CN105739192B - 触摸型液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种触摸型液晶显示装置，所述触摸型液晶显示装置包括：彼此邻近的第一像素区域和第二像素区域，在它们之间具有数据线，且所述第一像素区域和所述第二像素区域的每个都包括薄膜晶体管和连接至所述薄膜晶体管的像素电极；分别包括所述第一像素区域和所述第二像素区域的第一触摸块和第二触摸块；公共电极，所述公共电极与所述像素电极布置在相同的基板中，且所述公共电极位于所述第一触摸块和所述第二触摸块中的每个触摸块中；及感测线，所述感测线连接至所述第一触摸块和所述第二触摸块中的每个触摸块中的公共电极，其中，所述第一触摸块的公共电极跨越所述数据线延伸至所述第二像素区域中。

Description

触摸型液晶显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2014年12月30日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2014-0194199的优先权，为了所有目的通过引用将该申请全部并入本文，如同在此完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种触摸型液晶显示装置(LCD)，尤其涉及一种不需要用以阻挡触摸块边界处的数据线上方的光泄漏的阻挡线(blocking line)的触摸屏LCD。
背景技术
面对信息社会，显示电信息信号的显示器领域已迅速发展，且因此，已开发和使用各种平板显示装置。使用液晶显示装置(LCD)、等离子体显示面板装置(PDP)、有机发光二极管(OLED)等作为平板显示装置。
在平板显示装置当中，LCD被广泛使用，这是因为它们有小尺寸、轻重量、薄外形、低功耗等优点。
近来，已将触摸功能增加至LCD。尤其是，为了实现薄外形，使用的是单元内(in-cell)触摸型LCD，其中触摸屏嵌入LCD中。
图1是图示根据现有技术的单元内触摸型LCD的剖视图。
参照图1，在现有技术的LCD中，像素电极51和公共电极71一起形成于阵列基板中，以引发边缘场作为电场。此类型的LCD可被称为边缘场切换(FFS)型或先进高性能面内切换(AH-IPS)型LCD。
在LCD中，布置多个触摸块TB，并且每个触摸块TB都包括以行和列方向排列的一组相邻像素区域P。
在阵列基板中，栅极绝缘层30形成于基板11上，并且像素电极51形成于每个像素区域P中的栅极绝缘层30上。钝化层61和62形成于像素电极51上，并且公共电极71形成于每个触摸块TB中的钝化层61和62上。
公共电极71包括与每个像素区域P相对应的公共图案72和相邻公共图案72之间的开口73。
在显示图像的显示周期中，公共电极71被施加有公共电压，并且起到用以与像素电极51一起产生电场的对置电极的作用。在触摸感测周期中，公共电极71起到触摸电极的作用。
公共电极71按照每个触摸块TB被图案化，且连接至与每个触摸块TB相对应的感测线，并且与相邻触摸块TB的公共电极71分隔开。
相邻触摸块TB之间的边界区域BA位于数据线DL上方。相邻触摸块TB的触摸电极71在数据线DL上方分开。
在此情形中，因为数据线DL与公共电极71之间的电压差，围绕它们的液晶运行异常，且因此引起触摸块TB的边界处的光泄漏。
为防止此问题，另外需要阻挡线SHL，阻挡线SHL在触摸块TB的边界处的数据线DL上方，并且用以阻挡光泄漏，向阻挡线SHL施加与连接至触摸块TB的感测线相同的信号。阻挡线SHL延伸至LCD的非显示区域，并且随后如同感测线那样连接至驱动电路。
如上所述，在现有技术的LCD中，因为除了感测线以外还需要阻挡线SHL，所以使LCD的设计和生产工艺复杂化，而且在存在对LCD尺寸的限制的情形中，实现诸如高分辨率模式或窄边框模式之类的模式是困难的。
