专利名称：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，特别涉及一种电容式内嵌触控面板的信号传递方式。
背景技术：
目前的触控面板可使用电阻式、电容式或其他方式，例如红外线或表面声波等，达到触碰感应的效果,其中电容式触控面板利用监测触碰处与电容式感应电极之间所产生的电容值来判定触碰的位置，因为电容式触控面板不需要施加压力就能达到触控效果，为未来触控面板的发展主流。目前的电容式触控面板可分为两种，一种为外挂式触控面板，其将电容式触控面板外加于显示面板外，但这种方式会造成触控显示装置的整体厚度增加。另一种方式为将电容式触控元件制作在彩色滤光片基板的背面(on cell)，但是这种方式会导致先制作的电容式触控元件在后续彩色滤光片基板的工艺中受到刮伤损害。因此，业界亟需一种电容式触控面板，其可以克服上述问题，降低触控显示装置的整体厚度，并且避免电容式触控元件在制作显示器装置的后续工艺中受到损害。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，依据本发明的一实施例，提供一种内嵌式触控面板，其具有触控信号传递区及触控感测区，此内嵌式触控面板包括第一基板，电容式感测电极设置于第一基板的触控感测区上，第二基板与第一基板对向设置，导电层设置于第二基板的触控信号传递区上，突起物设置于第一基板与第二基板之间，且位于触控信号传递区上，其中突起物与电容式感测电极电性连接，并且与第二基板上的导电层接触，使得电容式感测电极的触控信号经由突起物传递至第二基板。本发明实施例的内嵌式触控面板相较于外挂式触控面板，可减少触控显示装置的整体厚度。此外，本发明的实施例还可以避免目前触控面板在彩色滤光片基板上进行双面工艺所造成的刮伤问题，借此提高触控面板的制造良率。为了让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，以下配合所附附图，作详细说明如下
图1是显示依据本发明一实施例的触控面板的平面示意图。图2是显示沿着图1的剖面线2-2’，本发明一实施例的触控面板的剖面示意图。主要附图标记说明100 触控面板；100A 触控感测区；100B 触控信号传递区；100C 周边电路区；
102 第一基板；104 第一导电层；106、110、112 绝缘层；108 第二导电层；114 突起物；115 感光型间隔物；116 黑色矩阵层；118 彩色滤光片；120 第一透明导电层；122 第二透明导电层(共用电极)；124、126 配向层；128 液晶层；130 第二基板；132 导电层；134 框胶；136 柔性电路板(FPC)；S 电容式触控感应电极结构；CF 彩色滤光层。
具体实施例方式本发明的实施例提供一种电容感应的内嵌式触控面板，其将电容式触控感应电极设置在彩色滤光片基板的内侧，与彩色滤光层位于彩色滤光片基板的同一侧，借此可解决传统触控面板将电容式触控元件制作在彩色滤光片基板的背面(on cell)所造成的刮伤问题，避免电容式触控感应电极受到损伤，同时相较于外挂式触控面板，本发明实施例的内嵌式触控面板可以降低触控显示装置的整体厚度。但是在本发明实施例的内嵌式触控面板中，需要将彩色滤光片基板侧的电容式触控感应电极的触控信号传递至薄膜晶体管基板侧。一般传统的方法为通过显示面板周边区的框胶(seal)材料中的导电粒子，将彩色滤光片基板侧的信号传送至薄膜晶体管基板侧。然而，由于导电粒子在框胶材料中的掺杂量只有O. 4wt%，因此在某些区域内可能无导电粒子存在，造成触控信号的传递不良；或者传递触控信号的每一条信号线(signal trace)所接触的导电粒子的数目会不同，造成触控信号的传递不均匀等问题。此外，传统的方法利用框胶中的导电粒子进行触控信号的传递，将会使得原本传送显示面板的共用电极的电压(Vcom)信号可使用面积减少，造成显示面板的Vcom信号传送不良或不均，进而衍生显示画面品质不佳的问题。因此，在本发明实施例的内嵌式触控面板中，利用设置在彩色滤光片基板与薄膜晶体管基板之间的突起物，将彩色滤光片基板侧的电容式触控感应电极的触控信号传递至薄膜晶体管基板侧。