CN108268165A - 触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供的触控显示装置包含基底，设置在基底上的驱动结构层，其中驱动结构层包含第一开关和第二开关，设置在驱动结构层上的显示结构层，设置在显示结构层上的绝缘层，以及设置在绝缘层上的触控结构层，其中触控结构层电性连接至第一开关，且第一开关电性连接至第二开关。

Description

触控显示装置
技术领域
本公开是关于触控显示装置，特别是有关于具有开关的触控显示装置。
背景技术
通常来说，有机发光二极管是自发光元件，其借由电性激发有机化合物而发光。近来，有机发光二极管受到很多关注，且已用于平面显示器、电视屏幕、电脑显示器及可携式电子装置屏幕。当用于显示器时，有机发光二极管提供多项优点，例如自发光的能力、广视角以及高于平面显示器的亮度。
因为薄膜晶体管有机发光二极管(thin film transistor-organic light-emitting diode，TFT-OLED)显示器的优点包含低制造成本、高响应速度(高于液晶显示器(liquid-crystal displays，LCDs)的约100倍)、省电、操作温度的范围广以及重量轻，薄膜晶体管有机发光二极管(TFT-OLED)显示器在市场上已进入发展的主流。制造薄膜晶体管有机发光二极管(TFT-OLED)显示器有两种主要的方法：一是应用低温多晶硅(lowtemperature poly-silicon，LTPS)薄膜晶体管的技术，另一个是应用金属氧化物薄膜晶体管的技术。
然而，现有的有机发光二极管显示器无法在每个方面皆获得满足。因此，在工业上仍需要可以更进一步提升静电放电(electrostatic discharge，ESD)的防护能力和触控显示装置的应用性的有机发光二极管显示器。
发明内容
本公开提供触控显示装置，其包含：基底；设置在基底上的驱动结构层，其中驱动结构层包含第一开关和第二开关；设置在驱动结构层上的显示结构层；设置在显示结构层上的绝缘层；以及设置在绝缘层上的触控结构层，其中触控结构层电性连接至第一开关，且第一开关电性连接至第二开关。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1A是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的剖面示意图；
图1B是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的平面示意图；
图1C是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的平面示意图；
图1D是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的等效电路图；
图1E是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的等效电路图；
图2A是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的剖面示意图；
图2B是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的等效电路图；
图2C是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的等效电路图；
图3A是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的剖面示意图；
图3B是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的等效电路图；
图3C是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的等效电路图；
图4A是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的剖面示意图；
图4B是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的剖面示意图；
图5A是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的剖面示意图；
图5B是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的平面示意图；
图5C是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的等效电路图；
图5D是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的等效电路图；以及
图6是根据本公开的一些实施例的触控显示装置的剖面示意图。
符号说明：
100、200、300、400A、400B、500、600～触控显示装置；
102～基底；
104～驱动结构层；
106～驱动开关；
106D、108D、162D～漏极电极；
106G、108G、110G、160G、162G、164G、166G～栅极电极；
106P、108P、110P、160P、162P、164P、166P～半导体层；
106S、108S～源极电极；
108～第一开关；
108A、110A、160A、162A、164A、166A～第一电极；
108C、110C、160C、162C、164C、166C～第二电极；
110～第二开关；
112～栅极绝缘层；
114、116、130～绝缘层；
118～平坦层；
120～接触导孔；
122～显示结构层；
124～像素定义层；
124P、128、138、150、168、174、176～开口；
126～发光单元；
126A、126A1～第一显示电极；
126C～第二显示电极；
126L～发光层；
132、136～无机绝缘层；
134～有机绝缘层；
140～触控结构层；
142～第一触控电极；
144～第二触控电极；
146～介电层；
148～桥接元件；
152A～有源区；
152P～周边区；
154A～最外侧的顶点；
154A1～顶点；
154E～最外侧的边缘；
156～信号源；
158～触控扫描信号；
160～第三开关；
162～第四开关；
164～第五开关；
166～第六开关；
170～导线；
172～导电层；
C1～第一连接点；
C2～第二连接点；
C3～第三连接点。
具体实施方式
