专利名称：嵌入式触控显示面板的触控基板及其制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种嵌入式触控显示面板的触控基板及其制造方法，且特 别是有关于一种按压式的嵌入式触控显示面板的触控基板及其制造方法。
背景技术：
近年来随着薄型显示技术的进步，各种薄型显示装置依靠其体积小、重量
轻、低辐射及低耗电等特点，成为消费者选购显示器或电视时的首选。在各种
薄型显示装置的显示面板中，由于液晶显示面板随着良品率以及显示品质的提
升，逐渐成为最受市场瞩目的薄型显示面板。另外一方面，由于目前直觉化的
触控式人机接口技术逐渐在市场上崭露头角，业界于是相继投入开发整合触控
功能以及显示功能的触控显示面板。
在各式各样的触控显示面板中，嵌入式的触控显示面板是将触控面板以及
显示面板整合至单一触控显示面板中，可以有效减少触控面板整体的厚度，因 此逐渐成为触控显示面板重要的发展方向之一。请参照图l，其绘示一已知的
嵌入式触控显示面板的剖面图。嵌入式触控显示面板100包括一上基板110、 一下基板170以及液晶层150。液晶层150设置于上基板110以及下基板170 之间。 一般而言，嵌入式触控显示面板100可区分为传感区R1及显示区R2， 在显示区R2中具有常见于液晶显示面板中的像素结构(图中未绘示)，例如 包括金属层、半导体层、钝化层及像素龟极等元件。传感区R1的上基板110 具有一第一导电层113以及一第一配向层115，其是依序设置于上基板110的 基材111上。传感区R1的下基板170具有一第二导电层173以及一第二配向 层175，其是依序设置于下基板170的基材171上。第一配向层115及第二配
向层175位于上基板110及下基板170邻接液晶层150的表面，用以固定液晶 层150中液晶分子的排列方向。此外，嵌入式触控显示面板100更包括一传感 凸块(sensing protrusion) 130，设置于传感区Rl的上基板110或下基板170 上。此处传感凸块130是以设置于上基板110的朝向下基板170的表面上为例 做说明。
当嵌入式触控显示面板100上邻近于传感凸块130的部分受到按压时，上 基板110以及下基板170之间的距离会减小，使得位于上基板110的传感凸块 130接触到下基板170。就目的上来说，是使第一导电层113可电接触于第二 导电层173。当第一导电层113电接触于第二导电层173时，嵌入式触控显示 面板100是根据第一导电层113接触于第二导电层173的位置输出触控信号。 然而，在实际应用上，覆盖于第一导电层113上的第一配向层115及覆盖于第 二导电层173上的第二配向层175，容易阻碍第一导电层113电接触于第二导 龟层173，造成嵌入式触控显示面板100输出的触控信号不良，如此便会降低 触控灵敏度，相对降低操作性以及产品的品质。
发明内容
本发明是提供一种嵌入式触控显示面板的触控基板及其制造方法，其是利 用配向层暴露出部分的导电层的方式，使得触控显示面板受到按压时，上基板 的导电层可以良好地电接触于下基板的导电层，进一步提升了触控显示面板的 操作性，提升了产品品质。
根据本发明的一方面，提出一种嵌入式触控显示面板，包括一第一基板、 一第二基板以及一液晶层。第一基板具有一显示区及一传感区，并且包括一堆 叠结构、一第一导电层及一第一配向层。堆叠结构设置于传感区的第一基板上， 并且包括一凸出结构与一第一粗糙结构。第一粗糙结构是设置于凸出结构上。 第一导电层设置于传感区的第一基板上，且共形设置于堆叠结构上。第一导电 层具有一第一粗糙表面。第一配向层覆盖第一导电层，且第一配向层暴露出第
一导电层的第一粗糙表面。第二基板相对设置于第一基板的一侧，并且包括一 第二导电层及一第二配向层。第二导电层设置于对应传感区的第二基板上。第 二配向层覆盖第二导电层，且第二配向层是暴露出部分第二导电层对应于第一 导电层的第一粗糙表面处。液晶层设置于第一基板及第二基板之间。
