专利名称：电磁感应式液晶面板和液晶显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及手写输入技术，尤其涉及一种具有手写输入功能的电磁感应式液
晶面板和液晶显示器。
背景技术：
随着输入技术和显示技术的发展，将常用的液晶显示器和手写输入装置相结合是符合市场需求的发展趋势。 现有技术中，使液晶显示器具备手写输入功能所采用的技术方案有如下几种。首先，手写输入按照实现原理可以分为电阻式、电容式和电磁感应式。电阻式和电容式的手写输入装置以识别触摸动作来接收输入信号，一般将独立的电阻式或电容式手写输入板组装在液晶显示器的外侧，即朝向观看者的一侧，以便接收触摸输入动作。电磁感应式手写板以接收电磁感应笔的电磁信号来识别输入位置，通常也作为一独立部件组装在液晶显示器的外侧或者是背面，例如背光模组的后面。 上述实现液晶显示器手写输入功能的方案存在的缺陷是手写输入板作为一独立部件会增加液晶显示器的厚度，与液晶显示器向轻薄化发展的趋势不符；手写输入板与液晶显示器在组装时会出现组装不稳定、不牢固的问题，导致输入精度下降；对于电磁感应式手写输入板而言，当其组装在液晶显示器的背面时，由于与电磁感应笔之间存在液晶面板和背光模组的厚度，所以会影响对电磁信号的识别，降低输入精度。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种电磁感应式液晶面板和液晶显示器，以提高液晶显示器手写输入的精度和可靠性，且满足液晶显示器轻薄化的发展要求。 为实现上述目的，本实用新型提供了一种电磁感应式液晶面板，包括对盒设置的
第一基板和第二基板，所述第一基板和第二基板之间填充有液晶层，所述第一基板和第二
基板分别包括第一衬底基板和第二衬底基板及上形成的多膜层结构，其中 还包括天线阵列，所述天线阵列由导电材料制成，形成在所述第一衬底基板和第
二衬底基板之间，与所述多膜层结构中的导电材料保持绝缘，所述天线阵列用于识别电磁信号。 为实现上述目的，本实用新型还提供了一种采用本实用新型电磁感应式液晶面板的液晶显示器，还包括背光模组和框架，其中，还包括输入识别电路，与所述天线阵列的
输出端连接。 由以上技术方案可知，本实用新型采用在液晶面板内集成天线阵列的技术手段，使液晶显示器具备电磁感应识别手写输入的功能，且由于天线阵列集成在液晶面板内所以几乎不增加液晶显示器的厚度，满足轻薄化要求，且减少了组装成本。液晶显示器内集成天线阵列，还可以提高天线阵列识别的精度和可靠性。
图1为本实用新型第 意图； 图2为本实用新型第 结构示意图； 图3为本实用新型第 结构示意图； 图4为本实用新型第 结构示意图； 图5为本实用新型第 结构示意图； 图6为本实用新型第 结构示意图； 图7为本实用新型第 结构示意图； 图8为本实用新型第 结构示意图。
具体实施方式本实用新型提供的电磁感应式液晶面板，包括对盒设置的第一基板和第二基板， 第一基板和第二基板之间填充有液晶层。第一基板包括第一衬底基板及形成在第一衬底基 板上的多膜层结构，第二基板包括第二衬底基板及形成在第二衬底基板上的多膜层结构。 其中，该液晶面板还包括天线阵列，天线阵列由导电材料制成，且形成在第一衬底基板和第 二衬底基板之间，与多膜层结构中的导电材料保持绝缘。该天线阵列用于识别电磁信号，使 电磁感应式液晶面板具备基于电磁感应原理的手写输入功能。 基于电磁感应原理的手写输入，需要由天线阵列和电磁感应笔配合完成。如本领 域常识可知，该天线阵列至少由两层导线线圈组成，其中每一层导线线圈可以由方向一致 的多个U形线圈组成，且两层中的导线线圈方向垂直，当电磁感应笔发出电磁信号时，天线 阵列可以接收电磁信号，识别电磁信号的频率和振幅等，并识别电磁感应笔所处的位置，从 而实现手写输入。因此，典型的一种天线阵列包括第一方向导线和第二方向导线。