CN106940489A - 一种液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种液晶显示装置，包括：液晶显示面板和背光模组，液晶显示面板包括依次设置的第一基板、液晶层和第二基板；第一基板包括第一衬底基板、薄膜晶体管阵列层和触控电极，触控电极用于感测触控位置；第二基板包括第二衬底基板和透明导电膜，透明导电膜设置在第二衬底基板背离液晶层的一侧，透明导电膜的方阻为R，0＜R≤10^6Ω；其中，第一基板设置在第二基板背离背光模组的一侧。本发明提供的液晶显示装置，相对于现有技术，可以提高静电防护能力。

Description

一种液晶显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种液晶显示装置。

背景技术

现有技术提供的液晶显示装置中，集成了触控的功能，丰富了液晶显示装置的功能，方便了人机交互、提升了用户体验，使用户可以更加简便、快捷的操作液晶显示装置。

请参考图1，其示出了现有技术提供的一种集成了触控功能的液晶显示装置。图1提供的液晶显示装置包括：液晶显示面板00和背光模组04，其中，液晶显示面板00包括阵列基板01和彩膜基板02，以及夹持设置在阵列基板01和彩膜基板02之间的液晶层03。阵列基板01包括阵列衬底基板011和设置在衬底基板011上的触控电极层012，彩膜基板02包括彩膜衬底基板021、色阻层022和高阻膜023。其中，触控电极层012接收触控信号，触控信号通常为脉冲信号，触控电极与大地形成对地电容，电场线(图1中所示虚线)会穿过彩膜基板至彩膜基板上方，当有触控物体如人的手指05接触液晶显示装置时，会影响电场线，触控电极层012与大地形成的对地电容发生变化，因而触控电极层012的电荷量发生变化，根据检测到的触控电极层012的电荷量变化从而确定触控操作的位置信息。

由于电场线需要穿过彩膜基板02，所以彩膜基板02的表面不能设置方阻较低的低阻膜，需要设置高阻膜023，高阻膜023的方阻通常为10^9Ω，高阻膜023对电场和触控特性的影响较小。但是由于高阻膜023的方阻高，对静电的防护能力差，彩膜基板容易被手指等触控物体所带的静电荷所击伤，从而造成显示不良。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种液晶显示装置，包括：

液晶显示面板，液晶显示面板包括依次设置的第一基板、液晶层和第二基板；第一基板包括第一衬底基板、薄膜晶体管阵列层和触控电极，触控电极用于感测触控位置；第二基板包括第二衬底基板和透明导电膜，透明导电膜设置在第二衬底基板背离液晶层的一侧，透明导电膜的方阻为R，0＜R≤10^6Ω；背光模组，与液晶显示面板相对设置，背光模组包括发光单元和光学膜材；第一基板设置在第二基板背离背光模组的一侧。

可选的，第一基板包括多个触控电极和多条触控电极线，多个触控电极沿行方向和列方向呈阵列式排布；一个触控电极与至少一条触控电极线电连接并且与其余触控电极线绝缘。

可选的，第一基板还包括黑色矩阵层和保护层，第一衬底基板、黑色矩阵层、保护层、薄膜晶体管阵列层和触控电极依次设置。

可选的，黑色矩阵层和保护层之间设置有色阻层，色阻层包括至少三种颜色的色阻。

可选的，第二基板包括色阻层，色阻层包括至少三种颜色的色阻。

可选的，第一基板还包括相互绝缘的像素电极层和公共电极层，像素电极层和公共电极层设置在薄膜晶体管阵列层靠近液晶层的一侧；像素电极层包括多个像素电极，薄膜晶体管阵列层包括多个薄膜晶体管，薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，像素电极与薄膜晶体管的漏极电连接。

可选的，公共电极层包括多个公共电极，公共电极复用为触控电极。

可选的，触控电极设置在公共电极层靠近液晶层的一侧。

可选的，透明导电膜的材料包括氧化铟锡或者氧化铟锌。

可选的，还包括第一偏光片和第二偏光片，第一偏光片设置在第一基板背离液晶层的一侧表面，第二偏光片设置在透明导电膜背离液晶层的一侧表面。

与现有技术相比，本发明至少具有如下突出的优点之一：

通过在第二基板背离液晶层的一侧设置方阻较低的透明导电膜、并且将第二基板设置在相对于第一基板更靠近背光模组的一侧，第二基板上的透明导电膜可以导出第二基板一侧的静电荷，第一基板内部的导电结构可以导出第一基板一侧的静电荷，第一基板内部的触控电极可以屏蔽第一基板远离液晶层一侧的静电荷、减小对液晶显示装置内部的影响，相对于现有技术提供的带有触控功能的液晶显示装置，提高了静电防护能力。