根据本发明的另一方面，提出一种触控基板，适用于一嵌入式触控显示面 板。触控基板包括一基材、 一粗糙结构、 一导电层以及一配向层。基材具有一 显示区及一传感区。粗糙结构设置于传感区的基材上。导电层共形设置于粗糙 结构上，并具有一粗糙表面。配向层设置于导电层上，并覆盖基材与导电层， 且暴露出部分的粗糙表面。
根据本发明的再一方面，提出一种触控基板的制造方法，适用于一嵌入式 触控显示面板。此制造方法包括以下步骤。首先，提供一基材，此基材具有一 显示区及一传感区。其次，形成一粗糙结构于传感区的基材上。再者，共形形 成一导电层于粗糙结构上。位于粗糙结构上的导电层是具有一粗糙表面。另外， 利用印刷配向形成一配向层于导电层上，并且暴露出导电层的粗糙结构。
图1绘示一已知的嵌入式触控显示面板的剖面图2绘示依照本发明第一实施例的嵌入式触控显示面板的剖面图3A 图3D分别绘示依照本发明第一实施例的触控基板的制造方法各
步骤的示意图； -
图4绘示依照本发明第一实施例的另一触控基板的剖面图5绘示依照本发明第一实施例的另一嵌入式触控显示面板的剖面图6绘示依照本发明第一实施例的具有间隔物的嵌入式触控显示面板的
剖面图7A绘示依照本发明第二实施例的嵌入式触控显示面板的剖面图7B绘示依照本发明第二实施例的另一嵌入式触控显示面板的剖面图7C绘示依照本发明第二实施例的再一嵌入式触控显示面板的剖面图。 附图标号-
100、 200、 200，、 200"、 400、 400，、 400":嵌入式触控显示面板 110:上基板
111、 171、 211、 471:基材
113、 213、 213'、 413:第一导电层
115、 215、 215':第一配向层
130:传感凸块
150、 250、 450:液晶层
170:下基板
173、 273、 273，、 473、 473，第二导电层
175、 275、 275，、 475、 475，第二配向层
210、 210，、 410:第一基板
212、 212，:凸出结构
213a、 213a，第一粗糙表面
217、 217':第一粗糙结构
217a、 277a:沟槽
217b:凸出物
219:堆叠结构
230:间隔物
270、 270，、 470、 470，、 470":第二基板
273a':第二粗糙表面
277、 477、 477，、 477":第二粗糙结构
472、 472':图案化金属层
476、 476':图案化半导体层
479:钝化层 d:距离 Rl:传感区 R2:显示区
具体实施例方式
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施 例，并配合所附图式，作详细说明如下
依照本发明第一及第二实施例的嵌入式触控显示面板(embedded touch display panel)的触控基板中，是利用不同的材料层来形成粗糙结构于传感区 的导电层下方，使得位于传感区内的配向层仅部分地覆盖于基材上。如此可确 保当触控显示面板受到按压时，上基板的导电层可电接触于下基板的导电层， 避免了两导电层接触不良造成触控显示面板操作性下降的问题。另外，粗糙结 构可利用触控基板原有的光掩膜工艺来形成，使得依照本发明实施例的制造方 法可相容于已知的嵌入式触控显示面板工艺。再者，粗糙结构亦可利用形成凸 出结构于基材上的方式形成，不需更动原有工艺中各材料层的光掩膜图案。以 下是提出第一实施例及第二实施例进行详细说明，此些实施例仅用以作为范例 说明，并不会限制本发明欲保护的范围。此外，实施例中的图式是省略不必要 的元件，以清楚显示本发明的技术特点。
第一实施例
请参照图2，其绘示依照本发明第一实施例的嵌入式触控显示面板的剖面 图。嵌入式触控显示面板200包括一第一基板210、 一第二基板270以及一液 晶层250。本实施例中第一基板210及第二基板270分别以嵌入式显示面板200 的上基板与下基板为例进行说明，上基板例如可以是彩色滤光(Color filter)基 板，下基板例如是晶体管阵列(Array)基板。此外，上基板亦可是对向(Counter) 基板，下基板可以是彩色阵列(Color filter on Array)基板，此为本领域技术人员
