CN106445261A - 触控显示设备 - Google Patents

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CN106445261A CN201610124231.2A CN201610124231A CN106445261A CN 106445261 A CN106445261 A CN 106445261A CN 201610124231 A CN201610124231 A CN 201610124231A CN 106445261 A CN106445261 A CN 106445261A
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control display
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蔡居宏
陈柏锋
吴宜修
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Abstract

本发明关于一种触控显示设备，包括：一第一基板；一薄膜晶体管组件，设置于该第一基板上；一触控信号线，设置于该第一基板上；一第二基板，与该第一基板相对设置；一触控电极，设置于该第二基板朝该第一基板的一侧上，其中该触控电极与该触控信号线电性连接；以及一显示层，设置于该第一基板与该第二基板之间。

Description

触控显示设备
技术领域
本发明关于一种触控显示设备，尤指一种内嵌式触控显示设备。
背景技术
近年来，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之方式输入信号，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。
触控面板技术可由信号产生原理、感测技术、屏幕组装方式等三大面向区分不同种类。依信号产生原理不同，可区分为数字式及模拟式：数字式触控信号系采用透明ITO(Indium Tin Oxide；铟锡氧化物)导电薄膜，在透明导电玻璃上依X、Y轴方向分布导线，在线路交错处形成开关，按压时就感应触碰信号；而模拟式触控原理与数字式的差别在于上下层间设有隔球(dot spacer)，碰触后上下层电极接通而产生电位差的信号，再通过电路把信号传给控制器，以处理和计算触碰点的坐标位置。再者，触控面板技术若依感测技术、制作技术及工艺技术不同可区分为电信号(包含电阻式、电容式、电磁式等)、光信号(包含红外线式等)、及声信号(包含表面声波式、声波导式、色散信号式、声脉冲式等)。
然而，无论是前述何种形式的触控面板技术，触控的灵敏度为影响装置表现的重要因素之一。有鉴于此，目前亟需发展一种触控显示设备，以期能够提升触控表现。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种触控显示面板，触控电极与触控信号线设于不同的基板上，可缩短触控电极与触控物体(如：使用者的手指)间的距离，进而提升信噪比。
此外，本发明的另一目的在于提供一种触控显示面板，触控电极可通过两基板之间的导电分隔部而与触控信号线电性连接。此外，本发明的另一目的在于提供一种触控显示面板，触控电极可为一金属网格层，且触控电极图案可与黑色矩阵层至少部分重迭，从而可改善触控电极的可视性。
从而，本发明的触控显示设备包括：一第一基板；一薄膜晶体管组件，设置于该第一基板上；一触控信号线，设置于该第一基板上；一第二基板，与该第一基板相对设置；一触控电极，设置于该第二基板朝该第一基板的一侧上，其中该触控电极与该触控信号线电性连接；以及一显示层，设置于该第一基板与该第二基板之间。
依据一些实施例，其中该触控显示设备具有一显示区及一非显示区，该非显示区围绕该显示区设置，且触控显示设备还包括一导电分隔部，位于该第一基板和该第二基板之间，且与该触控信号线电性连接。
依据一些实施例，导电分隔部可包括一间隙单元；其中，间隙单元可为导电间隙单元。
依据一些实施例，导电分隔部可为导电粒子，该导电粒子位于非显示区的封装单元内。
依据一些实施例，触控电极可设于该间隙单元的表面上，而构成一触控接触部；且该导电分隔部包括位于间隙单元表面上的该触控接触部。
在本发明的一实施例中，触控显示设备可还包括一第一导电层，位于该触控信号线和该触控电极之间，且与该触控信号线电性连接。
依据一些实施例，触控显示设备还包括：一第一绝缘层，设置于该薄膜晶体管组件与该触控信号线之间；一第二绝缘层，设置于该触控信号线与该第一导电层之间。该第一导电层通过位于该第二绝缘层内的一触控用接触孔以与该触控信号线电性连接。
