触摸传感器集成型显示设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种触摸传感器集成型显示设备，包括：相互交叉并且形成多个像素区域的多条栅极线和多条数据线，沿第一方向相互平行排列的多个第一电极，在与所述多个第一电极相同的层上形成的多个第二电极，所述多个第二电极沿第一方向以及与所述第一方向交叉的第二方向相互平行排列，以及与所述多个像素区域中的与所述多个第一电极和第二电极不同的层上形成的多个像素电极，所述像素电极与所述多个第一电极和第二电极相对设置。其中沿所述第一方向相互平行排列的所述多个第一电极和多个第二电极是每m条电极线交替部署的，其中m是自然数。
【专利说明】触摸传感器集成型显示设备
【技术领域】
[0001]本发明的实施例涉及一种能够识别用户触摸操作的触摸传感器集成型显示设备，尤其涉及的是能够通过简单的像素配置来实施内嵌式(in-ce 11)触摸传感器并且增强了触摸灵敏性的触摸传感器集成型显示设备。
【背景技术】
[0002]近年来，诸如键盘、鼠标、摇杆和数字转换器之类的各种输入设备已被用于构造用户与家用电器或信息电信设备之间的接口。然而，当用户使用这些输入设备时，用户需要学习如何使用此类输入设备，而且此类输入设备占据了空间，因此，用户的不满意增多。因此，需要一种可以减少错误操作的方便简单的输入设备。响应于这种需要，提出了允许用户通过直接用手或笔触摸屏幕来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配置。用户还可以在不使用单独的输入设备的情况下执行输入操作，并且可以通过屏幕上显示的内容来简单快速地操作设备。因此，触摸传感器业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以分成外挂(add-on)型触摸传感器以及嵌入(on-cell)型触摸传感器。外挂型触摸传感器配置为单独制造显示设备与触摸传感器，然后将触摸传感器附着于显示设备的上基板。嵌入型触摸传感器配置为在显示设备的上玻璃基板的表面上直接形成构成触摸传感器的组件。
[0005]由于外挂型触摸传感器的结构是将触摸传感器安装在显示设备上，因此存在着显示设备厚度增大的问题。更进一步，由于厚度增加而导致显示设备亮度降低，因而显示设备的可视性降低。
[0006]另一方面，由于嵌入型触摸传感器的结构是在显示设备玻璃基板的表面上形成触摸传感器，因此，嵌入型触摸传感器与显示设备共用玻璃基板。由此，使用嵌入型触摸传感器的显示设备的厚度小于使用外挂型触摸传感器的显示设备的厚度。然而，由于存在构成嵌入型触摸传感器的触摸驱动电极层、触摸感测电极层以及用于使触摸驱动电极层与触摸感测电极层绝缘的绝缘层，因此，使用嵌入型触摸传感器的显示设备的整体厚度增加。
[0007]因此的，目前业已设计出一种能够使用触摸传感器的触摸驱动电极和触摸感测电极作为显示设备公共电极的触摸传感器集成型显示设备，以解决上述问题。
[0008]然而，由于现有技术的触摸传感器集成型显示设备必须划分显示设备的公共电极以在单个层上形成触摸驱动电极和触摸感测电极，因此，在触摸电极的单元图案中很复杂地形成不同类型的显示像素、用于将触摸驱动电极与触摸感测电极相连的独立线、以及接触孔。为了在这种复杂的显示设备结构中实施触摸传感器，有必要组合各种显示单元像素，以便形成由数百到数千个显示单元像素组成的触摸单元图案。
[0009]在这种情况中，复杂的显示像素配置会导致显示特性下降，并且很难执行用于这种触摸传感器和触摸单元图案的复杂配置的工艺，并且很难进行图像测试。
【发明内容】
[0010]本发明的实施例提供了一种触摸传感器集成型显示设备，该设备能够通过将触摸驱动电极和触摸感测电极连接到相同数量的显示像素的公共电极以及交替部署触摸驱动电极和触摸感测电极来形成用于触摸感测操作的触摸单元图案，从而将触摸操作前后的互电容之间的差值最大化，并且提高触摸性能，此外，该设备还能够规律而简单地配置显示像素。
[0011]在一个方面中，一种触摸传感器集成型显示设备包括:配置为相互交叉并且形成多个像素区域的多条栅极线和多条数据线，沿第一方向相互平行排列的多个第一电极，在与所述多个第一电极相同的层上形成的多个第二电极，所述多个第二电极沿第一方向以及与所述第一方向交叉的第二方向相互平行排列，以及在所述多个像素区域中的与所述多个第一电极和第二电极不同的层上形成的多个像素电极，所述像素电极与所述多个第一电极和第二电极相对设置，其中沿第一方向相互平行排列的所述多个第一电极和所述多个第二电极是每m条电极线交替部署的，其中m是自然数。
[0012]所述多个第一电极中的每一个第一电极被形成为与对应于沿第一方向排列的一条线的像素电极相对应。沿第一方向相互平行排列的多个第二电极被形成为与对应于沿第一方向排列的一条线的像素电极相对应。
[0013]所述触摸传感器集成型显示设备还包括:沿第一电极的方向而与第一电极重叠并且减小第一电极的电阻的至少一条第一电极减阻线，以及在所述多个第二电极中的每一个第二电极上形成以便与沿第二方向相互平行排列的所述多个第二电极相交叉的至少一条第二电极减阻线路，将属于沿第二方向相互平行排列的所述多个第二电极中的每一列的第二电极连接起来，并减小所述第二电极的电阻。
