CN101576672A - 触控式液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控式液晶显示器，其包括一触控式液晶显示面板以及一时序控制背光模块。触控式液晶显示面板包括一第一基板、一第二基板、设置在第一基板及第二基板之间的液晶层、一共通电极，以及一透明感测电极图案。时序控制背光模块设置在触控式液晶显示面板的第一基板相对于第二基板的另一侧，且时序控制背光模块可依一定时序于不同时间点提供触控式液晶显示面板不同颜色的背光源。本发明触控式液晶显示器的优点在于：时序控制背光模块在不同时间点提供触控式液晶显示面板不同颜色的光线，因此在触控式液晶显示面板内部不需设置彩色滤光层，从而可避免因设置彩色滤光层所产生的高成本、低良率与感测灵敏度不佳等问题。

Description

触控式液晶显示器

【技术领域】

本发明是关于一种触控式液晶显示器，特别指一种设置有时序控制背光模块并配合色序法(color sequence)进行彩色显示，而不需在液晶显示面板设置彩色滤光层的触控式液晶显示器。

【背景技术】

液晶显示器由于具有轻薄短小的优点，已逐渐取代传统体积庞大的阴极射线管(CRT)显示器，而广泛地应用在各类型电子产品，例如平面电视、个人计算机、笔记型计算机，以及手机、个人数字助理与卫星定位统等。另外，由于市场上对于电子产品的尺寸的要求朝向微型化的方向发展，因此许多电子产品已不再设计占据大量空间的键盘输入装置，而尝试以其它输入机制取代键盘，其中结合触控输入与显示功能的作法更是目前最热门的输入技术。

请参考图1，图1为现有触控式液晶显示器的示意图。如图1所示，现有触控式液晶显示器10包括一液晶显示面板20、一白光背光模块12组装于液晶显示面板20的背面，以及一触控面板40组装于液晶显示面板20的正面。白光背光模块12内部设置有可产生白光的发光组件，例如冷阴极荧光灯管(CCFL)，从而提供白光作为液晶显示面板20的背光源。液晶显示面板20包括一第一基板22、一第二基板24，以及一设置在第一基板22与第二基板24之间的液晶层26。第一基板22上设置有扫描线、数据线与薄膜晶体管等必要组件，而第二基板24上则包括一黑色矩阵图案28、一彩色滤光层30，以及一共通电极32。黑色矩阵图案28的作用在于遮蔽漏光，彩色滤光层30包括红色滤光片30R、绿色滤光片30G与蓝色滤光片30B，分别对应红色子画素区、绿色子画素区与蓝色子画素区，其作用在于将白光背光模块12提供的白光分别转换为红光、绿光与蓝光，进而通过混光提供彩色显示画面。共通电极32设置在彩色滤光层30的表面。此外，第一基板22与第二基板24的外表面分别设置有偏光片34、36。另外，触控面板40包括一透明基板42、一透明盖板44与透明基板42相对设置、一绝缘层46设置在透明盖板44的内表面，以及一透明感测电极图案48设置在绝缘层46与透明基板42之间。

由上述可知，现有触控式液晶显示器10的液晶显示面板20与触控面板40分开制作，并利用一透明胶材38将触控面板40黏贴于第二基板24的偏光片36的表面，因此不仅成本高、良率低，且受制于其多层玻璃结构与材料厚度，以及贴合技术等因素，使得现有触控式液晶显示器10的显示效果与整体厚度均会受到影响。如图1所示，液晶显示器10包括第一基板22与第二基板24两层玻璃，而触控面板40包括透明基板42与透明盖板44两层玻璃，因此触控式液晶显示器10总共包括四层玻璃基板，会影响透光率而使得触控式液晶显示器10的整体辉度降低达10-20％。另外，使用贴合方式组装触控面板40与液晶显示面板20容易产生贴合不均或贴合处产生缝隙或气泡的现象，也可能造成光耗损而影响辉度表现，甚至使得触控面板40的感测灵敏度下降或产生干扰的问题。

