具有触控功能的平面转换式液晶显示器的制作方法

专利名称：具有触控功能的平面转换式液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种触控面板，特别是涉及一种具有触控功能的平面转换式液晶显示
O
背景技术：
触控面板(touch panel)或触控荧幕(touch screen)逐渐普遍应用于电子装置 中，特别是可携式或手持式电子装置，例如个人数字助理(PDA)或行动电话。触控面板是 将触控技术(例如电阻式、电容式、光学式触控技术)与显示面板予以结合的一种应用技 术。由于近年来液晶显示(LCD)面板技术的成熟发展，因此将触控技术结合于液晶显示面 板(亦即液晶触控面板)乃成为一种趋势。图1显示传统液晶触控面板的结构9，如美国专利第6，259，490号，题为“液 晶显示装置(Liquid Crystal Display Device) ”所揭露者；或者如美国专利公开第 20070242054A1号，题为“光穿透式触控面板及其制造方法(Light transmission touch panel and manufacturing me thod thereof)，，所揭露者。如图所示，此结构9由下而上依 次包含薄膜晶体管(TFT)基板1、液晶(LC)层2、对向电极(common electrode)层3、色阻 (color resist, CR)层4、彩色滤光(CF)基板5、感测电极层6及偏光片7。对于此种传统 液晶触控面板结构9，由于其对向电极层3和感测电极层6皆位在液晶层2的上方，因此所 造成的背景电容值(background capacitance)很高，会对感测电极层6造成干扰，降低液 晶触控面板的触控效能及精准度。再者，对于传统液晶触控面板结构9，液晶层12内的电场 也会影响到感测电极层6的触控效能及精准度。鉴于传统液晶触控面板的效能及精准度无法提升，因此亟需提出一种新颖的液晶 触控面板，用以提升触控效能及精准度。由此可见，上述现有的液晶显示器在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而 亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道， 但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问 题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的具有触控功能的平面 转换式液晶显示器，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容
本发明的目的在于，提出一种具触控功能的平面转换式(IPS)液晶显示器，其结 构可大大地提升触控效能及精准度。另外，本发明也揭露了各种感测电极层的设计结构。此 外，本发明还揭露了将液晶显示器的部分阶层代用或共用于感测电极层中。再者，本发明还 提出使用屏障(shielding)层以降低液晶层的电场对感测电极层的影像。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提 出的一种具有触控功能的平面转换式液晶显示器(In-Plan Switching IXD)，包含一液晶 层；一主动矩阵晶体管基板，位于该液晶层下方；一电极对(electrode pair)，设置于该主动矩阵晶体管基板上，该电极对包含一像素电极(pixel electrode)及对向电极(common electrode)，其中该像素电极及该对向电极间产生一侧向水平电场以控制该液晶层的液晶 的旋转；一彩色滤光(CF)基板，位于该液晶层上方；以及一感测电极层，设置于该彩色滤光 基板上方。本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的感测电极层包含一 第一轴向电极层，其包含多个第一感测电极，且在第一轴向，相邻的该第一感测电极之间连 接有第一连接导线；及一第二轴向电极层，其包含多个第二感测电极，且在第二轴向，相邻 的该第二感测电极之间连接有第二连接导线；其中，相对应的该第一连接导线和该第二连 接导线之间是电气绝缘的。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的第一轴向电极层和该 第二轴向电极层位于不同层面，且该第一轴向电极层和该第二轴向电极层之间具有一绝缘层。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的第一感测电极和第二 感测电极位于相同层面；在该第一连接导线与该第二连接导线之间的重叠区域，设置一绝 缘区块，以使该第一连接导线与该第二连接导线彼此电气绝缘。