具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(IPS)液晶顯示器，其主要包含液晶層、設(shè)有電極對(duì)的主動(dòng)矩陣晶體管基板、彩色濾光(CF)基板及感測(cè)電極層。感測(cè)電極層可設(shè)置于彩色濾光基板上方或下方；感測(cè)電極層也可分為兩部分而分別設(shè)置于彩色濾光基板的上、下方。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00910171663.9的名稱(chēng)為“具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng)日是2009年09月02日。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種觸控面板，特別是涉及一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器。

【背景技術(shù)】
[0003]觸控面板(touch pane 1)或觸控焚幕(touch screen)逐漸普遍應(yīng)用于電子裝置中，特別是可攜式或手持式電子裝置，例如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或行動(dòng)電話。觸控面板是將觸控技術(shù)(例如電阻式、電容式、光學(xué)式觸控技術(shù))與顯示面板予以結(jié)合的一種應(yīng)用技術(shù)。由于近年來(lái)液晶顯示(LCD)面板技術(shù)的成熟發(fā)展，因此將觸控技術(shù)結(jié)合于液晶顯示面板(亦即液晶觸控面板)乃成為一種趨勢(shì)。
[0004]圖1顯示傳統(tǒng)液晶觸控面板的結(jié)構(gòu)9，如美國(guó)專(zhuān)利第6，259，490號(hào)，題為“液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display Device) ”所揭露者；或者如美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)第20070242054A1號(hào)，題為“光穿透式觸控面板及其制造方法(Light transmiss1n touchpanel and manufacturing method thereof) ”所揭露者。如圖所示，此結(jié)構(gòu)9由下而上依次包含薄膜晶體管(TFT)基板1、液晶(LC)層2、對(duì)向電極(common electrode)層3、色阻(color resist, CR)層4、彩色濾光(CF)基板5、感測(cè)電極層6及偏光片7。對(duì)于此種傳統(tǒng)液晶觸控面板結(jié)構(gòu)9，由于其對(duì)向電極層3和感測(cè)電極層6皆位在液晶層2的上方，因此所造成的背景電容值(background capacitance)很高，會(huì)對(duì)感測(cè)電極層6造成干擾，降低液晶觸控面板的觸控效能及精準(zhǔn)度。再者，對(duì)于傳統(tǒng)液晶觸控面板結(jié)構(gòu)9，液晶層12內(nèi)的電場(chǎng)也會(huì)影響到感測(cè)電極層6的觸控效能及精準(zhǔn)度。
[0005]鑒于傳統(tǒng)液晶觸控面板的效能及精準(zhǔn)度無(wú)法提升，因此亟需提出一種新穎的液晶觸控面板，用以提升觸控效能及精準(zhǔn)度。
[0006]由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的液晶顯示器在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問(wèn)題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒(méi)有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，提出一種具觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(IPS)液晶顯示器，其結(jié)構(gòu)可大大地提升觸控效能及精準(zhǔn)度。另外，本發(fā)明也揭露了各種感測(cè)電極層的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。此夕卜，本發(fā)明還揭露了將液晶顯示器的部分階層代用或共用于感測(cè)電極層中。再者，本發(fā)明還提出使用屏障(shielding)層以降低液晶層的電場(chǎng)對(duì)感測(cè)電極層的影像。
[0008]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器(In-Plan Switching IXD)，包含:一液晶層；一主動(dòng)矩陣晶體管基板，位于該液晶層下方；一電極對(duì)(electrode pair)，設(shè)置于該主動(dòng)矩陣晶體管基板上，該電極對(duì)包含一像素電極(pixel electrode)及對(duì)向電極(commonelectrode)，其中該像素電極及該對(duì)向電極間產(chǎn)生一側(cè)向水平電場(chǎng)以控制該液晶層的液晶的旋轉(zhuǎn)；一彩色濾光(CF)基板，位于該液晶層上方；以及一感測(cè)電極層，設(shè)置于該彩色濾光基板上方。
