CN101153997A - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液晶显示装置(LCD)及其制造方法，该制造方法包括形成上面板和下面板，对任一面板施加密封剂，在密封剂的边界内加入液晶材料，结合上面板和下面板，并在面板的上部形成传感器。该液晶显示装置包括下面板；上面板，其通过密封剂与下面板相结合；下电阻膜，其形成在上面板上部的预定区域内；下接触电极，其在下电阻膜的围绕部分中形成；上电阻膜，其通过间隙物和下电阻膜分开设置，并与其相对；上接触电极，其形成在与下电阻膜相对的上电阻膜的下表面上，并在上电阻膜的围绕部分中形成；上偏光器，其位于上电阻膜上；下偏光器，其粘接到下面板下部。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。更具体地说，本发明涉及一种具有触摸屏功能的液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
作为一种典型的显示装置，液晶显示器(LCD)包括具有像素电极和公共电极的两个显示面板，以及其中间的具有介电各向异性的液晶层。像素电极设置成矩阵形式且均连接到例如薄膜晶体管(TFT)的开关元件，从而逐行接收数据电压。公共电极形成在显示面板的整个表面上方以接收公共电压。从电路中看，像素电极、公共电极和其间的液晶层构成了液晶电容器，液晶电容器和其连接的开关元件形成了构成像素的基本单元。
在LCD中，通过向两电极提供电压而在液晶层中产生电场，通过调节电场强度从而调节液晶层的光透过率而得到期望图像。
触摸屏面板是一种允许机器，例如计算机，通过手指、触摸笔等的触摸在屏幕上写字、画图或点击图标而执行命令的设备。
附上触摸屏的液晶显示装置可以确定使用者手指、触摸笔或类似物是否触摸屏幕，及其触摸位置的信息。
然而，附上触摸屏的液晶显示装置会由于增加了触摸屏面板而增加成本，因此会由于在液晶显示装置上绑定触摸屏的附加步骤而降低产品收益。更进一步，为了制造LCD而注入液晶时，需要应用接触法，这样大规模生产是不可能的，因此会降低产量。
发明内容
本发明的一个实施方式是提供一种LCD的制造方法，包括：形成上面板和下面板；对任一面板施加密封剂；在密封剂限定的区域内加入液晶；结合上面板和下面板；在上面板的上部形成传感器。
形成传感器可以包括在上面板上形成下ITO电阻膜；在下ITO电阻膜周围部分中形成下接触电极；在上偏光器上形成上ITO电阻膜；在上ITO电阻膜周围部分中形成上接触电极；粘接上偏光器和上面板使上ITO电阻膜和下ITO电阻膜彼此相对。
形成传感器可以包括在上面板上形成下ITO电阻膜；在下ITO电阻膜周围部分中形成下接触电极；将光学膜粘结到偏光器；在该光学膜上形成ITO电阻膜；在上ITO电阻膜周围部分中形成上接触电极；粘接上偏光器和上面板使上ITO电阻膜和下ITO电阻膜彼此相对。
可以沿下ITO电阻膜相对的两侧形成下接触电极，沿上ITO电阻膜相对的两侧形成上接触电极。
制造方法还可以包括将下偏光器粘接到下面板的下部。
本发明的另一个实施方式提供LCD制造方法，包括：形成显示单元，利用遮挡掩模在显示单元的上部形成下电阻膜；在下电阻膜的周围部分中形成下接触电极；在上偏光器上形成上电阻膜；在上电阻膜周围部分中形成上接触电极；粘接上偏光器和显示单元，使上电阻膜和下电阻膜彼此相对。
上电阻膜和下电阻膜可以用ITO制成。
上电阻膜可以连接到上接触电极，从而形成在除了连接上接触电极和柔性印刷电路(FPC)的上终端区域之外的区域中。
下电阻膜可以连接到下接触电极，从而形成在除了连接下接触电极和外部FPC的下终端区域之外的区域中。
上接触电极可以由银(Ag)制成。
下接触电极可以由银(Ag)制成。
本发明的另一实施方式提供一种LCD，包括：下面板；上面板，其利用密封剂结合到下面板；下电阻膜，其形成在上面板上部分的预定区域中；下接触电极，其形成在下电阻膜周围部分中；上电阻膜，其通过间隙物和下电阻膜分开设置并与其相对；上接触电极，其形成在与下电阻膜相对的上电阻膜的下表面上，并形成在上电阻膜的周围部分中；上偏光器，其位于上电阻膜上；和下偏光器，其粘接在下面板的下部，其中密封剂具有均匀厚度。
