专利名称：触控式面板及触控式显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种触控式面板及触控式显示装置。
背景技术：
随着科技不断的进步，使得各种资讯设备不断地推陈出新。其中，以数据输入设备而言，除了一般以键盘或鼠标输入数据之外，利用触控式技术来输入数据也是另一种输入方式的选择。由于人除了具有视觉及听觉之外，尚具有触觉，而随着传感器技术不断的更新突破，使得感触式传感器成了人与资讯设备沟通的另一选择。另一方面，传统的电脑输入界面(例如键盘或鼠标)对于不熟悉电脑者来说，在操作上存在一定的困难度，而造成电脑普及化的障碍之一。为了能够提供更直觉式的操作设备，近来业者及积极的发展触控式面板(touch panel)。触控式面板具有人性化的输入界面特性，使得任何年龄层的使用者可直接以手指或触控笔输入数据，或选取触控式面板上的功能选项。一般而言，触控式面板是在一显示面板(例如液晶显示面板)的一显示面之上另外设置一触控板。然而，额外设置的触控板除了会增加触控式面板的整体厚度，且材料成本也会相对的增加。近来，有业者将触控板整合至显示面板中，由此，以节省材料成本并减少触控式面板的厚度。请参照图1所示，已知触控式面板1包含一薄膜晶体管基板101、一彩色滤光基板 102、一触碰感测控制单元103、一驱动单元104、一共同电压电极105、一绝缘层106、一触碰感测电极107、一有源元件装置108以及一封胶109。薄膜晶体管基板101与彩色滤光基板102相对而设，驱动单元104及有源元件装置108设置于薄膜晶体管基板101的一侧，其中有源元件装置108可包含多薄膜晶体管及多像素电极，驱动单元104输出一驱动信号以驱动薄膜晶体管。触碰感测控制单元103以及共同电压电极105设置于彩色滤光基板102的一侧。在已知触控式面板1的架构中，薄膜晶体管基板101与彩色滤光基板102之间的距离小于触碰感测控制单元103与驱动单元104的高度总和，而使得触碰感测控制单元103 以及驱动单元104必须交错设置。然而，现今的资讯设备以轻、薄、短、小为设计趋势，因此， 以交错方式设置的触碰感测控制单元103以及驱动单元104将使得触控式面板1的体积增加。此外，若将触碰感测控制单元103及驱动单元104分别设置在薄膜晶体管基板101 与彩色滤光基板102上，则触碰感测控制单元103及驱动单元104势必要分别在薄膜晶体管基板101与彩色滤光基板102上进行接合(bonding)工艺，这不但使得工艺步骤增加，提高工艺困难度，而且电路将不会相互连接。然而，若触碰感测控制单元103及驱动单元104 在同一基板上进行接合工艺，则能够简化工艺复杂度。因此，如何提供一种能够缩小体积以及简化生产工艺的触控式面板及触控式显示装置，实为现今的重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够缩小体积及简化生产工艺的触控式面板及触控式显示装置。为达上述目的，本发明提供一种触控式面板，其包含一薄膜晶体管基板、一彩色滤光基板、至少一第一触碰感测电极以及至少一第一导电凸块。彩色滤光基板与薄膜晶体管基板相对而设。第一触碰感测电极设置于彩色滤光基板靠近薄膜晶体管基板的一侧。第一导电凸块设置于彩色滤光基板与薄膜晶体管基板之间，并分别与第一触碰感测电极及薄膜晶体管基板电性连接。在本发明的一实施例中，触控式面板还包含一驱动单元，其设置于薄膜晶体管基板，并产生一驱动信号驱动像素电极。在本发明的一实施例中，触控式面板还包含一触碰感测控制单元，其设置于薄膜晶体管基板，并经由第一导电凸块与彩色滤光基板的第一触碰感测电极电性连接。为达上述目的，本发明提供一种触控式显示装置，其包含一背光模块以及一触控式面板。触控式面板与该背光模块相对设置。该触控式面板具有一薄膜晶体管基板、一彩色滤光基板、至少一第一触碰感测电极以及至少一第一导电凸块。彩色滤光基板与薄膜晶体管基板相对而设。第一触碰感测电极设置于彩色滤光基板靠近薄膜晶体管基板的一侧。 第一导电凸块设置于彩色滤光基板与薄膜晶体管基板之间，并分别与第一触碰感测电极及薄膜晶体管基板电性连接。承上所述，依据本发明的触控式面板及触控式显示装置，其将第一触碰感测电极的一感测信号通过第一导电凸块传送至薄膜晶体管基板。因此，驱动薄膜晶体管基板上的多薄膜晶体管的一驱动单元，以及接收感测信号的一触碰感测控制单元可分别设置于相同的基板上，且更可以将驱动单元及触碰感测控制单元整合后再设置于同一基板上。相较于已知技术，本发明的触控式面板及触控式显示装置可将触碰感测控制单元以及驱动单元整合至薄膜晶体管基板，由此节省空间并缩小触控式面板及触控式显示装置的体积，并且可以简化驱动单元及触碰感测控制单元的接合工艺。
