TWI615753B - 觸控螢幕面板整合型顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

觸控螢幕面板整合型顯示裝置及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI615753B
TWI615753B TW105127729A TW105127729A TWI615753B TW I615753 B TWI615753 B TW I615753B TW 105127729 A TW105127729 A TW 105127729A TW 105127729 A TW105127729 A TW 105127729A TW I615753 B TWI615753 B TW I615753B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrode
layer
signal line
display device
touch
Prior art date
Application number
TW105127729A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201721384A (zh
Inventor
張株榮
Original Assignee
Ｌｇ顯示器股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｌｇ顯示器股份有限公司 filed Critical Ｌｇ顯示器股份有限公司
Publication of TW201721384A publication Critical patent/TW201721384A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI615753B publication Critical patent/TWI615753B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133388—Constructional arrangements; Manufacturing methods with constructional differences between the display region and the peripheral region
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136231—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps
    • G02F1/136236—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps using a grey or half tone lithographic process
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04107—Shielding in digitiser, i.e. guard or shielding arrangements, mostly for capacitive touchscreens, e.g. driven shields, driven grounds
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0404—Matrix technologies
    • G09G2300/0413—Details of dummy pixels or dummy lines in flat panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421—Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0426—Layout of electrodes and connections

Abstract

本發明提供一種觸控螢幕面板整合型顯示裝置及其製造方法，該顯示裝置包括：薄膜電晶體，位於在基板上由沿著第一方向的閘極線與沿著第二方向的資料線的交叉點所定義的每一個像素中；第一保護層，位於薄膜電晶體上，且於第一保護層中形成第一接觸孔；第一電極，包含：第一層，通過第一接觸孔連接至薄膜電晶體的源極電極與汲極電極的其中之一、及第二層，位在第一層上且在第一接觸孔中；信號線，包含：第一信號線層，形成在與第一電極之第一層相同層之相同材料的第一保護層上、及第二信號線層，形成在與第一電極之第二層相同層之相同材料的第一信號線層上；及第二電極，位於與第一電極不同的一層上。

Description

觸控螢幕面板整合型顯示裝置及其製造方法
本發明係關於一種觸控螢幕面板整合型顯示裝置及其製造方法。
為了響應資訊化社會的發展，用於影像顯示的各種顯示裝置的需求不斷增加，在這個領域中近期已經使用各種顯示裝置，例如有液晶顯示(Liquid Crystal Display,LCD)裝置、電漿顯示面板(Plasma Display Panel,PDP)裝置、以及有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)顯示裝置。
這些顯示裝置提供觸控式輸入系統，供使用者能夠直覺地且方便地輸入資訊或指令到裝置中，而不是使用傳統的輸入系統，例如按鈕、鍵盤或滑鼠。
為了提供這種觸控式輸入系統，需要能夠辨識使用者的觸碰或非觸碰，且準確地偵測觸碰座標。
為此目的，根據相關技術，各種觸控模式包括電阻薄膜式、電容式、電磁感應式、紅外線式、超音波式的其中之一可被採用以提供觸控感測。
此外，關於觸控螢幕應用於顯示裝置中，顯示裝置內安裝觸控感測器的技術已被開發出來。尤其是，使用形成在下基板上的公共電極作為觸控感測電極的內嵌式顯示裝置(in-cell type display device)已經被開發出來。
然而，這種內嵌式顯示裝置需要通過詳細製程以將觸控感測電極形成於其內，因此，需要較高的製造成本以及較長的製造時間，會導致產品競爭力下降。
本發明的一實施態樣係提供一種觸控螢幕面板整合型顯示裝置及其製造方法，以及提供一種降低詳細製程的結構及方法。
根據本發明的一實施態樣，提供一種顯示裝置，包括：一薄膜電晶體，位於在一基板上由沿著一第一方向的一閘極線與沿著一第二方向的一資料線的交叉點所定義的每一個像素中；一第一保護層，位於該薄膜電晶體上，且於該第一保護層中形成一第一接觸孔；一第一電極，包括：一第一層，通過該第一接觸孔而連接至該薄膜電晶體的一源極電極與一汲極電極的其中之一、及一第二層，位在該第一層上且在該第一接觸孔中；一信號線，包括：一第一信號線層，形成在與該第一電極之該第一層相同層之相同材料的該第一保護層上、及一第二信號線層，形成在與該第一電極之該第二層相同層之相同材料的該第一信號線層上；以及一第二電極，位於與該第一電極不同的層上。
根據本發明的另一實施態樣，提供一種用於製造顯示裝置的方法，包括下列步驟：在一基板上形成一薄膜電晶體；在該薄膜電晶體上形成一第一保護層，該第一保護層包含一第一接觸孔；在該第一保護層上形成一第一電極材料以及一信號線材料；形成一第一電極以及一信號線，該第一電極包含：一第一層，使用一光罩通過該第一接觸孔而連接至該薄膜電晶體的一源極電極與一汲極電極的其中之一、以及一第二層，位在該第一層上且在該第一接觸孔中，該信號線包含：一第一信號線層，形成在與該第一電極之該第一層相同層之相同材料的該第一保護層上、以及一第二信號線層，形成在與該第一電極之該第二層相同層之相同材料的該第一信號線層上；在該第一電極及該信號線上形成一第二保護層，該第二保護層包含一第二接觸孔；以及在該第二保護層上形成一第二電極，該第二電極通過該第二接觸孔連接至該信號線。
如上所述，依據本發明，提供一種用於降低觸控螢幕面板整合型顯示裝置的詳細製程的製造方法以及應用該製造方法的顯示裝置。
100‧‧‧觸控螢幕面板整合型顯示裝置
110‧‧‧面板
200、300、500‧‧‧面板/顯示裝置
120‧‧‧資料驅動單元
130‧‧‧閘極驅動單元
140‧‧‧積體電路/觸控IC
201、301、401、501‧‧‧基板
202、302、402、502‧‧‧閘極電極
204、304、504‧‧‧閘極線
210、310、410、510‧‧‧閘極絕緣層
