触控显示装置与触控显示面板的制作方法与流程

1.本发明是关于一种触控显示面板与其制作方法。


背景技术：

2.内嵌式(in-cell)触控显示装置是将提供触控功能的触控电极设置在像素结构当中，触控电极会通过导线连接至一个电路，此电路可以侦测触控电极上电容的变化以判断触控显示装置上对应的位置是否被触碰。一般来说，当在触控侦测期间，上述的触控电极是用来侦测触碰，而在显示期间触控电极则会被施加一个共同电压来作为共同电极。然而，如何制作显示面板使其中的像素结构具有上述的功能又同时能降低成本，为此领域技术人员所关心的议题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种触控显示面板的制作方法，其可通过五道掩膜工艺形成内嵌式触控显示装置。
4.本发明的实施例提出一种触控显示面板的制作方法，通过五道掩膜工艺就可以形成内嵌式触控显示装置，此方法包括：提供基板；在基板之上形成第一金属层，其中第一金属层包括栅极线与薄膜晶体管的栅极；在第一金属层之上形成第一绝缘层，其中第一绝缘层包括薄膜晶体管的栅极绝缘层；在第一绝缘层之上形成第二金属层，其中第二金属层包括数据线、薄膜晶体管的源极与漏极、以及触控信号线；在第二金属层之上形成第二绝缘层；在第二绝缘层中形成第一连接孔与第二连接孔，第一连接孔暴露漏极，第二连接孔暴露触控信号线；以及在第二绝缘层之上形成透明导电层，其中透明导电层包括像素电极与触控电极，像素电极通过第一连接孔电连接至漏极，且触控电极通过第二连接孔电连接至触控信号线。
5.在一些实施例中，第一金属层包括电极线，且漏极的至少一部分重叠于电极线的一部分。
6.以另一个角度来说，本发明的实施例提出一种触控显示装置，包括触控显示面板，其具有显示区域与周边区域。此触控显示面板包括基板、多条栅极线、多条数据线、多条触控信号线与多个子像素。栅极线、数据线、触控信号线与子像素设置于基板上。子像素位于显示区域中，且每个子像素包括薄膜晶体管、像素电极与共同电极。薄膜晶体管设置于基板上，薄膜晶体管包括栅极、漏极与源极，其中栅极电连接栅极线，且源极电连接数据线。像素电极电连接漏极，且共同电极电连接触控信号线。像素电极与共同电极是由同一透明导电层形成。
7.在一些实施例中，在触控显示面板的显示期间，子像素的子触控电极接收共同电压。
8.在一些实施例中，多个子像素包括第一子像素与第二子像素，多条触控信号线包括第一触控信号线，且第一触控信号线位于第一子像素与第二子像素之间。
9.在一些实施例中，第一子像素与第二子像素的至少一个的共同电极具有开口，开口重叠于第一触控信号线的一部分。
10.在一些实施例中，多条栅极线包括第一栅极线，多条数据线包括第一数据线与第二数据线，第一子像素与第二子像素电连接第一栅极线，第一子像素与第二子像素分别电连接第一数据线与第二数据线，且第一子像素与第二子像素分别用以显示不同颜色。
11.在一些实施例中，多条栅极线包括第一栅极线，多条数据线包括第一数据线与第二数据线，第一子像素与第二子像素电连接第一栅极线，第一子像素与第二子像素分别电连接第一数据线与第二数据线，且第一子像素与第二子像素用以显示相同颜色。
12.在一些实施例中，多条栅极线包括第一栅极线与第二栅极线，多条数据线包括第一数据线与第二数据线，第一子像素与第二子像素分别电连接第一栅极线与第二栅极线，第一子像素与第二子像素分别电连接第一数据线与第二数据线。
13.在一些实施例中，触控显示面板还包括电极线，电极线重叠于第一子像素的漏极的至少一部分以及第二子像素的漏极的至少一部分。
14.与现有技术相比，本发明的触控显示装置与触控显示面板的制作方法具有以下有益效果：可通过五道掩膜工艺既能形成内嵌式触控显示装置，从而降低制造成本。
附图说明
15.为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
16.图1a、图2a、图3a、图4a与图5a是根据第一实施例绘示触控面板的形成方法中各阶段的侧视图。
17.图1b、图2b、图3b、图4b与图5b是根据第一实施例绘示触控面板的形成方法中各阶段的俯视图。
18.图5c是根据第一实施例绘示透明导电层的俯视图。
19.图6是根据第一实施例绘示多个子像素排列的俯视图。
20.图7是根据第一实施例绘示触控显示面板的电路示意图。
21.图8是根据第二实施例绘示触控显示面板的俯视图。
22.图9是图8中剖线的侧视图。
23.图10a、图10b、图10c、图10d与图10e是根据第二实施例绘示触控面板的各层的俯视图。
24.图11是根据第二实施例的变化实施例绘示透明导电层的俯视图。
25.图12是根据第二实施例绘示多个子像素排列的俯视图。
26.图13是根据第二实施例绘示触控显示面板的电路示意图。
27.图14是根据第三实施例绘示触控显示面板的俯视图。
28.图15是图14中剖线的侧视图。
29.图16a、图16b、图16c、图16d与图16e是根据第三实施例绘示触控面板的各层的俯视图。
