專利名稱：具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器，更詳而言之是指一種具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液
晶顯不器o
背景技術(shù)：
液晶顯示器的應用廣泛，其技術(shù)發(fā)展歷程在不斷朝輕薄短小方向演進 的同時，除了繼續(xù)強化顯示質(zhì)量之外，使用的便利性亦是設(shè)計的重點，為 此， 一種改良以按鍵輸入方式衍生操作不便的具備觸控功能的液晶顯示器 便因應而生。
請參閱圖1，該液晶顯示器1由一顯示單元2與一觸控單元3構(gòu)成， 其中顯示單元2包括上、下基板2a、 2b與一液晶層2c位于該上、下基板 2a、 2b之間，另外， 一彩色濾光層2d設(shè)置于上基板2a與液晶層2c之間， 以便達到顯示彩色化的目的；而該觸控單元3是疊設(shè)在顯示單元2接近觀 看者一側(cè)的外部，雖然觸控單元3提供了使用者操作方便，但，因觸控單 元3本是一獨立裝置，其與顯示單元2相貼附結(jié)合成液晶顯示器1后，觸 控單元3必須具備的兩片透明板3a、 3b將使得液晶顯示器1整體厚度與 重量增加，且，因透明板3a、 3b是位在光源光線經(jīng)過的末端處，將有造 成光穿透率下降的虞，如此勢將對最終的顯像質(zhì)量產(chǎn)生不良影響；再者， 觸控單元3是經(jīng)貼附方式而與顯示單元2結(jié)合，惟此一貼合加工亦將增加 組裝作業(yè)的負擔。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，是 于內(nèi)部制作有觸控檢測結(jié)構(gòu)，可提升光學顯示效果與降低液晶顯示器整體 厚度及減輕重量的功效。
為達成上述的目的，本發(fā)明所提供的一種具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，是于一上基板與一下基板之間設(shè)有一液晶層與該觸控檢測結(jié)構(gòu)，該 觸控檢測結(jié)構(gòu)位于液晶層與下基板之間，且包含多條第一電極、 一隔離層 與多條第二電極，其中，所述第一電極沿著一第一方向并列設(shè)置，且第一 電極具有至少一第一接觸面，所述第二電極沿著與該第一方向呈交錯的一
第二方向并列設(shè)置，且第二電極對應于第一電極的第一接觸面位置形成一 第二接觸面并與所對應第一接觸面之間保有一間距，該隔離層用以對所述 第一電極與所述第二電極產(chǎn)生電性絕緣，且具有多個穿孔，穿孔的兩端分 別對應該第一接觸面與該第二接觸面，該第二接觸面并未完全遮蔽穿孔。
另，本發(fā)明還可于上基板與第二電極之間配置一輔助觸壓單元，該輔 助觸壓單元包括有多個絕緣的凸塊對應于各該穿孔的正上方，在液晶顯示 器的表面受觸壓時，對應受觸壓位置的凸塊將向下頂推第二電極致其第二 接觸面與第一接觸面接觸，故而達成提高觸壓準確度的效果。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)具備觸控功能的液晶顯示器示意圖； 圖2為本發(fā)明一較佳實施例的局部剖面立體圖；。
圖3為圖2的3-3方向剖視圖； 圖4為圖2的4-4方向剖視圖5類同圖3，揭示第二電極呈直向延伸；
圖6類同圖3，揭示第二電極對應穿孔部位具有陷入的凹部與突塊；
圖7類同圖3，揭示輔助觸壓單元的第一凸塊高度大于液晶層的一半 厚度；
圖8類同圖3，揭示輔助觸壓單元的第二凸塊高度大于液晶層的一半 厚度；
圖9類同圖4，揭示液晶顯示器具有一覆蓋所有第二電極的第三絕緣
層；
圖IO類同圖2，揭示數(shù)條電極相互電性連接后再外接至液晶顯示器的 系統(tǒng)端；
圖11類同圖2，揭示電極是以間隔方式與液晶顯示器的系統(tǒng)端電性連
接；圖12類同圖4，揭示第二電極的接觸端面寬大于穿孔孔徑。主要組件符號說明
ioo液晶顯示器
101上基板102彩色濾光層102a黑色矩陣 103液晶層104下基板 104a資料線 104b掃描線104c第一絕緣層104d第一表面 105系統(tǒng)端
IO第一電極10a第一接觸面10b、 10c長側(cè)邊
10d突塊10e第一條第一電極10f末條第一電極
12隔離層12a穿孔12b、 12c槽縫
12d第二表面14第二電極14a接觸端
14b第二接觸面14c第一條第二電極14d末條第二電極
16第二電極18第二電極18a凹部