进一步地，因为另外需要数据线DL上方的阻挡线SHL，所以由于阻挡线SHL的缘故，数据线DL的负荷增加，且因此在触摸块TB的边界处发生缺陷的可能性增加。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种触摸型LCD，其不需要用以阻挡触摸块的边界处的数据线上方的光泄漏的阻挡线。
在下面的描述中将列出本发明其他的特征和优点，这些特征和优点的一部分通过下面的描述将是显而易见的，或者可从本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些优点。
为了获得这些和其他优点并根据本发明的意图，如在此具体化和概括描述的，一种触摸型液晶显示装置包括：第一像素区域和第二像素区域，所述第一像素区域和所述第二像素区域彼此邻近，在所述第一像素区域与所述第二像素区域之间具有数据线，且所述第一像素区域和所述第二像素区域的每个都包括薄膜晶体管和连接至所述薄膜晶体管的像素电极；分别包括所述第一像素区域和所述第二像素区域的第一触摸块和第二触摸块；公共电极，所述公共电极与所述像素电极布置在相同的基板中，且所述公共电极位于所述第一触摸块和所述第二触摸块中的每个触摸块中；及感测线，所述感测线连接至所述第一触摸块和所述第二触摸块中的每个触摸块中的公共电极，其中，所述第一触摸块的公共电极跨越所述数据线延伸至所述第二像素区域中。
附图说明
为了提供对本发明的进一步理解并且并入本本申请且组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：
图1是图示根据现有技术的单元内触摸型LCD的剖视图；
图2是图示根据本发明实施方式的触摸型LCD的示意图；
图3是图示根据本发明实施方式的液晶面板的触摸块的一部分的平面视图；
图4是图示根据本发明实施方式的触摸块的边界部分的平面视图；
图5是沿图3的线Ⅴ-Ⅴ截取的剖视图；以及
图6是沿图4的线Ⅵ-Ⅵ截取的剖视图。
具体实施方式
现在将详细参考实施方式，在附图中图示了这些实施方式的一些实例。可在整个附图中使用相同或相似的附图标记来指代相同或相似的部件。
图2是图示根据本发明实施方式的触摸型LCD的示意图。
参照图2，实施方式的触摸型LCD 100包括显示图像的显示面板(即液晶面板)110和操作液晶面板110的面板驱动电路200。
液晶面板110是单元内触摸型液晶面板，起到触摸电极作用的公共电极171嵌入液晶面板中。液晶面板110包括阵列基板、面向阵列基板的对置基板例如滤色器基板、和介于阵列基板与滤色器基板之间的液晶层。
优选但不限于液晶面板110具有像素电极和公共电极171一起形成于阵列基板中的结构。例如，液晶面板是IPS型或AH-IPS型液晶面板。为了解释的目的，在本实施方式中描述了AH-IPS型液晶面板110。
液晶面板110包括显示区域和环绕显示区域的非显示区域。多个像素区域以矩阵形式在行和列方向上排列于显示区域中。
进一步地，液晶面板110包括以矩阵形式在行和列方向上排列于显示区域中的多个触摸块TB。每个触摸块TB都包括行线和列线上的多个相邻像素区域的组合。
公共电极171形成于阵列基板中的每个触摸块TB中。每个触摸块TB的公共电极171被图案化成与相邻触摸块TB的公共电极171分隔开。换句话说，相邻触摸块TB的公共电极171配置成彼此断开电连接。
连接至阵列基板中的相应触摸块TB的感测线SL沿着一个方向延伸。例如，感测线SL沿着列方向延伸，该列方向是数据线DL的延伸方向。感测线SL可接触相应触摸块TB的公共电极171，以将驱动信号传递至公共电极171。
