专利名称：一种集成触摸板的lcd显示面板结构及其制备方法
技术领域：
本发明属于平板显示器件领域，具体涉及一种集成触摸板的LCD显示面板结构及其该显示面板的制备方法。
背景技术：
触摸板是一种能够识别人手或其它物体在指定表面的触碰的位置，并将人手或其它物体对指定表面的触碰动作转换为电子设备可识别的电信号的器件，通过此电信号，电子设备可对此触碰动作做出相应的反馈。IXD是最近快速发展并占据了主流的显示应用市场的一种新型显示器件，具有重量轻、分辨率高、响应速度快、功耗低，显示质量好等许多优点。广泛应用于电视、电子仪表、 手机、电脑等常见的显示器件应用领域。目前在手机、平板电脑等电子器件的显示屏上设置触摸板，通过触摸对设备进行控制的设计越来越多，将触摸板与显示器结合到一起，大大方便了使用者对此类电子设备的操控，实现了所见即所得的使用体验，还可以实现一些原有的操控方式无法实现的功能。 因此此类电子装置变得越来越流行，不久将可能成为小型移动设备上的一种主流操控方式。现有的带触控功能的显示屏的实现方式是将触摸板和显示屏粘接到一起，显示屏实现显示的功能，触摸板实现触摸位置的检测，再通过外部电路，将触摸位置与显示内容相互关联，在操作系统的处理下，实现对显示内容进行触摸控制。这种将显示屏与触摸板粘结实现显示与触控功能的方式的缺点，一是增加了工艺过程和器件的零部件数量，二是在显示面板上面增加了触摸板，降低了可见光的透过率。三是显示面板和触摸板粘合的方式，在显示屏的面积较大的时候，容易在两者的粘合面上引入气泡，成为不良品，降低产品良率， 最终影响器件的成本。
发明内容
发明的目的之一是提供一种集成了触摸板的LCD显示面板的结构，在LCD显示面板的滤色片的内表面设置触摸识别电路，不需在LCD显示面板外部设置独立的触摸板，在外部电路的协助下，即可在LCD显示面板上实现显示和触模识别功能。该结构能够减少含有触控功能的显示屏的零部件数量，优化结构，降低器件成本。本发明的另一个目的是提供该集成触摸板的LCD显示面板的制备方法，触控板的电路在LCD显示面板的滤色片制作时同时进行制作，省去了将显示面板与触控模块粘结的工序，可避免现行粘接工艺过程中常见的粘接层气泡引起的不良，提高生产成品率，降低器件成本。减少了显示面板间与触控模块间的粘接层，可提高光的透过率，有利于降低器件工作时的能耗。本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。一种集成触摸板的IXD显示面板结构，包括IXD显示面板的TFT玻璃基板及设置于该TFT玻璃基板上的滤色片，其特征在于，滤色片上集成了触摸板的传感电路，TFT玻璃基板与滤色片通过封接边框封接构成触摸识别功能的LCD显示面板；所述滤色片上集成了触摸板的传感电路，传感电路的电极、绝缘层结构均由透明的薄膜材料组成，传感电路位于TFT玻璃基板与滤色片的滤色层之间；所述设置于TFT玻璃基板上的滤色片，包括在TFT玻璃基板表面自下而上依次附着的第一透明电极层、第二透明电极层、透明屏蔽电极层和滤色层；在第一透明电极层和第二透明电极层之间设有第一电绝缘层，在第二透明电极层和透明屏蔽电极层之间设有第二电绝缘层，在透明屏蔽电极层和滤色层之间设有第三电绝缘层；在滤色层表面设置透明公共电极层，透明公共电极层表面设置有透明的第四电绝缘层或配向层。本发明结构进一步特征在于所述滤色层为红色R、绿色G、蓝色B构成的滤色器。所述第一透明电极层与第二透明电极层均由具有锯齿状棱形突起的条形电极阵列组成，且第一透明电极层与第二透明电极层之间由面状的透明电绝缘层电绝缘隔离。