CN109117016B - 显示面板与其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示面板与其制造方法，显示面板包括以下元件。金属层包含触控感测线与数据线。绝缘层位于金属层上且具有第一开口以暴露出至少部分的触控感测线来作为第一连接部。共同电极位于绝缘层之上，共同电极是触控电极的一部分，共同电极具有位于第一开口上方的第二开口。另一绝缘层形成于共同电极上，且具有位于第二开口上方的第三开口以暴露出至少部分的共同电极来作为第二连接部。连接电极通过第三开口、第二开口与第一开口连接第一连接部与第二连接部。借此，可以用较少的工艺来制作内嵌式触控显示面板。

Description

显示面板与其制造方法
技术领域
本发明是有关于一种显示面板，且特别是有关于一种内嵌式(in-cell)触控显示面板。
背景技术
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。
发明内容
本发明提出一种显示面板与其制造方法，可用较少的工艺来制作出内嵌式触控显示面板。
本发明的实施例提出一种显示面板，包括基板与多个像素结构。其中一个像素结构包括以下元件。第一金属层位于基板上且包括扫描线。第一绝缘层位于基板与第一金属层上。第二金属层位于第一绝缘层上，且包含触控感测线与数据线。第二绝缘层位于第一绝缘层与第二金属层上，第二绝缘层具有第一开口以暴露出部分的触控感测线来作为第一连接部。共同电极位于第二绝缘层之上，共同电极具有位于第一开口上方的第二开口。第三绝缘层位于共同电极上。第三绝缘层具有位于第二开口上方的第三开口，且第三开口暴露出部分的共同电极来作为第二连接部。连接电极位于第三绝缘层之上，连接电极通过第三开口、第二开口与第一开口连接第一连接部与第二连接部。
在一些实施例中，第二连接部被第三开口所暴露出来的面积占第三开口的面积的比值是介于0.1～1。
在一些实施例中，第二连接部的一部分与第一开口有部分重叠。
在一些实施例中，连接电极与第一连接部接触的面积是第一接触面积，连接电极与第二连接部接触的面积为第二接触面积，第一接触面积与第二接触面积的比值是介于0.1～10。
在一些实施例中，像素结构还包含以下元件。栅极由第一金属层所形成。源极与漏极由第二金属层所形成。半导体层与栅极绝缘。像素电极形成于第三绝缘层之上，且像素电极具有狭缝图案，其中像素电极与连接电极是同一道工艺所形成。第二绝缘层还包括第四开口以暴露出部分的漏极，共同电极包括和第四开口重叠的第五开口，第三绝缘层包括和第四开口重叠的第六开口。像素电极通过第四开口、第五开口与第六开口连接至漏极。
在一些实施例中，第五开口在垂直基板的方向上是位于半导体层上方。
在一些实施例中，在垂直所述基板的方向上，第二开口的面积小于第五开口的面积。
在一些实施例中，触控感测线包含延伸垫，且延伸垫与第三开口所围绕的区域在垂直基板的方向上有重叠。
在一些实施例中，延伸垫与扫描线在垂直基板的方向上有重叠。
在一些实施例中，连接电极的面积大于第三开口的面积，连接电极包括：第一部分，重叠于第三开口并且连接至共同电极；第二部分，部分地重叠于第三开口并且连接至触控感测线；以及第三部分，不重叠于第三开口，第三部分形成于第三绝缘层之上并且连接至第一部分与第二部分。
在一些实施例中，显示面板还包括多个触控电极。每个触控电极对应至像素结构的一部分，触控电极之间具有间隙，间隙位于触控感测线与相邻于触控感测线的另一数据线之间。
以另外一个角度来说，本发明实施例提出一种显示面板，具有显示区与非显示区，并包含以下元件。像素结构位于显示区内，像素结构包含第一导电层，位于基板上且包括扫描线与栅极。第一绝缘层位于第一导电层上。半导体层位于第一绝缘层上或是第一绝缘层下。第二导电层位于第一绝缘层上，且包括触控感测线、数据线、源极与漏极。第二绝缘层，位于第一绝缘层与第二导电层上，第二绝缘层具有第一开口以暴露出部分的触控感测线。第一透明电极位于第二绝缘层之上，且具有位于第一开口上方的第二开口。第三绝缘层位于第一透明电极上，其中第三绝缘层具有位于第二开口上方的第三开口，且第三开口暴露出部分的第一透明电极。连接电极位于第三绝缘层之上，且连接电极通过第三开口、第二开口与第一开口使第一透明电极与触控感测线相互电性连接。第三开口所围绕的区域是部分地重叠于第二开口所围绕的区域。
在一些实施例中，在垂直所述基板的方向上，第三开口的轮廓与第二开口的轮廓有至少两个交叉重叠之处，且部分的第三开口的轮廓位于第二开口所围绕的区域内。
在一些实施例中，触控感测线包含延伸垫，且延伸垫与第三开口在垂直基板的方向上有重叠。
在一些实施例中，延伸垫与扫描线在垂直基板的方向上有重叠。
在一些实施例中，扫描线沿着第一方向延伸，触控感测线沿着第二方向延伸，第一方向与触控感测线的夹角介于75度至105度之间。
在一些实施例中，第一透明电极与延伸垫的至少其中之一是位于第三开口与扫描线在垂直基板的方向上有重叠区域之间，且第一透明电极与延伸垫的至少其中之一位于重叠区域内。
在一些实施例中，延伸垫覆盖扫描线的片段，并且延伸垫的边缘与扫描线之间的距离大于等于1.2微米。
在一些实施例中，触控感测线的线宽大于数据线的线宽。
在一些实施例中，第二透明电极，位于第三绝缘层之上，且第二透明电极具有狭缝图案。
在一些实施例中，第一透明电极是作为共同电极，第二透明电极是作为像素电极，且像素电极电性连接至漏极。
在一些实施例中，第一透明电极是作为像素电极并且电性连接至漏极，第二透明电极是作为共同电极。
在一些实施例中，连接电极覆盖第三开口的面积的至少1/2以上。
在一些实施例中，对向基板位于基板的对侧。液晶层位于基板与对向基板之间。
在一些实施例中，半导体层是由多晶硅(poly-silicon)材料所形成，且位于第一绝缘层下。
在一些实施例中，半导体层是由连续晶硅、非晶硅(a-Si)或是氧化物半导体(oxide semiconductor)材料所形成，且位于第一绝缘层上。
在一些实施例中，被第三开口所暴露出的部分第一透明电极在垂直基板的方向上与第一开口有重叠。
以另一个角度来说，本发明提出一种显示面板，其中像素结构包含以下元件。扫描线沿着第一方向延伸。数据线沿着第二方向延伸。第一绝缘层位于扫描线与数据线之间。触控感测线沿着第二方向延伸且位于第一绝缘层上，触控感测线与第一方向的夹角介于75度至105度之间。第二绝缘层位于第一绝缘层与触控感测线上，第二绝缘层具有第一开口以暴露出部分的触控感测线。触控电极位于第二绝缘层上，触控电极具有位于第一开口上方的第二开口，且第二开口在垂直基板的方向上与触控感测线有至少部分重叠。第三绝缘层，位于触控电极上，其中第三绝缘层具有位于第二开口上方的第三开口，且第三开口暴露出部分的触控电极。连接电极，位于第三绝缘层之上，连接电极通过第三开口、第二开口与第一开口连接被暴露出的部分触控电极与被暴露出的部分触控感测线。像素电极具有狭缝图案，且位于第三绝缘层上。
在一些实施例中，对向基板位于基板的对侧。液晶层位于基板与对向基板之间，液晶层包含多个正型液晶分子、多个负型液晶分子、或是所述两种液晶分子的组合。基板与对向基板靠近液晶层的内侧分别具有光配向层。
以另外一个角度来说，本发明实施例提出一种显示面板的制造方法，包括：提供基板：在基板上形成图案化的第一导电层，图案化的第一导电层包括扫描线与栅极；在图案化的第一导电层上形成第一绝缘层；在第一绝缘层上形成图案化的第二导电层，图案化的第二导电层包括触控感测线、数据线、源极与漏极；在图案化的第二导电层上形成第二绝缘层；在第二绝缘层上形成图案化的第一透明电极，图案化的第一透明电极具有第二开口；在图案化的第一透明电极上形成第三绝缘层；对应于第三绝缘层与第二绝缘层实施蚀刻程序，借此在第三绝缘层中形成第三开口并在第二绝缘层中形成第一开口，其中第三开口暴露出部分的第一透明电极，第三开口所围绕的区域是部分地重叠于第二开口所围绕的区域，第一开口暴露出部分的触控感测线；以及在第三绝缘层上形成连接电极，连接电极通过第三开口、第二开口与第一开口使第一透明电极与触控感测线相互电性连接。
在一些实施例中，制造方法还包括：在第一绝缘层上或是在第一绝缘层下形成图案化的半导体层。
在一些实施例中，制造方法包括：在基板上形成位于半导体层下方的图案化的遮光层；以及在图案化的遮光层上形成第四绝缘层，第四绝缘层位于基板与第一绝缘层之间；在图案化的半导体层上形成第五绝缘层，其中图案化的半导体层是在栅极之下。
在一些实施例中，制造方法包括：在图案化的第一透明电极形成第五开口；在蚀刻程序中，在第二绝缘层中形成第四开口并在第三绝缘层中形成第六开口，其中蚀刻程序是干蚀刻程序或是湿蚀刻程序；以及在第三绝缘层上形成第二透明电极并经由第四开口、第五开口、第六开口连接漏极，其中第二透明电极与连接电极是同一道工艺所形成。