第一方 向导线和第二方向导线之间需保持绝缘，且需要与液晶面板内的导电材料保持绝缘，以避 免与液晶面板内的工作电路发生短路。基于绝缘要求，天线阵列在液晶面板中可以有多种 形成方式。 其中一种为天线阵列包括的第一方向导线和第二方向导线分别形成在液晶面板 中两个绝缘材料的衬底基板或膜层之间。即第一方向导线和第二方向导线分别设置在不同 的位置，形成在绝缘材料的衬底基板与膜层之间，或形成在绝缘材料的两膜层之间。该技术 方案不必增加额外的绝缘膜层。 另一种为天线阵列包括的第一方向导线和第二方向导线形成在液晶面板中两个 绝缘材料的衬底基板或膜层之间，且第一方向导线和第二方向导线之间形成有内间隔绝缘
一实施例所提供的电磁感应式液晶面板的局部侧视结构示 二实施例所提供的电磁感应式液晶面板具体实施方式
一的 二实施例所提供的电磁感应式液晶面板具体实施方式
二的 二实施例所提供的电磁感应式液晶面板具体实施方式
三的 三实施例所提供的电磁感应式液晶面板具体实施方式
一的 三实施例所提供的电磁感应式液晶面板具体实施方式
二的 三实施例所提供的电磁感应式液晶面板具体实施方式
三的 三实施例所提供的电磁感应式液晶面板具体实施方式
四的层。该技术方案中第一方向导线和第二方向导线形成在一起，且彼此之间以内间隔绝缘层 相互绝缘。 再一种为天线阵列包括的第一方向导线和/或第二方向导线与液晶面板中导 电材料的膜层相邻设置，且与相邻的导电材料的膜层之间形成有外间隔绝缘层。该技术方 案中，第一方向导线和第二方向导线可以一起设置，也可以分隔设置，且可以设置在任何位 置，以外间隔绝缘层实现天线阵列与液晶面板内导电材料的绝缘。 液晶面板所包括的第一基板和第二基板通常即为彩膜基板和阵列基板，彩膜基板 和阵列基板均包括一衬底基板，衬底基板通常采用玻璃制成。在衬底基板上形成的多膜层 结构图案有多种设计方式，天线阵列可以形成的位置也有多种方式，下面通过具体实施例 并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述，下述实施例均以液晶面板的第一基板为彩 膜基板，第二基板为阵列基板进行说明。 第一实施例 图1为本实用新型第一实施例所提供的电磁感应式液晶面板的局部侧视结构示 意图。液晶面板的平面内通常被划分为多个像素单元，本实施例以一种典型的薄膜晶体管 液晶显示器为例进行说明，如图1所示，为液晶面板中一个像素单元的结构。 典型的一种彩膜基板上的多膜层结构自邻近第一衬底基板11 一侧开始，至少依 次包括彩色树脂及黑矩阵层12、第一保护层13、公共电极层14和第一取向膜层15。其中 的彩色树脂及黑矩阵层12包括彩膜树脂121和黑矩阵122，黑矩阵122间隔设置在彩膜树 脂121之间。第一保护层13 —般为有机绝缘材料制成，能够对彩色树脂及黑矩阵层12起 到保护作用，同时也起到使彩色树脂及黑矩阵层12平坦化的作用。公共电极层14为透明 导电材料制成，为液晶分子63提供公共电压。第一取向膜层15—般由绝缘材料制成，其上 形成有取向槽，贴近液晶层设置，能够限定紧贴的液晶分子63的方向。 典型的一种阵列基板上的多膜层结构自邻近第二衬底基板21—侧开始，至少依 次包括薄膜晶体管驱动阵列膜层22、第二保护层23和第二取向膜层24。薄膜晶体管驱动 阵列膜层22由多个膜层图案构成，一般包括栅电极和栅极扫描线、栅极绝缘层、有源层、源 电极、漏电极、钝化层和像素电极等。在薄膜晶体管驱动阵列膜层22上覆盖有第二保护层 23，与第一保护层13类似，第二保护层23也由有机绝缘材料制成，对薄膜晶体管驱动阵列 膜层22起到保护作用和平坦化作用。在第二保护层23上形成第二取向膜层24，第二取向 膜层24上的取向槽限定紧贴的液晶分子63的方向。 彩膜基板和阵列基板制造完成后对盒，中间设有隔垫物61支撑，四周以封框胶62 密封，而后填充液晶分子63。 