具有触控功能的液晶模组的制作方法

专利名称：具有触控功能的液晶模组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液晶模组，尤其涉及一种具有触控功能的液晶模组。
背景技术：
液晶显示因为低功耗、小型化及高质量的显示效果，成为最佳的显示方式之一。目前较为常用的液晶显示屏为TN (扭曲向列相)模式的液晶显示屏(TN-1XD)。对于TN-1XD，当液晶显示屏的驱动电极上未施加电压时，光能透过液晶显示屏呈通光状态；当在液晶显不屏的驱动电极上施加一定电压时，液晶分子长轴方向沿电场方向平行或倾斜排列，光完全不能或部分能够透过液晶显示屏，故呈遮光状态。根据图像讯号有选择地在液晶显示屏的驱动电极上施加电压，可以显示出不同的图案。近年来，伴随着移动电话、触摸导航系统、集成式电脑显示器及互动电视等各种电子设备的高性能化和多样化的发展，在液晶显示屏的显示面安装透光性的触摸屏的电子设备逐渐增加。电子设备的使用者通过触摸屏，一边对位于触摸屏背面的液晶显示屏的显示内容进行视觉确认，一边利用手指或笔等方式按压触摸屏来进行操作。由此，可以操作使用该液晶显示屏的电子设备的各种功能。有关液晶显示器与所述触摸屏整合的方案，触摸屏主要包括双层玻璃结构(Glass-on-Glass)以及单片玻璃式(OGS, One Glass Solution)两种结构,然而,现有技术都是将触摸屏直接设置在液晶模组上方，因为无论双层玻璃结构或者单片玻璃式结构，这种设置方式因玻璃结构而使厚度增加，并不利于电子设备的小型化和薄型化。且现有技术中，通常将触摸屏与液晶显示屏分别制作好后再组装在一起，增加了生产流程，不利于简化生产工艺及降低生产成本。

实用新型内容有鉴于此，确有必要提供一种具有触控功能的液晶模组，该具有触控功能的液晶模组无需再单独设置触摸屏即可实现感测触摸。—种具有触控功能的液晶模组，包括一液晶模组，以及一偏光片，所述偏光片具有触控功能，包括:一第一偏光层；一碳纳米管层，设置在所述第一偏光层的下表面，该碳纳米管层具有阻抗异向性，以定义出一低阻抗方向，该碳纳米管层在所述低阻抗方向上的电导率大于其它方向上的电导率；以及多个电极，该多个电极间隔设置在所述碳纳米管层的下表面的至少一侧边，并与所述碳纳米管层电连接，所述侧边垂直于所述碳纳米管层的低阻抗方向；所述液晶模组从上至下依次包括:一上基板；一上电极层；一第一配向层；一液晶层；一第二配向层；一薄膜晶体管面板；以及一第二偏光层，所述偏光片中设置有多个电极的碳纳米管层设置在所述上基板表面。—种具有触控功能的液晶模组,包括一液晶模组,所述液晶模组从上至下依次包括:一第一偏光层；一上基板；一上电极层；一第一配向层；一液晶层；一第二配向层；一薄膜晶体管面板；以及一第二偏光层，所述液晶模组中第一偏光层靠近上基板的表面进一步设置有:一透明导电层，该透明导电层具有阻抗异向性，以定义出一低阻抗方向，该透明导电层在所述低阻抗方向上的电导率大于其它方向上的电导率；以及多个电极，该多个电极间隔设置在所述透明导电层的下表面的至少一侧边，并与所述透明导电层电连接，所述侧边垂直于所述透明导电层的低阻抗方向；其中，所述透明导电层与所述多个电极构成一触控模组，所述第一偏光层与所述触控模组构成一独立安装和拆卸的整体结构。—种具有触控功能的液晶模组，包括一液晶模组，以及一偏光片，所述偏光片具有触控功能，包括:一偏光层；一透明导电层，设置在所述偏光层的下表面，该透明导电层具有阻抗异向性，以定义出一低阻抗方向，该透明导电层在所述低阻抗方向上的电导率大于其它方向上的电导率；以及多个电极，该多个电极间隔设置在所述透明导电层的下表面的至少一侧边，并与所述透明导电层电连接，所述侧边垂直于所述透明导电层的低阻抗方向；其中，所述透明导电层与所述多个电极构成一触控模组，所述触控模组驱动方法包括:逐步地扫描至少部份该些电极；接收被扫描的该些电极的信号；通过所述电极接收到的信号的数值大小来判断触碰位置在低阻抗方向上的坐标；利用接收到的信号的最大值的所述电极以及与该电极相邻电极的检测信号值来计算所述触碰位置在垂直该较低阻抗方向上的坐标。一种具有触控功能的液晶模组，包括一液晶模组，以及一偏光片设置在所述液晶模组表面，其特征在于，所述偏光片具有触控功能，包括:一偏光层；一透明导电层，设置在所述偏光层的表面，该透明导电层具有阻抗异向性，以定义出一低阻抗方向，该透明导电层在所述低阻抗方向上的电导率大于其它方向上的电导率；以及多个电极，该多个电极间隔设置在所述透明导电层的表面的至少一侧边，并与所述透明导电层电连接，所述侧边垂直于所述透明导电层的低阻抗方向。与现有技术相比较，本实用新型将同时具有偏光和触控功能的偏光片与制作工艺较成熟的液晶模组直接组装，无需进一步安装触摸屏，在安装偏光片的同时即使液晶模组本身具有感测触摸的功能，形成所述具有触控功能的液晶模组。该具有触控功能的液晶模组具有较薄的厚度和简单的结构，且制造工艺简单，降低了制造成本，有利于该具有触控功能的液晶模组的大批量生产。

