一種內(nèi)嵌式觸控面板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種內(nèi)嵌式觸控面板及其制造方法。該內(nèi)嵌式觸控面板包括：陣列基板；第一絕緣層，位于陣列基板的上方；驅(qū)動電極，設(shè)置于第一絕緣層且電性耦接至觸控驅(qū)動線；多條數(shù)據(jù)線，與驅(qū)動電極位于同一層；第二絕緣層；以及共通電極，位于第二絕緣層的上方且經(jīng)由一過孔電性耦接至驅(qū)動電極。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明將驅(qū)動電極與數(shù)據(jù)線設(shè)置于同一層，藉由過孔和驅(qū)動電極從而使共通電極電性耦接至觸控驅(qū)動線，如此一來，該觸控面板不必形成網(wǎng)格狀的金屬層，觸控信號走線在感測區(qū)塊內(nèi)部即可實現(xiàn)，因此也無需額外的扇出區(qū)域來容置該走線寬度，有利于觸控面板的窄邊框設(shè)計，相對增加了觸控區(qū)域面積，降低了制程成本。
【專利說明】一種內(nèi)嵌式觸控面板及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種觸控面板，尤其涉及一種內(nèi)嵌式(in-cell)觸控面板及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在薄膜晶體管液晶顯不器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display,TFT-1XD)中，TFT的作用相當于一個開關(guān)管。常用的TFT是三端器件。一般在玻璃基板上制作半導(dǎo)體層，在其兩端有和之相連接的源極(Source)和漏極(Drain)，并通過柵極絕緣膜和半導(dǎo)體相對設(shè)置有柵極，從而利用施加于柵極的電壓來控制源電極和漏電極之間的電流。
[0003]對于顯示屏來說，每個像素從結(jié)構(gòu)上可以簡化看作像素電極和共通電極之間夾一層液晶。更重要的是，從電的角度可以把它看作電容。如果要對像素陣列中的某一行某一列的像素充電，就要將該像素對應(yīng)的開關(guān)導(dǎo)通，并對該開關(guān)耦接的信號線施加目標電壓。以HSD(Half Source Driving,源極減半驅(qū)動)電路架構(gòu)的液晶面板為例,在同一數(shù)據(jù)線的左右兩側(cè)分別耦接有兩個子像素，其中的一個子像素對應(yīng)的TFT開關(guān)由一掃描線控制，另一個子像素對應(yīng)的TFT開關(guān)由該掃描線相鄰的另一掃描線控制，兩個相鄰的子像素在被對應(yīng)的掃描線逐一使能時，分別將灰階數(shù)據(jù)存儲于相應(yīng)的存儲電容。
[0004]另一方面，當今市場上的觸控面板可分為外掛式(on-cell)和內(nèi)嵌式(in_cell)兩種:外掛式是將觸控感測器制作于彩色濾光片的表面，將觸控感應(yīng)器加上玻璃做成觸控面板模組，然后再與薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-1XD)面板模組貼合。內(nèi)嵌式是將觸控感測器制作于面板結(jié)構(gòu)中，直接把觸控感應(yīng)器置于薄膜晶體管液晶顯示器面板模組中，觸控功能整合于顯示器內(nèi)，不必再外掛觸控面板，因此其厚度也較外掛式觸控面板輕而薄。
[0005]在傳統(tǒng)的內(nèi)嵌式觸控面板中，觸控傳感器的邊界(boundary)是由ITO(銦錫氧化物)導(dǎo)電層和網(wǎng)格狀的金屬層(M3)來定義的，驅(qū)動電極(TX)通過另一金屬層(Ml)連接至扇出區(qū)域(fan-out area)。如此一來,該觸控面板制程工藝必須額外形成網(wǎng)格狀金屬層，而且扇出區(qū)域亦要占據(jù)更寬(boarder)的區(qū)域用于走線。這對于面板的窄邊框設(shè)計是十分不利的。有鑒于此，如何對現(xiàn)有的內(nèi)嵌式觸控面板進行改進，以有效解決上述諸多缺陷和不足，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)嵌式觸控面板在窄邊框設(shè)計時所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新穎的內(nèi)嵌式觸控面板及其制造方法，以大幅地減小扇出區(qū)域的布線寬度。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種內(nèi)嵌式(in-cell)觸控面板，包括:
[0008]一陣列基板；
[0009]一第一絕緣層，位于所述陣列基板的上方；
[0010]一驅(qū)動電極，設(shè)置于所述第一絕緣層，所述驅(qū)動電極電性耦接至一觸控驅(qū)動線(TXtrace)；