212、412、512‧‧‧主動層
214、314、514‧‧‧資料線
220、320、420、520‧‧‧層間絕緣膜
224、324、424、524‧‧‧源極電極
226、326、426、526‧‧‧汲極電極
230、330、430、530‧‧‧第一保護層
232、332、432、532‧‧‧第一接觸孔
240、340、440、540‧‧‧第一電極
242、342、442‧‧‧第一層
244、344、444‧‧‧第二層
250、350、450、550‧‧‧信號線
250a、250b、350a、350b‧‧‧分支信號線
252、352、452、552‧‧‧第一信號線層
254、354、454、554‧‧‧第二信號線層
260、360、460、560‧‧‧第二保護層
262、462、562‧‧‧第二接觸孔
270、470、570‧‧‧第二電極
350aa、350ba‧‧‧延伸區域
355‧‧‧空白空間
356‧‧‧信號線的一端
380‧‧‧虛擬圖案
382‧‧‧第一虛擬圖案層
384‧‧‧第二虛擬圖案層
400‧‧‧顯示裝置
440a‧‧‧第一電極材料
450a‧‧‧信號線材料
540a‧‧‧丟失部分
550a、550b‧‧‧分支信號線
A/A‧‧‧主動區域
N/A‧‧‧非主動區域
P‧‧‧像素
R‧‧‧紅
G‧‧‧綠
B‧‧‧藍
PR‧‧‧光阻
PR1‧‧‧第一高度
PR2‧‧‧第二高度
PR3‧‧‧第三高度
S11~S14‧‧‧電極
S21~S24‧‧‧電極
S31~S34‧‧‧電極
SL11~SL14‧‧‧信號線
SL21~SL24‧‧‧信號線
SL31~SL34‧‧‧信號線
DL‧‧‧資料線
GL‧‧‧閘極線
Tr‧‧‧薄膜電晶體
Vcom‧‧‧公共電壓
Cself、Cpara1、Cpara2‧‧‧電容分量
配合所附圖式及以下詳細說明，本發明之前述及其他態樣、特徵與其他優點將更加清楚且易於理解，其中： 圖1係顯示根據一示例性實施例之觸控螢幕面板整合型顯示裝置的示意圖；圖2係顯示根據一示例性實施例在觸控螢幕面板整合型顯示裝置的觸控驅動模式期間所產生的電容分量(Cself、Cpara1和Cpara2)的圖式；圖3係顯示包括在根據一示例性實施例之觸控螢幕面板整合型顯示裝置中的面板的平面圖；圖4係顯示根據一示例性實施例如圖3所示之面板的一部分的平面圖；圖5係如圖4所示之A部分的放大平面圖；圖6係沿著如圖5所示之A-A'線所截取的像素的剖視圖；圖7係根據另一示例性實施例如圖3所示之面板的一部分的平面圖；圖8係如圖7所示之B部分的放大平面圖；圖9係沿著如圖8所示之B-B'線和C-C'線所截取的剖視圖；圖10至圖18係根據又一示例性實施例之用於製造顯示裝置的方法的製程圖；圖19係根據一比較實施例如圖3所示之面板的一部分的平面圖；圖20係顯示如圖10所示之C部分的放大平面圖；圖21係沿著圖18所示之D-D'線所截取的剖視圖；以及圖22係顯示在根據如圖19所示之比較實施例的顯示裝置、根據如圖4所示之示例性實施例的顯示裝置、與根據如圖8所示之另一示例性實施例的顯示裝置之間的暗斑缺陷率的比較圖。
在下文中，將參考所附圖式詳細描述本發明的一些實施例。參考編號係涉及每一張圖式中的元件，雖然在不同圖式中可以敘述相同元件，但是相同元件儘可能地使用相同的參考編號。另外，若相關的已知結構或功能的敘述會混淆本發明的主題，則該敘述將予以省略。
另外，在描述本發明的元件時，可以使用術語例如「第一」、「第二」、「A」、「B」、「(a)」和「(b)」，這些術語僅僅是用於將一個元件與另一個元件區分開來。因此，這些相應元件的性質、順序、序列或數目不受些術 語的限制。當一個元件被敘述為「連接至(connected to)」或「耦合至(coupled to)」另一個元件時，應當理解為直接連接或直接耦合至另一個元件、具有其他中間元件介於其間而連接或耦合至另一個元件、或者再藉由其他元件「相連至」或「耦合至」另一元件。
本發明提供一種製造方法，為了使像素電極與源極電極或汲極電極之間的連接(接觸)，需要使用一金屬材料以形成一信號線，且本發明亦提供一種顯示裝置，包括一連接圖案結構，可使一像素電極被連接至一源極電極或一汲極電極。
圖1係顯示根據一示例性實施例之觸控螢幕面板整合型顯示裝置的示意圖。
如圖1所示，根據一示例性實施例之觸控螢幕面板整合型顯示裝置100包括：一面板110、一資料驅動器單元120、一閘極驅動器單元130、以及控制一觸控信號的一積體電路140(以下稱「觸控IC」)。
在面板110上，沿著一第一方向(例如：水平方向或垂直方向)設置有複數條閘極線GL，沿著一第二方向(例如：垂直方向或水平方向)設置有複數條資料線DL，以及複數個像素P被定義分別對應於該複數條資料線DL以及該複數條閘極線GL的交叉點。
在每一個像素P的像素區域中，一源極電極或一汲極電極係連接至一資料線DL，且一閘極電極係連接至一閘極線GL。此外，該汲極電極或該源極電極的其中之一係連接至一像素電極(或第一電極)。
此外，組合成為複數個電極組的複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34也形成在面板110上且彼此區隔。
面板110兼用作為一「顯示面板」以及一「觸控螢幕面板(touch screen panel,TSP)」。
也就是說，面板110可稱為將一顯示面板與一觸控螢幕面板整合在一起的面板、或者稱為內建有一觸控螢幕面板(TSP)的顯示面板。
當面板110作用為一顯示面板時，面板110的驅動模式稱為「顯示驅動模式」。當面板110作用為一觸控螢幕面板時，面板110的驅動模式稱為「觸控驅動模式」。
當面板110的驅動模式為顯示驅動模式時，資料驅動器單元120施加用於顯示之資料電壓Vdata或資料信號至該複數條資料線DL。
當面板110之驅動模式為顯示驅動模式時，閘極驅動器單元130依序地提供用於顯示之閘極信號或掃描信號至該複數條閘極線GL。
當面板110之驅動模式為觸控驅動模式時，觸控IC 140透過信號線直接連接且提供一觸控驅動信號至全部或部分的複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34。在此，該觸控驅動信號也稱為一觸控感測信號、一觸控感測電壓、或一觸控驅動電壓Vtd。
舉例來說，當面板110之驅動模式為觸控驅動模式時，驅動IC 140提供觸控驅動信號至由複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34組合而成的全部或部分的複數個電極組。
同時，根據本發明一實施例的觸控螢幕面板整合型顯示裝置100更可包括一時序控制器(圖中未示)，其用以控制資料驅動器單元120與閘極驅動器單元130的驅動時序。
此外，根據一實施例的觸控螢幕面板整合型顯示裝置100更可包括一觸控控制器(圖中未示)，其用以藉由接收透過作用為觸控電極的複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34並由觸控IC 140所量測的感測資料(例如：電容、電容變化、電壓等)來偵測觸碰、該觸碰的座標等。
同時，根據一實施例之觸控螢幕面板整合型顯示裝置100的面板110交錯地在顯示驅動模式與觸控驅動模式之間操作。顯示驅動模式的時機與觸控驅動模式的時機可由該時序控制器、該觸控控制器、或其他控制器所輸出的一控制信號來控制，或者在某些情況下，可由該時序控制器與該觸控控制器協調控制。
同時，根據一實施例的觸控螢幕面板整合型顯示裝置100採用一種電容式觸控感測方法，該方法依據形成在該觸控螢幕面板上的複數個觸控電極(例如：水平電極與垂直電極)的電容變化來偵測觸碰、該觸控的座標等。
這種電容式觸控感測方法可以分為例如互電容式觸控感測方法、自電容式觸控感測方法等。
根據該電容式觸控感測方法之一實施例的互電容式觸控感測方法，設置在水平電極與垂直電極中之一方向的電極作用為一驅動電壓所施加的Tx電極(亦稱為驅動電極)；以及設置在水平電極與垂直電極中之另一方向的電極作用為感測該驅動電壓以及與Tx電極產生電容的Rx電極(亦稱為感測電極)。依據取決於是否存在一指向器(pointer)例如手指或筆而造成Tx電極與Rx電極之間的電容(互電容)變化，以偵測觸碰、該觸控的座標等。
根據該電容式觸控感測方法之另一實施例的自電容式觸控感測方法，每一個觸控電極隨著一指向器(pointer)例如手指或筆而產生電容(自電容)、取決於是否存在該指向器例如手指或筆來量測各個觸控電極與該觸碰之間的電容值、以及依據電容值來偵測觸碰、該觸控的座標等。不像互電容式觸控感測方法，自電容式觸控感測方法係同時通過每一個觸控電極施加並感測一驅動電壓(觸控驅動信號)。因此，根據自電容式觸控感測方法，Tx電極和Rx電極之間沒有區別。
