CN106249934B - 触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种触控显示装置，包括：第一基板，具有至少一像素单元，像素单元包含非遮光区及遮光区且包含：晶体管，设于第一基板上；第一绝缘层，设于第一基板且位于晶体管上；触控信号线，设于第一绝缘层上；第二绝缘层，设于第一绝缘层上与触控信号线上，其中第二绝缘层具有凹口对应非遮光区；及第一电极，设于第二绝缘层上及凹口中；第二基板，相对第一基板设置；以及显示介质，设于第一基板与第二基板之间。

Description

触控显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置，且特别是涉及一种内嵌式触控的显示装置。
背景技术
随着科技不断的进步，使得各种信息设备不断地推陈出新，例如手机、平板电脑、超轻薄笔电、及卫星导航等。除了一般以键盘或鼠标输入或操控之外，利用触控式技术来操控信息设备是一种相当直觉且受欢迎的操控方式。其中，触控显示装置具有人性化及直觉化的输入操作界面，使得任何年龄层的使用者都可直接以手指或触控笔选取或操控信息设备。
其中一种触控显示装置是于显示面板(例如液晶显示面板)内设置感测电极的内嵌式触控(in cell touch)显示装置。然而，而目前的内嵌式触控显示装置并非各方面都令人满意。
因此，业界仍需一种可更进一步提升显示品质的显示装置。
发明内容
本发明实施例提供一种触控显示装置，包括：第一基板，具有至少一像素单元，像素单元包含非遮光区及遮光区且包含：晶体管，设于第一基板上；第一绝缘层，设于第一基板且位于晶体管上；触控信号线，设于第一绝缘层上；第二绝缘层，设于第一绝缘层上与触控信号线上，其中第二绝缘层具有凹口对应非遮光区；及第一电极，设于第二绝缘层上及凹口中；第二基板，相对第一基板设置；以及显示介质，设于第一基板与第二基板之间。
本发明实施例还提供一种触控显示装置，包括：第一基板，具有至少一像素单元，像素单元包含非遮光区及遮光区且包含：晶体管，设于第一基板上；第一绝缘层，设于第一基板且位于晶体管上；第一电极，设于第一绝缘层上；第二绝缘层，设于第一绝缘层上与第一电极上；触控信号线，设于第二绝缘层上；第三绝缘层，设于第二绝缘层上且覆盖触控信号线，其中第三绝缘层具有对应非遮光区的第一凹口；及第二电极，设于第三绝缘层上及第一凹口中；第二基板，相对第一基板设置；以及显示介质，设于第一基板与第二基板之间。
为让本发明的特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。
附图说明
图1A为本发明实施例的触控显示装置的上视图；
图1B为图1A的区域1B的部分放大图；
图2A为沿着图1A～图1B的线段2A-2A’所绘制的剖视图；
图2B为沿着图1A～图1B的线段2B-2B’所绘制的剖视图；
图2C为本发明另一实施例沿着图1A～图1B的线段2A-2A’所绘制的剖视图；
图3A为本发明另一实施例沿着图1A～图1B的线段2A-2A’所绘制的剖视图；
图3B为本发明另一实施例沿着图1A～图1B的线段2B-2B’所绘制的剖视图；
图3C为本发明另一实施例沿着图1A～图1B的线段2B-2B’所绘制的剖视图。
符号说明
100 显示装置；
102 基板；
104 栅极线；
105 开口区；
106 数据线；
108 像素单元；
110 晶体管；
112 漏极电极；
114 源极电极；
114S 表面；
116 通道区；
118 栅极电极；
120 触控信号线；
120S 上表面；
121A 非遮光区；
121B 遮光区；
122 第一基板；
124 栅极介电层；
126 半导体层；
128 第一绝缘层；
130 第二绝缘层；
130S 上表面；
132 开口；
134 像素电极；
136 衬层；
138 第三绝缘层；
138S 上表面；
140 凹口；
142 开口；
144 共同电极；
146 第二基板；
148 显示介质；
150 基板；
152 遮光层；
154 彩色滤光层；
156 保护层；
158 间隔物；
160 衬层；
162 开口；
164 第四绝缘层；
164S 上表面；
166 开口；
168 凹口；
200 显示装置；
300A 显示装置；
300B 显示装置；
A1 方向；
A2 方向；
T1 厚度；
T2 厚度；
T3 厚度；
T4 厚度；
T5 厚度；
2A-2A’ 线段；
2B-2B’ 线段；
1B 区域；
D1 第一距离；
D2 第二距离。
具体实施方式