[0014]所述多个第一电极充当公共电极和触摸驱动电极，并且所述多个第二电极充当公共电极和触摸感测电极。作为替换，所述多个第一电极充当公共电极和触摸感测电极，并且所述多个第二电极充当公共电极和触摸驱动电极。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]附图提供对本发明的进一步理解并且并入说明书而组成说明书的一部分。所述附图示出本发明的实施方式，并且与说明书文字一起用于解释本发明的原理。在附图中:
[0016]图1是示意性显示了根据本发明例示实施例的触摸传感器集成型显示设备的局部分解透视图；
[0017]图2是显示了在根据本发明第一实施例的触摸传感器集成型显示设备中充当公共电极的触摸驱动电极与触摸感测电极之间的关系的平面图；
[0018]图3是显示了根据本发明第二实施例的触摸传感器集成型显示设备中充当公共电极的触摸驱动电极与触摸感测电极之间的关系的平面图；
[0019]图4是显不了图2和3中显不的区域Rl和R2的平面图；
[0020]图5是沿着图4所不的线条1-1’和11-11’得到的截面图；
[0021]图6是显示了在根据本发明第三实施例的触摸传感器集成型显示设备中充当公共电极的触摸驱动电极与充当公共电极的触摸感测电极之间的关系的平面图；
[0022]图7是显示了在根据本发明第四实施例的触摸传感器集成型显示设备中充当公共电极的触摸驱动电极与触摸感测电极之间的关系的平面图；
[0023]图8是显示图6和7所示的区域R3和R4的平面图；以及
[0024]图9是沿着图8所示的线条1-1’以及11-11’得到的截面图。
【具体实施方式】
[0025]现在详细描述本发明的示例性实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些实例。尽可能地，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。在以下描述中将会使用触摸传感器集成型液晶显示器作为触摸传感器集成型显示设备的示例。
[0026]参考图1和2详细描述根据本发明第一实施例的触摸传感器集成型显示设备。图1是示意性显示了根据本发明例示实施例的触摸传感器集成型显示设备的局部分解透视图。图2是显示了在根据本发明第一实施例的触摸传感器集成型显示设备中充当公共电极的触摸驱动电极与触摸感测电极之间的关系的平面图。
[0027]如图1所示，普遍适用于本发明实施例的触摸传感器集成型显示设备包括液晶显示面板LCP，该液晶显示面板包括彼此相对设置的薄膜晶体管(TFT)阵列TFTA以及滤色器阵列CFA，在两者之间设置有液晶层(未显示)。
[0028]TFT阵列TFTA包括在第一基板SUBl上沿第一方向(例如x轴方向)平行形成的多条栅极线Gl和G2，沿第二方向(例如y轴方向)平行形成、并与多条栅极线Gl和G2交叉的多条数据线Dl和D2，在栅极线Gl和G2与数据线Dl和D2的交叉点上形成的薄膜晶体管TFT，用于将液晶单元充电至数据电压的多个像素电极Px，以及与所述多个像素电极Px相对设置的多个公共电极(未显示)。
[0029]滤色器阵列CFA包括在第二基板SUB2上形成的黑矩阵(未显示)和滤色器(未显示)。偏振片POLl和P0L2分别附着于液晶显示面板LCP的第一基板SUBl以及第二基板SUB2的外表面。在第一基板SUBl和第二基板SUB2的与液晶接触的内表面上分别形成了用于设置液晶预倾角的取向层(未显示)。可以在第一基板SUBSl与第二基板SUBS2之间形成柱状间隔垫，以保持液晶单元的单元间隙。
[0030]在诸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式等垂直电场驱动方式中，公共电极形成在第二基板SUB2上。此外，在诸如共面切换(IPS)模式和边缘场切换(FFS)模式等水平电场驱动方式中，公共电极与像素电极Px —起形成在第一基板SUBl上。在本发明的实施例中，是将水平电场驱动方式中的公共电极作为示例来描述的。
[0031]参考图2，根据本发明第一实施例的公共电极被划分为多个公共电极，并且充当触摸驱动电极和触摸感测电极。由此，在以下描述中，如有需要，将公共电极称为充当触摸驱动电极的公共电极，充当触摸感测电极的公共电极，触摸驱动电极，触摸感测电极，充当公共电极的触摸驱动电极，或者充当公共电极的触摸感测电极。
[0032]根据本发明第一实施例的触摸传感器集成型显示设备是使用在X轴方向上包含32个单元像素电极、并在I轴方向上包含32个单元像素电极的显示像素来举例描述的。
[0033]如图2所示，根据本发明第一实施例的触摸传感器集成型显示设备的公共电极是沿第一方向(例如X轴方向)和第二方向(例如I轴方向)划分的。更具体地说，沿X轴和I轴方向划分公共电极，以便包含沿y轴方向排列的多个第一公共电极COMl、以及沿X轴和y轴方向排列的多个第二公共电极COM2。[0034]第一公共电极COMl充当触摸传感器的触摸驱动电极，并且在X轴方向上形成多条触摸驱动线。这些由第一公共电极COMl限定的触摸驱动线是以相互平行的方式形成的，由此形成了多个行。在下文中，触摸驱动线称为第一到第十六触摸驱动电极Txl到Txl6。第一到第十六触摸驱动电极Txl到Τχ16中的每一触摸驱动电极形成为与32个单元像素电极相对应。
