专利名称：具有内置式触摸屏面板的液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明的一方面涉及液晶显示器(IXD)。
背景技术：
触摸屏面板是允许利用用户的手或者物体通过选择显示在图像显示器等的屏幕上的指令内容来输入用户的指令的输入设备。用户的手或物体在接触位置处直接与触摸屏面板相接触。为此，将触摸屏面板形成在图像显示器的正面，以将接触位置转换成电信号。相应地，在该接触位置处选择的指令内容可以作为输入信号输入到图像显示器。由于这种触摸屏面板可以代替连接到图像显示器的诸如键盘或鼠标之类的独立输入设备，所以其应用领域已经日益(或逐渐)扩大。触摸屏面板可以分类(划分)成不同类型，例如，电阻式覆盖层式触摸屏面板、光敏式触摸屏面板、电容式触摸屏面板等等。当用户的手或物体与触摸屏面板相接触时，电容式触摸屏面板通过感应在导电的感应图案与相邻的感应图案、接地电极等等之间所形成的电容的变化，将接触位置转换成电信号。这种触摸屏面板一般被附接至诸如液晶显示器或有机发光显示器之类的平板显示器的外表面，以便实现为产品。然而，当触摸屏面板被附接至平板显示器的外面时，可能需要在触摸屏面板与平板显示器之间提供粘合层，并且需要单独执行形成触摸屏面板的工艺。因此，可能会增加处理时间和成本。进一步，在常规结构中，触摸屏面板被附接至平板显示器的外表面，从而增加了平板显示器的整体厚度。
发明内容
本发明的实施例提供了一种具有内置式触摸屏面板的液晶显示器(LCD)，其可以利用提供给LCD的公共电极图案和黑矩阵图案作为触摸屏面板的电极来实现而无需额外的工艺。本发明的实施例还提供了一种具有内置式触摸屏面板的LCD，其中相邻的滤色片图案被形成为在黑矩阵图案之间的开口区域中彼此重叠，从而可以克服在所述开口区域中产生的图像质量退化的问题。本发明的实施例的各个方面提供了一种具有内置式触摸屏面板的液晶显示器 (LCD)，所述LCD包括第一基板，具有多个像素，其中所述多个像素中的各个像素包括薄膜晶体管和像素电极；多个公共电极图案，对应于所述像素电极且沿第二方向彼此隔开；第二基板，面对所述第一基板，所述第二基板具有多个滤色片图案，其中所述多个滤色片图案被布置成对应于所述多个像素；多个黑矩阵图案，位于所述多个滤色片图案之间，所述多个黑矩阵图案沿与所述第二方向相交的第一方向彼此隔开；以及液晶层，位于所述第一基板与所述第二基板之间，其中所述多个公共电极图案被用作驱动电极，所述多个黑矩阵图案中的至少一个被用作感应电极。所述多个黑矩阵图案可以包括第一黑矩阵图案和位于相邻第一黑矩阵图案之间的哑黑矩阵图案。所述哑黑矩阵图案可以被维持在浮置状态，或者被施加接地电压(GND)。所述IXD可以进一步包括电压施加焊盘，连接至所述多个公共电极图案；和电压检测焊盘，连接至所述第一黑矩阵图案。所述电压施加焊盘和所述电压检测焊盘中的至少一者可以在所述第二基板的面对所述第一基板的表面上。所述电压施加焊盘和所述电压检测焊盘中的所述至少一者通过密封构件电连接到所述第一基板上的金属图案。所述密封构件包括导电材料，并且所述导电材料的一侧可以接触所述电压施加焊盘或和所述电压检测焊盘中的所述至少一者，并且所述导电材料的另一侧可以接触所述金属图案。所述导电材料包括导电球。所述金属图案可以被电连接到附接至所述第一基板的一个表面的柔性印刷电路板上。所述第一黑矩阵图案可以位于所述多个滤色片图案中的相邻滤色片图案之间，并且可以被配置为用多条沿所述第一方向彼此隔开的黑矩阵线来实现。所述多条黑矩阵线中的两条以上黑矩阵线可以被连接至同一电压施加焊盘，以便作为一个感应电极进行操作。所述第一黑矩阵图案可以包括不透明导电材料，并且所述哑黑矩阵图案包括不透明导电材料或不透明有机材料。所述不透明导电材料可以包括铬(Cr)或氧化铬(CrOx)。所述多个滤色片图案中的相邻滤色片图案可以在所述多个黑矩阵图案中的相邻黑矩阵图案之间的开口区域中彼此重叠。