专利名称：具有内嵌触控装置的显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种显示器，特别涉及一种具有内嵌触控装置的显示器。
背景技术：
触控面板已被广泛应用于家庭用品、通信装置及电子信息装置等领域，其最常见 的用途是作为智能型手机(smart phone)、全球导航装置(GPS)及数字相机(DSC)等输入接 口，亦即作为点选或操作显示器的页面的工具，例如液晶显示器、有源矩阵有机发光二极 管(AMOLED)及等离子体显示器。目前触控面板和显示屏的整合趋势可允许使用者以手指 或接触笔选取面板上显示的代表图像(icon)，如此可使智能型手机(smart phone)、全球导 航装置(GPS)及数字相机(DSC)执行喜好的功能。此种触控面板亦应用于公共信息查询系 统，可以提供公众有效率的操作系统。传统触控面板包含一透明基板，该透明基板具有多个感测区域所构成的一表面， 这些分布的感测区域用于感测使用者以手指或接触笔触摸所造成的信号，以进行输入或控 制。该感测区域由透明导电薄膜所构成，例如氧化铟锡(ITO)，使用者可以触摸显示于显 示屏上特定位置的对应透明导电薄膜，即可有效操作该装置。然而上述显示器及触控面板的结合不仅增加整体的厚度，尚且得考虑组装及对位 的问题。另外，触控面板需要于一透明基板实施多道光刻工艺，亦即无法与显示器中光刻工 艺整合在一起，并且透明基板会吸收光线造成该组合的整体光穿透率降低。
发明内容针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种整合集成触控感应 电路的显示器，亦即是具有内嵌触控装置的显示器，或称一种嵌入式触控(in-cell touch sensor)显示器，可以减少传统触控面板所使用的材料，并通过显示器原有工艺就能完成触 控感应电路的部分线路，故能有效节省显示器的制造成本。为实现上述目的，本实用新型一实施例的一种具有内嵌触控装置的显示器，包含 一第一基板、一第二基板及一设于该第二基板表面的触控装置，其中该第一基板的一表面 设有一晶体管阵列及该第二基板的一表面设有一色像素单元阵列，该晶体管阵列及色像素 单元阵列彼此面向并对准。该触控装置包含多个电极、多个第一导线及多个第一接垫，各所 述多个第一导线连接一该电极及一该第一接垫。该第一基板上另设有多个第二接垫、多个 第二导线、多个连接线及多个端子垫，各该第二导线电性连接至一该第二接垫及一该连接 线，且至少一该连接线与多个该第二导线电性相连。各该连接线和至少一该端子垫电性相 连接，又各该第一接垫与一该第二接垫电性相连。本实用新型一实施例中，该联结线路还包含多个端子垫，且各该连接线和至少一 该端子垫电性相连接。本实用新型一实施例中，该显示器还包含一绕设于所述多个电极周围的保护线路 或参考电极。[0009]本实用新型一实施例中，该保护线路或该参考电极包含位于所述多个第一接垫及 所述多个电极的外围四周的第一导电线丝，以及于位于所述多个电极两侧的多个第二导电 线丝。本实用新型一实施例中，所述多个第二导电线丝的仅一侧端部连接至该第一导电 线。本实用新型一实施例中，该保护线路或参考电极与一该第一接垫相连接。本实用新型一实施例中，各该电极为一网格状的导电线丝网，该导电线丝网对准 于该色像素单元阵列的间隔而设置于该第二基板上。本实用新型一实施例中，所述多个电极包含多个沿第二方向伸展的第一电极及多 个在第一方向分别对准成多个行的第二电极。本实用新型一实施例中，所述多个第二导线及所述多个连接线间有至少一绝缘层 隔开，又该绝缘层上设有多个通孔及有多个金属或导电材料填入所述多个通孔内，通过所 述多个金属或导电材料使得一该连接线与多个该第二导线电性相连。本实用新型一实施例中，该晶体管阵列包含至少两金属层，所述多个第二导线及 所述多个连接线分别和该两金属层位于相同的一层。本实用新型一实施例的一种具有内嵌触控装置的显示器，包含一第一基板、一第 二基板及一设于该第二基板表面的触控装置，其中该第一基板的一表面设有一晶体管阵列 及该第二基板的一表面设有一色像素单元阵列，该晶体管阵列及色像素单元阵列彼此面向 并对准。该触控装置包含多个电极、多个第一导线及多个第一接垫，各所述多个第一导线连 接一该电极及一该第一接垫，其中所述多个第一接垫分为两群组，又该两群组分别设于该 第二基板相对的两侧。该第一基板上另设有多个第二接垫、多个第二导线、多个连接线及多 个端子垫，其中所述多个第二接垫系分为两群组，又该两群组分别设于该第一基板相对的 两侧。各该第二导线电性连接至一该第二接垫及一该连接线，且至少一该连接线与多个该 第二导线电性相连。