CN202512549U - 一种触摸液晶显示装置、液晶显示面板及上部基板 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种触摸液晶显示装置、液晶显示面板及上部基板，属于液晶显示领域。所述液晶显示面板具有上部基板和作为下部基板的阵列基板，所述阵列基板上形成有薄膜晶体管、黑矩阵、彩色树脂层、像素电极和隔垫物，所述上部基板包括：基板；形成在基板一侧的触摸感应器；形成在基板另一侧的公共电极。本实用新型能够简化上部基板的结构，从而减少制造成本，并避免上部基板在制作时受到损伤。

Description

一种触摸液晶显示装置、液晶显示面板及上部基板
技术领域
本实用新型涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种触摸液晶显示装置、液晶显示面板及上部基板。
背景技术
近来，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)技术有了飞速的发展，从屏幕的尺寸到显示质量都取得了极大的进步，LCD具有体积小、功耗低、无辐射等特点，现已占据了平板显示领域的主导地位。
触摸液晶显示器是将输入、输出终端一体化的重要载体之一。今年来，随着小巧、轻盈的手持设备等一系列产品的问世，市场上对触摸液晶显示屏的需求大量增加。
如图1所示，在现有技术中，触摸液晶显示面板的上部基板10包括：基板102，形成在基板102一侧的触摸感应器101，形成在基板102另一侧的彩色树脂层103、黑矩阵104、公共电极105以及隔垫物30。
触摸液晶显示面板的阵列基板20主要包括：基板203，形成在基板203上的薄膜晶体管201和像素电极202。所述薄膜晶体管201包括栅极、半导体层和源漏电极，栅极与半导体层之间通过栅绝缘层隔开，源漏电极和半导体层上形成有钝化层。
根据上述的触摸液晶显示面板，彩色树脂层103和黑矩阵104形成在上部基板10上，为了实现上部基板10和下部基板20的对位，黑矩阵104的制作需要有一定的工艺冗余，即黑矩阵104的尺寸需要做的比薄膜晶体管201的尺寸大，这使得液晶显示面板的开口率受到较大影响。
另外，在制作上述触摸液晶显示面板的上部基板10时，触摸感应器101和彩色树脂层103分别形成在基板102的两侧，需要在基板102的两面分别进行沉积、光刻和蚀刻等工序，无论先形成触摸感应器101还是彩色树脂层103，再制作另一面时，都无法避免对先形成的器件产生损伤，无法确保产品的良品率。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种触摸液晶显示装置、液晶显示面板及上部基板，避免上部基板在制作时受到损伤，确保产品的良品率，同时还可提高产品的开口率。
为实现上述目的，本实用新型提供一种触摸液晶显示面板，所述触摸液晶显示面板具有上部基板和作为下部基板的阵列基板，所述阵列基板上形成有薄膜晶体管、黑矩阵、彩色树脂层、像素电极和隔垫物；所述上部基板包括：
基板；
形成在基板一侧的触摸感应器；
形成在基板另一侧的公共电极。
本实用新型还提供一种触摸液晶显示面板的上部基板，包括：
基板；
形成在基板一侧的触摸感应器；
形成在基板另一侧的公共电极。
优选地，所述上部基板还包括：形成在基板与公共电极之间的缓冲层。
本实用新型还提供一种触摸液晶显示装置，该触摸液晶显示装置包括上述的液晶显示面板。
本实用新型具有以下有益效果：
在本实用新型中，使用COA(Color On Array)技术将彩色树脂层和黑矩阵形成在阵列基板上，这样，在制作上部基板时，就只需要在基板的一侧进行沉积、光刻和蚀刻等工序来形成触摸感应单元，避免了现有技术中在基板的两侧都进行沉积、光刻和蚀刻等工序所带来的对上部基板产生的损伤。由于上部基板的结构得到了简化，确保了触摸液晶显示面板的良品率，其制造成本也得到了降低。
并且，由于黑矩阵形成在阵列基板上，黑矩阵的制作不需要保留工艺冗余，黑矩阵的尺寸做到与薄膜晶体管及栅线和数据线的尺寸基本一致即可，这样，能够提高液晶显示面板的开口率。
附图说明
图1为现有技术的液晶显示面板的结构示意图；
图2为本实用新型实施例的液晶显示面板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