30.图17是根据第三实施例的变化实施例绘示透明导电层的俯视图。
31.图18是根据第三实施例绘示多个子像素排列的俯视图。
32.图19是根据第三实施例绘示触控显示面板的电路示意图。
33.图20是根据一实施例绘示触控显示装置中显示区域与周边区域的示意图。
34.主要附图标记说明：
35.aa’,bb
’‑
剖线；ins-2-第二绝缘层；102-d-漏极；104-1-第一连接孔；104-2-第二连接孔；108-2-第二连接孔；com-共同电极；106-透明导电层；pe-像素电极；sx-触控信号线；m2-第二金属层。
具体实施方式
36.关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指次序或顺位的意思，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
37.第一实施例
38.图1a、图2a、图3a、图4a与图5a是根据本发明的第一实施例绘示触控显示面板的形成方法中各阶段的侧视图，图1b、图2b、图3b、图4b与图5b是根据本发明的第一实施例绘示触控显示面板的形成方法中各阶段的俯视图。
39.请参照图1a与图1b，图1a绘示了沿着图1b中剖线aa’的侧视图。首先提供基板sub，然后使用第一道掩膜(mask)工艺在基板sub上形成第一金属层m1，此第一金属层m1包括栅极线g1、薄膜晶体管的栅极102-g与电极线104，其中栅极线g1连接至栅极102-g。电极线104与栅极线g1都是沿着第一方向x延伸，但两者彼此电性绝缘。
40.请参照图2a与图2b，图2a绘示了沿着图2b中剖线aa’的侧视图。接着形成第一绝缘层ins-1(并未绘示于图2b)，此第一绝缘层ins-1覆盖第一金属层m1且包括了薄膜晶体管的栅极绝缘层102-gi。接下来在栅极绝缘层102-gi上形成薄膜晶体管的通道层102-c及接触层cl。接触层cl可例如为n型半导体层，但不以此为限。举例来说，可在第一金属层m1上依序形成第一绝缘层102-gi、半导体层层与n型半导体层，然后使用第二道掩膜工艺将堆叠的半导体层与n型半导体层层形成块状且彼此堆叠的通道层102-c及接触层cl，但不以此为限。图2b中的标示“102-c,cl”是表示堆叠的通道层102-c及接触层cl，且接触层cl设置于通道层102-c上。
41.请参照图3a与图3b，图3a绘示了沿着图3b中剖线aa’与剖线bb’的侧视图。接着使用第三道掩膜工艺形成第二金属层m2，此第二金属层m2包括了数据线d1～d3、薄膜晶体管的源极102-s与漏极102-d以及触控信号线sx。数据线d1连接至源极102-s，数据线d1与触控信号线sx是沿着第二方向y延伸。此外，漏极102-d的一部分覆盖电极线104的一部分，也就是在俯视方向上，漏极102-d的一部分重叠于电极线104的一部分。形成第二金属层m2的方法可例如先形成一金属层后，再使用第三道掩膜工艺以形成数据线d1～d3、源极102-s与漏极102-d以及触控信号线sx，且在上述蚀刻工艺中，未被源极102-s与漏极102-d覆盖的接触层cl会被移除，且分别位于源极102-s与漏极102-d下方且未被移除的接触层cl则形成欧姆接触层102-oc。
42.请参照图4a与图4b，图4a绘示了沿着图4b中剖线aa’与剖线bb’的侧视图。接着形成第二绝缘层ins-2(并未绘示于图4b)，第二绝缘层ins-2覆盖第二金属层m2，并且使用第四道掩膜工艺在第二绝缘层ins-2中形成第一连接孔104-1与第二连接孔104-2，其中第一连接孔104-1暴露漏极102-d的一部份，第二连接孔104-2暴露触控信号线sx的一部份。
43.请参照图5a与图5b，图5a绘示了沿着图5b中剖线aa’与剖线bb’的侧视图。接着使用第五道掩膜工艺在第二绝缘层ins-2上形成透明导电层106，此透明导电层106包括像素电极pe与共同电极com，其中像素电极pe通过第一连接孔104-1电连接至漏极102-d，且共同电极com通过第二连接孔104-2电连接至触控信号线sx。请同时参照图5b与图5c，图5c是透明导电层106的俯视图。在一些实施例中，透明导电层106的共同电极com还包括第一开口108-1与第二开口108-2。第一开口108-1至少部分重叠于触控信号线sx，借此减少触控信号线sx的负载(loading)，以避免对于触控信号线sx上信号的传送产生影响。第二开口108-2至少部分重叠于栅极线g1，借此减少栅极线g1的负载，以避免对于栅极线g1上信号的传送产生影响。此外，透明导电层106的共同电极com未重叠于位于源极102-s与漏极102-d之间的通道层102-c，也就是共同电极com可还包括第三开口108-3，第三开口108-3至少部分重叠于通道层102-c，以避免造成薄膜晶体管漏电。