所述第一透明电极层的条状电极的方向与第二透明电极层的条状电极的方向呈正交排列，第一透明电极层条形电极上的棱形突起与第二透明电极层条形电极上的棱形突起在垂直于基板表面的方向上呈相互嵌套的方式排布；第二透明电级层表面的第二电绝缘层、透明屏蔽电极层、第三电绝缘层均为连续的面状结构。本发明还公开了一种集成触摸板的IXD显示面板的制备方法，该方法包括下述步骤DTFT玻璃基板经质量百分比5% NaOH溶液清洗后，使用溅射镀膜工艺在TFT玻璃基板的表面镀上一层透明的导电薄膜；2)在透明导电膜层表面涂敷光致抗蚀剂，然后将第一透明电极层的图形复制到光致抗蚀剂上，经碱性的溶液显影，得到第一透明电极层的光致抗蚀剂电极图形；在第一透明电极层光致抗蚀剂电极图形表面喷淋酸性液体至TFT玻璃基板表面，再采用碱性的溶液全部剥离光致抗蚀剂，得到第一透明电极层的电极图形；3)在制作完成的第一透明电极层的表面溅射镀制一层透明的电绝缘材料层，得到第一电绝缘层；4)在第一电绝缘层表面再溅射镀制一层透明导电薄膜，得到第二透明导电薄膜， 第二透明导电薄膜厚度和阻值与第一透明导电薄膜一致；5)在步骤4)的导电薄膜上采用步骤2)的工艺制作第二透明电极层图形；6)在第二透明电极层的表面采用溅射工艺镀制第二电绝缘层，第二电绝缘层的厚度同第一电绝缘层；7)在第二电绝缘层表面采用溅射镀膜工艺镀制一层透明导电薄膜，该透明导电薄膜的厚度和阻值与第一透明导电薄膜一致；并采用与步骤2)相同的工艺制作屏蔽电极层图形，得到透明屏蔽电极层；8)在透明屏蔽电极层表面采用步骤3)的溅射工艺镀制一层透明的电绝缘层，得到第三电绝缘层；9)在第三电绝缘层的表面涂敷三基色红、蓝、绿滤色器中的一种的浆料，然后采用曝光、显影光刻工艺制作出滤色器的图形构成滤色片上的滤色层；
10)在滤色层的表面采用与步骤1)的溅射镀膜工艺镀制透明的公共电极层；11)在透明公共电极层的表面采用步骤3)的溅射镀膜工艺镀制第四电绝缘层，即得滤色片；12)然后将制作完成的滤色片与LCD显示面板的TFT玻璃基板封接到一起，即得集成了触摸识别功能的LCD显示面板。本发明方法进一步的特征在于所述步骤1)中透明导电薄膜为铟锡氧化物(ITO)或锌锡氧化物(AZO)；其膜厚为 lO-lOOnm，可见光透过率为80% -90 %，方阻值为100-200 Ω · 口。所述步骤2)中酸性液体为饱和的盐酸溶液与氯化铁按照质量百分比为1 1的比例混和的混合溶液或为20%的盐酸与5%的硝酸的混合溶液。所述步骤3)中电绝缘材料为SiO2,厚度为10-50nm。通过对现有的LCD显示面板的滤色片的结构进行改进，将触摸识别电路功设置于 IXD显示面板的滤色片上，只需少量的外部电子元件，即可实现触控功能。IXD显示器在生产过程中，是将LCD显示面板的TFT基板与滤色片分别独立制作完成后再将TFT基板与滤色片封接到一起。在制作滤色片时，在原有的滤色片制作工序基础上，增加触摸识别电路制作所需的镀膜和图形化工序，在滤色片玻璃基板表面镀上第一透明电极层、在第一透明电极层的表面设置第一电绝缘层、在第一电绝缘层的表面设置透明的第二电绝缘层、第二电绝缘层的表面设置透明屏蔽电极层，透明屏蔽电极层的表面设置透明的第三电绝缘层。第三电绝缘层表面设置滤色层，滤色层表面设置透明的公共电极层，透明公共电极层表面设置有透明的第四电绝缘层或配向层。然后将制作完成的滤色片与LCD显示面板的TFT玻璃基板封接到一起，完成集成了触摸识别功能的LCD显示面板制作。本发明通过对现有的LCD显示面板的滤色片的结构进行改进，增加触摸传感电路，在LCD显示面板的滤色片上集成触控功能。可起到以下积极的效果1)本发明将触摸传感电路集成到LCD显示面板的滤色片上，不需要在显示屏外部再粘接触控模块即可实现显示和触控功能，器件结构更加紧凑，有利于减少器件的外型尺
