集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板及其制造方法
【專利摘要】一種顯示裝置的濾色器基板，包括：第一保護(hù)層，位于多個觸摸感測電極和多個觸摸驅(qū)動電極陣列上；橋，位于第一保護(hù)層上并將多個觸摸感測電極連接；位于橋上的第二保護(hù)層；位于第二保護(hù)層上的黑矩陣；位于黑矩陣上的濾色器層；其中多個觸摸感測電極包括由第一金屬線的交叉而形成的第一網(wǎng)格圖案，并且多個觸摸驅(qū)動電極陣列包括由第二金屬線的交叉而形成的多個第二網(wǎng)格圖案，其中黑矩陣形成在與第一金屬線和第二金屬線相對應(yīng)的區(qū)域處，以及其中黑矩陣的線寬等于或大于形成第一網(wǎng)格圖案和第二網(wǎng)格圖案的每條金屬線的線寬。
【專利說明】集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板及其制造方法
[0001] 本發(fā)明要求享有2013年4月22日在韓國遞交的韓國專利申請10-2013-0044264 的權(quán)益，為了所有目的，在此通過援引的方式將該專利申請并入本文，如同在這里完全闡述 一樣。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種集成有觸摸屏的顯示裝置，尤其涉及一種集成有觸摸屏的顯示裝 置的濾色器基板。

【背景技術(shù)】
[0003] 有這樣的顯示裝置，即其中電極交替地排列在上基板和下基板之一中，液晶位于 這兩塊基板之間，從而顯示圖像，特別地，有這樣的集成有觸摸屏的顯示裝置，在觸摸屏中 內(nèi)置有觸摸電極。
[0004] 集成有觸摸屏的集成觸摸屏顯示裝置通過將具有濾色器陣列的濾色器基板與具 有薄膜晶體管（TFT)陣列的TFT (薄膜晶體管)基板貼合并在這兩塊基板之間注入液晶來形 成，并且這種集成觸摸屏顯示裝置通過調(diào)整具有介電各向異性的液晶的光透射率來顯示圖 像。
[0005] TFT基板在由基板上的柵極線和數(shù)據(jù)線的交叉所限定的每個單元區(qū)域中包括 TFT、像素電極和公共電極，濾色器基板包括紅色濾色器、綠色濾色器、藍(lán)色濾色器以及在這 些濾色器之間的阻擋漏光的黑矩陣。
[0006] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的集成有觸摸屏的顯示裝置以時分方式在顯示驅(qū)動模式中或觸摸 驅(qū)動模式中操作。也就是說，當(dāng)顯示裝置的驅(qū)動模式為顯示驅(qū)動模式時，當(dāng)液晶被操作時， TFT基板的像素電極被提供數(shù)據(jù)信號，而公共電極被提供作為基準(zhǔn)電壓的公共電壓，從而液 晶根據(jù)像素電極的數(shù)據(jù)信號與公共電極的公共電壓所產(chǎn)生的電場來旋轉(zhuǎn)并調(diào)整光透射率， 因而實現(xiàn)灰度。當(dāng)顯示裝置的驅(qū)動模式為觸摸驅(qū)動模式時，像素電極或公共電極被劃分并 被用作觸摸電極，從而感測使用者的輸入的觸摸位置。
[0007] 然而，由于在現(xiàn)有技術(shù)的集成有觸摸屏的顯示裝置中通過驅(qū)動TFT基板上的像素 電極或公共電極來形成觸摸電極，由于時間常數(shù)的增大，所以很難進(jìn)行電路設(shè)計，并且很難 獲得大尺寸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 因此，本發(fā)明涉及一種基本上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷所導(dǎo)致的一個或 多個問題的集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板及其制造方法。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)點為提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)觸摸電極的簡單電路設(shè)計并獲得大尺寸的集 成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板及其制造方法。
