FR2957685A1 - Dispositif d'affichage a cristaux liquides du type a detection tactile et son procede de fabrication - Google Patents
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Abstract
Dispositif d'affichage à cristaux liquides du type à détection tactile comprend un substrat formant matrice comprenant un premier substrat (101), une électrode commune, une électrode de pixel, et une unité de détection tactile, un substrat formant filtre chromatique (175) comprenant un deuxième substrat et en face du substrat formant matrice, et une couche de cristaux liquides (190) entre le premier substrat et un face interne du deuxième substrat. Une couche antistatique (180) est disposée sur un côté extérieur du deuxième substrat et comprend le de l'oxyde de zinc et d'étain, la couche antistatique (180) ayant une résistance par carré d'environ 107 à 109 ohms par carré (Ω/□). Dispositif présentant notamment une partie de détection tactile pouvant être activée de façon tactile sans risque de dommage résultant de l'électricité statique.
Description
DISPOSITIF D'AFFICHAGE A CRISTAUX LIQUIDES DU TYPE A DETECTION TACTILE ET SON PROCEDE DE FABRICATION
La présente invention concerne un dispositif d'affichage à cristaux liquides (LCD), et plus particulièrement, un dispositif d'affichage à cristaux liquides du type à détection tactile comprenant une couche antistatique et son procédé de fabrication. De nos jours, le dispositif à cristaux liquides est largement utilisé comme un dispositif de haute technologie et valeur ajoutée de la prochaine génération en raison de sa faible consommation d'énergie et de sa portabilité. En général, le dispositif LCD utilise l'anisotropie optique et des caractéristiques de polarisation des molécules de cristal liquide pour produire une image. En raison de l'anisotropie optique des molécules de cristal liquide, la réfraction de la lumière incidente sur les molécules de cristal liquide dépend de la direction d'alignement des molécules de cristal liquide. Les molécules de cristal liquide présentent des formes longues et minces qui peuvent être alignées le long de directions spécifiques. La direction d'alignement des molécules de cristal liquide peut être contrôlée en appliquant un champ électrique. En conséquence, l'alignement des molécules de cristal liquide varie en correspondance à la direction du champ électrique appliqué et la lumière est réfractée le long de la direction d'alignement des molécules de cristaux liquides en raison de l'anisotropie optique, en affichant ainsi des images. Comme le dispositif à cristaux liquides comprenant un transistor en couches minces (TFT) comme élément de commutation, ce qu'on appelle un dispositif à matrice active (AM-LCD), présente d'excellentes caractéristiques de haute résolution et d'affichage des images animées, le dispositif AM-LCD est largement utilisé.
Le dispositif AM-LCD comprend un substrat formant matrice, un substrat formant filtre chromatique et une couche de cristal liquide intercalée entre les deux. Le substrat formant matrice peut comporter une électrode de pixel et le TFT, et le substrat formant filtre chromatique peut comporter une couche formant filtre chromatique et une électrode commune. Le dispositif AM-LCD est commandé par un champ électrique entre l'électrode de pixel et l'électrode commune afin de présenter d'excellentes caractéristiques de transmission et de taux d'ouverture. Toutefois, puisque le dispositif AM-LCD utilise un champ électrique vertical, le dispositif AM-LCD présente un mauvais angle de visualisation. Un dispositif LCD avec mode à commutation dans le plan (du terme anglais "in plane switching" abrégé en IPS) ou un dispositif LCD avec mode à commutation du champ de bord (du terme anglais "fringe field switching" abrégé en FFS) peut être utilisé pour résoudre les difficultés ci-dessus. La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un dispositif LCD fonctionnant en mode IPS de l'art antérieur. Comme le montre la figure 1, le substrat formant matrice et le substrat formant filtre chromatique sont séparés et se font face. Le substrat formant matrice comprend un premier substrat 10, une électrode commune 17 et une électrode de pixel 30. Bien que non représenté, le substrat peut comprendre un TFT, une ligne de grille, une ligne de données, et ainsi de suite. Le substrat formant filtre chromatique comprend un deuxième substrat 9, une couche formant filtre chromatique (non représentée), et ainsi de suite. Une couche de cristaux liquides 11 est intercalée entre le premier substrat 10 et le deuxième substrat 9. Puisque l'électrode commune 17 et l'électrode de pixel 30 sont formées sur le premier substrat 10 sur le même plan, un champ électrique horizontal "L" est généré entre les électrodes communes et de pixel 17 et 30. Les molécules de cristal liquide de la couche de cristaux liquides 11 sont commandées par un champ électrique horizontal de telle sorte que le dispositif LCD en mode IPS possède un grand angle de visualisation. Les figures 2A et 2B sont des vues en coupe illustrant les conditions activé/désactivé d'un dispositif LCD en mode IPS selon l'art antérieur. Comme le montre la figure 2A, lorsque la tension est appliquée au dispositif LCD en mode IPS, les molécules de cristal liquide 11 présentes au dessus de l'électrode commune 17 et l'électrode de pixel 30 sont inchangées. Mais, les molécules de cristal liquide 1lb entre l'électrode commune 17 et l'électrode de pixel 30 sont disposées horizontalement en raison du champ électrique horizontal "L". Puisque les molécules de cristal liquide sont organisées par le champ électrique horizontal, le dispositif LCD en mode IPS présente une caractéristique d'un grand angle de visualisation. La figure 2B représente la condition lorsque la tension n'est pas appliquée sur le dispositif LCD en mode IPS. Comme un champ électrique n'est pas généré entre les électrodes communes et de pixel 17 et 30, l'agencement des molécules de cristal liquide 11 n'est pas modifié. Dans le dispositif LCD en mode FFS, l'un de l'électrode de pixel et l'électrode commune présente une forme de plaque dans la zone de pixel, et l'autre de l'électrode de pixel et l'électrode commune présente une ouverture. Le pixel et l'électrode commune sont formés sur un substrat inférieur. Par conséquent, les molécules de cristal liquide sont commandées par un champ de fuite ou de bord entre les électrodes de pixel et commune. Malheureusement, car il n'y a pas l'électrode commune, qui est formé d'un matériau conducteur, sur un substrat supérieur dans le dispositif LCD en mode IPS ou le dispositif LCD en mode FFS, une couche antistatique, qui est formée d'un matériau transparent conducteur tel que l'oxyde d'indium-étain (ITO) et 1' oxyde d'indium-zinc (IZO), est nécessaire sur un côté latérale extérieure du substrat supérieur pour éviter les problèmes résultant de l'électricité statique. Généralement, la couche antistatique présente une épaisseur d'environ 200 angstrôms (À) et une résistance par carré d'environ 500 ohms par carré (S2/^). Puisque la résistance par carré de la couche antistatique est sensiblement la même que celle d'un matériau métallique, le dispositif n'est l'objet d'aucun dommage à cause de l'électricité statique en raison de la couche antistatique. Le dispositif LCD en mode IPS ou le dispositif LCD en mode FFS sont utilisés pour un téléviseur, un projecteur, un téléphone mobile, un PDA, et ainsi de suite. Récemment, des dispositifs portables comprennent un capteur tactile de sorte que le dispositif puisse être actionné par le toucher.