为了解决上述现有贴附型触控式液晶显示器10所造成的问题，近年来另一种内嵌型触控式液晶显示器已被提出。请参考图2，为另一种现有触控式液晶显示器的示意图。如图2所示，现有触控式液晶显示器50包括一液晶显示面板60，以及一组装于液晶显示面板60背面的白光背光模块52，液晶显示面板60包括一第一基板62、一第二基板64，以及一设置在第一基板62与第二基板64之间的液晶层65。第一基板62与第二基板64由透明材料所构成，且第一基板62与第二基板64的外表面分别设置有偏光片76、78。第二基板64包括一透明感测电极图案66、一绝缘层68、一黑色矩阵图案70、一彩色滤光层72，以及一共通电极74，其中透明感测电极图案66设置在第二基板64面对第一基板62的表面；绝缘层68设置在透明感测电极图案66的表面；黑色矩阵图案70设置在绝缘层68的表面，彩色滤光层72包括红色滤光片72R、绿色滤光片72G与蓝色滤光片72B，彩色滤光层72设置在绝缘层68与黑色矩阵图案70的表面；共通电极74设置在彩色滤光层72的表面。

由上述可知，现有触控式液晶显示器50将触控面板整合于液晶显示面板60的第二基板64与彩色滤光层72之间。此作法虽可缩减触控式液晶显示器50的厚度，但由于彩色滤光层72成本昂贵且大多数为委外生产，若将由透明导电材料构成的透明感测电极图案66内嵌于第二基板64上，须大幅增加开发成本，且使得液晶显示面板厂商难以掌握关键技术、制程良率以及进行相关设计的实验。此外，现有触控式液晶显示器50的液晶显示面板60在运作时容易产生噪声干扰触控面板，而影响到感测准确性。上述种种缺点与限制均造成内嵌型触控式液晶显示器在技术发展上的困难度。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题在于提供一种触控式液晶显示器，以提升触控式液晶显示器的穿透率、色彩饱合度、触控灵敏度与制程自主性，并降低其制造成本。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种触控式液晶显示器，包括：

一触控式液晶显示面板，该触控式液晶显示面板包括：

一第一基板；

一第二基板，与该第一基板相对设置；

一设置在第一基板与第二基板之间的液晶层；

一透明感测电极图案，设置在第二基板面对第一基板的表面；

一共通电极，设置在该透明感测电极图案与该第一基板之间；

一时序控制背光模块，该时序控制背光模块设置在该触控式液晶显示面板的第一基板相对于第二基板的另一侧，且该时序控制背光模块依照一定的时序在不同时间点提供该触控式液晶显示面板不同颜色的背光源。

该发明进一步具体为：

该透明感测电极图案为一单层电极图案。

或者该透明感测电极图案为一双层电极图案。

该双层电极图案包括一第一电极图案、一绝缘层以及一第二电极图案，其中该第一电极图案设置在该第二基板面对该第一基板的表面，该绝缘层设置在该第一电极图案面对该第一基板的表面，该第二电极图案设置在该绝缘层面对该第一基板的表面。

或者该双层电极图案也可以包括一第一电极图案以及一第二电极图案，其中该第一电极图案设置在该第二基板面对该第一基板的一侧，该第二电极图案设置在该第二基板相对该第一基板的另一侧。

该触控式液晶显示器还包含有一噪声屏蔽电极，该噪声屏蔽电极设置在该透明感测电极图案与该共通电极之间，且该噪声屏蔽电极、该透明感测电极图案以及该共通电极彼此电性隔绝。