所熟知，因此不再赘述。第一基板210具有一显示区R2及一传感区R1，并且 包括一堆叠结构219、 一第一导电层213及一第一配向层215。本实施例中， 堆叠结构219包括一凸出结构212与一第一粗糙结构217。堆叠结构219设置 于传感区R1的第一基板210上，第一粗糙结构217设置于凸出结构212上。 第一导电层213设置于传感区Rl的第一基板210上，并且共形(conformally) 设置于堆叠结构219上，因此第一导电层213具有一第一粗糙表面213a,而 第一配向层215覆盖于第一导电层213上，并且暴露出第一导电层213的第一 粗糙表面213a。另外，第二基板270是相对设置于第一基板210的一侧(本 实施例中为第一基板210的下侧)，并且包括一第二导电层273及一第二配向 层275。第二导电层273设置于对应传感区R1的第二基板270上。第二配向 层275覆盖第二导电层273，并且暴露出部分的第二导电层273对应于第一粗 糙表面213a之处。此外，液晶层250是设置于第一基板210及第二基板270 之间。
本发明的触控基板可包括第一基板210或是第二基板270。以下是针对嵌 入式触控显示面板200的第一基板210来进行说明。第一基板210的凸出结构 212例如是包括一传感凸块(sensing protrusion)，并且设置于一基材211上。 另外，第一粗糙结构217具有多个沟槽217a，当第一导电层213共形设置于 凸出结构212及第一粗糙结构217所形成的堆叠结构219上时，第一导电层 213是依照此些沟槽217a的形状形成第一粗糙表面213a。本实施例中，凸出 结构212与第一粗糙结构217较佳地是具有相同材质。
关于第一基板210的制造方法，以下是辅以图3A 图3D进行详细说明。 请参照图3A 图3D,其分别绘示依照本发明第一实施例的触控基板的制造方 法各步骤的示意图。本实施例的第一基板210 (触控基板)的制造方法，首先 是提供一基材2U，基材211具有传感区R1及显示区R2。接着，形成第一粗 糙结构217于传感区R1的基材211上，如图3A及图3B所示。于形成第一粗 糙结构217的步骤中，由于凸出结构212及第一粗糙结构217例如是具有相同的材质，因此堆叠结构219可由基材211上的单一材料层所构成。例如，首先 可在传感区R1的基材211上形成凸出结构212，接着在形成第一 粗糙结构217 的步骤中，利用具有多条缝隙(slit)的光掩膜，或者是利用具有至少二不同 光穿透率的光掩膜，对于凸出结构212的顶面进行曝光并进行刻蚀的动作，以 于凸出结构212的顶面形成多个沟槽217a，如此是形成如图3B所示的第一粗 糙结构217。
接下来，本实施例的制造方法进行共形形成第一导电层213于第一粗糙结 构217上的步骤，形成于第一粗糙结构217上的第一导电层213是具有第一粗 糙表面213a，如图3C所示。实际应用上，第一导电层213是可实质上全面覆 盖于传感区Rl的基材211、凸出结构212及第一粗糙结构217上。
再者，形成第一导电层213之后，本实施例的制造方法接着进行形成第一 配向层215的步骤。形成第一配向层215的方法，是可应用已知的印刷配向 (rubbing)技术，将第一配向层215形成于第一导电层213上，如图3D所示。 值得注意的是，本实施例中印刷配向第一配向层215的方向，实质上垂直于前 述步骤中曝光刻蚀沟槽217a的方向。如此使得第一粗糙表面213a上无残留第 一配向层215，或是仅残留部分的第一配向层215 (图3D中是绘示第一粗糙 表面213a上无残留第一配向层215)。也就是说，第一配向层215是暴露出 第一导电层213的第一粗糙表面213a，使第一配向层215不会阻碍到第一导 电层213电接触于第二导电层273，是可提升嵌入式触控显示面板200的触控 操作性。
另外一方面，请参照图4，其绘示依照本发明第一实施例的另一触控基板 的剖面图。在触控基板210'的制造方法中，是于凸出结构212'的顶面形成多 个凸出物217b，以构成第一粗糙结构217'。同样可使形成于第一粗糙结构217' 上的第一导电层213，具有粗糙表面213a'。如此在进行印刷配向第一配向层215 时，第一配向层215'是无残留，或仅部分残留于第一粗糙表面213a'上(图4 中是绘示第一配向层215'无残留于第一粗糙表面213a'上)。
