触摸面板以及其制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及电容式感应技术领域，特别是涉及使用电容式感应组件的触摸面板以及其制造方法。
【【背景技术】】
[0002]液晶显示器具有低功耗、低闪烁度、画面色彩逼真等优点，被广泛应用于移动电话、相机、计算机屏幕、电视机等电子产品中，为目前主流的显示器。
[0003]触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等优点，利用触控技术，用户只需要用手指轻碰触摸屏幕上的图形符号或文字即可实现对主机的操作，从而使得人机交互更为直截了当，极大方便对电脑操作不熟悉的用户。
[0004]目前，许多电子设备的屏幕都是将液晶显示技术和触控技术相结合，不仅具有液晶显示器的优点，同时实现触控操作，备受消费者欢迎。然而，现有的具有触摸功能的液晶显示器中，受液晶显示器本身结构的影响，用于实现触摸功能的触控电极通常是位于液晶显示面板的像素电极之下，如此一来容易导致触控电极难以感测用户的触摸操作，降低了触控的灵敏度。
[0005]此外，传统的电容式感应组件是把透明的第一导电线路和第二导电线路做成横竖交叠的类似菱形的形状，第一导电线路和第二导电线路分别与沿横向排列的驱动线和沿纵向排列的感测线连接。驱动线和感测线在彼此交叉的位置会产生寄生电容，因此会影响像素的开口率。另外，大量的驱动线设置在面板主动区(Active area)的一侧会增加显示器的边框宽度，因此不利于窄边框的显示器。
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【发明内容】
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[0006]因此，本发明的目的是提供一种内嵌式触摸面板，将自容式触控面板和水平切换式(In plane switching，IPS)面板整合在一起，以解决上述技术问题。
[0007]本发明提供一种触摸面板，其包括:基板;第一金属层，位于所述基板上，用来形成薄膜晶体管的栅极;栅级绝缘层，位于所述第一金属层上;第二金属层，位于所述栅级绝缘层上，用来形成所述数据线、所述薄膜晶体管的源极和漏极；隔离层，位于所述第二金属层上，并设置贯穿所述隔离层的第一通孔，所述第一通孔对准所述源极或漏极;第三金属层，位于所述隔离层上，用来形成驱动线，所述驱动线用于传送驱动信号以及公共电压；钝化层，层叠于所述隔离层上，并设置贯穿所述钝化层的所述第一通孔和第二通孔，所述第二通孔对准所述数据线;像素电极，通过所述第一通孔与所述源极或漏极连接;驱动电极，通过所述第二通孔与所述驱动线连接;及感测电极，用来传送感测信号以及所述公共电压，其中，所述驱动电极、所述感测电极同时作为公共电极层。
[0008]依据本发明的实施例，所述像素电极、所述感测电极和所述驱动电极是由一导电层同时所形成。
[0009]依据本发明的实施例，所述导电层是氧化铟锡或是金属构成。
[0010]依据本发明的实施例，所述数据线用来通过所述薄膜晶体管传递数据电压至所述像素电极层。
[0011]依据本发明的实施例，当所述驱动线传送所述公共电压至所述驅動电极时，所述数据线用来通过所述薄膜晶体管传递数据电压至所述像素电极层。
[0012]依据本发明的实施例，当所述驱动线传送所述驱动信号至所述驅動电极时，所述数据线停止通过所述薄膜晶体管传递数据电压至所述像素电极层。
[0013]本发明还提供一种制造触摸面板的方法，其包括:形成第一金属层于基板上;蚀刻所述第一金属层以形成薄膜晶体管的栅极;形成栅级绝缘层于所述薄膜晶体管的栅极上；形成第二金属层于所述栅级绝缘层上;蚀刻所述第二金属层以形成数据线、所述薄膜晶体管的源极和漏极;形成隔离层于所述数据线、所述薄膜晶体管的源极和漏极之上;蚀刻所述隔离层以形成贯穿所述隔离层的第一通孔，所述第一通孔对准所述源极或漏极;沉积第三金属层于所述隔离层上；蚀刻所述第三金属层以于所述数据线的上方形成驱动线和感测线，所述驱动线用于传送驱动信号以及公共电压，所述感测线用于传送感测信号以及所述公共电压;沉积钝化层于所述隔离层和所述驱动线上;蚀刻所述钝化层，以形成贯穿所述钝化层的所述第一通孔和第二通孔，所述第二通孔位于所述驱动线的上方;沉积导电层于所述钝化层、所述驱动线、所述源极或漏极上;蚀刻所述导电层以形成像素电极、驱动电极和感测电极，所述像素电极通过所述第一通孔与所述源极或漏极连接，所述驱动电极通过所述第二通孔连接于所述驱动线，其中所述感测电极用来传送感测信号以及所述公共电压，所述驱动电极和所述感测电极同时作为公共电极层;其中，所述驱动电极和所述感测电极同时作为所述阵列基板的公共电极层。
[0014]依据本发明的实施例，所述导电层是氧化铟锡或是金属构成。
[0015]依据本发明的实施例，在形成所述第二金属层于所述栅级绝缘层上的步骤之前，所述方法另包含:形成非晶硅层于所述栅级绝缘层上；及蚀刻所述非晶硅层以形成所述薄膜晶体管的半导体层。