图1为本实用新型实施例提供的具有触控功能的液晶模组的剖视结构示意图。图2为本实用新型实施例提供的具有触控功能的液晶模组的偏光片的俯视示意图。图3为本实用新型实施例提供的具有触控功能的液晶模组中碳纳米管膜的结构示意图。图4为图3的碳纳米管膜中碳纳米管片段的结构示意图。图5是本实用新型一个实施例中偏光片的侧视示意图。图6是本实用新型另一个实施例中偏光片的侧视示意图。图7是本实用新型又一个实施例中偏光片的侧视示意图。图8是本实用新型实施例提供的具有触控功能的液晶模组的偏光片包括驱动电路的不意图。[0019]图9是本实用新型实施例提供的具有触控功能的液晶模组的偏光片中的驱动电路中各切换开关在进行扫描时的驱动波形示意图。图10至图12所示是模拟试验下，电极X3至X6所接收到的信号。主要元件符号说明具有触控功能的液晶模组 10偏光片12液晶模组14侧边112、114、116、118第一偏光层120碳纳米管层122电极124触摸感应区域126驱动电路130接地单元132扫描单元134上基板141上电极层142第一配向层143液晶层144第二配向层145薄膜晶体管面板146第二偏光层147保护层150粘结剂层160碳纳米管片段223碳纳米管225如下具体实施方式
将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
以下将结合附图详细说明本实用新型实施例的具有触控功能的液晶模组。请参阅图1以及图2，本实用新型第一实施例提供一种具有触控功能的液晶模组
10,其包括一偏光片12,以及一液晶模组14设置在所述偏光片12的下表面。所述偏光片12同时具有偏光和触控功能，且为一整体结构，可独立安装和拆卸，包括一第一偏光层120，一碳纳米管层122，以及多个电极124。该碳纳米管层122为透明导电层，可用来感测触摸点，设置在所述第一偏光层120的下表面。该碳纳米管层122具有阻抗异向性，以定义出一低阻抗方向，该碳纳米管层122在该低阻抗方向上的电导率远大于该碳纳米管层122在其它方向上的电导率。可以理解，除所述碳纳米管层122外，其它具有阻抗异向性的透明导电膜也适用于本实用新型。所述多个电极124间隔设置在所述碳纳米管层122下表面的至少一侧边，并与所述碳纳米管层122电连接。所述侧边垂直于所述低阻抗方向。所述碳纳米管层122与该多个电极124可构成一触控模组，用于检测触摸点。在本说明书中“上”为靠近触控表面的方向，“下”为远离触控表面的方向。该碳纳米管层102中部为一触摸感应区域126。该碳纳米管层122具有较好的透光度。具体地，所述碳纳米管层122包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管中的大多数碳纳米管沿同一方向排列，从而使碳纳米管层在该大多数碳纳米管的延伸方向上具有远大于其它方向的电导率，该碳纳米管层中大多数碳纳米管的延伸方向为所述低阻抗方向。所述具有阻抗异向性的碳纳米管层122包括至少一个从碳纳米管阵列中拉取获得的碳纳米管膜。在一实施例中，所述碳纳米管层122由一个该碳纳米管膜组成。请参阅图3，所述碳纳米管膜是由若干碳纳米管组成的一体的自支撑结构。所述若干碳纳米管为沿同一方向择优取向延伸。所述择优取向是指在碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多数碳纳米管的整体延伸方向基本平行于碳纳米管膜的表面。进一步地，所述碳纳米管膜中多数碳纳米管是通过范德华力首尾相连。具体地，所述碳纳米管膜中基本朝同一方向延伸的大多数碳纳米管中每一碳纳米管与在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。当然，所述碳纳米管膜中存在少数随机排列的碳纳米管，这些碳纳米管不会对碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体取向排列构成明显影响。所述自支撑为碳纳米管膜不需要大面积的载体支撑，而只要相对两边提供支撑力即能整体上悬空而保持自身膜状状态，即将该碳纳米管膜置于(或固定于)间隔一定距离设置的两个支撑体上时，位于两个支撑体之间的碳纳米管膜能够悬空保持自身膜状状态。所述自支撑主要通过碳纳米管膜中存在连续的通过范德华力首尾相连延伸排列的碳纳米管而实现。由于该碳纳米管膜具有自支撑性，可以单独形成再通过后续贴附的方式贴附于偏光片12中需要的表面。