內(nèi)嵌式觸控顯示器及電子裝置制造方法
【專利摘要】一種包括薄膜晶體管基板的內(nèi)嵌式觸控顯示器及電子裝置。薄膜晶體管基板包括第一透明基板、觸控感測層與薄膜晶體管線路層。觸控感測層形成于第一透明基板上，且具有平行排列的多個第一電極線與平行排列的多個第二電極線，其中多個第一電極線與多個第二電極線彼此垂直且絕緣。薄膜晶體管線路層絕緣于觸控感測層，其中觸控感測層的至少一部分位于薄膜晶體管線路層之中，或者觸控感測層位于該薄膜晶體管線路層之下。薄膜晶體管線路層具有平行排列的多個柵極線與平行排列的多個數(shù)據(jù)線，且多個柵極線與多個數(shù)據(jù)線彼此垂直且絕緣。
【專利說明】內(nèi)嵌式觸控顯示器及電子裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種觸控顯示器，且特別是一種內(nèi)嵌式觸控顯示器及其電子裝置。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)觸控顯示器多半為外掛式觸控顯示器。外掛式觸控顯示器由觸控面板與液晶顯示面板所組成，因此會具有三層以上的玻璃，故較為厚重，而不符合目前產(chǎn)品輕薄短小的趨勢。
[0003]另外，雖然目前有人提出內(nèi)嵌式觸控顯示器的架構，將觸控感測層直接內(nèi)嵌于液晶顯示面板中。然而，因為觸控感測層直接內(nèi)嵌于液晶顯示面板內(nèi)部的原因，故觸控感測線與觸控驅動在線的觸控感測信號與觸控驅動信號會被液晶顯示面板中的信號所干擾，使得控制單元誤判觸碰位置，而使電子裝置誤動作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供一種內(nèi)嵌式觸控顯示器，且內(nèi)嵌式觸控顯示器包括薄膜晶體管基板。所述薄膜晶體管基板包括第一透明基板、觸控感測層與薄膜晶體管線路層。觸控感測層形成于第一透明基板上，且具有平行排列的多個第一電極線與平行排列的多個第二電極線，其中多個第一電極線與多個第二電極線彼此垂直且絕緣。薄膜晶體管線路層絕緣于觸控感測層，其中觸控感測層至少一部分位于薄膜晶體管線路層之中，或者觸控感測層位于該薄膜晶體管線路層之下。薄膜晶體管線路層具有平行排列的多個柵極線與平行排列的多個數(shù)據(jù)線，且多個柵極線與多個數(shù)據(jù)線彼此垂直且絕緣。
[0005]本發(fā)明實施例提供一種電子裝置，所述電子裝置包括電子裝置本體與所述的內(nèi)嵌式觸控顯示器，其中內(nèi)嵌式觸控顯示器電性連接電子裝置本體。
[0006]綜上所述，本發(fā)明實施例所提供的內(nèi)嵌式觸控顯示器因為可以減少觸控感測層受到液晶電場與薄膜晶體管電路中的信號的影響，故可以提升其觸控感測的準確度。
[0007]為使能更進一步了解本發(fā)明的特征及技術內(nèi)容，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅是用來說明本發(fā)明，而非對本發(fā)明的權利要求范圍作任何的限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示屏的堆疊結構的示意圖。
[0009]圖2是本發(fā)明實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示屏的平面示意圖。
[0010]圖3是本發(fā)明另一實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示器的堆疊結構的示意圖。
[0011]圖4是本發(fā)明另一實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示器的堆疊結構的示意圖。
[0012]圖5是本發(fā)明另一實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示屏的平面示意圖。
[0013]圖6是本發(fā)明另一實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示屏的平面圖。
[0014]圖7是本發(fā)明另一實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示屏的堆疊結構示意圖。[0015]圖8是本發(fā)明實施例的一種內(nèi)嵌式觸控顯示器的堆疊結構的示意圖。
[0016]【主要元件符號說明】
[0017]I~3、I’、8:內(nèi)嵌式觸控顯示器
[0018]11、21、31、81:第一透明基板
