内嵌式触控显示器及其制程方法

专利名称：内嵌式触控显示器及其制程方法
技术领域：
本发明涉及一种关触控显示器，特别是涉及一种内嵌式触控显示器及其制程(又 称制造工艺)方法。
背景技术：
触控显示器逐渐普遍应用于电子装置中，例如可携式或手持式电子装置。触控显 示器是将触控技术(例如电阻式、电容式、光学式触控技术)与显示器予以结合的一种应用 技术。由于近年来液晶显示器(LCD)技术的成熟发展，因此将触控技术结合于液晶显示器 成为一种趋势。图IA显示一种传统触控液晶显示器(以下简称为触控显示器)的俯视图，图IB 则显示沿剖面线1B-1B’的剖面图。如图IA所示，整个触控显示器大致区分为显示区(或 主动区)A、周边区B、第一接合区Cl及第二接合区C2。触控显示器的结构主要包含上基板 1、下基板2以及之间的液晶层3。另外，位于上基板1和下基板2之间还包含有上透明导电 层4、导电胶5、下透明导电层6及导电线路7等显示元件。下基板2位于第二接合区C2的一侧耦接一(显示控制)软性电路板8，受控于显 示控制器(未显示)，其可将显示所需的共模电压(common voltage)藉由软性电路板8、下 透明导电层6、导电线路7、导电胶5而传送至上透明导电层4。传统触控显示器的触控感测层9设于上基板1的第一接合区Cl上方，其一侧耦接 另一(触控控制)软性电路板10，用以将显示区A所产生的触控信号藉由触控感测层9及 软性电路板10而传送至触控控制器(未显示)。传统触控显示器的触控感测层9、软性电路板10和上述的显示元件分别配置在上 基板1的上、下两侧，在制程上需翻转上基板1而各别制造，造成制程复杂。且软性电路板 8与软性电路板10是分别配置在下基板2的第二接合区C2与上基板1的第一接合区Cl， 因此不易达成小型化设计。由此可见，上述现有的触控显示器及其制程方法在产品结构、制造方法与使用上， 显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫 不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及 方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因 此如何能创设一种新的内嵌式触控显示器及其制程方法，实属当前重要研发课题之一，亦 成为当前业界极需改进的目标。

发明内容
本发明的目的在于，克服现有的触控显示器及其制程方法存在的缺陷，而提供一 种新的内嵌式触控显示器及其制程方法，所要解决的技术问题是使其简化制程并达到小型 化设计，非常适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出
4的一种内嵌式触控显示器，包含一液晶显示器，包含一上基板，一下基板，及一液晶层，该 液晶层设于该上基板和该下基板之间；一触控感测层，设于该上基板的下方；一触控信号 传递线路，设于该下基板的上方；及一导电媒介，设于该触控感测层和该触控信号传递线路 之间；藉此，触控信号可藉由该导电媒介而传递于该触控感测层以及该触控信号传递线路 之间。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的内嵌式触控显示器，其中上述的触控感测层包含触控感测电极层以及触控 感测周边线路层。前述的内嵌式触控显示器，其中上述的触控信号传递线路电性连接至一周边的接 合区，再连接至一软性电路板。前述的内嵌式触控显示器，其中上述的触控信号传递线路至少包含一导电线路。前述的内嵌式触控显示器，其中上述的触控信号传递线路还包含一下透明导电 层，及一绝缘层，该绝缘层设于该导电线路和该下透明导电层之间。前述的内嵌式触控显示器，其中上述的导电媒介包含一导电油墨或一导电银胶。前述的内嵌式触控显示器，其中上述的导电媒介包含一隔点，形成于该上基板的 下方；及一导电膜，覆盖该隔点。前述的内嵌式触控显示器，其中上述的导电媒介包含一隔点，形成于该下基板的 上方；及一导电膜，覆盖该隔点。前述的内嵌式触控显示器，其中上述的隔点包含一层或多层遮蔽层、或包含一层 或多层色阻层、或上述的组合。前述的内嵌式触控显示器，其中上述的触控感测周边线路层、触控信号传递线路 及导电媒介设于该触控显示器的一周边区。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种内嵌式触控显示器的制程方法，包含形成一触控感测层于一液晶显示器的上基板 的下方；形成一触控信号传递线路于该液晶显示器的下基板的上方；及形成一导电媒介于 该触控感测层和该触控信号传递线路之间；藉此，触控信号可藉由该导电媒介而传递于该 触控感测层以及该周边触控导电线路之间。