依据一些实施例，第一导电层通过一像素信号用接触孔与该薄膜晶体管组件电性连接。
依据一些实施例，触控显示设备可还包括：一第二导电层，设置于该薄膜晶体管组件上，其中该第二导电层与该触控信号线及该第一导电层电性绝缘。其中，该第二导电层可通过一像素信号用接触孔与该薄膜晶体管组件电性连接。
依据一些实施例，触控电极可为一透明导电层。依据一些实施例，触控电极可为一金属网格。
依据一些实施例，显示层为一负型液晶层。
依据一些实施例，触控电极具有一开口，以及由该开口而定义的一触控电极部。
依据一些实施例，触控显示设备可还包括多条沿一第一方向排列的扫描线及多条沿一第二方向排列的数据线，设置于该第一基板上；其中该触控电极部与这些扫描线及这些数据线的至少一个至少部分重迭。
依据一些实施例，该第二基板上还设置有一黑色矩阵层，且该触控电极部与该黑色矩阵层至少部分重迭。
依据一些实施例，触控显示设备可还包括一封装单元，位于该非显示区，其中该导电分隔部为一导电粒子，该导电粒子位于该封装单元内。
在一般内嵌式触控显示设备，触控电极与触控信号线设于同侧基板上，故触控电极与触控物体间的距离较远，触控前后的电容值差异较小，易被噪声影响，而导致信噪比较差。然而，依据本发明的一些实施例，触控电极设置于第二基板上而触控信号线则设置于第一基板上，并通过导电分隔部将触控信号线与触控电极电性连接，如此可缩短触控电极与触控物体间的距离。从而，当一触控物体碰触本发明的触控显示设备时，由于触控电极与触控物体距离较近，进而改善前述一般内嵌式触控显示设备的问题。
附图说明
图1为本发明实施例1的触控显示设备的俯视图；
图2为本发明实施例1的触控显示设备的剖面示意图；
图3为本发明实施例2的触控显示设备的剖面示意图；
图4为本发明实施例3的触控显示设备的剖面示意图；
图5为本发明实施例4的触控显示设备的剖面示意图；
图6为本发明实施例1至4的触控显示设备的一驱动时序图；
图7为本发明实施例1至4的触控显示设备的另一驱动时序图；
图8为本发明实施例5的触控显示设备的俯视图；
图9为本发明实施例5的触控显示设备的剖面示意图；
图10为本发明实施例6的触控显示设备的剖面示意图；
图11为本发明实施例5至6的触控显示设备的一驱动时序图；
图12A至12C为适用于本发明实施例1至6的触控显示设备的触控电极示意图；
图12D为显示对应于一个触控电极，扫描线、数据线、和黑色矩阵层的示意图；
图13为本发明实施例7的触控显示设备的剖面示意图；
图14为本发明实施例7的触控显示设备中的触控电极的俯视图；
图15为本发明实施例7的触控显示设备中触控电极的设置示意图；
图16为本发明实施例8的触控显示设备中触控电极的设置示意图；
图17及18分别为本发明实施例7至8的触控显示设备的触控处理单元的设置示意图；
图19及20分别为本发明实施例7的触控显示设备搭配正型及负型液晶的穿透率量测结果图；
图21为比较例的触控显示设备的剖面示意图。
【符号说明】
1 触控处理单元 11 第一基板
121 栅极 122 第一公共驱动电极
13 栅极绝缘层 14 半导体层
151 源极漏极层 151a 像素电极用接触孔
152 第二公共驱动电极 152a 共电极信号接触孔
151D 漏极 151S 源极
16 绝缘层 17 平坦层
18 第二导电层 19 第一绝缘层
20，68 触控信号线 20’ 虚拟触控信号线
21 第二绝缘层 221 公共电极
222 触控信号垫 222a 触控用接触孔
222b 虚拟接触孔 223 像素电极
31 第二基板 32 黑色矩阵层
33 彩色滤光层 34 保护层
321 黑色矩阵开口 35 间隙单元
36A，36B，36C 触控电极 360 第一导电层
361A，361B，361C 开口 362A，362B，362C 触控电极部
4 显示层 54 触控电极
541 触控信号线 542 触控电极
543 感应电极 61 偏光片
62 黏着层 63 保护基板
64 导电接垫 65 封装单元
66 导电粒子 7D 显示处理单元
7T 触控处理单元 736 触控接触部
8 处理单元 AA 显示区
B 非显示区 BM1 第一遮光部
BM2 第二遮光部 D 数据线
S 扫描线 T1 第一时段
T2 第二时段 TFT 薄膜晶体管组件
具体实施方式