在一些实施例中，制造方法包括：形成图案化的第一透明电极使其具有近似矩形的轮廓，其中近似矩形的轮廓的长与宽的比值是在1:1至1.3:1的范围之中。
在一些实施例中，制造方法包括：在形成第一开口的蚀刻程序中，在平行基板的方向上侵蚀第二绝缘层使得第一透明电极的下方有底切现象。
在一些实施例中，制造方法包括：在第一绝缘层中形成接触孔，使图案化的第二导电层透过非显示区中的接触孔以电性连接至图案化的第一导电层。
有别于传统的方法，本发明的接触结构设计与制造方法可以仅通过一道蚀刻工艺同时形成第一开口与第三开口，并且连接电极可以使第一透明电极(共同电极)与触控感测线之间仍然维持有良好的电性连接。而不必像传统的方法，需要两道蚀刻工艺分别形成第一开口与第三开口。也不会因为第一透明电极下方的第二绝缘层有底切现象使得连接电极无法将第一透明电极与触控感测线有效电性连接。无法有效电性连接例如是连接电极断线或是虽然连接电极未断线但是局部区域的电极厚度过薄导致阻抗过高。如此，可以节省一道黄光工艺，提高生产合格率、降低材料成本以及提高单位时间的产品产出量。
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。
附图说明
图1是根据一实施例绘示内嵌式触控显示面板中触控电极、数据线、触控感测线等设计的示意图。
图2是根据一实施例绘示触控感测线与驱动电路的连接示意图。
图3A、图4A、图5A、图6A、图7A、图8A是根据一实施例绘示制作像素结构的中间步骤的俯视图。
图3B、图4B、图5B、图6B、图7B、图8B是根据一实施例绘示制作像素结构的中间步骤的剖面图。
图7C是图7B中蚀刻范围ET1附近的放大图。
图8C是图8B中蚀刻范围ET1附近的放大图。
图8D是根据一实施例绘示接触结构中导通路径的立体示意图。
图9A是根据另一实施例绘示接触结构的放大示意图。
图9B是沿着图9A中的切线CC’所绘示的剖面图。
图10A是绘示接触结构包含连接电极的放大示意图。
图10B绘示的是沿着图10A的切线DD’的剖面图。
图10C绘示的是沿着图10A的切线EE’的剖面图。
图10D绘示的是当底切不发生时，沿着图10A的切线DD’的剖面图。
图11A是根据一实施例绘示多个触控电极与像素结构的俯视示意图。
图11B是根据一实施例绘示显示装置上黑色矩阵层与触控电极的配置示意图。
图12A与图12B是根据一实施例绘示制作接触结构的中间步骤的俯视图。
图13A与图13B是根据一实施例绘示制作接触结构的中间步骤的俯视图。
图14A与图14B是根据一实施例绘示制作接触结构的中间步骤的俯视图。
图15A所绘示的是沿着图14B中的切线FF’的剖面图。
图15B所绘示的是沿着图14B中切线II’的剖面图。
图16是根据一实施例绘示触控电极数目的示意图，其中每个触控电极具有接近矩形的轮廓且对应至多个像素电极。
具体实施方式
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。
图1是根据一实施例绘示内嵌式触控显示面板中触控电极、数据线、触控感测线等设计的示意图。请参照图1，内嵌式触控显示面板100包括显示区域101与非显示区域102。在此先说明显示区域101，显示区域101中包括多个像素结构P11～P14、P21～P24、P31～P34、P41～P44；多条沿着X方向(也称第一方向)延伸的扫描线G1～G4；多条沿着Y方向(也称第二方向)延伸的数据线D1～D4；以及多条沿着Y方向延伸的触控感测线S1～S4。数据线D1～D4与触控感测线S1～S4可以是直线状、或者是沿着Y方向的锯齿状。其中，第一方向与触控感测线S1～S4的夹角可以是介于75度至105度之间，图1中所示是夹角90度的实施方式。每个像素结构中都具有一个薄膜晶体管，每条数据线D1～D4会电性连接至对应薄膜晶体管的源极，并且每条扫描线G1～G4会电性连接至对应薄膜晶体管的栅极。举例来说，像素结构P11具有薄膜晶体管T1，薄膜晶体管T1具有栅极T1G与源极T1S，扫描线G1是电性连接栅极T1G，而数据线D1是电性连接至源极T1S。
内嵌式触控显示面板100还包括触控电极C11、C12、C21、C22，每个触控电极是对应至多个像素结构，这些像素结构是整个显示区的像素结构的一部分，并且每个触控电极会通过接触孔ch电性连接至一条触控感测线。举例来说，触控电极C11是对应至像素结构P11～P14且电性连接至触控感测线S1，亦即像素结构P11～P14各包含触控电极C11的一部分，换个说法也就是触控电极C11被多个像素结构P11～P14所共用，作为显示期间的共同电极以接收共同电压；触控电极C12是对应至像素结构P21～P24且电性连接至触控感测线S3，亦即像素结构P21～P24各包含触控电极C12的一部分；触控电极C21是对应至像素结构P31～P34且电性连接至触控感测线S2，亦即像素结构P31～P34各包含触控电极C21的一部分；触控电极C22是对应至像素结构P44～P44且电性连接至触控感测线S4，亦即像素结构P41～P44各包含触控电极C22的一部分。依本发明概念，每个触控电极对应到的像素结构的数量并不予以限制，可以依照设计需求而定。此外，触控电极C11、C12、C21、C22的面积可以都一致相同，也可以是不同的尺寸大小，例如C11小于或大于C12、C21、C22，C11大于C21但小于C21等…，同样可以依照设计需求而定。
一个帧(frame)的期间可至少被分为一个或多个显示期间与一个或多个触控期间。在显示期间，触控电极C11、C12、C21、C22会耦接至共同电压来作为共同电极。以另外一个角度来说，每个像素结构中都具有一个共同电极与一个像素电极(电性连接至薄膜晶体管的漏极)，共同电极与像素电极之间的电压差是用以决定显示的亮度。在图1的实施例中，相邻的4个像素结构中的共同电极是彼此连接并属于同一个触控电极，例如，像素结构P11～P14中的共同电极都属于触控电极C11，因此在显示期间像素结构P11～P14中所有共同电极上的电压都相同(等于共同电压)。扫描线G1～G4上的电压是用以依序导通对应的薄膜晶体管，驱动电路110会将像素数据通过数据线D1～D4传送至对应的像素电极。另一方面，在触控期间，触控电极C11、C12、C21、C22是用以侦测内嵌式触控显示面板100上物体(例如为手指)造成的触控事件，驱动电路110会通过触控感测线S1～S4感测触控电极C11、C12、C21、C22上的电压变化(电容值的改变所造成)，借此产生触控感测信号。换言之，触控操作的空间解析度是由触控电极的数目来决定，显示的空间解析度则是由像素结构的数目来决定。更明确地说，本发明可以是采用电容式触控技术的内嵌式触控显示面板。
在非显示区域102中有多个显示垫121～124与多个触控垫131～134。显示垫121～124是分别电性连接至数据线D1～D4，而触控垫131～134是分别电性连接至触控感测线S1～S4。显示垫121～124与触控垫131～134都会电性连接至驱动电路110，驱动电路110可设置在可挠式(flexible)电路板上，例如在卷带承载封装(Tape Carrier Package，TCP)或晶粒软模封装(Chip on Film，COF)上，或者驱动电路110也可以设置在薄膜晶体管基板上。
在一些实施例中，数据线D1～D4与触控感测线S1～S4都属于第二金属层，触控感测线S1～S3分别邻近数据线D2～D4配置且位于第一绝缘层上。例如位于像素结构P11内的触控感测线S1是邻近隔壁的另一个像素结构P12内的数据线D2。在其他的实施例中，不一定每一个像素结构内都有触控感测线，也可以多个像素结构才有一个像素结构内有触控感测线，例如三个像素结构才有一个像素结构内有触控感测线(未绘示)。非显示区域102中设置有连接结构141～144(绘示为示意方块)，这些连接结构是用以将数据线D1～D4从第二金属层转接至第一金属层，借此数据线D1～D4与触控感测线S1～S4之间的线距(pitch)可以缩短。在其他的实施例中，连接结构141～144也可以设置在位于第三金属层的触控感测线S1～S4上，本发明并不在此限。