[0035]第二公共电极COM2充当触摸传感器的触摸感测电极，并且在I轴方向上形成多条触摸感测线。这些由第二公共电极COM2限定的触摸感测线是沿X轴和y轴方向划分的，以在y轴方向上形成触摸感测线，并由此以相互平行的方式形成，以形成行与列。因此，第二公共电极COM2是同时沿X轴方向(即行方向)和y轴方向(即列方向)划分的。由此，行方向上的第二公共电极COM2包括第一到第十六行的触摸感测电极RX011-RX014、RX021-RX024、Rx031-Rx034、Rx041_Rx044、Rx051_Rx054、Rx061_Rx064、Rx071_Rx074、Rx081_Rx084、Rx091-Rx094、Rxl01_Rxl04、Rxlll_Rxll4、Rxl21_Rxl24、Rxl31_Rxl34、Rxl41_Rxl44、Rxl51-Rxl54以及Rxl61_R164。并且，列方向上的第二公共电极COM2包括第一到第十四列的触摸感测电极 Rx011-Rxl61、Rx012-Rxl62、Rx013-Rxl63 以及 Rx014_Rxl64。在下文中将第一到第四列的触摸感测电极 Rx011-Rxl61、Rx012-Rxl62、Rx013-Rxl63 以及 Rx014_Rxl64称为第一到第四触摸感测电极。第一到第四触摸感测电极Rx011-Rxl61、Rx012-Rxl62、Rx013-Rxl63以及Rx014_Rxl64中的每一个触摸感测电极被形成为与8个单元像素电极相对应。
[0036]第一到第十六触摸驱动电极Txl到Txl6与第一到第十六行的触摸感测电极Rx011-Rx014、Rx021-Rx024、Rx031_Rx034、Rx041_Rx044、Rx051_Rx054、Rx061_Rx064、Rx071-Rx074、Rx081_Rx084、Rx091_Rx094、Rxl01_Rxl04、RxlU-Rxll4、Rxl21_Rxl24、Rxl31-Rxl34、Rxl41_Rxl44、Rxl51_Rxl54、Rxl61_R164 相互交替。
[0037]当根据本发明第一实施例的触摸传感器集成型显示设备的第一到第十六触摸驱动电极Txl到Txl6以及第一到第十六行的触摸感测电极Rx011-Rx014、Rx021-Rx024、Rx031-Rx034、Rx041_Rx044、Rx051_Rx054、Rx061_Rx064、Rx071_Rx074、Rx081_Rx084、Rx091-Rx094、Rxl01_Rxl04、Rxlll_Rxll4、Rxl21_Rxl24、Rxl31_Rxl34、Rxl41_Rxl44、Rxl51-Rxl54、Rxl61-R164是用诸如氧化铟锡(ΙΤ0)、氧化铟锌(IZO)以及掺镓氧化锌(GZO)之类的高电阻的透明导电材料制成时，可以在触摸驱动电极和触摸感测电极的每一个上形成至少一条从诸如Al、AINd、Mo、MoTi> Cu、Cr、Ag及其合金之类的金属材料中选择的减阻线，以便减小电极的电阻。
[0038]更具体地说，在第一到第十六触摸驱动电极Txl到Txl6中的每一个电极上沿纵向方向形成至少一条与第一到第十六触摸驱动电极Txi到Txie的每一个触摸驱动电极相接触的驱动电极减阻线。举例来说，在本发明的第一实施例中，第一到第十六条驱动电极减阻线TxWi到TxWie分别形成在第一到第十六个触摸驱动电极Txi到Txie上。在第一到第四触摸感测电极 Rx011-Rxl61、Rx012-Rxl62、Rx013-Rxl63 以及 Rx014_Rxl64 上形成了至少一条感测电极减阻线，所述感测电极减阻线与第一到第四触摸感测电极RxOl 1-Rxl61、Rx012-Rxl62、Rx013-Rxl63以及Rx014_Rxl64交叉，并且通过接触孔与所述第一到第四触摸感测电极中的每一个电极接触。作为示例，在本发明的第一实施例中，在第一到第四触摸感测电极 Rx011-Rxl61、Rx012-Rxl62、Rx013-Rxl63 以及 Rx014_Rxl64 上分别形成了第一到第四列感测电极减阻线 RxWll-RxW13、Rxff21-Rxff23, Rxff31-Rxff33 以及 RxW41_RxW43，并且每一个所述列感测电极减阻线包含三条线。
[0039]第一到第十六触摸驱动电极Txl到Txl6由第一到第十六条驱动电极减阻线TxWl到TxWie进行分组。更具体地说，第一到第四触摸驱动电极Txl到Tx4由第一到第四驱动电极减阻线TxWl到TxW4进行分组，并且与第一触摸驱动路由线TWl相连。第五到第八触摸驱动电极Tx5到TxS由第五到第八驱动电极减阻线TxW5到TxWS进行分组，并且与第二触摸驱动路由线TW2相连。第九到第十二触摸驱动电极Tx9到Τχ12由第九到第十二驱动电极减阻线TxW9到TxW12进行分组，并且与第三触摸驱动路由线TW3相连。第十三到第十六触摸驱动电极TX13到Τχ16由第十三到第十六驱动电极减阻线TXW13到TxWie进行分组，并且与第四触摸驱动路由线TW4相连。第一到第四触摸驱动路由线TWl到TW4分别连接到第一到第四触摸驱动焊盘TPl到TP4。
[0040]根据上述配置，第一通道的触摸驱动线是由第一到第四触摸驱动电极Txl到Tx4、第一驱动路由线TWl以及第一触摸驱动焊盘TPl形成的。第二通道的触摸驱动线是由第五到第八触摸驱动电极Τχ5到Τχ8、第二驱动路由线TW2以及第二触摸驱动焊盘ΤΡ2形成的。第三通道的触摸驱动线是由第九到第十二触摸驱动电极Τχ9到Τχ12、第三驱动路由线TW3以及第三触摸驱动焊盘ΤΡ3形成的。第四通道的触摸驱动线是由第十三到第十六触摸驱动电极Τχ13到Τχ16、第四驱动路由线TW4以及第四触摸驱动焊盘ΤΡ4形成的。因此，形成了总共四个通道的触摸驱动线。