相对于传统的ITO层需要通过蒸镀和溅射工艺直接形成在需要的表面，导致对形成表面具有较高的要求，该碳纳米管膜对所贴附的表面要求较低，使碳纳米管膜可以容易地整合在偏光片12中。具体地，所述碳纳米管膜中基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管，并非绝对的直线状，可以适当的弯曲；或者并非完全按照延伸方向上排列，可以适当的偏离延伸方向。因此，不能排除碳纳米管膜的基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管中并列的碳纳米管之间可能存在部分接触。请参阅图4，具体地，所述碳纳米管膜包括多个连续且定向排列的碳纳米管片段223。该多个碳纳米管片段223通过范德华力首尾相连。每一碳纳米管片段223包括多个相互平行的碳纳米管225，该多个相互平行的碳纳米管225通过范德华力紧密结合。该碳纳米管片段225具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该碳纳米管膜中的碳纳米管225沿同一方向择优取向排列。该碳纳米管膜中碳纳米管间可以具有间隙，从而使该碳纳米管膜最厚处的厚度约为0.5纳米至100微米，优选为0.5纳米至10微米。从碳纳米管阵列中拉取获得所述碳纳米管膜的具体方法包括:Ca)从所述碳纳米管阵列中选定一碳纳米管片段223，本实施例优选为采用具有一定宽度的胶带或粘性基条接触该碳纳米管阵列以选定具有一定宽度的一碳纳米管片段223 ； (b)通过移动该拉伸工具，以一定速度拉取该选定的碳纳米管片段223，从而首尾相连的拉出多个碳纳米管片段223，进而形成一连续的碳纳米管膜。该多个碳纳米管相互并排使该碳纳米管片段223具有一定宽度。当该被选定的碳纳米管片段223在拉力作用下沿拉取方向逐渐脱离碳纳米管阵列的生长基底的同时，由于范德华力作用，与该选定的碳纳米管片段223相邻的其它碳纳米管片段223首尾相连地相继地被拉出，从而形成一连续、均匀且具有一定宽度和择优取向的碳纳米管膜。所述碳纳米管膜在拉伸方向具有最小的电阻抗，该拉伸方向即为所述低阻抗方向，而在垂直于拉伸方向具有最大电阻抗，因而具备电阻抗异向性，即导电异向性。该碳纳米管膜本身为自支撑结构且具有较好的粘性，因此，可在所述第一偏光层120下表面按照低阻抗方向直接粘附一个或多个该碳纳米管膜形成所述碳纳米管层122。由于该多个碳纳米管膜可相互层叠或并排设置，故，上述碳纳米管层的长度和宽度不限，可根据实际需要设置。另外，该碳纳米管膜具有一理想的透光度(单层碳纳米管膜的可见光透过率大于85%)，该碳纳米管层中碳纳米管膜的层数不限，只要能够具有理想的透光度以及保证阻抗异向性即可。进一步地，所述碳纳米管层122可以包括所述碳纳米管膜与一高分子材料组成的复合膜。所述高分子材料均匀分布于所述碳纳米管膜中碳纳米管之间的间隙中。所述高分子材料为一透明高分子材料，其具体材料不限，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)、对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、苯丙环丁烯(BCB)、聚环烯烃等。例如，所述碳纳米管层122可以为两层均沿所述拉伸方向铺设并相互层叠该碳纳米管膜与PMMA组成的复合薄膜。所述碳纳米管复合薄膜的厚度为0.5纳米 100微米。所述第一偏光层120可为现有技术中常用的偏光材料,具体可以包括一吸附有二色性物质的高分子薄膜(如聚乙烯醇，PVA)o该二色性物质可以为碘系材料或染料材料。在一实施例中，所述低阻抗方向与所述第一偏光层120的偏振方向相同。优选地，所述碳纳米管膜中大多数碳纳米管的延伸方向与所述第一偏光层120的偏振方向相同，以使所述第一偏光层120具有较好的偏振效果。所述多个电极124间隔设置在所碳纳米管层122下表面垂直于所述碳纳米管层122低阻抗方向的至少一侧边。本实用新型实施例中，该多个电极124设置在该碳纳米管层122垂直一低阻抗方向的同一侧边。所述多个电极124由导电材料形成,具体可以选择为金属层、导电聚合物层或碳纳米管层。所述金属层的材料可以选择为金、银或铜等导电性好的金属。所述导电聚合物层的材料可以选择为聚乙炔、聚对苯撑、聚苯胺、聚咪吩、聚毗咯、聚噻吩等。本实施例中，该电极124为通过丝网印刷分别形成在所述碳纳米管层122下表面同一侧边的导电银浆层。该偏光片12可实现多点电容式触摸检测。该偏光片12可进一步包括导电线路，该导电线路设置在该碳纳米管层122的外围，用于将所述电极124与外部电路相连接。该偏光片12可进一步包括一保护层和粘结剂层中的至少一层。该保护层用于保护该第一偏光层120，并可进一步用于保护该碳纳米管层122。该粘结剂层用于将该偏光片12与液晶模组14的上基板相贴合。