根據一實施例之觸控螢幕面板整合型顯示裝置100可採用上述兩種電容式觸控感測方法(互電容式觸控感測方法與自電容式觸控感測方法)的其中之一。然而，在本說明書中，為了便於說明，實施例將針對自電容式觸控感測方法進行描述。
前述資料驅動器單元120可以包括至少一資料驅動器積體電路(IC)(亦稱為「源驅動器IC」)。該至少一資料驅動器IC可藉由捲帶式自動接合技術(tape automated bonding,TAB)或晶片玻璃接合技術(chip on glass,COG)連接至面板110的接合墊(bonding pads)上、或者直接設置在面板110上、或者在某些情況下，整合設置在面板110上。
前述閘極驅動器單元130可以僅設置在面板110的一側，如圖1所示，或者可被分成兩部分，取決於驅動方法而設置在面板110的兩側。
此外，閘極驅動器元件130可包括至少一閘極驅動器IC，該至少一閘極驅動器IC可藉由TAB或COG接合技術而連接至面板110的接合墊、或可實現為直接設置在面板110上的GIP IC(gate-in-panel IC)、或者在某些情況下，整合設置在面板110上。
如圖1所示，前述觸控IC 140可形成在資料驅動器單元120及閘極驅動器單元130的外側，而成為與資料驅動器單元120及閘極驅動器單元130分離的元件。相反地，驅動IC 140可實現為另一單獨驅動IC(例如：一顯示驅動器IC)的內部元件，其可包括資料驅動器單元120和閘極驅動器單元130中的至少其中之一，或可實現為資料驅動器單元120或閘極驅動器單元130的一內部元件。
因此，在觸控驅動模式下，從觸控驅動IC 140提供一觸控驅動信號至在觸控驅動模式中作用為觸控電極的所有或部分的複數個電極可以被認為是從包括觸控驅動IC 140的單獨驅動IC提供該觸控驅動信號至作用為觸控電極的所有或部分的複數個電極。根據設計，也可以被認為是從包括觸控驅動IC 140的資料驅動器單元120或閘極驅動器單元130提供該觸控驅動信號至作用為觸控電極的所有或部分的複數個電極。
觸控IC 140並不限於上述實施方式或設計，應該理解為功能相同或相似於前述之任何結構或其內部或外部元件應屬於本發明的範疇。
此外，儘管觸控IC 140係如圖1所示的一個電路，觸控IC 140亦可以被實現為兩個或更多個電路。
同時，觸控IC 140需要分開的信號線配置以連接至每一個複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34，以提供觸控驅動信號至全部或部分的複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34。
至少一信號線可被形成在面板110上沿著一第一方向(例如：水平方向)或一第二方向(例如：垂直方向)。該至少一信號線係連接至每一個複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34，以傳輸該觸控驅動信號或一公共電壓。
當連接至每一個複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34的信號線配置被實現為兩個或兩個以上的信號線，電阻可以減小。
同時，連接至每一個複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34的至少一信號線的方向可取決於藉由組合複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34在資料線形成的第二方向(例如：垂直方向)上、或者在閘極線形成的第一方向(例如：水平方向)上進行感測。
若藉由組合複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34在資料線形成的第二方向(例如：垂直方向)上進行感測，則連接至每一個該複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34的至少一信號線可以設置在資料線形成的第二方向(例如：垂直方向)上(如圖3所示)。
若藉由組合複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34在閘極線形成的第一方向(例如：水平方向)上進行感測，則連接至每一個複數個電極S11~S14、S21~S24、以及S31~S34的至少一信號線可以設置在閘極線形成的第一方向(例如：水平方向)上。然而，在本說明書中，為了便於說明，實施例將針對連接至每一個複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34的至少一信號線設置在資料線形成的第二方向(例如：垂直方向)上進行描述。
如前所述，當驅動模式為觸控驅動模式時，本文提及之複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34作用為「觸控電極」，該觸控驅動信號提供至全部或部分的觸控電極。當驅動模式為顯示驅動模式時，複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34作用為「公共電極」，一公共電壓Vcom被施加至該公共電極，且該公共電極被設置為面對形成在面板上的像素電極。依據驅動模式而作用為一觸控電極或一公共電極的一電極稱為一第二電極。
在這種態樣中，根據一示例性實施例的觸控螢幕面板整合型顯示裝置100可以是例如橫向電場效應顯示技術(in-plane switching,IPS)模式液晶顯示裝置，其中液晶分子水平排列且旋轉到位以顯示影像，其具有高解析度、低功耗、廣視角、和其他優點。更具體而言，觸控螢幕面板整合型顯示裝置100可以是一種先進高性能橫向電場效應顯示技術(advanced high performance-IPS,AH-IPS)模式液晶顯示裝置。
此處，在顯示驅動模式中，像素電極以及公共電極S11~S14、S21~S24和S31~S34可形成在同一基板上，使得一水平電場產生在像素電極與公共電極S11~S14、S21~S24和S31~S34之間。
作為另一實例，根據一示例性實施例的觸控螢幕面板整合型顯示裝置100可以是一種有機發光顯示裝置，其中，有機發光層形成在一像素電極與一公共電極之間。在這種情況下，該像素電極與該公共電極可以形成在同一基板上。
圖2係顯示根據一示例性實施例在觸控螢幕面板整合型顯示裝置的觸控驅動模式期間所產生的電容分量(Cself、Cpara1和Cpara2)的圖式。
參考圖2，在觸控驅動模式中，複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34與一指向器例如手指或筆產生自電容Cself，以偵測觸碰、該觸控的座標等，該複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34在觸控驅動模式中作用為觸控電極以及在顯示驅動模式中作用為公共電極，其與像素電極共同形成液晶電容。同時，作用為公共電極的該複數個電極也可以與一閘極線和一資料線共同產生寄生電容Cpara1及Cpara2。然而，因為寄生電容Cpara1及Cpara2遠小於該自電容，因此，寄生電容Cpara1及Cpara2可以忽略。
在下文中，將更詳細地描述包括在依據一示例性實施例之觸控螢幕面板整合型顯示裝置100的面板110；施加公共電壓及觸控驅動信號至作用為公共電極與觸控電極的複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34的方法；施加資料電壓和觸控驅動信號(或相對應的信號)至資料線DL的方法；以及施加資料電壓和觸控驅動信號(或相對應的信號)至閘極線GL的方法等。
首先，參考圖3，更詳細地說明包括在依據一示例性實施例之觸控螢幕面板整合顯示裝置100中的面板110。
圖3係顯示包括在根據一示例性實施例之觸控螢幕面板整合型顯示裝置中的面板的平面圖。
參考圖3，如上所述，面板110包括：複數條資料線DL、複數條閘極線GL、以及複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34。
此外，如上所述，面板110可以在顯示驅動模式或觸控驅動模式下操作。