[0041]第一到第四触摸感测电极Rx011-Rxl61、Rx012_Rxl62、Rx013_Rxl63 以及Rx014-Rxl64 由第一到第四感测电极减阻线 RxWll_RxW13、RxW21_RxW23、RxW31_RxW33 以及RxW41-RxW43进行分组。更具体地说，第一触摸感测电极Rx011_Rxl61由第一感测电极减阻线RxWll-RxW13分组，并且与第一触摸感测路由线RWl相连。第二触摸感测电极Rx012-Rxl62由第二感测电极减阻线RxW21_RxW23分组，并且与第二触摸感测路由线RW2相连。第三触摸感测电极Rx013-Rxl63由第三感测电极减阻线RxW31_RxW33分组，并且与第三触摸感测路由线RW3相连。第四触摸感测电极Rx014-Rxl64由第四感测电极减阻线Rxff41-Rxff43分组，并且与第四触摸感测路由线RW4相连。第一到第四触摸感测路由线RWl到RW4分别连接到第一到第四触摸感测焊盘RPl到RP4。
[0042]根据上述配置，第一通道的触摸感测线是由第一触摸感测电极Rx011-Rxl61、第一感测电极减阻线RxWll-RxW13、第一触摸感测路由线RWl以及第一触摸感测焊盘RPl形成的。第二通道的触摸感测线是由第二触摸感测电极Rx012-Rxl62、第二感测电极减阻线RxW21-RxW23、第二触摸感测路由线RW2以及第二触摸感测焊盘RP2形成的。第三通道的触摸感测线是由第三触摸感测电极Rx013-Rxl63、第三感测电极减阻线RxW31-RxW33、第三触摸感测路由线RW3以及第三触摸感测焊盘RP3形成的。第四通道的触摸感测线是由第四触摸感测电极Rx014-Rxl64、第四感测电极减阻线RxW41_RxW43、第四触摸感测路由线RW4以及第四触摸感测焊盘RP4形成的。如上所述，由于触摸驱动电极配置了四条通道，并且触摸感测电极也配置了四条通道，因此将会形成总共16个触摸单元图案。
[0043]接下来参考图3来描述根据本发明第二实施例的触摸传感器集成型显示设备。由于根据本发明第二实施例的触摸传感器集成型显示设备的配置与根据本发明第一实施例的触摸传感器集成型显示设备的配置基本相同，只不过充当公共电极的第一到第十六触摸驱动电极Txl到Txl6以及充当第一到第十六行的公共电极的触摸感测电极Rx011-Rx014、Rx021-Rx024、Rx031_Rx034、Rx041_Rx044、Rx051_Rx054、Rx061_Rx064、Rx071_Rx074、Rx081-Rx084、Rx091_Rx094、Rxl01_Rxl04、Rxlll_Rxll4、Rxl21_Rxl24、Rxl31_Rxl34、Rxl41-Rxl44、Rxl51_Rxl54、Rxl61-R164是每两行交替部署的，因此，在这里可以简要地进行更进一步的描述，或者可以完全省略该描述。
[0044]接下来参考图4和5来详细描述根据本发明第一和第二实施例的触摸传感器集成型显示设备中的显示组件与触摸传感器组件之间的关系。图4是显示了图2和3所示的区域Rl和R2的平面图。图5是沿着图4所示的1-1’以及11-11’得到的截面图。图4和5所示的区域Rl指示的是一个显示单元像素以及与所述一个显示单元像素相对应的第一公共电极COMl的部分区域，并且图4和5所示的区域R2指示的是一个显示单元像素以及与所述一个显示单元像素相对应的第二公共电极COM2的部分区域。
[0045]如图4和5所示，充当区域Rl的触摸驱动电极的第一公共电极COMl是在第二钝化层PAS2上形成的。并且第一公共电极COMl是与在覆盖薄膜晶体管TFT的第一钝化层PASl上形成的第一像素电极相对设置的(以下将会使用‘Pxl’来表示与第一公共电极COMl相对设置的每一个像素电极)。充当区域R2的触摸感测电极的第二公共电极COM2是在第二钝化层PAS2上形成的。并且第二公共电极COM2是与在第一钝化层PASl上形成的第二像素电极相对设置的(以下将会使用‘Px2’来表示与第二公共电极COM2相对设置的每一个像素电极)。换句话说，第一和第二公共电极COMl和COM2是在第二钝化层PAS2上形成的，并且第一和第二像素电极Pxl和Px3是在第一钝化层PASl上形成的。
[0046]本发明的第一和第二实施例描述了由第一公共电极COMl充当触摸驱动电极，以及由第二公共电极COM2充当触摸感测电极。然而应该理解，这仅仅是一个示例。与此相反，第一公共电极COMl可以充当触摸感测电极，并且第二公共电极COM2可以充当触摸驱动电极。
[0047]再次参考图4和5，该图详细描述了第一公共电极COMl与第二公共电极COM2以及第一像素电极Pxl和第二像素电极Px2之间的关系。薄膜晶体管TFT包括从第一基板SUBl上形成的栅极线GL延伸的栅电极G，在覆盖栅极线GL和栅极电极G的栅极绝缘层GI上形成且处于与栅极电极G相对应的位置的有源层Α，从覆盖有源层A的第一钝化层PASl上形成的数据线DL延伸的源电极S，以及与源电极S相对设置的漏电极D。
[0048]用于保护薄膜晶体管TFT的第一钝化层PASl是在其上形成有薄膜晶体管TFT的第一基板SUBl上形成的。通过充当触摸驱动电极的第一公共电极COMl的形成区(以下将其代表性地表示为区域Rl)的配置以及充当触摸感测电极的第二公共电极COM2的形成区(以下将其代表性地表示为区域R2)的配置，来分开地描述第一钝化层PASl的上部的配置。