请参阅图1，其显示本发明一实施例的触控面板的平面示意图。触控面板100具有触控感测区100A及触控信号传递区100B，此外还有用于输入显示信号的周边电路区100C。另外，在触控面板100的触控感测区100A及触控信号传递区100B的外围具有框胶134。在触控面板100的上基板的触控感测区100A内具有多个电容式感应电极108，例如为菱形的铟锡氧化物(indium tin oxide ；ΙΤ0)电极,这些电容式感应电极108分别以行及列的形式串联排列，每一行与每一列的电容式感应电极108所得到的触控信号可通过触控信号传递区100Β上的突起物114传递至下基板，并且触控信号可通过下基板上的导电层传送至柔性电路板(flexible print circuit ;FPC) 136，再经由柔性电路板136传送至显示装置中的集成电路(IC)(未示出)进行触控信号的处理。请参阅图2，其显示沿着图1的剖面线2-2’，本发明一实施例的触控面板的剖面示意图。触控面板100包含第一基板102,例如为彩色滤光片(color filter substrate)基板，首先在第一基板102的内侧形成电容式触控感应电极结构S，其包含第一导电层104、第一绝缘层106、第二导电层108以及第二绝缘层110，其中第一导电层104可以是金属层，其材料例如为金、银、铜、铝、钛、钥或铝钕合金(AlNd)等金属材料，第二导电层108例如为铟锡氧化物(ITO)层或其它材质的透明导电层，第一绝缘层106与第二绝缘层110的材料例如为压克力树脂、氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等材料。第二导电层108为图1中所示的同一行X方向)的菱形电容式感应电极，第一导电层104为连接同一行的菱形电容式感应电极108的架桥(bridge)结构,在图2中未显不同一列(Y方向)的菱形电容式感应电极108。接着，在第一基板102的电容式触控感应电极结构S上方形成第三绝缘层112，第三绝缘层112的材料例如为压克力树脂、氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等材料，然后在第三绝缘层112上形成彩色滤光层CF,其包含黑色矩阵层(black matrix ；BM) 116以及包括红、绿、蓝(R、G、B)三色的彩色滤光片(color filter :CF) 118，彩色滤光层位于触控面板100的触控感测区100A内。依据本发明的一实施例，在第一基板102的触控信号传递区100B内形成突起物114，其包含感光型间隔物(photo spacer) 115，以及覆盖在感光型间隔物115上的第一透明导电层120，例如为铟锡氧化物(ITO)层，其中感光型间隔物115利用光致抗蚀剂涂布与光刻工艺直接形成于第二导电层108上，而第一透明导电层120则覆盖感光型间隔物115并延伸至第二导电层108上，因此突起物114与第一基板102上的电容式触控感应电极结构S产生电性连接。接着，提供第二基板130与第一基板102对向设置，第二基板130例如为薄膜晶体管阵列基板(thin-film transistor (TFT) array substrate),具有多个薄膜晶体管(未不出)形成于其上。在第二基板130上形成导电层132，其材料例如为金、银、铜、铝、钛、钥或铝钕合金(AlNd)等金属材料，并且突起物114与第二基板130上的导电层132接触，使得第一基板102上的电容式触控感应电极结构S所产生的触控信号可经由突起物114传递至第二基板130侧。如图2所示，第二基板130上的导电层132与柔性电路板(FPC) 136电性连接，因此电容式触控感应电极结构S所产生的触控信号可经由突起物114以及导电层132传送至柔性电路板136，再经由柔性电路板136传送至显示装置中的集成电路(IC)(未示出)进行触控信号的处理，并且设置于第二基板130上的薄膜晶体管与导电层132电性连接，以读取电容式触控感应电极结构S所产生的触控信号。