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的第一感测电极和第二 感测电极位于相同层面；一绝缘层用来避免第一连接导线以及第二连接导线重叠区因接触 而导通；该绝缘层位于第一感测电极处具有一通孔(via hole)，第一连接导线藉由该通孔 与第一感测电极连接。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的感测电极层包含多个 彼此分隔的并列感测电极，每一该感测电极两端分别连接有导线。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的感测电极层包含多 个第一轴向彼此分隔并列的长形第一感测电极；多个第二轴向彼此分隔并列的长形第二感 测电极；其中，该长形第一感测电极、该长形第二感测电极之间是电气绝缘的。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其更包含一屏障(shielding) 层，位于该感测电极层和该液晶层之间。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的屏障层为遮光层 (BM)。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出 的一种具有触控功能的平面转换式液晶显示器(In-Plan Switching IXD)，包含一液晶 层；一主动矩阵晶体管基板，位于该液晶层下方；一电极对(electrode pair)，设置于该主 动矩阵晶体管基板上，该电极对包含一像素电极(pixel electrode)及对向电极(common electrode)，其中该像素电极及该对向电极间产生一侧向水平电场以控制该液晶层的液晶 的旋转；一彩色滤光(CF)基板，位于该液晶层上方；以及一感测电极层，设置于该彩色滤光 基板和该液晶层之间。本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的感测电极层包含一 第一轴向电极层，其包含多个第一感测电极，且在第一轴向，相邻的该第一感测电极之间连
6接有第一连接导线；及一第二轴向电极层，其包含多个第二感测电极，且在第二轴向，相邻 的该第二感测电极之间连接有第二连接导线；其中，相对应的该第一连接导线和该第二连 接导线之间是电气绝缘的。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的第一连接导线为遮光 层(BM)。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的第一轴向电极层为遮 光层(BM)。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的感测电极层为遮光层 (BM)。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的第一轴向电极层和该 第二轴向电极层位于不同层面，且该第一轴向电极层和该第二轴向电极层之间具有一绝缘层。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的绝缘层为色阻(CR)层。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的第一感测电极和第二 感测电极位于相同层面；于该第一连接导线与该第二连接导线之间的重叠区域，设置一绝 缘区块，以使该第一连接导线与该第二连接导线彼此电气绝缘。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的绝缘区块为色阻(CR)层。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的第一感测电极和第二 感测电极位于相同层面；一绝缘层用来避免第一连接导线以及第二连接导线重叠区因接触 而导通；该绝缘层位于第一感测电极处具有一通孔(via hole)，第一连接导线藉由该通孔 与第一感测电极连接。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的绝缘层为色阻(CR)层。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的感测电极层包含多个 彼此分隔的并列感测电极，每一该感测电极两端分别连接有导线。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的感测电极复合遮光层 (BM)以及透明导电层。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的感测电极层包含多 个第一轴向彼此分隔并列的长形第一感测电极；多个第二轴向彼此分隔并列的长形第二感 测电极；其中，该长形第一感测电极、该长形第二感测电极之间是电气绝缘的。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其更包含一屏障(shielding) 层，位于该感测电极层和该液晶层之间。