專利名稱：液晶顯示面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術領域，特別涉及一種觸控式液晶顯示面板。
背景技術：
隨著科學技術的日益發(fā)展，移動電話、個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistance, PDA)、筆記本電腦等數(shù)字化工具朝著便利、多功能且美觀的方向 發(fā)展，其中顯示屏幕是這些設備中不可或缺的人機溝通界面，目前，主流的 顯示屏幕采用液晶顯示裝置。
另一方面，隨著信息技術、無線移動通訊和信息家電的快速發(fā)展與應用， 為了達到更便利、更輕巧以及更人性化的目的，許多信息產品已由傳統(tǒng)的鍵 盤或鼠標等裝置輸入，轉為使用觸控式面板(Touch Panel)作為輸入裝置， 其中觸控式液晶顯示裝置更成為主流產品。
觸控式液晶顯示裝置通過檢測器來檢測是否有外力施加于液晶顯示面板 表面，并精確檢測外力施加于液晶顯示面板表面的位置信號(或稱坐標)，從 而來控制液晶顯示裝置的顯示內容。
目前，觸控式液晶顯示裝置可以采用許多不同的觸控技術實現(xiàn)，例如電 容式、電阻式、音波式及紅外線式(光學式)等。 一般現(xiàn)在公共場合經常使 用的觸控式液晶顯示裝置是在液晶顯示面板的表面額外配置一觸控面板，
觸控面板與液晶顯示面板組裝在一起實現(xiàn)觸摸輸入功能，但是這樣勢必 會增加液晶顯示裝置的總體厚度與重量，無法滿足電子設備薄型化的需求。 再者，增加一片觸控面板將會減少顯示裝置背光的穿透率，因而造成亮度和
對比度的降低。此外，在傳統(tǒng)液晶顯示面板上增加觸控面板也會相應增加零 件成本和制造成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的問題是提供一種重量輕、厚度小的觸控式液晶顯示面板。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種液晶顯示面板，包括
陣列基板；
彩色濾光片基板，與所述陣列基板相對設置； 液晶層，封閉于所述陣列基板和彩色濾光片基板之間； 所述陣列基板包括 掃描線，
數(shù)據(jù)線，與所述掃描線交叉排列， 信號檢測線，
公共電位線，用于提供參考電壓； 觸控區(qū)域，
所述觸控區(qū)域內包括薄膜晶體管和觸控開關，
所述薄膜晶體管包括柵極、源極、漏極，其柵極電性連接所述掃描線， 其漏極電性連接所述信號檢測線，
觸控開關包括位于陣列基板上的第一電極、第二電極、半導體層以及位 于彩色濾光片基板上的觸控電極，所述觸控電極對應于所述半導體層的上方， 其中所述觸控開關的第 一電極電性連接一信號線，第二電極電性連接所述薄 膜晶體管的源極。
所述觸控開關還包括柵電極，所述柵電極設置在所述觸控開關的半導體 層的下方，所述觸控開關的柵電極與所述薄膜晶體管的柵極電性連接不同的 掃描線。
所述信號線為公共電位線。
所述信號線為掃描線。
所述彩色濾光片基板還包括公共電極，所述觸控電極為公共電極的一部分。
在所述彩色濾光片基板朝向液晶層的一側還設有一凸塊，所述觸控電極
5形成在所述凸塊的表面。
所述彩色濾光片基板還包括有配向層，所迷觸控電極從所述配向層中暴 露出來。
在所述觸控開關的第二電極與所述信號檢測線之間還設有觸控電容。
在所述液晶顯示面板顯示區(qū)域外還設有外圍電路，所述外圍電路為信號 檢測線提供一 固定的電壓信號。
所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線垂直交叉排列限定多個像素區(qū)域，其中每隔三 個像素區(qū)域設置一個所述觸控區(qū)域。
所述液晶顯示面板還包括纟企測器，位于所述液晶顯示面板的顯示區(qū)域 外，所述檢測器與所述信號檢測線電性相連。
與現(xiàn)有技術相比，所述液晶顯示面板通過設置在液晶顯示面板觸控區(qū)域 內的薄膜晶體管和觸控開關等結構來實現(xiàn)對觸摸位置的確定，這些結構均是 在常規(guī)的薄膜制造工藝中完成的，因此不必在液晶顯示面板外部單獨增加觸 控面板，從而有利于液晶顯示面板的輕型化和薄型化。


通過附圖所示，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在 全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮 放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。
圖1為本發(fā)明的一種實施方式中液晶顯示面板的等效電路圖2為圖1中像素區(qū)域的局部放大圖3為圖1中觸控區(qū)域的局部放大圖4為圖3中觸控開關的側面剖視圖5為外力施加于液晶顯示面板時觸控開關的側面剖視圖6為液晶顯示面板的檢測器的示意圖。
