專利名稱：觸摸感測(cè)式液晶顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示(LCD)裝置，更具體地，涉及包括防靜電層的觸摸感測(cè)式液晶顯示裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
近來(lái)，LCD裝置由于其低功耗和便攜性已廣泛用作下一代技術(shù)密集和增值的裝置。 通常，LCD裝置使用液晶分子的光學(xué)各向異性和偏振特性來(lái)產(chǎn)生圖像。由于液晶分子的光學(xué)各向異性，入射到液晶分子上的光的折射取決于液晶分子的排列方向。液晶分子具有能沿特定方向排列的細(xì)長(zhǎng)形狀。能通過(guò)施加電場(chǎng)來(lái)控制液晶分子的排列方向。相應(yīng)地，液晶分子的排列根據(jù)所施加電場(chǎng)的方向變化，并且由于光學(xué)各向異性，光沿液晶分子的排列方向折射，從而顯示圖像。由于包括薄膜晶體管(TFT)作為開(kāi)關(guān)元件、被稱為有源矩陣LCD(AM-LCD)裝置的 IXD裝置具有高分辨率和顯示運(yùn)動(dòng)圖像的優(yōu)異特性，所以AM-IXD裝置已廣泛使用。AM-IXD裝置包括陣列基板、濾色器基板和插入在二者之間的液晶層。陣列基板可包括像素電極和TFT，濾色器基板可包括濾色器層和公共電極。AM-IXD裝置由像素電極和公共電極之間的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，以具有優(yōu)異的透射率和孔徑比特性。然而，由于AM-LCD裝置使用垂直電場(chǎng)，所以AM-LCD裝置具有差的視角。面內(nèi)切換(IPS)模式IXD裝置或邊緣場(chǎng)切換(FFS)模式IXD裝置可用于解決上面提到的限制。圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD裝置的截面圖。如圖1所示，陣列基板和濾色器基板分離并互相面對(duì)。陣列基板包括第一基板10、公共電極17和像素電極30。盡管未示出，但陣列基板可包括TFT、選通線、數(shù)據(jù)線等。濾色器基板包括第二基板9、濾色器層(未示出)等。液晶層11插入在第一基板10和第二基板9之間。由于公共電極17和像素電極30在同一水平面上形成在第一基板10上，所以在公共電極17和像素電極30之間產(chǎn)生水平電場(chǎng)“L”。液晶層11的液晶分子由水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，使得IPS模式LCD裝置具有寬視角。圖2A和圖2B是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD裝置的打開(kāi)/關(guān)閉狀況的截面圖。如圖2A所示，當(dāng)電壓施加到IPS模式IXD裝置時(shí)，公共電極17和像素電極30上方的液晶分子Ila不變。但是公共電極17和像素電極30之間的液晶分子lib由于水平電場(chǎng)“L” 而水平排列。由于液晶分子通過(guò)水平電場(chǎng)排列，所以IPS模式LCD裝置具有寬視角特性。圖 2B示出電壓未施加到IPS模式IXD裝置時(shí)的狀況。因?yàn)楣搽姌O17和像素電極30之間沒(méi)有產(chǎn)生電場(chǎng)，所以液晶分子11的排列沒(méi)有改變。在FFS模式LCD裝置中，像素電極和公共電極中的一個(gè)在像素區(qū)中具有板狀，像素電極和公共電極中的另一個(gè)具有開(kāi)口。像素電極和公共電極形成在下基板上。結(jié)果，液晶分子由像素電極和公共電極之間的邊緣場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。遺憾的是，由于在IPS模式IXD裝置或FFS模式IXD裝置的上基板上不存在由導(dǎo)電材料形成的公共電極，因此在上基板的外側(cè)上需要由諸如銦錫氧化物(ITO)和銦鋅氧化物(IZO)的透明導(dǎo)電材料形成的防靜電層，以防止由于靜電產(chǎn)生的問(wèn)題。通常，防靜電層具有約200埃(A)的厚度，以及約500歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻(sheet resistance) 0 因?yàn)榉漓o電層的薄膜電阻基本上與金屬材料的薄膜電阻相同，所以由于防靜電層，靜電不會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞。IPS模式IXD裝置或FFS模式IXD裝置被用于電視、投影儀、移動(dòng)電話、PDA等。近來(lái)，移動(dòng)設(shè)備包括觸摸傳感器，使得能通過(guò)觸摸來(lái)操作該設(shè)備。遺憾的是，即使在IPS模式IXD裝置或FFS模式IXD裝置的單元(cell)中包括電容覆蓋式觸摸傳感器，也會(huì)由于IPS模式LCD裝置或FFS模式LCD裝置的由諸如銦錫氧化物(ITO)和銦鋅氧化物(IZO)的透明導(dǎo)電材料形成的防靜電層而不能檢測(cè)到觸摸產(chǎn)生的電容變化。即，不能通過(guò)觸摸傳感器操作現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式IXD裝置或FFS模式IXD裝置。更具體地，當(dāng)用戶將他的手指觸摸到IPS模式IXD裝置或FFS模式IXD裝置上時(shí)， 在手指和IPS模式LCD裝置或FFS模式LCD裝置的防靜電層之間產(chǎn)生電容。該電容通過(guò)防靜電層放電到外部空間，使得不能通過(guò)電容覆蓋式觸摸傳感器來(lái)檢測(cè)用戶的觸摸。如果為了觸摸感測(cè)而移除防靜電層，則靜電會(huì)造成損壞。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于基本上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)導(dǎo)致的一個(gè)或更多個(gè)問(wèn)題的一種觸摸感測(cè)式LCD裝置及其制造方法。