CN104777684A - 自电容触控液晶光栅及其制备方法、显示屏、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自电容触控液晶光栅及其制备方法、自电容触控液晶3D显示屏、自电容触控液晶3D显示装置，用于解决现有技术中3D光栅和感应电极相互干扰的问题。本发明提供的自电容触控液晶光栅及其制备方法、自电容触控液晶3D显示屏、自电容触控液晶3D显示装置，由于条状电极在感应电极层的正投影位于所述呈矩阵排列的多个感应电极的行间隔区或列间隔区内，感应电极对地电容集中在面状电极和感应电极之间，条状电极不会产生感应电极对地电容，能够极大地降低感应电极的阻容负荷，光栅工作不会干扰触控工作。

Description

自电容触控液晶光栅及其制备方法、显示屏、显示装置
技术领域
本发明涉及触控技术领域，具体地，涉及一种自电容触控液晶光栅及其制备方法、显示屏、显示装置。
背景技术
21世纪是一个信息革命的世纪，而通讯显示领域的发展引领了这场信息革命的，从开始人们对移动通话的追求，到彩色移动产品，到触摸移动产品，随着大数据时代的来临，3D移动产品显示逐渐开始吸引了人们的眼球，成为下一个通讯显示领域的发展趋势。而目前在3D显示的状态下实现内嵌式触控(in cell touch)还鲜为人知。
3D显示状态下实现内嵌式触控的瓶颈是，3D光栅的面状电极和条状电极增加感应电极的阻容负荷；同时，感应电极的电压信号对3D光栅的液晶偏转造成干扰；因此，需要解决上述3D光栅和感应电极相互干扰的问题。
发明内容
解决上述问题所采用的技术方案是一种自电容触控液晶光栅及其制备方法、自电容触控液晶3D显示屏、自电容触控液晶3D显示装置。
本发明提供的一种自电容触控液晶光栅，包括第一基板、第二基板、以及填充在所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，还包括：
位于所述第一基板面向所述液晶层一侧的感应电极层，所述感应电极层设有呈矩阵排列的多个感应电极；
及位于所述第一基板面向所述液晶层一侧的与所述感应电极绝缘布置的条状电极，所述的条状电极平行间隔布置；
所述条状电极在所述感应电极层的正投影位于所述呈矩阵排列的多个感应电极的行间隔区或列间隔区内；
位于所述第二基板面向所述液晶层一侧的面状电极，所述面状电极与所述条状电极之间产生电场控制所述液晶层中液晶分子的偏转。
优选的，还包括位于导电层中与所述感应电极连接的连接线，所述的连接线用于传递所述感应电极的驱动和检测信号。
优选的，所述连接线是采用氧化铟锡、氧化铟锌或纳米银材料中的任意一种制备的。
优选的，所述连接线通过过孔与所述感应电极连接。
优选的，所述的感应电极层设置在所述条状电极与所述第一基板之间。
优选的，所述连接线设置在所述条状电极与所述感应电极层之间。
本发明的另一个目的在于提供一种自电容触控液晶光栅的制备方法，包括以下步骤：
制备第一基板：
在第一衬底上通过构图工艺形成感应电极，所述感应电极呈矩阵排列；
在形成感应电极的第一衬底上通过构图工艺形成第一绝缘层；所述在第一绝缘层与所述感应电极对应的位置形成过孔；
在形成第一绝缘层的第一衬底上通过构图工艺形成连接线，所述连接线通过过孔与所述感应电极连接；
在形成连接线的第一衬底上涂覆第二绝缘层；
在形成第二绝缘层的衬底上通过构图工艺形成条状电极；
制备第二基板:
在第二衬底上形成面状电极。
制备自电容触控液晶光栅：
将第一基板和第二基板进行对盒，并注入液晶形成自电容触控液晶光栅。
本发明的另一个目的在于提供一种上述自电容触控液晶光栅的驱动方法，包括在显示时段和触控时段交替对感应电极、面状电极和条状电极进行驱动，其中，
显示时段：在所述感应电极和所述面状电极上通入第一面状电极驱动电压信号；在所述条状电极上通入第一光栅驱动电压信号；所述面状电极和所述条状电极之间形成控制液晶光栅的电场；