以下针对本发明实施例的触控显示装置作详细说明。应了解的是，以下的叙述提供许多不同的实施例或例子，用以实施本发明实施例的不同样态。以下所述特定的元件及排列方式仅为简单清楚描述本发明实施例。当然，这些仅用以举例而非本发明实施例的限定。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明实施例，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。再者，当述及一第一材料层位于一第二材料层上或之上时，包括第一材料层与第二材料层直接接触的情形。或者，也可能间隔有一或更多其它材料层的情形，在此情形中，第一材料层与第二材料层之间可能不直接接触。
必需了解的是，附图的元件或装置可以此技术人士所熟知的各种形式存在。此外，当某层在其它层或基板“上”时，有可能是指“直接”在其它层或基板上，或指某层在其它层或基板上，或指其它层或基板之间夹设其它层。
此外，实施例中可能使用相对性的用语，例如“较低”或“底部”及“较高”或“顶部”，以描述附图的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是，如果将附图的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“较低”侧的元件将会成为在“较高”侧的元件。
在此，“约”、“大约”、“大抵”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，优选是10％之内，且更佳是5％之内，或3％之内，或2％之内，或1％之内，或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明“约”、“大约”、“大抵”的情况下，仍可隐含“约”、“大约”、“大抵”的含义。
能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种元件、组成成分、区域、层、及/或部分，这些元件、组成成分、区域、层、及/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的元件、组成成分、区域、层、及/或部分。因此，以下讨论的一第一元件、组成成分、区域、层、及/或部分可在不偏离本发明的教示的情况下被称为一第二元件、组成成分、区域、层、及/或部分。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇发明所属的一般技术者所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本发明的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。
本发明实施例可配合附图一并理解，本发明的附图亦被视为发明说明的一部分。需了解的是，本发明的附图并未以实际装置及元件的比例绘示。在附图中可能夸大实施例的形状与厚度以便清楚表现出本发明的特征。此外，附图中的结构及装置以示意的方式绘示，以便清楚表现出本发明的特征。
在本发明中，相对性的用语例如“下”、“上”、“水平”、“垂直”、“之下”、“之上”、“顶部”、“底部”等等应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作。而关于接合、连接的用语例如“连接”、“互连”等，除非特别定义，否则可指两个结构是直接接触，或者也可指两个结构并非直接接触，其中有其它结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语也可包括两个结构都可移动，或者两个结构都固定的情况。
应注意的是，在后文中“基板”一词可包括透明基板上已形成的元件与覆盖在基板上的各种膜层，其上方可以已形成任何所需的晶体管元件，不过此处为了简化附图，仅以平整的基板表示之。此外，“基板表面”是包括透明基板上最上方且暴露的膜层，例如一绝缘层及/或金属线。
本发明实施例是通过缩短像素电极与共同电极之间的距离，以增加像素电极与共同电极之间的电容，并由此提升装置的显示品质。
图1A～图1B为本发明实施例的显示装置100的基板102的上视图。如图1A～图1B所示，基板102包括沿第一方向A1延伸的扫描线(栅极线)104，以及与此扫描线104交会的数据线106。易言之，此栅极线104沿着方向A1延伸，而大抵垂直(perpendicular)或正交(orthogonal)此扫描线(栅极线)延伸方向A1的方向为方向A2。此外，基板102还包括对应每一个像素单元108(例如次像素108)设置的薄膜晶体管110。此外，像素单元108还包括一开口区105(对应后续非遮光区)。
上述数据线106通过薄膜晶体管110提供信号至次像素108，而此扫描线(栅极线)104通过薄膜晶体管110提供扫描脉冲信号至次像素108，并配合上述信号一同控制次像素108。
上述薄膜晶体管110包括漏极电极112、源极电极114、设于漏极电极112与源极电极114之间的通道区116、以及栅极电极118。此栅极电极118自扫描线104延第二方向A2延伸而出，而此漏极电极112则为数据线106的部分。