44.在此实施例中，像素电极pe包括第一条状电极110-1，共同电极com包括第二条状电极110-2，第一条状电极110-1与第二条状电极110-2彼此交错排列，且相邻的第一条状电极110-1与第二条状电极110-2之间具有间隙sl。由于像素电极pe与共同电极com形成在同一个透明导电层106之中，因此仅需使用五道掩膜工艺即可制作完成本发明的触控显示面板，借此节省成本。
45.在上述说明中，使用掩膜工艺形成金属层或透明导电层是指先形成金属膜或透明导电膜后，再使用掩膜进行曝光工艺，然后再进行显影工艺和蚀刻工艺对金属膜或透明导电膜图案化以形成金属层或透明导电层；使用掩膜工艺形成通道层及接触层是指先形成半导体膜及导体膜(例如n型半导体膜)后，再使用掩膜进行曝光工艺，然后再进行显影工艺和蚀刻工艺对半导体膜及导体膜图案化以形成通道层及接触层；而使用掩膜工艺在绝缘层中形成连接孔是指使用掩膜进行曝光工艺然后再进行显影工艺和蚀刻工艺以于绝缘层中形成连接孔。
46.在图5b的实施例中，沿着第一方向x共绘示了3个子像素sp1、sp2、sp3，这三个子像素是对应的不同的颜色(例如红、蓝、绿)以形成一个像素p。每个子像素中sp1、sp2、sp3包括一个薄膜晶体管102，薄膜晶体管102包括上述的栅极102-g、通道层102-c、欧姆接触层102-oc、漏极102-d与源极102-s。每个子像素sp1、sp2、sp3中的共同电极com是作为一个子触控电极，这些子触控电极彼此电连接以形成触控电极112的至少一部分。在本实施例中，多个子像素的共同电极彼此电连接以形成触控电极112。举例来说，触控显示面板的解析度为720x1440，且触控显示面板包括18x32＝576个触控电极112，也就是576个触控电极112排列为18个触控电极列与32个触控电极行，因为在本实施例中每个像素p包括在第一方向x依序设置的三个子像素sp1、sp2、sp3，因此每个触控电极112是由((720x3)/18)x(1440/32)＝120x45＝5400个子像素的共同电极com彼此电连接形成。在触控显示面板的显示期间，共同电极com上会施加一共同电压，而共同电极com与像素电极pe之间的电压差用以控制液晶分子的旋转方向。在触控显示面板的触控感测期间，当有笔或手指触控相对应的位置时，触控电极112上的电容会改变，通过感测触控信号线sx上的触控信号可以计算出电容的变化量，借此判断装置是否被触摸以及触摸的位置。此外，电极线104可沿着第一方向x延伸且部分重叠于像素p中的每个子像素sp1、sp2、sp3的漏极102-d，以形成储存电容。在本实施例中，电极线104重叠于漏极102-d的至少一部分，使得电极线104的一部分、漏极102-d的至少一
部分、以及位于电极线104与漏极102-d之间的第一绝缘层ins-1可形成储存电容。在触控显示面板的显示期间，电极线104接收共同电压，而在触控显示面板的触控感测期间，虽然电极线104接收触控信号，但并不会用来判断装置是否被触摸以及触摸的位置。举例来说，触控显示装置包含触控显示面板与触控感测电路，触控显示面板包含m条触控信号线sx，触控感测电路包含n个触控接垫，其中n大于m，也就是触控接垫的数量大于触控信号线sx的数量。在触控显示面板的显示期间，触控感测电路由触控接垫输出共同电压，而在触控显示面板的触控感测期间，触控感测电路由触控接垫输出触控信号，且触控接垫感测电容值的变化。触控感测电路的n个触控接垫中的m个电连接触控感测面板的m条触控信号线sx，而触控感测电路的n个触控接垫中的其余(n-m)个则电连接电极线104。在触控显示面板的显示期间，触控感测电路的n个触控信号接垫均输出共同电压，也就是电极线104与触控电极112的电位均为共同电压；而在触控显示面板的触控感测期间，触控感测电路的n个触控信号接垫均输出触控信号，但触控感测电路仅会依据电连接m条触控信号线sx的m个触控接垫所接收的信号判断装置是否被触摸以及触摸的位置，而不会依据电连接电极线104的(n-m)个触控接垫所接收的信号判断装置是否被触摸以及触摸的位置。进一步的详细叙述可参后述图20的说明。
47.图6是根据实施例绘示多个子像素排列的俯视图。图7是根据第一实施例绘示触控显示面板的电路示意图。图6为图7的触控显示面板600的像素610、620的俯视图。请参照图6与图7，触控显示面板600包括栅极线g1～g3、数据线d1～d6、多个子像素sp1、sp2、sp3与多条触控信号线sx，多个子像素排列为多个子像素行(row)与多个子像素列(column)，多个子像素行分别电连接不同的栅极线，每个子像素行中的所有子像素皆电连接至同一条栅极线且分别电连接不同的数据线，多个子像素列分别电连接不同的数据线，且位于同一子像素列中的所有子像素皆电连接至同一条数据线且分别电连接不同的栅极线。在图6中沿着第一方向x共绘示了6个子像素，左方3个子像素sp1、sp2、sp3形成像素610，右方3个子像素sp1、sp2、sp3形成像素620，一条触控信号线sx设置在像素610与像素620之间。