TW201523384A - 觸控感測器整合型顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種觸控感測器整合型顯示裝置，包括：複數條閘極線和與該等閘極線交錯的複數條資料線；複數個像素電極，分別設置於由該等閘極線和該等資料線之交錯所定義的區域中；複數個1-1電極，每一個1-1電極被設置與該等像素電極的一些相對應，並且具有一第一尺寸；複數個1-2電極，連接至該複數個1-1電極，每一個1-2電極被設置與該等像素電極的另一些相對應，並且具有大於該第一尺寸的一第二尺寸；以及複數個第二電極，每一個第二電極設置在該1-1電極與該1-2電極之間，並且排列在該等1-1電極與1-2電極交錯的方向上。兩個1-1電極平行設置在該等1-2電極之間。

Description

觸控感測器整合型顯示裝置
本發明的實施例涉及一種能夠識別使用者的觸控操作的觸控感測器整合型顯示裝置。
近年來，各種輸入裝置，如鍵盤、滑鼠、遊戲搖桿、以及數位轉換器，已經被用於允許使用者與家庭電器或資訊通信裝置交互作用。然而，當使用者使用這些輸入裝置時，因為使用者需要學習如何使用輸入裝置且該輸入裝置佔據空間，使用者不滿意度增加了。因此，需要一種能夠降低錯誤操作的便捷且簡單的輸入裝置。為了回應這種需求，提出一種觸控感測器，以能夠讓使用者通過使用他或她的手或筆直接地觸控螢幕來輸入資訊。
該觸控傳感器具有能夠降低錯誤操作的簡單結構。使用者也可以在不使用分離的輸入裝置的情況下執行輸入動作，並且可以通過在螢幕上顯示的內容快速地且容易地操作顯示裝置。因此，觸控感測器已經被應用於各種顯示裝置。
在顯示裝置中使用的觸控感測器可以分為附加型(add-on)觸控感測器和外嵌型(on-cell)觸控感測器。該附加型觸控感測器被配置以使顯示裝置和觸控感測器被獨立地製造，然後，該觸控感測器貼附於顯示裝置的上基板。外嵌型觸控感測器被配置以使構成觸控感測器的元件直接地形成在顯示裝置的上玻璃基板的表面上。
因為附加型觸控感測器具有觸控感測器安裝於顯示裝置上的結構，具有顯示裝置的厚度增加的問題。此外，顯示裝置的可見度由於顯示裝置的厚度增加而造成顯示裝置的亮度降低而減少。
在另一方面，因為觸控感測器具有在顯示裝置的玻璃基板的表面上形成觸控感測器的結構，外嵌型觸控感測器與顯示裝置共用一玻璃基板。因此，使用外嵌型觸控感測器的顯示裝置的厚度小於使用附加型觸控感測器的顯示裝置的厚度。然而，使用外嵌型觸控感測器的顯示裝置的整體厚度由於觸控驅動電極層、觸控感測電極層、以及用於絕緣構成外嵌型觸控感測器的觸控驅動電極層和觸控感測電極層的絕緣層而增加。此外，用於製造使用外嵌型觸控感測器的顯示裝置的製程數增加，因此，製造成本增加了。
因此，對能夠解決上述問題的觸控感測器整合型顯示裝置的需求增加。觸控感測器整合型顯示裝置的示例包括美國專利第7,859,521號。
在美國專利第7,859,521號中揭露的觸控感測器整合型顯示裝置分割顯示器公共電極，並且允許該等顯示器公共電極用作為觸控驅動電極和觸控感測電極。因此，在美國專利第7,859,521號中揭露的觸控感測器整合型顯示裝置測量在觸控操作中產生的互電容的變化，並且識別觸控或非觸控輸入以及觸控輸入中的觸控位置。
在上述觸控感測器整合型顯示裝置的構造中，因為觸控驅動電極和觸控感測電極均形成在相同層上，該等觸控驅動電極和觸控感測電極的每一個根據其功能通過線互相連接，以避免與不同類型的電極接觸。即，觸控驅動電極通過驅動電極接觸孔連接至觸控驅動電極線，並且觸控感測電極通過感測電極接觸孔連接至觸控感測電極線。因此，觸控驅動電極和觸控感測電極彼此不是電性接觸。
然而，在先前技術中的觸控感測器整合型顯示裝置中，觸控驅動電極線和觸控感測電極線是複合型的，並且還需要許多接觸孔以連接觸控驅動電極和觸控驅動電極線以及連接觸控感測電極和觸控感測電極線。因此，顯示裝置的孔徑比於是降低了。
本發明的實施例提供一種觸控感測器整合型顯示裝置，其能夠藉由簡單地且有效地形成用於觸控驅動電極和觸控感測電極的複合型線來改善孔徑比。
本發明的實施例還提供一種觸控感測器整合型顯示裝置，其能夠藉由降低觸控驅動電極和觸控感測電極之間的互電容以及顯示裝置的信號線與觸控感測器的觸控電極之間的寄生電容來改善觸控性能。
在一態樣中，提供一種觸控感測器整合型顯示裝置，包括：複數條閘極線和與該等閘極線交錯的複數條資料線；複數個像素電極，分別設置於由該等閘極線和該等資料線之交錯所定義的區域中；複數個1-1電極，每一個1-1電極被設置與該複數個像素電極的一些相對應，並且具有一第一尺寸；複數個1-2電極，連接至該複數個1-1電極，每一個1-2電極被設置與該複數個像素電極的另一些相對應，並且具有大於該第一尺寸的一第二尺寸；以及複數個第二電極，每一個第二電極設置在該1-1電極與該1-2電極之間，並且排列在該等1-1電極與該等1-2電極交錯的方向上，其中兩個1-1電極平行設置在該等1-2電極之間。
在上述構造中，該複數個1-1電極和1-2電極可以用作為一公共電極和一觸控驅動電極兩者，並且該複數個第二電極可以為觸控感測電極。或者，該複數個1-1電極和1-2電極可以用作為一公共電極和一觸控感測電極兩者，該複數個第二電極可以為觸控驅動電極。
設置在與該1-1電極對應的像素區域中的該等像素電極可以構成一條線，並且設置在與該1-2電極對應的像素區域中的該等像素電極可以構成兩條線。
用於兩條線的像素電極的兩個閘極線可以平行相鄰地設置在與該1-2電極對應地排列的兩條線的像素電極之間。
該觸控感測器整合型顯示裝置可以進一步包括：至少一個第一電極電阻降低線，其接觸該複數個1-1電極和1-2電極的每一個，並且沿著資料線的方向排列，且降低該複數個1-1電極和1-2電極的電阻。
該第一電極電阻降低線可以被設置以與資料線重疊。
該觸控感測器整合型顯示裝置可以進一步包括：至少一個第二電極電阻降低線，其沿著第二電極的方向設置在該複數個第二電極的每一個上以與第二電極重疊，並且降低該等第二電極的電阻。
該第二電極電阻降低線可以被設置以與閘極線重疊。
該等1-1電極和1-2電極通過至少一個第一瓶頸連接，並且該第一電極電阻降低線穿過該至少一個第一瓶頸、該等1-1電極和1-2電極。
第二電極包括：一第二瓶頸，其在該第一瓶頸與該第二電極的交錯處具有寬度小於該第二電極的寬度。
該等像素電極可以設置於覆蓋設置在該等資料線與該等閘極線的交錯處的薄膜電晶體的一第一鈍化層上，並且可以連接至通過穿過該第一鈍化層的一接觸孔暴露的該等薄膜電晶體。該等1-1電極和1-2電極可以設置於覆蓋該等像素電極的一第二鈍化層上，並且該等1-1電極和1-2電極的每一個的至少一部分可以與該等像素電極重疊。
相反地，該等1-1電極和1-2電極可以設置於覆蓋設置在該等資料線和該等閘極線的交錯處的薄膜電晶體的一第一鈍化層上。該等像素電極可以設置於覆蓋該等1-1電極和1-2電極的一第二鈍化層上，並且該等1-1電極和1-2電極的每一個的至少一部分可以與該等像素電極重疊。每一個像素電極可以連接至通過穿過該第一鈍化層和該第二鈍化層的一接觸孔暴露的該薄膜電晶體。
在根據本發明實施例的該觸控感測器整合型顯示裝置中，因為連接該等觸控驅動電極和該等觸控感測電極且降低它們的電阻的線可以形成以與該等資料線或該等閘極線重疊，所以可以防止孔徑比的降低。同時，構成觸控感測器的觸控驅動電極、觸控感測電極與線之間的關係可以基於顯示裝置的像素電極、閘極線和資料線的設計而被容易地設計。
此外，因為在本發明的實施例中不需要用於連接觸控驅動電極和觸控感測電極電阻降低線的接觸孔，所以可以增加顯示裝置的孔徑比。因此，本發明的實施例對具有高解析度之大尺寸產品可以係有利的。