在图1中，每个触控电极是对应至四个像素结构，但在其他实施例中每个触控电极也可以对应至更多或更少个像素结构。此外，在图1中数据线D1～D4与触控感测线S1～S4的数目是相同。然而，在一般情况下每个像素结构(即子像素)只会显示单一个颜色，而三个子像素才会构成一个像素，这三个子像素通常是沿着X方向排列，因此像素结构在X方向上的解析度会大于在Y方向上的解析度。例如，在五吋的显示面板中具有720×3(X方向)×1280(Y方向)＝1,843,200个像素结构以作为高解析度的显示面板。在一些实施例中，可以将至少两条触控感测线在显示区101或非显示区102中彼此连接后通过导线电性连接至驱动电路110中的一个触控垫。举例来说，请参照图2，图2是根据一实施例绘示触控感测线与驱动电路的连接示意图。为了简化起见，在图2中并未绘示出数据线、扫描线等导线。在图2的实施例中，每个触控电极C11、C21、C31中各有27个像素结构，排列为3行(row)与9列(column)。触控感测线S1～S3中有两条触控感测线S1、S3通过两个接触孔ch电性连接至触控电极C11，触控感测线S1～S3在非显示区域102中彼此连接后通过导线201连接至一个触控垫。触控感测线S4～S6中有一条触控感测线通过一个接触孔ch电性连接至触控电极C21，并且触控感测线S4～S6在非显示区域102中彼此连接后通过导线202连接至一个触控垫。触控感测线S7～S9中有三条触控感测线通过三个接触孔ch电性连接至触控电极C31，并且触控感测线S7～S9在非显示区域102中彼此连接以后通过导线203连接至一个触控垫。本发明并不限制每个触控电极会电性连接至几条触控感测线。例如，若有五条触控感测线通过一个触控电极，则此触控电极可以电性连接至这五条触控感测线中任意数目的触控感测线。
图3A～图8A是根据一实施例绘示制作像素结构的中间步骤的俯视图，图3B～图8B是根据一实施例绘示制作像素结构的中间步骤的剖面图。请参照图3A与图3B，在显示区101中的是像素结构(也称子像素)，而在非显示区域102中的是连接结构(例如是图1的连接结构141，或是扫描线的连接结构，用以将扫描线从第一金属层转接至第二金属层(未绘示)，或是静电放电元件(ESD)的栅极连接源极/漏极的连结结构(未绘示)。图3A所绘示的是沿着图3B中切线AA’以及切线BB’的剖面图。Z轴方向是垂直于基板301的方向，图3B即是从Z轴方向来看基板301所得到的俯视示意图。显示面板的形成方法如下。首先，提供基板301，其中，此基板可以包含玻璃基板、塑胶基板(例如材质是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃共聚物(COP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)…等)或是薄膜基板(例如材质是聚酰亚胺(Polyimide)，3～35(μm)微米厚度)。接下来，以第一道图案化工艺，例如黄光蚀刻，在基板301上形成图案化的第一导电层(金属或是非金属皆可)，例如金属层310(也称第一金属层)。其中，金属层310可以是单层的金属层或是多层的金属层堆叠而成，并不予以限制。在显示区域101中，金属层310包括了栅极311、312与扫描线313。在非显示区域102中，金属层310包括导线314。
在本说明书的”一层”，所指的可以是完整的一层薄膜或者是图案化后的层，此图案化的层上可实施一或多道蚀刻工艺以形成特征或是开口。
请参照图4A与图4B，接下来在基板301与金属层310上形成绝缘层(也称第一绝缘层)320，并且在绝缘层320上形成图案化的半导体层321(第二道图案化工艺)。图4A中的半导体层321仅为示意用，在另一实施例中，半导体层321的上方还叠设有欧姆接触层，并且两者是用同一道图案化工艺形成(未绘示)。半导体层321是做为薄膜晶体管的通道且至少部分地重叠于栅极311、312。其中，半导体层321可以是由非晶硅(a-Si)或是由氧化物半导体(oxide semiconductor)例如是氧化铟镓锌(IGZO)的金属氧化物材料所形成，其中IGZO材料符合化学式In2-xMxO3(Zn1-yO)F，M是硼B,铝Al,或镓Ga；0≦x≦2；0≦y≦1；F＝0～6。例如x＝1,M＝Ga,y＝0,F＝1时，IGZO材料就是InGaZnO4。此外，图4B中关于半导体层321的形状仅是一范例，在其他实施例中半导体层321可以具有任意的形状。
值得一提的是，在本说明书中所有实施例里所提到的“重叠”，所指的是垂直于基板301的方向上的视角，也就是Z轴方向的视角。例如，若提到“第一元件至少部分地重叠第二元件”，所指的是在垂直于基板301的方向上(即沿着基板301的上表面的法向量，Z轴方向)第一元件至少部分地重叠第二元件。换言之，第一元件在基板301上的投影是至少部分地重叠于第二元件在基板301上的投影。若提到“第一元件重叠第二元件”，所指的是在垂直于基板301的方向上，第一元件可以部分地重叠第二元件，也可以全部地重叠第二元件。此外，本说明书中所提到“第一元件覆盖第二元件”，则表示第一元件在第二元件上方，且在垂直于基板301的俯视方向上第一元件至少部分地重叠第二元件。在本发明中，第一元件与第二元件可以例如是透明电极、绝缘层、金属层、开口、触控感测线、数据线、扫描线…等。
请参照图5A与图5B，接下来在绝缘层320上以第三道图案化工艺形成图案化的第二导电层(金属或是非金属皆可)，例如金属层330(也称第二金属层)。其中，金属层330可以是单层的金属层或是多层的金属层堆叠而成，并不予以限制。在显示区域101中，金属层330包括了漏极331D、源极331、数据线332、触控感测线333与延伸垫334；在非显示区域102中，金属层330包括导线335。触控感测线333是与数据线332由相同的工艺所形成，并且触控感测线333是位于相邻的两条数据线332之间。亦即，触控感测线333邻近数据线332配置且位于第一绝缘层320上。延伸垫334是从触控感测线333所延伸出来的，可以视为是触控感测线333的一部分。在一些实施例中，触控感测线333若是线宽足够或是不需要电性连接到共同电极，延伸垫334也可被省略。在此实施例中，触控感测线333的线宽是等于数据线332的线宽，但在一些实施例中触控感测线333的线宽也可以大于数据线332的线宽，这是为了阻抗的匹配，触控感测线333的阻抗才不至于过大而影响到触控信号的侦测。图5B显示位于像素结构P1内的触控感测线333是邻近隔壁的另一个像素结构P2内的数据线332。本实施例中，在X方向上每三个像素结构才有一个像素结构内有触控感测线，例如像素结构P1有一条触控感测线333，像素结构P2、P3内没有触控感测线，像素结构P4内又有触控感测线333’。在另外一些实施例中，可以每个像素结构内都有一条触控感测线，也可以间隔多个像素结构才有一条触控感测线，本发明并不予以限制。换句话说，数据线332与触控感测线333的数量比可以为M：N，其中M不小于N，在本实施例中，数据线332与触控感测线333的数量比为3：1，亦即，在单一个像素(含像素结构P1～P3)中，对应了有三条数据线332与一条触控感测线333(如图5B所示)，但不以此为限，M：N的比值也可为1、3/2或是其它适合的数值，此数值可依据显示面板的设计而对应调整。此外，有触控感测线经过的像素结构不一定会有延伸垫334，可以视设计上的需求而定。
请参照图6A与图6B，接下来在绝缘层320与金属层330上形成绝缘层(也称第二绝缘层)340，并且在绝缘层340上形成图案化的透明电极350(也称第一透明电极或是共同电极)(第四道图案化工艺)。透明电极350具有开口352(也称第二开口)与开口355(也称第五开口)。在垂直于基板301的方向(Z方向)上，开口355会至少部分地重叠于漏极331D、半导体层321与源极331S。在此实施例中，开口352是部分地重叠于延伸垫334，但在其他实施例中开口352也可以完全地重叠于延伸垫334。在一些实施例中，开口355的面积会大于开口352的面积，亦即，第二开口352的面积小于第五开口355的面积。在其他实施例中，触控感测线333与开口352部分重叠，延伸垫334被取消。开口355的目的是可以降低透明电极350(共同电极或是像素电极)与半导体层321之间的感应电流。当半导体层321的感应电流是在容许范围内，可以减少薄膜晶体管在关闭期间的漏电流，解决显示面板亮度不均匀以及串扰(cross-talk)等问题。
请参照图7A与图7B，接下来在透明电极350上形成绝缘层(也称第三绝缘层)360。在非显示区域中，对应于绝缘层360与绝缘层340在蚀刻范围ET3、ET4内实施蚀刻程序，借此在绝缘层360、340、320中形成开口以暴露出导线314、335。
