CN104252073A - 触控液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种触控液晶显示器。此触控液晶显示器包含显示面板和背光模块。显示面板包含晶体管基板、液晶层以及共同电极。液晶层是设置于晶体管基板上。共同电极是设置于液晶层上。晶体管基板包含多条数据线、多条扫描线、多个像素单元以及屏蔽层。数据线是用以接收多个第一信号。扫描线是用以接收多个第二信号。像素单元包含多个像素电极和多个晶体管开关，其中晶体管开关是电性连接至数据线、扫描线和像素电极。屏蔽层是设置于像素电极和晶体管开关之间。背光模块是设置于显示面板上，以使液晶层夹设于屏蔽层和背光模块之间。

Description

触控液晶显示器
技术领域
本发明是有关于一种触控液晶显示器，特别是有关于一种不需额外安装触控感测阵列的液晶显示器。
背景技术
近年来，轻薄的平面显示器已成为各种电子产品广泛使用的显示器。为了达到使用便利性、外观简洁以及多功能的目的，许多信息产品已由传统的键盘或鼠标等输入装置，转变为使用触控面板(Touch Panel)作为输入装置。
随着平面显示器与触控输入装置的技术快速发展，为了在有限的体积下，让使用者有较大的可视画面以及提供更方便的操作模式，某些电子产品将触控面板与显示面板结合，而构成触控显示面板。由于触控显示面板兼具显示面板的显示功能，以及触控面板输入操作的便利性。因此，触控显示面板已经逐渐成为许多电子产品，如掌上型电脑(handheld PC)、个人化数字助理(PersonalDigital Assistance；PDA)或是智能手机(smart phone)等产品的重要配备。
触控面板的操作原理为，当一导体物件(例如手指)接触到触控面板的触控感测阵列时，触控感测阵列的电气特性(例如电阻值或电容值)会随着改变，并导致触控感测阵列的偏压改变。此电气特性上的改变会转换为控制信号传送至外部的控制电路板上，并经由处理器进行数据处理并运算得出结果。接着，再通过外部控制电路板输出一显示信号至显示面板中，并经由显示面板将影像显示在使用者眼前。
然而，触控面板需要额外的触控感测阵列来进行感应操作，如此显示器的成本便会提高。故，需要一种不需额外安装触控感测阵列的触控显示器。
发明内容
本发明的一方面是在提供于一种触控液晶显示器，其是利用显示器本身的扫描线和数据线来作为触控感测阵列，如此便不需安装额外的触控感测阵列。
根据本发明的一实施例，此触控液晶显示器包含显示面板和背光模块。显示面板包含晶体管基板、液晶层以及共同电极。液晶层是设置于晶体管基板上。共同电极是设置于液晶层上，并电性连接至共同电压。晶体管基板包含多条数据线、多条扫描线、多个像素单元以及屏蔽层。数据线是用以传输多个第一信号，所述多个第一信号为多个影像数据信号或多个触控侦侧信号。扫描线是用以接收多个第二信号,所述多个第二信号为多个开关信号或多个扫描信号。像素单元包含多个像素电极和多个晶体管开关，其中晶体管开关是电性连接至数据线、扫描线和像素电极，以根据第二信号来将第一信号传送至像素电极。屏蔽层是设置于像素电极和晶体管开关之间，并电性连接至参考电压。背光模块是设置于显示面板上，以使液晶层夹设于屏蔽层和背光模块之间。
由上述说明可知，本发明实施例的触控液晶显示器是利用屏蔽层来防止液晶层的杂讯耦合至晶体管基板的扫描线和数据线，如此晶体管基板的扫描线和数据线便可作为触控感测阵列来使用，而不需要加装额外的触控感测阵列。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，上文特举数个较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
图1是绘示根据本发明实施例的触控液晶显示器的剖面结构示意图；
图2是绘示根据本发明实施例的晶体管基板的制造方法的流程示意图；
图3A至图3I是绘示对应至本发明实施例的晶体管基板制造方法的各步骤的显示器剖面结构示意图；
图4是绘示根据本发明实施例的屏蔽层的俯视结构示意图。
【主要元件符号说明】
100：触控液晶显示器     110：显示面板
112：晶体管基板         114：液晶层
116：共同电极           118：彩色滤光片
120：背光模块           130：集光层设置步骤
200：晶体管基板制造方法 210：基板提供步骤
220：金属层形成步骤     230：晶体管材料提供步骤
240：金属层形成步骤     250：切割步骤
260：隔离层形成步骤     270：屏蔽层形成步骤
280：绝缘层形成步骤     290：像素电极形成步骤
