本發(fā)明是關(guān)于一種觸控顯示設(shè)備，尤指一種內(nèi)嵌式觸控的觸控顯示設(shè)備。

背景技術(shù)：

近年來，隨著操作人性化、簡潔化的發(fā)展趨勢，帶有觸控面板的觸控顯示設(shè)備被越來越廣泛地應(yīng)用于生活中。由于用戶可以通過直接用手或者其他物體接觸觸控面板的方式輸入信號，從而減少甚至消除用戶對其他輸入設(shè)備(如鍵盤、鼠標(biāo)、遙控器等)的依賴，使用戶操作的便利性大幅提升。

觸控面板技術(shù)可由信號產(chǎn)生原理、感測技術(shù)、屏幕組裝方式等三大面向區(qū)分不同種類。依據(jù)信號產(chǎn)生原理不同，可區(qū)分為數(shù)字式及模擬式：數(shù)字式觸控信號是采用透明ITO(Indium Tin Oxide；銦錫氧化物)導(dǎo)電薄膜，在透明導(dǎo)電玻璃上依X、Y軸方向分布導(dǎo)線，在線路交錯(cuò)處形成開關(guān)，按壓時(shí)就感應(yīng)觸碰信號；而模擬式觸控原理與數(shù)字式的差別在于上下層間設(shè)有隔球(dot spacer)，碰觸后上下層電極接通而產(chǎn)生電位差的信號，再通過電路把信號傳給控制器，以處理和計(jì)算觸碰點(diǎn)的坐標(biāo)位置。再者，觸控面板技術(shù)若依感測技術(shù)、制作技術(shù)及工藝技術(shù)不同可區(qū)分為電信號(包含電阻式、電容式、電磁式等)、光信號(包含紅外線式等)、及聲信號(包含表面聲波式、聲波導(dǎo)式、色散信號式、聲脈沖式等)。

然而，無論是前述何種形式的觸控面板技術(shù)，若觸控信號線斷線，均會造成觸控感應(yīng)不良，而降低觸控品質(zhì)。有鑒于此，發(fā)展一種觸控顯示設(shè)備，其可減少觸控信號線斷線的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而提升觸控合格率是目前業(yè)界研發(fā)方向之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一種觸控顯示設(shè)備，其除了可避免觸控信號線斷線外，更可同時(shí)兼顧像素電極與共電極間的儲存電容。

本發(fā)明的觸控顯示設(shè)備包括：一基板；一薄膜晶體管元件，設(shè)于該基板上；一第一絕緣層，設(shè)于該薄膜晶體管元件上；一觸控信號線層，設(shè)于該第一絕緣層上；一第二絕緣層，設(shè)于該觸控信號線層上；一第一透明導(dǎo)電層，設(shè)于該第二絕緣層上；一第三絕緣層，設(shè)于該第一透明導(dǎo)電層上；以及一第二透明導(dǎo)電層，設(shè)于該第三絕緣層上。

于本發(fā)明的一實(shí)施方面中，該薄膜晶體管元件包括一源極漏極層，且該第一透明導(dǎo)電層可通過一像素電極用接觸孔與該源極漏極層電性連接。同時(shí)，該第二透明導(dǎo)電層可包括一觸控電極及一共電極，且該觸控電極可通過一觸控電極用接觸孔與該觸控信號線層電性連接。此時(shí)，可提供一共電極在上而像素電極在下的觸控顯示設(shè)備。

于本發(fā)明的另一實(shí)施方面中，該薄膜晶體管元件包括一源極漏極層，且該第二透明導(dǎo)電層可通過一像素電極用接觸孔與該源極漏極層電性連接。同時(shí)，該第一透明導(dǎo)電層可包括一觸控電極及一共電極，且該觸控電極可通過一觸控電極用接觸孔與該觸控信號線層電性連接。此時(shí)，可提供一像素電極在上而共電極在下的觸控顯示設(shè)備。

于本發(fā)明所提供的顯示面板中，無論是前述共電極在上而像素電極在下的觸控顯示面板或是像素電極在上而共電極在下的觸控顯示面板，由于觸控信號線層上方層疊有第二絕緣層及第三絕緣層，即便在工藝上有微粒附著在觸控信號線層的觸控信號線上，也不至于導(dǎo)致觸控信號線有斷線的情形發(fā)生。此外，于本發(fā)明所提供得顯示面板中，無論第一透明導(dǎo)電層與第二透明導(dǎo)電層何者作為像素電極及共電極，由于兩透明導(dǎo)電層間僅設(shè)有一第三絕緣層，故兩者之間的儲存電容不會因設(shè)置多層絕緣層而降低，而可維持兩透明導(dǎo)電層間的儲存電容及彼此之間的電性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的觸控顯示設(shè)備的上視示意圖。

圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備的剖面示意圖。

圖3為本發(fā)明的一比較例的觸控顯示設(shè)備的剖面示意圖。

圖4為本發(fā)明的另一實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備的剖面示意圖。

圖5為本發(fā)明的另一比較例的觸控顯示設(shè)備的剖面示意圖。

圖6為施加于本發(fā)明的觸控顯示設(shè)備的信號的時(shí)序圖。

圖7為顯示實(shí)際觸控信號線與相連接的觸控電極上的信號的波形。

圖8為顯示當(dāng)碰觸特定觸控電極時(shí)觸控信號線與相連接的觸控電極上的信號的波形。

【符號說明】

11 基板 12 薄膜晶體管元件

121 柵極金屬層 122 柵極絕緣層

123 半導(dǎo)體層 124 源極漏極層

13 第一絕緣層 131 絕緣層

132 平坦層 133 絕緣層

14 觸控信號線 15 第二絕緣層

16 像素電極 161 接觸孔

17 第三絕緣層 18 第二透明導(dǎo)電層

181 觸控電極圖案 1811 觸控電極用接觸孔

19 第一透明導(dǎo)電層 1911 觸控電極用接觸孔

20 像素電極 201 像素電極用接觸孔

t1 厚度 t2 厚度

S1～Sn 觸控電極 T1～Tn 信號

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其他不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可針對不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。

再者，說明書與權(quán)利要求中所使用的序數(shù)例如”第一”、”第二”、”第三”等的用詞，以修飾權(quán)利要求的元件，其本身并不包含及代表該請求元件有任何之前的序數(shù)，也不代表某一請求元件與另一請求元件的順序、或是制造方法上的順序，該些序數(shù)的使用僅用來使具有某命名的一請求元件得以和另一具有相同命名的請求元件能做出清楚區(qū)分。

圖1為本發(fā)明的觸控顯示設(shè)備的上視示意圖。本發(fā)明的觸控顯示設(shè)備為一自容式內(nèi)嵌式觸控裝置，包括：多個(gè)觸控電極圖案181及觸控信號線 14，其中，每一觸控電極圖案181通過觸控電極用接觸孔1811以與觸控信號線14電性連接。信號T1、T2至Tn由觸控信號線14通過觸控電極用接觸孔1811傳送至觸控電極圖案181，而一使用者碰觸觸控電極圖案181以提供觸控信號給觸控電極圖案181并再通過觸控電極用接觸孔1811連接至觸控信號線14；通過比較使用者碰觸前后的信號變化，而可判斷使用者碰觸的位置。

圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備的剖面示意圖。如圖2所示，于本實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備的制作方法中，首先，提供一基板11。而后，于基板上形成一經(jīng)圖案化的柵極金屬層121；于柵極金屬層121及基板11上形成一柵極絕緣層122；于柵極絕緣層122上形成一經(jīng)圖案化的半導(dǎo)體層123，其中半導(dǎo)體層123與柵極金屬層121對應(yīng)設(shè)置；于半導(dǎo)體層123上形成一圖案化的源極漏極層124；如此，則完成本實(shí)施例的基板11上的薄膜晶體管元件12制作。

而后，于薄膜晶體管元件12上層疊一第一絕緣層13薄膜晶體管元件。于本實(shí)施例中，第一絕緣層13具有三層結(jié)構(gòu)，包括依序疊置的絕緣層131、平坦層132、及另一絕緣層133。然而，于本發(fā)明的其他實(shí)施例中，第一絕緣層13并不限于包括如圖2所示的三層結(jié)構(gòu)。

接著，于第一絕緣層13上形成一包括觸控信號線14的觸控信號線層，再于第一絕緣層13及觸控信號線14上形成一第二絕緣層15。而后，于第二絕緣層15形成一包括像素電極16的第一透明導(dǎo)電層，其通過一接觸孔161以與源極漏極層124電性連接，接觸孔161是通過圖案化第一絕緣層13與第二絕緣層15而成。接著，在第一透明導(dǎo)電層上形成一第三絕緣層17。最后，于第三絕緣層17上形成一作為觸控電極及共電極的第二透明導(dǎo)電層18，第二透明導(dǎo)電層18通過一觸控電極用接觸孔1811與觸控信號線14電性連接，其中，觸控電極用接觸孔1811是通過圖案化第二絕緣層15與第三絕緣層17而成。

