TWI391853B - 觸摸式液晶顯示屏 - Google Patents

Description

觸摸式液晶顯示屏

本發明涉及一種液晶顯示屏，尤其涉及一種觸摸式液晶顯示屏。

液晶顯示因為低功耗、小型化及高質量的顯示效果，成為最佳的顯示方式之一。目前較為常用的液晶顯示屏為TN(扭曲向列相)模式的液晶顯示屏(TN-LCD)。對於TN-LCD，當電極上未施加電壓時，液晶顯示屏處於“OFF”狀態，光能透過液晶顯示屏呈通光狀態；當在電極上施加一定電壓時，液晶顯示屏處於“ON”態，液晶分子長軸方向沿電場方向排列，光不能透過液晶顯示屏，故呈遮光狀態。有選擇地在電極上施加電壓，可顯示出不同的圖案。

近年來，伴隨著移動電話、觸摸導航系統、集成式電腦顯示器及互動電視等各種電子設備的高性能化和多樣化的發展，在液晶顯示屏的顯示面安裝透光性的觸摸屏的電子設備逐漸增加。電子設備的使用者通過觸摸屏，一邊對位於觸摸屏背面的液晶顯示屏的顯示內容進行視覺確認，一邊利用手指或筆等方式按壓觸摸屏來進行操作。由此，可操作使用該液晶顯示屏的電子設備的各種功能。

所述觸摸屏可根據其工作原理和傳輸介質的不同，通常分為四種類型，分別為電阻式、電容感應式、紅外線式及表面聲波式。其中電阻式觸摸屏由於其具有高解析度 、高靈敏度及耐用等優點被廣泛應用。

然而，先前技術中的電阻式觸摸屏通常包括一個銦錫氧化物層(ITO層)作為透明導電層，其採用離子束濺射或濺鍍等工藝製備，Kazuhiro Noda等在文獻Production of Transparent Conductive Films with Inserted SiO₂ Anchor Layer,and Application to a Resistive Touch Panel(Electronics and Communications in Japan,Part 2,Vol.84,P39-45(2001))中介紹了一種採用ITO/SiO₂/聚對苯二甲酸乙二醇酯層的觸摸屏。該ITO層在製備的過程，需要較高的真空環境及需要加熱到200~300℃，故，使得採用ITO作為透明導電層的觸摸屏的製備成本較高。此外，先前技術中的ITO層作為透明導電層具有機械性能不够好、難以彎曲及阻值分佈不均勻等缺點，不適用於柔性的觸摸式液晶顯示屏中。另，ITO在潮濕的空氣中透明度會逐漸下降。從而導致先前的觸摸屏及使用該觸摸屏的觸摸式液晶顯示屏在耐用性不够好，靈敏度低、線性及準確性較差等缺點。

有鑒於此，提供一種耐用性好、靈敏度高、線性及準確性强的觸摸式液晶顯示屏實為必要。

一種觸摸式液晶顯示屏，其包括一上基板、一下基板及一液晶層，該上基板包括一觸摸屏，該下基板與上基板相對設置，該下基板包括一薄膜電晶體面板，該液晶層設置於該上基板與下基板之間，其中，該觸摸屏中的導 電層包括一第一奈米碳管層，該薄膜電晶體面板中的薄膜電晶體的半導體層包括一第二奈米碳管層。

相較於先前技術，所述觸摸式液晶顯示屏具有以下優點：其一，由於採用奈米碳管的觸摸屏可直接輸入操作命令和信息，可代替傳統的鍵盤、鼠標或按鍵等輸入設備，從而可簡化使用該觸摸式液晶顯示屏的電子設備的結構。其二，奈米碳管的優異的力學特性使得透明導電層具有很好的韌性和機械强度，並且耐彎折，故，可相應的提高觸摸屏的耐用性，進而提高該觸摸式液晶顯示屏的耐用性，同時，與柔性基體配合，可製備一柔性觸摸式液晶顯示屏。另，採用半導體性奈米碳管層代替先前的非晶矽、多晶矽或有機半導體聚合物作為半導體層，可相應的提高薄膜電晶體的柔性，尤其適用於柔性薄膜電晶體面板，並應用於柔性觸摸式液晶顯示屏中。其三，由於奈米碳管在潮濕的條件下具有良好的透明度，故採用奈米碳管層作為觸摸屏的透明導電層，可使該觸摸屏具有較好的透明度，進而有利於提高該觸摸式液晶顯示屏的解析度。其四，由於奈米碳管具有優異的導電性能，則由奈米碳管組成的奈米碳管層具有均勻的阻值分佈，因而，採用上述奈米碳管層作透明導電層，可相應的提高觸摸屏的解析度和精確度，進而提高該觸摸式液晶顯示屏的解析度和精確度。其五，由於半導體性的奈米碳管具有優異的半導體性，故薄膜電晶體具有較大的載子移動率，薄膜電晶體面板具有較快的響應速率，從而使應用該薄膜電晶體面板的觸摸式液晶顯示屏具有較 好的顯示性能。其六，採用奈米碳管層作為半導體層的薄膜電晶體尺寸較小，薄膜電晶體面板解析度更高，可用於提高觸摸式液晶顯示屏的解析度。