如图2所示，本实用新型的触摸液晶显示面板可以包括：上部基板10′、下部基板20′以及形成在上部基板10′和下部基板20′之间的液晶层(图未示)。所述上部基板10′可以包括：
基板102′；
形成在基板102′一侧的触摸感应器101′；
形成在基板102′另一侧的缓冲层103′；
形成在所述缓冲层103′上的公共电极104′。
所述基板102′可以选用碱石灰硼硅酸盐系列的玻璃，也可以选用耐磨的强化玻璃，还可以选用塑料衬底材料。所述公共电极104′可以采用ITO(氧化铟锡)或IZO(氧化铟锌)等透明导电材料。
进一步的，所述缓冲层103′为可选单元，可以选用SiNx或有机树脂等绝缘材料，彩膜树脂层制作在下部基板上，这样上部基板可以选用塑料做为衬底材料，在塑料衬底材料和公共电极之间形成一层缓冲层，可以让公共电极更好的附着在衬底材料上。
所述下部基板20′可以包括：
基板203′；
形成在基板203′上的栅极和栅线；
形成在栅极上的栅绝缘层；
形成在栅绝缘层上的半导体层；
形成在半导体层上的源电极、漏电极和数据线；
优选的，为了提高薄膜晶体管的特性，可以在源漏电极和半导体之间设置一层欧姆接触层(图中未标示)，改善源漏电极与半导体的接触电阻。
栅极、栅绝缘层、半导体层、源电极和漏电极构成薄膜晶体管201′，如图2所示；
形成在源电极、漏电极和半导体层上的钝化层；
形成在所述薄膜晶体管201′所处区域的钝化层上部的黑矩阵204′；所述黑矩阵204′的尺寸与所述薄膜晶体管201′的尺寸一致。
形成在钝化层和黑矩阵204′上的彩色树脂层205′；
形成在彩色树脂层205′上的像素电极202′，所述像素电极202′通过接触孔206′与漏电极电连接；
形成在对应TFT区域上方的隔垫物30′，隔垫物可以是柱状也可是其它形状，如球状。
优选地，所述黑矩阵204′的厚度为0.5～2μm，面阻抗为1012Ω/cm2；所述彩色树脂层205′的厚度为1～4μm，介电常数为3～5。
此外，在亚像素(RGB)的四周及面板显示区域四周也形成有黑矩阵，而且亚像素四周的黑矩阵的尺寸与栅线和数据线的尺寸一致。
在本实用新型的上述液晶显示面板，使用COA(Color On Array)技术将彩色树脂层和黑矩阵形成在阵列基板上，这样，在制作上部基板时，就只需要在基板的一侧进行沉积、光刻和蚀刻等工序来形成触摸感应单元，避免了现有技术中在基板的两侧都进行沉积、光刻和蚀刻等工序所带来的对上部基板产生的损伤。由于上部基板的结构得到了简化，其制造成本也得到了降低。
并且，由于黑矩阵直接形成在阵列基板上，则不需要因上下基板对盒所需要的保留工艺冗余而将制作在彩膜基板上的黑矩阵加宽，黑矩阵的尺寸做到与薄膜晶体管的尺寸基本一致即可，这样能够提高液晶显示面板的开口率。
本实用新型还提供一种触摸液晶显示装置，所述触摸液晶显示装置包括驱动电路、显示器框架和上述的触摸液晶显示面板。
可以通过如下的工序制作本实用新型的触摸液晶显示面板的下部基板。
步骤1，在预先准备好的玻璃基板上沉积导电性金属，通过第一掩膜工序形成栅极和栅线；
导电性金属可以采用Mo、Al、Ti、Cu等材料。
步骤2，在完成步骤1的基板上连续沉积栅绝缘层和半导体层；
栅绝缘层可以采用SiNx或SiOx等材料，半导体层可以采用a-Si或其他材料。
步骤3，在完成步骤2的基板上沉积一层源极和漏极金属膜；
步骤4，在完成步骤3的基板上利用第二次构图工艺，使用灰色调或半色调掩模版形成源电极、漏电极和半导体层的图形；
进一步的，通过刻蚀工艺将对应沟道区域的欧姆接触层去除，形成薄膜晶体管的沟道。
步骤5，在完成步骤4的基板上形成钝化层，保护为了保护薄膜晶体管及栅线和数据线，可以使用而沉积SiNx等无机材料形成，也可以使用透明的有机树脂材料形成钝化层；
步骤6，在完成步骤5的基板上利用第三次构图工艺，在对应薄膜晶体管的位置、亚像素的四周及面板显示区域四周形成黑矩阵。所述亚像素四周即栅线与数据线交叉限定的亚像素区域周边，黑矩阵的尺寸与薄膜晶体管、栅线和数据线的尺寸一致。黑矩阵的材料可以使用不透明的树脂材料形成，主要是阻止背光源的光线从薄膜晶体管区域、亚像素四周及面板显示四周透过，形成漏光现象。
步骤7，在完成步骤6的基板上，依次利用第四次构图工艺、第五次构图工艺、第六次构图工艺，在亚像素区域分别形成红色树脂层、绿色树脂层、蓝色树脂层，构成红色亚像素区域(R)、绿色亚像素区域(G)、蓝色亚像素区域(B)，RGB(红、绿、蓝)亚像素分别对应一个薄膜晶体管，每组RGB亚像素构成一个像素。