LCD还可以包括在上电阻膜和上偏光器之间的光学膜。
上电阻膜和下电阻膜可以由ITO制成。
上接触电极可以由银制成。
下接触电极可以由银制成。
下接触电极可以沿下电阻膜的彼此相对的两侧形成，上接触电极可以沿上电阻膜的彼此相对的两侧形成。
附图说明
图1是本发明实施方式中LCD的截面图。
图2是示出本发明实施方式中LCD制造方法的流程图。
图3是示出本发明实施方式的LCD中形成在上基板上的下ITO电阻膜的透视图。
图4是示出本发明实施方式的LCD中分别形成在上ITO电阻膜和下ITO电阻膜中的上接触电极和下接触电极的透视图。
图5是示出本发明实施方式的LCD中的玻璃上倒装芯片(Flip chip onglass，FOG)的透视图。
具体实施方式
本发明提出一种LCD及其制造方法，该LCD带有触摸屏功能，并能够提高带有触摸屏功能的LCD的产量。
参照附图，下面对本发明进行更详细的描述，其中介绍了典型的实施方式。本领域技术人员将认识到，所描述的实施方式可以在各方面进行改变，都不背离本发明的精神。
图中，为了显示清楚，层、膜、面板、区域等的厚度被放大。通篇相同的附图标记表示相同的元件。应当理解，当例如层、膜、区域或基板的元件被叙述为在另一元件“之上”，它可以是直接在另一元件上，也可以存在中间元件。相反，如果说元件“直接”在另一元件“上”，则没有中间元件存在。
首先，下面参见图1详细描述本发明的第一实施方式中的LCD。
图1是本发明实施方式中LCD的截面图。
本发明实施方式中的LCD包含显示单元和传感器。
显示单元包括上基板210、下基板110、像素电极191、公共电极250、滤色器230和在上基板210和下基板110之间的液晶层3。下偏光器12利用黏合剂15粘结于下基板110的下部。
传感器包括下ITO电阻膜305和在上基板210上部中形成的上ITO电阻膜325；置于下ITO电阻膜305和上ITO电阻膜325之间的下接触电极310、上接触电极320、间隙物350、和密封构件370；利用黏合剂25粘结到上ITO电阻膜325的上部分的上偏光器22。进一步，可以在上ITO电阻膜325和上偏光器22之间包括光学膜。
下面详细描述图1显示的LCD的结构。
首先，图1仅显示了显示单元的一般组成结构。
显示单元可以有多种组成，一般显示单元的结构如下。
多条栅线(未显示)和多条存储电极线(未显示)被形成在用透明玻璃、塑料或类似材料制成的下基板110上。
栅线传输栅信号，并且一般在水平方向延伸。每条栅线包含宽端部，用于连接多个栅电极(未显示)至其它层或外部驱动电路。
存储电极线接收预定电压，并包含存储电极(未显示)。由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)等制成的栅极绝缘层(未显示)形成在栅线和存储电极线上。
由氢化非晶硅或多晶硅等制成的半导体(未显示)，形成在栅极绝缘层上。欧姆接触(未显示)形成在半导体上。
欧姆接触可以用例如n+氢化非晶硅材料制造，其中以高浓度掺杂例如磷的n型杂质，或者可以由硅化物制造。多条数据线(未显示)和多个漏电极(未显示)形成在欧姆接触上和栅极绝缘层上。
数据线传输数据信号，并一般在垂直方向延伸，以交叉栅线和存储电极线。每条数据线包括宽端部(未显示)，用于将朝栅电极延伸的多个源电极(未显示)连接至其它层或外部驱动电路。
漏电极与数据线分离并关于栅电极与源电极面对。
一个栅电极、一个源电极、一个漏电极和半导体构成了一个TFT，TFT的沟道形成在栅电极和漏电极之间。
欧姆接触仅存在于下半导体和上数据线及漏电极之间，并降低它们之间的接触电阻。
钝化层(未显示)形成在数据线、漏电极和半导体暴露部分之上。钝化层由例如氮化硅和氧化硅的无机绝缘体、有机绝缘体或低介电绝缘体制成。