该保护层的材料可以为三醋酸纤维素(TAC)、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)、对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、苯丙环丁烯(BCB)、聚环烯烃等。该粘结剂层的材料可以为压敏胶、热敏胶或光敏胶。请参阅图5，在一个实施例中，该偏光片12包括两个保护层150分别贴合设置在该碳纳米管层122及该第一偏光层120的表面，使该碳纳米管层122及该第一偏光层120设置于该两个保护层150之间。该粘结剂层160设置于临近该碳纳米管层122的保护层150的表面。即临近该碳纳米管层122的保护层150设置于所述碳纳米管层122的下表面，所述粘结剂层160设置于临近该碳纳米管层122的保护层150的下表面。请参阅图6，在另一实施例中，该偏光片12包括两个保护层150分别贴合设置在第一偏光层120的两个表面，使该第一偏光层120设置于该两个保护层150之间。该碳纳米管层122设置于其中一保护层150的表面，从而使一保护层150设置于该第一偏光层120与该碳纳米管层122之间。该粘结剂层160设置于该碳纳米管层122的表面，使该碳纳米管层122设置于该粘结剂层160与该保护层150之间。请参阅图7，在又一实施例中，该偏光片12包括两个保护层150分别设置在该第一偏光层120的表面,使该第一偏光层120设置于该两个保护层150之间。该粘结剂层160设置于其中一保护层150的表面，该碳纳米管层122设置于粘结剂层160的表面，使该粘结剂层160设置于该碳纳米管层122及该保护层150之间。请参阅图1，所述液晶模组14从上至下包括一上基板141，一上电极层142，一第一配向层143，一液晶层144，一第二配向层145，一薄膜晶体管面板146以及一第二偏光层147。该上电极层142设置在所述上基板141的下表面。该第一配向层143设置在所述上电极层142的下表面。该第二配向层145设置在所述薄膜晶体管面板146上表面并与该第一配向层143相对。该液晶层144设置在该第一配向层143与该第二配向层145之间。该第二偏光层147设置在所述薄膜晶体管面板46的下表面。可以理解，根据各种功能的需求，上述各层之间还可选择性地的插入额外的其他层。在所述液晶模组14中，所述上基板141为透明的薄板，该上基板141的材料可以为玻璃、石英、金刚石、塑料或树脂。该上基板141的厚度为I毫米厘米。本实施例中，该上基板141的材料为PET，厚度为2毫米。可以理解，形成所述上基板141的材料并不限于上述列举的材料，只要能起到支撑的作用，并具有较好的透明度的材料，都在本实用新型保护的范围内。所述上电极层142的材料可采用ITO等透明导电材料，该上电极层142起到给液晶层144施加配向电压的作用。所述第二偏光层147的材料可与所述第一偏光层120的材料相同。所述第二偏光层147的作用为将从设置于具有触控功能的液晶模组10下表面的导光板发出的光进行起偏，从而得到沿单一方向偏振的光线。所述第二偏光层147的偏振方向与第一偏光层120的偏振方向垂直。所述第一配向层143的下表面可包括多个平行的第一沟槽，所述第二配向层145的上表面可包括多个平行的第二沟槽，从而可使液晶分子定向排列。所述第一配向层143的第一沟槽的排列方向与第二配向层145的第二沟槽的排列方向垂直，故第一配向层143与第二配向层145之间的液晶分子在两个配向层之间的排列角度产生90度旋转，从而起到旋光的作用，将第二偏光层147起偏后的光线的偏振方向旋转90度。所述第一配向层143及第二配向层145的材料可以为聚苯乙烯及其衍生物、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酯、环氧树月旨、聚胺酯、聚硅烷等。所述第一沟槽及第二沟槽可以采用现有技术的膜磨擦法，倾斜蒸镀SiOx膜法和对膜进行微沟槽处理法等方法形成。本实施例中，所述第一配向层143及第二配向层145的材料为聚酰亚胺，厚度为f 50微米。[0071]所述液晶层144包括多个长棒状的液晶分子。所述液晶层144的液晶材料为现有技术中常用的液晶材料。所述液晶层144的厚度为f 50微米，本实施例中，液晶层144的厚度为5微米。所述薄膜晶体管面板146内部的具体结构未在图1中示出，但本领域技术人员可以得知该薄膜晶体管面板146可进一步包括一透明的下基板，形成于该下基板上表面的多个薄膜晶体管、多个像素电极及一显示屏驱动电路。所述多个薄膜晶体管与像素电极一一对应连接，所述多个薄膜晶体管通过源极线与栅极线与显示屏驱动电路电连接。该像素电极在薄膜晶体管的控制下与所述上电极层142配合，为该液晶层144施加配向电场，从而使液晶层144中的液晶分子定向排列。