專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，更具體地涉及一種用于識別由于接觸而 造成的液晶電容的變化從而能夠感測裝置是否被接觸以及接觸區(qū)域的位 置的液晶顯示裝置。
背景技術：
隨著信息時代的來臨，可視地表示電子數(shù)據(jù)信號的顯示器領域得到 快速增長，并且為了滿足這種增長，已經(jīng)開發(fā)出了具有例如外形薄、重 量輕和功耗低的卓越特性的各種平板顯示裝置，并且迅速取代了常規(guī)的
陰極射線管(CRT)。
具體來講，平板顯示裝置包括液晶顯示裝置(LCD)、等離子體顯示 板裝置(PDP)、場致發(fā)射顯示裝置(FED)、電致發(fā)光顯示裝置(ELD) 等。以上所有平板顯示裝置實質上都包括用于顯示圖像的平板顯示板。 平板顯示板由一對透明的絕緣基板組成，這一對絕緣基板在其間插入有 本征發(fā)光或偏振材料層的情況下彼此結合。
在以上平板顯示裝置當中，液晶顯示裝置通過利用電場來調節(jié)液晶 的透光率而顯示圖像。因此，液晶顯示器包括具有多個液晶單元的顯示 板、用于向該顯示板照射光的背光單元以及用于驅動這些液晶單元的驅 動電路。
顯示板被構造為，多條選通線和多條數(shù)據(jù)線相互交叉，限定了多個
單元像素區(qū)。這里，在每個像素區(qū)中都設置有彼此相對的薄膜晶體管陣
列基板和濾色器基板、被放置用于在這兩個基板之間維持指定單元間隙
的間隔體，以及填充該單元間隙的液晶。
薄膜晶體管陣列基板包括選通線和數(shù)據(jù)線、充當開關元件并且形成
在選通線和數(shù)據(jù)線的交叉點處的薄膜晶體管、以液晶單元為單位形成并且連接到薄膜晶體管的像素電極，以及涂覆在其上的配向層。選通線和 數(shù)據(jù)線分別通過它們的焊點部件從驅動電路接收信號。
薄膜晶體管對供應給選通線的掃描信號作出響應，由此將供應給數(shù)
據(jù)線的像素電壓信號供應給像素電極。
濾色器陣列基板包括以液晶單元為單位形成的濾色器、用于將濾色 器彼此分開并反射外部光的黑底、用于向液晶單元共同地供應參考電壓 的公共電極，以及涂覆在其上的配向層。.
將分別制造的薄膜晶體管陣列基板和濾色器陣列基板對準，然后將 它們彼此結合。然后，在兩個基板之間的間隙中填充液晶并密封該間隙， 由此完成了顯示板。
在按上述工藝制造的液晶顯示裝置中，對于觸摸板的需求已經(jīng)增大， 該觸摸板識別通過手或單獨的輸入單元接觸的區(qū)域的位置并且相應地發(fā) 送單獨的數(shù)據(jù)。該觸摸板目前用在這樣的情況下，即，觸摸板附接在液 晶顯示裝置的外表面上。因此，已進行了將觸摸板安裝在液晶顯示裝置 中的板內的嘗試。
現(xiàn)在來描述液晶顯示裝置的例子，其中安裝了以上觸摸板來防止由 于在液晶顯示裝置的外表面附接一單獨的觸摸板而造成的體積增大。
以下，將參照附圖來描述常規(guī)的液晶顯示裝置。
圖1是示出常規(guī)液晶顯示裝置的示意電路圖，該液晶顯示裝置以電 容方法來識別接觸，圖2是示出圖1的電容傳感器及其驅動方法的電路 圖。
如圖1和2中所示，常規(guī)液晶顯示裝置包括彼此相對的第一基板和 第二基板(未示出)、填充第一基板與第二基板之間的間隙的液晶層(未 示出)、在第一基板上彼此交叉而限定了像素區(qū)的選通線11和數(shù)據(jù)線12， 以及形成在選通線11和數(shù)據(jù)線12的交叉點處的薄膜晶體管(TFT)。第 二基板的整個表面上形成有公共電極(未示出，電壓(Vcom))，并且第 一基板上的像素區(qū)上分別形成有像素電極13。
這里，為了感測電容，在像素區(qū)的外部形成有與選通線ll平行定位 的第一線21和與數(shù)據(jù)線12平行定位的第二線22，并且進一步形成有分別平行于第一線21和第二線22的第一參考電壓線(Vrefl)和第二參考 電壓線(Vref2)。
此外，第一參考電壓線(Vrefl)與第一線21之間形成有第一輔助 電容器(Orefl)，并且第一線21與公共電極(Vcom)之間形成有第一液 晶電容器(Clcl)。在此情況下，第一輔助電容器(Crefl)和第一液晶電 容器(Clcl)串聯(lián)形成。串聯(lián)連接的第一輔助電容器(Crefl)和第一液 晶電容器(Clcl)分別形成在像素中。