此外，在根據本發明實施例的該觸控感測器整合型顯示裝置中，觸控驅動電極包括：與一條線的像素電極對應的1-1觸控驅動電極圖案；以及與兩條線的像素電極對應的1-2觸控驅動電極圖案，觸控感測電極 設置於1-1觸控驅動電極和1-2觸控驅動電極之間，並且閘極線設置於與1-2觸控驅動電極圖案對應地設置的兩條線的像素電極之間。因此，可以降低與閘極線重疊的觸控感測電極的數量。因此，互電容和寄生電容可以藉由觸控感測電極的數量的降低而降低。因此，可以改善顯示裝置的觸控靈敏性。
TFT‧‧‧薄膜電晶體
D1、D2‧‧‧資料線
Px‧‧‧像素電極
G1、G2‧‧‧閘極線
POL1、POL2‧‧‧偏光板
SUB1‧‧‧第一基板
SUB2‧‧‧第二基板
COM‧‧‧公共電極
CFA‧‧‧彩色濾光片陣列
TFTA‧‧‧薄膜電晶體陣列
LCP‧‧‧液晶顯示面板
Tx11-Tx18‧‧‧第一觸控驅動電極圖案
Rc11-Rc14‧‧‧第一至第四觸控感測電極電阻降低線
Rc21-Rc24‧‧‧第五至第八觸控感測電極電阻降低線
TU‧‧‧單元觸控識別區塊
Tc11-Tc13‧‧‧第一觸控驅動電極電阻降低線
Tc21-Tc23‧‧‧第二觸控驅動電極電阻降低線
Tb1‧‧‧第一瓶頸
Tx1、Tx2‧‧‧電極
Tb2‧‧‧第二瓶頸
Tx21-Tx28‧‧‧第二觸控驅動電極圖案
Rx1-Rx8‧‧‧觸控感測電極
RW1‧‧‧第一觸控感測佈線電線
RW2‧‧‧第二觸控感測佈線電線
RP1‧‧‧第一觸控感測佈線墊
RP2‧‧‧第二觸控感測佈線墊
TP1‧‧‧第一觸控驅動佈線墊
TP2‧‧‧第二觸控驅動佈線墊
TW1‧‧‧第一觸控驅動佈線電線
TW2‧‧‧第二觸控驅動佈線電線
R1‧‧‧區域
DL‧‧‧資料線
CH‧‧‧接觸孔
D‧‧‧汲電極
G‧‧‧閘電極
A‧‧‧主動層
S‧‧‧源電極
GL‧‧‧閘極線
Rb‧‧‧瓶頸
SL‧‧‧狹縫
PAS1‧‧‧第一鈍化層
PAS2‧‧‧第二鈍化層
INS‧‧‧有機絕緣層
GI‧‧‧閘極絕緣層
CH1‧‧‧第一接觸孔
CH2‧‧‧第二接觸孔
R2‧‧‧區域
所附圖式，其中包括提供對本發明的進一步理解，並且結合與構成本說明書的一部分，說明本發明的實施例並且與說明書一起用於解釋本發明的主旨。圖式中：第1圖為示意性地顯示根據本發明實施例之觸控感測器整合型顯示裝置的部分分解透視圖；第2圖為示意性地顯示根據本發明第一實施例之觸控感測器整合型顯示裝置的平面圖；第3圖為示意性地顯示在第2圖顯示的單元觸控識別區塊TU中公共電極(觸控驅動電極)、觸控感測電極和像素電極之間的關係的平面圖；第4A圖為顯示在第3圖顯示的區域R1中公共電極形成在像素電極上的示例的平面圖；第4B圖為沿著第4A圖的I-I’線所截取的剖視圖；第5A圖為顯示在第3圖顯示的區域R1中像素電極形成在公共電極上的示例的平面圖；第5B圖為沿第5A圖的II-II’線所截取的剖視圖；第6圖為示意性地顯示根據本發明第二實施例之在觸控感測器整合型顯示裝置中用作為公共電極的觸控驅動電極與觸控感測電極之間的關係的平面圖；第7圖為示意性地顯示在第6圖顯示的單元觸控識別區塊TU中公共電極(觸控驅動電極)、觸控感測電極和像素電極之間的關係的平面圖；第8A圖為顯示在第7圖顯示的區域R2中公共電極形成在像素電極上的示例的平面圖； 第8B圖為沿著第8A圖的I-I’線和II-II’線所截取的剖視圖；第9A圖為顯示在第7圖顯示的區域R2中像素電極形成在公共電極上的示例的平面圖；以及第9B圖為沿著第9A圖的III-III’線和IV-IV’線所截取的剖視圖。
現在詳細說明本發明的實施例，本發明之示例係在所附圖式中說明。只要可能，在整個圖式中使用相同參考標記來指稱相同或相似部件。
參考第1圖和第2圖描述根據本發明示例性實施例的觸控感測器整合型顯示裝置。第1圖為示意性地顯示根據本發明實施例之觸控感測器整合型顯示裝置的部分分解透視圖。第2圖為根據本發明第一實施例之觸控感測器整合型顯示裝置中用作為公共電極的觸控驅動電極和觸控感測電極之間的關係的平面圖。
如第1圖所示，根據本發明實施例的觸控感測器整合型顯示裝置包括：一液晶顯示面板LCP，具有彼此相對排列的一薄膜電晶體(TFT)陣列TFTA和一彩色濾光片陣列CFA，於其間插入有一液晶層(圖中未顯示)。
TFT陣列TFTA包括：複數條閘極線G1和G2，在第一方向(例如，x軸方向)上平行形成在第一基板SUB1上；複數條資料線D1和D2，平行形成在第二方向(例如，y軸方向)上，以與該複數條閘極線G1和G2交錯；液晶單元，位於由閘極線G1和G2以及資料線D1和D2之交錯所定義的區域中；薄膜電晶體TFT，形成在閘極線G1和G2與資料線D1和D2的交錯處；複數個像素電極Px，用於為液晶單元充電一資料電壓；以及複數個公共電極(圖中未顯示)，其被排列以與該複數個像素電極Px一起形成電場。
彩色濾光片陣列CFA包括：黑色矩陣(圖中未顯示)和彩色濾光片(圖中未顯示)，該等黑色矩陣和彩色濾光片形成在第二基板SUB2上。偏光板POL1和POL2分別貼附於液晶顯示面板LCP的第一基板SUB1和第二基板SUB2的外表面。用於設置液晶的預傾角的配向層(圖中未顯示)分別形成在接觸液晶的第一基板SUB1和第二基板SUB2的內表面上。柱間 隔器可以形成在液晶顯示面板LCP的TFT陣列TFTA與彩色濾光片陣列CFA之間，以保持液晶單元的單元間隙。
公共電極以垂直電場驅動方式如扭曲向列(TN)模式和垂直配向(VA)模式形成在第二基板SUB2上。此外，公共電極與像素電極Px一起以水平電場驅動方式如平面轉換(IPS)模式和邊緣場轉換(FFS)模式形成在第一基板SUB1上。在下面的描述中，本發明的實施例係基於水平電場驅動方式作為示例來描述。
如第2圖所示，根據本發明第一實施例的觸控感測器整合型顯示裝置的公共電極COM包括：被劃分為第一方向(例如，x軸方向)或第二方向(例如，y軸方向)之複數個電極Tx1和Tx2。在第2圖顯示的本發明的第一實施例中，所劃分的公共電極Tx1和Tx2排列在第二方向(即，y軸方向)上，並且形成複數行。此外，所劃分的公共電極Tx1和Tx2用作為構成觸控感測器的複數個觸控驅動電極。
該複數個觸控驅動電極Tx1和Tx2的每一個包括：複數個瓶頸，其在複數個觸控驅動電極Tx1和Tx2與複數個觸控感測電極Rx1至Rx8的交錯處沿y軸方向平行排列在x軸方向中，並且每一個具有窄寬度。更具體地，第一觸控驅動電極Tx1被配置以使沿著y軸方向排列在x軸方向中的複數個第一觸控驅動電極圖案Tx11至Tx18通過第一瓶頸Tb1連接。此外，第二觸控驅動電極Tx2被配置以使沿著y軸方向排列在x軸方向中的複數個第二觸控驅動電極圖案Tx21至Tx28以與第一觸控驅動電極Tx1相同的方式通過第二瓶頸Tb2連接。
第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13和第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23分別設置在第一觸控驅動電極Tx1和第二觸控驅動電極Tx2上，以使線Tc11至Tc13和Tc21至Tc23分別通過在y軸方向上排列的第一瓶頸Tb1和第二瓶頸Tb2。更具體地，第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13被設置以使其通過第一觸控驅動電極圖案Tx11至Tx18和連接第一觸控驅動電極圖案Tx11至Tx18的y軸方向的第一瓶頸Tb1。此外，第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23被設置以使其通過第二觸控驅動電極圖案Tx21至Tx28和連接第二觸控驅動電極圖案Tx21至Tx28的y軸方向的第二瓶頸Tb2。第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11 至Tc13直接地接觸第一觸控驅動電極Tx1，從而降低由具有高電阻的透明導電材料構成的第一觸控驅動電極Tx1的電阻。第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23直接地接觸第二觸控驅動電極Tx2，從而降低由具有高電阻的透明導電材料構成的第二觸控驅動電極Tx2的電阻。
