CN104679327B - 触摸传感器集成式显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种能识别用户的触摸操作的触摸传感器集成式显示装置。所述触摸传感器集成式显示装置包括：多个第一电极，每个第一电极都包括通过多个第一瓶颈部连接的多个第一电极图案，所述多个第一电极布置在第一方向上；和布置在与所述第一方向交叉的第二方向上的多个第二电极。所述多个第一电极图案和所述多个第二电极交替设置。与所述多个第一电极图案每一个对应设置有至少一个单位像素电极。

Description

触摸传感器集成式显示装置
技术领域
本发明的实施方式涉及一种能识别用户的触摸操作的触摸传感器集成式显示装置。
背景技术
近年来，已使用诸如键盘、鼠标、操纵杆和数字转换器的各种输入装置来使用户与家用电器或信息通讯装置进行交互。然而，当用户使用这些输入装置时，因为用户需要学习如何使用这些输入装置且这些输入装置占用空间，所以用户的不满意度增加。因此，需要一种能够减少错误操作的方便且简单的输入装置。响应于这种需求，提出了能够使用户通过用他或她的手或笔直接触摸屏幕来输入信息的触摸传感器。
触摸传感器具有能够减少错误操作的简单结构。用户也能够不使用单独的输入装置来进行输入动作并能通过屏幕上显示的内容快速且容易地操作显示装置。因此，触摸传感器已应用于各种显示装置。
显示装置中使用的触摸传感器分为外挂式(add-on)触摸传感器和盒上式(on-cell)触摸传感器。外挂式触摸传感器如此配置，即显示装置和触摸传感器被分别制造且之后将触摸传感器贴附到显示装置的上基板。盒上式触摸传感器如此配置，即组成触摸传感器的组件直接形成在显示装置的上玻璃基板的表面上。
因为外挂式触摸传感器具有其中在显示装置上安装触摸传感器的结构，所以存在显示装置的厚度增加的问题。此外，由于显示装置的厚度增加导致的显示装置的亮度降低会降低显示装置的可视性。
另一方面，因为盒上式触摸传感器具有其中触摸传感器形成在显示装置的玻璃基板的表面上的结构，所以盒上式触摸传感器与显示装置共用玻璃基板。因此，使用盒上式触摸传感器的显示装置的厚度小于使用外挂式触摸传感器的显示装置的厚度。然而，由于组成盒上式触摸传感器的触摸驱动电极层、触摸感测电极层和用于将触摸驱动电极层与触摸感测电极层绝缘的绝缘层，使用盒上式触摸传感器的显示装置的整体厚度增加。此外，用于制造使用盒上式触摸传感器的显示装置的工艺数量增加，因而制造成本增加。
因此，出现了对能够解决上述问题的触摸传感器集成式显示装置的需求。触摸传感器集成式显示装置的例子包括美国专利No.7,859,521。
美国专利No.7,859,521中公开的触摸传感器集成式显示装置将显示装置的公共电极分组并将公共电极用作触摸驱动电极和触摸感测电极。因此，美国专利No.7,859,521中公开的触摸传感器集成式显示装置测量在触摸操作中产生的互电容的变化并识别触摸或未触摸输入以及触摸输入中的触摸位置。
在触摸传感器集成式显示装置的上述结构中，因为触摸驱动电极和触摸感测电极形成在同一层上，所以触摸驱动电极和触摸感测电极每一个根据它们的功能通过配线彼此互相连接，从而避免与不同类型的电极接触。就是说，触摸驱动电极通过驱动电极接触孔与触摸驱动电极配线连接，触摸感测电极通过感测电极接触孔与触摸感测电极线配线连接。因此，触摸驱动电极和触摸感测电极彼此不电接触。
然而，在美国专利No.7,859,521中公开的触摸传感器集成式显示装置具有复杂的结构，其中触摸驱动电极和触摸感测电极二者必须形成在单个公共电极层上，而且还需要单独的配线和单独的接触孔来连接被分组的驱动电极。
如上所述，由于其中对应于单位触摸电极形成各种类型的显示像素的复杂结构，所以现有技术的触摸传感器集成式显示装置具有设计复杂和显示特性降低的问题。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种通过简单并有效地形成用于触摸驱动电极和触摸感测电极的复杂配线，能够防止显示特性降低的触摸传感器集成式显示装置。
本发明的实施方式还提供了一种通过去除用于连接触摸驱动电极和触摸感测电极的连接配线的接触孔，能够提高开口率的触摸传感器集成式显示装置。
本发明的实施方式还提供了一种通过减小触摸驱动电极与触摸感测电极之间的初始互电容以及信号线与触摸电极之间的寄生电容，能够提高触摸性能的触摸传感器集成式显示装置。
在一个方面中，一种触摸传感器集成式显示装置，包括：多个第一电极，每个第一电极都包括通过多个第一瓶颈部连接的多个第一电极图案，所述多个第一电极布置在第一方向上；和布置在与所述第一方向交叉的第二方向上的多个第二电极，其中所述多个第一电极图案和所述多个第二电极交替设置，其中与所述多个第一电极图案每一个对应设置有至少一个单位像素电极。
所述触摸传感器集成式显示装置进一步包括配置成与所述多个第一电极图案接触并穿过用于连接相邻第一电极图案的所述第一瓶颈部的第一电极电阻减小配线。
在上述结构中，可给n个单位像素电极设置一个所述第一瓶颈部，其中n为自然数。
所述第一电极电阻减小配线穿过形成有所述第一瓶颈部的位置并在未形成所述第一瓶颈部的位置处断开。
可给一个单位像素电极设置至少一条所述第一电极电阻减小配线。
所述触摸传感器集成式显示装置可进一步包括与所述第一电极电阻减小配线连接并布置在第二方向上的连接配线。
在所述第一瓶颈部与所述第二电极的交叉部分处，每个第二电极都包括具有较窄宽度的第二瓶颈部。
所述触摸传感器集成式显示装置可进一步包括配置成与所述多个第二电极中的一个接触，与所述第一瓶颈部交叉并穿过所述第二瓶颈部的第二电极电阻减小配线。
所述第一电极可以是用作公共电极的触摸驱动电极，所述第二电极可以是触摸感测电极。
所述第一电极可以是用作公共电极的触摸感测电极，所述第二电极可以是触摸驱动电极。
在根据本发明实施方式的触摸传感器集成式显示装置中，基于显示装置的单位像素电极、栅极线和数据线的设计，很容易设计组成触摸传感器的触摸驱动电极、触摸感测电极和配线之间的关系。