[0011]多條數(shù)據(jù)線，設(shè)置于所述第一絕緣層，所述數(shù)據(jù)線與所述驅(qū)動電極位于同一層；
[0012]一第二絕緣層，位于所述第一絕緣層的上方；以及
[0013]一共通電極，位于所述第二絕緣層的上方，且所述共通電極經(jīng)由一過孔電性耦接至所述驅(qū)動電極。
[0014]在其中的一實施例,所述內(nèi)嵌式觸控面板為源極減半驅(qū)動(Half Source Driver,HSD)架構(gòu)，且所述驅(qū)動電極位于相鄰的兩條數(shù)據(jù)線之間。
[0015]在其中的一實施例，所述內(nèi)嵌式觸控面板包括一觸控感測陣列，在水平方向上的若干子像素所對應(yīng)的感測區(qū)塊藉由一第一金屬層彼此電性耦接。
[0016]在其中的一實施例，所述共通電極的材質(zhì)為銦錫氧化物(ITO)。
[0017]在其中的一實施例，所述內(nèi)嵌式觸控面板還包括一感應(yīng)電極，電性耦接至一觸控感應(yīng)線(RX trace)，所述感應(yīng)電極用于將觸控感應(yīng)信號傳遞至所述觸控感應(yīng)線。
[0018]在其中的一實施例，所述內(nèi)嵌式觸控面板還包括一彩色濾光片基板，與所述陣列基板相對設(shè)置，并且液晶層填充于所述彩色濾光片基板與所述陣列基板之間。
[0019]在其中的一實施例，所述內(nèi)嵌式觸控面板還包括一第二金屬層，位于所述第一絕緣層與所述第二絕緣層之間，所述驅(qū)動電極和所述數(shù)據(jù)線由所述第二金屬層進行圖案化處理而形成。
[0020]依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種內(nèi)嵌式(in-cell)觸控面板的制造方法，包括以下步驟:
[0021]形成一陣列基板；
[0022]形成一第一絕緣層于所述陣列基板的上方；
[0023]在所述第一絕緣層的上方形成一驅(qū)動電極和多條數(shù)據(jù)線，所述驅(qū)動電極電性耦接至一觸控驅(qū)動線(TX trace)，所述數(shù)據(jù)線與所述驅(qū)動電極彼此平行；
[0024]形成一第二絕緣層于所述第一絕緣層的上方；
[0025]形成一共通電極于所述第二絕緣層的上方；以及
[0026]形成一過孔，藉由所述過孔將所述共通電極電性耦接至所述驅(qū)動電極。
[0027]在其中的一實施例，所述內(nèi)嵌式觸控面板包括一觸控感測陣列，該制造方法還包括:形成一第一金屬層，藉由所述第一金屬層電性耦接在水平方向上的若干子像素所對應(yīng)的感測區(qū)塊。
[0028]在其中的一實施例，所述形成驅(qū)動電極和多條數(shù)據(jù)線的步驟還包括:形成一第二金屬層于所述第一絕緣層的上方；以及對所述第二金屬層進行圖案化處理，以形成驅(qū)動電極和數(shù)據(jù)線。
[0029]采用本發(fā)明的內(nèi)嵌式觸控面板及其制造方法，其驅(qū)動電極電性耦接至一觸控驅(qū)動線，并且驅(qū)動電極與數(shù)據(jù)線位于同一層，共通電極位于第二絕緣層的上方，該共通電極經(jīng)由一過孔電性耦接至驅(qū)動電極。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的驅(qū)動電極與數(shù)據(jù)線設(shè)置于同一層，藉由過孔和驅(qū)動電極可將共通電極電性耦接至觸控驅(qū)動線，如此一來，本發(fā)明不必形成網(wǎng)格狀的金屬層來界定觸控傳感器的邊界，而且觸控信號走線在感測區(qū)塊內(nèi)部即可實現(xiàn)，因此也無需額外的扇出區(qū)域來容置該走線寬度，有利于觸控面板的窄邊框設(shè)計，相對增加了觸控區(qū)域面積，降低了制程成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的【具體實施方式】以后，將會更清楚地了解本發(fā)明的各個方面。其中，
[0031]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的一種內(nèi)嵌式觸控面板中的驅(qū)動電極的走線示意圖；
[0032]圖2示出依據(jù)本發(fā)明的一實施方式，采用源極減半驅(qū)動架構(gòu)的內(nèi)嵌式觸控面板的電路不意圖；
[0033]圖3示出圖2的內(nèi)嵌式觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4示出圖2的內(nèi)嵌式觸控面板的驅(qū)動電極的走線示意圖；
[0035]圖5示出圖2的內(nèi)嵌式觸控面板的驅(qū)動電極和感應(yīng)電極的走線示意圖；以及
[0036]圖6示出依據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，用于制造內(nèi)嵌式觸控面板的方法的流程框圖。