就这一点而言，在作为显示图像的显示周期的每一帧中，感测线被施加有公共电压并且公共电压被传输至相应的公共电极171。因此，在每个像素区域中的公共电极171与像素电极之间感生电场，以操作液晶，并且从而能够显示出图像。
在作为介于显示周期之间的触摸感测周期的介于相邻帧之间的每个空白周期中，感测线SL被施加有触摸驱动信号并且触摸驱动信号被传递至公共电极171。进一步地，与触摸块TB的电容的变化相对应的感测信号由作为触摸电极的公共电极171根据触摸来进行检测，并且该感测信号被施加至感测线SL。借助检测到的感测信号，能够确定用户的触摸。
因为触摸块TB中的公共电极171起到用以产生电场的电极及用以检测用户触摸的触摸电极的作用，所以能够实现单元内触摸型液晶面板110，并且能够减小液晶面板110的厚度。
面板驱动电路200产生用以操作液晶面板110的各种信号，并将这些信号提供给液晶面板110。例如，面板驱动电路200输出栅极信号至各栅极线，输出数据信号至各数据线，并输出公共电压和触摸驱动信号至各感测线SL。进一步地，通过各感测线SL向面板驱动电路200提供各公共电极171所产生的感测信号。
面板驱动电路200可包括用以操作数据线的数据驱动电路、用以操作栅极线的栅极驱动电路、和用以操作感测线SL的触摸感测电路。例如，数据驱动电路、栅极驱动电路和触摸感测电路中的每个电路都可配置在一IC中。或者，这些电路中的至少两个电路可配置在一IC中。进一步地，栅极驱动电路可配置在直接形成于阵列基板中的GIP电路中。
以IC类型配置的面板驱动电路200可以以COG方式安装于液晶面板110的非显示区域处。或者，以IC类型配置的面板驱动电路可安装于柔性膜上，并通过柔性膜连接至液晶面板110。
尽管未图示于附图中，但是LCD 100包括作为用以向液晶面板110提供光的光源的背光单元。背光单元可采用冷阴极荧光灯(CCFL)、外部电极荧光灯(EEFL)、发光二极管(LED)等等。
参照图3和图4更详细地解释液晶面板110的结构。
图3是图示根据本发明实施方式的液晶面板的触摸块的一部分的平面视图，而图4是图示根据本发明实施方式的触摸块的边界部分的平面视图。图3显示图2的区域“A”，而图4显示图2的区域“B”。
参照图3和图4，在液晶面板110的阵列基板中，多条栅极线GL沿着第一方向即行方向延伸，并且多条数据线DL沿着第二方向即列方向延伸。
呈矩阵形式的多个像素区域P由交叉的栅极线GL和数据线DL来限定。
连接至栅极线GL和数据线DL的薄膜晶体管T位于每个像素区域P中。
薄膜晶体管T包括连接至栅极线GL的栅极121、栅极121上的半导体层131、和彼此间隔开且在半导体层131上方的源极141和漏极143。源极141连接至数据线DL。
在每个像素区域P中，形成连接至薄膜晶体管T的漏极143的像素电极151。
按照每个触摸块TB形成公共电极171，并且公共电极171可位于像素电极151上，在公共电极171与像素电极151之间有绝缘层以产生电场。公共电极171可包括呈条形且面向每个像素区域P中的像素电极151的多个电极图案172、和介于相邻的电极图案172之间的开口173。
电极图案172可配置成沿着数据线DL的延伸方向延伸。电极图案172可包括第一电极图案172a和第二电极图案172b，第一电极图案172a在数据线DL附近并且是像素区域P中的最外图案，与第一电极图案172a相比第二电极图案172b位于像素区域P中的内侧处。
在此情形中，第一电极图案172a可具有比数据线DL的宽度更大的宽度，以基本上遮蔽数据线DL。进一步地，第一电极图案172a可具有比与数据线DL重叠的感测线SL的宽度更大的宽度，以基本上遮蔽感测线SL。
当第一电极图案172a形成有这种构造时，能够防止像素电极151与数据线DL和感测线SL中的每一条线之间的干扰。
