触摸传感器集成型显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种触摸传感器集成型显示装置。触摸传感器集成型显示装置包括选通线和数据线；分别形成在由选通线和数据线的交叉限定的像素区域中的多个像素电极；形成在第一像素电极之间并且与第一选通线平行的第一电极，第一像素电极彼此相邻并且其间插入有第一选通线；形成在第二像素电极之间并且与和第一选通线相邻的第二选通线平行地布置成行的第二电极，第二像素电极彼此相邻并且其间插入有第二选通线；以及均形成为与数据线平行并且接触第二电极的第三电极，每个第三电极的至少一部分与第一和第二像素电极交叠。
【专利说明】触摸传感器集成型显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种触摸传感器集成型显示装置，其能够识别用户的触摸操作。
【背景技术】
[0002]近年来，已使用诸如键盘、鼠标、操纵杆、数字转换器的各种输入设备用于构造用户和家用电器或信息电信设备之间的接口。然而，当用户利用这些输入设备时，因为要求用户知道如何使用输入设备并且输入设备占据空间，所以用户的不满增加。因此，要求一种能够减少错误操作的方便且简单的输入装置。根据该需求，提出了一种使得用户能够通过利用他或她的手或笔来直接触摸屏幕而输入信息的触摸传感器。
[0003]触摸传感器具有能够减少错误操作的简单构造。用户还能在不使用单独的输入设备的情况下执行输入动作，并能通过屏幕上显示的内容快速容易地操纵设备。相应地，触摸传感器已应用于各种显示设备。
[0004]显示设备中使用的触摸传感器可分为附加式(add-on type)触摸传感器和外嵌式(on-cell type)触摸传感器。附加式触摸传感器配置为使得显示设备和附加式触摸传感器分别制造，然后将附加式触摸传感器附加到显示设备的上基板。外嵌式触摸传感器配置为使得构成外嵌式触摸传感器的组件直接形成在显示设备上玻璃基板的表面上。
[0005]存在显示设备的厚度增大的问题，这是因为附加式触摸传感器具有其中附加式触摸传感器安装在显示设备上的结构。另外，显示设备的可视性因为由于增大的厚度导致的显示设备亮度降低而降低。
[0006]另一方面，外嵌式触摸传感器与显设备共享玻璃基板，因为外嵌式触摸传感器具有其中外嵌式触摸传感器形成在显示设备的玻璃基板表面上的结构。因此，使用外嵌式触摸传感器的显示设备的厚度小于使用附加式触摸传感器的显示设备的厚度。然而，使用外嵌式触摸传感器的显示设备的整体厚度因为触摸驱动电极层、触摸感测电极层、使构成外嵌式触摸传感器的触摸驱动电极层和触摸感测电极层绝缘的绝缘层而增大。
[0007]因此，需要一种能够解决上述类型的触摸传感器的问题的触摸传感器集成型显示
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【发明内容】
[0008]本发明的实施方式提供了一种触摸传感器集成型显示装置，其能够通过下述方式来防止由于静电导致的显示装置的损坏，所述方式为:划分公共电极并且适当地对公共电极进行分组以用作触摸驱动电极和触摸感测电极并且将划分后的公共电极中的一些通过静电释放电路接地。
[0009]本发明的实施方式还提供了一种触摸传感器集成型显示装置，其能够通过减少触摸驱动电极与触摸感测电极之间的互电容来增加触摸灵敏度并且减少寄生电容。
[0010]在一方面，一种触摸传感器集成型显示装置包括:形成为彼此交叉的多条选通线和多条数据线；多个像素电极，其分别形成在由多条选通线和多条数据线的交叉限定的像素区域中；第一电极，其形成在第一像素电极之间并且与多条选通线中的第一选通线平行，第一像素电极彼此相邻并且其间插入有第一选通线；多个第二电极，其形成在第二像素电极之间并且与和第一选通线相邻的第二选通线平行地布置成行，第二像素电极彼此相邻并且其间插入有第二选通线；以及多个第三电极，每个第三电极形成为与数据线平行并且接触多个第二电极，多个第三电极中的每一个第三电极的至少一部分与第一像素电极和第二像素电极交叠。
[0011 ] 第一电极是触摸驱动电极，并且多个第三电极用作公共电极和触摸感测电极。
[0012]第一电极是触摸感测电极，并且多个第三电极用作公共电极和触摸驱动电极。
[0013]触摸传感器集成型显示装置进一步包括至少一个第一电极电阻减少布线，其被构造为沿着第一电极的方向与第一电极交叠并且减少第一电极的电阻。
[0014]触摸传感器集成型显示装置进一步包括至少一个第二电极电阻减少布线，其被构造为沿着第二电极的方向与各第二电极交叠，并且减少第二电极的电阻。
[0015]触摸传感器集成型显示装置进一步包括至少一个第三电极电阻减少布线，其被构造为沿着第三电极的方向与各第三电极交叠，并且减少第三电极的电阻。
[0016]在另一方面，一种触摸传感器集成型显示装置，其包括:多条选通线，其平行地形成在基板上；栅极绝缘层，其被构造为覆盖选通线；多条数据线，其形成在栅极绝缘层上以与选通线交叉；多个薄膜晶体管，其分别形成在由选通线与数据线的交叉限定的多个像素区域中；第一钝化层，其被构造为覆盖其上形成有多个薄膜晶体管的栅极绝缘层；多个像素电极，其形成在第一钝化层上并且分别位于多个像素区域中；第一电极，其形成在第一像素电极之间并且与多条选通线中的第一选通线平行，第一像素电极彼此相邻并且其间插入有第一选通线；多个第二电极，其形成在第二像素电极之间并且与和第一选通线相邻的第二选通线平行地布置成行，第二像素电极彼此相邻并且其间插入有第二选通线；以及第二钝化层，其被构造为覆盖第一电极和多个第二电极，第二钝化层包括暴露多个第二电极的接触孔；以及多个第三电极，每个第三电极形成为与数据线平行并且通过接触孔接触多个第二电极，多个第三电极中的每一个第三电极的至少一部分与第一像素电极和第二像素电极交叠。
[0017]第一电极是触摸驱动电极，并且多个第三电极用作公共电极和触摸感测电极。
[0018]第一电极是触摸感测电极，并且多个第三电极用作公共电极和触摸驱动电极。