附图说明

图1是现有技术中一种液晶显示装置的剖面示意图；

图2是本发明实施例提供的一种液晶显示装置的剖面示意图；

图3是本发明实施例提供的液晶显示装置中触控电极的一种设置方式示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种液晶显示装置的剖面示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种液晶显示装置的剖面示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种液晶显示装置的剖面示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种液晶显示装置的剖面示意图；

图8是图7实施例提供的液晶显示装置中薄膜晶体管的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种液晶显示装置的剖面示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种液晶显示装置的剖面示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图2，图2是本发明实施例提供的一种液晶显示装置的剖面示意图。

本实施例提供一种液晶显示装置，包括：液晶显示面板100，液晶显示面板100包括依次设置的第一基板10、液晶层30和第二基板20；第一基板10包括第一衬底基板11、薄膜晶体管阵列层12和触控电极13，触控电极13用于感测触控位置；第二基板20包括第二衬底基板21和透明导电膜22，透明导电膜22设置在第二衬底基板21背离液晶层30的一侧，透明导电膜22的方阻为R，0＜R≤10^6Ω；背光模组200，与液晶显示面板100相对设置，背光模组200包括发光单元41和光学膜材42；第一基板10设置在第二基板20背离背光模组200的一侧。

本实施例提供的液晶显示装置中，第一基板10和第二基板20之间夹持设置有液晶层30，例如可以使用框胶将液晶层30密封在第一基板10和第二基板20之间。第一衬底基板11和第二衬底基板21可以为硬质基板，例如使用玻璃制作而成，也可以为软性基板，例如使用塑料制作而成。需要说明的是，第一衬底基板11和薄膜晶体管阵列层12之间、第二衬底基板21和透明导电膜22之间均可以设置其他膜层，例如绝缘层、平坦化层，本发明实施例对此不作具体限制。

请继续参考图2，第一基板10包括薄膜晶体管阵列层12，薄膜晶体管阵列层12包括阵列设置的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)，薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极。可选的，第一基板10包括栅极线、数据线，栅极线与位于同一行的薄膜晶体管的栅极电连接，数据线与位于同一列的薄膜晶体管的源极电连接。第一基板10还包括用于感测触控位置的触控电极13，为了减少对液晶显示装置显示效果的影响，触控电极13通常使用透明导电材料制成，例如氧化铟锡(Indium Tin Oxide，简称ITO)，或者使用金属线制成金属网格(Metal Mesh)结构，由于金属材质不透光，因此通常将金属线设置在液晶显示装置中的不透光的区域，减少对于显示效果的影响。

请继续参考图2，第二基板20还包括透明导电膜22，透明导电膜22设置在第二衬底基板21背离液晶层30的一侧，透明导电膜22的方阻R较低，0＜R≤10^6Ω，远小于现有技术中方阻为10^9Ω的高阻膜，透明导电膜22有较强的静电防护能力，可以有效的将静电荷导出，保护液晶显示装置的内部结构免受静电击伤。透明导电膜22的材质透明，因而对液晶显示装置的透光率影响较小。可选的，透明导电膜22的材料包括氧化铟锡(Indium TinOxide，简称ITO)或者氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，简称IZO)。由于第一基板10包括阵列设置的薄膜晶体管，薄膜晶体管的栅极、源极和漏极均为导电结构，并且第一基板10中还设置有金属走线等导电结构，因此当第一基板10设置在第二基板20原理背光模组的一侧时，第一基板10中的导电结构可以将静电荷导出、保护液晶显示装置的内部结构免受静电击伤。

请继续参考图2，本实施例提供的液晶显示装置还包括与液晶显示面板100相对设置的背光模组200，背光模组200用于为液晶显示面板100提供面光源。通过控制液晶层30中液晶分子的偏转角度，可以控制背光模组200的光线从液晶显示面板100的何处透过、以及光线的透过率。背光模组200包括发光单元41和光学膜材42，发光单元41通常使用发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)或者有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode，简称OLED)，光学膜材42用于对发光单元41发出的光线进行折射、反射等处理，使发光单元41的点光源转换成均匀的面光源，以保证液晶显示装置显示效果的均一性。光学膜材42可以为一层结构，也可以包括多层功能不同的结构、以对发光单元41的点光源进行更好的处理，提高对于对发光单元41的光线的利用效率、使背光模组提供的面光源更均匀。