圖7為本發(fā)明的另一種實施方式中觸控區(qū)域的局部放大圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖 對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。
在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā) 明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受下面 公開的具體實施例的限制。
其次，本發(fā)明結合示意圖進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便 于說明，表示裝置結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意 圖只是示例，其在此不應限制本發(fā)明保護的范圍。此外，在實際制作中應包 含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
以下詳細說明所述液晶顯示面一反的實施例。
圖1為本發(fā)明第一實施例中液晶顯示面板的等效電路圖，為便于說明， 圖中只示意了陣列基板側的結構，省略了彩色濾光片基板。如圖所示，液晶 顯示面板陣列基板包括多條掃描線11 (圖中只示出Gn-,、 Gn及GnW三條)與 多條數(shù)據(jù)線12,所述多條掃描線11與多條數(shù)據(jù)線12垂直交叉排列并限定多
個像素區(qū)域100,與掃描線11平行的位置還設有公共電位線vc。m。
圖2為圖1中像素區(qū)域100的局部放大圖。如圖所示，所述像素區(qū)域100 包括薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT ) 101,與掃描線11和數(shù)據(jù)線12 相連；像素電極104,與所述薄膜晶體管101相連；由像素電極104與公共電 位線Vc。m構成的存儲電容102;以及，由像素電極104與位于彩色濾光片基 板(圖中未示出)中的^^共電^l構成的液晶電容103。
其中，所述薄膜晶體管101包括柵極、源極、漏極和半導體層(圖中未 標號)，其柵極電性連接掃描線Gn，其源極電性連接數(shù)據(jù)線12，其漏極電性 連接1象素電極104。
如圖1和圖2所示，當所述液晶顯示面板工作的時候，多條掃描線ll會 被依次掃描，當掃描線Gn被掃描時，其所對應的薄膜晶體管101被打開，此 時，數(shù)據(jù)線12上的數(shù)據(jù)信號通過薄膜晶體管101傳輸?shù)较袼仉姌O104,對液晶電容103及存儲電容102進行充電，從而實現(xiàn)該像素區(qū)域100的正常顯示； 當掃描線Gn被掃描完成后，其所對應的薄膜晶體管IOI被關閉，此時，存儲 電容102對液晶電容103供電，從而維持像素區(qū)域100的顯示狀態(tài)。
如圖1所示，本實施例中的液晶顯示面板還包括觸控區(qū)域110以及所 述觸控區(qū)域IIO對應的信號檢測線13。其中，信號檢測線13與數(shù)據(jù)線12平 行設置，與掃描線11垂直交叉設置；所述觸控區(qū)域110由所述數(shù)據(jù)線12、信 號檢測線13和至少兩條所述掃描線11限定。
本實施例中，觸控區(qū)域110設置于像素區(qū)域100的一側，每隔至少一個 像素區(qū)域IOO設置一個觸控區(qū)域110。例如，對于一般的彩色顯示，每一顯示 單元由紅、綠、藍三個像素區(qū)域組成，因此，優(yōu)選的，每隔紅、綠、藍三個 像素區(qū)域設置一個觸控區(qū)域IIO (也即，每隔紅、綠、藍三列像素區(qū)域設置一 列觸控區(qū)域)，而且，觸控區(qū)域110可以與紅、綠、藍三個像素區(qū)域中任一像 素區(qū)域相鄰。本發(fā)明的其他實施例中，也可以在每一像素區(qū)域一側均設置觸 控區(qū)域，即每隔一個像素區(qū)域設置一個觸控區(qū)域，或者每隔一定數(shù)量的像素 區(qū)域設置一個觸控區(qū)域。
圖3為圖1中觸控區(qū)域110的局部;故大圖，如圖所示，觸控區(qū)域110包 括薄膜晶體管111和觸控開關112,其中薄膜晶體管111包括4冊極llla、 源極lllb、漏極lllc和半導體層(圖中未示出)；其中柵極llla電性連接掃 描線Gn-l,漏纟及l(fā)llc電性連"t妄信號^r測線13;信號^r測線13在正常情況下 (未受外力時)可以不施加電壓，也可以在液晶顯示面板顯示區(qū)域外設置外 圍電路，通過該外圍電路為信號檢測線提供一固定的電壓信號。