该多个像素电极与所述触摸感应区域126相对。此外，本实用新型实施例中，也可将所述偏光片12中的第一偏光层120远离所述透明导电层122的表面设置在所述液晶模组14中上基板141远离所述第二偏光层147的表面来形成所述具有触控功能的液晶模组10，即使所述第一偏光层120设置在所述碳纳米管层122与所述上基板141之间。本实用新型实施例利用所述碳纳米管层122的阻抗异向性，可通过所述多个电极124的信号检测实现同时多个触摸点的检测。为清楚描述本案具有触控功能的偏光片12的多点检测过程，首先对需要用到的元件或术语进行编号描述。请参阅图8，本实用新型实施例所述碳纳米管层122由一个所述碳纳米管膜组成。该碳纳米管层122在两个不同方向上具有不同的阻抗性，以定义出一低阻抗方向D(基本平行于碳纳米管延伸方向)，以及一高阻抗方向H (基本垂直于碳纳米管延伸方向)，其中低阻抗方向D和高阻抗方向H可为垂直。该碳纳米管层122可以为矩形，并具有四侧边，依序为侧边112、侧边114、侧边116以及侧边118。侧边112与侧边116相对且平行于高阻抗方向H，而侧边114及侧边118相对并平行于低阻抗方向D。侧边112与侧边116相对且平行于高阻抗方向H，而侧边114及侧边118相对并平行于低阻抗方向D。所述多个电极124可同时用于接收驱动信号和感测触碰信号，配置于所述碳纳米管层122的同一侧边112，并与该碳纳米管层122电连接。各电极124延着高阻抗方向H上的一长度Wl可为Imm至8mm之间，而相邻电极124的间距W2可为3mm至5mm之间。如此一来，各电极124输入至碳纳米管层122或接收自碳纳米管层122的一信号将主要地沿着低阻抗方向D传输。该偏光片12便可利用信号传输具有方向性的特性作为触碰位置的判断依据。当然，在实际的产品中，各同时用于驱动和感测的电极124的尺寸及间距可以视产品所需分辨率及产品的应用领域而有所不同。也就是说，以上所描述的数值仅为举例说明之用并非用以限定本实用新型。具体地，所述偏光片12可进一步包括一驱动电路130，且驱动电路130连接至至少部分或是全部的电极124，以逐步地扫描部分或是全部的电极124。驱动电路130实际上可由各种不同的组件设计及连接关系来达成，以下将举例说明一种电路设计的实施方式。不过，以下的说明并非用以限定本实用新型。另外，在本实施例中，所谓的一元件仅表示有一种具有某功能或是性质的元件配置于偏光片12中，而非表示此元件的数量。也就是说，上述的一驱动电路130可以仅由单一个驱动电路130所构成，而单一一个驱动电路130可以透过适当的处理模式或是多任务器等设计逐一地连接至各个电极124。不过，驱动电路130的数量也可以是多个，而各个驱动电路130可以一对一地连接一个电极124，或是一对多地连接多个电极124。另外，本实施例为了使图面清晰仅绘示了驱动电路130连接至一个电极124，但实际上由上述说明可知，至少有数个或是全部的电极124都可以连接至驱动电路130。在本实施例中，驱动电路130包括一接地单元132以及一扫描单元134，每一所述电极124被扫描时连接至该扫描单元134，而未被扫描时连接至该接地单元132。其中扫描单元134包括一充电电路C、一储存电路P以及一读取电路R，其中充电电路C与储存电路P并联，而读取电路R连接至储存电路P。另外，驱动电路130例如设置有四个切换开关，其分别为开关SW1、开关SW2、开关SW3以及开关SW4。开关SWl用以控制扫描单元134中的充电电路C、储存电路P以及读取电路R是否导通至电极124。并且，在扫描单元134中，开关SW2用以控制充电电路C是否连接至开关SWl，而开关SW3则用以控制储存电路P与读取电路R是否连接至开关SWl。另夕卜，开关SW4设置于接地单元132中用以控制电极124是否接地。在本实施例中，具有触控功能的偏光片12的驱动方式例如是逐步地扫描电极124以接收被扫描电极124的信号。在此，所谓的逐步地扫描是指电极124会批次地或是一个接一个地与扫描单元134导通。当其中一个电极124与扫描单元134导通时，其它的电极124都会与接地单元132导通。另外，本实用新型的扫描顺序不一定依照电极124在空间中的排列位置。举例来说，图8所示的电极124可以由左而右、由右而左、间隔一个、间隔多个或是依照无特定规则的顺序被扫描。 具体地，偏光片12的多个电极124例如依序排列为电极Xl、电极X2、电极X3、电极X4、电极X5、电极X6、电极X7以及电极X8。在本实施例的设计下，要使电极X3与扫描单元134导通，则扫描单元134中的开关SWl需导通且接地单元132中的开关SW4需断开。另夕卜，要使电极X3与接地单元132导通时，则接地单元132中的开关SW4会导通且扫描单元134中的开关SWl会断开。