[0019]112、152:黑矩陣層
[0020]12、22、32、82:觸控感測層
[0021]121,321:第一電極線
[0022]122:第一絕緣層
[0023]123、223、322:第二電極線
[0024]124:第二絕緣層
[0025]13、13’、23、33、83:薄膜晶體管線路層
[0026]130:第三絕緣層
[0027]131、231、331:柵極線
[0028]132:柵極絕緣層
[0029]133:通道層
[0030]134、334:多個數(shù)據(jù)線
[0031]135:第一保護層
[0032]136:±真充層
[0033]137:共電極
[0034]138:第二保護層
[0035]139:像素電極
[0036]14,24,34,84:液晶層
[0037]15、15’、25、35、85:第二透明基板
[0038]151:彩色濾波片
[0039]16:遮蔽金屬層
[0040]86:背光源
[0041]88’:重疊部分
【具體實施方式】
[0042]請參照圖1與圖2，圖1是本發(fā)明實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示屏的堆疊結構的示意圖，而圖2是本發(fā)明實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示屏的平面示意圖。內(nèi)嵌式觸控顯示屏I包括薄膜晶體管基板(其包括第一透明基板11、觸控感測層12、薄膜晶體管線路層13)、液晶層14與第二透明基板15和背光源(圖未示出)。觸控感測層12設置于第一透明基板11上，且其薄膜晶體管線路層13全部位于觸控感測層12之上(也即觸控感測層12位于薄膜晶體管線路層13之下)。液晶層14設置于薄膜晶體管線路層13之上，而第二透明基板15設置于液晶層14之上，背光源設置于第二透明基板上。此內(nèi)嵌式觸控顯示屏I需要倒置過來使用，也即，第一透明基板11面對使用 者，且第二透明基板15用以接收背光源。
[0043]于此實施例中，第一透明基板11可以是玻璃，且在此實施例中，第一透明基板11之上還可以設置有黑矩陣(black matrix)層112。黑矩陣層112用以避免觸控感測層12或薄膜晶體管線路層13中的金屬的反光，以提升顯示畫面的品質。若不考慮顯示效果的表現(xiàn)，則黑矩陣層112可以被移除。除此之外，玻璃可以使用其他透明絕緣板來取代，例如聚酯(PET)板?？偠灾?，第一透明基板11的實現(xiàn)方式并非用以限制本發(fā)明。
[0044]觸控感測層12可以包括多個第一電極線121、第一絕緣層122、多個第二電極線123與第二絕緣層124。第一絕緣層122位于多個第一電極線121與多個第二電極線123之間，以絕緣多個第一電極線121與多個第二電極線123。第二絕緣層124位于多個第二電極線123之上，用以絕緣觸控感測層12與薄膜晶體管線路層13。
[0045]如圖2所示，多個第二電極線123沿著第一軸向(例如X軸)平行排列，且多個第一電極線12 I沿著第二軸向(例如Y軸)平行排列。第一軸向垂直第二軸向，因此多個第一電極線121與多個第二電極線123彼此之間可以產(chǎn)生互容，而控制單元通過檢測多個第一電極線121與多個第二電極線123彼此之間的互電容的變化值來判斷觸碰位置。
[0046]請繼續(xù)參照圖1與圖2，于本發(fā)明實施例中，多個第一電極線121與多個第二電極線123可以使用透明導體或金屬線來實現(xiàn)，且第一透明基板11之上的黑矩陣層112可以用來防止反光效果，然而，本發(fā)明卻不限定于此。除此之外，為了提升觸控感測的精確度，多個第一電極線121與多個第二電極線123較佳地分別作為多個觸控感測線與多個觸控驅動線，但本發(fā)明卻不限定于此。換言之，多個第一電極線121與多個第二電極線123也可以分別為多個觸控驅動線與多個觸控感測線，且多個觸控驅動線位于多個觸控感測線之上(多個觸控感測線較靠近于第一透明基板11)。
[0047]薄膜晶體管線路層13包括多個柵極線131、柵極絕緣層132、通道層133、多個數(shù)據(jù)線134、第一保護層135、填充層136、共電極137、第二保護層138與多個像素電極139。柵極絕緣層132位于多個柵極線131之上，用以絕緣多個柵極線131與通道層133。通道層133位于柵極絕緣層132之上，多個數(shù)據(jù)線134位于通道層133之上，且第一保護層135位于多個數(shù)據(jù)線134之上。填充層136位于第一保護層135之上，且共電極137位于填充層136之上。第二保護層138位于共電極137之上，且多個像素電極139位于第二保護層138之上。