[0019]在另一方面，一种触摸传感器集成型显示装置，其包括:多条选通线，其平行地形成在基板上；栅极绝缘层，其被构造为覆盖选通线；多条数据线，其形成在栅极绝缘层上以与选通线交叉；多个薄膜晶体管，其分别形成在由选通线与数据线的交叉限定的多个像素区域中；第一钝化层，其被构造为覆盖其上形成有多个薄膜晶体管的栅极绝缘层；多个第一电极，其位于第一钝化层上并且被布置为与数据线平行，各第一电极形成在其间插入有选通线的至少两个像素区域中；第二钝化层，其被构造为覆盖多个第一电极，第二钝化层包括暴露多个第一电极的多个接触孔；多个像素电极，其形成在第二钝化层上并且分别位于多个像素区域中，多个像素电极中的每一个像素电极的至少一部分与第一电极交叠；第二电极，其在第一像素电极之间形成在第二钝化层上并且与多条选通线中的第一选通线平行，第一像素电极彼此相邻并且其间插入有第一选通线；以及第三电极，其在第二像素电极之间形成在第二钝化层上，与和第一选通线相邻的第二选通线平行地布置成线，并且接触通过多个接触孔暴露的多个第一电极，第二像素电极彼此相邻并且其间插入有第二选通线。
[0020]多个第一电极用作触摸驱动电极和公共电极，并且多个第二电极是触摸感测电极。
[0021]多个第一电极用作触摸感测电极和公共电极，并且多个第二电极是触摸驱动电极。
[0022]如上所述，根据本发明的实施方式的触摸传感器集成型显示装置能够通过将触摸非驱动电极连接到触摸感测电极或者通过将触摸非感测电极连接到触摸驱动电极来减少触摸驱动电极的数目或者用作触摸有效电极的触摸感测电极的数目。因此，根据本发明的实施方式的触摸传感器集成型显示装置能够减少触摸驱动电极和触摸感测电极之间的互电容，从而使得能够防止触摸灵敏度的降低和寄生电容的增加并且进一步改进触摸性能。
[0023]此外，根据本发明的实施方式的触摸传感器集成型显示装置能够使用用于形成驱动显示装置的液晶所要求的电场的公共电极和像素电极作为触摸驱动电极或触摸感测电极，从而使得能够省略形成触摸驱动电极或触摸感测电极的处理并且将触摸传感器集成型显示装置的厚度减少触摸驱动电极或触摸感测电极的厚度。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]附图被包括进来以提供本发明的进一步理解，并且被并入本申请且构成本申请的一部分，示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中:
[0025]图1是示意性地示 出显示装置的部分分解透视图；
[0026]图2是根据本发明的第一实施方式的触摸传感器集成型显示装置的平面图；
[0027]图3示出了由图2中所示的触摸感测电极和触摸驱动电极形成的触摸非有效区域和触摸有效区域；
[0028]图4是详细示出图2中所示的区域Rl的平面图；
[0029]图5是沿着图4中所示的线Ι-I'截取的截面图；
[0030]图6是根据本发明的第二实施方式的触摸传感器集成型显示装置的平面图；
[0031]图7示出了由图6中所示的触摸驱动电极和触摸感测电极形成的触摸有效区域和触摸非有效区域；
[0032]图8是详细示出图6中所示的区域R2的平面图；以及
[0033]图9是沿着图8中所示的线Ι-I'截取的截面图。
【具体实施方式】
[0034]现在详细参考本发明的实施方式，在附图中示出了其示例。在可能的情况下，在附图中将使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。在下面的描述中，触摸传感器集成型液晶显示器用作触摸传感器集成型显示装置的示例。
[0035]参考图1至图5描述根据本发明的第一实施方式的触摸传感器集成型显示装置。图1是示意性地示出显示装置的部分分解透视图。图2是根据本发明的第一实施方式的触摸传感器集成型显示装置的平面图。图3示出了由图2中所示的触摸感测电极和触摸驱动电极形成的触摸无效区域和触摸有效区域。图4是详细示出图2中所示的区域Rl的平面图。图5是沿着图4中所示的线1-1’截取的截面图。
[0036]如图1中所示，根据本发明的实施方式的触摸传感器集成型显示装置包括液晶显示面板LCP，其包括薄膜晶体管(TFT)阵列TFTA和滤色器阵列CFA，其布置为彼此相对并且其间插入有液晶层(未示出)。
[0037]TFT阵列TFTA包括在第一方向(例如，x轴方向)上平行地形成在第一基板SUBl上的多条选通线Gl和G2、在第二方向(例如，y轴方向)上平行地形成为与多条选通线Gl和G2交叉的多条数据线Dl和D2、在选通线Gl和G2以及数据线Dl和D2的交叉处形成的薄膜晶体管TFT、用于将液晶盒充电到数据电压的多个像素电极Px和与多个像素电极Px相对的多个公共电极(未示出)。
[0038]滤色器阵列CFA包括形成在第二基板SUB2上的黑色矩阵(未示出)和滤色器(未示出)。偏光板POLl和P0L2分别附接到液晶显示面板LCP的第一基板SUBl和第二基板SUB2的外表面。用于设置液晶的预倾角的配向层(未示出)分别形成在第一基板SUBl和第二基板SUB2的与液晶接触的内表面上。列间隔物可以形成在第一基板SUBSl和第二基板SUBS2之间以保持液晶盒的盒间隙。
[0039]公共电极形成在第二基板SUB2上，以例如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式驱动垂直电场。此外，公共电极与像素电极Px—起形成在第一基板SUBl上，以例如平面转换(IPS)模式和边缘场转换(FFS)模式驱动水平电场。在本发明的实施方式中，将描述水平电场驱动方式的公共电极。
[0040]参考图2和图3，根据本发明的第一实施方式的公共电极被分为多个公共电极并且用作触摸感测电极。因此，在下面的描述中，根据需要，将公共电极称为用作触摸感测电极的公共电极、触摸感测电极或者用作公共电极的触摸感测电极。