以下將結合附圖詳細說明本技術方案的觸摸式液晶顯示屏。

請參閱圖1，本技術方案實施例提供一種觸摸式液晶顯示屏300，其包括一上基板100、一與上基板100相對設置的下基板200及一設置於該上基板100與下基板200之間的液晶層310。

所述液晶層310包括多個長棒狀的液晶分子。所述液晶層310的液晶材料為先前技術中常用的液晶材料。所述液晶層310的厚度1~50微米，本實施例中，液晶層310的厚度為5微米。

請參閱圖2，所述上基板100從上至下依次包括一觸摸屏10、一第一偏光層110及一第一配向層112。該第一偏光層110設置於該觸摸屏10的下表面，用於控制通過液晶層310的偏振光的出射。該第一配向層112設置於所述第一偏光層110的下表面。進一步地，該第一配向層112的下表面包括多個平行的第一溝槽，用於使液晶層310的液晶分子定向排列。該上基板100中第一配向層112靠近液晶層310設置。

該觸摸屏10為四線、五線或八線式結構的電阻式觸摸屏。本實施例中，該觸摸屏10為四線式結構，其從上至下 依次包括一第一電極板12、多個透明的點狀隔離物16及一第二電極板14。該第二電極板14與第一電極板12相對設置，該多個透明的點狀隔離物16設置在第一電極板12與第二電極板14之間。

該第一電極板12包括一第一基體120，一第一導電層122及兩個第一電極124。該第一基體120為平面結構，該第一導電層122與兩個第一電極124均設置在第一基體120的下表面。兩個第一電極124分別沿第一方向設置在第一導電層122的兩端並與第一導電層122電連接。該第二電極板14包括一第二基體140，一第二導電層142及兩個第二電極144。該第二基體140為平面結構，該第二導電層142與兩個第二電極144均設置在第二基體140的上表面。兩個第二電極144分別沿第二方向設置在第二導電層142的兩端並與第二導電層142電連接。其中第一方向垂直於第二方向，即兩個第一電極124與兩個第二電極144正交設置。

所述觸摸屏10的第一基體120與第二基體140均為透明的薄膜或薄板。該第一基體120具有一定柔軟度，可由塑料或樹脂等柔性材料形成。該第二基體140的材料可為玻璃、石英、金剛石等硬性材料。當用於柔性觸摸式液晶顯示屏300中時，該第二基體140的材料也可為塑料或樹脂等柔性材料。具體地，該第一基體120及第二基體140所用的材料可為聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料，及聚醚碸(PES)、纖維素酯、聚氯乙烯(PVC)、苯並環丁烯(BCB) 及丙烯酸樹脂等材料。該第一基體120和第二基體140的厚度為1毫米~1厘米。本實施例中，該第一基體120及第二基體140的材料均為PET，厚度均為2毫米。可以理解，形成所述第一基體120及第二基體140的材料並不限於上述列舉的材料，只要能使第一基體120及第二基體140起到支撑的作用，並具有較好的透明度，且至少形成第一基體120的材料具有一定柔性，都在本發明保護的範圍內。

所述觸摸屏10的第一導電層122與第二導電層142均包括一第一奈米碳管層，該奈米碳管層包括多個金屬性奈米碳管。進一步地，上述的奈米碳管層可為單個奈米碳管薄膜或為多個平行無間隙鋪設的奈米碳管薄膜。可以理解，由於上述的奈米碳管層中的多個奈米碳管薄膜可平行且無間隙的鋪設，故，上述奈米碳管層的長度和寬度不限，可根據實際需要製成具有任意長度和寬度的奈米碳管層。另，上述奈米碳管層中可進一步包括多個奈米碳管薄膜重叠設置，故，上述奈米碳管層的厚度也不限，只要能够具有理想的透明度，可根據實際需要製成具有任意厚度的奈米碳管層。