第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13彼此連接在形成觸控驅動電極Tx1和Tx2以及觸控感測電極Rx1至Rx8的區域外部，並且通過第一觸控驅動佈線電線TW1連接至第一觸控驅動佈線墊TP1。第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23彼此連接在形成觸控驅動電極Tx1和Tx2以及觸控感測電極Rx1至Rx8的區域外部，並且通過第二觸控驅動佈線電線TW2連接至第二觸控驅動佈線墊TP2。
顯示在第2圖中之本發明的第一實施例顯示了觸控驅動電極被實施為兩個觸控驅動線，即，包括第一觸控驅動電極Tx1和第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13的第一觸控驅動線和包括第二觸控驅動電極Tx2和第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23的第二觸控驅動線的示例。
此外，顯示在第2圖中之本發明的第一實施例顯示了三個第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13用於形成第一觸控驅動線，以及三個第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23用於形成第二觸控驅動線的示例。然而，本發明的實施例不侷限於此。例如，可以使用一個或兩個觸控驅動電極電阻降低線，或者可以使用四個或多個觸控驅動電極電阻降低線。
構成觸控感測器的觸控感測電極Rx1至Rx8係在觸控驅動電極圖案之間(即，Tx11、Tx21與Tx12、Tx22之間，Tx12、Tx22與Tx13、Tx23之間，Tx13、Tx23與Tx14、Tx24之間，Tx14、Tx24與Tx15、Tx25之間，Tx15、Tx25與Tx16、Tx26之間，Tx16、Tx26與Tx17、Tx27之間，以及Tx17、Tx27與Tx18、Tx28之間)的x軸方向上排列，其在y軸方向上彼此相鄰，並且在最下側觸控驅動電極圖案Tx18和Tx28的下側上，以使觸控感測電極Rx1至Rx8越過第一瓶頸Tb1和第二瓶頸Tb2以及第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13和第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21 至Tc23。觸控感測電極Rx1至Rx8的每一個包括在第一瓶頸Tb1、第二瓶頸Tb2以及觸控感測電極的交錯處的瓶頸Rb。
用於電阻降低的第一至第八觸控感測電極電阻降低線Rc11至Rc14和Rc21至Rc24分別形成在觸控感測電極Rx1至Rx8上。觸控感測電極Rx1至Rx8彼此分離。第一至第四觸控感測電極Rx1至Rx4和分別接觸第一至第四觸控感測電極Rx1至Rx4的第一至第四觸控感測電極電阻降低線Rc11至Rc14被群組化，以形成第一觸控感測線，以及第五至第八觸控感測電極Rx5至Rx8和分別接觸第五至第八觸控感測電極Rx5至Rx8的第五至第八觸控感測電極電阻降低線Rc21至Rc24被群組化，以形成第二觸控感測線。
第一觸控感測線(Rx1至Rx4和Rc11至Rc14)彼此連接在形成觸控驅動電極Tx1和Tx2以及觸控感測電極Rx1至Rx8的區域外部，並且通過第一觸控感測佈線電線RW1連接至第一觸控感測佈線墊RP1。第二觸控感測線(Rx5至Rx8和Rc21至Rc24)彼此連接在形成觸控驅動電極Tx1和Tx2以及觸控感測電極Rx1至Rx8的區域外部，並且通過第二觸控感測佈線電線RW2連接至第二觸控感測佈線墊RP2。
如上所述，根據本發明第一實施例的觸控感測器整合型顯示裝置包括：第一觸控驅動電極Tx1和第二觸控驅動電極Tx2以及第一至第八觸控感測電極Rx1至Rx8。如第2圖所示，複數個觸控驅動電極Tx1和Tx2以及複數個觸控感測電極Rx1至Rx8可以使用第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13和第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23以及第一至第八觸控感測電極電阻降低線Rc11至Rc14和Rc21至Rc24被適當地群組化為單元觸控識別區塊TU，用於觸控識別。第2圖顯示了兩個觸控驅動電極Tx1和Tx2以及八個觸控感測電極Rx1至Rx8形成四個單元觸控識別區塊TU的示例。
所有上述觸控驅動電極Tx1和Tx2還用作為公共電極COM，並且與像素電極Px一起以水平電場驅動方式形成在TFT陣列TFTA的第一基板SUB1上。像素電極Px形成在由閘極線和資料線之交錯所定義的區域中。
用作為公共電極COM的第一觸控驅動電極圖案Tx11至Tx18和第二觸控驅動電極圖案Tx21至Tx28的每一個可以被對應地形成為一條線的複數個單元像素電極(每一個包括呈現色彩所需的複數個子像素)。
如上所述，在根據本發明第一實施例的觸控感測器整合型顯示裝置中，第一觸控驅動電極圖案Tx11至Tx18和第二觸控驅動電極圖案Tx21至Tx28的每一個可以被對應地形成為一條線的複數個單元像素電極。此外，第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13和第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23的每一個可以被對應地形成為一條資料線或n條資料線，其中n為等於或大於2的自然數。此外，觸控感測電極Rx1至Rx8的每一個可以根據規定被對應地形成為一條閘極線或n條閘極線。
下面參考第3圖詳細描述在根據本發明第一實施例的觸控感測器整合型顯示裝置中的公共電極(觸控驅動電極)、觸控感測電極和像素電極之間的關係。第3圖為示意性地顯示在第2圖顯示的單元觸控識別區塊TU中公共電極(觸控驅動電極)、觸控感測電極和像素電極之間的關係的平面圖。因為第2圖顯示的四個單元觸控識別區塊TU基本上具有相同構造，為了簡潔且易於閱讀起見，在第3圖中描述僅有一個單元觸控識別區塊。
如第3圖所示，複數個像素電極Px沿著觸控驅動電極圖案Tx11至Tx18的排列方向平行排列在第一觸控驅動電極圖案Tx11至Tx18的每一個中。即，複數個單元像素電極在第一觸控驅動電極圖案Tx11至Tx18的每一個中之x軸方向上排列成一條線。第3圖顯示三個單元像素電極(每一個包括三個子像素，並且子像素在下文中被稱為像素電極)排列在觸控驅動電極圖案Tx11至Tx14的每一個中的示例。
接著，參考第4A圖和第4B圖描述根據本發明第一實施例的觸控感測器整合型顯示裝置，其中公共電極(觸控驅動電極)形成在像素電極上。第4A圖為顯示在第3圖顯示的區域R1中公共電極形成在像素電極上的示例的平面圖。第4B圖為沿著第4A圖的I-I’線的剖視圖。
