专利名称：内嵌式触控显示器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器，尤其涉及一种内嵌式触控显示器及该显示器的制造方法。
背景技术：
内嵌式触控面板可分为面板上(On-cell)触控及面板内(In_cell)触控两种，两者差异在于In-cell是将触摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法，On-cell则是将触摸面板功能嵌入到彩色滤光片基板和偏光板之间的方法。
相较于On-cell的触控面板，In-cell触控面板的设计更为轻薄化，且具有较高的可靠度。但是当触控感测组件与彩色滤光片位在同侧时，由于触控感测组件的透明电极与彩色滤光片的透明电极两者线路过于接近，容易造成触控感测组件感应不良或液晶显示器驱动不良。图IA绘制现有技术中的In-cell型的内嵌式触控显示器300的剖面示意图。參照图1A，内嵌式触控显示器300包括薄膜晶体管数组基板310，彩色滤光数组图案基板330，以及液晶层320夹于薄膜晶体管数组基板310和彩色滤光数组图案基板330之间。薄膜晶体管数组基板310具有一第一透明电极312位于一基板薄膜晶体管数组基板310之上。彩色滤光数组图案基板330包括至少ー黑矩阵341位于一基板332之上。一第二透明电极342覆盖黑矩阵341及基板332之上，一第一外敷层344覆盖第二透明电极342之上，黑矩阵341、第二透明电极342及第一外敷层344构成ー触控感测组件层340。一彩色滤光图案层350位于第一外敷层344之上,彩色滤光图案层350由复数个滤光图案350a, 350b组成，且滤光图案350a，350b系由红色材料、绿色材料或蓝色材料构成，其中相邻的两个彩色滤光图案350a，350b彼此为不同色料，一第二外敷层352覆盖彩色滤光数组图案基板330之上，一第三透明电极354覆盖第二外敷层352之上。一液晶层320夹于所述薄膜晶体管数组基板310及所述彩色滤光数组图案基板330之间，且具有至少ー柱状间隙物322分散于液晶层320之中，以控制液晶层320之厚度。图IB绘制现有技术中的In-cell型内嵌式触控显示器的彩色滤光数组图案基板的俯视图。參照图3B，彩色滤光图案520a，520b, 520c周围的遮光区510由黑色光组所形成之。欲改善此现象，需降低两者之间RC负载，其中ー种方法是降低基板与黑矩阵上之外敷层的介电常数；另ー种方法是增加外敷层的厚度。实际操作上，介电层的材料以压克力为主，其介电常数大多介于3. 3至3. 8之间。由于取得滴介电常数的材料相当不易，因此需要增加外敷层的厚度，以降低两透明电极之间的电容。此外，由于面板高分辨率的需求，为增加开ロ率，因此降低黑矩阵的宽度，并且增加触控感测组件层与彩色滤光层的整体厚度，结果造成漏光以及混色等问题。有鉴于此，如何设计ー种新颖的内嵌式触控显示器，以有效地解决上述为增加开ロ率而所存在的漏光及混色缺陷或不足，是业内相关技术人员亟待解决的ー项课题。
发明内容
针对现有技术中的内嵌式触控显示器使用时所存在的上述缺点，本发明提供了一种内嵌式触控显示器。依据本发明的ー个方面，提供了一种内嵌式触控显示器，包括一薄膜晶体管数组基板，且具有一第一透明电极位于所述薄膜晶体管数组基板之上；一彩色滤光数组图案基板，包括一基板；复数个黑矩阵位于所述基板之上，且形成复数个第一遮光区； 一第二透明电极覆盖所述黑矩阵及所述基板之上；一第一外敷层覆盖所述第二透明电极之上，所述黑矩阵、所述第二透明电极及所述第一外敷层构成一触控感测组件层；一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层之上，所述彩色滤光图案层由复数个滤光图案组成，所述滤光图案系由红色材料、緑色材料或蓝色材料构成，其中相邻的两个滤光图案彼此不同色且至少一相邻边彼此重迭，所述重迭处尚包括所述相邻的两色材料外之第三色材料，以形成一三色迭层结构，所述三色迭层结构形成一第二遮光区，且所述第一遮光区与所述第二遮光区彼此投影重迭；一第二外敷层覆盖所述彩色滤光数组图案基板之上；以及一第三透明电极覆盖所述第二外敷层之上；以及一液晶层夹于所述薄膜晶体管数组基板及所述彩色滤光数组图案基板之间，且具有至少ー柱状间隙物分散于液晶层之中，以控制液晶层之厚度。