專利名稱：一種內(nèi)嵌電容式液晶觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種內(nèi)嵌電容式液晶觸摸屏，屬于液晶顯示器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
觸控技術(shù)給人們帶來(lái)了更加人性化的人機(jī)互動(dòng)操作方式，逐漸成為一種主流的操控技術(shù)。觸摸屏技術(shù)自從上世紀(jì)70年代發(fā)明以來(lái)，進(jìn)過(guò)40多年的發(fā)展，觸摸屏技術(shù)可按傳感器的類型大致可分為四類電容式、電阻式、紅外式和聲波式，其中電容式觸摸屏由于支持多點(diǎn)觸控、定位精確、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)占據(jù)現(xiàn)在大部分的觸控市場(chǎng)份額。目前電容式觸摸屏絕大部分采用的都是外掛式的結(jié)構(gòu)，外掛式結(jié)構(gòu)的觸控面板和顯示面板是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的器件，通過(guò)直接的上下疊合組裝兩個(gè)器件。這種直接將觸控面板貼合于顯示面板上的方式，不可避免的給顯示器增加一個(gè)觸控面板的厚度和重量，不符合現(xiàn)在市場(chǎng)顯示器向輕薄化發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)觸控面板的層數(shù)較多，會(huì)造成透光率的下降，嚴(yán)重影響顯示器的顯示效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是一種內(nèi)嵌電容式觸液晶觸摸屏，其目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，將電容式觸控感應(yīng)模塊完全內(nèi)嵌入液晶顯示模塊內(nèi)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案其特征是包括第一透明玻璃基板層、第二透明玻璃基板層、第一銦錫氧化物ITO層、第二銦錫氧化物ITO層、彩色濾光片層、液晶層、TFT有源矩陣層、背光模組、偏振器層、平面化層、鈍化層；其中，彩色濾光片層貼合于第一透明玻璃基板層的下部，第一銦錫氧化物ITO層貼合于彩色濾光片的下部，像素電極層與第二銦錫氧化物ITO層在同一平面，液晶層位于彩色濾光片層和第一像素電極層之間，第一像素電極層下部依次為平面化層、鈍化層、第二玻璃基板層、TFT有源矩陣層、偏振器層、背光模組；嵌入在顯示模塊內(nèi)的觸摸感應(yīng)器件的結(jié)構(gòu)包括若干觸摸控感應(yīng)單元，該觸摸控感應(yīng)單元位于由兩條第一銦錫氧化物ITO層和兩條第二銦錫氧化物ITO層垂直排列形成的像素電極矩陣內(nèi)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)于現(xiàn)有的公知技術(shù)，除將電容式觸控感應(yīng)模塊完全內(nèi)嵌入液晶顯示模塊內(nèi)外，還具有以下技術(shù)特點(diǎn)將第一和第二銦錫氧化物ITO層設(shè)置在液晶層的上下兩端；引入兩個(gè)像素電極，與第二銦錫氧化物ITO層設(shè)置在同一層；在第二玻璃基板上設(shè)置一鈍化層，鈍化層中設(shè)置感應(yīng)液晶電容線和儲(chǔ)存電容線，分別與像素電極形成感應(yīng)液晶電容和儲(chǔ)存電容；并且通過(guò)感應(yīng)單元內(nèi)的線路設(shè)計(jì)，將觸控模塊的輸出電壓通過(guò)像素電極作為顯示模塊的Vcom，從而達(dá)到將顯示模塊的Vcom也設(shè)置在第二銦錫氧化物ITO層的目的。