触控显示设备的制作方法

本发明关于一种触控显示设备，尤指一种具有较好穿透率的触控显示设备。

背景技术：

随着显示器技术不断进步，所有的显示设备均朝体积小、厚度薄、重量轻等趋势发展，故目前市面上主流的显示器装置已由以往的阴极射线管发展成薄型显示器，如液晶显示设备、有机发光二极管显示设备或无机发光二极管显示设备等。其中，薄型显示器可应用的领域相当多，但凡日常生活中使用的手机、笔记本电脑、摄影机、照相机、音乐播放器、移动导航装置、电视等显示设备，大多数均使用该些显示设备。

此外，随着操作人性化、简洁化的发展趋势，带有触控面板的触控显示设备被越来越广泛地应用于生活中。由于用户可以通过直接用手或者其他物体接触触控面板的方式输入信号，从而减少甚至消除用户对其他输入设备(如键盘、鼠标、遥控器等)的依赖，使用户操作的便利性大幅提升。

当触控用的组件内嵌至显示面板中而形成触控显示设备时，触控用的组件可能会影响到显示设备的穿透率。有鉴于此，目前亟需发展一种触控显示设备，其可提升触控显示设备的穿透率，而提供一种具有高显示质量的触控显示设备，以符合消费者的需求。

技术实现要素：

本发明的主要目的在提供一种触控显示设备，借由调整触控显示信号的设置位置，以增加触控显示设备的穿透率。

本发明的另一目的在提供一种触控显示设备，借由调整间隔单元的设置位置，以增加触控显示设备的穿透率。

在本发明的一优选实施方式中，触控显示设备包括：一第一基板，具有一第一表面；一像素阵列结构，位于该第一基板上；一第二基板；以及一彩色滤光结构，位于该像素阵列结构与该第二基板之间，且该彩色滤光结构位于该像素阵列结构上或位于该第二基板上。其中，该像素阵列结构包含：一扫描线，沿一第一方向延伸；一数据线，沿一第二方向延伸，该第二方向与该第一方向彼此交错；以及一第一触控信号线，沿该第二方向延伸并与该数据线重叠。其中，该彩色滤光结构包含多个色阻，该些色阻包括一第一红色色阻、一第一绿色色阻以及一第一蓝色色阻，且该第一红色色阻、该第一绿色色阻以及该第一蓝色色阻沿该第一方向排列；该第一红色色阻、该第一绿色色阻以及该第一蓝色色阻投影至该第一表面上分别具有一第一区域、一第二区域以及一第三区域；且该第一触控信号线投影至该第一表面上具有一第四区域，该第四区域位于该第一区域与该第二区域之间及位于该第二区域与该第三区域之间中的一者。

一般而言，第二基板上设有黑色矩阵，而黑色矩阵的遮光区可遮蔽扫描线、数据线及第一触控信号线。然而，若第一基板与第二基板对组时有位移的情形产生时，第一触控信号线可能会显露于第二基板上黑色矩阵的开口中，而造成触控显示设备的穿透率降低。因此，在上述的优选实施方式中，借由将第一触控信号线在第一表面上的投影位置(第四区域)设计在第一红色色阻与第一绿色色阻在第一表面上的投影位置(第一区域及第二区域)之间，或在第一绿色色阻与第一蓝色色阻在第一表面上的投影位置(第二区域及第三区域)之间；如此，若第一基板与第二基板对组时有位移的情形产生时，借由第一触控信号线位置的特殊设计，而可使所显露的第一触控信号线对于触控显示设备的穿透率影响降到最低。

此外，在本发明的另一优选实施方式中，触控显示设备，包括：一第一基板，具有一第一表面；一像素阵列结构，位于该第一基板上；一第二基板；一彩色滤光结构，位于该像素阵列结构与该第二基板之间，且该彩色滤光结构位于该像素阵列结构上或位于该第二基板上；以及一第一间隔单元，位于该第一基板与该第二基板间。其中，该彩色滤光结构包括多个色阻，该些色阻包括一第一蓝色色阻及一第二红色色阻，且该第一蓝色色阻及该第二红色色阻沿该第一方向排列；其中该第一间隔单元在该第一表面上的投影位置位于该第一蓝色色阻与该第二红色色阻在该第一表面上的投影位置之间。