寸和重量。2)本发明的触控板的电路在LCD显示面板的滤色片制作时同时进行制作，省去了传统做法中将显示面板与触控模块粘结的工序，可避免现行粘接工艺过程中常见的粘接层气泡引起的不良，提高生产成品率，降低器件成本。3)本发明将触摸传感电路制作在LCD显示面板的滤色片上，省去了传统的显示面板与触控模块的粘接工序，减少了显示面板间与触控模块间的粘接层，可提高光的透过率， 有利于降低器件工作时的能耗。
图1为本发明的LCD显示面板LCD滤色片上的触摸传感电路的结构示意图；图2为本发明的IXD显示面板滤色片上第一透明电极层和第二透明电极层图形示意图；图3为本发明的LCD显示面板及滤色片截面结构示意图。图中1、TFT玻璃基板；2、第一透明电极层；2’、棱形方块；3、第一电绝缘层；4、第二透明电极层；4’、棱形方块；5、第二电绝缘层；6、封接边框；7、透明屏蔽电极层；8、第三电绝缘层；9、滤色层；10、透明公共电极层；11、第四电绝缘层。R、G、B分别为滤色层上的红色、 绿色、蓝色滤色器。
具体实施例方式为便于对本发明的理解，下面结合附图，给出本发明的具体实施例。需要说明的是，下述结构及方法的实施例仅限于说明本发明的实现方法，但并不用于限制本发明技术方案的实施范围。如图1、图2、图3所示，该集成触摸板的IXD显示面板结构，包括IXD显示面板的 TFT玻璃基板1及设置于该TFT玻璃基板1上的滤色片，其中，滤色片上集成了触摸板的传感电路，TFT玻璃基板1与滤色片通过封接边框6封接构成触摸识别功能的LCD显示面板； 滤色片上集成了触摸板的传感电路，为传感电路的电极、绝缘层结构均由透明的薄膜材料组成，传感电路的位于TFT玻璃基板1与滤色片的滤色层之间；设置于该TFT玻璃基板1上的滤色片，包括在玻璃基板1表面自下而上依次附着的第一透明电极层2、第二透明电极层 4、透明屏蔽电极层7和滤色层9 ；在第一透明电极层2和第二透明电极层4之间设有第一电绝缘层3，在第二透明电极层4和透明屏蔽电极层7之间设有第二电绝缘层5，在透明屏蔽电极层7和滤色层9之间设有第三电绝缘层8 ；在滤色层9表面设置透明公共电极层10， 透明公共电极层10表面设置有透明的第四电绝缘层11或配向层。图2所示的第一透明电极层2与第二透明电极层4均由具有锯齿状棱形突起的条形电极阵列组成，图中显示了第一、第二透明电极层电极上的棱形方块2’及4’。且第一透明电极层2与第二透明电极层4之间由面状的透明电绝缘层3电绝缘隔离。第一透明电极层2的条状电极的方向与第二透明电极层4的条状电极的方向呈正交排列，第一透明电极层2条形电极上的棱形突起与第二透明电极层4条形电极上的棱形突起在垂直于基板表面的方向上呈相互嵌套的方式排布；第二透明电级层4表面的第二电绝缘层5、透明屏蔽电极层7、第三电绝缘层8均为连续的面状结构。图3中，滤色层9为红色R、绿色G、蓝色B构成的滤色器。本发明给出了集成触摸板的LCD显示面板的制备方法，包括下述步骤DTFT玻璃基板1经质量百分比为5% NaOH碱性溶液清洗后，使用溅射镀膜工艺在TFT玻璃基板1的表面镀上一层透明的导电薄膜；透明导电薄膜的材料可以是铟锡氧化物(ITO)、锌锡氧化物(AZO)等；其膜厚为10 lOOnm，可见光透过率为80% _90%，方阻值为 100-200 Ω · □；2)在透明导电膜层表面涂敷光致抗蚀剂，然后使用绘制有第一透明电极层的图形的光刻掩膜，使用光刻工艺，将第一透明电极层2的电极图形复制到光致抗蚀剂上，接着使用碱性的溶液将第一透明电极层2的电极图形进行显影，得到与第一透明电极层2的电极图形一致的光致抗蚀剂图形，接下来使用强腐蚀性的酸性液体按照饱和的盐酸溶液与氯化铁质量比为1 1的比例混和溶液或者20%的盐酸与5%的硝酸的混合溶液，喷淋到透明导电膜层和光致抗蚀剂的表面，没有光致抗蚀剂覆盖的透明导电膜与酸性液体接触后溶解，至TFT玻璃基板1表面暴露出来；之后使用碱性的溶液(如5%的NaOH溶液)将透明导电膜层表面的光致抗蚀剂全部剥离，得到第一透明电极层2的电极图形；