此外，因为在本发明的实施方式中不需要用于连接触摸驱动电极和触摸感测电极连接配线的接触孔，所以显示装置的开口率增加。因此，本发明的实施方式对于具有高分辨率的大尺寸产品是有利的。
此外，因为在一部分触摸感测区域中不设置触摸驱动电极和触摸驱动电极电阻减小配线，所以可减小触摸驱动电极与触摸感测电极之间的互电容以及在触摸传感器与显示装置的信号线之间产生的寄生电容。因而，可提高显示装置的触摸灵敏度。
附图说明
给本发明提供进一步理解并并入本申请组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示意性显示根据本发明实施方式的触摸传感器集成式显示装置的部分分解透视图；
图2是示意性显示在根据本发明第一个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中用作公共电极的触摸驱动电极与触摸感测电极之间的关系的平面图；
图3是示意性显示在图2中所示的单位触摸识别块TU中像素电极与公共电极(触摸驱动电极或触摸感测电极)之间的关系的平面图；
图4是示意性显示在根据本发明第一个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图；
图5A是显示其中在图3所示的区域R2中公共电极形成在像素电极上的例子的平面图；
图5B是沿图5A的线I-I’的剖面图；
图6A是显示其中在图3所示的区域R2中像素电极形成在公共电极上的例子的平面图；
图6B是沿图6A的线II-II’的剖面图；
图7是示意性显示在根据本发明第二个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图；
图8是示意性显示在根据本发明第三个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图；
图9是示意性显示在根据本发明第四个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图；
图10是示意性显示在根据本发明第五个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图；
图11是示意性显示在根据本发明第六个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图；
图12是示意性显示在根据本发明第七个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图；
图13是示意性显示在根据本发明第八个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。只要可能，在整个附图中将使用相同的参考标记表示相同或相似的组件。
参照图1和2描述根据本发明典型实施方式的触摸传感器集成式显示装置。图1是示意性显示根据本发明实施方式的触摸传感器集成式显示装置的部分分解透视图。图2是示意性显示在根据本发明第一个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中用作公共电极的触摸驱动电极与触摸感测电极之间的关系的平面图。
如图1中所示，根据本发明实施方式的触摸传感器集成式显示装置包括液晶显示面板LCP，液晶显示面板LCP具有彼此相对设置的薄膜晶体管(TFT)阵列TFTA和滤色器阵列CFA且在它们之间夹有液晶层(未示出)。
TFT阵列TFTA包括：在第一基板SUB1上在第一方向(例如x轴方向)上平行形成的多条栅极线G1和G2、在第二方向(例如y轴方向)上平行形成以与多条栅极线G1和G2交叉的多条数据线D1和D2、设置于通过栅极线G1和G2与数据线D1和D2的交叉而界定的区域中的液晶单元、形成在栅极线G1和G2与数据线D1和D2的交叉部分处的薄膜晶体管TFT、用于将液晶单元充电至数据电压的多个像素电极Px、以及设置成与多个像素电极Px一起形成电场的多个公共电极(未示出)。
滤色器阵列CFA包括形成在第二基板SUB2上的黑矩阵(未示出)和滤色器(未示出)。偏振片POL1和POL2分别贴附到液晶显示面板LCP的第一基板SUB1和第二基板SUB2的外表面。在第一基板SUB1和第二基板SUB2的接触液晶的内表面上分别形成有用于设定液晶的预倾角的取向层(未示出)。可在液晶显示面板LCP的TFT阵列TFTA与滤色器阵列CFA之间形成柱状衬垫料，以保持液晶单元的单元间隙。
在诸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式的垂直电场驱动方式中，公共电极形成在第二基板SUB2上。此外，在诸如共平面开关(IPS)模式和边缘场开关(FFS)模式的水平电场驱动方式中，公共电极与像素电极Px一起形成在第一基板SUB1上。在下面的描述中，基于水平电场驱动方式作为例子描述本发明的实施方式。
如图2中所示，根据本发明第一个实施方式的触摸传感器集成式显示装置的公共电极COM包括在第一方向(例如x轴方向或y轴方向)或第二方向(例如y轴方向或x轴方向)上被分组的多个电极Tx1和Tx2。在此公开的实施方式中，例如，第一方向表示x轴方向，第二方向表示y轴方向。在图2所示的本发明的第一个实施方式中，被分组的公共电极Tx1和Tx2布置在第二方向(即y轴方向)上并形成多列。此外，被分组的公共电极Tx1和Tx2用作组成触摸传感器的多个触摸驱动电极。
在多个触摸驱动电极Tx1和Tx2与多个触摸感测电极Rx1到Rx8的交叉部分处，多个触摸驱动电极Tx1和Tx2每一个都包括在x轴方向上平行布置的沿y轴方向的多个瓶颈部(bottleneck)Tb，每个瓶颈部Tb都具有较窄宽度。更具体地说，第一触摸驱动电极Tx1如此配置，即在x轴方向上布置的多个第一触摸驱动电极图案Tx11到Tx18沿y轴方向通过瓶颈部Tb连接。此外，以与第一触摸驱动电极Tx1相同的方式，第二触摸驱动电极Tx2如此配置，即在x轴方向上布置的多个第二触摸驱动电极图案Tx21到Tx28沿y轴方向通过瓶颈部Tb连接。