多个像素电极191和多个接触辅助(未显示)被形成在钝化层上。它们可以由例如ITO(氧化铟锡)和IZO(氧化铟锌)的透明导电材料或例如铝、银或其合金的反射金属制造。
像素电极191通过接触孔物理地和电学地连接到漏电极，并从漏电极接收数据电压。施加数据电压的像素电极191和上基板210上的接收公共电压的公共电极250产生电场，因此确定在两个电极间的液晶层3中的液晶分子的方向。
像素电极191与存储电极和存储电极线交迭。由像素电极191和与其电连接的漏电极以及存储电极线的交迭形成的电容器被称为存储电容器，该存储电容器提升液晶电容器的电压存储能力。
每个接触辅助通过接触孔连接到栅线的端部和数据线的端部。
上基板210由玻璃、塑料或类似材料制成，遮光构件(未显示)形成在绝缘基板210上。该遮光构件包括对应于栅线和数据线的线形部分和对应于TFT的平面形部分，它可以防止像素电极191间的光泄漏。
多个滤色器230也形成在上基板210上。滤色器230大部分存在于遮光构件围绕的区域内，并可以在垂直方向沿像素电极191的列延长。每个滤色器230可以显示由红绿蓝构成的三元色之一。
保护层(未显示)形成在滤色器230和遮光构件之上。该保护层可以用有机绝缘体制造，它可以防止滤色器230暴露，并提供平坦平面。
公共电极250形成在保护层上。公共电极250用透明导体制造，例如ITO和IZO。
取向层(未显示)覆盖在像素电极191和公共电极250的内表面上，可以是垂直取向层或水平取向层。
位于像素电极和公共电极之间的液晶层3具有介电各向异性。在没有电场时，液晶层3的液晶分子可以具有垂直取向(VA)模式，该模式下其长轴垂直于两基板110和210的表面取向，或扭转向列(TN)模式，该模式下其长轴平行于两基板110和210的表面取向。
当公共电压施加到公共电极250且数据电压施加到像素电极191时，在公共电极和像素电极之间会产生电场。液晶分子响应于电场改变其取向方向。
显示单元可以用多种方法形成，不一定如上所述，公共电极250和像素电极191也可以形成在同一基板上。
下偏光器12利用黏合剂15粘接到显示单元的下部。下偏光器12和上偏光器22起到过滤部分或全部通过液晶层3的光线的作用。
传感器形成在上基板210的上部分中，传感器用来在外部材料触摸时确定触摸位置。
传感器结构如下。
下ITO电阻膜305和下接触电极310形成在上基板210的上表面上，上接触电极320和上ITO电阻膜325形成在下接触电极310的上部中。在下ITO电阻膜305和上ITO电阻膜325的周围部分形成下接触电极310和上接触电极320，以围绕下ITO电阻膜305和上ITO电阻膜325。
间隙物350和密封构件370形成在上ITO电阻膜325和下ITO电阻膜305之间，这样上ITO电阻膜325可以和下ITO电阻膜305以预定距离分隔布置。形成密封构件370以沿上ITO电阻膜325和下ITO电阻膜305的外部边缘支持上ITO电阻膜325和下ITO电阻膜305，间隙物350允许上ITO电阻膜325和下ITO电阻膜305在中心部分彼此分离。间隙物350优选由导体制造。上偏光器22利用黏合剂25粘接到上ITO电阻膜325。
上ITO电阻膜325和下ITO电阻膜305在外部刺激作用下彼此接触，并通过测量电阻来探测接触位置的方法而操作。接触后，上ITO电阻膜325和下ITO电阻膜305通过间隙物350又一次彼此分离。上接触电极320和下接触电极310执行施加电压或电流到上ITO电阻膜325和下ITO电阻膜305的功能。上接触电极320和下接触电极310可以用例如银(Ag)的材料制造。
如上所述，下接触电极310形成在形成于显示元件的上基板210上的下ITO电阻膜上，而不是形成在单独的基板上，这样显示器的厚度会减小，并且成本也会降低。
下文描述本发明实施方式中的一种LCD的制造方法。
如图2所示，通过在上下母基板中形成例如栅线和数据线的每层而完成具有布线的上下母基板(S100)。
然后，用于维持上下母基板之间的间距的、在光刻工艺中形成的柱形的柱状间隙物或者球形的珠状间隙物形成在上下母基板之一上(S102)。