[0009]本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問(wèn)題還可以采用以下的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0010]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測(cè)電極層包含:一第一軸向電極層，其包含多個(gè)第一感測(cè)電極，且在第一軸向，相鄰的該第一感測(cè)電極之間連接有第一連接導(dǎo)線；及一第二軸向電極層，其包含多個(gè)第二感測(cè)電極，且在第二軸向，相鄰的該第二感測(cè)電極之間連接有第二連接導(dǎo)線；其中，相對(duì)應(yīng)的該第一連接導(dǎo)線和該第二連接導(dǎo)線之間是電氣絕緣的。
[0011]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一軸向電極層和該第二軸向電極層位于不同層面，且該第一軸向電極層和該第二軸向電極層之間具有一絕緣層O
[0012]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測(cè)電極和第二感測(cè)電極位于相同層面；在該第一連接導(dǎo)線與該第二連接導(dǎo)線之間的重疊區(qū)域，設(shè)置一絕緣區(qū)塊，以使該第一連接導(dǎo)線與該第二連接導(dǎo)線彼此電氣絕緣。
[0013]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測(cè)電極和第二感測(cè)電極位于相同層面；一絕緣層用來(lái)避免第一連接導(dǎo)線以及第二連接導(dǎo)線重疊區(qū)因接觸而導(dǎo)通；該絕緣層位于第一感測(cè)電極處具有一通孔(viahole)，第一連接導(dǎo)線藉由該通孔與第一感測(cè)電極連接。
[0014]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測(cè)電極層包含多個(gè)彼此分隔的并列感測(cè)電極，每一該感測(cè)電極兩端分別連接有導(dǎo)線。
[0015]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測(cè)電極層包含:多個(gè)第一軸向彼此分隔并列的長(zhǎng)形第一感測(cè)電極；多個(gè)第二軸向彼此分隔并列的長(zhǎng)形第二感測(cè)電極；其中，該長(zhǎng)形第一感測(cè)電極、該長(zhǎng)形第二感測(cè)電極之間是電氣絕緣的。
[0016]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其更包含一屏障(shielding)層，位于該感測(cè)電極層和該液晶層之間。
[0017]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的屏障層為遮光層(BM) ο
[0018]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器(In-Plan Switching IXD)，包含:一液晶層；一主動(dòng)矩陣晶體管基板，位于該液晶層下方；一電極對(duì)(electrode pair)，設(shè)置于該主動(dòng)矩陣晶體管基板上，該電極對(duì)包含一像素電極(pixel electrode)及對(duì)向電極(commonelectrode)，其中該像素電極及該對(duì)向電極間產(chǎn)生一側(cè)向水平電場(chǎng)以控制該液晶層的液晶的旋轉(zhuǎn)；一彩色濾光(CF)基板，位于該液晶層上方；以及一感測(cè)電極層，設(shè)置于該彩色濾光基板和該液晶層之間。
[0019]本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問(wèn)題還可以采用以下的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0020]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測(cè)電極層包含:一第一軸向電極層，其包含多個(gè)第一感測(cè)電極，且在第一軸向，相鄰的該第一感測(cè)電極之間連接有第一連接導(dǎo)線；及一第二軸向電極層，其包含多個(gè)第二感測(cè)電極，且在第二軸向，相鄰的該第二感測(cè)電極之間連接有第二連接導(dǎo)線；其中，相對(duì)應(yīng)的該第一連接導(dǎo)線和該第二連接導(dǎo)線之間是電氣絕緣的。
[0021]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一連接導(dǎo)線為遮光層(BM)。
[0022]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一軸向電極層為遮光層(BM)。
[0023]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測(cè)電極層為遮光層(BM) ο
[0024]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一軸向電極層和該第二軸向電極層位于不同層面，且該第一軸向電極層和該第二軸向電極層之間具有一絕緣層。
[0025]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的絕緣層為色阻(CR)層。