18b突塊
20、 30、 40輔助觸壓單元22、 32、 44絕緣肋 24、 34第一凸塊26、 42第二凸塊 50輔助觸壓單元52第三絕緣層54第一凸塊 56第二凸塊60隔離層62穿孔 64第二電極641接觸端642凹部 643缺口 644突塊65絕緣肋 66第一電極661第一接觸面662突塊 D1第一方向D2第二方向 Sl間距S2 間距
Wl、 W4、 W5開口寬度W2、 W3、 W6面寬
具體實施例方式
圖2至圖4為本發(fā)明一較佳實施例具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器 100，其自上而下包括有一上基板101、 一彩色濾光層102、 一液晶層103 與一下基板104，其中，彩色濾光層102包括一用以對多數(shù)紅、綠、藍色濾光單元產(chǎn)生隔離的黑色矩陣102a，下基板104為包含多條分別沿著一第 一方向Dl與一第二方向D2設(shè)置的數(shù)據(jù)線104a與掃描線104b的薄膜晶體 管數(shù)組基板，且具有一第一絕緣層104c覆蓋所述數(shù)據(jù)線104a與掃描線 104b，前述第一方向Dl與第二方向D2呈正交，而第一絕緣層104c另具 有一第一表面104d，本實施例的液晶顯示器100另具有一系統(tǒng)端105用來 檢測并判斷出該觸控檢測結(jié)構(gòu)的受壓位置。
本實施例的觸控檢測結(jié)構(gòu)包括有多條第一電極10、 一隔離層12、多 條第二電極14與一輔助觸壓單元20，其中-
所述第一電極10沿著第一方向Dl并列設(shè)置于第一絕緣層104c的第 一表面104d，且第一電極IO相對第一表面104d呈隆起，于本實施例中， 每一第一電極10的頂面構(gòu)成一第一接觸面10a，緊鄰頂面者為二長側(cè)邊 10b、 10c，且每一第一電極10是各別電性連接至該系統(tǒng)端105。
該隔離層12為絕緣材料鋪設(shè)于第一絕緣層104c且覆蓋所述第一電極 IO而形成，其具有多個實質(zhì)上為等徑的穿孔12a，且穿孔12a是以數(shù)個對 應一條第一電極10的方式排列而成，請續(xù)配合圖3，本實施例的穿孔12a 于第二方向D2上的開口寬度Wl大于所對應第一電極10的第一接觸面10a 于第二方向D2上的面寬W2，且穿孔12a內(nèi)壁面與所對應第一電極10的長 側(cè)邊10b、長側(cè)邊10c之間分別形成一槽縫12b與槽縫12c，另，隔離層 12面朝液晶層103的一面為一第二表面12d。
所述第二電極14的制作是在完成隔離層12之后，預先于各穿孔12a 中制作有以絕緣材料構(gòu)成的支撐墊(圖未示)，支撐墊覆蓋著第一電極10， 由于支撐墊的制作方式屬一般技藝的應用，于此不予贅述；爾后，續(xù)于隔 離層12的第二表面12d上沉積金屬薄膜，再經(jīng)光阻涂布、曝光、顯影、 蝕刻等步驟制得所述沿著第二方向D2并列設(shè)置的第二電極14，各第二電 極14并分別電性連接至該系統(tǒng)端105;
在上述制程中，支撐墊的高度低于隔離層12的第二表面12d，因此造 成第二電極14對應于穿孔12a的部位形成一"U"型的接觸端14a，請配 合圖4所示，本實施例隔離層12的穿孔12a于第一方向Dl上的開口寬度 W4是大于第二電極14接觸端14a在第一方向Dl上的面寬W3，此設(shè)計是 為方便對于支撐墊的清除作業(yè)，而在去除該以絕緣材料構(gòu)成的支撐墊之后，將使得接觸端14a呈懸空狀，且其面對第一電極10的一面構(gòu)成一第 二接觸面14b，第二接觸面14b并與所對應第一接觸面10a之間保有一間 距Sl。
另說明的是，第二電極的型態(tài)尚可因支撐墊的高度與隔離層12第二 表面12d齊平，而獲得如圖5所示的直向延伸的第二電極16;又當支撐墊 高度超出隔離層12的第二表面12d時，將制得如圖6所示的具有朝向該 液晶層103陷入的凹部18a的第二電極18，而為強化電極之間的接觸效果， 可一并于制作該凹部18a時一體成型一突塊18b，并在第一電極10相對應 的位置亦制作有一突塊10d。
該輔助觸壓單元20包括有多條狀的絕緣肋22、多個第一凸塊24與多 個第二凸塊26，其中，所述絕緣肋22完全覆蓋對應的第二電極14，且連 接所述第一凸塊24，各第一凸塊24是朝上基板101方向延伸穿入液晶層 103中，且各第一凸塊24位在對應的穿孔14a正上方位置，所述第二凸塊 26則是連接于該黑色矩陣102a上，并朝向?qū)牡谝煌箟K24延伸穿入液 晶層103中，前述第一凸塊24與第二凸塊26的高度各至少為液晶層103 厚度的三分之一，因此使得第二凸塊26的自由端與對應第一凸塊24的自 由端保持著一間距S2。