[0049]第一像素电极Pxl是在区域Rl的第一钝化层PASl上形成的，并且通过第一接触孔CHl连接到薄膜晶体管TFT的漏电极D。更进一步，感测电极减阻线RxWll是在区域Rl的第一钝化层PASl上形成的，由此与第一像素电极Pxl分离开，并且处于沿着数据线DL且与数据线DL重叠的位置上。不需要在每一个第一像素电极Pxl上形成一条感测电极减阻线RxWl I，并且如有需要，可以每隔几个或几十个第一像素电极Pxl形成一条感测电极减阻线 RxWll。
[0050]第二像素电极Ρχ2是在区域R2的第一钝化层PASl上形成的，并且通过在第一钝化层PASl上形成的第一接触孔CHl连接到薄膜晶体管TFT的漏电极D。更进一步，感测电极减阻线RxWll是在区域R2的第一钝化层PASl上形成并从区域Rl延伸出。
[0051]驱动电极减阻线TxWl是在区域Rl的第二钝化层PAS2上以与栅极线GL平行的方式形成的。驱动电极减阻线TxW可以形成为与栅极线GL重叠。如上所述，当驱动电极减阻线TxWl形成为与栅极线GL重叠时，可以提高孔径比。
[0052]充当触摸驱动电极的第一公共电极COMl覆盖了驱动电极减阻线TxWl，并且与第一像素电极Pxl相对设置，所述第一公共电极COMl是在其上形成有驱动电极减阻线TxWl的区域Rl的第二钝化层PAS2上形成的。
[0053]充电触摸感测电极的第二公共电极COM2与在第一钝化层PASl上形成的第二像素电极Px2相对设置，所述第二公共电极COM2是在区域R2的第二钝化层PAS2上形成的。充当触摸感测电极的第二公共电极COM2通过在第二钝化层PAS2上形成的第二接触孔CH2而与感测电极减阻线RxWll相连。
[0054]在根据本发明第一和第二实施例的触摸传感器集成型显示设备中，在区域Rl和R2的第二钝化层PAS2上形成的充当触摸驱动电极的第一公共电极COMl以及充当触摸感测电极的第二公共电极COM2中的每一个公共电极都具有多个狭缝SL。
[0055]接下来参考图6来描述根据本发明第三实施例的触摸传感器集成型显示设备。图6是显示了在根据本发明第三实施例的触摸传感器集成型显示设备中充当公共电极的触摸驱动电极与充当公共电极的触摸感测电极之间的关系的平面图。
[0056]参考图6，根据本发明第三实施例的公共电极被划分成多个公共电极，并且充当了触摸驱动电极和触摸感测电极。由此，在以下描述中，如有需要，可以将公共电极称为充当触摸驱动电极的公共电极，充当触摸感测电极的公共电极，触摸驱动电极，触摸感测电极，充当公共电极的触摸驱动电极，或者充当公共电极的触摸感测电极。
[0057]根据本发明第三实施例的触摸传感器集成型显示设备是使用在X轴方向上包含32个单元像素电极、并在I轴方向上包含32个单元像素电极的显示像素来举例描述的，其描述方式与根据本发明第一和第二实施例的触摸传感器集成型显不设备相同。
[0058]如图6所示，根据本发明第三实施例的触摸传感器集成型显示设备的公共电极是沿第一方向(例如X轴方向)以及第二方向(例如I轴方向)划分的。更具体地说，沿X轴和y轴方向划分公共电极，以便包含沿I轴方向排列的多个第一公共电极COMl以及沿X轴和y轴方向排列的多个第二公共电极COM2。
[0059]第一公共电极COMl充当触摸传感器的触摸感测电极，并且在y轴形成多条触摸感测线。这些由第一公共电极COMl限定的触摸感测线是以相互平行的方式形成的，由此形成了多个行。在下文中，触摸驱动线被称为第一到第十六触摸驱动电极Txl到Txl6。第一到第十六触摸驱动电极Txl到Τχ16中的每一个触摸驱动电极形成为与32个单元像素电极相对应。
[0060]第二公共电极COM2充当触摸传感器的触摸驱动电极，并且在X轴方向上形成了多条触摸感测线。这些由第二公共电极COM2限定的触摸驱动线是沿X轴和y轴方向划分的，由此在X轴方向上形成触摸驱动线，并由此以相互平行的方式形成，以形成行与列。因此，第二公共电极COM2是同时沿X轴方向(即行方向)和y轴方向(即列方向)划分的。由此，行方向上的第二公共电极COM2包括第一到第四行的触摸驱动电极TxlOl-Txl 16、Tx201-Tx216、Tx301-Tx316以及Τχ401-Τχ416。并且，列方向上的第二公共电极COM2包括第一到第十六列的触摸驱动电极 Τχ101-Τχ401、Τχ102-Τχ402、Τχ103_Τχ403、Τχ104_Τχ404、Τχ105_Τχ405、Τχ106-Τχ406、Τχ107-Τχ407、Τχ108_Τχ408、Τχ109_Τχ409、Τχ110_Τχ410、Τχ111_Τχ411、Τχ112-Τχ412、Τχ113-Τχ413、Τχ114_Τχ414、Τχ115_Τχ415 以及 Τχ116_Τχ416。在下文中，第一到第四行的触摸驱动电极 Τχ101-Τχ116、Τχ201-Τχ216、Τχ301_Τχ316 以及 Τχ401_Τχ416被称为第一到第四触摸驱动电极。第一到第四触摸驱动电极Τχ101-Τχ116、Τχ201-Τχ216、Τχ301-Τχ316以及Τχ401-Τχ416中的每一个触摸驱动电极被形成为与8个单位像素电极相对应。
[0061]第一到第十六触摸感测电极Rxl到Rxl6以及第一到第十六列的触摸驱动电极 Τχ101-Τχ401、Τχ102-Τχ402、Τχ103_Τχ403、Τχ104_Τχ404、Τχ105_Τχ405、Τχ106_Τχ406、Τχ107-Τχ407、Τχ108-Τχ408、Τχ109_Τχ409、Τχ110_Τχ410、Τχ111_Τχ411、Τχ112_Τχ412、Τχ113-Τχ413、Τχ114-Τχ414、Τχ115_Τχ415 以及 Τχ116_Τχ416 相互交替。