本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且將根據(jù)說(shuō)明書(shū)而部分地變得明顯，或者可以通過(guò)對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐來(lái)了解?？梢酝ㄟ^(guò)書(shū)面的說(shuō)明書(shū)及其權(quán)利要求書(shū)以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的目的，如這里具體實(shí)施和廣泛描述的，一種觸摸感測(cè)式液晶顯示裝置，該觸摸感測(cè)式液晶顯示裝置包括陣列基板，其包括第一基板、公共電極、像素電極和觸摸感測(cè)單元；濾色器基板，其包括第二基板，并且面對(duì)所述陣列基板；防靜電層，其在所述第二基板的外側(cè)上并包含鋅錫氧化物，所述防靜電層具有大約 IO7至IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻；以及液晶層，其位于所述第一基板與所述第二基板的內(nèi)側(cè)之間。在本發(fā)明的另一方面，一種觸摸感測(cè)式液晶顯示裝置的制造方法，該方法包括在第一基板上形成選通線、數(shù)據(jù)線、薄膜晶體管、公共電極、像素電極和觸摸感測(cè)單元；在第二基板的外側(cè)上形成防靜電層，所述防靜電層包含鋅錫氧化物，并具有大約IO7至IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻；以及接合所述第一基板和所述第二基板，并且所述第一基板和所述第二基板之間插入有液晶層。在本發(fā)明的另一方面，一種觸摸感測(cè)式液晶顯示裝置的制造方法，該方法包括在第一基板上形成選通線、數(shù)據(jù)線、薄膜晶體管、公共電極、像素電極和觸摸感測(cè)單元；將第二基板接合到所述第一基板，以形成液晶面板，其中所述液晶面板具有第一厚度；蝕刻所述第一基板和所述第二基板中的每一個(gè)的外側(cè)，使得所述液晶面板具有小于所述第一厚度的第二厚度；以及在所述第二基板的外側(cè)上形成防靜電層，所述防靜電層包含鋅錫氧化物，并具有大約IO7至IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻。應(yīng)該理解，本發(fā)明前面的一般描述和下面的具體描述都是示例性和說(shuō)明性的，并且旨在對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步說(shuō)明。


附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，被并入且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，附圖例示了本發(fā)明的實(shí)施方式，并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式IXD裝置的截面圖。圖2A和圖2B是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD裝置的打開(kāi)/關(guān)閉狀況的截面圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于觸摸感測(cè)式LCD裝置的陣列基板的示意性平面圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的用于觸摸感測(cè)式LCD裝置的陣列基板的一部分的平面圖。圖5是沿圖4的線V-V的截面圖。圖6是沿圖4的線VI-VI的截面圖。圖7A-圖7D是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的觸摸感測(cè)式IXD裝置的制造工藝的截面圖。圖8A-圖8E是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的觸摸感測(cè)式IXD裝置的制造工藝的截面圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參照優(yōu)選實(shí)施方式，附圖中例示了其示例。圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于觸摸感測(cè)式LCD裝置的陣列基板的示意性平面圖。如圖3所示，在陣列基板上限定多個(gè)觸摸塊TB。此外，在各觸摸塊TB中限定第一區(qū)Al、第二區(qū)A2和第三區(qū)A3。第二區(qū)A2設(shè)置在第一區(qū)Al和第三區(qū)A3之間。觸摸塊TB 是觸摸感測(cè)的單位區(qū)域。在第一區(qū)Al、第二區(qū)A2和第三區(qū)A3中的每一個(gè)中限定多個(gè)像素區(qū)P。多條選通線119沿第一方向(即，X方向)延伸，多條數(shù)據(jù)線130沿第二方向(即， Y方向)延伸。選通線119和數(shù)據(jù)線130彼此交叉，以限定像素區(qū)P。此外，X方向感測(cè)線Xsl沿第一方向延伸通過(guò)第一區(qū)Al和第三區(qū)A3。X方向感測(cè)線Xsl設(shè)置在選通線119上方。即，X方向感測(cè)線Xsl與選通線119交疊(overlap)。一個(gè)觸摸塊TB中的第一區(qū)Al和第三區(qū)A3中的X方向感測(cè)線Xsl電連接到第二區(qū)A2中的連接線152。連接線152沿選通線119延伸，并與選通線119間隔開(kāi)，以避免短路。連接線152 可由與選通線119相同的材料形成，并設(shè)置在與選通線119相同的層。連接線152的一端通過(guò)第一連接圖案162連接到第一區(qū)Al中的X方向感測(cè)線)Csl，連接線152的另一端通過(guò)第二連接圖案164連接到第三區(qū)A3中的X方向感測(cè)線Xsl。Y方向感測(cè)線Ysl沿第二方向延伸通過(guò)第二區(qū)A2。