專利名稱：包括觸摸屏的液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種液晶顯示(IXD)裝置，更具體地說，涉及ー種包括觸摸屏的IXD裝置，其減小通過液晶面板的驅(qū)動(dòng)施加到觸摸屏的噪聲影響，從而實(shí)現(xiàn)觸摸感測性能的提高。
背景技術(shù)：
隨著諸如移動(dòng)通信終端和筆記 本電腦的各種便攜式電子裝置的發(fā)展，可應(yīng)用于這些便攜式電子裝置的平板顯示(FPD)裝置的需要日益增長。作為Fro裝置，已經(jīng)開發(fā)了液晶顯示(IXD)裝置、等離子體顯示板(rop)、場致發(fā)射顯示(FED)裝置和發(fā)光二極管(LED)顯示裝置。在這種Fro裝置中，IXD裝置的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，因?yàn)镮XD裝置易于制造，并且驅(qū)動(dòng)器的可驅(qū)動(dòng)性、低功耗、薄厚度、高圖像質(zhì)量和大屏幕。替代了諸如鼠標(biāo)或鍵盤的現(xiàn)有輸入裝置并且使得用戶能夠通過手指和筆直接輸入信息的觸摸屏被應(yīng)用為IXD裝置的輸入裝置。所有用戶都能夠輕松操作觸摸屏，因此，觸摸屏的應(yīng)用在不斷擴(kuò)大。這種觸摸屏根據(jù)其結(jié)構(gòu)被分類為以下類型。觸摸屏嵌于液晶面板的單元內(nèi)的單元內(nèi)嵌(in-cell)型。觸摸屏置于液晶面板的上部的單元上嵌(on-cell)型。觸摸屏分離地耦合到IXD裝置的上部的疊加(add-on)型。圖I是例示了應(yīng)用了単元上嵌型觸摸屏的相關(guān)技術(shù)LCD裝置的圖。圖2是例示了圖I的觸摸屏的結(jié)構(gòu)的圖。參照圖I和2，應(yīng)用了単元上嵌型觸摸屏的相關(guān)技術(shù)的IXD裝置包括背光単元10、液晶面板20、下偏振器30、上偏振器40、觸摸屏50和保護(hù)膜60 (或者保護(hù)玻璃)。液晶面板20包括彼此稱接的下基板22和上基板24,并且液晶層(未不出)置于下基板22和上基板24之間。在下基板22上，多個(gè)像素形成矩陣形式。在上基板24上，紅濾色器、綠濾色器和藍(lán)濾色器形成矩陣形式。下偏振器30設(shè)置在液晶面板20的下部，而上偏振器40設(shè)置在液晶面板20的上部。這里,背光單兀10包括發(fā)光的光源12、光導(dǎo)板14和多個(gè)光學(xué)片16。光導(dǎo)板14將從光源12提供的光引導(dǎo)向液晶面板20。光學(xué)片16提高從光導(dǎo)板14輸出并入射在液晶面板20上的光的效率。如圖2所示，觸摸屏50包括沿X軸方向形成的多個(gè)第一觸摸電極52和沿Y軸方向形成的多個(gè)第二觸摸電極54。第一觸摸電極52和第二觸摸電極54形成在液晶面板20的上基板24上。多個(gè)絕緣層分別設(shè)置在第一觸摸電極52與第二觸摸電極54交叉的多個(gè)區(qū)域中，并形成橋。第一觸摸電極52和第二觸摸電極54通過該橋彼此絕緣。向第一觸摸電極52施加用于檢測觸摸的信號(hào)(電壓)。
當(dāng)用戶通過手指或筆觸摸顯示屏(觸摸屏面板)的特定點(diǎn)時(shí)，通過用戶的觸摸改變了第一觸摸電極52和第二觸摸電極54之間的電容。單獨(dú)制備的觸摸感測驅(qū)動(dòng)器感測第一觸摸電極52和第二觸摸電極54之間的電容變化，由此感測觸摸點(diǎn)。在包括單元上型觸摸屏的相關(guān)技術(shù)的LCD裝置中，用于感測觸摸的第一觸摸電極52和第二觸摸電極54由銦錫氧化物(ITO)在上基板24上形成，并且使濾色器形成在其中，從而構(gòu)成觸摸屏。液晶面板20利用像素中產(chǎn)生的電場按照像素単元調(diào)節(jié)透光量，從而顯示彩色圖像。對此，通過屏幕的驅(qū)動(dòng)來改變各像素中的電流，導(dǎo)致諸如電磁波的噪聲。 觸摸屏50的第一觸摸電極52 (X軸觸摸電極)和第二觸摸電極54 (Y軸觸摸電極)形成在上基板24上，從而受到液晶面板20中產(chǎn)生的噪聲的影響。特別是，電容型觸摸屏易受噪聲影響。在単元上嵌型觸摸屏50中，由于兩個(gè)觸摸電極52和54形成在上基板24上，靠近形成有薄膜晶體管的下基板22并且，単元上嵌型觸摸屏50受噪聲影響更多。如上所述，由于液晶面板20的上基板24上形成的觸摸屏50的疊層結(jié)構(gòu)的特性，觸摸屏50易受液晶面板20的驅(qū)動(dòng)所導(dǎo)致的噪聲影響，從而使觸摸感測性能降低。近來，包括觸摸屏的LCD裝置日益應(yīng)用于諸如便攜式電話或智能電話的移動(dòng)裝置。設(shè)計(jì)、通信質(zhì)量和觸摸感測性能成了對于購買移動(dòng)裝置而言重要的因素。因此，所有制造商都在研究提高單元上嵌型觸摸屏的觸摸感測性能的技術(shù)，但是至今沒有開發(fā)出提高觸摸感測性能的創(chuàng)新技木。此外，為了減小由于液晶面板20的驅(qū)動(dòng)所導(dǎo)致的噪聲影響，觸摸屏50的設(shè)計(jì)需要改變，但是相關(guān)技術(shù)在改變用于減小噪聲影響的觸摸屏50的設(shè)計(jì)方面有限。此外，需要耐噪聲的觸摸感測驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用于觸摸屏。