰到下基板側(cè)的薄膜晶體管TFTy的源極端，如此一來(lái)，共同電極的共同電位V_會(huì)流經(jīng)薄膜晶體管TFT^"t與感測(cè)線20至放大器，作為判讀的觸控信號(hào)。
然而，薄膜晶體管TFTpwt以及其所連結(jié)的感測(cè)結(jié)構(gòu)C^均會(huì)占據(jù)龐大的布局面積，使得實(shí)際可用以顯示影像的畫(huà)素面積減少，造成開(kāi)口率的大幅損失。因此，觸控面板與顯示裝置的制造商仍須不斷研究開(kāi)發(fā)，以提供更佳輕薄、節(jié)省制造成本及感測(cè)效能良好的整合型產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的之一，在于提供一種具有觸控式功能的平面顯示面板，其包括了創(chuàng)新的感測(cè)結(jié)構(gòu)，以改善傳統(tǒng)觸控面板損失開(kāi)口率的問(wèn)題。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種觸控面板，包括第一基、第二基板與液晶層。第一基板具有畫(huà)素?cái)?shù)組及多條感測(cè)線。其中畫(huà)素?cái)?shù)組包括多條沿著列方向延伸的掃描線、多條沿著行方向延伸的數(shù)據(jù)線，與多個(gè)畫(huà)素電極。畫(huà)素電極配置在掃描線與數(shù)據(jù)線之間，并與掃描線以及數(shù)據(jù)線對(duì)應(yīng)連接。其中感測(cè)線平行排列于畫(huà)素?cái)?shù)組中，鄰設(shè)于部分畫(huà)素電極，并與掃描線、數(shù)據(jù)線以及畫(huà)素電極電性絕緣。第二基板具有多個(gè)導(dǎo)電凸起，對(duì)應(yīng)感測(cè)線設(shè)置。液晶層設(shè)置于第一基板與第二基板之間。當(dāng)施加外力于觸控面板時(shí)，導(dǎo)電凸起同時(shí)接觸感測(cè)線的其中之一及部分畫(huà)素?cái)?shù)組，并通過(guò)感測(cè)線的其中之一傳遞感測(cè)信號(hào)。
本發(fā)明的實(shí)施例更提供一種前述觸控面板的感測(cè)方法，感測(cè)方法包含提供掃描線信號(hào)于掃描線上；施加壓力于觸控面板上，使導(dǎo)電凸起同時(shí)接觸感測(cè)線的其中之一及畫(huà)素?cái)?shù)組；利用感測(cè)線的其中之一傳遞感測(cè)信號(hào)；以及判斷感測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的位置。
據(jù)此，本發(fā)明利用上基板的導(dǎo)電凸起作為橋接結(jié)構(gòu)，于按壓時(shí)，上基板的導(dǎo)電凸起向下接觸感測(cè)線及畫(huà)素?cái)?shù)組，以將畫(huà)素的信號(hào)傳遞至感測(cè)線上，因此可以不需于畫(huà)素?cái)?shù)組中設(shè)置感測(cè)讀取晶體管(sensor readout transistor)，有效提升畫(huà)素?cái)?shù)組的開(kāi)口率。此外，本發(fā)明上基板的共同電極不需完整覆蓋整個(gè)間隙光阻層(spacerphotoresist)的表面，因此可以縮減畫(huà)素電極與主要間隙光阻(mean spacerphotoresist)的距離，進(jìn)一步提升開(kāi)口率。


圖1繪示的是傳統(tǒng)壓感式觸控面板的感測(cè)示意圖。
圖2(a)為本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控面板的感測(cè)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖2(b)為本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控面板的主要間隙光阻的剖面示意圖。
圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控面板的布局透視示意圖。
圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控面板的按壓示意圖。
圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例制作導(dǎo)電凸起的示意圖。
圖6為本發(fā)明另一變化例制作導(dǎo)電凸起的示意圖。
圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控面板的等效電路示意圖。
圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例的觸控面板的等效電路示意圖。
圖9繪示出本發(fā)明第二實(shí)施例的觸控面板的驅(qū)動(dòng)時(shí)序與對(duì)應(yīng)的感測(cè)信號(hào)。
