专利名称：触控式显示装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种触控式显示装置，具体而言，本发明关于一种可避免感 应器的电压与显示装置的驱动电压产生耦合的触控式显示装置。
背景技术：
目前市面上的包含有触控式液晶显示器的电子装置种类繁多，如个人数字助理(Personal Digital Assistant, PDA)、智能型手机(Smart Phone)、卫星导 航(Global Positioning System, GPS)等，让使用者利用手指或笔触控即可以 书写与操作此电子装置。因为此种触控式操作的电子装置十分容易使用，消 费者的接受度高，且在市场上占有一定的市占率。图la所示为现有内建触控感应器的液晶显示器的面板中的局部像素阵 列电路图。如图la所示，像素阵列由复数个像素IO依纵向及横向排列组合 而成，其中像素阵列包含复数条栅极线30及复数条数据线50以阵列形式相 互交叉地设置。以图la所示的其中的一个像素IO做说明，像素IO包含薄膜 晶体管(thinfilmtransistor)ll、储存电容13、液晶电容15、栅极线30及数据 线50。薄膜晶体管11具有源极12、漏极14、与栅极16，其中源极12电连 接至数据线50，且栅极16电连接至栅极线30。像素10更加包含像素电极 17，其中像素电极17电连接漏极14、储存电容13及液晶电容15，使通过薄 膜晶体管ll的电流可经由像素电极17从薄膜晶体管11的漏极14流向至储 存电容13及液晶电容15。每条栅极线30输入电压以控制薄膜晶体管11的开启与关闭，当薄膜晶 体管11被开启时，连接到此薄膜晶体管11的数据线50可传送像素信号(如 像素的模拟灰阶电压等)通过薄膜晶体管11，并通过储存电容13与液晶电容 15储存此像素信号，使像素在一个画面周期内维持住此像素所需要显示的信5号。而就输入或触控操作的部份，像素阵列中更加包含有感应器70、导线20 及信号读取线40。如图la所示，感应器70包含感应元件71、储存电容73 及开关元件75。导线20分别电性连接感应元件71与储存电容73，且信号读 取线40与开关元件75电性连接，其中导线20用以传送固定电压至感应器 70，以提供感应器70所需的低准位参考电压。感应元件71可为光感应元件， 当手指、笔尖、光源或其它物件在触控式液晶显示器的面板上接近或触碰到 对应至光感应元件71的位置时，光感应元件71则可因为此接近或触碰动作 而感应到光线亮度改变。此光线亮度改变可使光感应元件71的源极电压改 变，且由于储存电容73电性耦接于感应元件71的源极，储存电容73的电压 差也会同时改变。当栅极线30有电压开启开关元件75时，电性连接至幵关 元件75的信号读取线40则可读取到电容73的电压差改变，并可将之传送至 处理器(可为触控式液晶显示器的处理器、使用此触控式液晶显示器的电子装 置的处理器等)，以使触控式液晶显示器或使用此触控式液晶显示器的电子装置执行对应的工作。此外，触控式液晶显示器需传送共同电压Ve。m至面板电路中的共同电极 (common electrode),作为面板的参考电压。由于液晶电容15可通过此共同 电极及像素电极17重叠而形成，液晶电容15的电压也会受到驱动电压Vc。m所影响。在现有技术中，为了降低液晶显示器的功耗，驱动电压Ve。m可为交流电压调变。然而，如图lb所示，由于导线20与像素电极17重叠，每个像 素IO在重叠的区块会有可能产生电容耦合效应(在图la及图lb中使用偏压电容Cbias作为代表)。此偏压电容Cbias可能会影响到像素电极17的电位，使得导线20所经过的像素10，其像素电极17的电位与其它没有导线20经过 的像素有差异，造成显示上有横条线的异常发生。发明内容本发明的目的在于提供一种具有共同电压调变(common modulation)的触控式显示装置，该触控式显示装置包含第一像素、至少一个感应器及第一导 线。该第一像素至少包含第一像素电极，且该第一导线电性连接该感应器。 其中，第一导线与第一像素电极不互相重叠。本发明的另一 目的在于提供一种具有共同电压调变(common modulation) 的触控式显示装置，该触控式显示装置包含第一像素、第二像素、感应器及 第一导线。