所述IXD可以进一步包括由非导电有机材料制成的附加黑矩阵图案，形成在所述多个黑矩阵图案中的相邻黑矩阵图案之间的开口区域中以便与该开口区域重叠。所述多个公共电极图案可以位于所述第二基板上。位于所述多个公共电极图案与所述多个黑矩阵图案之间的多个滤色片图案可以用作电介质。所述多个公共电极图案可以位于所述第一基板上。在与所述多个像素中的各个像素的像素电极相对应的公共电极图案的区域处可以有至少一个缝隙。所述液晶层可以位于所述多个公共电极图案与所述多个黑矩阵图案之间，并且可以用作电介质。所述IXD可以被配置为在第一帧时段期间执行显示图像的操作，并且在第二帧时段期间执行识别触摸的操作。在所述第一帧时段期间相同的电压可以被施加到所述多个公共电极图案，并且在所述第二帧时段期间驱动信号可以被顺序施加到所述多个公共电极图案。所述第一帧时段和所述第二帧时段可以顺序且重复地操作。如上所述，根据本发明的实施例，形成在LCD中的公共电极图案和黑矩阵图案可以用作触摸屏面板的电极，从而无需额外的工艺就可以实现具有内置式触摸屏面板的LCD。同样，相邻的滤色片图案可以被形成为在黑矩阵图案之间的开口区域彼此重叠，从而可以克服在所述开口区域中产生的图像质量退化的问题。
附图与说明书一起示出本发明的示例性实施例，并且与说明一起用于解释本发明的原理。图1是示出根据本发明的实施例的具有内置式触摸屏面板的液晶显示器(LCD)的一个区域的横截面视图。图2是示出图1中示出的LCD中的公共电极图案和黑矩阵图案的结构的透视图。图3是示出根据本发明的另一实施例的具有内置式触摸屏面板的LCD的一个区域的横截面视图。图4是示出图3中示出的LCD中的公共电极图案和黑矩阵图案的结构的透视图。图5A是感应单元在正常状态(或无触摸情况)下的横截面视图。图5B是示意性地示出基于施加到诸如图5A中示出的感应单元之类的感应单元的驱动信号的感应结果的视图。图6A是感应单元在被手指触摸的情况下的横截面视图。图6B是示意性地示出基于施加到诸如图6A中示出的感应单元之类的感应单元的驱动信号的感应结果的视图。图7是示出根据本发明的实施例的具有内置式触摸屏面板的LCD中的第二基板的俯视图。图8是沿图7的线11-11’截取的横截面视图，其示出特定区域，即根据本发明的实施例的电压施加焊盘与第一基板的金属图案之间的电连接。图9A和图9B是示出根据本发明的实施例的黑矩阵图案的形状的视图。图IOA至图IOC是示出根据本发明的另一实施例的黑矩阵图案的形状的视图。图IlA和图IlB是示出根据本发明的又一实施例的黑矩阵图案的形状的视图。
具体实施例方式在下面的详细描述中，已经仅仅简单地通过举例说明的方式来示出和说明本发明的某些示例性实施例。正如本领域技术人员将会认识到的，可以以各种不同的方式对所描述的实施例进行修改，而均不背离本发明的精神或范围。因此，附图和描述本质上应被看作是说明性的而非限制性的。另外，当一个元件被称为在另一元件“上”时，该元件可以直接位于另一元件上，或该元件可以与该另一元件之间插置有一个或多个中间元件从而间接位于该另一元件上。另外，当一个元件被称为“连接至”或“耦合至”另一元件时，该元件可以直接连接至该另一元件，或该元件可以与另一元件之间插置有一个或多个中间元件从而间接连接至另一元件。下文中，相同的附图标记指代相同的元件。在下文中将参考附图详细描述根据本发明的示例性实施例。图1是示出根据本发明的实施例的具有内置式触摸屏面板的液晶显示器(LCD)的一个区域的横截面视图。图2是示出图1中示出的LCD中的公共电极图案和黑矩阵图案的结构的透视图。