圖IO為觸控面板的布局透視示意圖。
圖11為觸控面板的等效電路示意圖。
圖12繪示出觸控面板的驅(qū)動(dòng)時(shí)序與對(duì)應(yīng)的感測(cè)信號(hào)。
圖13為觸控面板的布局透視示意圖。
圖14為觸控面板的等效電路示意圖。
圖15繪示出觸控面板的驅(qū)動(dòng)時(shí)序與對(duì)應(yīng)的感測(cè)信號(hào)。
主要組件符號(hào)說(shuō)明
10壓感式觸控面板12感測(cè)區(qū)域
16顯示區(qū)域18數(shù)據(jù)線
20感測(cè)線22掃描線
100觸控面板101基材
102第一基板104介電層
105半導(dǎo)體層106圖案化導(dǎo)電層
106a連接端106b連接端
7108a導(dǎo)電層108b共同電極
112第二基板114液晶層
120畫(huà)素?cái)?shù)組150畫(huà)素電極
152導(dǎo)電凸起190觸控面板
200觸控面板220畫(huà)素?cái)?shù)組
300觸控面板320畫(huà)素?cái)?shù)組
BM黑色矩陣層Cix液晶電容
Clci液晶電容C|x2感測(cè)結(jié)構(gòu)
Cst儲(chǔ)存電容D數(shù)據(jù)線
D1 D4數(shù)據(jù)線G掃描線
G1 G4掃描線Ml第一金屬層
M2第二金屬層MPS主要間隙光阻
Pi顯示區(qū)域PU畫(huà)素單元
PV保護(hù)層S感測(cè)線
S1 S3感測(cè)線SPS突起部
SPS1突起部SPS2突起部
Sw感測(cè)結(jié)構(gòu)TFT薄膜晶體管
TFTRea{Jout薄膜晶體管TFTPi!(el薄膜晶體管
v v com共同電位
具體實(shí)施方式
下文依本發(fā)明的觸控面板及其感測(cè)方法，特舉實(shí)施例配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明，但所提供的實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明所涵蓋的范圍，而方法流程步驟描述非用以限制其執(zhí)行的順序，任何由方法步驟重新組合的執(zhí)行流程，所產(chǎn)生具有均等功效的方法,皆為本發(fā)明所涵蓋的范圍。其中圖式僅以說(shuō)明為目的，并未依照原尺寸作圖。
圖2至圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例的內(nèi)嵌(in-cell)式觸控面板100的示意圖，其中圖2(a)為觸控面板100的感測(cè)結(jié)構(gòu)沿著圖3的A-A'剖面線所呈現(xiàn)的剖面示意圖，圖2(b)為觸控面板100的主要間隙光阻的剖面示意圖，圖3為觸控面板100的布局透視示意圖，而圖4為觸控面板100的按壓示意圖。本發(fā)明的觸控面板IOO包括觸控功能與顯示功能的面板。如圖2所示，觸控面板IOO包括第一基板102、第二基板112以及設(shè)于第一基板102和第二基板112之間的液晶層114。第一基板102與第二基板112均可利用玻璃或石英等透明材料作為基材101，通過(guò)設(shè)于兩者之間的框膠來(lái)黏合固定。
第一基板102可包含基材101、覆蓋于基材101上的第一金屬層M1、覆蓋于第一金屬層M1上的介電層104、形成于介電層104上的半導(dǎo)體層105、形成于介電層104與半導(dǎo)體層105上的第二金屬層M2、覆蓋于介電層104、半導(dǎo)體層105與第二金屬層M2上的保護(hù)層PV，以及覆蓋于部分的保護(hù)層PV上的圖案化導(dǎo)電層106。其中圖案化導(dǎo)電層106可包含圖2(a)所示的連接端106a、連接端106b與圖2(b)所示的畫(huà)素電極150，且較佳包括透明導(dǎo)電材料，例如氧化銦錫(indium tin oxide， ITO)或氧化銦鋅(indium zinc oxide, IZO)，以供顯示所需的光線穿透。
圖2(a)所示，第二基板112具有多個(gè)導(dǎo)電凸起152，對(duì)應(yīng)感測(cè)線S設(shè)置。導(dǎo)電凸起152可包含突起部SPS與導(dǎo)電層108a，其中突起部SPS可包含至少一光阻層、至少一有機(jī)層或至少一黑色矩陣層(black matrix),例如本實(shí)施例的突起部SPS即為間隙光阻層。導(dǎo)電層108a可設(shè)置于前述光阻層、有機(jī)層或黑色矩陣層的部分表面，例如僅全面覆蓋突起部SPS的下表面(面對(duì)第一基板102側(cè)的表面)、僅部分覆蓋突起部SPS的下表面、全面覆蓋突起部SPS的下表面與側(cè)壁，或是亦可部分覆蓋突起部SPS的下表面與側(cè)壁。