请继续参考图2，本实施例提供的液晶显示装置中，第一基板10设置在第二基板20背离背光模组200的一侧，背光模组200发出的光线依次通过第一基板10、液晶层30、第二基板20。当使用者在使用液晶显示装置时，手指等触控物体靠近第一基板10，第一基板10中触控电极13的电荷量发生变化，从而检测出触控信息。

本发明实施例提供的液晶显示装置中，通过在第二基板20背离液晶层30的一侧设置方阻较低的透明导电膜22、并且将第二基板20设置在相对于第一基板10更靠近背光模组200的一侧，使第一基板10更靠近手指等触控物体的一侧。其中，第二基板20上的透明导电膜22可以导出第二基板20一侧的静电荷，第一基板10内部的导电结构可以导出第一基板10一侧的静电荷，第一基板10内部的触控电极13可以屏蔽第一基板10一侧的静电荷、减小对液晶显示装置内部的影响，相对于现有技术提供的带有触控功能的液晶显示装置，提高了静电防护能力。

本发明实施例提供的液晶显示装置集成了触控功能，触控电极13用于实现触控功能，本发明实施例在此提供了触控电极13的一种设置方式，请参考图3，图3是本发明实施例提供的液晶显示装置中触控电极的一种设置方式示意图。第一基板10包括多个触控电极13和多条触控电极线131，多个触控电极13沿行方向和列方向呈阵列式排布；一个触控电极13与至少一条触控电极线13电连接并且与其余触控电极线131绝缘。多个触控电极13沿行方向和列方向排布呈阵列式排布，该阵列为m×n的阵列(图3中以3×3的阵列为例)，其中m和n均为大于等于2的正整数；多条触控电极线131沿列方向延伸。其中，一个触控电极13可以与两条或者多条触控电极线131电连接，以增加触控电极13和触控电极线131电连接的可靠性，当其中一条触控电极线131发生断路的情况时，触控电极13仍然可以正常工作，不会影响液晶显示装置的触控功能，图3仅以一块触控电极13和一条触控电极线131电连接为例进行说明，但不仅限于此。可选的，触控电极13和触控电极线131通过连接部132电连接，为了增加触控电极13与触控电极线131电连接的可靠性、防止因工艺误差等原因造成触控电极13与触控电极线131发生断路，一个触控电极13与一条触控电极线131可以通过多个连接部132电连接。其中，连接部132可以为连接过孔。可选的，触控电极线131的长度相同。由于电信号在触控电极线131传输过程中存在损耗，将触控电极线131的长度设置的相同，可以使电信号的损耗相同，提升触控功能的精确度。需要说明的是，为了清楚的示意触控电极13与第一基板10的位置关系，图3仅示意了第一基板10的部分膜层结构。需要说明的是，图3中仅以触控电极13的形状为矩形为例进行示意，在其他可选的实现方式中，触控电极13的形状可以为圆形、菱形、五边形等，本实施例对此不作具体限制。

在一些可选的实现方式中，请参考图4，图4是本发明实施例提供的另一种液晶显示装置的剖面示意图，图4沿用了图3的附图标记，相同之处不再赘述。图4与图3的不同之处在于，第一基板10还包括黑色矩阵层14(Black Matrix，简称BM)和保护层15，并且第一衬底基板11、黑色矩阵层14、保护层15、薄膜晶体管阵列层12和触控电极13依次设置。具体的，第一衬底基板11、黑色矩阵层14、保护层15、薄膜晶体管阵列层12和触控电极13沿着靠近液晶层30的方向上依次设置。其中，黑色矩阵层14用于遮光，例如遮挡液晶显示装置内部的漏光、反光，并且防止外界光线照射进入液晶显示装置内部。黑色矩阵层14通常使用黑色不透光材质，例如Cr金属，或者是掺入黑色颜料(主要是碳)的丙烯树脂。保护层15具有绝缘的功能，用于隔离黑色矩阵层14和其他膜层，具体的，在本实施例中，保护层15用于隔离黑色矩阵层14和薄膜晶体管阵列层12，并且保护层15可以在黑色矩阵层14的表面形成较平坦化的膜层，有利于后续薄膜晶体管阵列层12等结构的制作，可选的，保护层15的材料为树脂。本实施例提供的液晶显示装置中，在第一基板10还中设置了黑色矩阵层14、并且黑色矩阵层14设置在靠近第一衬底基板11的位置处，可以遮挡液晶显示装置内部的漏光、反光，提升了显示品质。可选的，背光模组200还包括用于容纳发光单元41和光学膜材42的背框43，背框43可以为金属材质或者塑料材质，本实施例对此不作具体限制。