此外，基板102还包括一触控信号线120，此触控信号线120大抵与上述数据线106重叠设置。
需注意的是，为清楚描述本发明实施例，上述图1A～图1B中并未绘示后续的像素电极以及共同电极。
图2A为本发明实施例的显示装置100的剖视图，该图为沿着如图1A～图1B的线段2A-2A’所绘制的剖视图。图2B为沿着图1A～图1B的线段2B-2B’所绘制的剖视图。如图2B所示，基板102(或像素单元108)具有一非遮光区121A(对应图1A的开口区105)及遮光区121B，非遮光区指遮光层与金属未遮蔽处。此外，如图2A所示，基板102可包括一第一基板122，此第一基板122可包括透明基板，例如为玻璃基板、陶瓷基板、塑胶基板或其它任何适合的基板。而薄膜晶体管110包括设于此第一基板122上的栅极电极118，以及设于栅极电极118及第一基板122上的栅极介电层124。
此栅极电极118可为非晶硅、复晶硅、一或多种金属、金属氮化物、导电金属氧化物、或上述的组合。上述金属可包括但不限于钼(molybdenum)、钨(tungsten)、钛(titanium)、钽(tantalum)、铂(platinum)或铪(hafnium)。上述金属氮化物可包括但不限于氮化钼(molybdenum nitride)、氮化钨(tungsten nitride)、氮化钛(titaniumnitride)以及氮化钽(tantalum nitride)。上述导电金属氧化物可包括但不限于钌金属氧化物(ruthenium oxide)以及铟锡金属氧化物(indium tin oxide)。此栅极电极118可通过前述的化学气相沉积法(CVD)、溅镀法、电阻加热蒸镀法、电子束蒸镀法、或其它任何适合的沉积方式形成，例如，在一实施例中，可用低压化学气相沉积法(LPCVD)在525～650℃之间沉积而制得非晶硅导电材料层或复晶硅导电材料层，其厚度范围可为约至约
此栅极介电层124可为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、高介电常数(high-k)介电材料、或其它任何适合的介电材料、或上述的组合。此高介电常数(high-k)介电材料的材料可为金属氧化物、金属氮化物、金属硅化物、过渡金属氧化物、过渡金属氮化物、过渡金属硅化物、金属的氮氧化物、金属铝酸盐、锆硅酸盐、锆铝酸盐。例如，此高介电常数(high-k)介电材料可为LaO、AlO、ZrO、TiO、Ta2O5、Y2O3、SrTiO3(STO)、BaTiO3(BTO)、BaZrO、HfO2、HfO3、HfZrO、HfLaO、HfSiO、HfSiON、LaSiO、AlSiO、HfTaO、HfTiO、HfTaTiO、HfAlON、(Ba,Sr)TiO3(BST)、Al2O3、其它适当材料的其它高介电常数介电材料、或上述组合。此栅极介电层124可通过化学气相沉积法(CVD)或旋转涂布法形成，此化学气相沉积法例如可为低压化学气相沉积法(low pressure chemical vapor deposition，LPCVD)、低温化学气相沉积法(lowtemperature chemical vapor deposition，LTCVD)、快速升温化学气相沉积法(rapidthermal chemical vapor deposition，RTCVD)、等离子体辅助化学气相沉积法(plasmaenhanced chemical vapor deposition，PECVD)、原子层化学气相沉积法的原子层沉积法(atomic layer deposition，ALD)或其它常用的方法。
薄膜晶体管110还包括设于栅极介电层124上的半导体层126，此半导体层126与栅极电极118重叠，且上述漏极电极112与源极电极114分别设于半导体层126的两侧，且分别与半导体层126两侧的部分重叠。
此半导体层126可包括元素半导体，包括硅、锗(germanium)；化合物半导体，包括氮化镓(gallium nitride，GaN)、碳化硅(silicon carbide)、砷化镓(gallium arsenide)、磷化镓(gallium phosphide)、磷化铟(indium phosphide)、砷化铟(indium arsenide)及/或锑化铟(indium antimonide)；合金半导体，包括硅锗合金(SiGe)、磷砷镓合金(GaAsP)、砷铝铟合金(AlInAs)、砷铝镓合金(AlGaAs)、砷铟镓合金(GaInAs)、磷铟镓合金(GaInP)及/或磷砷铟镓合金(GaInAsP)或上述材料的组合。