在一实施例中，黑矩阵的宽度范围为约5μπι至约8μπι。在一实施例中，第一外敷层的厚度范围为约6μπι至约10 μ m。在一实施例中，第二外敷层的厚度范围为约2μπι至约3. 5μπι。依据本发明的又ー个方面，提供了一种内嵌式触控显示器，其特征在于，该制造方法包括提供一薄膜晶体管数组基板，具有一第一透明电极位于所述薄膜晶体管数组基板之上；提供一彩色滤光数组图案基板，包括提供一基板，其上具有复数个黑矩阵形成复数个第一遮光区；提供一第二透明电极覆盖所述黑矩阵及所述基板之上；提供一第一外敷层覆盖所述第二透明电极之上，其中所述黑矩阵、所述第二透明电极及所述第一外敷层构成一触控感测组件层；提供一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层之上，所述彩色滤光图案层由复数个滤光图案组成，所述滤光图案是分别由红色材料、緑色材料或蓝色材料构成，其中相邻的两个滤光图案彼此不同色且至少一相邻边彼此重迭，所述重迭处尚包括所述相邻的第一色材料与第二色材料外之第三色材料，以形成一三色迭层结构，所述三色迭层结构形成一第二遮光区，且所述第一遮光区与所述第二遮光区彼此投影重迭；
提供一第二外敷层覆盖所述彩色滤光数组图案基板之上；以及提供一第三透明电极覆盖所述第二外敷层之上；以及提供一液晶层夹于所述薄膜晶体管数组基板及所述彩色滤光数组图案基板之间，且具有至少ー柱状间隙物分散于液晶层之中，以控制液晶层之厚度。在一实施例中，所述提供一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层之上的步骤中，先形成所述第三色材料，再于其下形成所述相邻的两个滤光图案的重迭处。在一实施例中，所述提供一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层之上的步骤中，先形所述相邻的两个滤光图案的重迭处，再于所述重迭处形成所述第三色材料。在一实施例中，所述提供一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层之上的步骤中， 先形成所述第一色材料构成之第一色滤光图案，再于其侧边形成所述第三色材料，之后形成与所述第一色滤光图案相邻且重迭的第二色滤光图案，其中所述第三色材料延伸入所述第一色滤光图案与所述第二色滤光图案重迭处的中间。采用本发明的内嵌式触控显示器，将彩色滤光数组图案基板中的相邻的两个滤光图案彼此不同色且至少一相邻边彼此重迭，重迭处尚包括相邻的两色材料外之第三色材料，以形成三色迭层结构，此迭层结构可用以改善漏光或混色问题。
读者在參照附图阅读了本发明的具体实施方式
以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，图IA示出现有技术中的In-cell型的内嵌式触控显示器的剖面示意图。图IB示出现有技术中的In-cell型内嵌式触控显示器的彩色滤光数组图案基板的俯视图。图2A示出依据本发明的ー实施方式的内嵌式触控显示器的剖面示意图。图2B示出依据本发明的ー实施方式的内嵌式触控显示器的彩色滤光数组图案基板的俯视图。
具体实施例方式为了使本申请所掲示的技术内容更加详尽与完备，可參照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。下面參照附图，对本发明各个方面的具体实施方式