為了簡單起見，給出的下面描述將會著眼於在包括兩個觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12的部分區域和與觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12相鄰的兩個觸控感測電極Rx1和Rx2的部分區域的區域R1中所設置的像 素電極Px。在本發明的實施例中，“Px”表示呈現色彩所需的子像素，三個子像素形成一個單元像素電極，每一個子像素被簡稱為像素電極。
如第3圖、第4A圖和第4B圖所示，根據本發明第一實施例的觸控感測器整合型顯示裝置包括：閘極線GL和資料線DL，其等彼此交錯地形成在薄膜電晶體陣列TFTA的基板SUB1上；薄膜電晶體TFT，形成在閘極線GL與資料線DL的交錯處；像素電極Px，形成在由閘極線GL和資料線DL之交錯所定義的區域中；以及公共電極COM，位於與像素電極Px相對。在本發明的第一實施例中，公共電極COM用作為觸控驅動電極Tx。因此，如果有必要或期望時，公共電極COM在下文中被稱為觸控驅動電極Tx、用作為公共電極的觸控驅動電極Tx、或者用作為觸控驅動電極的公共電極COM。
在上述顯示裝置的構造中，閘極線GL形成在基板SUB1上，閘極絕緣層GI形成在閘極線GL上。構成薄膜電晶體TFT的主動層A、源電極S、以及汲電極D形成在閘極絕緣層GI上。
即，薄膜電晶體TFT包括：一閘電極G，其自形成在基板SUB1上的閘極線GL延伸；主動層A，形成在與閘電極G對應的區域中覆蓋閘極線GL和閘電極G的閘極絕緣層GI上；以及源電極S和汲電極D，在閘極絕緣層GI上彼此分離，並且自資料線DL延伸，以暴露部分主動層A。
本發明的實施例已經被描述為具有閘極底部結構的薄膜電晶體的示例，其中閘電極形成在源電極和汲電極之下，但是本發明不侷限於該示例。本發明的實施例應該被理解為可以使用具有閘極頂部結構的薄膜電晶體，其中閘電極形成在源電極和汲電極上。因為具有閘極頂部結構的薄膜電晶體已經是公知的，將省略其詳細描述。
覆蓋薄膜電晶體TFT和資料線DL的第一鈍化層PAS1形成在閘極絕緣層GI上，於該閘極絕緣層GI上形成有薄膜電晶體TFT和資料線DL，以及用於平坦化的有機絕緣層INS如光丙烯酸(photoacryl)形成在第一鈍化層PAS1上。露出部分汲電極D的接觸孔CH係形成在有機絕緣層INS和第一鈍化層PAS1中。
像素電極Px形成在有機絕緣層INS上，並且分別排列在由資料線DL和閘極線GL之交錯所定義的像素區域中。形成像素電極Px以使其 通過穿過有機絕緣層INS和第一鈍化層PAS1的接觸孔CH接觸薄膜電晶體TFT的汲電極D。
觸控感測電極Rx1和Rx2係形成在有機絕緣層INS上而與閘極線GL平行，並且位於在y軸方向上排列的相鄰像素電極Px之間。觸控感測電極Rx1和Rx2的每一個包括：一瓶頸Rb，具有窄寬度，且位於觸控驅動電極的瓶頸Tb1和觸控感測電極的交錯處。觸控感測電極電阻降低線Rc11和Rc12分別形成在觸控感測電極Rx1和Rx2上而與閘極線GL平行。
第二鈍化層PAS2形成在有機絕緣層INS上，於其上形成有像素電極Px、觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12、以及觸控感測電極電阻降低線Rc11和Rc12。
觸控驅動電極電阻降低線Tc11形成在第二鈍化層PAS2上，並且與資料線DL重疊。觸控驅動電極電阻降低線Tc11被形成以使其通過觸控驅動電極圖案Tx11的瓶頸Tb1，並且越過觸控感測電極的瓶頸Rb。
用作為公共電極的觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12形成在第二鈍化層PAS2上，於其上形成有觸控驅動電極電阻降低線Tc11。觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12被形成以與像素電極Px重疊。觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12的每一個包括複數個狹縫SL，以使水平電場容易地形成在像素電極Px與觸控驅動電極圖案之間。因此，在有機絕緣層INS上形成的像素電極Px不具有狹縫，在第二鈍化層PAS2上形成的觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12的每一個具有狹縫。
接著，參考第5A圖和第5B圖描述根據本發明第一實施例之變型的觸控感測器整合型顯示裝置，其中像素電極形成在公共電極(觸控驅動電極)上。第5A圖為顯示在第3圖顯示的區域R1中像素電極形成在公共電極上的示例的平面圖。第5B圖為沿著第5A圖的II-II’線的剖視圖。
如第3圖、第5A圖和第5B圖所示，根據本發明第一實施例之的變型的觸控感測器整合型顯示裝置包括：閘極線GL和資料線DL，其等彼此交錯地形成在薄膜電晶體陣列TFTA的基板SUB1上；薄膜電晶體TFT，形成在閘極線GL與資料線DL的交錯處；像素電極Px，形成在由閘極線GL和資料線DL之交錯所定義的區域中；以及公共電極COM，位於與像素電極Px相對。在本發明的第一實施例的變型例中，公共電極COM 以與本發明的第一實施例以相同的方式用作為觸控驅動電極Tx。因此，如必要或需要時，公共電極COM在下文中被稱為觸控驅動電極Tx、用作為公共電極的觸控驅動電極Tx、或者用作為觸控驅動電極的公共電極COM。
在上述構造的顯示裝置中，閘極線GL形成在基板SUB1上，閘極絕緣層GI形成在閘極線GL上。構成薄膜電晶體TFT的主動層A、源電極S、以及汲電極D形成在閘極絕緣層GI上。
即，薄膜電晶體TFT包括：一閘電極G，自基板SUB1上形成的閘極線GL延伸；主動層A，形成在與閘電極G對應的區域中覆蓋閘極線GL和閘電極G的閘極絕緣層GI上；以及源電極S和汲電極D，在閘極絕緣層GI上彼此分離，並且自資料線DL延伸，以暴露部分主動層A。
本發明的實施例已經被描述為具有閘極底部結構的薄膜電晶體的示例，其中閘電極形成在源電極和汲電極之下，但是不侷限於該示例。本發明的實施例應該被理解為可以使用具有閘極頂部結構的薄膜電晶體，其中閘電極形成在源電極和汲電極上。因為具有閘極頂部結構的薄膜電晶體已經是公知的，將省略其詳細描述。
覆蓋薄膜電晶體TFT和資料線DL的第一鈍化層PAS1形成在閘極絕緣層GI上，於該閘極絕緣層GI上形成有薄膜電晶體TFT和資料線DL，用於平坦化的有機絕緣層INS如光丙烯酸(photoacryl)形成在第一鈍化層PAS1上。第一接觸孔CH1形成在有機絕緣層INS中，並且暴露與部分汲電極D對應位置的第一鈍化層PAS1。
用作為公共電極的觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12形成在有機絕緣層INS上，其中該觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12通過第一瓶頸Tb1彼此連接，在該有機絕緣層INS上形成第一接觸孔CH1。觸控驅動電極電阻降低線Tc11形成在觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12上，以使其沿著資料線DL通過觸控驅動電極的第一瓶頸Tb1。
第二鈍化層PAS2形成在有機絕緣層INS上，於其上形成有觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12以及觸控驅動電極電阻降低線Tc11。第二接觸孔CH2形成在通過有機絕緣層INS的第一接觸孔CH1暴露的第一鈍化層PAS1和第二鈍化層PAS2中，並且暴露薄膜電晶體TFT的部分汲電極D。