上述漏极电极112与源极电极114的材料可包括铜、铝、钼、钨、金、铬、镍、铂、钛、铱、铑、上述的合金、上述的组合或其它导电性佳的金属材料，例如可为钼铝钼(Mo/Al/Mo)或钛铝钛(Ti/Al/Ti)的三层结构。在其它实施例中，上述漏极电极112与源极电极114的材料可为一非金属材料，只要使用的材料具有导电性即可。此漏极电极112与源极电极114的材料可通过前述的化学气相沉积法(CVD)、溅镀法、电阻加热蒸镀法、电子束蒸镀法、或其它任何适合的沉积方式形成。在一些实施例中，上述漏极电极112与源极电极114的材料可相同，且可通过同一道沉积步骤形成。然而，在其它实施例中，上述漏极电极112与源极电极114也可通过不同的沉积步骤形成，且其材料可彼此不同。
继续参见图2A，基板102还包括覆盖薄膜晶体管110与栅极介电层124的第一绝缘层128。此第一绝缘层128可为氮化硅、二氧化硅、或氮氧化硅。第一绝缘层128可通过化学气相沉积法(CVD)或旋转涂布法形成，此化学气相沉积法例如可为低压化学气相沉积法(lowpressure chemical vapor deposition，LPCVD)、低温化学气相沉积法(low temperaturechemical vapor deposition，LTCVD)、快速升温化学气相沉积法(rapid thermalchemical vapor deposition，RTCVD)、等离子体辅助化学气相沉积法(plasma enhancedchemical vapor deposition，PECVD)、原子层化学气相沉积法的原子层沉积法(atomiclayer deposition，ALD)或其它常用的方法。
接着，此第一绝缘层128上可选择性设有第二绝缘层130。此第二绝缘层130的材质可为有机的绝缘材料(光感性树脂)或无机的绝缘材料(氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化铝、或上述材质的组合)。此外，可通过两次蚀刻步骤分别蚀刻上述第二绝缘层130与第一绝缘层128，以形成开口132。此开口132由第二绝缘层130的上表面130S向下延伸至源极电极114，并暴露出源极电极114的部分表面114S。易言之，此开口132露出晶体管110。
接着，上述触控信号线120设于第二绝缘层130上。上述触控信号线120的材料可包括铜、铝、钼、钨、金、铬、镍、铂、钛、铱、铑、上述的合金、上述的组合或其它导电性佳的金属材料，例如可为钼铝钼(Mo/Al/Mo)或钛铝钛(Ti/Al/Ti)的三层结构。在其它实施例中，上述触控信号线120的材料可为一非金属材料，只要使用的材料具有导电性即可。此触控信号线120的材料可通过前述的化学气相沉积法(CVD)、溅镀法、电阻加热蒸镀法、电子束蒸镀法、或其它任何适合的沉积方式形成。
继续参见图2A～图2B，显示装置100还包括像素电极134，此像素电极134延伸入开口132中并电连接晶体管110。详细而言，此像素电极134设于第二绝缘层130上(或第一绝缘层128上)、开口132的侧壁上、及源极电极114的表面114S上，并电连接源极电极114。此外，显示装置100还包括设于触控信号线420与第二绝缘层130(或第一绝缘层128)之间的衬层136。此衬层136与像素电极134的材料可相同，且可通过同一道沉积与光刻蚀刻步骤形成。此衬层136与像素电极134的材料可包括透明导电材料，例如为铟锡氧化物(ITO)、氧化锡(SnO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锑锌(AZO)、上述的组合或其它任何适合的透明导电氧化物材料。
继续参见图2A，显示装置100还包括设于第二绝缘层130上(或第一绝缘层128上)且覆盖触控信号线120及像素电极134的第三绝缘层138。而上述第二绝缘层130设于第一绝缘层128与第三绝缘层138之间。此第三绝缘层138具有开口142，此开口142由第三绝缘层138的上表面138S向下延伸至触控信号线120的上表面120S。
此外，如图2B所示，第三绝缘层138于开口区105还具有凹口140，此凹口140大致对应非遮光区121A。在一些实施例中，此凹口140可通过使用多灰度光掩模形成。详细而言，多灰度光掩模可分为干涉型光掩模(Gray Tone Mask)和半调式光掩模(half tone mask)两种。干涉型光掩模是制作出曝光机分辨率以下的微缝，再通过此微缝部位遮住一部分的光源，以达成半曝光的效果。而半调式光掩模是利用“半透明”的膜，来进行半曝光。因为以上两种方式都是在一次的曝光过程后即可呈现出“曝光部分”、“半曝光部分”及“未曝光部分”的三种的曝光层次，故在显影后能够形成两种厚度的光致抗蚀剂(感光剂)。通过利用这样的光致抗蚀剂厚度差异，并配合后续蚀刻制作工艺，即可于第三绝缘层138中形成上述凹口140。
此外，在其它实施例中，第三绝缘层138也可由多层且蚀刻选择比不同的绝缘层组成，并通过两次以上知光刻蚀刻步骤形成上述凹口140。