就這一點而言，形成在面板110上的複數條資料線DL和複數條閘極線GL被配置以使面板110能夠作用為顯示面板。
此外，形成在面板110上的複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34被配置以使面板110能夠作用為顯示面板以及觸控螢幕面板。
更具體而言，當面板110作用為顯示面板，亦即，當面板110的驅動模式是顯示驅動模式，複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34作用為「公共電極」(也稱為「Vcom電極」)，公共電壓Vcom施加於其上且其被配置以面對一像素電極(第一電極，圖中未顯示)。
此外，當面板110作用為觸控螢幕面板，亦即，當面板110的驅動模式是觸控驅動模式，複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34與觸控指向器(例如手指或筆)共同形成電容，以響應施加於其上的觸控驅動電壓。當面板110作用為「觸控電極」，量測以這種方式所形成之電容器的電容。
換言之，複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34在顯示驅動模式中作用為公共電極(Vcom電極)，在觸控驅動模式中作用為觸控電極。
複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34在顯示驅動模式中被施加公共電壓Vcom，在觸控驅動模式中被施加觸控驅動信號。
因此，如圖3所示，信號線SL11~SL14、SL21~SL24和SL31~SL34可以連接至複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34，以傳輸公共電壓或觸控驅動信號至複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34。
因此，在觸控驅動模式中，從觸控IC 140產生的觸控驅動信號Vtd通過信號線SL11~SL14、SL21~SL24和SL31~SL34被提供至全部或部分的複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34。在顯示驅動模式中，從公共電壓供應單元(圖中未示)提供的公共電壓Vcom通過信號線SL11~SL14、SL21~SL24和SL31~SL34被施加至全部或部分的複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34。
參考圖3，像素P被定義分別對應於形成在面板110上之複數條資料線DL與複數條閘極線GL的交叉點。此處，每一個像素可以是紅色(R)像素、綠色(G)像素和藍色(B)像素的其中之一。
參考圖3，兩個或更多個像素P可以定義在作用為公共電極和觸控電極的每一個複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34所形成的區域(以下也 稱「單位觸控電極區域」)中，亦即，複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34的其中之一對應於兩個或更多個像素P。
例如，24*3條資料線DL和24條閘極線GL可以設置在作用為公共電極和觸控電極的每一個複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34所形成的一個區域中，從而定義24*3*24個像素P。
同時，作用為公共電極和觸控電極的每一個該複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34可以是如圖3所示的一塊狀圖案，或者在某些情況下，可以是包括梳齒圖案的圖案。
本發明可應用於作用為公共電極和觸控電極的每一個複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34是包括梳齒圖案的圖案的情況。
雖然本文提及之作用為觸控電極和公共電極的該複數個電極顯示在幾個圖式中是12個電極，被設置為包含3列x4行的矩陣形狀，這僅僅是為了便於說明。在考慮到例如觸控螢幕面板整合型顯示裝置100和面板110的尺寸及觸控系統的設計標準之際，作用為觸控電極和公共電極的該複數個電極可以被配置成各種矩陣形狀及各種數目。
本發明之示例性實施例可以應用到液晶顯示裝置或有機發光二極體顯示裝置。
圖4是根據一示例性實施例如圖3所示之面板的一部分的平面圖，圖5是如圖4所示之A部分的放大平面圖。
參考圖4和圖5，根據一示例性實施例之面板200包括：一閘極線204，被設置在基板201上的一第一方向上，且被配置以傳輸一閘極信號；一資料線214，被設置在基板201上的一第二方向上，且被配置以傳輸一資料信號；以及一薄膜電晶體Tr，被設置在由閘極線204和資料線214之交叉點所定義的每一個像素P中。
換言之，像素P被定義分別對應於形成在面板200上的複數條資料線214以及複數條閘極線204的交叉點。此處，每一個像素可以是紅色(R)像素、綠色(G)像素和藍色(B)像素的其中之一。
薄膜電晶體Tr包括：一閘極電極202、一主動層212、一源極電極224、以及一汲極電極226。
閘極電極202可以連接至閘極線204或整合為一體。透過閘極線204所提供的閘極信號被施加給閘極電極202。
源極電極224和汲極電極226的其中之一，例如源極電極224，可以連接至資料線214或整合為一體。透過閘極線204所提供的資料信號被施加給源極電極224。
該薄膜電晶體的源極電極224和汲極電極226的其中之一，例如汲極電極226，透過一第一接觸孔232連接至第一電極240，第一電極240包括：一第一層242，位於資料線214與閘極線204的交叉點；以及一第二層244，位於第一層242上且在第一接觸孔232中。第一電極240的第一層242通過第一接觸孔232連接至汲極電極226。
面板200包括設置在基板201的第二方向上的每一個像素P中的信號線250，如圖4和圖5所示，每一條信號線250和每一條資料線214可以垂直地設置在不同層上，但不限於此。然而，在其他實施例中，信號線可以與資料線平行。
如4圖所示，在三個像素(例如紅色(R)、綠(G)和藍色(B)像素)中的第一像素(例如紅色(R)像素)的信號線250可以從一主動區域A/A延伸到一非主動區域N/A，而另兩個第二像素(例如綠色(G)和藍(B)像素)的信號線250可以位於主動區域A/A內。
在上述示例中，在三個像素中的第一像素的信號線250已被描述為從主動區域A/A延伸到非主動區域N/A。然而，在至少兩個像素中的第一像素的信號線可以延伸到非主動區域N/A，且另一個第二像素的信號線250可以位於主動區域A/A內。
此處，延伸到非主動區域N/A的信號線250對應於分別連接至如圖3所示之複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34的兩個或兩個以上信號線。分別連接至複數個電極S11~S14、S21~S24和S31~S34的兩個或兩個以上信號線具有減少公共電壓或觸控信號的阻力的功效。分別連接至複數個電極S11~ S14、S21~S24和S31~S34的兩個或兩個以上信號線通常侷限於非主動區域N/A之界線內，然後電連接至如圖3所示之觸控IC 140。
例如，在2n或3n(n是大於1的自然數)條信號線中的n條信號線可以延伸到主動區域A/A以外的非主動區域N/A，且其它信號線可以位於主動區域A/A內。
延伸到非主動區域N/A的第一像素的信號線250之尺寸從資料線214增大，然後在非主動區域N/A中，分支為至少兩條分支信號線250a和250b。
圖6係沿著如圖5所示的線A-A'所截取的像素的剖面圖。
參考圖6，閘極電極202設置在面板200的像素P中的基板201上，閘極電極202可具有單一電極結構或多層電極結構。此外，由與閘極電極202相同材料所形成的閘極線204位於基板201上。
閘極電極202和閘極線204可使用選自由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鉬-鎢(MoW)、鉬-鈦(MoTi)、和銅/鉬-鈦(Cu/MoTi)所組成之導電性金屬群組的至少其中之一來形成，但不限於此。此外，閘極電極202和閘極線204可使用選自由ITO(銦錫氧化物)、IZO(銦鋅氧化物)、和CNT(奈米碳管)所組成之群組的其中之一來形成為透明導電材料層，但不限於此。