该第一像素至少包含一个第一像素电极，该第二像素至少包含一 个第二像素电极，且该感应器配置于该第一像素与该第二像素之间。此外， 该第一导线电性连接该感应器，且该第一导线通过该第一像素及该第二像素。 其中，该第一导线与该第一像素电极不互相重叠，而该第一导线与第二像素 电极不互相重叠。本发明的更另一 目的在于提供一种具有共同电压调变(common modulatkm)的触控式显示装置，该触控式显示装置包含第一像素、第二像素 及第一导线。该第一像素具有第一像素电极及感应器，该第二像素相邻于该第一像素且具有第二像素电极，且该第一导线电性连接该第一像素的该感应 器。其中，该第一像素中该第一导线回避该第一像素电极，亦即第一像素中 该第一导线与第一像素电极不互相重叠；而该第二像素中该第一导线回避该 第二像素电极，亦即第二像素中该第一导线与第二像素电极不互相重叠。通过设置该第一导线回避该第一像素电极及该第二像素电极，触控式显 示装置可以使感应器的电压与显示装置的驱动电压产生耦合的情况减少，以 降低感应器的电压针对每一个像素可造成的影响。
图la为现有的一种像素阵列的局部电路示意图。 图lb为图la中的像素阵列的结构俯视示意图。图2a为本发明第一实施例的使用共同线储存电容方式的像素阵列的局 部电路示意图。图2b为图2a中的像素阵列的结构俯视示意图。图2c为图2b中沿A-A'联机的剖面示意图。图3a为本发明第一实施例的使用栅极线储存电容方式的像素阵列的局 部电路示意图。图3b为图3a中的像素阵列的结构俯视示意图。 图3c为图3b中沿B-B'联机的剖面示意图。图4a为本发明第二实施例的使用共同线储存电容方式的像素阵列的局 部电路示意图。图4b为图4a中的像素阵列的结构俯视示意图。图5a为本发明第二实施例的使用栅极线储存电容方式的像素阵列的局 部电路示意图。图5b为图5a中的像素阵列的结构俯视示意图。图6a为本发明第三实施例的使用共同线储存电容方式的像素阵列的局 部电路示意图。图6b为图6a中的像素阵列的结构俯视示意图。图6c为本发明第三实施例的使用栅极线储存电容方式的像素阵列的结 构俯视示意图。附图标号10像素ll薄膜晶体管12源极13储存电容14漏极15液晶电容16栅极17像素电极20导线30栅极线40信号读取线50数据线70感应器71感应元件73储存电容75开关元件110第一栅极线130第二栅极线150第一数据线160布线交叉部份170第二数据线300第一像素310薄膜晶体管312源极314漏极316栅极317第一像素电极330第一像素储存电容331绝缘层333保护层335储存电容电极337开口350液晶电容500感应器510感应元件530储存电容550开关元件600第二像素610薄膜晶体管617第二像素电极630第二像素储存电容650液晶电容710第一导线730信号读取线750第二导线Q^偏压电容V,驱动电压具体实施方式
本发明提供一种触控式显示装置。在较佳实施例中，本发明的触控式显示装置可为一种具有共同电压调变(common modulation)的触控式液晶显示装 置。然而在不同实施例中，本发明的触控式显示装置可为一种具有直流共同 电压(common DC)的触控式液晶显示装置。本发明的触控式显示装置可适用 在各种不同的电子装置中，如个人数字助理(PersonalDigital Assistant, PDA)、 智能型手机(SmartPhone)、卫星导航(Global Positioning System, GPS)及个人 计算机等可利用本发明所提供的触控式显示装置与使用者互动的电子装置。本发明的第一实施例为一触控式液晶显示装置，且图2a至图3c说明本 发明的第一实施例。如图2a所示，触控式液晶显示装置具有像素阵列，其中 像素阵列至少包含第一栅极线110、 一第二栅极线130及第一数据线150以阵列形式相互交叉地设置。像素阵列更加包含第一像素300、感应器500、第 一导线710及信号读取线730。以下将说明第一像素300的结构。第一像素300包含薄膜晶体管(thinfllm transistor)310、第一像素储存电容330、液晶电容350、第一栅极线110及第 一数据线150。