在相对内侧处的第二电极图案172b可具有比第一电极图案172a小的宽度。
在关于公共电极171和像素电极151的布置的替代实例中，具有大致板形的公共电极171可形成于每个触摸块TB中，并且具有多个电极图案的像素电极151可形成于每个像素区域P中的公共电极171上，且在像素电极151与公共电极171之间有绝缘层。
在另一替代实例中，公共电极171和像素电极151可分别具有多个电极图案，且可形成于同一层或形成于不同层上且在它们之间具有绝缘层。
参照图3，在阵列基板中，形成连接至相应触摸块TB且传递驱动信号的感测线SL。感测线SL可沿着相应触摸块TB中的数据线DL的延伸方向延伸，且与数据线DL重叠。当感测线SL布置成与作为非显示元件的数据线DL重叠时，能够防止因感测线SL所造成的开口率的减小，而且通过尽可能多地增加感测线SL的宽度能够减小感测线SL的电阻。
感测线SL与公共电极171之间可布置有绝缘层，并且感测线SL和公共电极171可通过形成于绝缘层中的接触孔TCH彼此相接触。
参照图4，沿着数据线DL的宽度方向彼此相邻的触摸块TB之间的边界区域即分开区域BA配置成位于来自组成相邻触摸块TB之一的像素区域之中的最外像素区域中。
为了解释的目的，在两个相邻触摸块TB1和TB2当中，位于左边的触摸块被称为第一触摸块TB1，而位于右边的触摸块被称为第二触摸块TB2。进一步地，第一触摸块TB1的最外即最右像素区域被称为第一像素区域P1而第二触摸块TB2的最外即最左像素区域被称为第二像素区域P2。第一像素区域P1和第二像素区域P2关于第一像素区域P1与第二像素区域P2之间的数据线DL位于相对两侧，第一像素区域P1和第二像素区域P2的每一个分别是第一触摸块TB1和第二触摸块TB2的最外像素区域。
在此情形中，位于第一触摸块TB1的第一像素区域P1处的公共电极171的最外部分即第一电极图案172a配置成延伸至第二触摸块TB2的第二像素区域P2中。
换句话说，第一像素区域P1的公共电极171的第一电极图案172a延伸至覆盖数据线DL的第二像素区域P2中，且与第二像素区域P2的公共电极171即第二电极图案172b分开。
因此，相邻的第一触摸块TB1和第二触摸块TB2之间的分开区域BA不是位于数据线DL上方而是位于作为第二触摸块TB2的最外像素区域的第二像素区域P2处。
因此，在在第一触摸块TB1和第二触摸块TB2附近的数据线DL上方不另外需要现有技术的阻挡线。
换句话说，参照图1，在现有技术中，因为相邻触摸块TB之间的边界位于数据线DL上方，所以需要另外的阻挡线SHL来防止通过介于触摸块TB之间的边界产生的光泄漏。
相反，在本发明的实施方式中，第一触摸块TB1与第二触摸块TB2之间的边界不是位于数据线DL上方而是位于在数据线DL一侧的第二像素区域P2上方，并且数据线DL被第一触摸块TB1阻挡。
因此，在数据线DL上方不发生光泄漏，且因此不需要用以防止光泄漏的现有技术的阻挡线。
所以，能够简化LCD的设计和生产工艺，并且甚至在存在对LCD的尺寸限制的情形中，也能够容易实现诸如高分辨率模式或窄边框模式之类的模式。
进一步地，因为防止了因阻挡线所造成的数据线负荷的增加，所以能够消除在触摸块的边界处发生缺陷的可能性。
参照图5和图6更详细地解释液晶面板110的剖面结构。
图5是沿图3的线V-V截取的剖视图，而图6是沿图4的线Ⅵ-Ⅵ截取的剖视图。为了解释的目的，图5和图6中显示了阵列基板的剖面结构。
参照图5和图6，在液晶面板110的阵列基板中，栅极线(图3和图4的GL)和栅极121形成于基板111上。
栅极绝缘层130形成在栅极线和栅极121上并且基本位于基板111的整个表面上方。栅极绝缘层130可由无机绝缘材料例如硅氧化物或硅氮化物制成。
半导体层131形成在与栅极121相对应的栅极绝缘层130上。半导体层可由非晶硅制成。