基于液晶显示器的成像原理，在液晶面板的两侧一般还可以包括上偏振片30和 下偏振片40，配合液晶分子对光线的扭转作用而显示不同的图像。 液晶面板内设置的天线阵列由导电材料制成，优选的是采用透明导电材料制 成，具体可以与像素电极、公共电极层等采用相同的材料，例如铟锡氧化物(Indium Tin Oxides ;以下简称ITO)等。在本实施例中，该天线阵列包括彼此垂直的第一方向导线51 和第二方向导线52 ;该第一方向导线51和第二方向导线52分别形成在液晶面板中两个绝 缘材料的衬底基板或膜层之间。 具体地，第一方向导线51和第二方向导线52中的一个形成在第一衬底基板11朝向液晶面板内侧的表面上，另一个形成在第二保护层23朝向液晶面板内侧的表面上。例 如，第一方向导线51可以形成在第一衬底基板11上，与第一衬底基板11邻近的是绝缘材 料制成的彩色树脂及黑矩阵层12，第二方向导线52形成在第二保护层23上，与第二保护层 23邻近的是绝缘材料制成的第二取向膜层24。 彩色树脂及黑矩阵层与第一保护层也都是绝缘材料的膜层。即第一方向导线或第 二方向导线可以分别形成在下述位置中的任意两处即可 形成在第一衬底基板与彩色树脂及黑矩阵层之间； 形成在彩色树脂及黑矩阵层与第一保护层之间； 形成在第二保护层与第二取向膜层之间。 采用上述技术方案，可以直接采用透明导电材料在已有液晶面板的基础上形成第 一方向导线和第二方向导线，无须增加其他新的绝缘膜层。 采用本实施例的技术方案，在已有液晶面板的基础上，可以将天线阵列中的导线 集成在液晶面板之中，一方面不必在液晶显示器外侧组装独立的手写输入板，因此可以满 足液晶显示器的轻薄化要求，同时可以节约制造和组装成本；另一方面天线阵列与液晶面 板结合紧密，能够提高识别电磁信号位置的精度和可靠性。 第二实施例 本实用新型第二实施例中，液晶面板结构与第一实施例基本相同，该天线阵列包 括彼此垂直的第一方向导线和第二方向导线，区别在于第一方向导线和第二方向导线上 覆盖有绝缘透明膜层，即将第一方向导线和第二方向导线形成到液晶面板内时，可以在第 一方向导线和第二方向导线的两侧分别设置绝缘透明膜层，从而保证第一方向导线和第二 方向导线与液晶面板的绝缘。 在本实施例中，该第一方向导线51和第二方向导线52之间可以形成有内间隔绝
缘层53，则第一方向导线51和第二方向导线52两者之间首先保持绝缘。 天线阵列和内间隔绝缘层53的具体形成位置可以有多个，且具体应形成在两个
绝缘材料的衬底基板或膜层之间。图2 4分别为本实用新型第二实施例所提供的电磁感
应式液晶面板各具体实施方式
的结构示意图，其中仍以彩膜基板和阵列基板具备第一实施
例中所述结构为例进行说明。 如图2所示，第一方向导线51、内间隔绝缘层53和第二方向导线52可以形成在第 一衬底基板11与彩色树脂及黑矩阵层12之间。 或者如图3所示，第一方向导线51、内间隔绝缘层53和第二方向导线52可以形成 在彩色树脂及黑矩阵层12与第一保护层13之间。 或者如图4所示，第一方向导线51、内间隔绝缘层53和第二方向导线52可以形成 在第二保护层23与第二取向膜层24之间。 第三实施例 本实用新型第三实施例中，液晶面板结构与第一实施例基本相同，该天线阵列包 括彼此垂直的第一方向导线和第二方向导线，区别在于第一方向导线和/或第二方向导 线上覆盖有外间隔绝缘层，从而保证第一方向导线和第二方向导线与液晶面板中导电材料 的绝缘。 采用上述技术方案，则第一方向导线和第二方向导线可以设置在液晶面板两个衬底基板中的任意位置，可以设置在一起以内间隔绝缘层保持绝缘，也可以分隔设置。仍以上 述实施例所述的典型彩膜基板和阵列基板为例进行说明，图5 8分别为本实用新型第三 实施例所提供的电磁感应式液晶面板各具体实施方式