本發(fā)明通過(guò)將第二銦錫氧化物ITO層、像素電極和顯示模塊Vcom設(shè)置在一層中，減少層數(shù)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高透光率，同時(shí)該設(shè)計(jì)消除了內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)存在的信號(hào)干擾和噪聲問(wèn)題， 且無(wú)需再對(duì)彩色濾光片和液晶顯示模塊線路等進(jìn)行改造。


附圖1是內(nèi)嵌電容式液晶觸摸屏第一實(shí)施方式的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是觸摸控感應(yīng)液晶單元的俯視圖。附圖3是內(nèi)嵌電容式液晶觸摸屏的線路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的1是第一透明玻璃基板層、2是彩色濾光層、3是第一銦錫氧化物ITO層、4 是液晶層、5是第二銦錫氧化物ITO層、6是第一像素電極層、7是平面化層、8是第一漏極、 9是半導(dǎo)體層、10是鈍化層、11是第二透明玻璃基板層、12是TFT3的源極、13是半導(dǎo)體層、 14是第二漏極、15是儲(chǔ)存電容電極線、16是數(shù)據(jù)讀出線、17是TFT2的源極、18是TFT有源矩陣層、19是偏振器層、20是背光模組、21是感應(yīng)液晶電容、22是儲(chǔ)存電容、23是第二像素電極層、M是感應(yīng)液晶電容電極線，P是流向感應(yīng)液晶電容和儲(chǔ)存電容的連結(jié)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式對(duì)照附圖1，內(nèi)嵌電容式液晶觸摸屏，包括第一透明玻璃基板層1、第二透明玻璃基板層11、第一銦錫氧化物ITO層3、第二銦錫氧化物ITO層5、彩色濾光片層2、液晶層4、 TFT有源矩陣層18、背光模組20、偏振器層19、平面化層7、鈍化層10 ；其中，彩色濾光片層 2貼合于第一透明玻璃基板層1的下部，第一銦錫氧化物ITO層3貼合于彩色濾光片的下部，像素電極層6與第二銦錫氧化物ITO層5在同一平面，液晶層4位于彩色濾光片層2和第一像素電極層6之間，第一像素電極層6下部依次為平面化層7、鈍化層10、第二玻璃基板層11、TFT有源矩陣層18、偏振器層19、背光模組20 ；嵌入在顯示器內(nèi)的觸摸感應(yīng)器件包括若干觸摸控感應(yīng)單元，該觸摸控感應(yīng)單元位于由第一銦錫氧化物ITO層3和第二銦錫氧化物ITO層5垂直排列形成的像素電極矩陣內(nèi)。對(duì)照附圖2，觸摸控感應(yīng)液晶單元位于相鄰的兩條第一銦錫氧化物ITO層3和兩條第二銦錫氧化物ITO層5相互垂直形成的像素電極矩陣內(nèi)，觸控感應(yīng)單元包括第一薄層晶體管、第二薄層晶體管、第三薄層晶體管、第一像素電極、第二像素電極、儲(chǔ)存電容電極線、 感應(yīng)液晶電容電極線、數(shù)據(jù)讀取線、柱狀連接線；其中，第一薄層晶體管、第二薄層晶體管、 