CN102692743A - 电子设备、薄膜晶体管液晶平板显示器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄膜晶体管液晶平板显示器及其制造方法，解决现有技术中存在的TFT-LCD只是作为普通的液晶显示器使用，没有触摸功能无法作为触摸屏使用的问题，薄膜晶体管液晶平板显示器的彩色滤光膜基板远离液晶的一侧镀有透明导电层，透明导电层上贴有上偏光片，透明导电层的四角各连接一个电极，四个电极与触摸芯片连接，触摸芯片用于根据各电极的电流确定触摸点位置，由于彩色滤光膜的基板上镀有透明导电层，并四角连接四个电极同时增加了触摸芯片，从而外界触摸到显示器时触摸芯片能够计算出触摸点的位置，进而使得该液晶显示器可以作为触摸屏使用。

Description

电子设备、薄膜晶体管液晶平板显示器及其制造方法

技术领域

本发明涉及液晶显示器技术，尤其涉及一种电子设备、薄膜晶体管液晶平板显示器及其制造方法。

背景技术

目前，作为信息产业的重要构成部分-显示器件正在加速推进其平板化的进程。目前，世界已进入“信息革命”时代，显示技术及显示器件在信息技术的发展过程中占据了十分重要的地位，电视、电脑、移动电话、BP机、PDA等可携式设备以及各类仪器仪表上的显示屏为人们的日常生活和工作提供着大量的信息。目前平板显示器有四个品种：

1、场致发射平板显示器(FED)；

2、等离子体平板显示器(PDP)；

3、有机薄膜电致发光器(OEL)；

4、薄膜晶体管液晶平板显示器(TFT-LCD，Thin Film Transistor)。

TFT-LCD是指液晶显示器上的每一液晶像素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。从而可以做到高速度高亮度高对比度显示屏幕信息。

现有技术中的TFT-LCD只是作为普通的液晶显示器使用，无法作为触摸屏使用，功能较差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的TFT-LCD只是作为普通的液晶显示器使用，没有触摸功能无法作为触摸屏使用的问题，提供一种薄膜晶体管液晶平板显示器，薄膜晶体管液晶平板显示器的彩色滤光膜基板远离液晶的一侧镀有透明导电层，透明导电层上贴有上偏光片，透明导电层的四角各连接一个电极，四个电极与触摸芯片连接。

本发明还提供了一种电子设备，包括如前述的薄膜晶体管液晶平板显示器，其中触摸芯片与主控板连接，主控板上设有中央处理器，使得触摸芯片能够将触摸点位置数据通过所述主控板发送到中央处理器，中央处理器，用于根据所述触摸点位置数据确定并执行对应操作指令。

本发明还提供了一种薄膜晶体管液晶平板显示器制造方法，该方法用于制造如前述的薄膜晶体管液晶平板显示器，包括：形成透明导电层四角到各对应电极的连线的工艺步骤，该步骤和形成透明导电层的工艺步骤在同一次构图工艺中完成或在两次构图工艺中完成。

由于彩色滤光膜的基板上镀有透明导电层，并在透明导电层四角连接四个电极同时增加了触摸芯片，从而外界触摸到显示器时触摸芯片能够计算出触摸点的位置，进而使得该液晶显示器可以作为触摸屏使用。

附图说明

图1所示为本发明的薄膜晶体管液晶平板显示器剖面图结构示意图；

图2所示为本发明薄膜晶体管液晶平板显示器作为触摸屏工作的电路原理示意图；

图3所示为本发明的薄膜晶体管液晶平板显示器的透明导电层俯视图；

图4所示为本发明的薄膜晶体管液晶平板显示器的触摸芯片结构示意图；

图5所示为本发明的电子设备结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明薄膜晶体管液晶平板显示器100实施例一结构示意图，薄膜晶体管液晶平板显示器100的最外面是一层上偏光片10，薄膜晶体管液晶平板显示器的彩色滤光膜基板21远离液晶50一侧镀有透明导电层22，上偏光片10贴在透明导电层22上，透明导电层22的四角分别连接一个电极224，四个电极224加电后，在透明导电层22形成一个低电压交流电场，四个电极224与触摸芯片30连接，当外界如手指触摸到上偏光片10外表面时，由于人体电场并且偏光片10绝缘，人体与透明导电层22间形成耦合电容，对于在透明导电层22上形成的交流电流来说，人体与透明导电层22间形成的耦合电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流，这个电流是从四个电极224中分别流出，并流向触摸点，流经这四个电极224的电流，与手指的触摸点到四角的距离成正比，触摸芯片30通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置，本实施例的薄膜晶体管液晶平板显示器作为触摸屏工作的电路原理示意图如图2所示，可以根据流经四个电极224的电流I1、I2、I3、I4，确定触摸点位置P(x，y)到四角的矢量G1、G2、G3和G4，这样就可以通过计算得出触摸点位置P(x，y)。

