具有分段式共同電極層的整合型電容式觸控顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及內(nèi)嵌式電容觸控顯示器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具有分段式共同電 極層的整合型電容式觸控顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，觸控顯示面板已經(jīng)越來(lái)越廣泛地，被應(yīng)用在各種電子 產(chǎn)品用途，并依不同的感測(cè)技術(shù)的原理差異，而有電阻式、電容式、光學(xué)式等技術(shù)的應(yīng)用與 發(fā)展。然而現(xiàn)有電子設(shè)備的觸控顯示屏，絕大部分顯示器和觸控面板都是分開(kāi)制作的，也就 是一般稱(chēng)為外掛式觸控面板的技術(shù)方式，如圖1所示。外掛式觸控面板技術(shù)因?yàn)橄忍齑嬖诹?體積及重量等問(wèn)題的挑戰(zhàn)，特別是不利于行動(dòng)裝置的發(fā)展與應(yīng)用，故為了更有效地減少整 個(gè)觸控顯示面板的模塊厚度與生產(chǎn)成本，目前新技術(shù)開(kāi)發(fā)方向，都是往顯示器與觸控整合 成一個(gè)面板的方向而努力，而這樣技術(shù)方式，則被稱(chēng)為內(nèi)嵌式觸控面板技術(shù)。內(nèi)嵌式觸控面 板技術(shù)，又可依照技術(shù)整合的程度，再區(qū)分為On-cell及In-cell兩種結(jié)構(gòu)方式。On-cell觸 碰顯示技術(shù)，是將觸控傳感器整合在TFT-LCD顯示面板的彩色濾光片基板(CF)的上或下表 層；而In-cell觸碰顯示技術(shù)，則是將觸控傳感器更進(jìn)步的整合至TFT-LCD顯示面板的 Array/Cell結(jié)構(gòu)之中，如圖2所示。
[0003] 目前在顯示與觸控整合技術(shù)的不斷突破與進(jìn)步之下，In-Cell結(jié)構(gòu)方式的內(nèi)嵌式 投射式電容觸碰面板技術(shù)，因?yàn)榧夹g(shù)成熟的特性?xún)?yōu)勢(shì)，已經(jīng)逐漸成為市場(chǎng)的主要產(chǎn)品趨勢(shì) 與技術(shù)方向。在現(xiàn)今眾多In-Cell結(jié)構(gòu)的內(nèi)嵌式投射式電容觸碰技術(shù)的發(fā)展中，又以將觸碰 電極直接整合至薄膜晶體管數(shù)組驅(qū)動(dòng)基板(TFTArraySubstrate)上的共同電極技術(shù)方 式，目前最受到業(yè)界的著目與期待，該技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)了顯示及觸碰技術(shù)的最終整 合目標(biāo)，因?yàn)樵诓恍枰~外觸碰結(jié)構(gòu)的制作基礎(chǔ)上，既能在傳統(tǒng)顯示面板上，就能實(shí)現(xiàn)觸碰 的功能需求，也不會(huì)有過(guò)去傳統(tǒng)技術(shù)的詬病，容易限制產(chǎn)品厚度、光學(xué)視效、重量、生產(chǎn)成本 等特性問(wèn)題的發(fā)生，如圖3所示。前述整合共同電極來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)嵌式投射式電容觸碰技術(shù)的整 合方式，最主要的技術(shù)關(guān)鍵，包含有二部分:一是依觸碰功能的需求，對(duì)原有顯示使用的共 同電極進(jìn)行切割設(shè)計(jì)，使觸控功能可以獨(dú)立進(jìn)行;二是在于實(shí)現(xiàn)顯示與觸控的分時(shí)驅(qū)動(dòng)概 念，也就是在一個(gè)基本操作周期內(nèi)，分別進(jìn)行不同功能需求的分時(shí)驅(qū)動(dòng)操作，部分時(shí)間做為 顯示驅(qū)動(dòng)，共同電極執(zhí)行參考電位的工作，部分時(shí)間則做為觸控驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行觸控電極的感測(cè) 工作，如圖4與圖5(a)所示。