在第一和第二触摸驱动电极Tx1和Tx2上分别设置第一和第二触摸驱动电极电阻减小配线Tc11到Tc13和Tc21到Tc23，从而配线Tc11到Tc13和Tc21到Tc23穿过布置于y轴方向上的瓶颈部Tb。更具体地说，设置第一触摸驱动电极电阻减小配线Tc11到Tc13，从而它们穿过第一触摸驱动电极图案Tx11到Tx18以及连接第一触摸驱动电极图案Tx11到Tx18的y轴方向的瓶颈部Tb。此外，设置第二触摸驱动电极电阻减小配线Tc21到Tc23，从而它们穿过第二触摸驱动电极图案Tx21到Tx28以及连接第二触摸驱动电极图案Tx21到Tx28的y轴方向的瓶颈部Tb。第一触摸驱动电极电阻减小配线Tc11到Tc13直接接触第一触摸驱动电极Tx1，因而减小由具有高电阻的透明导电材料形成的第一触摸驱动电极Tx1的电阻。第二触摸驱动电极电阻减小配线Tc21到Tc23直接接触第二触摸驱动电极Tx2，因而减小由具有高电阻的透明导电材料形成的第二触摸驱动电极Tx2的电阻。
第一触摸驱动电极电阻减小配线Tc11到Tc13在其中形成有触摸驱动电极Tx1和Tx2以及触摸感测电极Rx1到Rx8的区域外侧连接至一个组件，并通过第一触摸驱动布线TW1与第一触摸驱动布线焊盘TP1连接。第二触摸驱动电极电阻减小配线Tc21到Tc23在其中形成有触摸驱动电极Tx1和Tx2以及触摸感测电极Rx1到Rx8的区域外侧连接至一个组件，并通过第二触摸驱动布线TW2与第二触摸驱动布线焊盘TP2连接。
图2中所示的本发明的第一个实施方式显示了其中触摸驱动电极由两条触摸驱动线，即包括第一触摸驱动电极Tx1和第一触摸驱动电极电阻减小配线Tc11到Tc13的第一触摸驱动线以及包括第二触摸驱动电极Tx2和第二触摸驱动电极电阻减小配线Tc21到Tc23的第二触摸驱动线实现的例子。
此外，图2中所示的本发明的第一个实施方式显示了其中使用三条第一触摸驱动电极电阻减小配线Tc11到Tc13形成第一触摸驱动线，并使用三条第二触摸驱动电极电阻减小配线Tc21到Tc23形成第二触摸驱动线的例子。然而，本发明的实施方式并不限于此。例如，可使用一条或两条触摸驱动电极电阻减小配线，或者可使用四条或更多条触摸驱动电极电阻减小配线。
在y轴方向上彼此相邻的触摸驱动电极图案之间(即Tx11，Tx21与Tx12，Tx22之间、Tx12，Tx22与Tx13，Tx23之间、Tx13，Tx23与Tx14，Tx24之间、Tx14，Tx24与Tx15，Tx25之间、Tx15，Tx25与Tx16，Tx26之间、Tx16，Tx26与Tx17，Tx27之间、以及Tx17，Tx27与Tx18，Tx28之间)以及在最下面的触摸驱动电极图案Tx18和Tx28的下侧，在x轴方向上布置组成触摸传感器的触摸感测电极Rx1到Rx8，从而触摸感测电极Rx1到Rx8与瓶颈部Tb以及第一和第二触摸驱动电极电阻减小配线Tc11到Tc13和Tc21到Tc23交叉。
在触摸感测电极Rx1到Rx8上分别形成有用于减小电阻的第一到第八触摸感测电极电阻减小配线Rc11到Rc14和Rc21到Rc24。触摸感测电极Rx1到Rx8彼此分离。第一到第四触摸感测电极Rx1到Rx4和分别接触第一到第四触摸感测电极Rx1到Rx4的第一到第四触摸感测电极电阻减小配线Rc11到Rc14被分为一组以形成第一触摸感测线，第五到第八触摸感测电极Rx5到Rx8和分别接触第五到第八触摸感测电极Rx5到Rx8的第五到第八触摸感测电极电阻减小配线Rc21到Rc24被分为一组以形成第二触摸感测线。
第一触摸感测线(Rx1到Rx4和Rc11到Rc14)在其中形成有触摸驱动电极Tx1和Tx2以及触摸感测电极Rx1到Rx8的区域外侧连接至一个组件，并通过第一触摸感测布线RW1与第一触摸感测布线焊盘RP1连接。第二触摸感测线(Rx5到Rx8和Rc21到Rc24)在其中形成有触摸驱动电极Tx1和Tx2以及触摸感测电极Rx1到Rx8的区域外侧连接至一个组件，并通过第二触摸感测布线RW2与第二触摸感测布线焊盘RP2连接。
如上所述，根据本发明第一个实施方式的触摸传感器集成式显示装置包括第一和第二触摸驱动电极Tx1和Tx2以及第一到第八触摸感测电极Rx1到Rx8。如图2中所示，可使用第一和第二触摸驱动电极电阻减小配线Tc11到Tc13和Tc21到Tc23以及第一到第八触摸感测电极电阻减小配线Rc11到Rc14和Rc21到Rc24将多个触摸驱动电极Tx1和Tx2以及多个触摸感测电极Rx1到Rx8适当分组成用于触摸识别的单位触摸识别块TU。图2显示了其中两个触摸驱动电极Tx1和Tx2以及八个触摸感测电极Rx1到Rx8形成四个单位触摸识别块TU的例子。
在水平电场驱动方式中所有上述触摸驱动电极Tx1和Tx2还用作公共电极COM并与像素电极Px一起形成在TFT阵列TFTA的第一基板SUB1上。像素电极Px形成在通过栅极线和数据线的交叉而界定的区域中。
用作公共电极COM的第一和第二触摸驱动电极图案Tx11到Tx18和Tx21到Tx28每一个都可形成为对应于一行中的多个单位像素电极(每个单位像素电极包括呈现彩色所需的多个子像素)。
如上所述，在根据本发明第一个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中，第一和第二触摸驱动电极图案Tx11到Tx18和Tx21到Tx28每一个都可形成为对应于一行中的多个单位像素电极。此外，第一和第二触摸驱动电极电阻减小配线Tc11到Tc13和Tc21到Tc23每一个都可形成为对应于一条数据线或n条数据线，其中n为大于等于2的自然数。此外，触摸感测电极Rx1到Rx8每一个都可形成为对应于一条栅极线或n条栅极线。