[0041]如图2中所示，公共电极包括在第二方向(例如，y轴方向)上划分的多个第一至第三公共电极COMl至COM3。第一至第三公共电极COMl至COM3中的每一个被构造为具有预定形状的多个电极图案通过连接部分彼此连接并且在y轴方向上形成电极行。在本发明的第一实施方式中，作为示例，电极图案具有矩形形状，但是也可以具有其它形状。因此形成的第一至第三公共电极COMl至COM3用作第一至第三触摸感测电极Rxl、Rx2和Rx3。形成用作公共电极的触摸感测电极Rxl、Rx2和Rx3的各电极图案可以形成为其尺寸以1:1的比率对应于像素电极。或者，形成用作公共电极的触摸感测电极Rxl至Rx3的各电极图案可以形成为其尺寸对应于几个或几百个像素电极。
[0042]第一至第三触摸感测电极Rxl、Rx2和Rx3包括分别用于减少其电阻的触摸感测电极电阻减少布线RxWl至RxW3、RxW4至RxW6以及RxW7至RxW9。更具体地,第一触摸感测电极Rxl接触布置在I轴方向上的三个第一触摸感测电极电阻减少布线RxWl至RxW3 ;第二触摸感测电极Rx2接触布置在I轴方向上的三个第二触摸感测电极电阻减少布线RxW4至RxW6 ;第三触摸感测电极Rx3接触布置在y轴方向上的三个第三触摸感测电极电阻减少布线RxW7至RxW9。这样形成的第一至第三触摸感测电极电阻减少布线RxWl至RxW3、RxW4至RxW6以及RxW7至RxW9分别通过第一至第三感测路由布线RL1、RL2和RL3连接到第一至第三感测路由焊盘RP1、RP2和RP3。第一至第三触摸感测电极电阻减少布线RxWl至RxW3、Rxff4至RxW6以及RxW7至RxW9由具有低电阻的金属材料(例如，Al、AlNd、Mo、MoT1、Cu、Cr、Ag和基于Ag的合金)形成以减少由诸如铟锡氧化物(ΙΤ0)、铟锌氧化物(IZO)和掺镓锌氧化物(GZO)的透明导电材料形成的第一至第三触摸感测电极Rxl至Rx3的电阻。
[0043]TFT阵列TFTA形成为与第一至第三公共电极COMl至COM3 (即，触摸感测电极Rxl至Rx3)的连接部分交叉并且包括在第一方向(例如，X轴方向)上形成电极行的第一至第四触摸驱动电极Txl至Tx4。
[0044]第一至第四触摸驱动电极Txl至Τχ4被连接线分组为两个部分，并且然后这两个部分分别通过第一和第二触摸驱动路由布线TLl和TL2连接到第一和第二触摸驱动焊盘TPl和ΤΡ2。更具体地，第一和第二触摸驱动电极Txl和Τχ2通过第一触摸驱动路由布线TLl连接到第一触摸驱动焊盘TPl，并且第三和第四触摸驱动电极Τχ3和Τχ4通过第二触摸驱动路由布线TL2连接到第二触摸驱动焊盘ΤΡ2。描述了触摸驱动电极被分组为两个部分的本发明的第一实施方式仅是示例，并且不限于此。例如，触摸驱动电极可以被分组为几个或几百个部分。
[0045]此外，TFT阵列TFTA形成为与第一至第三触摸感测电极Rxl、Rx2和Rx3的连接部分交叉。TFT阵列TFTA包括布置在第一方向(例如,X轴方向)和第二方向(例如，y轴方向)上的第一至第三触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33。
[0046]在第一触摸非驱动电极TxRl I至TxR13中，1-1触摸非驱动电极TxRl I形成为与第一触摸感测电极Rxl的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第一触摸感测电极Rxl。1-2触摸非驱动电极TxR12形成为与第二触摸感测电极Rx2的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第二触摸感测电极Rx2。1-3触摸非驱动电极TxR13形成为与第三触摸感测电极Rx3的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第三触摸感测电极Rx3。
[0047]在第二触摸非驱动电极TxR21至TxR23中，2-1触摸非驱动电极TxR21形成为与第一触摸感测电极Rxl的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第一触摸感测电极Rxl。2-2触摸非驱动电极TxR22形成为与第二触摸感测电极Rx2的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第二触摸感测电极Rx2。2-3触摸非驱动电极TxR23形成为与第三触摸感测电极Rx3的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第三触摸感测电极Rx3。
[0048]在第三触摸非驱动电极TxR31至TxR33中，3-1触摸非驱动电极TxR31形成为与第一触摸感测电极Rxl的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第一触摸感测电极Rxl。3-2触摸非驱动电极TxR32形成为与第二触摸感测电极Rx2的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第二触摸感测电极Rx2。3-3触摸非驱动电极TxR33形成为与第三触摸感测电极Rx3的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第三触摸感测电极Rx3。