在此,接地单元132例如是连接至一接地电位或是一固定的电位或是一个高阻抗的元件。举例来说，图9所示是本实用新型一实施例的驱动电路中各切换开关在进行扫描时的驱动波形示意图。请参照图9，图9所示的波形中由上而下依序为开关SWl、开关SW2、开关SW3以及开关SW4的驱动波形。时间Tl为扫描动作执行的时间。此外，在本实施例中，各驱动波形中高准位的时间表示对应的开关SWf SW4被导通(也就是开启，turn on)，而低准位的时间则表示对应的开关SWf SW4被断开(也就是关闭，turn off)。请同时参照图8与图9，时间Tl中，开关SWl被导通，而开关SW4被断开。所以，对应电极124会与扫描单元134导通以进行扫描与感测。此外，时间Tl中，开关SW2与开关SW3将会交替地一者被导通，而另一者被断开。在本实施例中，开关SW2与开关SW3被导通的时间分别为T2及T3，且开关SW2被断开后，开关SW3会延迟一段时间tl才被导通。如此一来，在时间Tl中，对应的电极124将交替地连接至充电电路C以及储存电路P。在一实施例中，时间Tl例如为20微秒(ii s)，时间T2与时间T3例如为0.3微秒，而时间tl则例如为0.025微秒。不过，随不同的驱动方式，时间T3也可以紧接着时间T2，亦即时间tl可以为零。简言之，这些时间的长短当视驱动电路130的能力及实际产品尺寸等因素而决定。以本实施例而言，充电电路C例如连接一电压源(图未示)，而储存电路P则例如连接一外部电容Cout。当触摸式显示屏10被使用者以手指或是导电介质触碰时，碳纳米管层122与手指(或是导电介质)之间会产生一接触电容。此时，充电电路C与储存电路P将交替地对接触电容进行充放电。读取电路R便可以读取时间Tl中接触电容的充电量，例如电压值，以作为触碰位置的判断依据。在本实施例中，上述的设计仅是驱动电路130的一种实践方式。在其它的实施例中，驱动电路130可以由其它功能单元所组成。也就是说，凡是可以连接至电极124以判别出接触电容的电路设计都可以成为驱动电路130的布局设计。请继续参照图8，在一模拟试验中，每一次的触碰动作所造成接触面积例如预设为5mmX5mm，且储存电路P中所设置的外部电容Cout例如为lOOpf。此外，在此模拟试验中将进行九个触碰位置的仿真，且这些触碰位置的中心点例如为位置r位置ix，其中位置r位置III对准电极X4，位置I疒位置VI分别由位置广位置III朝向电极X5偏移，而位置Vir位置IX分别由位置I疒位置VI朝向电极X5偏移。而在此实验中，位置VI广位置IX与电极X4之间的距离被设定为等于位置Vir位置IX与电极X5之间的距离。图10至图12所示是模拟试验下，电极X3至X6所接收到的信号。请先同时参照图8与图10，本实施例的碳纳米管层122具有阻抗异向性，所以电流的路径传输将主要地平行于低阻抗方向D。位置I被触碰时，电极X3 X6所接收到的信号(也就是读取电路R所读取的电压)实质上如图10中折线310所示。位置II与位置III被触碰时，电极X3 X6所接收到的信号则分别如图10中折线320与折线330所示。位置广位置III虽同样地对准电极X4，却可以产生不同的信号，其中位置III被触碰时，电极X4所接收到的信号最小。在此仿真中，当触碰位置rix与电极124的距离越近，对应的电极124所接收到的信号越大。所以，所述偏光片12可以自电极124所接收的信号的数值大小来判断触碰位置在低阻抗方向D上的坐标。接着，请参照图11，折线34(T折线360依序为触碰位置位于位置I疒位置VI时电极X3至电极X6所接收的信号。由于位置I疒位置VI分别地相对于位置广位置III朝向电极X5偏移，电极X4与电极X5都可以对接触电容进行充放电的动作。不过，碰触点在位置I疒位置VI时电极X4所接收到的信号会高于电极X5所接收到的信号。相似地，请参照图12，折线37(T折线390依序为触碰位置位于位置VI广位置IX时电极X3至电极X6所接收的信号。在此，触碰位置位于位置Vir位置IX其中一者时，电极X4与电极X5实质上可以接收到相同的信号。由图10至图12的信号关系可知，若要判断触碰位置在高阻抗方向H的坐标，可以比较相邻三个电极124所接收到的信号。举例而言，要判断触碰位置在高阻抗方向H的坐标，可取出相邻三个驱动感测电极124所接收到的信号中，较高两者的信号值，并将此两者的信号值以内插或是以一比例关系加成来获得对应的坐标值。此处所述的比例关系可基于模拟过程中所接收到的信号值的变化而决定。即在一实施例中，所述具有触控功能的偏光片12利用接收到的信号的最大值的所述电极124以及与该电极124相邻电极的检测信号值来计算所述触碰位置在高阻抗方向上的坐标。具体而言，所述具有触控功能的偏光片12制作完成之后，可依据所需的分辨率在各个位置进行仿真试验以求得各电极124所接收到的信号对应于不同触碰位置的变化关系。