在以下的说明中详述本公开的触控显示装置。在以下的详述中，为了说明的目的，阐述许多具体细节和实施例以更加理解本公开。在以下的详述中阐明具体的元件和配置方式以清楚描述本公开。然而，可以理解的是，在此所阐述的示范性的实施例仅用于说明的目的，本公开的概念可以使用不同的形式实施，而不限于这些示范性的实施例。此外，不同实施例的附图可以使用相似的及/或对应的数字以表示相似及/或对应的元件，以清楚描述本公开。然而，在不同实施例的附图中的相似及/或对应的数字的使用并非意味着在不同实施例之间的任何相关性。此外，在本说明书中，例如“第一材料层设置在第二材料层的上/上方”的叙述，可能表示第一材料层与第二材料层直接接触，或者可能表示在第一材料层和第二材料层之间还具有一或多个中间层的非直接接触状态。在以上的情形中，第一材料层可能不会与第二材料层直接接触。
此外，在本说明书中，使用相对的表达方式。举例来说，使用“较低的”、“底部的”、“较高的”、“顶部的”以描述一个元件相对于另一个元件的位置。应理解的是，若此装置颠倒翻转，“较低的”元件将会成为“较高的”元件。
“约”的用语通常表示所述值的+/-20％，更通常是所述值的+/-10％，更通常是所述值的+/-5％，更通常是所述值的+/-3％，更通常是所述值的+/-2％，更通常是所述值的+/-1％，以及甚至更通常是所述值的+/-0.5％。本公开的所述值是约略的数值。当没有具体的描述时，所述值包含“约”的含义。
应理解的是，虽然第一、第二、第三等用语可用于此来描述各种元件、组件、区域、层、部分及/或区段，但这些元件、组件、区域、层、部分及/或区段并不受到这些用语的限制。这些用语仅用于将一元件、组件、区域、层、部分或区段与另一元件、组件、区域、层、部分或区段区别。因此，以下描述的第一元件、组件、区域、层、部分或区段可以被称为第二元件、组件、区域、层、部分或区段，而不悖离本公开的教示。除非另外定义，在此使用的所有技术和科学用语通常具有与本发明所属技术领域的技术人员理解的相同含意。
示范性的实施例的描述旨于与所附附图结合阅读，所附附图视为整个书面描述的一部分。附图并未必按比例绘示。此外，示意地绘示结构和装置以简化附图。
在此描述中，相对的用语，例如“较低的”、“较高的”、“水平的”、“垂直的”、“在…之上”、“在…之下”、“上”、“下”、“顶部”、“底部”及前述的衍生用语(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)应被解释为如后续所描述或如所讨论的附图中所绘示的方向。这些相对的用语是为了便于描述，且并非要求装置以特定的方向建构或操作。关于附着、耦接及类似的用语，例如“连接”和“互连的”，除非另外明确描述，指的是结构通过中间结构直接地或间接地彼此固定或附着的关系，以及两者皆为可移动的或固定的附着或关系。
“基底”的用语指的是包含形成在透明基底内的装置以及覆盖在透明基底上的层。所有需要的晶体管元件可能已经形成在基底的上方。然而，以平坦的表面表示基底以简化附图。“基底表面”的用语指的是包含在透明基底上的最上方暴露出的层，例如绝缘层及/或金属线(metallurgy lines)。
在本公开的一些实施例中，触控显示装置的触控结构层电性连接至第一开关，并且第一开关电性连接至第二开关。此外，第一开关和第二开关中的每一个可以是二极管或晶体管。可以将两个开关结合，以作为各种功能单元，例如静电放电(electrostaticdischarge，ESD)防护、多工解讯器(demultiplexer)或任何其他适合的功能单元。借此，可以进一步提升静电放电的防护能力和触控显示装置的应用性。
图1A是根据本公开的一些实施例的触控显示装置100的剖面示意图。如图1A所示，根据一些实施例，触控显示装置100包含基底102，且基底102可以包含透明基底，并且可以是刚性基底或可挠性基底，举例来说，玻璃基底、陶瓷基底、塑胶基底或任何其他合适的基底。塑胶基底可以包含的材料例如为聚亚酰胺(polyimide，PI)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)或聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)。
继续参照图1A，触控显示装置100更包含设置在基底102上的驱动结构层104。如图1A所示，驱动结构层104包含驱动开关106、第一开关108和第二开关110。在本公开的一些实施例中，驱动开关106为晶体管，并且第一开关108和第二开关为二极管。
此外，如图1A所示，驱动结构层104更包含设置在基底102上的栅极绝缘层112、设置在栅极绝缘层112上的绝缘层114、设置在绝缘层114上的绝缘层116、以及设置在绝缘层116上的平坦层118。此外，如图1A所示，驱动开关106、第一开关108和第二开关110设置在栅极绝缘层112和绝缘层114内/上，并且被绝缘层116覆盖。
详细而言，如图1A所示，在基底102上形成半导体层106P、半导体层108P和半导体层110P。半导体层106P、半导体层108P和半导体层110P的材料可以包含硅、锗；化合物半导体，其可以包含氮化镓(GaN)、碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟及/或锑化铟；合金半导体，其可以包含SiGe合金、GaAsP合金、AlInAs合金、AlGaAs合金、GaInAs合金、GaInP合金及/或GaInAsP合金；半导体层材料亦可包含氧化物半导体，其可以包括氧化铟镓锌IGZO；半导体层材料亦可以包含有机并五苯(pentacene)；或前述的组合。
继续参照图1A，栅极绝缘层112覆盖半导体层106P、半导体层108P和半导体层110P。栅极绝缘层112的材料可以包含，但不限于，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、高介电常数(high-k)材料、任何其他合适的介电材料或前述的组合。高介电常数材料可以包含，但不限于，金属氧化物、金属氮化物、金属硅化物、过渡金属氧化物、过渡金属氮化物、过渡金属硅化物、过渡金属氮氧化物、金属铝酸盐、硅酸锆、铝酸锆。举例来说，高介电常数材料的材料可以包含，但不限于，LaO、AlO、ZrO、TiO、Ta2O5、Y2O3、SrTiO3(STO)、BaTiO3(BTO)、BaZrO、HfO2、HfO3、HfZrO、HfLaO、HfSiO、HfSiON、LaSiO、AlSiO、HfTaO、HfTiO、HfTaTiO、HfAlON、(Ba,Sr)TiO3(BST)、Al2O3、任何其他合适的高介电常数的介电材料或前述的组合。可以经由化学气相沉积(chemical vapor deposition)或旋转涂布(spin-on coating)形成栅极绝缘层112。化学气相沉积可以包含，但不限于，低压化学气相沉积(low pressure chemicalvapor deposition，LPCVD)、低温化学气相沉积(low temperature chemical vapordeposition，LTCVD)、快速升温化学气相沉积(rapid thermal chemical vapordeposition，RTCVD)、等离子增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapordeposition，PECVD)、原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)或任何其他合适的方法。