本实施例中，第二基板270更可例如是包括一第二粗糙结构。请参照图5， 其绘示依照本发明第一实施例的另一嵌入式触控显示面板的剖面图。嵌入式触 控显示面板200'中，第二基板270'的第二配向层275，是暴露出部分第二导电 层273'，且第二导电层273'暴露的部分具有一第二粗糙表面273a，。第二基板 270'更包括一第二粗糙结构277，其是设置于第二导电层273'相对于第一基板 210的一侧。第二粗糙结构277例如是具有多个沟槽277a，使得覆盖于第二粗 糙结构277上的第二导电层273'具有第二粗糙表面273a，。于另一实施方式中， 第二粗糙结构277亦可具有多个凸出物，或其他垂直于印刷配向第二配向层 275'方向的结构，使第二导电层273'具有第二粗糙表面273a'。图5中的第二 粗糙结构277，例如是应用相同于第一粗糙结构217的形成方法，此处是不再 重复赘述。
请参照图6，其绘示依照本发明第一实施例的具有间隔物的嵌入式触控显 示面板的剖面图。嵌入式触控显示面板200"除包括第一基板210、第二基板 270以及液晶层250夕卜，更包括一间隔物230。间隔物230设置于第一基板210 及第二基板270之间，用以使第一基板及第二基板间隔一距离d。本实施例中， 间隔物230例如是一支撑凸块(supportingprotrusion)，且较佳地是，间隔物 230的一端接触于第二基板270，另一端接触于第一基板210，使得嵌入式触 控显示面板200"在未受到按压时，第一导电层213不会接触第二导电层273 。
如图2所绘示，上述依照本发明第一实施例的嵌入式触控显示面板200 中，第一基板210的基材211上是设置有堆叠结构219。堆叠结构219的第一 粗糙结构217具有多个沟槽217a、多个凸出物217b (如图4所绘示)或其他 垂直于印刷配向第一配向层215方向的结构，使得覆盖于第一粗糙结构217 上的第一导电层213具有第一粗糙表面213a。当印刷配向第一配向层215时， 是无残留或部分残留于第一粗糙表面213a上。当嵌入式触控显示面板200受 到按压时，第一导电层213是可良好地电接触于第二导电层273，有效避免了 已知触控式显示面板中配向层阻碍导电层电接触的现象，可改善嵌入式触控显
示面板200的操作性，进而提升产品品质。 第二实施例
依照本发明第二实施例的嵌入式触控显示面板与前述第一实施例的嵌入 式触控显示面板，不同之处在于第二基板中粗糙结构的设计，其余相同之处是 不再加以重复叙述。
请参照图7A，其绘示依照本发明第二实施例的嵌入式触控显示面板的剖 面图。嵌入式触控显示面板400包括一第一基板410、 一第二基板470以及一 液晶层450。第二基板470包括一基材471、 一第二粗糙结构477、 一第二导 电层473及一第二配向层475。基材471具有一显示区R2及一传感区Rl，第 二粗糙结构477是设置于传感区Rl的基材471上。第二导电层473是共形设 置于第二粗糙结构477上，整体而言，位于传感区R1的第二导电层473是具 有非平整的一粗糙表面。第二配向层475，设置于第二导电层473上，并且覆 盖基材471与第二导电层473。第二配向层475是暴露出部分第二导电层473 的粗糙表面。
更进一步来说，本实施例的第二粗糙结构477是可直接形成于嵌入式触控 显示面板的触控基板中既有的材料层，例如金属层(metal layer)或半导体层 (semiconductor layer)等。举例来说，第二粗糙结构477是包括一图案化金 属层(patterned metal layer) 472，此图案化金属层472例如是位于传感区Rl 内且经由图案化的金属层所形成。图案化金属层472具有一第一图案，使得覆 盖于第二粗糙结构477上方的第二导电层473具有粗糙表面。另外，第二基板 470更可包括一钝化层(passivation layer) 479，设置于第二导电层473及图案 化金属层472之间，并且覆盖于基材471及图案化金属层472上。