薄膜晶体管310具有源极312、漏极314与栅极316，其中源 极312电连接至第一数据线150，且栅极316电连接至第一栅极线110。第一 像素300更加包含第一像素电极317，其中第一像素电极317电连接漏极314、 第一像素储存电容330及液晶电容350，使通过薄膜晶体管310的电流可经 由第一像素电极317从薄膜晶体管310的漏极314流向第一像素储存电容330 及液晶电容350。第一栅极线110输入电压以控制薄膜晶体管310的开启与关闭，当薄膜 晶体管310被开启时，连接到薄膜晶体管310的第一数据线150可传送像素 信号(如像素的模拟灰阶电压等)经由薄膜晶体管310，此像素信号可被储存至 第一像素储存电容330与液晶电容350，使第一像素300可在一个画面周期 内维持住所需要显示的信号。本实施例的触控式液晶显示装置的面板可具有上层基板、下层基板以及 液晶层设置于该上层基板及该下层基板之间。第一像素300的薄膜晶体管 310、第一像素电极317及对应至第一像素300的第一栅极线110及第一数据 线150可设置于该下层基板上。此外，在该上层基板上对应至薄膜晶体管310 及第一像素电极317的位置可设置有共同电极(common eiectrode)、色彩滤镜 矩阵(Color Filter Array)及黑色矩阵(Black Matrix),其中第一像素300的液 晶电容350可通过此共同电极及第一像素电极317而形成。在触控式液晶显 示器的运作过程中，触控式液晶显示器需传送电压至此共同电极及第一像素 电极317，而此共同电极与第一像素电极317之间的电压差可在这两个电极 之间产生电场。由于该液晶层的液晶分子顺着电场方向排列，当改变共同电 极及第一像素电极317的电压时，电场的改变也会影响到液晶分子的排列方向。所以，该液晶层的光线穿透率也会因此而跟着改变。因此，触控式液晶显示器可利用改变在第一像素300中的共同电极及第一像素电极317的电压 差，使液晶显示器产生所需的画面。在此实施例中，触控式液晶显示器传送驱动电压Ve。m至此共同电极。由于液晶电容350可通过此共同电极及第一像素电极317而形成，液晶电容350也接收此驱动电压Ve。m，如图2a所示。 其中，驱动电压V,在此实施例中较佳为交流电压；然而在不同实施例中，驱动电压Ve。m亦可为直流电压。接着将说明像素阵列中第一像素300的第一像素储存电容330。本发明 的第一实施例可利用两种方式形成第一像素储存电容330于像素阵列中。第 一种方式为共同线储存电容(Cst on Common),而第二种方式为栅极线储存电 容(Ca on Gate)。共同线储存电容与栅极线储存电容的名称来自于Cst的电容 电极位置，也就是第一像素储存电容330，所接收的信号来源。以下将说明 这两种方式。首先将说明第一种方式。需首先说明的是，图2a的电路图中所示的第一 像素储存电容330可为共同线储存电容的一种实施方式。在此实施例中，除 了液晶电容350，第一像素储存电容330也接收由触控式液晶显示器所传送 出的驱动电压Ve。m。接着说明本实施利如何以共同线储存电容的方式形成第 一像素储存电容330。图2b为图2a所示的像素阵列的结构俯视示意图。如 图2b所示，像素阵列更包含第二导线750，亦为共同电位线(common)。第二 导线750通过第一像素300，且第一像素300的第一像素电极317与第二导 线750的重叠部分为第一像素储存电容330。图2c所示为图2b中沿A-A'联 机的的剖面示意图，亦说明第一像素储存电容330的剖面示意图。如图2c 所示，第一像素储存电容330可利用第二导线750、第一像素电极317、绝缘 层331及保护层333所形成。其中，第二导线750设置在最底层，接着形成 绝缘层331在第二导线750上，而再接着形成保护层333在绝缘层331上， 最后则覆盖第一像素电极317在保护层333上。以下将说明第二种方式，为利用栅极线储存电容的方式形成第一像素300的第一像素储存电容330。在此方式中，第一像素储存电容330接收由像 素阵列中的栅极线所送出的信号。因此，如图3a所示，第一像素储存电容 330电连接至第二栅极线130，其中第二栅极线130可为连接至像素阵列中的 其它像素的栅极线。图3b为图3a所示的像素阵列的结构俯视示意图。