專(zhuān)利名稱(chēng)：具有改善的可靠性的觸摸面板和采用該面板的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的設(shè)備涉及一種顯示裝置，更具體地，涉及一種具有內(nèi)部型觸摸 面板的顯示裝置。
背景技術(shù)：
通常，觸摸面板通過(guò)由手指或物體的觸摸的方式來(lái)接收使用者的輸入以 選擇顯示面板比如液晶顯示面板的屏幕上顯示的內(nèi)容。觸摸面板經(jīng)常設(shè)置在 顯示裝置的最上側(cè)。因?yàn)閹в杏|摸面板的顯示裝置不需要輸入部件比如鍵 盤(pán)、鼠標(biāo)等，所以它正變得流行。已經(jīng)研發(fā)了內(nèi)部型觸摸面板，其中探測(cè)外部接觸的壓力感測(cè)傳感器沒(méi)有 單獨(dú)地設(shè)置為面板，而是安裝在顯示面板中。在內(nèi)部型觸摸面板中，用于感 測(cè)的電極和間隔物形成在像素形成的位置。內(nèi)部型觸摸面板具有它的問(wèn)題。例如，如果感測(cè)X和Y位置的兩個(gè)感 測(cè)電極形成于一個(gè)像素中，則像素的開(kāi)口率(aperture ratio )降低。此外， 如果間隔物設(shè)置在薄膜晶體管之上，則由于通過(guò)薄膜晶體管形成在間隔物之 下的臺(tái)階部分，顯示面板偏移。也就是說(shuō)，因?yàn)樯匣迥嬷纬筛袦y(cè)電極的 下基板移動(dòng)，所以當(dāng)外部刺激(external stimulus)施加到臺(tái)階部分時(shí)，感觀'J夕卜 部刺激變得不穩(wěn)定。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供具有改善的開(kāi)口率且能夠可靠地感測(cè)外 部刺激的顯示裝置。從該說(shuō)明書(shū)中變得明顯，或可以通過(guò)對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐而得到認(rèn)知。在一個(gè)方面中，本發(fā)明是一種顯示裝置，其包括第一絕緣基板；在預(yù) 定方向上設(shè)置在第一絕緣基板上的第一感測(cè)線；設(shè)置在第一感測(cè)線的左側(cè)的 第一像素；設(shè)置在第一感測(cè)線的右側(cè)的第二像素；設(shè)置在第一像素的左側(cè)的第一數(shù)據(jù)線；以及設(shè)置在第二像素的右側(cè)的第二數(shù)據(jù)線，第一像素與第一數(shù) 據(jù)線連接而第二像素與第二數(shù)據(jù)線連接。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該顯示裝置還包括第一延伸部分和連接至第一 延伸部分的第一感測(cè)電極，該第一延伸部分從第一感測(cè)線延伸。第一像素可 以具有第 一像素電極和將第 一像素電極連接至第 一數(shù)據(jù)線的第 一薄膜晶體 管，并且第二像素可以具有第二像素電極和連接第二像素電極與第二數(shù)據(jù)線 的第二薄膜晶體管。第一感測(cè)電極可以設(shè)置在沒(méi)有設(shè)置第一薄膜晶體管和第 二薄膜晶體管的區(qū)域中。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，第一薄膜晶體管可以設(shè)置在第一像素的左上端 部或左下端部上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，第二薄膜晶體管可以設(shè)置在第二像素的右上端 部或右下端部上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，顯示裝置還可以包括面對(duì)第一絕緣基板的第二絕緣基板；形成在第二絕緣基板上并對(duì)應(yīng)于第一感測(cè)電極的感測(cè)間隔物；以 及形成在感測(cè)間隔物上的4妻觸電極。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，顯示裝置還可以包括設(shè)置在第二絕緣基板上的 公共電極，其中預(yù)定電平的公共電壓施加到公共電極和接觸電極。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，顯示裝置還可以包括設(shè)置在第二絕緣基板上的 單元間隙間隔物。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，第一像素可以具有至少一個(gè)存儲(chǔ)電容(storage capacity)電極，該存儲(chǔ)電容電極具有與第 一像素電極交迭的部分，以及第 二像素可以具有至少一個(gè)存儲(chǔ)電容電極，該存儲(chǔ)電容電極具有與第二像素電 極交迭的部分。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，顯示裝置還可以包括與第一感測(cè)線交叉的第二 感測(cè)線；以及第二延伸部分和連接至第二延伸部分的第二感測(cè)電極，該第二 延伸部分從第二感測(cè)線延伸，其中第一感測(cè)電極和第二感測(cè)電極可以設(shè)置在 第 一感測(cè)線和第二感測(cè)線的交叉區(qū)域。才艮據(jù)本發(fā)明的 一 個(gè)方面，第二感測(cè)電4及可以形成為對(duì)應(yīng)于感測(cè)間隔物。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管分別形成在 沒(méi)有形成第 一感測(cè)電極和第二感測(cè)電極的第 一像素和第二像素的角落區(qū)域 中。