在显示区域101内，对应于绝缘层360与绝缘层340在蚀刻范围ET1、ET2内实施蚀刻程序(第五道图案化工艺)，借此在绝缘层360中形成开口363(也称第三开口)与开口366(也称第六开口)，并且在绝缘层340中形成开口(也称第一开口)341与开口(也称第四开口)344。在本实施例中，优选是采用干蚀刻(dry etching)程序，但湿蚀刻(wet etching)程序亦可。具体来说，请参照图7A，开口366重叠于蚀刻范围ET2，开口344重叠于开口355与开口366，开口344暴露出部分的漏极331D。在一些实施例中，开口344还会重叠半导体层321。另外，由垂直于基板301的方向上俯视看，开口363是重叠于蚀刻范围ET1，开口363所围绕的区域是部分地重叠于开口352所围绕的区域，而在开口363中并没有重叠于开口352的区域，暴露出部分的透明电极350。在此，被第三开口363暴露出来的透明电极350的部分是定义为一第二连接部720，被第一开口341暴露出来的金属层330(延伸垫334/触控感测线333)的部分是定义为一第一连接部710。在开口352中绝缘层360并未与开口363重叠的部分是直接接触绝缘层340。而开口363与开口352彼此重叠的区域是至少部分地重叠于开口341所围绕的区域。以另一个角度来说，当在蚀刻范围ET1内蚀刻绝缘层360、340时，被第三开口363暴露出来的透明电极350(第二连接部720)是做为一个遮蔽层。举例来说，绝缘层360、340的材质可以分别是氧化硅(SiOx)或是氮化硅(SiNy)或是前述两种材质的堆叠层，透明电极350的材质可以例如是铟锡氧化物(ITO)。当采用干蚀刻程序时，透明电极350的第二连接部720功能类似遮罩，可以抵挡干蚀刻过程中的非等向性物理轰击，保护第二连接部720正下方的绝缘层340。但在透过干蚀刻来形成开口341时，蚀刻程序仍会蚀刻绝缘层340。此时，被第三开口363所暴露出的部分第一透明电极350(第二连接部720)在垂直基板301的方向上部分重叠于第一开口341。一般状况下，在形成开口341(第一开口)的蚀刻程序中，在平行该基板的方向(X或Y方向)仍会横向侵蚀绝缘层340(第二绝缘层)，使得透明电极350(第一透明电极)的下方有些许的底切(under cutting)现象。在理想状况下，底切现象也有可能不会发生。例如，当绝缘层340的厚度在1000～6000埃
Figure BDA0001472009410000131
时,底切的现象可能很轻微或根本不会发生。当采用湿蚀刻程序时，等向性地侵蚀绝缘层340会使得透明电极350(第二连接部720)的下方有比较明显的底切(under cutting)现象，造成第二连接部720的上下表面可能都会暴露出来。在此实施例中，蚀刻范围ET1(即开口363所围绕的区域)与延伸垫334、开口352有重叠，借此在绝缘层340中形成开口341以暴露出部分的延伸垫334/触控感测线333。此外，当底切现象存在时，第二连接部720的一部分会与第一开口341有部分重叠。
请参照图7C，图7C是根据一实施例绘示图7B中蚀刻范围ET1附近的放大图。从图7C中，在垂直基板301的方向上，可以看出开口363的轮廓与开口352的轮廓有至少两个交叉重叠之处(CX1、CX2)，且部分的开口363的轮廓位于开口352所围绕的区域内。请合并参照图7A与图7C，从俯视的角度来看(Z轴方向)，在蚀刻范围ET1附近的局部区域并依据开口352与开口363的范围可区分为不同的三层材料。首先，不位于开口363内的材料为绝缘层360；第二，同时位于开口352与开口363内的材料为延伸部334/触控感测线333；第三，位于开口363内但不位于开口352内的材料为透明电极350(第二连接部720)。在图7C中，被开口341(第一开口)所暴露出来的延伸部334/触控感测线333被称为第一连接部710，而被开口363(第三开口)所暴露出来的透明电极350被称为第二连接部720。在图7C中第一连接部710与第二连接部720上所绘示的虚线是用以表示上述“底切”所发生的位置。
请参照图8A与图8B，接着在绝缘层360(第三绝缘层)上形成图案化的透明电极370(第六道图案化工艺)。在非显示区域102中，透明电极370包括连接电极373，用以电性连接导线314与导线335。
在显示区域101中，透明电极370包括连接电极371与像素电极372(也称第二透明电极)。像素电极372通过开口366、开口355、开口344电性连接至漏极331D。在一些实施例中，像素电极372也具有狭缝图案(slit pattern)，也就是说像素电极372具有一个或是一个以上的狭缝372S，例如本实施例图中显示有两个狭缝372S。此时，透明电极350(第一透明电极)是可作为共同电极。连接电极371通过开口363、开口352与开口341使透明电极350与延伸部334/触控感测线333相互电性连接。具体来说，图8C是图8B中蚀刻范围ET1附近的放大图，此部分也被称为接触结构800。接触结构800包含下述元件的一部分或是全部：连接电极371、第三绝缘层360、第三开口363、第一透明电极350的第二连接部810、第一透明电极350的第二开口352、第二绝缘层340、第一开口341、触控感测线333/延伸部334(第二金属层的第一连接部820)。请参照图7C与图8C，连接电极371所围绕的范围是涵盖了开口363并至少部分地重叠于开口352，从垂直基板301的方向的俯视角度来看(Z轴方向)，连接电极371中位于开口363中但不位于开口352的第一部分810是直接接触第二连接部720；连接电极371中同时位于开口363与开口352内的第二部分820是直接接触第一连接部710；连接电极372不位于开口363的第三部分830是直接接触绝缘层360。从垂直于基板的俯视图来看，延伸部334/触控感测线333是重叠于第三开口363并且部分地重叠于第二开口352。特别的是，图示中第一部分810与第二部分820之间的虚线是用以表示上述底切现象所发生的位置，据此第一部分810与第二部分820并不一定会彼此有效电性连接，但第一部分810与第二部分820都会连接至第三部分830，因此第一部分810可以通过第三部分830(沿着导通路径840)电性连接至第二部分820。当底切现象产生时，连接电极371可能会无法将第一透明电极350与触控感测线333有效电性连接。在此，无法有效电性连接例如是连接电极371的第一部分810与第二部分820之间完全断线或是虽然第一部分810与第二部分820之间未断线但是局部区域(虚线位置)的电极厚度过薄导致阻抗过高。如此一来，就算连接电极371的第一部分810与第二部分820之间完全断线，属于第二金属层的延伸部334/触控感测线333仍可以顺利电性连接至透明电极(即触控电极)350。
图8D是根据一实施例绘示接触结构中导通路径的立体示意图。请参照图8C与图8D，图8D中的区域850便具有上述底切的现象，这使得透明电极350无法在区域850内连接至延伸部334。然而，透明电极350可以通过导通路径840电性连接至延伸部334。因此，请参照回图8C，在上述实施例中，蚀刻范围ET1/开口363必须部分地重叠于开口352，并且开口363与开口352重叠的部分也必须部分地重叠于延伸部334。此外，连接电极371必须涵盖开口363的至少一部分与开口352的至少一部分。在一些实施例中，连接电极371的面积大于开口363(第三开口)的面积并覆盖开口363。在一些实施例中，连接电极371涵盖了开口363中1/2以上的面积，并至少接触了开口363中的第一连接部710、第二连接部720以及部分的绝缘层340、360。
由上述实施例可知，通过本发明概念的工艺方法，可以最少仅使用六道图案化工艺(图3A～图8B)即可制作出包含触控电极的Array面板，例如是具内嵌式触控功能的边界电场切换广视角(Fringe Field Switching,FFS)技术的液晶显示面板中的Array面板，大大降低制造成本并提高良率。
请参照图8A，显示面板中还包括对向基板801，位于基板301的对侧，而液晶层820会位于基板301与对向基板801之间。液晶层820可以是主要包含多个正型液晶分子、多个负型液晶分子或是上述两种液晶分子的组合。其中，正型液晶分子是具有正介电异向性(positive dielectric anisotropy)，负型液晶分子是具有负电异向性(negativedielectric anisotropy)。举例来说，当液晶层820的主要成份包含负型液晶分子，并且基板301及对向基板801上分别都具有光配向层(photo alignment layer)(图未示)时，这样对于消除显示面板被外力按压时所产生的水波纹有相当明显的助益。
在液晶显示面板的显示期间，透明电极350是被当作共同电极使用，透明电极350与像素电极372之间的电场是用以改变液晶层820中液晶的旋转方向。在此实施例中透明电极350是部分地覆盖延伸部334/触控感测线333，但在其他实施中透明电极350也可以不覆盖于延伸部334/触控感测线333，即开口352可设计的更大以覆盖延伸部334/触控感测线333。
请参照图7C与图8C，在一些实施例中，第二连接部720被开口363(第三开口)所暴露出来的面积与开口363的面积的比值是介于0.1～1之间。在一些实施例中，连接电极371与第一连接部710接触的面积(也称第一接触面积)和连接电极371与第二连接部720接触的面积(也称第二接触面积)的比值是介于0.1～10之间。