一閘極絕緣層210位於閘極電極202和閘極線204上。再者，主動層212、源極電極224、和汲極電極226位於閘極絕緣層210上。此外，資料線214位於閘極絕緣層210上，閘極電極202、主動層212、源極電極224、和汲極電極226構成薄膜電晶體Tr。
主動層212可以由半導體材料例如非晶矽或比如低溫多晶矽(以下稱「LTPS」)、高溫多晶矽(以下稱「HTPS」)等多晶矽來形成。此外，主動層212可以使用半導體氧化物材料如氧化鋅(ZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化鋅銦(ZIO)、和鎵摻雜氧化鋅(ZGO)來形成。
層間絕緣膜220和第一保護層230層疊在源極電極224、汲極電極226、以及資料線214上。第一保護層230包括第一接觸孔232。
第一電極240位於第一保護層230上，第一電極240包括：一第一層242，通過第一接觸孔232連接至該薄膜電晶體的源極電極224和汲極電極226的其中之一；以及一第二層244，位在第一層242上且在在第一接觸孔232中。
在一示例性實施例中，第一電極240是一像素電極。第一電極240的第一層242可以由金屬氧化物如ITO或IZO；金屬及氧化物的混合物如ZnO：Al或SnO2：Sb；或者導電性聚合物如聚3-甲基噻吩(poly(3-methylthiophene))、聚3,4-乙烯-1,2-二氧噻吩(poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene](PEDT))、聚吡咯(polypyrrole)、聚苯胺(polyamiline)來形成。另外，第一層242可以由奈米碳管(CNT)、石墨、銀奈米線、或其類似物來形成。
第一電極240的第二層244可以僅位於在接觸孔232中第一電極240與薄膜電晶體Tr的源極電極224及汲極電極226的其中之一相接觸的一接觸部分，但也可以比該接觸部分更寬或更窄。第一電極240的第二層244可使用選自由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鉬-鎢(MoW)、鉬-鈦(MoTi)、和銅/鉬-鈦(Cu/MoTi)所組成之導電性金屬群組的至少其中之一來形成，但不限於此。
設置一信號線250，包括：一第一信號線層252，位於第一保護層230上；以及一第二信號線層254，位於第一信號線層252上。第一信號線層252可以由與位在第一電極240之第一層242相同層的相同材料形成，但是不限於此。第二信號線層254可以由與位在第一電極240之第二層244相同層的相同材料形成，但是不限於此。
第二保護層260設置在第一電極240與信號線250上，且該第二保護層260包括位在該信號線上的第二接觸孔262。第二電極270位於第二保護層260上。第二電極270通過第二接觸孔262連接至信號線250。換言之，第二電極270通過第二接觸孔262與信號線250的第二信號線層254接觸。
由於第二電極270電性連接至信號線250，第二電極270通過信號線250被施加一公共電壓和一觸控驅動信號。在顯示模式中，第二電極270作用為一公共電極，在觸控模式中，第二電極270作用為被施加一觸控驅動信號的觸控電極。
圖7係根據另一示例性實施例如圖3所示之面板的一部分的平面圖，圖8係如圖7所示之B部分的放大平面圖。
參考圖7和圖8，根據另一示例性實施例之面板300大致上與根據如圖4和圖8所示之實施例的面板200相同。
面板300包括：一閘極線304，被設置在基板301上的一第一方向上，且被配置以傳輸一閘極信號；一資料線314，被設置在基板301上的一第二方向上，且被配置以傳輸一資料信號；以及一薄膜電晶體Tr，被設置在由閘極線304和資料線314之交叉點所定義的每一個像素P中。然而，在其他實施例中，信號線可以與資料線平行。
薄膜電晶體Tr包括：一閘極電極302、一主動層312、一源極電極324、以及一汲極電極326。一閘極絕緣層310位於閘極電極302上。
一層間絕緣膜320和一第一保護層330層疊在源極電極324和汲極電極326上。
該薄膜電晶體的源極電極324和汲極電極326的其中之一，例如汲極電極326，透過一第一接觸孔332連接至一第一電極340，第一電極340包括：一第一層342，位於資料線314和閘極線304的交叉點；以及一第二層344，位於第一層342上且在第一接觸孔332中。第一電極340的第一層342通過第一接觸孔332連接至汲極電極326。
面板300包括設置在基板301的第二方向上的每一個像素P中的信號線350。
如圖7所示，在三個像素(例如紅色(R)、綠(G)和藍色(B)像素)中的第一像素(例如紅色(R)像素)的信號線350可以從一主動區域A/A延伸到一非主動區域N/A，而另兩個第二像素(例如綠色(G)和藍(B)像素)的信號線250可以位於主動區域A/A內。
圖9係沿著圖8之B-B'線和C-C'線所截取的剖視圖。
參考圖8和圖9，根據另一示例性實施例的面板300進一步包括一虛擬圖案380，位在相鄰第二像素的第一接觸孔332的非主動區N/A內。虛擬圖案380具有與前述信號線350相同的層疊結構。亦即，虛擬圖案380可包括：一第一 虛擬圖案層382，形成在與第一電極340之第一層342相同層之相同材料的第一保護層330上；以及一第二虛擬圖案層384，形成在與第一電極340之第二層344相同層之相同材料的第一虛擬圖案層382上。一第二保護層360位在虛擬圖案380上。
如上所述，每一個像素的信號線350和資料線314可被設置分別對應於不同層。延伸到非主動區域N/A的第一像素的信號線350之尺寸從資料線314增大，然後在非主動區域N/A中，分支為至少兩條分支信號線350a和350b。這裡，兩條分支信號線350a和350b更分別包括延伸區域350aa和350ba，與圖4及圖5相比，其尺寸更進一步從資料線314延伸到非主動區域N/A的空白空間(empty space)355。
同時，如圖8所示，第二像素的信號線350的一端356在第一方向上彎曲。換言之，第二像素的信號線350的一端356可以在對應於與閘極線304在第一方向上延伸之不同層的位置彎曲，但不限於此。
信號線350的一端356還包括：一第一信號線層352；以及一第二信號線層354，以與信號線350之疊層結構相同的方式設置在第一保護層330上。第二保護層360位在信號線350上。
圖10至圖18係根據又一示例性實施例之用於製造顯示裝置的方法的製程圖。
參考圖10，一薄膜電晶體Tr形成在一基板401上，薄膜電晶體Tr包括：一閘極電極402、一主動層412、一源極電極424、以及一汲極電極426。一閘極絕緣層410位於閘極電極402上。
然後，層間絕緣膜420以及包括一第一接觸孔432的一第一保護層430形成在薄膜電晶體Tr上。
然後，參考圖11至圖16，一第一電極440和一信號線450藉由使用一光阻PR形成在第一保護層430上。
具體而言，參考圖11，一第一電極材料440a和一信號線材料450a沉積在第一保護層430上。然後，使用光罩將光阻PR形成在如圖10所示的層疊結構上。在一示例性實施例中，使用半色調光罩或繞射光罩形成具有第一至第三 高度PR1~PR3的光阻PR。具有第一高度PR1的區域可以是不存在光阻PR的一開放區域。
換言之，一光罩PM可以是半色調光罩，包括對應於光阻PR的第一至第三高度的區域，因此，分別對應於第一電極440的一第二層444以及一第二信號線層454的第一部分和第二部分的高度可以不同。
利用光阻PR對信號線材料450a執行濕蝕刻。在對應於第一高度PR1的光阻PR的信號線材料450a以濕蝕刻圖案化。
參考圖12，進行乾蝕刻以除去光阻PR的第二高度PR2及降低第三高度PR3到第二高度PR2。由於光阻PR的第二高度PR2被除去，被光阻PR的第二高度PR2所覆蓋的區域暴露出來。
參考圖13，利用僅保有第三高度PR3的光阻PR對第一電極材料440a進行濕蝕刻。在對應於第二高度PR2的光阻PR的第一電極材料440a以濕蝕刻圖案化。
參考圖14，利用僅保有第三高度PR3的光阻PR對信號線材料450a進行濕蝕刻。在對應於第二高度PR2的光阻PR的信號線材料450a以濕蝕刻圖案化。
參考圖15，僅保有第三高度PR3的光阻PR被剝離。
因此，形成第一電極440，包括：一第一層442，通過第一接觸孔432連接至薄膜電晶體Tr的源極電極424或汲極電極426的其中之一；以及一第二層444，位在第一層442上且在第一接觸孔432中；以及形成信號線450，包括：一第一信號線層452，形成在與第一電極440之第一層442相同層之相同材料的第一保護層430上；以及一第二信號線層454，位在與第一電極440之第二層444相同層之相同材料的第一信號線層452上。