3)在制作完成的第一透明电极层2的表面用溅射工艺镀制一层透明的电绝缘材料层，此透明的电绝缘层为第一电绝缘层3(见图1)，一般使用的镀膜材料为SiO2,厚度为 10-50nm ；4)在第一电绝缘层3表面再溅射镀制一层透明导电薄膜，得到第二透明导电薄膜，第二透明导电薄膜厚度和阻值与第一透明导电薄膜一致；5)使用与第二步相同的工艺，在步骤4)的导电薄膜上制作第二透明电极层4图形 (如图1和图2所示)；6)在第二透明电极层4的表面采用溅射工艺镀制第二电绝缘层5(如图1和图2 所示)，第二电绝缘层5的厚度同第一电绝缘层3 ；7)在第二电绝缘层5表面采用溅射镀膜工艺镀制一层透明导电薄膜，该透明导电薄膜的厚度和阻值与第一透明导电薄膜一致；并采用与步骤2)相同的工艺制作屏蔽电极层图形，得到透明屏蔽电极层7 ；8)在透明屏蔽电极层7表面采用步骤3)的溅射工艺镀制一层透明的电绝缘层，得到第三电绝缘层8;9)在第三电绝缘层8的表面涂敷三基色红、蓝、绿滤色器中的一种的浆料，此浆料一般为将有色的颜料均勻分散在感光性的有机载体中制成，然后采用曝光、显影光刻工艺制作出滤色器的图形构成滤色片上的滤色层9 ；将三基色滤色器分别制作完成；10)在滤色层9的表面采用与步骤1)的溅射镀膜工艺镀制透明的公共电极层1 ；11)在透明公共电极层10的表面采用步骤3)的溅射镀膜工艺镀制第四电绝缘层 11，即得滤色片；12)然后将制作完成的滤色片与LCD显示面板的TFT玻璃基板1封接到一起，即得集成了触摸识别功能的LCD显示面板。
权利要求
1.一种集成触摸板的LCD显示面板结构，包括LCD显示面板的TFT玻璃基板及设置于该TFT玻璃基板上的滤色片，其特征在于，滤色片上集成了触摸板的传感电路，TFT玻璃基板与滤色片通过封接边框封接构成触摸识别功能的LCD显示面板；所述滤色片上集成了触摸板的传感电路，传感电路的电极、绝缘层结构均由透明的薄膜材料组成，传感电路位于TFT玻璃基板与滤色片的滤色层之间；所述设置于TFT玻璃基板上的滤色片，包括在TFT玻璃基板表面自下而上依次附着的第一透明电极层、第二透明电极层、透明屏蔽电极层和滤色层；在第一透明电极层和第二透明电极层之间设有第一电绝缘层，在第二透明电极层和透明屏蔽电极层之间设有第二电绝缘层，在透明屏蔽电极层和滤色层之间设有第三电绝缘层；在滤色层表面设置透明公共电极层，透明公共电极层表面设置有透明的第四电绝缘层或配向层。
2.根据权利要求1所述的一种集成触摸板的LCD显示面板结构，其特征在于，所述滤色层为红色R、绿色G、蓝色B构成的滤色器。
3.根据权利要求1所述的一种集成触摸板的LCD显示面板结构，其特征在于，所述第一透明电极层与第二透明电极层均由具有锯齿状棱形突起的条形电极阵列组成，且第一透明电极层与第二透明电极层之间由面状的透明电绝缘层电绝缘隔离。
4.根据权利要求1所述的一种集成触摸板的LCD显示面板结构，其特征在于，所述第一透明电极层的条状电极的方向与第二透明电极层的条状电极的方向呈正交排列，第一透明电极层条形电极上的棱形突起与第二透明电极层条形电极上的棱形突起在垂直于基板表面的方向上呈相互嵌套的方式排布；第二透明电级层表面的第二电绝缘层、透明屏蔽电极层、第三电绝缘层均为连续的面状结构。
