觸控顯示裝置以及其制造方法

觸控顯示裝置以及其制造方法
【專利摘要】本發明公開一種觸控顯示裝置以及其制造方法。其中該觸控顯示裝置包含彩色濾光片基板、第一觸控感測層、絕緣層、第二觸控感測層、多個間隔材料、薄膜晶體管基板以及液晶層。彩色濾光片基板包含遮光層。第一觸控感測層設置于遮光層上。絕緣層設置于彩色濾光片基板設置有第一觸控感測層的一側。第一觸控感測層位于絕緣層以及遮光層之間。第二觸控感測層設置于絕緣層遠離第一觸控感測層的一側。多個間隔材料設置于絕緣層遠離第一觸控感測層的一側，且覆蓋第二觸控感測層。薄膜晶體管基板設置于間隔材料遠離絕緣層的一側。液晶層設置于絕緣層以及薄膜晶體管基板之間。
【專利說明】
觸控顯示裝置以及其制造方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種觸控顯示裝置，特別是涉及內嵌(in-cell)投射電容式的觸控顯示裝置。
【背景技術】
[0002]—般來說，常見的觸控模塊與液晶模塊組合而成的液晶觸控顯示裝置，由于感測以及顯示等不同的目地，需要通過電路傳輸電信號，以控制觸控模塊與液晶模塊。然而，于觸控層間或觸控層與液晶層交界處，通過電路傳輸的電信號容易互相干擾。舉例來說，像是串擾(crosstalk)或電磁干擾等現象。甚或，互相干擾的情況嚴重者，會因為觸控層所產生的電場而影響液晶顯示器中的液晶轉動角度，以及觸控層間彼此接觸而產生短路現象，使得液晶模塊的成像與觸控模塊的靈敏度分別受到影響。因此，為減少或避免不同的電信號互相干擾或電路直接接觸，影響電路傳輸的電信號，導致液晶模塊無法正常成像或降低觸控模塊的靈敏度，傳統的液晶觸控顯示裝置通常會在觸控層間，鋪設高介電系數的絕緣層，以及觸控層與液晶層之間，鋪設低介電系數的絕緣層，讓液晶觸控顯示裝置中各層間的電信號能正常傳遞，并運作。
[0003]誠然，鋪設絕緣層的液晶觸控顯示裝置的疊構結構可保護各層間的電信號正常傳遞，且避免電連接。然而，液晶觸控顯示裝置的疊構結構的厚度已逐漸無法滿足日益追求輕薄化的潮流。由此可見，上述現有的架構，顯然仍存在不便與缺陷，而有待加以進一步改進。為了解決上述問題，相關領域莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的方式被發展完成。因此，如何能有效解決上述問題，實屬當前重要研發課題之一，也成為當前相關領域亟需改進的目標。

【發明內容】

[0004]本發明的一技術態樣是有關于一種觸控顯示裝置，其利用間隔材料包覆設置于絕緣層靠近液晶層的表面的觸控感測層，以隔絕或絕緣觸控感測層的電場影響液晶層，使得液晶層內的液晶分子可較為不受薄膜晶體管基板的電場信號干擾，讓觸控顯示裝置得以正常成像，且同時減少觸控顯示裝置的厚度與重量。如此一來，可降低或避免觸控顯示裝置中的液晶層受到觸控感測層所產生的電場影響，并進一步輕量化、薄型化觸控顯示裝置。
[0005]本發明提供一種觸控顯示裝置，包含彩色濾光片基板、第一觸控感測層、絕緣層、第二觸控感測層、多個間隔材料、薄膜晶體管基板以及液晶層。彩色濾光片基板包含遮光層。第一觸控感測層設置于遮光層上。絕緣層設置于彩色濾光片基板設置有第一觸控感測層的一側。第一觸控感測層位于絕緣層以及遮光層之間。第二觸控感測層設置于絕緣層遠離第一觸控感測層的一側。多個間隔材料設置于絕緣層遠離第一觸控感測層的一側，且覆蓋第二觸控感測層。薄膜晶體管基板設置于間隔材料遠離絕緣層的一側。液晶層設置于絕緣層以及薄膜晶體管基板之間。
[0006]在本發明一或多個實施方式中，上述的間隔材料包覆第二觸控感測層。
[0007]在本發明一或多個實施方式中，上述的觸控顯示裝置還包含至少一第一導電結構。第一導電結構設置于絕緣層中。第二觸控感測層通過第一導電結構與第一觸控感測層電連接。
[0008]在本發明一或多個實施方式中，上述的觸控顯示裝置包含多個第一導電結構。第一觸控感測層包含多個驅動電極以及多個感測電極。驅動電極分別通過對應的第一導電結構與第二觸控感測層電連接。
[0009]在本發明一或多個實施方式中，上述的觸控顯示裝置包含多個第一導電結構。第一觸控感測層包含多個驅動電極以及多個感測電極。感測電極分別通過對應的第一導電結構與第二觸控感測層電連接。
[0010]在本發明一或多個實施方式中，上述的觸控顯示裝置包含多個第一導電結構。第二觸控感測層包含多個第二導電結構，分別間隔地連接于對應的兩相鄰的第一導電結構之間。
[0011]在本發明一或多個實施方式中，上述的液晶層為負型液晶。
[0012]在本發明一或多個實施方式中，上述的第二觸控感測層位于遮光層沿遮光層與絕緣層的疊構方向的垂直投影內。
[0013]在本發明一或多個實施方式中，上述的間隔材料設置于液晶層中，且間隔材料至少部分位于遮光層沿遮光層與絕緣層的疊構方向的垂直投影內。