在上述的优选实施方式中，第一间隔单元可固定该第一基板与该第二基板的间距，而维持显示介质(如液晶分子)的显示质量。然而，对于液晶分子而言，第一间隔单元也是一个凸起结构，而此凸起结构会影响到液晶分子的倾倒方向，而可能产生暗纹，而影响到触控显示设备的穿透率。因此，在上述的优选实施方式中，借由将第一间隔单元在第一表面上的投影位置设计在第一蓝色色阻与第二红色色阻在第一表面上的投影位置之间；如此，可使第一间隔单元对于触控显示设备的穿透率影响降到最低。

附图说明

图1为本发明一优选实施例的触控显示设备的剖面示意图；

图2为本发明另一优选实施例的触控显示设备的剖面示意图；

图3为本发明一优选实施例的触控显示设备的第一基板上像素阵列结构的俯视图；

图4为本发明一优选实施例的触控显示设备的黑色矩阵及间隔单元的设置示意图；

图5及图6分别为本发明不同实施例的触控显示设备的第一基板上像素阵列结构与第二基板上的黑色矩阵重叠后的示意图；

图7为间隔单元及触控信号线与彩色滤光结构的不同摆放位置示意图。

【主要元件】

1、第一基板；

11、第一表面；

2、像素阵列结构；

21、扫描线；

22、数据线；

231、第一触控信号线；

231a、触控用接触孔；

232、第二触控信号线；

3、第二基板；

31、第二表面；

4、彩色滤光结构；

41、色阻；

5、黑色矩阵；

51、开口；

52、遮光区；

6、显示介质层；

71、第一间隔单元；

72、第二间隔单元；

b0、蓝色色阻；

b1、第一蓝色色阻；

g0、绿色色阻；

g1、第一绿色色阻；

p1、第一区域；

p2、第二区域；

p3、第三区域；

r1、第一红色色阻；

r2、第二红色色阻；

tft、薄膜晶体管单元；

w1、w2、w3、宽度；

x、第一方向；

y、第二方向。

具体实施方式

以下借由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可借由其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可针对不同观点与应用，在不悖离本创作的精神下进行各种修饰与变更。

再者，说明书与权利要求书中所使用的序数例如“第一”、“第二”等的用词，以修饰权利要求书的组件，其本身并不意含及代表该请求组件有任何之前的序数，也不代表某一请求组件与另一请求组件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一请求组件得以和另一具有相同命名的请求组件能作出清楚区分。

图1及图2分别为本发明两个优选实施例的触控显示设备的剖面示意图。如图1所示，本实施例的触控显示设备包括：一第一基板1，具有一第一表面11；一第二基板3，具有一第二表面31且与第一基板1相对设置；一显示介质层6，设置于第一基板1与第二基板3间；以及一第一间隔单元71及一第二间隔单元72，设置于第一基板1与第二基板3间，以固定第一基板1与第二基板3彼此之间的间距。在本实施例中，第一基板1及第二基板3可使用例如玻璃、塑料、可挠性材质等基材材料所制成；显示介质层6可为一液晶层或是一有机发光层；而第一间隔单元71及第二间隔单元72可以一光阻材料制作。为说明方便起见，在以下实施例中，以显示介质层6为一液晶层举例说明，但本发明并不以此为限。

其中，第一基板1的第一表面11及第二基板3的第二表面31上方可设置有不同组件。举例来说，如图1所示，第一基板1的第一表面11上可形成一像素阵列结构2，包括扫描线及数据线等，而构成一薄膜晶体管基板；而第二基板3的第二表面31上可形成一彩色滤光结构4，可构成一彩色滤光片基板。或者，如图2所示，彩色滤光结构4也可选择设于像素阵列结构2上，此时，第一基板1及其上方的组件，可构成一整合彩色滤光片阵列的薄膜晶体管基板(colorfilteronarray，coa)。