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的内嵌式触控显示器的制程方法，其中上述的触控感测层包含触控感测电极 层以及触控感测周边线路层。前述的内嵌式触控显示器的制程方法，还包含形成一软性电路板于一周边的接合 区，使得该触控信号传递线路得以电性传送信号至该软性电路板。前述的内嵌式触控显示器的制程方法，其中上述的触控信号传递线路至少包含一 导电线路。前述的内嵌式触控显示器的制程方法，其中上述的触控信号传递线路还包含一下 透明导电层，及一绝缘层，该绝缘层设于该导电线路和该下透明导电层之间。前述的内嵌式触控显示器的制程方法，其中上述的导电媒介包含印刷一导电油墨 或一导电银胶。前述的内嵌式触控显示器的制程方法，其中上述的导电媒介包含一隔点，形成于该上基板的下方；及一导电膜，覆盖该隔点。前述的内嵌式触控显示器的制程方法，其中上述的导电媒介包含一隔点，形成于 该下基板的上方；及一导电膜，覆盖该隔点。前述的内嵌式触控显示器的制程方法，其中上述的隔点包含一层或多层遮蔽层、 或包含一层或多层色阻层、或上述的组合。前述的内嵌式触控显示器的制程方法，其中上述的触控感测周边线路层、触控信 号传递线路及导电媒介形成于该触控显示器的一周边区。本发明的目的及解决其技术问题另采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种触控显示器，包含一液晶显示器，包含一上基板，用于感测该液晶显示器表面的触 碰以产生触控信号；一下基板，用于接收该触控信号以提供作为触控控制之用；及一液晶 层，设于该上基板和该下基板之间。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的触控显示器，还包含一触控感测层，设于该上基板的下方，用于产生该触控信号。前述的触控显示器，还包含一触控信号传递线路，设于该下基板的上方，用于传递 该触控信号以提供给一触控控制电路。前述的触控显示器，还包含一导电媒介，设于该上基板和该下基板之间，用于电性 通过该触控信号。前述的触控显示器，其中上述的导电媒介包含一隔点，用于空间上分隔该上基板 和该下基板；及一导电膜，跨过该隔点，用于电性通过该触控信号。借由上述技术方案，本发明内嵌式触控显示器及其制程方法至少具有下列优点及 有益效果藉由本发明的内嵌式触控显示器及其制程方法，能简化制程并达到小型化设计。综上所述，本发明提供了一种内嵌式触控显示器，其至少包含液晶显示器、触控感 测层、触控信号传递线路及导电媒介。其中，液晶显示器包含上基板、下基板及液晶层。触 控感测层整合制造于上基板的下方，触控信号传递线路制造于下基板的上方。导电媒介设 于触控感测层和触控信号传递线路之间，藉此，触控信号可藉由导电媒介而传递于触控感 测层以及触控信号传递线路之间。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果， 诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。


图IA显示一种传统触控显示器的俯视图。图IB显示传统触控显示器的剖面图。图2显示本发明实施例的触控显示器的俯视图。图3显示本发明第一实施例的触控显示器的剖面4A至图4C显示本发明第一实施例的触控显示器的制程剖面图。图5显示本发明第二实施例的触控显示器的剖面图
图6A至图6D显示本发明第二实施例触控显示器的制程剖面图。
图7显示本发明第三.实施例的触控显示器的剖面图
图8A至图8D显示本发明第三实施例的触控显示器的制程剖面图。
1 上基板2 下基板
3 液晶层4:上透明导电层
5:导电胶6:下透明导电层
7:导电线路8 软性电路板
9 触控感测层10 软性电路板
21 上基板22 下基板
23 液晶层24 软性电路板
25:上透明导电层26:下透明导电层
27 导电线路28 第一导电金属
29 遮蔽层30 触控感测层
31 导电媒介31A 第二导电金属
3IB 隔点31C:导电膜
32 触控信号传递线〗络 33 绝缘层
A 显示区B 周边区
Cl 第一接合区C2 第二接合区
D 显示区E 周边区
F:接合区I 显示相关区域
II 触控相关区域