觸控開關112至少包括第一電極112b、第二電極112c、半導體層以及 位于彩色濾光片基板上的觸控電極112d。其中，第一電極112b電性連接公共 電位線Ve。m，第二電極112c電性連接薄膜晶體管111的源極lllb。觸控電極 112d與第一電極112b、第二電極112c之間被液晶層隔離(具體在以下結合圖 4說明)。優(yōu)選的，在本實施例中，觸控開關112還包括一個柵電極112a,其 位于半導體層214的正下方(見圖4 );柵電極112a電性連接掃描線Gn。圖4為本實施例中所述液晶顯示面板的剖視圖，為突出本實施例的特點，
圖中僅示出了觸控區(qū)域的部分。如圖所示，所述液晶顯示面板包括陣列基 板210,與所述陣列基板210相對設置的彩色濾光片基板220,封閉于所述陣 列基板210和彩色濾光片基板220之間的液晶層(圖中未示出)。
如圖4所示，液晶顯示陣列基板210包括玻璃基板211,形成在玻璃基 板211朝向液晶層一側的柵電極112a,覆蓋在所述柵電極112a上的柵極絕緣 層213,位于所述棚-極絕緣層213上、對應4冊電極112a正上方的半導體層214, 分別與所述半導體層214部分重疊的第一電極112b與第二電極112c，覆蓋所 述第一電極112b和第二電極112c的鈍化層217,以及，緊鄰液晶層的配向層 218。彩色濾光片基板220包括玻璃基一反221,形成在玻璃基板221朝向液 晶層一側的黑色矩陣222,覆蓋在黑色矩陣222表面的絕緣層223,覆蓋在所 述絕緣層223表面的公共電極225,覆蓋在所述公共電極225表面的配向層 226。
所述彩色濾光片基板220還包括觸控電極112d,位于彩色濾光片基板 220朝向所述液晶層的一側，從垂直于彩色濾光片基板220的方向看去，該觸 控電極112b對應于所述半導體層的上方，具體的觸控電極112b位于半導體 層214的正上方。通過外力對彩色濾光片基板220的作用該觸控電極112d可 接觸或離開所述陣列基板的觸控區(qū)域。本實施例中的觸控開關112實際上可 以看作是具有兩個柵極的薄膜晶體管。該觸控開關的第一電極112b、第二電 極112c、半導體層214與位于彩色濾光片基板220上的觸控電極112d構成了 一個特殊的薄膜晶體管。在沒有觸摸液晶顯示面板的狀態(tài)下，如圖4所示， 觸控電極112d與第一電極112b、第二電極112c被液晶層分隔絕緣，該觸控 開關112處于關閉狀態(tài)；在觸摸液晶顯示面板的狀態(tài)下，如圖5所示，在外 力F的作用下，所述觸控電極112d與液晶顯示陣列基板210接觸，在觸控電 極112d的作用下，半導體層214會產生感應電荷，半導體層的通道被打開， 從而使得該觸控開關112處于打開狀態(tài)。
優(yōu)選的，為了確保在無外力F時，半導體層的通道關閉，不會因為其它原因(如電容耦合)產生感應電荷，該觸控開關112還包括一柵電極112a, 其電性連接掃描線Gn,在大多數(shù)時間該掃描線Gn處于低電平Vgl狀態(tài)，因
優(yōu)選的，本實施中，在信號檢測線13與觸控開關112的第一電極112b 之間設置一觸控電容15，該觸控電容15的兩個電極分別電性連接信號檢測線 13與觸控開關112的第一電極112b。由于該觸控電容15的設置，可以在觸 控開關112被打開后，在掃描線Gn-1被掃描前，公共電位線Vcom有足夠的 時間對觸控電容15充電。當掃描線Gn-l被掃描薄膜晶體管111被打開時， 觸控電容15會放電，從而使信號檢測線13上的電壓信號發(fā)生變化。
本實施例中的觸控電極112d,可以是額外的形成在彩色濾光片基板上， 獨立于彩色濾光片基板上的公共電極，但是優(yōu)選的，所述觸控電極112d為彩 色濾光片基板公共電極的一部分，這樣不必額外制作觸控電極，有利于降低 成本。
更為優(yōu)選的，如圖4和圖5所示，在與半導體層214正上方對應的位置 彩色濾光片基板220設有凸塊224,觸控電極112d形成在凸塊224的朝向液 晶層的一側，如觸控電極112d是公共電極225的一部分，則公共電極225覆 蓋在絕緣層223及凸塊224表面，在凸塊224表面的7>共電極225的一部分 即為觸控開關112的觸控電極112d。這樣以來，觸控電極112d與陣列基板210 之間的距離小于其他位置的陣列基板與彩色濾光片基板之間的距離，只需施 加較小的外力即可使得觸控電極112d與陣列基板210接觸，有利于提高靈敏 度和可靠性。
更優(yōu)選的，凸塊224可以做的足夠高，使得配向層226無法形成在觸控 電極112d上，亦即，使得觸控電極112d從配向層226中暴露出來，這樣可 以在觸控電才及112d與陣列基板210接觸時，減少觸控電極112d與半導體層 214之間的絕緣層的厚度，使得半導體層產生感應電荷更為容易。
同時為了進一步提高靈敏度，還可以增大所述觸控開關的溝道寬長比。
