CN207424479U - 触摸面板液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种触摸面板液晶显示装置，该触摸面板液晶显示装置包括：金属线，该金属线形成在薄膜晶体管阵列基板上；间隙柱分隔件和推柱分隔件，该间隙柱分隔件和推柱分隔件形成在滤色器阵列基板上的与所述薄膜晶体管阵列基板的选通线和数据线的交叉点对应的一部分上；以及液晶层，该液晶层位于所述薄膜晶体管阵列基板和所述滤色器阵列基板之间。所述间隙柱分隔件和所述推柱分隔件具有相同的高度并且所述间隙柱分隔件位于金属线上，这利于曝光处理，使在印刷取向层时的异物产生最小化，并且使得在液晶打点时能够调整液晶的最佳量。当所述装置被外力推动或弯曲时，推柱分隔件位于金属线上，这增加了面板刚性。

Description

触摸面板液晶显示装置
技术领域
本实用新型涉及触摸面板液晶显示装置，并且更具体地，涉及其中保持两个接合的基板之间的间隙的间隙柱分隔件和用于感测触摸的推柱分隔件(push column spacer)具有相同的高度并且其中间隙柱分隔件位于金属线上以便使得能够在液晶打点(dotting)时调整液晶的最佳量的触摸面板液晶显示装置。
背景技术
随着多媒体的发展，平板显示装置的重要性日益增加。响应于此，诸如液晶显示装置、等离子体显示装置和有机发光显示装置这样的平板显示装置已投入商业化。
在这些平板显示装置当中，液晶显示装置由于诸如其图像质量高、重量轻、厚度小和功耗低这样的多种优点而被广泛用作便携式平板显示装置，并且特别地，被用于诸如膝上型计算机、计算机监视器和电视机这样的各种应用。
上面叠堆有触摸面板的触摸面板液晶显示装置已经被广泛使用并且是通过叠堆触摸面板而形成的。当用户用手、铁笔等触摸触摸面板时，诸如电阻或电容这样的电特性在触摸点处发生变化。触摸面板液晶显示装置感测触摸点，由此输出与触摸点对应的信息或执行算术运算。
上述的触摸面板液晶显示装置是各种用户界面中的一个，并且其应用范围已经被扩展到小型便携式终端、办公设备、移动电话等。
然而，由于触摸面板单独地叠堆在液晶显示装置上的事实，导致由于总体厚度的增大而在实现薄型化方面受到限制，当光穿过叠堆的面板时透光效率降低，并且制造成本增加。
为了解决上述问题，已经提出了将触摸传感器安装在液晶显示装置的像素区域中的盒内型(in-cell-type)触摸面板液晶显示装置中。
图1是传统的盒内型触摸面板液晶显示装置的截面图。
传统的盒内型触摸面板液晶显示装置10包括薄膜晶体管阵列基板11、滤色器阵列基板21以及设置在薄膜晶体管阵列基板11和滤色器阵列基板21之间的液晶层17。
薄膜晶体管阵列基板11包括沿给定方向设置的选通线12、设置成覆盖选通线11的栅绝缘层18、沿与选通线12正交的方向上设置在栅绝缘层18上的数据线13、以及依次形成在数据线13上的下平整层14、绝缘层15和下取向层16b。
滤色器阵列基板21包括：黑底22，该黑底22用于防止子像素之间的混色；滤色器层23，该滤色器层23形成在黑底22的邻近部分之间的每个像素区域中；上平整层24，该上平整层24形成在滤色器层23上；推柱分隔件(push column spacer)25和间隙柱分隔件26，该推柱分隔件25和间隙柱分隔件26按照与薄膜晶体管阵列基板11的选通线12和数据线13的每个交叉点对应的方式形成上平整层24上；以及上取向层16a，该上取向层16a形成在上面已经形成有推柱分隔件25和间隙柱分隔件26的整个表面上。