以相同的方式，第二參考電壓線(Vref2)與第二線22之間形成有 第二輔助電容器(Cref2)，并且公共電極(Vcom)與第二線22之間形成 有第二液晶電容器(Clc2)。第二輔助電容器(Cref2)和第二液晶電容器 (Clc2)也串聯(lián)連接。
這里，在第一線21的末端處設置有放大器31，如圖2中所示，因 而第一線21感測到的信號獲得了從施加到相應輔助電容器(Cref) 33與 相應液晶電容器(Clc) 32之間的每個節(jié)點(Vnl)的電壓放大了的值， 并且通過上面的值來確定裝置是否被接觸以及接觸區(qū)域的位置。即，液 晶電容器(Clc) 32的電壓值根據(jù)裝置是否被接觸而變化，并且在通過放 大器31從節(jié)點(Vnl)輸出的電壓值不同于液晶電容器(Clc) 32的初始 電壓值的情況下，確定液晶顯示裝置被接觸，并且相應地感測接觸區(qū)域 的位置。
此外，在輔助電容器(Cref) 33與液晶電容器(Clc) 32之間與節(jié)點 (Vnl)的輸出側相對的一側設置有第一開關和第二開關(swl和sw2)， 并且通過第一開關和第二開關(swl和sw2)選擇性地施加信號。
向連接到第一輔助電容器和第二輔助電容器(Crefl和Cref2) 33 — 側的第一參考電壓線和第二參考電壓線(Vrefl和Vref2)交替地施加兩 個公共電壓值(Vcomh和Vcoml)。當公共電壓為值(Vcomh)時，通過 第一開關(swl)施加電壓(Va)并且將其存儲在液晶電容器(Clc) 32 中，然后當公共電壓為值(Vcoml)時，將電壓(Va)輸出到放大器31。 因此，所輸出電壓包含液晶電容器(Clc) 32的值的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)在裝置 被接觸時發(fā)生變化。輸出電壓根據(jù)電容變化的變化如下。<formula>formula see original document page 7</formula>
在該構造中，需要設置在X軸和Y軸上的彼此交叉的線，因此可以
預料到寄生電容的增大。
上面的常規(guī)液晶顯示裝置是以電容方法來識別接觸的，它存在如下 幾個問題。
首先，選擇性地感測與一個像素相對應的點處的電壓變化以檢測該 像素是否被接觸，因此當多個點被接觸時，無法識別與這些點相對應的 幾個像素是否被接觸。
其次，形成彼此交叉的線來感測接觸點在X軸和Y軸上的位置以感
測接觸，可以預料到面板尺寸的增大，線的線電阻和寄生電容由于面板
尺寸的增大而增大，并且耦合電容增大由此降低了信噪比(S/N)。因此， 信號的穩(wěn)定性會降低，因此可能難以識別接觸。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明旨在提供一種液晶顯示裝置。
本發(fā)明的一個目的是提供一種液晶顯示板，其識別由于接觸而造成 的液晶電容的變化，從而能夠感測設備是否被接觸以及接觸區(qū)域的位置。
為了實現(xiàn)該后的和其它優(yōu)點并且根據(jù)這里所體現(xiàn)和廣泛描述的本發(fā) 明的目的， 一種液晶顯示裝置包括彼此相對的第一基板和第二基板； 第一基板上彼此交叉而限定了像素區(qū)的多條選通線和多條數(shù)據(jù)線；分別 形成在這多條選通線和多條數(shù)據(jù)線的交叉點處的像素晶體管，和分別形 成在像素區(qū)中的像素電極；形成在第二基板的整個表面上的公共電極； 填充了第一基板與第二基板之間的間隙的液晶層；像素電極與公共電極 之間的液晶電容器；形成在第一基板上的第一存儲電極與像素電極之間 的第一存儲電容器；串聯(lián)形成在選通線與公共電極之間的第二存儲電容
器和感測電容器；與數(shù)據(jù)線平行的讀出線；以及多個開關晶體管，每個 開關晶體管都設置有連接到第二存儲電容器與感測電容器之間的節(jié)點上 的柵極、連接到讀出線的漏極和連接到電源電壓線的源極。
應該理解，本發(fā)明的前述一般描述和以下詳細描述都是示例性和說明性的，旨在提供對所要求保護的本發(fā)明的進一步說明。


附圖被包括以提供對本發(fā)明的進一歩理解，并入本申請而構成其一 部分，示出了本發(fā)明的實施方式，并且連同說明書一起用于說明本發(fā)明 的原理。附圖中
圖1是示出以電容方法識別接觸的常規(guī)液晶顯示裝置的示意電路
