專利名稱：具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸控面板，特別是涉及一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示
O
背景技術(shù)：
觸控面板(touch panel)或觸控熒幕(touch screen)逐漸普遍應(yīng)用于電子裝置 中，特別是可攜式或手持式電子裝置，例如個人數(shù)字助理(PDA)或行動電話。觸控面板是 將觸控技術(shù)(例如電阻式、電容式、光學式觸控技術(shù))與顯示面板予以結(jié)合的一種應(yīng)用技 術(shù)。由于近年來液晶顯示(LCD)面板技術(shù)的成熟發(fā)展，因此將觸控技術(shù)結(jié)合于液晶顯示面 板(亦即液晶觸控面板)乃成為一種趨勢。圖1顯示傳統(tǒng)液晶觸控面板的結(jié)構(gòu)9，如美國專利第6，259，490號，題為“液 晶顯示裝置(Liquid Crystal Display Device) ”所揭露者；或者如美國專利公開第 20070242054A1號，題為“光穿透式觸控面板及其制造方法(Light transmission touch panel and manufacturing me thod thereof)，，所揭露者。如圖所示，此結(jié)構(gòu)9由下而上依 次包含薄膜晶體管(TFT)基板1、液晶(LC)層2、對向電極(common electrode)層3、色阻 (color resist, CR)層4、彩色濾光(CF)基板5、感測電極層6及偏光片7。對于此種傳統(tǒng) 液晶觸控面板結(jié)構(gòu)9，由于其對向電極層3和感測電極層6皆位在液晶層2的上方，因此所 造成的背景電容值(background capacitance)很高，會對感測電極層6造成干擾，降低液 晶觸控面板的觸控效能及精準度。再者，對于傳統(tǒng)液晶觸控面板結(jié)構(gòu)9，液晶層12內(nèi)的電場 也會影響到感測電極層6的觸控效能及精準度。鑒于傳統(tǒng)液晶觸控面板的效能及精準度無法提升，因此亟需提出一種新穎的液晶 觸控面板，用以提升觸控效能及精準度。由此可見，上述現(xiàn)有的液晶顯示器在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而 亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道， 但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問 題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型的具有觸控功能的平面 轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種具觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(IPS)液晶顯示器，其結(jié) 構(gòu)可大大地提升觸控效能及精準度。另外，本發(fā)明也揭露了各種感測電極層的設(shè)計結(jié)構(gòu)。此 外，本發(fā)明還揭露了將液晶顯示器的部分階層代用或共用于感測電極層中。再者，本發(fā)明還 提出使用屏障(shielding)層以降低液晶層的電場對感測電極層的影像。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提 出的一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器(In-Plan Switching IXD)，包含一液晶 層；一主動矩陣晶體管基板，位于該液晶層下方；一電極對(electrode pair)，設(shè)置于該主動矩陣晶體管基板上，該電極對包含一像素電極(pixel electrode)及對向電極(common electrode)，其中該像素電極及該對向電極間產(chǎn)生一側(cè)向水平電場以控制該液晶層的液晶 的旋轉(zhuǎn)；一彩色濾光(CF)基板，位于該液晶層上方；以及一感測電極層，設(shè)置于該彩色濾光 基板上方。本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測電極層包含一 第一軸向電極層，其包含多個第一感測電極，且在第一軸向，相鄰的該第一感測電極之間連 接有第一連接導線；及一第二軸向電極層，其包含多個第二感測電極，且在第二軸向，相鄰 的該第二感測電極之間連接有第二連接導線；其中，相對應(yīng)的該第一連接導線和該第二連 接導線之間是電氣絕緣的。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一軸向電極層和該 第二軸向電極層位于不同層面，且該第一軸向電極層和該第二軸向電極層之間具有一絕緣層。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測電極和第二 感測電極位于相同層面；在該第一連接導線與該第二連接導線之間的重疊區(qū)域，設(shè)置一絕 緣區(qū)塊，以使該第一連接導線與該第二連接導線彼此電氣絕緣。