于未施加外力的狀況下，導(dǎo)電凸起152設(shè)置于連接端106a、 106b的上方，但不與連接端106a、 106b接觸。亦即，于未施加外力的狀況下，感測(cè)線S與掃描線G電性絕緣。據(jù)此，對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電凸起152與連接端106a、 106b可構(gòu)成一個(gè)感測(cè)結(jié)構(gòu)。其中，本實(shí)施例的連接端106a、 106b分別是電性連接至感測(cè)線S的其中之一及掃描線G的其中之一，例如連接端106b可穿過(guò)保護(hù)層PV與介電層104的開(kāi)口而接觸掃描線G，而連接端106a也可穿過(guò)保護(hù)層PV的開(kāi)口而接觸感測(cè)線S (未示于圖2(a)中)。
如圖2(b)所示，第二基板112更包含黑色矩陣層BM、多個(gè)畫(huà)素單元PU與主要間隙光阻MPS。黑色矩陣層BM可定義出畫(huà)素單元PU的位置，使畫(huà)素單元PU對(duì)應(yīng)畫(huà)素電極150排列，而主要間隙光阻MPS可協(xié)助支撐第一基板102與第二基板112。畫(huà)素單元PU可包含彩色濾光片CF與共同電極108b，其中共同電極108b可覆蓋所有位于畫(huà)素單元PU內(nèi)的第二基板112表面，但與導(dǎo)電凸起152的導(dǎo)電層108a電性絕緣，亦即共同電極108b可不覆蓋第二基板112的突起部SPS與主要間隙光阻MPS，使導(dǎo)電凸起152與畫(huà)素單元PU彼此電性絕緣。由于第二基板112的共同電極108b不需完整覆蓋整個(gè)突起部SPS與主要間隙光阻MPS的表面，因此畫(huà)素電極150較不易與共同電極108b短路接觸，所以在設(shè)計(jì)畫(huà)素布局時(shí)與實(shí)際制作時(shí)，均可以縮減畫(huà)素電極與主要間隙光阻的距離，進(jìn)而提升開(kāi)口率。
請(qǐng)對(duì)照?qǐng)D2與圖3。圖2的第一金屬層M1可作為圖3的掃描線G;圖2的半導(dǎo)體層105可作為圖3的薄膜晶體管TFT的信道區(qū)域與儲(chǔ)存電容Cst的上電極；圖2的第二金屬層M2可作為圖3的感測(cè)線S、數(shù)據(jù)線D與薄膜晶體管TFT的源極/漏極金屬；且圖2的圖案化導(dǎo)電層106可包含圖3的連接端106a、連接端106b與畫(huà)素電極150。據(jù)此，圖2的第一基板102具有圖3的畫(huà)素?cái)?shù)組120及多條感測(cè)線S。
如圖3所示，畫(huà)素?cái)?shù)組120包括多條沿著列方向延伸的掃描線G (為清楚顯示布局圖形，圖3僅繪示一條掃描線G)、多條沿著行方向延伸的數(shù)據(jù)線D，與多個(gè)畫(huà)素電極150。畫(huà)素電極150配置在掃描線G與數(shù)據(jù)線D之間，并與掃描線G以及數(shù)據(jù)線D對(duì)應(yīng)連接。其中感測(cè)線S平行排列于畫(huà)素?cái)?shù)組120中，鄰設(shè)于部分的畫(huà)素電極150,并與掃描線G、數(shù)據(jù)線D以及畫(huà)素電極150電性絕緣。例如本實(shí)施例的感測(cè)線S可沿著行方向延伸。
如圖4所示，當(dāng)施加外力于觸控面板100時(shí)，外力會(huì)使導(dǎo)電凸起152下移而同時(shí)接觸感測(cè)線S的其中之一及掃描線G的其中之一，亦即導(dǎo)電凸起152會(huì)同時(shí)接觸感測(cè)線S的其中之一及部分的畫(huà)素?cái)?shù)組。如此一來(lái)，導(dǎo)電凸起152的導(dǎo)電層108a可以電性連接感測(cè)線S的其中之一及掃描線G的其中之一，并通過(guò)所連接的感測(cè)線S傳遞感
測(cè)信號(hào)。
為了使導(dǎo)電凸起152與畫(huà)素單元PU彼此電性絕緣，本發(fā)明可利用圖5或圖6所示的方法制作導(dǎo)電凸起152。如圖5所示，于第二基板112內(nèi)側(cè)形成突起部SPS1之后，于第二基板112內(nèi)側(cè)全面沉積一層導(dǎo)電層，例如ITO或IZO等透明導(dǎo)電材料層，接著再對(duì)導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化制程，亦即于導(dǎo)電層上涂布光阻層、對(duì)光阻層進(jìn)行微影制程、利用圖案化的光阻層作為屏蔽蝕刻導(dǎo)電層，以形成彼此電性絕緣的導(dǎo)電層108a與共同電極108b，再去除導(dǎo)電層108a與共同電極108b上的光阻層。其中，本實(shí)施例的突起部SPS1可以具有任何合適的形狀，例如突起部SPS1的截面可以是從黑色矩陣層BM的表面朝向第一基板102的方向(由上至下)逐漸縮小。這種制作方法具有的優(yōu)點(diǎn)是，僅需于一般的面板制程中增加一道對(duì)導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化的步驟，即可形成所需的導(dǎo)電層108a與共同電極108b，且導(dǎo)電層108a與共同電極108b的圖案可以根據(jù)布局設(shè)計(jì)而輕易調(diào)整，以達(dá)到不同需求。