當人們以手指或觸控筆接觸液晶顯示器100的表面時，將造成所觸及 部位的第二凸塊26下移頂?shù)謱牡谝煌箟K24，第一凸塊24并將觸壓下 方的第二電極14產(chǎn)生變形，致使第二電極14突塊14a前端的第二接觸面 14b與第一電極10的第一接觸面10a接觸而產(chǎn)生電阻阻抗效應，此時，液 晶顯示器100的系統(tǒng)端105將因電流阻抗的變化而快速地判斷出壓力作用 所在位置，以便于后續(xù)顯示操控。
本發(fā)明將觸控檢測結(jié)構(gòu)內(nèi)建于液晶顯示器100內(nèi)部，可一并解決現(xiàn)有 技術(shù)將觸控面板以外加方式制作造成厚度及重量增加的缺失，亦可避免損 及光學顯示效果，且輔助觸壓單元20的設(shè)計有助于提高觸壓的準確性。
另須一提的是，達成提高觸壓準確度的結(jié)構(gòu)并不以上述的輔助觸壓單 元20為限，例如圖7所示的輔助觸壓單元30即不具備圖3的第二凸塊26 結(jié)構(gòu)，而是將連接于絕緣肋32的第一凸塊34高度制作成大于液晶層103 厚度的一半；圖8揭示的輔助觸壓單元40則是不具備圖3的第一凸塊24結(jié)構(gòu)，僅包括連接于黑色矩陣102a的第二凸塊42，以及覆蓋第二電極14 的絕緣肋44，其中第二凸塊42的高度是大于液晶層103厚度的一半；再 如圖9所示，輔助觸壓單元50是以一第三絕緣層52取代圖4的各該絕緣 肋22而覆蓋所有的第二電極14，其同時包括有第一凸塊54與第二凸塊 56;以上所述結(jié)構(gòu)，同樣可達成提高觸壓準確度的作用。
再說明的是，本發(fā)明的各第一電極10與各第二電極14除了如圖2所 示的各別電性連接至該系統(tǒng)端105外，亦可如圖10所示的預先將所述第 一電極10及第二電極14分別以數(shù)條為一組的方式分成數(shù)個分群，且每一 分群的電極預先相互電性連接后，再于末端外接至該系統(tǒng)端105，上述每 一分群當中的第一條第一(第二)電極10e(14c)至末條第一(第二)電極 10f(14d)的距離小于或等于0.7公分，此設(shè)計是因電極呈細致密布，當以 手指作為觸壓時，指尖前端所觸及涵蓋寬度至多約在0. 7公分左右，因此， 此分群方式足以供該系統(tǒng)端105正確地檢測感應出觸及的特定位置;其次， 電極與系統(tǒng)端105的連接關(guān)系，尚可如圖11所示的采間隔方式設(shè)計，但， 所間隔的電極數(shù)目不以一條為限制，但連接有系統(tǒng)端105的電極之間的距 離必須在0. 7公分以內(nèi)，如此以便于系統(tǒng)端105能正確地檢測出觸壓位置， 當然，尚可在圖2的架構(gòu)下，選擇將兩相鄰的第一電極10及兩相鄰的第 二電極14的距離設(shè)計在小于等于0. 7公分范圍，以便適用于以手指為觸 控的場合使用，相對的，若是應用在以類似筆尖為觸控的場合使用，則宜 將兩相鄰的第一(第二)電極10(14)的距離設(shè)計成更為緊密。
在上述所有的實施例中，第二電極的第二接觸面于第一方向上的面寬 是以小于隔離層的穿孔于第一方向上的開口寬度而制作，此一特征的作用 是便于對以絕緣材料構(gòu)成的支撐墊清除，惟達成前述目的的結(jié)構(gòu)并不以此 為限，如圖12所示，其中，隔離層60的穿孔62在第一方向Dl上的開口 寬度W5是小于第二電極64的接觸端641于第一方向Dl上的面寬W6，又， 第二電極64的接觸端641對應于各穿孔62的一面具有一凹部642以及于 凹部642的兩側(cè)分別形成一缺口 643與外部相通，通過此以便于對支撐墊 順利清除，而在清除完穿孔62內(nèi)的支撐墊后，復制作多條絕緣肋65覆蓋 對應的第二電極64，而第二電極64的凹部642內(nèi)面亦可制作有一突塊644， 以及第一電極66的第一接觸面661在相對位置亦制作有一突塊662，通過以強化電極之間的接觸效果。