然而，耐噪聲的觸摸感測驅(qū)動(dòng)器被限制性應(yīng)用于ー些產(chǎn)品，并且應(yīng)用觸摸感測驅(qū)動(dòng)器的成本増加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明g在提供ー種基本避免了由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)造成的ー個(gè)或者更多個(gè)問題的包括觸摸屏的LCD裝置。本發(fā)明的ー個(gè)方面是提供一種包括觸摸屏的IXD裝置，其減小了由于屏幕的驅(qū)動(dòng)所導(dǎo)致的噪聲影響，從而實(shí)現(xiàn)觸摸感測性能的提高。本發(fā)明的另ー個(gè)方面是提供一種包括觸摸屏的LCD裝置，其實(shí)現(xiàn)了觸摸感測性能的提高以及觸摸屏設(shè)計(jì)自由度的增加。本發(fā)明的另ー個(gè)方面是提供一種包括觸摸屏的LCD裝置，其能夠通過提高觸摸感測性能而節(jié)省制造成本。除本發(fā)明的前述目的外，下面將描述本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)以下描述將清楚理解這些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如這里所具體實(shí)施和廣泛描述的，提供了ー種具有觸摸屏的LCD裝置，其包括液晶面板，其包括下基板和上基板；多個(gè)第一觸摸電極，其形成在所述上基板上，用于沿第一方向檢測觸摸點(diǎn)；絕緣部，其形成在所述第一觸摸電極上；鋼化玻璃，其形成在所述絕緣部上；以及多個(gè)第二觸摸電極，其形成在所述鋼化玻璃的下表面上，用于沿第二方向檢測觸摸點(diǎn)，其中，所述第一觸摸電極和所述第ニ觸摸電極通過所述絕緣部彼此間隔開特定間隔。在本發(fā)明的另ー個(gè)方面，提供了ー種具有觸摸屏的IXD裝置，其包括液晶面板，其包括上基板和下基板，在上基板中形成有多個(gè)濾色器，而在下基板中在多個(gè)像素各個(gè)中形成有薄膜晶體管；下偏振膜，其形成在所述液晶面板的下部；上偏振膜，其形成在所述液晶面板的上部；多個(gè)第一觸摸電極，其形成在所述上偏振膜的下表面，用于沿第一方向檢測觸摸點(diǎn)；鋼化玻璃，其形成在所述上偏振膜上；以及多個(gè)第二觸摸電極，其形成在所述鋼化玻璃的下表面上，用于沿第二方向檢測觸摸點(diǎn)，其中，所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極通過所述上偏振膜彼此分開大約100 μ m到大約150 μ m的間隔，并且所述第一觸摸電極形成為具有比所述第二觸摸電極更寬的面積。應(yīng)該理解，對本發(fā)明的以上概述和以下詳述都是示例性和解釋性的，并g在對所
要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)ー步的解釋。


附圖被包括進(jìn)來以提供對本發(fā)明的進(jìn)ー步理解，并結(jié)合到本申請中且構(gòu)成本申請的一部分，這些附圖例示了本發(fā)明的實(shí)施方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖I是例示了應(yīng)用了単元上型觸摸屏的相關(guān)技術(shù)LCD裝置的圖； 圖2是例示了圖I的觸摸屏的結(jié)構(gòu)的圖；圖3和圖4是例示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置的圖；圖5到圖8是例示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的觸摸屏的疊層結(jié)構(gòu)的圖；圖9到圖11是例示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置的觸摸感測方法的圖；圖12和圖13是例示了根據(jù)本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施方式的包括觸摸屏的IXD裝置的圖；圖14是示出了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置中施加到第二觸摸電極的噪聲的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖；圖15是示出了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置中被吸收到第一觸摸電極然后被施加到第二觸摸電極的噪聲的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖；圖16是示出了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置中取決于第一觸摸電極和第二觸摸電極的面積比的噪聲影響的圖；以及圖17是示出了與相關(guān)技術(shù)相比根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置的噪聲防止性能的圖。