圖2是示出圖1的電容傳感器及其驅動方法的電路圖； 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的電路圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置中，隨著時間流逝，從柵 極和節(jié)點A看到的電壓變化的定時的圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的平面圖6是沿著圖5的線i-r和n-n'截取的該液晶顯示裝置的縱向截面
圖7是沿著圖5的線m-m'截取的該液晶顯示裝置的縱向截面圖8是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的以二極管類型形成的電阻的 示意圖；而
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置中的感測電容器的電容變化 所造成的開關晶體管的選通電壓變化和漏電流變化的圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置及其接觸感 測方法。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的電路圖。 如圖3中所示，本發(fā)明的液晶顯示裝置包括彼此相對以感測接觸的 第一基板100和第二基板200 (參照圖4到7)、填充了第一基板與第二 基板之間的間隙的液晶層、形成在第一基板100上的薄膜晶體管陣列， 和形成在第二基板200上的濾色器陣列。
8這里，濾色器陣列包括形成在非像素區(qū)中的黑底層201 (參照圖6)、 決定相應像素區(qū)的顏色的濾色器層202 (參照圖6)，和形成在第二基板 200的整個表面上的公共電極203 (參照圖6)。
薄膜晶體管陣列包括在第一基板100上彼此交叉(參照圖5和6) 而限定了像素區(qū)的選通線101和數(shù)據(jù)線102、形成在選通線101與數(shù)據(jù)線 102的交叉點處的像素晶體管(Tpixel) 151，以及并聯(lián)連接在像素晶體管 (Tpixel) 151的漏端與公共電極203之間的液晶電容器(Clc) 152和第 一存儲電容器(Cstl) 153。盡管液晶電容器(Clc) 152和第一存儲電容 器(Cstl) 153在電路上并聯(lián)連接，但是液晶電容器(Clc) 152實質上形 成在公共電極203、像素晶體管(Tpixel) 151的漏端以及在它們之間形 成的液晶層之間，而第一存儲電容器(Cstl) 153實質上形成在像素晶體 管(Tpixel) 151的漏端與第一電壓線(Ll)之間。這里，第一電壓線L1 可單獨形成，或者使用公共電極(Cm)或前一選通線(Gn-l)來優(yōu)化該 液晶顯示裝置的結構。
此外，在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，除了形成在選通線(Gn) 101 與公共電極203之間的用于驅動像素的像素薄膜晶體管(Tpixd) 151以 及連接到它的液晶電容器(Ck) i52和第一存儲電容器(Cstl) 153以外， 還在選通線(Gn) 101與公共電極203之間形成有接觸感測單元。
這里，每個接觸感測單元都包括串聯(lián)連接在選通線(Gn) 101與 公共電極203之間的第二存儲電容器(Cst2) 154和感測電容器(Csen) 155，以及開關晶體管(Tsw) 156,該開關晶體管156配備有連接到第二 存儲電容器(Cst2) 154與感測電容器(Csen) 155之間的節(jié)點A的柵極、 連接到與數(shù)據(jù)線(Dm)平行鋪設的讀出線(ROIC)的漏極，以及連接 到第二電壓線(L2)的源極。每個接觸感測單元都還包括形成在節(jié)點A 與選通線(Gn) IOI之間的電阻(Rl) 157，以將電壓值穩(wěn)定地施加到開 關晶體管(Tsw) 156的柵極。
接觸感測單元可分別形成在像素中，或者以指定數(shù)量的像素為間隔 而周期性地形成。這里，可考慮接觸區(qū)域的總面積和像素的總尺寸由位 于一個接觸區(qū)域的面積中的像素數(shù)來確定接觸感測單元的位置。即，假設位于一個接觸區(qū)域的面積中的像素數(shù)為n，則接觸感測單元以n個像素 為間隔周期性地形成。