上述奈米碳管層中的奈米碳管薄膜由有序的或無序的奈米碳管組成，並且該奈米碳管薄膜具有均勻的厚度。具體地，該奈米碳管層包括無序的奈米碳管薄膜或者有序的奈米碳管薄膜。無序的奈米碳管薄膜中，奈米碳管為無序或各向同性排列。該無序排列的奈米碳管相互纏繞，該各向同性排列的奈米碳管平行於奈米碳管薄膜的表 面。有序的奈米碳管薄膜中，奈米碳管為沿同一方向擇優取向排列或沿不同方向擇優取向。當奈米碳管層包括多層有序奈米碳管薄膜時，該多層奈米碳管薄膜可沿任意方向重叠設置，故，在該奈米碳管層中，奈米碳管為沿相同或不同方向擇優取向排列。優選地，當該奈米碳管層中的奈米碳管薄膜為有序奈米碳管薄膜時，該有序奈米碳管薄膜為從奈米碳管陣列中直接拉取獲得的奈米碳管拉膜結構。請參閱圖4及圖9，所述奈米碳管拉膜結構包括多個奈米碳管首尾相連且擇優取向排列。該多個奈米碳管之間通過凡德瓦爾力結合。一方面，首尾相連的奈米碳管之間通過凡德瓦爾力連接；另一方面，擇優取向排列的奈米碳管之間部分通過凡德瓦爾力結合。故，該奈米碳管拉膜結構具有較好的自支撑性及柔韌性。請參閱圖10，當該奈米碳管層中包括多層重叠設置的奈米碳管拉膜結構時，相鄰兩層奈米碳管薄膜中奈米碳管形成一夾角α，且0°≦α≦90°。

進一步地，所述奈米碳管層可包括上述各種奈米碳管薄膜與一高分子材料組成的複合薄膜。所述高分子材料均勻分佈於所述奈米碳管薄膜中奈米碳管之間的間隙中。所述高分子材料為一透明高分子材料，其具體材料不限，包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、苯丙環丁烯(BCB)、聚環烯烴等。

本實施例中，所述第一導電層122與第二導電層142中的奈米碳管層為一層奈米碳管拉膜結構與PMMA組成的複合 薄膜。具體的，第一導電層122的奈米碳管拉膜結構中奈米碳管均沿第一方向排列，第二導電層142的奈米碳管拉膜結構中奈米碳管均沿第二方向排列。所述奈米碳管複合薄膜的厚度為0.5奈米~100微米，寬度為0.01厘米~10厘米。

所述奈米碳管層中金屬性奈米碳管包括單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管及多壁奈米碳管中的一種或幾種。所述單壁奈米碳管的直徑為0.5奈米~50奈米，雙壁奈米碳管的直徑為1奈米~50奈米，多壁奈米碳管的直徑為1.5奈米~50奈米。所述奈米碳管層的厚度為0.5奈米~100微米。

所述觸摸屏10的第一電極124與第二電極144由導電材料形成，具體可選擇為金屬層、導電聚合物層或奈米碳管層。所述金屬層的材料可選擇為金、銀或銅等導電性好的金屬。所述導電聚合物層的材料可選擇為聚乙炔、聚對苯撑、聚苯胺、聚咪吩、聚毗咯、聚噻吩等。優選的，該奈米碳管層包括至少一奈米碳管拉膜結構。本實施例中，該第一電極124與第二電極144為導電的銀漿層。可以理解，用於柔性觸摸式液晶顯示屏300上的上述電極應具有一定的韌性和易彎折度。

進一步地，在所述觸摸屏10中，該第二電極板14靠近第一電極板12的表面外圍設置有一絕緣層18。上述的第一電極板12設置在該絕緣層18上，且該第一電極板12的第一導電層122正對第二電極板14的第二導電層142設置。上述多個點狀隔離物16設置在第二電極板14的第二導電層142上，且該多個點狀隔離物16彼此間隔設置。第一電 極板12與第二電極板14之間的距離為2~10微米。該絕緣層18與點狀隔離物16均可採用絕緣樹脂或其他絕緣材料製成，並且，該點狀隔離物16應為一透明材料製成。設置絕緣層18與點狀隔離物16可使得第一電極板14與第二電極板12電絕緣。可以理解，當觸摸屏10尺寸較小時，點狀隔離物16為可選擇的結構，只需確保第一電極板14與第二電極板12電絕緣即可。