[0062]当根据本发明第三实施例的触摸传感器集成型显示设备中的第一到第十六触摸感测电极Rxl到Rxl6以及第一到第十六列的触摸驱动电极Txl01-Tx401、Τχ102-Τχ402、Τχ103-Τχ403、Τχ104-Τχ404、Τχ105_Τχ405、Τχ106_Τχ406、Τχ107_Τχ407、Τχ108_Τχ408、Τχ109-Τχ409、Τχ110-Τχ410、Τχ111_Τχ411、Τχ112_Τχ412、Τχ113_Τχ413、Τχ114_Τχ414、Τχ115-Τχ415以及Τχ116-Τχ416是用诸如氧化铟锡(ΙΤ0)、氧化铟锌(IZO)以及掺镓氧化锌(GZO)之类的高电阻的透明导电材料制成时，可以在触摸驱动电极和触摸感测电极的每一个上形成至少一条从诸如Al、AlNd、Mo、MoT1、Cu、Cr、Ag及其合金之类的金属材料中选择的减阻线，以便减小电极的电阻。
[0063]更具体地说，在第一到第十六触摸感测电极Rxl到Rxl6中的每一个电极上沿纵向方向形成至少一条与第一到第十六感测驱动电极Rxi到Rxie相接触的驱动电极减阻线。作为示例，在本发明的第三实施例中，第一到第十六条感测电极减阻线RxWl到RxW16分别形成在第一到第十六个触摸感测电极Rxl到Rxl6上。在第一到第四触摸驱动电极Txl01-Txll6、Τχ201-Τχ216、Τχ301_Τχ316 以及 Τχ401_Τχ416 上形成了 至少一条驱动电极减阻线，所述驱动电极减阻线与第一到第四触摸驱动电极Τχ101-Τχ116、Τχ201-Τχ216、Τχ301-Τχ316以及Τχ401-Τχ416交叉，并且通过接触孔与这其中的每一个电极接触。作为示例，在本发明的第三实施例中，在第一到第四触摸驱动电极Τχ101-Τχ116、Τχ201-Τχ216、Τχ301-Τχ316以及Τχ401-Τχ416上分别形成了第一到第四驱动电极减阻线TxWll_TxW13、TxW21-TxW23、Txff31-Txff33以及TxW41_TxW43，并且每一个所述驱动电极减阻线包含三条线。
[0064]第一到第十六触摸感测电极Rxl到Rxl6由第一到第十六条感测电极减阻线RxWl到RxWie进行分组。更具体地说，第一到第四触摸驱动电极Rxl到Rx4由第一到第四感测电极减阻线RxWl到RxW4进行分组，并且与第一触摸感测路由线RWl相连。第五到第八触摸感测电极Rx5到RxS由第五到第八感测电极减阻线RxW5到RxWS进行分组，并且与第二触摸感测路由线RW2相连。第九到第十二触摸感测电极Rx9到Rxl2由第九到第十二感测电极减阻线RxW9到RxW12进行分组，并且与第三触摸感测路由线RW3相连。第十三到第十六触摸感测电极Rxl3到Rxl6由第十三到第十六感测电极减阻线RxW13到RxW16进行分组，并且与第四触摸感测路由线RW4相连。第一到第四触摸感测路由线RWl到RW4分别连接到第一到第四触摸感测焊盘RPl到RP4。
[0065]根据上述配置，第一通道的触摸感测线是由第一到第四触摸感测电极Rxl到Rx4、第一感测路由线RWl以及第一触摸感测焊盘RPl形成的。第二通道的触摸感测线是由第五到第八触摸感测电极Rx5到Rx8、第二感测路由线RW2以及第二触摸感测焊盘RP2形成的。第三通道的触摸感测线是由第九到第十二触摸感测电极Rx9到Rxl2、第三感测路由线RW3以及第三触摸感测焊盘RP3形成的。第四通道的触摸驱动线是由第十三到第十六触摸感测电极Rxl3到Rxl6、第四感测路由线RW4以及第四触摸感测焊盘RP4形成的。因此，形成了总共四个通道的触摸驱动线。
[0066]第一到第四触摸驱动电极TxlOl-Txl 16、Tx201_Tx216、Τχ301_Τχ316 以及Τχ401-Τχ416 由第一到第四驱动电极减阻线 TxWll-TxW13、TxW21-TxW23、TxW31-TxW33 以及Txff41-Txff43进行分组。更具体地说，第一触摸驱动电极TxlOl-Txl 16由第一驱动电极减阻线TxWll-TxW13分组并且与第一触摸驱动路由线TWl相连。第二触摸驱动电极Tx201-Tx216由第二驱动电极减阻线TxW21-TxW23分组并且与第二触摸驱动路由线TW2相连。第三触摸驱动电极Tx301-Tx316由第三驱动电极减阻线TxW31-TxW33分组并且与第三触摸驱动路由线TW3相连。第四触摸驱动电极Tx401-Tx416由第四驱动电极减阻线TxW41-TxW43分组并且与第四触摸驱动路由线TW4相连。第一到第四触摸驱动路由线TWl到TW4分别连接到第一到第四触摸驱动焊盘TPl到TP4。
[0067]根据上述配置，第一通道的触摸驱动线是由第一触摸驱动电极TxlOl-Txlie、第一驱动电极减阻线TxWll-TxW13、第一触摸驱动路由线TWl以及第一触摸驱动焊盘TPl形成的。第二通道的触摸驱动线是由第二触摸驱动电极Tx201-Tx216、第二驱动电极减阻线TxW21-TxW23、第二触摸驱动路由线TW2以及第二触摸驱动焊盘TP2形成的。第三通道的触摸驱动线是由第三触摸驱动电极Tx301-Tx316、第三驱动电极减阻线TxW31-TxW33、第三触摸驱动路由线TW3以及第三触摸驱动焊盘TP3形成的。第四通道的触摸驱动线是由第四触摸驱动电极Tx401-Tx416、第四驱动电极减阻线TxW41-TxW43、第四触摸驱动路由线TW4以及第四触摸驱动焊盘TP4形成的。如上所述，由于触摸感测电极配置了四条通道，并且触摸驱动电极也配置了四条通道，因此将会形成总共16个触摸单元图案。