然而，第二粗糙结构477除了包括图案化金属层472外，更可包括一图案 化半导体层。请参照图7B，其绘示依照本发明第二实施例的另一嵌入式触控 显示面板的剖面图。嵌入式触控显示面板400'包括第一基板410、第二基板470' 以及液晶层450。第二基板470'的第二粗糙结构477'包括图案化金属层472及
图案化半导体层476，图案化半导体层476设置于图案化金属层472及第二导 电层473'之间。图案化半导体层476例如是位于传感区R1内且经由图案化的 半导体层而形成，且图案化半导体层476具有不同于第一图案的一第二图案。 此外，请参照图7C，其绘示依照本发明第二实施例的再一嵌入式触控显示面 板的剖面图。第二基板470"的第二粗糙结构477"例如由未经过图案化的金属 层472'及图案化半导体层476'堆叠形成，金属层472，实质上全面覆盖于传感 区R1的基材471上。
以图7B为例，上述依照本发明第二实施例的嵌入式触控显示面板400'， 利用触控基板中已有的材料层来形成第二粗糙结构477',使得印刷配向第二配 向层475，于第二导电层473，上时，第二配向层475，无覆盖或仅少部份覆盖于 第二粗糙结构477'上方，以暴露出部分的第二导电层473'，使得第二导电层 473，可良好地电接触于第一导电层413，提升嵌入式触控显示面板的操作性。
依照本发明第一及第二实施例的嵌入式触控显示面板的触控基板及其制 造方法中，是于第一导电层的下方形成第一粗糙结构，且第二配向层是暴露出 部分的第二导电层。覆盖于第一粗糙结构上的第一导电层是具有第一粗糙表 面，当印刷配向第一配向层于第一导电层上时，第一配向层是暴露出第一粗糙 表面。当嵌入式触控显示面板受到按压时，第一配向层第一导电层可电接触于 第二导电层，避免了配向层造成两导电层电接触不良的现象，改善嵌入式触控 显示面板的操作性，并可提升产品品质。另外，粗糙结构是可利用触控基板上 既有的光掩膜工艺来形成，是可相容于传统的触控显示面板工艺。
综上所述，虽然本发明已以较佳的实施例揭露如上，然其并非用以限定本 发明。本发明所属技术领域中具有通常知识的技术人员，在不脱离本发明的精 神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的 权利要求所界定为准。
权利要求
1、一种嵌入式触控显示面板，其特征在于，所述的嵌入式触控显示面板包括一第一基板，所述第一基板具有一显示区及一传感区，第一基板包括一堆叠结构，设置于所述传感区的所述第一基板上，所述堆叠结构包括一凸出结构与一第一粗糙结构，所述第一粗糙结构设置于所述凸出结构上；一第一导电层，设置于所述传感区的所述第一基板上，且共形设置于所述堆叠结构上，所述第一导电层具有一第一粗糙表面；及一第一配向层，覆盖所述第一导电层，所述第一配向层暴露出所述第一导电层的所述第一粗糙表面；一第二基板，相对设置于所述第一基板的一侧，所述第二基板包括一第二导电层，设置于对应所述传感区的所述第二基板上；及一第二配向层，覆盖所述第二导电层，所述第二配向层是暴露出部分所述第二导电层对应于所述第一导电层的所述第一粗糙表面处；以及一液晶层，设置于所述第一基板及所述第二基板之间。
2、 如权利要求1所述的嵌入式触控显示面板，其特征在于，所述凸出结构包括一传感凸块。
3、 如权利要求2所述的嵌入式触控显示面板，其特征在于，所述凸出结构与所述第一粗糙结构具有相同材质。
4、 如权利要求1所述的嵌入式触控显示面板，其特征在于，所述第一粗 糙结构具有多个沟槽，用以使所述第一导电层具有所述第一粗糙表面。
5、 如权利要求1所述的嵌入式触控显示面板，其特征在于，所述第一粗 糙结构具有多个凸出物，用以使所述第一导电层具有所述第一粗糙表面。
6、 如权利要求1所述的嵌入式触控显示面板，其特征在于，更包括-一间隔物，设置于所述第一基板及所述第二基板之间，以使所述第一基 板及所述第二基板间隔一距离。
7、 如权利要求1所述的嵌入式触控显示面板，其特征在于，所述第二导 电层暴露的部分具有一第二粗糙表面。