另，該第一電極板12遠離第二電極板14的表面進一步可設置一透明保護膜126。所述透明保護膜126可通過粘結劑直接粘結在第一基體120上表面，也可採用熱壓法，與第一電極板12壓合在一起。該透明保護膜126可採用一層表面硬化處理、光滑防刮的塑料層或樹脂層，該樹脂層可由苯丙環丁烯(BCB)、聚酯及丙烯酸樹脂等材料形成。本實施例中，形成該透明保護膜126的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，用於保護第一電極板12，提高耐用性。該透明保護膜126可用以提供一些附加功能，如可减少眩光或降低反射。

所述第一偏光層110的材料可為先前技術中常用的偏光材料，如二向色性有機高分子材料，具體可為碘系材料或染料材料等。另，該第一偏光層110也可為一層有序的奈米碳管薄膜，所述有序的奈米碳管薄膜中奈米碳管沿同一方向定向排列。優選的，該第一偏光層110為一奈米碳管拉膜結構。所述第一第一偏光層110的厚度為1微米~0.5毫米。

由於奈米碳管對電磁波的吸收接近絕對黑體，奈米碳管 對於各種波長的電磁波均有均一的吸收特性，故所述第一偏光層110中的有序奈米碳管薄膜對於各種波長的電磁波也有均一的偏振吸收性能。當光波入射時，振動方向平行於奈米碳管束長度方向的光被吸收，垂直於奈米碳管束長度方向的光能透過，故透射光成為線偏振光。故，奈米碳管薄膜可代替先前技術中的偏振片起到偏光作用。另，所述第一偏光層110包括沿同一方向定向排列的奈米碳管，從而所述所述第一偏光層110具有良好的導電性能，可作為觸摸式液晶顯示屏300中的上電極層。故，本技術方案實施例的觸摸式液晶顯示器300中的第一偏光層110可同時起到偏光及上電極的作用，無需額外增加上電極層，從而可使得觸摸式液晶顯示屏300具有較薄的厚度，簡化觸摸式液晶顯示屏300的結構和製造成本，提高背光源的利用率，改善顯示質量。

所述第一配向層112的材料可為聚苯乙烯及其衍生物、聚醯亞胺、聚乙烯醇、聚酯、環氧樹脂、聚胺酯、聚矽烷等。所述第一配向層112的第一溝槽可採用先前技術的膜磨擦法，傾斜濺鍍SiOx膜法和對膜進行微溝槽處理法等方法形成，該第一溝槽可使液晶分子定向排列。本實施例中，所述第一配向層112的材料為聚醯亞胺，厚度為1~50微米。

請參閱圖3，所述下基板200從上至下依次包括一第二配向層212、一薄膜電晶體面板220及一第二偏光層210。該第二配向層212設置在該薄膜電晶體面板220的上表面。進一步地，第二配向層212的上表面可包括多個平行的 第二溝槽，所述第一配向層112的第一溝槽的排列方向與第二配向層212的第二溝槽的排列方向垂直。該第二偏光層210設置在該薄膜電晶體面板220的下表面。該下基板200中第二配向層212靠近所述液晶層310設置。

所述第二偏光層210的材料與第一偏光層110的材料相同。所述第二偏光層210的厚度為1微米~0.5毫米。所述第二偏光層210的作用為將從設置於觸摸式液晶顯示屏300下表面的導光板發出的光進行起偏，從而得到沿單一方向偏振的光線。所述第二偏光層210的偏振方向與第一偏光層110的偏振方向垂直。

所述第二配向層212與第一配向層112的材料相同，所述第二配向層212的第二溝槽可使液晶分子定向排列。由於所述第一配向層112的第一溝槽與第二配向層212的第二溝槽的排列方向垂直，故第一配向層112與第二配向層212之間的液晶分子在兩個配向層之間的排列角度產生90度旋轉，從而起到旋光的作用，將第二偏光層210起偏後的光線的偏振方向旋轉90度。本實施例中，所述第二配向層212的材料為聚醯亞胺，厚度為1~50微米。

請參閱圖5，所述薄膜電晶體面板220包括一個第三基體240及設置在第三基體240上表面的多個薄膜電晶體222、多個畫素電極224、多個源極線226及多個閘極線228。

上述多個源極線226按行相互平行設置，上述多個閘極線228按列相互平行設置，並與源極線226交叉並絕緣設置 ，從而將第三基體240劃分成多個網格區域242。上述多個畫素電極224及多個薄膜電晶體222分別設置於上述網格區域242中，上述多個畫素電極224之間及上述多個薄膜電晶體222之間間隔設置。每一網格區域242設置一個薄膜電晶體222及一個畫素電極224，該畫素電極224與該薄膜電晶體222的汲極電連接。該薄膜電晶體222的源極與一源極線226電連接。具體地，上述網格區域242以矩陣方式按行及按列排列。上述每行網格區域242中的薄膜電晶體222的源極均與其所在行的源極線226電連接。上述薄膜電晶體222的閘極與一閘極線228電連接。具體地，上述每列網格區域242中的薄膜電晶體222的閘極均與其所在列的閘極線228電連接。