该时序控制背光模块依序发出一第一颜色光线、一第二颜色光线与一第三颜色光线。

该时序控制背光模块包括至少一提供该第一颜色光线的第一发光组件、至少一提供该第二颜色光线的第二发光组件，以及至少一提供该第三颜色光线的第三发光组件。

该第一发光组件、该第二发光组件与该第三发光组件为发光二极管组件。

该触控式液晶显示面板为一电容型触控式液晶显示面板。

本发明触控式液晶显示器的优点在于：由于本发明的触控式液晶显示器使用时序控制背光模块在不同时间点提供触控式液晶显示面板不同颜色的光线，因此在触控式液晶显示面板内部不需设置彩色滤光层，从而可避免因设置彩色滤光层所产生的高成本、低良率与感测灵敏度不佳等问题。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1为现有触控式液晶显示器的示意图。

图2为另一种现有触控式液晶显示器的示意图。

图3为本发明触控式液晶显示器的一较佳实施例的示意图。

图4与图5为本发明的触控式液晶显示器另外两个实施例的示意图。

【主要组件符号说明】

10、50、80    触控式液晶显示器

12、52        白光背光模块

20、60        液晶显示面板

22、62、92            第一基板

24、64、94            第二基板

26、65、96            液晶层

28、70、102           黑色矩阵图案

30、72                彩色滤光层

30R、72R              红色滤光片

30G、72G              绿色滤光片

30B、72B              蓝色滤光片

34、36、76、78、82、84偏光片

38                    透明胶材

40                    触控面板

42                    透明基板

44                    透明盖板

46、68、100、108、110、112绝缘层

48、66、98            透明感测电极图案

90                    触控式液晶显示面板

98A                   第一电极图案

98B                   第二电极图案

106                   噪声屏蔽电极

120                   时序控制背光模块

122                   第一发光组件

124                   第二发光组件

126                   第三发光组件

【具体实施方式】

请参考图3。图3为本发明触控式液晶显示器的一较佳实施例的示意图。如图3所示，本实施例的触控式液晶显示器80主要包括一触控式液晶显示面板90，以及一时序控制背光模块120。触控式液晶显示面板90主要包括一第一基板(薄膜晶体管基板)92、一与第一基板92相对设置的第二基板(对向基板)94，以及一设置在第一基板92与第二基板94之间的液晶层96。第一基板92与第二基板94由透明材料，例如玻璃、塑料或石英所构成，且第一基板92与第二基板94的外表面分别设置有偏光片82、84。第一基板92上设置有扫描线、数据线、薄膜晶体管、画素电极等液晶显示面板必要的组件，在此不多加赘述。第二基板94上设置有一透明感测电极图案98、一绝缘层100、一黑色矩阵图案102与一共通电极104，其中透明感测电极图案98包括有透明导电材料，例如氧化铟锡，设置在第二基板94面对第一基板92的一侧的表面；绝缘层100设置在透明感测电极图案98面对第一基板92的一侧；黑色矩阵图案102设置在绝缘层100面对第一基板92的一侧，用以遮蔽漏光；共通电极104则设置在第二基板94与液晶层96之间，以提供一共通电压，并与第一基板92的画素电极(图未示)提供的画素驱动电压共同驱动液晶层96的液晶分子旋转或倾倒，以控制画素的灰阶。在本实施例中，触控式液晶显示面板90为电容型触控式液晶显示面板，因此当使用者在第二基板94的触控表面(外表面)进行操作时，触控位置处的透明感测电极图案98与使用者手指间会产生电容耦合效应，而造成电容值的改变，从而达到输入的效果。

为了减少触控式液晶显示面板90在运作时所产生的噪声对于触控功能造成的干扰，本实施例的触控式液晶显示器80可另选择性地在透明感测电极图案98与共通电极104之间设置由透明导电材料构成的噪声屏蔽电极(noiseshielding electrode)106，噪声屏蔽电极106设置在黑色矩阵图案102面对第一基板92的一侧，在共通电极104与噪声屏蔽电极106之间设置一绝缘层108，分别利用绝缘层100、108将使噪声屏蔽电极106与透明感测电极图案98及共通电极104绝缘。通过噪声屏蔽电极106的设置，并在触控式液晶显示器80运作时对噪声屏蔽电极106施加一电压，可有效避免透明感测电极图案98受到共通电极104产生的噪声所造成的干扰，以确保感测准确性。