Malheureusement, même si un capteur capacitif en recouvrement de type tactile est inclus dans la cellule du dispositif LCD en mode IPS ou du dispositif LCD en mode FFS, un changement de capacité généré par le toucher ne peut pas être détecté en raison de la couche antistatique, qui est formée de la matière conductrice transparente comme l'indium-étain-oxyde (ITO) et l'indium-oxyde de zinc (IZO), du dispositif LCD en mode IPS ou le dispositif LCD en mode FFS. Ainsi, le dispositif LCD en mode IPS ou le dispositif LCD en mode FFS de l'art antérieur ne peut pas être exploité par un capteur tactile. Plus précisément, lorsque l'utilisateur touche son doigt sur le dispositif LCD en mode IPS ou le dispositif LCD en mode FFS, la capacité est générée entre le doigt et la couche antistatique du dispositif LCD en mode IPS ou le dispositif LCD en mode FFS. La capacité est déchargée dans un espace à travers la couche antistatique, de sorte que le contact de la part de l'utilisateur ne puisse être détecté par le capteur tactile de recouvrement de type capacitif. Si la couche antistatique est supprimée pour les capteurs tactiles, il ya un fort risque de dommage par de l'électricité statique.
Par conséquent, la présente invention propose un dispositif LCD du type à capteur tactile et un procédé de fabrication de celui-ci qui évite considérablement un ou plusieurs des problèmes venant des limitations et des inconvénients de l'art antérieur. Pour atteindre ces avantages et d'autres encore, la présente invention propose un dispositif d'affichage à cristaux liquides du type à détection tactile, comprenant : un substrat formant matrice comprenant un premier substrat, une électrode commune, une électrode de pixel, et une unité de détection tactile ; un substrat formant filtre chromatique comprenant un deuxième substrat disposé en face du substrat formant matrice; une couche antistatique sur un côté extérieur du deuxième substrat et comprenant de l'oxyde de zinc et d'étain, la couche antistatique ayant une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^), et une couche de cristaux liquides entre le premier substrat et un côté intérieur du deuxième substrat. Suivant des modes de réalisation préférés, le dispositif d'affichage à cristaux liquides du type à détection tactile comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la couche antistatique présente une épaisseur d'environ 100 à 1000 angstrôms. - l'unité de détection tactile comprend : une ligne de détection en direction X; une ligne de détection en direction Y; un circuit de détection en direction X au niveau d'une extrémité de la ligne de détection en direction X, et un circuit de détection en direction Y au niveau d'une extrémité de la ligne de détection en direction Y, dans lequel un changement de la capacité résultant du toucher est détecté par le circuit de détection en direction X et le circuit de détection en direction Y par la ligne de détection en direction X et la ligne de détection en direction Y, respectivement ; - une pluralité de blocs tactiles sont définis sur le premier substrat, et chaque bloc tactile comprend des première à troisième zones, dont chacune comprend au moins une zone de pixel, et dans lequel la ligne de détection en direction X est disposée au niveau des première et troisième zones, et la ligne de détection en direction Y est disposé au niveau de la deuxième zone ; - la ligne de détection en direction X dans la première zone est reliée électriquement à la ligne de détection en direction X dans la troisième zone ; - l'unité de détection tactile comprend en outre une ligne de liaison dans la deuxième zone pour la liaison électrique de la ligne de détection en direction X dans la première zone et la ligne de détection en direction X dans la troisième zone ; - l'électrode commune présente une forme d'île dans chacune parmi les première à troisième zones, et les lignes de détection en les directions X et Y sont en contact avec l'électrode commune ; - le substrat formant matrice comprend en outre: des lignes de grille sur le premier substrat; une couche inter-couches isolante sur les lignes de grille; des lignes de données sur la couche inter-couches isolante qui se croisent pour définir une pluralité de zones de pixel, dans lequel une pluralité de zones de pixel constituent chacune parmi la première à la troisième zone, un transistor en couches minces dans chaque zone de pixel, relié aux lignes de grille et de données; une première couche de passivation sur les lignes de données et le transistor en couches minces, dans lequel l'électrode commune est disposée sur la première couche de passivation et présente une forme en île dans chacune des première à troisième zones, et une deuxième couche de passivation sur l'électrode commune, dans lequel les première et deuxième couches de passivation présentent un trou de contact de drain exposant une partie du transistor en couches minces, dans lequel l'électrode de pixel est disposée sur la deuxième couche de passivation et est en contact avec la partie du transistor en couches minces à travers le trou de contact de drain - l'électrode de pixel présente au moins une ouverture pour générer un champ 5 de bord avec l'électrode commune. - l'unité de détection tactile comprend : une ligne de liaison dans la deuxième zone en dessous de la couche isolante inter-couches; une ligne de détection en direction X placée sur l'électrode commune dans les première et troisième zones et chevauchant la ligne de grille ; une ligne de détection en direction Y placée sur 10 l'électrode commune dans la deuxième zone et qui chevauche la ligne de données, et des premier et deuxième motifs de liaison sur la deuxième couche de passivation, dans lequel la deuxième couche de passivation présente un premier trou de contact exposant une extrémité de la ligne de détection en direction X dans la première zone et un deuxième trou de contact exposant une extrémité de la ligne de détection en 15 direction X dans la troisième zone, dans lequel les première et deuxième couches de passivation présentent un trou de contact de drain exposant une partie du transistor en couches minces, et les première et deuxième couches de passivation et la couche isolante inter-couches présentent des troisième et quatrième trous de contact exposant respectivement les deux extrémités de la ligne de liaison, dans lequel une 20 extrémité du premier motif de liaison est en contact avec la ligne de détection en direction X dans la première zone à travers le premier trou de contact, et l'autre extrémité des premiers contacts motif de liaison une extrémité de la ligne de liaison à travers le troisième trou de contact, et dans lequel une extrémité du deuxième motif de liaison est en contact avec la ligne de détection en direction X dans la troisième 25 zone à travers le deuxième trou de contact , et l'autre extrémité du deuxième motif de liaison est en contact avec l'autre extrémité de la ligne de liaison à travers le quatrième trou de contact ; - le substrat formant filtre chromatique comprend en outre: une matrice noire correspondant aux limites de chaque zone de pixel, et une couche formant filtre 30 chromatique correspondant à la zone chaque pixel. La présente invention propose également un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides du type à détection tactile, comprenant: la formation d'une ligne de grille, d'une ligne de données, d'un transistor en couches minces, d'une électrode commune, d'une électrode de pixel et une unité de 35 détection tactile sur un premier substrat ; la formation d'une couche antistatique sur un côté extérieur d'un deuxième substrat, la couche antistatique, comprenant de l'oxyde de zinc et d'étain et ayant une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^), et la fixation du premier et deuxième substrats avec une couche de cristal liquide interposée entre les premier et deuxième substrats. Suivant des modes de réalisation préférés, le procédé de fabrication du dispositif d'affichage à cristaux liquides du type à détection tactile comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la couche antistatique présente une épaisseur d'environ 100 à 1000 angstrôms ; - l'étape de formation de la couche antistatique est effectuée par un processus de dépôt par projection ; - le processus de dépôt par projection est effectué sous une température ambiante ou une température supérieure à 300°C ; - l'étape de formation de l'unité de détection tactile comprend: la formation d'une ligne de liaison au même niveau que la couche de la ligne de grille; la formation d'une ligne de détection en direction X et une ligne de détection en direction Y sur l'électrode commune, la ligne de détection en direction X et la ligne de détection en direction Y chevauchant respectivement la ligne de grille et la ligne de données, dans lequel la ligne de détection en direction X est disposée dans des première et deuxième zones, et la ligne de détection en direction Y est disposée dans une troisième zone entre la première et la deuxième zone, et la formation d'un premier et d'un deuxième motif de liaison au même niveau que la couche d'électrode de pixel, dans lequel une extrémité du premier motif de liaison est reliée électriquement à la ligne de détection en direction X dans