[0026]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測(cè)電極和第二感測(cè)電極位于相同層面；于該第一連接導(dǎo)線與該第二連接導(dǎo)線之間的重疊區(qū)域，設(shè)置一絕緣區(qū)塊，以使該第一連接導(dǎo)線與該第二連接導(dǎo)線彼此電氣絕緣。
[0027]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的絕緣區(qū)塊為色阻(CR)層。
[0028]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測(cè)電極和第二感測(cè)電極位于相同層面；一絕緣層用來(lái)避免第一連接導(dǎo)線以及第二連接導(dǎo)線重疊區(qū)因接觸而導(dǎo)通；該絕緣層位于第一感測(cè)電極處具有一通孔(via hole)，第一連接導(dǎo)線藉由該通孔與第一感測(cè)電極連接。
[0029]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的絕緣層為色阻(CR)層。
[0030]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測(cè)電極層包含多個(gè)彼此分隔的并列感測(cè)電極，每一該感測(cè)電極兩端分別連接有導(dǎo)線。
[0031]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測(cè)電極復(fù)合遮光層(BM)以及透明導(dǎo)電層。
[0032]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測(cè)電極層包含:多個(gè)第一軸向彼此分隔并列的長(zhǎng)形第一感測(cè)電極；多個(gè)第二軸向彼此分隔并列的長(zhǎng)形第二感測(cè)電極；其中，該長(zhǎng)形第一感測(cè)電極、該長(zhǎng)形第二感測(cè)電極之間是電氣絕緣的。
[0033]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其更包含一屏障(shielding)層，位于該感測(cè)電極層和該液晶層之間。
[0034]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的屏障層為遮光層(BM) ο
[0035]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題另外再采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器(In-Plan Switching IXD)，包含:一液晶層；一主動(dòng)矩陣晶體管基板，位于該液晶層下方；一電極對(duì)(electrode pair)，設(shè)置于該主動(dòng)矩陣晶體管基板上，該電極對(duì)包含一像素電極(pixel electrode)及對(duì)向電極(commonelectrode)，其中該像素電極及該對(duì)向電極間產(chǎn)生一側(cè)向水平電場(chǎng)以控制該液晶層的液晶的旋轉(zhuǎn)；一彩色濾光(CF)基板，位于該液晶層上方；一第一感測(cè)電極層，設(shè)置于該彩色濾光(CF)基板和該液晶層之間；以及一第二感測(cè)電極層，設(shè)置于該彩色濾光基板上方。
[0036]本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問(wèn)題還可以采用以下的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0037]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測(cè)電極層:包含一第一軸向電極層，其包含多個(gè)第一感測(cè)電極，且在第一軸向，相鄰的該第一感測(cè)電極之間連接有第一連接導(dǎo)線；上述的第二感測(cè)電極層包含一第二軸向電極層，其包含多個(gè)第二感測(cè)電極，且于第二軸向，相鄰的該第二感測(cè)電極之間連接有第二連接導(dǎo)線。
[0038]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測(cè)電極層包含多個(gè)第一軸向彼此分隔并列的長(zhǎng)形第一感測(cè)電極；該第二感測(cè)電極層包含多個(gè)第二軸向彼此分隔并列的長(zhǎng)形第二感測(cè)電極。
[0039]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一連接導(dǎo)線為遮光層(BM)。
[0040]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測(cè)電極層為遮光層(BM)。
[0041]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其更包含一屏障(shielding)層，位于該感測(cè)電極層和該液晶層之間。
[0042]前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的屏障層為遮光層(BM) ο
[0043]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下:
[0044]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，主要包含液晶層、設(shè)有電極對(duì)(electrode pair)(亦即像素電極及對(duì)向電極)的主動(dòng)矩陣晶體管基板、彩色濾光(CF)基板及感測(cè)電極層。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例，感測(cè)電極層設(shè)置于彩色濾光基板上方。根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例，感測(cè)電極層設(shè)置于彩色濾光基板下方。根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例，感測(cè)電極層分為兩部分而分別設(shè)置于彩色濾光基板的上、下方。
[0045]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果:根據(jù)本發(fā)明特征之一，感測(cè)電極層可以包含多層電極層，或者包含單層電極層。根據(jù)本發(fā)明另一特征，在部分實(shí)施例中，感測(cè)電極層內(nèi)的連接導(dǎo)線可以和遮光層(BM)共用，而絕緣層則可以和色阻(CR)層共用。根據(jù)本發(fā)明又一特征，可使用屏障層以避免感測(cè)電極層受到液晶層的電場(chǎng)影響。其中，屏障層可以和遮光層(BM)共用。
[0046]綜上所述，本發(fā)明可提升觸控效能和精確度。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
[0047]上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0048]圖1顯示傳統(tǒng)液晶觸控面板示意圖。
[0049]圖2顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(I PS)液晶顯示器示意圖。
[0050]圖3顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(I PS)液晶顯示器示意圖。
[0051]圖4顯示本發(fā)明第三實(shí)施例的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(I PS)液晶顯示器示意圖。
[0052]圖5A顯示一種多層電極層的電極圖案的俯視圖。
[0053]圖5B顯示一種單層電極層的電極圖案的俯視圖。
[0054]圖5C顯示另一種多層電極層的電極圖案的俯視圖。
[0055]圖6A、圖6B顯示一種多層電極層結(jié)構(gòu)，其兩個(gè)軸向的感測(cè)電極分別位于不同的層面示意圖。
[0056]圖7A、圖7B顯示另一種多層電極層結(jié)構(gòu)，其兩個(gè)軸向的感測(cè)電極位于相同的層面示意圖。
[0057]圖7C顯示圖7A的變化結(jié)構(gòu)示意圖。
[0058]圖7D顯示圖7C中沿剖面線7D-7D’的剖面圖。
[0059]圖8A、圖8B顯示又一種多層電極層結(jié)構(gòu)，其兩個(gè)軸向的感測(cè)電極也是位于相同的層面示意圖。
[0060]圖8C顯不圖8A的變化結(jié)構(gòu)不意圖。
[0061]圖8D顯示圖8C中沿剖面線8D-8D’的剖面圖。
[0062]圖9A、圖9B顯示一種單層電極層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0063]圖10顯示使用屏障(shielding)層的觸控顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0064]1:薄膜晶體管(TFT)基板 2:液晶(LC)層
[0065]3:對(duì)向電極層4:色阻(CR)層
[0066]5:彩色濾光(CF)基板6:感測(cè)電極層
[0067]7:偏光片9:液晶觸控面板
[0068]10:薄膜晶體管(TFT)基板 12:液晶(LC)層
[0069]14:保護(hù)(OC)層16:色阻(CR)層
[0070]18:彩色濾光(CF)基板
[0071]18A:彩色濾光基板第一(上)表面
[0072]18B:彩色濾光基板第二(下)表面
[0073]20:感測(cè)電極層22:偏光片
[0074]24:屏障(shielding)層26:絕緣層
[0075]100A:(第一實(shí)施例)觸控顯不器
[0076]100B:(第二實(shí)施例)觸控顯示器
[0077]100C:(第三實(shí)施例)觸控顯示器
[0078]201A:第一感測(cè)電極201B:第一連接導(dǎo)線
[0079]202A:第二感測(cè)電極202B:第二連接導(dǎo)線
[0080]203A:長(zhǎng)形感測(cè)電極203B:導(dǎo)線
[0081]204:絕緣層205:通孔(via hole)
[0082]206:長(zhǎng)形第一感測(cè)電極207:長(zhǎng)形第二感測(cè)電極

【具體實(shí)施方式】
[0083]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器其【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0084]有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過(guò)【具體實(shí)施方式】的說(shuō)明，當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說(shuō)明之用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。