继续参照图1A，在栅极绝缘层112上形成栅极电极106G、栅极电极108G和栅极电极110G。详细而言，相对于半导体层106P设置栅极电极106G，相对于半导体层108P设置栅极电极108G，以及相对于半导体层110P设置栅极电极110G。
栅极电极106G、栅极电极108G和栅极电极110G的材料可以包含，但不限于，一或更多金属、导电金属氧化物或前述的组合。金属可以包含，但不限于，铜、铝、钼、钨、钛、钽、铂或铪。在本公开的一些实施例中，栅极电极106G、栅极电极108G和栅极电极110G可以包含多层的结构，例如Mo/Cu、Mo/W、Mo/Nb、Mo/Al/Mo、Ti/Al/Ti，或包含铜和合金的多层结构。导电的金属氧化物可以包含，但不限于，氧化钌或氧化锡铟。可以经由前述的化学气相沉积(CVD)、溅镀(sputtering)、电阻式热蒸镀(resistive thermal evaporation)、电子束蒸镀(electron beam evaporation)或任何其他合适的方法形成栅极电极106G、栅极电极108G和栅极电极110G。
继续参照图1A，绝缘层114覆盖栅极电极106G、栅极电极108G和栅极电极110G。绝缘层114的材料可以包含，但不限于，氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。可以经由化学气相沉积或旋转涂布形成绝缘层114。化学气相沉积可以包含，但不限于，低压化学气相沉积(LPCVD)、低温化学气相沉积(LTCVD)、快速升温化学气相沉积(RTCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)或任何其他合适的方法。
继续参照图1A，源极电极106S和漏极电极106D设置在绝缘层114的上方，并且分别设置在半导体层106P或栅极电极106G的相反侧上。源极电极106S通过接触导孔(contactvia)120电性连接至位于栅极电极106G的一侧的半导体层106P。漏极电极106D通过另一个接触导孔120电性连接至位于栅极电极106G的另一侧的半导体层106P。
源极电极106S和漏极电极106D可以包含，但不限于，铜、铝、钼、钨、金、钴、镍、铂、钛、铱、铑、前述的合金、前述的组合或任何其他导电材料。在其他的实施例中，源极电极106S和漏极电极106D包含金属氧化物材料。源极电极106S和漏极电极106D可以包含任何导电材料。可以经由化学气相沉积(CVD)、溅镀、电阻式热蒸镀、电子束蒸镀或任何其他合适的方法形成源极电极106S和漏极电极106D的材料。
如图1A所示，驱动开关106包含半导体层106P、设置在半导体层106P上方的栅极电极106G、以及分别电性连接至位于栅极电极106G的相反侧的半导体层106P的源极电极106S和漏极电极106D。
继续参照图1A，第一电极108A和第二电极108C设置在绝缘层114的上方，且分别设置在半导体层108P或栅极电极108G的相反侧上。第一电极108A通过接触导孔120电性连接至位于栅极电极108G的一侧的半导体层108P。第二电极108C通过另一个接触导孔120电性连接至位于栅极电极108G的另一侧的半导体层108P。
此外，第一电极108A电性连接至栅极电极108G，而第二电极108C与栅极电极108G电性隔离。
第一电极108A和第二电极108C可以包含，但不限于，铜、铝、钼、钨、金、钴、镍、铂、钛、铱、铑、前述的合金、前述的组合或任何其他导电材料。在其他的实施例中，第一电极108A和第二电极108C包含金属氧化物材料。第一电极108A和第二电极108C可以包含任何导电材料。可以经由化学气相沉积(CVD)、溅镀、电阻式热蒸镀、电子束蒸镀或任何其他合适的方法形成第一电极108A和第二电极108C的材料。
如图1A所示，第一开关108包含半导体层108P、设置在半导体层108P上方的栅极电极108G、以及分别电性连接至位于栅极电极108G的相反侧的半导体层108P的第一电极108A和第二电极108C。
继续参照图1A，第一电极110A和第二电极110C设置在绝缘层114的上方，且分别设置在半导体层110P或栅极电极110G的相反侧。第一电极110A通过接触导孔120电性连接至位于栅极电极110G的一侧的半导体层110P。第二电极110C通过另一个接触导孔120电性连接至位于栅极电极110G的另一侧的半导体层110P。
此外，第一电极110A电性连接至栅极电极110G，而第二电极110C与栅极电极110G电性隔离。
第一电极110A和第二电极110C可以包含，但不限于，铜、铝、钼、钨、金、钴、镍、铂、钛、铱、铑、前述的合金、前述的组合或任何其他导电材料。在其他的实施例中，第一电极110A和第二电极110C包含金属氧化物材料。第一电极110A和第二电极110C可以包含任何导电材料。可以经由化学气相沉积(CVD)、溅镀、电阻式热蒸镀、电子束蒸镀或任何其他合适的方法形成第一电极110A和第二电极110C的材料。
如图1A所示，第二开关110包含半导体层110P、设置在半导体层110P上方的栅极电极110G、以及分别电性连接至位于栅极电极110G的相反侧的半导体层110P的第一电极110A和第二电极110C。
在一些实施例中，源极电极106S、漏极电极106D、第一电极108A、第二电极108C、第一电极110A和第二电极110C的材料可以相同，并且可以经由相同的沉积步骤形成源极电极106S、漏极电极106D、第一电极108A、第二电极108C、第一电极110A和第二电极110C。然而，在其他的实施例中，可以经由不同的沉积步骤形成源极电极106S、漏极电极106D、第一电极108A、第二电极108C、第一电极110A和第二电极110C，并且源极电极106S、漏极电极106D、第一电极108A、第二电极108C、第一电极110A和第二电极110C的材料可以彼此不同。