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的内嵌式触控显示器及其制程方法的具体实施方 式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。图2显示本发明实施例的触控液晶显示器(以下简称为触控显示器)的俯视图。 图3显示本发明第一实施例的触控显示器的剖面图，其显示沿图2剖面线C-C’的剖面结构。 本发明实施例所使用的触控技术可为电阻式、电容式或其他触控技术。触控显示器主要包 含上基板21、下基板22以及之间的液晶层23，其共同形成一液晶显示器。其中，上基板21 主要用于感测液晶显示器表面的触碰以产生触控信号，而下基板22用于接收触控信号，以 提供给触控控制电路(未显示)作为触控控制之用。在本实施例中，上基板21和下基板22 可为玻璃或塑胶基板或其他均等功能的支撑基板，其中，以彩色液晶显示器为例，上基板21 印刷红、绿及蓝彩色光阻作为彩色滤光片(Color Filter, CF)基板，在下基板22上制造薄 膜晶体管阵列作为薄膜晶体管阵列(TFT array)基板。另外，位于上基板21和下基板22 之间还包含有上透明导电层25、下透明导电层沈及导电线路27。在本实施例中，上透明导 电层25和下透明导电层沈可为氧化铟锡(ITO)层或其他相同性质的均等材料。如图2所示，上基板21和下基板22叠合的区域内可定义出显示区(或主动区)D 及周边区E，而下基板22未与上基板21叠合的区域则作为接合区F，其耦接一软性电路板对，藉以和显示控制电路、触控控制电路(未显示)传输信号。在本实施例中，位于周边区E的四个角落，还使用第一导电金属28，例如导电银胶 或导电油墨，形成于上透明导电层25和下透明导电层沈之间，如图3所示的显示相关区域 I。根据显示相关区域I所示的结构，显示控制电路(未显示)可藉由软性电路板对、下透明 导电层26、导电线路27、第一导电金属观而将显示所需的控制信号，例如共模电压(common voltage)等，传送至上透明导电层25。此外，触控显示器的周边区E还形成有遮蔽层四，例 如黑色矩阵(BM)层，用以遮蔽光线。对于图3所示的触控相关区域II，在上基板21和下基板22之间，由上而下，主要 包含有遮蔽层四、触控感测层30、导电媒介31及触控信号传递线路32等触控元件。其中， 触控感测层30用于产生触控信号，该触控感测层30分成触控感测电极层及触控感测周边 线路层，前者位于显示(主动)区D，而后者位于周边区E。在本实施例中，触控信号传递线 路32用于传递触控信号至触控控制电路(未显示)，该触控信号传递线路32包含下透明导 电层26、导电线路27及之间的绝缘层33。在其他实施例中，触控信号传递线路32也可仅包 含导电线路27。一般来说，触控信号传递线路32的层数、组成及其排列方式并不限定于图 3所示。同样的，触控感测周边线路层的层数也不限定于图3所示，也可以是复合2层导电 层所组合的线路。在本实施例中，导电媒介31用于电性通过触控信号，该导电媒介31包含 第二导电金属31A，例如导电银胶或导电油墨。值得注意的是，传统触控显示器(图1B)的 显示元件与触控元件是分别接合于上基板21两侧，造成基板两面各自有不同的制造流程， 而本实施例的触控感测层30形成于上基板21下方，因此不管是显示元件或是触控元件，皆 在上基板21的下方制造所有的元件。非如传统内嵌式触控显示器(图1B)般，有部分元件 需要在上基板21的上方制造完成。因此，本发明无需在上基板21的两面进行制造程序，仅 在单面完成所有的制程，因而得以提高良率。因此，本实施例所揭露的触控显示器又称为内 嵌式触控显示器。根据触控相关区域I I所示的结构，显示区D所产生的触控信号可藉由 触控感测层30、导电媒介31、触控信号传递线路32、(接合区F)软性电路板M而传送至触 控控制电路(未显示)。换句话说，显示信号以及触控信号可以经由下基板22作信号的输 入及输出。根据本实施例所揭露的结构，触控信号的传输介面可以与显示信号介面整合在 下基板22上，共用同一个软性电路板24，或分属不同的软性电路板而同时结合于下基板22 的接合区F。可以省略上基板21的接合区，因而得以达到小型化的目的。图4A至图4C显示本发明第一实施例的触控显示器的制程剖面图。如图4A所示， 首先在显示相关区域I及触控相关区域II的上基板21下方形成遮蔽层四；接着，在显示 相关区域I的遮蔽层四下方形成上透明导电层25，并在触控相关区域II的遮蔽层四下 方形成触控感测层30。在该遮蔽层四下方也可以依不同的需要设置彩色光阻层(color filter) 0在本实施例中省略彩色光阻层的绘示。接着，如图4B所示，在下基板22上方依序形成导电线路27、绝缘层33及下透明 导电层26，其共同形成了触控信号传递线路32。在其他实施例中，触控信号传递线路32的 层数、组成及其排列方式并不限定于图4B所示。再者，本实施例虽在接合区F、显示相关区 域I及触控相关区域I I形成相同的导电结构，然而，在其他实施例中，也可形成不同的导 电结构。最后，如图4C所示，将上基板21、下基板22贴合，藉此，触控信号得以在上基板21、下基板22间传递。