此外，第一存儲電容器(Cstl) 153的一側電極可以是像素電極，而 第一存儲電容器(Cstl) 153的另一側電極可以是前一選通線(Gn-1)或 者按照通過交疊第一電壓線(Ll)和像素電極而形成的第一存儲電容器 (Cstl) 153的位置，根據(jù)選通線在相互平行鋪設的像素區(qū)中單獨形成的 公共線106 (參照圖5)。第二電壓線(L2)用于施加電源電壓。例如， 可使用形成在第一基板100上的公共線(具有圖5的線106的形狀或單 獨形成在第一基板100的邊緣處的線的形狀)作為第二電壓線(L2)。
讀出線(ROIC)用于感測在開關晶體管(Tsw) 156中流動的電流， 并且在讀出線(ROIC)的一端設置了放大器，對感測到的電流進行放大 以改善靈敏度。
這里，電阻157被配置為具有這樣的電阻值(Rl)，即，使計算出的 時間常數(shù)(Rl《Csen+Cst2+Csw))小于 一 幀的時間并且充分大于 一 個選通 高信號的導通時間(1H)。它用于使施加到開關晶體管(Tsw) 156的選 通電壓值維持比施加到開關晶體管(Tsw) 156的選通電壓信號的導通時 間更長的時間，因而當開關晶體管(Tsw)感測接觸時，將接觸識別穩(wěn)定 地維持至少達開關晶體管(Tsw) 156的導通時間。
這里，Csw表示開關晶體管156的柵極與溝道之間的電容，Cst2表 示第二存儲電容器154的電容，而Csen表示感測電容器155的電容。
施加到第二電壓線(L2)的第二電壓(Vd2)具有不小于常規(guī)正電 壓值的DC電壓值，從而當高信號施加到選通線(Gn) 101時電流在開關 晶體管(Tsw) 156中流動。因此，當高信號施加到選通線(Gn) 101時， 開關晶體管(Tsw) 156工作，并且在開關晶體管(Tsw) 156中流動的電 流被供應到讀出線(ROIC) 115由此被感測。
這里，節(jié)點A通過電阻157連接到選通線101，因而選通低電壓(Vgl) 施加到節(jié)點A。當?shù)趎條選通線導通時，施加到第n條選通線的選通電 壓從選通低電壓(Vgl)變?yōu)檫x通高電壓(Vgh)，此時，開關晶體管(Tsw) 156的選通電壓(Vg—sw)如下。
10<formula>formula see original document page 11</formula>
圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置中，隨著時間流逝，從柵 極和節(jié)點A看到的電壓變化的定時的圖。
參照圖4，當被接觸時，在接觸區(qū)域處公共電極203與節(jié)點A之間 的距離減小，因而感測電容器155的電容(Csen)增大且施加到開關晶 體管(Tsw) 156的選通電壓降低。因此，在讀出線(ROIC) 115中流動 的電流減少。
因此，可根據(jù)每單位時間在讀出線(ROIC) 115中流動的電流值來 確定設備是否被接觸或接觸區(qū)域的位置。即，如果當前的電流電壓相比 于被接觸之前的初始階段的電流電壓減小，則確定為裝置被接觸，而如 果當前電流電壓類似于初始階段的電流電壓，則確定裝置未被接觸。利 用在其上進行感測的選通線和讀出線(ROIC)來確定接觸區(qū)域在X軸和 Y軸上的位置。
下面將參照附圖來詳細描述根據(jù)本發(fā)明的帶有接觸感測單元的液晶 顯示裝置。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的平面圖，圖6是沿著圖5
的線i-r和n-n，截取的該液晶顯示裝置的縱向截面圖，而圖7是沿著圖5 的線ni-nr截取的該液晶顯示裝置的縱向截面圖。
如圖5到7中所示，在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，彼此交叉而限定 了像素區(qū)的選通線101和數(shù)據(jù)線102、形成在像素區(qū)中的像素電極103， 以及根據(jù)選通線101在平行于相應選通線101鋪設的像素區(qū)的外圍部分 中形成為U形的公共線106。
這里，每條公共線106都包括形成在像素區(qū)的相應一個的外圍部 分中的U形圖案106a、 106b和106c;以及用于將U形圖案106a、 106b 和106c連接到數(shù)據(jù)線102的相應區(qū)域的連接圖案。