[0010] 本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征將在下面的描述中列出，并且這些優(yōu)點和特征的一部分 根據(jù)描述變得顯而易見，或者可以通過實施本發(fā)明而獲悉。通過說明書、權(quán)利要求書以及附 圖中特別指出的結(jié)構(gòu)，將實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點。
[0011] 為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體和概括描述的那樣，一 種集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板，包括：位于基板上的多個觸摸感測電極和多個 觸摸驅(qū)動電極陣列；第一保護(hù)層，位于所述多個觸摸感測電極、所述多個觸摸驅(qū)動電極陣列 和所述基板上；橋，形成在所述第一保護(hù)層上并將所述多個觸摸感測電極彼此連接；位于 所述第一保護(hù)層和所述橋上的第二保護(hù)層；位于所述第二保護(hù)層上的黑矩陣；位于所述第 二保護(hù)層和所述黑矩陣上的濾色器層；以及位于所述濾色器層上的第三保護(hù)層，其中所述 多個觸摸感測電極包括由第一金屬線的交叉而形成的第一網(wǎng)格圖案，并且所述多個觸摸驅(qū) 動電極陣列包括由第二金屬線的交叉而形成的多個第二網(wǎng)格圖案，其中所述黑矩陣形成在 與所述第一金屬線和所述第二金屬線相對應(yīng)的區(qū)域處，以及其中所述黑矩陣的線寬等于或 大于形成所述第一網(wǎng)格圖案和所述第二網(wǎng)格圖案的每條金屬線的線寬。
[0012] 在另一發(fā)面，一種制造集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板的方法，包括：在基 板上形成多個觸摸感測電極和多個觸摸驅(qū)動電極陣列；在所述多個觸摸感測電極、所述多 個觸摸驅(qū)動電極陣列和所述基板上形成第一保護(hù)層；形成橋，所述橋位于所述第一保護(hù)層 上并將所述多個觸摸感測電極彼此連接；在所述第一保護(hù)層和所述橋上形成第二保護(hù)層； 在所述第二保護(hù)層上形成黑矩陣；在所述第二保護(hù)層和所述黑矩陣上形成濾色器層；以及 在所述濾色器層上形成第三保護(hù)層，其中所述多個觸摸感測電極包括由第一金屬線的交叉 而形成的第一網(wǎng)格圖案，并且所述多個觸摸驅(qū)動電極陣列包括由第二金屬線的交叉而形成 的多個第二網(wǎng)格圖案，其中所述黑矩陣形成在與所述第一金屬線和所述第二金屬線相對應(yīng) 的區(qū)域處，以及其中所述黑矩陣的線寬等于或大于形成所述第一網(wǎng)格圖案和所述第二網(wǎng)格 圖案的每條金屬線的線寬。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 被包括在內(nèi)以給本發(fā)明提供進(jìn)一步理解并結(jié)合在本說明書中組成本說明書一部 分的附圖示出了本發(fā)明的實施方式，所述附圖與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0014] 在附圖中：
[0015] 圖1至圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基 板的剖面圖；
[0016] 圖10是將圖3的區(qū)域A放大的示圖；以及
[0017] 圖11是將圖10的區(qū)域B放大的示圖。

【具體實施方式】
[0018] 現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施方式，附圖中圖解了這些實施方式。
[0019] 在下文的描述中，在一部件上形成另一部件的表述意指兩個部件彼此接觸的情 形，或者在這兩個部件之間還夾有又一部件的情形。
[0020] 此外，本發(fā)明的實施方式的濾色器基板與TFT基板彼此貼合，在兩塊基板之間注 入液晶，從而制成集成有觸摸屏的顯示裝置，制造 TFT基板的工藝與將兩塊基板貼合的工 藝可以為傳統(tǒng)工藝，在本說明書中已做省略。