图5显示本发明第二实施例的触控显示器的剖面图，其显示沿图2剖面线C-C’的 剖面结构。本实施例和第一实施例(图3)的结构类似，不同的是，本实施例的导电媒介31 由隔点31B及导电膜31C所组成。其中，隔点31B用于空间上分隔上基板21和下基板22 ； 导电膜31C跨过隔点31B，藉以分别和上方的触控感测层30及下方的触控信号传递线路32 形成电性导通，用以让触控信号通过。针对功能的说明虽然分开表示导电膜31C以及触控 感测层30为不同的单元，但是在制造上可以以相同的制程单元同时完成导电膜3IC以及触 控感测层30。在本实施例中，隔点31B可以包含光阻材料，以曝光显影制程形成；或可包含 绝缘材料，以印刷方式形成。此外，隔点31B也可包含一层或多层遮蔽层(例如黑色矩阵 层)，或者为一层或多层色阻层，或者为遮蔽层、色阻层的组合。图6A至图6D显示本发明第二实施例的触控显示器的制程剖面图。为简化图示， 此制程剖面图不包含彩色滤光层的部分。如图6A所示，首先在显示相关区域I及触控相关 区域II的上基板21下方形成遮蔽层四；接着，在触控相关区域II的遮蔽层四下方形成 隔点31B。接着，如图6B所示，在隔点31B上设置一导电膜31C，并在遮蔽层四下方形成触控 感测层30及上透明导电层25。其中，导电膜31C、触控感测层30及上透明导电层25可同 时或分开形成。接下来，如图6C所示，在下基板22上方依序形成导电线路27、绝缘层33及下透明 导电层26，其共同形成了触控信号传递线路32。在其他实施例中，触控信号传递线路32的 层数、组成及其排列方式并不限定于图6C所示。再者，本实施例在接合区F、显示相关区域 I及触控相关区域II形成相同的导电结构，然而，在其他实施例中，也可形成不同的导电结 构。最后，如图6D所示，将上基板21、下基板22贴合，藉此，触控信号得以在上基板 21、下基板22间传递。图7显示本发明第三实施例的触控显示器的剖面图，其显示沿图2剖面线C-C’的 剖面结构。本实施例和第二实施例(图5)的结构类似，不同的是，本实施例的隔点31B形 成于下基板22上，而非如第二实施例(图5)形成于上基板21底部。图8A至图8D显示本发明第三实施例的触控显示器的制程剖面图，其和第二实施 例(图6A至图6D)的制程类似，不同的是，本实施例在图8B中形成隔点31B于触控信号传 递线路32上方，或者形成于触控信号传递线路32的绝缘层33上方。接着，如图8C所示， 在隔点31B上形成一导电膜31C。最后，如图8D所示，将上基板21、下基板22贴合，藉此， 触控信号得以在上基板21、下基板22间传递。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更 动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案 的范围内。
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权利要求
1.一种内嵌式触控显示器，其特征在于，包含一液晶显示器，包含一上基板，一下基板，及一液晶层，该液晶层设于该上基板和该下 基板之间；一触控感测层，设于该上基板的下方；一触控信号传递线路，设于该下基板的上方；及一导电媒介，设于该触控感测层和该触控信号传递线路之间；藉此，触控信号可藉由该导电媒介而传递于该触控感测层以及该触控信号传递线路之间。
2.如权利要求1所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，其中上述的触控感测层包含 触控感测电极层以及触控感测周边线路层。
3.如权利要求1所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，其中上述的触控信号传递线 路电性连接至一周边的接合区，再连接至一软性电路板。
4.如权利要求1所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，其中上述的触控信号传递线 路至少包含一导电线路。
5.如权利要求4所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，其中上述的触控信号传递线 路还包含一下透明导电层，及一绝缘层，该绝缘层设于该导电线路和该下透明导电层之间。
6.如权利要求1所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，其中上述的导电媒介包含一 导电油墨或一导电银胶。
7.如权利要求1所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，其中上述的导电媒介包含 一隔点，形成于该上基板的下方；及一导电膜，覆盖该隔点。