在與閘極線GL平行的方向(即，x軸方向)上，觸控感測電極電阻降低線Rc11和Rc12形成在第二鈍化層PAS2上，於其上形成有第二接觸孔CH2。像素電極Px形成在第二鈍化層PAS2上，於其上形成有觸控感測電極電阻降低線Rc11和Rc12，並且分別位於由資料線DL和閘極線GL之交錯所定義的像素區域中。觸控感測電極Rx1和Rx2形成在像素電極Px之間，該像素電極Px在y軸方向上彼此相鄰，並且與閘極線GL平行，以覆蓋觸控感測電極電阻降低線Rc11。觸控感測電極Rx1和Rx2設置於觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12之間的空間中。觸控感測電極Rx1和Rx2的每一個包括：一瓶頸Rb，在觸控感測電極和連接相鄰觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12的瓶頸Tb1的交錯處。
像素電極Px與觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12重疊。每一個像素電極Px包括複數個狹縫SL，以使水平電場容易地形成在像素電極Px與觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12之間。因此，在有機絕緣層INS上形成的觸控驅動電極圖案Tx11和Tx12不具有狹縫，並且在第二鈍化層PAS2上形成的像素電極Px的每一個具有狹縫。
根據本發明的第一實施例和第一實施例之變型的觸控感測器整合型顯示裝置基於單元像素電極、閘極線和資料線的設計可以取得容易設計構成觸控感測器的觸控驅動電極、觸控感測電極、以及線的優點。
此外，因為在本發明的第一實施例和第一實施例的變型例中不需要用於連接觸控驅動電極和觸控感測電極電阻降低線的接觸孔，顯示裝置的孔徑比可以增加。因此，本發明的實施例對具有高解析度之大尺寸產品可以是有利的。
接著，參考第6圖描述根據本發明第二實施例的觸控感測器整合型顯示裝置。第6圖為示意性地顯示在根據本發明第二實施例的觸控感測器整合型顯示裝置中用作為公共電極的觸控驅動電極和觸控感測電極之間的關係的平面圖。
如第6圖所示，根據本發明第二實施例的觸控感測器整合型顯示裝置的公共電極COM包括：複數個電極Tx1和Tx2，其被劃分在第一方向(例如，x軸方向)或第二方向(例如，y軸方向)上。在第6圖顯示之本發明的第二實施例中，劃分的公共電極Tx1和Tx2排列在第二方向(即， y軸方向)上，並且形成複數個行。此外，所劃分的公共電極Tx1和Tx2用作為構成觸控感測器的複數個觸控驅動電極。
該複數個觸控驅動電極Tx1和Tx2的每一個包括：複數個瓶頸，在複數個觸控驅動電極Tx1和Tx2與複數個觸控感測電極Rx1至Rx4的交錯處沿著y軸方向平行排列在x軸方向上，並且每一個瓶頸具有窄寬度。即，第一觸控驅動電極Tx1被配置以使沿y軸方向排列在x軸方向上的複數個第一觸控驅動電極圖案Tx11至Tx16通過第一瓶頸Tb1連接。此外，第二觸控驅動電極Tx2被配置以使沿著y軸方向排列在x軸方向上的複數個第二觸控驅動電極圖案Tx21至Tx26以與第一觸控驅動電極Tx1相同的方式通過第二瓶頸Tb2連接。
第一觸控驅動電極Tx1和第二觸控驅動電極Tx2分別包括具有兩個不同尺寸的第一觸控驅動電極圖案Tx11至Tx16和第二觸控驅動電極圖案Tx21至Tx26。
更具體而言，第一觸控驅動電極Tx1包括：1-1觸控驅動電極圖案Tx11、Tx13、Tx14和Tx16，其等每一個具有第一尺寸；以及1-2觸控驅動電極圖案Tx12和Tx15，其等每一個具有第二尺寸，該第二尺寸約為第一尺寸的兩倍。在第6圖中，第一觸控驅動電極Tx1包括：以指定順序排列的1-1觸控驅動電極圖案Tx11、1-2觸控驅動電極圖案Tx12、兩個1-1觸控驅動電極圖案Tx13和Tx14、1-2觸控驅動電極圖案Tx15、以及1-1觸控驅動電極圖案Tx16。
此外，第二觸控驅動電極Tx2包括：2-1觸控驅動電極圖案Tx21、Tx23、Tx24、以及Tx26，其等每一個具有第一尺寸；以及2-2觸控驅動電極圖案Tx22和Tx25，其等每一個具有第二尺寸，該第二尺寸約為第一尺寸的兩倍。換言之，第二觸控驅動電極Tx2包括：以指定順序排列的2-1觸控驅動電極圖案Tx21、2-2觸控驅動電極圖案Tx22、兩個2-1觸控驅動電極圖案Tx23和Tx24、2-2觸控驅動電極圖案Tx25、以及2-1觸控驅動電極圖案Tx26。
第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13和第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23分別設置於第一觸控驅動電極Tx1和第二觸控驅動電極Tx2上，以使線Tc11至Tc13和Tc21至Tc23分別通過在y軸方 向上排列的第一瓶頸Tb1和第二瓶頸Tb2。更具體而言，第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13被排列以使其通過第一觸控驅動電極圖案Tx11至Tx16和連接第一觸控驅動電極圖案Tx11至Tx16的y軸方向的第一瓶頸Tb1。此外，第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23被設置以使其通過第二觸控驅動電極圖案Tx21至Tx26和連接第二觸控驅動電極圖案Tx21至Tx26的y軸方向的第二瓶頸Tb2。第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13直接地接觸第一觸控驅動電極Tx1，從而降低由具有高電阻的透明導電材料構成的第一觸控驅動電極Tx1的電阻。第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23直接地接觸第二觸控驅動電極Tx2，從而降低由具有高電阻的透明導電材料構成的第二觸控驅動電極Tx2的電阻。
第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13彼此連接在形成觸控驅動電極Tx1和Tx2以及觸控感測電極Rx1至Rx4的區域外部，並且通過第一觸控驅動佈線電線TW1連接至第一觸控驅動佈線墊TP1。第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23彼此連接在形成觸控驅動電極Tx1和Tx2以及觸控感測電極Rx1至Rx4的區域外部，並且通過第二觸控驅動佈線電線TW2連接至第二觸控驅動佈線墊TP2。
顯示於第6圖中的本發明的第二實施例顯示了觸控驅動電極被實施為兩個觸控驅動線，即，包括第一觸控驅動電極Tx1和第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13的第一觸控驅動線和包括第二觸控驅動電極Tx2和第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23的第二觸控驅動線的示例。
此外，顯示在第6圖中之本發明的第二實施例顯示了三個第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13係用於形成第一觸控驅動線，以及三個第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23用於形成第二觸控驅動線的示例。然而，本發明的實施例不侷限於此。例如，可以使用一個或兩個觸控驅動電極電阻降低線，或者可以使用四個或多個觸控驅動電極電阻降低線。