5.一种集成触摸板的LCD显示面板的制备方法，其特征在于，该方法包括下述步骤DTFT玻璃基板经质量百分比5% NaOH溶液清洗后，使用溅射镀膜工艺在TFT玻璃基板的表面镀上一层透明的导电薄膜；2)在透明导电膜层表面涂敷光致抗蚀剂，然后将第一透明电极层的图形复制到光致抗蚀剂上，经碱性的溶液显影，得到第一透明电极层的光致抗蚀剂电极图形；在第一透明电极层光致抗蚀剂电极图形表面喷淋酸性液体至TFT玻璃基板表面，再采用碱性的溶液全部剥离光致抗蚀剂，得到第一透明电极层的电极图形；3)在制作完成的第一透明电极层的表面溅射镀制一层透明的电绝缘材料层，得到第一电绝缘层；4)在第一电绝缘层表面再溅射镀制一层透明导电薄膜，得到第二透明导电薄膜，第二透明导电薄膜厚度和阻值与第一透明导电薄膜一致；5)在步骤4)的导电薄膜上采用步骤2)的工艺制作第二透明电极层图形；6)在第二透明电极层的表面采用溅射工艺镀制第二电绝缘层，第二电绝缘层的厚度同第一电绝缘层；7)在第二电绝缘层表面采用溅射镀膜工艺镀制一层透明导电薄膜，该透明导电薄膜的厚度和阻值与第一透明导电薄膜一致；并采用与步骤2)相同的工艺制作屏蔽电极层图形， 得到透明屏蔽电极层；8)在透明屏蔽电极层表面采用步骤3)的溅射工艺镀制一层透明的电绝缘层，得到第三电绝缘层；9)在第三电绝缘层的表面涂敷三基色红、蓝、绿滤色器中的一种的浆料，然后采用曝光、显影光刻工艺制作出滤色器的图形构成滤色片上的滤色层；10)在滤色层的表面采用与步骤1)的溅射镀膜工艺镀制透明的公共电极层；11)在透明公共电极层的表面采用步骤3)的溅射镀膜工艺镀制第四电绝缘层，即得滤色片；12)然后将制作完成的滤色片与LCD显示面板的TFT玻璃基板封接到一起，即得集成了触摸识别功能的IXD显示面板。
6.根据权利要求5所述的一种集成触摸板的LCD显示面板的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中透明导电薄膜为铟锡氧化物ITO或锌锡氧化物AZO ；其膜厚为10 lOOnm，可见光透过率为80% -90%，方阻值为100-200 Ω · 口。
7.根据权利要求5所述的一种集成触摸板的LCD显示面板的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中酸性液体为饱和的盐酸溶液与氯化铁按照质量百分比为1 1的比例混合的混和溶液或为20%的盐酸与5%的硝酸的混合溶液。
8.根据权利要求5所述的一种集成触摸板的LCD显示面板的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中电绝缘材料为SiO2,厚度为10 50nm。
全文摘要
本发明公开了一种LCD显示面板结构及制备方法，结构包括TFT玻璃基板及设置于该TFT玻璃基板上的滤色片，滤色片上集成了触摸板的传感电路，TFT玻璃基板与滤色片通过封接边框封接构成触摸识别功能的LCD显示面板。方法包括1)清洗玻璃基板，镀导电薄膜；2)制备第一透明电极层图形；3)制备第一电绝缘层；4)镀制一层透明导电薄膜；5)制作第二透明电极层图形；6)镀制第二电绝缘层；7)镀制一层透明导电薄膜；8)镀制第三电绝缘层；9)制作滤色层；10)镀制公共电极层；11)镀制第四电绝缘层，即得滤色片；12)将滤色片与LCD显示面板的TFT基板封接，即得LCD显示面板。该显示面板减少显示屏的零部件数量，优化结构，降低成本。
文档编号H01L21/77GK102221756SQ20111007569
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者唐李晟 申请人:彩虹集团公司