除了彩色滤光结构4的设置位置不同外，图1及图2的不同点在于，在图1中，第一间隔单元71及第二间隔单元72先形成于第二基板3上，而后再将第一基板1与第二基板3对组，故第一间隔单元71及第二间隔单元72之剖面呈现一倒梯形；而在图2中，第一间隔单元71及第二间隔单元72则是先形成于第一基板1上，故第一间隔单元71及第二间隔单元72呈现一正梯形。在本发明中，第一间隔单元71及第二间隔单元72的形状并无特别限制，只要设置于第一基板1与第二基板3间并可固定第一基板1与第二基板3间的距离即可。

接下来，详细描述像素阵列结构2与彩色滤光结构4的相对关系。由于图1及图2的像素阵列结构2与彩色滤光结构4间的相对关系相同，故在此仅以图1的实施方式加以说明。

图3为本发明一优选实施例的触控显示设备的第一基板上像素阵列结构的俯视图。如图1及图3所示，本实施例的触控显示设备包括：一第一基板1，具有一第一表面11；一像素阵列结构2，位于第一基板1上；一第二基板3；以及一彩色滤光结构4，位于像素阵列结构2与第二基板3之间，且彩色滤光结构4位于像素阵列结构2上或位于第二基板3上。在此，彩色滤光结构4是位于第二基板3上。其中，像素阵列结构2包含：一扫描线21，沿一第一方向x延伸；一数据线22，沿一第二方向y延伸，第二方向y与第一方向x彼此交错；以及一第一触控信号线231，沿第二方向y延伸并与数据线22重叠。在此，第一方向x与第二方向y只要彼此交错即可，可相互垂直或彼此夹一角度(优选为75-90度，而更佳为80-90度)。

在图3中，虚线所示的区域(即，第一区域p1、第二区域p2及第三区域p3)，即为图1中彩色滤光结构4的色阻41投影至第一表面11上的区域。如图1及图3所示，在本实施例的触控显示设备中，彩色滤光结构4包含多个色阻41，该些色阻41包括一第一红色色阻r1、一第一绿色色阻g1以及一第一蓝色色阻b1，且第一红色色阻r1、第一绿色色阻g1以及第一蓝色色阻b1沿第一方向x排列。特别是，在本实施例中，第一红色色阻r1、第一绿色色阻g1以及第一蓝色色阻b1沿第一方向x依序排列。其中，第一红色色阻r1、第一绿色色阻g1以及第一蓝色色阻b1可彼此相邻或不相邻。

如图1及图3所示，第一红色色阻r1、第一绿色色阻g1以及第一蓝色色阻b1投影至第一表面11上分别具有一第一区域p1、一第二区域p2以及一第三区域p3；且第一触控信号线231投影至第一表面11上具有一第四区域(即第一触控信号线231所在的区域)，该第四区域(即第一触控信号线231所在的区域)可位于第一区域p1与第二区域p2之间或位于第二区域p2与第三区域p3之间。在本实施例中，该第四区域(即第一触控信号线231所在的区域)位于第二区域p2与第三区域p3之间。在此，第四区域位于第一区域p1与第二区域p2之间，包括第四区域与第一区域p1及/或第二区域p2重叠或不重叠的情形。同样的，第四区域位于第二区域p2与第三区域p3之间，包括第四区域与第二区域p2及/或第三区域p3重叠或不重叠的情形。

此外，如图3所示，像素阵列结构还包括一第二触控信号线232，与第一触控信号线231相邻，且第一触控信号线231与第二触控信号线232间可相距三个色阻或三的倍数个色阻。借此，可达到最佳的触控效果。在本实施例中，第一触控信号线231与第二触控信号线232间相距第一红色色阻r1、第一绿色色阻g1及蓝色色阻b0等三个色阻；然而，设置于第一触控信号线231与第二触控信号线232间的色阻颜色不仅限于此。

