专利名称：触控液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种触控液晶显示装置。
背景技术：
在现今的各式消费性电子产品如个人数字助理(personal digital assistant, PDA)、手机、掌上电脑(palm-sized PC)、卫星导航系统(global positioning address, GPA)及信息家电(information appliance)等产品中，常在其显示面板(display panel) 上设置触控面板(touch panel)取代按键或鼠标等传统输入装置，让使用者可利用手指或 触控笔等进行交互式输入操作途径，具有符合短小轻薄的产品要求、改善人与机器间沟通 接口的友善度、并提升输入操作效率等优点，因此触控式面板成为关键的零组件之一。请参阅图1，图1是一种现有触控液晶显示装置的剖面示意图。现有触控液晶显 示装置100包括一液晶显示面板110和一触控面板120，触控面板120的感应方式包括电 阻型、电容型、电磁型、表面声波型以及红外线型。如图1所示，触控面板120包含一上基板 122和一下基板124，上基板122和下基板124相对的表面则分别形成一透明导电层126、 128，而在下基板124的透明导电层128上设置有支撑用的间隔球130。当触控面板120的 上基板122受到一外力压按时，上基板122即产生一局部弯曲形变，使得上基板122的透明 导电层126与下基板124的透明导电层128电性连接，从而产生一信号传送到外接的读取 电路。通常，液晶显示面板110与触控面板120分别完成制作后，再通过一粘合层102堆 栈粘接。触控面板120所包括的各膜层如上基板122、下基板124、透明导电层126、128等 与粘合层102的存在增加了触控液晶显示装置100的厚度与重量，并且因其材料与结构限 制而使得触控液晶显示装置100的厚度难以降低。此外，触控面板120与粘合层102更降 低了触控式液晶显示装置100的光穿透率，影响触控液晶显示装置100的显示效果。
发明内容
为解决现有技术触控液晶显示装置厚度较厚、显示效果较差的问题，本发明提供 一种轻薄且显示效果较好的内嵌式触控液晶显示装置。一种触控液晶显示装置，包括一第一基板、一相对于该第一基板的第二基板、一液 晶层、一设置于该第二基板上的第一传感线、与第二传感线、一第一导电层和一第二导电 层，该第一导电层和该第二导电层分别与该第一传感线和该第二传感线电性连接，并通过 一空隙电性隔绝。该触控液晶显示装置还包括一设置于该第一基板上，并对应于该空隙的 间隙子，该间隙子响应一外界压力而与该第一导电层和该第二导电层电性连接。根据本发明所提供的触控液晶显示装置，通过间隙子电性连接原本通过空隙电性 隔绝的第一导电层和第二导电层，使得触控信号可以由第一传感线经由第一导电层、间隙 子和第二导电层传送到第二传感线，再传送到读取电路，供外接的读取电路译码判断触控 的确切位置。因此可以成功地整合触控面板和显示面板，达到提供内嵌式触控显示装置的目的，同时可以薄化实际触控液晶显示装置的厚度，更不会造成触控液晶显示装置的亮度 的损失。
图1是一现有触控液晶显示装置的剖面示意图。图2是本发明触控液晶显示装置的一较佳实施例的示意图。图3是图2所示的触控液晶显示装置沿A-A’线的剖面示意图。图4是图3所示的触控液晶显示装置的使用状态的示意图。图5是本发明触控液晶显示装置的一较佳实施例的一变化型。图6是本发明触控液晶显示装置的一较佳实施例的工作原理示意图。
具体实施例方式请参阅图2至图5，图2为本发明触控液晶显示装置的一较佳实施例的示意图，图 3为图2所示的触控液晶显示装置沿A-A’线的剖面示意图，图4则为图3所示的触控液晶 显示装置的使用状态的示意图，另外图5则为本较佳实施例的一变化型。首先请参阅图3， 本较佳实施例所提供的触控液晶显示装置200包含有一第一基板202、一相对于第一基板 202的第二基板204和一设置于第一基板202与第二基板204间的液晶层206。第一基板 202是一透明且具弹性的基板，其邻近液晶层206的表面设置有彩色滤光层208、一遮光层 210、一选择性设置的平坦保护层(overcoat)(图未示)、一间隙子212、一公共电极(common electrode) 214和一新增导电层215。