[0014]在本發明一或多個實施方式中，上述的觸控顯示裝置還包含框膠層以及至少一第三導電結構。框膠層以及第二導電結構位于絕緣層與薄膜晶體管基板之間。第三導電結構設置于框膠層內，且電連接第一觸控感測層至薄膜晶體管基板遠離液晶層的表面。
[0015]在本發明一或多個實施方式中，上述的第三導電結構電連接第二觸控感測層以及第一觸控感測層。
[0016]本發明提供一種制造觸控顯示裝置的方法，包含設置第一觸控感測層于彩色濾光片基板的遮光層上;設置絕緣層于第一觸控感測層遠離遮光層的一側;設置第二觸控感測層于絕緣層遠離第一觸控感測層的一側；設置間隔材料于絕緣層遠離遮光層的一側，且覆蓋第二觸控感測層；以及設置薄膜晶體管基板于間隔材料遠離絕緣層的一側。
[0017]在本發明一或多個實施方式中，上述的制造觸控顯示裝置的方法還包含注入液晶層于絕緣層以及薄膜晶體管基板之間。
[0018]在本發明一或多個實施方式中，上述的制造觸控顯示裝置的方法還包含形成至少一第一導電結構于絕緣層中，分別電連接第一觸控感測層以及第二觸控感測層。
[0019]在本發明一或多個實施方式中，上述的設置第二觸控感測層的步驟包含使第二觸控感測層位于遮光層沿遮光層與絕緣層的疊構方向的垂直投影內。
[0020]在本發明一或多個實施方式中，上述的設置間隔材料的步驟包含使間隔材料至少部分位于遮光層沿遮光層與絕緣層的疊構方向的垂直投影內。
【附圖說明】
[0021]為讓本發明的上述和其他目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下:
[0022]圖1為本發明多個實施方式的觸控顯示裝置的側視剖視圖；
[0023]圖2至圖8A為本發明多個實施方式的觸控顯示裝置于制造觸控顯示裝置的方法的不同階段時的側視剖視圖；
[0024]圖SB繪示沿圖8A中線段B-B’的側視剖視圖；
[0025]圖9至圖10為本發明另外多個實施方式的觸控顯示裝置于制造觸控顯示裝置的方法的不同階段時的側視剖視圖；
[0026]圖11為本發明多個實施方式的制造觸控顯示裝置的方法的簡易流程圖；
[0027]圖12為本發明另外多個實施方式的觸控顯示裝置的側視剖視圖；
[0028]圖13為本發明多個實施方式的觸控顯示裝置的上視透視圖；
[0029]圖14為本發明多個實施方式的觸控顯示裝置于圖13中的線段C-C’處的側視剖視圖；
[0030]圖15為本發明另外多個實施方式的觸控顯示裝置的上視透視圖；
[0031]圖16為本發明另外多個實施方式的觸控顯示裝置于圖15中的線段D-D’處的側視剖視圖。
[0032]除非有其他表示，在不同附圖中相同的號碼與符號通常被當作相對應的部件。該些圖示的繪示為清楚表達該些實施方式的相關關聯而非繪示該實際尺寸。
[0033]符號說明
[0034]100/100，:觸控顯示裝置
[0035]110:彩色濾光片基板
[0036]112:遮光層
[0037]114:彩色濾光片
[0038]120/120A/120B/120，:第一觸控感測層
[0039]130/130，:絕緣層
[0040]132:第一導電結構[0041 ]140:第二觸控感測層
[0042]150:間隔材料
[0043]160:薄膜晶體管基板
[0044]170:液晶層
[0045]172:液晶
[0046]200:觸控顯示裝置
[0047]210:彩色濾光片基板
[0048]212:遮光層
[0049]214:彩色濾光片
[0050]220:第一觸控感測層[0051 ]300:觸控顯示裝置
[0052]320:框膠層
[0053]340:走線
[0054]350:走線
[0055]360:第三導電結構
[0056]380:第四導電結構
[0057]400:觸控顯示裝置
[0058]500:觸控顯示裝置
[0059]1100:方法
[0060]SI 110?SI 160:步驟[0061 ]A:疊構方向
[0062]B-B，:線段
[0063]C-C’:線段
[0064]D-D’:線段
【具體實施方式】
[0065]以下將以附圖公開本發明的多個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一并說明。然而，應了解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些現有慣用的結構與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示之。
[0066]當一個元件被稱為『在...上』時，它可泛指該元件直接在其他元件上，也可以是有其他元件存在于兩者之中。相反地，當一個元件被稱為『直接在另一元件上』，它是不能有其他元件存在于兩者的中間。如本文所用，詞匯『及/或』包含了列出的關聯項目中的一個或多個的任何組合。