[0049]第一至第三触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33以及第一至第四触摸驱动电极Txl至Tx4以适合的比率交替地布置。在图3的示例中，第一至第三触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33以及第一至第四触摸驱动电极Txl至Tx4被以下述方式交替地布置:先布置第一行的触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23或TxR31至TxR33并且然后布置第二行的触摸驱动电极Txl和Tx2或Tx3和Tx4。然而，本发明的实施方式不限于此。即，可以根据需要适当地改变电极的布置顺序和布置数目。[0050]在上述构造中，第一至第三触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33没有连接到驱动路由布线而是连接到第一至第三触摸感测电极Rxl至Rx3。因此，第一至第三触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33没有用作触摸驱动电极而是用作触摸感测电极。因此，由于在第一至第三触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33与相邻的触摸感测电极的电极图案之间没有产生互电容，因此，第一至第三触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33没有用作用于触摸识别的有效电极。因此，由第一至第三触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33占用的区域变为触摸非有效区域，如图3中所示。
[0051]在图3中，附图标记NTU1、NTU2和NTU3表示根据本发明的第一实施方式形成的触摸非有效区域，并且附图标记TUl、TU2、TU3、TU4、TU5和TU6表示根据本发明的第一实施方式形成的触摸有效区域。单元触摸区域TU1、TU2、TU3、TU4、TU5和TU6均表示其中能够进行触摸识别的区域。如图3中所示，当执行触摸识别时，单元触摸区域TU1、TU2、TU3、TU4、TU5和TU6包括由第一至第三触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33形成的触摸非有效区域NTU1、NTU2和NTU3。
[0052]接下来，参考图2、图4和图5详细描述触摸传感器集成型显示装置的结构。
[0053]如图2、图4和图5中所示，根据本发明的第一实施方式的触摸传感器集成型显示装置包括在TFT阵列TFTA的基板SUBl上形成为彼此交叉的选通线GL和数据线DL、在选通线GL与数据线DL的交叉处形成的薄膜晶体管TFT、在由选通线GL与数据线DL的交叉限定的区域中形成的像素电极Px以及与像素电极Px相对的公共电极COM。
[0054]薄膜晶体管TFT包括从形成在基板SUBl上的选通线GL延伸的栅电极G、在对应于栅电极G的位置处形成在覆盖选通线GL和栅电极G的栅极绝缘层GI上的有源层A、从形成在覆盖有源层A的第一钝化层PASl上的数据线DL延伸的源极S以及与源极S相对的漏极D。这样形成的薄膜晶体管TFT由第一钝化层PASl覆盖，并且薄膜晶体管TFT的漏极D的一部分通过形成在第一钝化层PASl中的第一接触孔CHl暴露。
[0055]像素电极Px形成在第一钝化层PASl上由选通线GL与数据线DL的交叉限定的像素区域中。参考图2、图4和图5，触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33以及触摸驱动电极Txl至Tx4与选通线GL平行地形成在彼此相邻并且其间插入有选通线GL的像素电极Px之间。为了简要和阅读的容易起见，图4和图5仅示出了触摸非有效区域的触摸非驱动电极。触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33以及触摸驱动电极Txl至Tx4中的每一个的至少一部分可以与选通线GL交叠或不交叠。各像素电极Px连接到通过在第一钝化层PASl中形成的第一接触孔CHl暴露的薄膜晶体管TFT的漏极D。
[0056]用于减少电阻的触摸非驱动电极电阻减少布线TxRWll至TxRW13、TxRff21至TxRW23和TxRW31至TxRW33分别形成在触摸非有效区域NTUl至NTU3的触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33上。用于减少电阻的触摸驱动电极电阻减少布线TxWl至TxW4分别形成在触摸有效区域TUl至TU6的触摸驱动电极Txl至Tx4上。触摸驱动电极Txl至Τχ4基于预定比率连接到第一和第二触摸驱动路由布线TLl和TL2，并且因此容易地分组。[0057]第二钝化层PAS2形成在第一钝化层PASl的整个表面上，在该整个表面上形成有触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33、触摸非驱动电极电阻减少布线TxRWll至TxRW13、TxRff21至TxRW23和TxRW31至TxRW33、触摸驱动电极Txl至Tx3 (参见图2)、触摸驱动电极电阻减少布线TxWl至TxW3 (参见图2)以及像素电极Px。第二钝化层PAS2包括第二接触孔CH2，其形成在用于连接构成第一至第三触摸感测电极Rxl至Rx3和第一至第三触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33中的每一个的多个电极图案中的相邻电极图案的连接部分之间的交叉处。
[0058]用作公共电极的触摸感测电极Rxl至Rx3形成在包括第二接触孔CH2的第二钝化层PAS2上并且与像素电极Px交叠。用作公共电极的触摸感测电极Rxl至Rx3通过第二接触孔CH2接触触摸非驱动电极TxRll至TxR13、TxR21至TxR23以及TxR31至TxR33以及触摸非驱动电极电阻减少布线TxRWll至TxRW13、TxRW21至TxRW23和TxRW31至TxRW33。用作公共电极的触摸感测电极Rxl至Rx3形成为与数据线平行。当用作公共电极的触摸感测电极Rxl至Rx3由诸如ΙΤ0、IZO和GZO的透明导电材料形成时，触摸感测电极电阻减少布线RxWl至RxW3、RxW4至RxW6以及RxW7至RxW9形成为通过第二接触孔CH2接触触摸非驱动电极电阻减少布线TxRWll至TxRW13、TxRff21至TxRW23和TxRW31至TxRW33，并且用作公共电极的触摸感测电极Rxl至Rx3分别形成在触摸感测电极电阻减少布线RxWl至RxW3、RxW4至RxW6以及RxW7至RxW9上。当触摸感测电极Rxl至Rx3形成为覆盖触摸感测电极电阻减少布线RxWl至RxW3、Rxff4至RxW6以及RxW7至RxW9时，可以防止由金属材料形成的触摸感测电极电阻减少布线RxWl至RxW3、Rxff4至RxW6以及RxW7至RxW9被腐蚀。