图1为显示已知触控式显示装置一示意图；图2A至图2G为显示本发明优选实施例的触控式面板的一示意图；以及图3为显示本发明优选实施例的触控式显示装置的一示意图。附图标记说明1 触控式面板101薄膜晶体管基板
102 彩色滤光基板103触碰感测控制单元
104 驱动单元105共同电压电极
106 绝缘层107触碰感测电极
108 像素电极109封胶
2 触控式面板201薄膜晶体管基板
202 彩色滤光基板203第一触碰感测电极
204:第一导电凸块
205 共同电压电极
207 液晶层
209 封胶
211 偏光片
213 驱动单元
215 第二触碰感测电极
217 几何图案
31 触控式面板
321 光源
323 光学膜片组
Ll 光线206 光阻层208:像素电极210 黑色矩阵212:第二导电凸块214 触碰感测控制单元216 绝缘层3 触控式显示装置32 背光模块322 扩散板A:区域
具体实施例方式触控技术依感应原理可分为电阻式(Resistive)、电容式(Capacitive)、音波式 (Surface Acoustic Wave)及光学式(Optics)等四种。在此将针对公共使用层面应用较广的电容式技术原理作介绍。以下将参照相关图示，说明依据本发明优选实施例的触控式面板及触控式显示装置。请参照图2A及图2B所示，其中，图2A为本发明优选实施例的触控式面板2的俯视图，图2B为图2A中A-A线的剖面图。本发明的触控式面板2包含一薄膜晶体管基板201、 一彩色滤光基板202、至少一第一触碰感测电极203、至少一第一导电凸块204以及一共同电压电极205。薄膜晶体管基板201与彩色滤光基板202相对而设，在本实施例中，薄膜晶体管基板201可因应实际需求而具有不同的材料，例如薄膜晶体管基板21及彩色滤光基板202可分别为一玻璃基板或一塑料基板。第一触碰感测电极203与共同电压电极205分别设置于彩色滤光基板202靠近薄膜晶体管基板201的一侧。第一导电凸块204设置于彩色滤光基板202与薄膜晶体管基板 201之间，并分别与第一触碰感测电极203及薄膜晶体管基板201电性连接。在本实施例中， 第一导电凸块204的材料包含金、锡、铜及其合金的至少其中之一，当然，第一导电凸块204 亦可包含其他的导电材料，在此通常利用在胶材中混入导电金球作为第一导电凸块204。请继续参照图2B所示，本实施例的触控式面板2还包含一光阻层206、一液晶层 207、一像素电极208、一封胶209、一黑色矩阵210以及一偏光片211。光阻层206设置于第一触碰感测电极203以及共同电压电极205之间。像素电极 208设置于薄膜晶体管基板201靠近彩色滤光基板202的一侧，液晶层207设置于共同电压电极205及像素电极208之间。在本实施例中，光阻层206可以为红色光阻、绿色光阻、蓝色光阻或平坦化光阻的一或者其任意的组合。封胶209设置于薄膜晶体管基板201与彩色滤光基板202之间，以防止液晶层207 泄漏。黑色矩阵210设置于彩色滤光基板202及第一触碰感测电极203之间，以遮蔽显示像素以外的部分。偏光板211设置于彩色滤光基板202远离薄膜晶体管基板201的一侧。 其中，黑色矩阵210亦可整合于光阻层206，在此并不加以限制其态样。
请参照图2C所示，图2C为图2A中B-B线的剖面图。本实施例的触控式面板2还包含至少一第二导电凸块212，其设置于薄膜晶体管基板201与彩色滤光基板202之间。在实施上，第二导电凸块212分别与共同电压电极205及像素电极208电性连接。在本实施例中，第二导电凸块212包含金、锡、铜及其合金的至少其中之一，当然，第二导电凸块212 亦可包含其他的导电材料，在此通常利用在胶材中混入导电金球作为第二导电凸块212。在本实施例中，像素电极208亦可延伸而与导电图案(例如电路板上的信号线)电性连接。此外，本实施例的触控式面板2还包含一驱动单元213以及一触碰感测控制单元 214，其分别与导电图案电性连接，以作信号传导。当有人触碰面板2时，在第一触碰感测电极203所产生的信号会通过第一导电凸块204与第二导电凸块212而传导至薄膜晶体管基板201，接着通过适当的导电图案设计，即可将信号送到触碰感测控制单元214。