下面参照图3和4详细描述在根据本发明第一个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系。图3是示意性显示在图2所示的单位触摸识别块TU中像素电极与公共电极(触摸驱动电极)之间的关系的平面图。图4是示意性显示在根据本发明第一个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图。为了使附图简单，图3和4中省略了用于驱动显示装置的其他组件(例如薄膜晶体管、栅极线和数据线等)。
如图3和4中所示，多个像素电极Px沿着触摸驱动电极图案Tx11到Tx18的布置方向平行设置在每个第一触摸驱动电极图案Tx11到Tx18中。就是说，在每个第一触摸驱动电极图案Tx11到Tx18中在x轴方向上将多个单位像素电极设置成行，且在每个第一触摸驱动电极图案Tx11到Tx18中形成一行的单位像素电极Px。
接下来，参照图5A和5B描述根据本发明第一个实施方式的触摸传感器集成式显示装置，其中公共电极(触摸驱动电极)形成在像素电极上。图5A是显示其中在图3所示的区域R2中公共电极形成在像素电极上的例子的平面图。图5B是沿图5A的线I-I’的剖面图。
为简便起见，下面的描述将集中在设置于图3的区域R2中的像素电极Px，区域R2包括在y轴方向上彼此相邻的两个触摸驱动电极图案Tx11和Tx12的部分区域以及与触摸驱动电极图案Tx11和Tx12相邻的两个触摸感测电极Rx1和Rx2的部分区域。在本发明的实施方式中，“Px”表示呈现彩色所需的子像素，三个子像素形成一个单位像素电极，每个子像素都简称为像素电极。
如图4，5A和5B中所示，根据本发明第一个实施方式的触摸传感器集成式显示装置包括在薄膜晶体管阵列TFTA的基板SUB1上形成为彼此交叉的栅极线GL和数据线DL、形成在栅极线GL和数据线DL的交叉部分处的薄膜晶体管TFT、形成在通过栅极线GL和数据线DL的交叉而界定的区域中的像素电极Px、以及与像素电极Px相对设置的公共电极COM。在本发明的第一个实施方式中，公共电极COM用作触摸驱动电极Tx。因而，如果必要或需要，公共电极COM下文被称为触摸驱动电极Tx、用作公共电极的触摸驱动电极Tx或者用作触摸驱动电极的公共电极COM。
在显示装置的上述结构中，在基板SUB1上形成栅极线GL，并在栅极线GL上形成栅极绝缘层GI。在栅极绝缘层GI上形成组成薄膜晶体管TFT的有源层A、源极电极S和漏极电极D。
就是说，薄膜晶体管TFT包括从形成在基板SUB1上的栅极线GL延伸的栅极电极G、在覆盖栅极线GL和栅极电极G的栅极绝缘层GI上形成在与栅极电极G对应的区域中的有源层A、以及在栅极绝缘层GI上彼此分离并从数据线DL延伸，从而暴露一部分有源层A的源极电极S和漏极电极D。
本发明的实施方式作为一个例子描述了其中栅极电极形成在源极电极和漏极电极下方的具有底栅结构的薄膜晶体管，但并不限于该例子。本发明的实施方式应当理解为可利用其中栅极电极形成在源极电极和漏极电极上的具有顶栅结构的薄膜晶体管。因为具有顶栅结构的薄膜晶体管是公知的，所以将省略其详细描述。
在其上形成有薄膜晶体管TFT和数据线DL的栅极绝缘层GI上形成覆盖薄膜晶体管TFT和数据线DL的第一钝化层PAS1，并在第一钝化层PAS1上形成诸如光学亚克力的用于平坦化的有机绝缘层INS。在有机绝缘层INS和第一钝化层PAS1中形成暴露一部分漏极电极D的接触孔CH。
在有机绝缘层INS上形成像素电极Px，像素电极Px分别布置在通过数据线DL和栅极线GL的交叉而界定的像素区域中。像素电极Px形成为通过穿过有机绝缘层INS和第一钝化层PAS1的接触孔CH与薄膜晶体管TFT的漏极电极D接触。在有机绝缘层INS上与栅极线GL平行地形成触摸感测电极Rx1和Rx2，且触摸感测电极Rx1和Rx2设置于排列在y轴方向上的相邻像素电极Px之间。在触摸驱动电极的瓶颈部Tb与触摸感测电极的交叉部分处，每个触摸感测电极Rx1和Rx2包括具有较窄宽度的瓶颈部Rb。在触摸感测电极Rx1和Rx2上与栅极线GL平行地分别形成触摸感测电极电阻减小配线Rc11和Rc12。
在其上形成有像素电极Px、触摸感测电极Rx1和Rx2、以及触摸感测电极电阻减小配线Rc11和Rc12的有机绝缘层INS上形成第二钝化层PAS2。
在第二钝化层PAS2上形成与数据线DL重叠的触摸驱动电极电阻减小配线Tc11。触摸驱动电极电阻减小配线Tc11形成为穿过触摸感测电极的瓶颈部Rb。
在其上形成有触摸驱动电极电阻减小配线Tc11的第二钝化层PAS2上形成用作公共电极的触摸驱动电极图案Tx11和Tx12。触摸驱动电极图案Tx11和Tx12形成为与像素电极Px重叠。每个触摸驱动电极图案Tx11和Tx12包括多个狭缝SL，从而很容易在像素电极Px与触摸驱动电极图案之间形成水平电场。因而，形成在有机绝缘层INS上的像素电极Px不具有狭缝，形成在第二钝化层PAS2上的触摸驱动电极图案Tx11和Tx12每个都具有狭缝。
接下来，参照图6A和6B描述根据本发明第一个实施方式的修改例的触摸传感器集成式显示装置，其中像素电极形成在公共电极(触摸驱动电极)上。图6A是显示其中在图3所示的区域R2中像素电极形成在公共电极上的例子的平面图。图6B是沿图6A的线II-II’的剖面图。
如图4，6A和6B中所示，根据本发明第一个实施方式的修改例的触摸传感器集成式显示装置包括在薄膜晶体管阵列TFTA的基板SUB1上形成为彼此交叉的栅极线GL和数据线DL、形成在栅极线GL和数据线DL的交叉部分处的薄膜晶体管TFT、形成在通过栅极线GL和数据线DL的交叉而界定的区域中的像素电极Px、以及与像素电极Px相对设置的公共电极COM。在本发明的第一个实施方式的修改例中，以与本发明的第一个实施方式相同的方式，公共电极COM用作触摸驱动电极Tx。因而，如果必要或需要，公共电极COM下文被称为触摸驱动电极Tx、用作公共电极的触摸驱动电极Tx或者用作触摸驱动电极的公共电极COM。
在显示装置的上述结构中，在基板SUB1上形成栅极线GL，并在栅极线GL上形成栅极绝缘层GI。在栅极绝缘层GI上形成组成薄膜晶体管TFT的有源层A、源极电极S和漏极电极D。