各该连接线和至少一该端子垫电性相连接，又各该第一接垫与一该第 二接垫电性相连。本实用新型一实施例中，该联结线路还包含多个端子垫，且各该连接线和至少一 该端子垫电性相连接。本实用新型一实施例中，还显示器还包含一绕设于所述多个电极周围的保护线路 或参考电极。本实用新型一实施例中，该保护线路或参考电极包含于所述多个第一接垫及所述 多个电极的外围四周的第一导电线丝，以及于位于所述多个电极两侧的多个第二导电线丝。本实用新型一实施例中，所述多个第二导电线丝的仅一侧端部连接至该第一导电 线丝。本实用新型一实施例中，该保护线路或参考电极与一该第一接垫相连接。本实用新型一实施例中，各该电极为一网格状的导电线丝网，该导电线丝网对准 于该色像素单元阵列的间隔而设置于该第二基板上。本实用新型一实施例中，所述多个电极包含多个沿第二方向伸展的第一电极及多 个在第一方向分别对准成多个行的第二电极。
5[0024]本实用新型一实施例中，所述多个第二导线及所述多个连接线间有至少一绝缘层 隔开，又该绝缘层上设有多个通孔及有多个金属或导电材料填入所述多个通孔内，通过所 述多个金属或导电材料使得一该连接线与多个该第二导线电性相连。本实用新型一实施例中，该晶体管阵列包含至少两金属层，所述多个第二导线及 所述多个连接线分别和该两金属层位于相同的一层。本实用新型一实施例中，所述多个第二接垫分为两个第二接垫群组，该两个第二 接垫群组分别设于该第一基板相对两侧。本实用新型的有益效果在于，可以减少传统触控面板所使用的材料，并通过显示 器原有工艺就能完成触控感应电路的部分线路，故能有效节省显示器的制造成本。
图1为本实用新型一实施例的显示器的剖面示意图；图2为本实用新型一实施例的触控装置的线路示意图；图3为本实用新型一实施例的第一基板上联结线路的示意图；图4为一第一电极在原色像素间布线的局部放大示意图；图5为本实用新型另一实施例的触控装置的线路示意图；图6为本实用新型另一实施例的第一基板上联结线路的示意图；以及图7为本实用新型再一实施例的触控装置的线路示意图。其中，附图标记说明如下10显示器12第二基板14共用电极110、510薄膜晶体管阵列区111薄膜晶体管113、513 绝缘层131、531、731 电极133、533、733 第一接垫1111 栅极1113 漏极1121、5121 第二接垫1123、5123 连接线1211原色像素1311、5311 第一电极1312 1318、5312 5318 第二电极1341、1342、5341、5342导电线丝或参考电极13111导电线丝
具体实施方式
图1为本实用新型一实施例的显示器的剖面示意图。一显示器10包含一第一基
11第一基板 13、53、73触控装置 15液晶层
112、512联结线路 121彩色滤光装置 132、532、732 第一导线 134、534保护线路 1112源极 1114像素电极 1122、5122 第二导线 1124、5124端子垫 1212黑矩阵框板11、一第二基板12及一设于该第二基板12表面的触控装置13。该第一基板11表面设 有阵列状排列的薄膜晶体管(TFT) 111，及该第二基板12表面设有含色像素单元阵列的彩 色滤光装置121。然而本实用新型的应用不因本实施例的液晶显示器所限制，例如有源矩 阵式有机发光二极管(AMOLED)及等离子体显示器等，如具有两个基板及有类似彩色滤光 装置的色像素单元阵列的显示器均为本实用新型的应用保护范围。该含色像素单元阵列的彩色滤光装置121包含多个原色像素1211 (红、蓝、绿三原 色)及黑矩阵框1212，又该黑矩阵框1212呈中空格子状围设于各该原色像素1211之间。 于所述多个原色像素1211的一表面设有一共用电极(common electrode) 14，该共用电极 14和该薄膜晶体管111上像素电极1114间形成的电场可以控制液晶层15中液晶分子的旋 转方向。触控装置13设于该黑矩阵框1212上，可以如图所示的于该黑矩阵框1212表面延 伸。然该触控装置13亦可以设于该黑矩阵框1212和该第二基板12之间，故该触控装置13 和该黑矩阵框1212的相对层别并不受此实施例的限制。另外，关于触控装置和该黑矩阵框 的相对位置的实施例，或可参见中国台湾专利第M373498号申请的图1、图12 图14。该第一基板11上另设有一联结线路112(图1未示出，参见图3)，该联结线路112 和触控装置13电性相连，而且该联结线路112可以连接至一控制IC元件(图中未示出)。 此外，该该联结线路112可以利用形成薄膜晶体管111中栅极1111及源极1112(或漏极 1113)的两金属层的工艺一并完成，因此本实用新型不需要另外增加该联结线路112的相 关工艺。