【具體實施方式】
[0037]為了使本申請所揭示的技術(shù)內(nèi)容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發(fā)明的下述各種具體實施例，附圖中相同的標記代表相同或相似的組件。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，下文中所提供的實施例并非用來限制本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進行繪制。
[0038]下面參照附圖，對本發(fā)明各個方面的【具體實施方式】作進一步的詳細描述。
[0039]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的一種內(nèi)嵌式觸控面板中的驅(qū)動電極的走線示意圖。
[0040]參照圖1，在傳統(tǒng)的內(nèi)嵌式觸控面板中，觸控操作一般通過觸控傳感器來實現(xiàn)。例如，觸控傳感器包括水平感應(yīng)裝置(horizontal sensing device) TX和垂直感應(yīng)裝置(vertical sensing device) RX,并且水平感應(yīng)裝置可被劃分為多個區(qū)塊。在圖1中，第一水平感應(yīng)裝置至第四水平感應(yīng)裝置分別被劃分為多個TXl至TX4。此外，在相鄰的兩個觸控感測區(qū)塊之間還設(shè)置垂直感應(yīng)裝置RXl (或RX2)和接地條GND。對于投射式電容觸控面板來說，水平感應(yīng)裝置TX也可稱為觸控驅(qū)動電極，垂直感應(yīng)裝置RX也可稱為觸控感應(yīng)電極，藉由驅(qū)動電極與感應(yīng)電極之間的電容變化來定位具體的觸控位置。
[0041]如前所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，每一觸控感測區(qū)塊的邊界是由ITO(銦錫氧化物)導(dǎo)電層和網(wǎng)格狀的金屬層M3來定義的，驅(qū)動電極TXl?TX4分別通過扇出區(qū)域(如圖1中的虛線圈所示)連接至相應(yīng)的觸控驅(qū)動線(TX trace)。如此一來，傳統(tǒng)觸控面板的制程工藝必須要額外地形成網(wǎng)格狀金屬層M3，而且扇出區(qū)域(fan-out area)也要占據(jù)更寬的空間用于驅(qū)動電極TXl?TX4的走線。這對于面板的窄邊框設(shè)計是十分不利的。
[0042]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷或不足，本發(fā)明提供一種新穎的內(nèi)嵌式觸控面板及其制造方法。圖2示出依據(jù)本發(fā)明的一實施方式的采用源極減半驅(qū)動架構(gòu)的內(nèi)嵌式觸控面板的電路不意圖。
[0043]如圖2所示，該驅(qū)動電路包括水平方向上的多條掃描線(S卩，Gl?G6)和垂直方向上的多條數(shù)據(jù)線(即，SI?S4)。在同一數(shù)據(jù)線的左右兩側(cè)分別耦接有兩個子像素，例如，這兩個子像素中的一個子像素對應(yīng)的薄膜晶體管開關(guān)由掃描線G2控制，其源極耦接至數(shù)據(jù)線SI，與此同時，這兩個子像素中的另一子像素對應(yīng)的薄膜晶體管開關(guān)由掃描線G2相鄰的另一掃描線Gl控制，兩個子像素在被對應(yīng)的掃描線逐一使能時，分別將灰階數(shù)據(jù)存儲于相應(yīng)的存儲電容從而進行圖像顯示。由于水平方向上的兩個子像素共用一條數(shù)據(jù)線進行像素驅(qū)動，因而該電路架構(gòu)亦稱為源極減半驅(qū)動(Half Source Driver, HSD)。
[0044]需要特別指出的是，本發(fā)明的內(nèi)嵌式觸控面板的驅(qū)動電路還包括多個驅(qū)動電極線T，每一驅(qū)動電極線T位于相鄰的兩條數(shù)據(jù)線之間，例如數(shù)據(jù)線SI與S2之間，或者數(shù)據(jù)線S2與S3之間。
[0045]以下結(jié)合圖2和圖3來詳細描述本發(fā)明的內(nèi)嵌式觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖3，該內(nèi)嵌式觸控面板包括一陣列基板301、一第一絕緣層303、一第二絕緣層305和一共通電極307 (諸如，ITO材質(zhì))。并且，在第一絕緣層303上還設(shè)置有驅(qū)動電極T和多條數(shù)據(jù)線data,其中，驅(qū)動電極T和數(shù)據(jù)線data位于同一層。