就是说，薄膜晶体管TFT包括从形成在基板SUB1上的栅极线GL延伸的栅极电极G、在覆盖栅极线GL和栅极电极G的栅极绝缘层GI上形成在与栅极电极G对应的区域中的有源层A、以及在栅极绝缘层GI上彼此分离并从数据线DL延伸，从而暴露一部分有源层A的源极电极S和漏极电极D。
本发明的实施方式作为一个例子描述了其中栅极电极形成在源极电极和漏极电极下方的具有底栅结构的薄膜晶体管，但并不限于该例子。本发明的实施方式应当理解为可利用其中栅极电极形成在源极电极和漏极电极上的具有顶栅结构的薄膜晶体管。因为具有顶栅结构的薄膜晶体管是公知的，所以将省略其详细描述。
在其上形成有薄膜晶体管TFT和数据线DL的栅极绝缘层GI上形成覆盖薄膜晶体管TFT和数据线DL的第一钝化层PAS1，并在第一钝化层PAS1上形成诸如光学亚克力的用于平坦化的有机绝缘层INS。在有机绝缘层INS中形成第一接触孔CH1，第一接触孔CH1暴露与一部分漏极电极D对应的位置的第一钝化层PAS1。
在其中形成有第一接触孔CH1的有机绝缘层INS上形成通过瓶颈部Tb彼此连接的用作公共电极的触摸驱动电极图案Tx11和Tx12。在触摸驱动电极图案Tx11和Tx12上形成触摸驱动电极电阻减小配线Tc11，从而触摸驱动电极电阻减小配线Tc11沿数据线DL穿过触摸驱动电极的瓶颈部Tb。
在其上形成有触摸驱动电极图案Tx11和Tx12以及触摸驱动电极电阻减小配线Tc11的有机绝缘层INS上形成第二钝化层PAS2。在通过有机绝缘层INS的第一接触孔CH1暴露的第一钝化层PAS1及第二钝化层PAS2中形成第二接触孔CH2，第二接触孔CH2暴露薄膜晶体管TFT的一部分漏极电极D。
在其中形成有第二接触孔CH2的第二钝化层PAS2上在平行于栅极线GL的方向(即x轴方向)上形成触摸感测电极电阻减小配线Rc11和Rc12。在其上形成有触摸感测电极电阻减小配线Rc11和Rc12的第二钝化层PAS2上形成像素电极Px，像素电极Px分别设置在通过数据线DL和栅极线GL的交叉而界定的像素区域中。在沿y轴方向彼此相邻的像素电极Px之间与栅极线GL平行地形成触摸感测电极Rx1和Rx2，从而触摸感测电极Rx1和Rx2覆盖触摸感测电极电阻减小配线Rc11和Rc12。触摸感测电极Rx1和Rx2设置在触摸驱动电极图案Tx11和Tx12之间的空间中。在触摸感测电极与连接相邻的触摸驱动电极图案Tx11和Tx12的瓶颈部Tb的交叉部分处，每个触摸感测电极Rx1和Rx2包括瓶颈部Rb。
像素电极Px与触摸驱动电极图案Tx11和Tx12重叠。每个像素电极Px包括多个狭缝SL，从而在像素电极Px与触摸驱动电极图案Tx11和Tx12之间很容易形成水平电场。因而，形成在有机绝缘层INS上的触摸驱动电极图案Tx11和Tx12不具有狭缝，形成在第二钝化层PAS2上的像素电极Px每个都具有狭缝。
基于单位像素电极、栅极线和数据线的设计，根据本发明第一个实施方式和第一个实施方式的修改例的触摸传感器集成式显示装置获得了很容易设计组成触摸传感器的触摸驱动电极、触摸感测电极和配线的优点。
此外，因为在本发明第一个实施方式和第一个实施方式的修改例中不需要用于连接触摸驱动电极和触摸感测电极电阻减小配线的接触孔，所以显示装置的开口率增加。因此，本发明的实施方式对于具有高分辨率的大尺寸产品是有利的。
接下来，参照图2，3和7详细描述在根据本发明第二个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系。图7是示意性显示在根据本发明第二个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图。
除了从本发明第一个实施方式中基于单位像素电极而布置的触摸驱动电极电阻减小配线Tc11到Tc13和Tc21到Tc23中省略了中间触摸驱动电极电阻减小配线Tc12和Tc22，并且还去除了中间触摸驱动电极电阻减小配线Tc12和Tc22所穿过的触摸驱动电极的瓶颈部Tb和触摸感测电极的瓶颈部Rb之外，图7中所示的根据本发明第二个实施方式的触摸传感器集成式显示装置的结构大致与图4中所示的根据本发明第一个实施方式的触摸传感器集成式显示装置相同。因此，将简要进行或完全省略进一步的描述。
接下来，参照图2，3和8详细描述在根据本发明第三个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系。图8是示意性显示在根据本发明第三个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图。
除了本发明第一个实施方式中基于单位像素电极而布置的触摸驱动电极电阻减小配线Tc11到Tc13和Tc21到Tc23每一个不穿过至少一个触摸感测电极，并且还在所述触摸驱动电极电阻减小配线没有穿过的位置处去除与触摸感测电极的瓶颈部Rb交叉的触摸驱动电极的瓶颈部Tb之外，图8中所示的根据本发明第三个实施方式的触摸传感器集成式显示装置的结构大致与图4中所示的根据本发明第一个实施方式的触摸传感器集成式显示装置相同。因此，将简要进行或完全省略进一步的描述。
更具体地说，在根据本发明第三个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中，在触摸驱动电极电阻减小配线Tc11到Tc13和Tc21到Tc23中第一位置的触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a和Tc11b与奇数行(或偶数行)的触摸感测电极Rx1交叉，但不与偶数行(或奇数行)的触摸感测电极Rx2交叉。第二位置的触摸驱动电极电阻减小配线Tc12a和Tc12b与偶数行(或奇数行)的触摸感测电极Rx2交叉，但不与奇数行(或偶数行)的触摸感测电极Rx1交叉。此外，第三位置的触摸驱动电极电阻减小配线Tc13a和Tc13b与奇数行(或偶数行)的触摸感测电极Rx1交叉，但不与偶数行(或奇数行)的触摸感测电极Rx2交叉。