以下是通过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公开的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明也可通过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也可针对不同观点与应用，在不悖离本发明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，这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。
实施例1
图1为本实施例的触控显示设备的俯视图。依据此实施例，本发明的触控显示设备为一自容式内嵌式触控显示设备，包括：触控电极36及触控信号线20，触控电极36位于第二基板(图未示)的内侧上，触控信号线20位于第一基板(图未示)的内侧上。触控电极36系通过触控用接触孔222a以与触控信号线20电性连接。因此，一触控处理单元1所输出的信号可由触控信号线20通过触控用接触孔222a传送至触控电极36，当一用户碰触触控显示面板时，所碰触的位置其所对应的触控电极36区域会产生电容值改变，而此电容值改变可再通过触控用接触孔222a回传至触控信号线20；通过比较用户碰触前后的信号变化，而可判断用户碰触的位置。依据一些实施例，触控显示设备可为自容式，所搭配的触控处理单元1可进行传送信号、接收信号、以及处理信号的工作。或者，依据一些实施例，触控显示设备可为互容式，所搭配的触控处理单元可包括两个不同的处理单元，分别进行传送信号及接收信号，或者，触控处理单元可为一单独的整合型处理单元，可同时进行传送信号及接收信号。此外，如图1所示，本实施例的触控显示面板还包括一分隔单元35，与部分触控用接触孔222a对应设置；往后段落将详细说明分隔单元35的作用。再者，除了实际触控用的触控信号线20与触控用接触孔222a外，本实施例的触控显示设备可选择性的还设置虚拟触控信号线20’及虚拟接触孔222b，以降低触控信号线20与触控用接触孔222a的可视性。在此，仅以3X4的触控电极36加以说明；然而，本发明的触控电极数目及排列方式并不限于此。每一个触控电极36通过与触控处理单元1连接的至少一条触控信号线20，以进行触控信号的传送。
图2为本实施例的触控显示设备的剖面示意图。如图2所示，于在实施例触控显示设备的制作方法中，首先，提供一第一基板11。而后，在第一基板11上形成一经图案化的第一金属层，其包括栅极121及第一公共驱动电极122；在栅极121、第一公共驱动电极122及第一基板11上形成一栅极绝缘层13，并图案化栅极绝缘层13以显露第一公共驱动电极122；在栅极绝缘层13上形成一经图案化的半导体层14，其中半导体层14与栅极121对应设置；在半导体层14与门极绝缘层13上形成一图案化的第二金属层，其包括源极漏极层151及第二公共驱动电极152，其中第二公共驱动电极152与第一公共驱动电极122电性连接；如此，则完成本实施例的第一基板11上的薄膜晶体管组件TFT制作。源极漏极层151包括源极151S和漏极151D。本实施例以下栅极式TFT为例，本领域技术人员知道也可使用上栅极式TFT。
而后，在薄膜晶体管组件TFT及第二公共驱动电极152上依序形成一绝缘层16及一平坦层17，并图案化绝缘层16及平坦层17以显露源极漏极层151，作为后续连接薄膜晶体管组件TFT与像素电极用。
接着，在平坦层17上形成一第二导电层18，其通过一像素电极用接触孔151a以与源极漏极层151电性连接；故在此第二导电层18作为一像素电极。第二导电层18可为透明。而后，在第二导电层18上形成一第一绝缘层19；再在第一绝缘层19上形成一经图案化的第三金属层，其包括触控信号线20。并且，第三金属层也可包括虚拟触控信号线20’(如图1所示)，但并非必须。触控信号线20及虚拟触控信号线20’与源极漏极层151对应设置。再在触控信号线20上形成一第二绝缘层21，并图案化以作为后续连接第二公共驱动电极152与共电极用及连接触控信号线20与触控信号垫用。最后，再在第二绝缘层21上形成一第一导电层，包括一触控信号垫222，其通过一触控用接触孔222a以与触控信号线20电性连接。此外，第一导电层还包括一公共电极221，其通过一共电极信号接触孔152a以与第二公共驱动电极152电性连接。第一导电层可为透明。经由前述工艺，则完成本实施例的薄膜晶体管基板的制作。
如图2所示，提供另一第二基板31，其上方先形成一黑色矩阵层32，而后再形成一彩色滤光层33。接着，在彩色滤光层33上形成一保护层34；再形成一间隙单元35。接着，再在保护层34及间隙单元35的表面上形成一触控电极36。如此，则完成本实施例的彩色滤光片基板的制作。在此，间隙单元35可为导电间隙单元或绝缘间隙单元。间隙单元用以保持第一基板11和第二基板31之间的距离，其可使用导电或绝缘光阻所形成。