進一步地，所述薄膜電晶體面板220還可包括一顯示屏驅動電路(未示出)，所述源極線226與閘極線228與顯示屏驅動電路相連接，顯示屏驅動電路通過源極線226與閘極線228控制薄膜電晶體222的的開關。所述顯示屏驅動電路集成設置於第三基體240之上，形成一集成電路板。

所述第三基體240為透明基體，起支撑作用，其材料可選擇為玻璃、石英、陶瓷、金剛石、矽片等硬性材料或塑料、樹脂等柔性材料。本實施例中，所述第三基體240的材料為PET。所述第三基體240也可選用大規模集成電路中的印刷線路板。

所述畫素電極224為一導電薄膜，該導電薄膜的材料為一導電材料，當用於液晶顯示器中時，該畫素電極224可選擇為銦錫氧化物(ITO)層、銻錫氧化物(ATO)層、銦鋅氧 化物(IZO)層或金屬性奈米碳管薄膜等透明導電層。所述畫素電極224的面積為10平方微米~0.1平方毫米。本實施例中，所述畫素電極224的材料為ITO，面積為0.05平方毫米。

所述閘極線228及源極線226的材料為導電材料，如金屬、合金、導電聚合物。該金屬或合金材料可為鋁、銅、鎢、鉬、金、鈦、釹、鈀、銫及其任意組合的合金。所述閘極線228及源極線226也可為金屬性奈米碳管長線結構。所述閘極線228及源極線226的寬度為0.5奈米~100微米。本實施例中，所述閘極線228及源極線226的材料為鋁，寬度為10微米。

請參閱圖6，所述薄膜電晶體222可為頂栅型或底栅型結構，具體包括一半導體層2220、一源極2222、一汲極2224、一絕緣層2226及一閘極2228。該半導體層2220與該源極2222和汲極2224電連接，該閘極2228通過該絕緣層2226與該半導體層2220、源極2222及汲極2224絕緣設置。

本實施例中，所述薄膜電晶體222為底栅型結構。上述閘極2228設置於所述第三基體240上表面，上述絕緣層2226設置於該閘極2228上表面，上述半導體層2220設置於該絕緣層2226上表面，通過絕緣層2226與閘極2228絕緣設置，上述源極2222及汲極2224間隔設置並與上述半導體層2220電接觸。

所述半導體層2220包括一第二奈米碳管層。該第二奈米 碳管層中包括多個奈米碳管。該奈米碳管為單壁或雙壁的半導體性奈米碳管。所述單壁的半導體性奈米碳管的直徑為0.5奈米~50奈米；所述雙壁的半導體性奈米碳管的直徑為1.0奈米~50奈米。優選地，所述半導體性奈米碳管的直徑小於10奈米。所述半導體層2220的長度為1微米~100微米，寬度為1微米~1毫米，厚度為0.5奈米~100微米。

具體地，所述第二奈米碳管層可包括無序或有序的奈米碳管薄膜。無序的奈米碳管薄膜中，奈米碳管為無序或各向同性排列。該無序排列的奈米碳管相互纏繞，該各向同性排列的奈米碳管平行於奈米碳管薄膜的表面。有序的奈米碳管薄膜中，奈米碳管為沿同一方向擇優取向排列或沿不同方向擇優取向。優選地，該第二奈米碳管層包括至少一層由長奈米碳管組成的有序的長奈米碳管薄膜結構。如圖7及圖11所示，該長奈米碳管薄膜結構中的奈米碳管相互平行且並排設置，相鄰兩個奈米碳管之間通過凡德瓦爾力緊密結合。此時，該第二奈米碳管層的長度等於其中的奈米碳管的長度。

當上述第二奈米碳管層包括多個重叠設置的有序奈米碳管薄膜時，該多個有序奈米碳管薄膜可沿任意方向重叠設置，故，在該第二奈米碳管層中，相鄰的奈米碳管薄膜中的奈米碳管形成一夾角α，且0°≦α≦90°。優選地，所述第二奈米碳管層中的奈米碳管均沿薄膜電晶體的源極至汲極方向排列。