[0048]多個柵極線131沿著第一軸向(例如X軸)平行排列，且多個數(shù)據(jù)線I 34沿著第二軸向(例如Y軸)平行排列(如圖2所示)。填充層136用以墊高薄膜晶體管層13且具有平坦化的功能，因此，于此實施例中，填充層136可以選擇性地被移除。除此之外，多個像素電極139與共電極137之間的位置可以互換。
[0049]于此實施例中，背光源可以是冷陰極射線管或發(fā)光二極管等光源，且對應地第二透明基板15之下可以依序設置有黑矩陣層152與彩色濾波片151，而第二透明基板15可以是玻璃。黑矩陣層152設置于彩色濾波片151之上，且第二透明基板15設置于黑矩陣層152之上，更精確地說，黑矩陣層152設于第二透明基板15的顯示區(qū)和/或外圍區(qū)域，其中在顯示區(qū)對應通道層133設置以避免因為背光源的光線照射于通道層133而導致漏電流等問題。
[0050]若不考慮顯示效果的表現(xiàn)，則黑矩陣層152可以被移除。另外，若背光源是紅色、綠色與藍色的有機發(fā)光二極管時，則彩色濾波片15 I可以對應地被移除。除此之外，第二透明基板15可以使用其他透明絕緣板來取代，例如聚酯(PET)板。總而言之，第二透明基板15的實現(xiàn)方式并非用以限制本發(fā)明。另外，共電極137也可以自薄膜晶體管線路層13中移除，而獨立于液晶層14與第二透明基板15之間。
[0051]于此實施例中，由于觸控感測層12設置于第一透明基板11上，故可以減少觸控感測層12受到液晶電場的影響，并提升觸控感測的精確度，另外也不會因為觸控電場而影響到液晶的偏轉而造成顯示亮度不均勻等問題。除此之外，由于觸控感測層12與薄膜晶體管層13彼此完全分離而不共用同一層，因此，可以使用現(xiàn)存的薄膜晶體管工藝來制造內(nèi)嵌式觸控顯示器I的薄膜晶體管層13。
[0052]另外，如圖2所示的實施例中，多個第一電極線121于平面上避開多個數(shù)據(jù)線134，且多個第二電極線123于平面上避開多個柵極線131，以藉此減少感測信號與觸控驅動信號被顯示信號的影響(諸如:寄生電容)。然而，需要說明的是，多個第一電極線121與第二電極線123于平面上分別避開多個數(shù)據(jù)線134與多個柵極線13 I的設計方式并非用以限制本發(fā)明。舉例來說，多個第一電極線121或第二電極線123于平面上可能會與多個數(shù)據(jù)線134或多個柵極線13 I彼此有所重疊。
[0053]請接著參照圖3，圖3是本發(fā)明另一實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示器的堆疊結構的示意圖。相較于圖1的內(nèi)嵌式觸控顯示器1，圖3的內(nèi)嵌式觸控顯示器I’中的薄膜晶體管基板的薄膜晶體管層13’與觸控感測層12之間設置有遮蔽金屬層16，以阻隔觸控感測層12與薄膜晶體管線路層13之間的信號干擾，并提升內(nèi)嵌式觸控顯示器I’的觸控感測的準確度。
[0054]除此之外，因薄膜晶體管層13’與觸控感測層12之間設置有遮蔽金屬層16的關系，因此相較于圖1的薄膜晶體管層13，薄膜晶體管層13’還具有第三絕緣層130設置于多個柵極線131與遮蔽金屬層16之間，以絕緣遮蔽金屬層16與多個柵極線131。除此之外，于此實施例中，內(nèi)嵌式觸控顯示器I’的第二透明基板15’之下可以不設置有黑矩陣層152，而利用其他方式，避免光線曝露于邊緣或金屬反光等問題。然而，第二透明基板15’之下也可以設置有黑矩陣層152來解決上述問題。
[0055]請接著參照圖4與圖5，圖4是本發(fā)明另一實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示器的堆疊結構的示意圖，而圖5是本發(fā)明另一實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示屏的平面示意圖。內(nèi)嵌式觸控顯示器2包括薄膜晶體管基板(其包括第一透明基板21、觸控感測層22與薄膜晶體管線路層23)、液晶層24與第二透明基板25。觸控感測層22設置于第一透明基板21上，且觸控感測層22至少一部分位于該薄膜晶體管線路層22之中，也即，薄膜晶體管線路層23之中有部分與觸控感測層22共用至少一層。液晶層24設置于薄膜晶體管線路層23之上，而第二透明基板25設置于液晶層24之上。此內(nèi)嵌式觸控顯示屏2需要倒置過來使用，也即，第一透明基板21面對使用者，且第二透明基板25用以接收背光源。