IXD是利用液晶的光学各向异性和极化特性显示图像的显示器。具有细长分子结构的液晶具有使液晶的分子排列方向性定向(directionally oriented)的光学各向异性以及液晶的分子排列方向根据其尺寸在电场中变化的极化性质。相应地，IXD包括作为基本部件的液晶面板。这里，液晶面板可以通过接合具有像素电极的第一基板(例如，阵列基板)和具有公共电极的第二基板(例如，滤色片基板)来配置。像素电极和公共电极形成在彼此相对的表面上，并在它们之间插置有液晶层。LCD是一种非发光设备，通过改变像素与公共电极之间的电场来人为控制液晶分子的排列方向， 并利用因此而变化(或改变)的光的透射率来显示各种各样的图像。为此，参见图1示出的实施例，IXD 1具有如下配置第一基板11为阵列基板而第二基板61为滤色片基板，并且第一基板11和第二基板61被布置成彼此面对，并且在它们之间插置有液晶层90。在这些基板之中，下方的第一基板11包括被布置成在第一基板11 的顶面上彼此交叉的多条栅极线(未示出)和多条数据线30。薄膜晶体管Tr被提供在栅极线和数据线的交叉点(或交叉区域)处，以逐个连接到形成在像素P中的像素电极50。在这种情况下，薄膜晶体管Tr包括连接到栅极线(未示出)的栅电极15、源/漏电极33和35以及形成在栅电极15与源/源电极33和35之间的半导体层23。在这里，半导体层23包括有源层23a和欧姆接触层23b。栅极绝缘层20形成在栅电极15上，并且保护层40形成在源/漏电极33和35上。 接触孔43形成在保护层40中，以便通过接触孔43使漏电极35暴露。像素电极50形成在保护层40的顶部上，并且通过接触孔43连接到漏电极35。格状黑矩阵63、红、绿和蓝滤色片图案66a、66b、66c以及公共电极(或透明电极)70形成在上方的第二基板61的与第一基板11相对(例如，面对)的后表面上。格状黑矩阵63围绕各个像素P以便覆盖包括栅极线、存储线、数据线、薄膜晶体管等等的非显示区域。红、绿和蓝滤色片图案66a、66b和66c顺序且重复地布置，以与黑矩阵63内部的相应像素P相对应。公共电极70由透明导电材料形成，并且位于滤色片图案66a、66b和66c 的下方。可以进一步在滤色片图案66a、66b和66c与公共电极70之间形成外涂层(未示出)。在一个实施例中，公共电极70没有形成在第二基板61上，而是可以根据IXD的驱动方法(例如，平面转换(IPQ方法、面线转换(PLQ方法等等)形成在第一基板11上。将通过图3和4中示出的下列实施例对此进行详细描述。图3是示出根据本发明的另一实施例的具有内置式触摸屏面板的LCD的一个区域的横截面视图。图4是示出图3中示出的LCD中的公共电极图案和黑矩阵图案的结构的透视图。图3和图4中示出的实施例与图1和图2中示出的实施例的不同之处在于图3 和图4中示出的公共电极没有形成在上基板即第二基板61上，而是改为形成在第一基板11 上。因此，在该实施例中，与图1和图2中示出的实施例中的部件相同的部件由相同的附图标记来标明，并且省略对它们的详细描述。参见图3，利用PLS方法来驱动IXD，在PLS方法中，通过将边缘电场施加到形成在第一基板与第二基板之间的液晶来显示图像。与其它驱动方法相比，PLS方法可以实现(或获得)较高的开口率和透射率。为此，如图3所示，绝缘层45形成在具有薄膜晶体管Tr和像素电极50的第一基板11上，并且公共电极70’形成在绝缘层45上。公共电极70’由透明导电材料形成。例如，公共电极70’可以由氧化铟锡(ITO) 形成。公共电极70’被放置成与形成在显示区域中的各个像素P相对应。如图3所示，公共电极70’的内部形成有多个缝隙71，以便与各个像素P的对应像素电极50形成边缘电场。虽然在图3中示出了三个缝隙71与每个像素P相对应，但这仅仅是一个实施例，并且可以对缝隙的数目和布置进行各种各样的修改。下面简单描述按照上述的那样被配置的IXD的图像显示操作。首先，如果栅极信号被施加到向各个像素P提供的薄膜晶体管Tr的栅电极15，则有源层23a被激活。相应地，漏电极35通过与漏电极35隔开的源电极33接收从连接到源电极33的数据线30施加的数据信号。该数据信号经由下方的有源层23a以一间隔(例如， 预定间隔)被施加。在这种情况下，漏电极35通过接触孔43电连接到像素电极50。因此，数据信号的电压被施加到像素电极50。