接着，在彩色滤光层CF上形成第二透明导电层122，例如为铟锡氧化物(ITO)层，第二透明导电层122与覆盖在感光型间隔物115表面的第一透明导电层120可通过全面性的沉积工艺同时在第一基板102之上形成，并经由图案化工艺将第一透明导电层120与第二透明导电层122互相隔开彼此电性绝缘，其中第一透明导电层120用于传递电容式触控感测电极结构S的触控信号，而第二透明导电层122则作为显示装置的共用电极(commonelectrode)。依据本发明的一实施例，在第一基板102与第二基板130之间可夹设液晶层128作为显示元件，为了使液晶层128内的液晶分子产生规则排列，在第一基板102与第二基板130之上需分别形成第一配向层124与第二配向层126夹设液晶层128,第一配向层124与第二配向层126通常由聚酰亚胺(polyimide ；PI)制成。一般而言,第一配向层124与第二配向层126的厚度会增加突出物114与第二基板130上的导电层132的接触阻抗，导致触控信号的传递效能降低。因此，在本发明的实施例中，触控面板100的触控信号传递区100B的设置避开第一配向层124与第二配向层126的位置。依据本发明的一实施例，突起物114中的感光型间隔物115是经由光致抗蚀剂涂布及光刻工艺形成，因此，突起物114与导电层132的接触面积可经由感光型间隔物115的光刻工艺而固定，借此可使得电容式感应电极的每一条信号线经由突起物114与导电层132产生电性接触的阻值固定，提升触控面板的感测精准度。依据本发明的另一实施例，突起物114可直接由导电材料制成，例如可经由沉积金属层，并利用光刻与蚀刻工艺形成。在此实施例中，突起物114与导电层132的接触面积也可经由光刻工艺而固定。在其他实施例中，突起物114可以由具有导电性的有机或无机材料制成，例如为掺杂导电粒子的有机或无机材料，导电粒子例如为金、银或碳黑粒子。在本发明的实施例中，当突起物114本身具有导电性时，在突起物114表面可以不需要第一透明导电层120。依据本发明的另一实施例，突起物114可以在第二基板130的导电层132上形成，并且与第一基板102的第二导电层108电性连接。由于本发明实施例中的突起物114可以将第一基板102侧的电性信号传送至第二基板130侧，因此，依据本发明的一实施例，可额外形成其他的突起物(未示出)与第一基板102上的共用电极122产生电性连接，将共用电极122的电压(Vcom)信号传送至第二基板130侧，借此可使得框胶材料134中不需掺杂导电粒子，进而降低面板的制作成本，其中突起物114与用以传递共用电极122所需电压的突起物彼此无电性接触。此外，依据本发明的一实施例，突起物114的制作方式为先制作感光型间隔物115，再形成第一透明导电层120，因此，本发明一实施例的工艺可以与现有的液晶显示面板的工艺结合，于形成液晶层128内的间隔物(未示出)时，同时形成突起物114的感光型间隔物115，并且在形成液晶显示面板的共用电极122时，同时形成突起物114的第一透明导电层120，并且在此实施例中，突起物的工艺顺序与内嵌式电阻式感应触控面板的按压感测结构的工艺顺序相同，因此，在本发明的一实施例中，可以将电容式与电阻式触控面板的工艺结合，形成电容与电阻混合型的触控面板。综上所述，本发明实施例的内嵌式触控面板将电容式触控感应电极与彩色滤光层设置在彩色滤光片基板的同一侧，相较于外挂式触控面板，本发明的实施例可减少触控显示装置的整体厚度。此外，本发明的实施例还可以避免目前触控面板在彩色滤光片基板上进行双面工艺所造成的刮伤问题，借此提高触控面板的制造良率。同时，本发明实施例的内嵌式触控面板利用突起物与第一基板上的电容式触控感应电极以及第二基板上的导电层产生电性连接，进而将第一基板侧的触控信号传递至第二基板侧，借此可避免传统利用框胶中的导电粒子进行信号传递所造成的信号不均问题。此外，依据本发明的一实施例，原本显示装置的共用电极的电压(Vcom)信号的传递区域的面积不会受到触控信号传递区域的影响，因此本发明实施例的触控显示面板可以改善传统触控显示面板的Vcom信号不均而衍生的显示画面品质不佳的问题。虽然本发明已公开优选实施例如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定为准。