[0046]具體而言，第一絕緣層303位于陣列基板(諸如玻璃基板)301的上方。驅(qū)動電極T設(shè)置于第一絕緣層303，且電性耦接至一觸控驅(qū)動線(TX trace)。多條數(shù)據(jù)線data也設(shè)置于第一絕緣層303，數(shù)據(jù)線data與驅(qū)動電極T位于同一層。如此一來，從圖2和圖3可以知曉，相鄰的兩條數(shù)據(jù)線data之間設(shè)有驅(qū)動電極T，且驅(qū)動電極T位于兩相鄰子像素的邊界。第二絕緣層305位于第一絕緣層303的上方。共通電極307，如圖3中的斜線所示，位于第二絕緣層305的上方，且共通電極307經(jīng)由一過孔(via hole)電性耦接至驅(qū)動電極T。此外，在共通電極307的上方還包括一第三絕緣層309，其上設(shè)有多個像素電極。
[0047]在一具體實施例，該內(nèi)嵌式觸控面板還包括一彩色濾光片基板(諸如玻璃基板)315,與陣列基板301相對設(shè)置。彩色濾光片313位于彩色濾光片玻璃基板315的下方。并且液晶層311填充于彩色濾光片基板315與陣列基板301之間。
[0048]在一具體實施例，該內(nèi)嵌式觸控面板還包括一第二金屬層，位于第一絕緣層303與第二絕緣層305之間，驅(qū)動電極T和數(shù)據(jù)線data是由第二金屬層進行圖案化處理而形成的。
[0049]圖4示出圖2的內(nèi)嵌式觸控面板的驅(qū)動電極的走線示意圖。如圖4所示，本發(fā)明的內(nèi)嵌式觸控面板包括一觸控感測陣列，在水平方向上的若干子像素所對應(yīng)的感測區(qū)塊藉由一第一金屬層Ml彼此電性I禹接。例如，水平方向上的、以驅(qū)動電極TXl表征的所有感測區(qū)塊通過金屬層Ml電性耦接，且垂直方向上的驅(qū)動電極TXl均電性耦接至一觸控驅(qū)動線(TXlTrace)。水平方向上的、以驅(qū)動電極TX2表征的所有感測區(qū)塊TX2也通過金屬層Ml電性耦接，且垂直方向上的驅(qū)動電極TX2均電性耦接至另一觸控驅(qū)動線(TX2 Trace)。
[0050]圖5示出圖2的內(nèi)嵌式觸控面板的驅(qū)動電極和感應(yīng)電極的走線示意圖。參照圖5，在該實施例中，該內(nèi)嵌式觸控面板還包括一感應(yīng)電極RXl，其電性耦接至一觸控感應(yīng)線(RXlTrace)。感應(yīng)電極RXl用于將觸控感應(yīng)信號傳遞至該觸控感應(yīng)線。同樣地，驅(qū)動電極TXl均電性耦接至一觸控驅(qū)動線(TXl Trace)，驅(qū)動電極TX2均電性耦接至另一觸控驅(qū)動線(TX2Trace)。如此一來，本發(fā)明的驅(qū)動電極TXl或TX2藉由過孔將共通電極耦接至觸控驅(qū)動線，因而觸控信號走線在感測區(qū)塊內(nèi)部即可實現(xiàn)，無需額外的扇出區(qū)域來容置該走線寬度，有利于觸控面板的窄邊框設(shè)計。
[0051]圖6示出依據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，用于制造內(nèi)嵌式觸控面板的方法的流程框圖。
[0052]結(jié)合圖6和圖3，在該制造方法中，首先執(zhí)行步驟SlOl，形成一陣列基板301。接著在步驟S103中，形成第一絕緣層303于陣列基板301的上方。然后執(zhí)行步驟S105，在第一絕緣層303的上方形成一驅(qū)動電極T和多條數(shù)據(jù)線data，該驅(qū)動電極T電性耦接至一觸控驅(qū)動線(TX trace)，數(shù)據(jù)線data與驅(qū)動電極T彼此平行。較佳地，在步驟S105中，可形成一第二金屬層于第一絕緣層303的上方，然后對第二金屬層進行圖案化處理，以形成驅(qū)動電極T和數(shù)據(jù)線data，以確保驅(qū)動電極T和數(shù)據(jù)線data位于同一層。
[0053]接下來，在步驟S107中，形成第二絕緣層305于第一絕緣層303的上方。接著執(zhí)行步驟S109，形成共通電極307于第二絕緣層305的上方。最后執(zhí)行步驟S111，形成一過孔(如圖3的凹槽所示)，藉由該過孔將共通電極307電性耦接至驅(qū)動電極T。
[0054]采用本發(fā)明的內(nèi)嵌式觸控面板及其制造方法，其驅(qū)動電極電性耦接至一觸控驅(qū)動線，并且驅(qū)動電極與數(shù)據(jù)線位于同一層，共通電極位于第二絕緣層的上方，該共通電極經(jīng)由一過孔電性耦接至驅(qū)動電極。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的驅(qū)動電極與數(shù)據(jù)線設(shè)置于同一層，藉由過孔和驅(qū)動電極可將共通電極電性耦接至觸控驅(qū)動線，如此一來，本發(fā)明不必形成網(wǎng)格狀的金屬層來界定觸控傳感器的邊界，而且觸控信號走線在感測區(qū)塊內(nèi)部即可實現(xiàn)，因此也無需額外的扇出區(qū)域來容置該走線寬度，有利于觸控面板的窄邊框設(shè)計，相對增加了觸控區(qū)域面積，降低了制程成本。