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測電極和第二 感測電極位于相同層面；一絕緣層用來避免第一連接導線以及第二連接導線重疊區(qū)因接觸 而導通；該絕緣層位于第一感測電極處具有一通孔(via hole)，第一連接導線藉由該通孔 與第一感測電極連接。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測電極層包含多個 彼此分隔的并列感測電極，每一該感測電極兩端分別連接有導線。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測電極層包含多 個第一軸向彼此分隔并列的長形第一感測電極；多個第二軸向彼此分隔并列的長形第二感 測電極；其中，該長形第一感測電極、該長形第二感測電極之間是電氣絕緣的。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其更包含一屏障(shielding) 層，位于該感測電極層和該液晶層之間。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的屏障層為遮光層 (BM)。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出 的一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器(In-Plan Switching IXD)，包含一液晶 層；一主動矩陣晶體管基板，位于該液晶層下方；一電極對(electrode pair)，設(shè)置于該主 動矩陣晶體管基板上，該電極對包含一像素電極(pixel electrode)及對向電極(common electrode)，其中該像素電極及該對向電極間產(chǎn)生一側(cè)向水平電場以控制該液晶層的液晶 的旋轉(zhuǎn)；一彩色濾光(CF)基板，位于該液晶層上方；以及一感測電極層，設(shè)置于該彩色濾光 基板和該液晶層之間。本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測電極層包含一 第一軸向電極層，其包含多個第一感測電極，且在第一軸向，相鄰的該第一感測電極之間連
6接有第一連接導線；及一第二軸向電極層，其包含多個第二感測電極，且在第二軸向，相鄰 的該第二感測電極之間連接有第二連接導線；其中，相對應(yīng)的該第一連接導線和該第二連 接導線之間是電氣絕緣的。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一連接導線為遮光 層(BM)。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一軸向電極層為遮 光層(BM)。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測電極層為遮光層 (BM)。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一軸向電極層和該 第二軸向電極層位于不同層面，且該第一軸向電極層和該第二軸向電極層之間具有一絕緣層。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的絕緣層為色阻(CR)層。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測電極和第二 感測電極位于相同層面；于該第一連接導線與該第二連接導線之間的重疊區(qū)域，設(shè)置一絕 緣區(qū)塊，以使該第一連接導線與該第二連接導線彼此電氣絕緣。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的絕緣區(qū)塊為色阻(CR)層。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測電極和第二 感測電極位于相同層面；一絕緣層用來避免第一連接導線以及第二連接導線重疊區(qū)因接觸 而導通；該絕緣層位于第一感測電極處具有一通孔(via hole)，第一連接導線藉由該通孔 與第一感測電極連接。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的絕緣層為色阻(CR)層。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測電極層包含多個 彼此分隔的并列感測電極，每一該感測電極兩端分別連接有導線。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測電極復合遮光層 (BM)以及透明導電層。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的感測電極層包含多 個第一軸向彼此分隔并列的長形第一感測電極；多個第二軸向彼此分隔并列的長形第二感 測電極；其中，該長形第一感測電極、該長形第二感測電極之間是電氣絕緣的。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其更包含一屏障(shielding) 層，位于該感測電極層和該液晶層之間。