此外，在本公开的一些实施例中，如图1A所示，第二电极108C电性连接至第二电极110C。在本公开的一些实施例中，如图1A所示，第二电极108C和第二电极110C是相同的电极。然而，本公开的实施例不限于此。
继续参照图1A，驱动结构层104更包含绝缘层116。绝缘层116覆盖驱动开关106、第一开关108、第二开关110和绝缘层114。绝缘层116的材料可以包含，但不限于，氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。可以经由化学气相沉积或旋转涂布形成绝缘层116。化学气相沉积可以包含，但不限于，低压化学气相沉积(LPCVD)、低温化学气相沉积(LTCVD)、快速升温化学气相沉积(RTCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)或任何其他合适的方法。
继续参照图1A，驱动结构层104更包含平坦层118，其覆盖绝缘层116的一部分。平坦层118的材料可以包含，但不限于，有机绝缘材料，例如感光树脂。可以经由化学气相沉积或旋转涂布形成平坦层118。化学气相沉积可以包含，但不限于，低压化学气相沉积(LPCVD)、低温化学气相沉积(LTCVD)、快速升温化学气相沉积(RTCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)或任何其他合适的方法。
继续参照图1A，触控显示装置100更包含设置在驱动结构层104的平坦层118上的显示结构层122。如图1A所示，显示结构层122包含具有开口124P的像素定义层(pixeldefining layer)124，以及相对于像素定义层124的开口124P设置的发光单元126。
详细而言，发光单元126包含设置在驱动结构层104的平坦层118上的第一显示电极126A、设置在第一显示电极126A上的发光层126L、以及设置在发光层126L上和像素定义层124上的第二显示电极126C。
此外，如图1A所示，像素定义层124覆盖第一显示电极126A的一侧边部分，并且暴露出第一显示电极126A的主要部分。
如图1A所示，发光层126L设置在像素定义层124的开口124P内，以及设置在第一显示电极126A的暴露出的主要部分上方。第一显示电极126A电性连接至发光层126L，且发光层126L电性连接至第二显示电极126C。
此外，在本公开的一些实施例中，一部分的发光层126L设置在像素定义层124的顶面上。此外，像素定义层124可更具有感光型间隙物(photo-spacer，PS)位于发光层126L旁边，感光型间隙物材质可跟像素定义层124相同或不同。
第一显示电极126A可以包含，但不限于，铜、铝、钼、钨、金、钴、镍、铂、钛、铱、铑、前述的合金、前述的组合或任何其他的导电材料。在其他的实施例中，第一显示电极126A包含金属氧化物材料。第一显示电极126A可以包含任何导电材料。可以经由化学气相沉积(CVD)、溅镀、电阻式热蒸镀、电子束蒸镀或任何其他合适的方法形成第一显示电极126A的材料。
在一些实施例中，发光层126L是单层的结构，其可以是发光层(emitting layer，EML)、空穴注入层(hole injection layer，HIL)、空穴传输层(hole transport layer，HTL)、电子注入层(electron injection layer，EIL)和电子传输层(electron transportlayer，ETL)中的一个。在一些其他的实施例中，发光层126L可以是多层的结构，其由空穴注入层、空穴传输层、电子注入层和电子传输层组成。在一些其他的实施例中，发光层126L可以由发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层和电子传输层组成。在本公开的一些实施例中，发光层可以包含有机材料，并且可以用在有机发光二极管(OLED)显示装置。在本公开的一些实施例中，发光层可以包含无机材料，例如量子点，并且可以用在微型发光二极管(micro LED)显示装置。在本公开的一些实施例中，发光层的材料可以是混成型(hybrid-type)材料，其包含有机材料和例如量子点的无机材料，并且此发光层可以用在量子点发光二极管(quantum dots LED，QLED)显示装置。
在一些实施例中，可以经由化学气相沉积、旋转涂布、溅镀、蒸镀或任何其他合适的方法形成发光层126L。
在本公开的一些实施例中，第二显示电极126C可以包含透明导电材料，例如氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、氧化锡(tin oxide，SnO)、氧化锌铟(indium zinc oxide，IZO)、氧化锌镓铟(indium gallium zinc oxide，IGZO)、氧化铟锡锌(indium tin zincoxide，ITZO)、氧化锑锡(antimony tin oxide，ATO)、氧化锑锌(antimony zinc oxide，AZO)、前述的组合或任何其他合适的透明导电氧化物材料。
可以经由化学气相沉积(CVD)、溅镀、电阻式热蒸镀、电子束蒸镀或任何其他合适的方法形成第二显示电极126C的材料。
另外，在一些实施例中，像素定义层124的材料可以包含丙烯酸基树脂(acrylicbased resin)、聚亚酰胺基树脂(polyimide based resin)、苯环丁烯基树脂(Benzocyclobutene based resin)、前述的组合或任何其他合适的材料。此外，在一些实施例中，可以经由化学气相沉积、旋转涂布、溅镀、蒸镀或任何其他合适的方法形成像素定义层124。
在本公开的一些实施例中，如图1A所示，驱动结构层104更包含开口128，并且驱动开关106的漏极电极106D经由开口128电性连接至发光单元126的第一显示电极126A。
继续参照图1A，触控显示装置100更包含设置在显示结构层122上的绝缘层130。如图1A所示，绝缘层130包含设置在显示结构层122上的无机绝缘层132、设置在无机绝缘层132上的有机绝缘层134、以及设置在有机绝缘层134上的无机绝缘层136，但不限于此。
此外，在本公开的一些实施例中，如图1A所示，经由显示结构层122暴露出驱动结构层104的一部分，并且也借由绝缘层130覆盖驱动结构层104的此暴露出的部分。在本公开的一些实施例中，绝缘层130具有开口138。