具體實(shí)施例方式下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，在附圖中例示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的示例。盡可能在整個(gè)附圖中用相同的標(biāo)號(hào)指代相同或類似部件。下面，將參照附圖來描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置。
在本發(fā)明的實(shí)施方式的描述中，當(dāng)一種結(jié)構(gòu)(例如，電極、線、布線、層或觸點(diǎn))被描述為形成在另ー結(jié)構(gòu)的上部/下部或者其它結(jié)構(gòu)上/下吋，該描述應(yīng)當(dāng)理解為包括這些結(jié)構(gòu)彼此接觸的情況，并且還包括第三結(jié)構(gòu)設(shè)置在其間的情況。圖3和圖4是例示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括觸摸屏的IXD裝置的圖。圖5到圖8是例示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的觸摸屏的疊層結(jié)構(gòu)的圖。參照圖3和4，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的包括觸摸屏的IXD裝置包括下偏振膜100、液晶面板200、上偏振膜300、第一觸摸電極層400、第二觸摸電極層500和鋼化玻璃600。此外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置包括背光単元，其向液晶面板200提供光；驅(qū)動(dòng)電路，其用于驅(qū)動(dòng)液晶 面板200 ;以及觸摸感測驅(qū)動(dòng)器，其用于感測用戶的觸摸點(diǎn)。在圖3和4中，沒有示出背光単元和驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路包括定時(shí)控制器(T-con)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(D-IC)、選通驅(qū)動(dòng)器(G-IC)、背光驅(qū)動(dòng)器和向他們提供驅(qū)動(dòng)電カ的電源。定時(shí)控制器利用輸入定時(shí)信號(hào)(TS)將輸入的視頻信號(hào)(數(shù)據(jù))以幀為単位轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)(RGB)，并將以幀為單位排列的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器。這里，定時(shí)信號(hào)(TS)包括垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Hsync和時(shí)鐘信號(hào)CLK。此外，定時(shí)控制器利用垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Hsync和時(shí)鐘信號(hào)CLK生成用于控制選通驅(qū)動(dòng)器的選通控制信號(hào)(GCS)和用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)控制信號(hào)(DCS)。定時(shí)控制器生成的選通控制信號(hào)(GCS)被提供給選通驅(qū)動(dòng)器，而數(shù)據(jù)控制信號(hào)(DCS)被提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器。這里，數(shù)據(jù)控制信號(hào)(DCS)可以包括源起始脈沖(SSP)、源采樣時(shí)鐘(SSC)、源輸出使能信號(hào)(SOE)和極性控制信號(hào)(POL)。選通控制信號(hào)(GCS)可以包括選通起始脈沖(GSP)、選通移位時(shí)鐘(GSC)和選通輸出使能(GOE)。選通驅(qū)動(dòng)器基于來自定時(shí)控制器的選通控制信號(hào)GCS，生成用于驅(qū)動(dòng)分別在多個(gè)像素中形成的多個(gè)薄膜晶體管的掃描信號(hào)(選通驅(qū)動(dòng)信號(hào))。所生成的掃描信號(hào)在ー幀持續(xù)時(shí)間內(nèi)順次提供給液晶面板200中形成的多條選通線。通過順次提供給選通線的掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管，由此使得像素開關(guān)。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器包括多個(gè)源驅(qū)動(dòng)1C，各源驅(qū)動(dòng)IC將從定時(shí)控制器提供的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬圖像數(shù)據(jù)(即，數(shù)據(jù)電壓)?；趤碜远〞r(shí)控制器的數(shù)據(jù)控制信號(hào)(DCS)，在各子像素的薄膜晶體管導(dǎo)通時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器分別將用于一條水平行的數(shù)據(jù)電壓提供給液晶面板200中形成的多條數(shù)據(jù)線。