然後，參考圖17，包括一第二接觸孔462的第二保護層460形成在第一電極440和信號線450上。
然後，參考圖18，通過第二接觸孔462連接至信號線450的第二電極470形成在第二保護層460上。
最後，完成與如圖6所示之顯示裝置200相同的顯示裝置400。
圖19係根據一比較實施例如圖3所示之面板的一部分的平面圖；圖20係顯示如圖10所示之C部分的放大平面圖；以及圖21係沿著圖18所示之D-D'線所截取的剖視圖。
參考圖19和圖20，根據比較實施例之面板500大致與根據圖4和圖8所描之示例性實施例的面板200和300相同。
面板500包括：一閘極線504，被設置在基板501上的一第一方向上，且被配置以傳輸一閘極信號；一資料線514，被設置在基板301上的一第二方向上，且被配置以傳輸一資料信號；以及一薄膜電晶體Tr，被設置在由閘極線504和資料線514之交叉點所定義的每一個像素P中。
薄膜電晶體Tr包括：一閘極電極502、一主動層512、一源極電極524、以及一汲極電極526。一閘極絕緣層510位於閘極電極502上。
一層間絕緣膜520和一第一保護層530層疊在源極電極524和汲極電極526上。
該薄膜電晶體的源極電極524和汲極電極526的其中之一，例如汲極電極526，透過一第一接觸孔532連接至一第一電極540，第一電極540與根據一示例性實施例及另一示例性實施例之顯示裝置200、300的第一電極240、340並不相同，因為由與信號線之一第二信號線層554相同層之相同材料形成的一層並未設置在第一接觸孔532中。
面板500包括設置在基板501的第二方向上的每一個像素P中的信號線550。
信號線550包括：一第一信號線層552，位在一第一保護層530上；以及一第二信號線層554，位在第一信號線層552上。第一信號線層552可以由與第一電極540相同層之相同材料形成，但是不限於此。
第二保護層560位在第一電極540和信號線550上，且第二保護層560包括在信號線上的第二接觸孔562。第二電極570位在第二保護層560上。第二電極570通過第二接觸孔562連接至信號線550。換言之，第二電極570通過第二接觸孔562與信號線550的第二信號線層554接觸。
如圖19所示，在三個像素(例如紅色(R)、綠(G)和藍色(B)像素)中的第一像素(例如紅色(R)像素)的信號線550可以從一主動區域A/A延伸到一非主動區域N/A，而另兩個第二像素(例如綠色(G)和藍(B)像素)的信號線550可以位於主動區域A/A內。
延伸到非主動區域N/A的第一像素的信號線550之尺寸從資料線514增大，然後在非主動區域N/A中，分支為至少兩條分支信號線550a和550b。
根據比較實施例的顯示裝置500並不包括如圖8至圖10所示的虛擬圖案380或在第二方向上延伸之信號線350的一端356。
基於與圖11至圖14之相同理由，圖19至圖21的第一電極540和信號線550可能需要半色調製程。當對第一電極540和信號線550執行半色調製程，位在如圖19與圖21所示之主動區域A/A與非主動區域N/A的交界處的第一電極540包括一丟失部分540a，亦即為位於第一接觸孔532內，與汲極電極526接觸的第一電極540的一部分。第一電極540丟失是因為半色調光阻的厚度減少。因此，在汲極電極526與第一電極540之間會發生接觸失效，由於接觸失效，黑點缺陷可能經常發生。
具體而言，當對第一電極540和信號線550執行半色調製程時，量測對應於位在主動區域A/A與非主動區域N/A之交界處(亦即主動區域A/A的最外圍區域)的第一電極540的半色調區域的厚度以及對應於位在主動區域A/A(亦即如圖11至圖14所示之光阻PR的第二高度區域PR2)內之第一電極540的半色調區域的厚度。量測結果列在表1。
Figure TWI615753BD00001
從表1可以看出，當對第一電極540和信號線550執行半色調製程，依據對應於位在主動區域A/A與非主動區域N/A之交界處(亦即主動區域A/A的最外圍區域)的第一電極540的半色調區域的厚度以及對應於位在主動區域A/A(亦即如圖11至圖14所示之光阻PR的第二高度區域PR2)內之第一電極540的半色調區域的厚度的量測結果，位在主動區域A/A與非主動區域N/A之交界處的第一電極540的厚度減少。
由於第一電極540和信號線550的圖案並不存在於位在主動區域A/A與非主動區域N/A之交界處(亦即主動區域A/A的最外圍區域)的第一電極540周圍，因此，位於交界處的第一電極540具有更大尺寸，且在黃光製程(photo process)中，具有比其他區域更小半色調厚度。
如圖20所示，包括第一電極540和信號線550的光阻PR並不存在於丟失部分540a之下。因此，在黃光製程(photo process)中，位於該交界處的第一電極540具有較大尺寸，且比其他區域具有較小的半色調厚度。
同時，對於位在主動區域A/A內的第一電極540，包括第一電極540和信號線550的區域存在於如圖19所示的第一電極540之下。因此，可能有微不足道的負載效應(loading effect)。
同時，在依據如圖4和圖8所示之示例性實施例的顯示裝置200和300中，位在主動區域A/A與非主動區域N/A之交界處(亦即主動區域A/A的最外圍區域)的第一電極240、340分別包括在第一接觸孔232、332中第一電極240、340的第一層242、342上的第二層244、344。因此，第一電極240、340具有對應於第三高度PR3的厚度，第三高度PR3是包括第一層242、342和第二層244、344的光阻PR的最大高度。因此，不會發生丟失，以及由於該丟失所造成之黑點的發生可以得到改善。
此外，在根據如圖8所示之示例性實施例的顯示裝置300中，包括第一虛擬圖案層382和第二虛擬圖案層384的虛擬圖案層380被設置在主動區域A/A和非主動區域N/A之交界處(亦即主動區域A/A的最外圍區域)的第一電極340之下，信號線350的兩個分支信號線350a和信號線件350b分別更包括延伸區域350aa、350ba。因此，當對第一電極340和信號線350執行執行黃光製程時，負 載效應可被最小化，從而由於第一電極340的丟失所引起的黑點缺陷可以得到改善。
具體而言，當對第一電極340和信號線350執行半色調製程時，量測對應於位在主動區域A/A與非主動區域N/A之交界處(亦即主動區域A/A的最外圍區域)的第一電極340的半色調區域之厚度以及對應於位在主動區域A/A(亦即如圖11至圖14所示之光阻PR的第二高度區域PR2)內之第一電極340的半色調區域的厚度。量測結果列在表2。
Figure TWI615753BD00002
從表2可以看出，當對第一電極240和信號線250執行半色調製程，依據對應於位在主動區域A/A與非主動區域N/A之交界處(亦即主動區域A/A的最外圍區域)的第一電極240的半色調區域的厚度以及對應於位在主動區域A/A(亦即如圖11至圖14所示之光阻PR的第二高度區域PR2)內之第一電極240的半色調區域的厚度的量測結果，位在主動區域A/A與非主動區域N/A之交界處的第一電極240與位在主動區域A/A的第一電極240的厚度具有較少差異。
圖22係顯示根據如圖19所示之比較實施例的顯示裝置、根據如圖4所示之示例性實施例的顯示裝置、與根據如圖8所示之另一示例性實施例的顯示裝置之間的暗斑缺陷率的比較圖。
參考圖22，根據比較實施例之顯示裝置500的暗斑缺陷率是5.60%，而根據如圖4所示之示例性實施例的顯示裝置200以及根據如圖8所示之另一示例性實施例的顯示裝置300的暗斑缺陷率分別是0.08%和0.006%。因此，可以確定黑點缺陷大為改善。
根據上述示例性實施例，可提供一種減少觸控螢幕面板整合型顯示裝置之詳細製程的製造方法以及一種使用該製造方法的顯示裝置。
前述說明及附圖僅提供用以說明本發明的技術構思，本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，本發明可作各種修飾及變化例如元件的組合、分割、替代、或改變而不偏離本發明之範疇。因此，本發明之示例性實施例僅提供作為敘述性目的，不是用以意圖限制本發明的技術構思，本發明之技術構思的範圍並不侷限於此。因此，應該理解的是，上述示例性實施例的各種態樣是用以敘述說明，並非限制本發明。本發明的保護範圍應以後附申請專利範圍來解釋，所有均等技術構思均應解釋為落入本發明的範疇。