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，顯示裝置還可以包括設(shè)置在第一感測(cè)線和第二 像素之間的第三像素；以及設(shè)置在第三像素和與第二像素之間以連接到第三像素的附加數(shù)據(jù)線。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，顯示裝置可以包括與第一感測(cè)線交叉的柵極 線，其中第 一感測(cè)電極設(shè)置在第 一感測(cè)線和柵極線的交叉區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，顯示裝置可以包括根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)施加?xùn)艠O信號(hào) 到柵極線的柵極驅(qū)動(dòng)器；以及感測(cè)控制器，如果對(duì)應(yīng)于外部刺激的感測(cè)信號(hào) 從第 一感測(cè)線;故感測(cè)，則該感測(cè)控制器利用感測(cè)信號(hào)^C感測(cè)時(shí)的時(shí)鐘信號(hào)確 定與感測(cè)信號(hào)^t感測(cè)的第 一感測(cè)線交叉的4冊(cè)極線的位置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，顯示裝置可以包括信號(hào)控制器，該信號(hào)控制器 輸出時(shí)鐘信號(hào)和指示開(kāi)始輸出柵極信號(hào)的垂直同步開(kāi)始信號(hào)，其中感測(cè)控制 器從垂直同步起始信號(hào)的輸出起對(duì)時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)。在另一個(gè)方面，本發(fā)明是顯示裝置，該顯示裝置包含絕緣基板；絕緣 基板上的感測(cè)線，該感測(cè)線在預(yù)定的方向上延伸；與感測(cè)線交叉的柵極線； 設(shè)置在感測(cè)線的左側(cè)的第一像素；在感測(cè)線的右側(cè)的第二像素；在第一像素 的左側(cè)并將第一數(shù)據(jù)線連接至第一像素的第一數(shù)據(jù)線；設(shè)置在第二像素的右 側(cè)并將第二數(shù)據(jù)線連接至第二像素的第二數(shù)據(jù)線；以及在感測(cè)線和柵極線的 交叉區(qū)域的感測(cè)電極。


本發(fā)明的上述和/或其它方面將從下面結(jié)合附圖對(duì)示范性實(shí)施例的描述 中變得明顯和更易理解，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一示范性實(shí)施例的顯示裝置的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一示范性實(shí)施例的顯示裝置中的像素的詳圖；圖3是沿圖2中線III-III的截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二示范性實(shí)施例的顯示裝置的示意圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三示范性實(shí)施例的顯示裝置的示意圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明的第三示范性實(shí)施例的顯示裝置的控制框圖；以及 圖7(a)—(d)示出信號(hào)的波形以說(shuō)明根據(jù)第三示范性實(shí)施例的顯示裝置 的感測(cè)方法。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)施例的實(shí)例在附圖中示出，其中相 同的附圖標(biāo)記通篇指代相同的元件。下面描述實(shí)施例以通過(guò)參照附圖來(lái)說(shuō)明 本發(fā)明。參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的顯示裝置具有觸摸屏功能并顯示根據(jù)外部壓力形成的圖像。該顯示裝置包括感測(cè)電極163和164以感測(cè) 以?xún)?nèi)部型設(shè)置在顯示面板l中的壓力。顯示面板1設(shè)置為包括液晶層的液晶 顯示(LCD)面板(見(jiàn)圖3)。多個(gè)數(shù)據(jù)線單元130、第一感測(cè)線140、柵極線120和第二感測(cè)線150 形成在顯示面板1中。數(shù)據(jù)線130和第一感測(cè)線140在第一方向上延伸，而 柵極線120和第二感測(cè)線150在基本垂直于第一方向的第二方向上延伸。像 素I和II由數(shù)據(jù)線單元130、第一感測(cè)線140和柵極線120以矩陣形式限定 并交替設(shè)置。第 一感測(cè)電極163和第二感測(cè)電極164形成在第 一感測(cè)線140 和第二感測(cè)線150彼此交叉的交叉區(qū)域Al。第一和第二感測(cè)電極163和164 將對(duì)應(yīng)于外部刺激比如壓力產(chǎn)生的電信號(hào)傳輸?shù)礁袦y(cè)線140和150。第一感 測(cè)電極163電連接至第一感測(cè)線140并將有關(guān)產(chǎn)生刺激的點(diǎn)的X位置信息的 電信號(hào)傳輸?shù)降谝桓袦y(cè)線140。第二感測(cè)電極164電連接至第二感測(cè)線150 并將有關(guān)產(chǎn)生刺激的點(diǎn)的Y位置信息的電信號(hào)傳輸?shù)降诙袦y(cè)線150。像素I和II包括設(shè)置在第一感測(cè)線140左側(cè)的第一像素I和設(shè)置在第一感測(cè)線14o右側(cè)的第二像素n。