la première zone, et l'autre extrémité du premier motif de liaison est relié électriquement à la ligne de liaison, et dans lequel une extrémité du deuxième motif de liaison est reliée électriquement à la ligne de détection en direction X dans la deuxième zone, et l'autre extrémité du deuxième motif de liaison est reliée électriquement à la ligne de liaison. L'invention propose également un procédé de fabrication du dispositif d'affichage à cristaux liquides du type à détection tactile, comprenant: la formation d'une ligne de grille, une ligne de données, un transistor en 30 couches minces, une électrode commune, une électrode de pixel et une unité de détection tactile sur un premier substrat; la fixation d'un deuxième substrat au premier substrat pour former un panneau à cristaux liquides, dans lequel le panneau à cristaux liquides présente une première épaisseur; 35 la gravure d'une face externe de chacun des premier et deuxième substrats de sorte que le panneau à cristaux liquides présente une deuxième épaisseur plus petite que la première épaisseur, et la formation d'une couche antistatique sur la face extérieure du deuxième substrat, la couche antistatique, comprenant l'oxyde de zinc et d'étain et ayant une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^). Suivant des modes de réalisation préférés, le procédé de fabrication du 5 dispositif d'affichage à cristaux liquides du type à détection tactile comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la couche antistatique présente une épaisseur d'environ 100 à 1000 angstrôms ; - l'étape de formation de la couche antistatique est effectuée par un processus 10 de dépôt par projection avec une cible comprenant un matériau inorganique de base et les particules conductrices ; - le processus de dépôt par projection est effectué sous une température ambiante ou une température inférieure à 100°C. - l'étape de formation de l'unité de détection tactile comprend: la formation 15 d'une ligne de liaison au même niveau que la couche de la ligne de grille; la formation d'une ligne de détection en direction X et une ligne de détection en direction Y sur l'électrode commune, la ligne de détection en direction X et la ligne de détection en direction Y chevauchant respectivement la ligne de grille et la ligne de données, dans lequel la ligne de détection en direction X est disposée dans des 20 première et deuxième zones, et la ligne de détection en direction Y est disposée dans une troisième zone entre les première et deuxième zones, et la formation de premier et deuxième motifs de liaison au même niveau que la couche d'électrode de pixel, dans lequel une extrémité du premier motif de liaison est reliée électriquement à la ligne de détection en direction X dans la première zone, et l'autre extrémité du 25 premier motif de liaison est reliée électriquement à la ligne de liaison, et dans lequel une extrémité du deuxième motif de liaison est électriquement reliée à la ligne de détection en direction X dans la deuxième zone, et l'autre extrémité du deuxième motif de liaison est reliée électriquement à la ligne de liaison. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de 30 la description qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention, donnée à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel : la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un dispositif LCD en mode IPS de l'art antérieur. les figures 2A et 2B sont des vues en coupe illustrant l'état 35 activé/désactivé d'un dispositif LCD en mode IPS selon l'art antérieur. la figure 3 est une vue schématique en plan d'un substrat formant matrice pour un dispositif LCD du type à détection tactile selon la présente invention ; la figure 4 est une vue en plan illustrant une partie d'un substrat formant matrice pour un dispositif LCD du type à détection tactile selon la présente invention ; la figure 5 est une vue en coupe transversale selon la ligne V-V de la figure 4 ; la figure 6 est une vue en coupe transversale suivant la ligne VI-VI de la figure 4 ; les figures 7A à 7D sont des vues en coupe illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif LCD du type à détection tactile selon un mode de réalisation de la présente invention ; les figures 8A à 8E sont des vues en coupe illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif LCD du type à détection tactile selon un mode de réalisation de la présente invention. On se réfère maintenant en détail aux modes de réalisation préférés, dont des exemples sont illustrés dans les dessins ci-joints. La figure 3 est une vue schématique en plan d'un substrat formant matrice pour dispositif LCD du type à détection tactile selon la présente invention. Comme le montre la figure 3, une pluralité de blocs tactiles TB sont définis sur un substrat formant matrice. En outre, des première à troisième zones Al, A2 et A3 sont définies dans chaque bloc TB tactile. La deuxième zone A2 est disposée entre les première et troisième zones Al et A3. Le bloc tactile est une zone unitaire de détection tactile. Une pluralité de zones de pixel P sont définies dans chacune des première à troisième zones Al, A2 et A3. Une pluralité de lignes de grille 119 s'étend le long d'une première direction, c'est à dire une direction X, et une pluralité de lignes de données 130 s'étend le long d'une deuxième direction, c'est à dire une direction Y. Les lignes de grille 119 et les lignes de données 130 se croisent pour définir les zones de pixel P. En outre, une ligne Xsl de détection en direction X s'étend le long de la première direction à travers la première zone Al et la troisième zone A3. La ligne Xsl de détection en direction X est disposée sur la ligne de grille 119. A savoir, la ligne Xsl de détection en direction X chevauche la ligne de grille 119. La ligne Xsl de détection en direction X dans les première et troisième zones Al et A3 d'un bloc TB tactile est reliée électriquement au niveau d'une ligne de liaison 152 dans la deuxième zone A2. La ligne de liaison 152 s'étend le long de la ligne de grille 119 et est écartée de la ligne de grille 119 pour éviter un court-circuit. La ligne de liaison 152 peut être formée de la même matière, et disposée au même niveau que la couche de la ligne de grille 119. Une extrémité de la ligne de liaison 152 est reliée à la ligne Xsl de détection en direction X dans la première zone Al à travers un premier motif de liaison 162, et l'autre extrémité de la ligne de liaison 152 est reliée à la ligne Xsl de détection en direction X dans la troisième zone A3 à travers un deuxième motif de liaison 164. Une ligne Ysl de détection en direction Y s'étend le long de la deuxième direction à travers la deuxième zone A2. La ligne Ysl de détection en direction Y est disposée par-dessus la ligne de données 130. A savoir, la ligne Ysl de détection en direction Y chevauche la ligne de données 130. Puisque la ligne Ysl de détection en direction Y est disposée au niveau d'une couche différente par rapport à la ligne de liaison 152, il n'y a pas de court-circuit électrique.
Bien que non représentée, une électrode commune en forme de plaque et une électrode de pixel ayant une ouverture sont formés avec une couche isolante entre les deux. L'électrode de pixel dans une zone de pixel est séparée de celle d'une autre zone de pixel. L'électrode commune dans un bloc TB tactile est séparée de celle dans un autre bloc TB tactile. En outre, les électrodes communes des première à troisième zones Al, A2 et A3 sont séparées les unes des autres. Un circuit de détection en direction X est disposé au niveau d'une extrémité de la ligne Xsl de détection en direction X, et un circuit de détection en direction Y est disposé au niveau d'une extrémité de la ligne Ysl de détection en direction Y. Le circuit de détection en direction X et le circuit de détection en direction Y sont positionnés au niveau d'une zone de non-affichage à la périphérie d'une zone d'affichage comprenant les blocs TB tactiles. Lorsque on touche un bloc TB tactile, un changement de la capacité entre l'électrode de pixel et l'électrode commune est détecté par le circuit de détection en direction X et de le circuit de détection en direction Y par la ligne Xsl de détection en direction X et la ligne Ysl de détection en direction Y, respectivement. En conséquence, le fait qu'un bloc TB tactile a été touché est détecté. La figure 4 est une vue en plan illustrant une partie d'un substrat formant matrice pour le dispositif LCD du type à détection tactile selon la présente invention. La figure 5 est une vue en coupe transversale selon la ligne V-V de la figure 4, et la figure 6 est une vue en coupe transversale suivant la ligne VI-VI de la figure 4. La figure 4 montre des première à troisième zones comprenant chacune une zone de pixel. Toutefois, comme le montre la figure 3, chacune des première à troisième zones peut présenter au moins une zone de pixel. Comme représenté aux figures 4 à 6, une ligne de grille 119 et une ligne de données 130 sont formées sur un premier substrat 101. Les lignes de grille et de données 119 et 130 se croisent pour définir des première à troisième zones de pixel Pl, P2 et P3. La première au troisième zones de pixel Pl, P2, P3 sont comprises respectivement dans les première à troisième zones Al, A2 et A3.