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的屏障層為遮光層 (BM)。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題另外再采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明 提出的一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器(In-Plan Switching IXD)，包含一液 晶層；一主動矩陣晶體管基板，位于該液晶層下方；一電極對(electrode pair)，設(shè)置于該主動矩陣晶體管基板上，該電極對包含一像素電極(pixel electrode)及對向電極(common electrode)，其中該像素電極及該對向電極間產(chǎn)生一側(cè)向水平電場以控制該液晶層的液晶 的旋轉(zhuǎn)；一彩色濾光(CF)基板，位于該液晶層上方；一第一感測電極層，設(shè)置于該彩色濾光 (CF)基板和該液晶層之間；以及一第二感測電極層，設(shè)置于該彩色濾光基板上方。本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測電極層包 含一第一軸向電極層，其包含多個第一感測電極，且在第一軸向，相鄰的該第一感測電極之 間連接有第一連接導線；上述的第二感測電極層包含一第二軸向電極層，其包含多個第二 感測電極，且于第二軸向，相鄰的該第二感測電極之間連接有第二連接導線。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測電極層包含 多個第一軸向彼此分隔并列的長形第一感測電極；該第二感測電極層包含多個第二軸向彼 此分隔并列的長形第二感測電極。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一連接導線為遮光 層(BM)。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的第一感測電極層為遮 光層(BM)。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其更包含一屏障(shielding) 層，位于該感測電極層和該液晶層之間。前述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其中上述的屏障層為遮光層 (BM)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā) 明的主要技術(shù)內(nèi)容如下為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器， 主要包含液晶層、設(shè)有電極對(electrode pair)(亦即像素電極及對向電極)的主動矩陣 晶體管基板、彩色濾光(CF)基板及感測電極層。根據(jù)本發(fā)明第一實施例，感測電極層設(shè)置 于彩色濾光基板上方。根據(jù)本發(fā)明第二實施例，感測電極層設(shè)置于彩色濾光基板下方。根 據(jù)本發(fā)明第三實施例，感測電極層分為兩部分而分別設(shè)置于彩色濾光基板的上、下方。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器至少具有下列 優(yōu)點及有益效果根據(jù)本發(fā)明特征之一，感測電極層可以包含多層電極層，或者包含單層電 極層。根據(jù)本發(fā)明另一特征，在部分實施例中，感測電極層內(nèi)的連接導線可以和遮光層(BM) 共用，而絕緣層則可以和色阻(CR)層共用。根據(jù)本發(fā)明又一特征，可使用屏障層以避免感 測電極層受到液晶層的電場影響。其中，屏障層可以和遮光層(BM)共用。綜上所述，本發(fā)明可提升觸控效能和精確度。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進步，并具 有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
8


圖1顯示傳統(tǒng)液晶觸控面板示意圖。圖2顯示本發(fā)明第一實施例的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(IPS)液晶顯示器示意圖。圖3顯示本發(fā)明第二實施例的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(IPS)液晶顯示器示意 圖。圖4顯示本發(fā)明第三實施例的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(IPS)液晶顯示器示意 圖。圖5A顯示一種多層電極層的電極圖案的俯視圖。圖5B顯示一種單層電極層的電極圖案的俯視圖。圖5C顯示另一種多層電極層的電極圖案的俯視圖。圖6A、圖6B顯示一種多層電極層結(jié)構(gòu)，其兩個軸向的感測電極分別位于不同的層 面示意圖。
示意圖<
圖7A、圖7B顯示另一種多層電極層結(jié)構(gòu)，其兩個軸向的感測電極位于相同的層面
圖7C顯示圖7A的變化結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7D顯示圖7C中沿剖面線7D-7D，的剖面圖。