在一些可选的实现方式中，本发明实施例提供的液晶显示装置中设置有色阻层(Color Filter，简称CF)，背光模组提供的光线经过液晶显示装置中的色阻层进行滤色处理后，可以形成不同颜色的光，使液晶显示装置实现彩色显示。色阻层的材质通常包括聚合物、单体、溶剂、颜料、光起始剂、分散剂等。色阻层的设置方式有多种，本发明实施例在此提供了两种色阻层的设置方式的示例，但不以此为限。

色阻层16的第一种设置方式请参考图5，图5是本发明实施例提供的又一种液晶显示装置的剖面示意图，图5沿用了图4的附图标记，相同之处不再赘述。图5与图4的不同之处在于，黑色矩阵层14和保护层15之间设置有色阻层16，色阻层16包括至少三种颜色的色阻。具体的，色阻层16包括红颜色色阻、绿颜色色阻和蓝颜色色阻，在其他可选的实现方式中，色阻层16包括红颜色色阻、绿颜色色阻、蓝颜色色阻和白颜色色阻。色阻层16设置在黑色矩阵层14靠近液晶层30的一侧，色阻层16靠近液晶层30的一侧设置有保护层15，保护层15可以在色阻层16的表面形成较平坦化的膜层，有利于后续薄膜晶体管阵列层12等结构的制作。

色阻层16的第二种设置方式请参考图6，图6是本发明实施例提供的又一种液晶显示装置的剖面示意图，图6沿用了图4的附图标记，相同之处不再赘述。图6与图4的不同之处在于，第二基板20包括色阻层16，色阻层16包括至少三种颜色的色阻。具体的，色阻层16包括红颜色色阻、绿颜色色阻和蓝颜色色阻，在其他可选的实现方式中，色阻层16包括红颜色色阻、绿颜色色阻、蓝颜色色阻和白颜色色阻。可选的，色阻层16设置在第二衬底基板21靠近液晶层30的一侧。

在一些可选的实现方式中，在本发明上述任一实施例提供的液晶显示装置的基础上，第一基板还包括相互绝缘的像素电极层和公共电极层，像素电极层和公共电极层设置在薄膜晶体管阵列层靠近液晶层的一侧；像素电极层包括多个像素电极，薄膜晶体管阵列层包括多个薄膜晶体管，薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，像素电极与薄膜晶体管的漏极电连接。请参考图7，图7是本发明实施例提供的又一种液晶显示装置的剖面示意图。图7仅在图6实施例提供的液晶显示装置的基础上对上述特征进行说明。图7沿用了图6的附图标记、相同之处不再赘述，图7和图6的不同之处在于，第一基板10还包括相互绝缘的像素电极层16和公共电极层17，具体的，像素电极层16和公共电极层17之间设置有绝缘层41，像素电极层16和公共电极层17设置在薄膜晶体管阵列层12靠近液晶层30的一侧。请结合参考图8，图8是图7实施例提供的液晶显示装置中薄膜晶体管的结构示意图，像素电极层16包括多个像素电极161，薄膜晶体管阵列层12包括多个薄膜晶体管131，薄膜晶体管131包括栅极1311、源极1312和漏极1313，像素电极161与薄膜晶体管的漏极电连接。其中，由于栅极1311、源极1312和漏极1313的金属通常为导电金属，而干净、光亮的金属表面对于光线具有较强的反射能力，为了抑制金属表面对于光线的反射而影响显示效果，因此栅极1311、源极1312和漏极1313可以进行黑化处理，如磷化、氧化等，或在表面涂敷一层可大量吸收激光的涂料，涂料有碳素墨汁、胶体石墨、粉状金属氧化物、黑色丙稀酸、氨基屏光漆等。需要说明的是，在其他可选的实现方式中，第一基板10中可以包括其他金属材质的结构，例如金属走线，该金属材质的结构同样可以选择进行黑化处理、以降低表面对于光线的反射。

需要说明的是，图7实施例提供的液晶显示装置中，像素电极层16包括多个像素电极161，薄膜晶体管与像素电极161一一对应设置，薄膜晶体管的漏极1313与像素电极161电连接；公共电极可以整面设置也可以分成多块，在液晶显示装置实现显示功能的时候，公共电极接收相同的公共电压信号，每一个像素电极161接收独立的数据信号，像素电极161与公共电极之间形成电场用于控制液晶分子的偏转。每一个像素电极161所接收的数据信号可以相同、可以不完全相同、也可以完全不相同，每一个像素电极161可以控制所对应的区域的液晶分子的偏转角度，从而控制通过液晶显示装置的光线，以实现显示功能。