显示装置100还包括设于第三绝缘层138上且电连接触控信号线120的共同电极144。详细而言，共同电极144设于第三绝缘层138上，并延伸至开口142的侧壁上及触控信号线120的上表面120S上，以电连接触控信号线120。此外，此共同电极144不但是作为触控时的共同电极，也是作为显示装置的感测电极。
此外，共同电极144还设于上述凹口140中。而如图2B所示，本发明实施例将共同电极144设于凹口140中，可缩短像素电极134与共同电极144之间的距离，以增加像素电极134与共同电极144之间的电容，并由此提升装置的显示品质。
此外，继续参见图2B，位于非遮光区121A(对应图1A的开口区105)中的第三绝缘层138于共同电极144与像素电极134之间具有厚度T1，而位于遮光区121B中的第三绝缘层138具有厚度T2，且此厚度T1小于厚度T2。
如图2B所示，本发明实施例通过使厚度T1小于厚度T2，可缩短像素电极134与共同电极144之间的距离，以增加像素电极134与共同电极144之间的电容，并由此提升装置的显示品质。
此外，在一些实施例中，在共同电极144未直接接触触控信号线120处，第三绝缘层138于共同电极144与触控信号线120之间具有厚度T3，厚度T2与厚度T3相等。
本发明实施例通过使上述厚度T2等于厚度T3，使触控信号线120与共同电极144之间保持一固定距离，故可减少触控信号线120与共同电极144之间的耦合效应(couplingeffect)，故可更进一步提升装置的显示品质。
在一些实施例中，厚度T1为约厚度T2为约至而厚度T3为约至
此外，继续参见图2A～图2B，显示装置100还包括相对基板102设置的第二基板146以及设于基板102与第二基板146之间的显示介质148。
上述显示装置100可为触控液晶显示器，例如为薄膜晶体管液晶显示器。或者，此液晶显示器可为扭转向列(Twisted Nematic,TN)型液晶显示器、超扭转向列(SuperTwisted Nematic,STN)型液晶显示器、双层超扭转向列(Double layer Super TwistedNematic,DSTN)型液晶显示器、垂直配向(Vertical Alignment,VA)型液晶显示器、水平电场效应(In-Plane Switching,IPS)型液晶显示器、胆固醇(Cholesteric)型液晶显示器、蓝相(Blue Phase)型液晶显示器、边际电场效应(FFS)型液晶显示器、或其它任何适合的液晶显示器。
在一些实施例中，第二基板146为彩色滤光层基板。详细而言，作为彩色滤光层基板的第二基板146可包括一基板150、设于此基板150上的遮光层152、设于此遮光层152及基板150上的彩色滤光层154、以及覆盖遮光层152与彩色滤光层154的保护层156。
此外，在一些实施例中，基板102对应上述第二基板146的遮光层152的区域即为遮光区121B，而上述基板102的非遮光区121A是指显示装置100中设有包括晶体管110的次像素108显示的区域。
上述基板150可包括透明基板，例如可为玻璃基板、陶瓷基板、塑胶基板或其它任何适合的透明基板，上述遮光层152可包括黑色光致抗蚀剂、黑色印刷油墨、黑色树脂。而上述彩色滤光层154可包括红色滤光层、绿色滤光层、蓝色滤光层、或其它任何适合的彩色滤光层。
显示装置100可还包括设于基板102与第二基板146之间的间隔物158，此间隔物158为用以间隔基板102与第二基板146的主要结构，以防止显示装置100被按压时基板102与第二基板146接触。
图2C为本发明另一实施例的显示装置200的剖视图。应注意的是，后文中与前文相同或相似的元件或膜层将以相同或相似的标号表示，其材料、制造方法与功能都与前文所述相同或相似，故此部分在后文中将不再赘述。
图2C所示的实施例与前述图2A～图2B的实施例的差别在于基板102还包括设于开口132中的像素电极134之上的衬层160。此外，上述第三绝缘层138填入开口132，且衬层160设于像素电极134与第三绝缘层138之间。
此衬层160的材料可包括铜、铝、钼、钨、金、铬、镍、铂、钛、铱、铑、上述的合金、上述的组合或其它导电性佳的金属材料，例如可为钼铝钼(Mo/Al/Mo)或钛铝钛(Ti/Al/Ti)的三层结构。在其它实施例中，上述衬层160的材料可为一非金属材料，只要使用的材料具有导电性即可。此衬层160的材料可通过前述的化学气相沉积法(CVD)、溅镀法、电阻加热蒸镀法、电子束蒸镀法、或其它任何适合的沉积方式形成。在一些实施例中，上述触控信号线120与衬层160的材料可相同，且可通过同一道沉积步骤形成。然而，在其它实施例中，上述触控信号线120与衬层160也可通过不同的沉积步骤形成，且其材料可彼此不同。
应注意的是，除上述图1A～图2C所示的实施例以外，本发明实施例的共同电极、像素电极与触控信号线也可有其它配置，如图3A的实施例所示。本发明的范围并不以图1A～图2C所示的实施例为限。此部分将于后文详细说明。