也就是說(shuō)，第一像素i和第二像素n設(shè)置為關(guān)于第一感測(cè)線140對(duì)稱(chēng)。數(shù)據(jù)線單元130包括形成在第一像素I的左側(cè)并連接至第一像素I的第 一數(shù)據(jù)線130a和形成在第二像素II的右側(cè)并連接至第二像素II的第二數(shù)據(jù) 線130b。兩條數(shù)據(jù)線130a和130b在第一像素I和第二像素II之間的諸邊界 之一設(shè)置，且第一感測(cè)線140設(shè)置在沒(méi)有形成數(shù)據(jù)線單元130的第一像素I 和第二像素n之間的邊界。像素I和II包括連接至相應(yīng)的數(shù)據(jù)線130a和130b的薄膜晶體管Tl和 T2。在本示范性實(shí)施例中，第一薄膜晶體管Tl形成在第一像素I的左下部 分，而第二薄膜晶體管T2形成在第二像素II的右下部分。薄膜晶體管Tl 和T2形成在沒(méi)有形成感測(cè)電極163和164的區(qū)域上。感測(cè)間隔物(sensing spacer)250設(shè)置在感測(cè)電極163和164之上以傳輸外部刺激。感測(cè)電極163和164傳輸感測(cè)信號(hào)并且從感測(cè)線140和150延伸的延伸部分141和151形 成在感測(cè)間隔物250之下。在常規(guī)顯示裝置中，因?yàn)楦袦y(cè)X和Y位置的兩個(gè)感測(cè)電極形成在一個(gè) 像素中，所以像素的開(kāi)口率下降。如果僅僅單個(gè)感測(cè)電極形成在一個(gè)像素中以增加開(kāi)口率，則感測(cè)間隔物 跨過(guò)兩個(gè)像素形成以接觸所述像素中的兩個(gè)感測(cè)電極。因?yàn)橐粋€(gè)像素具有單 個(gè)感測(cè)電極，所以改善了開(kāi)口率。然而，由于一個(gè)感測(cè)間隔物由兩個(gè)像素分 享，薄膜晶體管可形成在感測(cè)間隔物之下。如果薄膜晶體管形成在感測(cè)間隔 物之下，則由于多個(gè)金屬和半導(dǎo)體層，臺(tái)階部分形成在設(shè)置薄膜晶體管的部 分上。當(dāng)外部刺激施加到臺(tái)階部分時(shí)，其不能恰當(dāng)?shù)貍鬏斨粮袦y(cè)電極且顯示面 板中的多個(gè)基板移動(dòng)。在LCD面板中，形成感測(cè)間隔物的上基板逆著形成 薄膜晶體管的下基板移動(dòng)，于是面板的結(jié)構(gòu)變得不穩(wěn)定。在本示范性實(shí)施例中，因?yàn)榈谝桓袦y(cè)電極163形成在第一像素I中而第 二感測(cè)電極164形成在第二像素II中，所以像素I和II的開(kāi)口率不會(huì)下降很 多。此外，由于第一感測(cè)線140與數(shù)據(jù)線130a和130b分離而像素I和II設(shè) 置在其間并且薄膜晶體管Tl和T2鄰近于數(shù)據(jù)線130a和130b形成，即，感 測(cè)電極163和164以及薄膜晶體管Tl和T2形成在不同的區(qū)域中，所以臺(tái)階 部分不會(huì)形成在感測(cè)間隔物250之下。因此，感測(cè)信號(hào)被精確地傳輸并且顯 示面板1不會(huì)由于外部刺激而移動(dòng)。感測(cè)電極163和164的形狀和尺寸可以纟艮據(jù)像素I和II的形狀和開(kāi)口率 以各種方式改變。感測(cè)電4及163和164可以-沒(méi)計(jì)為幾十納米x幾十納米的面 積。更具體地，感測(cè)電才及163和164至少具有15nm x 15nm的面積。圖2詳細(xì)示出像素；圖3是沿圖2中的線III-in的截面圖。參照?qǐng)D2和 3 ，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的本示范性實(shí)施例的像素。根據(jù)本示范性實(shí)施例的顯示裝置包括形成有多個(gè)像素I和II的第一基板 100，面對(duì)第 一基板100的第二基板200,以及夾置在基板100和200之間的 液晶層300。不同顏色的各個(gè)濾色器231和232形成在像素I和II中。紅、 綠和藍(lán)色濾色器在第一和第二像素I和II中交替重復(fù)。在本示范性實(shí)施例中， 紅、綠和藍(lán)色像素設(shè)置兩次同時(shí)第一像素I和第二像素II交替設(shè)置三次。假定作為表示圖像的單元的一個(gè)點(diǎn)包括紅、綠和藍(lán)色像素，在本示范性實(shí)施例中的兩個(gè)點(diǎn)的重復(fù)被稱(chēng)為"兩點(diǎn)對(duì)稱(chēng)"。點(diǎn)對(duì)稱(chēng)可以確定在用于LCD 面板的驅(qū)動(dòng)的反轉(zhuǎn)方法(inversion method )中數(shù)據(jù)信號(hào)的極性改變的單位。 也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)信號(hào)的極性可以每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)就改變。在這種情況下，沿柵極線 120的延伸方向設(shè)置的六個(gè)像素I和II在一幀期間被施加相同極性的數(shù)據(jù)信更詳細(xì)地，柵極布線120、 121、 125、 150和151形成在第一絕緣基板 110上。柵極布線120、 121、 125、 150和151可以是單一的金屬層或金屬多 層。柵極布線120、 121、 125、 150和151包括在第二方向延伸的柵極線120, 連接至柵極線120的柵電極121，與數(shù)據(jù)線130a和130b平行延伸的存儲(chǔ)電 容電極125，與柵極線120平行形成的第二感測(cè)線150，以及從第二感測(cè)線 150延伸的第二延伸部分151。