Y方向感測(cè)線Ysl設(shè)置在數(shù)據(jù)線130上方。即，Y方向感測(cè)線Ysl與數(shù)據(jù)線130交疊。由于Y方向感測(cè)線Ysl設(shè)置在與連接線152不同的層，所以不存在短路。盡管未示出，但具有板狀的公共電極和具有開(kāi)口的像素電極之間形成有絕緣層。 一個(gè)像素區(qū)中的像素電極與另一像素區(qū)中的像素電極分離。一個(gè)觸摸塊TB中的公共電極與另一觸摸塊TB中的公共電極分離。此外，第一區(qū)Al、第二區(qū)A2和第三區(qū)A3中的公共電極彼此分離。X方向感測(cè)電路設(shè)置在X方向感測(cè)線Xsl的一端，Y方向感測(cè)電路設(shè)置在Y方向感測(cè)線Ysl的一端。X方向感測(cè)電路和Y方向感測(cè)電路位于包括觸摸塊TB的顯示區(qū)的外圍的非顯示區(qū)。當(dāng)一個(gè)觸摸塊TB被觸摸時(shí)，X方向感測(cè)電路和Y方向感測(cè)電路分別通過(guò)X方向感測(cè)線Xsl和Y方向感測(cè)線Ysl檢測(cè)像素和公共電極之間的電容變化。結(jié)果，感測(cè)到被觸摸的觸摸塊TB的位置。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的用于觸摸感測(cè)式LCD裝置的陣列基板的一部分的平面圖。圖5是圖4的線V-V的截面圖，圖6是沿圖4的線VI-VI的截面圖。圖4示出第一區(qū)到第三區(qū)，每個(gè)區(qū)均包括一個(gè)像素區(qū)。然而，如圖3所示，第一區(qū)到第三區(qū)中的每一個(gè)可具有至少一個(gè)像素區(qū)。如圖4到圖6所示，選通線119和數(shù)據(jù)線130形成在第一基板101上。選通線119 和數(shù)據(jù)線130彼此交叉，以限定第一像素區(qū)P1、第二像素區(qū)P2和第三像素區(qū)P3。第一像素區(qū)P1、第二像素區(qū)P2和第三像素區(qū)P3分別包括在第一區(qū)Al、第二區(qū)A2和第三區(qū)A3中。在各像素區(qū)P中，形成有包括半導(dǎo)體層113、柵極120、源極133和漏極136的薄膜晶體管(TFT)Tr。柵極120和源極133分別從選通線119和數(shù)據(jù)線130延伸，使得TFT Tr 電連接到選通線119和數(shù)據(jù)線130。半導(dǎo)體層113由多晶硅形成。半導(dǎo)體層113中心的由本征多晶硅形成的第一半導(dǎo)體區(qū)113a用作溝道，第一半導(dǎo)體區(qū)113a兩側(cè)的第二半導(dǎo)體區(qū)11 摻雜有高濃度雜質(zhì)。柵絕緣層116形成在半導(dǎo)體層113上。柵極120形成在柵絕緣層116上，并且對(duì)應(yīng)于第一半導(dǎo)體區(qū)113a。選通線119形成在柵絕緣層116上，并連接到柵極120。連接線152也形成在柵絕緣層116上，并且平行于選通線119。連接線152與選通線間隔開(kāi)。選通線152設(shè)置在第二區(qū)A2的第二像素區(qū) P2中，連接線152的兩端分別設(shè)置在第一區(qū)Al的第一像素區(qū)Pl中和第三區(qū)A3的第三像素區(qū)P3中。層間絕緣層123形成在選通線119、柵極120和連接線152上。例如，層間絕緣層 123可由無(wú)機(jī)絕緣材料(例如，氧化硅或氮化硅)形成。對(duì)層間絕緣層123和柵絕緣層116 進(jìn)行構(gòu)圖，以形成露出半導(dǎo)體層113的第二半導(dǎo)體區(qū)11 的半導(dǎo)體接觸孔125。在層間絕緣層123上，形成與選通線119交叉的數(shù)據(jù)線130。此外，源極133和漏極136形成在層間絕緣層123上。源極133和漏極136分別通過(guò)半導(dǎo)體接觸孔125接觸第二半導(dǎo)體區(qū)113b。如上面提到的，半導(dǎo)體層113、柵絕緣層116、柵極120、層間絕緣層123、源極133 和漏極136構(gòu)成TFT Tr0這可被稱為頂柵型(top gate type) TFT。另選地，可使用底柵型 (bottom gate type) TFT，其中半導(dǎo)體層位于作為T(mén)FT的下層的柵極與作為T(mén)FT的上層的源極和漏極之間。由無(wú)機(jī)絕緣材料(例如，氧化硅或氮化硅)形成的第一鈍化層140和由有機(jī)絕緣材料(例如，光亞克力(photo-acryl)或苯并環(huán)丁烯(BCB))形成的第二鈍化層145堆疊在數(shù)據(jù)線130、源極133和漏極136上。第二鈍化層145可具有約2到4微米的厚度，以提供平坦頂面。由于數(shù)據(jù)線130的金屬材料和第二鈍化層145的有機(jī)絕緣材料之間的粘合強(qiáng)度小于數(shù)據(jù)線130的金屬材料和第一鈍化層140的無(wú)機(jī)絕緣材料之間以及第一鈍化層140的無(wú)機(jī)絕緣材料和第二鈍化層145的有機(jī)絕緣材料之間的粘合強(qiáng)度，所以數(shù)據(jù)線130的金屬材料和第二鈍化層145的有機(jī)絕緣材料之間的粘合性能由于第一鈍化層140而得以改善。 可省略第一鈍化層140。在第一區(qū)Al、第二區(qū)A2和第三區(qū)A3中的每一個(gè)中具有島狀(island shape)的公共電極150形成在第二鈍化層145上。S卩，第二區(qū)A2中的公共電極150與第一區(qū)Al和第三區(qū)A3中的每一個(gè)中的公共電極150分離。公共電極150具有板狀。公共電極150由透明導(dǎo)電材料形成，透明導(dǎo)電材料例如為銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)。X方向感測(cè)線)(sl和Y方向感測(cè)線kl形成在公共電極150上。X方向感測(cè)線)(sl 與第一區(qū)Al和第三區(qū)A3中的選通線119交疊，Y方向感測(cè)線Ysl與第二區(qū)A2中的數(shù)據(jù)線 130交疊。