Dans chaque zone de pixel P, un transistor en couches minces (TFT) Tr comprenant une couche de semi-conducteur 113, une électrode de grille 120, une électrode de source 133 et une électrode de drain 136 est formé. L'électrode de grille 120 et l'électrode de source 133, s'étendent de la ligne de grille 119 et de la ligne de données 130 de sorte que le TFT Tr est relié électriquement à la ligne de grille 119 et la ligne de données 130. La couche de semi-conducteur 113 est formée de silicium polycristallin. Une première zone de semi-conducteur 113a présente au niveau d'un centre de la couche de semi-conducteur 113, qui est formée de silicium polycristallin intrinsèque, sert de canal, et la deuxième zone de semi-conducteur 113b des deux côtés de la première zone de semi-conducteur 113a sont dopées par des impuretés à haute concentration. Une couche isolante de grille 116 est formée sur la couche de semi-conducteur 113. L'électrode de grille 120 est formée sur la couche isolante de grille 116 et en correspondance à la première zone de semi-conducteur 113a. La ligne de grille 119 est formée sur la couche isolante de grille 116 et est reliée à l'électrode de grille 120. Une ligne de liaison 152 est également formée sur la couche isolante de grille 116 en étant parallèle à la ligne de grille 119. La ligne de liaison 152 est écartée de la ligne de grille. La ligne de liaison 152 est disposée dans la deuxième zone de pixel P2 de la deuxième zone A2, et les deux extrémités de la ligne de liaison 152 sont disposées respectivement dans la première zone de pixel Pl de la première zone Al et la troisième zone de pixel P3 de la troisième zone A3. Une couche isolante inter-couches 123 est formée sur la ligne de grille 119, l'électrode de grille 120 et la ligne de liaison 152. Par exemple, la couche inter-couches isolante 123 peut être formée d'une matière isolante inorganique, par exemple, l'oxyde de silicium ou de nitrure de silicium. La couche inter-couches isolante 123 et la couche isolante de grille 116 sont structurées de manière à former des trous de contact de semi-conducteur 125 exposant les deuxièmes zones de semi-conducteur 113b de la couche de semi-conducteur 113. Sur la couche inter-couches isolante 123, la ligne de données 130 est formée afin de croiser la ligne de grille 119. En outre, l'électrode de source 133 et l'électrode de drain 136 sont formées sur la couche isolante inter-couches 123. Les électrodes de source et de drain 133 et 136 respectivement contacter les deuxièmes zones de semi-conducteur 113b à travers les trous de contact de semi-conducteur 125. Comme mentionné ci-dessus, la couche de semi-conducteur 113, la couche isolante de grille 116, l'électrode de grille 120, la couche isolante inter-couches 123, l'électrode de source 133 et l'électrode de drain 136 constituent le TFT Tr. Ce transistor peut être considéré comme un type TFT à grille supérieure. En variante, un TFT et du type à grille inférieur, où une couche semi-conductrice est placée entre une électrode de grille en tant que couche inférieure du TFT et les électrodes de source et de drain en tant que couche supérieure du TFT, peut être utilisé. Une première couche de passivation 140, qui est formée d'une matière isolante inorganique, l'oxyde de silicium par exemple, ou le nitrure de silicium, et une deuxième couche de passivation 145, qui est formée d'un matériau isolant organique, par exemple, photo-acrylique ou benzocyclobutène (BCB), sont empilées sur la ligne de données 130, l'électrode de source 133 et l'électrode de drain 136. La deuxième couche de passivation 145 peut avoir une épaisseur d'environ 2 à 4 micromètres afin d'assurer une surface plane. Puisque la force d'adhérence entre un matériau métallique de la ligne de données 130 et le matériau isolant organique de la deuxième couche de passivation 145 est plus petite que la force d'adhérence entre un matériau métallique de la ligne de données 130 et la matière inorganique isolante de la première couche de passivation 140 et entre la matière inorganique isolant de la première couche de passivation 140 et le matériau isolant organique de la deuxième couche de passivation 145, une caractéristique d'adhérence entre le matériau métallique de la ligne de données 130 et le matériau isolant organique de la deuxième couche de passivation 145 est améliorée grâce à la première couche de passivation 140. La première couche de passivation 140 peut être omise. Une électrode commune 150, qui présente une forme en île dans chacune des première à troisième zones Al, A2 et A3, est formée sur la deuxième couche de passivation 145. A savoir, l'électrode commune 150 dans la deuxième zone A2 est séparée de l'électrode commune de chacune des première et troisième zones Al et A3. L'électrode commune 150 présente une forme de plaque. L'électrode commune 150 est constituée d'un matériau conducteur transparent, par exemple, l'oxyde de indium-étain (ITO) ou de l'oxyde de indium-zinc (IZO). Une ligne Xsl de détection en direction X et une ligne Ysl de détection en direction Y sont formées sur l'électrode commune 150. La ligne Xsl de détection en direction X chevauche la ligne de grille 119 dans les première et troisième zones Al et A3, et la ligne Ysl de détection en direction Y chevauche la ligne de données 130 dans la deuxième zone A2. La ligne Ysl de détection en direction Y s'étend le long de la ligne de données 130 de sorte que les deuxièmes zones A2 disposées le long de la ligne de données 130 soient reliées électriquement par la ligne Ysl de détection en direction Y. La ligne Xsl de détection en direction X dans les première et troisième zones Al et A3 de chaque bloc TB tactile (voir la figure 3) sont électriquement reliés les unes aux autres grâce à la ligne de liaison 152. Une troisième couche de passivation 155 est formée sur la ligne Xsl de détection en direction X et la ligne Ysl de détection en direction Y. La troisième couche de passivation 155 peut être formée d'une matière isolante inorganique, par exemple, d'oxyde de silicium ou de nitrure de silicium. Les première à troisième couches de passivation 140, 145 et 155 sont structurées de manière à former un trou de contact de drain 157 exposant l'électrode de drain 136. En outre, la troisième couche de passivation 155 est structurée pour former des premier et deuxième trous de contact 158a et 159a respectivement exposant les lignes Xsl de détection en direction X, dans les première et troisième zones Al et A3. En outre, la première à troisième couche de passivation 140, 145 et 155 et la couche isolante inter-couches 123 sont structurées pour former des troisième et quatrième trous de contact 158b et 159b, respectivement, exposant des extrémités de la ligne de liaison 152. Une électrode de pixel 160 est formée sur la troisième couche de passivation 155. L'électrode de pixel 160 est disposée dans chaque zone de pixel P et est mise en contact avec l'électrode de drain 136 à travers le trou de contact de drain 157.