[0055]上文中，參照附圖描述了本發(fā)明的【具體實施方式】。但是，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以對本發(fā)明的【具體實施方式】作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)嵌式觸控面板，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸控面板包括: 一陣列基板； 一第一絕緣層，位于所述陣列基板的上方； 一驅(qū)動電極，設(shè)置于所述第一絕緣層，所述驅(qū)動電極電性耦接至一觸控驅(qū)動線； 多條數(shù)據(jù)線，設(shè)置于所述第一絕緣層，所述數(shù)據(jù)線與所述驅(qū)動電極位于同一層； 一第二絕緣層，位于所述第一絕緣層的上方；以及 一共通電極，位于所述第二絕緣層的上方，且所述共通電極經(jīng)由一過孔電性耦接至所述驅(qū)動電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控面板，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸控面板為源極減半驅(qū)動架構(gòu)，且所述驅(qū)動電極位于相鄰的兩條數(shù)據(jù)線之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)嵌式觸控面板，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸控面板包括一觸控感測陣列，在水平方向上的若干子像素所對應(yīng)的感測區(qū)塊藉由一第一金屬層彼此電性耦接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控面板，其特征在于，所述共通電極的材質(zhì)為銦錫氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控面板，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸控面板還包括一感應(yīng)電極，電性耦接至一觸控感應(yīng)線，所述感應(yīng)電極用于將觸控感應(yīng)信號傳遞至所述觸控感應(yīng)線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控面板，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸控面板還包括一彩色濾光片基板，與所述陣列基板相對設(shè)置，并且液晶層填充于所述彩色濾光片基板與所述陣列基板之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌式觸控面板，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸控面板還包括一第二金屬層，位于所述第一絕緣層與所述第二絕緣層之間，所述驅(qū)動電極和所述數(shù)據(jù)線由所述第二金屬層進行圖案化處理而形成。
8.一種內(nèi)嵌式觸控面板的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下步驟: 形成一陣列基板； 形成一第一絕緣層于所述陣列基板的上方； 在所述第一絕緣層的上方形成一驅(qū)動電極和多條數(shù)據(jù)線，所述驅(qū)動電極電性耦接至一觸控驅(qū)動線，所述數(shù)據(jù)線與所述驅(qū)動電極彼此平行； 形成一第二絕緣層于所述第一絕緣層的上方； 形成一共通電極于所述第二絕緣層的上方；以及 形成一過孔，藉由所述過孔將所述共通電極電性耦接至所述驅(qū)動電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)嵌式觸控面板的制造方法，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸控面板包括一觸控感測陣列，該制造方法還包括: 形成一第一金屬層，藉由所述第一金屬層電性耦接在水平方向上的若干子像素所對應(yīng)的感測區(qū)塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)嵌式觸控面板的制造方法，其特征在于，所述形成驅(qū)動電極和多條數(shù)據(jù)線的步驟還包括: 形成一第二金屬層于所述第一絕緣層的上方；以及
對所述第二金屬層進行圖案化處理，以形成所述驅(qū)動電極和所述數(shù)據(jù)線。
【文檔編號】G06F3/044GK104133590SQ201410368336
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】葉碧純, 鄭景升 申請人:友達光電股份有限公司