Y方向感測(cè)線Ysl沿?cái)?shù)據(jù)線130延伸，使得沿?cái)?shù)據(jù)線130排列的第二區(qū)A2通過(guò) Y方向感測(cè)線kl電連接。(圖3的)各觸摸塊TB的第一區(qū)Al和第三區(qū)A3中的X方向感測(cè)線Xsl通過(guò)連接線152彼此電連接。第三鈍化層155形成在X方向感測(cè)線Xsl和Y方向感測(cè)線Ysl上。第三鈍化層 1 可由無(wú)機(jī)絕緣材料(例如，氧化硅或氮化硅)形成。對(duì)第一鈍化層到第三鈍化層140、145、155進(jìn)行構(gòu)圖，以形成露出漏極136的漏極接觸孔157。此外，對(duì)第三鈍化層155進(jìn)行構(gòu)圖，以形成分別露出第一區(qū)Al和第三區(qū)A3中的X感測(cè)線Xsl的第一接觸孔158a和第二接觸孔159a。此外，對(duì)第一鈍化層到第三鈍化層140、145、155和層間絕緣層123進(jìn)行構(gòu)圖，以形成分別露出連接線152的端部的第三接觸孔15 和第四接觸孔159b。像素電極160形成在第三鈍化層155上。像素電極160設(shè)置在各像素區(qū)P中，并通過(guò)漏極接觸孔157接觸漏極136。像素電極160由透明導(dǎo)電材料(例如，ITO或ΙΖ0)形成。像素電極160具有至少一個(gè)開(kāi)口 op，其對(duì)應(yīng)于公共電極150，使得在像素電極160和公共電極150之間產(chǎn)生邊緣場(chǎng)。第三鈍化層155插入在像素電極160和公共電極150之間， 使得形成存儲(chǔ)電容器。此外，第一連接圖案162和第二連接圖案164形成在第三鈍化層155上。第一連接圖案162的一端通過(guò)第一接觸孔158a接觸第一區(qū)Al中的X方向感測(cè)線Xsl，第一連接圖案162的另一端通過(guò)第三接觸孔158b接觸連接線152。第二連接圖案164的一端通過(guò)第二接觸孔159a接觸第三區(qū)A3中的X方向感測(cè)線Xsl，第二連接圖案164的另一端通過(guò)第四接觸孔159b接觸連接線152。結(jié)果，第一區(qū)Al中的X方向感測(cè)線Xsl電連接到第三區(qū)A3中的X方向感測(cè)線)(sl。第二基板171面對(duì)第一基板101。黑底(black matrix) 173形成在第二基板171 的內(nèi)側(cè)上。黑底173對(duì)應(yīng)于像素區(qū)P的邊界，并具有格形狀。黑底173還可對(duì)應(yīng)于TFT Tr0 濾色器175形成在第二基板171的內(nèi)側(cè)上，并對(duì)應(yīng)于像素區(qū)P。濾色器175可包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器。此外，防靜電層180形成在第二基板171的外側(cè)上。防靜電層180包含鋅錫氧化物(ZTO)，并具有大約100埃至1000埃的厚度。防靜電層180具有大約IO7至IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻。由于具有大約IO7至IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻的防靜電層180形成在第二基板171的外側(cè)上，所以層180具有防靜電的特性。也就是說(shuō)，由于防靜電層180具有 IO7至IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻，所以防靜電層180作為靜電的通路，使得靜電不會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞。通過(guò)在第一基板101和第二基板171之間提供液晶層190，以及在第一基板101和第二基板171中的一個(gè)的邊緣處提供密封圖案(未示出)，來(lái)獲得觸摸感測(cè)式FFS模式LCD 裝置。圖3到圖6示出了包括具有板狀的公共電極和具有開(kāi)口的像素電極的FFS模式IXD 裝置。另選地，包括彼此交替排列的公共電極和像素電極的IPS模式LCD裝置也可用。如上所述，觸摸感測(cè)式IXD裝置包括在第二基板171的外側(cè)上的防靜電層180，該防靜電層180由ZTO形成以具有約IO7到IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻。防靜電層 180用作靜電的通路，并且不用作用于觸摸感測(cè)的障礙。即，當(dāng)設(shè)備被觸摸時(shí)，防靜電層180 用作手指和公共電極150之間的介電層，使得在手指和公共電極150之間形成電容器。結(jié)果，通過(guò)手指和公共電極150之間的電容變化檢測(cè)到觸摸。更具體地，當(dāng)(圖3的)一個(gè)觸摸塊TB被觸摸時(shí)，具有約IO7到IO9歐姆每平方 (Ω/sq)的薄膜電阻的防靜電層180用作介電層，使得通過(guò)手指、公共電極150、液晶層190、 濾色器層175、第二基板171、防靜電層180等產(chǎn)生電容器。X方向感測(cè)電路(未示出)和Y 方向感測(cè)電路(未示出)通過(guò)分別連接到公共電極150的X方向感測(cè)線Xsl和Y方向感測(cè)線Ysl檢測(cè)該電容器的電容變化，使得感測(cè)到被觸摸的觸摸塊TB的位置。由于靜電具有數(shù)千至幾十萬(wàn)的電壓，所以具有約IO7到IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻的防靜電層180用作靜電的導(dǎo)電通路。然而，由于手指的電流的范圍在幾納安培到幾微安培內(nèi)，所以具有約IO7到IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻的防靜電層180用作用于觸摸的絕緣層。相應(yīng)地，防靜電層180用作用于觸摸的電容器的介電層。結(jié)果，能通過(guò)觸摸感測(cè)來(lái)操作包括觸摸感測(cè)部分(即，X方向感測(cè)線Xsl和Y方向感測(cè)線kl)和防靜電層180的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，并且沒(méi)有來(lái)自靜電的損壞。