[0021] 參照圖1至圖9詳細(xì)描述集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板及其制造方法。
[0022] 為了便于參考，圖1至圖9中的右側(cè)圖為沿圖1中的左側(cè)圖的線1-1'所取的剖面 圖。
[0023] 在制造集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板的方法中，在濾色器基板200上形 成多個觸摸電極210。
[0024] 將多個觸摸電極210劃分為多個觸摸感測電極陣列和多個觸摸驅(qū)動電極陣列，通 過橋（bridge)將多個觸摸感測電極彼此連接，從而形成多個觸摸感測電極陣列。
[0025] 當(dāng)驅(qū)動脈沖從觸摸驅(qū)動部分施加至多個觸摸驅(qū)動電極陣列Tx時，基于觸摸驅(qū)動 電極陣列Τχ與觸摸感測電極陣列Rx之間產(chǎn)生的電容變化，將由使用者的觸摸所產(chǎn)生的電 容變化通過多個觸摸感測電極陣列Rx傳送至觸摸感測部分，然后觸摸感測部分起到感測 使用者觸摸位置的作用。
[0026] 觸摸驅(qū)動部分和觸摸感測部分通過路徑線（routing line)201和連接線202與多 個觸摸電極連接。
[0027] 多個觸摸感測電極包括由第一金屬線的交叉所形成的第一網(wǎng)格圖案，多個觸摸驅(qū) 動電極陣列包括由第二金屬線的交叉所形成的多個第二網(wǎng)格圖案。
[0028] 也就是說，當(dāng)圖1的一個Rx為一條第一金屬線時，在Tx左側(cè)的三條第一金屬線彼 此連接并成為一個第一網(wǎng)格圖案的一部分，在Tx右側(cè)的三條第一金屬線彼此連接并成為 一個第一網(wǎng)格圖案的一部分。此外，由于圖1的Tx為連接部分，多個觸摸驅(qū)動電極通過該 連接部分形成觸摸驅(qū)動電極陣列，所以可將其示出為僅有一個Tx。
[0029] 稍后參照圖10和圖11解釋網(wǎng)格圖案形的觸摸電極。
[0030] 第一金屬線和第二金屬線可選自諸如鋁、鋁釹、鑰、鑰鈦、銅、鉻、銀以及銀系列合 金這樣的金屬材料。通過將這種具有良好導(dǎo)電性的金屬作為觸摸電極的材料，由于低電阻 所以減少了時間常數(shù)，從而具有可制造集成有大尺寸觸摸屏的顯示裝置的優(yōu)點。
[0031] 然后，如圖2中所示，在多個觸摸感測電極、多個觸摸驅(qū)動電極陣列以及基板200 上形成第一保護(hù)層220。也就是說，將第一保護(hù)層220形成為具有接觸孔，該接觸孔暴露形 成觸摸感測電極的一條第一金屬線，并且可將一個接觸孔形成對應(yīng)一個觸摸感測電極?？?將第一保護(hù)層形成為鈍化層。
[0032] 然后，如圖3中所示，在第一保護(hù)層220上形成橋230并將多個觸摸感測電極連 接。也就是說，連接相鄰的觸摸感測電極的橋230形成在第一保護(hù)層220上。橋230通過 暴露形成觸摸感測電極的第一金屬線的接觸孔來連接相鄰的觸摸感測電極，從而觸摸感測 電極形成觸摸感測電極陣列Rx。
[0033] 然后，如圖4中所示，在第一保護(hù)層220和橋230上形成第二保護(hù)層240?？蓪⒌?二保護(hù)層240形成為鈍化層。
[0034] 然后，如圖5中所示，在第二保護(hù)層240上形成黑矩陣250。通過在靠近紅色、綠色 和藍(lán)色像素的邊界處對樹脂進(jìn)行圖案化而形成黑矩陣250,黑矩陣250使像素透射區(qū)域的 光穿過。此外，黑矩陣250阻擋非預(yù)期（unintended)的光透過，從而具有改進(jìn)對比度的優(yōu) 點。
[0035] 本實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板的黑矩陣250形成在與形 成多個觸摸感測電極的第一金屬線相對應(yīng)的區(qū)域，并且形成在與形成多個觸摸驅(qū)動電極陣 列的第二金屬線相對應(yīng)的區(qū)域。
[0036] 也就是說，通過在與黑矩陣250相對應(yīng)的區(qū)域形成觸摸電極，觸摸電極區(qū)域由黑 矩陣遮蔽，從而能夠提高可視性并且能夠獲得高透射率和高亮度。此外，可形成觸摸電極， 而不會造成由于觸摸電極的形成所產(chǎn)生光損失。