[0059]在本发明的第一实施方式中，用作公共电极的触摸感测电极Rxl至Rx3形成为与像素电极Px交叠并且在数据线DL的布置方向上彼此连接，从而形成三个感测电极行，如图3中所示。此外,用作公共电极的触摸感测电极Rxl、Rx2和Rx3中的每一个可以具有多个缝隙SL。
[0060]在根据本发明的第一实施方式的触摸传感器集成型显示装置中，如图4和图5中所示，形成在第一钝化层PASl上的像素电极Px不具有缝隙，并且形成在第二钝化层PAS2上的用作公共电极的触摸感测电极Rxl至Rx3具有缝隙SL。
[0061]在根据本发明的第一实施方式的触摸传感器集成型显示装置中，公共电极执行触摸感测电极的功能。然而，公共电极可以执行触摸驱动电极的功能。在该情况下，根据本发明的第一实施方式的触摸驱动电极需要被配置为触摸感测电极。
[0062]接下来，参考图6至图9详细描述根据本发明的第二实施方式的触摸传感器集成型显示装置。图6是根据本发明的第二实施方式的触摸传感器集成型显示装置的平面图。图7示出了由图6中所示的触摸驱动电极和触摸感测电极形成的触摸有效区域和触摸无效区域。图8是详细示出图6中所示的区域R2的平面图。图9是沿着图8中所示的线1-1’截取的截面图。
[0063]由于根据本发明的第二实施方式的触摸传感器集成型显示装置的构造与根据本发明的第一实施方式的触摸传感器集成型显示装置的构造基本上相同，因此，可以简要地进行进一步的描述或者可以整体地省略进一步的描述。
[0064]参考图6和图7，根据本发明的第二实施方式的公共电极被划分为多个公共电极并且用作触摸驱动电极。因此，在下面的描述中，根据需要，将公共电极称为用作触摸驱动电极的公共电极、触摸驱动电极或者用作公共电极的触摸驱动电极。
[0065]如图6中所示，公共电极包括在第二方向(例如，y轴方向)上划分的多个第一至第三公共电极COMl至COM3。第一至第三公共电极COMl至COM3中的每一个被构造为具有预定形状的多个电极图案通过连接部分彼此连接并且在y轴方向上形成电极行。在本发明的第二实施方式中，作为示例，电极图案具有矩形形状，但是也可以具有其它形状。因此形成的第一至第三公共电极COMl至COM3用作第一至第三触摸感测电极Txl、Tx2和Τχ3。形成用作公共电极的触摸驱动电极Txl、Tx2和Τχ3的各电极图案可以形成为其尺寸以1:1的比率对应于像素电极。或者，形成用作公共电极的触摸驱动电极Txl、Τχ2和Τχ3的各电极图案可以形成为其尺寸对应于几个或几百个像素电极。
[0066]第一至第三触摸驱动电极Txl至Τχ3包括分别用于减少其电阻的触摸驱动电极电阻减少布线TxWl至TxW3、Txff4至TxW6以及TxW7至TxW9。更具体地，第一触摸驱动电极Txl接触布置在y轴方向上的三个第一触摸驱动电极电阻减少布线TxWl至TxW3 ;第二触摸驱动电极Tx2接触布置在y轴方向上的三个第二触摸驱动电极电阻减少布线TxW4至TxW6 ；并且第三触摸驱动电极Tx3接触布置在y轴方向上的三个第三触摸驱动电极电阻减少布线Txff7至TxW9。这样形成的第一至第三触摸驱动电极电阻减少布线TxWl至TxW3、Txff4至Txff6以及TxW7至TxW9分别通过第一至第三驱动路由布线TL1、TL2和TL3连接到第一至第三驱动路由焊盘TP1、TP2和TP3。第一至第三触摸驱动电极电阻减少布线TxWl至TxW3、Txff4至TxW6以及TxW7至TxW9由具有低电阻的金属材料(例如，Al、AlNd、Mo、MoT1、Cu、Cr、Ag和基于Ag的合金)形成以减少由诸如铟锡氧化物(ΙΤ0)、铟锌氧化物(IZO)和掺镓锌氧化物(GZO)的透明导电材料形成的第一至第三触摸驱动电极Txl至Tx3的电阻。
[0067]薄膜晶体管(TFT)阵列TFTA形成为与第一至第三公共电极COMl至COM3 (B卩，触摸驱动电极Txl至Τχ3)的连接部分交叉并且包括在第一方向(例如，X轴方向)上形成电极行的第一至第四触摸感测电极Rxl至Rx4。
[0068]第一至第四触摸感测电极Rxl至Rx4被连接线分组为两个部分，并且然后这两个部分分别通过第一和第二触摸感测路由布线RLl和RL2连接到第一和第二触摸感测焊盘RPl和RP2。更具体地，第一和第二触摸感测电极Rxl和Rx2通过第一触摸感测路由布线RLl连接到第一触摸感测焊盘RPl，并且第三和第四触摸感测电极Rx3和Rx4通过第二触摸感测路由布线RL2连接到第二触摸感测焊盘TP2。描述了触摸感测电极被分组为两个部分的本发明的第一实施方式仅是示例，并且不限于此。例如，触摸感测电极可以被分组为几个或几百个部分。
[0069]此外，TFT阵列TFTA形成为与第一至第三触摸驱动电极Txl、Tx2和Τχ3的连接部分交叉。TFT阵列TFTA包括布置在第一方向(例如,X轴方向)和第二方向(例如，y轴方向)上的第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23以及RxR31至RxR33。