圖7A到圖7D是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的觸摸感測(cè)式LCD裝置的制造工藝的截面圖。如圖7A所示，通過(guò)以下工藝形成陣列基板。通過(guò)沉積本征非晶硅，在第一基板101 上形成本征非晶硅層(未示出)。非晶硅層通過(guò)照射激光束或加熱而結(jié)晶，以形成多晶硅層 (未示出)。通過(guò)掩模工藝對(duì)多晶硅層進(jìn)行構(gòu)圖，以在各像素區(qū)PI、P2和P3中形成半導(dǎo)體層113。圖7A到圖7E示出了一個(gè)觸摸塊TB中的(圖3的)第二區(qū)A2的第二像素區(qū)P2。接下來(lái)，通過(guò)沉積諸如氧化硅或氮化硅的無(wú)機(jī)絕緣材料，在半導(dǎo)體層113上形成柵絕緣層116。接下來(lái)，通過(guò)沉積鋁(Al)、鋁合金(AlNd)、銅(Cu)、銅合金和鉻(Cr)中的一種，在柵絕緣層116上形成第一金屬層(未示出)。對(duì)第一金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成柵極120、(圖 4的)選通線119以及(圖4的)連接線152。柵極120對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體層113的中心，并從選通線119延伸。連接線152與選通線119間隔開(kāi)，并平行于選通線119。連接線152設(shè)置在第二區(qū)A2中，連接線152的兩端突出到(圖3或圖4的)第一區(qū)Al和第三區(qū)A3。接下來(lái)，使用柵極120作為遮擋(blocking)將雜質(zhì)摻雜到半導(dǎo)體層113中，使得雜質(zhì)被摻雜到半導(dǎo)體層113的兩側(cè)。結(jié)果，半導(dǎo)體層113中心的由本征多晶硅形成的第一半導(dǎo)體區(qū)113a用作溝道，第一半導(dǎo)體區(qū)113a兩側(cè)的第二半導(dǎo)體區(qū)11 摻雜有高濃度雜質(zhì)。
接下來(lái)，通過(guò)沉積諸如氧化硅或氮化硅之類(lèi)的無(wú)機(jī)絕緣材料，在選通線119、柵極 120和連接線152上形成層間絕緣層123。對(duì)層間絕緣層123和柵絕緣層116進(jìn)行構(gòu)圖，以形成露出半導(dǎo)體層113的第二半導(dǎo)體區(qū)11 的半導(dǎo)體接觸孔125。接下來(lái)，通過(guò)沉積鋁(Al)、鋁合金(AlNd)^H (Cu)、銅合金、鉻(Cr)和鉬(Mo)中的一種，在層間絕緣層123上形成第二金屬層(未示出)。對(duì)第二金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成數(shù)據(jù)線130、源極133和漏極136。源極133和漏極136分別通過(guò)半導(dǎo)體接觸孔125接觸第二半導(dǎo)體區(qū)11北。漏極136與源極133間隔開(kāi)。數(shù)據(jù)線130從源極133延伸，并與選通線 119交叉，以限定像素區(qū)P1、P2和P3。半導(dǎo)體層113、柵絕緣層116、柵極120、層間絕緣層123、源極133和漏極136構(gòu)成 TFT Tr0這可被稱為頂柵型TFT。另選地，可使用底柵型TFT，其中半導(dǎo)體層位于作為T(mén)FT 的下層的柵極和作為T(mén)FT的上層的源極和漏極之間。為了形成底柵型TFT，順序執(zhí)行以下步驟形成柵極、選通線和連接線；形成柵絕緣層；形成包括本征非晶硅的有源層和摻雜非晶硅的歐姆接觸層的半導(dǎo)體層；以及形成數(shù)據(jù)線、源極和漏極。接下來(lái)，通過(guò)沉積無(wú)機(jī)絕緣材料和涂布有機(jī)絕緣材料，在TFT Tr和數(shù)據(jù)線130上依次形成第一鈍化層140和第二鈍化層145。第二鈍化層145具有平坦頂面?？墒÷杂糜谠鰪?qiáng)數(shù)據(jù)線的金屬材料和第二鈍化層145的有機(jī)絕緣材料之間的粘合性能的第一鈍化層 140。接下來(lái)，通過(guò)沉積透明導(dǎo)電材料(例如，ITO或ΙΖ0)，在第二鈍化層145上形成第一透明導(dǎo)電材料層(未示出)。對(duì)第一透明導(dǎo)電材料層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成公共電極150。如上所述，在第一區(qū)Al、第二區(qū)A2和第三區(qū)A3中的每一個(gè)中，公共電極150具有島形狀。艮口， 第二區(qū)A2中的公共電極150與第一區(qū)Al和第三區(qū)A3中的每一個(gè)中的公共電極150分離。接下來(lái)，通過(guò)沉積鋁(Al)、鋁合金(AlNd)、銅(Cu)和銅合金中的一種，在公共電極 150上形成第三金屬層(未示出)。對(duì)第三金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成(圖4的)X方向感測(cè)線Xsl和Y方向感測(cè)線kl。X方向感測(cè)線Xsl與第一區(qū)Al和第三區(qū)A3中的選通線119 交疊，Y方向感測(cè)線Ysl與第二區(qū)A2中的數(shù)據(jù)線130交疊。Y方向感測(cè)線Ysl沿?cái)?shù)據(jù)線130 延伸，使得沿?cái)?shù)據(jù)線130排列的第二區(qū)A2通過(guò)Y方向感測(cè)線Ysl電連接。(圖3的)各觸摸塊TB的第一區(qū)Al和第三區(qū)A3中的X方向感測(cè)線Xsl通過(guò)連接線152彼此電連接。接下來(lái)，通過(guò)沉積無(wú)機(jī)絕緣材料(例如，氧化硅和氮化硅)，在X方向感測(cè)線)Csl和 Y方向感測(cè)線上形成第三鈍化層155。對(duì)第三鈍化層155進(jìn)行構(gòu)圖，以形成分別露出第一區(qū) Al和第三區(qū)A3中的X方向感測(cè)線Xsl的第一接觸孔158a和第二接觸孔159a。