专利名称：一种内嵌式触控面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种触控面板，尤其涉及所述触控面板中的内嵌式触控面板结构。
背景技术：
随着显示面板技术和制程的不断改进，将触控面板功能与液晶面板进行一体化整合的研究日趋流行。相对于触摸面板设置于液晶面板上使用的传统方法，内嵌式触控面板的一体化整合的技术研发路线主要包括两大类面板上(On-cell)触控及面板上(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。具体来说，On-cell触控面板是指将触控面板中的触控感应组件层制作在素玻璃上，再和彩色滤光片贴合功能内嵌至液晶像素中，而In-cell是指将触控面板功能整合于彩色滤光片基板中。相比于面板上触控面板，In-cell之内嵌式触控面板具有面板薄型化和轻量化的优势，可降·低制造成本和面板的厚度。On-cell与In_cell触控面板最大的不同,在于In_cell触控组件层直接制作整合于所述彩色滤光片上，如此面板内触控面板相较于面板上触控面板，具制程相对简化且制作成本较低。图I示出现有技术中的In-cell之内嵌式触控面板架构示意图。参照图1，所述内嵌式触控面板包括一保护玻璃301、一触控组件层310、一彩色滤光片311、一透明间隙子307、一液晶层308、一薄膜晶体管数组基板309，其中，所述触控组件层310中包括一触控感应组件层312、一黑色矩阵302、以及一第一平坦化化层303，而所述彩色滤光片311中包括一第一像素区304、一第二像素区305、以及一第二平坦化层306。由上述图I可知，当内嵌式触控面板将所述触控组件层310整合于所述彩色滤光片层311时，会造成所述触控组件层310中的电极和所述彩色滤光片层311中的电极，之间距离变得较图I所述的面板上触控面板更为接近，使得内嵌式触控面板在相较于面板上触控面板具有制程相对简化且制作成本低等优点的同时，也因此造成电极距离太过接近，具有容易造成所述触控组件层310感应不良以及所述液晶层308驱动不良等问题。对此，当今大都采取增加所述第一平坦化层303或是所述第二平坦化层306的厚度来解决上述问题。同时，面对显示面板技艺对于高分辨率的要求不断提升，所述触控组件层310中的所述黑色矩阵302之临界尺度(Critical Dimension,⑶)亦需向更小尺寸微缩，以增加所述彩色滤光片层311中所述第一像素区304及所述第二像素区305等的开口率(aperture ratio),进而达到提升显示面板分辨率的目的。然而，综合上述两种问题所采取的手段，即增加所述第一平坦化化层303或所述第二平坦化层306的厚度、以及所述黑色矩阵302之临界尺度向更小尺寸微缩，却又会带来漏光和混色等新问题，原因是增加所述第一平坦化层303或所述第二平坦化层306的厚度，将造成所述黑色矩阵302和所述液晶层308之距离变大，连带造成需要遮光的范围也扩大，本应以增加所述黑色矩阵302之临界尺度与之对应，然为了提升显示面板分辨率，却又必须降低所述黑色矩阵302之临界尺度，如此一来，以上述图I的内嵌式触控面板架构势必无法避免产生漏光及混色问题。然而，将触控面板功能整合于彩色滤光片基板中，却容易发生之触控感应或液晶层驱动不良等问题，现有技术中所采取的解决方式，如加厚触控面板或彩色滤光片中的材料厚度，又会使发生漏光及混色的风险提高，使得显示面板之开口率无法进一步提高。有鉴于此，如何设计一种改进的触控面板结构，在精准地实现触控操作的同时，还可避免漏光及混色问题，并获得更高的显示分辨率，是业内技术人员亟待解决的一项课题。
发明内容