構成觸控感測器的觸控感測電極Rx1至Rx4在1-1和2-1觸控驅動電極圖案與1-2和2-2觸控驅動電極圖案之間(即，Tx11、Tx21與Tx21、Tx22之間，Tx12、Tx22與Tx13、Tx23之間，Tx13、Tx23與Tx14、Tx24 之間，Tx14、Tx24與Tx15、Tx25之間，以及Tx15、Tx25與Tx16、Tx26之間)的x軸方向上排列，其在y軸方向上彼此相鄰，以使觸控感測電極Rx1至Rx4越過第一瓶頸Tb1和第二瓶頸Tb2以及第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13和第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23。觸控感測電極Rx1至Rx4的每一個包括在第一瓶頸Tb1、第二瓶頸Tb2以及觸控感測電極的交錯處的瓶頸Rb。
用於降低電阻的第一至第四觸控感測電極電阻降低線Rc11至Rc12和Rc21至Rc22分別形成在觸控感測電極Rx1至Rx4上。觸控感測電極Rx1至Rx4彼此分離。第一觸控感測電極Rx1和第二觸控感測電極Rx2以及分別接觸第一觸控感測電極Rx1和第二觸控感測電極Rx2的第一觸控感測電極電阻降低線Rc11和第二觸控感測電極電阻降低線Rc12被群組化，以形成第一觸控感測線，以及第三觸控感測電極Rx3和第四觸控感測電極Rx4以及分別接觸第三觸控感測電極Rx3和第四觸控感測電極Rx4的第三觸控感測電極電阻降低線Rc21和第四觸控感測電極電阻降低線Rc22被群組化，以形成第二觸控感測線。
第一觸控感測線(Rx1至Rx2和Rc11至Rc12)彼此連接在形成觸控驅動電極Tx1和Tx2以及觸控感測電極Rx1至Rx4的區域外部，並且通過第一觸控感測佈線電線RW1連接至第一觸控感測佈線墊RP1。第二觸控感測線(Rx3至Rx4和Rc21至Rc22)彼此連接在形成觸控驅動電極Tx1和Tx2以及觸控感測電極Rx1至Rx4的區域外部，並且通過第二觸控感測佈線電線RW2連接至第二觸控感測佈線墊RP2。
如上所述，根據本發明第二實施例的觸控感測器包括：第一觸控驅動電極Tx1和第二觸控驅動電極Tx2以及第一至第四觸控感測電極Rx1至Rx4。如第6圖所示，複數個觸控驅動電極Tx1和Tx2以及複數個觸控感測電極Rx1至Rx4可以使用第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13和第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23以及第一至第四觸控感測電極電阻降低線Rc11至Rc12和Rc21至Rc22被適當地群組化為單元觸控識別區塊TU，用於觸控識別。第6圖顯示了兩個觸控驅動電極Tx1和Tx2以及四個觸控感測電極Rx1至Rx4形成四個單元觸控識別區塊TU的示例。
所有上述觸控驅動電極Tx1和Tx2還用作為公共電極COM，並且與像素電極Px一起以水平電場驅動方式形成在TFT陣列TFTA的第一基板SUB1上。像素電極Px形成在由閘極線和資料線之交錯所定義的區域中。
用作為公共電極COM之具有第一尺寸的1-1觸控驅動電極圖案Tx11、Tx13、Tx14、以及Tx16和2-1觸控驅動電極圖案Tx21、Tx23、Tx24、以及Tx26的每一個被對應地形成為一條線的複數個單元像素電極(每一個包括呈現色彩所需的複數個子像素)。此外，用作為公共電極COM之具有第二尺寸的1-2觸控驅動電極圖案Tx12和Tx15以及2-2觸控驅動電極圖案Tx22和Tx25的每一個被對應地形成為兩條線的複數個單元像素電極。
第一觸控驅動電極電阻降低線Tc11至Tc13和第二觸控驅動電極電阻降低線Tc21至Tc23的每一個可以對應地形成為一條資料線或n條資料線，其中n為等於或大於2的自然數。此外，觸控感測電極Rx1至Rx4的每一個可以根據規則對應地形成為一條閘極線或n條閘極線。
下面參考第7圖詳細描述在根據本發明第二實施例的觸控感測器整合型顯示裝置中的公共電極(觸控驅動電極)、觸控感測電極、以及像素電極之間的關係。第7圖為示意性地顯示在第6圖顯示的單元觸控識別區域TU中公共電極(觸控驅動電極)、觸控感測電極、以及像素電極之間的關係的平面圖。因為第6圖顯示的四個單元觸控識別區塊TU基本上具有相同構造，為了簡潔且易於閱讀起見，在第7圖中僅描述一個單元觸控識別區塊。
如第7圖所示，一條線的複數個像素電極Px設置於具有第一尺寸的1-1觸控驅動電極圖案Tx11和Tx13的每一個中。兩條線的複數個像素電極Px設置於具有第二尺寸的1-2觸控驅動電極圖案Tx12中。觸控感測電極Rx1和Rx2分別設置於1-1觸控驅動電極圖案Tx11和1-2觸控驅動電極圖案Tx12之間以及1-2觸控驅動電極圖案Tx12和1-1觸控驅動電極圖案Tx13之間。
如第6圖和第7圖所示，根據本發明第二實施例的觸控感測器整合型顯示裝置與根據本發明第一實施例的觸控感測器整合型顯示裝置不同，在於觸控驅動電極包括：具有第一尺寸的1-1觸控驅動電極圖案Tx11、Tx13、Tx14、和Tx16以及具有第二尺寸的1-2觸控驅動電極圖案Tx12和 Tx15，兩條線的像素電極設置在具有第二尺寸的1-2觸控驅動電極圖案Tx12和Tx15的每一個中，以及每一條線的像素電極的兩個閘極線彼此相鄰地平行形成在兩條線的像素電極之間。
接著，參考第8A圖和第8B圖描述根據本發明的第二實施例中的觸控感測器整合型顯示裝置，其中公共電極(觸控驅動電極)形成在像素電極上。第8A圖為顯示在第7圖顯示的區域R2中公共電極形成在像素電極上的示例的平面圖，第8B圖為沿著第8A圖的I-I’線和II-II’線所截取的剖視圖。
為了簡單起見，給出的下面描述著眼於在包括具有第二尺寸的1-2觸控驅動電極圖案Tx12的部分區域和與1-2觸控驅動電極圖案Tx12相鄰的一個觸控感測電極Rx2的部分區域的區域R2中所設置的像素電極Px。在本發明的實施例中，“Px”表示呈現色彩所需的子像素，三個子像素形成一個單元像素電極，以及每一個子像素被簡稱為像素電極。
如第7圖、第8A圖和第8B圖所示，根據本發明第二實施例的觸控感測器整合型顯示裝置包括：閘極線GL和資料線DL，其等彼此交錯地形成在薄膜電晶體陣列TFTA的基板SUB1上；薄膜電晶體TFT，形成在閘極線GL與資料線DL的交錯處；像素電極Px，形成在由閘極線GL和資料線DL之交錯所定義的區域中；以及公共電極COM，位於與像素電極Px相對。
在本發明的第二實施例中，公共電極COM用作為觸控驅動電極Tx。因此，若有必要或需要時，公共電極COM在下文中被稱為觸控驅動電極Tx、用作為公共電極的觸控驅動電極Tx、或者用作為觸控驅動電極的公共電極COM。
在上述顯示裝置的構造中，閘極線GL形成在基板SUB1上，並且閘極絕緣層GI形成在閘極線GL上。構成薄膜電晶體TFT的主動層A、源電極S、以及汲電極D形成在閘極絕緣層GI上。
即，薄膜電晶體TFT包括：一閘電極G，自在基板SUB1上形成的閘極線GL延伸；主動層A，形成在與閘電極G對應的區域中覆蓋閘極線GL和閘電極G的閘極絕緣層GI上；以及源電極S和汲電極D，在閘極絕緣層GI上彼此分離，並且自資料線DL延伸，以暴露部分主動層A。