相应地，可以根据分别施加到像素电极50与公共电极70或70’的电压之间的电压差控制像素电极50与公共电极70或70’之间的液晶分子的排列，从而显示图像(例如， 预定图像)。在常规IXD中，公共电极70或70’可以一体地形成在第二基板61的整个下表面上或者形成在第一基板11的整个上表面上，以便接收相同的电压电平。黑矩阵63处于未施加电压的浮置状态。相反，在根据本发明的实施例的IXD中，公共电极70或70’以及黑矩阵63被形成为彼此分离的多个图案，以用作互电容式触摸屏面板的电极。例如，如在图2和图4中所示，公共电极70或70’可以用被布置成沿第二方向(例如，Y轴方向)以一间隔(例如，预定间隔)隔开的多个图案70a或70a’来实现，并且黑矩阵63可以用被布置成沿与第二方向交叉(或相交)的第一方向(例如，X轴方向)以一间隔(例如，预定间隔)隔开的多个图案63a来实现。在这种情况下，黑矩阵63可以由有色导电材料制成。例如，黑矩阵63可以由铬 (Cr)和/或氧化铬(CrOx)形成。在图2的实施例中，形成在公共电极图案70a与黑矩阵图案63a之间的滤色片图案66(在图1中示出)可以用作电介质。在图4的实施例中，形成在公共电极图案70a’与黑矩阵图案63a之间的液晶层90 (在图3中示出)可以用作电介质。在图4的实施例中，公共电极图案70a’在与各个像素相对应的区域中被提供有多个缝隙71，以便实现PLS驱动。因此，公共电极图案70a或70a’可以作为互电容式触摸屏面板的驱动电极被操作，并且黑矩阵图案63a可以作为互电容式触摸屏面板的感应电极被操作。驱动电极70a与感应电极63a之间的互电容(Cm)可以分别形成在驱动电极70a与感应电极63a的交叉点(或交叉区域)处。形成互电容所在的这些交叉点(交叉区域)用作用于实现触摸识别的感应单元。
在驱动信号被施加到连接到各个感应单元的驱动电极70a或70a’的情况下，在各个感应单元中产生的互电容生成感应信号。在一帧时段期间，驱动信号被顺序施加到驱动电极70a或70a’。因此，如果驱动信号被施加到驱动电极中的任一个，则其它驱动电极维持接地状态。因此，互电容可以通过多条感应线与驱动信号被施加到的驱动线的交叉来分别形成在多个交叉点(或相交区域)，即感应单元处。在手指等与这些感应单元中的一个或多个感应单元相接触的情况下，在对应的感应单元中产生电容变化，并且感应到该电容变化。在一个实施例中，通过上述配置，可以实现内置有互电容触摸屏面板的IXD。在一个实施例中，在LCD执行用于显示图像的操作的第一帧时段期间，相同的电压电平被施加到第一电极图案70a或70a’，并且在LCD执行触摸识别的第二帧时段期间，驱动信号被顺序施加到第一电极图案70a或70a’。可以采用使得第一帧时段和第二帧时段彼此不重叠的方式实现IXD。例如，第一帧时段和第二帧时段可以交替重复。在下文中，将参照图5A、图5B、图6A和图6B详细描述互电容式触摸屏面板的操作。图5A是感应单元在正常状态(或无触摸情况)下的横截面视图。图5B是示意性地示出基于施加到诸如图5A中示出的感应单元之类的感应单元的驱动信号的感应结果的视图。这里，图5A是沿图2的线1-1’截取的横截面视图，示出图2中示出的透视图的一区域。参见图5A，示出驱动电极70a与感应电极63a之间的互电容的电场线200。驱动电极70a和感应电极63a通过用作电介质的滤色片图案66彼此分离。这里，驱动电极70a是如上所述布置成彼此分离的公共电极图案之一，并且感应电极63a对应于与公共电极图案交叉的黑矩阵图案。在一个实施例中，如图5A所示，感应电极63a被形成在第二基板61的底面上。在这种情况下，驱动电极70a与感应电极63a彼此交叉所在的点(或区域)是感应单元100。如图5A所示，互电容Cm被形成在驱动电极70a和感应电极63a之间与感应单元100相对应的位置。当驱动信号被施加到连接到各个感应单元100的驱动电极70a时，生成了在各个感应单元100中生成的互电容Q。