或者如圖6所示，本實(shí)施例先于第二基板112內(nèi)側(cè)形成上窄下寬的突起部SPS2，于第二基板112內(nèi)側(cè)全面沉積一層導(dǎo)電層。由于突起部SPS2的截面是從黑色矩陣層服的表面朝向第一基板102的方向(由上至下)逐漸增加，因此突起部SPS2的側(cè)壁與黑色矩陣層BM的夾角均會(huì)小于90度，所以突起部SPS2本身可具有遮蔽與截?cái)嗟男Ч沟煤罄m(xù)沉積的導(dǎo)電層自行分離成導(dǎo)電層108a與共同電極108b兩個(gè)彼此電性絕緣的部分。這種制作方法具有的優(yōu)點(diǎn)是，僅需改變突起部SPS2的形狀即可自動(dòng)分離成導(dǎo)電層108a與共同電極108b，不需增加圖案化的步驟，因此簡(jiǎn)化制程復(fù)雜度。
圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控面板IOO的等效電路示意圖。如圖7所示，觸控面板IOO包括畫(huà)素?cái)?shù)組120及多條感測(cè)線S1、 S2，而畫(huà)素?cái)?shù)組120包括多條掃描線Gl、 G2、 G3、 G4、多條數(shù)據(jù)線D1、 D2、 D3、 D4、多個(gè)顯示區(qū)域Pi以及多個(gè)感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw。顯示區(qū)域Pi包括薄膜晶體管TFT、液晶電容Cu;與儲(chǔ)存電容Cst，且薄膜晶體管TFT的漏極可電性連接畫(huà)素電極。感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw通過(guò)前述的導(dǎo)電凸起152與前述的連接端106a、 106b而形成開(kāi)關(guān)組件，感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw的主要功能經(jīng)由掃描線Gl、 G3直接將掃描線信號(hào)傳遞至感測(cè)線Sl、 S2上。根據(jù)前述圖3與圖7的結(jié)構(gòu)可知，本發(fā)明的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw可僅設(shè)置于部分的畫(huà)素中，而部分的畫(huà)素中可不設(shè)置感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw。
圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例的觸控面板190的等效電路示意圖，而圖9繪示出本發(fā)明第二實(shí)施例的觸控面板190的驅(qū)動(dòng)時(shí)序與對(duì)應(yīng)的感測(cè)信號(hào)。如圖8所示，與第一實(shí)施例的主要不同的處在于，第二實(shí)施例的各畫(huà)素均可設(shè)置一個(gè)感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw，且觸控面
11板IOO包括多條感測(cè)線SI、 S2、 S3。如圖9所示，當(dāng)進(jìn)行畫(huà)面掃描時(shí)，顯示裝置會(huì)提供掃描線信號(hào)于掃描線G1、 G2、 G3、 G4上。當(dāng)對(duì)應(yīng)感測(cè)線S2與掃描線G2的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw受外力按壓時(shí)，被按壓的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw的導(dǎo)電凸起152會(huì)同時(shí)接觸掃描線G2的連接端與感測(cè)線S2的連接端，因此掃描線G2的掃描線信號(hào)會(huì)導(dǎo)通的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw傳遞至感測(cè)線S2，成為感測(cè)信號(hào)。之后，感測(cè)線S2將感測(cè)信號(hào)傳遞而出，例如可傳遞至放大器，再由判斷電路來(lái)判斷感測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的位置。以本實(shí)施例而言，判斷電路可以得知感測(cè)信號(hào)由感測(cè)線S2傳遞而出，并且分析出感測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)到的感測(cè)線S2的高電位時(shí)間點(diǎn)，以得知對(duì)應(yīng)的掃描線為掃描線G2，進(jìn)而判斷出施加壓力所對(duì)應(yīng)的位置為對(duì)應(yīng)掃描線G2與感測(cè)線S2的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw。