[0056]相較于圖1的內(nèi)嵌式觸控顯示屏I，觸控感測層22的多個第二電極線223與薄膜晶體管線路層23的多個柵極線231彼此共用同一層，故觸控感測層22缺少了第二絕緣層(如圖4所示)，且薄膜晶體管線路層23的柵極絕緣層132用以使通道層132絕緣于多個第二電極線223與多個柵極線231。
[0057]多個第二電極線223與多個柵極線231于平面上彼此平行且不相互重疊(如圖5所示)，也即多個第二電極線223與多個柵極線231于平面上彼此避開，且沿著第一軸向平行排列，以藉此絕緣觸控感測層22與薄膜晶體管線路層23。
[0058]另外，觸控感測層22與薄膜晶體管線路層23中其他的元件則已經(jīng)于圖1的實施例中敘述過，故不再贅述。圖4的第一透明基板21、黑矩陣層112、152、彩色濾波片151、液晶層24與第二透明基板25分別相同于圖1的第一透明基板11、黑矩陣層112、152、彩色濾波片151、液晶層24與第二透明基板25，故也不再贅述。
[0059]由于多個柵極線231與多個第二電極線223彼此共用同一層的關系，因此，內(nèi)嵌式觸控顯示器2的厚度將可以更薄，且可以通過微幅修改現(xiàn)存的薄膜晶體管工藝，來制造薄膜晶體管線路層23與觸控感測層22。
[0060]請接著參照圖6與圖7，圖6是本發(fā)明另一實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示器的堆疊結構的示意圖，而圖7是本發(fā)明另一實施例的內(nèi)嵌式觸控顯示屏的平面示意圖。內(nèi)嵌式觸控顯示器3包括薄膜晶體管基板(其包括第一透明基板31、觸控感測層32與薄膜晶體管線路層33)、液晶層34與第二透明基板35。觸控感測層32設置于第一透明基板31上，且觸控感測層32至少一部分位于薄膜晶體管線路層33之中，也即，薄膜晶體管線路層33之中有部分與觸控感測層32共用至少一層。液晶層34設置于薄膜晶體管線路層33之上，而第二透明基板35設置于液晶層34之上。此內(nèi)嵌式觸控顯示屏3需要倒置過來使用，也即，第一透明基板31面對使用者，且第二透明基板35用以接收背光源。
[0061]相較于圖1的內(nèi)嵌式觸控顯示屏I，觸控感測層32的多個第二電極線322與薄膜晶體管線路層33的多個數(shù)據(jù)線334彼此共用同一層，且觸控感測層32的多個第一電極線321與薄膜晶體管線路層33的多個柵極線33 I彼此共用同一層，故觸控感測層22缺少了第一絕緣層與第二絕緣層(如圖6所示)。薄膜晶體管線路層33的柵極絕緣層132用以絕緣通道層133與多個第一電極線321、多個柵極線331。
[0062]多個第二電極線322與多個數(shù)據(jù)線334于平面上彼此平行且不相互重疊(如圖7所示)，且多個第一電極線321與多個柵極線331于平面上彼此平行且不相互重疊(如圖7所示)。換句話說，多個第二電極線322與多個數(shù)據(jù)線334于平面上彼此避開且沿著第二軸向平行排列，而多個第一電極線321與多個柵極線331于平面上彼此避開且沿著第一軸向平行排列，以藉此絕緣觸控感測層22與薄膜晶體管線路層23。
[0063]另外，觸控感測層32與薄膜晶體管線路層33中其他的元件則已經(jīng)于圖1的實施例中敘述過，故不再贅述。圖6的第一透明基板31、黑矩陣層112、152、彩色濾波片151、液晶層34與第二透明基板35分別相同于圖1的第一透明基板11、黑矩陣層112、152、彩色濾波片151、液晶層14與第二透明基板15，故也不再贅述。
[0064]由于多個柵極線331與多個第一電極線321彼此共用同一層且多個數(shù)據(jù)線334與多個第二電極線322的關系，因此，內(nèi)嵌式觸控顯示器3的厚度將可以更為清薄，且可以通過現(xiàn)存的薄膜晶體管制程，來同時制造薄膜晶體管線路層33與觸控感測層32。
[0065]另外本發(fā)明概念也可應用于主動式的有機發(fā)光顯示面板，也即觸控感測層結合至具有有機發(fā)光二極管結構的薄膜晶體管面板上，結合方式可如同圖1?圖7所示，差別僅在于有機發(fā)光顯示面板不需要液晶層、彩色濾波片和背光源。
[0066]請參照圖8，圖8是本發(fā)明實施例的一種內(nèi)嵌式觸控顯示器的堆疊結構的示意圖。本發(fā)明實施例提供一種內(nèi)嵌式觸控顯示器8，所述內(nèi)嵌式觸控顯示器8包括薄膜晶體管基板80，且薄膜晶體管基板80包括第一透明基板81、觸控感測層82與薄膜晶體管線路層83。觸控感測層設置82于第一透明基板81上，且其薄膜晶體管線路層83部分或全部位于觸控感測層82之上，也即觸控感測層設置82與薄膜晶體管線路層83有重疊部分88’，或者重疊部分88’可以不存在。
