CN203422726U - 一种on-cell结构触摸屏的液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种ON-CELL结构触摸屏的液晶显示器，包括有基板，基板的上、下表面分别设有第二偏振片、第一偏振片，第二偏振片的上、下表面分别设有触摸感应电极层、屏蔽电极层，触摸感应电极层的上表面设有窗，所述的窗即为保护玻璃。本实用新型可以降低显示器厚度、增加光透过率、简化生产工艺，节省投资成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电容式触摸屏,具体涉及一种基于ON-CELL结构的电容式触摸屏。
背景技术
液晶显示器作为目前主流的平板显示器，已经广泛地应用到社会生产和生活中的各个领域，液晶显示器的输入设备主要包括键盘、按键和鼠标等。
触摸屏作为一种智能化的人机交互界面输入设备，已经得到了越来越广泛的应用，尤其在消费电子产品领域（如智能手机、平板电脑等领域）中发展最为迅速。
触摸屏技术种类繁多，主要包括电阻式、电容式、红外式、表声波式等。这这些技术中，电容式触摸屏是在用户的手或物体接触触摸屏面板时通过感测形成在导电感测图案或相邻的感测图案、接地电极等之间的电容变化，来将接触位置转换为电信号。电容式触摸屏是继电阻式触摸屏之后新一代触摸屏产品，其在性能上比上一代的产品有了质的飞跃，不仅表现在反应灵敏，支持多点触控，而且寿命长，目前已经成为市场中的主流触摸屏产品。
现有的电容式触摸屏面板通常是在单独玻璃基材上制作，然后通过贴合附于平板显示器（如液晶显示器）的外表面，如图1所示，包括窗11、玻璃感应器（sensor）12和液晶显示器13，玻璃盖板11一般为保护钢化玻璃，感应器12一般为双面ITO玻璃结构14，玻璃盖板11、感应器12和液晶显示器13通过粘合剂贴附在一起形成具有触控功能的液晶显示器。
其中液晶显示器的结构如图2所示，包括：
第一基板21，具有形成在第一基板上的多个像素，其中，所述多个像素中的每个像素包括薄膜晶体管和像素电极；
第二基板22，设置为面对第一基板21，第二基板21具有形成在第二基板上共用电极层，还包括红、绿、蓝彩色滤光层和黑色矩阵（BM）层；
液晶层23，形成在第一基板21和第二基板22之间
第一偏振片24，附于第一基板21的下表面；
第二偏振片25，附于第二基板22的上表面；
玻璃盖板27，附于第二偏振片25的上表面；
背光板26，附于第一偏振片24的下表面；
上述具有触摸屏功能的液晶显示器结构存在很多问题，例如生产工艺比较复杂，成本较高，而且产品的整体厚度比较厚，光学透过率不高，产品携带不方便等。
实用新型内容
针对现有的触摸屏液晶显示器厚度厚、成本高、工艺复杂的问题，本实用新型提供了一种ON-CELL结构触摸屏的液晶显示器。
本实用新型采用的技术方案是：
一种ON-CELL结构触摸屏的液晶显示器，其特征在于：包括有基板，基板的上、下表面分别设有第二偏振片、第一偏振片，第二偏振片的上、下表面分别设有触摸感应电极层、屏蔽电极层，触摸感应电极层的上表面设有窗，所述的窗即为保护玻璃。
所述的一种ON-CELL结构触摸屏的液晶显示器，其特征在于：所述的基板包括有第一基板、第二基板以及形成在第一基板和第二基板之间的液晶层；其中第一基板具有形成在第一基板上的多个像素，多个像素中的每个像素包括薄膜晶体管和像素电极；第二基板具有形成在第二基板上的多个共电极图案多个共电极图案布置为沿第一方向，以分别对应于像素电极。
所述的一种ON-CELL结构触摸屏的液晶显示器，其特征在于：所述的第一偏振片的下面还设有背光源。
所述的一种ON-CELL结构触摸屏的液晶显示器，其特征在于：所述的触摸感应电极层和屏蔽电极层为透明导电材料，可以是氧化铟锡（ITO）、纳米金属、碳纳米管和单层或多层石墨烯等材料。屏蔽电极层起屏蔽LCD信号干扰的作用。
本实用新型的优点是：
相对于现有的技术，本实用新型直接以液晶显示器的第二偏振片作为触摸屏sensor的基材；由于减少一块玻璃基材的使用，显示器整体厚度得以降低，光学透过率得以增加，产品更加轻薄化；sensor采用单面图形电极层，并且无搭桥结构，使得工艺更加简单，产品良率大大增加；屏蔽电极层的引入有效屏蔽了LCD信号对触摸感应的干扰，降低了噪音，提高了sensor的感应灵敏度。
附图说明
图1为现有的外置触控面板的液晶显示器（LCD）的示意图。
图2为现有的液晶显示器（LCD）的叠层结构示意图。
图3为改进的带有ON-CELL结构触摸屏的液晶显示器叠层结构示意图。
图4为偏光片的结构示意图。
图5为一种改进的ON-CELL结构触控sensor结构示意图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，仅通过举例说明的方式简要示出和描述特定的示例性实施例。如本领域技术人员能意识到的，在全部不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例。