新增导电层215可以与公共电极214同时形成，且包 括相同的导电材料，但彼此电性隔绝。彩色滤光层208—般可包括红、绿、蓝等颜色，用以实 现不同色彩的显示。公共电极214包括透明导电材料如铟锡氧化物(indium tin oxide，以 下简称为ΙΤ0)或铟锌氧化物(indium zinc oxide,以下简称为ΙΖ0)。如图3所示，公共电 极214覆盖第一基板202上的各膜层，如遮光层210与彩色滤光层208，而与液晶层206接 触。在本发明中间隙子212为一感光间隙子(photo spacer)，因此新增导电层215覆盖于 间隙子212上，即新增导电层215设置于间隙子212与液晶层206之间。此外间隙子212也 可以为一导电型间隙子，当间隙子为导电型间隙子时，如图5所示，将此导电型间隙子212a 设置于新增导电层215与液晶层206之间接下来请同时参阅图2与图3。第二基板204上设置有多个薄膜晶体管220、多 条第一传感线(sensing line) 230、多条第二传感线232、多条资料线234和多个画素电极 236。各薄膜晶体管220包括一栅极222、一源极224和一漏极226。薄膜晶体管220的源 极224与数据线234电性连接；而其漏极226与画素电极236电性连接。值得注意的是， 本较佳实施例中，第一传感线230是一扫描线，扫描线/第一传感线230与栅极222电性连 接，且扫描线/第一传感线230与栅极222在同一制程步骤中形成，因此扫描线/第一传感 线230与栅极222具有相同的导电材料，且共平面。第二传感线232、资料线234、源极224 和漏极226在同一制程步骤中形成，因此源极224、漏极226、第二传感线232和数据线234 包括具有相同的导电材料，且共平面。由于该等制程步骤为该领域一般技术人员所熟知，因 此，不再赘述。另外如图2所示，数据线234和第二传感线232系互相平行且电性隔绝，而 数据线234与扫描线/第一传感线230为垂直交错设置，第一传感线230与第二传感线232互相垂直交错。如前所述，由于第一传感线230与栅极222同时形成，而第二传感线232、资 料线234、源极224与漏极226同时形成，因此第一传感线230与第二传感线232间还设置 有一绝缘层238电性隔离两者，即第一传感线230与第二传感线232设置在不同平面上。接下来以一单一感测单元为例说明。请参阅图3，第二基板204上设置有一平坦层 240，且平坦层240包括一对应于第一传感线230的开口 242和一对应于第二传感线232的 开口 244。第二基板204上还包括一第一导电层250和一第二导电层252，第一导电层250 与第二导电层252可以与画素电极236在相同的制程中形成，因此包括相同的透明导电材 料如ITO或IZO等。第一导电层250通过开口 242与第一传感线230电性连接；第二导电 层252通过开口 244与第二传感线232电性连接。值得注意的是，第一导电层250与第二 导电层252通过一空隙254电性隔绝，而第一基板202上的间隙子212对应于空隙254设 置。间隙子212的厚度小于新增导电层215到第一导电层250与第二导电层252的距离， 也就是说，包覆间隙子212的新增导电层215的底面与第一导电层250、第二导电层252的 顶面之间在毫无外力存在的状况下具有一空隙d。请参阅图4。当一外界压力施加于第一基板202上时，具有弹性的第一基板202因 外力而向下产生局部的可逆形变，并使得间隙子212与第一导电层250、第二导电层252间 的空隙d消失。换句话说，间隙子212响应外界压力，使新增导电层215与第一导电层250、 第二导电层252由电性绝缘转变为电性连接。接下来请同时参阅图4与图6，图6系本较佳实施例所提供的触控液晶显示装置工 作原理示意图。如图6所示，各第二传感线232分别与一第二读取电路262电性连接，而各 第一传感线230选择性地与一第一读取电路260电性连接。