圖10至圖12為本發(fā)明第三實(shí)施例的觸控面板200的示意圖，其中圖IO為觸控面板200的布局透視示意圖，圖11為觸控面板200的等效電路示意圖，而圖12繪示出觸控面板200的驅(qū)動(dòng)時(shí)序與對(duì)應(yīng)的感測(cè)信號(hào)。為清楚顯示出本實(shí)施例與前述實(shí)施例的差異，相同的組件或部位沿用相同的符號(hào)來(lái)表示，且相同的組件或操作方式將不再詳述。如圖10所示，與第一實(shí)施例的主要不同的處在于，第三實(shí)施例的導(dǎo)電凸起152對(duì)應(yīng)至感測(cè)線S與畫(huà)素電極150，亦即同時(shí)位于感測(cè)線S與畫(huà)素電極150正上方，而于按壓時(shí)，外力會(huì)使導(dǎo)電凸起152下移而同時(shí)接觸感測(cè)線S的其中之一及畫(huà)素電極150的其中之一。如此一來(lái)，導(dǎo)電凸起152的導(dǎo)電層108a可以電性連接對(duì)應(yīng)的感測(cè)線S及畫(huà)素電極150，并通過(guò)所連接的感測(cè)線S傳遞感測(cè)信號(hào)。
如圖11所示，觸控面板200包括畫(huà)素?cái)?shù)組220及多條感測(cè)線S1、 S2，而畫(huà)素?cái)?shù)組220包括多條掃描線Gl、 G2、 G3、 G4、多條數(shù)據(jù)線Dl、 D2、 D3、 D4、多個(gè)顯示區(qū)域Pi以及多個(gè)感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw。感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw包含前述的導(dǎo)電凸起152、感測(cè)線S1、 S2的連接端與畫(huà)素電極150的連接端，感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw的主要功能經(jīng)由數(shù)據(jù)線Dl、 D2、 D3、D4與薄膜晶體管TFT將數(shù)據(jù)線信號(hào)(影像信號(hào))傳遞至感測(cè)線S1、 S2上。
如圖12所示，當(dāng)進(jìn)行畫(huà)面掃描時(shí)，顯示裝置會(huì)提供掃描線信號(hào)于掃描線G1、 G2、G3、 G4上，且提供多個(gè)感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)于數(shù)據(jù)線D1、 D2、 D3、 D4上。當(dāng)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線Dl與掃描線G2的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw受外力按壓時(shí)，被按壓的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw的導(dǎo)電凸起152會(huì)同時(shí)接觸感測(cè)線Sl與連接至數(shù)據(jù)線Dl的畫(huà)素電極150，而掃描線G2的掃描線信號(hào)使對(duì)應(yīng)的薄膜晶體管TFT導(dǎo)通，進(jìn)而將數(shù)據(jù)線Dl的數(shù)據(jù)線信號(hào)透過(guò)導(dǎo)通的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw傳遞至感測(cè)線S1，成為感測(cè)信號(hào)。之后，感測(cè)線S1可將感測(cè)信號(hào)傳遞至放大器，再由判斷電路來(lái)分析感測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)到的畫(huà)素電極150的電位改變，以判斷施加的壓力所對(duì)應(yīng)的位置。以本實(shí)施例而言，判斷電路可以得知感測(cè)信號(hào)由感測(cè)線S1傳遞而出，并且分析出感測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)到的畫(huà)素電極150的電位改變，以得知對(duì)應(yīng)的掃描線為掃描線G2，進(jìn)而判斷出施加壓力所對(duì)應(yīng)的位置為對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線Dl與掃描線G2的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw。