以上所述僅為本發(fā)明的數(shù)較佳可行實施例，舉凡應用本發(fā)明說明書及 申請專利范圍所為的等效結(jié)構(gòu)變化，理應包含在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于包含一上基板；一下基板；一液晶層，設(shè)于該上基板與該下基板之間；多條第一電極，設(shè)于該下基板與該液晶層之間，所述第一電極沿著一第一方向并列設(shè)置，且其中至少有部分的第一電極頂面具有至少一第一接觸面；一隔離層，位于所述第一電極與該液晶層之間，該隔離層具有多個穿孔對應第一電極的第一接觸面；以及多條第二電極，設(shè)于該隔離層與該液晶層之間，所述第二電極沿著與該第一方向呈交錯的一第二方向并列設(shè)置，且第二電極對應于每一穿孔部位形成一接觸端，該接觸端未完全遮蔽穿孔且具有一第二接觸面，該第二接觸面并與所對應第一接觸面之間保有一間距。
2 .如權(quán)利要求1所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 所述第二電極設(shè)于該隔離層的表面，該隔離層的穿孔于第一方向上的開口 寬度大于第二電極的第二接觸面于第一方向上的面寬。
3 .如權(quán)利要求2所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 所述第二電極的接觸端伸入該隔離層的穿孔中，該第二接觸面形成于該接 觸端面對第一電極的一面。
4 .如權(quán)利要求2所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 所述第二電極的接觸端對應于穿孔的一面具有一凹部。
5 .如權(quán)利要求4所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于，所述第二電極的接觸端更包括有一突塊，該突塊連接于該凹部的凹面上。
6 .如權(quán)利要求5所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 該第一電極的第一接觸面對應于第二電極的突塊位置具有另一突塊。
7 .如權(quán)利要求1所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 所述第二電極設(shè)于該隔離層的表面，該隔離層的穿孔于第一方向上的開口 寬度小于第二電極的接觸端于第一方向上的面寬，另所述第二電極的接觸端具有至少一缺口與該隔離層的穿孔相通。
8 .如權(quán)利要求7所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 所述第二電極對應于各穿孔的一面具有一凹部，該凹部一側(cè)具有該缺口 。
9 .如權(quán)利要求8所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于，第二電極于凹部的凹面上具有一突塊，第一電極的第一接觸面對應第二電 極的突塊位置具有另一突塊。
10. 如權(quán)利要求1所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于，該第一方向與該第二方向是呈正交，該隔離層的穿孔于第二方向上的開口 寬度大于第一電極的第一接觸面于第二方向上的面寬。
11. 如權(quán)利要求10所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在 于，該隔離層的穿孔為等徑的孔洞。
12. 如權(quán)利要求11所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在 于，該下基板包括一第一絕緣層，該第一絕緣層具有一第一表面，所述第 一電極設(shè)于該第一表面且相對該第一表面隆起，各第一電極具有二長側(cè) 邊，該隔離層覆蓋所述第一電極，且隔離層的穿孔內(nèi)壁面與所對應第一電 極的長側(cè)邊之間形成一槽縫。
13. 如權(quán)利要求1所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 包含有一輔助觸壓單元，該輔助觸壓單元包括有多個絕緣的凸塊，所述凸 塊位于該上基板與所述第二電極之間，且對應于各該穿孔的正上方。
14. 如權(quán)利要求13所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在 于，該輔助觸壓單元還包括有多數(shù)條狀且各別覆蓋對應第二電極的絕緣 肋，所述凸塊包括有多個第一凸塊連接各該絕緣肋，且第一凸塊朝該上基 板方向延伸穿入該液晶層中。