[0085]請(qǐng)參閱圖2所示，顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(in-plane switching, IPS)液晶顯示器100A，以下簡(jiǎn)稱(chēng)“觸控顯示器”。在本說(shuō)明書(shū)中所稱(chēng)的方位“上”及“下”僅用以表示相對(duì)的方位關(guān)系；對(duì)于本說(shuō)明書(shū)的圖式而言，觸控顯示器的上方較接近觀看者，而下方則較遠(yuǎn)離觀看者。本發(fā)明實(shí)施例所揭露的觸控功能是采用電容式觸控原理，其藉由手指或觸控筆碰觸到觸控面板時(shí)所產(chǎn)生的電容量變化，因而感測(cè)出碰觸位置。
[0086]本發(fā)明實(shí)施例所揭露的觸控顯示器的結(jié)構(gòu)及顯示模式屬于平面轉(zhuǎn)換式(IPS)，此和其他模式顯示器不同地方之一在于:平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器的對(duì)向電極(commonelectrode)層和像素電極(pixel electrode)皆位于液晶(LC)層的下方，而其他模式液晶顯示器的對(duì)向電極層和像素電極則是分別位于液晶層的上、下方。根據(jù)平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器的此種特殊結(jié)構(gòu)，使其背景電容值得以降低，因而得以降低或避免對(duì)于觸控功能的干擾，因而提升觸控效能及精準(zhǔn)度。
[0087]在第一實(shí)施例中，如圖2所示，觸控顯示器100A由下而上依次包含主動(dòng)矩陣晶體管(例如薄膜晶體管(TFT))基板10、液晶(LC)層12、保護(hù)(over coating, OC)層14、色阻(color resist, CR)層 16、彩色濾光(CF)基板 18、感測(cè)電極(sensing electrode)層 20及偏光片22。上述各層之間可以根據(jù)各種應(yīng)用或功能需求而插入其他額外的層。詳而言之，薄膜晶體管(TFT)基板10上設(shè)置有電極對(duì)(electrode pair)，其包含像素電極(pixelelectrode)及對(duì)向電極(common electrode)，兩者間產(chǎn)生一側(cè)向水平電場(chǎng)以控制液晶層12的液晶的旋轉(zhuǎn)。如前所述，此會(huì)形成平面轉(zhuǎn)換式(I PS)的顯示模式。保護(hù)(OC)層14主要是為了避免色阻層16的離子進(jìn)入液晶層12所造成的污染。保護(hù)層14可以使用壓克力樹(shù)脂(acryl resin)、環(huán)氧樹(shù)脂(epoxy resin)或其他材質(zhì)。色阻(CR)層16可使用聚乙稀醇(Poly-vinyl al cohol，PVA)、壓克力顏料(或其他顏料或染料)以形成紅、綠、藍(lán)(RGB)著色圖案。彩色濾光(CF)基板18為一透明基板，其可以為玻璃、高分子塑膠材料(例如聚碳酸醋(Polycarbonate, PC)、聚氯乙稀(Polyvinylchloride, PVC))或其他材質(zhì)。偏光片22可以使用聚乙烯醇(PVA)或其他材質(zhì)。至于感測(cè)電極層20的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)將會(huì)于后續(xù)詳述。
[0088]第一實(shí)施例(圖2)的特征之一為:就結(jié)構(gòu)而言，感測(cè)電極層20是設(shè)置于彩色濾光基板18與偏光片22之間，亦即，位于彩色濾光基板18上方。詳而言之，感測(cè)電極層20是位于彩色濾光基板18第一(上)表面18A上方，而色阻(CR)層16則是位于彩色濾光基板18第二(下)表面18B下方。
[0089]圖3顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(I PS)液晶顯示器ΙΟΟΒο在本實(shí)施例中，觸控顯示器100B由下而上依次包含主動(dòng)矩陣晶體管(例如薄膜晶體管(TFT))基板10、液晶(LC)層12、保護(hù)(0C)層14、感測(cè)電極層20、彩色濾光(CF)基板18及偏光片22 ;而色阻(CR)層16可以位于保護(hù)(0C)層14/感測(cè)電極層20之間，可以位于感測(cè)電極層20/彩色濾光(CF)基板18之間，也可以位于感測(cè)電極層20的內(nèi)部，如圖式各箭號(hào)所示。上述各層之間可以根據(jù)各種應(yīng)用或功能需求而插入其他額外的層。
[0090]第二實(shí)施例(圖3)的特征之一為:就結(jié)構(gòu)而言，感測(cè)電極層20是設(shè)置于彩色濾光基板18與保護(hù)(0C)層14之間，亦即，位于彩色濾光基板18下方。詳而言之，感測(cè)電極層20是設(shè)置于彩色濾光基板18第二(下)表面18B下方，而偏光片22則是設(shè)置于彩色濾光基板18第一(上)表面18A上方。