图3A为本发明另一实施例的显示装置300A沿着图1A～图1B的线段2A-2A’所绘制的剖视图。图3B为本发明另一实施例的显示装置300A沿着图1A～图1B的线段2B-2B’所绘制的剖视图。应注意的是，后文中与前文相同或相似的元件或膜层将以相同或相似的标号表示，其材料、制造方法与功能都与前文所述相同或相似，故此部分在后文中将不再赘述。
如图3B所示，基板102具有一非遮光区121A及遮光区121B。此外，基板102可包括一第一基板122，此第一基板122可包括透明基板，例如为玻璃基板、陶瓷基板、塑胶基板或其它任何适合的基板。而如图3A所示，薄膜晶体管110包括设于此第一基板122上的栅极电极118，以及设于栅极电极118及第一基板122上的栅极介电层124。
薄膜晶体管110还包括设于栅极介电层124上的半导体层126，此半导体层126与栅极电极118重叠，且上述漏极电极112与源极电极114分别设于半导体层126的两侧，且分别与半导体层126两侧的部分重叠。
上述漏极电极112与源极电极114的材料可包括铜、铝、钼、钨、金、铬、镍、铂、钛、铱、铑、上述的合金、上述的组合或其它导电性佳的金属材料，例如可为钼铝钼(Mo/Al/Mo)或钛铝钛(Ti/Al/Ti)的三层结构。在其它实施例中，上述漏极电极112与源极电极114的材料可为一非金属材料，只要使用的材料具有导电性即可。此漏极电极112与源极电极114的材料可通过前述的化学气相沉积法(CVD)、溅镀法、电阻加热蒸镀法、电子束蒸镀法、或其它任何适合的沉积方式形成。在一些实施例中，上述漏极电极112与源极电极114的材料可相同，且可通过同一道沉积步骤形成。然而，在其它实施例中，上述漏极电极112与源极电极114也可通过不同的沉积步骤形成，且其材料可彼此不同。
继续参见图3A，基板102还包括覆盖薄膜晶体管110与栅极介电层124的第一绝缘层128。此第一绝缘层128可为氮化硅、二氧化硅、或氮氧化硅。第一绝缘层128可通过化学气相沉积法(CVD)或旋转涂布法形成，此化学气相沉积法例如可为低压化学气相沉积法(lowpressure chemical vapor deposition，LPCVD)、低温化学气相沉积法(low temperaturechemical vapor deposition，LTCVD)、快速升温化学气相沉积法(rapid thermalchemical vapor deposition，RTCVD)、等离子体辅助化学气相沉积法(plasma enhancedchemical vapor deposition，PECVD)、原子层化学气相沉积法的原子层沉积法(atomiclayer deposition，ALD)或其它常用的方法。
接着，此第一绝缘层128上可选择性设有第二绝缘层130。此第二绝缘层130的材质可为有机的绝缘材料(光感性树脂)或无机的绝缘材料(氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化铝、或上述材质的组合)。
继续参见图3A～图3B，基板102还包括设于第二绝缘层130上(或第一绝缘层128上)的共同电极144。此共同电极144可包括透明导电材料，例如为铟锡氧化物(ITO)、氧化锡(SnO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锑锌(AZO)、上述的组合或其它任何适合的透明导电氧化物材料。此外，此共同电极144不但是作为触控时的共同电极，也是作为显示装置的感测电极，其中，其触控的驱动方式可为自电容驱动方式(self-capacitive type)。
继续参见图3A～图3B，显示装置300A还包括设于第二绝缘层130上(或第一绝缘层128上)且覆盖共同电极144的第三绝缘层138。此第三绝缘层138可为氮化硅、二氧化硅、或氮氧化硅。而上述第二绝缘层130设于第一绝缘层128与第三绝缘层138之间。此第三绝缘层138具有开口162，此开口162由第三绝缘层138的上表面138S向下延伸至共同电极144。
接着，上述触控信号线120设于第三绝缘层138上。此触控信号线120通过上述开口162电连接共同电极144。
上述触控信号线120的材料可包括铜、铝、钼、钨、金、铬、镍、铂、钛、铱、铑、上述的合金、上述的组合或其它导电性佳的金属材料，例如可为钼铝钼(Mo/Al/Mo)或钛铝钛(Ti/Al/Ti)的三层结构。在其它实施例中，上述触控信号线120的材料可为一非金属材料，只要使用的材料具有导电性即可。此触控信号线120的材料可通过前述的化学气相沉积法(CVD)、溅镀法、电阻加热蒸镀法、电子束蒸镀法、或其它任何适合的沉积方式形成。
继续参见图3A～图3B，显示装置300A还包括设于第三绝缘层138上且覆盖触控信号线120的第四绝缘层164。此第四绝缘层164可为氮化硅、二氧化硅、或氮氧化硅。此外，如图3A所示，基板102还包括开口166，此开口166延伸穿过第四绝缘层164、第三绝缘层138、第二绝缘层130及第一绝缘层128，并露出晶体管110，亦即开口166暴露出源极电极114的部分表面114S。