[0068]接下来，参考图7来描述根据本发明第四实施例的触摸传感器集成型显示设备。由于根据本发明第四实施例的触摸传感器集成型显示设备的配置与根据本发明第一实施例的触摸传感器集成型显示设备的配置基本相同，只不过充当公共电极的第一到第十六触摸感测电极Rxi到Rxie以及充当第一到第十六行的公共电极的触摸驱动电极 Τχ101-Τχ401、Τχ102-Τχ402、Τχ103_Τχ403、Τχ104_Τχ404、Τχ105_Τχ405、Τχ106_Τχ406、Τχ107-Τχ407、Τχ108-Τχ408、Τχ109_Τχ409、Τχ110_Τχ410、Τχ111_Τχ411、Τχ112_Τχ412、Τχ113-Τχ413、Τχ114-Τχ414、Τχ115-Τχ415 以及 Τχ116_Τχ416 是每两行交替部署的，因此，在这里可以简要地进行更进一步的描述，或者可以完全省略该描述。
[0069]接下来，参考图8和9来详细描述根据本发明第三和第四实施例的触摸传感器集成型显示设备中的显示组件与触摸传感器组件之间的关系。图8是显示了图6和7所示的区域R3和R4的平面图。图9是沿着图8所示的1-1’以及11-11’得到的截面图。图8和9所示的区域R3指示的是一个显示单元像素以及与所述一个显示单元像素相对应的第一公共电极COMl的部分区域，并且图8和9显示的区域R4指示的是一个显示单元像素以及与所述一个显示单元像素相对应的第二公共电极COM2的部分区域。
[0070]如图8和9所示，充当区域R3的触摸驱动电极的第一公共电极COMl是在第二钝化层PAS2上形成的，并且与在覆盖薄膜晶体管TFT的第一钝化层PASl上形成的第一像素电极相对设置(以下将会使用‘Pxl’来表示与第一公共电极COMl相对设置的每一个像素电极)。充当区域R4的触摸驱动电极的第二公共电极COM2是在第一钝化层PASl上形成的，并且与在第一钝化层PASl上形成的第二像素电极相对设置(在下文中将会使用‘Px2’来表示与第二公共电极COM2相对设置的每一个像素电极)。换句话说，充当触摸感测电极的第一公共电极COMl是在区域R3的第二钝化层PAS2上形成的，并且充当触摸驱动电极的第二公共电极COM2是在区域R4的第二钝化层PAS2上形成的。
[0071]本发明的第三和第四实施例描述的是由第一公共电极COMl充当触摸感测电极，以及由第二公共电极COM2充当触摸驱动电极。然而应该理解，这仅仅是一个示例。与此相反，第一公共电极COMl可以充当触摸驱动电极，并且第二公共电极COM2可以充当触摸感测电极。
[0072]再次参考图8和9，该图详细描述了第一公共电极COMl与第二公共电极COM2以及第一像素电极Pxl与第二像素电极Pxl和Ρχ2之间的关系。薄膜晶体管TFT包括从第一基板SUBl上形成的栅极线GL延伸的栅电极G，在覆盖栅极线GL和栅极电极G的栅极绝缘层GI上形成且位置与栅极电极G相对应的有源层Α，从覆盖有源层A的第一钝化层PASl上形成的数据线DL延伸的源电极S，以及与源电极S相对设置的漏电极D。
[0073]用于保护薄膜晶体管TFT的第一钝化层PASl是在其上形成有薄膜晶体管TFT的第一基板SUBl上形成的。通过充当触摸感测电极的第一公共电极COMl的形成区域(以下将其代表性地表示为区域R3)的配置以及充当触摸驱动电极的第二公共电极COM2的形成区域(以下将其代表性地表示为区域R4)的配置，来分开描述第一钝化层PASl的上部的配置。
[0074]第一像素电极Pxl是在区域R3的第一钝化层PASl上形成的，并且通过第一接触孔CHl连接到薄膜晶体管TFT的漏电极D。更进一步，驱动电极减阻线TxWll是在区域R3的第一钝化层PASl上形成的，由此与第一像素电极Pxl分离开，并且处于沿着栅极线GL上且与栅极线GL重叠的位置上。不需要在每个第一像素电极Pxl上形成一条驱动电极减阻线TxWl I，并且如有需要，可以每隔几个或几十个第一像素电极Pxl形成一条驱动电极减阻线 TxWll。
[0075]第二像素电极Px2是在区域R4的第一钝化层PASl上形成的，并且通过在第一钝化层PASl上形成的第一接触孔CHl连接到薄膜晶体管TFT的漏电极D。更进一步，驱动电极减阻线TxWll是在区域R4的第一钝化层PASl上形成并从区域R3延伸出。
[0076]在区域R3的第二钝化层PAS2上，形成与栅极线GL、以及充当触摸感测电极且覆盖感测电极减阻线RxWl的第一公共电极COMl相平行的感测电极减阻线RxWll。感测电极减阻线RxWl形成为与栅极线GL重叠。如上所述，当感测电极减阻线RxWl形成为与栅极线GL重置时，可以提闻孔径比。
[0077]充当触摸驱动电极的第二公共电极COM2与第一钝化层PASl上形成的第二像素电极Px2相对设置，并且第二公共电极COM2是在区域R4的第二钝化层PAS2上形成的。充当触摸驱动电极的第二公共电极COM2通过在第二钝化层PAS2上形成的第二接触孔CH2，与驱动电极减阻线TxWll相连。
[0078]在根据本发明第三和第四实施例的触摸传感器集成型显示设备中，在区域R3和R4的第二钝化层PAS2上形成的充当触摸感测电极的第一公共电极COMl和充当触摸驱动电极的第二公共电极COM2中的每一个公共电极具有多个狭缝SL。然而，与此相反，如果彼此相对的公共电极和像素电极之一具有狭缝，那么另一个可以没有狭缝。