在上述的实施例中，基板310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。透明电极350、370的材料可包括氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)、氧化铟锌(indium zincoxide,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。此外，在本案提到“接触孔以暴露”时，所指的可以是部分暴露下方的元件，或者是依照需求完全暴露下方的元件，本发明并不在此限。
在上述的实施例中，延伸垫334与扫描线313并没有重叠，但在其他实施例中延伸垫334与扫描线可部分地重叠。例如，图9A是根据另一实施例绘示从垂直于基板301的俯视方向所观察的接触结构的放大示意图，图9B是沿着图9A中的切线CC’所绘示的剖面图。图9A与图9B中尚未形成连接电极371，因此分别类似于图7C与图7A，为简化起见，图9A与图9B仅绘示了接触结构900，而其余部分(如薄膜晶体管与像素电极)可参照图7A～7C，在此并不再赘述。在图9A与图9B的实施例中，延伸垫334与扫描线313是部分地重叠，如此一来可以提升开口率。具体来说，延伸垫334是完全覆盖扫描线313的一片段，透明电极350形成于延伸垫334上方，透明电极350的开口352(也称第二开口)至少部分地重叠于延伸垫334。绝缘层360(也称第三绝缘层)的开口363(也称第三开口)也有重叠于延伸垫334。绝缘层360形成于透明电极350上方，蚀刻范围ET1(即绝缘层360的开口363)与扫描线313在垂直基板301的方向上有一重叠区域，且透明电极350与延伸垫334的至少其中之一是位于此重叠区域内，借此在蚀刻范围ET1内实施蚀刻程序时，延伸垫334及/或透明电极350可以做为扫描线313的遮蔽层，使得绝缘层320并不会被蚀刻。以另外一个角度来说，延伸垫334、透明电极350或两者的组合会完全覆盖扫描线313中与蚀刻范围ET1重叠的区域。例如图9B中所示的延伸垫334与扫描线313在垂直基板301的方向上有重叠，且延伸垫334大于扫描线313的线宽并完全遮蔽一部分线段的扫描线313，例如延伸垫334的边缘与扫描线313之间的距离901是大于等于1.2微米。目的是避免绝缘层320被蚀刻出另一个开口使得扫描线313被暴露出来，并使得连接电极371通过此开口将透明电极350与扫描线313相互电性连接。此外，开口352会至少部分地重叠于延伸垫334，开口363/蚀刻范围ET1会部分地重叠于开口352，开口352与开口363彼此重叠的部分也会至少部分地重叠于开口341，而开口341会暴露出部分的延伸垫334。
请参照图9A的右半部，从垂直于基板301的方向上俯视来看，接触结构900中包含有多种不同的材料。第一，位于开口352但不位于开口363内的绝缘层360；第二，同时位于开口352与开口363内的是触控感测线333/延伸垫334，也称为第一连接部710；第三，位于开口363内但不位于开口352内的是透明电极350，也称为第二连接部720。为了简化起见，在此省略了绝缘层340、绝缘层360。本实施例的图9B显示第一连接部710与第二连接部720之间有底切的现象，亦即第二连接部720下方的绝缘层340(也称第二绝缘层)有横向的侧蚀，导致一部分的第二连接部720的下方没有绝缘层340予以支撑，使得第二连接部720的一部分与第一开口341有部分重叠，在图9A中是以虚线来表示发生底切的位置。在另一实施例中，底切的现象也可以不发生或是只有轻微底切，本发明并不予以限制。从图9A中，在垂直基板301的方向上，可以看出开口363的轮廓与开口352的轮廓有至少两个交叉重叠之处(CX3、CX4)，且部分的开口363的轮廓(显示为粗体虚线)位于开口352所围绕的区域内。
图10A是接触结构900包含连接电极的放大示意图，图10B绘示的是沿着图10A的切线DD’的剖面图，图10C绘示的是沿着图10A的切线EE’的剖面图。延续图9A与图9B之后，接下来在绝缘层360上形成连接电极371，用以电性连接透明电极350与延伸部334/触控感测线333。亦即，接触结构900包含下述元件的一部分或是全部：连接电极371、第三绝缘层360、第三开口363、第一透明电极350的第二连接部810、第一透明电极350的第二开口352、第二绝缘层340、第一开口341、触控感测线333/延伸部334(第二金属层的第一连接部820)。具体来说，从垂直于基板301的方向上来看，连接电极371可分为三个部分：第一部分810位于开口363内但不位于开口352内，第一部分810会直接接触图9A中的第二连接部720(第一透明电极350被第三开口363暴露出来的部分)；第二部分820同时位于开口363与开口352内，用以直接接触图9A中的第一连接部710(触控感测线333或是延伸部334被第一开口341暴露出来的部分)；第三部分830是开口363以外的部分，直接接触绝缘层360，用以连接第一部分810与第二部分820。值得一提的是，图示中第一部分810与第二部分820之间的虚线是用以表示上述底切的现象，据此第一部分810并不会连接第二部分820，但第一部分810会通过第三部分830(例如沿着路径902或其相反的方向)电性连接至第二部分820，借此即使没有发生底切的现象，第一连接部710仍会电性连接至第二连接部720。亦即，第三部分830的功能是当底切的现象发生时，接触结构900可以完全确保将触控感测线333与第一透明电极350(触控电极/共同电极)相互电性连接的功用。避免因为底切而使触控感测线333与第一透明电极350之间发生断线或是没断线但是连接电极371的厚度相对地较薄(例如在触控感测线333与第一透明电极350之间的倾斜表面处)使得触控感测线333与第一透明电极350之间的阻抗过高，因此可以明显有效地降低产品的不良率。
图10D绘示的是当底切不发生时，沿着图10A的切线DD’的剖面图。请参照图10D，在一些实施例中当底切的现象不发生时，连接电极371是连续不中断的，因此第二连接部720可以透过连接电极371电性连接至第一连接部710。换句话说，当绝缘层340的厚度适中(例如为1000～6000埃)时，底切的现象有可能是很轻微或者是不会发生的，此时，连接电极371会顺着第一透明电极350(触控电极/共同电极)的侧边以及绝缘层340的侧边一路延伸到触控感测线333/延伸部334。但是本发明的设计概念就是不论有没有底切的现象发生，都可以保证第一透明电极350(触控电极/共同电极)可以跟触控感测线333/延伸部334有效电性连接，也就是已经把不良率的风险考虑进去。
图11A是根据一实施例绘示多个触控电极与像素结构的俯视示意图。请参照图11A，在图11A的实施例中绘示了4个触控电极1001～1004，每个触控电极中都包含有12个像素结构中的第一透明电极350以及2个接触结构。为简化起见，在图11A中仅绘示了数据线1011～109、触控感测线1021～1024、触控电极1001～1004与接触结构1031～1038，并省略薄膜晶体管、像素电极、触控电极的开口等。在X方向上，是每间隔三条数据线才会配置一条触控感测线。举例来说，触控感测线1021、1022之间配置有3条数据线1011～1013，换句话说，每三个像素结构才会配置一条触控感测线，不过本发明并不予限制，其他实施例中也可以在X方向上每N个像素结构配置一条触控感测线，N＝1～51。例如，如果一个触控电极重叠于X方向上一个列中的45个像素结构，可设置一条触控感测线以及44条辅助线(未绘示)或者是设置45条触控感测线。这些辅助线可以和触控感测线在相同的制造工艺中来形成，目的是减少触控电极的电阻。此外，每个触控电极所对应的接触结构的数量只要最少有一个以上即可，在本发明中也不予限制。触控感测线1021是通过接触结构1031～1032(绘示为示意方块)电性连接至触控电极1001，而触控感测线1022是通过接触结构1033～1034电性连接至触控电极1003。触控感测线1023是通过接触结构1035～1036电性连接至触控电极1002，而触控感测线1024是通过接触结构1037～1038电性连接至触控电极1004。触控感测线1023与触控感测线1024之间设置有数据线1017～1019。触控电极1001～1004彼此之间保有间隔距离且分别电性连接到对应的触控感测线1021～1024，因此触控电极1001～1004是相互电性绝缘，各自从对应的触控感测线1021～1024接收显示期间的共同电压信(Vcomsignal)号以及触控期间的触控感测信号(touch sensing signal)。本实施例在触控期间的触控驱动与侦测方式例如是采用自容式的电容触控技术或是互容式的电容触控技术，此为公知技术，不再赘述。