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的屏障层为遮光层 (BM)。本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下的技术方案来实现。依据本发明 提出的一种具有触控功能的平面转换式液晶显示器(In-Plan Switching IXD)，包含一液 晶层；一主动矩阵晶体管基板，位于该液晶层下方；一电极对(electrode pair)，设置于该主动矩阵晶体管基板上，该电极对包含一像素电极(pixel electrode)及对向电极(common electrode)，其中该像素电极及该对向电极间产生一侧向水平电场以控制该液晶层的液晶 的旋转；一彩色滤光(CF)基板，位于该液晶层上方；一第一感测电极层，设置于该彩色滤光 (CF)基板和该液晶层之间；以及一第二感测电极层，设置于该彩色滤光基板上方。本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的第一感测电极层包 含一第一轴向电极层，其包含多个第一感测电极，且在第一轴向，相邻的该第一感测电极之 间连接有第一连接导线；上述的第二感测电极层包含一第二轴向电极层，其包含多个第二 感测电极，且于第二轴向，相邻的该第二感测电极之间连接有第二连接导线。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的第一感测电极层包含 多个第一轴向彼此分隔并列的长形第一感测电极；该第二感测电极层包含多个第二轴向彼 此分隔并列的长形第二感测电极。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的第一连接导线为遮光 层(BM)。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的第一感测电极层为遮 光层(BM)。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其更包含一屏障(shielding) 层，位于该感测电极层和该液晶层之间。前述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其中上述的屏障层为遮光层 (BM)。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发 明的主要技术内容如下为了达到上述目的，本发明提供了一种具有触控功能的平面转换式液晶显示器， 主要包含液晶层、设有电极对(electrode pair)(亦即像素电极及对向电极)的主动矩阵 晶体管基板、彩色滤光(CF)基板及感测电极层。根据本发明第一实施例，感测电极层设置 于彩色滤光基板上方。根据本发明第二实施例，感测电极层设置于彩色滤光基板下方。根 据本发明第三实施例，感测电极层分为两部分而分别设置于彩色滤光基板的上、下方。借由上述技术方案，本发明具有触控功能的平面转换式液晶显示器至少具有下列 优点及有益效果根据本发明特征之一，感测电极层可以包含多层电极层，或者包含单层电 极层。根据本发明另一特征，在部分实施例中，感测电极层内的连接导线可以和遮光层(BM) 共用，而绝缘层则可以和色阻(CR)层共用。根据本发明又一特征，可使用屏障层以避免感 测电极层受到液晶层的电场影响。其中，屏障层可以和遮光层(BM)共用。综上所述，本发明可提升触控效能和精确度。本发明在技术上有显著的进步，并具 有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
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图1显示传统液晶触控面板示意图。图2显示本发明第一实施例的具有触控功能的平面转换式(IPS)液晶显示器示意图。图3显示本发明第二实施例的具有触控功能的平面转换式(IPS)液晶显示器示意 图。图4显示本发明第三实施例的具有触控功能的平面转换式(IPS)液晶显示器示意 图。图5A显示一种多层电极层的电极图案的俯视图。图5B显示一种单层电极层的电极图案的俯视图。图5C显示另一种多层电极层的电极图案的俯视图。图6A、图6B显示一种多层电极层结构，其两个轴向的感测电极分别位于不同的层 面示意图。
示意图<
图7A、图7B显示另一种多层电极层结构，其两个轴向的感测电极位于相同的层面
图7C显示图7A的变化结构示意图。 图7D显示图7C中沿剖面线7D-7D，的剖面图。
图8A、图8B显示又一种多层电极层结构，其两个轴向的感测电极也是位于相同的