本發明的實施例已經被描述為具有閘極底部結構的薄膜電晶體的示例，其中閘電極形成在源電極和汲電極之下，但是本發明不侷限於該示例。本發明的實施例應該被理解為可以使用具有閘極頂部結構的薄膜電晶體，其中閘電極形成在源電極和汲電極上。因為具有閘極頂部結構的薄膜電晶體已經是公知的，將省略其詳細描述。
覆蓋薄膜電晶體TFT和資料線DL的第一鈍化層PAS1形成在閘極絕緣層GI上，於該閘極絕緣層GI上形成有薄膜電晶體TFT和資料線DL，以及用於平坦化的有機絕緣層INS如光丙烯酸(photoacryl)形成在第一鈍化層PAS1上。暴露部分汲電極D的接觸孔CH形成在有機絕緣層INS和第一鈍化層PAS1中。
像素電極Px形成在有機絕緣層INS上，並且分別排列在由資料線DL和閘極線GL之交錯所定義的像素區域中。像素電極Px被形成以使其通過穿過有機絕緣層INS和第一鈍化層PAS1的接觸孔CH接觸薄膜電晶體TFT的汲電極D。
如第8A圖所示，觸控感測電極Rx2與閘極線GL平行形成在有機絕緣層INS上，並且位於具有第二尺寸的1-2觸控驅動電極圖案Tx12與具有第一尺寸的1-1觸控驅動電極圖案Tx13之間。該觸控感測電極Rx2包括：具有窄寬度之一瓶頸Rb，在觸控驅動電極的瓶頸Tb1和觸控感測電極Rx2的交錯處。觸控感測電極電阻降低線Rc12與閘極線GL平行形成在觸控感測電極Rx2上。觸控感測電極Rx2和觸控感測電極電阻降低線Rc12可以與閘極線GL重疊。在此情況下，可以藉由觸控感測電極電阻降低線Rc12來防止孔徑比的降低。
第二鈍化層PAS2形成在有機絕緣層INS上，於其上形成有像素電極Px、觸控感測電極Rx2、以及觸控感測電極電阻降低線Rc12。
觸控驅動電極電阻降低線Tc11形成在第二鈍化層PAS2上，並且與資料線DL重疊。觸控驅動電極電阻降低線Tc11被形成以使其穿過觸控感測電極的瓶頸Rb。
用作為公共電極的1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12形成在第二鈍化層PAS2上，於其上形成有觸控驅動電極電阻降低線Tc11，並且該1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖 案Tx12通過瓶頸Tb1連接。1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12覆蓋觸控驅動電極電阻降低線Tc11。1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12的每一個的至少一部分與像素電極Px重疊。1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12的每一個包括複數個狹縫SL，以使水平電場容易地形成在像素電極Px與觸控驅動電極圖案之間。因此，在有機絕緣層INS上形成的像素電極Px不具有狹縫，在第二鈍化層PAS2上形成的1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12的每一個具有狹縫。
接著，參考第9A圖和第9B圖描述根據本發明第二實施例的變型的觸控感測器整合型顯示裝置，其中像素電極形成在公共電極(觸控驅動電極)上。第9A圖為顯示在第7圖顯示的區域R2中像素電極形成在公共電極上的示例的平面圖，第9B圖為沿第9A圖的III-III’線和IV-IV’線所截取的剖視圖。
如第7圖、第9A圖和第9B圖所示，根據本發明第二實施例的變型的觸控感測器整合型顯示裝置包括：閘極線GL和資料線DL，其等彼此交錯地形成在薄膜電晶體陣列TFTA的基板SUB1上；薄膜電晶體TFT，形成在閘極線GL與資料線DL的交錯處；像素電極Px，形成在由閘極線GL和資料線DL之交錯所定義的區域中；以及公共電極COM，位於與像素電極Px相對。在本發明的第二實施例的變型例中，公共電極COM以與本發明的第二實施例相同的方式用作為觸控驅動電極Tx。因此，若必要或需要時，公共電極COM在下文中被稱為觸控驅動電極Tx、用作為公共電極的觸控驅動電極Tx、或者用作為觸控驅動電極的公共電極COM。
在上述顯示裝置之構造中，閘極線GL形成在基板SUB1上，閘極絕緣層GI形成在閘極線GL上。構成薄膜電晶體TFT的主動層A、源電極S、以及汲電極D形成在閘極絕緣層GI上。
即，薄膜電晶體TFT包括：一閘電極G，自在基板SUB1上形成的閘極線GL延伸；主動層A，形成在與閘電極G對應的區域中覆蓋閘極線GL和閘電極G的閘極絕緣層GI上；以及源電極S和汲電極D，在閘極絕緣層GI上彼此分離，並且自資料線DL延伸，以暴露部分主動層A。
本發明的實施例已經被描述為具有閘極底部結構的薄膜電晶體的示例，其中閘電極形成在源電極和汲電極之下，但是本發明不侷限於該示例。本發明的實施例應該被理解為可以使用具有閘極頂部結構的薄膜電晶體，其中閘電極形成在源電極和汲電極上。因為具有閘極頂部結構的薄膜電晶體已經是公知的，將省略其詳細描述。
覆蓋薄膜電晶體TFT和資料線DL的第一鈍化層PAS1形成在閘極絕緣層GI上，於該閘極絕緣層GI上形成有薄膜電晶體TFT和資料線DL，用於平坦化的有機絕緣層INS如光丙烯酸(photoacryl)形成在第一鈍化層PAS1上。第一接觸孔CH1形成在有機絕緣層INS中，並且暴露與部分汲電極D對應位置的第一鈍化層PAS1。
通過第一瓶頸Tb1彼此連接的用作為公共電極的1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12形成在有機絕緣層INS上，其中第一接觸孔CH1形成在該有機絕緣層INS中。觸控驅動電極電阻降低線Tc11形成在1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12上，以使其沿資料線DL穿過觸控驅動電極的第一瓶頸Tb1。當觸控驅動電極電阻降低線Tc11與資料線DL重疊，可以防止孔徑比的降低。
第二鈍化層PAS2形成在有機絕緣層INS上，於其上形成有1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12以及觸控驅動電極電阻降低線Tc11。第二接觸孔CH2形成在通過有機絕緣層INS的第一接觸孔CH1暴露的第一鈍化層PAS1和第二鈍化層PAS2中，並且暴露薄膜電晶體TFT的部分汲電極D。
觸控感測電極電阻降低線Rc12形成在第二鈍化層PAS2上，其中第二接觸孔CH2形成在第二鈍化層PAS2中，並且觸控感測電極電阻降低線Rc12在與閘極線GL平行的方向(即，x軸方向)上位於1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12之間。像素電極Px形成在第二鈍化層PAS2上，於其上形成有觸控感測電極電阻降低線Rc12，並且該像素電極Px分別位於由交資料線DL和閘極線GL之交錯所定義的像素區域中。觸控感測電極Rx2形成在1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12之間，其中1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12在y軸方向上彼此相鄰，並且與閘極線GL平行，以覆蓋觸 控感測電極電阻降低線Rc12。即，觸控感測電極Rx2設置於1-2觸控驅動電極圖案Tx12與1-1觸控驅動電極圖案Tx13之間的空間中。觸控感測電極Rx2包括：一瓶頸Rb，在觸控感測電極Rx2與連接相鄰1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12的瓶頸Tb1的交錯處。