在本公开的一些实施例中，绝缘层130也称为覆盖/封装层(capping/packagelayer)。在本公开的一些实施例中，绝缘层130可以只包含一个无机绝缘层，例如无机绝缘层132。在这些实施例中，绝缘层130不包含有机绝缘层134和无机绝缘层136。
无机绝缘层132的材料可以包含，但不限于，氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。可以经由化学气相沉积或旋转涂布形成无机绝缘层132。化学气相沉积可以包含，但不限于，低压化学气相沉积(LPCVD)、低温化学气相沉积(LTCVD)、快速升温化学气相沉积(RTCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)或任何其他合适的方法。
有机绝缘层134的材料可以包含丙烯酸基树脂、聚亚酰胺基树脂、苯环丁烯基树脂、前述的组合或任何其他合适的材料。此外，在一些实施例中，可以经由化学气相沉积、旋转涂布、溅镀、蒸镀或任何其他合适的方法形成有机绝缘层134。
无机绝缘层136的材料可以包含，但不限于，氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。可以经由化学气相沉积或旋转涂布形成无机绝缘层136。
继续参照图1A，触控显示装置100更包含设置在绝缘层130上的触控结构层140。如图1A所示，触控结构层140电性连接至第一开关108，并且第一开关108电性连接至第二开关110。
如图1A所示，触控结构层140包含设置在绝缘层130上的第一触控电极142和第二触控电极144。第一触控电极142和第二触控电极144彼此电性隔离。如图1A所示，第一触控电极142电性连接至第一开关108，并且第二触控电极144与第一开关108电性隔离。如图1A所示，触控结构层140的第一触控电极142经由开口138电性连接至第一开关108。
如图1A所示，触控结构层140更包含介电层146(或称为绝缘层)覆盖第一触控电极142和第二触控电极144，以及桥接元件(bridge element)148经由介电层146内的开口150电性连接两个分开且相邻的第一触控电极142。然而，在一些其他的实施例中，例如共平面触控(co-planar touch)的实施例，可以不形成桥接元件148，并且在此实施例中，桥接元件148绘示为顶部桥接的实施例。在另一底部桥接的实施例中，可以在第二触控电极144的下方设置桥接元件148。
如图1A所示，第一触控电极142、第二触控电极144和桥接元件148可以包含透明导电材料，例如氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO)、氧化锌铟(IZO)、氧化锌镓铟(IGZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锑锌(AZO)、前述的组合或任何其他合适的透明导电氧化物材料。在另一些实施例中，第一触控电极142、第二触控电极144和桥接元件148可以包含金属材料。此金属材料可以包含，但不限于，铜、铝、钼、钨、钛、钽、铂或铪。在本公开的一些实施例中，第一触控电极142、第二触控电极144和桥接元件148可以包含多层的结构，例如Mo/Cu、Mo/W、Mo/Nb、Mo/Al/Mo、Ti/Al/Ti或包含铜和合金的多层的结构。
可以经由化学气相沉积(CVD)、溅镀、电阻式热蒸镀、电子束蒸镀或任何其他合适的方法形成第一触控电极142、第二触控电极144和桥接元件148的材料。
介电层146的材料可以包含，但不限于，氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。可以经由化学气相沉积或旋转涂布形成介电层146。化学气相沉积可以包含，但不限于，低压化学气相沉积(LPCVD)、低温化学气相沉积(LTCVD)、快速升温化学气相沉积(RTCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)或任何其他合适的方法。
图1B是根据本公开的一些实施例的触控显示装置100的平面示意图。如图1A和1B所示，触控显示装置100包含有源区152A和周边区152P。图1B绘示在基底102上的多个第一显示电极126A、在基底102上的多个开口128、以及在像素定义层124上的多个开口124P。每一个开口128相对于一个第一显示电极126A设置，并且像素定义层124的每一个开口124P也相对于一个第一显示电极126A设置。
为了清楚描述本公开，在图1B内只绘示基底102、第一显示电极126A、开口128、开口124P、有源区152A和周边区152P。
如图1B的左侧所示，最外侧的第一显示电极126A具有最外侧的顶点(apexes)154A。如图1B所示，最外侧的第一显示电极126A的最外侧顶点154A的连接线定义有源区152A的边界。如图1B所示，有源区152A以外的区域为周边区152P。换句话说，最外侧的第一显示电极126A的最外侧顶点154A的连接线为有源区152A和周边区152P之间的界面。
如图1B的右侧所示，最外侧的第一显示电极126A具有最外侧的边缘154E。如图1B所示，最外侧的第一显示电极126A的最外侧边缘154E的连接线定义有源区152A的边界。换句话说，最外侧的第一显示电极126A的最外侧边缘154E的连接线为有源区152A和周边区152P之间的界面。
因此，最外侧的第一显示电极126A的最外侧的顶点154A或最外侧的边缘154E的连接线定义有源区152A的边界。
图1C是根据本公开的一些实施例的显示触控装置100C的平面示意图。如图1C的左侧所示，最外侧的第一显示电极126A的最外侧边缘154E的连接线定义有源区152A的边界。如图1C的右侧所示，最外侧的第一显示电极126A的最外侧顶点154A的连接线定义有源区152A的边界。此外，如图1C右侧所示，第一显示电极126A1不是最外侧的第一电极。因此，不使用第一显示电极126A1的顶点154A1来定义有源区152A的边界。于其他一些实施例中，有源区可为非矩形，端视设计需求。
参照图1A，驱动开关106位于有源区152A内，然而，第一开关108和第二开关110位于周边区152P内。此外，触控结构层140的第一触控电极142经由在周边区152P内的开口138电性连接至第一开关108。
图1D是根据本公开的一些实施例的触控显示装置100的等效电路图。如图1D所示，触控结构层140电性连接至第一开关108的第一电极108A，第一开关108的第二电极108C电性连接至第二开关110的第二电极110C，以及第二开关110的第一电极110A电性连接至接地(ground)。