所述液晶顯示面板還可以包括檢測器，位于所述液晶顯示面板的顯示區(qū)域外圍，所述檢測器與所述信號檢測線連接。
上述實施例中該液晶顯示面板的工作原理如下
結合圖3和圖4所示，在正常顯示的情況下，無外力施加在彩色濾光片 基板上220，因此液晶顯示陣列基板210與彩色濾光片基板220保持一定的距 離，彩色濾光片基板220上的觸控電極112d與液晶顯示陣列基板210不接觸， 此時，由于在一幀畫面內G^與Gn不會被同時掃描，因此信號檢測線13無 電壓信號傳出或者傳輸?shù)氖且活A先設置的電壓信號。具體的，如圖3所示， 當掃描線G^被掃描而處于高電壓Vgh時，掃描線Gn為低電壓Vgl，此時薄膜 晶體管lll被打開，而觸控開關112由于低電壓Vg,處于關閉狀態(tài)，因此公共 電位線Vc。m的信號，無法傳輸?shù)叫盘枡z測線13上；同理，當掃描線Gn被掃 描而處于高電壓Vgh時，掃描線Gw為低電壓Vgl,此時，觸控開關112被打
開，但是薄膜晶體管111處于關閉狀態(tài)，因此公共電位線V圓的信號，仍然
無法傳輸?shù)叫盘枡z測線13上。
當有外部壓力F作用于液晶顯示面板時，例如在觸摸狀態(tài)下，液晶顯示 陣列基板210與濾光片基板220之間的距離被改變，此時觸控開關112會在 觸控電極112d的作用下被打開。如圖5所示為觸壓狀態(tài)下觸控開關112被打 開的情況，如圖所示，液晶顯示陣列基板210與彩色濾光片基板220在外力 作用下相接觸，具體的，在觸控電極112d的位置，陣列基板210上的配向層 218與濾光片基板220上的配向層226接觸，因此觸控電極112d與半導體層 214的距離變小，在觸控電極112d的電壓(公共電壓)的作用下，半導體層 214會產生感應電荷，因此第一電極112b和第二電極112c間之間的通道被打 開，而一般來說，外部觸摸的時間會遠大于掃描一幀畫面所需的時間，因此， 如圖3所示，觸控開關112在觸控電極112d的作用下被打開，于是，當掃描 線G^被掃描使得薄膜晶體管lll被打開時，公共電位線V,的信號即可傳 輸?shù)叫盘枡z測線13上，設置在顯示區(qū)域外圍的檢測器即可檢測到信號檢測線 13上的電壓變化。
如圖6所示，本實施例中，液晶顯示面板的檢測器具體包括檢測模塊
ii301、信號放大模塊302、噪聲消除模塊303和坐標確定模塊304;其中，
所述檢測模塊301,用于從信號檢測線獲取檢測信號，
所述信號放大模塊302,用于接收所述檢測信號并獲得放大的檢測信號，
所述噪聲消除模塊303,用于消除放大的檢測信號中的噪聲，
所述坐標確定模塊304,用于由坐標信號確定所述觸摸位置的X、 Y坐標。
由于掃描線ll是依次被掃描的，當掃描線G^被掃描時，^r測器才能夠 通過信號檢測線13^r測輸出信號，因此，即可確定外力施加于液晶顯示面板 的坐標位置(以該掃描線所在的行為一黃坐標，以信號纟企測線所在的列為縱坐 標)，從而可以確定觸纟莫位置。
本發(fā)明中觸控開關112的第一電極112b可以電性連接公共電位線Vcom (此時公共電位線作為提供檢測信號的信號線)，在本發(fā)明的另一實施方式 中，也可電性連接其他的信號線。如圖7所示，觸控開關112的第一電極112b 電性連接掃描線Gn-l。因此，當外力施加于液晶顯示面板，使得觸控開關112 在觸控電才及112d的作用下打開，當掃描線Gn-l ;故掃描而處于高電壓Vgh時， 掃描線Gn-l的電壓信號通過觸控開關112與薄膜晶體管111傳輸?shù)叫盘枡z測 線13上，外部的檢測器檢測到電壓信號變化，從而確定外力施加的位置。
優(yōu)選的，本實施中，在信號檢測線13與觸控開關112的第一電極112b 之間設置一觸控電容15，該觸控電容15的兩個電極分別電性連接信號檢測線 13與觸控開關112的第一電極112b。
由此可見，以上實施例中的液晶顯示陣列基板和液晶顯示面板，通過設 置在陣列基板和濾光片基板中的觸控電極、薄膜晶體管和觸控開關等結構來 實現(xiàn)對觸摸位置的確定，這些結構均是在常規(guī)的薄膜制造工藝中完成的，僅 改變掩模版圖案即可實現(xiàn)，因此不必在液晶顯示面板外部單獨增加觸控面板， 從而有利于液晶顯示面板的輕型化和薄型化。
需要說明的是，本領域的技術人員可以理解，以上實施例所述的公共電 位線及信號檢測線的位置只是示意性的，其中公共電位線也可以與數(shù)據(jù)線平 行設置，而信號檢測線也可以與掃描線平行設置；公共電位線和信號檢測線也可以均與數(shù)據(jù)線或者掃描線平行設置。