液晶面板200調(diào)節(jié)從背光単元(未示出)通過下偏振膜100提供的光的透射率，以顯示圖像。液晶面板200包括下基板210，在下基板210以矩陣型限定有多個(gè)像素；上基板220，在上基板220處，紅、綠和藍(lán)濾色器形成為矩陣型以各像素相對應(yīng)；以及液晶層230，其設(shè)置在下基板210和上基板220之間。這里，濾色器可以形成為具有大約O. 3mm到大約O. 5mm的厚度。液晶面板200的各像素中形成有公共電極。通過提供給各像素的數(shù)據(jù)電壓和公共電壓(Vcom)在各像素中形成電場，通過該電壓液晶取向，由此控制各像素中透光率。液晶面板200不能自發(fā)光，因此利用從背光単元提供的光顯示圖像。背光單元將光照射在液晶面板200上，并且包括多個(gè)發(fā)射光的背光和光學(xué)部件(例如，導(dǎo)光板或散射板和多個(gè)光學(xué)片)。這里，可以應(yīng)用冷陰極熒光燈(CCFL)、外部電 極熒光燈(EEFL)和發(fā)光二極管(LED)中的ー種光源作為背光，或者可以應(yīng)用CCFL、EEFL和LED中的兩種類型組合的光源作為背光。背光驅(qū)動(dòng)器是控制背光的驅(qū)動(dòng)(開啟/關(guān)斷)的元件，并且可以基于背光控制信號(hào)控制背光的開啟/關(guān)斷時(shí)間、占空比(duty)和亮度。觸摸感測驅(qū)動(dòng)器感測構(gòu)成第一觸摸電極層400的多個(gè)第一觸摸電極和構(gòu)成第二觸摸電極層500的多個(gè)第二觸摸電極之間形成的電容的變化，以感測用戶的觸摸點(diǎn)。對此，觸摸感測驅(qū)動(dòng)器連接到第一觸摸電極層400，以感測X軸觸摸點(diǎn)，而觸摸感測驅(qū)動(dòng)器連接到第二觸摸電極層500，以感測Y軸觸摸點(diǎn)。這里，第一觸摸電極層400可以用作接收用于檢測觸摸點(diǎn)的感測信號(hào)的傳輸單元(Tx)。第二觸摸電極層500可以用作感測電容變化的接收單元(Rx)。第一觸摸電極層400的第一觸摸電極用作接收用于檢測觸摸的感測信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電極。第二觸摸電極層500的第二觸摸電極用作感測電極。參照圖9，通過感測在驅(qū)動(dòng)電極的輸入信號(hào)通過觸摸傳感器圖案被感測電極接收到時(shí)信號(hào)的變化，來執(zhí)行觸摸感測。與沒有觸摸時(shí)的接收信號(hào)相比，在執(zhí)行觸摸時(shí)接收信號(hào)的強(qiáng)度在減小。參照圖10，在驅(qū)動(dòng)和接收順序方面，當(dāng)在第一驅(qū)動(dòng)電極中驅(qū)動(dòng)脈沖時(shí)，IXD裝置以從第一感測電極到最末感測電極的順序依次檢測信號(hào)，以確定用戶觸摸是否存在。通過同樣的方案，即使在驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)電極時(shí)，IXD裝置以從第一感測電極到最末感測電極的順序依次檢測信號(hào)。與上述信號(hào)檢測方案相同，LCD裝置依次檢測信號(hào)，直到最末驅(qū)動(dòng)電極和最末感測電極。對于ー幀的持續(xù)時(shí)間，當(dāng)以從第一驅(qū)動(dòng)電極到最末驅(qū)動(dòng)電極的順序從感測電極依次檢測信號(hào)時(shí)，對所有驅(qū)動(dòng)電極和感測電極的驅(qū)動(dòng)和接收進(jìn)行一次組合。在這種情況下，可以利用感測到觸摸時(shí)驅(qū)動(dòng)電極和感測電極的位置，來獲得觸摸了觸摸屏面板的手指的坐標(biāo)。參照圖11，當(dāng)驅(qū)動(dòng)第m驅(qū)動(dòng)電極時(shí)，如果從第η感測電極信號(hào)感測到觸摸，則用戶觸摸的X軸坐標(biāo)和Y軸坐標(biāo)是點(diǎn)(m, η),在該點(diǎn)(m, η)第m驅(qū)動(dòng)電極與第η感測電極交叉。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括觸摸屏的IXD裝置中，第一觸摸電極層400和第ニ觸摸電極層500形成為彼此分開特定距離。這里，如圖4和圖5所不,第一觸摸電極層400配置有多個(gè)第一觸摸電極410和420。第一觸摸電極410和420由諸如ΙΤ0、石墨烯(ュ砷進(jìn))或碳納米管(CNT)的透明導(dǎo)電材料(具有高透光率)形成。在具有濾色器的上基板220上對第一觸摸電極410和420進(jìn)行構(gòu)圖并形成為具有特定厚度和線寬。如圖4和圖6所示，第二觸摸電極層500配置有多個(gè)第二觸摸電極510和520。第二觸摸電極510和520由諸如ΙΤ0、石墨烯或碳納米管(CNT)的透明導(dǎo)電材料(具有高透光率)形成。在具有厚度大約O. 7mm的鋼化玻璃600的下表面(后表面)上，對第二觸摸電極510和520進(jìn)行構(gòu)圖并形成為具有特定厚度和 線寬。這里，由非導(dǎo)電材料形成的絕緣部設(shè)置在第一觸摸電極和第二觸摸電極之間。