[0037] 另外，為了黑矩陣250更完整地遮蔽觸摸電極，黑矩陣250的線寬W1可等于或大 于形成第一網(wǎng)格圖案和第二網(wǎng)格圖案的每條金屬線的線寬W2。也就是說，形成第一網(wǎng)格圖 案和第二網(wǎng)格圖案的每條金屬線的線寬W2可等于或小于黑矩陣250的線寬W1。
[0038] 然后，如圖6至圖8中所示，在第二保護(hù)層240和黑矩陣250上形成紅色（R)濾色 器層261、綠色（G)濾色器層262和藍(lán)色（B)濾色器層263。
[0039] 濾色器層261至263是將從背光單元發(fā)出的白光分離成紅光、綠光和藍(lán)光的濾光 器層，由將來自背光單元的白光的特定波長進(jìn)行透射的顏料進(jìn)行圖案化而成，并且與TFT 基板的各個子像素相對應(yīng)。
[0040] 然后，如圖9中所示，在濾色器層261至263上形成第三保護(hù)層270。可將第三保 護(hù)層270形成為光亞克力（photo acryl)層或覆蓋層。光亞克力起到光刻膠（PR)和絕緣膜 的作用。在濾色器層261至263形成之后的高臺階可影響柱狀間隔物的厚度，為對此加以 防止，覆蓋層起到緩解高臺階的作用。
[0041] 詳細(xì)參照圖10和圖11對本實施方式的集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板的 觸摸電極的形狀進(jìn)行解釋。
[0042] 圖10是將圖3的區(qū)域A放大的示圖，該示圖示出了本實施方式的集成有觸摸屏的 顯示裝置的濾色器基板的網(wǎng)格形的電極，圖11是將圖10的區(qū)域B放大的示圖。
[0043] 如圖10中所示，觸摸電極被分成多個觸摸感測電極陣列Rx和多個觸摸驅(qū)動電極 陣列Tx。多個觸摸感測電極陣列Rx沿圖10的垂直方向排列，并通過將多個觸摸感測電極 彼此連接而形成。多個觸摸驅(qū)動電極陣列Tx沿圖10的水平方向排列。在示出多個觸摸驅(qū) 動電極陣列Τχ的圖10中未示出連接觸摸感測電極的連接部分，但該連接部分在圖11中示 出。觸摸感測電極陣列Rx與觸摸驅(qū)動電極陣列Tx被形成為在一個平面上分開而沒有重疊 部分。
[0044] 然后，如圖11中所示，將多個觸摸感測電極陣列Rx與觸摸驅(qū)動電極陣列Tx形成 為具有網(wǎng)格形的電極。
[0045] 也就是說，多個觸摸感測電極陣列Rx通過使用橋?qū)⒍鄠€觸摸感測電極連接而形 成，每個觸摸感測電極形成為網(wǎng)格形，多個觸摸驅(qū)動電極陣列Tx形成為沒有橋的網(wǎng)格形。
[0046] 例如，將用作觸摸電極的金屬形成在基板的整個表面上，然后對該金屬進(jìn)行濕蝕 亥IJ，從而形成所需形狀的圖案，然后將網(wǎng)格形金屬進(jìn)行切割，從而分成多個觸摸感測電極和 觸摸驅(qū)動電極陣列。然后，通過ΙΤ0橋連接觸摸感測電極，從而可形成觸摸感測電極陣列和 觸摸驅(qū)動電極陣列。
[0047] 用作觸摸電極的金屬由從諸如鋁、鋁釹、鑰、鑰鈦、銅、鉻、銀以及銀系列合金這樣 的金屬材料中選擇的材料形成，從而由于金屬的高導(dǎo)電性，所以可減小電阻。
[0048] 此外，通過將觸摸電極形成為網(wǎng)格形，可減小電容，最終由于低RC延遲，可減小觸 摸感測時間。
[0049] 在本說明書中，主要解釋了制造集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板的工藝， 然而本發(fā)明的精神并不限于此，在制造 TFT基板之后，將濾色器基板與TFT基板貼合，在兩 塊基板之間注入液晶層，從而可制造集成有觸摸屏的顯示裝置。
[0050] 在如上所述的本發(fā)明的實施方式中，通過將具有良好導(dǎo)電性的金屬作為觸摸電極 的材料，由于低電阻，所以減小了時間常數(shù)，從而可制造集成有大尺寸觸摸屏的顯示裝置。
[0051] 此外，觸摸電極由黑矩陣遮蔽，因而可提高可視性。
[0052] 此外，觸摸電極由黑矩陣遮蔽，可獲得高透射率和高亮度。
[0053] 此外，觸摸電極形成在濾色器基板處，從而可降低生產(chǎn)的技術(shù)難度級別。