8、 如权利要求7所述的嵌入式触控显示面板，其特征在于，所述第二基板更包括一第二粗糙结构，设置于所述第二导电层相反于所述第一基板的一侧， 并且对应于所述第二粗糙表面。
9、 一种触控基板，适用于一嵌入式触控显示面板，其特征在于，所述的触控基板包括一基材，具有一显示区及一传感区；一粗糙结构，设置于所述传感区的所述基材上；一导电层，共形设置于所述粗糙结构上，具有一粗糙表面；以及一配向层，设置于所述导电层上，覆盖所述基材与所述导电层，并且暴露出所述导电层的所述粗糙表面。
10、 如权利要求9所述的触控基板，其特征在于，所述粗糙结构具有多 个沟槽，用以使所述导电层具有所述粗糙表面。
11、 如权利要求9所述的触控基板，其特征在于，所述粗糙结构具有多 个凸出物，用以使所述导电层具有所述粗糙表面。
12、 如权利要求9所述的触控基板，其特征在于，所述粗糙结构包括 一图案化金属层，设置于所述基材及所述导电层之间，所述图案化金属层是具有一第一图案。
13、 如权利要求12所述的触控基板，其特征在于，所述粗糙结构更包括 一图案化半导体层，设置于所述图案化金属层及所述导电层之间，所述图案化半导体层是具有一第二图案。
14、 如权利要求9所述的触控基板，其特征在于，更包括-一凸出结构，设置于所述粗糙结构与所述基材之间。
15、 如权利要求14所述的触控基板，其特征在于，所述凸出结构包括一 传感凸块。
16、 如权利要求15所述的触控基板，其特征在于，所述凸出结构与所述 粗糙结构具有相同材质。
17、 一种触控基板的制造方法，适用于一嵌入式触控显示面板，其特征 在于，所述的制造方法包括提供一基材，所述基材具有一显示区及一传感区； 形成一粗糙结构于所述传感区的基材上；共形形成一导电层于所述粗糙结构上，位于所述粗糙结构上的所述导电 层具有一粗糙表面；以及利用印刷配向工艺形成一配向层于所述导电层上，且暴露出部分的所述 粗糙表面。
18、 如权利要求17所述的制造方法，其特征在于，所述形成粗糙结构的 步骤包括形成一金属层于所述基材上；及图案化位于所述传感区内的所述金属层，以形成一图案化金属层。
19、 如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，更包括形成一半导体层于所述图案化金属层上；及图案化位于所述传感区内的所述半导体层，以形成一图案化半导体层。
20、 如权利要求17所述的制造方法，其特征在于，形成所述粗糙结构的 步骤包括形成多个沟槽，其中所述多个沟槽的方向实质上垂直于印刷配向所述配 向层的方向。
21、 如权利要求20所述的制造方法，其特征在于，形成多个沟槽的步骤 包括 利用一具有多个缝隙的光掩膜进行曝光。
22、 如权利要求20所述的制造方法，其特征在于，形成多个沟槽的步骤 包括-利用一具有至少二不同光穿透率的光掩膜进行曝光。
23、 如权利要求17所述的制造方法，其特征在于，形成所述粗糙结构的 步骤包括-形成多个凸出物，其中所述多个凸出物的方向实质上垂直于印刷配向所 述配向层的方向。
全文摘要
本发明提供一种嵌入式触控显示面板的触控基板及其制造方法，其中，嵌入式触控显示面板，包括一第一基板以及一第二基板。第一基板具有一显示区及一传感区，并且包括一堆叠结构、一第一导电层及一第一配向层。堆叠结构设置于传感区的第一基板上，并且包括一凸出结构与一第一粗糙结构，第一粗糙结构设置于凸出结构上。第一导电层共形设置于堆叠结构上，且具有一第一粗糙表面。第一配向层覆盖第一导电层，且暴露出第一粗糙表面。第二基板包括一第二导电层及一第二配向层。第二导电层设置于对应传感区的第二基板上。第二配向层覆盖第二导电层，且暴露出部分第二导电层对应于第一导电层的第一粗糙表面处。
文档编号G02F1/13GK101349822SQ20081021375
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月4日 优先权日2008年9月4日
发明者李锡烈, 杨敦钧, 王世育, 简钰峰, 蔡蔚珍, 陈政德, 马玫生, 黄伟明 申请人:友达光电股份有限公司