将此关系建立于驱动感测芯片中即可作为日后使用者实际操作偏光片12时，判断触碰位置的依据。[0091]本实施例的碳纳米管层122具有阻抗异向性，使各电极124所接收到的信号能直接地反应出触碰位置的远近。因此，该偏光片12具有较佳的感测精确性。另外，该偏光片12可通过直接读取电极接收信号的数值以及比较相邻电极所接收信号的数值来定出触碰位置，不需复杂的驱动方法与演算程序。整体来说，本实施例提出的偏光片12兼具有结构简单、感测精确性高且驱动方法简易的特点。本实用新型中，由于作为透明导电层的碳纳米管层为一自支撑结构，只需直接铺设在所述第一偏光层表面并相应的形成电极即可形成一具有触控功能的偏光片，该步骤简单且能够相容于现有的液晶模组制造工艺，避免增加额外的触摸屏的制造步骤，从而避免提高具有触控功能的液晶模组的制造成本。此外，将同时具有偏光和触控功能的偏光片与制作工艺较成熟的液晶模组直接组装，无需进一步安装触摸屏，在安装偏光片的同时即使液晶模组本身具有感测触摸的功能，形成所述具有触控功能的液晶模组。该具有触控功能的液晶模组具有较薄的厚度和简单的结构，且制造工艺简单，降低了制造成本，有利于具有触控功能的液晶模组的大批量生产，此外，由于所述具有触控功能的偏光片和液晶模组可分开制作，因此，每一模块的良率可以分别控制，从而在制作所述具有触控功能的液晶模组时可避免不必要成本的增加。另外，本领域技术人员还可以在本实用新型精神内做其它变化，当然，这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。
权利要求1.一种具有触控功能的液晶模组，包括一液晶模组，以及一偏光片，所述液晶模组从上至下依次包括:一上基板；一上电极层；一第一配向层；一液晶层；一第二配向层；一薄膜晶体管面板；以及一第二偏光层，其特征在于，所述偏光片具有触控功能，包括: 一第一偏光层; 一碳纳米管层，设置在所述第一偏光层的下表面，该碳纳米管层具有阻抗异向性，以定义出一低阻抗方向，该碳纳米管层在所述低阻抗方向上的电导率大于其它方向上的电导率；以及 多个电极，该多个电极间隔设置在所述碳纳米管层的下表面的至少一侧边，并与所述碳纳米管层电连接，所述侧边垂直于所述碳纳米管层的低阻抗方向，所述偏光片中设置有多个电极的碳纳米管层设置在所述上基板表面。
2.按权利要求1所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，该偏光片为一独立安装和拆卸的整体结构。
3.按权利要求1所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，所述低阻抗方向与所述第一偏光层的偏振方向相同。
4.按权利要求1所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，所述碳纳米管层包括至少一碳纳米管膜，该碳纳米管膜包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管中的大多数碳纳米管基本朝同一方向延伸，该碳纳米管层中大多数碳纳米管的延伸方向为所述低阻抗方向。
5.按权利要求4所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，所述碳纳米管膜为一体的自支撑结构。
6.按权利要求4所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，所述碳纳米管膜中朝同一方向延伸的大多数碳纳米管中每一碳纳米管与在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。
7.按权利要求4所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，所述偏光片进一步包括一驱动电路，电连接至至少部分所述多个电极，以逐步地扫描至少部份该多个电极，所述多个电极同时用于接收驱动信号和感测触碰信号。
8.按权利要求7所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，该驱动电路包括一接地单元以及一扫描单元，每一所述电极被扫描时连接至该扫描单元，而未被扫描时连接至该接地单元。
9.按权利要求8所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，该扫描单元包括一充电电路、一储存电路以及一读取电路，该充电电路与该储存电路并联，该读取电路连接至该储存电路。