的结构示意图。 如图5所示，第一方向导线51、内间隔绝缘层53、第二方向导线52和外间隔绝缘 层54可以形成在第一保护层13与公共电极层14之间，以外间隔绝缘层54保持第二方向 导线52和公共电极层14的绝缘； 或者如图6所示，第一方向导线51、内间隔绝缘层53、第二方向导线52和外间隔 绝缘层54可以形成在公共电极层14与第一取向膜层15之间，以外间隔绝缘层54保持第 一方向导线51和公共电极层14的绝缘； 或者如图7所示，第一方向导线51、内间隔绝缘层53、第二方向导线52和外间隔 绝缘层54可以形成在第二衬底基板21与薄膜晶体管驱动阵列膜层22之间，或者也可以形 成在薄膜晶体管驱动阵列膜层22中任意两个膜层之间，以外间隔绝缘层54保持绝缘。 或者如图8所示，第一方向导线51、内间隔绝缘层53、第二方向导线52和外间隔 绝缘层54可以形成在薄膜晶体管驱动阵列膜层22与第二保护层23之间，以外间隔绝缘层 54保持第二方向导线52和薄膜晶体管驱动阵列膜层22的绝缘。 上述技术方案可以通过在第一方向导线51和第二方向导线52与导电的膜层之间 加设外间隔绝缘层54来实现绝缘。 或者也可以在第一方向导线和第二方向导线上包裹外间隔绝缘层使其形成绝缘 导线来实现绝缘。 在本实施例中，第一方向导线和第二方向导线并不限于设置在一起，还可以分隔
设置，分设在不同的膜层之间，并以一个或多个外间隔绝缘层保持绝缘。 本实施例的技术方案，以外间隔绝缘层隔离天线阵列中的导线和液晶面板中的导
电材料，将天线阵列集成在液晶面板之中，可以满足液晶显示器的轻薄化要求，同时可以节
约制造和组装成本，还可以使天线阵列与液晶面板结合紧密，提高识别电磁信号位置的精
度和可靠性。 在上述第二和第三实施例中，天线阵列包括彼此垂直的第一方向导线和第二方向
导线，且第一方向导线和第二方向导线上可以包裹或覆盖有绝缘透明膜层。第一方向导线
和第二方向导线还可以分别形成在彩膜基板上多膜层结构和阵列基板上多膜层结构中的
任意一个膜层的两面，或形成在任意两个膜层的表面上，只要保证导线与导线间、导线与液
晶面板的导电膜层之间彼此绝缘，能够正常工作即可。在具体应用中，可以通过调整电磁感
应笔所触发电磁信号的频率和振幅等参数来避免与液晶面板中的变化电场互相干扰。 本实用新型电磁感应式液晶面板的技术方案，根据天线阵列的分辨率要求，若天
线阵列的导线可以对应设置在黑矩阵的区域范围内，则天线阵列并不限于采用透明材料制
成，只要采用导电材料即可，隐藏在黑矩阵范围内的天线阵列不会对液晶面板的透射光造
成明显影响。 液晶显示器 本实用新型实施例还提供一种液晶显示器，该液晶显示器采用本实用新型的电磁 感应式液晶面板，还包括背光模组和框架，背光模组和液晶面板及其他配件均可以嵌设固 定在框架中。该液晶显示器还包括一输入识别电路，可以设置在液晶面板的侧边，与天线阵列的输出端连接，用于将天线阵列从电磁感应笔处接收到的电磁信号进行处理识别，生成 输入信号，可以在液晶显示器上进行显示或作为输入控制。 本实用新型的液晶显示器具备电磁感应识别手写输入的功能，且由于天线阵列集 成在液晶面板内所以几乎不增加液晶显示器的厚度，满足轻薄化要求，且减少了组装成本。 液晶显示器内集成天线阵列，还可以提高天线阵列识别的精度和可靠性。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
权利要求一种电磁感应式液晶面板，包括对盒设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和第二基板之间填充有液晶层，所述第一基板和第二基板分别包括第一衬底基板和第二衬底基板及上形成的多膜层结构，其特征在于还包括天线阵列，所述天线阵列由导电材料制成，形成在所述第一衬底基板和第二衬底基板之间，与所述多膜层结构中的导电材料保持绝缘，所述天线阵列用于识别电磁信号。