如图3所示，第一触控信号线231与数据线22重叠处具有一触控用接触孔231a。在本实施例中，以低温多晶硅(ltps)薄膜晶体管单元作为薄膜晶体管单元tft的举例；然而，本发明并不仅限于此，非晶硅薄膜晶体管单元、igzo薄膜晶体管单元或其他也可应用于本发明中。

为了降低数据线22的电阻电容负载(rcloading)，故数据线22的宽度w1不能太宽。此外，本实施例的触控显示设备中，加宽第一触控信号线231的宽度w2，以增加触控性能。因此，为了避免数据线22的电阻电容负载增加并提升第一触控信号线231的触控性能，故在本实施例的触控显示设备中，第一触控信号线231在第一方向x上的宽度w2大于数据线22在第一方向x上的宽度w1。至于第一触控信号线231设有触控用接触孔231a的区域，为了触控用接触孔231a的设置，故此区域在第一方向x上的宽度w3较数据线22在第一方向x上的宽度w1宽许多。然而，在本发明的其他实施例中，宽度w3也有可能与宽度w2相同，视制程而定。

接下来，详细描述彩色滤光结构4与第一间隔单元71及第二间隔单元72的相对关系。由于图1及图2的彩色滤光结构4与第一间隔单元71及第二间隔单元72的相对关系相同，故在此仅以图1的实施方式加以说明。

图4为本发明一优选实施例的触控显示设备的黑色矩阵及间隔单元的设置示意图。如图1及图4所示，第二基板3上还设有一黑色矩阵5，其具有多个开口51，以显露部分色阻41。第一间隔单元71及第二间隔单元72则可对应黑色矩阵5的遮光区52设置。此外，如图1及图4所示，彩色滤光结构4的色阻41可还包括一第二红色色阻r2，第二红色色阻r2与第一蓝色色阻b1相邻，且第一红色色阻r1、第一绿色色阻g1、第一蓝色色阻b1及第二红色色阻r2沿第一方向x依序排列。

如图1所示，位于第一基板1与第二基板3间的第一间隔单元71在第一表面11上的投影位置位于第一蓝色色阻b1与第二红色色阻r2在第一表面11的投影位置之间。在本实施例及本发明的其他实施例中，第一间隔单元71在第一表面11上的投影位置位于第一蓝色色阻b1与第二红色色阻r2在第一表面11的投影位置之间，包括第一间隔单元71的投影位置与第一蓝色色阻b1及/或第二红色色阻r2的投影位置重叠或不重叠的情形。此外，如图4所示，第一间隔单元71与第二间隔单元72两者相邻，且第一间隔单元71与第二间隔单元72可相距例如三个色阻或三的倍数个色阻。在本实施例中，第一间隔单元71与第二间隔单元72间相距第一红色色阻r1、第一绿色色阻g1及第一蓝色色阻b1等三个色阻；然而，设置于第一间隔单元71与第二间隔单元72间的色阻颜色或数目不仅限于此，可依实际需求设置间隔单元。

在制作本发明的触控显示设备时，如图1所示，可先在第一基板1上方形成像素阵列结构2，并在第二基板3上方形成黑色矩阵5、彩色滤光结构4、第一间隔单元71及第二间隔单元72；或者，如图2所示，可先在第一基板1上方形成像素阵列结构2、彩色滤光结构4、第一间隔单元71及第二间隔单元72，并在第二基板3上方形成黑色矩阵5。而后，在第一基板1及第二基板3其中一者上形成显示介质层6，并将第一基板1与第二基板3对组，则完成本发明的触控显示设备。然而，无论是图1或图2的触控显示设备，第一基板1与第二基板3对组时，两者之间可能有位移的问题产生。

图5为本发明一优选实施例的触控显示设备的第一基板上像素阵列结构与第二基板上的黑色矩阵重叠后的示意图。理想上，当第一基板1与第二基板3对组时，且两者之间并未产生位移时，则黑色矩阵5的遮光区52可完全遮蔽扫描线21、数据线22、第一触控信号线231与第二触控信号线232。然而，由于第一触控信号线231与第二触控信号线232的宽度(例如：第一触控信号线231的宽度w2)大于数据线22的宽度w1(如图3所示)；故当第一基板1与第二基板3对组时，若两者之间产生位移，则会造成第一触控信号线231与第二触控信号线232可能不被黑色矩阵5的遮光区52所遮蔽，而显露于黑色矩阵5的开口51中，如图6所示。此时，所显露第一触控信号线231与第二触控信号线232会造成触控显示设备的开口率以及穿透率降低。