层面示意图。图8C显示图8A的变化结构示意图。图8D显示图8C中沿剖面线8D-8D，的剖面图。图9A、图9B显示一种单层电极层结构示意图。图10显示使用屏障(shielding)层的触控显示器的结构示意图。1 薄膜晶体管(TFT)基板 2 液晶(LC)层3 对向电极层4 色阻(CR)层5 彩色滤光(CF)基板6 感测电极层7 :偏光片9 液晶触控面板10 薄膜晶体管(TFT)基板 12 液晶(LC)层14 保护(OC)层16 色阻(CR)层18 彩色滤光(CF)基板18A 彩色滤光基板第一(上)表面18B 彩色滤光基板第二(下)表面20:感测电极层22:偏光片24 屏障(shielding)层 26 绝缘层100A (第一实施例)触控显示器100B (第二实施例)触控显示器100C (第三实施例)触控显示器201A:第一感测电极201B:第一连接导线202A:第二感测电极202B:第二连接导线203A:长形感测电极203B:导线
204 绝缘层205 通孔(via hole)206 长形第一感测电极 207 长形第二感测电极
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具有触控功能的平面转换式液晶显示器其具体实 施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实 施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定 目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与 说明之用，并非用来对本发明加以限制。请参阅图2所示，显示本发明第一实施例的具有触控功能的平面转换式 (in-plane switching, IPS)液晶显示器100A，以下简称“触控显示器”。在本说明书中所称 的方位“上”及“下”仅用以表示相对的方位关系；对于本说明书的图式而言，触控显示器的 上方较接近观看者，而下方则较远离观看者。本发明实施例所揭露的触控功能是采用电容 式触控原理，其藉由手指或触控笔碰触到触控面板时所产生的电容量变化，因而感测出碰 触位置。本发明实施例所揭露的触控显示器的结构及显示模式属于平面转换式(IPS)， 此和其他模式显示器不同地方之一在于平面转换式液晶显示器的对向电极(common electrode)层和像素电极(pixel electrode)皆位于液晶(LC)层的下方，而其他模式液晶 显示器的对向电极层和像素电极则是分别位于液晶层的上、下方。根据平面转换式液晶显 示器的此种特殊结构，使其背景电容值得以降低，因而得以降低或避免对于触控功能的干 扰，因而提升触控效能及精准度。在第一实施例中，如图2所示，触控显示器100A由下而上依次包含主动矩阵晶体 管(例如薄膜晶体管(TFT))基板10、液晶(LC)层12、保护(over coating, 0C)层14、色 阻(color resist, CR)层 16、彩色滤光(CF)基板 18、感测电极(sensing electrode)层 20 及偏光片22。上述各层之间可以根据各种应用或功能需求而插入其他额外的层。详而言 之，薄膜晶体管(TFT)基板10上设置有电极对(electrode pair)，其包含像素电极(pixel electrode)及对向电极(common electrode)，两者间产生一侧向水平电场以控制液晶层 12的液晶的旋转。如前所述，此会形成平面转换式(IPS)的显示模式。保护(OC)层14主 要是为了避免色阻层16的离子进入液晶层12所造成的污染。保护层14可以使用压克力 树脂(acrylresin)、环氧树脂(印oxy resin)或其他材质。色阻(CR)层16可使用聚乙烯 醇(Poly-vinyl alcohol, PVA)、压克力颜料(或其他颜料或染料)以形成红、绿、蓝(RGB) 着色图案。彩色滤光(CF)基板18为一透明基板，其可以为玻璃、高分子塑胶材料(例如聚 碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride, PVC))或其他材质。偏光片 22可以使用聚乙烯醇(PVA)或其他材质。至于感测电极层20的结构及材质将会于后续详 述。第一实施例(图2)的特征之一为就结构而言，感测电极层20是设置于彩色滤光 基板18与偏光片22之间，亦即，位于彩色滤光基板18上方。详而言之，感测电极层20是