L'électrode de pixel 160 est constituée d'un matériau conducteur transparent, par exemple, ITO ou IZO. L'électrode de pixel 160 présente au moins une ouverture, op, qui correspond à l'électrode commune 150, de telle sorte qu'un champ de bord est généré entre les électrodes de pixel 160 et l'électrode commune 150. La troisième couche de passivation 155 est interposée entre les électrodes de pixel 160 et commune 150 de sorte qu'un condensateur de stockage soit formé. En outre, des premier et deuxième motifs de liaison 162 et 164 sont formés sur la troisième couche de passivation 155. Une extrémité du premier motif de liaison 162 est en contact avec la ligne Xsl de détection en direction X dans la première zone Al à travers le premier trou 158a de contact, et l'autre extrémité du premier motif de liaison 162 est en contact avec la ligne de liaison 152 à travers le troisième trou de contact 158b. Une extrémité du deuxième motif de liaison 164 est en contact avec la ligne Xsl de détection en direction X dans la troisième zone A3 à travers le deuxième trou de contact 159, et l'autre extrémité du deuxième motif de liaison 164 est en contact avec la ligne de liaison 152 par le quatrième trou de contact 159b. En conséquence, la ligne Xsl de détection en direction X dans la première zone Al est reliée électriquement à la ligne Xsl de détection en direction X dans la troisième zone A3 Un deuxième substrat 171 est en face du premier substrat 101. Une matrice noire 173 est formée sur une face interne du deuxième substrat 171. La matrice noire 173 correspond aux limites de la zone de pixel P et présente une forme en treillis. La matrice noire 173 peut également correspondre à la TFT Tr. Un filtre chromatique 175 est formé sur la face interne du deuxième substrat 171 et correspond à la zone de pixel P. Le filtre chromatique 175 peut inclure des filtres chromatiques rouge, vert et bleu. En outre, une couche antistatique 180 est formée sur un côté extérieur du deuxième substrat 171. La couche antistatique 180 comprend de l'oxyde de zinc et d'étain (ZTO) et présente une épaisseur d'environ 100 à 1000 angstrôms. La couche antistatique 180 présente une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^). Comme la couche antistatique 180, qui présente une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^), est formé sur le côté extérieur du deuxième substrat 171, la couche 180 présente une caractéristique antistatique. Ainsi, puisque la couche antistatique 180 présente une résistance par carré de 10' à 109 ohms par carré (S2/^), la couche antistatique 180 sert comme un chemin pour de l'électricité statique de sorte qu'il n'y a aucun risque de dommage au dispositif par de l'électricité statique.
En fournissant une couche de cristaux liquides 190 entre les premier et deuxième substrats 101 et 171 et un motif de joint (non représenté) sur les bords de l'un des premier et deuxième substrats 101 et 171, le dispositif LCD tactile de type avec mode FFS est obtenu. Un dispositif LCD avec mode FFS, qui comprend l'électrode commune en forme de plaque et l'électrode de pixel ayant une ouverture, est illustré sur les figures 3 à 6. Par ailleurs, un dispositif LCD avec mode IPS, qui comprend des électrodes communes et de pixel disposées en alternance avec l'une avec l'autre, est également disponible. Comme mentionné ci-dessus, le dispositif LCD de type tactile comprend la couche antistatique 180, qui est formée de ZTO afin de présenter une résistance par carré de 10' à 109 ohms par carré (S2/^), sur un côté extérieur du deuxième substrat 171. La couche antistatique 180 sert comme un chemin pour de l'électricité statique et ne constitue pas une obstruction à la détection du toucher. Notamment, la couche antistatique 180 sert de couche diélectrique entre un doigt et l'électrode commune 150 lorsque le dispositif est touché de telle sorte qu'un condensateur est formé entre le doigt et l'électrode commune 150. En conséquence, le toucher est détecté par un changement de la capacité entre le doigt et l'électrode commune 150. De manière plus détaillée, lorsque un bloc TB tactile (voir la figure 3) est touchée, la couche antistatique 180, qui présente une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^), sert de couche diélectrique de sorte qu'un condensateur soit généré par le doigt, l'électrode commune 150, la couche de cristaux liquides 190, la couche formant filtre chromatique 175, le deuxième substrat 171, la couche antistatique 180, et ainsi de suite. Un changement de la capacité du condensateur est détecté par le circuit de détection en direction X (non représenté) et le circuit de détection en direction Y (non représenté) par la ligne Xsl de détection en direction X et la ligne Ysl de détection en direction Y, qui sont respectivement reliées à la électrode commune 150, de telle sorte que la position du bloc TB tactile qui a été touché est détectée.
Puisque l'électricité statique présente une tension de plusieurs milliers à plusieurs centaines de milliers de Volt, la couche antistatique 180, qui présente une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^), sert de piste conductrice pour l'électricité statique. Cependant, puisque un courant électrique du doigt est dans une plage de plusieurs nano-ampères à plusieurs micro-ampères, la couche antistatique 180, qui présente une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^), sert comme une couche isolante pour le toucher. En conséquence, la couche antistatique 180 sert de couche diélectrique du condensateur pour le toucher. En conséquence, le dispositif selon l'invention présente notamment une partie de détection tactile, à savoir, la ligne Xsl de détection en direction X, et la ligne Ysl de détection en direction Y, et la couche antistatique 180 peut être activées de façon tactile, et sans qu'il n'y est de dommage résultant de l'électricité statique. Les figures 7A à 7D sont des vues en coupe illustrant un procédé de fabrication du dispositif LCD du type à détection tactile selon un mode de réalisation de la présente invention.
Comme le montre la figure 7A, un substrat formant matrice est formé par les processus suivants. Une couche de silicium amorphe intrinsèque (non représentée) est formée sur le premier substrat 101 par dépôt de silicium amorphe intrinsèque. La couche de silicium amorphe est cristallisée par irradiation avec un faisceau laser ou par chauffage pour former une couche de silicium polycristallin (non représentée).
La couche de silicium polycristallin est structurée par un procédé de masquage pour former la couche de semi-conducteur 113 dans chacune des zones de pixel Pl, P2 et P3. Les figures 7A à 7E montrent la deuxième zone de pixel P2 de la deuxième zone A2 (sur la figure 3) dans un bloc TB tactile. Ensuite, la couche isolante de grille 116 est formée sur la couche de semi-30 conducteur 113 en déposant un matériau inorganique isolant tel que l'oxyde de silicium et le nitrure de silicium. Ensuite, une première couche métallique (non représentée) est formée sur la couche isolante de grille 116 en déposant l'un parmi de l'aluminium (Al), un alliage d'Al (AlNd), le cuivre (Cu), un alliage de cuivre et de chrome (Cr). La première 35 couche métallique est structurée pour former l'électrode de grille 120, la ligne de grille 119 (voir la figure 4) et la ligne de liaison 152 (voir la figure 4). L'électrode de grille 120 correspond à un centre de la couche de semi-conducteur 113 et s'étend de la ligne de grille 119. La ligne de liaison 152 est espacée et parallèle à la ligne de grille 119. La ligne 152 est disposée dans la deuxième zone A2, et les deux extrémités de la ligne de liaison 152 font saillie vers les première et troisième zones Al et A3 (voir la figure 3 ou la figure 4). Ensuite, la couche de semi-conducteur 113 est dopée avec des impuretés en utilisant l'électrode de grille 120 comme moyen de blocage de telle sorte que les impuretés sont dopés dans les deux côtés de la couche de semi-conducteur 113. En conséquence, une première zone de semi-conducteur 113a d'un centre de la couche de semi-conducteur 113, qui est formée de silicium polycristallin intrinsèque, sert de canal, et la deuxième zone de semi-conducteur 113b des deux côtés de la première to zone de semi-conducteur 113 sont dopés par des impuretés à forte concentration. Ensuite, la couche isolante inter-couches 123 est formée sur la ligne de grille 119, l'électrode de grille 120 et la ligne de liaison 152 par le dépôt d'une matière isolante inorganique, par exemple l'oxyde de silicium, ou de nitrure de silicium. La couche inter-couches isolante 123 et la couche isolante de grille 116 sont structurées 15 pour former les trous de contact de semi-conducteur 125 exposant les deuxièmes zones de semi-conducteur 113b de la couche de semi-conducteur 113. Ensuite, une deuxième couche métallique (non représentée) est formée sur la couche isolante inter-couches 123 en déposant un parmi de l'aluminium (Al), un alliage d'Al (AlNd), le cuivre (Cu), un alliage de cuivre, le chrome (Cr), et le 20 molybdène (Mo). La deuxième couche métallique est structurée pour former la ligne de données 130, l'électrode de source 133 et l'électrode de drain 136. Les électrodes de source et de drain 133 et 136 respectivement sont en contact avec les deuxièmes zones de semi-conducteur 113b à travers les trous de contact de semi-conducteur 125. L'électrode de drain 136 est espacée de l'électrode de source 133. La ligne de 25 données 130 s'étend à partir de l'électrode de source 133 et croise la ligne de grille 119 pour définir les zones de pixel Pl, P2 et P3. La couche de semi-conducteur 113, la couche isolante de grille 116, l'électrode de grille 120, la couche isolante inter-couches 123, l'électrode de source 133 et l'électrode de drain 136 constituent le TFT,Tr. Ce dernier peut être considéré comme 30 un type de TFT à grille supérieure. En variante, un type de TFT à grille inférieure, où une couche semi-conductrice est placée entre une électrode de grille comme une couche inférieure du TFT et les électrodes de source et de drain en tant que couche supérieure du TFT, peut être utilisé. Pour former le TFT à grille inférieure, une étape de formation l'électrode de grille, la ligne de grille et la ligne de liaison, une étape de 35 formation de la couche d'isolation de grille, une étape de formation d'une couche de semi-conducteur, qui comprend une couche active de silicium amorphe intrinsèque et une couche de contact ohmique de silicium amorphe dopée aux impuretés, et une étape de formation de la ligne de données, l'électrode de source et l'électrode de drain sont réalisées successivement. Ensuite, une première couche de passivation 140 et une deuxième couche de passivation 145 sont formées séquentiellement sur la TFT, Tr et la ligne de données 130 par le dépôt d'une matière isolante inorganique et le revêtement d'un matériau isolant organique. La deuxième couche de passivation 145 présente une surface plane. La première couche de passivation 140 pour améliorer une caractéristique adhésive entre un matériau métallique de la ligne de données et le matériau isolant organique de la deuxième couche de passivation 145 peut être omise.