[0016]相较于现有技术，本发明的触摸面板的阵列基板的驱动线可以传输公共电压和驱动信号，因此不需额外增设驱动信号线来传输驱动信号。所以可以避免现有技术的触控面板因设置驱动信号线而增加边框宽度的问题。另外，由于驱动线利用第三金属层制成，因此减少因额外设置驱动信号线而产生寄生电容的问题。此外，驅動电极和感測電極是由氧化铟锡或是金属构成，可以增加触控灵敏度。
[0017]为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下:
【【附图说明】】
[0018]图1是本发明实施例的显不设备的不意图。
[0019]图2绘示本发明实施例显示设备的触控区的触控电容的分布示意图。
[0020]图3A和图3B是本发明第一实施例的触摸面板的剖面图。
[0021]图4-图11绘示制造图3A的触摸面板的阵列基板的示意图。
【【具体实施方式】】
[0022]以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施之特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
[0023]请参阅图1和图2，图1是本发明实施例的显示设备10的示意图，图2绘示本发明实施例显示设备10的触控区50的触控电容的分布示意图。显示设备10包含触摸面板100，其为具有触控功能的液晶显示面板。触摸面板100包含显示区30以及触控区50。显示区30用来显示影像，触控区50用来侦测手指接触面板的位置。显示设备10包含栅极驱动器12、时序控制器14以及源极驱动器(source driver)16。显示区30设置数个呈矩阵排列的像素(pixel)，而每一个像素包含三个分别代表红绿蓝(RGB)三原色的像素单元20构成。栅极驱动器12每隔一固定间隔输出扫描信号使得每一行的晶体管22依序开启，同时源极驱动器16则输出对应的数据信号至一整列的像素单元20使其充电到各自所需的电压，使得像素单元20依据数据信号和公共电压Vcom的压差以显示不同的灰阶。当同一行充电完毕后，栅极驱动器12便将该行的扫描信号关闭，然后栅极驱动器12再输出扫描信号将下一行的晶体管22打开，再由源极驱动器16对下一行的像素单元20进行充放电。如此依序下去，直到所有像素单元20都充电完成，再从第一行开始充电。
[0024]参阅图2。触控区50是由多个相互绝缘的触控电极52、驱动线53和感测线54组成。触控电极52包括驱动电极521和感测电极522。驱动电极521和感测电极522。多个驱动电极521和感测电极522呈阵列分布。每个驱动电极521和感测电极522的形状可以是圆形、三角形或其他形状。
[0025]每个驱动电极521与相应的一条驱动线53连接，控制器14的驱动信号单元14a通过驱动线53向驱动电极521输出驱动信号。每个感测电极522与相应的一条感测线54连接，将所感应到的感测信号传输至控制器14的驱动信号单元14b。驱动信号单元14a会定期向每一驱动电极521输出驱动信号。当人体未触碰屏幕时，驱动电极521和感测电极522之间的电容为一固定值，当人体触碰屏幕，例如手指在屏幕上操作时，手指触碰屏幕的位置所对应的驱动电极521和感测电极522之间感知的电容受人体的影响而发生变化，因此接近触碰点的感测电极522回传的感测信号会不同于其它远离触碰点的感测电极522所回传的感测信号。因此控制器14通过检测的电容值变化即可判断出手指触摸的位置，从而实现触控功能。
[0026]请参阅图3A和图3B，图3A和图3B是本发明较佳实施例的触摸面板100的剖面图。图3A和图3B表不同一触摸面板100的结构，仅在于剖面方向不同。触摸面板100包括阵列基板200、彩膜基板202和液晶层204。阵列基板200用来设置数个像素电极层112、薄膜晶体管22以及触控电极52。阵列基板200包括玻璃基板102、第一金属层104、栅级绝缘层106、第二金属层108、隔离层110、钝化层122、第三金属层109、像素电极层112、驱动电极521和感测电极522。第一金属层104位于基板102上，用来形成薄膜晶体管22的栅极22g。栅级绝缘层106位于第一金属层104上。非晶硅层形成的半导体层位于栅级绝缘层106上，做为薄膜晶体管22的半导体层22c。第二金属层108位于栅级绝缘层106上，用来形成薄膜晶体管22的源极22s和漏极22d和数据线114，数据线114用来传输源极驱动器16传来的数据信号至薄膜晶体管
22。隔离层110位于第二金属层108上，并设置贯穿隔离层110的第一通孔141，第一通孔141对准源极22s或漏极22d。第三金属层109形成的驱动线53和感测线54位于数据线114的上方。驱动线53用于传送由控制器14产生的驱动信号以及公共电压Vcom。感测线54用于将感测信号传回至控制器14，感测线54也可用于接收公共电压Vcom。钝化层122覆盖于隔离层100之上。第一通孔142贯穿钝化层122，而第二通孔142贯穿钝化层122直至驱动线53的表面。驱动电极521、感测电极