在所示的實(shí)施例中，柵極線120和第二感測(cè)線150彼此平行地形成。然 而，這不是對(duì)本發(fā)明的限制，柵極線120和第二感測(cè)線150可以以各種圖案 (比如鋸齒形)設(shè)置或可以不彼此平行地形成。存儲(chǔ)電容電極125沿像素I和II的長(zhǎng)邊、即沿?cái)?shù)據(jù)線130a和130b延伸， 且至少部分該存儲(chǔ)電容電極125與像素電極161和171交迭。存儲(chǔ)電容電極 125通過(guò)交迭像素電極161和171而形成存儲(chǔ)電容，并且減少了產(chǎn)生在像素 電極161、 171和數(shù)據(jù)線130a、 130b之間的寄生電容Cdp之間的差異。如果用于施加數(shù)據(jù)信號(hào)到像素電極161和171的數(shù)據(jù)線130a和130b在 像素I和II中非對(duì)稱(chēng)設(shè)置，則像素電極161和171與數(shù)據(jù)線130a和130b之 間的寄生電容Cdp將在像素I和II中不同，因此產(chǎn)生顯示面板1上的垂直條。 設(shè)置存儲(chǔ)電容電極125以降低寄生電容Cdp從而減少垂直條。為了減少產(chǎn)生于像素電極161和171與數(shù)據(jù)線130a和130b之間的各個(gè) 寄生電容Cdp之間的差異，可以增加像素電極161和171與數(shù)據(jù)線130a和 130b之間的間隙。并且，通過(guò)在用于形成布線的光刻工藝期間在柵極線120 延伸的方向(不在數(shù)據(jù)線130a和130b延伸的方向)曝光光致抗蝕劑材料， 來(lái)減小寄生電容Cdp。第二感測(cè)線150設(shè)置為電信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ啦⑻峁╆P(guān)于在第二感測(cè)電極 164上施加壓力的位置信息。第二延伸部分151從感測(cè)線150向第二像素II 延伸使得產(chǎn)生在第二感測(cè)電極164中的電信號(hào)容易地傳輸?shù)降诙袦y(cè)線150 且該第二延伸部分151與第二感測(cè)電極164物理地接觸。柵極絕緣層111由氮化硅(SiNx)等制得并形成在第一絕緣基板110上 以覆蓋柵極布線120、 121、 125、 150和151。由非晶硅制得的半導(dǎo)體層112形成在柵電極121之上的柵極絕緣層111 上。由以n型雜質(zhì)重?fù)诫s的n+氯化非晶硅制得的歐姆接觸層113形成在半 導(dǎo)體層112上。數(shù)據(jù)布線130、 131、 132、 140和141形成在歐姆接觸層113和柵極絕 緣層111上。數(shù)據(jù)布線130、 131、 132、 140和141可以是金屬單層或金屬 多層。數(shù)據(jù)布線130、 131、 132、 140和141包括垂直于柵極線120延伸以形 成像素的數(shù)據(jù)線單元130，源電極131，漏電極132,平行于數(shù)據(jù)線單元130 形成并與第二感測(cè)線150相交的第一感測(cè)線140，以及從第一感測(cè)線140延 伸并形成在要設(shè)置第一感測(cè)電極163的位置上的第一延伸部分141。如上所述，數(shù)據(jù)線單元130包括在第一像素I和第二像素II之間彼此平 行延伸的第一數(shù)據(jù)線130a和第二數(shù)據(jù)線130b。數(shù)據(jù)線單元130每?jī)蓚€(gè)像素 I和II重復(fù)地形成。源電極131從數(shù)據(jù)線130分支，且漏電極132通過(guò)接觸孔10連接至像 素電極161和171。為了連接將要形成在第一數(shù)據(jù)線130a右側(cè)的第一像素電 極161至第一數(shù)據(jù)線130a，在第一像素I中的源電極131延伸至第一數(shù)據(jù)線 130a的右側(cè)。為了連接將要形成在第二數(shù)據(jù)線130b左側(cè)的第二像素電極171 至第二數(shù)據(jù)線130b，在第二像素II中的源電極131延伸至第二數(shù)據(jù)線130b 的左側(cè)。通過(guò)按壓第一感測(cè)電極163產(chǎn)生的電信號(hào)通過(guò)第一感測(cè)線140傳輸。第 一延伸部分141在從第一感測(cè)線140到第一像素I的方向上延伸使得產(chǎn)生在 第一感測(cè)電極163中的電信號(hào)容易地傳輸至第一感測(cè)線140。第一延伸部分 141與第一感測(cè)電極163接觸。鈍化層115形成在數(shù)據(jù)布線130、 131、 132、 140和141上以及沒(méi)有被數(shù)據(jù)布線130、 131、 132、 140和141覆蓋的半導(dǎo)體 層112的部分上。接觸孔10、 20、 30、 40和50形成在鈍化層115中并向下 分別延伸至漏電極132、第一延伸部分141、第二延伸部分151、柵極線120 和柵電極121。像素電極161和171，第一感測(cè)電極163，第二感測(cè)電極164和連接?xùn)?極線120和柵電極121的橋電極165形成在鈍化層115上。像素電極161和171包括形成第一像素I的第一像素電極161和形成第 二像素II的第二像素電極171。像素電極161和171通常由透明導(dǎo)電材料比 如銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)制得。第一和第二像素電極161 和171具有矩形形狀。薄膜晶體管T1和T2形成在矩形的一個(gè)下角落區(qū)域上， 且感測(cè)電極163和164形成在該矩形的另一個(gè)下角落區(qū)域上。第一和第二像 素電極161和171具有基本相同的面積。