针对现有技术中的内嵌式触控面板在使用时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种新颖的、在高分辨率高开口率的条件下，仍能避免漏光或是混色等问题的内嵌式触控面板。依据本发明的一个方面，提供了一种内嵌式触控面板，包括一保护玻璃、一触控组·件层，其位于所述保护玻璃上、一彩色滤光片，其位于所述触控组件层上、一液晶层，其位于所述彩色滤光片上、一薄膜晶体管数组基板，其位于所述液晶层上，所述触控组件层包括一触控感应组件层，设置于所述保护玻璃上；一黑色矩阵，设置于所述触控感应组件层之一部分上；以及一第一平坦化层，设置于所述触控感应组件层以及黑色矩阵上；所述彩色滤光片包括一第一像素区，设置于所述彩色滤光片与所述触控组件层接触之接口的一部分上；一第二像素区，设置于所述彩色滤光片和所述触控组件层接触之接口的另一部分上并相邻于所述第一像素区；以及一第二平坦化层，设置于所述第一像素区和所述第二像素区上且完整覆盖于上述该等像素区；以及一间隔物，设置于所述第二平坦化层之一部分上，所述部分系对应所述黑色矩阵于所述彩色滤光片的投影位置，所述间隔物穿透所述液晶层与所述薄膜晶体管数组基板接触；其中，所述间隔物系不透光材质，其设置于所述第二平坦化层上之部分位于所述第一像素区和所述第二像素区相邻处的上方，且所述间隔物设置于所述第二平坦化层上之部分具有一第一宽度，所述间隔物与所述薄膜晶体管数组基板接触部分具有一第二宽度。在其中的一具体实施例中，所述间隔物系为含染料、颜料、碳黑、金属氧化物或该等之组合的不透明材质所组成。在其中的一具体实施例中，所述彩色滤光片的厚度系为2微米 3. 5微米之间。在其中的一具体实施例中，所述触控组件层的厚度系为6微米 10微米之间。在其中的一具体实施例中，所述黑色矩阵具有一宽度系为5微米I微米之间。在其中的一具体实施例中，所述第一宽度系为5微米 8微米之间。在其中的一具体实施例中，所述第二宽度系为0. 5微米 3微米之间。在其中的一具体实施例中，所述间隔物的介电常数系为10。
在其中的一具体实施例中，所述第一宽度系为5微米、微米之间，所述第二宽度系为0.5微米微米之间。在其中的一具体实施例中，所述间隔物系沿着所述像素区的边界不连续的方式，设置于所述黑色矩阵于所述彩色滤光片的投影位置上。
读者在参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I示出现有技术中的内嵌式触控面板架构示意图；图2示出依据本发明的内嵌式触控面板的一具体实施例的架构示意图；图3示出依据本发明的内嵌式触控面板的一具体实施例的上视图。·
具体实施例方式为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参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，下文中所提供的具体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。下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式
作进一步的详细描述。为了解决上述缺陷或不足，图2示出依据本发明的内嵌式触控面板的一具体实施例的结构示意图。参照图2，所述内嵌式触控面板包括一保护玻璃401、一触控组件层411、一彩色滤光片412、一间隔物407、一液晶层409、一薄膜晶体管数组基板410，其中，所述触控组件层411中包括一触控感应组件层413、一黑色矩阵402、以及一第一平坦化层403，而所述彩色滤光片412中包括一第一像素区404、一第二像素区405、一第二平坦化层406。