作进ー步的详细描述。如前所述，对于面板高分辨率的需求，降低了黑矩阵的宽度，并且增加触控感测组件层与彩色滤光层的整体厚度，用以增加开ロ率，结果造成漏光以及混色的问题。有鉴于此，本发明提供了一种新颖的内嵌式触控显示器。图2A绘制依据本发明的ー实施方式的内嵌式触控显示器400的剖面示意图。内嵌式触控显示器400包括薄膜晶体管数组基板410、彩色滤光数组图案基板430以及液晶层420，液晶层420夹于薄膜晶体管数组基板410和彩色滤光数组图案基板430之间。參照图2A，薄膜晶体管数组基板410之上覆盖ー第一透明电极412。
參照图2A，彩色滤光数组图案基板430包括复数个黑矩阵440位于基板432之上，且形成复数个第一遮光区442。在一具体实施例中，若黑矩阵440的材料为遮光树脂，则可使用微影制程形成此黑矩阵440 ;若黑矩阵440的材料为金属(例如铬)，则可使用微影制程加上蚀刻制程形成黑矩阵440。在另ー实施例中，黑矩阵441的宽度W范围为约5 μ m至约 8 μ m0參照图2A，第二透明电极444覆盖黑矩阵441及基板432之上，并且第一外敷层446覆盖第二透明电极444之上。上述黑矩阵441、第二透明电极444及第一外敷层446构成一触控感测组件层440。在一具体实施例中，第一外敷层446的厚度dl范围为约6微米(μπι)至约ΙΟμπι。在另具体一实施例中，第一外敷层的材质例如为压克力树脂或酚醛树脂。
參照图2Α，彩色滤光图案层450位于第一外敷层446之上，且彩色滤光图案层450由红色材料450a、绿色材料450b或蓝色材料450c各自构成的复数个红色、绿色、蓝色滤光图案，其中相邻的两个滤光图案彼此不同色且至少一相邻边彼此重迭，重迭处尚包括所述相邻的两色材料外之第三色材料，以形成一三色迭层结构456。根据本发明的一具体实施例，红色材料450a与緑色材料450b重迭处下方包括ー蓝色材料450c。根据本发明的另ー具体实施例，蓝色材料450c与绿色材料450b重迭处上方包括ー红色材料450a。根据本发明又一具体实施到，绿色材料450b位于红色材料450a侧边但延伸入红色材料450a与蓝色材料450c重迭处的中间。此三色迭层结构456形成一第二遮光区458，且第一遮光区442与第二遮光区458彼此投影重迭。在一具体实施例中，彩色滤光层的滤光图案系可利用一半调式光罩(HTM)或一灰阶光罩(GTM)进行微影蚀刻制程，以形成较低膜厚的滤光图案。參照图2A，第二外敷层452覆盖彩色滤光数组图案基板430之上。在一具体实施例中，第二外敷层452的厚度范围d2为约2 μ m至约3. 5 μ m。在另ー实施例中，第一外敷层的材质例如为压克力树脂或酚醛树脂。第三透明电极454覆盖第二外敷层452之上。在一具体实施例中，上述第一透明电极412、第二透明电极444及第三透明电极454是由透明导电材料组成，例如由铟锡氧化物(ITO)或氧化锌(ZnO)等。液晶层420夹于薄膜晶体管数组基板410及彩色滤光数组图案基板430之间，且具有至少ー柱状间隙物422分散于液晶层420之中，用以维持彩色滤光数组图案基板430与薄膜晶体管数组基板410之间隙，以及控制液晶层420之厚度。图2B绘制依据本发明的ー实施方式的内嵌式触控显示器的彩色滤光数组图案基板的俯视图。參照图4B，第一遮光区610由黒色光组所形成，第二遮光区612位于彩色滤光图案620a，620b, 620c的两侧，且由三色滤光图案堆栈而成的三色迭层结构所形成，此三色迭层结构形成黒色而可达到黑矩阵的效果。依据本发明的另ー实施方式，制造方法包括一种内嵌式触控显示器。同样參照图2A，提供一薄膜晶体管数组基板410，具有一第一透明电极412位于所述薄膜晶体管数组基板410之上；另提供一彩色滤光数组图案基板430，包括提供一基板432，其上具有复数个黑矩阵440形成复数个第一遮光区442 ;提供一第二透明电极444覆盖所述黑矩阵及所述基板432之上；提供一第一外敷层覆盖446所述第二透明电极444之上，其中所述黑矩阵、所述第二透明电极444及所述第一外敷层446构成ー触控感测组件层440 ;然后，提供一彩色滤光图案层450位于所述第一外敷层446之上，所述彩色滤光图案层450由复数个滤光图案组成，所述滤光图案是分别由红色材料450a、绿色材料450b或蓝色材料450c构成，其中相邻的两个滤光图案彼此不同色且至少一相邻边彼此重迭，所述重迭处尚包括所述相邻的第一色材料构成的第一色图案与第二色材料构成的第二色图案外之第三色材料，以形成一三色迭层结构456，所述三色迭层结构形成一第二遮光区458，且所述第一遮光区442与所述第二遮光区458彼此投影重迭；提供一第二外敷层 452覆盖所述彩色滤光数组图案基板430之上；以及提供一第三透明电极覆盖所述第二外敷层之上接着，提供一液晶层420夹于所述薄膜晶体管数组基板410及所述彩色滤光数组图案基板430之间，且分散至少ー柱状间隙物422分散于液晶层之中，以控制液晶层之厚度。根据本发明的一具体实施例，參照图2A左侧滤光图案重迭处，所述提供一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层446之上的步骤中，先形成红色材料450a，再于其上方形成所述相邻的绿色滤光图案的绿色材料450b与蓝色滤光图案的蓝色滤光材料450c的重迭处，以形成等同于所述第二遮光区458的遮光区。根据本发明的一具体实施例，參照图2A中间滤光图案重迭处，所述提供一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层446之上的步骤中，先形所述相邻的红色与緑色滤光图案的重迭处，再于所述重迭处上方形成蓝色材料450c，以形成所述第二遮光区458。根据本发明的另一具体实施例，參照图2A右侧滤光图案重迭处，所述提供一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层446之上的步骤中，先形成红色材料450a构成之第一色滤光图案，再于其侧边形成緑色材料450b，之后形成与红色滤光图案相邻且重迭的由蓝色材料450c构成的蓝色滤光图案，其中绿色材料450b延伸入红色滤光图案与蓝色滤光图案重迭处的中间，以形成等同于所述第二遮光区458的遮光区。采用本发明的内嵌式触控显示器，将彩色滤光数组图案基板中的相邻的两个滤光图案彼此不同色且至少一相邻边彼此重迭，重迭处尚包括相邻的两色材料外之第三色材料，以形成三色迭层结构的额外黒色遮光区域，此迭层结构可用以改善显示器之讯号线太细以及外敷层过厚而导致的漏光或混色问题。上文中，參照附图描述了本发明的具体实施方式
。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式
作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
权利要求
1.一种内嵌式触控显示器，其特征在于，所述内嵌式触控显示器包括 一薄膜晶体管数组基板，且具有一第一透明电极位于所述薄膜晶体管数组基板之上； 一彩色滤光数组图案基板，包括 一基板； 复数个黑矩阵位于所述基板之上，且形成复数个第一遮光区； 一第二透明电极覆盖所述黑矩阵及所述基板之上； 一第一外敷层覆盖所述第二透明电极之上，其中所述黑矩阵、所述第二透明电极及所述第一外敷层构成一触控感测组件层； 一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层之上，所述彩色滤光图案层由复数个滤光图案组成，所述滤光图案系由红色材料、緑色材料或蓝色材料构成，其中相邻的两个滤光图案彼此不同色且至少一相邻边彼此重迭，所述重迭处尚包括所述相邻的两色材料外之第三色材料，以形成一三色迭层结构，所述三色迭层结构形成一第二遮光区，且所述第一遮光区与所述第二遮光区彼此投影重迭； 一第二外敷层覆盖所述彩色滤光数组图案基板之上；以及 一第三透明电极覆盖所述第二外敷层之上；以及 一液晶层夹于所述薄膜晶体管数组基板及所述彩色滤光数组图案基板之间，且具有至少ー柱状间隙物分散于液晶层之中，以控制液晶层之厚度。
2.根据权利要求I所述的液晶显示面板，其特征在于，所述黑矩阵的宽度范围为约5 μ m 8 μ m。
3.根据权利要求I所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一外敷层的厚度范围为约6 μ m至约10 μ m。