图2为本实用新型一实施例的触控装置的线路示意图。设于该第二基板12上的该 触控装置13包含多个电极131、多个第一导线132及多个第一接垫133，各所述多个第一导 线132连接一该电极131及一该第一接垫133。所述多个电极131可分类为多个第一电极 1311及多个第二电极1312 1318，各该第一电极1311沿Y方向(或称第二方向)伸展成 一列电极，又所述多个第二电极1312在X方向上(或称第一方向)分别对准成多个行(本 实施例为7行，即同一行的标号1312 1318)。连接各该电极131的该第一导线132向上 延伸至一该第一接垫133，因此所述多个电极131在该第二基板12上仍保持电性独立。绕设于所述多个电极131周围有至少一保护线路(或参考电极 (referenceelectrode)) 134，可以保护所述多个电极131不受外部电场的干扰而错误检测 触控动作，或提供该电极131间的参考电位，以提高触控的灵敏度。该保护线路134连接至 图中左上角的一第一接垫133，其包含于所述多个第一接垫133及所述多个电极131的最外 围四周的导电线丝1341，以及于位于所述多个第二电极1311两侧的导电线丝1342。底侧 的导电线丝1341可以不和导电线丝1342相连接，但此种实施例的导电线丝1342需要和顶 侧的导电线丝1341相连接。图3为本实用新型一实施例的第一基板上联结线路的示意图。该第一基板11上 设置一薄膜晶体管阵列区110及一专为该触控装置13的联结线路112。该联结线路112包 含多个第二接垫1121、多个第二导线1122、多个连接线1123及多个端子垫1124。各该第二 接垫1121与一该第一接垫133电性相连，亦即该第一基板11和第二基板12以框胶组合， 彼此面向的该第二接垫1121与该第一接垫133可通过异向性导电胶而电性连接(参见图 2)。亦可以使用其他电性导通方式，使各对对应的该第二接垫1121与一该第一接垫133垂 直导通。所述多个第二导线1122和多个连接线1123位于不同层别的金属层，如前所述，可分别位于该薄膜晶体管111中源极1112 (或漏极1113)及栅极1111的相同的两金属层中。各该第二导线1122电性连接至一该第二接垫1121及一该连接线1123。部分该连 接线1123与多个该第二导线1122电性相连，其于彼此间的绝缘层113间形成多个通孔，并 于通孔填入金属或导电材料以垂直导通，图3中通孔的位置是以圆点表示节点所在位置。 又通过一连接线1123电性连接的该等第二导线1122对应至沿X方向对准同一行的第二电 极1312 1318，因此实施例为一个二维位置触控显示屏。各该端子垫1124和一该连接线 1123相连接，及可以连接至一控制IC元件(图中未示出)。图4为一沿Y方向延伸的第一电极的局部放大示意图。该第一电极1311由一网格 状的导电线丝13111所构成，其设于该原色像素1211间黑矩阵框1212上。又该第二电极 1312 1318亦由类似的网格状的导电线丝所构成，并同样位于该黑矩阵框1212所在处，因 此该第一电极1311及第二电极1312不会造成该显示器10的光穿透率下降。图5为本实用新型另一实施例的触控装置的线路示意图。本实施例的触控装置53 将多个第一接垫533分为两个群组，该两个群组分别设于该第二基板12相对的两侧，本实 施例在该第二基板12的上下两侧。因此，多个第一导线532自所述多个电极531分别往上 下两侧延伸，并各自连接至一该第一接垫533。相较于图2，本实施例中自靠近下侧的部分 电极531引出的第一导线532的长度较短，因此可以降低电阻值而提升该触控装置53的电 气特性，尤其适用于大型显示器。绕设于所述多个电极531周围有至少一保护线路(或参考电极 (referenceelectrode))534，可以保护所述多个电极531不受外部电场的干扰而错误检测 触控动作，或提供该电极531间的参考电位，以提高触控的灵敏度。该保护线路534连接至 图中左上角的一第一接垫533，其包含于所述多个第一接垫533及所述多个电极531的最外 围四周的导电线丝5341，以及于位于所述多个第一电极5311两侧的导电线丝5342。底侧 的导电线丝5341并未和导电线丝5342相连接。图6为本实用新型另一实施例的第一基板上联结线路的示意图。该第一基板11 上设置该薄膜晶体管阵列区510及一专为该触控装置53的联结线路512。该联结线路512 用于连接图5中触控装置53至控制IC元件(图未示)，其包含多个第二接垫5121、多个第 二导线5122、多个连接线5123及多个端子垫5124。所述多个第二接垫5121亦分为两个群 组，该两个群组分别设于该第一基板11相对的上、下两侧。