由上述图2可知，依据本发明的内嵌式触控面板架构针对前述之问题，即所述第一平坦化层303厚度增加导致所述触控组件层411之厚度总和dl增加、或所述第二平坦化层306厚度增加导致所述彩色滤光片412之厚度总和d2增加，以及所述黑色矩阵302的临界尺度W减少所产生的漏光及混色等问题，将现有技术中的内嵌式触控面板架构中所使用之所述透明间隙子307，取代为所述间隔物407。本发明内嵌式触控面板的所述间隔物407系不透光材质且设置于所述第二平坦化层406之一部分上，所述部分系对应所述黑色矩阵402于所述彩色滤光片412的投影位置，即所述第二平坦化层406上之部分位于所述第一像素区404和所述第二像素区405相邻处的上方，所述间隔物407穿透所述液晶层409与所述薄膜晶体管数组基板410接触，如此所述间隔物407在发挥其维持所述液晶层409的固定厚度(cell gap)之间隙功能外，亦能因其不透光材质而具有遮光效果，避免前述因为dl或d2的厚度增加以及W向更小尺寸微缩所造成的漏光及混色问题。在一具体实施例中，所述间隔物系为含染料、颜料、碳黑、金属氧化物或该等之组合的不透明材质所组成。在一具体实施例中，所述间隔物的介电常数系为10。
在一具体实施例中，所述dl，即所述触控组件层411的厚度系为6微米 10微米之间。在一具体实施例中，所述d2，即所述彩色滤光片412的厚度系为2微米 3. 5微米之间。在一具体实施例中，所述W，即所述黑色矩阵302的临界尺度系为5微米I微米之间。再者，本发明的内嵌式触控面板中所述间隔物407，其制作方法系于所述彩色滤光片412中的所述第二平坦化层406上涂布光阻，再以半调式掩模(Half Tone Mask, HTM)或是灰阶掩模(Gray-Tone Mask, GTM)技术的掩模透光率之多阶段变化，对涂布好光阻的所述第二平坦化层406进行一次曝光，制作所述间隔物407的阶梯状结构于所述第二平坦化层406上，再与所述薄膜晶体管数组基板410接合，所述彩色滤光片412和所述薄膜晶体管数组基板410将所述液晶层409夹至其中。其中，所述间隔物407设置于所述第二平坦化层上之部分具有一第一宽度r，而所述间隔物407与所述薄膜晶体管数组基板410接触部分·具有一第二宽度L。所述第一宽度r大于所述第二宽度L，其中所述第一宽度r及所述第二宽度L可由半调式掩模或是灰阶掩模中各透光位置的透光度和曝光光量加以控制。这种方式可使所述间隔物407以其不透光材质发挥遮光效果时，于可发挥所述遮光效果较突出的一侧(靠所述彩色滤光片412)，即所述第一宽度W’可以具有一较大宽度来达到所述遮光效果，而可发挥所述遮光效果较不明显的一侧(靠所述薄膜晶体管数组基板410)，即所述第二宽度L则可缩小，藉以减少所述彩色滤光片412上的所述间隔物407与与所述薄膜晶体管数组基板410的接触面积，使得本发明的内嵌式触控面板在受到侧向外力后，更容易恢复其原来形状，即所述液晶层409的固定厚度(cell gap)不会轻易改变，获得理想的显示效果。在一具体实施例中，所述第一宽度系为5微米I微米之间。在一具体实施例中，所述第二宽度系为0. 5微米 3微米之间。图3示出本发明中的内嵌式触控面板的上视示意图。参照图3，依据本发明的内嵌式触控面板600包括像素区602、环绕该等像素区之黑色矩阵601、以及间隔物603 (即图2中的407)，由图3所示，本发明所述间隔物系沿像素相邻处之直线上，以具有间隔的方式，对应于所述黑色矩阵601的上方分别形成。这种具有间隔的图案在薄膜晶体管数组基板和彩色滤光片对组时，可使夹至其两者间的液晶分子更迅速地扩散并充满液晶层。采用本发明的内嵌式触控面板，将将现有技术中的内嵌式触控面板架构中所使用之所述透明间隙子，取代为不透明之所述间隔物，解决了触控组件层厚度总和或彩色滤光片厚度增加、以及黑色矩阵的临界尺度减少所产生的漏光及混色问题，使得本发明的内嵌式触控面板能在不产生漏光及混色问题的前提下，避免了现有技术中的触控组件层感应或液晶层驱动不良等问题的同时，还能具有更高开口率，以提升至更高的显示分辨率。