此外，如图1及图2所示，对于显示介质层6而言，第一间隔单元71及第二间隔单元72均为一凸起结构，而此凸起结构会影响到显示介质层6中的液晶分子倾倒方向，而影响到触控显示设备的穿透率。

因人眼对于光线波长靠近绿色光波长最为敏感，故绿色占人眼感受的亮度权重最大，其次为红色，而最后为蓝色。此外，第一间隔单元71及第二间隔单元72对穿透度的影响较第一触控信号线231与第二触控信号线232大。因此，在本发明的触控显示设备中，先考虑对穿透率影响较大的第一间隔单元71及第二间隔单元72的设置位置，而后再考虑对穿透率影响其次的第一触控信号线231与第二触控信号线232的设置位置。

因此，如图1及图4所示，在本发明一优选实施例中，第一间隔单元71在第一表面11上的投影位置位于第一蓝色色阻b1与第二红色色阻r2在第一表面11的投影位置之间，而第二间隔单元72在第一表面11上的投影位置则位于蓝色色阻b0与第一红色色阻r1在第一表面11的投影位置之间。借此，可使第一间隔单元71及第二间隔单元72对于触控显示面板的穿透率影响降到最低。

其次，如图1及图3所示，在本发明一优选实施例中，第一触控信号线231投影至第一表面11上的第四区域(即第一触控信号线231所在的区域)可位于第一红色色阻r1投影至第一表面11上的第一区域p1与第一绿色色阻g1投影至第一表面11上的第二区域p2之间；或可位于第一绿色色阻g1投影至第一表面11上的第二区域p2与第一蓝色色阻b1投影至第一表面11上的第三区域p3之间。特别是，当第一触控信号线231投影至第一表面11上的第四区域(即第一触控信号线231所在的区域)位于第一绿色色阻g1投影至第一表面11上的第二区域p2与第一蓝色色阻b1投影至第一表面11上的第三区域p3之间时，可使第一触控信号线231对于触控显示面板的穿透率影响降到最低。

在此，以图1、图3至图5所示的触控显示设备，仿真触控信号线与间隔单元对于触控显示设备的穿透率；特别是，模拟第一基板与第二基板对组后，第二基板产生向右(如图6所示)或向左位移的触控显示设备的穿透率。其中，仿真触控信号线及间隔单元与彩色滤光结构的红色色阻、绿色色阻及蓝色色阻的相对关系如图7的示意图所示。此外，在本模拟中，模拟位移为3.0μm的情形，且如图6向右位移的情形所示，第一触控信号线231与第二触控信号线232显露于黑色矩阵5的开口51中。模拟结果如下表1所示。

表1

如表1结果所示，当间隔单元位于蓝色色阻与红色色阻之间且触控信号线位于绿色色阻与红色色阻之间时，触控显示设备具有最大穿透率；当间隔单元位于蓝色色阻与红色色阻之间而触控信号线位于蓝色色阻与绿色色阻之间时，触控显示设备具有第二大的穿透率。

由前述图7及表1的模拟结果可知，当间隔单元位于蓝色色阻与红色色阻之间而触控信号线位于绿色色阻与蓝色色阻之间或红色色阻与绿色色阻之间时，可得到较理想的触控显示设备穿透率。

本发明前述所提供的触控显示设备，可为自容式或互容式触控显示面装置。此外，如图1所示，在第一基板1下方可设置一背光模块，以提供一光源。

再者，本发明前述实施例所制得的触控显示设备，可应用于本技术领域已知的任何需要显示屏幕及触控功能的电子装置上，如显示器、手机、笔记本电脑、摄影机、照相机、音乐播放器、移动导航装置、电视等需要显示影像的电子装置上。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。