权利要求
1.一种内嵌式触控面板，具有一触控感测区及一触控信号传递区，包括 一第一基板; 一电容式触控感测电极，设置于该第一基板的该触控感测区上； 一第二基板，与该第一基板对向设置； 一导电层，设置于该第二基板的该触控信号传递区上；以及 一突起物，设置于该第一基板与该第二基板之间，且位于该触控信号传递区上， 其中该突起物与该电容式触控感测电极电性连接，并且与该第二基板上的该导电层接触，使得该电容式触控感测电极的一触控信号经由该突起物传递至该第二基板。
2.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，还包括一彩色滤光层设置于该电容式触控感测电极之上，面对该第二基板。
3.如权利要求2所述的内嵌式触控面板，其中该突起物包括一感光型间隔物，以及一第一透明导电层覆盖于该感光型间隔物上，且其中该第一透明导电层与该电容式触控感测电极以及该第二基板上的该导电层电性连接。
4.如权利要求3所述的内嵌式触控面板，还包括一第二透明导电层覆盖于该彩色滤光层上，其中该第二透明导电层与该第一透明导电层经由一图案化工艺而互相隔绝。
5.如权利要求4所述的内嵌式触控面板，其中该第一透明导电层传递该电容式触控感测电极的该触控信号，且该第二透明导电层为一共用电极。
6.如权利要求5所述的内嵌式触控面板,还包括一另一突起物设置于该第一基板与该第二基板间，用以提供该第二透明导电层一共用电压，且该突起物与该另一突起物彼此无电性连接。
7.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其中该突起物包括一导电性突起物。
8.如权利要求7所述的内嵌式触控面板，其中该导电突起物的材料包括金属、掺杂导电粒子的有机材料或掺杂导电粒子的无机材料。
9.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，还包括一框胶，设置于该第一基板与该第二基板之间，且其中该框胶内无导电粒子掺杂。
10.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，还包括 一第一配向层，设置于该第一基板之上； 一第二配向层，设置于该第二基板之上，面对该第一配向层；以及 一液晶层，夹设于该第一配向层与该第二配向层之间， 其中该第一配向层与该第二配向层的位置与该触控信号传递区隔开。
11.如权利要求10所述的内嵌式触控面板，其中该液晶层内包括多个间隔物，且该突起物包括一感光型间隔物，其中所述多个间隔物与该突起物的该感光型间隔物同时形成。
12.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其中该突起物形成于该第一基板或该第二基板上。
13.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其中该电容式触控感测电极具有多条信号线，且每一条信号线经由该突起物与该第二基板上的该导电层的接触面积相同。
全文摘要
本发明的实施例提供内嵌式触控面板，该触控面板具有触控信号传递区及触控感测区，包括电容式感测电极设置于第一基板的触控感测区上，第二基板与第一基板对向设置，导电层设置于第二基板的触控信号传递区上，突起物设置于第一基板与第二基板之间，且位于触控信号传递区上，其中突起物与电容式感测电极电性连接，并且与第二基板上的导电层接触，使得电容式感测电极的触控信号经由突起物传递至第二基板。本发明实施例的内嵌式触控面板不仅可减少触控显示装置的整体厚度，还可以避免目前触控面板在彩色滤光片基板上进行双面工艺所造成的刮伤问题，借此提高触控面板的制造良率。
文档编号G06F3/044GK103034377SQ20111033338
公开日2013年4月10日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年9月28日
发明者阮一中, 刘轩辰, 林松君, 林文奇 申请人:瀚宇彩晶股份有限公司