如图 3b所示，第一像素300的第一像素电极317与第二栅极线130重叠的部分为 第一像素储存电容330。图3c所示为图3b中沿B-B'联机的的剖面示意图， 亦说明第一像素储存电容330的剖面示意图。如图3c所示，第一像素储存电 容330可利用第二栅极线130、第一像素电极317、绝缘层331、保护层333 及储存电容电极335所形成。其中，第二栅极线130设置在最底层，接着形 成绝缘层331在第二栅极线130上，再接着形成储存电容电极335在绝缘层 331上，最后则形成保护层333在绝缘层331及储存电容电极335上。之后， 在保护层333上形成开口 337，使储存电容电极335暴露在外。接着则覆盖 第一像素电极317在保护层333上，且使第一像素电极317可通过开口 337 连接至储存电容电极335。以下将说明像素阵列中的感应器500。如图2a所示，感应器500包含感 应元件510、储存电容530及开关元件550，感应元件510可为一光感应元件。 第一导线710分别电性连接感应元件510及储存电容530，且信号读取线730 与开关元件550电性连接。第一导线710用以传送一固定电压至感应器500， 以提供感应器500所需的低准位参考电压。如图2b所示，感应器500设置于 第一像素300的一侧。当手指、笔尖、光源或其它对象在面板上接近或触碰 到对应至感应元件510的位置时，感应元件510则可因为此接近或触碰动作 而感应到光线亮度改变。此光线亮度改变可使感应元件510的源极电压改变， 且由于储存电容530电性耦接于感应元件510的源极，储存电容530的电压 差也会同时改变。由于储存电容530也同时电性耦接于幵关元件550，当栅 极线130有电压开启开关元件550时，电性连接至开关元件550的信号读取线730则可读取到储存电容530的电压差改变，并可将之传送至处理器(可为 触控式液晶显示器的处理器、使用此触控式液晶显示器的电子装置的处理器 等)，以使触控式液晶显示器或使用此触控式液晶显示器的电子装置执行对应 的工作。在此实施例中，如图2b及图2c所示(若使用共同线储存电容的方式形成 第一像素储存电容330)，传送固定电压至感应器500的第一导线710设置于 第一像素电极317的外侧，以不与第一像素电极317重叠。因此，第一导线 710与第一像素电极317并不相互重叠。同样地，如图3b及图3c所示(若使 用栅极线储存电容的方式形成第一像素储存电容330)，第一导线710与第一 像素电极317也并不相互重叠。本发明的第二实施例为另一触控式液晶显示装置，且图4a至图5b说明 本发明的第二实施例。第二实施例与第一实施例大致上相同，不同的地方是， 如图4a所示，在第二实施例中像素阵列更包含第二像素600以及连接至第二 像素600的第二数据线170。第二像素600的内部元件与第一像素300相同， 其中第二像素600包含薄膜晶体管610、第二像素储存电容630、液晶电容 650、第二像素电极617、第一栅极线IIO及第二数据线170。第一栅极线110、 第二数据线170及第二像素600的连接关系和电流、电压运作可参考第一实 施例中所描述的第一像素300、第一栅极线110及第一数据线150之间的电 流、电压互动及连接关系。此外，如图4a所示，感应器500配置于第一像素 300及及第二像素600之间，且本实施例利用共同线储存电容的方式形成第 一像素300的第一像素储存电容330以及第二像素600的第二像素储存电容 630。图4b为图4a所示的像素阵列的结构俯视示意图，且可参考图4b以帮助 说明本实施利如何以共同线储存电容的方式同时形成第一像素储存电容330 及第二像素储存电容630。如图4b所示，第二导线750同时通过第一像素300 及第二像素600，且为一共同电位线。其中，第一像素300的第一像素电极317与第二导线750的重叠部分为第一像素储存电容330，而第二像素600 的第二像素电极617与第二导线750的重叠部分为第二像素储存电容630。 此外，在第二导线750与第二数据线170布线交叉部份160可插入绝缘层， 使第二导线750与第二数据线170不相互电导通。本发明的第二实施例也可利用栅极线储存电容的方式形成第一像素储存 电容330及第二像素储存电容630。