驱动单元213与触碰感测控制单元214分别设置于薄膜晶体管基板201的一侧， 驱动单元213产生一驱动信号驱动薄膜晶体管基板201的至少一薄膜晶体管。在本实施例中，驱动单元213或触碰感测控制单元214包含一芯片或一集成电路。另外，驱动单元213 及触碰感测控制单元214亦可整合于同一集成电路中。由于人体是一个带电体，因此，人与触控式面板2没有接触时，各种电极是同电位的，触控式面板2上没有电流通过。当与触控式面板2接触时，人体内的静电流入地面而产生微弱电流通过。此时，触碰感测控制单元214通过第一导电凸块204以及薄膜晶体管基板201接收第一触碰感测电极203上的电荷改变量，并依据电荷改变量判断触碰位置。请同时参照图2C及图2D所示，其中图2D为图2A中C-C线的剖面图。由图2C及图2D可看出光阻层206设置于第一触碰感测电极203及共同电压电极205之间。本实施例的触控式面板2除了设计为整片式的触碰感测电极之外(如上所述)，亦可设计为交错式的触碰感测电极。请参照图2E所示，其为本实施例的触控式面板2的简单俯视示意图。其中第一触碰感测电极203与第二触碰感测电极215相互交错排列。图2F为图2E中A-A线的剖面图。请参照图2F所示，本实施例的触控式面板2还包含至少一第二触碰感测电极215以及一绝缘层216。其中，第二触碰感测电极215与第一触碰感测电极203相对设置，绝缘层216设置于第一触碰感测电极203与第二触碰感测电极215之间。图2G为图2E的区域B中第一触碰感测电极203及第二触碰感测电极215 的俯视放大图。在图2G中，部分的第一触碰感测电极203与部分的第二触碰感测电极215 于一投影方向具有如区域B所示的重叠处。于重叠处之外，第一触碰感测电极203及/或第二触碰感测电极215具有一几何图案217，在本实施例中，几何图案217可为一四边形、三角形、圆形或多边形，在此，几何图案217以四边形为例说明。请同时参照图2F及图2G所示，第一触碰感测电极203及第二触碰感测电极215 于重叠处形成一电容效应。当重叠面积越大，会形成较大的一等效电容，相反的，当重叠面积越小，会形成较小的等效电容。在交错式触碰感测电极的态样中，是通过按压而使得第一触碰感测电极203与第二触碰感测电极215之间的距离改变，并通过电阻-电容延迟(R-Cdelay)现象由触碰感测控制单元214感测出是何点被按压。值得注意的是，本实施例的第一触碰感测电极203及/或第二触碰感测电极215 在区域C中的电极宽度较窄。第一触碰感测电极203及/或第二触碰感测电极215在几何图案217远离区域C的一端的电极宽度较宽，由此降低第一触碰感测电极203与第二触碰感测电极215的重叠面积。因此，本实施例的触控式面板2可以降低电容效应，并增加第一触碰感测电极203及第二触碰感测电极215的感测区域。请同时参照图3所示，本发明优选实施例的触控式显示装置3包含一触控式面板 31以及一背光模块32。其中，背光模块32与触控式面板31相对设置。一般而言，背光模块32依据光源位置不同，而区分为直下式及侧光式，在本实施例中，背光模块32以直下式为例说明。背光模块32包含一光源321、一扩散板322、至少一光学膜片组323以及一框体324。当光源321产生一光线Ll时，其依序通过扩散板322以及光学膜片组323，以提供一均勻的光线Ll至触控式面板31。在本实施例中，触控式面板31即为先前实施例所述的触控式面板2，其功能、电路及操作方式已于先前实施例中所叙述，在此不再赘述。综上所述，依据本发明的触控式面板及触控式显示装置通过第一导电凸块将第一触碰感测电极所感测的至少一感测信号传送至薄膜晶体管基板上，再将感测信号传送至触碰感测控制单元。相较于已知技术，本发明的触控式面板及触控式显示装置可将触碰感测控制单元及驱动单元整合至薄膜晶体管基板，或可将触碰感测控制单元及驱动单元整合于同一集成电路，由此节省空间、简化工艺并缩小触控式面板及触控式显示装置的体积。以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求中。
权利要求
1.一种触控式面板，包含一薄膜晶体管基板，一彩色滤光基板，与该薄膜晶体管基板相对而设；至少一第一触碰感测电极，设置于该彩色滤光基板靠近该薄膜晶体管基板的一侧；以及至少一第一导电凸块，设置于该彩色滤光基板与该薄膜晶体管基板之间，并分别与该第一触碰感测电极及该薄膜晶体管基板电性连接。
