CN101762901A - 带触摸功能的液晶显示器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带触摸功能的液晶显示器及其制备方法。带触摸功能的液晶显示器包括对盒在一起并将液晶夹设其间的第一基板和第二基板，所述第一基板外侧表面设置有第一偏光片，所述第二基板外侧表面设置有一体结构的第二偏光片和用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层。本发明通过将用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层集成在第二基板上，不仅使液晶显示器直接实现了触摸功能，而且实现了触摸结构与液晶面板之间无缝隙的零距离结合，不仅完全消除了现有触摸屏存在进灰、进水气的技术缺陷，而且有效避免了现有触摸屏产生牛顿环降低显示质量的技术缺陷了。此外，本发明还具有厚度薄、重量轻、降低材料成本、减少工艺步骤、缩短生产时间等优点。

Description

带触摸功能的液晶显示器及其制备方法

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，具体涉及一种带触摸功能的液晶显示器及其制备方法。

背景技术

触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点使越来越多的人们感到触摸屏使用的优越性和便利性。触摸屏赋予多媒体系统以崭新的面貌，因此是一种极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏极大地简化了计算机、手机等电子产品的使用，扩展了公共信息市场上计算机、手机等电子产品的应用范围。

现有技术实现触摸功能的液晶显示器通常是在液晶显示器上安装触摸面板，通过触摸面板测量出触摸点在屏幕上的坐标位置，根据屏幕上对应坐标的显示内容或标识获知触摸者的意图。

现有技术电阻式触摸面板的主体结构包括相对设置的第一复合层和第二复合层，隔离层设置在第一复合层与第二复合层之间。其中第一复合层是一种多层的复合薄膜，通常以一层玻璃或硬塑料平板作为下基层，下基层的上表面沉积一层作为导电电阻的透明导电层，一组对边上设置有平行的第一电极。第二复合层也是一种多层的复合薄膜，通常以一层外表面经过硬化处理且光滑防擦的塑料层作为上基层，上基层的下表面也沉积一层作为导电电阻的透明导电层，另一组对边上设置有平行的第二电极。两个复合层的透明导电层相对设置并将隔离层夹设其间，隔离层用于把两层透明导电层隔离绝缘。触摸面板工作时，两个透明导电层相当于电阻网络，当在一个电极上施加电压时，就会在该电阻网络上形成电压梯度。当手指触摸屏幕时，两层透明导电层在触摸点位置接触，在未施加电压的电极的所在层就可以测得接触点处的电压，从而获得接触点处的坐标。

现有技术液晶显示器的主体结构包括相对设置的第一基板和第二基板，液晶夹设在第一基板与第二基板之间。其中第一基板也称阵列基板，包括制作在透明下基板内侧表面上并以矩阵方式排列的数个薄膜晶体管和像素电极，透明下基板的外侧表面上贴附有第一偏光片。第二基板也称彩膜基板，包括制作在透明上基板内侧表面上的公共电极，透明上基板的外侧表面上贴附有第二偏光片。第一基板的像素电极与第二基板的公共电极相对设置，通过对盒封装将液晶夹设其间，形成薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)结构。液晶显示器工作时，设置在第一基板外侧的背光源的光线依次通过第一偏光片、像素电极、液晶、公共电极和第二偏光片从第二基板外侧射出，薄膜晶体管控制向像素电极输入数据电压，在第一基板的像素电极与第二基板的公共电极之间形成驱动液晶偏转的电场，通过液晶偏转改变透光率，实现各种灰度显示。

目前，现有技术的触摸面板和液晶显示器都是单独制备的独立产品，需要采用结构件方式将触摸面板固定组装在液晶显示器上才能形成触摸屏。实际应用发现，由于组装后的触摸面板与液晶显示器之间存在间隙，不仅存在间隙内容易进灰、进水气的技术缺陷，而且间隙会使光线折射产生如彩虹状的牛顿环现象，降低了显示质量。此外，现有技术组装结构的触摸屏还存在厚度和重量较大的技术缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种带触摸功能的液晶显示器及其制备方法，不仅有效避免现有组装结构的触摸屏降低显示质量的技术缺陷，而且具有厚度薄、重量轻等优点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种带触摸功能的液晶显示器，包括对盒在一起并将液晶夹设其间的第一基板和第二基板，所述第一基板外侧表面设置有第一偏光片，所述第二基板外侧表面设置有一体结构的第二偏光片和用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层，所述触摸结构层。