像素晶體管(Tpixel) 151形成在選通線101與數(shù)據(jù)線102的交叉點 處，并且接觸感測單元形成在相同的選通線101與公共電極203之間(第 二基板200位于其上)，每個接觸感測單元都包括第二存儲電容器(Cst2) 154、感測電容器(Csen) 155、電阻(Rl) 157和開關晶體管(Tsw) 156。在圖7中，由線m-nr表示的部分示出了第一存儲電容器i53、像素晶體
管151，以及包括第二存儲電容器154、感測電容器155、電阻157和開 關晶體管156的接觸感測單元。
在該實施方式中，如圖7中所示，存儲電容器(Cst2) 154被限定在 第一存儲圖案llla與第一像素電極圖案133之間，第一存儲圖案llla 連接到選通線101以具有從選通線101放大的面積，而第一像素電極圖 案133與第一存儲圖案llla部分交疊。第一像素電極圖案113經(jīng)由與第 一像素電極圖案113的下表面相接觸的第一數(shù)據(jù)金屬圖案112來接收電 信號。
如圖6和7中所示，感測電容器155具有根據(jù)第一像素電極圖案133 與第二基板200上的公共電極203之間的液晶層的厚度變化而變化的電 容值(Csen)。圖6示出了在與感測電容器155相對應的位置處另外形成 的輔助感測圖案210，該輔助感測圖案210是可選圖案，可被省略。在此 情況下，在被接觸之前的初始階段中感測電容器155的電容(Csen)可 增大，從而可靈敏地識別被接觸時電容的相對變化。
此外，電阻(Rl) 157包括從第一數(shù)據(jù)金屬圖案112延伸的第一電 阻連接金屬112a、與第一電阻連接金屬112a分離的第二電阻連接金屬 112b，以及分別接觸第一和第二電阻連接金屬112a和112b的下表面以連 接第一和第二電阻連接金屬U2a和112b的半導體層105。半導體層105 是通過堆疊非晶硅層105a和雜質(歐姆接觸)層105b而獲得的，并且 雜質層105b選擇性地僅形成在第一和第二電阻連接金屬112a和112b與 半導體層105之間的接觸區(qū)域上。
開關晶體管(Tsw) 156包括從平行于數(shù)據(jù)線102形成的讀出線 (ROIC) 115突出的漏極115a、與漏極115a分離并且形成在與數(shù)據(jù)線 102相同的層中充當源極的第二數(shù)據(jù)金屬圖案125，以及形成在漏極115a 和第二數(shù)據(jù)金屬圖案125下方的層中充當柵極的電極圖案lllb。
電極圖案lllb對應于圖3的電路圖中的節(jié)點A，并且電極圖案lllb 與公共線106電接觸，因而施加到公共線106上的公共電壓信號施加到 了電極圖案lllb上。與電極圖案lllb的上表面部分交疊的電阻157的第一和第二電阻連 接金屬112a和112b連接到節(jié)點A，并且第一電阻連接金屬112a電連接 到第一數(shù)據(jù)金屬圖案112和第一像素電極圖案113因而連接到感測電容 器(Csen) 155和第二存儲電容器(Cst2) 154中每一個的一個電極上。
對應于非像素區(qū)的黑底層201和對應于像素區(qū)的濾色器層202形成 在第二基板200上，并且公共電極203形成在包括黑底層201和濾色器 層202的第二基板200的整個表面上?？蛇x的是，可進一步在公共電極 203的下表面上與接觸感測單元的感測電容器(Csen) 155相對應的位置 處形成輔助感測圖案210。
此外，還在公共電極203的上表面上設置了對應于黑底層201的上 表面的一部分以支持單元間隙(dl)的第一列間隔體220，和對應于黑底 層201的上表面的另一部分以具有與第一基板100的上表面的分離距離 (d3)的第二列間隔體230。第二列間隔體230與第一基板100的上表面 之間的分離距離(d3)是第一和第二基板100和200正常結合時的間隔， 并且允許第二列間隔體230和第一基板100的上表面在被施加單獨的外 部壓力時相互接觸。即，第二列間隔體230與第一基板100的上表面之 間的分離距離(d3)被設為這樣的值，即，當所施加的特定外部壓力超 過指定值時，第二列間隔體230被按下，以便連同第一列間隔體220 — 起用于展示支持功能。
單元間隙(dl)、輔助感測圖案210的上表面上的公共電極203與第 一像素電極圖案113之間的分離距離(d2)、第二列間隔體230與第一基 板100的上表面之間的分離距離(d3)滿足關系dlx!2〉d3。
此外，輔助感測圖案210的厚度被設置為這樣的值，其小于通過從 液晶層的單元間隙(dl)中減去第一和第二基板之間的厚度變化(Ad) 而獲得的值，該厚度變化在接觸時改變最大。這樣是為了防止在對裝置 施加壓力時，輔助感測圖案210上的公共電極203接觸第一像素電極圖 案113 (它是感測電容器(Csen) 155的一個電極)。