此外，触控结构层140和第一开关108的第一电极108A电性连接至信号源156。详细而言，触控结构层140电性连接至第一连接点C1，以及信号源156电性连接至介于第一连接点C1和第一开关108的第一电极108A之间的第二连接点C2。
如图1D所示，第一开关108和第二开关110形成背对背二极管(back-to-backdiode)，且此背对背二极管可以提升触控显示装置100的静电放电(ESD)防护能力，以及避免触控显示装置100的元件和电路受到静电放电的破坏。
详细而言，如图1D所示，触控驱动信号可以如图1D的箭头所示，从信号源156传送至触控结构层140。
然而，如图1E所示，当产生静电电流时，经由第一开关108和第二开关110形成的背对背二极管会成为闭路(closed-circuit)，且会允许静电电流从第一开关108的第一电极108A通过至第二开关110的第一电极110A。因此，静电电流可以经由背对背二极管从第二连接点C2传送至接地。借此，可以避免触控显示装置100的元件和电路受到静电放电(或静电电流)的破坏。
应注意的是，在图1A-1E中阐述的示范性的实施例仅为说明的目的。除了图1A-1E所阐述的实施例之外，开关可以具有如图2A-2C所示的其他配置，其将会在以下的说明中更详细描述。因此，本公开不限于图1A-1E所示的示范性的实施例。
应注意的是，以相似的参考数字标示对应于触控显示装置中的那些相同或相似的元件或层。在一些实施例中，以相似的参考数字所标示的相同或相似的元件或层具有相同的含义，且为了简洁起见，将不会重复叙述。此外，后续的开关，例如晶体管或二极管，具有与上述相同或相似的结构，并且这些开关的制造过程也与上述的那些开关的制造过程相同或相似。因此，为了简洁起见，将不会重复叙述。
图2A是根据本公开的一些实施例的触控显示装置200的剖面示意图。图1A所示的实施例与图2A所示的实施例之间的差别为第一开关108是晶体管，而非二极管。
如图2A所示，第一开关108包含半导体层108P、设置在半导体层108P上方的栅极电极108G、以及分别电性连接至位于栅极电极108G的相反侧的半导体层108P的源极电极108S和漏极电极108D。
在本公开的一些实施例中，如图2A所示，第一开关108的源极电极108S电性连接至第二开关110的第二电极110C。如图2A所示，第一开关108的源极电极108S和第二开关110的第二电极110C是相同的电极。
图2B是根据本公开的一些实施例的触控显示装置200的等效电路图。如图2A和2B所示，触控结构层140电性连接至第一开关108的漏极电极108D，第一开关108的源极电极108S电性连接至第二开关110的第二电极110C，第二开关110的第一电极110A电性连接至接地。
此外，如图2B所示，第一开关108的源极电极108S和第二开关110的第二电极110C电性连接至信号源156。此外，如图2B所示，栅极电极108G电性连接至触控扫描信号158。
如图2B所示，由于晶体管108并入触控结构层140和信号源156之间，可以依此增加触控驱动信号的多样性。因此，可以进一步提升触控显示装置200的应用性。
此外，因为第二开关110的第二电极110C电性连接至信号源156，第二开关110可以提升触控显示装置100的静电放电(ESD)防护能力，并且避免触控显示装置100的元件和电路受到静电放电的破坏。
详细而言，如图2B所示，触控驱动信号可以经由第一开关108，其为晶体管，如图2B中的箭号所示，从信号源156传送至触控结构层140。
在本公开的一些实施例中，第二开关110为反向二极管(reverse diode)。根据反向二极管的电流-电压的特性曲线(I-V characteristic curve)，在一般的操作电压下，第二开关110的电阻将非常大，且第二开关110形成开路(open circuit)。然而，当大电流产生时，第二开关110的电阻将降低，且第二开关110形成闭路。因此，如图2C所示，当静电电流产生时，第二开关110成为闭路，且允许静电电流从第二电极110C通过至第一电极110A。因此，静电电流可以经由第二开关110从触控结构层140传送至接地。借此，可以避免触控显示装置100的元件和电路受到静电放电(或静电电流)破坏。
图3A是根据本公开的一些实施例的触控显示装置300的剖面示意图。图3A所示的实施例与图2A所示的实施例之间的差别为驱动结构层104更包含第三开关160，并且第三开关160电性连接至第二开关110。
如图3A所示，第三开关160为二极管。如图3A所示，第三开关160包含半导体层160P、设置在半导体层160P上方的栅极电极160G、以及分别电性连接至位于栅极电极160G的相反侧的半导体层160P的第一电极160A和第二电极160C。此外，第一电极160A电性连接至栅极电极160G，而第二电极160C与栅极电极160G电性隔离。
参照图3A和3B，触控结构层140电性连接至第一开关108的漏极电极108D，第一开关108的源极电极108S电性连接至第二开关110的第一电极110A，第二开关110的第二电极110C电性连接至第三开关160的第二电极160C，第三开关160的第一电极160A电性连接至接地。
此外，参照图3A，第一开关108的源极电极108S和第二开关110的第一电极110A电性连接至信号源156。
如图3B所示，因为第一电极108并入触控结构层140和信号源156之间，可以依此增加触控驱动信号的多样性。因此，可以进一步提升触控显示装置300的应用性。
如图3B所示，第三开关160和第二开关110形成背对背二极管，且此背对背二极管可以提升触控显示装置300的静电放电(ESD)防护能力，以及避免触控显示装置300的元件和电路受到静电放电的破坏。
详细而言，如图3B所示，触控驱动信号可以经由第一开关108，其为晶体管，如图3B中的箭号所示，从信号源156传送至触控结构层140。
然而，如图3C所示，当产生静电电流时，经由第三开关160和第二开关110形成的背对背二极管会成为闭路，且会允许静电电流从第二开关110的第一电极110A通过至第三开关160的第一电极160A。因此，静电电流可以经由背对背二极管从信号源156传送至接地。借此，可以避免触控显示装置300的元件和电路受到静电放电(或静电电流)的破坏。
然而，本公开的实施例并不限于此。在一些其他的实施例中，第二开关及/或第三开关可以是晶体管。借此，可以进一步增加触控驱动信号的多样性。因此，可以进一步提升触控显示装置的应用性。此外，触控显示装置可以包含更多开关在周边区，以增加触控驱动信号的多样性和增加触控显示装置300的功能。