其中，所述触摸结构层设置在所述第二基板与第二偏光片之间，包括形成在所述第二基板外侧表面上的第一电极层、形成在所述第二偏光片表面上的第二电极层和设置在所述第一电极层与第二电极层之间的隔离层。

进一步地，所述第一电极层包括沉积在第二基板外侧表面上的透明导电层和一组对边上平行设置的第一电极，所述第二电极层包括沉积在第二偏光片表面上的透明导电层和另一组对边上平行设置的第二电极。或者，所述第一电极层包括沉积在第二基板外侧表面上的透明导电层，所述第二电极层包括沉积在第二偏光片表面上的镍金导电层。

其中，所述触摸结构层设置在所述第二偏光片的外侧，包括形成在所述第二偏光片表面上的第一电极层、形成在基层表面上的第二电极层和设置在所述第一电极层与第二电极层之间的隔离层。

进一步地，所述第一电极层包括沉积在第二偏光片表面上的透明导电层和一组对边上平行设置的第一电极，所述第二电极层包括沉积在基层表面上的透明导电层和另一组对边上平行设置的第二电极。或者，所述第一电极层包括沉积在第二偏光片表面上的透明导电层，所述第二电极层包括沉积在基层表面上的镍金导电层。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种带触摸功能的液晶显示器制备方法，包括：

制备液晶面板，所述液晶面板包括对盒在一起并将液晶夹设其间的第一基板和第二基板；

在所述第一基板的外侧贴附第一偏光片，在所述第二基板的外侧贴附一体结构的第二偏光片和用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层。

其中，在所述第二基板的外侧贴附一体结构的第二偏光片和用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层的步骤包括：

在所述第二基板外侧表面上制备第一电极层，在所述第二偏光片表面上制备第二电极层；

通过粘结方式将所述第二偏光片封装在第二基板外侧表面上，且相对设置的第一电极层与第二电极层之间设置隔离层。

其中，在所述第二基板的外侧贴附一体结构的第二偏光片和用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层的步骤包括：

在所述第二基板的外侧贴附第二偏光片；

在所述第二偏光片表面上制备第一电极层，在基层表面上制备第二电极层；

通过粘结方式将所述基层封装在第二偏光片表面上，且相对设置的第一电极层与第二电极层之间设置隔离层。

本发明提供了一种带触摸功能的液晶显示器及其制备方法，通过将用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层集成在第二基板上，不仅使液晶显示器直接实现了触摸功能，而且实现了触摸结构与液晶面板之间无缝隙的零距离结合。由于本发明触摸结构层的一个电极层形成在第二基板上，另一个电极层形成在第二偏光片上，因此本发明带触摸功能的液晶显示器不存在间隙，不仅完全消除了现有触摸屏存在进灰、进水气的技术缺陷，而且有效避免了现有触摸屏产生牛顿环降低显示质量的技术缺陷了。此外，由于本发明有机地将触摸结构层集成在液晶显示器结构中，最大限度地减小了触摸结构的层数，因此本发明带触摸功能的液晶显示器不仅具有厚度薄、重量轻等优点，而且提高了背光利用率。进一步地，本发明还有效降低了材料成本，减少了制备工艺步骤，缩短了生产时间。本发明可广泛应用于通讯电子领域的数码产品中，如手机，电脑、MP3、MP4等。