對(duì)第一鈍化層到第三鈍化層140、145、155進(jìn)行構(gòu)圖，以形成露出漏極136的漏極接觸孔157。對(duì)第一鈍化層到第三鈍化層140、145、155以及層間絕緣層123進(jìn)行構(gòu)圖，以形成分別露出連接線 152的端部的第三接觸孔158b和第四接觸孔159b。接下來(lái)，通過(guò)沉積透明導(dǎo)電材料(例如，ITO或ΙΖ0)，在第三鈍化層145上形成第二透明導(dǎo)電材料層(未示出)。對(duì)第二透明導(dǎo)電材料層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成像素電極160、以及第一連接圖案162和第二連接圖案164。像素電極160設(shè)置在各像素區(qū)P中，并通過(guò)漏極接觸孔157接觸漏極136。像素電極160具有至少一個(gè)開(kāi)口 op，其對(duì)應(yīng)于公共電極150，使得在像素電極160和公共電極150之間產(chǎn)生邊緣場(chǎng)。第一連接圖案162的一端通過(guò)第一接觸孔158a接觸第一區(qū)Al中的X方向感測(cè)線Xsl，第一連接圖案162的另一端通過(guò)第三接觸孔158b接觸連接線152。第二連接圖案164的一端通過(guò)第二接觸孔159a接觸第三區(qū)A3 中的X方向感測(cè)線fel，第二連接圖案164的另一端通過(guò)第四接觸孔159b接觸連接線152。 結(jié)果，第一區(qū)Al中的X方向感測(cè)線Xsl電連接到第三區(qū)A3中的X方向感測(cè)線Xsl。接下來(lái)，如圖7B所示，通過(guò)濺射設(shè)備195中的濺射工藝來(lái)在第二基板171的外側(cè)上形成具有大約IO7至IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻的防靜電層180。濺射工藝的靶(target)包括靶材料ΖΤ0。由于當(dāng)執(zhí)行濺射工藝時(shí)第二基板171上沒(méi)有其它元件，所以對(duì)于濺射工藝的條件沒(méi)有限制。例如，可以在室溫以下或者高于大約300°C的溫度下執(zhí)行濺射工藝。當(dāng)在第二基板171的外側(cè)上執(zhí)行濺射工藝時(shí)，所沉積的ZTO的量根據(jù)沉積時(shí)間而增加。執(zhí)行濺射工藝，使得在第二基板171的外側(cè)上形成具有大約100埃至1000埃的厚度的防靜電層180。由于ZTO具有比其它透明導(dǎo)電材料相對(duì)高的電阻率(specific resistance)，所以具有大約100埃至1000埃的厚度的防靜電層180具有大約IO7至IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻。接下來(lái)，如圖7C所示，在第二基板171的內(nèi)側(cè)上涂布遮光材料(例如，黑色樹(shù)脂)， 并通過(guò)掩模工藝對(duì)遮光材料進(jìn)行構(gòu)圖，以形成黑底173。接下來(lái)，在第二基板171的內(nèi)側(cè)上形成包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器的濾色器175。結(jié)果，獲得濾色器基板。盡管未示出，但可形成用于提供平坦頂面的涂覆層(overcoat layer)。接下來(lái)，如圖7D所示，設(shè)置陣列基板和濾色器基板，使得濾色器層175面對(duì)像素電極160，并且沿陣列基板和濾色器基板中的一個(gè)的邊緣形成密封圖案(未示出)。接下來(lái)，在陣列基板和濾色器基板之間設(shè)置液晶層190，并且接合(attach)陣列基板和濾色器基板， 以形成液晶面板。盡管未示出，但在液晶面板上形成分別連接到X方向感測(cè)線和Y方向感測(cè)線的X 方向感測(cè)電路和Y方向感測(cè)電路、以及連接到選通線119和數(shù)據(jù)線130的驅(qū)動(dòng)電路，以得到設(shè)備100。圖8A到圖8E是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的觸摸感測(cè)式LCD裝置的制造工藝的截面圖。圖8A到圖8E所示的工藝在形成防靜電層的步驟和蝕刻第一基板和第二基板的步驟上具有差別。相應(yīng)地，下面的說(shuō)明關(guān)注這些差別。如圖8A所示，通過(guò)形成TFT Tr、選通線119、數(shù)據(jù)線130、X方向感測(cè)線Xsl、Y方向感測(cè)線kl、公共電極150、像素電極160、連接線152、連接圖案162和164等，得到陣列基板。接下來(lái)，如圖8B所示，在第二基板171的內(nèi)側(cè)上形成黑底173和濾色器層175。盡管未示出，但是可以在濾色器層175上形成涂覆層。接下來(lái)，如圖8C所示，設(shè)置第一基板101和第二基板171，使得濾色器層175面對(duì)像素電極160，并且沿第一基板101和第二基板171中的一個(gè)的邊緣處形成密封圖案(未示出)。接下來(lái)，在第一基板101和第二基板171之間設(shè)置液晶層190，并且接合第一基板 101和第二基板171，以形成液晶面板。接下來(lái)，如圖8D所示，將液晶面板暴露到能夠蝕刻第一基板101和第二基板171 的玻璃的蝕刻劑，以減小第一基板101和第二基板171中的每一個(gè)的厚度。即，減小了液晶面板的厚度。例如，蝕刻劑可包括氫氟酸(HF)。可使用浸漬工藝或噴涂工藝。結(jié)果，能得到輕重量和薄外形的IXD裝置。當(dāng)在形成元件(例如，TFT Tr或?yàn)V色器層17 之前減小第一基板101和第二基板 171的厚度時(shí)，可能出現(xiàn)裂紋或破裂。因此，如上所述，在具有約0. 5到0. 7mm的厚度的第一基板101和第二基板171上形成元件之后，進(jìn)行蝕刻工藝，以減小第一基板101和第二基板 171的厚度。例如，在蝕刻工藝之后，第一基板101和第二基板171可具有約0. 2到0. 3mm