另外，本发明的触控式液晶显示器80另包括时序控制背光模块120，设置在触控式液晶显示面板90的第一基板92的一侧。有别于现有液晶显示器所使用的白光背光模块，本发明的时序控制背光模块120可依时序不同提供触控式液晶显示面板90不同颜色的背光源。也就是说，本发明的时序控制背光模块120利用色序法技术在极短时间内依序提供触控式液晶显示面板90不同颜色的背光源，通过时间性混色来取代传统空间混色的作法，使触控式液晶显示面板90不需再利用彩色滤光层来进行混光，从而可节省掉彩色滤光层的昂贵成本，并避免内嵌型触控式液晶显示器在整合透明感测电极图案与彩色滤光层所面临的材料兼容性、低良率以及无法掌握关键技术与无法进行相关设计的实验等难题。相较于现有单一画素由红色子画素、绿色子画素与蓝色子画素构成的作法，本发明的触控式液晶显示面板90的第一基板92包含有复数个画素，但各画素并非由复数个子画素所构成，而各画素本身即可依时序不同而分别提供红光、绿光与蓝光；另一方面，第二基板94上并不需设置彩色滤光层。为了发挥彩色显示的功能，本发明的时序控制背光模块120可依一定时序发出第一颜色光线(例如红光)、第二颜色光线(例如绿光)与第三颜色光线(例如蓝光)，再配合触控式液晶显示面板90的数据排序与驱动时序分别依此时序提供第一颜色影像数据、第二颜色影像数据与第三颜色影像数据。如此一来即可利用人眼视觉暂留效应，以时间性混色的方式在视觉统中呈现彩色显示画面。在本实施例中，时序控制背光模块120包括至少一第一发光组件122用以提供第一颜色光线、至少一第二发光组件124用以提供第二颜色光线，以及至少一第三发光组件126用以提供第三颜色光线，其中第一发光组件122、第二发光组件124与第三发光组件126可选用可产生不同颜色光线的发光二极管组件，例如红光发光二极管组件、绿光发光二极管组件与蓝光发光二极管组件，然而本发明的应用并不以此为限，而可利用其它可产生不同颜色光线的发光组件并依一定时序提供不同颜色光线。

由上述可知，本发明的触控式液晶显示面板90无子画素设计。以具备800*600分辨率的液晶显示面板为例，传统液晶显示面板必须设置有800*600*3个子画素，且薄膜晶体管的数目亦为800*600*3；而本发明的触控式液晶显示面板90由于利用色序法进行时间性混色，因此在相同的分辨率下仅具有800*600个画素，因此画素的尺寸较传统子画素的尺寸大三倍，且薄膜晶体管的数目亦仅需800*600。由于薄膜晶体管本身无法透光，本发明的薄膜晶体管的数目仅为传统液晶显示面板的薄膜晶体管数目的三分之一，因此可大幅提升开口率。另外，传统液晶显示面板需设置彩色滤光层，而本发明的触控式液晶显示面板90不需设置彩色滤光层，因此也具有较佳的透光性。