第三薄層晶體管設(shè)置于平面化層中，儲(chǔ)存電容電極線和感應(yīng)液晶電容線位于位于鈍化層中，第一像素電極、第二像素電極與儲(chǔ)存電容電極線、感應(yīng)液晶電容電極線分別形成儲(chǔ)存電容和感應(yīng)液晶電容；第一薄層晶體管的柵極連接到第一銦錫氧化物ITO層，第一薄層晶體管的源極連接到第二銦錫氧化物ITO層，第一薄層晶體管的漏極通過(guò)流向感應(yīng)液晶電容和儲(chǔ)存電容的連結(jié)點(diǎn)(P)分別連接感應(yīng)液晶電容和儲(chǔ)存電容的第一電極層，儲(chǔ)存電容第二電極層連接數(shù)據(jù)讀出線，感應(yīng)液晶電容第二電極層連接一電源電壓；第二薄層晶體管的柵極連接第一銦錫氧化物ITO層，第二薄層晶體管的源極連接到同一電源電壓，第二薄層晶體管的漏極極連接到第三薄層晶體管的源極，第三薄層晶體管的柵極連接到數(shù)據(jù)讀出線，第三薄層晶體管的漏極連接到第二銦錫氧化物ITO層，在不同層的感應(yīng)線和像素電極通過(guò)柱狀連接線連接，柱狀連接線的電阻值低于10歐姆。每個(gè)像素電極矩陣內(nèi)至少有一個(gè)觸摸感應(yīng)單元。對(duì)照附圖3，第一薄層晶體管TFTl的柵極連接到第一銦錫氧化物ITO層3，第一薄層晶體管TFTl的源極連接到第二銦錫氧化物ITO層5，第一薄層晶體管的漏極通過(guò)流向感應(yīng)液晶電容和儲(chǔ)存電容的連結(jié)點(diǎn)(P)分別連接到感應(yīng)液晶電容21和儲(chǔ)存電容22的第一電容電極，感應(yīng)液晶電容的第二電容電極連接一個(gè)電源電壓，儲(chǔ)存電容電極22的第二電容電極線連接到數(shù)據(jù)讀取線16。感應(yīng)液晶電容第二電極層連接一電源電壓；第二薄層晶體管的柵極連接第一銦錫氧化物ITO層3，第二薄層晶體管的源極連接到一電源電壓，第二薄層晶體管的漏極極連接到第三薄層晶體管的源極，第三薄層晶體管的柵極連接到數(shù)據(jù)讀出線 16，第三薄層晶體管的漏極連接到第二銦錫氧化物ITO層5，不同層的感應(yīng)線和像素電極通過(guò)柱狀連接線連接，柱狀連接線的電阻值低于10歐姆。第二薄層晶體管TFT2的源極連接到另一個(gè)輸出電壓，第二薄層晶體管TFT2的漏極連接到第三薄層晶體管TFT3的源極，第三薄層晶體管TFT3的漏極連接到第二銦錫氧化物ITO層5，第三薄層晶體管TFT3的柵極連接到數(shù)據(jù)讀出線16。第一銦錫氧化物ITO層3控制第一薄層晶體管TFTl向感應(yīng)液晶電容充電，并在節(jié)點(diǎn)P釋放一個(gè)參考電壓(Vp)，感應(yīng)液晶電容的第一電極上的電壓等于節(jié)點(diǎn)P的電壓，感應(yīng)液晶電容的第二電極連接到一個(gè)輸出電壓；第二薄層晶體管TFT2和第三薄層晶體管TFT3依據(jù)參考電壓Vp (也就是感應(yīng)液晶電容的第一電極的電壓變化)的變化控制第一薄層晶體管 TFTl的導(dǎo)電情況。在觸控面板上的一個(gè)觸摸動(dòng)作會(huì)改變感應(yīng)液晶電容的電容量和參考電壓 Vp，這會(huì)使第二薄層晶體管TFT2產(chǎn)生一個(gè)輸出電流流向第三薄層晶體管TFT3。這樣，第一銦錫氧化物ITO層3控制第三薄層晶體管TFT3將輸出電流轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)讀出線16，然后再轉(zhuǎn)移到IC單元，由IC單元確定觸摸坐標(biāo)。由感應(yīng)液晶電容第二電極板輸出的電壓和第二薄層晶體管TFT2源極輸出的電壓通過(guò)第一像素電極6和第二像素電極層23組成顯示模塊的 Vcom,達(dá)到Vcom與第二銦錫氧化物ITO層5共用一層，且不會(huì)發(fā)生信號(hào)干擾和噪音的目的。