10位于彩色滤光基板18第一(上)表面18A上方，而色阻(CR)层16则是位于彩色滤光基板 18第二(下)表面18B下方。图3显示本发明第二实施例的具有触控功能的平面转换式(IPS)液晶显示器 100B。在本实施例中，触控显示器100B由下而上依次包含主动矩阵晶体管(例如薄膜晶体 管(TFT))基板10、液晶(LC)层12、保护(OC)层14、感测电极层20、彩色滤光(CF)基板18 及偏光片22 ；而色阻(CR)层16可以位于保护(OC)层14/感测电极层20之间，可以位于 感测电极层20/彩色滤光(CF)基板18之间，也可以位于感测电极层20的内部，如图式各 箭号所示。上述各层之间可以根据各种应用或功能需求而插入其他额外的层。第二实施例(图3)的特征之一为就结构而言，感测电极层20是设置于彩色滤光 基板18与保护(OC)层14之间，亦即，位于彩色滤光基板18下方。详而言之，感测电极层 20是设置于彩色滤光基板18第二(下)表面18B下方，而偏光片22则是设置于彩色滤光 基板18第一(上)表面18A上方。图4显示本发明第三实施例的具触控功能的平面转换式(IPS)液晶显示器100C。 在本实施例中，触控显示器100C由下而上依次包含主动矩阵晶体管(例如薄膜晶体管 (TFT))基板10、液晶(LC)层12、保护(OC)层14、第一感测电极层20A、彩色滤光(CF)基板 18、第二感测电极层20B及偏光片22 ；而色阻(CR)层16可以位于保护(OC)层14/第一感 测电极层20A之间，也可以位于第一感测电极层20A/彩色滤光(CF)基板18之间，如图式 各箭号所示。上述各层之间可以根据各种应用或功能需求而插入其他额外的层。第三实施例(图4)的特征之一为就结构而言，感测电极层分为两部分第一感 测电极层20A和第二感测电极层20B，其分别设置于保护(OC)层14/彩色滤光基板18之间 以及彩色滤光基板18/偏光片22之间。详而言之，第二感测电极层20B是设置于彩色滤光 基板18第一(上)表面18A上方，而第一感测电极层20A则是设置于彩色滤光基板18第 二(下)表面18B下方。比较上述第一实施例、第二实施例及第三实施例的特征，简而言之，第一实施例 (图2)的感测电极层20是设置于彩色滤光基板18的上方，第二实施例(图3)的感测电 极层20是设置于彩色滤光基板18的下方，而第三实施例(图4)的第一 /第二感测电极层 20A.20B则是分别设置于彩色滤光基板18下、上方。关于上述实施例(图2、图3、图4)的感测电极层(20、20A、20B)，其主要包含多层 或单层电极层，每一电极层则含有多个感测电极。电极层一般为透明导电材质，例如(但不 限定为)氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化铝锌(Aluminum Zinc Oxide, AZO)或氧 化铟锌(Indium Zinc0xide,IZ0)o图5A的俯视图例示一种多层电极层的电极图案，其主要 包含有第一轴向(例如X轴向)的第一感测电极201A及第二轴向(例如Y轴向)的第二 感测电极202A。其中，在第一轴向的相邻第一感测电极201A之间有第一连接导线(也可称 为桥接导线(bridge) )201B，而在第二轴向的相邻第二感测电极202A之间有第二连接导线 202B。在本例示中，感测电极201A、202A为菱形图案，但不限定于此，也可使用其他形状图 案。一般来说，对于第一轴向感测电极20IA和第二轴向感测电极202A这两个电极层，不论 其是否位于同一平面，互相重叠的连接导线201B和202B之间需要有绝缘物，用以避免彼此 的电气导通。藉由第二轴向感测电极(202A、202B)及第一轴向感测电极(201A、201B)，可用 以分别侦测出碰触点的X和Y座标。图5A所例示的多层电极层图案架构可以适用于第一
11实施例(图2)的触控显示器100A或者第二实施例(图3)的触控显示器100B当中的感测 电极层20。另外，第一轴向感测电极(201A、201B)、第二轴向感测电极(202A.202B)则可以 分别适用于第三实施例(图4)的触控显示器100C当中的第一、第二感测电极层20A、20B。 在本说明书中，第一轴向、X轴向、第一等词可互通使用；第二轴向、Y轴向、第二等词也可互 通使用。上述的连接导线201B或第一轴向感测电极201A可以使用遮光层(BM)来代替。图5B的俯视图例示一种单层电极层的电极图案，其主要包含有多个彼此分隔的 并列长形感测电极203A，每一个感测电极203A的两端分别连接有导线203B (两端的连接导 线也可以是电性连接在一起的一条整体导线)。当某一个感测电极203A被碰触时，其碰触 点相对于该感测电极203A的两端会形成不同的阻抗值，藉此而得以侦测出X座标；另外，根 据碰触点所在的感测电极203A而得以侦测出Y座标。图5B所例示的单层电极层图案架构 可以适用于第一实施例(图2)的触控显示器100A或者第二实施例(图3)的触控显示器 100B当中的感测电极层20。图5C的俯视图例示另一种多层电极层的电极图案，其主要包含有第一轴向(例如 X轴向)彼此分隔并列的长形第一感测电极206及第二轴向(例如Y轴向)彼此分隔并列 的长形第二感测电极207。藉由长形第一感测电极206及长形第二感测电极207，可用以分 别侦测出碰触点的Y和X座标。这两个电极层206、207之间需要有绝缘物，用以避免彼此 的电气导通。图5C所例示的多层电极层图案架构可适用于第一实施例(图2)的触控显示 器100A或者第二实施例(图3)的触控显示器100B当中的感测电极层20。另外，长形第 一感测电极206、长形第二感测电极207则可分别适用于第三实施例(图4)的触控显示器 100C当中的第一、第二感测电极层20A、20B。