阻抗式指纹采集触摸屏面板及其像素结构制造技术

本发明专利技术提供一种阻抗式指纹采集触摸屏面板像素结构，该像素结构的用来连接薄膜晶体管漏极与氧化铟锡传感电极的不透光金属电层在设计上具有较小的尺寸，因此可大幅增加触摸屏面板的孔径比。当孔径比愈大，表示有愈多从液晶显示器背光源发出的光穿透该触摸屏面板，可使包含该指纹采集触摸屏面板的显示系统具有更高的效能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种触摸屏面板的像素结构，特别涉及一种阻抗式指纹采集触摸屏面板的像素结构。
技术介绍
触摸屏面板已广泛地应用在液晶显示器(LCD)上。在实际的应用中，触摸屏面板作为触摸式的开关，可作用在液晶显示器上以图像化呈现的按钮或开关，使得它们具有真正的按钮和开关的作用。近年来，随着触摸屏面板技术的进步，业界已发展出可直接由显示面板上获取指纹影像的触摸屏面板。请参考图1A至1C，其为传统触摸屏面板的示意图。图1A是显示一种以膜薄晶体管作为驱动单元的阻抗式指纹采集触摸屏面板100。该触摸屏面板100通常与一具有背光系统的液晶显示器310结合，以获得实用性。其中，该触摸屏面板100包括一前板150及一后板110。该前板150一般由聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)薄膜或玻璃薄板所制成，且该前板150的底侧具有一由金(gold)所构成的可透光的薄导电层152。此外，该后板110则具有一传感电极112阵列，用来侦测按在该前板150的人类手指波动，以获取该手指的指纹影像。其中，该传感电极阵列112通常由透明导电材料制成，例如铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)或铟锌氧化物(indium zinc oxide，IZO)。该后板110配置于该前板150之下，且两者之间相隔的距离140为100～300mm。每一传感电极112与一薄膜晶体管相连，以构成一触摸屏面板像素，用以侦测指纹影像。此指纹获取型触摸屏面板的操作方式为显示产业所熟知，故不在此赘述。请参照图1B，其为该后板110上的一指纹传感像素区域101的平面示意图。此外，图1C则为对应于图1B中A-A’切线的指纹传感像素区域101的剖面结构示意图，其显示该周知指纹采集触摸屏面板100的一代表性像素结构。如图1B及1C所示，该像素区域101包括一与膜薄晶体管装置102电连接的传感电极40，而该传感电极40一般由透明导电材料形成，例如铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)或铟锌氧化物(indium zinc oxide，IZO)。此外，该像素区域101还包括一网状的源极线10及一寻址线20，作为对整个像素阵列的特定像素寻址之用。该源极线10及该寻址线20为一般的导线，可由金属，例如铝，制成。该寻址线20与该膜薄晶体管装置102的栅极22相连，且该源极线10与该膜薄晶体管装置102的源极32相连，关于上述电路布局显示于图1B所示的平面示意图上。源极32向下延伸并穿越层间绝缘层66与栅极绝缘层64，以与一多晶硅层相连，而该多晶硅层为该膜薄晶体管装置102的沟道区30。在栅极22的另一边，一漏极33也与该沟道区30相连。该漏极33的顶端与一漏极接触金属垫34相连，以使该沟道区30与漏极接触金属垫34电连接。此外，该源极线10与该漏极接触金属垫34由同一金属层，例如铝金属层，经构图后形成。该漏极接触金属垫34具有一延伸端35向外延伸出该膜薄晶体管结构。该源极线10及该漏极接触金属垫34延伸端35皆形成于该层间绝缘层66之上。接着，如图1C所示，一钝化层68及一超高孔径比(ultra high aperture，UHA)层70连续形成于上述膜层之上，而该传感电极40则形成于该超高孔径比层70之上，并经由一接触窗37与该漏极接触金属垫34的延伸端35电连接。除了具有需具有金属性质的部件，例如源极线10、寻址线20、栅极22、沟道区30、源极32及漏极33、漏极接触金属垫34及延伸端35之外，该后板110的其它部分均由透光材料制成。因此，每个像素区域101，允许液晶显示器的背光源发出的光通过该触摸屏面板100传送出来。然而，由图1B所示的平面示意图可知，该像素区域101实质上仍有一部份由非透光的金属(例如作为源极线、漏极接触金属垫及接触金属垫延伸端的金属)所占据，如此一来，将导致该传统触摸屏面板100的孔径比(aperture ratio，像素区域的可透光区与整个像素区域的比值)下降至80％以下。由于传统指纹采集触摸屏面板100 80％的孔径比，使得装备这些触摸屏面板的液晶显示器与一般液晶显示器相比，传送到显示侧的背光较少。如此一来，将导致该液晶显示器上配置有触摸屏面板的区域比液晶显示器的其它区域明显昏暗许多。