310：玻璃基板           320：晶体管材料层
322：绝缘层             324：非晶硅层
326：n+掺杂非晶硅层     330：绝缘层
Ls：屏蔽层
M1：金属层              M2：金属层
OC：隔离层              OCP：隔离层开口
P：像素单元             Px：像素电极
OP1、OP2：开口          T：晶体管开关
具体实施方式
请参照图1，其是绘示根据本发明实施例的触控液晶显示器100的剖面结构示意图。触控液晶显示器100包含显示面板110和背光模块120。显示面板110包含晶体管基板112、液晶层114以及共同电极116，其中液晶层114是设置于晶体管基板112上，共同电极116是设置于液晶层上114并电性连接至(被施加)共同电压。在本发明的实施例中，触控液晶显示器100可还包含彩色滤光片118，但本发明的实施例并不受限于此。在本发明的其他实施例中，触控液晶显示器可不包含有彩色滤光片118。
晶体管基板112包含多条扫描线和数据线(未绘示)、多个像素单元P以及屏蔽层Ls。每一像素单元P包含晶体管开关T和像素电极Px。晶体管开关T是电性连接至像素单元P所对应的数据线和扫描线，以根据扫描线所接收的第二信号来将数据线所接收的第一信号传送至像素电极Px。如此，每一像素单元P便可显示相应的像素色彩。其中,第一信号为多个影像数据信号或多个触控侦侧信号,而第二信号为多个开关信号或多个扫描信号。
在本实施例中，液晶层114与晶体管开关T之间具有屏蔽层Ls。屏蔽层Ls是用以阻隔液晶层114的电容干扰，以提高触控感应的效能。屏蔽层Ls是电性连接至一固定的参考电压。在本实施例中，此参考电压的值可与共同电压的值相同，但本发明的实施例并不受限于此。在本发明的其他实施例中，此参考电压的值可不同于共同电压的值。
另外，本实施例的触控液晶显示器100亦具有隔离层OC。隔离层OC是设置于晶体管开关T和屏蔽层Ls之间，以提供更进一步的阻隔效果来阻隔液晶层114的电容干扰。在本实施例中，隔离层OC是以有机物质或含硅物质等材质所制成。隔离层OC的透光性是介于60%至99%之间，且厚度介于0.2微米(um)至3微米之间，但本发明的实施例并不受限于此。在本发明的其他实施例中，隔离层OC的透光性是介于10%至60%之间，且厚度介于1微米(um)至5微米之间。
本实施例的触控液晶显示器100是以晶体管基板112的数据线和扫描线作为触控感测阵列。由于数据线和扫描线是正交排列，故可作为触控感测阵列。当组装显示面板110和背光模块120时，显示面板110的晶体管基板112是朝向外侧，即液晶层114是夹设于晶体管基板112的屏蔽层Ls和背光模块120之间。如此，本实施例的触控液晶显示器100便可利用晶体管基板112的数据线和扫描线来感测使用者的动作。例如，当使用者触摸晶体管基板112上的一区域时，在此区域的电容值会产生变化。此电容值变化可经由一感应器感应得知，而此感应器可根据此区域中的数据线和扫描线交点来得知使用者所触摸的位置，并传送信号至触控液晶显示器100的处理器，以使触控液晶显示器100进行相应的操作。
请同时参照图2和图3A至图3I，图2是绘示根据本发明实施例的晶体管基板112的制造方法200的流程示意图，图3A至图3H是绘示对应至制造方法200的各步骤的显示器剖面结构示意图。在制造方法200中，首先进行基板提供步骤210，以提供玻璃基板310，如图3A所示。接着，进行金属层形成步骤220，以于玻璃基板310上形成金属层M1，如图3B所示。在本实施例中，金属层M1是用以作为扫描线，或是作为像素单元连接至扫描线的连接线。
在金属层形成步骤220之后，接着进行晶体管材料提供步骤230，以提供晶体管材料层320，如图3C所示。晶体管材料层320是形成于金属层M1上，且具有三层的结构。在本实施例中，晶体管材料层320包含绝缘层322、非晶硅(Amorphous silicon；a-Si)层324以及n+掺杂非晶硅层326，但本发明的实施例并不受限于此。在本发明的其他实施例中，晶体管材料层320亦可利用多晶硅材料来替代非晶硅材料。
在晶体管材料提供步骤230之后，接着进行金属层形成步骤240，以于晶体管材料层320上形成金属层M2，如图3D所示。在本实施例中，金属层M2是用以作为数据线，或是作为像素单元连接至数据线的连接线。
在金属层形成步骤240之后，接着进行切割步骤250，以将金属层M2和n+掺杂非晶硅层326切割，以形成晶体管开关T，如图3E所示，其中被切割的n+掺杂非晶硅层326是形成晶体管开关T的源极和漏极。