第 一像素電極161和第二像素電極171對(duì)稱(chēng)地形成在第 一感測(cè)線140上。 第一感測(cè)電極163在第一感測(cè)線140和第二感測(cè)線150的交叉區(qū)域A朝向第 一像素I設(shè)置，且第二感測(cè)電極164在交叉區(qū)域A朝向第二像素II設(shè)置。第 一感測(cè)電極163和第二感測(cè)電極164形成在沒(méi)有形成第一和第二薄膜晶體管 Tl和T2的區(qū)域中。當(dāng)產(chǎn)生外部刺激時(shí)，接觸電極261與第一和第二感測(cè)電極163和164接 觸。這里，第 一和第二感測(cè)電極163和164可以具有足夠的面積以容易地接 觸接觸電極261。因此，第一和第二感測(cè)電極163和164的總面積可以至少 等于或者大于接觸電極261的面積。這里，第一和第二感測(cè)電極163和164 的面積可以更大，只要它們不影響開(kāi)口率。第一和第二感測(cè)電極163和164 可以具有相同或不同的面積。參照?qǐng)D3，對(duì)應(yīng)于延伸部分141和151的金屬層，柵極絕緣層111和鈍 化層115共同地設(shè)置在感測(cè)電極163和164之下。因此，第一和第二感測(cè)電 極163和164具有從第 一絕緣基板110測(cè)量的相同的高度且不具有臺(tái)階部分。 因此，當(dāng)?shù)?一和第二感測(cè)電極163和164被同時(shí)施加外部壓力時(shí)，它們對(duì)于 外部壓力的靈敏度與具有臺(tái)階部分的裝置相比得到改善。橋電極165連接?xùn)艠O線120和柵電極121并形成在與像素電極161和171 相同的層中，該柵極線120和柵電極121由設(shè)置在它們之間的第二感測(cè)線150 分開(kāi)。在另一個(gè)示范性實(shí)施例中，第一薄膜晶體管Tl可以形成在第一像素電 極161的上端部上，只要它不與第一感測(cè)電極163交迭，且第二薄膜晶體管 T2可以形成在第二像素電極171的另一角落區(qū)域上，只要它不與第二感測(cè) 電極164交迭。也就是說(shuō)，第一和第二薄膜晶體管Tl和T2可以在沒(méi)有形成 感測(cè)間隔物250的任何位置形成?？蛇x地，第一延伸部分141可以從第一感測(cè)線140 (向右)延伸到第二像素II，且第二延伸部分151可以在向第一像素I的方向上(向左)延伸。下面，將描述第二基板200。黑矩陣220形成在第二絕緣基板210上。黑矩陣220設(shè)置在紅、綠和藍(lán) 色濾色器之間以分隔濾色器，并防止光直接照射到設(shè)置在第一基板100上的 薄膜晶體管Tl和T2上。黑矩陣220典型地由包括黑色素的光致抗蝕劑有機(jī) 材料制得。黑色素可以是碳黑、氧化鈦等。此外，黑矩陣220可以包括金屬 材料，比如氧化鉻。具有不同顏色的濾色器的濾色器層231和232形成在第二絕緣基板210 上。濾色器層231和232包括交替設(shè)置并由黑矩陣220分離的紅、綠和藍(lán)色 濾色器。濾色器層231和232賦予來(lái)自背光單元(未示出)并穿過(guò)液晶層300 的光以顏色。濾色器層231和232通常由光致抗蝕劑有機(jī)材料制得。濾色器 層231和232可以根據(jù)背光單元的驅(qū)動(dòng)方法而形成在第一基板IOO上或被省 略。覆蓋層240形成在黑矩陣220以及濾色器層231和232上。覆蓋層240 提供平坦表面并保護(hù)濾色器層231和232。覆蓋層240由丙烯酸環(huán)氧材料制<曰付。感測(cè)間隔物250形成在覆蓋層240上以傳輸刺激。感測(cè)電極163和164 形成在第 一基板100上的感測(cè)間隔物250之下。當(dāng)使用者給予第二基板200的上部刺激時(shí)，感測(cè)間隔物250傳輸刺激到 第一基板IOO。在本示范性實(shí)施例中，形成感測(cè)間隔物250以覆蓋第一和第 二感測(cè)電極163和164。換言之，當(dāng)刺激從外部給予時(shí)，感測(cè)間隔物250與 第 一和第二感測(cè)電極163和164接觸，由此改善對(duì)于刺激的靈敏度。此外，由于第一和第二感測(cè)電才及163和164以相同的高度形成，所以當(dāng) 給予感測(cè)間隔物250壓力時(shí)，第二基板200不會(huì)逆著第一基板100移動(dòng)。公共電極260形成在覆蓋層240上，且接觸電極261形成在感測(cè)間隔物 250上。公共電極260和接觸電極261形成在相同的層中且被供以預(yù)定電平 的公共電壓。公共電極260由透明導(dǎo)電材料比如ITO或IZO制得。公共電 極260和接觸電極261通過(guò)導(dǎo)電材料沉積在整個(gè)第二絕緣基板210的相同的 工藝形成在相同的層中。公共電極260直接施加電壓到液晶層300以及第一 基板100的^象素電極161和171。當(dāng)刺激從外部給予感測(cè)電極163和164時(shí)，施加有公共電壓的接觸電極261與感測(cè)電極163和164接觸且公共電壓通過(guò)感測(cè)電極163和164以及感 測(cè)線140和150傳輸?shù)酵獠俊卧g隙間隔物251形成在公共電極260上，且薄膜晶體管Tl和T2 形成為面對(duì)單元間隙間隔物251。設(shè)置單元間隙間隔物251以保持第一基板 100與第二基板200間隔規(guī)則的距離。將液晶注入到由基板100和200形成 的空間。在本示范性實(shí)施例中，單元間隙間隔物251和感測(cè)間隔物250由分 開(kāi)的工藝形成在不同的層中。在其他示范性實(shí)施例中，單元間隙間隔物251可以形成在覆蓋層240與 公共電極260以及感測(cè)間隔物250之間。在這些實(shí)施例中，將沒(méi)有形成在單 元間隙間隔物251上的7〉共電才及260 。