这里，间隙柱分隔件26被形成为与薄膜晶体管阵列基板11接触，并且用于保持薄膜晶体管阵列基板11和滤色器阵列基板21之间的间隙。
推柱分隔件25被形成为与薄膜晶体管阵列基板11分隔开。
也就是说，间隙柱分隔件26的高度高于推柱分隔件25的高度。
然而，上述的传统触摸面板液晶显示装置具有以下问题。
第一，因为通过使用半色调掩模进行光刻和蚀刻处理将间隙柱分隔件和推柱分隔件形成为具有不同的高度，所以在曝光处理期间难以均匀地调整和管理高度差。
第二，在印刷上取向层时，由于间隙柱分隔件和推柱分隔件之间的高度差而导致会产生异物，这会导致图像质量下降。
第三，由于间隙柱分隔件和推柱分隔物之间的高度差，导致当设置液晶时，不能够调整液晶的最佳量。
实用新型内容
因此，本实用新型涉及基本上消除了由于相关技术的限制和不足而导致的一个或更多个问题的触摸面板液晶显示装置。
本实用新型的一个目的是提供一种的触摸面板液晶显示装置，在该触摸面板液晶显示装置中，保持两个接合的基板之间的间隙的间隙柱分隔件和用于感测触摸的推柱分隔件具有相同的高度并且间隙柱分隔件位于金属线上，这样能够确保容易实现曝光处理，能够使印刷取向层时的异物产生最小化，并且可以使得在液晶打点时能够调整液晶的最佳量。
本实用新型的另一个目的是提供一种触摸面板液晶显示装置，在该触摸面板液晶显示装置中，在正常状态下，用于感测触摸的推柱分隔件与薄膜晶体管阵列基板分隔开预定距离，但是当液晶显示装置被外力推动或弯曲时位于金属线上，这能够增加液晶面板的刚性。
本实用新型的额外优点、目的和特征将在随后的描述中部分阐述，并且对于本领域的普通技术人员在阅读了下文后将部分地变得显而易见，或者可以通过本实用新型的实践而得知。可以通过书面说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得本实用新型的目的和其它优点。
为了实现这些目的和其它优点并且按照本实用新型的目的，如本文中实施和广义描述的，一种触摸面板液晶显示装置包括：薄膜晶体管阵列基板，在该薄膜晶体管阵列基板上，多条选通线和多条数据线被布置成彼此相交以便限定像素区域，并且在每个像素区域上形成有薄膜晶体管；金属线，该金属线形成在所述薄膜晶体管阵列基板上；滤色器阵列基板，在该滤色器阵列基板上，在每个像素区域上形成有滤色器层；间隙柱分隔件和推柱分隔件，该间隙柱分隔件和该推柱分隔件在所述滤色器阵列基板上形成在与所述薄膜晶体管阵列基板的所述选通线和所述数据线的每个交叉点对应的部分中；以及液晶层，该液晶层设置在所述薄膜晶体管阵列基板和所述滤色器阵列基板之间，其中，所述间隙柱分隔件与所述金属线交叠。
这里，所述间隙柱分隔件和所述推柱分隔件可以具有相同的高度。
所述金属线可以与所述数据线中的对应的一条数据线平行，可以与对应的该条数据线交叠，并且可以在所述金属线的与所述推柱分隔件对应的区域中被切割。
该金属线可以是虚拟线、供应公共电压的公共线和感测触摸的感测线中的一种。
该触摸面板液晶显示装置还可以包括在所述薄膜晶体管阵列基板的每个像素区域上的像素电极以及在所述滤色器阵列基板上的公共电极。
该触摸面板液晶显示装置还可以包括在所述薄膜晶体管阵列基板上的公共电极以及在所述薄膜晶体管阵列基板的每个像素区域上并且具有狭缝的像素电极。
该触摸面板液晶显示装置还可以包括在所述薄膜晶体管阵列基板的每个像素区域上的像素电极和公共电极。
所述金属线可以是向所述公共电极供应公共电压的公共线和感测触摸的感测线中的一种。
所述推柱分隔件可以与所述金属线的切割部分和靠近所述金属线的切割部分的金属线保持在3μm至6μm的范围内的距离。