于本實(shí)施例中，基板11其可使用例如玻璃、塑料、可撓性材質(zhì)等基材材料所制成。柵極絕緣層122、絕緣層131、平坦層132、絕緣層133、第二絕緣層15及第三絕緣層17可使用如氧化物、氮化物或氮氧化物等絕緣層材料制作。柵極金屬層121、源極漏極層124及觸控信號線14可使用 導(dǎo)電材料，如金屬、合金、金屬氧化物、金屬氮氧化物、或其他電極材料所制成。半導(dǎo)體層123可使用非晶硅、低溫多晶硅、IGZO、或其他具有半導(dǎo)體性質(zhì)的材料。像素電極16及第二透明導(dǎo)電層18則可使用如ITO、IZO或ITZO等透明導(dǎo)電電極材料所制成。然而，于本發(fā)明的其他實(shí)施例中，前述元件的材料并不僅限于此。

經(jīng)由上述工藝，則完成本實(shí)施例的共電極在上而像素電極在下的觸控顯示設(shè)備，其包括：一基板11；一薄膜晶體管元件12，設(shè)于基板11上；一第一絕緣層13，設(shè)于薄膜晶體管元件12上；一包括觸控信號線14的觸控信號線層，設(shè)于第一絕緣層13；一第二絕緣層15，設(shè)于觸控信號線層上；一包括像素電極16的第一透明導(dǎo)電層，設(shè)于第二絕緣層15上；一第三絕緣層17，設(shè)于第一透明導(dǎo)電層上；以及一作為觸控電極及共電極的第二透明導(dǎo)電層18，設(shè)于第三絕緣層17上。其中，第二絕緣層15的厚度t1及第三絕緣層17的厚度t2可分別介于10nm至1000nm之間。

于本實(shí)施例中，薄膜晶體管元件12的源極漏極層124與像素電極16通過一像素電極用接觸孔161電性連接。此外，第二透明導(dǎo)電層18則通過一觸控電極用接觸孔1811與觸控信號線14電性連接。再者，觸控信號線層的觸控信號線14，與源極漏極層124的源極或漏極對應(yīng)設(shè)置；更具體而言，觸控信號線14與源極或漏極重疊，借此，可避免因觸控信號線14而犧牲像素單元的穿透率。

圖3為本發(fā)明的一比較例的觸控顯示設(shè)備的剖面示意圖。本比較例的觸控顯示設(shè)備的制作方式與結(jié)構(gòu)與圖2所示的實(shí)施例相似，除了下述不同點(diǎn)。

如圖2及圖3所示，于圖3比較例的觸控顯示設(shè)備中，第一絕緣層13具有雙層結(jié)構(gòu)，包括依序疊置的絕緣層131及平坦層132；而此雙層結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于圖2實(shí)施例的第一絕緣層13上。

此外，于圖3比較例的觸控顯示設(shè)備中，于形成第一絕緣層13后，先形成包括像素電極16的第一透明導(dǎo)電層，而后再依序形成第二絕緣層15、包括觸控信號線14的觸控信號線層、第三絕緣層17、及作為觸控電極及共電極的第二透明導(dǎo)電層18；然而，于圖2實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備中，則是于形成第一絕緣層13后，先形成包括觸控信號線14的觸控信號線層， 而后再依序形成第二絕緣層15、包括像素電極16的第一透明導(dǎo)電層、第三絕緣層17、及第二透明導(dǎo)電層18。

于圖3比較例的觸控顯示設(shè)備中，為了避免觸控信號線14因附著在上方的微粒導(dǎo)致觸控信號線14刮傷而有斷線的風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生，需增加第三絕緣層17的厚度t1以保護(hù)觸控信號線14。然而，此第三絕緣層17的厚度t1增加，卻會導(dǎo)致像素電極16與第二透明導(dǎo)電層18間的電場降低及儲存電容下降，而降低顯示設(shè)備的亮度及flicker水平；而為了提升亮度，勢必得增加像素電極16與第二透明導(dǎo)電層18間的電壓差，造成耗電量增加。