本申請主張2015年12月7日提交之韓國專利申請第10-2015-0173545號的優先權，基於引用目的將其併入於此作為參考。
100‧‧‧觸控螢幕面板整合型顯示裝置
110‧‧‧面板
120‧‧‧資料驅動單元
130‧‧‧閘極驅動單元
140‧‧‧積體電路/觸控IC
P‧‧‧像素
S11~S14‧‧‧電極
S21~S24‧‧‧電極
S31~S34‧‧‧電極
DL‧‧‧資料線
GL‧‧‧閘極線

Claims (19)

  1. 一種顯示裝置，包括：一薄膜電晶體，位於在一基板上由沿著一第一方向的一閘極線與沿著一第二方向的一資料線之交叉點所定義的每一個像素P中；一第一保護層，位在該薄膜電晶體上，且於該第一保護層中形成一第一接觸孔；一第一電極，包含：一第一層，通過該第一接觸孔而連接至該薄膜電晶體的一源極電極、以及一第二層，位在該第一層上；一信號線，包含：一第一信號線層，位在該第一保護層上、以及一第二信號線層，位在該第一信號線層上；以及一第二電極，位於與該第一電極不同的一層上；其中，該第一電極的該第二層覆蓋位於該第一保護層上的該第一電極的該第一層的一部分。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，進一步包括：一第二保護層，包含在該信號線上的一第二接觸孔，其中，該第二電極通過該第二接觸孔連接至該信號線。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述的顯示裝置，其中，在一顯示模式中，該第二電極作用為透過該信號線而被施加一公共電壓的一公共電極；以及在一觸控驅動模式中，該第二電極作用為透過該信號線而被施加一觸控驅動信號的一觸控電極。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述的顯示裝置，其中，該信號線係平行於該資料線。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述的顯示裝置，其中，在至少兩個像素中的一第一像素的該信號線延伸到一非主動區域，且另一個第二像素的該信號線位於一主動區域內。
  6. 根據申請專利範圍第4項所述的顯示裝置，其中，在三個像素中的一第一像素的該信號線延伸至除了一主動區域之外的一非主動區域，而另兩個第二像素的該等信號線位於該主動區域內。
  7. 根據申請專利範圍第4項所述的顯示裝置，進一步包括：一虛擬圖案，位在相鄰該第二像素的該第一接觸孔的該非主動區內，且該虛擬圖案包含：一第一虛擬圖案層，形成在與該第一電極之該第一層相同層之相同材料的該第一保護層上；以及一第二虛擬圖案層，形成在與該第一電極之該第二層相同層之相同材料的該第一虛擬圖案層上。
  8. 根據申請專利範圍第7項所述的顯示裝置，其中，在該非主動區域中的該信號線包含至少二個分支信號線，該至少二個分支信號線在該非主動區域中另外包括延伸區域。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中，該第二像素的該信號線之一端在該第一方向上彎曲。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中，該第二像素的該信號線之該端設置在該閘極線上。
  11. 根據申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，該信號線與該第一電極具有相同材料，用以作用為該信號線的該第一層及該第一電極的該第一層，且該信號線與該第一電極具有相同材料，用以作用為該信號線的該第二層及該第一電極的該第二層。
  12. 根據申請專利範圍第11項所述的顯示裝置，其中，該第二電極電性連接該信號線的該第二層。
  13. 根據申請專利範圍第10項所述的顯示裝置，其中，該二個分支信號線、該虛擬圖案、該二個延伸區域、以及該信號線之該端具有相同材料。
  14. 根據申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中，該虛擬圖案形成在該等信號線之間。
  15. 根據申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，該第一電極的該第一層的材料由ITO、IZO、金屬及氧化物的混合物如ZnO：Al或SnO2：Sb、導電聚合物如聚3-甲基噻吩(poly(3-methylthiophene))、聚3,4-乙烯-1,2-二氧噻吩(poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene](PEDT))、聚吡咯(polypyrrole)、聚苯胺(polyaniline)、奈米碳管(CNT)、石墨、以及銀奈米線的至少其中之一所製成。
  16. 根據申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，該第一電極的該第二層的材料為選自鋁、鎢、銅、鉬、鉻、鈦、鉬-鎢、鉬-鈦、以及銅/鉬-鈦所組成之導電金屬群組的至少其中之一。
  17. 根據申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中，該信號線連接至該第二電極，用以在該顯示驅動模式中傳輸一公共電壓以及在該觸控驅動模式中傳輸一觸控驅動信號的其中之一。
  18. 根據申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中，至少二個該第二電極對應於一單位觸控電極區域。
  19. 根據申請專利範圍第18項所述的顯示裝置，其中，該單位觸控電極區域連接至該等信號線的至少其中之一。
TW105127729A 2015-12-07 2016-08-29 觸控螢幕面板整合型顯示裝置及其製造方法 TWI615753B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150173545A KR102484885B1 (ko) 2015-12-07 2015-12-07 터치스크린 패널 일체형 표시장치 및 그 제조방법
??10-2015-0173545 2015-12-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201721384A TW201721384A (zh) 2017-06-16
TWI615753B true TWI615753B (zh) 2018-02-21

Family

ID=57406135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105127729A TWI615753B (zh) 2015-12-07 2016-08-29 觸控螢幕面板整合型顯示裝置及其製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10394394B2 (zh)
EP (1) EP3179346B1 (zh)
JP (1) JP6521933B2 (zh)
KR (1) KR102484885B1 (zh)
CN (1) CN107015685B (zh)
TW (1) TWI615753B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI690838B (zh) * 2019-05-03 2020-04-11 友達光電股份有限公司 畫素陣列基板
TWI719865B (zh) * 2020-03-23 2021-02-21 友達光電股份有限公司 畫素結構

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6804603B2 (ja) * 2018-09-19 2020-12-23 シャープ株式会社 アクティブマトリクス基板の製造方法、およびアクティブマトリクス基板を用いたタッチセンサ付き液晶表示装置の製造方法
KR20200098809A (ko) * 2019-02-12 2020-08-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN110196521A (zh) * 2019-05-30 2019-09-03 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140132534A1 (en) * 2012-11-13 2014-05-15 Lg Display Co., Ltd. Display Device Integrated with Touch Screen