在另外的示范性實(shí)施例中，公共電極260和接觸電極261可以通過(guò)分開(kāi) 的工藝形成在不同的層中。包括液晶分子的液晶層300設(shè)置在第 一基板100和第二基板200之間。圖4是根據(jù)本發(fā)明第二示范性實(shí)施例的顯示裝置的示意圖。根據(jù)第二示范性實(shí)施例的顯示裝置還包括第三數(shù)據(jù)線130c和第三像素 III。第三數(shù)據(jù)線130c設(shè)置在第一感測(cè)線140和第二數(shù)據(jù)線130b之間。第三 像素III包括第三像素電極181和將第三像素電極181連接到第三數(shù)據(jù)線 130c的第三薄膜晶體管T3。第三薄膜晶體管T3形成在第三像素電極181的右下端部上，且第二延 伸部分151在從第二感測(cè)線150到第三像素III的方向上延伸。換言之，第 一和第二感測(cè)電極163和164形成在第一像素I和第三像素III之間的感測(cè) 線140和150的交叉區(qū)域A，且薄膜晶體管Tl、 T2和T3形成在沒(méi)有形成 感測(cè)電極163和164的角落上。本示范性實(shí)施例與第一示范性實(shí)施例的區(qū)別在于一個(gè)點(diǎn)接續(xù)地重復(fù)。也 就是說(shuō)，包括第一、第二和第三像素I、 II和III的一個(gè)點(diǎn)以一點(diǎn)對(duì)稱(chēng)(one-dot symmetry)重復(fù)。因此，在數(shù)據(jù)信號(hào)的極性可以每一個(gè)點(diǎn)改變的情況下，圖 像可以由兩點(diǎn)反轉(zhuǎn)或一點(diǎn)反轉(zhuǎn)來(lái)顯示。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三示范性實(shí)施例的顯示裝置的示意圖。圖6是根 據(jù)本發(fā)明的第三示范性實(shí)施例的顯示裝置的控制框圖。不像在前述示范性實(shí)施例中的顯示裝置，根據(jù)本示范性實(shí)施例的顯示裝 置不包括與柵極線120或第二感測(cè)電極164平行設(shè)置的第二感測(cè)線150。第一感測(cè)電極163形成在柵極線120和第一感測(cè)線140的交叉區(qū)域并使 用從第一感測(cè)電極163傳輸?shù)碾娦盘?hào)確定關(guān)于何處產(chǎn)生刺激的X和Y位置。 除了前述區(qū)別特征外，顯示裝置具有與在第一示范性實(shí)施例中的類(lèi)似的布線 配置，且因此對(duì)其的描述將不再重復(fù)。參照?qǐng)D6，顯示裝置包括連接至柵極線120的柵極驅(qū)動(dòng)器510,連接至 數(shù)據(jù)線單元130的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器520，連接至第一感測(cè)線140的感測(cè)控制器530， 以及控制這些部件的信號(hào)控制器540。信號(hào)控制器540被供以圖像信號(hào)和控制輸入信號(hào)以控制來(lái)自外部圖形控 制器的圖像信號(hào)的顯示，該圖像信號(hào)例如為垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步 信號(hào)Hsync、主時(shí)鐘CLK、數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE等。信號(hào)控制器540基于控制 輸入信號(hào)產(chǎn)生柵極控制信號(hào)、數(shù)據(jù)控制信號(hào)等并將它們輸出到柵極驅(qū)動(dòng)器 510、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器520等。柵極控制信號(hào)包括指示柵極開(kāi)啟信號(hào)(gate-on signal)(柵極信號(hào)的高電 平范圍)輸出開(kāi)始的垂直同步起始信號(hào)STV、控制柵極開(kāi)啟信號(hào)的輸出時(shí)間 的時(shí)鐘信號(hào)CK、確定柵極開(kāi)啟信號(hào)的寬度的柵極開(kāi)啟使能信號(hào)OE等。數(shù) 據(jù)控制信號(hào)包括指示灰度級(jí)信號(hào)輸入開(kāi)始的水平同步起始信號(hào)STH、指示施 加數(shù)據(jù)信號(hào)到數(shù)據(jù)線DOa和130b的負(fù)載信號(hào)LOAD或TP,改變數(shù)據(jù)信號(hào) 的極性的反轉(zhuǎn)控制信號(hào)RVS、數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)HCLK等。柵極驅(qū)動(dòng)器510被稱(chēng)為掃描驅(qū)動(dòng)器且連接到柵極線120以施加包括柵極 開(kāi)啟電壓Von和柵極關(guān)斷電壓Voff的組合的柵極信號(hào)。柵極驅(qū)動(dòng)器510根 據(jù)來(lái)自信號(hào)控制器540的控制信號(hào)比如垂直同步起始信號(hào)STV和時(shí)鐘信號(hào) CK輸出柵極信號(hào)。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器520也被稱(chēng)為源極驅(qū)動(dòng)器。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器520從灰度級(jí)電壓產(chǎn) 生部分(未示出)接收灰度級(jí)電壓，根據(jù)外部控制選擇灰度級(jí)電壓，并且施 加數(shù)據(jù)電壓到數(shù)據(jù)線130a和130b。