像素610与像素620是沿第一方向x依序设置，每个像素610与像素620中的子像素sp1、sp2、sp3也是沿着第一方向x依序设置，栅极线g1也是沿着第一方向x延伸(也就是栅极线g1的长度方向平行于第一方向x)，每条数据线d1～d6与每条触控信号线sx均沿着第二方向y延伸(也就是每条数据线d1～d6与每条触控信号线sx的长度方向平行于第二方向y)，电极线104沿第一方向x延伸(也就是电极线104的长度方向平行于第一方向x)且重叠于每个像素610与像素620中的子像素sp1、sp2、sp3的漏极102-d的至少一部分。在本实施例中，每个像素p中的子像素sp1、sp2、sp3分别用以显示不同颜色，例如子像素sp1、sp2、sp3分别为红色子像素、绿色子像素与红色子像素，但不以此为限，因此每个像素列中的子像素均用以显示相同颜色，且任两个相邻的像素列用以显示不同颜色。综上所述，触控显示面板的多个子像素包括第一子像素(例如像素610的子像素sp3)与第二子像素(例如像素620的子像素sp1)，触控显示面板的多条触控信号线包括第一触控信号线(例如位于像素610的子像素sp3与像素620的子像素sp1之间的触控信号线sx)，且第一触控信号线位于第一子像素与第二子像素之间。触控显示面板的多条栅极线包括第一栅极线(例如栅极线g1)，触控显示面板的多条数据线包括第一数据线(例如数据线d3)与第二数据线(例如数据线d4)，第一子像素与第二子像素皆电连接第一栅极线，第一子像素与第二子像素分别电连接第一数据线与第二数据线，且第一
子像素与第二子像素分别用以显示不同颜色。此外，第一子像素与第二子像素的至少一个的共同电极具有第一开口108-1，第一开口108-1重叠于第一触控信号线的一部分。
48.第二实施例
49.请参照图8、图9以及图10a-10e，图8是根据本发明第二实施例绘示触控显示面板的部分俯视图，图9为图8中剖线aa’与剖线bb’的侧视图，图10a-10e分别是本实施例的触控显示面板的各层的部分图案。图8绘示了子像素801与子像素802，这两个子像素801、802沿着第一方向x依序设置。第一金属层m1的图案具有斜线的记号，而第二金属层m2的图案具有“+”的记号，以方便分辨第一金属层m1与第二金属层m2。第一金属层m1包括栅极线g1、栅极线g2、栅极811-g、栅极812-g与电极线820。请同时参图8与图10a，从俯视方向上看，栅极线g1设置在子像素801、802的上方并且连接至子像素802中薄膜晶体管的栅极812-g。栅极线g2设置在子像素801、802的下方并且连接至子像素801中薄膜晶体管的栅极811-g。因此在同一像素行中的两个子像素801、802分别电连接两条栅极线g1、g2。电极线820设置在栅极线g1与栅极线g2之间，并且电极线820电性绝缘于栅极线g1、g2。本实施例的触控显示面板的制作方法类似于第一实施例。请同时参图8、图9与图10a，使用第一道掩膜工艺在基板sub上形成第一金属层m1，此第一金属层m1包括栅极811-g、812-g、栅极线g1、g2与电极线820。栅极线g1、g2沿着第一方向x延伸(也就是栅极线g1、g2的长度方向平行于第一方向x)。电极线820包括第一部分820a、第二部分820b、第三部分820c和第四部分820d，第一部分820a的相对两端分别耦接第二部分820b和第三部分820c，且第二部分820b的相对两端分别耦接第一部分820a和第四部分820d。第一部分820a和第四部分820d沿着第二方向y延伸(也就是第一部分820a和第四部分820d的长度方向平行于第二方向y)，第二部分820b和第三部分820c沿着第一方向x延伸(也就是第二部分820b和第三部分820c的长度方向平行于第一方向x)，且第一部分820a设置在子像素801、802之间。因为图8仅绘示触控显示面板的部分俯视图，当子像素801的左侧还设置另一子像素(图未示)时，第四部分820d是设置在子像素801与上述另一子像素之间。接着形成第一绝缘层ins-1，此第一绝缘层ins-1覆盖第一金属层m1且包括了薄膜晶体管的栅极绝缘层811-gi、812-gi。请同时参图8、图9与图10b，使用第二道掩膜工艺在栅极绝缘层上形成薄膜晶体管的通道层811-c、812-c及接触层cl。图10b中的标示“811-c,cl”表示堆叠的通道层811-c及接触层cl，且接触层cl设置于通道层811-c上。图10b中的标示“812-c,cl”亦类似，于此不再赘述。请同时参图8、图9与图10c，使用第三道掩膜工艺形成第二金属层m2，第二金属层m2包括了数据线d1与触控信号线sx、子像素801中薄膜晶体管的漏极811-d与源极811-s、以及子像素802中薄膜晶体管的漏极812-d与源极812-s。数据线d1连接至源极812-s与源极811-s。位于源极811-s与漏极811-d下方且未被移除的接触层cl以及为于源极812-s与漏极812-d下方且未被移除的接触层cl则分别形成欧姆接触层811-oc、812-oc。数据线d1与触控信号线sx沿着第二方向y延伸(也就是数据线d1与触控信号线sx的长度方向平行于第二方向y)。接着形成第二绝缘层ins-2，第二绝缘层ins-2覆盖第二金属层m2。请同时参图8、图9与图10d，使用第四道掩膜工艺在第二绝缘层ins-2中形成第一连接孔814-1与第二连接孔814-2，其中第一连接孔814-1暴露漏极811-d或812-d的一部份，第二连接孔814-2暴露触控信号线sx的一部份。