[0004] 前述之內(nèi)嵌式投射電容觸碰顯示面板技術(shù)，為了降低顯示及觸控功能在執(zhí)行過(guò)程 中易遭遇到的訊號(hào)干擾問(wèn)題，該整合技術(shù)的主要驅(qū)動(dòng)方式，都是利用分時(shí)驅(qū)動(dòng)的概念來(lái)實(shí) 現(xiàn)，將有效的面板驅(qū)動(dòng)時(shí)間，拆成兩部分來(lái)分時(shí)執(zhí)行，此種作法最大的問(wèn)題就是容易存在顯 示及觸控間的特性需求沖突，如圖5(b)所示。因分時(shí)之故，對(duì)于顯示功能而言，顯示畫(huà)面的 更新時(shí)間需被限制在更短的操作時(shí)間內(nèi)完成，故一些載子移動(dòng)率較低的薄膜晶體管技術(shù)， 例如目前主流的非晶硅薄膜晶體管技術(shù)(a-Si:HTFT)，因其相對(duì)畫(huà)素電壓寫(xiě)入效率較低， 就因此被限制只能被在低分辨率的顯示觸控整合產(chǎn)品使用，而不能應(yīng)用在需要更多畫(huà)面更 新時(shí)間的高解析產(chǎn)品上做應(yīng)用，否則就會(huì)壓縮觸控驅(qū)動(dòng)時(shí)間的執(zhí)行完整性。同樣的特性挑 戰(zhàn)與取舍，也會(huì)發(fā)生在觸控功能的要求上，例如:在尺寸較大的觸控顯示面板上，因?yàn)楦?觸控點(diǎn)需求原因，故觸控驅(qū)動(dòng)處理需要更多時(shí)間，及當(dāng)希望提高偵測(cè)位置報(bào)點(diǎn)的數(shù)據(jù)更新 速率(ReportingRate)時(shí)，因?yàn)橥瑯邮欠謺r(shí)之下的部分驅(qū)動(dòng)時(shí)間分配原因，所以一但需要 提高觸碰報(bào)點(diǎn)的回饋反應(yīng)速度及高解度觸控應(yīng)用，也會(huì)面臨同樣壓縮顯示特性的問(wèn)題。
[0005] 為了可以改善上述問(wèn)題的發(fā)生，如圖6所示，必須重新檢討與設(shè)計(jì)新觸控顯示整合 技術(shù)，使觸控與顯示功能同步獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，有效解決上述問(wèn)題的沖突及限制。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種具有分段式共同電極層的整合型電容式 觸控顯示器，可以有效將顯示器與觸控傳感器整合，分區(qū)進(jìn)行觸控與顯示的同步驅(qū)動(dòng)，突破 高解析應(yīng)用及觸控報(bào)點(diǎn)率的限制問(wèn)題，且不需額外的新電極層結(jié)構(gòu)制作，故亦能降低生產(chǎn) 成本，提供制造合格率。
[0007] 本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種具有分段式共同電極層的整合型電容式觸 控顯示器，所述顯示器至少包括一基板，任意一基板上包括N條橫向的掃描電極；
[0008] -掃描驅(qū)動(dòng)器，所述掃描驅(qū)動(dòng)器與所述N條橫向的掃描電極電性相連；
[0009] Μ條縱向的數(shù)據(jù)電極，所述Μ條縱向的數(shù)據(jù)電極與所述N條橫向的掃描電極垂直設(shè) 置，且相鄰的數(shù)據(jù)電極間隔開(kāi)一垂直距離；
[0010] -數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器與所述Μ條縱向的數(shù)據(jù)電極電性相連；
[0011 ]Ν行*Μ列個(gè)畫(huà)素電極與Ν行*Μ列個(gè)晶體管，每個(gè)畫(huà)素電極均通過(guò)一個(gè)晶體管電性連 接至一掃描電極與一數(shù)據(jù)電極；
[0012] -共同電極層，所述共同電極層位于所述畫(huà)素電極的一側(cè)，且所述共同電極層包 括復(fù)數(shù)個(gè)沿著橫向排列與所述掃描電極平行的觸控感應(yīng)區(qū)，任意一觸控感應(yīng)區(qū)對(duì)應(yīng)Ρ行部 分或全部畫(huà)素電極;其中Μ、Ν為大于或等于2的正整數(shù)，且Ρ小于Ν;
[0013] 以及一控制電路驅(qū)動(dòng)器，所述控制電路驅(qū)動(dòng)器電性連接至所述掃描驅(qū)動(dòng)器、所述 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器以及復(fù)數(shù)個(gè)觸控感應(yīng)區(qū)，用以對(duì)任意感應(yīng)區(qū)中的任一畫(huà)素電極列執(zhí)行一個(gè)用以 顯示畫(huà)面的顯示驅(qū)動(dòng)動(dòng)作，同時(shí)對(duì)沒(méi)有對(duì)應(yīng)到所述畫(huà)素電極列的全部或部分觸控感應(yīng)區(qū)執(zhí) 行一個(gè)用以感應(yīng)觸控位置的觸控感應(yīng)動(dòng)作。