此外，本发明的间隔物亦具有阶梯状结构，在其提供遮光效果的同时，亦能减少其与薄膜晶体管数组基板的接触面积，使得本发明的内嵌式触控面板在受到侧向外力后，更容易恢复其原来形状，即液晶层的固定厚度(cell gap)不会轻易改变，获得理想的显示效果。上文中，参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
1.一种内嵌式触控面板，包括一保护玻璃、一触控组件层，其位于所述保护玻璃上、一彩色滤光片，其位于所述触控组件层上、一液晶层，其位于所述彩色滤光片上、一薄膜晶体管数组基板，其位于所述液晶层上，所述内嵌式触控面板特征在于， 所述触控组件层包括 一触控感应组件层，设置于所述保护玻璃上； 一黑色矩阵，设置于所述触控感应组件层之一部分上；以及 一第一平坦化层，设置于所述触控感应组件层以及黑色矩阵上； 所述彩色滤光片包括 一第一像素区，设置于所述彩色滤光片与所述触控组件层接触之接口的一部分上； 一第二像素区，设置于所述彩色滤光片和所述触控组件层接触之接口的另一部分上并相邻于所述第一像素区；以及 一第二平坦化层，设置于所述第一像素区和所述第二像素区上且完整覆盖于上述该等像素区；以及 一间隔物，设置于所述第二平坦化层之一部分上，所述部分系对应所述黑色矩阵于所述彩色滤光片的投影位置，所述间隔物穿透所述液晶层与所述薄膜晶体管数组基板接触；其中，所述间隔物系不透光材质，其设置于所述第二平坦化层上之部分位于所述第一像素区和所述第二像素区相邻处的上方，且所述间隔物设置于所述第二平坦化层上之部分具有一第一宽度，所述间隔物与所述薄膜晶体管数组基板接触部分具有一第二宽度。
2.根据权利要求I所述的内嵌式触控面板，其特征在于，所述间隔物系为含染料、颜料、碳黑、金属氧化物或该等之组合的不透明材质所组成。
3.根据权利要求2所述的内嵌式触控面板，其特征在于，所述所述彩色滤光片的厚度系为2微米I. 5微米之间。
4.根据权利要求2所述的内嵌式触控面板，其特征在于，所述触控组件层的厚度系为6微米 10微米之间。
5.根据权利要求2所述的内嵌式触控面板，其特征在于，所述黑色矩阵具有一宽度系为5微米I微米之间。
6.根据权利要求2所述的内嵌式触控面板，其特征在于，所述第一宽度系为5微米I微米之间。
7.根据权利要求2所述的内嵌式触控面板，其特征在于，所述第二宽度系为O.5微米 微米之间。
8.根据权利要求2所述的内嵌式触控面板，其特征在于，所述间隔物的介电常数系为10。
9.根据权利要求I所述的内嵌式触控面板，其特征在于，所述第一宽度系为5微米I微米之间，所述第二宽度系为O. 5微米微米之间。
10.根据权利要求I所述的内嵌式触控面板，其特征在于，所述间隔物系沿着所述像素区的边界不连续的方式，设置于所述黑色矩阵于所述彩色滤光片的投影位置上。
全文摘要
本发明提供一种内嵌式触控面板结构，包括一保护玻璃、一触控组件层、一彩色滤光片、一液晶层、一间隔物、以及一薄膜晶体管数组基板，其中，所述间隔物系不透光材质。采用本发明，将所述间隔物设置于所述彩色滤光片与所述薄膜晶体管数组基板之间，使得本发明的内嵌式触控面板能在不产生漏光及混色问题的前提下，避免了触控组件层感应或液晶层驱动不良等问题的同时，还能具有更高开口率，以提升至更高的显示分辨率。
文档编号G02F1/1335GK102789096SQ201210307158
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日
发明者彭家倩, 陈启盛 申请人:友达光电股份有限公司