虽然较低的孔径比不影响该指纹采集触摸屏面板的功能，然而较暗的画面势必影响显示器本身所表现出的效能，严重的话将局限住具有触摸屏面板的显示器的实用性。因此，发展出具有较大孔径比的像素区域的指纹采集触摸屏面板，以有效增加由液晶显示器背光源所发出的透光量，是目前触摸屏面板工艺技术上亟需研究的重点。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决上述问题，本专利技术的主要目的是提供一种改良的传感像素结构，其用于包括薄膜晶体管的阻抗式指纹采集触摸屏面板中。该改良的传感像素结构包括一薄膜晶体管，而该薄膜晶体管具有一由多晶硅薄膜所构成的沟道区及至少一漏极，该漏极用来连接该沟道区及一金属接触垫，且一传感电极通过一接触窗与该金属接触垫电连接。值得注意的是，该接触窗向下延伸的位置完全与该沟道区所在位置重叠，换言之，整个接触窗形成于该沟道区的正上方而相隔一段距离。此外，该传感电极的材质为透光导电材料，例如铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)或铟锌氧化物(indium zincoxide，IZO)。此外，本专利技术的一优选实施例还公开了一种包括薄膜晶体管的阻抗式指纹采集触摸屏面板。该触摸屏面板包括一前板及一后板，而该后板配置于该前板的下方并间隔一距离。其中，该前板为一可挠曲透明基板，例如，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基板，并在该前板的底侧涂布一导电层。该后板包括一基于薄膜晶体管的传感像素阵列。每一传感像素包括一薄膜晶体管，而该薄膜晶体管包括一由多晶硅薄膜所构成的沟道区及至少一漏极，该漏极用来连接该沟道区及一金属接触垫，且一传感电极通过一接触窗与该金属接触垫电连接。值得注意的是，该接触窗向下延伸的位置完全与该沟道区所在位置重叠，换言之，整个接触窗形成于该沟道区的正上方而相隔一段距离。如此一来，可降低像素区域中不透光区域的面积。此外，该传感电极的材质为透光导电材料，例如铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)或铟锌氧化物(indiumzinc oxide，IZO)。此外，本专利技术的另一优选实施例还公开了一种具有采集指纹影像功能的显示系统。该显示系统包括一液晶显示面板、一配置于该液晶显示面板之后的液晶显示器背光源及一配置于该液晶显示面板之后的包括薄膜晶体管的阻抗式指纹采集触摸屏面板。该触摸屏面板包括一前板及一后板，而该后板配置于该前板的下方并间隔一距离。其中，该后板包括一基于薄膜晶体管的传感像素阵列。每一传感像素包括一薄膜晶体管，而该薄膜晶体管包括一由多晶硅薄膜所构成的沟道区及至少一漏极，该漏极用来连接该沟道区及一金属接触垫，且一传感电极通过一接触窗与该金属接触垫电连接。值得注意的是，该接触窗向下延伸的位置完全与该沟道区所在位置重叠，换言之，整个接触窗形成于该沟道区的正上方而相隔一段距离。附图说明图1A显示周知的具有指纹采集触摸屏面板的液晶显示装置，该指纹采集触摸屏面板配置于该液晶显示装置的显示侧前。图1B显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以膜薄晶体管作为驱动单元的阻抗式指纹采集触摸屏面板的像素结构，包括：一薄膜晶体管，其包括一沟道区及至少一漏极，其中所述漏极连接所述沟道区与一金属接触垫；以及一传感电极，其通过一接触窗与所述金属接触垫电连接，其中所述接触窗 向下延伸的位置与所述沟道区所在位置重叠。

【技术特征摘要】
US 2004-3-31 10/813,9871.一种以膜薄晶体管作为驱动单元的阻抗式指纹采集触摸屏面板的像素结构，包括一薄膜晶体管，其包括一沟道区及至少一漏极，其中所述漏极连接所述沟道区与一金属接触垫；以及一传感电极，其通过一接触窗与所述金属接触垫电连接，其中所述接触窗向下延伸的位置与所述沟道区所在位置重叠。2.如权利要求1所述的指纹采集触摸屏面板的像素结构，其中整个接触窗向下延伸的位置与所述沟道区所在位置重叠。3.如权利要求1所述的指纹采集触摸屏面板的像素结构，其中所述传感电极为透明导电层，包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。4.如权利要求1所述的指纹采集触摸屏面板的像素结构，其中所述像素结构的孔径比大于80％。5.一种以膜薄晶体管作为驱动单元的阻抗式指纹采集触摸屏面板包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁健森，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]