如图3所示，一种ON-CELL结构触摸屏的液晶显示器，包括有基板31，基板31的上、下表面分别设有第二偏振片33、第一偏振片32，第二偏振片33的上、下表面分别设有触摸感应电极层34、屏蔽电极层35，触摸感应电极层34的上表面设有窗36，所述的窗36即为保护玻璃。
基板31包括有第一基板、第二基板以及形成在第一基板和第二基板之间的液晶层；其中第一基板具有形成在第一基板上的多个像素，多个像素中的每个像素包括薄膜晶体管和像素电极；第二基板具有形成在第二基板上的多个共电极图案多个共电极图案布置为沿第一方向，以分别对应于像素电极。
第一偏振片32的下面还设有背光源。
触摸感应电极层34和屏蔽电极层35为透明导电材料，可以是氧化铟锡（ITO）、纳米金属、碳纳米管和单层或多层石墨烯等材料。屏蔽电极层起屏蔽LCD信号干扰的作用。
具体制作步骤：
首先在偏振片的一个表面制作单面电极层并且图形化，然后在偏振片的另一个表面制作屏蔽电极层，之后将偏振片通过透明粘着剂（如亚克力）贴附于LCD屏CF基板上表面，通过通孔的方式连接FPC,最后再将玻璃盖板贴附在偏振片上表面完成ON-CELL结构触摸屏的制作。
偏振片的结构如图4所示，包括：最中间的PVA（聚乙烯醇）层41和两侧的TAC（三醋酸纤维素）层42。其中，起到偏振作用的是PVA层41，但是PVA极易水解，为了保护偏光膜的物理特性，因此在PVA的两侧各复合一层具有高 光透过率、耐水性好又有一定机械强度的(TAC)薄膜42进行防护，这就形成了偏振片原板。
图5为本实用新型的触控sensor结构，包括偏振片基材51、sensor透明电极层52和屏蔽透明电极层53，sensor电极层52为不搭桥图形结构，同时包含驱动电极和感应电极，一般sensor电极层的方块电阻值在100～200Ω/sqr之间，屏蔽电极层53接地，一般屏蔽电极层的方块电阻值在300～500Ω/sqr之间。透明电极层利用低温工艺制作，透明电极层52和53选择的材料不限，只要是能够用于触摸屏的透明导电层即可。具体地，所述透明电极层可以为ITO(氧化铟锡)导电层、AZO（氧化铝锌）导电层、纳米金属层、碳纳米管导电层和单层或多层石墨烯导电层等中的一种，还包括一些复合透明导电材料。
具体地，ITO透明导电层可以通过在室温下真空溅射ITO薄膜，然后在允许的温度下进行真空退火，或者利用印刷含有ITO纳米粒子的透明树脂油墨的方法（例如采用卷对卷工艺），并在一定的温度下固化，以提高膜层导电性能和附着力。偏振片上ITO导电层的图形化可以直接利用激光刻蚀的方式完成，只要控制好激光能量和束斑形状、大小，精度和良率都可以达到要求。
纳米金属层包括纳米银丝、纳米铜丝等材料，可以通过制作纳米银丝或纳米铜丝透明导电油墨，然后利用印刷的方式和激光刻蚀完成纳米金属导电层图案的制作。
碳纳米管导电层包含一层或多层碳纳米管管膜。碳纳米管管膜包含多个连续且定向排列的碳纳米管片段，这些碳纳米管片段通过范德华力首尾相连，每一碳纳米管片段包含多个相互平行的碳纳米管，这些平行的碳纳米管通过范德华力紧密结合。碳纳米管管膜中碳纳米管沿同一方向择优取向排列。
碳纳米管导电膜可通过从碳纳米管阵列中直接拉取获得。具体地，首先在石英、晶圆等基板上生长出碳纳米管阵列，例如采用化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition,CVD）方法；然后，利用拉伸技术将碳纳米管逐一从碳纳米管阵列中拉出而形成导电层图案。这些沿同一方向延伸的大多数碳纳米管与相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连，基本能够保证在沿着管道方向是导电的，而在垂直管道方向是绝缘的。
Claims (4)
1.一种ON-CELL结构触摸屏的液晶显示器，其特征在于：包括有基板，基板的上、下表面分别设有第二偏振片、第一偏振片，第二偏振片的上、下表面分别设有触摸感应电极层、屏蔽电极层，触摸感应电极层的上表面设有窗，所述的窗即为保护玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种ON-CELL结构触摸屏的液晶显示器，其特征在于：所述的基板包括有第一基板、第二基板以及形成在第一基板和第二基板之间的液晶层；其中第一基板具有形成在第一基板上的多个像素，多个像素中的每个像素包括薄膜晶体管和像素电极；第二基板具有形成在第二基板上的多个共电极图案多个共电极图案布置为沿第一方向，以分别对应于像素电极。
3.根据权利要求1所述的一种ON-CELL结构触摸屏的液晶显示器，其特征在于：所述的第一偏振片的下面还设有背光源。
4.根据权利要求1所述的一种ON-CELL结构触摸屏的液晶显示器，其特征在于：所述的触摸感应电极层和屏蔽电极层为透明导电材料，可以是氧化铟锡、纳米金属、碳纳米管、单层或多层石墨烯材料。
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