下面將參照圖5到7來詳細描述制造根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的 方法。以矩陣形狀布置的像素區(qū)被限定在第一基板100上，這將在下面進
行描述，并且與這些像素區(qū)的邊界相對應的接觸感測單元分別以n個像 素區(qū)為間隔來形成。
首先，通過在第一基板100上淀積第一金屬然后選擇性地移除第一
金屬而形成布置在一個方向上的選通線101;針對相應的像素區(qū)從選通
線101突出的柵極101a;在平行于相應選通線101鋪設的像素區(qū)的外圍 部分中以U形形成并且彼此連接的、與選通線101分離的公共線106; 從與接觸感測單元相對應的選通線101突出的第一存儲圖案llla;以及 與第一存儲圖案llla分離的、配備有電阻形成部分并充當開關晶體管 (Tsw) 156的柵極的電極圖案lllb。電極圖案lllb對應于圖3的電路 中的節(jié)點A。此外，進一步形成鄰接開關晶體管(Tsw) 156、對應于接 觸感測單元的下端并且從這些U形公共線106中每一個的一部分突出的 公共線突出圖案106e。
然后，在包括選通線101、柵極101a、公共線106、第一存儲圖案 llla和電極圖案lllb的第一基板100的整個表面上形成柵極絕緣膜107。
然后，通過在柵極絕緣膜107的整個表面上淀積非晶硅層105a和雜 質層105b并選擇性地將非晶硅層105a和雜質層105b留在柵極101a的 與要形成像素晶體管的區(qū)域相對應的指定區(qū)域上、與開關晶體管(Tsw) 的溝道區(qū)域相對應的區(qū)域上、要形成電阻的區(qū)域上，以及像素晶體管的 溝道區(qū)域上，而形成半導體層105。
然后，通過在包括半導體層105的柵極絕緣膜107上淀積第二金屬 然后選擇性地移除第二金屬而形成布置在與選通線101交叉的方向上 的數(shù)據(jù)線102;以及平行于數(shù)據(jù)線102鋪設并且選擇性地通過要形成接觸 感測單元的區(qū)域的讀出線(ROIC) 115。此時，形成了分別從數(shù)據(jù)線102 突出的像素晶體管的源極102a，和分別與這些源極102a分離的像素晶體 管的漏極102b。此外，還形成了分別從讀出線(ROIC) 115突出的幵關 晶體管(Tsw)的漏極115a，和與漏極115a分離的充當開關晶體管(Tsw) 的源極的第二數(shù)據(jù)金屬圖案125。此外，還在同一層中形成第一數(shù)據(jù)金 屬圖案112，其與接觸感測單元的數(shù)據(jù)線102和讀出線(ROIC) 105這二
14者鄰接，與第一存儲圖案lla部分地交疊，并且向下延伸；第一電阻連 接金屬112a，其連接到第一數(shù)據(jù)金屬圖案112并且延伸到要形成每個電 阻的區(qū)域；以及與第一電阻連接金屬112a對稱形成的第二電阻連接金屬 112b。
形成了充當開關晶體管(Tsw)的源極的第二數(shù)據(jù)金屬圖案125以及 與第二數(shù)據(jù)金屬圖案125分離的開關晶體管(Tsw)的漏極115a后，移 除在開關晶體管(Tsw)的源極和漏極之間的區(qū)域下方的雜質層105b， 因而限定了由堆疊的非晶硅層105a和雜質層105b構成的半導體層136。 這里，由于經(jīng)構圖的數(shù)據(jù)金屬，半導體層126和105分別形成在其它區(qū) 域(要形成電阻和像素晶體管的區(qū)域)中。
雜質層105b選擇性地僅接觸與開關晶體管(Tsw)的源極/漏極125 和115a以及像素晶體管(Tpixd)的源極/漏極102a和102b相對應的區(qū) 域，并且充當歐姆接觸層。
然后，在包括數(shù)據(jù)線102、讀出線(ROIC) 115、開關晶體管(Tsw) 的源極/漏極125和115a、像素晶體管(Tpixel)的源極/漏極102a和102b、 第一和第二數(shù)據(jù)金屬圖案112和125，以及第一和第二電阻連接金屬112a 和112b的第一基板100的整個表面上形成鈍化膜108。