然而，于圖2實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備中，由于先形成觸控信號線14，而后才形成像素電極16(第一透明導(dǎo)電層)與共電極182(第二透明導(dǎo)電層)，故觸控信號線14上方層疊有第二絕緣層15及第三絕緣層17，使得觸控信號線14上方絕緣層總厚度為t1加上t2；如此，不必特別增加第三絕緣層17的厚度t1，即可達(dá)到保護(hù)觸控信號線14的目的，避免觸控信號線14斷線的問題。

此外，于圖2實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備中，像素電極16與第二透明導(dǎo)電層18間僅相隔一第三絕緣層17，厚度為t2；但于圖3比較例的觸控顯示設(shè)備中，像素電極16與第二透明導(dǎo)電層18間卻相隔了第二絕緣層15及第三絕緣層17，厚度為t1加上t2。因此，相比于圖3比較例的觸控顯示設(shè)備，圖2實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備中像素電極16與第二透明導(dǎo)電層18間絕緣層總厚度較小，故像素電極16與第二透明導(dǎo)電層18間的儲存電容較高，而無需特別提高兩者之間的電壓差，即可達(dá)到預(yù)定的顯示亮度。

再者，于圖2實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備中，觸控信號線14與第二透明導(dǎo)電層18間相隔了第二絕緣層15及第三絕緣層17，厚度為t1加上t2；但于圖3比較例的觸控顯示設(shè)備中，觸控信號線14與第二透明導(dǎo)電層18間僅相隔一第三絕緣層17，厚度為t1。因此，相比于圖3比較例的觸控顯示設(shè)備，圖2實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備中因觸控信號線14與第二透明導(dǎo)電層18間距離較遠(yuǎn)，在其他未設(shè)有觸控電極用接觸孔1811的區(qū)域(請參考圖1)，可降低觸控信號線14與第二透明導(dǎo)電層18間的寄生電容。

圖4為本發(fā)明的另一實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備的剖面示意圖。本實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備的制作方式與結(jié)構(gòu)與圖2所示的實(shí)施例相似，除了下述不 同點(diǎn)。

于圖2實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備為一共電極在上而像素電極在下的觸控顯示設(shè)備，其中，第一透明導(dǎo)電層包括像素電極16，而第二透明導(dǎo)電層作為觸控電極及共電極；但于圖4實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備為一像素電極在上而共電極在下的觸控顯示設(shè)備，其中，第一透明導(dǎo)電層19作為觸控電極及共電極，而第二透明導(dǎo)電層包括像素電極20。因此，于圖4實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備中，第二透明導(dǎo)電層的像素電極20通過一像素電極用接觸孔201與源極漏極層124電性連接。此外，第一透明導(dǎo)電層19通過一觸控電極用接觸孔1911與觸控信號線14電性連接。

圖5為本發(fā)明的另一比較例的觸控顯示設(shè)備的剖面示意圖。本比較例的觸控顯示設(shè)備的制作方式與結(jié)構(gòu)與圖4所示的實(shí)施例相似，除了下述不同點(diǎn)。

如圖4及圖5所示，于圖5比較例的觸控顯示設(shè)備中，第一絕緣層13具有雙層結(jié)構(gòu)，包括依序疊置的絕緣層131及平坦層132；而此雙層結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于圖4實(shí)施例的第一絕緣層13上。

此外，于圖5比較例的觸控顯示設(shè)備中，于形成第一絕緣層13后，先形成作為觸控電極及共電極的第一透明導(dǎo)電層19，而后再依序形成第二絕緣層15、包括觸控信號線14的觸控信號線層、第三絕緣層17、及包括像素電極20的第二透明導(dǎo)電層；然而，于圖4實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備中，于形成第一絕緣層13后，先形成包括觸控信號線14的觸控信號線層，而后再依序形成第二絕緣層15、第一透明導(dǎo)電層19、第三絕緣層17、及包括像素電極20的第二透明導(dǎo)電層。

于圖5比較例的觸控顯示設(shè)備中，為了避免觸控信號線14因附著在上方的微粒導(dǎo)致觸控信號線14刮傷而有斷線的風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生，需增加第三絕緣層17的厚度t1以保護(hù)觸控信號線14。然而，此第三絕緣層17的厚度t1增加，卻會導(dǎo)致像素電極20與第一透明導(dǎo)電層19的距離增加，也就是說像素電極與共電極間的電場也會減弱而降低顯示設(shè)備的亮度；而為了提升亮度，勢必得增加像素電極20與第一透明導(dǎo)電層19間的電壓差，造成耗電量增加。