10.按权利要求9所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，当该具有触控功能的液晶模组被触碰时，触碰位置与所述电极的距离越近，对应的所述电极所接收到的信号越大，所述偏光片通过所述电极接收到的信号的数值大小来判断触碰位置在低阻抗方向上的坐标。
11.按权利要求10所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，垂直于所述低阻抗的方向定义为高阻抗方向，所述偏光片利用接收到的信号的最大值的所述电极以及与该电极相邻电极的检测信号值来计算所述触碰位置在高阻抗方向上的坐标。
12.按权利要求1所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，该偏光片进一步包括一保护层，该保护层设置于该第一偏光层与该碳纳米管层之间。
13.按权利要求12所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，该偏光片进一步包括一粘结剂层，该粘结剂层设置于该保护层与该碳纳米管层之间。
14.按权利要求1所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，该偏光片进一步包括一保护层，该保护层设置于该碳纳米管层的下表面。
15.按权利要求14所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，该偏光片进一步包括一粘结剂层，该粘结剂层设置于该保护层的下表面。
16.一种具有触控功能的液晶模组，包括一液晶模组，所述液晶模组从上至下依次包括:一第一偏光层；一上基板；一上电极层；一第一配向层；一液晶层；一第二配向层；一薄膜晶体管面板；以及一第二偏光层，其特征在于，所述液晶模组中第一偏光层靠近上基板的表面进一步设置有: 一透明导电层，该透明导电层具有阻抗异向性，以定义出一低阻抗方向，该透明导电层在所述低阻抗方向上的电导率大于其它方向上的电导率；以及 多个电极，该多个电极间隔设置在所述透明导电层的下表面的至少一侧边，并与所述透明导电层电连接，所述侧边垂直于所述透明导电层的低阻抗方向； 其中，所述透明导电层与所述多个电极构成一触控模组，所述第一偏光层与所述触控模组构成一独立安装和拆卸的整体结构。
17.一种具有触控功能的液晶模组，包括一液晶模组，以及一偏光片，其特征在于，所述偏光片具有触控功能，包括:` 一偏光层； 一透明导电层，设置在所述偏光层的下表面，该透明导电层具有阻抗异向性，以定义出一低阻抗方向，该透明导电层在所述低阻抗方向上的电导率大于其它方向上的电导率；以及 多个电极，该多个电极间隔设置在所述透明导电层的下表面的至少一侧边，并与所述透明导电层电连接，所述侧边垂直于所述透明导电层的低阻抗方向； 其中，所述透明导电层与所述多个电极构成一触控模组，所述触控模组驱动方法包括:逐步地扫描至少部份该些电极；接收被扫描的该些电极的信号；通过所述电极接收到的信号的数值大小来判断触碰位置在低阻抗方向上的坐标；利用接收到的信号的最大值的所述电极以及与该电极相邻电极的检测信号值来计算所述触碰位置在垂直该较低阻抗方向上的坐标。
18.一种具有触控功能的液晶模组，包括一液晶模组，以及一偏光片设置在所述液晶模组表面，其特征在于，所述偏光片具有触控功能，包括: 一偏光层； 一透明导电层，设置在所述偏光层的表面，该透明导电层具有阻抗异向性，以定义出一低阻抗方向，该透明导电层在所述低阻抗方向上的电导率大于其它方向上的电导率；以及 多个电极，该多个电极间隔设置在所述透明导电层的表面的至少一侧边，并与所述透明导电层电连接，所述侧边垂直于所述透明导电层的低阻抗方向。
19.按权利要求18所述的具有触控功能的液晶模组，其特征在于，所述偏光片中的偏光层远离所述透明导电层的表面设置在所述液晶模组的表面。
专利摘要一种具有触控功能的液晶模组，包括一液晶模组，以及一偏光片，所述液晶模组从上至下依次包括一上基板；一上电极层；一第一配向层；一液晶层；一第二配向层；一薄膜晶体管面板；以及一第二偏光层，所述偏光片具有触控功能，包括一第一偏光层；一碳纳米管层，设置在所述第一偏光层的下表面，该碳纳米管层具有阻抗异向性，以定义出一低阻抗方向，该碳纳米管层在所述低阻抗方向上的电导率大于其它方向上的电导率；以及多个电极，该多个电极间隔设置在所述碳纳米管层的下表面的至少一侧边，并与所述碳纳米管层电连接，所述侧边垂直于所述碳纳米管层的低阻抗方向，所述偏光片中设置有多个电极的碳纳米管层设置在所述上基板表面。
文档编号G02F1/133GK202929323SQ20122035710
公开日2013年5月8日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者吴和虔 申请人:天津富纳源创科技有限公司