[0091]圖4顯示本發(fā)明第三實(shí)施例的具觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(I PS)液晶顯示器100C。在本實(shí)施例中，觸控顯示器100C由下而上依次包含主動(dòng)矩陣晶體管(例如薄膜晶體管(TFT))基板10、液晶(LC)層12、保護(hù)(0C)層14、第一感測(cè)電極層20A、彩色濾光(CF)基板18、第二感測(cè)電極層20B及偏光片22 ;而色阻(CR)層16可以位于保護(hù)(0C)層14/第一感測(cè)電極層20A之間，也可以位于第一感測(cè)電極層20A/彩色濾光(CF)基板18之間，如圖式各箭號(hào)所示。上述各層之間可以根據(jù)各種應(yīng)用或功能需求而插入其他額外的層。
[0092]第三實(shí)施例(圖4)的特征之一為:就結(jié)構(gòu)而言，感測(cè)電極層分為兩部分:第一感測(cè)電極層20A和第二感測(cè)電極層20B，其分別設(shè)置于保護(hù)(0C)層14/彩色濾光基板18之間以及彩色濾光基板18/偏光片22之間。詳而言之，第二感測(cè)電極層20B是設(shè)置于彩色濾光基板18第一(上)表面18A上方，而第一感測(cè)電極層20A則是設(shè)置于彩色濾光基板18第二(下)表面18B下方。
[0093]比較上述第一實(shí)施例、第二實(shí)施例及第三實(shí)施例的特征，簡(jiǎn)而言之，第一實(shí)施例(圖2)的感測(cè)電極層20是設(shè)置于彩色濾光基板18的上方，第二實(shí)施例(圖3)的感測(cè)電極層20是設(shè)置于彩色濾光基板18的下方，而第三實(shí)施例(圖4)的第一 /第二感測(cè)電極層20A、20B則是分別設(shè)置于彩色濾光基板18下、上方。
[0094]關(guān)于上述實(shí)施例(圖2、圖3、圖4)的感測(cè)電極層(20、20A、20B)，其主要包含多層或單層電極層，每一電極層則含有多個(gè)感測(cè)電極。電極層一般為透明導(dǎo)電材質(zhì)，例如(但不限定為)氧化銦錫(Indium Tin Oxide, ITO)、氧化銷(xiāo)鋅(Aluminum Zinc Oxide, AZO)或氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide, IZO)。圖5A的俯視圖例示一種多層電極層的電極圖案，其主要包含有第一軸向(例如X軸向)的第一感測(cè)電極201A及第二軸向(例如Y軸向)的第二感測(cè)電極202A。其中，在第一軸向的相鄰第一感測(cè)電極201A之間有第一連接導(dǎo)線(也可稱(chēng)為橋接導(dǎo)線(bridge) )201B，而在第二軸向的相鄰第二感測(cè)電極202A之間有第二連接導(dǎo)線202B。在本例示中，感測(cè)電極201A、202A為菱形圖案，但不限定于此，也可使用其他形狀圖案。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于第一軸向感測(cè)電極201A和第二軸向感測(cè)電極202A這兩個(gè)電極層，不論其是否位于同一平面，互相重疊的連接導(dǎo)線201B和202B之間需要有絕緣物，用以避免彼此的電氣導(dǎo)通。藉由第二軸向感測(cè)電極(202A、202B)及第一軸向感測(cè)電極(201A、201B)，可用以分別偵測(cè)出碰觸點(diǎn)的X和Y座標(biāo)。圖5A所例示的多層電極層圖案架構(gòu)可以適用于第一實(shí)施例(圖2)的觸控顯示器10A或者第二實(shí)施例(圖3)的觸控顯示器100B當(dāng)中的感測(cè)電極層20。另外，第一軸向感測(cè)電極(201A、201B)、第二軸向感測(cè)電極(202A、202B)則可以分別適用于第三實(shí)施例(圖4)的觸控顯示器100C當(dāng)中的第一、第二感測(cè)電極層20A、20B。在本說(shuō)明書(shū)中，第一軸向、X軸向、第一等詞可互通使用；第二軸向、Y軸向、第二等詞也可互通使用。上述的連接導(dǎo)線201B或第一軸向感測(cè)電極201A可以使用遮光層(BM)來(lái)代替。
[0095]圖5B的俯視圖例示一種單層電極層的電極圖案，其主要包含有多個(gè)彼此分隔的并列長(zhǎng)形感測(cè)電極203A，每一個(gè)感測(cè)電極203A的兩端分別連接有導(dǎo)線203B (兩端的連接導(dǎo)線也可以是電性連接在一起的一條整體導(dǎo)線)。當(dāng)某一個(gè)感測(cè)電極203A被碰觸時(shí)，其碰觸點(diǎn)相對(duì)于該感測(cè)電極203A的兩端會(huì)形成不同的阻抗值，藉此而得以偵測(cè)出X座標(biāo)；另外，根據(jù)碰觸點(diǎn)所在的感測(cè)電極203A而得以偵測(cè)出Y座標(biāo)。圖5B所例示的單層電極層圖案架構(gòu)可以適用于第一實(shí)施例(圖2)的觸控顯示器100A或者第二實(shí)施例(圖3)的觸控顯示器100B當(dāng)中的感測(cè)電極層20。
[0096]圖5C的俯視圖例示另一種多層電極層的電極圖案，其主要包含有第一軸向(例如X軸向)彼此分隔并列的長(zhǎng)形第一感測(cè)電極206及第二軸向(例如Y軸向)彼此分隔并列的長(zhǎng)形第二感測(cè)電極207。藉由長(zhǎng)形第一感測(cè)電極206及長(zhǎng)形第二感測(cè)電極207，可用以分別偵測(cè)出碰觸點(diǎn)的Y和X座標(biāo)。這兩個(gè)電極層206、207之間需要有絕緣物，用以避免彼此的電氣導(dǎo)通。圖5C所例示的多層電極層圖案架構(gòu)可適用于第一實(shí)施例(圖2)的觸控顯示器100A或者第二實(shí)施例(圖3)的觸控顯示器100B當(dāng)中的感測(cè)電極層20。另外，長(zhǎng)形第一感測(cè)電極206、長(zhǎng)形第二感測(cè)電極207則可分別適用于第三實(shí)施例(圖4)的觸控顯示器100C當(dāng)中的第一、第二感測(cè)電極層20A、20B。