絕緣部使得能夠在第一觸摸電極不與第二觸摸電極接觸的情況下執(zhí)行X軸和Y軸的觸摸感測。作為本發(fā)明的示例，可以應(yīng)用設(shè)置在液晶面板200上部的上偏振膜300作為絕緣部。形成有第一觸摸電極的上基板220和上偏振膜300的下表面(后表面)利用粘合劑(未示出)彼此粘合。形成有第二觸摸電極的鋼化玻璃600和上偏振膜300的上表面利用粘合劑(未示出)彼此粘合。參照圖7和圖8,第一觸摸電極層400和第二觸摸電極層500形成為具有大約20 μ m的間隔，并且上偏振膜300置于第一觸摸電極層400和第二觸摸電極層500之間。如上所述，上偏振膜300可以用作第一觸摸電極層400和第二觸摸電極層500之間的絕緣層。上偏振膜300可以形成為具有大約100 μ m到大約150 μ m的厚度。因此，第一觸摸電極和第二觸摸電極形成為通過上偏振膜300彼此分開大約100 μ m到大約150 μ m的距離。圖8例示了圖7的放大部分A。參照圖8，第一觸摸電極410和420及第ニ觸摸電極510和520可以形成為彼此交叉。在圖8中，僅例示了兩個(gè)第一觸摸電極410和420及兩個(gè)第二觸摸電極510和520。作為示例，第一觸摸電極可以沿Y軸方向形成，而第二觸摸電極可以沿X軸方向形成。在本發(fā)明的另ー實(shí)施方式中，第一觸摸電極可以沿X軸方向形成，而第二觸摸電極可以沿Y軸方向形成。這里，第一觸摸電極和第二觸摸電極可以通過利用薄膜的干涉效應(yīng)形成為具有大約70 μ m的整數(shù)倍的厚度，用于增加可見光的透射率。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，第一觸摸電極的厚度和第二觸摸電極的厚度可以是大約140nmo第一觸摸電極和第二觸摸電極的線寬可以形成為2 I到10 I。S卩，第一觸摸電極可以形成為具有比第二觸摸電極的線寬寬兩倍到十倍的線寬。作為示例，第一觸摸電極層400的第一觸摸電極可以形成為具有大約4. 4mm的線寬，而第二觸摸電極層500的第二觸摸電極可以形成為具有大約I. Omm的線寬。第一觸摸電極之間的間隔和第二觸摸電極之間的間隔可以形成為I : 10到I 30。即，第二觸摸電極之間的間隔可以形成為比第一觸摸電極之間的間隔大十倍到三十倍。
例如，相鄰的第一觸摸電極之間的間隔可以是大約O. 2_，而相鄰的第二觸摸電極之間的間隔可以是大約3. 8mm。第一觸摸電極可以形成為占液晶面板200(或者觸摸屏面板)整個(gè)面積的大約70%到大約90%。第二觸摸電極可以形成為占液晶面板200 (或者觸摸屏面板)整個(gè)面積的大約5%到大約40%。此外，在上基板220上形成的第一觸摸電極可以形成為與第二觸摸電極整個(gè)面積的大約70%到大約90%交疊。在參照圖3到圖8作出的描述中，第一觸摸電極層400的第一觸摸電極在上面被描述為形成在形成有濾色器的上基板220上，但該實(shí)施方式不限于此。在本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施方式中，第一觸摸電極可以形成在除上基板220之外的其 他層上。圖12和圖13是例示了根據(jù)本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置的圖。參照圖12和圖13，用作驅(qū)動(dòng)電極的第一觸摸電極層400可以形成在上偏振膜300的下表面(后表面)上。當(dāng)?shù)谝挥|摸電極形成在上偏振膜300的下表面(后表面)時(shí)，第一觸摸電極的線寬和厚度、相鄰第一觸摸電極之間的間隔、以及第一觸摸電極和第二觸摸電極的面積比可以與圖8的實(shí)施方式相同。作為示例，在上偏振膜300的下表面上形成的第一觸摸電極可以具有大約70nm的整數(shù)倍的厚度，例如，大約140nm的厚度。此外，第一觸摸電極可以形成為具有比第二觸摸電極的線寬寬三倍到六倍的線寬。第一觸摸電極可以占據(jù)液晶面板200 (或者觸摸屏面板)整個(gè)面積的大約70%到90%。此外，第一觸摸電極可以形成為與第二觸摸電極整個(gè)面積的大約70%到大約90%交疊。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置中，作為觸摸屏的驅(qū)動(dòng)電極的第一觸摸電極形成在液晶面板200的上基板220上，而作為感測電極的第二觸摸電極形成在鋼化玻璃600的下表面(后表面)上。由此，通過擴(kuò)寬作為感測電極的第二觸摸電極與形成有薄膜晶體管的下基板210之間的間隔，可以減小由用于顯示圖像而驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管所導(dǎo)致的噪聲對作為感測電極的第二觸摸電極的影響。即，可以減小由于液晶面板200的驅(qū)動(dòng)所造成的噪聲對觸摸屏的影響?；趫D14到圖17中的觸摸感測性能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將在下面描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置的效果。在基于附圖描述之前，下面將描述由液晶面板的驅(qū)動(dòng)而施加到觸摸屏的噪聲。LCD裝置改變上基板和下基板之間設(shè)置的液晶的取向狀態(tài)，以控制透光率，從而顯示彩色圖像。為了改變液晶的取向狀態(tài)，LCD裝置周期性地改變分別施加到各像素的像素電極和公共電極的電壓。電壓的變化造成電磁波，即，噪聲，從而在液晶面板的上部設(shè)置的觸摸屏的觸摸感測中發(fā)生故障。尤其是，當(dāng)由于液晶面板的驅(qū)動(dòng)造成的噪聲影響到感測電極(例如，鋼化玻璃的下表面上形成的第二觸摸電極)時(shí)，該噪聲影響到用戶觸摸點(diǎn)的感測。在這種情況下，可以存在噪聲影響觸摸屏的幾種路徑。作為代表性示例，可能存在噪聲直接影響感測電極的第一路徑，以及該噪聲被吸收到驅(qū)動(dòng)電極(例如，在上基板的上部形成的第一觸摸電極)中然后傳送到感測電極中的第二路徑。