圖13至圖15為本發(fā)明第四實(shí)施例的觸控面板300的示意圖，其中圖13為觸控面板300的布局透視示意圖，圖14為觸控面板300的等效電路示意圖，而圖15繪示出觸控面板300的驅(qū)動(dòng)時(shí)序與對(duì)應(yīng)的感測(cè)信號(hào)。如圖13所示，與第一實(shí)施例的主要不同的處在于，第四實(shí)施例的導(dǎo)電凸起152對(duì)應(yīng)至感測(cè)線S與數(shù)據(jù)線D，亦即同時(shí)位于感測(cè)線S與數(shù)據(jù)線D正上方，而于按壓時(shí)，外力會(huì)使導(dǎo)電凸起152下移而同時(shí)接觸感測(cè)線S的其中之一及數(shù)據(jù)線D的其中之一。如此一來(lái)，導(dǎo)電凸起152的導(dǎo)電層108a可以電性連接對(duì)應(yīng)的感測(cè)線S及數(shù)據(jù)線D，并通過(guò)所連接的感測(cè)線S傳遞感測(cè)信號(hào)。
如圖14所示，觸控面板300包括畫(huà)素?cái)?shù)組320及多條感測(cè)線Sl、 S2，而畫(huà)素?cái)?shù)組320包括多條掃描線Gl、 G2、 G3、 G4、多條數(shù)據(jù)線Dl、 D2、 D3、 D4、多個(gè)顯示區(qū)域Pi以及多個(gè)感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw。感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw包含前述的導(dǎo)電凸起152、感測(cè)線S1、 S2的連接端與數(shù)據(jù)線D1、 D3的連接端，感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw的主要功能直接經(jīng)由數(shù)據(jù)線Dl、 D3將感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)傳遞至感測(cè)線S1、 S2上。
如圖15所示，當(dāng)進(jìn)行畫(huà)面掃描時(shí)，顯示裝置會(huì)提供掃描線信號(hào)于掃描線G1、 G2、G3、 G4上，提供多個(gè)感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)于數(shù)據(jù)線D1、 D2、 D3、 D4上，且在提供掃描線信號(hào)于掃描線G1、 G2、 G3、 G4之間隔時(shí)分別提供多個(gè)感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)于D1、 D3。當(dāng)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線Dl與掃描線G3的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw受外力按壓時(shí)，被按壓的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw的導(dǎo)電凸起152會(huì)同時(shí)接觸感測(cè)線Sl與數(shù)據(jù)線Dl，而掃描線G3的掃描線信號(hào)使對(duì)應(yīng)的薄膜晶體管TFT導(dǎo)通，進(jìn)而將數(shù)據(jù)線Dl的數(shù)據(jù)線信號(hào)與緊接的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)透過(guò)導(dǎo)通的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw傳遞至感測(cè)線Sl，成為感測(cè)信號(hào)。之后，感測(cè)線S1可將感測(cè)信號(hào)傳遞至放大器，再由判斷電路來(lái)分析感測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)到的數(shù)據(jù)線D1的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)以判斷施加壓力所對(duì)應(yīng)的位置。以本實(shí)施例而言，判斷電路可以得知感測(cè)信號(hào)由感測(cè)線Sl傳遞而出，并且分析出感測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)到的數(shù)據(jù)線D1，以得知對(duì)應(yīng)的掃描線為掃描線G3，進(jìn)而判斷出施加壓力所對(duì)應(yīng)的位置為對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線Dl與掃描線G3的感測(cè)結(jié)構(gòu)Sw。