2.如权利要求1所述的触控式面板，还包含一共同电压电极，设置于该彩色滤光基板靠近该薄膜晶体管基板的一侧；以及一光阻层，设置于该共同电压电极与该彩色滤光基板之间。
3.如权利要求1所述的触控式面板，还包含至少一第二触碰感测电极，与该第一触碰感测电极相对设置；以及一绝缘层，设置于该第一触碰感测电极与该第二触碰感测电极之间。
4.如权利要求3所述的触控式面板，其中部分的该第一触碰感测电极与部分的该第二触碰感测电极在一投影方向为重叠。
5.如权利要求2所述的触控式面板，还包含至少一第二导电凸块，设置于该彩色滤光基板与该薄膜晶体管基板之间，并分别与该共同电压电极及该薄膜晶体管基板电性连接。
6.如权利要求5所述的触控式面板，其中该第一导电凸块与该第二导电凸块的材料包含金、锡、铜及其合金的至少其中之一。
7.如权利要求2所述的触控式面板，还包含一像素电极，设置于该薄膜晶体管基板靠近该彩色滤光基板的一侧；以及一液晶层，设置于该共同电压电极及该像素电极之间。
8.如权利要求7所述的触控式面板，还包含一驱动单元，设置于该薄膜晶体管基板，该驱动单元产生一驱动信号以驱动该像素电极。
9.如权利要求1所述的触控式面板，还包含一触碰感测控制单元，设置于该薄膜晶体管基板，并经由该第一导电凸块与该彩色滤光基板的该第一触碰感测电极电性连接。
10.如权利要求1所述的触控式面板，还包含一黑色矩阵，设置于该彩色滤光基板及该第一触碰感测电极之间。
11.一种触控式显示装置，包含一背光模块；以及一触控式面板，与该背光模块相对设置，该触控式面板具有一薄膜晶体管基板、一彩色滤光基板、至少一第一触碰感测电极以及至少一第一导电凸块，该彩色滤光基板与该薄膜晶体管基板相对而设，该第一触碰感测电极设置于该彩色滤光基板靠近该薄膜晶体管基板的一侧；该第一导电凸块设置于该彩色滤光基板与该薄膜晶体管基板之间，并分别与该第一触碰感测电极及该薄膜晶体管基板电性连接。
12.如权利要求11所述的触控式显示装置，其中该触控式面板还包含一封胶，设置于该薄膜晶体管基板与该彩色滤光基板之间。
13.如权利要求11所述的触控式显示装置，其中该触控式面板还包含一共同电压电极，设置于该彩色滤光基板靠近该薄膜晶体管基板的一侧；以及一光阻层，设置于该共同电压电极与该彩色滤光基板之间。
14.如权利要求13所述的触控式显示装置，其中该触控式面板还包含至少一第二触碰感测电极，与该第一触碰感测电极相对设置；以及一绝缘层，设置于该第一触碰感测电极与该第二触碰感测电极之间。
15.如权利要求13所述的触控式显示装置，其中该触控式面板还包含至少一第二导电凸块，设置于该彩色滤光基板与该薄膜晶体管基板之间，并分别与该共同电压电极及该薄膜晶体管基板电性连接。
16.如权利要求13所述的触控式显示装置，其中该触控式面板还包含一像素电极，设置于该薄膜晶体管基板靠近该彩色滤光基板的一侧；以及一液晶层，设置于该共同电压电极及该像素电极之间。
17.如权利要求16所述的触控式显示装置，其中该触控式面板还包含一驱动单元，设置于该薄膜晶体管基板，该驱动单元产生一驱动信号以驱动该像素电极。
18.如权利要求11所述的触控式显示装置，其中该触控式面板还包含一触碰感测控制单元，设置于该薄膜晶体管基板，并经由该第一导电凸块与该彩色滤光基板的该第一触碰感测电极电性连接。
19.如权利要求11所述的触控式显示装置，其中该触控式面板还包含一偏光板，设置于该彩色滤光基板远离该薄膜晶体管基板的一侧。
20.如权利要求11所述的触控式显示装置，其中该触控式面板还包含一黑色矩阵，设置于该彩色滤光基板及该第一触碰感测电极之间。
全文摘要
本发明公开了一种触控式面板及触控式显示装置。该触控式面板包含一薄膜晶体管基板、一彩色滤光基板、至少一第一触碰感测电极以及至少一第一导电凸块。彩色滤光基板与薄膜晶体管基板相对而设，第一触碰感测电极设置于彩色滤光基板靠近薄膜晶体管基板的一侧。第一导电凸块设置于彩色滤光基板与薄膜晶体管基板之间，并分别与第一触碰感测电极及薄膜晶体管基板电性连接。根据本发明，对于触控式面板及触控式显示装置，能够缩小体积及简化生产工艺。
文档编号G02F1/133GK102193225SQ20101013557
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者朱正仁, 李国胜 申请人:奇美电子股份有限公司