也就是说，参见图5B，驱动信号(例如，3V的电压)被顺序施加到各个驱动电极Xl 至)(11。当驱动信号被施加到驱动电极Xl至)(1!中的任一个时，其它驱动电极维持接地状态。 参照图5B，将描述驱动信号被施加到第一驱动电极Xl的示例。因此，可以通过多个感应电极Yl至Ym与驱动信号所施加到的第一驱动电极Xl交叉来在多个交叉点(或交叉区域)，即感应单元Sll至Slm处分别形成互电容。相应地，从连接到驱动信号所施加到的各个感应单元的感应电极Yl至Ym感应与互电容相对应的电压 (例如，0. 3V)。图6A是感应单元在被手指接触的情况下的横截面视图。图6B是示意性地示出基于施加到诸如图6A中示出的感应单元之类的感应单元的驱动信号的感应结果的视图。
参见图6A，当手指150接触至少一个感应单元100时，该手指为低阻抗物体，并且在感应电极63a与人体之间存在AC电容Q。人体与地具有大约200pF的自电容，并且该自电容比电容C1大得多。在驱动电极70a与感应电极63a之间的电场线210由于手指150的接触而被屏蔽的情况下，电场线210通过存在于手指150和人体中的电容路径分支到地，并且结果，如图 3A所示的正常情况下的互电容Cm被减小了电容C1 (CM1 = Cm-C1)。同样，各个感应单元100中的互电容变化改变了提供给连接到感应单元100的感应电极63a的电压。也就是说，如图6B所示，驱动信号(例如，3V的电压)被顺序施加给各个驱动电极Xl至》1，从而通过多条感应线Yl至Ym与驱动信号所施加到的第一驱动电极Xl交叉来在多个感应单元Sll至Slm分别形成互电容CM。在手指150接触一个或多个感应单元(例如，S12和Slm)的情况下，互电容被减小，并且因而从分别连接到所接触的感应单元S12和 Slm的感应电极Y2和Ym感应到与减小的互电容Cmi对应的电压(例如，0. IV)。然而，由于连接到第一驱动电极Xl但手指150没有接触到的其它感应单元中维持现有的互电容CM，所以从分别连接到其它感应单元的感应电极感应到现有的电压(例如， 0. 3V)。也就是说，可以通过施加到感应电极的电压之差感应到精确的触摸位置。图7是示出根据本发明的实施例的具有内置式触摸屏面板的LCD中的第二基板的俯视图。在图7中，作为示例描述了图1和图2示出的实施例，即公共电极图案形成在第二基板上的结构。然而，本发明不限于此。也就是说，如图3和图4中示出的实施例所描述的， 公共电极图案可以形成在第一基板上。为了方便举例说明，在图7中仅仅示出了构成LCD的第二基板上的触摸屏面板的公共电极图案(驱动电极)和黑矩阵图案(感应电极)。参见图7，多个公共电极图案(驱动电极)70a和黑矩阵图案(感应电极)63a被形成为在IXD的第二基板61上彼此交叉。与各个公共电极图案(驱动电极)70a对应的电压施加焊盘180和与各个黑矩阵图案(感应电极)63a对应的电压检测焊盘182被形成在第二基板61上。公共电极图案 (驱动电极)70a通过连接线185被连接到焊盘180，并且黑矩阵图案(感应电极)63a通过连接线185被连接到焊盘182。在这种情况下，焊盘180和182被形成在第二基板61的底面上。因此，在用于向焊盘180施加信号(例如，预定信号)的柔性印刷电路板(FPCB，未示出)被形成在第一基板11上的情况下，焊盘180和182被电连接到FPCB。相应地，在一个实施例中，利用形成在外部区域中的密封构件(未示出)电连接形成在第二基板61的底面上的焊盘180和182和与附接至第一基板11的一个表面的FPCB 电连接的金属图案(未示出)，以便将第一基板11和第二基板61接合在一起。图8是沿图7的线11-11’截取的横截面视图，示出特定区域，即根据本发明的实施例的电压施加焊盘与第一基板的金属图案之间的电连接。如上所述，公共电极图案(驱动电极)70a可以被形成在第一基板11上。在这种情况下，电压施加焊盘180被形成在第一基板11上，因此，在图8中将形成在第二基板61 上的电压检测焊盘182作为对象进行描述。