因此，噪聲對觸摸屏的影響可以定義為第一噪聲(通過第一路徑傳送的)和通過第二路徑傳送的第二噪聲之和。用作驅(qū)動(dòng)電極和感測電極的材料的ITO是導(dǎo)電材料，并且具有大約5X 104mhos/m的電導(dǎo)率。當(dāng)電磁波碰到導(dǎo)電材料時(shí)，ITO表現(xiàn)出反射、吸收和傳輸?shù)娜N特性。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，當(dāng)?shù)谝挥|摸電極和第二觸摸電極由ITO形成時(shí)，電導(dǎo)率(σ )為大約 5 X 104mhos/m。第一觸摸電極的厚度和第二觸摸電極的厚度設(shè)計(jì)為大約140nm，并且ITO的磁導(dǎo)率(μ )設(shè)計(jì)為大約I. 25X10-6H/m。在這種情況下，圖14到圖17示出了防止由于液晶面板的驅(qū)動(dòng)造成的噪聲的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這里，由于液晶面板的驅(qū)動(dòng)造成的噪聲的頻率可以是大約幾kHz到數(shù)百M(fèi)Hz。然而，在噪聲的頻率設(shè)置為大約50MHz的狀態(tài)下執(zhí)行了實(shí)驗(yàn)。根據(jù)在多種條件下獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，銦錫氧化物(ITO)的電磁波吸收率、反射率和傳輸率分別為大約O. 0248%、大約99. 9751%和大約7. 86X10-5%。如圖14所示，可以看出，施加到第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)的大部分噪聲被反射，從而噪聲幾乎不會(huì)傳送到第二觸摸電極(感測電極)。此外，如圖15所示，可以看出，噪聲被吸收到第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)中，然后顯著減少了施加到第二觸摸電極(感測電極)的噪聲量。這里，噪聲的反射率與上基板上形成的第一觸摸電極的面積成比例地増加。因此，噪聲對鋼化玻璃的下表面上形成的第二觸摸電極的影響減小。第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)可以形成為與觸摸屏面板(TSP)整個(gè)面積的大約90%交疊。此外，第二觸摸電極(感測電極)的面積可以比觸摸屏面板面積小1/20(5%)。這樣，當(dāng)設(shè)計(jì)第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)和第二觸摸電極(感測電極)時(shí)，可以看出，僅總噪聲的O. 0248%被施加到第二觸摸電極(感測電極)。吸收到第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)的噪聲通過第一觸摸電極的寄生電容被濾波，并被傳送到第二觸摸電極(感測電極)。在這種情況下，噪聲傳遞增益可以表述為式(I)。 φ + (2碑Cf…⑴參照式⑴，噪聲的頻率(f)、觸摸傳感器的電阻(R)和觸摸傳感器的電容(C)是可變的，并且電阻與由透明導(dǎo)線材料形成的第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)和第二觸摸電極(感測電極)中各電極的線寬成反比。電容與第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)和第二觸摸電極(感測電極)之間的垂直距離(d) (B卩，間隔)成反比。而且，電容與第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)和第二觸摸電極(感測電極)的交疊面積成正比。
吸收到第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)的噪聲被傳送到第二觸摸電極(感測電極)的比率與第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)中形成的電容成反比地下降。這里，傳送到第二觸摸電極(感測電極)的總噪聲是直接吸收到第二觸摸電極(感測電極)中的噪聲和吸收到第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)中然后傳送到第二觸摸電極(感測電極)的噪聲之和。第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)可以阻擋液晶面板中產(chǎn)生的噪聲。而且，可以設(shè)置用于使直接施加到第二觸摸電極(感測電極)中的噪聲和吸收到第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)中然后傳送到第二觸摸電極(感測電極)的噪聲之和最小的條件。