至此，彩膜树脂层在阵列基板上制作完毕，后续制作阵列基板上的过孔和像素电极。
由于黑矩阵BM和彩色树脂层RGB都是通过构图工艺直接制作在阵列基板上，且与薄膜晶体管及栅线和数据线一一对应，无需再为彩膜基板与阵列基板的对位而多设置工艺冗余，黑矩阵的线宽可大幅减小，相比现有技术可以提高开口率。
步骤8，利用第七次构图工艺，在上述阵列基板上的彩膜树脂层上形成接触过孔，过孔位置对应漏极区域，使漏极能够暴露出来，通过该过孔使像素电极与漏电极实现电连接。在该工序中，，需要连续刻蚀彩膜树脂层和钝化层，将漏电极上方且对应过孔位置的钝化层和彩色树脂层去除。
步骤9，在完成步骤10的基板上，利用第八次构图工艺形成像素电极。像素电极的材料可以使用透明导电金属，如ITO、IZO等材料。像素电极通过接触孔与漏电极实现电连接。
步骤10，在完成步骤9的基板上形成隔垫物。隔垫物的形状可以是柱状，球状或其他形状。
至此，触摸液晶显示面板的阵列基板制作完毕，通过COA技术将彩膜及黑矩阵制作在阵列基板上，则上基板的衬底材料选材范围可以不用限定，可以是用玻璃基板作为衬底，也可是用塑料材料作为衬底。
通过如下的工序制作本实用新型的触摸液晶显示面板的上部基板。
步骤21，在准备好的基板的一侧利用构图工艺形成触摸感应单元，形成过程与现有技术相同，在此不再赘述。
步骤22，在形成有触摸感应单元基板的另一侧，形成缓冲层。
该缓冲层可以由SiNx或有机树脂等绝缘材料形成，当采用塑料材料作为衬底基板时，该缓冲层可以使后续的公共电极材料很好的附着在衬底材料上。
步骤23，在完成步骤22的基板上，沉积透明导电材料形成上基板的公共电极。
至此，触摸液晶显示面板的上部基板制作完成。
进一步的，上部基板材料为与下部基板材料相同的玻璃基板时，可以省略缓冲层的制作，直接在触摸感应单元的另一侧形成公共电极。
进一步的，由于上部基板的制作工序已经非常简易，在上部基板的两侧分别形成触摸感应单元和公共电极，可以不受制作顺序的限制，即可以先制作触摸感应单元后，在另一侧再制作缓冲层和公共电极；也可以先制作缓冲层和公共电极后，在另一侧再制作触摸感应单元。
本实用新型通过COA技术将彩膜树脂层和黑矩阵制作在阵列基板上，因此上部基板的制作工艺简易，上部基板制作公共电极的一侧无需构图工艺中的曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等繁杂的工序，避免了因传统工艺中上部基板的两侧均需要曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等繁杂工序，导致首先在一侧形成的器件产生损伤。从而确保了触摸液晶显示面板制造的良品率。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种触摸液晶显示面板，具有上部基板和作为下部基板的阵列基板，其特征在于：
所述阵列基板上形成有薄膜晶体管、黑矩阵、彩色树脂层、像素电极和隔垫物；
所述上部基板包括：
基板；
形成在所述基板一侧的触摸感应单元；以及
形成在所述基板另一侧的公共电极。
2.根据权利要求1所述的触摸液晶显示面板，其特征在于，所述上部基板还包括：
形成在所述基板与所述公共电极之间的缓冲层。
3.根据权利要求2所述的触摸液晶显示面板，其特征在于：
所述缓冲层材料为SiNx。
4.根据权利要求1所述的触摸液晶显示面板，其特征在于：
所述上部基板的所述基板的材料是塑料衬底材料。
5.根据权利要求1所述的触摸液晶显示面板，其特征在于：
所述黑矩阵的尺寸与所述薄膜晶体管、栅线和数据线的尺寸一致。
6.根据权利要求1所述的触摸液晶显示面板，其特征在于：
所述彩色树脂层的厚度为1～4μm。
7.根据权利要求1所述的触摸液晶显示面板，其特征在于：
所述隔垫物为球状隔垫物；或
所述隔垫物为柱状隔垫物。
8.一种触摸液晶显示面板的上部基板，其特征在于，包括：
基板；
形成在所述基板一侧的触摸感应器；以及
形成在所述基板另一侧的公共电极。
9.根据权利要求8所述的上部基板，其特征在于，还包括：
形成在所述基板与所述公共电极之间的缓冲层。
10.一种触摸液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的触摸液晶显示面板。
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