在一些实施例中，在不同的位置上可以设置不同的接触结构，例如，连接结构1035可依照图8C的结构来设置，而连接结构1036是依照图10A的结构来设置。在一些实施例中，连接结构1036是紧邻于触控电极1002的边缘，由于微影蚀刻的限制，因此透明电极350中的开口352可从触控电极1002的边缘向内延伸。
图11B是根据一实施例绘示显示装置上黑色矩阵层与触控电极的配置示意图。一般来说在对向基板上会设置黑色矩阵层(例如图8A的对向基板801的黑色矩阵层BM802)。请参照图11B，此黑色矩阵层1040具有矩阵的样式，用以覆盖数据线、触控感测线、扫描线与薄膜晶体管等。为了清楚起见，图11B中仅绘示了黑色矩阵层1040在外围的位置以表示黑色矩阵层1040的宽度，可理解的是这些黑色矩阵层会横向(X方向)或纵向(Y方向)的延伸。例如，黑色矩阵1040会纵向的延伸以覆盖数据线1016，并横向的延伸以覆盖扫描线1041。在此实施例中，从垂直于基板301的俯视方向来看，黑色矩阵层1040与扫描线1041的边缘之间有距离1042。在一些实施例中，此距离1042是介于3微米至7微米之间。此外，触控电极1003与触控电极1004之间具有间隙，此间隙的宽度1043大于等于3微米，此间隙是平行于触控感测线并位于触控感测线1023与相邻于触控感测线1023的数据线1016之间。亦即，触控电极1001～1004的边缘可以为如图11B所示的直线状或者是对应至图14B中数据线的锯齿状。触控电极1003的边缘与数据线1016的边缘之间有距离1044，目的是屏蔽在触控电极1003之上的数据线1016对像素电极372(如图8A所示)所造成的杂讯。在一些实施例中，此距离1044是大于等于1微米。触控电极1001与触控电极1003之间也具有另一间隙，此间隙的宽度同样大于等于3微米。此外，在触控电极1001～1004与绝缘层340之间或是在触控电极1001～1004与绝缘层360之间可以设置有图案化的第三金属层(未绘示)，沿着黑色矩阵层1040的图案设置。具体而言，图案化的第三金属层形成多个辅助电极，例如有四个辅助电极电性连接至触控电极1001～1004，这些辅助电极彼此之间电性绝缘，目的是可以帮助各自对应的触控电极1001～1004降低阻抗。
除了上述图8C与图10A的实施例以外，接触结构也可以有其他的设计。举例来说，请参照图12A与图12B，在图12A的实施例中还未形成连接电极，从垂直于基板301的方向上来看，接触结构1200至少包含有三种不同的材料。第一，位于开口352(也称第二开口)内但不位于开口363(也称第三开口)内的是绝缘层360(也称第三绝缘层)；第二，同时位于开口352与开口363内的是触控感测线333/延伸垫334，也称为第一连接部710；第三，为于开口363内但不位于开口352内的是透明电极350(也称第一透明电极)，也称为第二连接部720。其余与接触结构900相同或类似的元件，为了简化说明在此不再重复赘述。值得注意的是，第一连接部710与第二连接部720之间若有底切的现象，在图12A中是以虚线来表示底切的所在位置。此外，在图12B的实施例中接触结构1200包含连接电极371。从垂直于基板301的方向上来看，连接电极371可分为三个部分：第一部分810位于开口363内但不位于开口352内，第一部分810会直接接触第二连接部720；第二部分820同时位于开口363与开口352内，用以直接接触第一连接部710；第三部分830是位于开口363之外，用以直接接触绝缘层360并连接第一部分810与第二部分820。图12A与图10A的比较如下：在图10A中，开口352在X方向上的最大长度大于在Y方向上的长度，并且开口363是部分地重叠于开口352；在图12A中，开口352在Y方向上的长度大于在X方向上的长度，并且开口363是在开口352的右侧。开口363大于开口352，且开口363仅部分重叠触控感测线333/延伸垫334。连接电极371覆盖开口352、开口363。延伸部334是触控感测线333的一部分且朝向右边延伸，并且部分地重叠于开口363。从垂直于基板301的俯视方向来看，延伸部334中大部分的右边缘3341是位于开口363之中。延伸部在Y方向上的最大长度是大于开口363的长度。延伸部334的下边缘3342会在Y方向上超过扫描线313，借此在形成开口363时保护扫描线受到蚀刻工艺的损坏。
图13A与图13B是根据另一实施例绘示接触结构的放大示意图。图13A所绘示的是在连接电极371形成之前的接触结构。图13B所绘示的是在连接电极371形成以后的接触结构。图13A中的接触结构1300还未包含连接电极371，在图13B则已包含连接电极371。在此实施例中，开口352在Y方向上的长度大于在X方向上的长度，并且开口363是在开口352的左侧。本领域的技术人员帮可根据前述的实施例理解图13A与图13B的设置，在此并不再赘述。
图14A与图14B是根据另一实施例绘示接触结构的放大示意图。图14A中还未形成连接电极371，在图14B则已形成连接电极371。在此实施例中，触控感测线333沿着Y方向为锯齿状，并且延伸部334是设置在触控感测线333的转角处。其中，扫描线沿着第一方向(X方向)延伸，上述锯齿状的触控感测线333沿着第二方向延伸，因此第一方向与触控感测线333之间的夹角可以是介于75度至105度之间。本领域的技术人员帮可根据前述的实施例理解图14A与图14B的设置，在此并不再赘述。再者，本发明所有实施例所提及的延伸部334、第二开口352与第三开口363的形状并不予以限制是圆形、方形、椭圆形、多边形…等，可以是任意的形状。
图15A所绘示的是沿着图14B中的切线FF’的剖面图，图15B所绘示的是沿着图14B中切线II’的剖面图。在图15A与图15B中除了绘示接触结构以外，还绘示了薄膜晶体管，特别的是，本实施例的薄膜晶体管(TFT)的通道为多晶硅(Poly-silicon)材料，例如是采用低温多晶硅工艺所制成的TFT元件。具体来说，图案化的遮光层1510会形成于基板301上，且位于半导体层1530下方。绝缘层(也称第四绝缘层)1520形成于遮光层1510上，且位于基板301与第一绝缘层320之间。绝缘层1520或绝缘层1540可以是两层彼此堆叠的结构，其中一层包括SiN2，另一层包括SiO2。半导体层1530形成于绝缘层1520之上且在栅极311之下以作为薄膜晶体管的通道，并且半导体层1530是对应遮光层1510的上方位置而设置，用以避免光线从下方照射而影响的半导体层1530的运作，例如薄膜晶体管产生漏电。此外，图案化的遮光层1510的大小可大于通道(图案化的半导体层1530)的大小，借此在垂直于基板301的俯视方向上遮蔽光线，避免通道具有漏电流的效应。并且，图案化的遮光层1510的大小也可些微地小于通道的大小，例如是通道的85％。此图案化的遮光层1510可以用锰或铝等材料来形成，厚度为300A°～1200A°。在形成半导体层1530的过程中，可以有多道的工艺以形成多晶硅通道、轻掺杂区、中掺杂区…等，此为公知技术，在此省略不再赘述。绝缘层(也称第五绝缘层)1540会形成于半导体层1530之上且在第一导电层(例如为第一金属层)之下，并且绝缘层1540具有开口1541、1542以暴露出部分的半导体层1530。金属层310会形成于绝缘层1540之上，金属层310具包含栅极311与扫描线(未绘示)。绝缘层(也称第一绝缘层)320则形成于金属层310之上，绝缘层320具有对应于开口1541的开口1543，以及对应于开口1542的开口1544。栅极311是位于开口1543、1544之间。金属层330形成于绝缘层320之上，金属层330具有触控感测线333/延伸部334、源极331S与漏极331D。触控感测线333也可以具有延伸部334，换言之，延伸部334也可以视为触控感测线333的一部分。源极331S通过开口1543、1541电性连接至半导体层1530，而漏极331D通过开口1544、1542电性连接至半导体层1530。金属层330以上的设置则与上述的实施例(例如图8A)类似，不再赘述。亦即，金属层330以上的图案化的第一透明电极350、绝缘层(也称第三绝缘层)360、图案化的第二透明电极370、绝缘层(也称第二绝缘层)340、连接电极371、第一开口341、第二开口352、第三开口363…等的设计与工艺方法都与上述的实施例(例如图8A)类似，因此沿用相同的名称与标号。