参见图8，形成在第二基板61的底面上的焊盘182通过密封构件190电连接到形成在第一基板11上的金属图案13。为此，密封构件190包括诸如导电球192之类的导电材料，并且导电球192的一侧接触焊盘182而导电球192的另一侧接触金属图案13。金属图案13电连接到附接至第一基板11的一个表面的FPCB(未示出)。因此，形成在第二基板61上的焊盘182电连接到放置在第一基板11上的FPCB。图9A和图9B示出了沿线III-III’截取的俯视图和横截面视图，示出根据本发明的实施例的黑矩阵图案的形状。在该实施例中，如图9A和图9B所示，黑矩阵以一间隔(例如，预定间隔)被分离以便形成为多个图案。在这种情况下，在由于分离黑矩阵而产生的(或张开的)开口区域A中可能会发生诸如光泄漏或条纹色斑之类的图案质量退化。为了解决这个问题，在一个实施例中，相邻的滤色片图案被形成为在开口区域A
中彼此重叠。也就是说，如果相邻的蓝滤色片图案66c和红滤色片图案66a被形成为在开口区域A中彼此重叠，则在蓝滤色片图案66c和红滤色片图案66a的重叠部分会发生光学黑体 (optical black)效应。因此，可以克服由于开口的黑矩阵而发生的图案质量退化。彼此重叠的滤色片图案的形状可以随被分离的黑矩阵的结构而改变(或变化)。 图9A示出沿X轴上的黑矩阵的方向开口的黑矩阵。在图9A中，相邻的红滤色片图案66a 包括伸进开口区域A中以便覆盖开口区域A的突起。相邻的蓝滤色片图案66c也包括在开口区域A中的与红滤色片图案66a的突起相重叠的部分。在其它实施例中，蓝滤色片图案 66c可以具有伸进区域A中的突起并且红滤色片图案66a可以具有在区域A中的重叠部分。图9B示出沿X轴上的黑矩阵的方向开口的黑矩阵。在这种情况下，滤色片图案的形状与图9A中的滤色片图案的形状相同。然而，与该开口区域相邻的滤色片图案的宽度被形成为很宽，以包括该开口区域，以便与该开口区域相邻的滤色片图案彼此重叠。换句话说，因为经过区域A的位置处不存在该黑矩阵沿X轴方向延伸的部分，因此红滤色片图案 66a和蓝滤色片图案66c沿X轴方向彼此重叠以阻挡光，好像沿X轴方向上存在该黑矩阵一样。沿X轴方向的这种重叠还可以存在于图9A的实施例中。在图9A和9B示出的实施例中，作为感应电极进行操作的各个黑矩阵图案63a被实现为具有与包括红、绿和蓝滤色片图案的像素(例如，像素单元)相对应的宽度。然而， 本发明不限于此。也就是说，例如，当触摸屏面板需要十个感应电极(或通道)时，整个黑矩阵被分成十个黑矩阵图案，以便分离的黑矩阵图案可以用作相应的感应电极。如果黑矩阵被分成具有相同宽度的十个黑矩阵图案，则作为感应电极的各个黑矩阵图案63a的宽度被明显加宽，并且相邻黑矩阵图案之间的间隔被明显变窄。因此，可能难于将黑矩阵图案作为正常的感应电极进行操作。相应地，在下列的实施例中，黑矩阵被分成作为感应电极的第一黑矩阵图案和位于各个第一黑矩阵图案之间的哑黑矩阵图案。
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图IOA至图IOC是示出根据本发明的另一实施例的黑矩阵图案的形状的视图。参见图10A，黑矩阵63被分离成第一黑矩阵图案63a’和哑黑矩阵图案63b。这里， 第一黑矩阵图案63a’作为感应电极进行操作，并且电连接到电压检测焊盘182。没有电压被施加到处于浮置状态的哑黑矩阵图案63b，或者可以向哑黑矩阵图案6 施加接地电压 GND。也就是说，多个黑矩阵图案63a’和6 中的仅仅一些黑矩阵图案63a’被用作感应电极，以便可以将这些感应电极之间的间隔充分地隔开。哑黑矩阵图案6 起到防止光透射自身的作用。因此，电压检测焊盘182被分别电连接到用作感应电极的第一黑矩阵图案63a’。 没有电压被施加到处于浮置状态的哑黑矩阵图案63b，或者可以向哑黑矩阵图案6 施加接地电压GND。在没有感应到触摸信号的时间期间，即在感应电极没有操作的时段中，施加到 黑矩阵图案63b的接地电压被施加，以便可以实现能够耐受从外部供应的静电而不会对触摸灵敏度产生影响的结构。在图IOA中示出的实施例的情况下，相邻的滤色片图案被形成为在如图9A和图9B 所示的由于分离黑矩阵而张开的区域A中彼此重叠，以便可以克服开口区域A中的图像质