源极141和漏极143形成于半导体层131上。连接至源极141的数据线DL形成于栅极绝缘层130上，并且与栅极线交叉。
栅极121、半导体层131、和源极141及漏极143形成薄膜晶体管T。
附图中绘示了具有反相交错(inverted-staggered)结构的薄膜晶体管T。或者，可采用具有共面结构的薄膜晶体管T。
像素电极151可形成于每个像素区域P中的栅极绝缘层130上，且接触漏极143。或者，绝缘层可形成于漏极143上且具有漏极接触孔，并且像素电极151可形成于该绝缘层上并通过漏极接触孔接触漏极143。
像素电极151可形成为在像素区域P中具有大致板形。像素电极151可由透明导电材料例如ITO、IZO或ITZO制成。
第一钝化层161可形成于数据线DL、源极141和漏极143及像素电极151上。第一钝化层161可由无机绝缘材料或有机绝缘材料制成。
与每个触摸块TB相对应的感测线SL形成于第一钝化层161上。感测线SL可与每个触摸块TB中的数据线DL重叠，且沿着数据线DL的延伸方向延伸。进一步地，感测线SL可覆盖数据线DL且具有比数据线DL的宽度大的宽度。
参照图6，感测线SL不是形成在最接近介于相邻触摸块之间的边界的数据线DL上方。换句话说，在本实施方式中，没有采用与感测线SL位于相同层的现有技术的阻挡线。
第二钝化层162可形成在感测线SL上且基本上位于基板111的整个表面上方。第二钝化层162可由无机绝缘材料或有机绝缘材料制成。第二钝化层162可具有使感测线SL的一部分暴露出来的接触孔(图3的TCH)。
公共电极171形成于每个触摸块TB中的第二钝化层162上。公共电极171通过第二钝化层162的接触孔与感测线SL接触，并通过感测线SL被提供有驱动信号。公共电极171可由透明导电材料例如ITO、IZO或ITZO制成。
公共电极171可包括呈条形且面向每个像素区域P中的像素电极151的多个电极图案172、和介于相邻电极图案172之间的开口173。
电极图案172可配置成沿着数据线DL的延伸方向延伸。电极图案172可包括第一电极图案172a和第二电极图案172b，第一电极图案172a在数据线DL附近并且是像素区域P中的最外图案，与第一电极图案172a相比第二电极图案172b位于像素区域P中的内侧处。
在此情形中，第一电极图案172a可具有比数据线DL的宽度更大的宽度，以基本上遮蔽数据线DL。进一步地，第一电极图案172a可具有比与数据线DL重叠的感测线SL的宽度更大的宽度，以基本上遮蔽感测线SL。
当第一电极图案172a形成有这种构造时，能够防止像素电极151与数据线DL和感测线SL中的每一条线之间的干扰。
位于相对内侧处的第二电极图案172b可具有比第一电极图案172a的宽度更小的宽度。
在关于公共电极171和像素电极151的布置的替代实例中，具有大致板形的公共电极171可形成于每个触摸块TB中，且具有多个电极图案的像素电极151可形成于每个像素区域P中的公共电极171上，像素电极151与公共电极171之间具有绝缘层。
在另一替代实例中，公共电极171和像素电极151可分别具有多个电极图案，且形成于相同层中或者形成在不同层中且在它们之间具有绝缘层。
参照图6，沿数据线DL的宽度方向的相邻触摸块TB之间的边界区域即分开区域BA配置成位于作为第二触摸块TB2的最外像素区域的第二像素区域P2中。
换句话说，在第一像素区域P1上方的公共电极171的第一电极图案172a跨越数据线DL并延伸至第二像素区域P2中，且与第二像素区域P2的公共电极171即最外面的第二电极图案172b分开。在此情形中，第一像素区域P1的第一电极图案172a能够起到第二像素区域P2的最外公共电极图案的作用，且能够与第二像素区域P2的像素电极151一起产生电场。