图4A是根据本公开的一些实施例的触控显示装置400A的剖面示意图。图4A所示的实施例和图1A-3A所示的实施例之间的差别为触控结构层140包含设置在绝缘层130上的第一触控电极142、设置在第一触控电极142上的介电层146、以及设置在介电层146上的第二触控电极144。此外，参照图4A，第一触控电极142电性连接至第一开关108。第一触控电极142和第二触控电极144可以具有相同或不同的图案，且不限于此。在本公开的一些实施例中，第二触控电极144电性连接至另一开关，例如图4B所示的第四开关162(在图4A中未绘示)。此另一开关可以设置在触控显示装置的相同侧或不同侧上。
图4B是根据本公开的一些实施例的触控显示装置400B的剖面示意图。如图4B所示，驱动结构层104更包含设置在周边区152P内的第四开关162、第五开关164和第六开关166。
如图4B所示，第四开关162为晶体管，第五开关164和第六开关166为二极管。如图4B所示，第四开关162电性连接至第五开关164，并且第五开关164电性连接至第六开关166。
此外，如图4B所示，触控结构层140和绝缘层130具有开口168。如图4B所示，第二触控电极144通过开口168电性连接至第四开关162。第一触控电极142和第二触控电极144可以具有相同或不同的图案，且不限于此。
详细而言，如图4B所示，第四开关162包含半导体层162P、设置在半导体层162P上方的栅极电极162G、以及分别电性连接至位于栅极电极162G的相反侧的半导体层162P的第一电极162A和第二电极162C。
继续参照图4B，第五开关164包含半导体层164P、设置在半导体层164P上方的栅极电极164G、以及分别电性连接至位于栅极电极164G的相反侧的半导体层164P的第一电极164A和第二电极164C。此外，第一电极164A电性连接至栅极电极164G，而第二电极164C则与栅极电极164G电性隔离。
继续参照图4B，第六开关166包含半导体层166P、设置在半导体层166P上方的栅极电极166G、以及分别电性连接至位于栅极电极166G的相反侧的半导体层166P的第一电极166A和第二电极166C。此外，第一电极166A电性连接至栅极电极166G，而第二电极166C则与栅极电极166G电性隔离。
如图4B所示，触控结构层140的第二触控电极144电性连接至第四开关162的漏极电极162D，第四开关162的源极电极162S电性连接至第五开关164的第一电极164A，第五开关164的第二电极164C电性连接至第六开关166的第二电极166C，第六开关166的第一电极166A电性连接至接地。
在本公开的一些实施例中，图4A和4B中的触控显示装置是相同的装置，且在图4B中未绘示第一开关108、第二开关110和第三开关160，以及在图4A中未绘示第四开关162、第五开关164和第六开关166。在此装置中，如图4A所示，第一触控电极142电性连接至第一开关108，以及如图4B所示，第二触控电极144电性连接至第四开关162。
然而，本公开的实施例并不限于此。在一些其他的实施例中，只有第一触控电极142电性连接至第一开关108，且第二触控电极144并未电性连接至任何开关。在另一些其他的实施例中，只有第二触控电极144电性连接至第四开关162，且第一触控电极142并未电性连接至任何开关。
图5A是根据本公开的一些实施例的触控显示装置500的剖面示意图。图5B是根据本公开的一些实施例的触控显示装置500的平面示意图。图5A-5B所示的实施例和图3A所示的实施例的差别为第二开关110的第一电极110A经由导线170电性连接至第一开关108的漏极电极108D，而非电性连接至第一开关108的源极电极108S。
图5C是根据本公开的一些实施例的触控显示装置500的等效电路图。如图5C所示，触控结构层140电性连接至第三连接点C3，第三连接点C3电性连接至第一开关108的漏极电极108D。继续参照图5C，第一开关108的漏极电极108D电性连接至第二开关110的第一电极110A，第二开关110的第二电极110C电性连接至第三开关160的第二电极160C，第三开关160的第一电极160A电性连接至接地。
此外，如图5C所示，第一开关108的源极电极108S电性连接至信号源156。
如图5C所示，因为第一开关(晶体管)108设置在触控结构层140和信号源156之间，于是可以增加触控驱动信号的多样性。因此，可以进一步提升触控显示装置500的应用性。
如图5C所示，第二开关110和第三开关160形成背对背二极管，且此背对背二极管可以提升触控显示装置500的静电放电(ESD)防护能力，以及避免触控显示装置500的元件和电路受到静电放电的破坏。
详细而言，如图5C所示，触控驱动信号可以经由第一开关108，其为晶体管，如图5C中的箭号所示，从信号源156传送至触控结构层140。
然而，如图5D所示，当产生静电电流时，借由第二开关110和第三开关160形成的背对背二极管会成为闭路，且会允许静电电流从第二开关110的第一电极110A通过至第三开关160的第一电极160A。因此，静电电流可以经由第一开关108和背对背二极管从信号源156传送至接地。借此，可以避免触控显示装置500的元件和电路受到静电放电(或静电电流)的破坏。
图6是根据本公开的一些实施例的触控显示装置600的剖面示意图。图6所示的实施例和图3A所示的实施例之间的差别为触控显示装置600更包含设置在周边区152P内的绝缘层116上的导电层172。
此外，如图6所示，绝缘层116具有开口174，且绝缘层130也具有开口176。如图6所示，触控结构层140通过开口176电性连接至导电层172，以及导电层172通过开口174电性连接至第一开关108的漏极电极108D。换句话说，触控结构层140通过开口176、导电层172和开口174，电性连接至第一开关108的漏极电极108D。
总结来说，在本公开的一些实施例中，触控显示装置的触控结构层电性连接至第一开关，并且第一开关电性连接至第二开关。此外，第一开关和第二开关中的每一个可以是二极管或晶体管。这两个开关可以结合以作为各种功能单元，例如静电放电(ESD)防护、多工解讯器或任何其他适合的功能单元。借此，可以进一步提升触控显示装置的静电放电(ESD)防护能力和应用性。
此外，应注意的是，在本公开中提及的上述漏极电极和源极电极是可切换的，因为漏极电极和源极电极的定义是与其所连接的电压有关。
以上的元件尺寸、元件参数和元件形状并不限于本公开。本发明所属技术领域的技术人员可以根据不同的需求调整这些设定或数值。应理解的是，本公开的触控显示装置及其制造方法并不限于图1A-6的组态。本公开可以只包含图1A至6的任何一个或多个实施例的任何一个或多个部件。换句话说，在本公开的触控显示装置及其制造方法中，并非图中所示的所有部件都应该实施。