圖8A、圖8B顯示又一種多層電極層結(jié)構(gòu)，其兩個軸向的感測電極也是位于相同的
層面示意圖。圖8C顯示圖8A的變化結(jié)構(gòu)示意圖。圖8D顯示圖8C中沿剖面線8D-8D，的剖面圖。圖9A、圖9B顯示一種單層電極層結(jié)構(gòu)示意圖。圖10顯示使用屏障(shielding)層的觸控顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。1 薄膜晶體管(TFT)基板 2 液晶(LC)層3 對向電極層4 色阻(CR)層5 彩色濾光(CF)基板6 感測電極層7 :偏光片9 液晶觸控面板10 薄膜晶體管(TFT)基板 12 液晶(LC)層14 保護(OC)層16 色阻(CR)層18 彩色濾光(CF)基板18A 彩色濾光基板第一(上)表面18B 彩色濾光基板第二(下)表面20:感測電極層22:偏光片24 屏障(shielding)層 26 絕緣層100A (第一實施例)觸控顯示器100B (第二實施例)觸控顯示器100C (第三實施例)觸控顯示器201A:第一感測電極201B:第一連接導線202A:第二感測電極202B:第二連接導線203A:長形感測電極203B:導線
204 絕緣層205 通孔(via hole)206 長形第一感測電極 207 長形第二感測電極
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器其具體實 施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實 施例的詳細說明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，當可對本發(fā)明為達成預(yù)定 目的所采取的技術(shù)手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與 說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。請參閱圖2所示，顯示本發(fā)明第一實施例的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式 (in-plane switching, IPS)液晶顯示器100A，以下簡稱“觸控顯示器”。在本說明書中所稱 的方位“上”及“下”僅用以表示相對的方位關(guān)系；對于本說明書的圖式而言，觸控顯示器的 上方較接近觀看者，而下方則較遠離觀看者。本發(fā)明實施例所揭露的觸控功能是采用電容 式觸控原理，其藉由手指或觸控筆碰觸到觸控面板時所產(chǎn)生的電容量變化，因而感測出碰 觸位置。本發(fā)明實施例所揭露的觸控顯示器的結(jié)構(gòu)及顯示模式屬于平面轉(zhuǎn)換式(IPS)， 此和其他模式顯示器不同地方之一在于平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器的對向電極(common electrode)層和像素電極(pixel electrode)皆位于液晶(LC)層的下方，而其他模式液晶 顯示器的對向電極層和像素電極則是分別位于液晶層的上、下方。根據(jù)平面轉(zhuǎn)換式液晶顯 示器的此種特殊結(jié)構(gòu)，使其背景電容值得以降低，因而得以降低或避免對于觸控功能的干 擾，因而提升觸控效能及精準度。在第一實施例中，如圖2所示，觸控顯示器100A由下而上依次包含主動矩陣晶體 管(例如薄膜晶體管(TFT))基板10、液晶(LC)層12、保護(over coating, 0C)層14、色 阻(color resist, CR)層 16、彩色濾光(CF)基板 18、感測電極(sensing electrode)層 20 及偏光片22。上述各層之間可以根據(jù)各種應(yīng)用或功能需求而插入其他額外的層。詳而言 之，薄膜晶體管(TFT)基板10上設(shè)置有電極對(electrode pair)，其包含像素電極(pixel electrode)及對向電極(common electrode)，兩者間產(chǎn)生一側(cè)向水平電場以控制液晶層 12的液晶的旋轉(zhuǎn)。如前所述，此會形成平面轉(zhuǎn)換式(IPS)的顯示模式。保護(OC)層14主 要是為了避免色阻層16的離子進入液晶層12所造成的污染。保護層14可以使用壓克力 樹脂(acrylresin)、環(huán)氧樹脂(印oxy resin)或其他材質(zhì)。色阻(CR)層16可使用聚乙烯 醇(Poly-vinyl alcohol, PVA)、壓克力顏料(或其他顏料或染料)以形成紅、綠、藍(RGB) 著色圖案。彩色濾光(CF)基板18為一透明基板，其可以為玻璃、高分子塑膠材料(例如聚 碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride, PVC))或其他材質(zhì)。偏光片 22可以使用聚乙烯醇(PVA)或其他材質(zhì)。至于感測電極層20的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)將會于后續(xù)詳 述。第一實施例(圖2)的特征之一為就結(jié)構(gòu)而言，感測電極層20是設(shè)置于彩色濾光 基板18與偏光片22之間，亦即，位于彩色濾光基板18上方。詳而言之，感測電極層20是