15. 如權(quán)利要求14所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在 于，所述第一凸塊的高度大于該液晶層厚度的一半。
16. 如權(quán)利要求14所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在 于，包括有一位于該上基板與該液晶層之間的彩色濾光層，該彩色濾光層 具有一黑色矩陣，該輔助觸壓單元的所述凸塊更包括有多個第二凸塊，所 述第二凸塊與該黑色矩陣連接，且朝對應的第一凸塊方向延伸穿入于該液 晶層中。
17. 如權(quán)利要求16所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在 于，所述第一凸塊與所述第二凸塊的高度至少為液晶層厚度的三分之一。
18. 如權(quán)利要求13所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于，還包括有一位于該上基板與該液晶層之間的彩色濾光層，該彩色濾光 層包括有一黑色矩陣，該輔助觸壓單元的所述凸塊包括有多個連接于該黑 色矩陣的第二凸塊，所述第二凸塊朝該下基板方向延伸穿入于該液晶層 中，且第二凸塊的高度大于該液晶層厚度的一半。
19. 如權(quán)利要求13所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在 于，還包括有一覆蓋所述第二電極的第三絕緣層，該輔助觸壓單元的凸塊 設(shè)于該第三絕緣層上。
20. 如權(quán)利要求1所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 所述第一電極以數(shù)條為一組的方式劃分成數(shù)個分群，每一分群中的第一條 第一電極至末條第一電極的距離小于或等于0. 7公分。
21. 如權(quán)利要求1所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 所述第二電極以數(shù)條為一組的方式劃分成數(shù)個分群，每一分群中的第一條 第二電極至末條第二電極的距離小于或等于0. 7公分。
22. 如權(quán)利要求1所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 兩相鄰的第一電極的距離小于或等于0. 7公分。
23. 如權(quán)利要求1所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 兩相鄰的第二電極的距離小于或等于0. 7公分。
24. 如權(quán)利要求1所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 所述第一電極劃分成數(shù)個分群，每一分群由數(shù)條第一電極構(gòu)成并電性連 接，且每一分群中的第一條第一電極至末條第一電極的距離小于或等于 0.7公分。
25. 如權(quán)利要求1所述具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，其特征在于， 所述第二電極劃分成數(shù)個分群，每一分群由數(shù)條第二電極構(gòu)成并電性連 接，且每一分群中的第一條第二電極至末條第二電極的距離是小于或等于 0.7公分。
全文摘要
本發(fā)明一種具有觸控檢測結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，是于一上基板與一下基板之間設(shè)有一液晶層，以及于液晶層與下基板之間設(shè)置有多條第一電極、多條第二電極及一用以對所述第一電極與所述第二電極產(chǎn)生電性絕緣的隔離層，該隔離層對應于第一電極與第二電極的重疊交會處具有穿孔結(jié)構(gòu)，另，上基板至所述第二電極之間則設(shè)有一輔助觸壓單元，該輔助觸壓單元包括多個對應穿孔的凸塊，在外力觸壓作用下，對應受觸壓部位的凸塊將間接壓迫第二電極透過穿孔與第一電極接觸，據(jù)以產(chǎn)生電阻阻抗效應，以便判斷出觸壓點的位置。
文檔編號G02F1/133GK101634762SQ20081012816
公開日2010年1月27日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月21日
發(fā)明者賴輝龍 申請人:奇信電子股份有限公司