关于上述的电极层(20、20A、20B)图案架构，以下将例示一些不同的结构设计作 法。图6A、图6B显示一种多层电极层结构，其两个轴向的感测电极是分别位于不同的层面。 图6A显示图5A的局部放大图，而图6B则显示图6A中沿剖面线6B-6B，所看到的剖面图。 在图式中，Y轴向电极层(202A、202B)位于上层，而X轴向电极层(201A、201B)则位于下层。 上、下两层之间具有一绝缘层204，以使二轴向连接导线201B、202B彼此电气绝缘。在第二 实施例(图3)中，此绝缘层204可以使用(绝缘的)色阻(CR)层16来代替及共用。虽然 图6B所例示的电极由下而上分别为X轴向电极层(201A，201B)、绝缘层204、Y轴向电极层 202Α，然而，也可以形成相反顺序的结构(亦即，由下而上分别为Y轴向电极层、绝缘层、X轴 向电极层)，其相关图式和说明不在此赘述。图7Α、图7Β显示另一种多层电极层结构，其两个轴向的感测电极是位于相同的层 面。图7Α显示图5Α的局部放大图，而图7Β则显示图7Α中沿剖面线7Β-7Β’所看到的剖面 图。在图式中，X轴向电极层(201Α)和Y轴向电极层(202Β)位于相同层面。绝缘层204 是使用绝缘区块(isolation island)的形式覆盖住Y轴向电极层(202B)，以使二轴向连 接导线201B、202B彼此电气绝缘。在绝缘层204上方则覆盖导电材质(例如金属、氧化铟 锡(ITO))，作为X轴向的连接(或桥接)导线201B。在第二实施例(第三图)中，上述绝 缘层204可以使用(绝缘的)色阻(CR)层16来代替及共用。上述连接导线201B则可以 使用(导电的)遮光层(black matrix, BM)来代替。虽然图7B所例示的电极由下而上分 别为X/Y轴向电极层(201A，202B)、绝缘层204、连接导线201B，然而，也可以形成相反顺序 的结构(亦即，由下而上分别为连接导线201B、绝缘层204、X/Y轴向电极层(201Α，202Β)，其相关图式和说明不在此赘述。图7C显示图7A的变化结构。和图7A不同的是，X轴向的连接导线201B为连续直 线，连通于同一列的X轴向电极层201A。X轴向连接导线201B和Y轴向连接导线202B可 以使用相同或相异的材质。图7D则显示图7C中沿剖面线7D-7D’所看到的剖面图。图8A、图8B显示又一种多层电极层结构，其两个轴向的感测电极也是位于相同的 层面。图8A显示图5A的局部放大图，而图8B则显示图8A中沿剖面线8B-8B，所看到的剖 面图。在图式中，X轴向电极层(201A)和Y轴向电极层(202B)位于相同层面。绝缘层204 是全面地覆盖住X/Y轴向电极层(201A、202B)，用以避免X轴向连接导线201B和Y轴向连 接导线202B的重叠区因接触而导通。绝缘层204位于X轴向感测电极201A处具有一通孔 (via hole) 205，而X轴向连接导线201B (例如金属、氧化铟锡(ITO))即藉由通孔205而与 X轴向感测电极201A连接。在第二实施例(图3)中，上述绝缘层204可以使用(绝缘的) 色阻(CR)层16来代替及共用。上述连接导线201B则可以使用(导电的)遮光层(BM)来 代替。虽然图8B所例示的电极由下而上分别为X/Y轴向电极层(201A，202B)、绝缘层204、 连接导线201B，然而，也可以形成相反顺序的结构(亦即，由下而上分别为连接导线201B、 绝缘层204、X/Y轴向电极层(201Α，202Β)，其相关图式和说明不在此赘述。图8C显示图8Α的变化结构。和图8Α不同的是，X轴向的连接导线201Β为连续直 线，连通于同一列的X轴向电极层201Α。X轴向连接导线201Β和Y轴向连接导线202Β可 以使用相同或相异的材质。图8D则显示图8C中沿剖面线8D-8D’所看到的剖面图。图9Α、图9Β显示一种单层电极层结构。图9Α显示图5Β的局部放大图，而图9Β则 显示图9Α中沿剖面线9Β-9Β’所看到的剖面图。在图式中，感测电极203Α的两端分别连接 有导线203Β (两端的连接导线也可以是电性连接在一起的一条整体导线)。通常，导线203Β 材质的电阻值稍微低于感测电极203Α材质的电阻值。例如，导线203Β使用金属，而感测电 极203Α则使用氧化铟锡(ITO)。在第二实施例(图3)中，上述感测电极203Α的组成可以 复合遮光层(BM)及透明导电层。根据本发明的另一特征，可以额外使用至少一屏障(shielding)层24，其位于感 测电极层(20、20A、20B)和液晶(LC)层12之间，用以避免液晶层12内电场影响到感测电极 层(20、20A、20B)，如图10所示的触控显示器结构。为了避免屏障层24和感测电极层(20、 20A.20B)之间的电气相通，可以在两者间使用一绝缘层26，例如玻璃、色组(CR)层或其他 绝缘材质。由于遮光层具有网状(mesh)结构，当其达到一适当密度时即可作为屏障电场之 用。因此，上述的屏障层24也可以使用遮光层(BM)来代替及共用。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为 等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