在图8所示的本发明的第三个实施方式中，根据所述规则，在其中触摸驱动电极电阻减小配线Tc12a和Tc12b没有穿过的位置处设置有触摸感测电极的瓶颈部Rb。然而，在该位置处可省略瓶颈部Rb。
接下来，参照图2，3和9详细描述在根据本发明第四个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系。图9是示意性显示在根据本发明第四个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图。
除了显示装置进一步包括在同一层上与第一触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a，Tc12a，Tc13a以及Tc11b，Tc12b，Tc13b连接或从其延伸的用于第一触摸驱动电极电阻减小配线的连接配线Td1和Td2，且连接配线Td1和Td2设置在对应于每个触摸驱动电极图案Tx11，Tx12和Tx13设置的一行像素电极Px的一侧(图9中的上侧或下侧)上并穿过触摸驱动电极图案Tx11，Tx12和Tx13之外，图9中所示的根据本发明第四个实施方式的触摸传感器集成式显示装置的结构大致与图8中所示的根据本发明第三个实施方式的触摸传感器集成式显示装置相同。因此，将简要进行或完全省略进一步的描述。
接下来，参照图2，3和10详细描述在根据本发明第五个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系。图10是示意性显示在根据本发明第五个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图。
除了显示装置进一步包括在触摸驱动电极图案Tx11，Tx12和Tx13中与第一触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a，Tc12a，Tc13a以及Tc11b，Tc12b，Tc13b相邻设置的第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as1，Tc12as1，Tc13as1；Tc11as2，Tc12bs1，Tc13as2以及Tc11bs1，Tc12bs2，Tc13bs1之外，图10中所示的根据本发明第五个实施方式的触摸传感器集成式显示装置的结构大致与图8中所示的根据本发明第三个实施方式的触摸传感器集成式显示装置相同。因此，将简要进行或完全省略进一步的描述。
更具体地说，在第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as1，Tc12as1，Tc13as1；Tc11as2，Tc12bs1，Tc13as2以及Tc11bs1，Tc12bs2，Tc13bs1中，第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as1，Tc12as1和Tc13as1例如形成在触摸驱动电极图案Tx11内并与触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a，Tc12a和Tc13a平行设置，而且在第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as1，Tc12as1和Tc13as1与触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a，Tc12a和Tc13a之间夹有像素电极Px。第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as2，Tc12bs1和Tc13as2例如形成在触摸驱动电极图案Tx12内并与触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a，Tc12b和Tc13a平行设置，而且在第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as2，Tc12bs1和Tc13as2与触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a，Tc12b和Tc13a之间夹有像素电极Px。第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11bs1，Tc12bs2和Tc13bs1例如形成在触摸驱动电极图案Tx13内并与触摸驱动电极电阻减小配线Tc11b，Tc12b和Tc13b平行设置，而且在第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11bs1，Tc12bs2和Tc13bs1与触摸驱动电极电阻减小配线Tc11b，Tc12b和Tc13b之间夹有像素电极Px。
接下来，参照图2，3和11详细描述在根据本发明第六个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系。图11是示意性显示在根据本发明第六个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图。
除了显示装置进一步包括在触摸驱动电极图案Tx11，Tx12和Tx13中与第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as1，Tc12as1，Tc13as1；Tc11as2，Tc12bs1，Tc13as2以及Tc11bs1，Tc12bs2，Tc13bs1相邻设置的第二辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11at1，Tc12at1，Tc13at1；Tc11at2，Tc12bt1，Tc13at2以及Tc11bt1，Tc12bt2，Tc13bt1之外，图11中所示的根据本发明第六个实施方式的触摸传感器集成式显示装置的结构大致与图10中所示的根据本发明第五个实施方式的触摸传感器集成式显示装置相同。因此，将简要进行或完全省略进一步的描述。