如前所述，在本较佳实施例中 第一传感线230即触控液晶显示装置200的扫描线，因此各第一传感线230与一栅极驱动 电路(图未示)电性连接，并由该栅极驱动电路依序获得一开启电压(turn-on voltage) 0 当外界压力施加于第一基板202，并使得第一导电层250、包覆间隙子212的新增导电层215 与第二导电层252电性连接时，第一传感线230从栅极驱动电路所接收的开启电压会通过 第一导电层250、包覆间隙子212的新增导电层215与第二导电层252传送到第二传感线 232，随后传送到第二读取电路262，而产生X方向的触控信号。另一方面，由于每一条平行X 方向设置的第一传感线230与每一条平行Y方向的的第二传感线232以两两为一组的方式 寻址出交错位置的次画素单元，且扫描线为依序扫描每一列，因此当第二读取电路262获 得X方向的触控信号时，即可依接收到信号的时间点反向推测是哪一条第一传感线230与 第二传感线232电性连接，使得电压可由该第二传感线232传送至第二读取电路262，故可 反推得到Y方向的触控信号。然而由于上述的判读方式是可以根据不同的信号译码电路设 计获得，因此也不限于上述所提及的判读方法。根据本发明所提供的触控液晶显示装置，通过间隙子本身或由覆盖间隙子的新增 导电层电性连接原本通过空隙电性隔绝的第一导电层与第二导电层，使得触控信号得以 由第一传感线经由第一导电层、间隙子或新增导电层与第二导电层传送到第二传感线，再 传送到读取电路，供外接的读取电路译码判断触控的确切位置。且本发明所提供的触控 液晶显示装置除可以采用薄膜晶体管基板之外，也不限制采用彩色滤光数组基板(color filter on array, C0A)。另外，本发明所提供的触控液晶显示装置利用间隙子与第一导电 层、第二导电层的设置达到内嵌式触控显示装置的功能，也成功地达到整合触控面板与显示面板的目的，不仅可薄化实际液晶显示装置的厚度，更不会造成液晶显示装置的亮度的 损失。
权利要求
一种触控液晶显示装置，其包括一第一基板；一相对于该第一基板的第二基板；一设置于该第一基板与该第二基板之间的液晶层；其特征在于该触控液晶显示装置还包括一第一传感线、一第二传感线、一第一导电层、一第二导电层和一间隙子，该第一传感线与第二传感线设置于该第二基板上邻近该液晶层的表面；该第一导电层与一第二导电层分别与该第一传感线和该第二传感线电性连接，且该第一导电层与该第二导电层是通过一空隙电性隔绝；该间隙子设置于该第一基板上，且对应于该空隙。
2.如权利要求1所述的触控液晶显示装置，其特征在于该第一传感线是一扫描线。
3.如权利要求2所述的触控液晶显示装置，其特征在于该第二基板上还包括一数据 线，该数据线与该第二传感线包括相同的导电材料，且共平面。
4.如权利要求3所述的触控液晶显示装置，其特征在于该数据线与该第二传感线互 相平行且电性隔绝，该第一传感线与该第二传感线互相垂直。
5.如权利要求1所述的触控液晶显示装置，其特征在于该第一基板上进一步包括一 公共电极和一第三导电层，且该公共电极与该第三导电层电性隔绝，该第三导电层和该公 共电极包括相同的导电材料。
6.如权利要求5所述的触控液晶显示装置，其特征在于该间隙子是一导电型间隙子。
7.如权利要求5所述的触控液晶显示装置，其特征在于该间隙子是一感光间隙子。
8.如权利要求7所述的触控液晶显示装置，其特征在于该第三导电层设置于该感光 间隙子与该液晶层之间。
9.如权利要求8所述的触控液晶显示装置，其特征在于该感光间隙子的高度小于该 第三导电层到该第一导电层与该第二导电层的距离。
10.如权利要求9所述的触控液晶显示装置，其特征在于该感光间隙子响应一外界压 力向该第二基板方向移动，使得该第三导电层与该第一导电层与该第二导电层电性连接。
全文摘要
本发明涉及一种触控液晶显示装置，其包括一第一基板、一相对于该第一基板的第二基板、一液晶层、一设置于该第二基板上的第一传感线与一第二传感线、一第一导电层和一第二导电层，该第一导电层和该第二导电层分别与该第一传感线和该第二传感线电性连接，并通过一空隙电性隔绝。该触控液晶显示装置还包括一设置于该第一基板上，并对应于该空隙的间隙子，该间隙子响应一外界压力而与该第一导电层和该第二导电层电性连接。
文档编号G06F3/041GK101989003SQ20091030508
公开日2011年3月23日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者刘文雄, 陈新立 申请人:群康科技(深圳)有限公司;群创光电股份有限公司