1权利要求
一种具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其包含一液晶层；一主动矩阵晶体管基板，位于该液晶层下方；一电极对，设置于该主动矩阵晶体管基板上，该电极对包含一像素电极及对向电极，其中该像素电极及该对向电极间产生一侧向水平电场以控制该液晶层的液晶的旋转；一彩色滤光基板，位于该液晶层上方；以及一感测电极层，设置于该彩色滤光基板上方。
2.根据权利要求1所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中上 述的感测电极层包含一第一轴向电极层，其包含多个第一感测电极，且在第一轴向，相邻的该第一感测电极 之间连接有第一连接导线；及一第二轴向电极层，其包含多个第二感测电极，且在第二轴向，相邻的该第二感测电极 之间连接有第二连接导线；其中，相对应的该第一连接导线和该第二连接导线之间是电气绝缘的。
3.根据权利要求2所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中上 述的第一轴向电极层和该第二轴向电极层位于不同层面，且该第一轴向电极层和该第二轴 向电极层之间具有一绝缘层。
4.根据权利要求2所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中上 述的第一感测电极和第二感测电极位于相同层面；在该第一连接导线与该第二连接导线之 间的重叠区域，设置一绝缘区块，以使该第一连接导线与该第二连接导线彼此电气绝缘。
5.根据权利要求2所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中上 述的第一感测电极和第二感测电极位于相同层面；一绝缘层用来避免第一连接导线以及第 二连接导线重叠区因接触而导通；该绝缘层位于第一感测电极处具有一通孔，第一连接导 线藉由该通孔与第一感测电极连接。
6.根据权利要求1所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的感测电极层包含多个彼此分隔的并列感测电极，每一该感测电极两端分别连接有导 线。
7.根据权利要求1所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中上 述的感测电极层包含多个第一轴向彼此分隔并列的长形第一感测电极； 多个第二轴向彼此分隔并列的长形第二感测电极； 其中，该长形第一感测电极、该长形第二感测电极之间是电气绝缘的。
8.根据权利要求1所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其更包 含一屏障层，位于该感测电极层和该液晶层之间。
9.根据权利要求8所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中上 述的屏障层为遮光层。
10.一种具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其包含 一液晶层；一主动矩阵晶体管基板，位于该液晶层下方；一电极对，设置于该主动矩阵晶体管基板上，该电极对包含一像素电极及对向电极，其 中该像素电极及该对向电极间产生一侧向水平电场以控制该液晶层的液晶的旋转；一彩色滤光基板，位于该液晶层上方；以及一感测电极层，设置于该彩色滤光基板和该液晶层之间。
11.根据权利要求10所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的感测电极层包含一第一轴向电极层，其包含多个第一感测电极，且在第一轴向，相邻的该第一感测电极 之间连接有第一连接导线；及一第二轴向电极层，其包含多个第二感测电极，且在第二轴向，相邻的该第二感测电极 之间连接有第二连接导线；其中，相对应的该第一连接导线和该第二连接导线之间是电气绝缘的。
12.根据权利要求11所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的第一连接导线为遮光层。
13.根据权利要求11所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的第一轴向电极层为遮光层。
14.根据权利要求10所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的感测电极层为遮光层。
15.根据权利要求11所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的第一轴向电极层和该第二轴向电极层位于不同层面，且该第一轴向电极层和该第二 轴向电极层之间具有一绝缘层。