虽然已经详述本公开的一些实施例及其优点，应理解的是，可以在不悖离所附申请专利范围定义的本公开的精神和范围下，于此做出各式各样的改变、取代和替换。举例来说，本发明所属技术领域的技术人员将轻易理解，可以改变在此描述的许多部件、功能、制程和材料，而仍在本公开的范围内。此外，本应用的范围并不限定于说明书中描述的制程、机器、制造、物质的组成、手段、方法和操作的特定实施例。本发明所属技术领域的技术人员将轻易地从目前或之后被开发的制程、机器、制造、物质的组成、手段、方法或操作中理解，可以根据本公开使用在此描述的相对应的实施例，实现大抵上与前述实施例相同的功能或达到大抵上相同的结果。因此，所附申请专利范围旨于在其范围内包含此类制程、机器、制造、物质的组成、手段、方法或操作。

Claims (20)

1.一种触控显示装置，包括：
一基底；
一驱动结构层，设置在该基底上，其中该驱动结构层包括一第一开关和一第二开关；
一显示结构层，设置在该驱动结构层上；
一绝缘层，设置在该显示结构层上；以及
一触控结构层，设置在该绝缘层上，
其中该触控结构层电性连接至该第一开关，且该第一开关电性连接至该第二开关。
2.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该绝缘层包括一第一开口，且该触控结构层经由该第一开口电性连接至该第一开关。
3.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该触控结构层包括：
一第一触控电极，设置在该绝缘层上，其中该第一触控电极电性连接至该第一开关；
一第二触控电极，设置在该绝缘层上，其中该第二触控电极与该第一触控电极和该第一开关电性隔离；以及
一介电层，覆盖该第一触控电极和该第二触控电极。
4.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该第一开关和该第二开关为二极管。
5.如权利要求4所述的触控显示装置，其特征在于，该第一开关和该第二开关中的每一个包括一第一电极和一第二电极，
其中该触控结构层电性连接至该第一开关的该第一电极，
其中该第一开关的该第二电极电性连接至该第二开关的该第二电极，
其中该第二开关的该第一电极电性连接至一接地。
6.如权利要求5所述的触控显示装置，其特征在于，该触控结构层和该第一开关的该第一电极电性连接至一信号源。
7.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该第一开关为晶体管，且该第二开关为二极管。
8.如权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，该第一开关包括一源极电极和一漏极电极，且该第二开关包括一第一电极和一第二电极，
其中该触控结构层电性连接至该第一开关的该漏极电极，
其中该第一开关的该源极电极电性连接至该第二开关的该第二电极，
其中该第二开关的该第一电极电性连接至一接地。
9.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，该第一开关的该源极电极和该第二开关的该第二电极电性连接至一信号源。
10.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该驱动结构层更包括一第三开关，且该第三开关电性连接至该第二开关。
11.如权利要求10所述的触控显示装置，其特征在于，该第三开关为二极管。
12.如权利要求11所述的触控显示装置，其特征在于，该第一开关为晶体管，该第一开关包括一源极电极和一漏极电极，且该第二开关和该第三开关中的每一个包括一第一电极和一第二电极，
其中该触控结构层电性连接至该第一开关的该漏极电极，
其中该第一开关的该源极电极电性连接至该第二开关的该第一电极，
其中该第二开关的该第二电极电性连接至该第三开关的该第二电极，
其中该第三开关的该第一电极电性连接至一接地。
13.如权利要求12所述的触控显示装置，其特征在于，该第一开关的该源极电极和该第二开关的该第一电极电性连接至一信号源。
14.如权利要求11所述的触控显示装置，其特征在于，该第一开关为晶体管，该第一开关包括一源极电极和一漏极电极，且该第二开关和该第三开关中的每一个包括一第一电极和一第二电极，
其中该触控结构层电性连接至该第一开关的该漏极电极，
其中该第一开关的该漏极电极电性连接至该第二开关的该第一电极，
其中该第二开关的该第二电极电性连接至该第三开关的该第二电极，
其中该第三开关的该第一电极电性连接至一接地。
15.如权利要求14所述的触控显示装置，其特征在于，该第一开关的该源极电极电性连接至一信号源。
16.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，该驱动结构层更包括一第四开关，其中该触控结构层包括：
一第一触控电极，设置在该绝缘层上，其中该第一触控电极电性连接至该第一开关；
一介电层，设置在该第一触控电极上；以及
一第二触控电极，设置在该介电层上，其中该第二触控电极电性连接至该第四开关。
17.如权利要求16所述的触控显示面板，其特征在于，该第四开关为晶体管，其中该第四开关包括一源极电极和一漏极电极，
其中该驱动结构层更包括一第五开关和一第六开关，其中该第五开关和该第六开关为二极管，其中该第四开关电性连接至该第五开关，且该第五开关电性连接至该第六开关，
其中该第五开关和该第六开关中的每一个包括一第一电极和一第二电极，
其中该第二触控电极电性连接至该第四开关的该漏极电极，
其中该第四开关的该源极电极电性连接至该第五开关的该第一电极，
其中该第五开关的该第二电极电性连接至该第六开关的该第二电极，
其中该第六开关的该第一电极电性连接至一接地。
18.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，该显示结构层包括一发光单元，其中该发光单元包括：
一第一显示电极，设置在该驱动结构层上；
一发光层，设置在该第一显示电极上；以及
一第二显示电极，设置在该发光层上。
19.如权利要求18所述的触控显示面板，其特征在于，该驱动结构层更包括一第七开关，其中该第七开关是晶体管，且该第七开关包括一源极电极和一漏极电极，
其中该第七开关的该漏极电极电性连接至该发光单元的该第一显示电极。
20.如权利要求19所述的触控显示面板，其特征在于，该驱动结构层更包括一第二开口，
其中该第七开关的该漏极电极经由该第二开口电性连接至该发光单元的该第一显示电极。
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