通过如上配置公共电极171，相邻的第一触摸块TB1与第二触摸块TB2之间的分开区域BA不是位于数据线DL上方，而是位于作为第二触摸块TB2的最外像素区域的第二像素区域P2处。
因此，在第一触摸块TB1和第二触摸块TB2附近的数据线DL上方不另外需要现有技术的阻挡线。
换句话说，根据本实施方式，第一触摸块TB1与第二触摸块TB2之间的边界不是位于数据线DL上方，而是位于在数据线DL一侧的第二像素区域P2内，并且此数据线DL被第一触摸块TB1的公共电极171阻挡。
因此，在数据线DL上方不发生光泄漏，且因此不需要用以防止光泄漏的现有技术的阻挡线。
所以能够简化LCD的设计和生产工艺，并且甚至在存在对LCD的尺寸限制的情形中，也能够容易实现诸如高分辨率模式或窄边框模式之类的模式。
进一步地，因为防止了因阻挡线所造成的数据线负荷的增加，所以能够消除在触摸块的边界处发生缺陷的可能性。
在不背离本发明的精神或范围的情况下，本发明的显示装置可进行各种修改和变型，这对于所属领域技术人员来说将是显而易见的。因此，本发明意在覆盖落入所附权利要求书的范围及其等同范围内的对本发明的所有修改和变型。

Claims (9)

1.一种触摸型液晶显示装置，所述装置包括：
第一像素区域和第二像素区域，所述第一像素区域和所述第二像素区域彼此邻近，在所述第一像素区域与所述第二像素区域之间具有数据线，且所述第一像素区域和所述第二像素区域的每个都包括薄膜晶体管和连接至所述薄膜晶体管的像素电极；
分别包括所述第一像素区域和所述第二像素区域的第一触摸块和第二触摸块；
公共电极，所述公共电极与所述像素电极布置在相同的基板中，且所述公共电极位于所述第一触摸块和所述第二触摸块中的每个触摸块中；及
感测线，所述感测线连接至所述第一触摸块和所述第二触摸块中的每个触摸块中的公共电极，
其中，位于所述第一触摸块的第一像素区域处的公共电极跨越所述数据线延伸至所述第二触摸块的第二像素区域中。
2.如权利要求1所述的触摸型液晶显示装置，其中所述公共电极包括多个电极图案，所述多个电极图案与包括于所述第一触摸块和所述第二触摸块中的每个触摸块中的多个像素区域中的每个像素区域相对应，并且所述多个电极图案沿着所述数据线的延伸方向延伸，
其中，所述多个电极图案包括第一电极图案和第二电极图案，所述第一电极图案位于最外侧处并且具有比位于下方的相应数据线的宽度大的宽度以遮蔽位于下方的相应数据线，与所述第一电极图案相比所述第二电极图案位于内侧处并且具有比所述第一电极图案的宽度小的宽度。
3.如权利要求2所述的触摸型液晶显示装置，其中，与所述第一像素区域相对应的第一电极图案延伸至所述第二像素区域中，并且与所述第二像素区域的第二电极图案间隔开。
4.如权利要求2所述的触摸型液晶显示装置，还包括钝化层，所述钝化层在所述像素电极上方且在所述公共电极下方。
5.如权利要求4所述的触摸型液晶显示装置，其中所述钝化层包括第一钝化层和第二钝化层，所述第一钝化层在所述像素电极和所述数据线上且在所述感测线下方，所述第二钝化层在所述感测线上且在所述公共电极下方。
6.如权利要求2所述的触摸型液晶显示装置，其中所述感测线布置成与位于下方的相应数据线重叠。
7.如权利要求2所述的触摸型液晶显示装置，其中所述第一电极图案布置成具有比位于下方的相应感测线的宽度大的宽度以遮蔽位于下方的相应感测线。
8.如权利要求2所述的触摸型液晶显示装置，其中所述感测线覆盖位于下方的相应数据线且具有比位于下方的相应数据线的宽度大的宽度。
9.如权利要求1所述的触摸型液晶显示装置，其中所述第一触摸块与所述第二触摸块之间的边界不是位于所述数据线上方，而是位于在所述数据线的一侧的第二像素区域内。
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