薄膜晶体管液晶平板显示器彩色滤光膜基板21靠近液晶50一侧设置有彩色滤光膜20，还包括阵列基板40，阵列基板40靠近液晶50一侧上通过成膜技术、光刻技术、刻蚀技术等半导体技术形成薄膜晶体管阵列41，阵列基板40和彩色滤光膜基板21之间填充有液晶50，制作时把已经制备好的彩色滤光膜20和阵列基板40以单元像素为单位精确对准后，利用封框胶密封，并在中间灌注液晶材料，同时切割成最终所需要的显示屏尺寸。在阵列基板40远离液晶50一侧贴有下偏光片60。

触摸芯片30即可以位于彩色滤光膜基板21靠近液晶50一侧，也可以位于阵列基板40靠近液晶50一侧。

其中，透明导电层22可以选用氧化铟锡ITO作为材料，也可以选用氧化铟锌IZO作为材料。

本发明的薄膜晶体管液晶平板显示器的透明导电层俯视图如图3所示，较佳的，中间是一层整体的透明导电层22，在其周围形成连接四个角的透明导电线，四个角引出的透明导电线223与四个电极224连接，触摸芯片30通过柔性连接器与电极224连接在一起。

本发明的薄膜晶体管液晶平板显示器具体实施时触摸芯片30可以采用如图4所示结构，触摸芯片30包括：接口电路31，与四个电极连接，用于采集各电极的电流信号，模数转换模块32，与接口电路连接，用于对电极的电流信号进行模数转换，计算模块33，与模数转换模块连接，用于对这四个电流的比例进行计算，得出触摸点的位置。

在本实施例中，上偏光片10除了和下偏光片60配合起到偏光的作用外，上偏光片10还可以作为手指和透明导电层22的介质层，在透明导电层22与手指之间形成电容。而透明导电层22除了作为屏蔽层外，还具有感应层的功能，当手指触摸上偏光片10时，在透明导电层22形成感应电流，进而由于透明导电层22的四个电极通过柔性连接器与触摸芯片30连接在一起，通过触摸芯片30来分析读取的位置坐标和下一步的操作.从而实现触摸屏的触摸功能。

本发明还提供一种电子设备，如图5所示该电子设备包括如前述的薄膜晶体管液晶平板显示器，其中触摸芯片30与主控板200连接，主控板上设有中央处理器201，使得触摸芯片能够将触摸点位置数据通过所述主控板200发送到中央处理器，中央处理器201，用于根据所述触摸点位置数据确定并执行对应操作指令。薄膜晶体管液晶平板显示器100还包括控制芯片(T-CON)70，控制芯片70与主控板200连接，控制芯片70，用于根据主控板200发送的视频信号产生显像控制信号。

本发明实施例还提供一种用于制造前述的薄膜晶体管液晶平板显示器的方法，本发明实施例提供的制造方法与常规的TFT-LCD的制作工艺相比，除了前述透明导电层22处相关制造工艺之外都是一致的，因此现有的制备TFT-LCD的工艺均适用于本发明。下面以现有典型的制备TFT-LCD的工艺为基础，对本发明实施例提供的制造方法进行说明，如前所述，本发明薄膜晶体管液晶平板显示器100包括阵列基板40、彩色滤光膜基板21、液晶50和控制芯片70，阵列基板40上形成有栅线、数据线和多个像素，每个像素由一个或两个TFT驱动，使液晶50随电场方向旋转。如，TFT-LCD制造的工艺流程主要包含以下3大工艺，阵列基板40和彩色滤光膜基板21制备工艺：阵列基板40和彩色滤光膜基板21的制备主要是在玻璃基板上通过成膜技术、光刻技术、刻蚀技术等半导体技术分别形成薄膜晶体管阵列图形和彩色滤光膜图形。液晶盒制备工艺：主要是把已经制备好的彩色滤光膜基板21和阵列基板40以单元像素为单位精确对准后，利用封框胶密封，并在中间灌注液晶材料，同时切割成最终所需要的显示屏尺寸的过程。模块组装工艺：主要是把已经制备好的单个液晶盒与外部驱动、控制芯片70连接，同时把背光源模组、外框等零部件组装到一起的过程。经过模块组装工序检测合格，形成了最终的TFT-LCD模块产品。其中，彩色滤光膜基板21的工艺流程为彩色滤光膜基板21靠近液晶一面形成BM(黑色矩阵，Black Matrix)层，再形成RGB的各个颜色层，再形成隔垫物，最后在彩色滤光膜基板21的背面(即远离液晶的一面)形成如图3所示的透明导电层22的形状，当然前述的过程只是本发明实施例中的优选方案，根据不同的需求和设计，前述的各个处理工艺可能会有所不同，但都是用于制造前述的薄膜晶体管液晶平板显示器的方法，本发明实施例的特别之处在于，其中透明导电层22四角到的电极224的连线，和透明导电层22在同一次构图工艺中形成或在两次构图工艺中形成。