感測(cè)控制器530檢測(cè)是否電信號(hào)從顯示面板傳輸并確定外部刺激給予的 位置。這里，感測(cè)控制器530通過(guò)從第一感測(cè)線140傳輸?shù)母袦y(cè)信號(hào)確定X位 置并根據(jù)當(dāng)感測(cè)信號(hào)被感測(cè)時(shí)的時(shí)鐘信號(hào)確定Y位置。感測(cè)控制器520將從 信號(hào)控制器540更詳細(xì)地，感測(cè)控制器530自信號(hào)控制器540輸出垂直同步起始信號(hào)對(duì) 時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)并確定產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)時(shí)哪條柵極線120接收柵極開(kāi)啟電壓。也就是說(shuō)，感測(cè)控制器530確定與第二感測(cè)線平行布置的柵極線120的 位置以獲得關(guān)于何處產(chǎn)生刺激的Y位置信息。感測(cè)控制器530在電信號(hào)從第 一感測(cè)線140產(chǎn)生時(shí)可以產(chǎn)生脈沖并且從垂直同步起始信號(hào)的輸出到脈沖的 產(chǎn)生對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。圖7 (a) -7 (d)示出說(shuō)明根據(jù)第三示范性實(shí)施例的顯示裝置的感測(cè)方 法的信號(hào)的波形。圖7 (a)示出時(shí)鐘信號(hào)，而圖7 (b)示出每幀輸出的垂 直同步起始信號(hào)。在一幀期間，柵極線120根據(jù)圖7 (a)的時(shí)鐘信號(hào)順序地 被供以柵極開(kāi)啟電壓，并且數(shù)據(jù)信號(hào)根據(jù)柵極開(kāi)啟電壓傳輸至薄膜晶體管。如圖7(d)所示，如果感測(cè)信號(hào)從第一感測(cè)線140—皮感測(cè)，則感測(cè)控制 器530確定在感測(cè)信號(hào)被感測(cè)時(shí)哪條柵極線120、例如第n條柵極線120被 供以柵極開(kāi)啟電壓，從而獲得關(guān)于何處產(chǎn)生刺激的Y位置信息。根據(jù)本示范性實(shí)施例，獲得關(guān)于何處產(chǎn)生刺激的Y位置信息而不形成第 二感測(cè)線和第二感測(cè)電極，從而簡(jiǎn)化了工藝。此外，由于當(dāng)產(chǎn)生刺激時(shí)傳輸 一個(gè)信號(hào)，所以對(duì)刺激的反應(yīng)時(shí)間短。如上所述，本發(fā)明提供了具有改善的開(kāi)口率并穩(wěn)定感測(cè)外部刺激的顯示 裝置。雖然示出和描述了本發(fā)明的幾個(gè)示范性實(shí)施例，但應(yīng)該被本領(lǐng)域的技術(shù) 人員理解的是，在不偏離本發(fā)明的原理和精神的前提下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn) 行改變，本發(fā)明的范圍在所附的權(quán)利要求及其等同物中被限定。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括第一絕緣基板；第一感測(cè)線，以預(yù)定方向設(shè)置在所述第一絕緣基板上；第一像素，設(shè)置在所述第一感測(cè)線的左側(cè)；第二像素，設(shè)置在所述第一感測(cè)線的右側(cè)；第一數(shù)據(jù)線，設(shè)置在所述第一像素的左側(cè)；以及第二數(shù)據(jù)線，設(shè)置在所述第二像素的右側(cè)，所述第一像素與所述第一數(shù)據(jù)線連接且所述第二像素與所述第二數(shù)據(jù)線連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括 第一延伸部分，從所述第一感測(cè)線延伸；以及 第一感測(cè)電極，連接至所述第一延伸部分，其中所述第 一像素包括第 一像素電極和將所述第 一像素電極連接至所 述第 一數(shù)據(jù)線的第 一薄膜晶體管，所述第二像素包括第二像素電極和將所述 第二像素電極連接至所述第二數(shù)據(jù)線的第二薄膜晶體管，并且所述第一感測(cè) 電極設(shè)置在沒(méi)有設(shè)置所述第一薄膜晶體管和所述第二薄膜晶體管的區(qū)域中。
3. 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中所述第一薄膜晶體管設(shè)置在所述 第一像素的左上端部或左下端部上。
4. 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中所述第二薄膜晶體管設(shè)置在所述 第二像素的右上端部或右下端部上。
5. 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，還包括 第二絕緣基板，面對(duì)所述第一絕緣基板；感測(cè)間隔物，形成在所述第二絕緣基板上并對(duì)應(yīng)于所述第一感測(cè)電極；以及接觸電極，形成在所述感測(cè)間隔物上。
6. 如權(quán)利要求5所述的顯示裝置，還包括設(shè)置在所述第二絕緣基板上的 公共電極，其中預(yù)定電平的公共電壓施加到所述公共電極和所述接觸電極。
7. 如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，還包括設(shè)置在所述第二絕緣基板上的 單元間隙間隔物。
8. 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中所述第一像素包括至少一個(gè)存儲(chǔ) 電容電極，該存儲(chǔ)電容電極具有與所述第一像素電極交迭的部分，并且其中 所述第二像素包括至少一個(gè)存儲(chǔ)電容電極，該存儲(chǔ)電容電極具有與所述第二 像素電極交迭的部分。