綜上所述，本發(fā)明可具有下列優(yōu)點(diǎn)。首先，本發(fā)明利用上基板的導(dǎo)電凸起作為橋接結(jié)構(gòu)，于按壓時(shí)，上基板的導(dǎo)電凸起向下接觸感測(cè)線及畫(huà)素?cái)?shù)組，以將畫(huà)素的信號(hào)傳遞至感測(cè)線上，因此可以不需于畫(huà)素?cái)?shù)組中設(shè)置感測(cè)讀取晶體管，有效提升畫(huà)素?cái)?shù)組的開(kāi)口率。換言的，本發(fā)明并非利用共同電極的共同電位作為感測(cè)信號(hào)。于未施加外力的狀況下，導(dǎo)電凸起本身可呈浮置(floating)狀態(tài)而不帶電壓；而于按壓觸控面板時(shí)，導(dǎo)電凸起作為電性連接的路徑。此外，本發(fā)明上基板的共同電極不需完整覆蓋整個(gè)間隙光阻層的表面，且共同電極與導(dǎo)電凸起可電性絕緣，因此可以縮減畫(huà)素電極與間隙光阻的距離，進(jìn)一步提升開(kāi)口率。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
1權(quán)利要求
1.一種觸控面板，包括一第一基板，具有一畫(huà)素?cái)?shù)組及多條感測(cè)線；該畫(huà)素?cái)?shù)組包括多條掃描線，沿著列方向延伸；多條數(shù)據(jù)線，沿著行方向延伸；以及多個(gè)畫(huà)素電極，配置在所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線之間，并與所述掃描線以及所述數(shù)據(jù)線對(duì)應(yīng)連接；所述感測(cè)線平行排列于該畫(huà)素?cái)?shù)組中，鄰設(shè)于部分所述畫(huà)素電極，并與所述掃描線、所述數(shù)據(jù)線以及所述畫(huà)素電極電性絕緣；一第二基板，具有多個(gè)導(dǎo)電凸起，對(duì)應(yīng)所述感測(cè)線設(shè)置；以及一液晶層，設(shè)置于該第一基板與該第二基板之間；其中，當(dāng)施加一外力于該觸控面板時(shí)，所述導(dǎo)電凸起同時(shí)接觸所述感測(cè)線的其中之一及部分該畫(huà)素?cái)?shù)組，并通過(guò)所述感測(cè)線的其中之一傳遞一感測(cè)信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸控面板，其特征在于，該第二基板更包含多個(gè)畫(huà)素單元，對(duì)應(yīng)所述畫(huà)素電極排列，且所述導(dǎo)電凸起與所述畫(huà)素單元電性絕緣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控面板，其特征在于，所述導(dǎo)電凸起更包含至少一光阻層、 一有機(jī)層或一黑色矩陣層(black matrix)以及一導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層設(shè)置于該光阻層、該有機(jī)層或該黑色矩陣層的部分表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸控面板，其特征在于，所述感測(cè)線沿著行方向延伸，并平行排列于該畫(huà)素?cái)?shù)組中，當(dāng)施加一外力于該觸控面板時(shí)，所述導(dǎo)電凸起同時(shí)接觸所述感測(cè)線的其中之一及所述掃描線的其中之一，并通過(guò)所述感測(cè)線的其中之一傳遞該感測(cè)信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸控面板，其特征在于，所述感測(cè)線沿著行方向延伸，并平行排列于該畫(huà)素?cái)?shù)組中，當(dāng)施加一外力于該觸控面板時(shí)，所述導(dǎo)電凸起同時(shí)接觸所述感測(cè)線的其中之一及所述畫(huà)素電極的其中之一，并通過(guò)所述感測(cè)線的其中之一傳遞該感測(cè)信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸控面板，其特征在于，所述感測(cè)線沿著行方向延伸，并平行排列于該畫(huà)素?cái)?shù)組中，當(dāng)施加一外力于該觸控面板時(shí)，所述導(dǎo)電凸起同時(shí)接觸所述感測(cè)線的其中之一及所述數(shù)據(jù)線的其中之一，并通過(guò)所述感測(cè)線的其中之一傳遞該感測(cè)信號(hào)。