CN104199586A (zh) * 2014-09-16 2014-12-10 重庆京东方光电科技有限公司 一种阵列基板、内嵌式触摸屏和触控显示装置
CN204203592U (zh) * 2014-10-21 2015-03-11 上海天马微电子有限公司 一种面板及具有该面板的显示装置
TW201535706A (zh) * 2013-11-27 2015-09-16 Semiconductor Energy Lab 觸控面板
CN104965622A (zh) * 2015-04-01 2015-10-07 上海天马微电子有限公司 阵列基板以及显示面板

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007102382A1 (ja) * 2006-03-06 2007-09-13 Sharp Kabushiki Kaisha アクティブマトリクス基板、表示装置及びテレビジョン受像機
KR101316635B1 (ko) 2006-07-27 2013-10-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 기판의 제조 방법, 표시 기판 및 마스크
KR101346921B1 (ko) 2008-02-19 2014-01-02 엘지디스플레이 주식회사 평판 표시 장치 및 그 제조방법
KR101319348B1 (ko) 2009-12-21 2013-10-16 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN102169260B (zh) 2010-10-15 2015-01-21 京东方科技集团股份有限公司 Tft-lcd像素电极层结构、制备方法及其掩膜板
KR101805923B1 (ko) 2011-08-04 2017-12-08 엘지디스플레이 주식회사 터치센서 일체형 표시장치
US8994673B2 (en) * 2011-12-09 2015-03-31 Lg Display Co., Ltd. Display device with integrated touch screen having electrical connections provided in inactive regions of display panel
KR101295536B1 (ko) * 2012-03-26 2013-08-12 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 표시장치 및 그 제조 방법
CN104204927B (zh) * 2012-04-04 2016-10-12 夏普株式会社 液晶显示装置
CN103853409B (zh) * 2012-12-05 2017-05-24 株式会社日本显示器 具有触摸检测功能的显示装置以及电子设备
US9236444B2 (en) * 2013-05-03 2016-01-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of fabricating quantum well field effect transistors having multiple delta doped layers
KR102174817B1 (ko) 2013-12-02 2020-11-05 엘지디스플레이 주식회사 터치센서 일체형 표시장치
JP2016057344A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US10048788B2 (en) * 2015-03-09 2018-08-14 Apple Inc. Touch screen display uniformity
KR102334811B1 (ko) * 2015-04-30 2021-12-03 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140132534A1 (en) * 2012-11-13 2014-05-15 Lg Display Co., Ltd. Display Device Integrated with Touch Screen
TW201535706A (zh) * 2013-11-27 2015-09-16 Semiconductor Energy Lab 觸控面板
CN104199586A (zh) * 2014-09-16 2014-12-10 重庆京东方光电科技有限公司 一种阵列基板、内嵌式触摸屏和触控显示装置
CN204203592U (zh) * 2014-10-21 2015-03-11 上海天马微电子有限公司 一种面板及具有该面板的显示装置
CN104965622A (zh) * 2015-04-01 2015-10-07 上海天马微电子有限公司 阵列基板以及显示面板

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI690838B (zh) * 2019-05-03 2020-04-11 友達光電股份有限公司 畫素陣列基板
TWI719865B (zh) * 2020-03-23 2021-02-21 友達光電股份有限公司 畫素結構

Also Published As

Publication number Publication date
EP3179346B1 (en) 2023-02-15
JP2017107203A (ja) 2017-06-15
US10739925B2 (en) 2020-08-11
KR20170067092A (ko) 2017-06-15
US20190332206A1 (en) 2019-10-31
CN107015685A (zh) 2017-08-04
CN107015685B (zh) 2020-06-26
US10394394B2 (en) 2019-08-27
TW201721384A (zh) 2017-06-16
US20170160836A1 (en) 2017-06-08
JP6521933B2 (ja) 2019-05-29
EP3179346A1 (en) 2017-06-14
KR102484885B1 (ko) 2023-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10613664B2 (en) Display device with built-in touch screen and method of fabricating the same
US10739918B2 (en) Display device integrated with touch screen panel and method of fabricating the same
TWI613495B (zh) 顯示裝置
TWI589971B (zh) 顯示裝置
US9710086B2 (en) Display device integrated with touch screen panel and method of fabricating the same
US10474262B2 (en) Touch screen-integrated display device and method for fabricating the same
US9046955B1 (en) Display device integrated with touch screen panel and method for fabricating the same
JP6639829B2 (ja) 表示装置
TWI628574B (zh) 觸控型顯示面板及其短路修復方法
TWI615753B (zh) 觸控螢幕面板整合型顯示裝置及其製造方法
KR101725896B1 (ko) 터치스크린 패널 일체형 표시장치 및 제조방법
KR102402024B1 (ko) 터치스크린 내장형 표시장치 및 제조방법