图5a所示为此实施例中的像素阵列使用 栅极线储存电容的方式的电路图。如图5a所示，第一像素储存电容330及第 二像素储存电容630电连接至第二栅极线130。此外，图5b为图5a所示的 像素阵列的结构俯视示意图。如图5b所示，第一像素300的第一像素电极 317与第二栅极线130重叠的部分为第一像素储存电容330，且第二像素600 的第二像素电极617与第二栅极线130重叠的部分为第二像素储存电容630。在此实施例中，如图4b所示(若使用共同线储存电容的方式形成第一像 素储存电容330及第二像素储存电容630)，传送固定电压至感应器500的第 一导线710通过第一像素300及第二像素600且设置于第一像素电极317及 第二像素电极617的外侧。因此，第一导线710与第一像素电极317及第二 像素电极617并不相互重叠。同样地，如图5b所示(若使用栅极线储存电容 的方式形成第一像素储存电容330及第二像素储存电容630)，第一导线710 与第一像素电极317及第二像素电极617也并不相互重叠。本发明的第三实施例为另一触控式液晶显示装置，且图6a至图6c说明 本发明的第三实施例。第三实施例与第二实施例大致上相同，其中在此实施 例中像素阵列也包含第一像素300及第二像素600。此外，本实施例与第一 及第二实施例所不同的地方是，如图6a所示，第一像素300更加包含感应器 500。图6b所示为本实施例中使用共同线储存电容的方式的像素阵列结构俯 视示意图，且图6c所示为本实施例中使用栅极线储存电容的方式的像素阵列 结构俯视示意。如图6b及图6c所示，感应器500的第一导线710通过第一 像素300及第二像素600，且设置于第一像素电极317及第二像素电极617的外侧。因此，第一导线710与第一像素电极317及第二像素电极617并不 相互重叠。通过使感应器的导线与各个像素的像素电极不互相重叠，触控式显示装 置可以使感应器的电压与显示装置的驱动电压产生耦合的情况减少，以降低 感应器的电压针对每一个像素可造成的影响。本发明己由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明 的范例。必须指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地， 包含于权利要求范围的精神及范围的修改及均等设置均包含于本发明的范围 内。
权利要求
1.一种触控式显示装置，其特征在于，所述的触控式显示装置包含一第一像素，所述的第一像素至少包含一第一像素电极；至少一感应器；以及一第一导线，所述的第一导线电性连接所述的感应器；其中所述的第一像素电极的部分所述的第一导线与所述的第一像素电极不互相重叠。
2. 如权利要求1所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的感应 器更包括一感应元件、 一储存电容与一开关元件。
3. 如权利要求2所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的第一 导线分别电性连接所述的感应元件与所述的储存电容。
4. 如权利要求2所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的触控 式显示装置更包含一第二导线，所述的第二导线通过所述的第一像素，且所 述的第一像素的所述的第一像素电极与所述的第二导线的重叠部分为一第一 像素储存电容。
5. 如权利要求1所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的触控 式显示装置更包含与所述的第一像素相邻的一第二像素，所述的第二像素包 含一第二像素电极，其中于所述的第二像素的平面上，所述的第一导线与所 述的第二像素电极不互相重叠。
6. 如权利要求5所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的触控 式显示装置更包含一第二导线，所述的第二导线通过所述的第一像素及所述 的第二像素，且所述的第一像素的所述的第一像素电极与所述的第二导线的 重叠部分为一第一像素储存电容，所述的第二像素的所述的第二像素电极与 所述的第二导线的重叠部分为一第二像素储存电容。