Ensuite, une première couche de matériau conducteur transparent (non représentée) est formée sur la deuxième couche de passivation 145 par dépôt d'un matériau conducteur transparent, par exemple, ITO ou IZO. La première couche de matériau conducteur transparent est structurée pour former l'électrode commune 150. Comme mentionné ci-dessus, l'électrode commune 150 présente une forme en île dans chacune des première à troisième zones Al, A2 et A3. A savoir, l'électrode commune 150 dans la deuxième zone A2 est séparée de celle de chacune des première et troisième zones Al et A3. Ensuite, une troisième couche métallique (non représentée) est formée sur l'électrode commune 150 en déposant l'un parmi de l'aluminium (Al), un alliage d'Al (AlNd), le cuivre (Cu) et un alliage de Cu. La troisième couche métallique est structurée pour former la ligne Xsl de détection en direction X (voir la figure 4) et la ligne Ysl de détection en direction Y. La ligne Xsl de détection en direction X chevauche la ligne de grille 119 dans les première et troisième zones Al et A3, et la ligne Ysl de détection en direction Y chevauche la ligne de données 130 dans la deuxième zone A2. La ligne Ysl de détection en direction Y s'étend le long de la ligne de données 130 de telle sorte que les deuxièmes zones A2 disposées le long de la ligne de données 130 sont reliées électriquement par la ligne Ysl de détection en direction Y. La ligne Xsl de détection en direction X dans les première et troisième zones Al et A2 de chaque bloc TB tactile (voir la figure 3) sont électriquement reliées les unes aux autres grâce à la ligne de liaison 152. Ensuite, une troisième couche de passivation 155 est formée sur la ligne Xsl de détection en direction X et la ligne de détection en direction Y par le dépôt d'une matière isolante inorganique, par exemple l'oxyde de silicium, ou de nitrure de silicium. La troisième couche de passivation 155 est structurée pour former des premier et deuxième trous de contact 158a et 159a respectivement exposant les lignes Xsl de détection en direction X, dans les première et troisième zones Al et A3. La première à troisième couches de passivation 140, 145 et 155 sont structurées de manière à former un trou de contact de drain 157 exposant l'électrode de drain 136.
La première à troisième couche de passivation 140, 145 et 155 et la couche isolante inter-couches 123 sont structurées pour former les troisième et quatrième trous de contact 158b et 159b, respectivement, exposant les extrémités de la ligne de liaison 152.
Ensuite, une deuxième couche de matériau conducteur transparent (non représenté) est formée sur la troisième couche de passivation 145 par dépôt d'un matériau conducteur transparent, par exemple, ITO ou IZO. La deuxième couche de matériau conducteur transparent est structurée pour former l'électrode de pixel 160, et les premier et deuxième motifs de liaison 162 et 164. L'électrode de pixel 160 est disposée dans chaque zone de pixel P et est en contact avec l'électrode de drain 136 à travers le trou de contact de drain 157. L'électrode de pixel 160 présente au moins une ouverture, op, ce qui correspond à l'électrode commune 150, de telle sorte qu'un champ de bord est généré entre les électrodes de pixe1l60 et communes 150. Une extrémité du premier motif de liaison 162 est en contact avec la ligne Xsl de détection en direction X dans la première zone Al à travers le premier trou 158a de contact, et l'autre extrémité du premier motif de liaison 162 est en contact avec la ligne de liaison 152 à travers le troisième trou de contact 158b. Une extrémité du deuxième motif de liaison 164 est en contact avec la ligne Xsl de détection en direction X dans la troisième zone A3 à travers le deuxième trou de contact 159, et l'autre extrémité du deuxième motif de liaison 164 est en contact avec la ligne de liaison 152 par le quatrième trou de contact 159b. En conséquence, la ligne Xsl de détection en direction X dans la première zone Al est reliée électriquement à la ligne Xsl de détection en direction X dans la troisième zone A3. Ensuite, comme représenté sur la figure 7B, la couche antistatique 180, qui présente une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^), est formée sur un côté extérieur du deuxième substrat 171 par un processus de dépôt par projection dans un dispositif de dépôt par projection 195. Une cible lors du processus de dépôt par projection comprend un matériau cible de ZTO. Comme il n'existe aucun autre élément sur le deuxième substrat 171 lorsque le processus de dépôt par projection est effectué, il n'y a pas de limitation aux conditions concernant le processus de dépôt par projection. Par exemple, le processus de dépôt par projection peut être effectué sous une température ambiante ou une température supérieure à 300°C. Lorsque le processus de dépôt par projection est effectué sur la face extérieure du deuxième substrat 171, la quantité de ZTO déposé est augmentée en fonction de la durée de dépôt. Le processus de dépôt par projection est effectué de telle sorte que la couche antistatique 180, qui présente une épaisseur d'environ 100 à 1000 angstrôms, est formée sur le côté extérieur du deuxième substrat 171. Puisque le ZTO présente une résistance spécifique plus grande que d'autres matériaux transparents conducteurs, la couche antistatique 180 ayant une épaisseur d'environ 100 à 1000 angstrôms présente une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^). Ensuite, comme représenté sur la figure 7C, un matériau de blocage de lumière, par exemple, une résine noire, est couché sur un côté intérieur du deuxième substrat 171 et structuré par un procédé de masquage pour former la matrice noire 173. Ensuite, le filtre chromatique 175 comprenant les filtres chromatiques rouge, vert et bleu est formé sur la face interne du deuxième substrat 171. Par conséquent, un substrat formant filtre chromatique est obtenu. Bien que non représenté, une surcouche pour fournir une surface plane peut être formée. Ensuite, comme représenté sur la figure 7D, le substrat formant matrice et le substrat formant filtre chromatique sont disposés de telle sorte que la couche formant filtre chromatique 175 fait face à l'électrode de pixel 160, et un motif de joint (non représenté) est formé le long des bords de l'un parmi le substrat formant matrice et le substrat formant filtre chromatique. Ensuite, la couche de cristaux liquides 190 est disposée entre le substrat formant matrice et le substrat formant filtre chromatique, et le substrat formant matrice et le substrat formant filtre chromatique sont fixés l'un à l'autre pour former un panneau à cristaux liquides. Bien que non représenté, le circuit de détection en direction X et de le circuit de détection en direction Y, qui sont respectivement reliés à la ligne de détection en direction X et de la ligne de détection en direction Y, et un circuit de commande relié à la ligne de grille 119 et la ligne de données 130 sont formés sur le panneau à cristaux liquides pour obtenir le dispositif 100. Les figures 8A à 8E sont des vues en coupe illustrant un procédé de fabrication 25 du dispositif LCD du type à détection tactile selon un mode de réalisation de la présente