要理解的是，对本实用新型的以上总体描述和以下详细描述是示例性和说明性的，旨在对所要求保护的本实用新型提供进一步的说明。
附图说明
附图被包括进来以提供对本实用新型的进一步理解，并入并构成本申请的一部分，附图例示了本实用新型的实施方式并且与本说明书一起用来解释本实用新型的原理。在附图中：
图1是传统的盒内型触摸面板液晶显示装置的结构的截面图；
图2是根据本实用新型的第一实施方式的触摸面板液晶显示装置的布局图；
图3是沿图2的线I-I’截取的截面图，例示了本实用新型的第一实施方式的薄膜晶体管阵列基板；
图4是沿图2的线II-II’截取的截面图；
图5是沿图2的线I-I’截取的截面图，例示了本实用新型的第二实施方式的薄膜晶体管阵列基板；
图6是沿图2的线I-I’截取的截面图，例示了本实用新型的第三实施方式的薄膜晶体管阵列基板；以及
图7是例示了根据本实用新型的推柱分隔件和金属线的液晶显示装置的布局图。
具体实施方式
下文中，将参照附图来更详细地描述具有上述特征的根据本实用新型的触摸面板液晶显示装置。
图2是根据本实用新型的触摸面板液晶显示装置的布局图，图3是沿图2的线I-I'的截面图，例示了本实用新型的第一实施方式的薄膜晶体管阵列基板，并且图4是沿图2的线II-II’截取的截面图。
如图2至图4中所示，根据本实用新型的第一实施方式的触摸面板液晶显示装置包括作为薄膜晶体管阵列基板的第一基板101、作为滤色器阵列基板的第二基板200以及填充在第一基板101和第二基板200之间的液晶层170。
首先，以下将描述薄膜晶体管阵列基板的配置。
在第一基板101上，形成沿给定方向延伸的多条选通线110和栅极112。
按照覆盖选通线110和栅极112的方式在第一基板101的整个表面上形成栅绝缘层115。然后，按照与相应选通线110相交的方式在栅绝缘层115上形成多条数据线120，由此限定像素区域P。在对应的选通线110和数据线120彼此相交的每个像素区域P中形成薄膜晶体管。
这里，薄膜晶体管包括：栅极112，该栅极112从选通线110伸出；栅绝缘层115，该栅绝缘层115形成在第一基板101的整个表面上；半导体层126，该半导体层126按照位于栅极112上方的方式形成在栅绝缘层115上；源极122，该源极122从数据线120向半导体层126的一侧伸出；以及漏极124，该漏极124按照与源极122分隔开的方式形成在半导体层126的相对侧上。
在上面已经形成薄膜晶体管的第一基板101的整个表面上形成保护层180。通过选择性地去除薄膜晶体管的漏极124上的保护层180的一部分来形成接触孔146，并且像素电极160按照通过接触孔146与薄膜晶体管的漏极124电连接的方式形成在每个像素区域P上。
在上面已经形成像素电极160的整个基板表面上形成绝缘层190。然后，多条金属线130按照位于数据线120上方的方式形成在绝缘层190上。也就是说，金属线130与数据线120平行地设置并且与数据线120交叠。在上面已经形成金属线130的绝缘层190的整个表面上形成下取向层191。
如图2所示，在选通线110和数据线120彼此交叠的部分中，切割金属线130中的一些。
接下来，以下将描述滤色器阵列基板。
如图4所示，黑底201形成在第二基板200上，以防止子像素之间混色，并且在黑底201的邻近部分之间的每个像素区域中形成R、G和B滤色器层202。在钝化层202上形成平整层203。然后，按照与薄膜晶体管阵列基板101的选通线110和数据线120的每个交叉点对应的方式在平整层203上形成间隙柱分隔件152和推柱分隔件154。然后，在上面已经形成有间隙柱分隔件152和推柱分隔件154的平整层203的整个表面上形成上取向层204。