触控时段:
在所述感应电极和所述面状电极上通入相同的第一感应电极驱动电压信号；
在所述条状电极上通入第二光栅驱动电压信号；其中，所述第二光栅驱动电压信号与所述面状电极上通入的驱动电压信号的电压差与显示时段所述条状电极和所述面状电极之间的电压差相等；
优选的，触控时段:
第一感应电极驱动电压信号为以第一面状电极驱动电压为低电平，以第一面状电极驱动电压与触控电压之和为高电平的第一方波脉冲电压信号；
所述第二光栅驱动电压信号为以所述第一光栅驱动电压为低电平，以第一光栅驱动电压与触控电压之和为高电平的第二方波脉冲电压信号。
本发明的另一个目的在于提供一种自电容触控液晶3D显示屏，包括液晶显示基板和与所述液晶显示基板贴合的上述的自电容触控液晶光栅。
本发明的另一个目的在于提供一种自电容触控液晶3D显示装置，包括上述的自电容触控液晶3D显示屏。
本发明提供的自电容触控液晶光栅及其制备方法、自电容触控液晶3D显示屏、自电容触控液晶3D显示装置，由于条状电极在感应电极层的正投影位于所述呈矩阵排列的多个感应电极的行间隔区或列间隔区内，感应电极对地电容集中在面状电极和感应
电极之间，条状电极不会产生感应电极对地电容，能够极大地降低感应电极的阻容负荷，光栅工作不会干扰触控工作。
附图说明
图1为本发明实施例1中自电容触控液晶光栅的剖视示意图；
图2为本发明实施例1中在自电容触控液晶光栅的第一基板上形成感应电极后的剖视示意图；
图3为本发明实施例1中在自电容触控液晶光栅的第一基板上形成第一绝缘层后的剖视示意图；
图4为本发明实施例1中在自电容触控液晶光栅的第一基板上形成连接线后的剖视示意图；
图5为本发明实施例1中在自电容触控液晶光栅的第一基板上形成第二绝缘层后的剖视示意图；
图6为本发明实施例1中在自电容触控液晶光栅的第一基板上形成条状电极后的剖视示意图；
图7为本发明实施例1中在自电容触控液晶光栅的第二基板上形成面状电极后的剖视示意图。
图8为本发明实施例2中在自电容触控液晶光栅的电压控制时序图。
其中，1.第一基板；11.第一衬底；12.感应电极；13.第一绝缘层；14.连接线；15.第二绝缘层；16.条状电极；
2.第二基板；21.第二衬底；22.面状电极；
3.液晶层。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
如图1-7所示，本实施例提供一种自电容触控液晶光栅，包括第一基板1、第二基板2、以及填充在所述第一基板1与所述第二基板2之间的液晶层3，还包括：
位于所述第一基板1面向所述液晶层3一侧的感应电极层，所述感应电极层设有呈矩阵排列的多个感应电极12；
及位于所述第一基板1面向所述液晶层3一侧的与所述感应电极12绝缘布置的条状电极16，所述的条状电极16平行间隔布置；
所述条状电极16在所述感应电极层的正投影位于所述呈矩阵排列的多个感应电极12的行间隔区或列间隔区内；
位于所述第二基板2面向所述液晶层3一侧的面状电极22，所述面状电极22与所述条状电极16之间产生电场控制所述液晶层3中液晶分子的偏转。
本实施例提供的自电容触控液晶光栅，由于条状电极16在感应电极层的正投影位于所述呈矩阵排列的多个感应电极的行间隔区或列间隔区内，感应电极对地电容集中在面状电极22和感应电极之间，条状电极16不会产生感应电极对地电容，能够极大地降低感应电极的阻容负荷，光栅工作不会干扰触控工作。
优选的，还包括位于导电层中与所述感应电极12连接的连接线14，所述的连接线14用于传递所述感应电极12的驱动和检测信号。
优选的，所述连接线14是采用氧化铟锡、氧化铟锌或纳米银材料中的任意一种制备的。
这样可以降低连接线14的阻值，应当理解的是，也可以将连接线14所在的导电层作的厚一些也能降低连接线14的阻值。