上述實施例中觸控區(qū)域的結構可以與各種類型的液晶顯示面板結合，組 成觸控式液晶顯示面^1。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上 的限制。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何 熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上 述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或 修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，
均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
權利要求
1、一種液晶顯示面板，其特征在于，包括陣列基板；彩色濾光片基板，與所述陣列基板相對設置；液晶層，封閉于所述陣列基板和彩色濾光片基板之間；所述陣列基板包括掃描線，數(shù)據(jù)線，與所述掃描線交叉排列，信號檢測線，公共電位線，用于提供參考電壓；觸控區(qū)域，所述觸控區(qū)域內包括薄膜晶體管和觸控開關，所述薄膜晶體管包括柵極、源極、漏極，其柵極電性連接所述掃描線，其漏極電性連接所述信號檢測線，觸控開關包括位于陣列基板上的第一電極、第二電極、半導體層以及位于彩色濾光片基板上的觸控電極，所述觸控電極對應于所述半導體層的上方，其中所述觸控開關的第一電極電性連接一信號線，第二電極電性連接所述薄膜晶體管的源極。
2. 如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述觸控開關還包 括柵電極，所述柵電極設置在所述觸控開關的半導體層的下方，所述觸控開 關的柵電極與所述薄膜晶體管的柵極電性連接不同的掃描線。
3. 如權利要求1或2所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述信號線為 7>共電位線。
4. 如權利要求1或2所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述信號線為 掃描線。
5. 如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述彩色濾光片基 板還包括7>共電極，所述觸控電極為/〉共電極的一部分。
6. 如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，在所述彩色濾光片 基板朝向液晶層的一側還設有一凸塊，所述觸控電極形成在所述凸塊的表面。
7. 如權利要求6所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述彩色濾光片基 板還包括有配向層，所述觸控電極從所述配向層中暴露出來。
8. 如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，在所述觸控開關的 第二電極與所述信號檢測線之間還設有觸控電容。
9. 如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，在所述液晶顯示面 板顯示區(qū)域外還設有外圍電路，所述外圍電路為信號檢測線提供一固定的電 壓信號。
10. 如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述掃描線與所述 數(shù)據(jù)線垂直交叉排列限定多個像素區(qū)域，其中每隔三個像素區(qū)域設置一個所 述觸控區(qū)域。
11. 如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述液晶顯示面 板還包括檢測器，位于所述液晶顯示面板的顯示區(qū)域外，所述檢測器與所 述信號檢測線電性相連。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示面板，包括陣列基板、彩色濾光片基板和封閉于它們之間的液晶層；所述觸控區(qū)域內包括薄膜晶體管和觸控開關；所述薄膜晶體管包括柵極、源極、漏極，其柵極電性連接所述掃描線，其漏極電性連接所述信號檢測線，觸控開關包括位于陣列基板上的第一電極、第二電極、半導體層以及位于彩色濾光片基板上的觸控電極，所述觸控電極對應于所述半導體層的上方，其中所述觸控開關的第一電極電性連接一信號線，第二電極電性連接所述薄膜晶體管的源極。通過設置在液晶顯示面板內的觸控區(qū)域結構來實現(xiàn)對觸摸位置的確定，這些結構均是在常規(guī)的薄膜制造工藝中完成的，因此不必單獨增加觸控面板，從而有利于液晶顯示面板的輕型化和薄型化。
文檔編號G02F1/1368GK101510037SQ20091012957
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權日2009年3月31日
發(fā)明者戴文君, 磊 王 申請人:昆山龍騰光電有限公司