10位于彩色濾光基板18第一(上)表面18A上方，而色阻(CR)層16則是位于彩色濾光基板 18第二(下)表面18B下方。圖3顯示本發(fā)明第二實施例的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(IPS)液晶顯示器 100B。在本實施例中，觸控顯示器100B由下而上依次包含主動矩陣晶體管(例如薄膜晶體 管(TFT))基板10、液晶(LC)層12、保護(OC)層14、感測電極層20、彩色濾光(CF)基板18 及偏光片22 ；而色阻(CR)層16可以位于保護(OC)層14/感測電極層20之間，可以位于 感測電極層20/彩色濾光(CF)基板18之間，也可以位于感測電極層20的內(nèi)部，如圖式各 箭號所示。上述各層之間可以根據(jù)各種應(yīng)用或功能需求而插入其他額外的層。第二實施例(圖3)的特征之一為就結(jié)構(gòu)而言，感測電極層20是設(shè)置于彩色濾光 基板18與保護(OC)層14之間，亦即，位于彩色濾光基板18下方。詳而言之，感測電極層 20是設(shè)置于彩色濾光基板18第二(下)表面18B下方，而偏光片22則是設(shè)置于彩色濾光 基板18第一(上)表面18A上方。圖4顯示本發(fā)明第三實施例的具觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(IPS)液晶顯示器100C。 在本實施例中，觸控顯示器100C由下而上依次包含主動矩陣晶體管(例如薄膜晶體管 (TFT))基板10、液晶(LC)層12、保護(OC)層14、第一感測電極層20A、彩色濾光(CF)基板 18、第二感測電極層20B及偏光片22 ；而色阻(CR)層16可以位于保護(OC)層14/第一感 測電極層20A之間，也可以位于第一感測電極層20A/彩色濾光(CF)基板18之間，如圖式 各箭號所示。上述各層之間可以根據(jù)各種應(yīng)用或功能需求而插入其他額外的層。第三實施例(圖4)的特征之一為就結(jié)構(gòu)而言，感測電極層分為兩部分第一感 測電極層20A和第二感測電極層20B，其分別設(shè)置于保護(OC)層14/彩色濾光基板18之間 以及彩色濾光基板18/偏光片22之間。詳而言之，第二感測電極層20B是設(shè)置于彩色濾光 基板18第一(上)表面18A上方，而第一感測電極層20A則是設(shè)置于彩色濾光基板18第 二(下)表面18B下方。比較上述第一實施例、第二實施例及第三實施例的特征，簡而言之，第一實施例 (圖2)的感測電極層20是設(shè)置于彩色濾光基板18的上方，第二實施例(圖3)的感測電 極層20是設(shè)置于彩色濾光基板18的下方，而第三實施例(圖4)的第一 /第二感測電極層 20A.20B則是分別設(shè)置于彩色濾光基板18下、上方。關(guān)于上述實施例(圖2、圖3、圖4)的感測電極層(20、20A、20B)，其主要包含多層 或單層電極層，每一電極層則含有多個感測電極。電極層一般為透明導電材質(zhì)，例如(但不 限定為)氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化鋁鋅(Aluminum Zinc Oxide, AZO)或氧 化銦鋅(Indium Zinc0xide,IZ0)o圖5A的俯視圖例示一種多層電極層的電極圖案，其主要 包含有第一軸向(例如X軸向)的第一感測電極201A及第二軸向(例如Y軸向)的第二 感測電極202A。其中，在第一軸向的相鄰第一感測電極201A之間有第一連接導線(也可稱 為橋接導線(bridge) )201B，而在第二軸向的相鄰第二感測電極202A之間有第二連接導線 202B。在本例示中，感測電極201A、202A為菱形圖案，但不限定于此，也可使用其他形狀圖 案。一般來說，對于第一軸向感測電極20IA和第二軸向感測電極202A這兩個電極層，不論 其是否位于同一平面，互相重疊的連接導線201B和202B之間需要有絕緣物，用以避免彼此 的電氣導通。藉由第二軸向感測電極(202A、202B)及第一軸向感測電極(201A、201B)，可用 以分別偵測出碰觸點的X和Y座標。圖5A所例示的多層電極層圖案架構(gòu)可以適用于第一
11實施例(圖2)的觸控顯示器100A或者第二實施例(圖3)的觸控顯示器100B當中的感測 電極層20。另外，第一軸向感測電極(201A、201B)、第二軸向感測電極(202A.202B)則可以 分別適用于第三實施例(圖4)的觸控顯示器100C當中的第一、第二感測電極層20A、20B。 在本說明書中，第一軸向、X軸向、第一等詞可互通使用；第二軸向、Y軸向、第二等詞也可互 通使用。上述的連接導線201B或第一軸向感測電極201A可以使用遮光層(BM)來代替。圖5B的俯視圖例示一種單層電極層的電極圖案，其主要包含有多個彼此分隔的 并列長形感測電極203A，每一個感測電極203A的兩端分別連接有導線203B (兩端的連接導 線也可以是電性連接在一起的一條整體導線)。當某一個感測電極203A被碰觸時，其碰觸 點相對于該感測電極203A的兩端會形成不同的阻抗值，藉此而得以偵測出X座標；另外，根 據(jù)碰觸點所在的感測電極203A而得以偵測出Y座標。