[0054] 在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本發(fā)明中可進(jìn)行各種修改和變化，這對 于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。因而，本發(fā)明意在覆蓋本發(fā)明的這種修改和變化，只 要其落入所附權(quán)利要求及其等價物的范圍內(nèi)即可。
【權(quán)利要求】
1. 一種集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板，所述濾色器基板包括： 位于基板上的多個觸摸感測電極和多個觸摸驅(qū)動電極陣列； 第一保護(hù)層，位于所述多個觸摸感測電極、所述多個觸摸驅(qū)動電極陣列和所述基板 上； 橋，形成在所述第一保護(hù)層上并將所述多個觸摸感測電極彼此連接； 位于所述第一保護(hù)層和所述橋上的第二保護(hù)層； 位于所述第二保護(hù)層上的黑矩陣； 位于所述第二保護(hù)層和所述黑矩陣上的濾色器層；以及 位于所述濾色器層上的第三保護(hù)層， 其中所述多個觸摸感測電極包括由第一金屬線的交叉而形成的第一網(wǎng)格圖案，并且所 述多個觸摸驅(qū)動電極陣列包括由第二金屬線的交叉而形成的多個第二網(wǎng)格圖案， 其中所述黑矩陣形成在與所述第一金屬線和所述第二金屬線相對應(yīng)的區(qū)域處，以及 其中所述黑矩陣的線寬等于或大于形成所述第一網(wǎng)格圖案和所述第二網(wǎng)格圖案的每 條金屬線的線寬。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾色器基板，其中所述第一保護(hù)層包括接觸孔，所述接觸孔 暴露形成所述觸摸感測電極的第一金屬線中的一條，并且所述橋通過所述接觸孔與所述觸 摸感測電極連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾色器基板，其中所述第三保護(hù)層為光亞克力層或覆蓋層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾色器基板，其中所述第一金屬線和所述第二金屬線從包括 鋁、鋁釹、鑰、鑰鈦、銅、鉻、銀以及銀系列合金的金屬材料中選出。
5. -種制造集成有觸摸屏的顯示裝置的濾色器基板的方法，所述方法包括： 在基板上形成多個觸摸感測電極和多個觸摸驅(qū)動電極陣列； 在所述多個觸摸感測電極、所述多個觸摸驅(qū)動電極陣列和所述基板上形成第一保護(hù) 層； 形成橋，所述橋位于所述第一保護(hù)層上并將所述多個觸摸感測電極彼此連接； 在所述第一保護(hù)層和所述橋上形成第二保護(hù)層； 在所述第二保護(hù)層上形成黑矩陣； 在所述第二保護(hù)層和所述黑矩陣上形成濾色器層；以及 在所述濾色器層上形成第三保護(hù)層， 其中所述多個觸摸感測電極包括由第一金屬線的交叉而形成的第一網(wǎng)格圖案，并且所 述多個觸摸驅(qū)動電極陣列包括由第二金屬線的交叉而形成的多個第二網(wǎng)格圖案， 其中所述黑矩陣形成在與所述第一金屬線和所述第二金屬線相對應(yīng)的區(qū)域處，以及 其中所述黑矩陣的線寬等于或大于形成所述第一網(wǎng)格圖案和所述第二網(wǎng)格圖案的每 條金屬線的線寬。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第一保護(hù)層包括接觸孔，所述接觸孔暴露形 成所述觸摸感測電極的第一金屬線中的一條，并且所述橋通過所述接觸孔與所述觸摸感測 電極連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第三保護(hù)層為光亞克力層或覆蓋層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第一金屬線和所述第二金屬線從包括鋁、鋁 釹、鑰、鑰鈦、銅、鉻、銀以及銀系列合金的金屬材料中選出。
【文檔編號】G06F3/041GK104111748SQ201310718367
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】趙盛庸, 李昭珩, 李在均 申請人:樂金顯示有限公司