[0070]在第一触摸非感测电极RxRl I至RxR13中，1-1触摸非感测电极RxRl I形成为与第一触摸驱动电极Txl的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第一触摸驱动电极Txl。1-2触摸非感测电极RxR12形成为与第二触摸驱动电极Tx2的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第二触摸驱动电极Τχ2。1-3触摸非感测电极RxR13形成为与第三触摸驱动电极Tx3的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第三触摸驱动电极Τχ3。[0071]在第二触摸非感测电极RxR21至RxR23中，2-1触摸非感测电极RxR21形成为与第一触摸驱动电极Txl的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第一触摸驱动电极Txl。2-2触摸非感测电极RxR22形成为与第二触摸驱动电极Tx2的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第二触摸驱动电极Τχ2。2-3触摸非感测电极RxR23形成为与第三触摸驱动电极Tx3的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第三触摸驱动电极Τχ3。
[0072]在第三触摸非感测电极RxR31至RxR33中，3-1触摸非感测电极RxR31形成为与第一触摸驱动电极Txl的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第一触摸驱动电极Txl。3-2触摸非感测电极RxR32形成为与第二触摸驱动电极Tx2的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第二触摸驱动电极Τχ2。3-3触摸非感测电极RxR33形成为与第三触摸驱动电极Tx3的相邻的电极图案之间的连接部分交叉并且在交叉处通过接触孔CH2连接到第三触摸驱动电极Τχ3。
[0073]第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23以及RxR31至RxR33以及第一至第四触摸感测电极Rxl至Rx4以适合的比率交替地布置。在图6的示例中，第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23以及TxR31至TxR33以及第一至第四触摸驱动电极Rxl至Rx4被交替地布置为先布置第一行的触摸非感测电极RxRl I至RxRl3, RxR21至RxR23或RxR31至RxR33并且然后布置第二行的触摸感测电极Rxl至Rx2或Rx3和Rx4。然而，本发明的实施方式不限于此。即，可以根据需要适当地改变电极的布置顺序和布置数目。
[0074]在上述构造中，第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23以及RxR31至RxR33没有连接到驱动路由布线而是连接到第一至第三触摸驱动电极Txl至Tx3。因此，第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23以及RxR31至RxR33没有用作触摸感测电极而是用作触摸驱动电极。因此，由于在第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23以及RxR31至RxR33与相邻的触摸感测电极的电极图案之间没有产生互电容，因此，第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23以及RxR31至RxR33没有用作用于触摸识别的有效电极。因此，如图7中所示，形成了触摸非有效区域。
[0075]在图7中，附图标记NTU1、NTU2和NTU3表示根据本发明的第二实施方式形成的触摸非有效区域，并且附图标记TU1、TU2、TU3、TU4、TU5和TU6表示根据本发明的第二实施方式形成的触摸有效区域。单元触摸区域TU1、TU2、TU3、TU4、TU5和TU6均表示其中能够进行触摸识别的区域。如图6中所示，当执行触摸识别时，单元触摸区域TU1、TU2、TU3、TU4、TU5和TU6包括由第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23以及RxR31至RxR33形成的触摸非有效区域NTU1、NTU2和NTU3。
[0076]接下来，参考图6、图8和图9详细描述触摸传感器集成型显示装置的结构。
[0077]如图6、图8和图9中所示，根据本发明的第二实施方式的触摸传感器集成型显示装置包括在TFT阵列TFTA的基板SUBl上形成为彼此交叉的选通线GL和数据线DL、在选通线GL与数据线DL的交叉处形成的薄膜晶体管TFT、在由选通线GL与数据线DL的交叉限定的区域中形成的像素电极Px以及与像素电极Px相对的公共电极COM。
[0078]薄膜晶体管TFT包括从形成在基板SUBl上的选通线GL延伸的栅电极G、在对应于栅电极G的位置处形成在覆盖选通线GL和栅电极G的栅极绝缘层GI上的有源层A、从形成在覆盖有源层A的第一钝化层PASl上的数据线DL延伸的源极S以及与源极S相对的漏极D。这样形成的薄膜晶体管TFT由第一钝化层PASl覆盖，并且薄膜晶体管TFT的漏极D的一部分通过形成在第一钝化层PASl中的第一接触孔CHl暴露。
[0079]用作公共电极的第一至第三触摸驱动电极Txl至Tx3平行地形成在由选通线GL和数据线DL的交叉限定的第一钝化膜层PASl上，从而电极行形成为与数据行DL的方向相同。
[0080]用于减少第一至第三触摸驱动电极Txl至Τχ3的电阻的第一至第三触摸驱动电极电阻减少布线TxWl至TxW3、TxW4至TxW6和TxW7至TxW9形成在第一至第三触摸驱动电极Txl 至 Tx3 上。
[0081]第二钝化层PAS2形成在其上形成有第一至第三触摸驱动电极Txl至Τχ3和第一至第三触摸驱动电极电阻减少布线TxWl至TxW3、TxW4至TxW6和TxW7至TxW9的第一钝化层PASl上。第二钝化层PAS2包括第二接触孔CH2，其与暴露薄膜晶体管TFT的漏极D的第一接触孔CHl形成在同一位置并且暴露漏极D ;以及第三接触孔CH3，其形成在用于连接构成第一至第三触摸驱动电极Txl至Tx3和第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxRl3、RxR21至RxR23以及RxR31至RxR33中的每一个的多个电极图案中的相邻电极图案的连接部分之间的交叉处。