圖5B所例示的單層電極層圖案架構(gòu) 可以適用于第一實施例(圖2)的觸控顯示器100A或者第二實施例(圖3)的觸控顯示器 100B當中的感測電極層20。圖5C的俯視圖例示另一種多層電極層的電極圖案，其主要包含有第一軸向(例如 X軸向)彼此分隔并列的長形第一感測電極206及第二軸向(例如Y軸向)彼此分隔并列 的長形第二感測電極207。藉由長形第一感測電極206及長形第二感測電極207，可用以分 別偵測出碰觸點的Y和X座標。這兩個電極層206、207之間需要有絕緣物，用以避免彼此 的電氣導通。圖5C所例示的多層電極層圖案架構(gòu)可適用于第一實施例(圖2)的觸控顯示 器100A或者第二實施例(圖3)的觸控顯示器100B當中的感測電極層20。另外，長形第 一感測電極206、長形第二感測電極207則可分別適用于第三實施例(圖4)的觸控顯示器 100C當中的第一、第二感測電極層20A、20B。關(guān)于上述的電極層(20、20A、20B)圖案架構(gòu)，以下將例示一些不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計作 法。圖6A、圖6B顯示一種多層電極層結(jié)構(gòu)，其兩個軸向的感測電極是分別位于不同的層面。 圖6A顯示圖5A的局部放大圖，而圖6B則顯示圖6A中沿剖面線6B-6B，所看到的剖面圖。 在圖式中，Y軸向電極層(202A、202B)位于上層，而X軸向電極層(201A、201B)則位于下層。 上、下兩層之間具有一絕緣層204，以使二軸向連接導線201B、202B彼此電氣絕緣。在第二 實施例(圖3)中，此絕緣層204可以使用(絕緣的)色阻(CR)層16來代替及共用。雖然 圖6B所例示的電極由下而上分別為X軸向電極層(201A，201B)、絕緣層204、Y軸向電極層 202Α，然而，也可以形成相反順序的結(jié)構(gòu)(亦即，由下而上分別為Y軸向電極層、絕緣層、X軸 向電極層)，其相關(guān)圖式和說明不在此贅述。圖7Α、圖7Β顯示另一種多層電極層結(jié)構(gòu)，其兩個軸向的感測電極是位于相同的層 面。圖7Α顯示圖5Α的局部放大圖，而圖7Β則顯示圖7Α中沿剖面線7Β-7Β’所看到的剖面 圖。在圖式中，X軸向電極層(201Α)和Y軸向電極層(202Β)位于相同層面。絕緣層204 是使用絕緣區(qū)塊(isolation island)的形式覆蓋住Y軸向電極層(202B)，以使二軸向連 接導線201B、202B彼此電氣絕緣。在絕緣層204上方則覆蓋導電材質(zhì)(例如金屬、氧化銦 錫(ITO))，作為X軸向的連接(或橋接)導線201B。在第二實施例(第三圖)中，上述絕 緣層204可以使用(絕緣的)色阻(CR)層16來代替及共用。上述連接導線201B則可以 使用(導電的)遮光層(black matrix, BM)來代替。雖然圖7B所例示的電極由下而上分 別為X/Y軸向電極層(201A，202B)、絕緣層204、連接導線201B，然而，也可以形成相反順序 的結(jié)構(gòu)(亦即，由下而上分別為連接導線201B、絕緣層204、X/Y軸向電極層(201Α，202Β)，其相關(guān)圖式和說明不在此贅述。圖7C顯示圖7A的變化結(jié)構(gòu)。和圖7A不同的是，X軸向的連接導線201B為連續(xù)直 線，連通于同一列的X軸向電極層201A。X軸向連接導線201B和Y軸向連接導線202B可 以使用相同或相異的材質(zhì)。圖7D則顯示圖7C中沿剖面線7D-7D’所看到的剖面圖。圖8A、圖8B顯示又一種多層電極層結(jié)構(gòu)，其兩個軸向的感測電極也是位于相同的 層面。圖8A顯示圖5A的局部放大圖，而圖8B則顯示圖8A中沿剖面線8B-8B，所看到的剖 面圖。在圖式中，X軸向電極層(201A)和Y軸向電極層(202B)位于相同層面。絕緣層204 是全面地覆蓋住X/Y軸向電極層(201A、202B)，用以避免X軸向連接導線201B和Y軸向連 接導線202B的重疊區(qū)因接觸而導通。絕緣層204位于X軸向感測電極201A處具有一通孔 (via hole) 205，而X軸向連接導線201B (例如金屬、氧化銦錫(ITO))即藉由通孔205而與 X軸向感測電極201A連接。在第二實施例(圖3)中，上述絕緣層204可以使用(絕緣的) 色阻(CR)層16來代替及共用。上述連接導線201B則可以使用(導電的)遮光層(BM)來 代替。雖然圖8B所例示的電極由下而上分別為X/Y軸向電極層(201A，202B)、絕緣層204、 連接導線201B，然而，也可以形成相反順序的結(jié)構(gòu)(亦即，由下而上分別為連接導線201B、 絕緣層204、X/Y軸向電極層(201Α，202Β)，其相關(guān)圖式和說明不在此贅述。圖8C顯示圖8Α的變化結(jié)構(gòu)。和圖8Α不同的是，X軸向的連接導線201Β為連續(xù)直 線，連通于同一列的X軸向電極層201Α。X軸向連接導線201Β和Y軸向連接導線202Β可 以使用相同或相異的材質(zhì)。圖8D則顯示圖8C中沿剖面線8D-8D’所看到的剖面圖。圖9Α、圖9Β顯示一種單層電極層結(jié)構(gòu)。圖9Α顯示圖5Β的局部放大圖，而圖9Β則 顯示圖9Α中沿剖面線9Β-9Β’所看到的剖面圖。在圖式中，感測電極203Α的兩端分別連接 有導線203Β (兩端的連接導線也可以是電性連接在一起的一條整體導線)。通常，導線203Β 材質(zhì)的電阻值稍微低于感測電極203Α材質(zhì)的電阻值。