像素電極Px與1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12重疊。每一個像素電極Px包括複數個狹縫SL，以使水平電場容易地形成在像素電極Px與1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12之間。因此，在有機絕緣層INS上形成的1-1觸控驅動電極圖案Tx13和1-2觸控驅動電極圖案Tx12不具有狹縫，以及在第二鈍化層PAS2上形成的像素電極Px的每一個具有狹縫。
與根據本發明的第一實施例和第一實施例的變型例的觸控感測器整合型顯示裝置相比較，根據本發明的第二實施例和第二實施例的變型的觸控感測器整合型顯示裝置可以獲得下述效果。
在根據本發明第一實施例的觸控感測器整合型顯示裝置中，每一個觸控驅動電極圖案被對應地設置到一條線的複數個單元像素電極，並且互電容由於基於單元像素電極形成的觸控感測電極和觸控驅動電極圖案而增加。因此，互電容的增加影響顯示裝置的觸控靈敏性。此外，顯示裝置的觸控靈敏性可以通過在觸控感測電極和觸控驅動電極電阻降低線與顯示裝置的信號線之間產生的寄生電容而降低。
在另一方面，在根據本發明的第二實施例和第二實施例之變型的觸控感測器整合型顯示裝置中，觸控驅動電極包括：與一條線的像素電極對應的1-1觸控驅動電極圖案；以及與兩條線的像素電極對應的1-2觸控驅動電極圖案，觸控感測電極設置於1-1觸控驅動電極與1-2觸控驅動電極之間，以及閘極線設置於與1-2觸控驅動電極圖案對應地設置的兩條線的像素電極之間。因此，可以降低與閘極線重疊的觸控感測電極的數量。因此，除了能夠通過根據本發明第一實施例的觸控感測器整合型顯示裝置獲得的效果之外，互電容和寄生電容可以通過觸控感測電極的數量的降低而降低。因此，可以改善顯示裝置的觸控靈敏性。
雖然已經參考本發明的大量說明性實施例來描述了實施例，應該理解地是，熟悉本領域的技術人員可以設計許多其他修改和實施例，並 且將落入本發明的原則的範圍內。例如，在本發明的實施例中，觸控驅動電極可以被用作為觸控感測電極，以及觸控感測電極可以被用作為觸控驅動電極。此外，在本發明的實施例中，用於保護薄膜電晶體的第一鈍化層和用於平坦化的有機絕緣層被獨立地形成。然而，第一鈍化層和有機絕緣層的其中之一可以執行保護和平坦化的兩個功能。因此，在說明書、圖式和所附申請專利的範圍內，於元件部分及/或標的組合排列的排列方式中做出各種變換和修改係可能的。
SUB‧‧‧基板
Tx11-Tx16‧‧‧第一觸控驅動電極圖案
Rc11-Rc12‧‧‧第一至第二觸控感測電極電阻降低線
Rc21-Rc22‧‧‧第五至第六觸控感測電極電阻降低線
Tc11-Tc13‧‧‧第一觸控驅動電極電阻降低線
Tc21-Tc23‧‧‧第二觸控驅動電極電阻降低線
Tb1‧‧‧第一瓶頸
Tx1、Tx2‧‧‧電極
Tb2‧‧‧第二瓶頸
Tx21-Tx26‧‧‧第二觸控驅動電極圖案
Rx1-Rx4‧‧‧觸控感測電極
RW1‧‧‧第一觸控感測佈線電線
RW2‧‧‧第二觸控感測佈線電線
RP1‧‧‧第一觸控感測佈線墊
RP2‧‧‧第二觸控感測佈線墊
TP1‧‧‧第一觸控驅動佈線墊
TP2‧‧‧第二觸控驅動佈線墊
TW1‧‧‧第一觸控驅動佈線電線
TW2‧‧‧第二觸控驅動佈線電線

Claims (13)

  1. 一種觸控感測器整合型顯示裝置，包括：複數條閘極線及與該等閘極線交錯的複數條資料線；.複數個像素電極，分別設置於由該等閘極線和該等資料線之交錯所定義的區域中；複數個1-1電極，每一個1-1電極被設置與該複數個像素電極的一些相對應，並且具有一第一尺寸；複數個1-2電極，連接至該複數個1-1電極，每一個1-2電極被設置與該複數個像素電極的另一些相對應，並且具有大於該第一尺寸的一第二尺寸；以及複數個第二電極，每一個第二電極設置在該1-1電極與該1-2電極之間，並且排列在該等1-1電極與該等1-2電極交錯的方向上，其中，兩個1-1電極係平行設置在該等1-2電極之間。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的觸控感測器整合型顯示裝置，其中，該複數個1-1電極和該複數個1-2電極用作為一公共電極和一觸控驅動電極兩者，以及該複數個第二電極為觸控感測電極。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述的觸控感測器整合型顯示裝置，其中，該複數個1-1電極和該複數個1-2電極用作為一公共電極和一觸控感測電極兩者，以及該複數個第二電極為觸控驅動電極。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述的觸控感測器整合型顯示裝置，其中，設置在與該1-1電極對應的像素區域中的該等像素電極構成一條線，以及設置在與該1-2電極對應的像素區域中的該等像素電極構成兩條線。
  5. 依據申請專利範圍第4項所述的觸控感測器整合型顯示裝置，其中，用於該兩條線的該等像素電極的兩個閘極線平行相鄰地設置在與該1-2電極對應地排列的該兩條線的該等像素電極之間。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述的觸控感測器整合型顯示裝置，進一步包括：至少一個第一電極電阻降低線，其接觸該複數個1-1電極和1-2電極的每一個，並且沿著該資料線的方向設置，以及降低該複數個1-1電極和1-2電極的電阻。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述的觸控感測器整合型顯示裝置，其中，該第一電極電阻降低線被設置以與該資料線重疊。
  8. 依據申請專利範圍第6項所述的觸控感測器整合型顯示裝置，進一步包括：至少一個第二電極電阻降低線，其沿著該第二電極的方向設置在該複數個第二電極的每一個上，以與該第二電極重疊，並且降低該等第二電極的電阻。
  9. 依據申請專利範圍第8項所述的觸控感測器整合型顯示裝置，其中，該第二電極電阻降低線被設置以與該閘極線重疊。
  10. 依據申請專利範圍第6項所述的觸控感測器整合型顯示裝置，其中，該1-1電極和該1-2電極通過至少一個第一瓶頸連接，並且該第一電極電阻降低線穿過該至少一個第一瓶頸、該等1-1電極和1-2電極。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述的觸控感測器整合型顯示裝置，其中，該第二電極包括：一第二瓶頸，其在該第一瓶頸與該第二電極的交錯處具有寬度小於該第二電極的寬度。
  12. 依據申請專利範圍第1項至第11項中任意一項所述的觸控感測器整合型顯示裝置，其中，該等像素電極設置於覆蓋設置在該等資料線與該等閘極線的交錯處的薄膜電晶體的一第一鈍化層上，並且連接至通過穿過該第一鈍化層的一接觸孔暴露的該等薄膜電晶體，其中，該等1-1電極和1-2電極設置於覆蓋該等像素電極的一第二鈍化 層上，並且該等1-1電極和1-2電極的每一個的至少一部分與該等像素電極重疊。
  13. 依據申請專利範圍第1項至第11項中任意一項所述的觸控感測器整合型顯示裝置，其中，該等1-1電極和1-2電極設置於覆蓋設置在該等資料線和該等閘極線的交錯處的薄膜電晶體的一第一鈍化層上，其中，該等像素電極設置於覆蓋該等1-1電極和1-2電極的一第二鈍化層上，並且該等1-1電極和1-2電極的每一個的至少一部分與該等像素電極重疊，其中，每一個像素電極連接至通過穿過該第一鈍化層和該第二鈍化層的一接觸孔暴露的該薄膜電晶體。
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