[0067]在本文中，使用第一、第二與第三等等的詞匯，是用于描述各種元件、組件、區域、層與/或區塊是可以被理解的。但是這些元件、組件、區域、層與/或區塊不應該被這些術語所限制。這些詞匯只限于用來辨別單一元件、組件、區域、層與/或區塊。因此，在下文中的一第一元件、組件、區域、層與/或區塊也可被稱為第二元件、組件、區域、層與/或區塊，而不脫離本發明的本意。
[0068]圖1依據本發明多個實施方式繪示觸控顯示裝置100的側視剖視圖。如圖1所示，觸控顯示裝置100包含彩色濾光片基板110、第一觸控感測層120、絕緣層130、第二觸控感測層140、多個間隔材料150、薄膜晶體管基板160以及液晶層170。在多個實施方式中，彩色濾光片基板110可包含遮光層112以及彩色濾光片114。在多個實施方式中，遮光層112可為黑色矩陣(black matrix,BM)。在多個實施方式中，遮光層112可具有多個開口，彩色濾光片114設置于開口之間。在多個實施方式中，第一觸控感測層120設置于遮光層112上。在多個實施方式中，第一觸控感測層120設置于彩色濾光片114之間。亦即，第一觸控感測層120可位于遮光層112沿遮光層112與絕緣層130的疊構方向A的垂直投影內，以維持彩色濾光片基板110的開口率。在多個實施方式中，第一觸控感測層120的材料可為金屬層;透明金屬氧化物材料，例如氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(ΙΖ0)、氧化鋁鋅(ΑΖ0)、氧化鋁銦(ΑΙ0)、氧化銦(InO)與氧化鎵(GalIium Oxide，GaO)的其中至少一者;其它透明導電材料，例如納米碳管、納米銀顆粒、厚度小于60納米(nm)的金屬或合金、有機透明導電材料;或其他合適的材料。
[0069]在多個實施方式中，絕緣層130設置于彩色濾光片基板110設置有第一觸控感測層120的一側。第一觸控感測層120位于絕緣層130以及遮光層112之間。第二觸控感測層140設置于絕緣層130遠離第一觸控感測層120的一側。在多個實施方式中，多個間隔材料150(photo spacer)設置于絕緣層130遠離第一觸控感測層120的一側，且覆蓋第二觸控感測層140。薄膜晶體管基板160 (thin film transistor ,TFT)設置于間隔材料150遠離絕緣層130的一側。液晶層170設置于絕緣層130以及薄膜晶體管基板160之間。此外，間隔材料150遠離絕緣層130的一側抵靠薄膜晶體管基板160。換句話說，間隔材料150的一側也可與薄膜晶體管基板160的電極圖樣(圖未繪示)相抵靠。
[0070]值得注意的是，此處所述的間隔材料150包覆第二觸控感測層140的方式僅為示例，并非用以限制本發明。在多個實施方式中，間隔材料150可與絕緣層130共同包覆第二觸控感測層140。但不限于此。應了解到，本領域具有通常知識者，當可視實際需求，在不脫離本發明的精神與范圍的情況下，做同等的改動與修飾，只要間隔材料150與絕緣層130能夠避免第二觸控感測層140與液晶層170接觸或導通即可。甚或，在部分的實施方式中，絕緣層130可用以避免第二觸控感測層140’與第一觸控感測層120’電連接(參照圖12)。
[0071]由于觸控顯示裝置100的間隔材料150可同時兼顧支撐絕緣層130與薄膜晶體管基板160間的空間，供液晶層170注入形成液晶模塊，并能絕緣第二觸控感測層140與液晶層170。是故，通過間隔材料150包覆第二觸控感測層140，可減少或避免當電信號通過第二觸控感測層140時，第二觸控感測層140中產生的電場影響到液晶層170中的液晶，舉例來說，像是影響液晶傾斜的角度、旋轉的靈敏度等，使得觸控顯示裝置100可于第一觸控感測層120以及第二觸控感測層140傳輸電信號的情況下，正常控制液晶層170。進一步地，觸控顯示裝置100相較現有使用絕緣層分隔第二觸控感測層與液晶層的觸控顯示裝置，觸控顯示裝置100省略絕緣層而使用間隔材料150來替代包覆第二觸控感測層140，以絕緣第二觸控感測層140與液晶層170，并同時支撐可注入液晶層170的空間。如此一來，采用間隔材料150包覆第二觸控感測層140而取代觸控顯示裝置100設置又一絕緣層的情況下，可同時減少觸控顯示裝置100的厚度與重量，并維持觸控顯示裝置100的觸控偵測與顯示影像的功能，讓觸控顯示裝置100可更輕量化、更薄型化。
[0072]在多個實施方式中，觸控顯示裝置100可還包含至少一第一導電結構132。第一導電結構132設置于絕緣層130中，以讓第二觸控感測層140可通過第一導電結構132與第一觸控感測層120電連接，使得部分第一觸控感測層120的電信號可通過第一導電結構132進入第二觸控感測層140，或進入第二觸控感測層140的電信號可通過第一導電結構132進入第一觸控感測層120。在多個實施方式中，第一導電結構132可為導通孔(via)或其他合適的導電結構，但不限于此。