由结合两母基板的材料制成、限定出液晶填充的区域、并防止液晶泄漏的密封剂被形成在上下母基板之一上(S104)。
液晶显示是被注入密封剂限定的区域内(S106)。
接着，上下母基板被排列并结合(S108)。
在液晶注入法中，不需要用于注入液晶的注入孔来完成LCD。因此，在液晶周围密封剂具有一致的厚度。进一步，当利用液晶注入法制造LCD时可以进行大规模生产，因此与利用接触法生产的情况相比产量增加。
其后，通过在形成的显示单元的上基板210上的预定区域内涂敷ITO而制造下ITO电阻膜305。下ITO电阻膜305利用遮挡掩模制造。
当利用电绝缘方法制造ITO电阻膜时，在上基板的整个表面涂敷ITO薄膜后，在需要的区域中进行激光蚀刻，此时，当显示单元内部的下膜和电路被激光蚀刻损坏时可能产生例如光泄漏的缺陷。因此，下ITO电阻膜310利用遮挡掩模形成，该遮挡掩模可以仅在需要区域涂敷ITO，并可以在母基板单元上进行加工。
图3是示出本发明实施方式的LCD中在上基板上形成的下ITO电阻膜的形状的透视图。
如图3所示，下接触电极310沿下ITO电阻膜305的彼此相对的两边形成。进一步，为了使下接触电极310连接外部柔性印刷电路(FPC)(未显示)，连接下接触电极310的下终端307延伸至下ITO电阻膜305的一侧。
下ITO电阻膜305形成在除了下终端307形成在上基板210上的区域(B)之外的区域(A)中。
就是说，如图3所示，下ITO电阻膜305不在形成有银(Ag)制造的下接触电极310的下终端307的部分中形成，该下接触电极稍后形成。
当ITO电阻膜利用遮挡掩模涂敷时，ITO仅在需要的部分涂敷，由此ITO电阻膜不会暴露在接触电极的外部，并由此可提高可靠性。
其后，传感器的下接触电极利用银(Ag)制造(S110)。
当下接触电极形成在上基板上的遮光构件的区域内时，下接触电极对显示区没有影响。
作为另一种选择，上ITO电阻膜325形成在上偏光器22中，上接触电极形成在上ITO电阻膜的周围部分(S200)。
图4是示出本发明实施方式中的LCD的透视图，其中上接触电极320和下接触电极310分别形成在上ITO电阻膜325和下ITO电阻膜305中。
如图4所示，上接触电极320沿上ITO电阻膜325的彼此相对的两侧形成，下接触电极310沿下ITO电阻膜305的彼此相对的两边形成。进一步，为了连接上接触电极320和下接触电极310至外部FPC(未显示)，连接上接触电极320和下接触电极310的上终端322和下终端307延伸至下ITO电阻膜和上ITO电阻膜的同方向上的侧边。
上接触电极用银(Ag)制造。
如图5所示，接触电极可以形成为FOG的形式，其中接触电极的上终端和下终端都形成在下ITO电阻膜305上。
然后，间隙物350和密封构件370定位并粘接到上ITO电阻膜325和下ITO电阻膜305(S300)。
然后，利用黏合剂15将下偏光器12粘接到下基板110的下部分。
通过沿母基板的切割线划片(scribing)来分离每个液晶单元，从而完成具有触摸屏功能的LCD。
传感器的构造可以多种构成。
如上所述，当用液晶滴注法大规模生产LCD而制造具有触摸屏功能的LCD时，利用遮挡掩模形成传感器的ITO电阻膜可以使产量和产品的可靠性都得到提高。
虽然结合上述具体实施方式描述了本发明，还要指出，本发明并不局限于上述实施方式，相反，本发明还涵盖了包含在权利要求所限定的精神和范围中的改变或同等的安排。
Claims (20)
1.一种液晶显示装置的制造方法，该方法包含：
形成第一和第二母基板；
对第一和第二母基板之一施加密封剂，所述密封剂被施加形成图案以限定接收和容纳液晶材料的区域；
在所述密封剂限定的区域内加入液晶材料；
结合第一和第二母基板；
在第一和第二母基板之一上形成传感器；并
沿第一和第二母基板的切割线切割。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中形成传感器包含：
在所述第一母基板上形成第一电阻膜；
形成接触所述第一电阻膜的第一接触电极；