最后，将前述所制得的薄膜晶体管基板与彩色滤光片基板对组，且两者之间夹置一显示层4，该显示层4可为一液晶显示层；如此，则完成本实施例的触控显示面板的制作。
在本实施例中，第一基板11及第二基板31可使用例如玻璃、塑料、可挠性材质等基材材料所制成。栅极绝缘层13、绝缘层16、平坦层17、第一绝缘层19、第二绝缘层21及保护层34可使用如氧化物、氮化物、氮氧化物、或其组合等绝缘层材料制作。栅极121、第一公共驱动电极122、源极漏极层151、第二公共驱动电极152、触控信号线20及虚拟触控信号线20’可使用导电材料，如金属、合金、金属氧化物、金属氮氧化物、或其他电极材料所制成。半导体层14可使用非晶硅、低温多晶硅、IGZO、或其他具有半导体性质的材料。第一导电层(在本实施例中，其包括公共电极221及触控信号垫222)、第二导电层18则可使用如ITO、IZO或ITZO等透明导电电极材料所制成。触控电极36可使用透明材料制成，例如ITO、IZO或ITZO等。或者，触控电极36可为金属网格，以金属或金属合金制成。然而，在本发明的其他实施例中，前述组件的材料并不仅限于此。
经由上述工艺，则完成本实施例的公共电极在上而像素电极在下的触控显示设备。如图1及2所示，本实施例的触控显示设备包括：一第一基板11；一薄膜晶体管组件TFT，设置于第一基板11上；一触控信号线20，设置于第一基板11上；一第二基板31，与第一基板11相对设置；一触控电极36，设置于第二基板31朝第一基板11的一侧上，其中触控电极36与触控信号线20电性连接；以及一显示层4，设置于第一基板11与第二基板31之间。其中，本实施例的触控显示设备还包括一触控处理单元1，设置于第一基板11上且提供一触控信号至触控电极36。
如图2所示，在本实施例的触控显示面板中，薄膜晶体管组件TFT上方依序设置有一第一绝缘层19、一触控信号线20、一第二绝缘层21及一第一导电层(包括触控信号垫222及公共电极221)，其中第一绝缘层19设置于薄膜晶体管组件TFT与触控信号线20间，第二绝缘层21设置于触控信号线20与第一导电层(包括触控信号垫222及公共电极221)间，且第一导电层所包括的触控信号垫222通过位于该第二绝缘层内的一触控用接触孔222a以与触控信号线20电性连接。触控电极36与第一导电层的触控信号垫222电性连接。在本实施例的触控显示面板中，间隙单元35设置于第一基板11与第二基板31间。例如，间隙单元35可形成于第二基板31上，且朝向第一基板11而凸出，且可与触控用接触孔222a对应设置。触控电极36可设于间隙单元35之表面上，并位于间隙单元35之凸出部，而构成一触控接触部736。触控接触部736作为导电分隔部，并且通过与触控信号垫222直接接触而与触控讯线20电性连接。
因此，如图1所示，当触控处理单元1输出一触控信号至触控信号线20时，触控信号线20可通过触控用接触孔222a将触控信号传送至触控信号垫222；而后，如图2所示由于间隙单元35表面覆盖有触控电极36的触控接触部736，故触控信号又可通过与触控信号垫222直接接触的触控接触部736(导电分隔部)而传送至触控电极36。反之，如图2所示，当一使用者碰触本实施例的触控显示面板时，可改变其与触控电极36区域的电容值，此改变的电容值还可通过间隙单元35上的触控电极36的触控接触部736重新回传至触控信号垫222及触控信号线20，进而检测用户触碰位置。
在本实施例的触控显示设备中，公共电极221与触控电极36分别为两层不同的导电层。如图1所示，公共电极221于宏观上可视为一整面电极层(微观上，公共电极221包括可帮助液晶分子倾倒的狭缝)，而不随着触控电极36图案而有所改变，故不会因在触控电极中央或边缘而有光学或电性上的差异。
此外，在本实施例的触控显示设备中，薄膜晶体管组件TFT上还设置有一第二导电层18，第二导电层18与触控信号线20及第一导电层(包括触控信号垫222及公共电极221)电性绝缘。第一基板11上可还设置有一公共驱动电极(即，第一公共驱动电极122及第二公共驱动电极152)。其中，第二导电层18通过一像素电极用接触孔151a与薄膜晶体管组件TFT电性连接，故第二导电层18作为一像素电极层；而第一导电层之公共电极221则通过一共电极信号接触孔152a与公共驱动电极(即，第一公共驱动电极122及第二公共驱动电极152)电性连接。
实施例2
图3为本实施例的触控显示设备的剖面示意图。其中，本实施例的触控显示设备的结构、特征及操作方式均与实施例1相同，其不同在于触控电极36在第二基板31上的设置位置。