50.请同时参图8、图9与图10e，接着使用第五道掩膜工艺在第二绝缘层ins-2上形成透明导电层106，透明导电层106包括子像素801的像素电极pe-1与共同电极com-1以及子像
素802的像素电极pe-2与共同电极com-2。像素电极pe-1、pe-2分别包括第一条状电极pe-1f、pe-2f，共同电极com-1、com-2分别包括第二条状电极com-1f、com-2f，子像素801的像素电极pe-1的第一条状电极pe-1f与共同电极com-1的第二条状电极com-1f彼此交错排列，子像素802的像素电极pe-2的第一条状电极pe-2f与共同电极com-2的第二条状电极com-2f彼此交错排列，且第一条状电极pe-1f与第二条状电极com-1f之间以及第一条状电极pe-2f与第二条状电极com-2f之间均具有间隙sl。像素电极pe-1通过第一连接孔814-1电连接至漏极811-d，像素电极pe-2通过另一个第一连接孔814-1电连接至漏极812-d，共同电极com-1通过第二连接孔814-2电连接至位于左侧的触控信号线sx。在本实施例中，共同电极com-1、com-2分别属于不同触控电极，但不以此为限。因此共同电极com-2通过另一个第二连接孔814-2(图未示)电连接至另一条触控信号线sx(图未示)。在共同电极com-1、com-2属于同一触控电极112的实施例中，共同电极com-1、com-2可彼此电连接，但不以此为限。共同电极com-1、com-2包括开口818-1(亦可称为第二开口)，两个开口818-1分别至少部分重叠于栅极线g1、g2，借此减少栅极线g1、g2的负载，以避免对于栅极线g1、g2上信号的传送产生影响。此外，共同电极com-1、com-2还包括开口818-2(亦可称为第三开口)，两个开口818-2分别至少部分重叠于位于源极811-s与漏极811-d之间的通道层811-c以及位于源极812-s与漏极812-d之间的通道层812-c，以避免造成薄膜晶体管漏电。请参图11，图11为第二实施例的变化实施例的透明导电层的部分图案。共同电极com-1、com-2除了包括开口818-1、818-2外，共同电极com-1、com-2可还包括另一开口818-3(亦可称为第一开口)，开口818-3至少部分重叠于触控信号线sx，借此减少触控信号线sx的负载，以避免对于触控信号线sx上信号的传送产生影响。
51.如图8与图10a、10c、10e所示，在此实施例中，电极线820的第四部分820d在子像素801的左侧沿着第二方向y延伸且至少部分的重叠于触控信号线sx，电极线820在子像素801的下方转向第一方向x(也就是电极线820的第二部分820b沿着第一方向x延伸)且至少部分的重叠于漏极811-d，电极线820在子像素801的右侧往上沿着第二方向y延伸(也就是电极线820的第一部分820a沿着第二方向y延伸)且至少部分的重叠于数据线d1，电极线820在子像素802的上方转向第一方向x(也就是电极线820的第三部分820c沿着第一方向x延伸)且至少部分的重叠于漏极812-d。因此电极线820可重叠于子像素811的漏极811-d的至少一部分以及重叠于子像素812的漏极812-d的至少一部分，以形成储存电容。类似于第一实施例，在触控显示面板的显示期间，电极线820接收共同电压，而在触控显示面板的触控感测期间，虽然电极线820接收触控信号，但并不会用来判断装置是否被触摸以及触摸的位置。此外，类似于第一实施例，第二实施例仅需使用五道掩膜工艺即可制作完成本发明的触控显示面板，借此节省成本。
52.图12是根据实施例绘示多个子像素排列的俯视图。图13是根据实施例绘示触控显示面板的电路示意图。图12所绘示的是图13中区域1010中的子像素的俯视图。如图13所示，触控显示面板包括栅极线g1～g7、多条数据线d1～d4、多个子像素与多条触控信号线sx，多个子像素排列为多个子像素行与多个子像素列，相邻两个子像素行之间设置两条栅极线，且相邻两个子像素列之间设置一条数据线或一条触控信号线。数据线与触控信号线交错设置，相邻的两条数据线之间设置一条触控信号线，且相邻的两条数据线之间设置一条触控信号线。每个子像素行电连接两条栅极线，且位于同一子像素行中的两个子像素电连接同