invention. Le procédé illustré par les figures 8A à 8F présente des différences concernant l'étape de formation de la couche antistatique et une étape de gravure des premiers et deuxièmes substrats. En conséquence, l'explication ci-dessous se concentre sur les 30 différences. Comme le montre la figure 8A, le substrat formant matrice est obtenu en formant le TFT Tr, la ligne de grille 119, la ligne de données 130, la ligne Xsl de détection en direction X, la ligne Ysl de détection en direction Y, l'électrode commune 150, l'électrode de pixel 160, la ligne de liaison 152, les motifs de liaison 35 162 et 164, et ainsi de suite. Ensuite, comme représenté sur la figure 8B, la matrice noire 173 et la couche formant filtre chromatique 175 sont formées sur un côté intérieur du deuxième substrat 171. Bien que non représenté, une couche de revêtement peut être formée sur la couche formant filtre chromatique 175. Ensuite, comme représenté sur la figure 8C, le premier substrat 101 et le deuxième substrat 171 sont disposés de telle sorte que la couche formant filtre chromatique 175 fait face à l'électrode de pixel 160, et un motif de joint (non représenté) est formé le long des bords de l'un parmi le premier substrat 101 et le deuxième substrat 171. Ensuite, la couche de cristaux liquides 190 est disposée entre le premier substrat 101 et le deuxième substrat 171, et le premier substrat 101 et le deuxième substrat 171 sont fixés l'un à l'autre pour former un panneau à cristaux liquides. Ensuite, comme représenté sur la figure 8D, le panneau à cristaux liquides est exposé à un agent de gravure, qui est capable de graver sur verre du premier et deuxième substrats 101 et 171, afin de réduire l'épaisseur de chacun des premier et deuxième substrats 101 et 171. A savoir, une épaisseur de panneau à cristaux liquides est réduite. Par exemple, comme solution de gravure on peut citer l'acide fluorhydrique (HF). Un procédé d'immersion ou un procédé de pulvérisation peut être utilisé. En conséquence, un dispositif LCD de faible poids et de profil mince peut être obtenu. Lorsque l'épaisseur des premiers et deuxièmes substrats 101 et 171 est réduite avant la formation d'éléments, par exemple, le TFT Tr, ou la couche formant filtre chromatique 175, la fissuration ou la fracture est possible. Par conséquent, comme mentionné ci-dessus, après avoir formé les éléments sur le premier et le deuxième substrat 101 et 171 ayant une épaisseur d'environ 0,5 à 0,7 mm, le procédé de gravure est réalisé afin de réduire l'épaisseur du premier et deuxième substrats 101 et 171. Par exemple, les premier et deuxième substrats 101 et 171 peuvent avoir une épaisseur d'environ 0,2 à 0,3 mm après le procédé de gravure. Ensuite, comme représenté sur la figure 8E, la couche antistatique 180, qui présente une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^), est formée sur un côté extérieur du deuxième substrat 171 par un processus de dépôt par projection dans un dispositif de dépôt par projection 195. La couche antistatique 180 présente une épaisseur d'environ 100 à 1000 angstrôms. Une cible lors du processus de dépôt par projection comprend un matériau cible de ZTO. Dans ce cas, le processus de dépôt par projection est effectué sous une température inférieure à 100°C, avantageusement une température ambiante. À cause de la présence de la couche de cristaux liquides 190 entre les premier et deuxième substrats 101 et 171 lors de la réalisation du processus de dépôt par projection, le panneau à cristaux liquides serait fortement endommagé si le processus de dépôt par projection était effectué sous une température supérieure à 100°C. Par exemple, le motif de joint pourrait s'effondre sous l'influence de l'expansion de la couche de cristaux liquides 190. Bien que non représenté, le circuit de détection en direction X et de le circuit de détection en direction Y, qui sont respectivement reliés à la ligne de détection en direction X et de la ligne de détection en direction Y, et un circuit de commande relié à la ligne de grille 119 et la ligne de données 130 sont formés sur le panneau à cristaux liquides pour obtenir le dispositif 100. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et au mode de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes 10 accessibles à l'homme de l'art.
Claims (21)
- REVENDICATIONS1. Dispositif d'affichage à cristaux liquides du type à détection tactile, comprenant: un substrat formant matrice comprenant un premier substrat (101), une électrode commune (150), une électrode de pixel, et une unité de détection tactile; un substrat formant filtre chromatique (175) comprenant un deuxième substrat (171) disposé en face du substrat formant matrice; une couche antistatique (180) sur un côté extérieur du deuxième substrat (171) et comprenant de l'oxyde de zinc et d'étain, la couche antistatique (180) ayant une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^), et une couche de cristaux liquides (190) entre le premier substrat (101) et un côté intérieur du deuxième substrat (171).
- 2. Le dispositif selon la revendication 1, dans lequel la couche antistatique (180) présente une épaisseur d'environ 100 à 1000 angstrôms.
- 3. Le dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'unité de détection tactile comprend : une ligne de détection en direction X (Xsl); une ligne de détection en direction Y (Ysl); un circuit de détection en direction X au niveau d'une extrémité de la ligne de détection en direction X (Xsl), et un circuit de détection en direction Y au niveau d'une extrémité de la ligne de détection en direction Y (Ysl), dans lequel un changement de la capacité résultant du toucher est détecté par le circuit de détection en direction X et le circuit de détection en direction Y par la ligne de détection en direction X (Xsl) et la ligne de détection en direction Y (Ysl), respectivement.
- 4. Le dispositif selon la revendication 3, dans lequel une pluralité de blocs tactiles (TB) sont définis sur le premier substrat (101), et chaque bloc tactile (TB) comprend des première à troisième zones (Al, A2, A3), dont chacune comprend au moins une zone de pixel (Pl, P2, P3), et dans lequel la ligne de détection en direction X (Xsl) est disposée au niveau des première et troisième zones (Al, A3), et la ligne de détection en direction Y (Ysl) est disposé au niveau de la deuxième zone (A2).
- 5. Le dispositif selon la revendication 4, dans lequel la ligne de détection en direction X (Xsl) dans la première zone (Al) est reliée électriquement à la ligne de détection en direction X (Xsl) dans la troisième zone (A3).
- 6. Le dispositif selon la revendication 5, dans lequel l'unité de détection tactile comprend en outre une ligne de liaison (152) dans la deuxième zone (A2) pour la liaison électrique de la ligne de détection en direction X (Xsl) dans la première zone (Al) et la ligne de détection en direction X (Xsl) dans la troisième zone (A3).
- 7. Le dispositif selon la revendication 5 ou 6, dans lequel l'électrode commune (150) présente une forme d'île dans chacune parmi les première à troisième zones (Al, A2, A3), et les lignes de détection en les directions X et Y (Xsl, Ysl) sont en contact avec l'électrode commune (150).