本技術方案實施例中，所述半導體層2220包括一層由長 奈米碳管組成的有序奈米碳管薄膜，該半導體層的長度為50微米，寬度為300微米，厚度為5奈米。所述半導體層2220位於所述源極2222和汲極2224之間的區域形成一通道。所述通道的長度為5微米，寬度為40~100微米。所述奈米碳管兩個端部連接源極2222與汲極2224。

該薄膜電晶體面板220在觸摸式液晶顯示屏300中作為液晶畫素點的驅動元件，當通過所述顯示屏驅動電路對畫素電極224與第一偏光片110之間施加一電壓時，第一配向層112與第二配向層212之間的液晶層310中的液晶分子定向排列，從而使經由第二偏光層210起偏的光線不經旋光直接照射至第一偏光層110，此時光線將不能通過第一偏光層110。當在畫素電極224及第一偏光層110之間未施加電壓時，光線經過液晶分子旋光後可通過第一偏光層110出射。

請參閱圖8，該觸摸式液晶顯示屏300進一步包括一觸摸屏控制器40、一中央處理器50及一顯示設備控制器60。其中，該觸摸屏控制器40、該中央處理器50及該顯示設備控制器60三者通過電路相互連接，該觸摸屏控制器40與該觸摸屏10電連接，該顯示設備控制器60連接所述下基板200的薄膜電晶體面板220的顯示屏驅動電路。該觸摸屏控制器40通過手指等觸摸物70觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信息輸入，並將該信息傳遞給中央處理器50。該中央處理器50通過該顯示設備控制器60控制該薄膜電晶體面板220的顯示屏驅動電路進行圖像顯示。

使用時，在該觸摸屏10的第一電極板12之間與第二電極 板14之間分別施加5V電壓。使用者一邊視覺確認該觸摸式液晶顯示屏300的顯示，一邊通過觸摸物70如手指或筆按壓觸摸屏10第一電極板12進行操作。第一電極板12中第一基體120發生彎曲，使得按壓處71的第一導電層122與第二電極板14的第二導電層142接觸形成導通。觸摸屏控制器40通過分別測量第一導電層122第一方向上的電壓變化與第二導電層142第二方向上的電壓變化，並進行精確計算，將它轉換成觸點坐標。觸摸屏控制器40將數字化的觸點坐標傳遞給中央處理器50。中央處理器50根據觸點坐標發出相應指令，啟動電子設備的各種功能切換，並通過顯示設備控制器60控制薄膜電晶體面板220的顯示屏驅動電路進行圖像顯示。

本技術方案實施例提供的奈米碳管作為透明導電層及第一偏光層的觸摸式液晶顯示屏具有以下優點：其一，由於採用奈米碳管的觸摸屏可直接輸入操作命令和信息，可代替傳統的鍵盤、鼠標或按鍵等輸入設備，從而可簡化使用該觸摸式液晶顯示屏的電子設備的結構。其二，奈米碳管的優異的力學特性使得透明導電層具有很好的韌性和機械强度，並且耐彎折，故，可相應的提高觸摸屏的耐用性，進而提高該觸摸式液晶顯示屏的耐用性，同時，與柔性基體配合，可製備一柔性觸摸式液晶顯示屏。另，採用半導體性奈米碳管層代替先前的非晶矽、多晶矽或有機半導體聚合物作為半導體層，可相應的提高薄膜電晶體的柔性，尤其適用於柔性薄膜電晶體面板，並應用於柔性觸摸式液晶顯示屏中。其三，由於奈米 碳管在潮濕的條件下具有良好的透明度，故採用奈米碳管層作為觸摸屏的透明導電層，可使該觸摸屏具有較好的透明度，進而有利於提高該觸摸式液晶顯示屏的解析度。其四，由於奈米碳管具有優異的導電性能，則由奈米碳管組成的奈米碳管層具有均勻的阻值分佈，因而，採用上述奈米碳管層作透明導電層，可相應的提高觸摸屏的解析度和精確度，進而提高該觸摸式液晶顯示屏的解析度和精確度。第五，第一偏光層可同時起到偏光及上電極的作用，無需額外增加上電極層，從而可使得觸摸式液晶顯示屏具有較薄的厚度，簡化觸摸式液晶顯示屏的結構和製造成本，提高背光源的利用率，改善顯示質量。其六，由於半導體性的奈米碳管具有優異的半導體性，故薄膜電晶體具有較大的載子移動率，薄膜電晶體面板具有較快的響應速率，從而使應用該薄膜電晶體面板的觸摸式液晶顯示屏具有較好的顯示性能。其七，採用奈米碳管層作為半導體層的薄膜電晶體尺寸較小，薄膜電晶體面板解析度更高，可用於提高觸摸式液晶顯示屏的解析度。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧觸摸屏