图15A与图8A的一个差别在于，图8A中的图案化半导体层321是形成于绝缘层320之上，但图15A中的图案化半导体层1530是形成于绝缘层(第一绝缘层)320之下。由此可知，本发明的接触结构与工艺可以搭配底部栅极(bottom gate)的TFT元件或是顶部栅极(topgate)的TFT元件。并且，TFT元件的通道的材料可以是包含非晶硅、微晶硅(micro grainsilicon)、氧化物半导体、多晶硅、连续晶硅(continuous grain silicon)…等，本发明并不在此限。另一方面，在图8A与图15A的实施例中，像素电极在共同电极的上方，但在其他实施例中像素电极也可以在共同电极的下方，本发明并不在此限。如同前述的实施例，当绝缘层340的厚度适中时，底切的现象有可能是不会发生的，此时，连接电极371会顺着第一透明电极350(触控电极/共同电极)的侧边以及绝缘层340的侧边一路延伸到触控感测线333/延伸部334。因此不论有没有底切的现象发生，都可以保证第一透明电极350(触控电极/共同电极)透过连接电极371可以跟触控感测线333/延伸部334有效电性连接。
在另一实施例中，可实施额外的一个图案化工艺(第七道图案化工艺)以在绝缘层320中形成接触孔，借此让图案化的金属层330透过此非显示区102中的接触孔(未绘示)电性连接至图案化的金属层310。此工艺的好处在于在显示面板的非显示区102中达成更窄的边框。也就是说，可以只实施七道图案化工艺便可以制作出具有内嵌式触控功能的窄边框阵列基板。
请参照图8A、图15A与图1，在一些实施例中，图案化的第一透明电极350是形成以具有近似矩形的轮廓。在图1中具有四个触控电极C11、C12、C21、C21，并且每个触控电极是对应至四个像素结构。实作上，举例来说，解析度为720(数据线)×3(红蓝绿三通道)×1280(扫描线)的产品可具有18×32＝576个触控电极(即透明电极350)。因此，总共有720×3＝2160条数据线、1280条扫描线以及2160×1280＝2764800个像素结构(子像素)。换言之，一个触控电极是对应至40×3×40＝4800个像素结构(子像素)，这表示图1中所示的每个触控电极的长度(沿着Y方向)可对应40个像素结构，而每个触控电极的宽度(沿着X方向)可对应40×3＝120个像素结构。图8A或图15A中图案化的第一透明电极350可视为其中一个触控电极C11、C12、C21、C22。由于一个像素结构的轮廓的长(沿着Y方向)与宽(沿着X方向)的比值是接近3:1，因此每个触控电极具有接近正方形的轮廓(长宽比值为1:1)。
在另一实施例中，解析度为720×3×1440的产品可具有18×32＝576个触控电极(透明电极350)。因此，总共有720×3＝2160条数据线以及1440条扫描线。然而，如图16所示，一个触控电极C是对应至40×3×45＝5400个像素电极(子像素)，这表示每个触控电极的长度(沿着Y方向)可对应45个像素结构，而每个触控电极的宽度(沿着X方向)可对应40×3＝120个像素结构。图8A或图15A中的第一透明电极350可被视为图1中的其中一个触控电极C11-C22或者是图16中的触控电极C，并且每个触控电极具有近似矩形的轮廓。因此，在图16中，此近似矩形的轮廓的长与宽之间的比值是接近1.125:1。此外，此近似矩形的轮廓的边缘可以是直线、波形、锯齿状等(未绘示)，借此可避免人眼所看到的摩尔效应(miore’effect)。
请参照图16，在基板301上具有可挠式基板104(例如为可挠式印刷电路板)，在此基板104上的至少一内嵌式驱动器积体电路是电性连接至触控感测线、数据线与扫描线。在另一实施例中，可挠式基板104与基板301可被整合在相同的基板上(例如为聚酰亚胺基板)。
在另一实施例中，解析度为720×3×1480的产品可依然包含18×32＝576个触控电极(透明电极350)。因此，在第2行至第31行中的每个触控电极C是对应至40×3×46＝5520个像素结构(子像素)，并且在第1行与第32行中的每个触控电极C是对应至40×3×50＝6000个像素结构(子像素)。如此一来，上述第1行与第32行中的每个触控电极C的近似矩形的轮廓的长与宽之间的比值是接近1.25:1(未绘示)。
在上述的实施例中，即使触控电极的数目是固定的(例如576)，但扫描线的数目可根据实际需求而改变。换言之，如图16所示，从垂直于基板的俯视图来看，图案化的第一透明电极350(触控电极C)可被形成以具有近似矩形的轮廓，而此轮廓的长与宽的比值可在1:1至1.3:1的范围中，其中近似矩形的轮廓的长度是沿着Y方向，此Y方向是实质上垂直于沿着X方向延伸的扫描线。此设计的好处在于可使用相同类型的驱动器积体电路，用固定数目的通道来连接至触控电极，来制作不同尺寸的内嵌式触控显示面板。可理解的是这样的设计可取得商业上的巨大成就。
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。

Claims (35)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
基板；
多个像素结构，所述多个像素结构的至少一个包含：
第一金属层，位于所述基板上，且包括扫描线；
第一绝缘层，位于所述基板与所述第一金属层上；
第二金属层，位于所述第一绝缘层上，且包含触控感测线与数据线；
第二绝缘层，位于所述第一绝缘层与所述第二金属层上，所述第二绝缘层具有第一开口以暴露出部分的所述触控感测线来作为第一连接部；
共同电极，位于所述第二绝缘层之上，所述共同电极具有位于所述第一开口上方的第二开口；
第三绝缘层，位于所述共同电极上，所述第三绝缘层具有位于所述第二开口上方的第三开口，且所述第三开口暴露出部分的所述共同电极来作为第二连接部；以及
连接电极，位于所述第三绝缘层之上，所述连接电极通过所述第三开口、所述第二开口与所述第一开口连接所述第一连接部与所述第二连接部，所述连接电极的面积大于所述第三开口的面积，所述连接电极包括：
第一部分，重叠于所述第三开口并且连接至所述共同电极；
第二部分，重叠于所述第三开口并且连接至所述触控感测线；以及
第三部分，不重叠于所述第三开口，所述第三部分形成于所述第三绝缘层之上并且连接至所述第一部分与所述第二部分，且所述第一部分通过所述第三部分电性连接至所述第二部分，
其中，所述共同电极依序通过所述第一部分、所述第三部分和所述第二部分电性连接至所述触控感测线。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二连接部被所述第三开口所暴露出来的面积占所述第三开口的面积的比值是介于0.1～1。
3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二连接部的一部分与所述第一开口有部分重叠。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述连接电极与所述第一连接部接触的面积是第一接触面积，所述连接电极与所述第二连接部接触的面积为第二接触面积，所述第一接触面积与所述第二接触面积的比值是介于0.1～10。
5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述至少一个像素结构包含：
栅极，由所述第一金属层所形成；
源极与漏极，由所述第二金属层所形成；
半导体层，与所述栅极绝缘；以及
像素电极，形成于所述第三绝缘层之上，且所述像素电极具有狭缝图案，其中所述像素电极与所述连接电极是同一道工艺所形成；
其中所述第二绝缘层还包括第四开口以暴露出部分的所述漏极，所述共同电极包括和所述第四开口重叠的第五开口，所述第三绝缘层包括和第四开口重叠的第六开口，
所述像素电极通过所述第四开口、所述第五开口与所述第六开口连接至所述漏极。
6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第五开口在垂直所述基板的方向上位于所述半导体层上方。
7.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，在垂直所述基板的方向上，所述第二开口的面积小于所述第五开口的面积。
8.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述触控感测线包含延伸垫，且所述延伸垫与所述第三开口所围绕的区域在垂直所述基板的方向上有重叠。
9.如权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述延伸垫与所述扫描线在垂直所述基板的方向上有重叠。
10.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，包括：
多个触控电极，每个触控电极对应至所述多个像素结构的一部分，所述多个触控电极之间具有间隙，所述间隙位于所述触控感测线与相邻于所述触控感测线的另一数据线之间。
11.一种显示面板，具有显示区与非显示区，其特征在于，包括：
基板；
像素结构，位于所述显示区内，所述像素结构包含：
第一导电层，位于所述基板上且包括扫描线与栅极；
第一绝缘层，位于所述第一导电层上；
半导体层，位于所述第一绝缘层上或是所述第一绝缘层下；