- 8. Le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le substrat formant matrice comprend en outre: des lignes de grille (119) sur le premier substrat (l01); une couche inter-couches isolante (123) sur les lignes de grille (119); des lignes de données (130) sur la couche inter-couches isolante (123) qui se croisent pour définir une pluralité de zones de pixel, dans lequel une pluralité de zones de pixel constituent chacune parmi la première à la troisième zone (Al, A2, A3), un transistor en couches minces dans chaque zone de pixel, relié aux lignes de grille (119) et de données (130); une première couche de passivation (140) sur les lignes de données (130) et le transistor en couches minces, dans lequel l'électrode commune (150) est disposée sur la première couche de passivation (140) et présente une forme en île dans chacune des première à troisième zones (Al, A2, A3), et une deuxième couche de passivation (145) sur l'électrode commune (150), dans lequel les première et deuxième couches de passivation (140, 145) présentent un trou de contact de drain (157) exposant une partie du transistor en couches minces, dans lequel l'électrode de pixel est disposée sur la deuxième couche de passivation (145) et est en contact avec la partie du transistor en couches minces à travers le trou de contact de drain (157).
- 9. Le dispositif selon la revendication 8, dans lequel l'électrode de pixel présente au moins une ouverture pour générer un champ de bord avec l'électrode commune (150). 35
- 10. Le dispositif selon la revendication 8 ou 9, dans lequel l'unité de détection tactile comprend : une ligne de liaison (152) dans la deuxième zone en dessous de la couche isolante inter-couches (123); une ligne de détection en direction X (Xsl) placée sur l'électrode commune (150) dans les première et troisième zones et chevauchant la ligne de grille; une ligne de détection en direction Y (Ysl) placée sur l'électrode commune (150) dans la deuxième zone et qui chevauche la ligne de données (130), et des premier et deuxième motifs de liaison (162, 164) sur la deuxième couche de passivation (145), dans lequel la deuxième couche de passivation (145) présente un premier trou de contact exposant une extrémité de la ligne de détection en direction X (Xsl) dans la première zone et un deuxième trou de contact exposant une extrémité de la ligne de détection en direction X (Xsl) dans la troisième zone, dans lequel les première et deuxième couches de passivation présentent un trou de contact de drain exposant une partie du transistor en couches minces, et les première et deuxième couches de passivation et la couche isolante inter-couches présentent des troisième et quatrième trous de contact (158b, 159b) exposant respectivement les deux extrémités de la ligne de liaison, dans lequel une extrémité du premier motif de liaison (162) est en contact avec la ligne de détection en direction X dans la première zone à travers le premier trou de contact, et l'autre extrémité du premier motif de liaison est en contact avec une extrémité de la ligne de liaison (152) à travers le troisième trou de contact (158b), et dans lequel une extrémité du deuxième motif de liaison (164) est en contact avec la ligne de détection en direction X dans la troisième zone à travers le deuxième trou de contact , et l'autre extrémité du deuxième motif de liaison est en contact avec l'autre extrémité de la ligne de liaison (152) à travers le quatrième trou de contact (159b).
- 11. Le dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel le substrat formant filtre chromatique (175) comprend en outre: une matrice noire correspondant aux limites de chaque zone de pixel, et une couche formant filtre chromatique correspondant à chaque zone de pixel.
- 12. Procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides du type à détection tactile, comprenant: 15la formation d'une ligne de grille, d'une ligne de données, d'un transistor en couches minces, d'une électrode commune, d'une électrode de pixel et une unité de détection tactile sur un premier substrat (101); la formation d'une couche antistatique sur un côté extérieur d'un deuxième 5 substrat, la couche antistatique, comprenant de l'oxyde de zinc et d'étain et ayant une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^), et la fixation du premier et deuxième substrats avec une couche de cristal liquide interposée entre les premier et deuxième substrats. 10
- 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la couche antistatique présente une épaisseur d'environ 100 à 1000 angstrôms.
- 14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, dans lequel l'étape de formation de la couche antistatique est effectuée par un processus de dépôt par projection.
- 15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel le processus de dépôt par projection est effectué sous une température ambiante ou une température supérieure à 300°C. 20
- 16. Procédé selon l'une des revendications 12 à 15, dans lequel l'étape de formation de l'unité de détection tactile comprend: la formation d'une ligne de liaison au même niveau que la couche de ligne de grille; la formation d'une ligne de détection en direction X et une ligne de détection 25 en direction Y sur l'électrode commune, la ligne de détection en direction X et la ligne de détection en direction Y chevauchant respectivement la ligne de grille et la ligne de données, dans lequel la ligne de détection en direction X est disposée dans des première et deuxième zones, et la ligne de détection en direction Y est disposée dans une troisième zone entre la première et la deuxième zone, et 30 la formation d'un premier et d'un deuxième motif de liaison au même niveau que la couche d'électrode de pixel, dans lequel une extrémité du premier motif de liaison est reliée électriquement à la ligne de détection en direction X dans la première zone, et l'autre extrémité du premier motif de liaison est relié électriquement à la ligne de liaison, et dans lequel 35 une extrémité du deuxième motif de liaison est reliée électriquement à la ligne de détection en direction X dans la deuxième zone, et l'autre extrémité du deuxième motif de liaison est reliée électriquement à la ligne de liaison.
- 17. Procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides du type à détection tactile, comprenant: la formation d'une ligne de grille, une ligne de données, un transistor en couches minces, une électrode commune, une électrode de pixel et une unité de détection tactile sur un premier substrat; la fixation d'un deuxième substrat au premier substrat pour former un panneau à cristaux liquides, dans lequel le panneau à cristaux liquides présente une première épaisseur; la gravure d'une face externe de chacun des premier et deuxième substrats de 10 sorte que le panneau à cristaux liquides présente une deuxième épaisseur plus petite que la première épaisseur, et la formation d'une couche antistatique sur la face extérieure du deuxième substrat, la couche antistatique, comprenant l'oxyde de zinc et d'étain et ayant une résistance par carré d'environ 10' à 109 ohms par carré (S2/^). 15
- 18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel la couche antistatique présente une épaisseur d'environ 100 à 1000 angstrôms.
- 19. Procédé selon la revendication 17 ou 18, dans lequel l'étape de formation 20 de la couche antistatique est effectuée par un processus de dépôt par projection avec une cible comprenant un matériau inorganique de base et les particules conductrices.
- 20. Procédé selon la revendication 19, dans lequel le processus de dépôt par projection est effectué sous une température ambiante ou une température inférieure 25 à 100°C.
- 21. Procédé selon l'une des revendications 17 à 20, dans lequel l'étape de formation de l'unité de détection tactile comprend: la formation d'une ligne de liaison au même niveau que la couche de la ligne 30 de grille; la formation d'une ligne de détection en direction X et une ligne de détection en direction Y sur l'électrode commune, la ligne de détection en direction X et la ligne de détection en direction Y chevauchant respectivement la ligne de grille et la ligne de données, dans lequel la ligne de détection en direction X est disposée dans 35 des première et deuxième zones, et la ligne de détection en direction Y est disposée dans une troisième zone entre les première et deuxième zones, et la formation de premier et deuxième motifs de liaison au même niveau que la couche d'électrode de pixel,dans lequel une extrémité du premier motif de liaison est reliée électriquement à la ligne de détection en direction X dans la première zone, et l'autre extrémité du premier motif de liaison est reliée électriquement à la ligne de liaison, et dans lequel une extrémité du deuxième motif de liaison est électriquement reliée à la ligne de détection en direction X dans la deuxième zone, et l'autre extrémité du deuxième motif de liaison est reliée électriquement à la ligne de liaison.
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