专利名称：一种内嵌触控液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器，具体地说，涉及一种内嵌有触摸感应部件的内嵌触控液 晶显不器。
背景技术：
将透明的触摸屏设置在显示器的画面前，构成显示触控系统，通过画面显示与触 摸感应相互配合的显示触控方式，具有极强的交互性，目前已成为掌上设备、便携式设备的 主流输入方式，例如苹果公司、宏达电(HTC)等厂商所生产的手机、平板电脑基本上都采用 显示触控方式进行输入；而在软件方面，无论是Google推出的手机平台Android，还是微软 推出的PC操作系统WindoWS7，也都支持显示触控方式。可见，显示触控方式及其相关技术， 具有非常广大的应用前景。触摸屏中，投射式电容触摸屏可实现多点和准确的触摸感应，而且结构简单、透光 率高，是当前显示触控技术发展的主流方向。投射式电容触摸屏的触摸感应部件一般为多 个第一方向的电极(行电极或列电极)与第二方向的电极(相应的，为列电极或行电极) 相互交错形成的感应矩阵。在一种设计方案中，触摸感应部件的第一方向的电极和第二方 向的电极设置在一片透明基板的同一面(可以是透明基板的前表面或后表面)上，并在第 一方向的电极与第二方向的电极的交错点通过一定的绝缘垫衬隔开，以防止其在交错点相 互短路，这种情况下，将第一方向的电极和第二方向的电极都形成于同一导电膜层上，可以 防止电极反射光的不一致。目前，大多数触摸屏与显示器的组合依然采用外挂方式，也就是说，触摸屏与显示 器是相互独立的器件，而只是简单地将触摸屏固定在显示器前方，形成触控显示系统，这种 方式下，触摸屏与显示器需要各自的支撑基板，因而整个触控显示系统需要占据较大的厚 度，不能满足一些掌上设备和便携式设备的超薄要求，而且也不利于节省生产成本。为了解决上述外挂方式存在的问题，很多厂商提出将触摸屏中的触摸感应部件结 合在显示器中，形成“内嵌式”的触控显示系统，即内嵌触控显示装置。其中，在显示器采用 液晶显示器的情况下，将触摸感应部件设置在液晶显示器前基板的后表面(即触摸感应部 件的第一方向的电极和第二方向的电极都设置在前基板的后表面，并在交错点上设置一定 的介质和结构将第一方向的电极与第二方向的电极隔开，具体是，在行电极与列电极的交 错点通过一定的架桥结构，将行电极与列电极隔开并保证其在各自的方向上导通，其特点 为第一个方向的电极(如行电极或列电极)在导电膜层上连续设置；第二个方向的电极 (相应的，为列电极或行电极)在导电膜层上以第一个方向的电极为间隔分成若干电极块； 在交错点上，通过导电桥将第二个方向的电极中相邻两电极块连接，形成连续的第二个方 向的电极，并且导电桥与第一个方向的电极之间由绝缘垫衬分隔，以防止两个方向的电极 在交错点相互短路)，可以实现无视差的效果，即触摸感应部件所在的平面与显示画面完美 重合，因而在侧视角看到的画面与触摸目标点不会出现视觉偏移，可以使操作者获得更加 良好的触控体验。
为了实现多点触摸，一般在触摸感应部件上采用互容的驱动与信号探测方式，其 原理为在一个扫描周期中对第一个方向的电极上依次施加信号，这些信号通过第一方向的 电极与第二方向的电极之间的互电容耦合到第二个方向的电极上，而在第二个方向的电极 上同时探测这些信号。如果在某个位置存在手指、触控笔等触摸体接触或靠近时，这个位置 两个方向电极之间的互电容会改变，因而上述电容耦合相对于其他位置出现一个信号差， 从而可以通过确定在一个扫描周期中出现信号差的时间所对应的第一方向电极以及出现 信号差的第二方向电极，对上述的触摸位置进行确定。将触摸感应部件设置在液晶显示器前基板的后表面，一般来说，为了实现对液晶 驱动的干扰进行屏蔽，在触摸感应部件的后侧设置一透明的屏蔽电极(对一般的TFT-LCD 来说，在COM电极电压恒定的情况下，该屏蔽电极可以与TFT-LCD的COM电极共用)。如