附图说明

图1为本发明带触摸功能的液晶显示器第一实施例的结构示意图；

图2为本发明带触摸功能的液晶显示器第二实施例的结构示意图；

图3为本发明带触摸功能的液晶显示器第三实施例的结构示意图；

图4为本发明带触摸功能的液晶显示器第四实施例的结构示意图；

图5为本发明实施例带触摸功能的液晶显示器制备方法的流程图；

图6为本发明带触摸功能的液晶显示器制备方法第一实施例的流程图；

图7为本发明带触摸功能的液晶显示器制备方法第二实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例的技术方案做进一步详细说明。

图1为本发明带触摸功能的液晶显示器第一实施例的结构示意图。本实施例带触摸功能的液晶显示器的主体结构包括第一基板1、第二基板2、液晶3、第一偏光片13、一体结构的第二偏光片23和触摸结构层4，触摸结构层4用于确定触摸点位置坐标。第一基板1和第二基板2对盒在一起并将液晶3夹设其间，形成液晶面板。第一基板1包括透明下基板11和像素电极12，像素电极12设置在透明下基板11的内侧表面上，第一偏光片13贴附在透明下基板11的外侧表面上；第二基板2包括透明上基板21和公共电极22，公共电极22设置在透明上基板21的内侧表面上，与第一基板1的像素电极12相对，一体结构的触摸结构层4和第二偏光片23设置在透明上基板21的外侧表面上，且触摸结构层4位于透明上基板21与第二偏光片23之间。具体地，本实施例触摸结构层4为电阻式触摸结构层，包括第一电极层41、第二电极层42和隔离层43，其中第一电极层41直接形成在透明上基板21的外侧表面上，第二电极层42直接形成在第二偏光片23的表面上，形成触摸结构层与第二偏光片的一体结构，隔离层43设置在相对设置的第一电极层41与第二电极层42之间，隔离层由以矩阵方式均匀排列的数个细小透明隔离物组成，用于把两个电极层隔离绝缘。根据确定触摸点坐标的工作原理，本实施例第一电极层和第二电极层可以采用不同的结构形式。例如，对于四线电阻触摸结构，本实施例第一电极层包括沉积在透明上基板外侧表面上的透明导电层和一组对边上平行设置的第一电极，第二电极层包括沉积在第二偏光片表面上的透明导电层和另一组对边上平行设置的第二电极。透明导电层可以采用氧化铟锡(ITO)等金属氧化物，第一电极和第二电极可以采用导电性能好的材料(如银粉墨，其导电性能约为氧化铟锡的1000倍)。触摸结构层工作时，两层透明导电层相当于电阻网络，当在一个电极(如第一电极)上施加电压时，就会在该电极所在的透明导电层上形成电压梯度。当手指触摸时，两个透明导电层在触摸点位置接触，在未施加电压的电极(如第二电极)所在的透明导电层就可以测得接触点处的电压，从而获得接触点处的位置坐标。又如，对于五线电阻触摸结构，本实施例第一电极层为沉积在透明上基板外侧表面上的透明导电层，第二电极层为沉积在第二偏光片表面上的镍金导电层。触摸结构层工作时，在作为导电工作面的透明导电层上施加两个方向的电压，而镍金导电层仅仅用来当作纯导体，当手指触摸时，通过检测透明导电层接触点两个方向的电压值可以获得触摸点的位置坐标。

本实施例带触摸功能的液晶显示器通过将用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层集成在第二基板上，不仅使液晶显示器直接实现了触摸功能，而且实现了触摸结构与液晶面板之间无缝隙的零距离结合。由于本实施例触摸结构层的一个电极层直接形成在透明上基板上，另一个电极层直接形成在第二偏光片上，因此本实施例带触摸功能的液晶显示器不存在间隙，不仅完全消除了现有触摸屏存在进灰、进水气的技术缺陷，而且有效避免了现有触摸屏产生牛顿环降低显示质量的技术缺陷了。进一步地，由于本实施例触摸结构层有机地集成在液晶显示器结构中，液晶显示器的透明上基板和第二偏光片分别作为触摸结构层的二个电极层的基层，最大限度地减小了触摸结构的层数，不仅使本实施例带触摸功能的液晶显示器具有厚度薄、重量轻等优点，而且提高了背光利用率。