另外在本实施例中，透明感测电极图案98为单层电极图案设计，但本发明的实施方式并不以此为限，也可以具有其它不同实施例。图4与图5为本发明的触控式液晶显示器另外两个实施例的示意图，其中为比较各实施例的异同，各实施例使用相同组件符号标注相同组件，且下述两实施例与前述实施例相同的部分将不再多加赘述。请参考图4，本实施例的透明感测电极图案98为双层电极图案设计，其包括一第一电极图案98A、一绝缘层110与一第二电极图案98B与另一绝缘层100，其中第一电极图案98A设置在第二基板94面对第一基板92的一侧，绝缘层110设置在第一电极图案98A面对第一基板92的一侧，而第二电极图案98B设置在绝缘层110面对第一基板92的一侧，绝缘层100设置在第二电极图案98B面对第一基板92的一侧，第二电极图案98B通过绝缘层100及其上的黑色矩阵图案102与噪声屏蔽电极106电性隔绝。请再参考图5，本实施例的透明感测电极图案98也具有双层电极图案设计，但其堆栈方式与前述实施例有所不同。在本实施例中，透明感测电极图案98包括一第一电极图案98A以及一第二电极图案98B，其中第一电极图案98A设置在第二基板94面对第一基板92的一侧，并通过绝缘层100及其上的黑色矩阵图案102与噪声屏蔽电极106电性隔绝，而第二电极图案98B设置在第二基板94相对第一基板92的另一侧，且第二电极图案98B与偏光片84之间可设置一绝缘层112，以保护第二电极图案98B，以确保贴合偏光片84时不致因贴合应力造成第二电极图案98B受损。

相较于本发明的第一实施例，上述两实施例的触控式液晶显示器80的透明感测电极图案98具有双层电极图案设计，相较于单层电极图案设计可增加一个轴向的定位坐标，提供更丰富的定位信息，因此可增加触控式液晶显示器80的产品应用性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种触控式液晶显示器，包括：

一触控式液晶显示面板，该触控式液晶显示面板包括：

一第一基板；

一第二基板，与该第一基板相对设置；

一设置在第一基板与第二基板之间的液晶层；

一透明感测电极图案，设置在第二基板面对第一基板的表面；

一共通电极，设置在该透明感测电极图案与该第一基板之间；

其特征在于：该触控式液晶显示器还包括一时序控制背光模块，该时序控制背光模块设置在该触控式液晶显示面板的第一基板相对于第二基板的另一侧，且该时序控制背光模块依照一定的时序在不同时间点提供该触控式液晶显示面板不同颜色的背光源。

2.如权利要求1所述的触控式液晶显示器，其特征在于：该透明感测电极图案为一单层电极图案。

3.如权利要求1所述的触控式液晶显示器，其特征在于：该透明感测电极图案为一双层电极图案。

4.如权利要求3所述的触控式液晶显示器，其特征在于：该双层电极图案包括一第一电极图案、一绝缘层以及一第二电极图案，其中该第一电极图案设置在该第二基板面对该第一基板的表面，该绝缘层设置在该第一电极图案面对该第一基板的表面，该第二电极图案设置在该绝缘层面对该第一基板的表面。

5.如权利要求3所述的触控式液晶显示器，其特征在于：该双层电极图案包括一第一电极图案以及一第二电极图案，其中该第一电极图案设置在该第二基板面对该第一基板的一侧，该第二电极图案设置在该第二基板相对该第一基板的另一侧。

6.如权利要求1至5任一项所述的触控式液晶显示器，其特征在于：还包含有一噪声屏蔽电极，该噪声屏蔽电极设置在该透明感测电极图案与该共通电极之间，且该噪声屏蔽电极、该透明感测电极图案以及该共通电极彼此电性隔绝。

7.如权利要求1所述的触控式液晶显示器，其特征在于：该时序控制背光模块依序发出一第一颜色光线、一第二颜色光线与一第三颜色光线。

8.如权利要求7所述的触控式液晶显示器，其特征在于：该时序控制背光模块包括至少一提供该第一颜色光线的第一发光组件、至少一提供该第二颜色光线的第二发光组件，以及至少一提供该第三颜色光线的第三发光组件。

9.如权利要求8所述的触控式液晶显示器，其特征在于：该第一发光组件、该第二发光组件与该第三发光组件为发光二极管组件。

10.如权利要求1所述的触控式液晶显示器，其特征在于：该触控式液晶显示面板为一电容型触控式液晶显示面板。

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