[0082]像素电极Px、第一至第三触摸非感测电极RxRl I至RxRl3、RxR21至RxR23和RxR31至RxR33以及触摸感测电极Rxl至Rx4形成在包括第二和第三接触孔CH2和CH3的第二钝化层PAS2上。
[0083]像素电极Px形成在由选通线GL与数据线DL的交叉限定的像素区域中。每个像素电极Px连接到通过第一和第二接触孔CHl和CH2暴露的薄膜晶体管TFT的漏极D。
[0084]如图6、图8和图9中所示，第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23和RxR31至RxR33和触摸感测电极Rxl至Rx4与选通线GL平行地形成在彼此相邻并且其间插入有选通线GL的像素电极Px之间。为了简要和阅读的容易起见，图8和图9仅示出了触摸非有效区域的触摸非感测电极。第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23和RxR31至RxR33接触通过第三接触孔CH3暴露的第一至第三触摸驱动电极Txl至Tx3以及第一至第三触摸驱动电极电阻减少布线TxWl至TxW3、Txff4至TxW6以及TxW7至TxW9。当第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23和RxR31至RxR33由诸如ITO、IZO和GZO的透明导电材料形成时，触摸非感测电极电阻减少布线RxRffll至RxRW13、RxRff21至RxRW23和RxRW31至RxRW33形成为接触通过第二接触孔CH2暴露的第一至第三触摸驱动电极电阻减少布线TxWl至TxW3、Txff4至TxW6以及TxW7至TxW9，并且第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23和RxR31至RxR33分别形成在触摸非感测电极电阻减少布线RxRWll至RxRW13、RxRff21至RxRW23和RxRW31至RxRW33上。当第一至第三触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23和RxR31至RxR33形成为覆盖触摸非感测电极电阻减少布线RxRWll至RxRW13、RxRff21至RxRW23和RxRff31至RxRW33时，可以防止触摸非感测电极电阻减少布线RxRWll至RxRW13、RxRW21至RxRW23 和 RxRW31 至 RxRW33 被腐蚀。
[0085]用于减少电阻的触摸非感测电极电阻减少布线RxRWl I至RxRWl3、RxRW21至RxRW23和RxRW31至RxRW33分别形成在触摸非有效区域NTUl至NTU3的触摸非感测电极RxRll至RxR13、RxR21至RxR23和RxR31至RxR33上。用于减少电阻的触摸感测电极电阻减少布线RxWl至RxW4形成在触摸有效区域TUl至TU6的触摸感测电极Rxl至Rx4上。触摸感测电极Rxl至Rx4基于预定比率连接到第一和第二触摸感测路由布线RLl和RL2，并且可以容易地进行分组。
[0086]在本发明的第二实施方式中，用作公共电极的触摸驱动电极Txl至Tx3形成为与像素电极Px交叠并且在数据线DL的布置方向上彼此连接，从而形成三个驱动电极行，如图6中所示。此外,用作公共电极的触摸感测电极Rxl、Rx2和Rx3中的每一个可以具有多个缝隙SL。
[0087]在根据本发明的第二实施方式的触摸传感器集成型显示装置中，如图8和图9中所示，形成在第一钝化层PASl上的用作公共电极的触摸驱动电极Txl至Tx3不具有缝隙，并且形成在第二钝化层PAS2上的像素电极Px具有缝隙SL。
[0088]在根据本发明的第二实施方式的触摸传感器集成型显示装置中，公共电极执行触摸驱动电极的功能。然而，公共电极可以执行触摸感测电极的功能。在该情况下，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电极需要被配置为触摸驱动电极。
[0089]一般来说，如果所有触摸驱动电极和触摸感测电极都用作触摸有效电极，则触摸驱动电极和触摸感测电极可以以非常短的距离彼此相邻，并且还可以减少触摸驱动电极与触摸感测电极之间的交叉的数目。在通常的电容触摸传感器中，单元触摸有效块(即，用于识别触摸操作的基本单元)被构造为使得其对应于几个至几百个像素电极。因此，根据本发明的实施方式的触摸传感器集成型显示装置中在触摸驱动电极与触摸感测电极之间产生的互电容是通常的电容触摸传感器的几十倍。本发明的实施方式中的互电容的急剧增大会降低触摸灵敏度并且会增加寄生电容，从而降低触摸性能。
[0090]然而，在根据本发明的第一和第二实施方式的触摸传感器集成型显示装置中，如上所述，可以通过将触摸非驱动电极连接到触摸感测电极或者通过将触摸非感测电极连接到触摸驱动电极来减少用作触摸有效电极的触摸感测电极的数目或触摸驱动电极的数目。因此，可以减少触摸驱动电极与触摸感测电极之间的互电容。因此，可以防止触摸灵敏度的降低和寄生电容的增加，并且可以改进触摸性能。
[0091]如上所述，根据本发明的实施方式的触摸传感器集成型显示装置能够使用用于形成驱动显示装置的液晶所要求的电场的公共电极和像素电极作为触摸驱动电极或触摸感测电极，从而使得能够省略形成触摸驱动电极或触摸感测电极的处理并且将触摸传感器集成型显示装置的厚度减少触摸驱动电极或触摸感测电极的厚度。
[0092]虽然已经参考其多个示例性实施方式描述了实施方式，但是应理解的是，本领域技术人员能够设计出其它修改和实施方式，其将落入本公开的原理的范围内。更具体地，可以对本公开、附图和所附权利要求的范围内的主要组合布置的组成部分和/或布置进行各种修改和变化。除了组成部分和/或布置的变化和修改之外，对于本领域技术人员来说，替代使用也是显而易见的。