在切割步骤250之后，接着进行隔离层形成步骤260，以形成隔离层OC，如图3F所示。隔离层OC具有开口OCP，以露出隔离层OC下方的金属层M2。如之前所述，隔离层OC可阻隔液晶层的电容干扰。由于隔离层OC的材料和厚度已于之前的内容说明过，故不再此赘述。
在隔离层形成步骤260之后，接着进行屏蔽层形成步骤270，以于隔离层OC上形成屏蔽层Ls，如图3G所示。如之前所述，隔离层OC是用以阻隔液晶层的电容干扰，故，本实施例的屏蔽层Ls是根据扫描线和数据线的位置来对应设置。请参照图4，其是绘示根据本发明实施例的屏蔽层Ls的俯视结构示意图。屏蔽层Ls为一整片结构，其是用以阻隔液晶层的电容干扰。屏蔽层Ls具有多个开口OP1和OP2，开口OP1所设置的位置是对应至开口OCP的位置，而开口OP2则用以调整像素的储存电容(Cst)值。值得注意的是，本发明实施例的屏蔽层Ls的图案结构并不受限于本实施例。在本发明的其他实施例中，屏蔽层Ls的图案结构可根据使用者的需求来变化，以调整像素所对应的储存电容值。
请回到图2。在屏蔽层形成步骤270后，接着进行绝缘层形成步骤280，以于屏蔽层Ls上形成绝缘层330以电性隔离屏蔽层Ls，如图3H所示。
在绝缘层形成步骤280后，接着进行像素电极形成步骤290，以形成像素电极Px，如图3I所示。在本实施例中，像素电极Px是形成于绝缘层330上以及隔离层OC的开口OCP中，以使金属层M2电性连接至像素电极Px。当晶体管开关T导通时，像素的数据信号可经由金属层M2传送至像素电极Px，以施加数据信号至像素电极Px。
由上述说明可知，本实施例的触控液晶显示器100是利用屏蔽层Ls来防止液晶层的杂讯耦合至晶体管基板的扫描线和数据线，如此晶体管基板的扫描线和数据线便可作为触控感测阵列来使用，而不需要加装额外的触控感测阵列。另外，本实施例的触控液晶显示器100还包含隔离层OC，以提供更进一步的阻隔效果来阻隔液晶层的电容干扰。值得注意的是，本实施例的触控液晶显示器100虽包含隔离层OC，但在本发明的其他实施例中，隔离层OC可省略，或使用其他绝缘层来代替。
虽然本发明已以数个实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在本发明所属技术领域中任何具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种触控液晶显示器，其特征在于，包含：
一显示面板，包含：一晶体管基板，包含：
多条数据线，用以传输多个第一信号，所述多个第一信号为多个影像数据信号或多个触控侦侧信号；多条扫描线，用以传输多个第二信号,所述多个第二信号为多个开关信号或多个扫描信号；
多个像素单元，包含；多个像素电极；以及多个晶体管开关，电性连接至所述多条数据线和所述多条扫描线，以根据所述多个第二信号来将所述多个第一信号传送至所述多个像素电极；以及一屏蔽层，设置于所述多个像素电极和所述多个晶体管开关之间，并电性连接至一参考电压；
一液晶层，设置于该晶体管基板上；以及
一共同电极，设置于该液晶层上并电性连接至一共同电压；以及
一背光模块，设置于该显示面板上，以使该液晶层夹设于该屏蔽层和该背光模块之间。
2.根据权利要求1所述的触控液晶显示器，其特征在于，所述多条数据线与所述多条扫描线是正交排列，以作为触控感测阵列。
3.根据权利要求1所述的触控液晶显示器，其特征在于，还包含一隔离层，设置于所述多个晶体管开关和该屏蔽层之间。
4.根据权利要求3所述的触控液晶显示器，其特征在于，该隔离层的透光性是介于60%至99%之间，且厚度介于0.2微米至3微米之间。
5.根据权利要求3所述的触控液晶显示器，其特征在于，该隔离层的透光性是介于10%至60%之间，且厚度介于1微米至5微米之间。
6.根据权利要求3所述的触控液晶显示器，其特征在于，该隔离层的材质为含硅物质或有机物质。
7.根据权利要求1所述的触控液晶显示器，其特征在于，还包含一感应器，用以侦测所述多条数据线与所述多条扫描线的多个交点所对应的电容值。
8.根据权利要求1所述的触控液晶显示器，其特征在于，该屏蔽层的材质为氧化铟锡。
9.根据权利要求1所述的触控液晶显示器，其特征在于，该参考电压的值与该共同电压的值相同。
10.根据权利要求1所述的触控液晶显示器，其特征在于，该屏蔽层为一整片结构,包含多个开口。
11.根据权利要求10所述的触控液晶显示器，其特征在于，所述屏蔽层所设置的位置是对应至所述多条扫描线和所述多条数据线所设置的位置，所述多个开口所设置的位置是对应至所述多个隔离层开口所设置的位置。
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