这里，使间隙柱分隔件152与形成在薄膜晶体管阵列基板101上的金属线130上的下取向层191接触，以保持薄膜晶体管阵列基板101和滤色器阵列基板200之间的间隙。
推柱分隔件154用于感测触摸，并且按照与薄膜晶体管阵列基板101分隔开的方式形成在薄膜晶体管阵列基板101的金属线130被切割的部分中。
也就是说，虽然间隙柱分隔件152和推柱分隔件154具有相同的高度，但是由于金属线130所提供的高度差，使间隙柱分隔件152与薄膜晶体管阵列基板101接触，而推柱分隔件154与薄膜晶体管阵列基板101分隔开。
虽然在图4中未例示，但是当本实用新型的触摸面板液晶显示装置被形成为TN模式时，可以在R、G和B滤色器层202上进一步形成公共电极。
这里，金属线130可以是虚拟线，并且可以是用于感测触摸的触摸感测线。
除了TN模式之外，本实用新型的触摸面板液晶显示装置也可以被应用于诸如IPS模式、FFS模式等这样的所有模式。
图5是沿图2的线I-I'截取的截面图，例示了本实用新型的第二实施方式的薄膜晶体管阵列基板。
图5例示了FFS模式触摸面板液晶显示装置的薄膜晶体管阵列基板的截面图。
也就是说，在第一基板101上形成沿给定方向延伸的多条选通线110和栅极112。
按照覆盖选通线110和栅极112的方式在第一基板101的整个表面上形成栅绝缘层115。然后，按照与相应选通线110相交的方式在栅绝缘层115上形成多条数据线120，由此限定像素区域P。在对应的选通线110和数据线120彼此相交的每个像素区域P中形成薄膜晶体管。
这里，薄膜晶体管包括：栅极112，该栅极112从选通线110伸出；栅绝缘层115，该栅绝缘层115形成在第一基板101的整个表面上；半导体层126，该半导体层126按照位于栅极112上方的方式形成在栅绝缘层115上；源极122，该源极122从数据线120向半导体层126的一侧伸出；以及漏极124，该漏极124按照与源极122分隔开的方式形成在半导体层126的相对侧上。
在上面已经形成有薄膜晶体管的第一基板101的整个表面上依次形成保护层180、平整层181和绝缘层190。另外，在绝缘层190的整个表面上形成公共电极182。公共电极182形成在除了薄膜晶体管的顶部以及其中像素电极和漏极彼此接触的接触孔区域之外的整个表面上。另外，在上面已经形成有公共电极182的整个表面上附加地形成绝缘层190。
通过选择性地去除位于薄膜晶体管的漏极124上的保护层190、平整层181和绝缘层190来形成接触孔146，并且按照通过接触孔146与薄膜晶体管的漏极124电连接的方式在每个像素区域P上形成像素电极160。
此时，像素电极160具有用于形成边缘场的狭缝161。
按照位于数据线120上方的方式在绝缘层190上形成多条金属线130。也就是说，金属线130与数据线120平行地设置并且与数据线120交叠。在上面已经形成金属线130的绝缘层190的整个表面上形成下取向层191。
同样地，如图2所示，在选通线110和数据线120彼此交叠的部分中切割金属线130中的一些。
FFS模式触摸面板液晶显示装置的滤色器阵列基板与图4中例示的滤色器阵列基板相同，因此将省略其说明。
这里，金属线130可以是虚拟线，并且可以是用于向公共电极182施加公共电压的公共线。当金属线130用作如上所述的公共线时，金属线130和公共电极182通过接触孔(未示出)彼此电连接，该接触孔按照使公共电极182的一部分暴露的方式形成在绝缘层190中。