优选的，所述连接线14通过过孔与所述感应电极12连接。如图1所示，连接线14通过第一绝缘层13的过孔与感应电极12连接，应当理解的是，上述连接线14可以布置在感应电极12的两侧的不同导电层中，这样连接线14可以更方便的布置。
具体地，所述的感应电极层设置在所述条状电极16与所述第一基板1之间。
优选的，所述连接线14设置在所述条状电极16与所述感应电极层之间。本实施例以连接线14布置在一层导电层中为例介绍。
下面提供一种上述自电容触控液晶光栅的制备方法，包括以下步骤：
制备第一基板：
S1：如图2所示，在第一衬底11上通过构图工艺形成感应电极12，所述感应电极12呈矩阵排列。本发明的感应电极12为自电容式，所以只要形成呈矩阵排列感应电极12即可。
S2：如图3所示，在形成感应电极12的第一衬底11上通过构图工艺形成第一绝缘层13；所述在第一绝缘层13与所述感应电极12对应的位置形成过孔；只要过孔和感应电极12一一对应即可，由于是剖面图过孔部分未示出。
S3：如图4所示，在形成第一绝缘层13的第一衬底11上通过构图工艺形成连接线14，所述连接线14通过过孔与所述感应电极12连接；这样连接线14和感应电极12一一对应，并从触控区域引出连接至驱动集成电路上，该连接线14用于传递所述感应电极12的驱动和检测信号。
S4：如图5所示，在形成连接线14的第一衬底11上涂覆第二绝缘层15；
S5：如图6所示，在形成第二绝缘层15的衬底上通过构图工艺形成条状电极16；其中，所述条状电极16在所述感应电极层的正投影位于所述呈矩阵排列的多个感应电极12的行间隔区或列间隔区内；换句话说，感应电极12和条状电极16在垂直于第一基板1的方向上不重合。
应当理解的是，上述构图工艺为现有技术范畴，在此不再一一赘述。
制备第二基板2:
S1：如图7所示，在第二衬底21上形成面状电极22，在第二衬底21上整层沉积即可。
制备自电容触控液晶光栅：
S1：如图1所示，将第一基板1和第二基板2进行对盒，并注入液晶形成自电容触控液晶光栅。具体的对盒和液晶注入工艺为现有技术范畴在此不再一一赘述。
实施例2
如图8所示，本实施例提供一种上述自电容触控液晶光栅的驱动方法，包括在显示时段和触控时段交替对感应电极12、面状电极22和条状电极16进行驱动，其中，
包括在显示时段和触控时段交替对感应电极12、面状电极22和条状电极16进行驱动，其中，
显示时段：在所述感应电极12和所述面状电极22上通入第一面状电极驱动电压信号；在所述条状电极16上通入第一光栅驱动电压信号；所述面状电极22和所述条状电极16之间形成控制液晶光栅的电场；感应电极12和面状电极22之间不会形成电场，因此，不会干扰条状电极16和面状电极22之间的电场对液晶偏转的控制，即触控不会干扰与光栅工作。
触控时段:
在所述感应电极12和所述面状电极22上通入相同的第一感应电极12驱动电压信号；
在所述条状电极16上通入第二光栅驱动电压信号；其中，所述第二光栅驱动电压信号与所述面状电极22上通入的驱动电压信号的电压差与显示时段所述条状电极16和所述面状电极22之间的电压差相等；
这样可以保证在触控时段面状电极22也不会影响感应电极12的阻容负荷；
面状电极22和条状电极16之间的电压差仍然与显示时段的电压差相同，也就是在触控时段也不会影响光栅的工作；
同时，由于条状电极16在感应电极层的正投影位于所述呈矩阵排列的多个感应电极12的行间隔区或列间隔区内，条状电极16上也不会增加感应电极12的阻容负荷。
具体地，如图8所示，在触控时段:
第一感应电极驱动电压信号为以第一面状电极驱动电压为低电平，以第一面状电极驱动电压与触控电压之和为高电平的第一方波脉冲电压信号；
所述第二光栅驱动电压信号为以所述第一光栅驱动电压为低电平，以第一光栅驱动电压与触控电压之和为高电平的第二方波脉冲电压信号。
实施例3
本实施例提供一种自电容触控液晶3D显示屏，包括液晶显示基板和与所述液晶显示基板贴合的上述的自电容触控液晶光栅。