一条数据线。在图12中共绘示了延着第一方向x排列的4个子像素901～904。其中子像素901、902电连接数据线d2，子像素903与子像素电904电连接数据线d3。子像素902与子像素904电连接栅极线g1，子像素901与子像素903电连接栅极线g2。此外，电极线920重叠于子像素901～904的漏极的至少一部分(可参照图8的电极线820与子像素801、802的漏极811-d、812-d，在此不再重复赘述)。在此实施例中，电极线920是连续的横跨四个子像素901～904，在相邻两个子像素之间是沿着第二方向y延伸且至少部分的重叠于触控信号线sx或数据线线(例如数据线d2、d3)。在本实施例中，每个像素列中的子像素均用以显示相同颜色，且任两个相邻的像素列用以显示不同颜色，但不以此为限。举例来说，在每个像素是由三个不同颜色的子像素组成的实施例中，三个子像素901～903分别用以显示不同颜色，且子像素901和子像素904用以显示相同颜色，但不以此为限。综上所述，触控显示面板的多个子像素包括第一子像素(例如子像素902)与第二子像素(例如子像素903)，触控显示面板的多条触控信号线包括第一触控信号线(例如位于子像素902与子像素903之间的触控信号线sx)，且第一触控信号线位于第一子像素与第二子像素之间。触控显示面板的多条栅极线包括第一栅极线(例如栅极线g1)与第二栅极线(例如栅极线g2)，触控显示面板的多条数据线包括第一数据线(例如数据线d2)与第二数据线(例如数据线d3)，第一子像素与所述第二子像素分别电连接所述第一栅极线与所述第二栅极线，所述第一子像素与所述第二子像素分别电连接所述第一数据线与所述第二数据线。此外，第一子像素与第二子像素的至少一个的所述共同电极可具有开口，类似于图11的开口818-3，所述开口重叠于第一触控信号线的一部分。
53.第三实施例
54.请参照图14、图15以及图16a-16e，图14是根据本发明第三实施例绘示触控显示面板的部分俯视图。图15为图14中剖线aa’与剖线bb’的侧视图，图16a-16e分别是本实施例的触控显示面板的各层的部分图案。在图14的实施例中，一个像素中的三个子像素1101～1103是沿着第二方向y依序设置，且子像素1101～1103分别用以显示不同颜色，例如子像素1101～1103分别为红色子像素、绿色子像素与红色子像素，但不以此为限。每条栅极线g1～g4是沿着第一方向x延伸(也就是每条栅极线g1～g4的长度方向平行于第一方向x)，其中栅极线g1电连接至子像素1101，栅极线g2电连接至子像素1102，栅极线g3电连接至子像素1103，且栅极线g4电连接至另一个子像素(图未示)。触控信号线sx与数据线d1沿着第二方向y延伸(也就是触控信号线sx与数据线d1的长度方向平行于第二方向y)，其中数据线d1电连接至子像素1101～1103。电极线1111～1113沿着第二方向y依序设置且每条电极线1111～1113沿着第一方向x延伸(也就是每条电极线1111～1113的长度方向平行于第一方向x)，其中电极线1111设置于栅极线g1与栅极线g2之间，电极线1112设置于栅极线g2与栅极线g3之间，电极线1113设置于栅极线g3与栅极线g4之间。电极线1111、1112、1113分别重叠于子像素1101、1102、1103中的漏极1122-d的至少一部分，以形成储存电容。类似于第一实施例与第二实施例，在触控显示面板的显示期间，电极线1111、1112、1113接收共同电压，而在触控显示面板的触控感测期间，虽然电极线1111、1112、1113接收触控信号，但并不会用来判断装置是否被触摸以及触摸的位置。
55.本实施例的触控显示面板的制作方法类似于第一实施例与第二实施例。请同时参图14、图15与图16a，使用第一道掩膜工艺在基板sub上形成第一金属层m1，此第一金属层m1包括栅极1122-g、栅极线g1～g4与电极线1111～1113。接着形成第一绝缘层ins-1，此第一
绝缘层ins-1覆盖第一金属层m1且包括了薄膜晶体管的栅极绝缘层1122-gi。请同时参图14、图15与图16b，使用第二道掩膜工艺在栅极绝缘层1122-gi上形成薄膜晶体管的通道层1122-c及接触层cl。图16b中的标示“1122-c,cl”是表示堆叠的通道层1122-c及接触层cl，且接触层cl设置于通道层1122-c上。请同时参图14、图15与图16c，使用第三道掩膜工艺形成第二金属层m2，第二金属层m2包括了数据线d1与触控信号线sx、子像素中薄膜晶体管的漏极1122-d与源极1122-s。数据线d1连接至源极1122-s。位于源极1122-s与漏极1122-d下方且未被移除的接触层cl则形成欧姆接触层1122-oc。接着形成第二绝缘层ins-2，第二绝缘层ins-2覆盖第二金属层m2。请同时参图14、图15与图16d，使用第四道掩膜工艺在第二绝缘层ins-2中形成第一连接孔1124-1与第二连接孔1124-2，其中第一连接孔1124-1暴露漏极1122-d的一部份，第二连接孔1124-2暴露触控信号线sx的一部份。请同时参图14、图15与图16e，接着使用第五道掩膜工艺在第二绝缘层ins-2上形成透明导电层106，透明导电层106包括像素电极pe与共同电极com。像素电极pe包括第一条状电极pe-f，共同电极com包括第二条状电极com-f，每个子像素1101、1102、1103的像素电极pe的第一条状电极pe-f与共同电极com的第二条状电极com-f彼此交错排列，且第一条状电极pe-f与第二条状电极com-f之间具有间隙sl。