[0067]薄膜晶體管基板80還可以包括液晶層84、第二透明基板85與背光源86，但本發(fā)明不以此為限。液晶層84設置于薄膜晶體管線路層83之上，而第二透明基板85設置于液晶層84之上，而背光源86設置于第二透明基板85上。此內(nèi)嵌式觸控顯示器8需要倒置過來使用，也即，第一透明基板81面對使用者，且第二透明基板85用以接收背光源86。由于觸控感測層82設置于第一透明基81板上，故可以減少液晶電場對觸控感測層82的影響，并提升觸控感測的精確度。
[0068]最后，值得一提的是，上述各內(nèi)嵌式觸控顯示器可設置于電子裝置中，并與電子裝置本體電性連接。電子裝置可以例如是智能型手機、平板電腦、自動提款機或其他具有觸控顯示功能的電子裝置。
[0069]綜上所述，本發(fā)明實施例所提供的內(nèi)嵌式觸控顯示器因為可以減少觸控感測層受到液晶電場與薄膜晶體管電路中的信號的影響，故可以提升其觸控感測的準確度。除此之夕卜，再其他實施例，觸控感測層與薄膜晶體管層部分共用至少一層，故可以進一步地減少內(nèi)嵌式顯示控制器的厚度。
[0070]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，其并非用以局限本發(fā)明的專利范圍。
【權利要求】
1.一種內(nèi)嵌式觸控顯示器，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸控顯示器包括: 薄膜晶體管基板，包括: 第一透明基板； 觸控感測層，形成于所述第一透明基板上，所述觸控感測層具有平行排列的多個第一電極線與平行排列的多個第二電極線，其中所述第一電極線與所述第二電極線彼此垂直且絕緣；以及 薄膜晶體管線路層，與所述觸控感測層絕緣，其中所述觸控感測層的至少一部分位于所述薄膜晶體管線路層之中，或者所述觸控感測層位于所述薄膜晶體管線路層之下，所述薄膜晶體管線路層具有平行排列的多個柵極線與平行排列的多個數(shù)據(jù)線，且所述柵極線與所述數(shù)據(jù)線彼此垂直且絕緣。
2.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控顯示器，其特征在于，所述薄膜晶體管線路層全部位于所述觸控感測層之上。
3.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控顯示器，其特征在于，所述第二電極線與所述第一電極線分別為多個觸控驅動線與多個觸控感測線。
4.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控顯示器，其特征在于，所述薄膜晶體管線路層部分地位于所述觸控感測層之上，且所述第二電極線與所述柵極線共用同一層。
5.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控顯示器，其特征在于，所述薄膜晶體管線路層部分地位于所述觸控感測層之上，所述第二電極線與所述柵極線共用同一層，且所述第一電極線與所述數(shù)據(jù)線共用同一層。
6.根據(jù)權利要求2所述的內(nèi)嵌式觸控顯示器，其特征在于，所述觸控感測層與所述薄膜晶體管線路層之間設有遮蔽金屬層，且所述遮蔽金屬層與所述觸控感測層及所述薄膜晶體管線路層絕緣。
7.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控顯示器，其特征在于，所述薄膜晶體管基板還包括: 黑矩陣層，位于所述第一透明基板與所述觸控感測層之間。
8.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控顯示器，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸控顯示器還包括: 液晶層，位于所述薄膜晶體管基板之上；以及 第二透明基板，位于所述液晶層之上； 背光源，位于所述第二透明基板上。
9.一種電子裝置，其特征在于，所述電子裝置包括: 電子裝置本體； 根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的內(nèi)嵌式觸控顯示器，所述內(nèi)嵌式觸控顯示器與所述電子裝置本體電性連接。
【文檔編號】G02F1/1333GK103809336SQ201210440921
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權日:2012年11月7日
【發(fā)明者】邱鈺梅, 蔡育征, 呂昭良 申請人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美電子股份有限公司