[0073]在多個實施方式中，觸控顯示裝置100可包含多個第一導電結構132。第一觸控感測層120可包含多個驅動電極以及多個感測電極。驅動電極可分別通過對應的第一導電結構132與第二觸控感測層140電連接。亦即，第一觸控感測層120的感測電極于感測時所傳遞的電信號，僅傳遞于第一觸控感測層120中，而第一觸控感測層120的驅動電極于感測時所傳遞的電信號，需通過第一導電結構132，由第一觸控感測層120的驅動電極離開進入第二觸控感測層140，再通過另一第一導電結構132，由第二觸控感測層140離開回到第一觸控感測層120的另一驅動電極。如此一來，觸控顯示裝置100可通過第一導電結構132以及第二觸控感測層140的結構與第一觸控感測層120搭配，以避免第一觸控感測層120的驅動電極以及感測電極相接觸。是故，當使用者觸控觸控顯示裝置100時，第一觸控感測層120的驅動電極以及感測電極得以分別發出相對應的電信號，并個別地自驅動電極以及感測電極傳輸至觸控顯示裝置100的控制模塊，讓觸控顯示裝置100得以感測使用者接觸的位置。
[0074]在另外的多個實施方式中，觸控顯示裝置100的第一觸控感測層120可包含多個驅動電極以及多個感測電極，其中感測電極可分別通過對應的第一導電結構132與第二觸控感測層140電連接。亦即，第一觸控驅動層120的驅動電極于感測時所傳遞的電信號，僅傳遞于第一觸控驅動層120中，而第一觸控驅動層120的感測電極于感測時所傳遞的電信號，需通過第一導電結構132，由第一觸控驅動層120的感測電極離開進入第二觸控驅動層140，再通過另一第一導電結構132，由第二觸控驅動層140離開回到第一觸控驅動層120的另一感測電極。如此一來，觸控顯示裝置100可通過第一導電結構132以及第二觸控驅動層140的結構與第一觸控驅動層120搭配，以避免第一觸控驅動層120的感測電極以及驅動電極相接觸。是故，當使用者觸控觸控顯示裝置100時，第一觸控驅動層120的感測電極以及驅動電極得以分別發出相對應的電信號，并個別地自感測電極以及驅動電極傳輸至觸控顯示裝置100的控制模塊，讓觸控顯示裝置100得以感測使用者接觸的位置。
[0075]在多個實施方式中，第二觸控感測層140可包含多個第二導電結構(參照圖SB以及圖13)。在多個實施方式中，絕緣層130間的多個第一導電結構132與第二觸控感測層140的多個第二導電結構電連接。第二導電結構分別間隔地連接于兩相鄰的對應的第一導電結構132之間。
[0076]在多個實施方式中，液晶層170可為負型液晶。亦即，當觸控顯示裝置100通過薄膜晶體管基板160的電極圖樣施加電壓形成電場時，液晶分子會沿與電場垂直的方向轉動。如此一來，第二觸控感測層140所產生的電場較不易影響液晶層170中的負型液晶。
[0077]在多個實施方式中，第二觸控感測層140位于遮光層112沿遮光層112與絕緣層130的疊構方向A的垂直投影內。在多個實施方式中，第二觸控感測層140可為金屬層;透明金屬氧化物材料，例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋁銦(A1)、氧化銦(InO)與氧化鎵(GalIium Oxide，GaO)的其中至少一者;其它透明導電材料，例如納米碳管、納米銀顆粒、厚度小于60納米(nm)的金屬或合金、有機透明導電材料;或其他合適的材料。由于第二觸控感測層140設置于遮光層112的垂直投影內，是故，即便選擇不透光或反射多數光的材料來形成第二觸控感測層140，自遮光層112朝向薄膜晶體管基板160觀看時，第二觸控感測層140會受遮光層112遮蔽，而不影響觸控顯示裝置100的視覺效果。換句話說，僅位于遮光層112的垂直投影內的第二觸控感測層140，可減少或避免自液晶層170通過的光，受第二觸控感測層140遮蔽或影響，而降低觸控顯示裝置100于彩色濾光片基板110的開口率或透光率。
[0078]在多個實施方式中，間隔材料150設置于液晶層170中，且間隔材料150至少部分位于遮光層112沿遮光層112與絕緣層130的疊構方向A的垂直投影內。由于間隔材料150設置于遮光層112的垂直投影內，是故，即便間隔材料150多半為不透光的材料所形成，自遮光層112朝向薄膜晶體管基板160觀看時，間隔材料150會同樣地受遮光層112遮蔽，而不影響觸控顯示裝置100的視覺效果。換句話說，僅位于遮光層112的垂直投影內的間隔材料150，可減少或避免自液晶層170通過的光，受間隔材料150遮蔽或影響，而降低觸控顯示裝置100于彩色濾光片基板110的開口率或透光率。