如图3所示，在本实施例的触控显示面板中，触控电极36设置于间隙单元35及第二基板31间，且间隙单元35为一导电间隙单元，故触控电极36可因间隙单元35的导电性质而与其电性连接。间隙单元35(导电间隙单元)作为导电分隔部，触控电极36经由导电间隙单元35(导电分隔部)、第一导电层的触控信号垫222、而与触控讯线20电性连接。因此，在本实施例的触控显示面板中，触控信号可通过与触控信号垫222直接接触的具导电特性的导电间隙单元35(导电分隔部)而传送至触控电极36。
实施例3
图4为本实施例的触控显示设备的剖面示意图。其中，本实施例的触控显示设备的结构、特征及操作方式均与实施例1相同，其不同在于公共电极与像素电极的相对位置。
如图2所示，实施例1的触控显示面板为一公共电极在上而像素电极在下的触控显示设备。如图4所示，本实施例的触控显示面板为一像素电极在上而公共电极在下的触控显示设备。
更详细而言，如图4所示，在本实施例的触控显示面板中，第一导电层包括触控信号垫222及像素电极223。其中，第一导电层之像素电极223通过一像素电极用接触孔151a与薄膜晶体管组件TFT电性连接；而第二导电层18通过一共电极信号接触孔152a与公共驱动电极(即，第一公共驱动电极122及第二公共驱动电极152)电性连接，故第二导电层18作为一公共电极层。
实施例4
图5为本实施例的触控显示设备的剖面示意图。其中，本实施例的触控显示设备的结构、特征及操作方式均与实施例3相同，其不同在于触控电极36在第二基板31上的设置位置。
如图5所示，在本实施例的触控显示设备中，触控电极36设置于间隙单元35及第二基板31间，且间隙单元35为一导电间隙单元，故触控电极36可因间隙单元35的导电性质而与其电性连接，并且，触控电极36经由导电间隙单元35(导电分隔部)而与第一导电层的触控信号垫222电性连接。因此，在本实施例的触控显示面板中，触控信号可通过与触控信号垫222直接接触的导电间隙单元35(导电分隔部)而传送至触控电极36。
图6为本发明前述实施例1至4的触控显示设备的一驱动时序图。其中，当本发明前述实施例1至4的触控显示设备在一时序段显示一画面时，该时序段分为第一时段T1及一第二时段T2，第一时段T1用于显示操作，第二时段T2用于触控操作。如图2至6所示，触控信号线20在第一时段T1时可提供一浮接信号、一公共信号或一接地信号而在第二时段T2时提供一触控信号，而公共电极(可包括第一公共驱动电极122及第二公共驱动电极152)在第一时段T1及第二时段T2可均提供一公共信号。
图7为本发明前述实施例1至4的触控显示设备的另一驱动时序图，其中，图6及图7的驱动时序相似，除了公共驱动电极(可包括第一公共驱动电极122及第二公共驱动电极152，如图2至5所示)在第一时段T1提供一参考信号而在第二时段T2时提供一触控信号。
在图1至图7所示的实施例1至4的触控显示设备，其显示面板部分为一水平配向显示面板，如：平面开关(in-plane switching，IPS)显示面板、边缘场开关(fringe fieldswitching(FFS)显示面板、或其他。
实施例5
图8及图9分别为本实施例的触控显示设备的俯视图及剖面示意图。其中，本实施例的触控显示设备的结构、特征及操作方式均与实施例3相同，其不同在于公共电极的设置位置。
如图4所示，实施例3的触控显示设备包括第二导电层18通过一共电极信号接触孔152a与公共驱动电极(即，第一公共驱动电极122及第二公共驱动电极152)电性连接，故第二导电层18作为一公共电极层。
然而，如图9所示，本实施例的触控显示设备并不包括位于第一基板上11的第二导电层，而其公共电极层与触控电极可为同一导电层36，位于第二基板31上。因此，本实施例的触控显示设备其显示面板部分可为垂直配向显示面板，如：扭转向列型(twistednematic，TN)显示面板、垂直配向(vertial alignment，VA)显示面板、或其他。
实施例6
图10为本实施例的触控显示设备的剖面示意图。其中，本实施例的触控显示设备的结构、特征及操作方式均与实施例5相同，其不同在于触控电极36在第二基板31上的设置位置。
如图10所示，在本实施例的触控显示设备中，触控电极及公共电极层为共享的同一导电层36，设置于间隙单元35及第二基板31间，且间隙单元35为一导电间隙单元，故触控电极36可因间隙单元35的导电性质而与其电性连接。因此，在本实施例的触控显示面板中，触控信号可通过与触控信号垫222直接接触的间隙单元35(导电分隔部)而传送至触控电极36。