像素电极pe通过第一连接孔1124-1电连接至漏极1122-d，共同电极com通过第二连接孔1124-2电连接至触控信号线sx。在本实施例中，子像素1101、1102、1103的共同电极com属于同一触控电极，因此彼此电连接，但不以此为限。共同电极com包括开口1128-1(亦可称为第三开口)，开口1128-1至少部分重叠于位于源极1122-s与漏极1122-d之间的通道层1122-c，以避免造成薄膜晶体管漏电。共同电极com可还包括开口1128-2(亦可称为第一开口)，开口1128-2至少部分重叠于触控信号线sx，借此减少触控信号线sx的负载，以避免对于触控信号线sx上信号的传送产生影响。请参图17，图17为第三实施例的变化实施例的透明导电层106的部分图案。共同电极com除了包括开口1128-1、1128-2外，共同电极com可还包括另一开口1128-2，开口1128-2至少部分重叠于另一条触控信号线sx，借此减少此触控信号线sx的负载。此外，共同电极com可还包括另一开口1128-3(亦可称为第二开口)，开口1128-3至少部分重叠于栅极线g1～g4，借此减少栅极线g1～g4的负载，以避免对于栅极线g1～g4上信号的传送产生影响。类似于第一实施例与第二实施例，第三实施例仅需使用五道掩膜工艺即可制作完成本发明的触控显示面板，借此节省成本。
56.图18是根据实施例绘示多个子像素排列的俯视图。图19是根据第三实施例绘示触控显示面板的电路示意图。图18为图19的触控显示面板的像素1210、1220的俯视图。图18中绘示了两个沿着第一方向x依序设置的像素1210、1220。每个像素1210、1220包括了沿着第二方向y依序设置的子像素sp1、sp2、sp3，且子像素sp1、sp2、sp3分别用以显示不同颜色。电极线1111沿着第一方向x延伸且重叠于像素1210的子像素sp1中的漏极的至少一部分与像素1220的子像素sp1中的漏极的至少一部分，相关说明可参照图14，在此不再赘述。类似的，电极线1112重叠于像素1210的子像素sp2中的漏极的至少一部分与像素1220的子像素sp2中的漏极的至少一部分。电极线1113重叠于像素1210的子像素sp3中的漏极的至少一部分与像素1220的子像素sp3中的漏极的至少一部分。每条栅极线g1～g6沿着第一方向x延伸，像素1210与像素1220是沿第一方向x依序设置，每个像素1210与像素1220中的子像素sp1、sp2、sp3沿着第二方向y依序设置。综上所述，触控显示面板的多个子像素包括第一子像素(例如像素1210的子像素sp1)与第二子像素(例如像素1220的子像素sp1)，触控显示面板的
多条触控信号线包括第一触控信号线(例如位于像素1220的子像素sp1与像素1220的子像素sp1之间的触控信号线sx)，且第一触控信号线位于第一子像素与第二子像素之间。触控显示面板的多条栅极线包括第一栅极线(例如栅极线g1)，触控显示面板的多条数据线包括第一数据线(例如数据线d1)与第二数据线(例如数据线d2)，第一子像素与第二子像素电连接第一栅极线，第一子像素与第二子像素分别电连接第一数据线与第二数据线，且第一子像素与第二子像素分别用以显示相同颜色。此外，第一子像素与第二子像素的至少一个的所述共同电极具有开口，类似于图16e的开口1128-2，开口重叠于第一触控信号线的一部分。
57.图20是根据一实施例绘示触控显示装置中显示区域与周边区域的示意图。请参照图20，触控显示装置1400具有显示区域1410与周边区域1420。触控显示装置1400包括触控显示面板1490与触控感测电路1480，且触控感测电路1480电连接触控显示面板1490。触控显示面板1490包括基板sub以及设置于基板sub上的多个触控电极te、多个电极线el、电位线1430、多个触控信号线sx和多个连接垫。触控电极te可由上述第一至第三实施例中的多个子像素的子触控电极(共同电极)彼此电连接形成。多个连接垫包括多个第一连接垫1460以及至少一个第二连接垫1470。在图20中是绘示9个第一连接垫1460设置在两个第二连接垫1470之间，但不以此为限。电位线1430及连接垫设置于周边区域1420中，电位线1430围绕显示区域1410，且电位线1430可由第一金属层m1、第二金属层m2或其组合来形成。例如，电位线1430可完全由第一金属层m1或完全由第二金属层m2形成，或是电位线1430的一部份由第一金属层m1所形成并且另一部分由第二金属层m2形成，且电位线1430的所述部分与所述另一部分彼此电连接。电极线el电连接电位线1430。电极线el可为上述第一至第三实施例中的电极线，例如电极线el可为第一实施例的电极线104，第二实施例的电极线820、920或第三实施例的电极线1111、1112、1113。在图20中是以电极线el沿第二方向y延伸例示，但不以此为限。