[0079]如上所述，在根据本发明第一到第四实施例的触摸传感器集成型显示设备中，显示单元像素包括沿X轴方向的32个像素和沿I轴方向的32个像素，并且公共电极被恰当地划分以形成16个触摸单元图案。然而，这仅仅是出于简洁和易于阅读的目的而给出的示例，本发明的实施例并不局限于此。显示单元像素的大小是可以依照显示设备的大小而改变的。
[0080]此外，第一到第十六行的触摸感测电极中的每一行都包括本发明第一和第二实施例中的四个第一公共电极，并且第一到第十六列的触摸驱动电极中的每一列都包括本发明第三和第四实施例中的四个第二公共电极。尽管如此，这仅仅是出于简洁和易于阅读的目的给出的示例，本发明的实施例并不局限于此。如有需要，每一行或列上的触摸感测电极的数量以及每一列或行上的触摸驱动电极的数量都是可以改变的。
[0081]此外，在本发明的第一和第二实施例中，第一到第十六行的触摸感测电极以及第一到第十六触摸驱动电极是每一行或每两行交替部署的。然而，这仅仅是出于简洁和易于阅读的目的给出的示例，本发明的实施例并不局限于此。例如，它们也可以以每三行或更多行的方式交替部署。在本发明的第三和第四实施例中，第一到第十六列的触摸驱动电极以及第一到第十六触摸感测电极是每一行或每两行交替部署的。这仅仅是出于简洁和易于阅读的目的给出的示例，本发明的实施例并不局限于此。例如，它们也可以以每三行或更多行的方式交替部署。
[0082]此外，在本发明第一到第四实施例中描述的驱动电极减阻线的数量以及感测电极减阻线的数量仅仅是出于简洁和易于阅读的目的给出的示例，本发明的实施例并不局限于此。驱动电极减阻线的数量以及感测电极减阻线的数量可以根据需要来恰当选择。
[0083]此外，在本发明的第一到第四实施例中，第一和第二像素电极是在第一钝化层上形成的，并且第一和第二公共电极是在第二钝化层上形成的。然而与此相反，第一和第二像素电极也可以在第二钝化层上形成，并且第一和第二公共电极也可以是在第一钝化层上形成的。
[0084]此外，在本发明的第一到第四实施例中，触摸驱动线通道以及触摸感测线通道是用驱动电极减阻线以及感测电极减阻线形成的。然而，这仅仅是出于简洁和易于阅读的目的给出的示例，本发明的实施例并不局限于此。例如，通过使用驱动电极减阻线和感测电极减阻线对触摸驱动电极以及触摸感测电极进行恰当分组，可以将触摸驱动电极和触摸感测电极连接到触摸驱动路由线以及触摸感测路由线，由此形成具有预期尺寸的触摸单元图案。
[0085]如上所述，在根据本发明实施例的触摸传感器集成型显示设备中，触摸驱动电极和触摸感测电极与相同数量的显示像素的公共电极相连，并且交替部署。由此，触摸操作前后的互电容之间的差值可以最大化，并且可以改善触摸性能。此外，显示像素可被规则和简单地配置，并且可以很容易地对触摸驱动电极以及触摸感测电极进行分组。[0086]虽然这里的实施例是参考了多个说明性实施例而被描述的，但是应该理解，本领域技术人员可以想到落入本发明原理范围以内的其他众多的修改及实施例、更具体地说，在本公开、附图以及外挂权利要求的范围以内，关于主题组合排列的组成部分和/或排列的不同变化和修改都是可行的。对本领域技术人员来说，除了组成部分和/或排列方面的变化和修改之外，替换的用途同样是显而易见的。
【权利要求】
1.一种触摸传感器集成型显不设备，包括: 多条栅极线和多条数据线，配置为相互交叉并且形成多个像素区域； 多个第一电极，沿第一方向相互平行排列； 在与所述多个第一电极相同的层上形成的多个第二电极，所述多个第二电极沿第一方向以及与所述第一方向交叉的第二方向相互平行排列；以及 在所述多个像素区域中的与所述多个第一电极和第二电极不同的层上形成的多个像素电极，所述像素电极与所述多个第一电极和第二电极相对设置， 其中，沿所述第一方向相互平行排列的所述多个第一电极和所述多个第二电极是每m条电极线交替部署的，其中m是自然数。
2.如权利要求1所述的触摸传感器集成型显示设备，其中所述多个第一电极中的每一个第一电极被形成为与对应于沿第一方向排列的一条线的像素电极相对应， 其中沿第一方向相互平行排列的所述多个第二电极被形成为与对应于沿第一方向排列的一条线的像素电极相对应。
3.如权利要求1所述的触摸传感器集成型显示设备，还包括至少一条第一电极减阻线，所述第一电极减阻线配置为沿所述第一电极的方向而与所述第一电极重叠，并减小所述第一电极的电阻。
4.如权利要求3所述的触摸传感器集成型显示设备，还包括在所述多个第二电极中的每一个第二电极上形成以便与沿第二方向相互平行排列的所述多个第二电极相交叉的至少一条第二电极减阻线，所述第二电极减阻线将属于沿第二方向相互平行排列的所述多个第二电极中的每一列的第二电极连接起来，并减小所述第二电极的电阻。
5.如权利要求1所述的触摸传感器集成型显示设备，其中所述多个第一电极充当公共电极和触摸驱动电极，并且所述多个第二电极充当公共电极和触摸感测电极。
6.如权利要求1所述的触摸传感器集成型显示设备，其中所述多个第一电极充当公共电极和触摸感测电极，并且所述多个第二电极充当公共电极和触摸驱动电极。
【文档编号】G06F3/044GK103902120SQ201310713554
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】韩万协, 金哲世 申请人:乐金显示有限公司