图11为本发明前述实施例5至6的触控显示设备的一驱动时序图。其中，当本发明前述实施例5至6的触控显示设备在一时序段显示一画面时，该时序段分为第一时段T1及一第二时段T2，第一时段T1用于显示操作，第二时段T2用于触控操作。如图8至11所示，触控信号线20在第一时段T1时提供一参考信号而在第二时段T2时提供一触控信号。
如图1至图5、图8至图10所示，每一触控电极36显示为一完整平面。当触控电极36为完整平面时，可产生较强的触控信号。然而，本发明并不仅限于此。
图12A至12C为适用于本发明实施例1至6的触控显示设备的触控电极示意图。在此，以实施例1的触控显示设备加以说明。图12D显示对应于一个触控电极，扫描线、数据线、和黑色矩阵层的示意图；在此，为了清楚简洁表示，仅于图中绘制触控电极、扫描线、数据线、和黑色矩阵层，至于其他第一基板上的组件，则省略未示。请参考图12D，触控显示设备包括多条沿第一方向(Y方向)延伸的数据线D，以及多条沿第二方向(X方向)延伸的扫描线S，设置于第一基板11上。第一方向和第二方向为不同，例如可为垂直。第一基板11上的栅极121(如图2所示)与扫描线S电性连接，而源极漏极层151中的源极151S(如图2所示)与数据线D电性连接。再者，第二基板31上所设置的黑色矩阵层32(如图2所示)，包括第一方向(Y方向)的第一遮光部BM1，位置对应于数据线D；第二方向(X方向)的第二遮光部BM2，位置对应于扫描线S；以及定义出第一、第二遮光部的黑色矩阵开口321。如图2所示，位于第二基板31上的触控电极，除了前述具有完整平面的图案之外，也可具有不同的图案。触控电极可具有一开口，以及由开口而定义的一触控电极部。触控电极部的位置，可与扫描线和数据线对应设置。触控电极部可与扫描线S和数据线D的至少之一至少部分重迭。再者，第二基板31上所设置的黑色矩阵层32，其设置位置通常对应于第一基板11上的扫描线和数据线。因此，依据本发明一些实施例，触控电极部可与黑色矩阵层对应设置，例如与黑色矩阵层至少部分重迭。例如，触控电极部可与第一方向的黑色矩阵层BM1至少部分重迭，或者与第二方向的黑色矩阵层BM2至少部分重迭，或者同时与BM1和BM2至少部分重迭。
详而言之，例如，如图12A及图12D所示，触控电极36A具有多个沿第二方向(X方向)延伸的开口361A(狭缝)，而定义出多个的沿第二方向(X方向)延伸的触控电极部362A(条状图案)。触控电极图案362A可与扫描线S(沿第二方向延伸)对应设置，而与扫描线S至少有部分重迭，且可与第二方向的黑色矩阵层BM2至少有部分重迭。例如，如图12B所示，触控电极36B具有多个沿第一方向(Y方向)延伸的开口361B(狭缝)，而定义出多个沿第一方向(Y方向)延伸的触控电极部362B(条状图案)。触控电极图案362B可与数据线(沿第一方向延伸)对应设置，而与数据线至少有部分重迭，且可与第一方向的黑色矩阵层至少有部分重迭。又例如，如图12C所示，触控电极36C具有多个矩阵排列的开口361C，而定义出网格状的触控电极部362C。触控电极部362C的排列方式，可对应于扫描线和数据线的排列方式。也即，触控电极部362C可与扫描线和数据线对应设置，而与扫描线和数据线至少有部分重迭，且可与第一方向和第二方向的黑色矩阵层至少有部分重迭。
当触控电极36具有如图12A至12C的图案时，因触控电极部与扫描线及/或数据线及黑色矩阵层32对应设置，可防止触控电极部的电场影响到液晶旋转，而提升显示质量。此外，若触控电极36具有如图12A至12C的图案时，由于触控电极36的触控电极部的图案因与黑色矩阵层32对应设置而可被黑色矩阵层32所遮蔽，故触控电极36的材料则不限于前述的透明导电材料，也可为金属网格。
实施例7
图13为本实施例的触控显示设备的剖面示意图。其中，第一基板11上的薄膜晶体管组件TFT的制作流程与前述实施例相同，而第二基板31上的黑色矩阵层32及彩色滤光层33的制作流程与前述实施例相同；故在此不再赘述。
此外，在本实施例中，第二基板31外侧更依序迭置有一偏光片61、一黏着层62(例如可为光学胶)、及一保护基板63；然而，本发明并不仅限于此，且前述实施例的第二基板31外侧亦可选择性的迭置有上述组件。
如图13所示，本实施例的触控显示面板包括：一第一基板11，其上方设置有一薄膜晶体管组件TFT；一第二基板31，与第一基板11相对设置，且一触控电极54设置于第二基板31朝第一基板11的一侧上；以及一显示层4，夹置于第一基板11与第二基板31间。
图14为本实施例的触控显示设备中的触控电极的俯视图。其中，触控电极54包括：触控信号线541、触控电极542及感应电极543。在此，仅提供一可能的触控信号线541、触控电极542及感应电极543排列方式，但本发明并不仅限于此。本实施例的触控显示面板中的触控电极54为一金属网格层。图14所举例的为互容式触控显示设备，但本发明并不以此为限。或者，依据一些实施例，触控电极54也可如前述图1所示触控电极36的排列方式，而使得触控显示设备为自容式。每个触控电极36也可为金属网格图案。