更具体地说，在第二辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11at1，Tc12at1，Tc13at1；Tc11at2，Tc12bt1，Tc13at2以及Tc11bt1，Tc12bt2，Tc13bt1中，第二辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11at1，Tc12at1和Tc13at1例如形成在触摸驱动电极图案Tx11内并与第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as1，Tc12as1和Tc13as1平行设置，而且在第二辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11at1，Tc12at1和Tc13at1与第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as1，Tc12as1和Tc13as1之间夹有像素电极Px。第二辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11at2，Tc12bt1和Tc13at2例如形成在触摸驱动电极图案Tx2内并与第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as2，Tc12bs1和Tc13as2平行设置，而且在第二辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11at2，Tc12bt1和Tc13at2与第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as2，Tc12bs1和Tc13as2之间夹有像素电极Px。第二辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11bt1，Tc12bt2和Tc13bt1例如形成在触摸驱动电极图案Tx13内并与第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11bs1，Tc12bs2和Tc13bs1平行设置，而且在第二辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11bt1，Tc12bt2和Tc13bt1与第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11bs1，Tc12bs2和Tc13bs1之间夹有像素电极Px。
接下来，参照图2，3和12详细描述在根据本发明第七个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系。图12是示意性显示在根据本发明第七个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图。
除了显示装置进一步包括在触摸驱动电极图案Tx11，Tx12和Tx13中与第一触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a，Tc12a，Tc13a以及Tc11b，Tc12b，Tc13b相邻设置的第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as1，Tc12as1，Tc13as1；Tc11as2，Tc12bs1，Tc13as2以及Tc11bs1，Tc12bs2，Tc13bs1之外，图12中所示的根据本发明第七个实施方式的触摸传感器集成式显示装置的结构大致与图9中所示的根据本发明第四个实施方式的触摸传感器集成式显示装置相同。因此，将简要进行或完全省略进一步的描述。
更具体地说，在第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as1，Tc12as1，Tc13as1；Tc11as2，Tc12bs1，Tc13as2以及Tc11bs1，Tc12bs2，Tc13bs1中，第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as1，Tc12as1和Tc13as1例如形成在触摸驱动电极图案Tx11内并与触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a，Tc12a和Tc13a平行设置，而且在第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as1，Tc12as1和Tc13as1与触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a，Tc12a和Tc13a之间夹有像素电极Px。第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as2，Tc12bs1和Tc13as2例如形成在触摸驱动电极图案Tx12内并与触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a，Tc12b和Tc13a平行设置，而且在第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as2，Tc12bs1和Tc13as2与触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a，Tc12b和Tc13a之间夹有像素电极Px。第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11bs1，Tc12bs2和Tc13bs1例如形成在触摸驱动电极图案Tx13内并与触摸驱动电极电阻减小配线Tc11b，Tc12b和Tc13b平行设置，而且在第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11bs1，Tc12bs2和Tc13bs1与触摸驱动电极电阻减小配线Tc11b，Tc12b和Tc13b之间夹有像素电极Px。