例如，導線203Β使用金屬，而感測電 極203Α則使用氧化銦錫(ITO)。在第二實施例(圖3)中，上述感測電極203Α的組成可以 復合遮光層(BM)及透明導電層。根據(jù)本發(fā)明的另一特征，可以額外使用至少一屏障(shielding)層24，其位于感 測電極層(20、20A、20B)和液晶(LC)層12之間，用以避免液晶層12內(nèi)電場影響到感測電極 層(20、20A、20B)，如圖10所示的觸控顯示器結(jié)構(gòu)。為了避免屏障層24和感測電極層(20、 20A.20B)之間的電氣相通，可以在兩者間使用一絕緣層26，例如玻璃、色組(CR)層或其他 絕緣材質(zhì)。由于遮光層具有網(wǎng)狀(mesh)結(jié)構(gòu)，當其達到一適當密度時即可作為屏障電場之 用。因此，上述的屏障層24也可以使用遮光層(BM)來代替及共用。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)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為 等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對 以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求
一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其包含一液晶層；一主動矩陣晶體管基板，位于該液晶層下方；一電極對，設(shè)置于該主動矩陣晶體管基板上，該電極對包含一像素電極及對向電極，其中該像素電極及該對向電極間產(chǎn)生一側(cè)向水平電場以控制該液晶層的液晶的旋轉(zhuǎn)；一彩色濾光基板，位于該液晶層上方；以及一感測電極層，設(shè)置于該彩色濾光基板上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上 述的感測電極層包含一第一軸向電極層，其包含多個第一感測電極，且在第一軸向，相鄰的該第一感測電極 之間連接有第一連接導線；及一第二軸向電極層，其包含多個第二感測電極，且在第二軸向，相鄰的該第二感測電極 之間連接有第二連接導線；其中，相對應(yīng)的該第一連接導線和該第二連接導線之間是電氣絕緣的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上 述的第一軸向電極層和該第二軸向電極層位于不同層面，且該第一軸向電極層和該第二軸 向電極層之間具有一絕緣層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上 述的第一感測電極和第二感測電極位于相同層面；在該第一連接導線與該第二連接導線之 間的重疊區(qū)域，設(shè)置一絕緣區(qū)塊，以使該第一連接導線與該第二連接導線彼此電氣絕緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上 述的第一感測電極和第二感測電極位于相同層面；一絕緣層用來避免第一連接導線以及第 二連接導線重疊區(qū)因接觸而導通；該絕緣層位于第一感測電極處具有一通孔，第一連接導 線藉由該通孔與第一感測電極連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的感測電極層包含多個彼此分隔的并列感測電極，每一該感測電極兩端分別連接有導 線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上 述的感測電極層包含多個第一軸向彼此分隔并列的長形第一感測電極； 多個第二軸向彼此分隔并列的長形第二感測電極； 其中，該長形第一感測電極、該長形第二感測電極之間是電氣絕緣的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其更包 含一屏障層，位于該感測電極層和該液晶層之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上 述的屏障層為遮光層。
10.一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其包含 一液晶層；一主動矩陣晶體管基板，位于該液晶層下方；一電極對，設(shè)置于該主動矩陣晶體管基板上，該電極對包含一像素電極及對向電極，其 中該像素電極及該對向電極間產(chǎn)生一側(cè)向水平電場以控制該液晶層的液晶的旋轉(zhuǎn)；一彩色濾光基板，位于該液晶層上方；以及一感測電極層，設(shè)置于該彩色濾光基板和該液晶層之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的感測電極層包含一第一軸向電極層，其包含多個第一感測電極，且在第一軸向，相鄰的該第一感測電極 之間連接有第一連接導線；及一第二軸向電極層，其包含多個第二感測電極，且在第二軸向，相鄰的該第二感測電極 之間連接有第二連接導線；其中，相對應(yīng)的該第一連接導線和該第二連接導線之間是電氣絕緣的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的第一連接導線為遮光層。