高级超维场开关技术(Advanced-Super Dimensional Switching；简称：AD-SDS)通过同一平面内像素电极边缘所产生的平行电场以及像素电极层与对电极层间产生的纵向电场形成多维空间复合电场，使液晶盒内像素电极间、电极正上方以及液晶盒上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换，从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场开关技术可以提高TFT-LCD画面品质，具有高透过率、宽视角、高开口率、低色差、低响应时间、无挤压水波纹(push Mura)波纹等优点。本发明实施例在现有高级超维场开关模式的液晶显示器的基础上，重新设计了彩色滤光膜的透明导电层，进而形成的触摸屏的感应触摸，从而实现了触摸功能，而没有增加面板的工艺和成本，对于画面品质也没有太多影响，同时对于产品的良品率也没有影响。

当然高级超维场开关模式的液晶显示器的制造工艺，只是为了说明本发明设计意图的一个优选实施方案，通过前述的工艺，高级超维场开关模式的液晶显示器在基本不增加构图工艺的条件下，即可实现触摸功能。

类似的上述的工艺也同样适用于TN和VA模式的液晶显示器，不同之处是，对于TN和VA模式的液晶显示器，需要在彩色滤光膜基板21远离液晶的一侧新设置透明导电层20，以使得具备触摸功能。同样的，形成电极连线的工艺步骤和形成透明导电层的工艺步骤在同一次构图工艺中完成或在两次构图工艺中完成。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种薄膜晶体管液晶平板显示器，其特征在于，薄膜晶体管液晶平板显示器的彩色滤光膜基板远离液晶的一侧镀有透明导电层，透明导电层上贴有上偏光片，透明导电层的四角各引出一个电极，四个电极与触摸芯片连接，所述触摸芯片用于根据各电极的电流确定触摸点位置。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶平板显示器，其特征在于，触摸芯片包括：

接口电路，与四个电极连接，用于采集各电极的电流信号；

模数转换模块，与接口电路连接，用于对电极的电流信号进行模数转换；

计算模块，与模数转换模块连接，用于对这四个电流的比例进行计算，得出触摸点的位置。

3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶平板显示器，其特征在于，透明导电层的材料为氧化铟锡或氧化铟锌。

4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶平板显示器，其特征在于，四个电极通过柔性连接器连接触摸芯片。

5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶平板显示器，其特征在于，触摸芯片位于彩色滤光膜基板靠近液晶一侧。

6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶平板显示器，其特征在于，还包括阵列基板，阵列基板和彩色滤光膜基板之间填充有液晶，触摸芯片位于阵列基板靠近液晶一侧。

7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶平板显示器，其特征在于，在透明导电层所在平面上，其所在区域的周围形成连接四角的透明导电线，通过四条透明导电线与各电极连接。

8.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任一权利要求所述的薄膜晶体管液晶平板显示器，其中触摸芯片与主控板连接，主控板上设有中央处理器，使得触摸芯片能够将触摸点位置数据通过所述主控板发送到中央处理器，中央处理器，用于根据所述触摸点位置数据确定并执行对应操作指令。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，薄膜晶体管液晶平板显示器还包括控制芯片，控制芯片与主控板连接，控制芯片，用于根据主控板发送的视频信号产生显像控制信号。

10.一种薄膜晶体管液晶平板显示器的制造方法，该方法用于制造如权利要求1-7任一权利要求所述的薄膜晶体管液晶平板显示器，其特征在于，包括：

形成如权利要求1-7任一权利要求所述的透明导电层的工艺步骤；

形成透明导电层四角到各对应电极的连线的工艺步骤，其中形成电极连线的工艺步骤和形成透明导电层的工艺步骤在同一次构图工艺中完成或在两次构图工艺中完成。

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