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)嵌電容式液晶觸摸屏，其特征是包括第一透明玻璃基板層、第二透明玻璃基板層、第一銦錫氧化物ITO層、第二銦錫氧化物ITO層、彩色濾光片層、液晶層、TFT有源矩陣層、背光模組、偏振器層、平面化層、鈍化層；其中，彩色濾光片層貼合于第一透明玻璃基板層的下部，第一銦錫氧化物ITO層貼合于彩色濾光片的下部，像素電極層與第二銦錫氧化物ITO層在同一平面，液晶層位于彩色濾光片層和像素電極層之間，第一像素電極層下部依次為平面化層、鈍化層、第二玻璃基板層、TFT有源矩陣層、偏振器層、背光模組；嵌入在顯示模塊內(nèi)的觸摸感應(yīng)器件的結(jié)構(gòu)包括若干觸摸控感應(yīng)單元，該觸控感應(yīng)單元位于由兩條第一銦錫氧化物ITO層和兩條第二銦錫氧化物ITO層垂直排列形成的像素電極矩陣內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)嵌電容式液晶觸摸屏，其特征是觸控感應(yīng)單元包括第一薄層晶體管、第二薄層晶體管、第三薄層晶體管、第一像素電極、第二像素電極、儲(chǔ)存電容電極線、感應(yīng)液晶電容電極線、數(shù)據(jù)讀取線、柱狀連接線；其中，第一薄層晶體管、第二薄層晶體管、第三薄層晶體管設(shè)置于平面化層中，儲(chǔ)存電容電極線和感應(yīng)液晶電容線位于位于鈍化層中，第一像素電極、第二像素電極與儲(chǔ)存電容電極線、感應(yīng)液晶電容電極線分別形成儲(chǔ)存電容和感應(yīng)液晶電容；第一薄層晶體管的柵極連接到第一銦錫氧化物ITO層，第一薄層晶體管的源極連接到第二銦錫氧化物ITO層，第一薄層晶體管的漏極通過(guò)流向感應(yīng)液晶電容和儲(chǔ)存電容的連結(jié)點(diǎn)(P)分別連接感應(yīng)液晶電容和儲(chǔ)存電容的第一電極層，儲(chǔ)存電容第二電極層連接數(shù)據(jù)讀取線，感應(yīng)液晶電容第二電極層連接一電源電壓；第二薄層晶體管的柵極連接第一銦錫氧化物ITO層，第二薄層晶體管的源極連接到同一電源電壓，第二薄層晶體管的漏極極連接到第三薄層晶體管的源極，第三薄層晶體管的柵極連接到數(shù)據(jù)讀出線，第三薄層晶體管的漏極連接到第二銦錫氧化物ITO層，在不同層的感應(yīng)線和像素電極通過(guò)柱狀連接線相接，柱狀連接線的電阻值低于10歐姆。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)嵌電容式液晶觸摸屏，其特征是每個(gè)像素電極矩陣內(nèi)至少有一個(gè)觸摸感應(yīng)單元。
全文摘要
本發(fā)明是一種內(nèi)嵌電容式液晶觸摸屏，包括透明玻璃基板層、銦錫氧化物ITO層、彩色濾光片層、液晶層、TFT有源矩陣層、背光模組、偏振器層、平面化層、鈍化層；優(yōu)點(diǎn)將電容式觸控感應(yīng)模塊完全內(nèi)嵌入液晶顯示模塊內(nèi)，引入兩個(gè)像素電極與相應(yīng)的感應(yīng)液晶電容線和儲(chǔ)存電容線分別形成感應(yīng)液晶電容和儲(chǔ)存電容，通過(guò)薄層晶體管在觸控感應(yīng)單元內(nèi)的線路設(shè)計(jì)，將第二銦錫氧化物ITO層與顯示模塊的Vcom設(shè)置在同一層中，并且消除觸控模塊內(nèi)嵌入液晶顯示模塊以及第二銦錫氧化物ITO層與顯示模塊的Vcom設(shè)置在同一層中存在的線路干擾和噪音，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高透光率，無(wú)需再對(duì)彩色濾光片和液晶顯示模塊線路進(jìn)行改造。
文檔編號(hào)G02F1/133GK102200872SQ20111019743
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者司云聰, 吉群, 呂延, 呂明, 陳忠國(guó) 申請(qǐng)人:南京華東電子信息科技股份有限公司