[0079]值得注意的是，此處所述的間隔材料150與第二觸控感測層140僅為示例，其并非用以限制本發明。應了解到，本領域具有通常知識者，當可視實際需求，在不脫離本發明的精神與范圍的情況下，做同等的改動與修飾，只要光能夠通過液晶層170而自彩色濾光片114離開彩色濾光片基板110即可。
[0080]圖2至圖8A依據本發明多個實施方式繪示觸控顯示裝置100于制造觸控顯示裝置的方法1100的不同階段時的側視剖視圖。如圖2所示，包含有遮光層112的彩色濾光片基板110被提供。如圖3所示，彩色濾光片114形成于彩色濾光片基板110包含遮光層112的表面，且至少部分位于遮光層112間的開口。如圖4所示，第一觸控驅動層120形成于彩色濾光片114之間。換句話說，第一觸控驅動層120可形成于遮光層112背離彩色濾光片基板110的表面，以降低或避免第一觸控驅動層120遮蔽或影響彩色濾光片114于彩色濾光片基板110的開口率或透光率。
[0081]如圖5所示，絕緣層130形成于第一觸控感測層120遠離遮光層112的一側。在多個實施方式中，絕緣層130中可還包含多個第一導電結構132。第一導電結構132形成于絕緣層130中，且與第一觸控驅動層120中對應的部分電連接。舉例來說，第一導電結構132與感測電極電連接。舉例來說，第一導電結構132與驅動電極電連接。在另外的多個實施方式中，絕緣層130的材料可僅包含絕緣材料，將如后詳述。
[0082]如圖6所示，第二觸控感測層140形成于絕緣層130遠離第一觸控感測層120的一側。在多個實施方式中，第二觸控感測層140可通過第一導電結構132與第一觸控驅動層120電連接。
[0083]如圖7所示，間隔材料150形成于絕緣層130遠離遮光層112的一側，且間隔材料150實質上至少覆蓋第二觸控感測層140，以避免第二觸控感測層140非與絕緣層130鄰接的表面暴露于間隔材料150外。亦即，間隔材料150或間隔材料150與絕緣層130將第二觸控感測層140包覆，以與第一觸控感測層120以及液晶層170絕緣。
[0084]如圖8A所示，薄膜晶體管基板160設置于間隔材料150遠離絕緣層130的一側。在多個實施方式中，間隔材料150的兩端分別連接絕緣層130以及薄膜晶體管基板160，并于絕緣層130與薄膜晶體管基板160間支撐形成一空間，以供液晶172注入形成液晶層170。在多個實施方式中，當薄膜晶體管基板160與間隔材料150相連接后，液晶172可通過像是注入(inject1n)或滴下式(one drop filling，0DF)等制作工藝，以于絕緣層130與薄膜晶體管基板160間形成液晶層170，且可通過薄膜晶體管基板160控制液晶層170中的液晶172轉動方向。
[0085]在多個實施方式中，設置第二觸控感測層140時，第二觸控感測層140可位于遮光層112沿遮光層112與絕緣層130的疊構方向A的垂直投影內，以降低或避免對觸控顯示裝置100的成像與彩色濾光片基板110的透光率或開口率等對光學品質造成的影響，提升觸控顯示裝置100的光學效果。在多個實施方式中，設置間隔材料150時，間隔材料150的至少部分可位于遮光層112沿遮光層112與絕緣層130的疊構方向A的垂直投影內，同樣地，避免影響觸控顯示裝置100的成像與彩色濾光片基板110的透光率或開口率等對光學品質的影響。
[0086]圖SB為沿圖8A中線段B-B’的側視剖視圖。如圖SB所示，在多個實施方式中，第二觸控感測層140可分別間隔地連接于對應的兩相鄰的第一導電結構132之間。舉例來說，可參照圖13，當沿不同方向延伸的第一觸控感測層120A與第一觸控感測層120B相遇時，第一觸控感測層120B可通過第一導電結構132連接第二觸控感測層140的第二導電結構，再通過與第二導電結構所連接的對應的相鄰的另一第一導電結構132與另一第一觸控感測層120B電連接，而讓第一觸控感測層120B可跨越第一觸控感測層120A與另一第一觸控感測層120B電連接，使得第一觸控感測層120A以及第一觸控感測層120B上所傳遞的電信號可避免被互相影響。
[0087]圖9至圖10依據本發明另外多個實施方式繪示觸控顯示裝置200于制造觸控顯示裝置的方法1100的不同階段時的側視剖視圖。如圖9所示，第一觸控感測層220形成于遮光層212背離彩色濾光片基板210的表面，優先于形成彩色濾光片214。如圖10所示，彩色濾光片214形成于彩色濾光片基板210包含遮光層212的表面，且至少部分位于遮光層212間的開口與第一觸控感測層220之間，此一實施例，可較佳地降低或避免第一觸控感測層220遮蔽或影響彩色濾光片214于彩色濾光片基板110的開口率或透光率。