然而，于圖4實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備中，由于先形成觸控信號線14， 而后才形成共電極(第一透明導(dǎo)電層19)與像素電極20(第二透明導(dǎo)電層)，故觸控信號線14上方層疊有第二絕緣層15及第三絕緣層17，使得觸控信號線14上方絕緣層總厚度為t1加上t2；如此，不必特別增加第三絕緣層17的厚度t1，即可達(dá)到保護(hù)觸控信號線14的目的，避免觸控信號線14斷線的問題。

此外，于圖4實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備中，像素電極20與共電極(第一透明導(dǎo)電層19)間僅相隔一第三絕緣層17，厚度為t1；但于圖5比較例的觸控顯示設(shè)備中，像素電極20與共電極(第一透明導(dǎo)電層19)間卻相隔了第二絕緣層15及第三絕緣層17，厚度為t1加上t2。因此，相比于圖5比較例的觸控顯示設(shè)備，圖4實(shí)施例的觸控顯示設(shè)備中像素電極20與共電極(第一透明導(dǎo)電層19)間絕緣層總厚度較小，故像素電極20與共電極(第一透明導(dǎo)電層19)間的儲存電容較高，而無需特別提高兩者之間的電壓差，即可達(dá)到預(yù)定地顯示亮度。

圖6為施加于本發(fā)明的觸控顯示設(shè)備的信號的時(shí)序圖。為方便說明，圖中是以S1～Sn代表多數(shù)個(gè)以行列排列的觸控電極圖案181，并以T1～Tn表示經(jīng)由觸控信號線14電性連接至觸控電極S1～Sn的信號，且其中S1，S2，S3，S4...是表示第1行(column)的觸控電極圖案181，如圖6所示，施加于觸控電極圖案181的信號例如為一方波驅(qū)動(dòng)信號，對于同一行的觸控電極圖案181(例如S1，S2，S3，S4...)所連接的觸控信號線14的信號(例如T1，T2，T3，T4...)，相鄰的兩個(gè)觸控電極圖案181(S1及S2、S2及S3、S3及S4...)所連接的觸控信號線14(T1及T2、T2及T3、T3及T4...)的信號是反相的。也就是，信號T1及T2是同步一起改變，但當(dāng)信號T1為高電位至低電位時(shí)，信號T2則為低電位至高電位；同樣地，信號T2及T3是同步一起改變，但當(dāng)信號T2為高電位至低電位時(shí)，信號T3則為低電位至高電位；信號T3及T4是同步一起改變，但當(dāng)信號T3為高電位至低電位時(shí)，信號T4則為低電位至高電位。而此反相的信號由于RC負(fù)載信號會造成衰減(distortion)，因此實(shí)際觸控信號線14與相連接的觸控電極圖案181上的信號如圖7所示。而當(dāng)碰觸特定觸控電極圖案181(82或S3)時(shí)造成對應(yīng)區(qū)域的電容/電荷/信號改變，進(jìn)而影響其所連接的觸控信號線14上的信號，而由于相鄰于觸控電極圖案181的兩個(gè)觸控電極圖 案181所連接的觸控信號線14的信號是反相的，可使多個(gè)的觸控電極圖案181在被碰觸后，其連接的觸控信號線14對未相連接的觸控電極圖案181產(chǎn)生的電容耦合具可抵消的功效，據(jù)以降低未被碰觸的觸控電極圖案181(例如S1及S4)其所連接的觸控信號線14上信號(T1及T4)的變化，如圖8所示，讓碰觸與未碰觸的觸控信號線14上的信號有較為顯著的差異，避免垂直串?dāng)_所造成的碰觸位置判斷錯(cuò)誤。

本發(fā)明前述實(shí)施例所制得的觸控顯示設(shè)備，可應(yīng)用于本技術(shù)領(lǐng)域已知的任何需要顯示屏幕的電子裝置上，如顯示器、手機(jī)、筆記本電腦、攝影機(jī)、照相機(jī)、音樂播放器、移動(dòng)導(dǎo)航裝置、電視等需要顯示影像的電子裝置上。

上述實(shí)施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以權(quán)利要求所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。