在本實(shí)施方式中，液晶面板中產(chǎn)生的噪聲被第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)阻擋，從而，噪聲降低。因此，可以根據(jù)第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)和第二觸摸電極(感測電極)的交疊面積設(shè)置用于使總噪聲最小的最優(yōu)條件。即，如圖14到圖16所示，通過調(diào)節(jié)第一觸摸電極和第二觸摸電極的面積比，可以減小觸摸屏面板的噪聲。按照第二觸摸電極(感測電極)和第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)的面積比直接施加到第二觸摸電極(感測電極)的噪聲的相對量隨著第一觸摸電極(驅(qū)動(dòng)電極)的面積變寬而減小，但隨著第二觸摸電極(感測電極)的面積變寬而増大。當(dāng)?shù)谝挥|摸電極占觸摸屏面板整個(gè)面積的大約70%以上并且第二觸摸電極(感測電極)占觸摸屏面板整個(gè)面積的大約15%到大約40%時(shí)，可以使噪聲的影響最小。通過本實(shí)施方式中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，第一觸摸電極形成為具有比第二觸摸電極寬三倍到六倍的線寬，并且形成為占液晶面板或觸摸屏面板的整個(gè)面積的大約70%到大約90%。此外，在上基板上形成的第一觸摸電極形成為與在鋼化玻璃的下表面上形成的第ニ觸摸電極整個(gè)面積的大約70%到大約90%交疊。此外，第二觸摸電極形成為占觸摸屏面板的整個(gè)面積的大約5%到大約40%。參照圖17，可以看出，與相關(guān)技術(shù)的包括觸摸屏的IXD裝置相比，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置使噪聲量(通過液晶面板的驅(qū)動(dòng)而施加到觸摸屏)減小了1/6。如上所述，根據(jù)這些實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置可以減小通過液晶面板的驅(qū)動(dòng)而施加到觸摸屏的噪聲的影響，從而實(shí)現(xiàn)觸摸感測性能的提高。此外，根據(jù)這些實(shí)施方式的LCD裝置可以減小施加到觸摸屏的噪聲的影響，甚至不用添加獨(dú)立的膜或板，從而實(shí)現(xiàn)觸摸屏的自由設(shè)計(jì)。此外，與分開制造液晶面板和觸摸屏然后使該液晶面板和觸摸屏結(jié)合的相關(guān)技術(shù)相比，在這些實(shí)施方式中，能夠減小觸摸屏的厚度，從而，節(jié)省了制造成本。此外，在這些實(shí)施方式中，當(dāng)?shù)谝挥|摸電極形成在上偏振膜上時(shí)，在液晶面板上形成単元上型觸摸屏的電極圖案的過程不能執(zhí)行或者可以在制造LCD裝置時(shí)簡化，從而可以提聞制造效率。在根據(jù)這些實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置中，通過減小由于屏的驅(qū)動(dòng)而造成的噪聲的影響，可以提高觸摸感測性能。在根據(jù)這些實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置中，可以提高觸摸屏的觸摸感測性能和設(shè)計(jì)自由度。在根據(jù)這些實(shí)施方式的包括觸摸屏的LCD裝置中，通過提高觸摸感測性能，可以節(jié)省制造成本。除本發(fā)明的上述特征和效果外，可以根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式以新的方式分析本發(fā)明的其它特征和效果。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯，可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對本發(fā)明做出各種修改和變型。因此，本發(fā)明g在涵蓋本發(fā)明的落入所附權(quán)利要求書及其等同物范圍內(nèi)的這些修改和變型。本申請要求2011年2月28日提交的韓國專利申請No. 10-2010-0017875的優(yōu)先權(quán)，通過引用結(jié)合于此，如同全面在此闡述一祥。
權(quán)利要求