9. 如權(quán)利要求5所述的顯示裝置，還包括 第二感測(cè)線，與所述第一感測(cè)線交叉；以及從所述第二感測(cè)線延伸的第二延伸部分和連接到所述第二延伸部分的 第二感測(cè)電極，其中所述第一感測(cè)電極和所述第二感測(cè)電極設(shè)置在所述第一 感測(cè)線和所述第二感測(cè)線的交叉區(qū)域。
10. 如權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其中所述第二感測(cè)電極形成為對(duì)應(yīng) 于所述感測(cè)間隔物。
11. 如權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其中所述第一薄膜晶體管和所述第 二薄膜晶體管分別形成在沒(méi)有形成所述第一感測(cè)電極和所述第二感測(cè)電極 的所述第 一像素和所述第二像素的角落區(qū)域中。
12. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括第三像素，設(shè)置在所述第一感測(cè)線和所述第二像素之間；以及 附加數(shù)據(jù)線，設(shè)置在所述第三像素和所述第二像素之間從而與所述第三 像素連接。
13. 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，還包括與所述第一感測(cè)線交叉的柵 極線，其中所述第一感測(cè)電極設(shè)置在所述第一感測(cè)線和所述柵極線的交叉區(qū) 域。
14. 如權(quán)利要求13所述的顯示裝置，還包括根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)施加?xùn)艠O信號(hào) 到柵極線的柵極驅(qū)動(dòng)器；以及感測(cè)控制器，如果對(duì)應(yīng)于外部刺激的感測(cè)信號(hào) 從所述第 一感測(cè)線被感測(cè)，則所述感測(cè)控制器利用所述感測(cè)信號(hào)被感測(cè)時(shí)的 時(shí)鐘信號(hào)確定與感測(cè)信號(hào)被感測(cè)的所述第 一 感測(cè)線交叉的所述柵極線的位置。
15. 如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，還包括信號(hào)控制器，所述信號(hào)控制 器輸出所述時(shí)鐘信號(hào)和指示所述柵極信號(hào)輸出開(kāi)始的垂直同步起始信號(hào)，其 中所述感測(cè)控制器自所述垂直同步起始信號(hào)的輸出起對(duì)時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)。
16. 顯示裝置，包括 絕緣基板；在所述絕緣基板上的感測(cè)線，所述感測(cè)線以預(yù)定方向延伸；柵極線，與所述感測(cè)線交叉； 第一像素，在所述感測(cè)線的左側(cè)； 第二像素，在所述感測(cè)線的右側(cè)；第一數(shù)據(jù)線，在所述第一像素的左側(cè)，并且所述第一數(shù)據(jù)線連接至所述 第一像素；第二數(shù)據(jù)線，在所述第二像素的右側(cè)，并且所述第二數(shù)據(jù)線連接至所述 第二像素；以及感測(cè)電極，在所述感測(cè)線和所述柵極線的交叉區(qū)域。
17. 如權(quán)利要求16所述的顯示裝置，還包括感測(cè)控制器，如果對(duì)應(yīng)于外 部刺激的感測(cè)信號(hào)從所述感測(cè)線被感測(cè)，則所述感測(cè)控制器確定與所述感測(cè) 線交叉的所述柵極線的位置。
18. 如權(quán)利要求17所述的顯示裝置，還包括根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)施加?xùn)艠O信號(hào) 到所述柵極線的柵極驅(qū)動(dòng)器，其中所述感測(cè)控制器基于所述感測(cè)信號(hào)被感測(cè) 時(shí)的時(shí)鐘信號(hào)確定所述柵極線的位置。
19. 如權(quán)利要求17所述的顯示裝置，還包括信號(hào)控制器，所述信號(hào)控制 器輸出時(shí)鐘信號(hào)和開(kāi)始輸出所述柵極信號(hào)的垂直同步起始信號(hào)，其中所述感 測(cè)控制器自輸出所述垂直同步起始信號(hào)起對(duì)所述時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種顯示裝置。該顯示裝置能夠穩(wěn)定地感測(cè)與觸摸面板的接觸。該裝置包括第一絕緣基板；第一感測(cè)線，以預(yù)定方向設(shè)置在第一絕緣基板上；第一像素，設(shè)置在第一感測(cè)線的左側(cè)；第二像素，設(shè)置在第一感測(cè)線的右側(cè)；第一數(shù)據(jù)線，設(shè)置在第一像素的左側(cè)；以及第二數(shù)據(jù)線，設(shè)置在第二像素的右側(cè)。第一像素與第一數(shù)據(jù)線連接且第二像素與第二數(shù)據(jù)線連接。
文檔編號(hào)G02F1/133GK101231563SQ20081000088
公開(kāi)日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月25日
發(fā)明者徐東旭, 金圣萬(wàn), 金汎俊, 金爀珍 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社