量退化。参见图10B，作为感应电极进行操作的第一黑矩阵图案可以用仅仅一条位于第二方向(例如Y轴方向)上的线，即在相邻的滤色片图案(例如，绿(G)滤色片图案和蓝(B) 滤色片图案)之间提供的黑矩阵线63a”，来实现。其它黑矩阵图案为(或者变为)现黑矩阵图案6!3b。在一个实施例中，黑矩阵线63a”的宽度为大约6至7μπι，其相对(例如，相当) 薄，因此，在触摸灵敏度方面不利。为了解决这一问题，如图IOC所示，可以将以一间隔(例如，预定间隔)隔开的至少两个或更多相邻的黑矩阵线63a”聚集成一组作为感应电极。在图IOC的实施例中，相邻的黑矩阵线63a”通过相同的连接线185连接到相同的电压检测焊盘182以便作为一个感应电极进行操作。在如图IOB和IOC所示的实施例中，相邻的滤色片图案被形成为在如图9A和图9B 所示的由于分离黑矩阵而张开的区域B中彼此重叠，以便可以克服开口区域B中的图案质
量退化。图IlA和图IlB是示出根据本发明的又一实施例的黑矩阵图案的形状的视图。参见图11A，该实施例对应于图IOB中示出的实施例。在图IlA中，由导电有机材料制成的黑矩阵图案68被额外形成在由于分离黑矩阵而张开的区域B中，以便防止诸如光泄漏之类的图像质量退化。参见图11B，该实施例也对应于图IOB中示出的实施例。由于作为感应电极进行操作的黑矩阵线63a”的数目和面积比哑黑矩阵图案63b’的数目和面积要小得多，所以仅仅黑矩阵线63a”可以由有色导电材料(例如，铬(Cr)和/或氧化铬(CrOx))形成，而哑黑矩阵图案63b’可以由非导电有机材料形成。因此，没有对该黑矩阵进一步分离以形成黑矩阵线63a”，从而可以预先避免出现(或去除)开口区域B。尽管结合特定的示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，而是相反旨在覆盖所附权利要求及其等同物的精神和范围内所包含的各种修改和等同布置。
权利要求
1.一种具有内置式触摸屏面板的液晶显示器，所述液晶显示器包括第一基板，具有多个像素，其中所述多个像素中的各个像素包括薄膜晶体管和像素电极；多个公共电极图案，对应于所述像素电极且沿第二方向彼此隔开；第二基板，面对所述第一基板，所述第二基板具有多个滤色片图案，其中所述多个滤色片图案被布置成对应于所述多个像素；多个黑矩阵图案，位于所述多个滤色片图案之间，所述多个黑矩阵图案沿与所述第二方向相交的第一方向彼此隔开；以及液晶层，位于所述第一基板与所述第二基板之间，其中所述多个公共电极图案被用作驱动电极，所述多个黑矩阵图案中的至少一个被用作感应电极。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述多个黑矩阵图案包括第一黑矩阵图案和位于相邻第一黑矩阵图案之间的哑黑矩阵图案。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述 黑矩阵图案被维持在浮置状态，或者被施加接地电压。
4.根据权利要求2所述的液晶显示器，进一步包括电压施加焊盘，连接至所述多个公共电极图案；和电压检测焊盘，连接至所述第一黑矩阵图案。
5.根据权利要求书4所述的液晶显示器，其中所述电压施加焊盘和所述电压检测焊盘中的至少一者在所述第二基板的面对所述第一基板的表面上。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中所述电压施加焊盘和所述电压检测焊盘中的所述至少一者通过密封构件电连接到所述第一基板上的金属图案。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中所述密封构件包括导电材料，并且所述导电材料的一侧接触所述电压施加焊盘和所述电压检测焊盘中的所述至少一者，并且所述导电材料的另一侧接触所述金属图案。