1.ー種包括觸摸屏的液晶顯示IXD裝置，該IXD裝置包括 液晶面板，其包括下基板和上基板； 多個(gè)第一觸摸電極，其形成在所述上基板上，用于沿第一方向檢測觸摸點(diǎn)； 絕緣部，其形成在所述第一觸摸電極上； 鋼化玻璃，其形成在所述絕緣部上；以及 多個(gè)第二觸摸電極，其形成在所述鋼化玻璃的下表面上，用于沿第二方向檢測觸摸點(diǎn)， 其中，所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極通過所述絕緣部彼此分開特定間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LCD裝置，其中，所述第一觸摸電極形成為具有比所述第二觸摸電極更寬的面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的IXD裝置，其中 所述第一觸摸電極沿所述第一方向形成，并且 所述第二觸摸電極沿與所述第一方向垂直的所述第二方向形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的IXD裝置，該IXD裝置還包括 背光単元，其向所述液晶面板提供光；以及 下偏振膜，其形成在所述液晶面板的下部， 其中，所述絕緣部是設(shè)置在所述液晶面板的上部的上偏振膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LCD裝置，其中，所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極由銦錫氧化物ITO、石墨烯或碳納米管形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LCD裝置，其中，所述絕緣部形成為具有大約100到大約150iim的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LCD裝置，其中，所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極形成為具有大約70nm的整數(shù)倍的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LCD裝置，其中，所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極的線寬形成為2 : I到10 : I。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的IXD裝置，其中 所述第一觸摸電極形成為具有大約4. 4mm的線寬，并且 所述第二觸摸電極形成為具有大約I. Omm的線寬。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LCD裝置，其中，相鄰第一觸摸電極之間的間隔比相鄰第二觸摸電極之間的間隔大十倍到三十倍。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的IXD裝置，其中 相鄰第一觸摸電極之間的間隔是大約0. 2mm,并且 相鄰第二觸摸電極之間的間隔是大約3. 8mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LCD裝置，其中，所述第一觸摸電極形成為占觸摸屏面板的整個(gè)面積的大約70%到大約90%。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LCD裝置，其中，所述第二觸摸電極形成為占觸摸屏面板的整個(gè)面積的大約5%到大約40%。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LCD裝置，其中，所述第一觸摸電極形成為與所述第二觸摸電極的整個(gè)面積的大約70%到大約90%交疊。
15.ー種包括觸摸屏的液晶顯示IXD裝置，該IXD裝置包括液晶面板，其包括上基板，在該上基板中形成有多個(gè)濾色器；以及下基板，在該下基板中，在多個(gè)像素每個(gè)中形成有薄膜晶體管； 下偏振膜，其形成在所述液晶面板的下部； 上偏振膜，其形成在所述液晶面板的上部； 多個(gè)第一觸摸電極，其形成在所述上偏振膜的下表面，用于沿第一方向檢測觸摸點(diǎn)； 鋼化玻璃，其形成在所述上偏振膜上；以及 多個(gè)第二觸摸電極，其形成在所述鋼化玻璃的下表面，用于沿第二方向檢測觸摸點(diǎn)， 其中，所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極通過所述上偏振膜彼此分開大約lOOym到大約150 的距離，并且 所述第一觸摸電極形成為具有比所述第二觸摸電極更寬的面積。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的IXD裝置，其中 所述第一觸摸電極形成為占觸摸屏面板的整個(gè)面積的大約70%到大約90%，并且 所述第二觸摸電極形成為占所述觸摸屏面板的整個(gè)面積的大約5%到大約40%。
全文摘要
公開了一種包括觸摸屏的液晶顯示裝置，其減小通過液晶面板的驅(qū)動(dòng)而施加到觸摸屏的噪聲影響，從而實(shí)現(xiàn)觸摸感測性能的提高。該LCD裝置包括液晶面板、多個(gè)第一觸摸電極、絕緣部、鋼化玻璃和多個(gè)第二觸摸電極。液晶面板包括下基板和上基板。第一觸摸電極形成在所述上基板上，用于沿第一方向檢測觸摸點(diǎn)。絕緣部形成在所述第一觸摸電極上。鋼化玻璃形成在所述絕緣部上。第二觸摸電極形成在所述鋼化玻璃的下表面，用于沿第二方向檢測觸摸點(diǎn)。所述第一觸摸電極和所述第二觸摸電極通過所述絕緣部彼此分開特定間隔。
文檔編號(hào)G02F1/133GK102650917SQ20111044998
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者姜炳求, 宋文奉, 宋時(shí)喆, 申載勛 申請人:樂金顯示有限公司