继续参见图3A～图3B，显示装置300A还包括设于第四绝缘层164上且电连接晶体管110的像素电极134。此像素电极134的材料可包括透明导电材料，例如为铟锡氧化物(ITO)、氧化锡(SnO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锑锌(AZO)、上述的组合或其它任何适合的透明导电氧化物材料。
如图3A所示，此像素电极134通过开口166电连接晶体管110。详细而言，像素电极134设于第四绝缘层164上，并延伸至开口166的侧壁上及源极电极114的表面114S上，以电连接晶体管110的源极电极114。
此外，如图3B所示，第四绝缘层164还具有凹口140，且此凹口140大致对应非遮光区121A(对应图1A的开口区105)。而像素电极134还设于上述凹口140中。如图3A所示，本发明实施例将像素电极134设于凹口140中，可缩短共同电极144与像素电极134之间的距离，以增加共同电极144与像素电极134之间的电容，并由此提升装置的显示品质。
此外，继续参见图3B，共同电极144与设于凹口140中的像素电极134之间的距离于非遮光区121A中为第一距离D1，而于遮光区121B中，第四绝缘层164的上表面164S与共同电极144之间的距离为第二距离D2，且此第一距离D1小于第二距离D2。
如图3B所示，本发明实施例通过使第一距离D1小于第二距离D2，可缩短共同电极144与像素电极134之间的距离，以增加共同电极144与像素电极134之间的储存电容与电场，并由此提升装置的显示品质。
此外，在一些实施例中，如图3B所示，凹口140贯穿第四绝缘层164，且位于凹口140中的像素电极134直接接触第三绝缘层138的上表面138S。
此外，继续参见图3A，显示装置300A还包括相对基板102设置的第二基板146以及设于基板102与第二基板146之间的显示介质148。
上述显示装置300A可为触控液晶显示器，例如为薄膜晶体管液晶显示器。或者，此液晶显示器可为扭转向列(Twisted Nematic,TN)型液晶显示器、超扭转向列(SuperTwisted Nematic,STN)型液晶显示器、双层超扭转向列(Double layer Super TwistedNematic,DSTN)型液晶显示器、垂直配向(Vertical Alignment,VA)型液晶显示器、水平电场效应(In-Plane Switching,IPS)型液晶显示器、胆固醇(Cholesteric)型液晶显示器、蓝相(Blue Phase)型液晶显示器、边际电场效应(FFS)型液晶显示器、或其它任何适合的液晶显示器。
在一些实施例中，第二基板146为彩色滤光层基板。详细而言，作为彩色滤光层基板的第二基板146可包括一基板150、设于此基板150上的遮光层152、设于此遮光层152及基板150上的彩色滤光层154、以及覆盖遮光层152与彩色滤光层154的保护层156。
此外，基板102对应上述第二基板146的遮光层152的区域即为遮光区121B，而基板102的非遮光区121A指显示装置300A中设有包括晶体管110的次像素108显示的区域。
上述基板150可包括透明基板，例如可为玻璃基板、陶瓷基板、塑胶基板或其它任何适合的透明基板，上述遮光层152可包括黑色光致抗蚀剂、黑色印刷油墨、黑色树脂。而上述彩色滤光层154可包括红色滤光层、绿色滤光层、蓝色滤光层、或其它任何适合的彩色滤光层。
显示装置300A可还包括设于基板102与第二基板146之间的间隔物158，此间隔物158为用以间隔基板102与第二基板146的主要结构，以防止显示装置300A被按压时基板102与第二基板146接触。
图3C为本发明另一实施例的显示装置300B沿着图1A～图1B的线段2B-2B’所绘制的剖视图。应注意的是，后文中与前文相同或相似的元件或膜层将以相同或相似的标号表示，其材料、制造方法与功能都与前文所述相同或相似，故此部分在后文中将不再赘述。
图3C所示的实施例与前述图3B的实施例的差别在于第三绝缘层138还具有凹口168，此凹口168大致对应非遮光区121A。此外，上述第四绝缘层164顺应性设于第三绝缘层138的凹口168中而形成凹口140。
此外，如图3C所示，位于非遮光区121A(对应图1A的开口区105)中的第三绝缘层138于共同电极144与像素电极134之间具有厚度T4，而位于遮光区121B中的第三绝缘层138具有厚度T5，且此厚度T4小于厚度T5。在一些实施例中，厚度T4为而厚度T5为2000至
如图3C所示，本发明实施例通过使厚度T4小于厚度T5，可缩短共同电极144与像素电极134之间的距离，以增加共同电极144与像素电极134之间的电容，并由此提升装置的显示品质。