【权利要求】
1.一种触摸传感器集成型显示装置，所述触摸传感器集成型显示装置包括: 多条选通线和多条数据线，所述多条选通线和多条数据线形成为彼此交叉； 多个像素电极，所述多个像素电极分别形成在由所述多条选通线和所述多条数据线的交叉限定的像素区域中； 第一电极，所述第一电极形成在第一像素电极之间并且与所述多条选通线中的第一选通线平行，所述第一像素电极彼此相邻并且其间插入有所述第一选通线； 多个第二电极，所述多个第二电极形成在第二像素电极之间并且与和所述第一选通线相邻的第二选通线平行地布置成行，所述第二像素电极彼此相邻并且其间插入有所述第二选通线；以及 多个第三电极，每个第三电极形成为与所述数据线平行并且接触所述多个第二电极，所述多个第三电极中的每一个第三电极的至少一部分与所述第一像素电极和所述第二像素电极交叠。
2.根据权利要求1所述的触摸传感器集成型显示装置，其中，所述第一电极是触摸驱动电极，并且所述多个第三电极用作公共电极和触摸感测电极。
3.根据权利要求1所述的触摸传感器集成型显示装置，其中，所述第一电极是触摸感测电极，并且所述多个第三电极用作公共电极和触摸驱动电极。
4.根据权利要求1所述的触摸传感器集成型显示装置，所述触摸传感器集成型显示装置进一步包括至少一个第一电极电阻减少布线，所述第一电极电阻减少布线被构造为沿着所述第一电极的方向与第一电极交叠并且减少所述第一电极的电阻。
5.根据权利要求1所述的触摸传感器集成型显示装置，所述触摸传感器集成型显示装置进一步包括至少一个第二电极电阻减少布线，所述第二电极电阻减少布线被构造为沿着所述第二电极的方向 与各第二电极交叠，并且减少所述第二电极的电阻。
6.根据权利要求1所述的触摸传感器集成型显示装置，所述触摸传感器集成型显示装置进一步包括至少一个第三电极电阻减少布线，所述第三电极电阻减少布线被构造为沿着所述第三电极的方向与各第三电极交叠，并且减少所述第三电极的电阻。
7.一种触摸传感器集成型显示装置，所述触摸传感器集成型显示装置包括: 多条选通线，所述多条选通线平行地形成在基板上； 栅极绝缘层，所述栅极绝缘层被构造为覆盖所述选通线； 多条数据线，所述多条数据线形成在所述栅极绝缘层上以与所述选通线交叉； 多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管分别形成在由所述选通线与所述数据线的交叉限定的多个像素区域中； 第一钝化层，所述第一钝化层被构造为覆盖其上形成有所述多个薄膜晶体管的所述栅极绝缘层； 多个像素电极，所述多个像素电极形成在所述第一钝化层上并且分别位于所述多个像素区域中； 第一电极，所述第一电极形成在第一像素电极之间并且与所述多条选通线中的第一选通线平行，所述第一像素电极彼此相邻并且其间插入有所述第一选通线； 多个第二电极，所述第二电极形成在第二像素电极之间并且与和所述第一选通线相邻的第二选通线平行地布置成行，所述第二像素电极彼此相邻并且其间插入有所述第二选通线；以及 第二钝化层，所述第二钝化层被构造为覆盖所述第一电极和所述多个第二电极，所述第二钝化层包括暴露所述多个第二电极的接触孔；以及 多个第三电极，每个第三电极形成为与所述数据线平行并且通过所述接触孔接触所述多个第二电极，所述多个第三电极中的每一个第三电极的至少一部分与所述第一像素电极和所述第二像素电极交叠。
8.根据权利要求7所述的触摸传感器集成型显示装置，其中，所述第一电极是触摸驱动电极，并且所述多个第三电极用作公共电极和触摸感测电极。
9.根据权利要求7所述的触摸传感器集成型显示装置，其中，所述第一电极是触摸感测电极，并且所述多个第三电极用作公共电极和触摸驱动电极。
10.一种触摸传感器集成型显示装置，所述触摸传感器集成型显示装置包括: 多条选通线，所述多条选通线平行地形成在基板上； 栅极绝缘层，所述栅极绝缘层被构造为覆盖所述选通线； 多条数据线，所述多条数据线形成在所述栅极绝缘层上以与所述选通线交叉； 多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管分别形成在由所述选通线与所述数据线的交叉限定的多个像素区域中； 第一钝化层，所述第一钝化层被构造为覆盖其上形成有所述多个薄膜晶体管的所述栅极绝缘层； 多个第一电极，所述多个第 一电极位于所述第一钝化层上并且被布置为与所述数据线平行，各第一电极形成在其间插入有所述选通线的至少两个像素区域中； 第二钝化层，所述第二钝化层被构造为覆盖所述多个第一电极，所述第二钝化层包括暴露所述多个第一电极的多个接触孔； 多个像素电极，所述多个像素电极形成在所述第二钝化层上并且分别位于所述多个像素区域中，所述多个像素电极中的每一个像素电极的至少一部分与所述第一电极交叠； 第二电极，所述第二电极在第一像素电极之间形成在所述第二钝化层上并且与所述多条选通线中的第一选通线平行，所述第一像素电极彼此相邻并且其间插入有所述第一选通线；以及 第三电极，所述第三电极在第二像素电极之间形成在所述第二钝化层上，与和所述第一选通线相邻的第二选通线平行地布置成行，并且接触通过所述多个接触孔暴露的所述多个第一电极，所述第二像素电极彼此相邻并且其间插入有所述第二选通线。
11.根据权利要求10所述的触摸传感器集成型显示装置，其中，所述多个第一电极用作触摸驱动电极和公共电极，并且所述多个第二电极是触摸感测电极。
12.根据权利要求10所述的触摸传感器集成型显示装置，其中，所述多个第一电极用作触摸感测电极和公共电极，并且所述多个第二电极是触摸驱动电极。
【文档编号】G02F1/1362GK103870082SQ201310684123
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2012年12月13日
【发明者】韩万协, 金真星 申请人:乐金显示有限公司