图2为本发明带触摸功能的液晶显示器第二实施例的结构示意图，是前述第一实施例技术方案的一种结构变形。本实施例带触摸功能的液晶显示器的主体结构包括液晶面板、第一偏光片13、一体结构的第二偏光片23和触摸结构层4，触摸结构层4用于确定触摸点位置坐标，液晶面板的结构与前述第一实施例相同，第一偏光片13贴附在透明下基板11的外侧表面上；第二偏光片23贴附在透明上基板21的外侧表面上，触摸结构层4设置在第二偏光片23的外侧。具体地，本实施例触摸结构层4为电阻式触摸结构层，包括基层40、第一电极层41、第二电极层42和隔离层43，其中第一电极层41直接形成在第二偏光片表面上，形成触摸结构层与第二偏光片的一体结构，第二电极层42形成在基层40上，第二电极层42与第一电极层41相对设置，隔离层43设置在第一电极层41与第二电极层42之间。根据确定触摸点坐标的工作原理，本实施例第一电极层和第二电极层可以采用不同的结构形式。例如，对于四线电阻触摸结构，本实施例第一电极层包括沉积在第二偏光片表面上的透明导电层和一组对边上平行设置的第一电极，第二电极层包括沉积在基层40表面上的透明导电层和另一组对边上平行设置的第二电极。又如，对于五线电阻触摸结构，本实施例第一电极层为沉积在第二偏光片表面上的透明导电层，第二电极层为沉积在基层40表面上的镍金导电层。基层40可以采用外表面经过硬化处理且光滑防擦的塑料层。本实施例透明导电层、隔离层和镍金导电层的材料和结构形式与前述第一实施例相同，不再赘述。

可以看出，与前述第一实施例不同的是，本实施例触摸结构层利用液晶显示器的第二偏光片作为触摸结构层一个电极层的基层，触摸结构层的另一个电极层采用现有结构，但同样是一种将触摸结构层集成在第二基板上的技术方案，同样实现了触摸结构与液晶显示器之间无缝隙的零距离结合。本实施例带触摸功能的液晶显示器除了具有前述第一实施例的优点外，由于充分利用了现有液晶显示器的结构，因此可以保证制作质量和显示品质。

图3为本发明带触摸功能的液晶显示器第三实施例的结构示意图。本实施例是前述第一实施例技术方案的一种结构变形，与前述第一实施例不同的是，本实施例第一基板1包括透明下基板11以及间隔设置的像素电极12和公共电极22，第二基板2包括透明上基板21，形成平面转换模式(In-PlaneSwitching，IPS)或边缘场切换(Fringe Field Switching，FFS)的液晶面板。本实施例触摸结构层4的位置和结构形式与前述第一实施例技术方案相同。

图4为本发明带触摸功能的液晶显示器第四实施例的结构示意图。本实施例是前述第二实施例技术方案的一种结构变形，与前述第二实施例不同的是，本实施例第一基板1包括透明下基板11以及间隔设置的像素电极12和公共电极22，第二基板2包括透明上基板21，形成平面转换模式或边缘场切换模式的液晶面板。本实施例触摸结构层4的位置和结构形式与前述第二实施例技术方案相同。

前述第三实施例和第四实施例的技术方案表明，由于本发明触摸结构层集成在第二基板的外侧，因此本发明带触摸功能的液晶显示器的技术方案适用于各种驱动模式的液晶显示器，如多象限垂直配向(Multi-domain VerticalAlignment，MVA)模式或图形垂直配向(Patterned Vertical Alignment，PVA)模式等等。

在前述实施例中，本发明带触摸功能的液晶显示器还包括背光模组和驱动模组，背光模组用于提供光源，驱动模组用于提供显示控制信号。实际应用中，本发明触摸结构层的引出线可以直接引入到驱动模组中，利用驱动模组中的控制芯片实现触摸点位置坐标的确定。与现有触摸屏中触摸面板和液晶显示器分别采用控制芯片的技术方案相比，本发明减少了一个触摸控制芯片，因此有效降低了材料和制作成本。