另外，金属线130可以是用于感测触摸的触摸感测线。
图6是沿图2的线I-I’截取的截面图，例示了本实用新型的第三实施方式的薄膜晶体管阵列基板。
图6例示了IPS模式触摸面板液晶显示装置的薄膜晶体管阵列基板的截面图。
也就是说，在第一基板101上形成沿给定方向延伸的多条选通线110和栅极112。
按照覆盖选通线110和栅极112的方式在第一基板101的整个表面上形成栅绝缘层115。然后，按照与相应选通线110相交的方式在栅绝缘层115上形成多条数据线120，由此限定像素区域P。在对应的选通线110和数据线120彼此相交的每个像素区域P中形成薄膜晶体管。
这里，薄膜晶体管包括：栅极112，该栅极112从选通线110伸出；栅绝缘层115，该栅绝缘层115形成在第一基板101的整个表面上；半导体层126，该半导体层126按照位于栅极112上方的方式形成在栅绝缘层115上；源极122，该源极122从数据线120向半导体层126的一侧伸出；以及漏极124，该漏极124按照与源极122分隔开的方式形成在半导体层126的相对侧上。
在上面已经形成有薄膜晶体管的第一基板101的整个表面上依次形成保护层180、平整层181和绝缘层190。
通过选择性地去除位于薄膜晶体管的漏极124上的保护层180、平整层181和绝缘层190来形成接触孔146，并且按照通过接触孔146与薄膜晶体管的漏极124电连接的方式在每个像素区域P上形成梳状结构的像素电极160。在梳状结构的像素电极160之间形成公共电极182，以便形成横向电场。
按照位于数据线120上方的方式在绝缘层190上形成多条金属线130。也就是说，金属线130与数据线120平行地设置并且与数据线120交叠。在上面已经形成金属线130的绝缘层190的整个表面上形成下取向层191。
同样地，如图2所示，在选通线110和数据线120彼此交叠的部分中切割金属线130中的一些。
IPS模式触摸面板液晶显示装置的滤色器阵列基板与图4中例示的滤色器阵列基板相同，因此将省略其说明。
这里，金属线130可以是虚拟线，并且可以是用于向公共电极182施加公共电压的公共线。当金属线130用作如上所述的公共线时，金属线130和公共电极182通过接触孔(未示出)彼此电连接，该接触孔按照使公共电极182的一部分暴露的方式形成在绝缘层190中。
另外，金属线130可以是用于感测触摸的触摸感测线。
在图2至图6中，金属线130被例示为具有比数据线120的宽度小的宽度，但是实施方式不限于此。也就是说，金属线130的宽度可以与数据线120的宽度相同，或者可以比数据线120的宽度宽。
图7是例示了根据本实用新型的推柱分隔件和金属线的液晶显示装置的布局图。
如上所述，推柱分隔件154形成在滤色器阵列基板的与薄膜晶体管阵列基板101中的其中金属线130在选通线和数据线的交叉点处被切割的部分对应的部分上。
此时，考虑到薄膜晶体管阵列基板101和滤色器阵列基板200的接合余量，推柱分隔件154被设计成靠近每条金属线130。
也就是说，推柱分隔件154被设计成使得推柱分离件154与切割的金属线130的端部之间的距离d1和推柱分隔件154与未切割的金属线130之间的距离d2基本上在3μm至6μm的范围内。
由于上述推柱分隔件154的设计，在正常状态下，推柱分隔件154与薄膜晶体管阵列基板分隔开预定距离，但是当液晶显示装置被外力推动或弯曲时，推柱分隔件154位于金属线130上，这能够增加液晶面板的刚性。