的厚度。接下來(lái)，如圖8E所示，通過(guò)濺射設(shè)備195中的濺射工藝來(lái)在第二基板171的外側(cè)上形成具有大約IO7至IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻的防靜電層180。防靜電層180 具有大約100埃至1000埃的厚度。濺射工藝的靶包括靶材料ΖΤ0。在這種情況下，在低于100°C的溫度下，優(yōu)選地在室溫下執(zhí)行濺射工藝。由于當(dāng)執(zhí)行濺射工藝時(shí)，第一基板與第二基板171之間存在液晶層190，所以如果在高于100°C的溫度下執(zhí)行濺射工藝，則會(huì)對(duì)液晶面板造成嚴(yán)重?fù)p壞。例如，可能通過(guò)液晶層190的膨脹而毀壞密封圖案。盡管未示出，但在液晶面板上形成分別連接到X方向感測(cè)線和Y方向感測(cè)線的X 方向感測(cè)電路和Y方向感測(cè)電路、以及連接到選通線119和數(shù)據(jù)線130的驅(qū)動(dòng)電路，以得到設(shè)備100。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明作出各種修改和變型。因此，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變型。本申請(qǐng)要求2010年3月19日在韓國(guó)提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No. 10-2010-0024916 的優(yōu)先權(quán)，在此通過(guò)引用將其并入。
權(quán)利要求
1.一種觸摸感測(cè)式液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置包括陣列基板，該陣列基板包括第一基板、公共電極、像素電極和觸摸感測(cè)單元； 濾色器基板，該濾色器基板包括第二基板，并且面對(duì)所述陣列基板； 防靜電層，該防靜電層在所述第二基板的外側(cè)上，并包含鋅錫氧化物，該防靜電層具有大約IO7至IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻；以及液晶層，該液晶層位于所述第一基板與所述第二基板的內(nèi)側(cè)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述防靜電層具有約100埃到1000埃的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述觸摸感測(cè)單元包括 X方向感測(cè)線；Y方向感測(cè)線；在所述χ方向感測(cè)線的一端的X方向感測(cè)電路；以及在所述Y方向感測(cè)線的一端的Y方向感測(cè)電路，其中，所述X方向感測(cè)電路和所述Y方向感測(cè)電路分別通過(guò)所述χ方向感測(cè)線和所述 Y方向感測(cè)線來(lái)檢測(cè)由于觸摸導(dǎo)致的電容變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其中在所述第一基板上限定多個(gè)觸摸塊，各觸摸塊包括第一區(qū)、第二區(qū)和第三區(qū)，所述第一區(qū)、第二區(qū)和第三區(qū)中的每一個(gè)包括至少一個(gè)像素區(qū)，并且其中所述X方向感測(cè)線設(shè)置在所述第一區(qū)和所述第三區(qū)中，所述Y方向感測(cè)線設(shè)置在所述第二區(qū)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其中所述第一區(qū)中的X方向感測(cè)線電連接到所述第三區(qū)中的X方向感測(cè)線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其中所述觸摸感測(cè)單元還包括所述第二區(qū)中的連接線，該連接線用于電連接所述第一區(qū)中的X方向感測(cè)線和所述第三區(qū)中的X方向感測(cè)線。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其中所述公共電極在所述第一區(qū)、所述第二區(qū)和所述第三區(qū)中的每一個(gè)中具有島形狀，并且所述X方向感測(cè)線和所述Y方向感測(cè)線接觸所述公共電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述陣列基板還包括 在所述第一基板上的選通線；在所述選通線上的層間絕緣層；在所述層間絕緣層上并且彼此交叉以限定多個(gè)像素區(qū)的數(shù)據(jù)線，其中多個(gè)像素區(qū)形成所述第一區(qū)、所述第二區(qū)和所述第三區(qū)中的每一個(gè)；在各像素區(qū)中并且連接到所述選通線和所述數(shù)據(jù)線的薄膜晶體管； 在所述數(shù)據(jù)線和所述薄膜晶體管上的第一鈍化層，其中所述公共電極設(shè)置在所述第一鈍化層上，并且在所述第一區(qū)、所述第二區(qū)和所述第三區(qū)中的每一個(gè)中具有島形狀；以及在所述公共電極上方的第二鈍化層，其中所述第一鈍化層和所述第二鈍化層具有露出所述薄膜晶體管的一部分的漏極接觸孔，其中所述像素電極設(shè)置在所述第二鈍化層上，并且通過(guò)所述漏極接觸孔接觸所述薄膜晶體管的所述一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其中所述像素電極具有至少一個(gè)開(kāi)口，以與所述公共電極產(chǎn)生邊緣場(chǎng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其中所述觸摸感測(cè)單元包括 所述第二區(qū)中在所述層間絕緣層下面的連接線；設(shè)置在所述第一區(qū)和第三區(qū)中的公共電極上、并與所述選通線交疊的X方向感測(cè)線； 設(shè)置在所述第二區(qū)中的公共電極上、并與所述數(shù)據(jù)線交疊的Y方向感測(cè)線；以及在所述第二鈍化層上的第一連接圖案和第二連接圖案，其中所述第二鈍化層具有露出所述第一區(qū)中的X方向感測(cè)線的端部的第一接觸孔、以及露出所述第三區(qū)中的X方向感測(cè)線的端部的第二接觸孔，其中所述第一鈍化層和所述第二鈍化層具有露出所述薄膜晶體管的一部分的漏極接觸孔，并且所述第一鈍化層和第二鈍化層以及所述層間絕緣層具有分別露出所述連接線的兩端的第三接觸孔和第四接觸孔，其中所述第一連接圖案的一端通過(guò)所述第一接觸孔接觸所述第一區(qū)中的X方向感測(cè)線，所述第一連接圖案的另一端通過(guò)所述第三接觸孔接觸所述連接線的一端，并且其中所述第二連接圖案的一端通過(guò)所述第二接觸孔接觸所述第三區(qū)中的X方向感測(cè)線，所述第二連接圖案的另一端通過(guò)所述第四接觸孔接觸所述連接線的另一端。