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的第一軸向電極層為遮光層。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的感測電極層為遮光層。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的第一軸向電極層和該第二軸向電極層位于不同層面，且該第一軸向電極層和該第二 軸向電極層之間具有一絕緣層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的絕緣層為色阻層。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的第一感測電極和第二感測電極位于相同層面；于該第一連接導線與該第二連接導線 之間的重疊區(qū)域，設(shè)置一絕緣區(qū)塊，以使該第一連接導線與該第二連接導線彼此電氣絕緣。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的絕緣區(qū)塊為色阻層。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的第一感測電極和第二感測電極位于相同層面；一絕緣層用來避免第一連接導線以及 第二連接導線重疊區(qū)因接觸而導通；該絕緣層位于第一感測電極處具有一通孔，第一連接 導線藉由該通孔與第一感測電極連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的絕緣層為色阻層。
21.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的感測電極層包含多個彼此分隔的并列感測電極，每一該感測電極兩端分別連接有導 線。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的感測電極復合遮光層以及透明導電層。
23.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中上述的感測電極層包含多個第一軸向彼此分隔并列的長形第一感測電極；多個第二軸向彼此分隔并列的長形第二感測電極；其中，該長形第一感測電極、該長形第二感測電極之間是電氣絕緣的。
24.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其更 包含一屏障層，位于該感測電極層和該液晶層之間。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的屏障層為遮光層。
26.一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其包含一液晶層；一主動矩陣晶體管基板，位于該液晶層下方；一電極對，設(shè)置于該主動矩陣晶體管基板上，該電極對包含一像素電極及對向電極，其 中該像素電極及該對向電極間產(chǎn)生一側(cè)向水平電場以控制該液晶層的液晶的旋轉(zhuǎn)；一彩色濾光基板，位于該液晶層上方；一第一感測電極層，設(shè)置于該彩色濾光基板和該液晶層之間；以及一第二感測電極層，設(shè)置于該彩色濾光基板上方。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的第一感測電極層包含一第一軸向電極層，其包含多個第一感測電極，且在第一軸向， 相鄰的該第一感測電極之間連接有第一連接導線；上述的第二感測電極層包含一第二軸向 電極層，其包含多個第二感測電極，且于第二軸向，相鄰的該第二感測電極之間連接有第二 連接導線。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的第一感測電極層包含多個第一軸向彼此分隔并列的長形第一感測電極；該第二感測 電極層包含多個第二軸向彼此分隔并列的長形第二感測電極。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的第一連接導線為遮光層。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的第一感測電極層為遮光層。
31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其更 包含一屏障層，位于該感測電極層和該液晶層之間。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式液晶顯示器，其特征在于其中 上述的屏障層為遮光層。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種具有觸控功能的平面轉(zhuǎn)換式(IPS)液晶顯示器，其主要包含液晶層、設(shè)有電極對的主動矩陣晶體管基板、彩色濾光(CF)基板及感測電極層。感測電極層可設(shè)置于彩色濾光基板上方或下方；感測電極層也可分為兩部分而分別設(shè)置于彩色濾光基板的上、下方。
文檔編號G02F1/133GK101963713SQ20091017166
公開日2011年2月2日 申請日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者劉振宇 申請人:宸鴻光電科技股份有限公司