7. 如权利要求6所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的第二导线同时通过所述的第一像素及所述的第二像素，且为一共同电位。
8. 如权利要求5所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的第一 导线分别横越所述的第一像素电极与所述的第二像素电极的顶端外侧。
9. 一种具共同电压调变的触控式显示装置，其特征在于，所述的触控式显示装置包含一第一像素，所述的第一像素至少包含一第一像素电极； 一第二像素，所述的第二像素至少包含一第二像素电极； 一感应器，所述的感应器配置于所述的第一像素与所述的第二像素之间；以及一第一导线，电性连接所述的感应器，且所述的第一导线通过所述的第 一像素与所述的第二像素；其中所述的第一像素电极的部分所述的第一导线与所述的第一像素电极 不互相重叠，所述的第二像素电极的部分所述的第一导线与所述的第二像素 电极不互相重叠。
10. 如权利要求9所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的感应 器更包括一光感应元件、 一储存电容与一开关元件。
11. 如权利要求10所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的第 一导线分别电性连接所述的光感应元件与所述的储存电容。
12. 如权利要求9所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的触控 式显示装置更包含一第二导线，所述的第二导线通过所述的第一像素及所述 的第二像素，且所述的第一像素的所述的第一像素电极与所述的第二导线的重叠部分为一第一像素储存电容，所述的第二像素的所述的第二像素电极与 所述的第二导线的重叠部分为一第二像素储存电容。
13. 如权利要求12所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的第二导线同时通过所述的第一像素及所述的第二像素，且为一共同电位。
14. 一种具共同电压调变的触控式显示装置，其特征在于，所述的触控式显示装置包含一第一像素，包含一第一像素电极与一感应器；一第二像素，所述的第二像素相邻于所述的第一像素，并具有一第二像素电极；以及一第一导线，所述的第一导线电性连接所述的感应器； 其中所述的第一像素电极的部分所述的第一导线与所述的第一像素电极不互相重叠，所述的第二像素电极的部分所述的第一导线与所述的第二像素电极不互相重叠。
15. 如权利要求14所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的感 应器更包括一光感应元件、 一储存电容与一开关元件。
16. 如权利要求15所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的第 一导线分别电性连接所述的光感应元件与所述的储存电容。
17. 如权利要求14所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的触 控式显示装置更包含一第二导线，所述的第二导线通过所述的第一像素及所 述的第二像素，且所述的第一像素的所述的第一像素电极与所述的第二导线 的重叠部分为一第一像素储存电容，所述的第二像素的所述的第二像素电极 与所述的第二导线的重叠部分为一第二像素储存电容。
18. 如权利要求17所述的触控式显示装置，其特征在于，其中所述的第 二导线同时通过所述的第一像素及所述的第二像素，且为一共同电位。
全文摘要
本发明是关于一种具有共同电压调变的触控式显示装置。触控式显示装置包含第一像素、至少一个感应器及一条第一导线。第一像素至少包含第一像素电极，且第一导线电性连接感应器。其中，第一导线与第一像素电极不互相重叠。
文档编号G06F3/041GK101241254SQ20081008238
公开日2008年8月13日 申请日期2008年3月4日 优先权日2008年3月4日
发明者刘柏源, 李信宏, 赖明升 申请人:友达光电股份有限公司