各该第二接垫5121与一该第一 接垫533(参见图5)电性相连，亦即该第一基板11和第二基板12以框胶组合，彼此面向的 该第二接垫5121与该第一接垫533可通过异向性导电胶而电性连接。亦可以使用其他电 性导通方式，使各对相对应的该第二接垫5121与一该第一接垫533垂直导通。所述多个第 二导线5122和多个连接线5123位于不同层别的金属层。各该第二导线5122电性连接至一该第二接垫5121及一该连接线5123，同样所述 多个第二导线5122及多个连接线5123也分为上、下两个群组。部分该连接线5123与多个 该第二导线5122电性相连，其于彼此间的绝缘层513间形成多个通孔，并于通孔填入金属 或导电材料以垂直导通，图6中通孔的位置是以圆点表示节点所在位置。又通过一连接线 5123电性连接的该等第二导线5122对应至沿X方向对准同一行的第二电极5312 5318， 因此本实施例为一个二维位置触控显示屏。各该端子垫5124和一该连接线5123相连接。图7为本实用新型再一实施例的触控装置的线路示意图。设于该第二基板12上的该触控装置73包含多个电极731、多个第一导线732及多个第一接垫733，各所述多个第 一导线732连接一该电极731及一该第一接垫733。所述多个电极731沿Y方向(或称第 二方向)对齐共有六列，又所述多个电极731沿X方向上(或称第一方向)对齐共有七行。 连接各该电极731的该第一导线732向上或向下延伸至一该第一接垫733，又所述多个第一 接垫733也分为上、下两群组以缩短部分该第一导线732的长度。 本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本领域技术人员仍可能基于 本实用新型的教导及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰。因此，本实用新 型的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰， 并为以下的权利要求保护范围所涵盖。
权利要求一种具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该显示器包含一第一基板，其一表面设有晶体管阵列；一第二基板，其一表面设有色像素单元阵列，该晶体管阵列及色像素单元阵列彼此面向并对准；一触控装置，设于该第二基板上，其包括多个电极、多个第一导线及多个第一接垫，各所述多个第一导线连接一该电极及一该第一接垫；以及一联结线路，设于该第一基板上，该联结线路包括多个第二接垫、多个第二导线及多个连接线，各该第二导线电性连接至一该第二接垫及一该连接线，且至少一该连接线与多个该第二导线电性相连；其中各该第一接垫与一该第二接垫电性相连。
2.根据权利要求1的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该联结线路还包含多 个端子垫，且各该连接线和至少一该端子垫电性相连接。
3.根据权利要求1的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该显示器还包含一绕 设于所述多个电极周围的保护线路或参考电极。
4.根据权利要求3的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该保护线路或该参考 电极包含位于所述多个第一接垫及所述多个电极的外围四周的第一导电线丝，以及于位于 所述多个电极两侧的多个第二导电线丝。
5.根据权利要求4的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个第二导电线 丝的仅一侧端部连接至该第一导电线。
6.根据权利要求4的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该保护线路或参考电 极与一该第一接垫相连接。
7.根据权利要求1的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，各该电极为一网格状 的导电线丝网，该导电线丝网对准于该色像素单元阵列的间隔而设置于该第二基板上。
8.根据权利要求1的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个电极包含多 个沿第二方向伸展的第一电极及多个在第一方向分别对准成多个行的第二电极。