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其中所述濾色器基板還包括 對(duì)應(yīng)于各像素區(qū)的邊界的黑底；以及對(duì)應(yīng)于各像素區(qū)的濾色器層。
12.一種觸摸感測(cè)式液晶顯示裝置的制造方法，該方法包括在第一基板上形成選通線、數(shù)據(jù)線、薄膜晶體管、公共電極、像素電極和觸摸感測(cè)單元；在第二基板的外側(cè)上形成防靜電層，所述防靜電層包含鋅錫氧化物并具有大約IO7至 IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻；以及接合所述第一基板和所述第二基板，所述第一基板和所述第二基板之間插入有液晶層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述防靜電層具有約100埃到1000埃的厚度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中利用濺射工藝來(lái)執(zhí)行形成所述防靜電層的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在室溫或高于300°C的溫度下執(zhí)行所述濺射工藝。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中形成所述觸摸感測(cè)單元的步驟包括 在與所述選通線相同的層形成連接線；在所述公共電極上形成X方向感測(cè)線和Y方向感測(cè)線，所述X方向感測(cè)線和所述Y方向感測(cè)線分別與所述選通線和所述數(shù)據(jù)線交疊，其中所述X方向感測(cè)線設(shè)置在第一區(qū)和第二區(qū)中，所述Y方向感測(cè)線設(shè)置在所述第一區(qū)和所述第二區(qū)之間的第三區(qū)中；以及在與所述像素電極相同的層形成第一連接圖案和第二連接圖案， 其中所述第一連接圖案的一端電連接到所述第一區(qū)中的X方向感測(cè)線，所述第一連接圖案的另一端電連接到所述連接線，并且其中所述第二連接圖案的一端電連接到所述第二區(qū)中的X方向感測(cè)線，所述第二連接圖案的另一端電連接到所述連接線。
17.一種觸摸感測(cè)式液晶顯示裝置的制造方法，該方法包括在第一基板上形成選通線、數(shù)據(jù)線、薄膜晶體管、公共電極、像素電極和觸摸感測(cè)單元；將第二基板接合到所述第一基板，以形成液晶面板，其中所述液晶面板具有第一厚度；蝕刻所述第一基板和所述第二基板中的每一個(gè)的外側(cè)，使得所述液晶面板具有小于所述第一厚度的第二厚度；以及在所述第二基板的外側(cè)上形成防靜電層，所述防靜電層包含鋅錫氧化物并具有大約 IO7至IO9歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述防靜電層具有約100埃到1000埃的厚度。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中通過(guò)利用包含無(wú)機(jī)基礎(chǔ)材料和導(dǎo)電顆粒的靶進(jìn)行濺射工藝來(lái)執(zhí)行形成所述防靜電層的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在室溫或低于100°C的溫度下執(zhí)行所述濺射工藝。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中形成所述觸摸感測(cè)單元的步驟包括 在與所述選通線相同的層形成連接線；在所述公共電極上形成X方向感測(cè)線和Y方向感測(cè)線，所述X方向感測(cè)線和所述Y方向感測(cè)線分別與所述選通線和所述數(shù)據(jù)線交疊，其中所述X方向感測(cè)線設(shè)置在第一區(qū)和第二區(qū)中，所述Y方向感測(cè)線設(shè)置在所述第一區(qū)和所述第二區(qū)之間的第三區(qū)中；以及在與所述像素電極相同的層形成第一連接圖案和第二連接圖案， 其中所述第一連接圖案的一端電連接到所述第一區(qū)中的X方向感測(cè)線，所述第一連接圖案的另一端電連接到所述連接線，并且其中所述第二連接圖案的一端電連接到所述第二區(qū)中的X方向感測(cè)線，所述第二連接圖案的另一端電連接到所述連接線。
全文摘要
觸摸感測(cè)式液晶顯示裝置及其制造方法。一種觸摸感測(cè)式液晶顯示裝置包括陣列基板，該陣列基板包括第一基板、公共電極、像素電極和觸摸感測(cè)單元；濾色器基板，該濾色器基板包括第二基板，并且面對(duì)所述陣列基板；防靜電層，該防靜電層在所述第二基板的外側(cè)上，并包含鋅錫氧化物，該防靜電層具有大約107至109歐姆每平方(Ω/sq)的薄膜電阻；以及液晶層，該液晶層位于所述第一基板與所述第二基板的內(nèi)側(cè)之間。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK102193229SQ201110064769
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者南敬真, 吳錦美, 安龍秀, 李漢錫 申請(qǐng)人:樂(lè)金顯示有限公司