图1 所示，通常在触摸感应部件(包括第一方向的电极02与第二方向的电极03)的后表面上设 置一介电层06，再在介电层06的后表面上设置屏蔽电极05，介电层06具有绝缘和容性隔 离的双层作用。在这种情况下，一般会存在以下问题首先，由于触摸感应部件设置在液晶 显示器前基板04的后表面，因而触摸感应部件与触摸体之间存在较大间隔，导致信号弱； 其次，由于触摸感应部件与屏蔽电极05仅间隔有一层介电层06，因而触摸感应部件与屏蔽 电极05之间的电容(包括第第一方向的电极02与屏蔽电极05之间的第一电容C1,以及第 二方向的电极03与屏蔽电极05之间的第二电容C2)将远大于第一方向的电极02与第二 方向的电极03之间的互电容，也就是说，可以通过外接触摸而改变的互电容远小于触摸感 应部件与屏蔽电极05之间的电容，使得触摸信号难以被检测。区域Al (前偏振片01的前 方与相应的第一方向的电极02及第二方向的电极03对应的区域)、A2(前偏振片01和前 基板04内部与相应的第一方向的电极02及第二方向的电极03对应的区域)、A3 (介电层 06内部，屏蔽电极05与相应的第一方向的电极02之间的区域)、A4(介电层06内部，屏蔽 电极05与相应的第二方向的电极03之间的区域)的电场，将分别导致出现可通过外界触 摸而改变的可变互电容C。ut、不可通过外接触摸而改变的固定互电容Cin、第一电容C1、第二 电容C2，在屏蔽电极05接地的情况下，可等效为图2所示的电路。如图3所示，在触摸体07靠近的情况下，可变互电容C。ut可以发生变化，而其他电 容可以近似看成不发生变化，因此，触摸时，将可以采用有效电容比R来衡量触控信号的相 对强度
权利要求
一种内嵌触控液晶显示器，包括液晶显示器和触摸感应部件，液晶显示器自后至前依次包括后基板、液晶层和前基板，触摸感应部件附着于前基板的后表面上，触摸感应部件的后侧设有介电层，介电层的后侧设有屏蔽电极，其特征是所述屏蔽电极由多个屏蔽电极块组成，相邻屏蔽电极块之间有间隙；触摸感应部件包括行针状电极、行电极引线、列针状电极和列电极引线，行电极引线和列电极引线均设于前基板的后表面上，行电极引线和列电极引线的位置均与屏蔽电极块之间的间隙相对应，行针状电极和列针状电极均为由前基板的后表面向前延伸的针状导电体，行针状电极的后端与行电极引线连接，列针状电极的后端与列电极引线连接。
2.根据权利要求1所述的内嵌触控液晶显示器，其特征是所述针状导电体的前端为 尖端。
3.根据权利要求2所述的内嵌触控液晶显示器，其特征是所述针状导电体的形状是 前端为尖端的圆锥状。
4.根据权利要求1所述的内嵌触控液晶显示器，其特征是所述前基板上设有前后走 向的凹井，凹井的井口设于前基板的后表面上，凹井的底部处于前基板内部或者延伸至前 基板的前表面；在凹井的内壁上形成金属层，或者使凹井的腔体内充满金属材料，形成针状 导电体，针状导电体的外部形状及尺寸与凹井内壁一致。
5.根据权利要求1所述的内嵌触控液晶显示器，其特征是所述液晶显示器还包括后 偏振片、像素电极、后配向层、前配向层、公共电极和前偏振片，所述内嵌触控液晶显示器中 自后至前依次为后偏振片、后基板、像素电极、后配向层、液晶层、前配向层、公共电极、绝缘 层、屏蔽电极、介电层、触摸感应部件、前基板和前偏振片，绝缘层将公共电极和屏蔽电极分 隔开。
6.根据权利要求1所述的内嵌触控液晶显示器，其特征是所述液晶显示器还包括后 偏振片、像素电极、后配向层、前配向层和前偏振片，内嵌触控液晶显示器中自后至前依次 为后偏振片、后基板、像素电极、后配向层、液晶层、前配向层、屏蔽电极、介电层、触摸感应 部件、前基板和前偏振片，其中屏蔽电极兼作液晶显示器的公共电极。
全文摘要
一种内嵌触控液晶显示器，包括液晶显示器和触摸感应部件，触摸感应部件附着于液晶显示器前基板的后表面上，触摸感应部件的后侧设有介电层，介电层的后侧设有屏蔽电极，其特征是所述屏蔽电极由多个屏蔽电极块组成，相邻屏蔽电极块之间有间隙；触摸感应部件包括行针状电极、行电极引线、列针状电极和列电极引线，行电极引线和列电极引线的位置均与屏蔽电极块之间的间隙相对应，行针状电极和列针状电极均为由前基板的后表面向前延伸的针状导电体。本发明大大减小行电极及列电极与屏蔽电极之间的电容，同时使行电极与列电极之间可通过外界触摸而改变的可变互电容大大提高，因此具有较高的有效电容比，触控时响应灵敏度高，并有效减少误响应。
文档编号G02F1/1343GK101943814SQ20101023329
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者吕岳敏, 吴永俊, 李功军, 李永忠, 林钢, 林铿, 沈奕 申请人:汕头超声显示器(二厂)有限公司