[0088]圖11依據本發明多個實施方式繪示制造觸控顯示裝置的方法1100的簡易流程圖。如圖11所示，制造觸控顯示裝置的方法1100包含步驟S1110至步驟1160。于步驟S1110中，設置第一觸控感測層于包含遮光層的彩色濾光片基板的遮光層上。于步驟S1120中，設置絕緣層于第一觸控感測層遠離遮光層的一側。于步驟S1130中，設置第二觸控感測層于絕緣層遠離第一觸控感測層的一側。于步驟S1140中，設置間隔材料于絕緣層遠離遮光層的一側，且覆蓋第二觸控感測層。于步驟S1150中，設置薄膜晶體管基板于間隔材料遠離絕緣層的一偵U。于步驟S1160中，液晶被注入于絕緣層以及薄膜晶體管基板之間，形成液晶層。
[0089]在多個實施方式中，如圖5所繪示，制造觸控顯示裝置的方法1100可還包含形成至少一第一導電結構于絕緣層中。第一導電結構分別電連接第一觸控感測層以及第二觸控感測層。
[0090]在多個實施方式中，設置第二觸控感測層的步驟S1130可包含將第二觸控感測層設置在位于遮光層沿遮光層與絕緣層的疊構方向的垂直投影內，以避免影響觸控顯示裝置的成像與彩色濾光片基板的透光率或開口率。
[0091]在多個實施方式中，設置間隔材料的步驟S1140可包含將間隔材料的至少部分設置在位于遮光層沿遮光層與絕緣層的疊構方向的垂直投影內，以避免影響觸控顯示裝置的成像與彩色濾光片基板的透光率或開口率。
[0092]圖12繪示依據本發明另外多個實施方式的觸控顯示裝置100’的側視剖視圖。觸控顯示裝置100’包含彩色濾光片基板110、第一觸控感測層120’、絕緣層130’、第二觸控感測層140’、多個間隔材料150、薄膜晶體管基板160以及液晶層170。在多個實施方式中，絕緣層130’設置于彩色濾光片基板110設置有第一觸控感測層120’的一側。第一觸控感測層120’位于絕緣層130’以及遮光層112之間。第二觸控感測層140’設置于絕緣層130’遠離第一觸控感測層120’的一側。在多個實施方式中，絕緣層130’可阻絕第一觸控感測層120’與第二觸控感測層140’電連接。亦即，相較觸控顯示裝置100，觸控顯示裝置100’的第一觸控感測層120與第二觸控感測層140通過絕緣層130分隔為獨立的兩觸控感測層。亦即，在其他的多個實施方式中，觸控顯示裝置100 ’的第一觸控感測層120 ’與第二觸控感測層140 ’也可為互感式(mutual type)的觸控感測模塊。
[0093]在多個實施方式中，多個間隔材料150設置于絕緣層130’遠離第一觸控感測層120’的一側，且覆蓋第二觸控感測層140’。薄膜晶體管基板160設置于間隔材料150遠離絕緣層130’的一側。液晶層170設置于絕緣層130’以及薄膜晶體管基板160之間。此外，間隔材料150遠離絕緣層130’的一側抵靠薄膜晶體管基板160。換句話說，間隔材料150的一側可與薄膜晶體管基板160的電極圖樣(圖未繪示)相抵靠。
[0094]由于觸控顯示裝置100’的間隔材料150可兼顧支撐絕緣層130’與薄膜晶體管基板160間的空間，供液晶層170注入形成液晶模塊，并將第二觸控感測層140’與液晶層170絕緣。是故，通過間隔材料150包覆第二觸控感測層140’，可減少或避免當電信號通過第二觸控感測層140’時，第二觸控感測層140’中產生的電場影響到液晶層170中的液晶，舉例來說，像是影響液晶傾斜的角度、旋轉的靈敏度等，使得觸控顯示裝置100’可于第一觸控感測層120’以及第二觸控感測層140’傳輸電信號的情況下，正常控制液晶層170。進一步地，省略絕緣層而使用間隔材料150來替代包覆第二觸控感測層140’的觸控顯示裝置100’，可于絕緣第二觸控感測層140’與液晶層170的情況下，同時支撐液晶層170的空間。如此一來，采用間隔材料150包覆第二觸控感測層140’取代絕緣層，可減少觸控顯示裝置100’的厚度與重量，并維持觸控顯示裝置100’的觸控偵測與顯示影像的功能，讓觸控顯示裝置100’可更輕量化、更薄型化。
[0095]此外，由于觸控顯示裝置100’的絕緣層130’阻絕第一觸控感測層120’與第二觸控感測層140’電連接，使得第一觸控感測層120’與第二觸控感測層140’可分別于各層上傳遞。是故，絕緣層130’可減少或降低第一觸控感測層120’與第二觸控感測層140’間電信號互相的干擾。舉例來說，減少產生串擾(cross-talk)等干擾現象。同時，第一觸控感測層120’無須跨越絕緣層130’與第二觸控感測層140’來傳遞感測的電信號。如此一來，第一觸控感測層120’電信號傳遞的路徑長減少，而讓觸控顯示裝置100’中的第一觸控感測層120’與第二觸控感測層140’的靈敏度進一步提高。