7. —種觸控面板感測(cè)方法，該觸控面板包含一第一基板，具有一畫(huà)素?cái)?shù)組及多條感測(cè)線；該畫(huà)素?cái)?shù)組包括多條掃描線，沿著列方向延伸；多條數(shù)據(jù)線，沿著行方向延伸；以及多個(gè)畫(huà)素電極，配置在所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線之間，并與所述掃描線以及所述數(shù)據(jù)線對(duì)應(yīng)連接；所述感測(cè)線平行排列于該畫(huà)素?cái)?shù)組中，鄰設(shè)于部分所述畫(huà)素電極，并與所述掃描線、所述數(shù)據(jù)線以及所述畫(huà)素電極電性絕緣；一第二基板，具有多個(gè)導(dǎo)電凸起，對(duì)應(yīng)所述感測(cè)線設(shè)置；以及一液晶層，設(shè)置于該第一基板與該第二基板之間；該感測(cè)方法包含提供一掃描線信號(hào)于所述掃描線上；施加一壓力于該觸控面板上，使所述導(dǎo)電凸起同時(shí)接觸所述感測(cè)線的其中之一及部分該畫(huà)素?cái)?shù)組；利用所述感測(cè)線的其中之一傳遞一感測(cè)信號(hào)；以及判斷該感測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的位置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸控面板感測(cè)方法，其特征在于，更包含使所述導(dǎo)電凸起同時(shí)接觸所述感測(cè)線的其中之一及所述掃描線的其中之一。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸控面板感測(cè)方法，其特征在于，更包含分析出該感測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)到的所述掃描線的其中之一的高電位時(shí)間點(diǎn)以判斷該施加壓力所對(duì)應(yīng)的位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸控面板感測(cè)方法，其特征在于，更包含使所述導(dǎo)電凸起同時(shí)接觸所述感測(cè)線的其中之一及所述畫(huà)素電極的其中之一。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的觸控面板感測(cè)方法，其特征在于，更包含分析該感測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)到的所述畫(huà)素電極的其中之一的電位改變以判斷該施加壓力所對(duì)應(yīng)的位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸控面板感測(cè)方法，其特征在于，更包含在提供該掃描線信號(hào)于所述掃描線之間隔分別提供多個(gè)感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)于所述數(shù)據(jù)線。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的觸控面板感測(cè)方法，其特征在于，更包含使所述導(dǎo)電凸起同時(shí)接觸所述感測(cè)線的其中之一及所述數(shù)據(jù)線的其中之一。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的觸控面板感測(cè)方法，其特征在于，更包含分析該感測(cè)信號(hào)所對(duì)應(yīng)到的所述數(shù)據(jù)線的其中之一的感測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)以判斷該施加壓力所對(duì)應(yīng)的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種觸控面板及其感測(cè)方法，其中觸控面板的第一基板具有畫(huà)素?cái)?shù)組及多條感測(cè)線，而畫(huà)素?cái)?shù)組包括多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線與多個(gè)畫(huà)素電極。感測(cè)線平行排列于畫(huà)素?cái)?shù)組中，鄰設(shè)于部分畫(huà)素電極，并與掃描線、數(shù)據(jù)線以及畫(huà)素電極電性絕緣。第二基板具有多個(gè)導(dǎo)電凸起，對(duì)應(yīng)感測(cè)線設(shè)置。未施加外力于觸控面板時(shí)，導(dǎo)電凸起與感測(cè)線及畫(huà)素?cái)?shù)組電性絕緣。當(dāng)施加外力于觸控面板時(shí)，導(dǎo)電凸起同時(shí)接觸感測(cè)線的其中之一及部分畫(huà)素?cái)?shù)組，并通過(guò)接觸的感測(cè)線傳遞感測(cè)信號(hào)。
文檔編號(hào)G06F3/041GK101598867SQ20091015212
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者樊祥彬 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司