综上所述，本发明实施例通过缩短像素电极与共同电极之间的距离，可增加像素电极与共同电极之间的电容，并可由此提升装置的显示品质。此外，通过使触控信号线与共同电极之间保持一固定距离，可减少触控信号线与共同电极之间的耦合效应(couplingeffect)，故可更进一步提升装置的显示品质。
此外，应注意的是，熟悉本技术领域的人士均深知，本发明实施例所述的漏极与源极可互换，因其定义与本身所连接的电压电平有关。
值得注意的是，以上所述的元件尺寸、元件参数、以及元件形状都非为本发明的限制条件。此技术领域中具有通常知识者可以根据不同需要调整这些设定值。另外，本发明的触控显示装置及其制造方法并不仅限于图1A～图3C所图示的状态。本发明可以仅包括图1A～图3C的任何一或多个实施例的任何一或多项特征。换言之，并非所有图示的特征均须同时实施于本发明的触控显示装置及其制造方法中。
虽然结合以上实施例公开了本发明，但应该了解的是，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本发明的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的制作工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中具有通常知识者可从本发明揭示内容中理解现行或未来所发展出的制作工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果都可根据本发明使用。因此，本发明的保护范围包括上述制作工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本发明的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

Claims (10)

1.一种触控显示装置，包括：
第一基板，具有至少一像素单元，该像素单元包含一非遮光区及一遮光区且包含：
晶体管，设于该第一基板上；
第一绝缘层，设于该第一基板且位于该晶体管上；
触控信号线，设于该第一绝缘层上；
第二绝缘层，设于该第一绝缘层上与该触控信号线上，其中该第二绝缘层具有凹口对应该非遮光区；及
第一电极，设于该第二绝缘层上及该凹口中；
其中该第二绝缘层于该非遮光区具有一第一厚度，
其中该第二绝缘层位于该遮光区具有一第二厚度，且该第一厚度小于该第二厚度；
第二基板，相对该第一基板设置；以及
显示介质，设于该第一基板与该第二基板之间。
2.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该像素单元还包含：
第二电极，设于该第一绝缘层与该第二绝缘层之间，该第一绝缘层具有一开口露出该晶体管，且该第二电极通过该开口电连接该晶体管。
3.如权利要求2所述的触控显示装置，其中该第二绝缘层于该第一电极与该触控信号线之间具有一第三厚度，该第二厚度大于等于该第三厚度。
4.如权利要求3所述的触控显示装置，其中该像素单元还包括：
第一衬层，设于该触控信号线与该第一绝缘层之间。
5.如权利要求4所述的触控显示装置，其中该像素单元还包含：
第二衬层，设于该开口中的该第二电极上且该第二衬层设于该第二电极与该第二绝缘层之间。
6.一种触控显示装置，包括：
第一基板，具有至少一像素单元，该像素单元包含一非遮光区及一遮光区且包含：
晶体管，设于该第一基板上；
第一绝缘层，设于该第一基板且位于该晶体管上；
第一电极，设于该第一绝缘层上；
第二绝缘层，设于该第一绝缘层上与该第一电极上；
触控信号线，设于该第二绝缘层上；
第三绝缘层，设于该第二绝缘层上且覆盖该触控信号线，其中该第三绝缘层具有一对应该非遮光区的第一凹口；及
第二电极，设于该第三绝缘层上及该第一凹口中；
其中于该第一凹口中该第一电极与该第二电极之间具有一第一距离，
其中于该遮光区中，该第三绝缘层的一上表面与该第一电极之间具有一第二距离，且该第一距离小于该第二距离；
第二基板，相对该第一基板设置；以及
显示介质，设于该第一基板与该第二基板之间。
7.如权利要求6所述的触控显示装置，其中该第一凹口贯穿该第三绝缘层，且位于该第一凹口中的该第二电极接触该第二绝缘层的一上表面。
8.如权利要求6所述的触控显示装置，
其中位于该非遮光区中的该第二绝缘层于该第一电极与该第二电极之间具有一第一厚度，
其中位于该遮光区中的该第二绝缘层具有一第二厚度，且该第一厚度小于该第二厚度。
9.如权利要求6所述的触控显示装置，其中该第二绝缘层具有一位于该非遮光区的第二凹口，且该第二凹口与该第一凹口相对应。
10.如权利要求6所述的触控显示装置，其中该第二绝缘层具有第一开口，且该触控信号线通过该第一开口电连接该第一电极。
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