[0096]在多個實施方式中，第一觸控感測層120’可包含多個驅動電極，以及第二觸控感測層140’可包含多個感測電極。在另外的多個實施方式中，第一觸控感測層120可包含多個感測電極，以及第二觸控感測層140可包含多個驅動電極。是故，當使用者觸控觸控顯示裝置200時，觸控顯示裝置200可自第一觸控感測層120或第二觸控感測層140的驅動電極分別發出相對應的電信號，并個別地自另一觸控感測層的感測電極接收，并傳輸至觸控顯示裝置200的控制模塊，讓觸控顯示裝置200得以感測使用者接觸的位置。
[0097]圖13依據本發明多個實施方式繪示觸控顯示裝置300的上視透視圖。圖14繪示依據本發明多個實施方式的觸控顯示裝置400，其中觸控顯示裝置400可為圖13中框膠層320處沿線段C-C’的側視剖視圖。如圖13所繪示，在多個實施方式中，觸控顯示裝置300可還包含框膠層320以及至少一第三導電結構360。在多個實施方式中，框膠層320以及第三導電結構320可設置在位于圖1或圖12中的絕緣層130與薄膜晶體管基板160之間。在多個實施方式中，框膠層320可位于觸控顯示裝置300的邊緣區域。在多個實施方式中，第三導電結構360設置于框膠層320內，且通過走線340電連接第一觸控感測層120與第三導電結構360，再通過第三導電結構360將第一觸控感測層120電連接至薄膜晶體管基板160遠離液晶層170的表面。在多個實施方式中，圖13中繪示的虛線處為第二觸控感測層140，配置以通過第一導電結構132電連接第一觸控感測層120的感測電極或驅動電極其中之一，以避免第一觸控感測層120的感測電極以及驅動電極相接觸而無法作用。舉例來說，可參照如圖1中所繪示的觸控顯示裝置100。由于此種實施方式中，第一觸控感測層120已與第二觸控感測層140電連接，是故，觸控顯示裝置300僅需將第一觸控感測層120通過第三導電結構360電連接至薄膜晶體管基板160遠離液晶層170的表面即可。但不限于此。
[0098]如圖14所示，在多個實施方式中，觸控顯示裝置400可包含彩色濾光片基板110、框膠層320、走線340、第三導電結構360以及薄膜晶體管基板160。在多個實施方式中，走線340設置于彩色濾光片基板110朝向薄膜晶體管基板160的表面。第三導電結構360設置于框膠層320中，且電連接走線340。在多個實施方式中，第三導電結構360可為金球或其他合適的導電材料。薄膜晶體管基板160可還包含第四導電結構380，設置于薄膜晶體管基板160朝向彩色濾光片基板110的一表面，并與第三導電結構360電連接。如此一來，第一觸控感測層120可通過走線340以及第三導電結構360與第四導電結構380電連接。進一步地，可通過第四導電結構380將與第一觸控感測層120電連接的導電特征導引至薄膜晶體管基板160遠離液晶層170的表面。
[0099]圖15繪示依據本發明另外多個實施方式的觸控顯示裝置500的上視透視圖。圖16繪示依據本發明另外多個實施方式的觸控顯示裝置500于圖15中框膠層320處沿線段D-D’的側視剖視圖。如圖15所示，在另外多個實施方式中，圖15中繪示的虛線處所框限的范圍代表第一觸控感測層120 ’與第二觸控感測層140 ’分別于絕緣層130 ’的兩側經過此處，并彼此交疊，但絕緣層130’可將第一觸控感測層120’與第二觸控感測層140’分隔并絕緣(參照如圖12的觸控顯示裝置100’)。因此，在多個實施方式中，觸控顯示裝置500的走線340以及走線350可作為導線，分別將第一觸控感測層120’以及第二觸控感測層140’電連接于第三導電結構360，且可進一步通過第三導電結構360將第二觸控感測層140’與第一觸控感測層120’電連接至薄膜晶體管基板160遠離液晶層170的表面。甚或，在部分的實施方式中，第三導電結構360也可電連接第一觸控感測層120’與第二觸控感測層140’。
[0100]如圖16所示，在另外的多個實施方式中，觸控顯示裝置500可包含彩色濾光片基板110、框膠層320、走線340、走線350、第三導電結構360以及薄膜晶體管基板160。在多個實施方式中，走線340以及走線350設置于彩色濾光片基板110朝向薄膜晶體管基板160的表面。第三導電結構360設置于框膠層320中，且電連接走線340與走線350。薄膜晶體管基板160可還包含第四導電結構380，設置于薄膜晶體管基板160朝向彩色濾光片基板110的一表面，并與第三導電結構360電連接。如此一來，第一觸控感測層120’可通過走線340以及第二觸控感測層140’可通過走線350，與第三導電結構360以及第四導電結構380電連接。進一步地，可通過第四導電結構380將與第一觸控感測層120’以及第二觸控感測層140’電連接的導電特征導引至薄膜晶體管基板160遠離液晶層170的表面。