[0014] 進(jìn)一步地，所述觸控感應(yīng)區(qū)中任意一觸控感應(yīng)區(qū)包括復(fù)數(shù)個(gè)沿著橫向排列的觸控 感應(yīng)電極，每個(gè)觸控感應(yīng)電極對(duì)應(yīng)多個(gè)畫(huà)素電極范圍，所述顯示器的共同電極為所述觸控 感應(yīng)電極，所述獨(dú)立的觸控感應(yīng)區(qū)中的觸控感應(yīng)電極與控制電路驅(qū)動(dòng)器電性相連。
[0015] 進(jìn)一步地，所述觸控感應(yīng)動(dòng)作為自感式感應(yīng)動(dòng)作或互感式感應(yīng)動(dòng)作。
[0016] 進(jìn)一步地，所述整合型電容式觸控顯示器為主動(dòng)式矩陣驅(qū)動(dòng)顯示器，包括液晶顯 示器IXD、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器0LED、電泳顯示器EPD、電濕潤(rùn)顯示器EWD。
[0017] 進(jìn)一步地，所述觸控感應(yīng)電極為透明導(dǎo)電材料，包括透明導(dǎo)電金屬氧化物TC0、奈 米銀、金屬網(wǎng)格或奈米碳管。
[0018] 特別的，當(dāng)所述整合型電容式觸控顯示器為液晶顯示器時(shí)，采用Array側(cè)驅(qū)動(dòng)基板 的共同電極作為觸控感應(yīng)電極，或采用CF側(cè)基板的共同電極作為觸控感應(yīng)電極，或采用CF 側(cè)基板的倶導(dǎo)電性性質(zhì)的BM(BlackMatrix)作為觸控感應(yīng)電極，或同時(shí)采用CF側(cè)基板的共 同電極作與倶導(dǎo)電性性質(zhì)的BM(BlackMatrix)作為觸控感應(yīng)電極。
[0019] 進(jìn)一步地，所述顯示屏還包括復(fù)數(shù)條所述觸控感應(yīng)電極與所述控制電路驅(qū)動(dòng)器之 間的外連接導(dǎo)線(xiàn)及內(nèi)連接導(dǎo)線(xiàn);外連接導(dǎo)在線(xiàn)觸控感應(yīng)區(qū)外，內(nèi)連接導(dǎo)在線(xiàn)觸控感應(yīng)區(qū)內(nèi)。
[0020] 較佳的，各所述外連接導(dǎo)線(xiàn)可以水平單側(cè)或雙側(cè)方式連接內(nèi)連接導(dǎo)線(xiàn)與觸控感應(yīng) 電極。
[0021] 較佳的，各所述外連接導(dǎo)線(xiàn)之間采用平行排列或不重迭排列。
[0022] 較佳的，所述內(nèi)連接導(dǎo)線(xiàn)平行掃描電極。
[0023] 較佳的，所述內(nèi)連接導(dǎo)線(xiàn)包括金屬導(dǎo)線(xiàn)與觸控感應(yīng)電極材料。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下突出優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型可以有效將顯示器 與觸控傳感器整合，而不需額外的新電極層結(jié)構(gòu)制作，故能降低生產(chǎn)成本，增加制程良率， 并在內(nèi)嵌式電容觸碰顯示面板中，可同時(shí)分區(qū)進(jìn)行觸控及顯示的同步驅(qū)動(dòng)，克服a-SiTFT 或IGZOTFT等技術(shù)，困難高解析應(yīng)用及觸控報(bào)點(diǎn)率的限制問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)外掛式觸控面板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖2(a)為現(xiàn)有技術(shù)中On-cell結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖2(b)為現(xiàn)有技術(shù)中In-cell結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖3為本實(shí)用新型中使用共同電極做觸控整合的內(nèi)嵌式電容觸碰技術(shù)結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0029]圖4為本實(shí)用新型中原有顯示器的顯示驅(qū)動(dòng)操作周期示意圖。
[0030] 圖5(a)為內(nèi)嵌式電容觸碰顯示技術(shù)進(jìn)行分時(shí)驅(qū)動(dòng)的操作周期示意圖一。
[0031] 圖5(b)為內(nèi)嵌式電容觸碰顯示技術(shù)進(jìn)行分時(shí)驅(qū)動(dòng)的操作周期挑戰(zhàn)示意圖二