100‧‧‧上基板

110‧‧‧第一偏光層

112‧‧‧第一配向層

12‧‧‧第一電極板

120‧‧‧第一基體

122‧‧‧第一導電層

124‧‧‧第一電極

126‧‧‧透明保護膜

14‧‧‧第二電極板

140‧‧‧第二基體

142‧‧‧第二導電層

144‧‧‧第二電極

16‧‧‧點狀隔離物

18‧‧‧絕緣層

200‧‧‧下基板

210‧‧‧第二偏光層

212‧‧‧第二配向層

220‧‧‧薄膜電晶體面板

222‧‧‧薄膜電晶體

224‧‧‧畫素電極

2220‧‧‧半導體層

2222‧‧‧源極

2224‧‧‧汲極

2226‧‧‧絕緣層

2228‧‧‧閘極

226‧‧‧源極線

228‧‧‧閘極線

240‧‧‧第三基體

242‧‧‧網格區域

300‧‧‧觸摸式液晶顯示屏

310‧‧‧液晶層

40‧‧‧觸摸屏控制器

50‧‧‧中央處理器

60‧‧‧顯示設備控制器

70‧‧‧觸摸物

71‧‧‧按壓處

圖1為本技術方案實施例觸摸式液晶顯示屏的側視結構示 意圖。

圖2為本技術方案實施例觸摸式液晶顯示屏中上基板的立體結構示意圖。

圖3為本技術方案實施例觸摸式液晶顯示屏中下基板的立體結構示意圖。

圖4為本技術方案實施例觸摸式液晶顯示屏中奈米碳管拉膜結構的掃描電鏡照片。

圖5為本技術方案實施例觸摸式液晶顯示屏中薄膜電晶體面板的俯視結構示意圖。

圖6為圖5的薄膜電晶體面板中薄膜電晶體的剖視圖。

圖7為圖6的薄膜電晶體中的長奈米碳管薄膜結構的掃描電鏡照片。

圖8為本技術方案實施例觸摸式液晶顯示屏工作原理的示意圖。

圖9為本技術方案實施例奈米碳管拉膜結構內部之多個奈米碳管首尾相連之結構示意圖。

圖10為本技術方案實施例多層重疊設置的奈米碳管拉膜結構的掃描電鏡照片。

圖11為本技術方案實施例長奈米碳管薄膜結構內部之相互平行且並排設置之奈米碳管的結構示意圖。

10‧‧‧觸摸屏

100‧‧‧上基板

110‧‧‧第一偏光層

112‧‧‧第一配向層

12‧‧‧第一電極板

120‧‧‧第一基體

122‧‧‧第一導電層

126‧‧‧透明保護膜

14‧‧‧第二電極板

140‧‧‧第二基體

142‧‧‧第二導電層

144‧‧‧第二電極

16‧‧‧點狀隔離物

18‧‧‧絕緣層

200‧‧‧下基板

210‧‧‧第二偏光層

212‧‧‧第二配向層

220‧‧‧薄膜電晶體面板

300‧‧‧觸摸式液晶顯示屏

310‧‧‧液晶層

Claims (22)