4.根据权利要求I所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第二外敷层的厚度范围为约2 μ m至约3. 5 μ m。
5.根据权利要求I所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第三色材料位于所述重迭处相邻的两色材料的下方，上方或中间。
6.一种内嵌式触控显示器，其特征在于，该制造方法包括 提供一薄膜晶体管数组基板，具有一第一透明电极位于所述薄膜晶体管数组基板之上； 提供一彩色滤光数组图案基板，包括 提供一基板，其上具有复数个黑矩阵形成复数个第一遮光区； 提供一第二透明电极覆盖所述黑矩阵及所述基板之上； 提供一第一外敷层覆盖所述第二透明电极之上，其中所述黑矩阵、所述第二透明电极及所述第一外敷层构成一触控感测组件层； 提供一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层之上，所述彩色滤光图案层由复数个滤光图案组成，所述滤光图案是分别由红色材料、緑色材料或蓝色材料构成，其中相邻的两个滤光图案彼此不同色且至少一相邻边彼此重迭，所述重迭处尚包括所述相邻的第一色材料与第二色材料外之第三色材料，以形成一三色迭层结构，所述三色迭层结构形成一第二遮光区，且所述第一遮光区与所述第二遮光区彼此投影重迭； 提供一第二外敷层覆盖所述彩色滤光数组图案基板之上；以及提供一第三透明电极覆盖所述第二外敷层之上；以及 提供一液晶层夹于所述薄膜晶体管数组基板及所述彩色滤光数组图案基板之间，且具有至少ー柱状间隙物分散于液晶层之中，以控制液晶层之厚度。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述黑矩阵的宽度范围为约5μ m至约 8 μ m0
8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述提供一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层之上的步骤中，先形成所述第三色材料，再于其下形成所述相邻的两个滤光图案的重迭处。
9.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述提供一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层之上的步骤中，先形所述相邻的两个滤光图案的重迭处，再于所述重迭处形成所述第三色材料。
10.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述提供一彩色滤光图案层位于所述第一外敷层之上的步骤中，先形成所述第一色材料构成之第一色滤光图案，再于其侧边形成所述第三色材料，之后形成与所述第一色滤光图案相邻且重迭的第二色滤光图案，其中所述第三色材料延伸入所述第一色滤光图案与所述第二色滤光图案重迭处的中间。
全文摘要
本发明提供了一种内嵌式触控显示器，包括薄膜晶体管数组基板、彩色滤光数组图案基板以及液晶层，其中液晶层夹于薄膜晶体管数组基板及彩色滤光数组图案基板之间。彩色滤光数组图案基板包括彩色滤光图案层，系由复数个红色材料、绿色材料或蓝色材料构成之滤光图案所组成。应用本发明，将彩色滤光数组图案基板中的相邻的两个滤光图案彼此不同色且至少一相邻边彼此重迭，重迭处尚包括相邻的两色材料外之第三色材料，以形成三色迭层结构，此三色迭层结构可用以改善漏光或混色问题。本发明亦提供该显示器的制造方法。
文档编号G02F1/1333GK102799020SQ201210303690
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月23日 优先权日2012年8月23日
发明者彭家倩, 陈启盛 申请人:友达光电股份有限公司