实施例4
本实施例提供一种自电容触控液晶3D显示装置，包括上述的自电容触控液晶3D显示屏。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种自电容触控液晶光栅，包括第一基板、第二基板、以及填充在所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，其特征在于，还包括：
位于所述第一基板面向所述液晶层一侧的感应电极层，所述感应电极层设有呈矩阵排列的多个感应电极；
及位于所述第一基板面向所述液晶层一侧的与所述感应电极绝缘布置的条状电极，所述的条状电极平行间隔布置；
所述条状电极在所述感应电极层的正投影位于所述呈矩阵排列的多个感应电极的行间隔区或列间隔区内；
位于所述第二基板面向所述液晶层一侧的面状电极，所述面状电极与所述条状电极之间产生电场控制所述液晶层中液晶分子的偏转。
2.如权利要求1所述的自电容触控液晶光栅，其特征在于，还包括位于导电层中与所述感应电极连接的连接线，所述的连接线用于传递所述感应电极的驱动和检测信号。
3.如权利要求2所述的自电容触控液晶光栅，其特征在于，所述连接线是采用氧化铟锡、氧化铟锌或纳米银材料中的任意一种制备的。
4.如权利要求1所述的自电容触控液晶光栅，其特征在于，所述连接线通过过孔与所述感应电极连接。
5.如权利要求1所述的自电容触控液晶光栅，其特征在于，所述的感应电极层设置在所述条状电极与所述第一基板之间。
6.如权利要求5所述的自电容触控液晶光栅，其特征在于，所述连接线设置在所述条状电极与所述感应电极层之间。
7.一种如权利要求1-6任一所述的自电容触控液晶光栅的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备第一基板：
在第一衬底上通过构图工艺形成感应电极，所述感应电极呈矩阵排列；
在形成感应电极的第一衬底上通过构图工艺形成第一绝缘层；所述在第一绝缘层与所述感应电极对应的位置形成过孔；
在形成第一绝缘层的第一衬底上通过构图工艺形成连接线，所述连接线通过过孔与所述感应电极连接；
在形成连接线的第一衬底上涂覆第二绝缘层；
在形成第二绝缘层的衬底上通过构图工艺形成条状电极；
制备第二基板:
在第二衬底上形成面状电极。
制备自电容触控液晶光栅：
将第一基板和第二基板进行对盒，并注入液晶形成自电容触控液晶光栅。
8.一种如权利要求1-6任一项所述的自电容触控液晶光栅的驱动方法，其特征在于，包括在显示时段和触控时段交替对感应电极、面状电极和条状电极进行驱动，其中，
显示时段：在所述感应电极和所述面状电极上通入第一面状电极驱动电压信号；在所述条状电极上通入第一光栅驱动电压信号；所述面状电极和所述条状电极之间形成控制液晶光栅的电场；
触控时段:
在所述感应电极和所述面状电极上通入相同的第一感应电极驱动电压信号；
在所述条状电极上通入第二光栅驱动电压信号；其中，所述第二光栅驱动电压信号与所述面状电极上通入的驱动电压信号的电压差与显示时段所述条状电极和所述面状电极之间的电压差相等。
9.一种如权利要求8所述的自电容触控液晶光栅的驱动方法，其特征在于，
触控时段:
第一感应电极驱动电压信号为以第一面状电极驱动电压为低电平，以第一面状电极驱动电压与触控电压之和为高电平的第一方波脉冲电压信号；
所述第二光栅驱动电压信号为以所述第一光栅驱动电压为低电平，以第一光栅驱动电压与触控电压之和为高电平的第二方波脉冲电压信号。
10.一种自电容触控液晶3D显示屏，其特征在于，包括液晶显示基板和与所述液晶显示基板贴合的如权利要求1-6任一所述的自电容触控液晶光栅。
11.一种自电容触控液晶3D显示装置，其特征在于，包括如权利要求10所述的自电容触控液晶3D显示屏。
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