16.根据权利要求15所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的绝缘层为色阻层。
17.根据权利要求11所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的第一感测电极和第二感测电极位于相同层面；于该第一连接导线与该第二连接导线 之间的重叠区域，设置一绝缘区块，以使该第一连接导线与该第二连接导线彼此电气绝缘。
18.根据权利要求17所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的绝缘区块为色阻层。
19.根据权利要求11所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的第一感测电极和第二感测电极位于相同层面；一绝缘层用来避免第一连接导线以及 第二连接导线重叠区因接触而导通；该绝缘层位于第一感测电极处具有一通孔，第一连接 导线藉由该通孔与第一感测电极连接。
20.根据权利要求19所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的绝缘层为色阻层。
21.根据权利要求10所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的感测电极层包含多个彼此分隔的并列感测电极，每一该感测电极两端分别连接有导 线。
22.根据权利要求21所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的感测电极复合遮光层以及透明导电层。
23.根据权利要求10所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中上述的感测电极层包含多个第一轴向彼此分隔并列的长形第一感测电极；多个第二轴向彼此分隔并列的长形第二感测电极；其中，该长形第一感测电极、该长形第二感测电极之间是电气绝缘的。
24.根据权利要求10所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其更 包含一屏障层，位于该感测电极层和该液晶层之间。
25.根据权利要求24所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的屏障层为遮光层。
26.一种具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其包含一液晶层；一主动矩阵晶体管基板，位于该液晶层下方；一电极对，设置于该主动矩阵晶体管基板上，该电极对包含一像素电极及对向电极，其 中该像素电极及该对向电极间产生一侧向水平电场以控制该液晶层的液晶的旋转；一彩色滤光基板，位于该液晶层上方；一第一感测电极层，设置于该彩色滤光基板和该液晶层之间；以及一第二感测电极层，设置于该彩色滤光基板上方。
27.根据权利要求26所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的第一感测电极层包含一第一轴向电极层，其包含多个第一感测电极，且在第一轴向， 相邻的该第一感测电极之间连接有第一连接导线；上述的第二感测电极层包含一第二轴向 电极层，其包含多个第二感测电极，且于第二轴向，相邻的该第二感测电极之间连接有第二 连接导线。
28.根据权利要求26所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的第一感测电极层包含多个第一轴向彼此分隔并列的长形第一感测电极；该第二感测 电极层包含多个第二轴向彼此分隔并列的长形第二感测电极。
29.根据权利要求26所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的第一连接导线为遮光层。
30.根据权利要求26所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的第一感测电极层为遮光层。
31.根据权利要求26所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其更 包含一屏障层，位于该感测电极层和该液晶层之间。
32.根据权利要求31所述的具有触控功能的平面转换式液晶显示器，其特征在于其中 上述的屏障层为遮光层。
全文摘要
本发明是有关于一种具有触控功能的平面转换式(IPS)液晶显示器，其主要包含液晶层、设有电极对的主动矩阵晶体管基板、彩色滤光(CF)基板及感测电极层。感测电极层可设置于彩色滤光基板上方或下方；感测电极层也可分为两部分而分别设置于彩色滤光基板的上、下方。
文档编号G02F1/133GK101963713SQ20091017166
公开日2011年2月2日 申请日期2009年9月2日 优先权日2009年7月24日
发明者刘振宇 申请人:宸鸿光电科技股份有限公司