[0101]綜上所述，本發明提供一種觸控顯示裝置，其利用間隔材料包覆設置于絕緣層靠近液晶層的表面的觸控感測層，以隔絕或絕緣觸控感測層的電場影響液晶層，使得液晶層內的液晶分子可較為不受干擾地接受薄膜晶體管基板的電信號，讓觸控顯示裝置得以正常成像，且同時減少觸控顯示裝置的厚度與重量。如此一來，可降低或避免觸控顯示裝置中的液晶層受到觸控感測層所產生的電場影響，并進一步輕量化、薄型化觸控顯示裝置。
[0102]雖然結合以上實施方式揭露了本發明，然而其并非用以限定本發明，任何熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和范圍內，可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍應以附上的權利要求所界定的為準。
【主權項】
1.一種觸控顯示裝置，包含: 彩色濾光片基板，包含一遮光層； 第一觸控感測層，設置于該遮光層上； 絕緣層，設置于該彩色濾光片基板設置有該第一觸控感測層的一側，該第一觸控感測層位于該絕緣層以及該遮光層之間； 第二觸控感測層，設置于該絕緣層遠離該第一觸控感測層的一側； 多個間隔材料，設置于該絕緣層遠離該第一觸控感測層的該側，且覆蓋該第二觸控感測層； 薄膜晶體管基板，設置于該間隔材料遠離該絕緣層的一側；以及 液晶層，設置于該絕緣層以及該薄膜晶體管基板之間。2.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，其中該些間隔材料包覆該第二觸控感測層。3.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，還包含至少一第一導電結構，設置于該絕緣層中，該第二觸控感測層通過該第一導電結構與該第一觸控感測層電連接。4.如權利要求3所述的觸控顯示裝置，其中該觸控顯示裝置包含多個第一導電結構，該第一觸控感測層包含多個驅動電極以及多個感測電極，該些驅動電極分別通過對應的該些第一導電結構與該第二觸控感測層電連接。5.如權利要求3所述的觸控顯示裝置，其中該觸控顯示裝置包含多個第一導電結構，該第一觸控感測層包含多個驅動電極以及多個感測電極，該些感測電極分別通過對應的該些第一導電結構與該第二觸控感測層電連接。6.如權利要求3所述的觸控顯示裝置，其中該觸控顯示裝置包含多個第一導電結構，該第二觸控感測層包含多個第二導電結構，分別間隔地連接于對應的兩相鄰的該些第一導電結構之間。7.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，其中該液晶層為負型液晶。8.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，其中該第二觸控感測層位于該遮光層沿該遮光層與該絕緣層的一疊構方向的垂直投影內。9.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，其中該間隔材料設置于該液晶層中，且該間隔材料至少部分位于該遮光層沿該遮光層與該絕緣層的一疊構方向的垂直投影內。10.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，還包含一框膠層以及至少一第二導電結構，該框膠層以及該第二導電結構位于該絕緣層與該薄膜晶體管基板之間，該第二導電結構設置于該框膠層內，且電連接該第一觸控感測層至該薄膜晶體管基板遠離該液晶層的一表面。11.如權利要求10所述的觸控顯示裝置，其中該第二導電結構電連接該第二觸控感測層以及該第一觸控感測層。12.一種制造觸控顯示裝置的方法，包含: 設置一第一觸控感測層于一彩色濾光片基板的一遮光層上； 設置一絕緣層于該第一觸控感測層遠離該遮光層的一側； 設置一第二觸控感測層于該絕緣層遠離該第一觸控感測層的一側； 設置一間隔材料于該絕緣層遠離該遮光層的該側，且覆蓋該第二觸控感測層；以及 設置一薄膜晶體管基板于該間隔材料遠離該絕緣層的一側。13.如權利要求12所述的制造觸控顯示裝置的方法，還包含: 注入一液晶層于該絕緣層以及該薄膜晶體管基板之間。14.如權利要求12所述的制造觸控顯示裝置的方法，還包含: 形成至少一第一導電結構于該絕緣層中，分別電連接該第一觸控感測層以及該第二觸控感測層。15.如權利要求12所述的制造觸控顯示裝置的方法，其中該設置該第二觸控感測層包含:使該第二觸控感測層位于該遮光層沿該遮光層與該絕緣層的一疊構方向的垂直投影內。16.如權利要求12所述的制造觸控顯示裝置的方法，其中該設置該間隔材料包含: 使該間隔材料至少部分位于該遮光層沿該遮光層與該絕緣層的一疊構方向的垂直投影內。
【文檔編號】G02F1/1333GK105892122SQ201610333272
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】林韋霖, 簡鈺峰
【申請人】友達光電股份有限公司