接下来，参照图2，3和13详细描述在根据本发明第八个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系。图13是示意性显示在根据本发明第八个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中在图3所示的区域R1中公共电极(触摸驱动电极)、触摸感测电极和像素电极之间的关系的平面图。
除了显示装置进一步包括在同一层上与第一触摸驱动电极电阻减小配线Tc11a，Tc12a，Tc13a以及Tc11b，Tc12b，Tc13b、第一辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11as2，Tc12bs1，Tc13as2以及Tc11bs1，Tc12bs2，Tc13bs1、和第二辅助触摸驱动电极电阻减小配线Tc11at2，Tc12bt1，Tc13at2以及Tc11bt1，Tc12bt2，Tc13bt1连接或从其延伸的用于第一触摸驱动电极电阻减小配线的连接配线Td1和Td2，且连接配线Td1和Td2设置在对应于每个触摸驱动电极图案Tx11，Tx12和Tx13设置的一行像素电极Px的一侧(图13中的上侧或下侧)上并穿过触摸驱动电极图案Tx11，Tx12和Tx13之外，图13中所示的根据本发明第八个实施方式的触摸传感器集成式显示装置的结构大致与图11中所示的根据本发明第六个实施方式的触摸传感器集成式显示装置相同。因此，将简要进行或完全省略进一步的描述。
如上所述，在根据本发明第一到第八个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中，基于显示装置的单位像素电极、栅极线和数据线的设计，很容易设计组成触摸传感器的触摸驱动电极、触摸感测电极和配线之间的关系。
此外，因为在本发明的实施方式中不需要用于连接触摸驱动电极和触摸感测电极连接配线的接触孔，所以显示装置的开口率增加。因此，本发明的实施方式对于具有高分辨率的大尺寸产品是有利的。
此外，在根据本发明第二到第八个实施方式的触摸传感器集成式显示装置中，因为在一部分触摸感测区域中不设置触摸驱动电极和触摸驱动电极电阻减小配线，所以可减小触摸驱动电极与触摸感测电极之间的互电容以及在触摸传感器与显示装置的信号线之间产生的寄生电容。因而，可提高显示装置的触摸灵敏度。
尽管参照多个示例性的实施方式描述了实施方式，但应当理解，本领域技术人员能设计出多个其他修改例和实施方式，这落在本发明原理的精神和范围内。
例如，本发明的实施方式描述了设置在触摸感测电极和触摸非感测电极处的像素电极作为多个单位像素电极，但并不限于此，可使用一个单位像素电极。
此外，在本发明的实施方式中，触摸驱动电极可被用作触摸感测电极，触摸感测电极可被用作触摸驱动电极。
此外，在本发明的实施方式中，单独形成用于保护薄膜晶体管的第一钝化层和用于平坦化的有机绝缘层。然而，第一钝化层和有机绝缘层之一可执行保护和平坦化这两个功能。
此外，在本发明的第二个实施方式中，触摸感测区域的尺寸大约是触摸驱动区域的尺寸的两倍。然而，本发明的实施方式并不限于此，触摸感测区域的尺寸可以是触摸驱动区域的尺寸的n倍，其中n是大于等于2的自然数。因而，在说明书、附图和所附权利要求的范围内，在组成部件和/或主题组合构造的配置中可进行各种变化和修改。

Claims (8)

1.一种触摸传感器集成式显示装置，包括：
多个第一电极，每个第一电极都包括通过多个第一瓶颈部连接的多个第一电极图案，所述多个第一电极布置在第一方向上；
配置成与所述多个第一电极图案接触并穿过所述第一瓶颈部的第一电极电阻减小配线；和
布置在与所述第一方向交叉的第二方向上的多个第二电极；
其中所述多个第一电极图案和所述多个第二电极交替设置，且
其中与所述多个第一电极图案每一个对应设置有至少一个单位像素电极，
其中所述第一电极电阻减小配线穿过形成有所述第一瓶颈部的位置并在未形成所述第一瓶颈部的位置处断开。
2.根据权利要求1所述的触摸传感器集成式显示装置，其中给n个单位像素电极设置一个所述第一瓶颈部，其中n为自然数。
3.根据权利要求1所述的触摸传感器集成式显示装置，其中给一个单位像素电极设置至少一条所述第一电极电阻减小配线。
4.根据权利要求3所述的触摸传感器集成式显示装置，进一步包括与所述第一电极电阻减小配线连接并布置在第二方向上的连接配线。
5.根据权利要求1到4任意一个所述的触摸传感器集成式显示装置，其中在所述第一瓶颈部与所述第二电极的交叉部分处，每个第二电极都包括具有窄宽度的第二瓶颈部。
6.根据权利要求5所述的触摸传感器集成式显示装置，进一步包括配置成与所述多个第二电极中的一个接触，与所述第一瓶颈部交叉并穿过所述第二瓶颈部的第二电极电阻减小配线。
7.根据权利要求1到4任意一个所述的触摸传感器集成式显示装置，其中所述第一电极为用作公共电极的触摸驱动电极，所述第二电极为触摸感测电极。
8.根据权利要求1到4任意一个所述的触摸传感器集成式显示装置，其中所述第一电极为用作公共电极的触摸感测电极，所述第二电极为触摸驱动电极。
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