1. 一種觸摸式液晶顯示屏，其包括：一上基板，該上基板包括一觸摸屏，該觸摸屏包括導電層；一下基板，該下基板與上基板相對設置，該下基板包括一薄膜電晶體面板，該薄膜電晶體面板包括多個薄膜電晶體，每一薄膜電晶體包括一半導體層；及一液晶層，設置於該上基板與下基板之間，其改良在於，該觸摸屏中的導電層包括一第一奈米碳管層，該薄膜電晶體面板中的薄膜電晶體的半導體層包括一第二奈米碳管層，該第一奈米碳管層及第二奈米碳管層包括多個奈米碳管。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述第二奈米碳管層中的奈米碳管為半導體性奈米碳管。
3. 如申請專利範圍第2項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述半導體性奈米碳管為單壁奈米碳管或雙壁奈米碳管，半導體性奈米碳管的直徑小於10奈米。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述第一奈米碳管層中的奈米碳管為金屬性奈米碳管。
5. 如申請專利範圍第4項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述金屬性奈米碳管為單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管或多壁奈米碳管，該單壁奈米碳管的直徑為0.5奈米~50奈米，該雙壁奈米碳管的直徑為1.0奈米~50奈米，該多壁奈米碳管的直徑為1.5奈米~50奈米。
6. 如申請專利範圍第1項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中， 所述第一奈米碳管層或第二奈米碳管層包括一個奈米碳管薄膜、多個平行無間隙鋪設的奈米碳管薄膜或多個重叠設置的奈米碳管薄膜。
7. 如申請專利範圍第6項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述奈米碳管薄膜包括無序奈米碳管薄膜，該無序奈米碳管薄膜包括多個奈米碳管無序排列或各向同性排列。
8. 如申請專利範圍第7項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述無序奈米碳管薄膜中的奈米碳管相互纏繞或平行於奈米碳管薄膜表面。
9. 如申請專利範圍第6項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述奈米碳管薄膜包括有序奈米碳管薄膜，該有序奈米碳管薄膜包括多個奈米碳管沿同一方向擇優取向排列或沿不同方向擇優取向排列。
10. 如申請專利範圍第9項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述有序奈米碳管薄膜包括一奈米碳管拉膜結構，該奈米碳管拉膜結構進一步包括多個奈米碳管首尾相連且沿同一方向擇優取向排列，該多個奈米碳管之間通過凡德瓦爾力結合。
11. 如申請專利範圍第10項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述奈米碳管層包括至少兩層重叠設置的奈米碳管拉膜結構，相鄰的兩層奈米碳管拉膜結構中的奈米碳管形成一夾角α，且0°≦α≦90°。
12. 如申請專利範圍第9項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述有序奈米碳管薄膜包括多個相互平行且並排設置的長奈米碳管。
13. 如申請專利範圍第7項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中， 所述奈米碳管薄膜的厚度為0.5奈米~100微米。
14. 如申請專利範圍第1項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述第一奈米碳管層為一奈米碳管複合層，其包括至少一奈米碳管薄膜及高分子材料均勻分佈於奈米碳管薄膜中。
15. 如申請專利範圍第1項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述觸摸屏包括：一第一電極板，該第一電極板包括一第一基體、一第一導電層及兩個第一電極，該第一導電層設置在該第一基體的下表面，該兩個第一電極沿第一方向設置在該第一導電層的兩端，並與第一導電層電連接；一第二電極板，該第二電極板包括一第二基體、一第二導電層及兩個第二電極，該第二導電層設置在該第二基體的上表面，該兩個第二電極沿第二方向設置在第二導電層的兩端，並與第二導電層電連接，該第二方向垂直於第一方向，該第一導電層和第二導電層均包括一第一奈米碳管層；一絕緣層，該絕緣層設置在該第二電極板上表面外圍，該第一電極板設置在該絕緣層上與所述第二電極板間隔；及多個點狀隔離物設置在所述第一電極板與所述第二電極板之間。
16. 如申請專利範圍第15項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述第一導電層及第二導電層的厚度為0.5奈米~100微米。
17. 如申請專利範圍第15項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述第一導電層中的奈米碳管沿第一方向定向排列，所述第二導電層中的奈米碳管沿第二方向定向排列。
18. 如申請專利範圍第1項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述上基板進一步包括：一第一偏光層設置於該觸摸屏的下表面；及一第一配向層設置於該第一偏光層的下表面，該第一配向層靠近所述液晶層設置。
19. 如申請專利範圍第1項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述薄膜電晶體面板進一步包括：一第三基體；多個源極線，該多個源極線位於第三基體上表面並按行相互平行設置；多個閘極線，該多個閘極線位於第三基體上表面並按列相互平行設置，該多個閘極線與該多個源極線交叉並絕緣設置，從而將該第三基體上表面劃分成多個網格區域；多個畫素電極，每一畫素電極設置於每一網格區域中；及多個薄膜電晶體，每一薄膜電晶體設置於每一網格區域中，該薄膜電晶體包括一源極、一與該源極間隔設置的汲極、一半導體層、及一閘極，該源極與一源極線電連接，該汲極與一畫素電極電連接，該半導體層與該源極和汲極電連接，該閘極通過一絕緣層與該半導體層、源極及汲極絕緣設置並與一閘極線電連接。
20. 如申請專利範圍第1項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述下基板進一步包括：一第二偏光層，設置於該薄膜電晶體面板下表面；及一第二配向層，設置於該薄膜電晶體面板上表面，該第二配向層靠近所述液晶層設置。
21. 如申請專利範圍第18或20項所述的觸摸式液晶顯示屏， 其中，所述偏光層包括多個奈米碳管沿同一方向擇優取向排列。
22. 如申請專利範圍第18或20項所述的觸摸式液晶顯示屏，其中，所述偏光層的厚度為1微米~0.5毫米。