2. 根据权利要求1所述的电磁感应式液晶面板，其特征在于所述天线阵列包括第一方向导线和第二方向导线；所述第一方向导线和第二方向导线分别形成在所述液晶面板中两个绝缘材料的衬底基板或膜层之间。
3. 根据权利要求2所述电磁感应式液晶面板，其特征在于所述第一基板上的多膜层结构自邻近所述第一衬底基板一侧开始，依次包括彩色树脂及黑矩阵层、第一保护层、公共电极层和第一取向膜层；所述第二基板上的多膜层结构自邻近所述第二衬底基板一侧开始，依次包括薄膜晶体管驱动阵列膜层、第二保护层和第二取向膜层；所述第一方向导线和所述第二方向导线分别形成在下述位置中的任意两处所述第一衬底基板与彩色树脂及黑矩阵层之间；或所述彩色树脂及黑矩阵层与第一保护层之间；或所述第二保护层与第二取向膜层之间。
4. 根据权利要求1所述的电磁感应式液晶面板，其特征在于所述天线阵列包括第一方向导线和第二方向导线；所述第一方向导线和第二方向导线形成在所述液晶面板中两个绝缘材料的衬底基板或膜层之间，且所述第一方向导线和第二方向导线之间形成有内间隔绝缘层。
5. 根据权利要求4所述的电磁感应式液晶面板，其特征在于所述第一基板上的多膜层结构自邻近所述第一衬底基板一侧开始，依次包括彩色树脂及黑矩阵层、第一保护层、公共电极层和第一取向膜层；所述第二基板上的多膜层结构自邻近所述第二衬底基板一侧开始，依次包括薄膜晶体管驱动阵列膜层、第二保护层和第二取向膜层；所述第一方向导线、内间隔绝缘层和第二方向导线形成在所述第一衬底基板与彩色树脂及黑矩阵层之间；或所述彩色树脂及黑矩阵层与第一保护层之间；或所述第二保护层与第二取向膜层之间。
6. 根据权利要求1所述的电磁感应式液晶面板，其特征在于所述天线阵列包括第一方向导线和第二方向导线；所述第一方向导线和/或所述第二方向导线与所述液晶面板中导电材料的膜层相邻设置，且与相邻的导电材料的膜层之间形成有外间隔绝缘层。
7. 根据权利要求6所述电磁感应式液晶面板，其特征在于所述第一基板上的多膜层结构自邻近所述第一衬底基板一侧开始，依次包括彩色树脂及黑矩阵层、第一保护层、公共电极层和第一取向膜层；所述第二基板上的多膜层结构自邻近所述第二衬底基板一侧开始，依次包括薄膜晶体管驱动阵列膜层、第二保护层和第二取向膜层；所述第一方向导线、第二方向导线和外间隔绝缘层形成在下述位置中的任意两处所述第一保护层与公共电极层之间；或所述公共电极层与第一取向膜层之间；或所述第二衬底基板与薄膜晶体管驱动阵列膜层之间；或所述薄膜晶体管驱动阵列膜层中任意两个膜层之间；或所述薄膜晶体管驱动阵列膜层与第二保护层之间。
8. 根据权利要求1所述电磁感应式液晶面板，其特征在于所述天线阵列的材质为透明导电材料。
9. 一种采用权利要求1 8任一所述电磁感应式液晶面板的液晶显示器，还包括背光模组和框架，其特征在于，还包括输入识别电路，与所述天线阵列的输出端连接。
专利摘要本实用新型涉及一种电磁感应式液晶面板和液晶显示器。该液晶面板包括对盒设置的第一基板和第二基板，第一基板和第二基板之间填充有液晶层，该液晶面板还包括天线阵列，天线阵列由导电材料制成，形成在第一衬底基板和第二衬底基板之间，与多膜层结构中的导电材料保持绝缘，天线阵列用于识别电磁信号。本实用新型的液晶显示器包括本实用新型的电磁感应式液晶面板，还包括一输入识别电路，与天线阵列的输出端连接。本实用新型采用在液晶面板内集成天线阵列的技术手段，满足了液晶显示器的轻薄化要求，降低了组装成本。
文档编号G06F3/046GK201438248SQ20092010932
公开日2010年4月14日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者施宣明, 李福佑, 魏江力 申请人:台均科技(深圳)有限公司