[0097]關(guān)于上述的電極層(20、20A、20B)圖案架構(gòu)，以下將例示一些不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作法。圖6A、圖6B顯示一種多層電極層結(jié)構(gòu)，其兩個(gè)軸向的感測(cè)電極是分別位于不同的層面。圖6A顯示圖5A的局部放大圖，而圖6B則顯示圖6A中沿剖面線6B-6B’所看到的剖面圖。在圖式中，Y軸向電極層(202A、202B)位于上層，而X軸向電極層(201A、201B)則位于下層。上、下兩層之間具有一絕緣層204，以使二軸向連接導(dǎo)線201B、202B彼此電氣絕緣。在第二實(shí)施例(圖3)中，此絕緣層204可以使用(絕緣的)色阻(CR)層16來(lái)代替及共用。雖然圖6B所例示的電極由下而上分別為X軸向電極層(201A，201B)、絕緣層204、Y軸向電極層202A，然而，也可以形成相反順序的結(jié)構(gòu)(亦即，由下而上分別為Y軸向電極層、絕緣層、X軸向電極層)，其相關(guān)圖式和說(shuō)明不在此贅述。
[0098]圖7A、圖7B顯示另一種多層電極層結(jié)構(gòu)，其兩個(gè)軸向的感測(cè)電極是位于相同的層面。圖7A顯示圖5A的局部放大圖，而圖7B則顯示圖7A中沿剖面線7B-7B’所看到的剖面圖。在圖式中，X軸向電極層(201A)和Y軸向電極層(202B)位于相同層面。絕緣層204是使用絕緣區(qū)塊(isolat1n island)的形式覆蓋住Y軸向電極層(202B)，以使二軸向連接導(dǎo)線201B、202B彼此電氣絕緣。在絕緣層204上方則覆蓋導(dǎo)電材質(zhì)(例如金屬、氧化銦錫(I TO))，作為X軸向的連接(或橋接)導(dǎo)線20IB。在第二實(shí)施例(第三圖)中，上述絕緣層204可以使用(絕緣的)色阻(CR)層16來(lái)代替及共用。上述連接導(dǎo)線201B則可以使用(導(dǎo)電的)遮光層(blackmatrix, BM)來(lái)代替。雖然圖7B所例示的電極由下而上分別為X/Y軸向電極層(201A，202B)、絕緣層204、連接導(dǎo)線201B，然而，也可以形成相反順序的結(jié)構(gòu)(亦即，由下而上分別為連接導(dǎo)線201B、絕緣層204、X/Y軸向電極層(201Α，202Β)，其相關(guān)圖式和說(shuō)明不在此贅述。
[0099]圖7C顯示圖7Α的變化結(jié)構(gòu)。和圖7Α不同的是，X軸向的連接導(dǎo)線201Β為連續(xù)直線，連通于同一列的X軸向電極層201Α。X軸向連接導(dǎo)線201Β和Υ軸向連接導(dǎo)線202Β可以使用相同或相異的材質(zhì)。圖7D則顯示圖7C中沿剖面線7D-7D’所看到的剖面圖。
[0100]圖8Α、圖8Β顯示又一種多層電極層結(jié)構(gòu)，其兩個(gè)軸向的感測(cè)電極也是位于相同的層面。圖8Α顯示圖5Α的局部放大圖，而圖8Β則顯示圖8Α中沿剖面線8Β-8Β’所看到的剖面圖。在圖式中，X軸向電極層(201Α)和Υ軸向電極層(202Β)位于相同層面。絕緣層204是全面地覆蓋住Χ/Υ軸向電極層(201Α、202Β)，用以避免X軸向連接導(dǎo)線201Β和Υ軸向連接導(dǎo)線202Β的重疊區(qū)因接觸而導(dǎo)通。絕緣層204位于X軸向感測(cè)電極201Α處具有一通孔(viahole)205，而X軸向連接導(dǎo)線201Β (例如金屬、氧化銦錫(ITO))即藉由通孔205而與X軸向感測(cè)電極201A連接。在第二實(shí)施例(圖3)中，上述絕緣層204可以使用(絕緣的)色阻(CR)層16來(lái)代替及共用。上述連接導(dǎo)線201B則可以使用(導(dǎo)電的)遮光層(BM)來(lái)代替。雖然圖8B所例示的電極由下而上分別為X/Y軸向電極層(201A，202B)、絕緣層204、連接導(dǎo)線201B，然而，也可以形成相反順序的結(jié)構(gòu)(亦即，由下而上分別為連接導(dǎo)線201B、絕緣層204、X/Y軸向電極層(201A，202B)，其相關(guān)圖式和說(shuō)明不在此贅述。
[0101]圖8C顯示圖8A的變化結(jié)構(gòu)。和圖8A不同的是，X軸向的連接導(dǎo)線201B為連續(xù)直線，連通于同一列的X軸向電極層201A。X軸向連接導(dǎo)線201B和Y軸向連接導(dǎo)線202B可以使用相同或相異的材質(zhì)。圖8D則顯示圖8C中沿剖面線8D-8D’所看到的剖面圖。
[0102]圖9A、圖9B顯示一種單層電極層結(jié)構(gòu)。圖9A顯示圖5B的局部放大圖，而圖9B則顯示圖9A中沿剖面線9B-9B’所看到的剖面圖。在圖式中，感測(cè)電極203A的兩端分別連接有導(dǎo)線203B (兩端的連接導(dǎo)線也可以是電性連接在一起的一條整體導(dǎo)線)。通常，導(dǎo)線203B材質(zhì)的電阻值稍微低于感測(cè)電極203A材質(zhì)的電阻值。例如，導(dǎo)線203B使用金屬，而感測(cè)電極203A則使用氧化銦錫(I TO)。在第二實(shí)施例(圖3)中，上述感測(cè)電極203A的組成可以復(fù)合遮光層(BM)及透明導(dǎo)電層。