图5为本发明实施例带触摸功能的液晶显示器制备方法的流程图，包括：

步骤1、制备液晶面板，液晶面板包括对盒在一起并将液晶夹设其间的第一基板和第二基板；

步骤2、在第一基板的外侧贴附第一偏光片，在第二基板的外侧贴附一体结构的第二偏光片和用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层。

本发明实施例提供了一种带触摸功能的液晶显示器制备方法，通过将用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层集成在液晶面板上，不仅使液晶显示器直接实现了触摸功能，而且实现了触摸结构与液晶面板之间无缝隙的零距离结合，不仅完全消除了现有触摸屏存在进灰、进水气的技术缺陷，而且有效避免了现有触摸屏产生牛顿环降低显示质量的技术缺陷。

图6为本发明带触摸功能的液晶显示器制备方法第一实施例的流程图。在图5所示技术方案的步骤2中，在第二基板的外侧贴附一体结构的第二偏光片和用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层的步骤包括：

步骤211、在第二基板外侧表面上制备第一电极层，在第二偏光片表面上制备第二电极层；

步骤212、通过粘结方式将第二偏光片封装在第二基板外侧表面上，且相对设置的第一电极层与第二电极层之间设置隔离层。

本实施例是一种将触摸结构层设置在第二基板与第二偏光片之间的技术方案，可以应用于制备本发明带触摸功能的液晶显示器第一实施例或第三实施例的结构。首先，本实施例分别制备第一基板和第二基板，通过对盒工艺将第一基板和第二基板对盒在一起并将液晶夹设其间，形成液晶面板。显然，液晶面板可以采用各种驱动模式，如平面转换模式、边缘场切换模式、多象限垂直配向模式或图形垂直配向模式等等。液晶面板制备完成后，可以以任意次序分别贴附第一偏光片和第二偏光片，并在贴附第二偏光片过程中形成本发明用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层。贴附第二偏光片并形成触摸结构层的过程具体为：首先可以以任意次序分别在第二基板外侧表面上制备第一电极层，在第二偏光片表面上制备第二电极层，然后将隔离层铺设在第二基板表面的第一电极层上，并在第二基板表面涂覆封装胶，最后将第二偏光片铺设在第二基板外侧表面上，第一电极层与第二电极层相对设置，通过封装胶以粘结方式将第二偏光片封装在第二基板外侧表面上。

本实施例技术方案中，对于不同结构形式的触摸结构层，第一电极层或第二电极层的制备方法有所不同。例如，对于四线电阻触摸结构，制备第一电极层或制备第二电极层是先采用磁控溅射或热蒸发方法沉积一层透明导电层，然后采用涂覆或印刷方法形成第一电极或第二电极。对于五线电阻触摸结构，制备第一电极层是采用磁控溅射或热蒸发方法沉积一层透明导电层，制备第二电极层是采用磁控溅射或热蒸发方法沉积一层镍金导电层。需要说明的是，本实施例所涉及的沉积、涂覆、印刷以及封装等工艺已为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述。

由于本实施例触摸结构层的一个电极层直接形成在第二基板上，另一个电极层直接形成在第二偏光片上，因此所形成的带触摸功能的液晶显示器不存在间隙。进一步地，由于触摸结构层有机地集成在液晶显示器结构中，液晶显示器的第二基板和第二偏光片分别作为触摸结构层的二个电极层的基层，因此减少了制备工艺步骤，缩短了生产时间。

图7为本发明带触摸功能的液晶显示器制备方法第二实施例的流程图。在图5所示技术方案的步骤2中，在第二基板的外侧贴附一体结构的第二偏光片和用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层的步骤包括：