然后，通過選擇性地移除鈍化膜108而形成第一接觸孔128，它 部分地暴露出像素晶體管(Tpixel)的漏極102b;接觸孔129，它部分地 暴露出第一存儲圖案llla上的第一數(shù)據(jù)金屬圖案112;第三接觸孔130， 它暴露出通過部分移除與第二數(shù)據(jù)金屬圖案125下方的柵極絕緣膜107 和公共線突出圖案106e的上表面交疊的第二數(shù)據(jù)金屬圖案125而獲得的 公共線突出圖案106e;以及第四接觸孔131，它部分地暴露出第一電阻 連接金屬112a。
然后，通過在包括第一到第四接觸孔128、 129、 130和131的鈍化 膜108的整個表面上淀積透明金屬然后選擇性地移除該透明金屬而形成 像素電極103，其填充第一接觸孔128并且對應于相應像素區(qū)；第一像素 電極圖案113，其填充第二接觸孔129并且與第一數(shù)據(jù)金屬圖案112的上 表面交疊；第二像素電極123，其填充第三接觸孔130并且與公共線突出圖案106e交疊；以及第三和第四像素電極圖案113a和113b，它們分別 與第一電阻連接金屬112a和第二電阻連接金屬112b交疊。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的以二極管類型形成的電阻的 示意圖。
在圖8中，圖3的電路圖中的電阻(Rl)包括薄膜晶體管，該薄膜 晶體管的源端和柵端被連接起來而充當二極管。該薄膜晶體管是通過與 圖5到圖7的像素晶體管或幵關晶體管的形成方法相同的方法形成的。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置中的感測電容器的電容根據(jù) 開關晶體管的選通電壓變化和漏電流變化的變化化的圖。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置中的感測電容器的電容變化 (ACsen)所造成的開關晶體管的選通電壓變化和漏電流變化。
選通電壓(Vg_sw)和漏電流(Ids—sw)根據(jù)被接觸的接觸區(qū)域的位 置處第二基板200上的公共電極203與第一像素電極圖案113之間的間 隔的減小程度而變化。因而，當接觸強度很高時，公共電極203與第一 像素電極圖案113之間的間隔減小得更多，并且變化值增大。即，當感 測電容器的電容增大時，節(jié)點A處的選通電壓(Vg—sw)降低，如實線 所示，并且對應于在開關晶體管的漏端中流動的電流值，如圖中穿過三 角形點的線條所示。
在該圖中，Csen表示初始狀態(tài)(裝置未被接觸)下感測電容器的電 容值。
在具有這些接觸感測單元的液晶顯示裝置中，當選擇性地導通相應 的選通線時，相應接觸感測單元的讀出線感測到電流。盡管讀出線僅設 置在數(shù)據(jù)線的方向上，但是可以通過檢測哪條選通線感測到了感測電流 來感測接觸區(qū)域在X軸和Y軸上的位置。
在接觸感測單元中，確定裝置是否被接觸的標準是設置在液晶顯示 裝置上的元件的寄生電容。例如，在信噪比(S/N)較高的情況下，即使 感測電容器的電容變化(ACsen)具有10 20%的較低程度，也確定裝置 被接觸，而在信噪比較低的情況下，直到感測電容器的電容變化(ACsen) 具有20%或更多的較高程度才確定裝置被接觸。在本發(fā)明的液晶顯示裝
16置中，優(yōu)化了接觸感測單元和讀出線的構造，并且降低了寄生電容因而
提高了面板的信噪比。因此，當感測電容器的電容變化(ACsen)近似為 10 20%時，可以確定裝置被接觸了。
本發(fā)明的上述液晶顯示裝置具有如下效果。
首先，與設置有在X軸和Y軸的方向上布置的線(讀出線)的常規(guī) 電容型接觸感測液晶顯示裝置相比，本發(fā)明的液晶顯示裝置設置有在平 行于數(shù)據(jù)線的方向上布置的讀出線，因而能夠實現(xiàn)結構上的優(yōu)化并且減 少線之間的寄生電容。因此，大面積的液晶顯示裝置不會受到寄生電容 的太多影響，因而能夠穩(wěn)定地感測到接觸。
其次，不同于受外部光影響的光電型(photo-type)接觸感測液晶顯 示裝置，該液晶顯示裝置借助于接觸區(qū)域處的電容變化來感測裝置是否 被接觸以及接觸區(qū)域的位置，因而能夠感測到接觸而不受外部環(huán)境的影 響。
再次，該液晶顯示裝置包括與液晶板一體形成的接觸傳感器，用于 感測接觸而不需附接任何單獨的接觸板，因而與包括附接到其外表面上 的傳感器的液晶顯示裝置相比，能夠實現(xiàn)重量輕和外形薄的要求，并且 降低了生產成本。