[0103]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，可以額外使用至少一屏障(shielding)層24，其位于感測(cè)電極層(20、20A、20B)和液晶(LC)層12之間，用以避免液晶層12內(nèi)電場(chǎng)影響到感測(cè)電極層(20、20A、20B)，如圖10所示的觸控顯示器結(jié)構(gòu)。為了避免屏障層24和感測(cè)電極層(20、20A、20B)之間的電氣相通，可以在兩者間使用一絕緣層26，例如玻璃、色組(CR)層或其他絕緣材質(zhì)。由于遮光層具有網(wǎng)狀(mesh)結(jié)構(gòu)，當(dāng)其達(dá)到一適當(dāng)密度時(shí)即可作為屏障電場(chǎng)之用。因此，上述的屏障層24也可以使用遮光層(BM)來(lái)代替及共用。
[0104]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍




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【權(quán)利要求】
1.一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其包含: 一液晶層； 一主動(dòng)矩陣晶體管基板，位于該液晶層下方； 一電極對(duì)，設(shè)置于該主動(dòng)矩陣晶體管基板上，該電極對(duì)包含一像素電極及對(duì)向電極，其中該像素電極及該對(duì)向電極間產(chǎn)生一側(cè)向水平電場(chǎng)以控制該液晶層的液晶的旋轉(zhuǎn)； 一彩色濾光基板，位于該液晶層上方； 一感測(cè)電極層，設(shè)置于該彩色濾光基板和該液晶層之間，其中該感測(cè)電極層設(shè)置于該彩色濾光基板的表面，其中該感測(cè)電極層包含: 一第一軸向電極層，其包含多個(gè)第一感測(cè)電極，且在第一軸向，相鄰的該第一感測(cè)電極之間連接有第一連接導(dǎo)線；及 一第二軸向電極層，其包含多個(gè)第二感測(cè)電極，且在第二軸向，相鄰的該第二感測(cè)電極之間連接有第二連接導(dǎo)線； 其中，相對(duì)應(yīng)的該第一連接導(dǎo)線和該第二連接導(dǎo)線之間是電氣絕緣的；以及 一導(dǎo)電遮光屏障層，位于該感測(cè)電極層和該液晶層之間，其中該導(dǎo)電遮光屏障層位于該感測(cè)電極層下方，并且與該感測(cè)電極層絕緣，該導(dǎo)電遮光屏障層具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)用以遮光及避免該液晶層的電場(chǎng)影響該感測(cè)電極層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的第一連接導(dǎo)線為遮光層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的第一軸向電極層為遮光層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的感測(cè)電極層為遮光層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的第一軸向電極層和該第二軸向電極層位于不同層面，且該第一軸向電極層和該第二軸向電極層之間具有一絕緣層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的絕緣層為色阻層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的第一感測(cè)電極和第二感測(cè)電極位于相同層面；于該第一連接導(dǎo)線與該第二連接導(dǎo)線之間的重疊區(qū)域，設(shè)置一絕緣區(qū)塊，以使該第一連接導(dǎo)線與該第二連接導(dǎo)線彼此電氣絕緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的絕緣區(qū)塊為色阻層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的第一感測(cè)電極和第二感測(cè)電極位于相同層面；一絕緣層用來(lái)避免第一連接導(dǎo)線以及第二連接導(dǎo)線重疊區(qū)因接觸而導(dǎo)通；該絕緣層位于第一感測(cè)電極處具有一通孔，第一連接導(dǎo)線藉由該通孔與第一感測(cè)電極連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的絕緣層為色阻層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的感測(cè)電極層包含多個(gè)彼此分隔的并列感測(cè)電極，每一該感測(cè)電極兩端分別連接有導(dǎo)線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的感測(cè)電極復(fù)合遮光層以及透明導(dǎo)電層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的感測(cè)電極層包含: 多個(gè)第一軸向彼此分隔并列的長(zhǎng)形第一感測(cè)電極； 多個(gè)第二軸向彼此分隔并列的長(zhǎng)形第二感測(cè)電極； 其中，該長(zhǎng)形第一感測(cè)電極、該長(zhǎng)形第二感測(cè)電極之間是電氣絕緣的。
【文檔編號(hào)】G02F1/133GK104503119SQ201410733572
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2009年7月24日
【發(fā)明者】劉振宇 申請(qǐng)人:宸鴻光電科技股份有限公司