58.每个触控电极te分别通过对应的触控信号线sx电连接至对应的第一连接垫1460。此外，电位线1430通过导线1450电连接至第二连接垫1470。触控感测电路1480设置在周边区域1420，触控感测电路1480包含多个第一触控接垫1482和至少一个第二触控接垫1484，第一触控接垫1482用以电连接第一连接垫1460，且第二触控接垫1484电连接第二连接垫1470。在图20中，在俯视方向上，第一触控接垫1482重叠且电连接对应的第一连接垫1460，第二触控接垫1484重叠且电连接对应的第二连接垫1470。图20中的标示“1460,1482”是表示重叠且彼此电连接的第一触控接垫1482及第一连接垫1460，且第一触控接垫1482设置于第一连接垫1460上；标示“1470,1484”是表示重叠且彼此电连接的第二触控接垫1484及第二连接垫1470，且第二触控接垫1484设置于第二连接垫1470上。在触控显示面板1400的显示期间，触控感测电路1480输出共同电压至第一触控接垫1482和第二触控接垫1484，因此共同电压可经由第一连接垫1460与触控信号线sx以传送至共同电极(触控电极te)，且共同电压可经由第二连接垫1470、导线1450与电位线1430以传送至电极线el。灰阶电压则通过数据线传送至像素电极。电极线el重叠于漏极的至少一部分，电极线el、漏极与位于电极线与漏极之间的第一绝缘层形成电容，用以储存灰阶电压。在触控显示面板1400的触控感测期间，触控感测电路1480输出触控信号至第一触控接垫1482和第二触控接垫1484，因此触控信号可经由第一连接垫1460与触控信号线sx以传送至触控电极te，且触控信号可经由第
二连接垫1470、导线1450与电位线1430以传送至电极线el。但触控感测电路1480仅会依据电连接触控信号线sx的第一触控接垫1482所接收的信号判断装置是否被触摸以及触摸的位置，而不会依据电连接电极线el的第二触控接垫1484所接收的信号判断装置是否被触摸以及触摸的位置。综上所述，触控显示装置包含触控显示面板与触控感测电路，触控感测电路电连接触控显示面板。触控显示面板包含m个触控电极(例如图20中的9个触控电极te)与m条触控信号线(例如图20中的9条触控信号线sx)，且每个触控电极分别电连接对应的触控信号线。触控感测电路包含n个触控接垫(例如图20中的11个触控接垫，其包含9个第一触控接垫1482与2个第二触控接垫1484)，其中n与m皆为大于0的正整数，且n大于m，也就是触控接垫的数量大于触控信号线的数量。触控感测电路的n个触控接垫中的m个(例如图20中的9个第一触控接垫1482)电连接触控感测面板的m条触控信号线，而触控感测电路的n个触控信号接垫中的其余(n-m)个(例如图20中的2个第二触控接垫1484)则电连接电极线(例如图20中通过电位线1430电连接电极线el)。在触控显示面板的显示期间，触控感测电路的n个触控接垫均输出共同电压，也就是电极线与触控电极的电位均为共同电压；而在触控显示面板的触控感测期间，触控感测电路的n个触控信号接垫均输出触控信号，但触控感测电路仅会依据电连接m条触控信号线的m个触控信号接垫所接收的信号判断装置是否被触摸以及触摸的位置，而不会依据电连接电极线的(n-m)个触控信号接垫所接收的信号判断装置是否被触摸以及触摸的位置。
59.上述基板sub的材料例如包括玻璃、聚合物(polymer)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，pet)、聚碳酸酯(polycarbonate，pc)、聚醚砜(polyether sulfone，pes)、三醋酸纤维素(triacetyl cellulose，tac)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚乙烯(polyethylene)、环烯烃聚合物(cop)、聚亚酰胺(polyimide，pi)，以及聚碳酸酯(pc)与聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)构成的复合材料等等，本发明并不在此限。透明导电层106的材料可包括氧化铟锡(indium tin oxide，ito)、氧化铟锌(indium zinc oxide，izo)、氧化鍗锡(antimony tin oxide，ato)、氧化氟锡(fluorine tin oxide，fto)或其他导电且透明的材料，例如纳米金属丝(纳米银丝、纳米铜丝)。在本说明书中提到的金属层可为铝、铜、钛、钨等单一金属层或者是钼/铝/钼、钛/铝钛、钛/铜/钛、钛/铜
…
等复合金属层，本发明并不在此限。另一方面，在本说明书中提到的绝缘层可以为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或其他合适的绝缘层，并且在图示中的一层绝缘层可以包含两层以上材料不同且彼此堆叠的绝缘层。
60.虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。