本領域技術人員可以想到的是，可在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的 前提下對本發(fā)明做出各種修改和變化。因此，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附 權利要求及其等同物范圍內的本發(fā)明的這些修改和變化。
本申請要求2008年4月10日提交的韓國專利申請No.2008-033123
的優(yōu)先權，此處通過應用將其并入，就好像在這里進行了充分闡述。
權利要求
1、一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置包括彼此相對的第一基板和第二基板；第一基板上彼此交叉而限定了像素區(qū)的多條選通線和多條數(shù)據(jù)線；分別形成在所述多條選通線和所述多條數(shù)據(jù)線的交叉點處的像素晶體管，和分別形成在所述像素區(qū)中的像素電極；形成在第二基板的整個表面上的公共電極；填充了第一基板與第二基板之間的間隙的液晶層；所述像素電極與所述公共電極之間的液晶電容器；形成在第一基板上的第一存儲電極與所述像素電極之間的第一存儲電容器；串聯(lián)形成在所述選通線與所述公共電極之間的第二存儲電容器和感測電容器；與所述數(shù)據(jù)線平行的讀出線；以及多個開關晶體管，每個開關晶體管都設置有連接到第二存儲電容器與所述感測電容器之間的節(jié)點上的柵極、連接到所述讀出線的漏極和連接到電源電壓線的源極。
2、 根據(jù)權利要求l所述的液晶顯示裝置，其中所述感測電容器具有 根據(jù)接觸區(qū)域處的液晶層的厚度變化而變化的電容值。
3、 根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置還包括分 別與第二存儲電容器并聯(lián)且分別形成在所述選通線與所述開關晶體管的柵極之間的電阻器。
4、 根據(jù)權利要求3所述的液晶顯示裝置，其中由所述電阻的電阻值 和第二存儲電容器、所述感測電容器和所述開關電容器的電容值限定的 時間常數(shù)小于一幀時間并且大于施加到所述選通線的選通高信號的導通 時間。
5、 根據(jù)權利要求l所述的液晶顯示裝置，其中每個第二存儲電容器 都是由所述選通線、與所述選通線交疊的第二存儲電極以及位于所述選通線與第二存儲電極之間的絕緣膜來限定的。
6、 根據(jù)權利要求5所述的液晶顯示裝置，其中每個所述感測電容器 都是由第二存儲電極、所述公共電極以及位于第二存儲電極與所述公共 電極之間的所述液晶層來限定的。
7、 根據(jù)權利要求l所述的液晶顯示裝置，其中每個第一存儲電極都包括與每條選通線分離并且形成在平行于相應選通線的每個像素區(qū)的外 圍部分中的公共線。
8、 根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示裝置，其中到每個所述開關晶體 管的源極的電源電壓線都是所述公共線。
9、 根據(jù)權利要求l所述的液晶顯示裝置，其中在所述公共電極下方 與所述感測電容器相對應的位置處還形成有輔助感測圖案。
10、 根據(jù)權利要求9所述的液晶顯示裝置，其中所述輔助感測圖案 的厚度小于通過從所述液晶層的單元間隙中減去第一和第二基板之間的 厚度變化而獲得的值，該厚度變化在接觸時改變最大。
全文摘要
一種液晶顯示裝置，其包括彼此相對的第一基板和第二基板；第一基板上彼此交叉而限定了像素區(qū)的多條選通線和多條數(shù)據(jù)線；分別形成在這多條選通線和多條數(shù)據(jù)線的交叉點處的像素晶體管，和分別形成在像素區(qū)中的像素電極；形成在第二基板的整個表面上的公共電極；填充了第一基板與第二基板之間的間隙的液晶層；像素電極與公共電極之間的液晶電容器；形成在第一基板上的第一存儲電極與像素電極之間的第一存儲電容器；串聯(lián)形成在選通線與公共電極之間的第二存儲電容器和感測電容器；與數(shù)據(jù)線平行的讀出線；和多個開關晶體管，每個開關晶體管都設置有連接到第二存儲電容器與感測電容器之間的節(jié)點的柵極、連接到讀出線的漏極和連接到電源電壓線的源極。
文檔編號G06F3/041GK101556418SQ20081017814
公開日2009年10月14日 申請日期2008年11月24日 優(yōu)先權日2008年4月10日
發(fā)明者金哲世 申請人:樂金顯示有限公司