第二导电层，位于所述第一绝缘层上，且包括触控感测线、数据线、源极与漏极；
第二绝缘层，位于所述第一绝缘层与所述第二导电层上，所述第二绝缘层具有第一开口以暴露出部分的所述触控感测线；
第一透明电极，位于所述第二绝缘层之上，且具有位于所述第一开口上方的第二开口；
第三绝缘层，位于所述第一透明电极上，所述第三绝缘层具有位于所述第二开口上方的第三开口，且所述第三开口暴露出部分的所述第一透明电极；以及
连接电极，位于所述第三绝缘层之上，且所述连接电极通过所述第三开口、所述第二开口与所述第一开口使所述第一透明电极与所述触控感测线相互电性连接，
其中，所述第三开口所围绕的区域是部分地重叠于所述第二开口所围绕的区域
其中，所述连接电极的面积大于所述第三开口的面积，所述连接电极包括：
第一部分，重叠于所述第三开口并且连接至所述第一透明电极；
第二部分，重叠于所述第三开口并且连接至所述触控感测线；以及
第三部分，不重叠于所述第三开口，所述第三部分形成于所述第三绝缘层之上并且连接至所述第一部分与所述第二部分，且所述第一部分通过所述第三部分电性连接至所述第二部分，
其中，所述第一透明电极依序通过所述第一部分、所述第三部分和所述第二部分电性连接至所述触控感测线。
12.如权利要求11所述的显示面板，其特征在于，在垂直所述基板的方向上，所述第三开口的轮廓与所述第二开口的轮廓有至少两个交叉重叠之处，且部分的所述第三开口的轮廓位于所述第二开口所围绕的区域内。
13.如权利要求11所述的显示面板，其特征在于，所述触控感测线包含延伸垫，且所述延伸垫与所述第三开口在垂直所述基板的方向上有重叠。
14.如权利要求13所述的显示面板，其特征在于，所述延伸垫与所述扫描线在垂直所述基板的方向上有重叠。
15.如权利要求14所述的显示面板，其特征在于，所述扫描线沿着第一方向延伸，所述触控感测线沿着第二方向延伸，所述第一方向与所述触控感测线的夹角介于75度至105度之间。
16.如权利要求13所述的显示面板，其特征在于，所述第一透明电极与所述延伸垫的至少其中之一是位于所述第三开口与所述扫描线在垂直所述基板的方向上有重叠区域之间，且所述第一透明电极与所述延伸垫的至少其中之一位于所述重叠区域内。
17.如权利要求13所述的显示面板，其特征在于，所述延伸垫覆盖所述扫描线的片段，并且所述延伸垫的边缘与所述扫描线之间的距离大于等于1.2微米。
18.如权利要求11所述的显示面板，其特征在于，所述触控感测线的线宽大于所述数据线的线宽。
19.如权利要求11所述的显示面板，其特征在于，包括：
第二透明电极，位于所述第三绝缘层之上，且所述第二透明电极具有狭缝图案。
20.如权利要求19所述的显示面板，其特征在于，所述第一透明电极是作为共同电极，所述第二透明电极是作为像素电极，且所述像素电极电性连接至所述漏极。
21.如权利要求19所述的显示面板，其特征在于，所述第一透明电极是作为像素电极并且电性连接至所述漏极，所述第二透明电极是作为共同电极。
22.如权利要求11所述的显示面板，其特征在于，所述连接电极覆盖所述第三开口的面积的至少1/2以上。
23.如权利要求11所述的显示面板，其特征在于，包含：
对向基板，位于所述基板的对侧；以及
液晶层，位于所述基板与所述对向基板之间。
24.如权利要求11所述的显示面板，其特征在于，所述半导体层是由多晶硅材料所形成，且位于所述第一绝缘层下。
25.如权利要求11所述的显示面板，其特征在于，所述半导体层是由连续晶硅、非晶硅或是氧化物半导体材料所形成，且位于所述第一绝缘层上。
26.如权利要求11所述的显示面板，其特征在于，被所述第三开口所暴露出的部分所述第一透明电极在垂直所述基板的方向上与所述第一开口有重叠。
27.一种显示面板，其特征在于，包括：
基板；
像素结构，包含：
扫描线，沿着第一方向延伸；
数据线，沿着第二方向延伸；
第一绝缘层，位于所述扫描线与所述数据线之间；
触控感测线，沿着所述第二方向延伸且位于所述第一绝缘层上，所述触控感测线与所述第一方向的夹角介于75度至105度之间；
第二绝缘层，位于所述第一绝缘层与所述触控感测线上，所述第二绝缘层具有第一开口以暴露出部分的所述触控感测线；
触控电极，位于所述第二绝缘层上，所述触控电极具有位于所述第一开口上方的第二开口，且所述第二开口在垂直所述基板的方向上与所述触控感测线有至少部分重叠；
第三绝缘层，位于所述触控电极上，所述第三绝缘层具有位于所述第二开口上方的第三开口，且所述第三开口暴露出部分的所述触控电极；
连接电极，位于所述第三绝缘层之上，所述连接电极通过所述第三开口、所述第二开口与所述第一开口连接被暴露出的部分所述触控电极与被暴露出的部分所述触控感测线，所述连接电极的面积大于所述第三开口的面积，所述连接电极包括：
第一部分，重叠于所述第三开口并且连接至所述触控电极；
第二部分，重叠于所述第三开口并且连接至所述触控感测线；以及
第三部分，不重叠于所述第三开口，所述第三部分形成于所述第三绝缘层之上并且连接至所述第一部分与所述第二部分，且所述第一部分通过所述第三部分电性连接至所述第二部分；以及
像素电极，具有狭缝图案，且位于所述第三绝缘层上，
其中，所述触控电极依序通过所述第一部分、所述第三部分和所述第二部分电性连接至所述触控感测线。
28.如权利要求27所述的显示面板，其特征在于，包含：
对向基板，位于所述基板的对侧；以及
液晶层，位于所述基板与所述对向基板之间，所述液晶层包含多个正型液晶分子、多个负型液晶分子、或是所述正型液晶分子与所述负型液晶分子的组合；
其中，所述基板与所述对向基板靠近所述液晶层的内侧分别具有光配向层。
29.一种显示面板的制造方法，其特征在于，包括：
提供基板：
在所述基板上形成图案化的第一导电层，所述图案化的第一导电层包括扫描线与栅极；
在所述图案化的第一导电层上形成第一绝缘层；
在所述第一绝缘层上形成图案化的第二导电层，所述图案化的第二导电层包括触控感测线、数据线、源极与漏极；
在所述图案化的第二导电层上形成第二绝缘层；
在所述第二绝缘层上形成图案化的第一透明电极，所述图案化的第一透明电极具有第二开口；
在所述图案化的第一透明电极上形成第三绝缘层；
对应于所述第三绝缘层与所述第二绝缘层实施蚀刻程序，借此在所述第三绝缘层中形成第三开口并在所述第二绝缘层中形成第一开口，其中所述第三开口暴露出部分的所述第一透明电极，所述第三开口所围绕的区域部分地重叠于所述第二开口所围绕的区域，所述第一开口暴露出部分的所述触控感测线；以及
在所述第三绝缘层上形成连接电极，所述连接电极通过所述第三开口、所述第二开口与所述第一开口使所述第一透明电极与所述触控感测线相互电性连接，所述连接电极的面积大于所述第三开口的面积，所述连接电极包括：
第一部分，重叠于所述第三开口并且连接至所述第一透明电极；
第二部分，重叠于所述第三开口并且连接至所述触控感测线；以及
第三部分，不重叠于所述第三开口，所述第三部分形成于所述第三绝缘层之上并且连接至所述第一部分与所述第二部分，且所述第一部分通过所述第三部分电性连接至所述第二部分，
其中，所述第一透明电极依序通过所述第一部分、所述第三部分和所述第二部分电性连接至所述触控感测线。
30.如权利要求29所述的显示面板的制造方法，其特征在于，包括：
在所述第一绝缘层上或是在所述第一绝缘层下形成图案化的半导体层。
31.如权利要求30所述的显示面板的制造方法，其特征在于，包括：
在所述基板上形成位于所述半导体层下方的图案化的遮光层；
在所述图案化的遮光层上形成第四绝缘层，所述第四绝缘层位于所述基板与所述第一绝缘层之间；以及
在所述图案化的半导体层上形成第五绝缘层，其中所述图案化的半导体层是在所述栅极之下。
32.如权利要求29所述的显示面板的制造方法，其特征在于，包括：
在所述图案化的第一透明电极形成第五开口；
在所述蚀刻程序中，在所述第二绝缘层中形成第四开口并在所述第三绝缘层中形成第六开口，其中所述蚀刻程序是干蚀刻程序或是湿蚀刻程序；以及
在所述第三绝缘层上形成第二透明电极并经由所述第四开口、所述第五开口、所述第六开口连接所述漏极，所述第二透明电极与所述连接电极是同一道工艺所形成。
33.如权利要求29所述的显示面板的制造方法，其特征在于，包括：
形成所述图案化的第一透明电极使其具有近似矩形的轮廓，其中所述近似矩形的轮廓的长与宽的比值是在1:1至1.3:1的范围之中。
34.如权利要求29所述的显示面板的制造方法，其特征在于，包括：
在形成所述第一开口的蚀刻程序中，在平行所述基板的方向上侵蚀所述第二绝缘层使得所述第一透明电极的下方有底切现象。
35.如权利要求29所述的显示面板的制造方法，其特征在于，包括：
在所述第一绝缘层中形成接触孔，使所述图案化的第二导电层透过非显示区中的所述接触孔以电性连接至所述图案化的第一导电层。
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