步骤221、在第二基板的外侧贴附第二偏光片；

步骤222、在第二偏光片表面上制备第一电极层，在基层表面上制备第二电极层；

步骤223、通过粘结方式将基层封装在第二偏光片表面上，且相对设置的第一电极层与第二电极层之间设置隔离层。

本实施例是一种将触摸结构层设置在第二偏光片外侧的技术方案，可以应用于制备本发明带触摸功能的液晶显示器第二实施例或第四实施例的结构。本实施例首先形成液晶面板，在分别贴附第一偏光片和第二偏光片后，在第二偏光片外侧形成本发明用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层。形成触摸结构层的过程具体为：首先可以以任意次序分别在第二偏光片表面上制备第一电极层，在基层表面上制备第二电极层，然后将隔离层铺设在第二偏光片表面的第一电极层上，并在第二偏光片表面涂覆封装胶，最后将基层铺设在第二偏光片表面上，第一电极层与第二电极层相对设置，通过封装胶以粘结方式将基层封装在第二偏光片表面上。本实施例第一电极层和第二电极层的结构和制备方法与前述第一实施例相同，不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带触摸功能的液晶显示器，包括对盒在一起并将液晶夹设其间的第一基板和第二基板，所述第一基板外侧表面设置有第一偏光片，其特征在于，所述第二基板外侧表面设置有一体结构的第二偏光片和用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层。

2.如权利要求1所述的带触摸功能的液晶显示器，其特征在于，所述触摸结构层设置在所述第二基板与第二偏光片之间，包括形成在所述第二基板外侧表面上的第一电极层、形成在所述第二偏光片表面上的第二电极层和设置在所述第一电极层与第二电极层之间的隔离层。

3.如权利要求2所述的带触摸功能的液晶显示器，其特征在于，所述第一电极层包括沉积在第二基板外侧表面上的透明导电层和一组对边上平行设置的第一电极，所述第二电极层包括沉积在第二偏光片表面上的透明导电层和另一组对边上平行设置的第二电极。

4.如权利要求2所述的带触摸功能的液晶显示器，其特征在于，所述第一电极层包括沉积在第二基板外侧表面上的透明导电层，所述第二电极层包括沉积在第二偏光片表面上的镍金导电层。

5.如权利要求1所述的带触摸功能的液晶显示器，其特征在于，所述触摸结构层设置在所述第二偏光片的外侧，包括形成在所述第二偏光片表面上的第一电极层、形成在基层表面上的第二电极层和设置在所述第一电极层与第二电极层之间的隔离层。

6.如权利要求5所述的带触摸功能的液晶显示器，其特征在于，所述第一电极层包括沉积在第二偏光片表面上的透明导电层和一组对边上平行设置的第一电极，所述第二电极层包括沉积在基层表面上的透明导电层和另一组对边上平行设置的第二电极。

7.如权利要求5所述的带触摸功能的液晶显示器，其特征在于，所述第一电极层包括沉积在第二偏光片表面上的透明导电层，所述第二电极层包括沉积在基层表面上的镍金导电层。

8.一种带触摸功能的液晶显示器制备方法，其特征在于，包括：

制备液晶面板，所述液晶面板包括对盒在一起并将液晶夹设其间的第一基板和第二基板；

在所述第一基板的外侧贴附第一偏光片，在所述第二基板的外侧贴附一体结构的第二偏光片和用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层。

9.如权利要求8所述的带触摸功能的液晶显示器制备方法，其特征在于，在所述第二基板的外侧贴附一体结构的第二偏光片和用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层的步骤包括：

在所述第二基板外侧表面上制备第一电极层，在所述第二偏光片表面上制备第二电极层；

通过粘结方式将所述第二偏光片封装在第二基板外侧表面上，且相对设置的第一电极层与第二电极层之间设置隔离层。

10.如权利要求8所述的带触摸功能的液晶显示器制备方法，其特征在于，在所述第二基板的外侧贴附一体结构的第二偏光片和用于确定触摸点位置坐标的触摸结构层的步骤包括：

在所述第二基板的外侧贴附第二偏光片；

在所述第二偏光片表面上制备第一电极层，在基层表面上制备第二电极层；

通过粘结方式将所述基层封装在第二偏光片表面上，且相对设置的第一电极层与第二电极层之间设置隔离层。

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