8.如权利要求7所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，其中上述的隔点包含一层或 多层遮蔽层、或包含一层或多层色阻层、或上述的组合。
9.如权利要求1所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，其中上述的导电媒介包含 一隔点，形成于该下基板的上方；及一导电膜，覆盖该隔点。
10.如权利要求9所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，其中上述的隔点包含一层或 多层遮蔽层、或包含一层或多层色阻层、或上述的组合。
11.如权利要求2所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，其中上述的触控感测周边线 路层、触控信号传递线路及导电媒介设于该触控显示器的一周边区。
12.一种内嵌式触控显示器的制程方法，其特征在于，包含 形成一触控感测层于一液晶显示器的上基板的下方；形成一触控信号传递线路于该液晶显示器的下基板的上方；及 形成一导电媒介于该触控感测层和该触控信号传递线路之间； 藉此，触控信号可藉由该导电媒介而传递于该触控感测层以及该周边触控导电线路之间。
13.如权利要求12所述的内嵌式触控显示器的制程方法，其特征在于，其中上述的触 控感测层包含触控感测电极层以及触控感测周边线路层。
14.如权利要求12所述的内嵌式触控显示器的制程方法，其特征在于，还包含形成一软性电路板于一周边的接合区，使得该触控信号传递线路得以电性传送信号至该软性电路 板。
15.如权利要求12所述的内嵌式触控显示器的制程方法，其特征在于，其中上述的触 控信号传递线路至少包含一导电线路。
16.如权利要求15所述的内嵌式触控显示器的制程方法，其特征在于，其中上述的触 控信号传递线路还包含一下透明导电层，及一绝缘层，该绝缘层设于该导电线路和该下透 明导电层之间。
17.如权利要求12所述的内嵌式触控显示器的制程方法，其特征在于，其中上述的导 电媒介包含印刷一导电油墨或一导电银胶。
18.如权利要求12所述的内嵌式触控显示器的制程方法，其特征在于，其中上述的导 电媒介包含一隔点，形成于该上基板的下方；及一导电膜，覆盖该隔点。
19.如权利要求18所述的内嵌式触控显示器的制程方法，其特征在于，其中上述的隔 点包含一层或多层遮蔽层、或包含一层或多层色阻层、或上述的组合。
20.如权利要求12所述的内嵌式触控显示器的制程方法，其特征在于，其中上述的导 电媒介包含一隔点，形成于该下基板的上方；及一导电膜，覆盖该隔点。
21.如权利要求20所述的内嵌式触控显示器的制程方法，其特征在于，其中上述的隔 点包含一层或多层遮蔽层、或包含一层或多层色阻层、或上述的组合。
22.如权利要求13所述的内嵌式触控显示器的制程方法，其特征在于，其中上述的触 控感测周边线路层、触控信号传递线路及导电媒介形成于该触控显示器的一周边区。
23.一种触控显示器，其特征在于，包含一液晶显示器，包含一上基板，用于感测该液晶显示器表面的触碰以产生触控信号；一 下基板，用于接收该触控信号以提供作为触控控制之用；及一液晶层，设于该上基板和该下 基板之间。
24.如权利要求23所述的触控显示器，其特征在于，还包含一触控感测层，设于该上基 板的下方，用于产生该触控信号。
25.如权利要求23所述的触控显示器，其特征在于，还包含一触控信号传递线路，设于 该下基板的上方，用于传递该触控信号以提供给一触控控制电路。
26.如权利要求23所述的触控显示器，其特征在于，还包含一导电媒介，设于该上基板 和该下基板之间，用于电性通过该触控信号。
27.如权利要求沈所述的触控显示器，其特征在于，其中上述的导电媒介包含一隔点，用于空间上分隔该上基板和该下基板；及一导电膜，跨过该隔点，用于电性通过该触控信号。
全文摘要
本发明是有关于一种内嵌式触控显示器及其制程方法。该内嵌式触控显示器，其至少包含液晶显示器、触控感测层、触控信号传递线路及导电媒介。触控感测层设于液晶显示器上基板的下方，且触控信号传递线路设于液晶显示器下基板的上方。导电媒介设于触控感测层和触控信号传递线路之间，藉此，触控信号可藉由导电媒介而传递于触控感测层以及触控信号传递线路之间。
文档编号G02F1/133GK102135824SQ201010001070
公开日2011年7月27日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者刘振宇, 王净亦 申请人:宸鸿光电科技股份有限公司