9.根据权利要求1的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个第二导线及 所述多个连接线间有至少一绝缘层隔开，又该绝缘层上设有多个通孔及有多个金属或导电 材料填入所述多个通孔内，通过所述多个金属或导电材料使得一该连接线与多个该第二导 线电性相连。
10.根据权利要求1的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该晶体管阵列包含至 少两金属层，所述多个第二导线及所述多个连接线分别和该两金属层位于相同的一层。
11.一种具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该显示器包含一第一基板，其一表面设有晶体管阵列；一第二基板，其一表面设有色像素单元阵列，该晶体管阵列及色像素单元阵列彼此面 向并对准；一触控装置，设于该第二基板上，其包括多个电极、多个第一导线及多个第一接垫，各 所述多个第一导线连接一该电极及一该第一接垫，其中所述多个第一接垫分为两个第一接 垫群组，又该两个第一接垫群组分别设于该第二基板相对的两侧；以及一联结线路，设于该第一基板上，该联结线路包括多个第二接垫、多个第二导线及多个连接线，各该第二导线电性连接至一该第二接垫及一该连接线，且至少一该连接线与多个 该第二导线电性相连；其中各该第一接垫与一该第二接垫电性相连。
12.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该联结线路还包含 多个端子垫，且各该连接线和至少一该端子垫电性相连接。
13.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，还显示器还包含一 绕设于所述多个电极周围的保护线路或参考电极。
14.根据权利要求13的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该保护线路或参考 电极包含于所述多个第一接垫及所述多个电极的外围四周的第一导电线丝，以及于位于所 述多个电极两侧的多个第二导电线丝。
15.根据权利要求14的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个第二导电 线丝的仅一侧端部连接至该第一导电线丝。
16.根据权利要求14的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该保护线路或参考 电极与一该第一接垫相连接。
17.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，各该电极为一网格 状的导电线丝网，该导电线丝网对准于该色像素单元阵列的间隔而设置于该第二基板上。
18.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个电极包含 多个沿第二方向伸展的第一电极及多个在第一方向分别对准成多个行的第二电极。
19.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个第二导线 及所述多个连接线间有至少一绝缘层隔开，又该绝缘层上设有多个通孔及有多个金属或导 电材料填入所述多个通孔内，通过所述多个金属或导电材料使得一该连接线与多个该第二 导线电性相连。
20.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，该晶体管阵列包含 至少两金属层，所述多个第二导线及所述多个连接线分别和该两金属层位于相同的一层。
21.根据权利要求11的具有内嵌触控装置的显示器，其特征在于，所述多个第二接垫 分为两个第二接垫群组，该两个第二接垫群组分别设于该第一基板相对两侧。
专利摘要本实用新型公开了一种具有内嵌触控装置的显示器，包含一第一基板、一第二基板及一设于该第二基板表面的触控装置，其中该第一基板的一表面设有一晶体管阵列及该第二基板的一表面设有一色像素单元阵列，该晶体管阵列及色像素单元阵列彼此面向并对准。该触控装置包含多个电极、多个第一导线及多个第一接垫，各所述多个第一导线连接一该电极及一该第一接垫。该第一基板上另设有多个第二接垫、多个第二导线、多个连接线及多个端子垫，各该第二导线电性连接至一该第二接垫及一该连接线，且至少一该连接线与多个该第二导线电性相连。各该连接线和至少一该端子垫电性相连接，又各该第一接垫与一该第二接垫电性相连。本实用新型能有效节省显示器的制造成本。
文档编号G02F1/13GK201740946SQ201020161489
公开日2011年2月9日 申请日期2010年4月16日 优先权日2010年4月16日
发明者张毅 申请人:张毅