图15为本实施例的触控显示设备中触控电极的设置示意图。在本实施例的触控显示设备中，触控电极54与黑色矩阵层32对应设置；更具体而言，触控电极54设于黑色矩阵层32与第二基板31间，也可说是嵌埋于黑色矩阵层32中。此外，为了更加降低触控电极54的可视性，可在触控电极54的表面上，特别是朝向第二基板31的表面上形成一黑化层(如：氧化金属层或合金)。
实施例8
图16为本实施例的触控显示设备中触控电极的设置示意图。其中，本实施例的触控显示设备的结构、特征及操作方式均与实施例7相同，其不同在于触控电极54的设置位置。在本实施例中，触控电极54设置于黑色矩阵层32正下方，且黑色矩阵层32设于触控电极54与第二基板31间。如此，可降低触控电极54系的可视性，并解决水波纹(moire)的问题。
在实施例7至8的触控显示设备中，触控电极的触控处理单元的设置并无特殊限制，可设置在第一基板或第二基板上。图17为可适用于实施例7至8的触控显示设备的触控处理单元的设置示意图。其中，触控显示设备的触控处理单元7T设置于第二基板31上且提供一触控信号至触控电极54(如图15及16所示)；至于第一基板11上的组件则通过另一设置在第一基板11上的显示处理单元7D加以驱动。
或者，图18为可适用于实施例7至8的触控显示设备的触控处理单元的另一设置示意图。第一基板11上，可设置有薄膜晶体管组件(未显示)，可参照前述的实施例，在此不再赘述。第二基板31上，可设置有黑色矩阵层及彩色滤光层(未显示)，在此不再赘述。再者，一处理单元8和一触控信号线68，设置在第一基板11上。详细而言，触控显示设备包括一显示区AA及一非显示区B，非显示区B围绕显示区AA设置，且处理单元8和触控信号线68设置于非显示区B上。触控电极54(如图15及图16所示)，位于显示区AA。位于显示区AA的触控电极54与位于非显示区B的导电接垫64电性连接。一封装单元65位于非显示区B上且位于第一基板11与第二基板31间。封装单元65包括一导电粒子66；且导电粒子66可举例为金球。导电粒子66作为导电分隔部，而与触控信号线68电性连接。位于第一基板11上的处理单元8，经由触控信号线68、导电粒子66(导电分隔部)、以及第二基板31上的导电接垫64，而与第二基板31上的触控电极54(如图15及16所示)电性连接。处理单元8可为软性电路板、或集成电路(IC)。或者，处理单元8可包括软性电路板和集成电路(IC)。处理单元8可为触控处理单元，从而，第一基板11上的处理单元8的信号可通过导电粒子66及导电接垫64而传送至第二基板31上的触控电极54(如图15及16所示)。依据一些实施例，处理单元可同时具有触控处理和显示处理的功能，而为一整合型的处理单元。或者，依据一些实施例，触控处理单元和显示处理单元为分开的处理单元，均设置在第一基板11上。依据一些实施例，触控处理单元和显示处理单元可设置于位于第一基板11上的同一电路板(例如，软性电路板FPC)上，而可节省FPC。
在此，还使用实施例7的触控显示设备搭配正型及负型液晶，测量触控显示设备的穿透率；结果分别如图19及20所示。在图19及20中，P-ref及N-ref分别表示正型及负型液晶本身的穿透率，而0V、1V、3V、5V、-1V、-3V、及-5V则分别为对触控电极所施加的电压。结果显示，触控电极上所施加的电压对正型液晶的穿透率影响较大，而对负型液晶的穿透率影响较小。由此结果显示，实施例7至8的触控显示设备优选可搭配负型液晶，除了可增加触控灵敏度外，也不会有穿透率降低的情形。
比较例
图21为本比较例的触控显示设备的剖面示意图。其中，本比较例的触控显示设备的结构与实施例1相似，其不同在于触控电极36的设置位置。
如图2所示，实施例1的触控电极36设于第二基板31上，而第一导电层包括触控信号垫222及公共电极221。然而，如图21所示，本比较例的触控电极并非设于第二基板31上，而是第一导电层360包括触控电极及公共电极。
因此，由比较实施例1及比较例的触控显示面板可发现，比较例的第一导电层360的触控电极与触控信号线20设于同侧基板(即，第一基板11)上，故第一导电层360的触控电极与触控物体间的距离较远，触控前后的电容值差异较小，易被噪声影响，而导致信噪比较差。反观实施例1的触控显示面板，触控电极36设置于第二基板31上而触控信号线20则设置于第一基板11上，并通过导电分隔部736将触控信号线20与触控电极36电性连接，如此可缩短触控电极36与触控物体间的距离。从而，当一触控物体碰触实施例1的触控显示设备时，由于触控电极36与触控物体距离较近，进而改善前述比较例的触控显示面板的问题。除此之外，实施例1的触控显示面板也不用在第二基板31制作触控电极36用的金属线及与金属线的连接工艺，故更可提升产品良率及降低制作成本。