在第一偏光器上形成第二电阻膜；
形成接触所述第二电阻膜的第二接触电极；并
将所述第一偏光器和第一母基板分离布置，使得第一电阻膜面对第二电阻膜。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中形成传感器包含：
在所述第一母基板上形成第一电阻膜；
形成接触所述第一电阻膜的第一接触电极；
粘接光学膜到第一偏光器；
在所述光学膜上形成第二电阻膜；
形成接触所述第二电阻膜的第二接触电极；
将所述第一偏光器和第一母基板分离布置，使得所述第二电阻膜面对第一电阻膜。
4.根据权利要求2所述的制造方法，其中沿所述第一电阻膜的第一和第二相对侧形成所述第一接触电极，且其中沿所述第二电阻膜的第一和第二相对侧形成所述第二接触电极。
5.根据权利要求3所述的制造方法，其中沿所述第一电阻膜的第一和第二相对侧形成所述第一接触电极，且其中沿所述第二电阻膜的第一和第二相对侧形成所述第二接触电极。
6.根据权利要求1所述的制造方法，还包含将偏光器粘接到所述第一和第二母基板之一。
7.一种液晶显示装置的制造方法，包含以下步骤：
形成显示单元；
利用遮挡掩模在所述显示单元的一部分上形成第一电阻膜；
沿所述第一电阻膜外围形成第一接触电极；
在第一偏光器上形成第二电阻膜；
沿所述第二电阻膜外围形成第二接触电极；并
将所述第一偏光器和显示单元分离布置，使得所述第一电阻膜面对第二电阻膜。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其中所述第一电阻膜和第二电阻膜由ITO制成。
9.根据权利要求7所述的制造方法，其中所述第二电阻膜形成在除了连接第二接触电极到柔性印刷电路的上终端区域之外的区域中。
10.根据权利要求7所述的制造方法，其中所述第一电阻膜形成在除了连接第一接触电极到柔性印刷电路的下终端区域之外的区域中。
11.根据权利要求7所述的制造方法，其中所述第一接触电极由银制成。
12.根据权利要求7所述的制造方法，其中所述第二接触电极由银制成。
13.一种液晶显示装置，包含：
第一面板；
第二面板，其利用密封剂结合到第一面板；
第一电阻膜，其置于所述第一面板的预定区域上；
第一接触电极，其沿所述第一电阻膜的外围形成；
第二电阻膜，其通过间隙物与第一电阻膜分开设置，并与第一电阻膜相对；
第二接触电极，其形成在与第一电阻膜相对的第二电阻膜的下表面上，并沿第二电阻膜的外围形成；
第一偏光器，其置于所述第二电阻膜上；和
第二偏光器，其粘接到第二面板的第一部分。
14.根据权利要求13所述的液晶显示装置，还包含光学膜，所述光学膜置于所述第二电阻膜和第一偏光器之间。
15.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其中所述第二电阻膜和第一电阻膜由ITO制成。
16.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其中所述第二接触电极由银制成。
17.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其中所述第一接触电极由银制成。
18.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其中所述第一接触电极沿第一电阻膜的彼此相对的两侧形成，且所述第二接触电极沿第二电阻膜的彼此相对的两侧形成。
19.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其中所述第二电阻膜形成在除了连接第二接触电极到柔性印刷电路的上终端区域之外的区域中。
20.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其中所述第一电阻膜形成在除了连接第一接触电极到柔性印刷电路的下终端区域之外的区域中。
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