需要说明的是，图7和图8实施例提供的液晶显示装置中，这种结构称为Top-com结构，在其他可选的实现方式中，本发明实施例提供的液晶显示装置中，像素电极层16可以设置在公共电极层17靠近液晶层30的一侧，这种结构称为Middle-com结构。

在一些可选的实现方式中，图7和图8实施例提供的液晶显示装置中，公共电极层17包括多个公共电极，公共电极复用为触控电极13。本实施例提供的液晶显示装置，将公共电极分割，通过分时复用的方式实现显示功能和触控功能。分时复用的含义为，在液晶显示装置实现显示功能的时候，公共电极层接收公共电压信号，公共电极层与像素电极层之间形成电场用于控制液晶分子偏转，从而控制通过液晶显示装置的光线以实现显示功能；在液晶显示装置实现触控功能的时候，公共电极接收触控信号并输出触控感测信号，独立实现触控功能(自电容式触控模式)，或者公共电极接收触控触控发射信号和触控感测信号中的一者，配合其他电极实现触控功能(互电容式触控模式)。本实施例对触控电极13的触控模式不作具体限制。本实施例提供液晶显示装置，可以进一步节省工艺制程、并实现液晶显示装置的轻薄化。

在一些可选的实现方式中，请参考图9，图9是本发明实施例提供的又一种液晶显示装置的剖面示意图。图9沿用图7的附图标记，相同之处不再赘述，图9与图7的不同之处在于，触控电极13设置在公共电极层17靠近液晶层30的一侧。本实施例提供的液晶显示装置中，公共电极层17接收公共电压信号用于实现显示功能，触控电极13接收触控信号用于实现触控功能，二者独立工作，可以同时实现显示功能和触控功能。

在一些可选的实现方式中，请参考图10，图10是本发明实施例提供的又一种液晶显示装置的剖面示意图。图10沿用图7的附图标记，相同之处不再赘述，图10与图7的不同之处在于，本实施例提供的液晶显示装置还包括第一偏光片18和第二偏光片24，第一偏光片18设置在第一基板10背离液晶层30的一侧表面，第二偏光片24设置在透明导电膜22背离液晶层30的一侧表面。本实施例提供的液晶显示装置设置有偏光片，分别为第一偏光片18和第二偏光片24，偏光片吸收与偏光轴垂直方向的光，只让偏光轴方向的光通过，把自然光变成直线偏振光。第二偏光片24设置在透明导电膜22背离液晶层30的一侧表面，可以保护透明导电膜22，防止透明导电膜22受外力损伤。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，包括：

液晶显示面板，所述液晶显示面板包括依次设置的第一基板、液晶层和第二基板；所述第一基板包括第一衬底基板、薄膜晶体管阵列层和触控电极，所述触控电极用于感测触控位置；所述第二基板包括第二衬底基板和透明导电膜，所述透明导电膜设置在所述第二衬底基板背离所述液晶层的一侧，所述透明导电膜的方阻为R，0＜R≤10^6Ω；

背光模组，与所述液晶显示面板相对设置，所述背光模组包括发光单元和光学膜材；

所述第一基板设置在所述第二基板背离所述背光模组的一侧。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一基板包括多个触控电极和多条触控电极线，所述多个触控电极沿行方向和列方向呈阵列式排布；一个所述触控电极与至少一条所述触控电极线电连接并且与其余触控电极线绝缘。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一基板还包括黑色矩阵层和保护层，所述第一衬底基板、所述黑色矩阵层、所述保护层、所述薄膜晶体管阵列层和所述触控电极依次设置。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，所述黑色矩阵层和所述保护层之间设置有色阻层，所述色阻层包括至少三种颜色的色阻。

5.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二基板包括色阻层，所述色阻层包括至少三种颜色的色阻。

6.如权利要求1至5任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一基板还包括相互绝缘的像素电极层和公共电极层，所述像素电极层和公共电极层设置在所述薄膜晶体管阵列层靠近所述液晶层的一侧；

所述像素电极层包括多个像素电极，所述薄膜晶体管阵列层包括多个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，所述像素电极与所述薄膜晶体管的漏极电连接。

7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述公共电极层包括多个公共电极，所述公共电极复用为所述触控电极。

8.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述触控电极设置在所述公共电极层靠近所述液晶层的一侧。

9.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述透明导电膜的材料包括氧化铟锡或者氧化铟锌。

10.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，还包括第一偏光片和第二偏光片，所述第一偏光片设置在所述第一基板背离所述液晶层的一侧表面，所述第二偏光片设置在所述透明导电膜背离所述液晶层的一侧表面。