根据以上描述清楚的是，根据本实用新型的触摸面板液晶显示装置具有以下效果。
第一，因为间隙柱分隔件和推柱分隔件具有相同的高度，所以能够容易地形成间隙柱分隔件和推柱分隔件。
第二，当间隙柱分隔件和推柱分隔件具有相同的高度时，能够在印刷上取向层时增加取向层的印刷效率，这能够防止由于印刷期间产生的任何异物而导致的图像质量下降。
第三，因为间隙柱分隔件和推柱分隔件具有相同的高度，所以能够在设置液晶时调整液晶的最佳量。
第四，当液晶显示装置被外力推动或弯曲时，推柱分隔件可以位于虚拟线、供应公共电压的公共线或感测触摸的感测线上，这可以增加液晶面板的刚性。
虽然以上已经参照附图详细地描述了本实用新型的实施方式，但是对于本领域技术人员将显而易见的是，上述的本实用新型不限于上述实施方式，并且可以在本实用新型的精神和范围内设计出各种替代方案、修改和改变。
本申请要求于2016年9月30日提交的韩国专利申请No.10-2016-0126763的权益，该专利申请特此以引用方式并入，如同在本文中完全阐明。

Claims (10)

1.一种触摸面板液晶显示装置，其特征在于，该触摸面板液晶显示装置包括：
薄膜晶体管阵列基板，在该薄膜晶体管阵列基板上，多条选通线和多条数据线被布置成彼此相交以便限定像素区域，在每个像素区域上形成有薄膜晶体管；
金属线，该金属线形成在所述薄膜晶体管阵列基板上；
滤色器阵列基板，在该滤色器阵列基板上，在每个像素区域上形成有滤色器层；
间隙柱分隔件和推柱分隔件，该间隙柱分隔件和该推柱分隔件在所述滤色器阵列基板上形成在与所述薄膜晶体管阵列基板的所述选通线和所述数据线的每个交叉点对应的部分中；以及
液晶层，该液晶层设置在所述薄膜晶体管阵列基板和所述滤色器阵列基板之间，
其中，所述间隙柱分隔件与所述金属线交叠。
2.根据权利要求1所述的触摸面板液晶显示装置，其特征在于，所述间隙柱分隔件和所述推柱分隔件具有相同的高度。
3.根据权利要求1所述的触摸面板液晶显示装置，其特征在于，所述金属线与所述数据线中的对应的一条数据线平行，与对应的该条数据线交叠，并且在所述金属线的与所述推柱分隔件对应的区域中被切割。
4.根据权利要求1所述的触摸面板液晶显示装置，其特征在于，所述金属线是虚拟线、供应公共电压的公共线和感测触摸的感测线中的一种。
5.根据权利要求1所述的触摸面板液晶显示装置，其特征在于，该触摸面板液晶显示装置还包括在所述薄膜晶体管阵列基板的每个像素区域上的像素电极以及在所述滤色器阵列基板上的公共电极。
6.根据权利要求1所述的触摸面板液晶显示装置，其特征在于，该触摸面板液晶显示装置还包括在所述薄膜晶体管阵列基板上的公共电极以及在所述薄膜晶体管阵列基板的每个像素区域上并且具有狭缝的像素电极。
7.根据权利要求6所述的触摸面板液晶显示装置，其特征在于，所述金属线是向所述公共电极供应公共电压的公共线和感测触摸的感测线中的一种。
8.根据权利要求1所述的触摸面板液晶显示装置，其特征在于，该触摸面板液晶显示装置包括在所述薄膜晶体管阵列基板的每个像素区域上的像素电极和公共电极。
9.根据权利要求8所述的触摸面板液晶显示装置，其特征在于，所述金属线是向所述公共电极供应公共电压的公共线和感测触摸的感测线中的一种。
10.根据权利要求3所述的触摸面板液晶显示装置，其特征在于，所述推柱分隔件与所述金属线的切割部分和靠近所述金属线的切割部分的金属线保持在3μm至6μm的范围内的距离。
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