在此，仅以实施例1的触控显示面板与比较例的触控显示面板做说明，实施例2至8的触控显示面板相较于比较例的触控显示面板也有类似的优势，故在此不再赘述。
此外，在本发明中，以彩色滤光层设于第二基板上的态样加以说明；然而，彩色滤光层也可选择设于第一基板上，此时，第一基板及其上方的组件，可构成一整合彩色滤光片数组的薄膜晶体管基板(color filter on array，COA)。
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。
上述实施例仅是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书所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (17)

1.一种触控显示设备，其特征在于，包括：
一第一基板；
一薄膜晶体管组件，设置于该第一基板上；
一触控信号线，设置于该第一基板上；
一第二基板，与该第一基板相对设置；
一触控电极，设置于该第二基板朝该第一基板的一侧上，其中该触控电极与该触控信号线电性连接；以及
一显示层，设置于该第一基板与该第二基板之间。
2.如权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，其中该触控显示设备具有一显示区及一非显示区，该非显示区围绕该显示区设置；
其中该触控显示设备还包括一导电分隔部，位于该第一基板和该第二基板之间，且与该触控信号线电性连接。
3.如权利要求2所述的触控显示设备，其特征在于，其中该导电分隔部还包括一间隙单元。
4.如权利要求3所述的触控显示设备，其特征在于，其中该导电分隔部包括一导电间隙单元。
5.如权利要求3所述的触控显示设备，其特征在于，其中该触控电极设于该间隙单元的表面上，而构成一触控接触部；其中该导电分隔部包括位于间隙单元表面上的该触控接触部。
6.如权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，其还包括一第一导电层，位于该触控信号线和该触控电极之间，且与该触控信号线电性连接。
7.如权利要求6所述的触控显示设备，其特征在于，其还包括：
一第一绝缘层，设置于该薄膜晶体管组件与该触控信号线之间；
一第二绝缘层，设置于该触控信号线与该第一导电层之间，
其中该第一导电层通过位于该第二绝缘层内的一触控用接触孔以与该触控信号线电性连接。
8.如权利要求7所述的触控显示设备，其特征在于，其中该第一导电层通过一像素信号用接触孔与该薄膜晶体管组件电性连接。
9.如权利要求7所述的触控显示设备，其特征在于，还包括：一第二导电层，设置于该薄膜晶体管组件上，其中该第二导电层与该触控信号线及该第一导电层电性绝缘。
10.如权利要求9所述的触控显示设备，其特征在于，其中该第二导电层通过一像素信号用接触孔与该薄膜晶体管组件电性连接。
11.如权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，其中该触控电极为一透明导电层。
12.如权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，其中该触控电极为一金属网格。
13.如权利要求12所述的触控显示设备，其特征在于，其中该显示层为一负型液晶层。
14.如权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，其中该触控电极具有一开口，以及由该开口而定义的一触控电极部。
15.如权利要求14所述的触控显示设备，其特征在于，其还包括多条沿一第一方向排列的扫描线及多条沿一第二方向排列的数据线，设置于该第一基板上；其中该触控电极部与这些扫描线及这些数据线的至少一个至少部分重迭。
16.如权利要求14所述的触控显示设备，其特征在于，其中该第二基板上还设置有一黑色矩阵层，且该触控电极部与该黑色矩阵层至少部分重迭。
17.如权利要求2所述的触控显示设备，其特征在于，其还包括一封装单元，位于该非显示区，其中该导电分隔部为一导电粒子，该导电粒子位于该封装单元内。
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