8.根据权利要求7所述的液晶显示器，其中所述导电材料包括导电球。
9.根据权利要求7所述的液晶显示器，其中所述金属图案被电连接到附接至所述第一基板的一个表面的柔性印刷电路板上。
10.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述第一黑矩阵图案位于所述多个滤色片图案中的相邻滤色片图案之间，并且被配置为用多条沿所述第一方向彼此隔开的黑矩阵线来实现。
11.根据权利要求10所述的液晶显示器，其中所述多条黑矩阵线中的两条以上黑矩阵线被连接至同一电压施加焊盘，以便作为一个感应电极进行操作。
12.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述第一黑矩阵图案包括不透明导电材料，并且所述哑黑矩阵图案包括不透明导电材料或不透明有机材料。
13.根据权利要求12所述的液晶显示器，其中所述不透明导电材料包括铬或氧化铬。
14.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述多个滤色片图案中的相邻滤色片图案在所述多个黑矩阵图案中的相邻黑矩阵图案之间的开口区域中彼此重叠。
15.根据权利要求1所述的液晶显示器，进一步包括由非导电有机材料制成的附加黑矩阵图案，形成在所述多个黑矩阵图案中的相邻黑矩阵图案之间的开口区域中以便与该开口区域重叠。
16.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述多个公共电极图案位于所述第二基板上。
17.根据权利要求16所述的液晶显示器，其中位于所述多个公共电极图案与所述多个黑矩阵图案之间的多个滤色片图案用作电介质。
18.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述多个公共电极图案位于所述第一基板上。
19.根据权利要求18所述的液晶显示器，其中在与所述多个像素中的各个像素的像素电极相对应的公共电极图案的区域处有至少一个缝隙。
20.根据权利要求18所述的液晶显示器，其中所述液晶层位于所述多个公共电极图案与所述多个黑矩阵图案之间，并且用作电介质。
21.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述液晶显示器被配置为在第一帧时段期间执行显示图像的操作，并且在第二帧时段期间执行识别触摸的操作，并且其中在所述第一帧时段期间相同的电压被施加到所述多个公共电极图案，并且在所述第二帧时段期间驱动信号被顺序施加到所述多个公共电极图案。
22.根据权利要求21所述的液晶显示器，其中所述第一帧时段和所述第二帧时段顺序且重复地操作。
全文摘要
一种具有内置式触摸屏面板的液晶显示器(LCD)，包括第一基板，具有多个像素，其中所述像素中的各个像素包括薄膜晶体管和像素电极；多个公共电极图案，对应于所述像素电极并且沿第二方向彼此分隔开；第二基板，面对所述第一基板，所述第二基板具有滤色片图案，其中所述滤色片图案被布置成对应于所述像素；多个黑矩阵图案，位于所述滤色片图案之间，所述多个黑矩阵图案沿与所述第二方向交叉的第一方向彼此隔开；以及液晶层，位于所述第一基板和所述第二基板之间，其中所述多个公共电极图案被用作驱动电极，所述黑矩阵图案中的至少一个被用作感应电极。
文档编号G02F1/133GK102466907SQ20111006973
公开日2012年5月23日 申请日期2011年3月18日 优先权日2010年10月29日
发明者全相炫, 卢水贵, 宋成勋, 赵世一 申请人:三星移动显示器株式会社