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CN104808844A - 触控显示装置 - Google Patents

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CN104808844A
CN104808844A CN201510156602.0A CN201510156602A CN104808844A CN 104808844 A CN104808844 A CN 104808844A CN 201510156602 A CN201510156602 A CN 201510156602A CN 104808844 A CN104808844 A CN 104808844A
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CN
China
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viewing area
display device
liquid crystal
electric field
touch
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Application number
CN201510156602.0A
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English (en)
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王明宗
柳智忠
汪丽芳
余文强
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Century Technology Shenzhen Corp Ltd
Original Assignee
Century Technology Shenzhen Corp Ltd
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Publication date
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Abstract

一种触控显示装置。该显示装置包括薄膜晶体管基板、与该薄膜晶体管基板相对设置的对向基板及夹于该薄膜晶体管基板与该对向基板之间的液晶层，该显示装置包括多个第一显示区域及多个第二显示区域，其中液晶层对应该第一显示区域为水平电场，对应该第二显示区域为垂直电场，对应位于该第一显示区域及该第二显示区域其中一者中的液晶受电场作用发生旋转时，另一者中的液晶不受电场作用，不发生旋转。本发明的触控显示装置，同时将水平电场及垂直电场制作于同一触控显示装置中，兼具视角广、响应时间快的特点。

Description

触控显示装置
技术领域
本发明涉及一种触控显示装置。
背景技术
液晶显示装置因其功耗小、成本低、无辐射和易操作等特点，近年来得到了广泛的应用，已越来越多的走进人们的生活、工作中。液晶显示装置已广泛应用于各个领域，如家庭、公共场所、办公场及个人电子相关产品等。目前，液晶显示装置已经从制作简单、成本低廉但视角较小的扭曲向列型液晶显示装置（TwistedNematic, TN)，发展到平面电场切换型液晶显示装置(In-Plane Switching, IPS)、多维电场型液晶显示装置（Advanced Super Dimension Switch,AD-SDS,简称ADS)，以及基于ADS模式提出的高开ロ率的HADS型液晶显示装置。
然而，无论是扭曲向列型液晶显示装置（TwistedNematic, TN)，还是平面电场切换型液晶显示装置(In-Plane Switching, IPS)、多维电场型液晶显示装置（Advanced Super Dimension Switch,AD-SDS,简称ADS)等，均具有一定局限性，响应时间快的视角较窄，视角广的响应时间较长。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种兼具响应时间快且具有广视角的触控显示装置。
一种显示装置，该显示装置包括薄膜晶体管基板、与该薄膜晶体管基板相对设置的对向基板及夹于该薄膜晶体管基板与该对向基板之间的液晶层，该显示装置包括多个第一显示区域及多个第二显示区域，其中液晶层对应该第一显示区域为水平电场，对应该第二显示区域为垂直电场，对应位于该第一显示区域及该第二显示区域其中一者中的液晶受电场作用发生旋转时，另一者中的液晶不受电场作用，不发生旋转。
相较于现有技术，本发明的触控显示装置，同时将水平电场及垂直电场制作于同一触控显示装置中，兼具视角广、响应时间快的特点。
附图说明
图1为本发明一较佳实施方式所提供的触控显示装置的示意图。
图2为图1中该薄膜晶体管基板的平面示意图。
图3为图2中III-III处所示的放大图。
图4为图1中该对向基板沿的平面示意图。
图5为图1中V-V所示的剖面图。
图6为该显示装置的第一公共电极层的部分平面放大示意图。
图7为图5所示触控显示装置呈暗态工作状态图。
图8为图5所示触控显示装置呈亮态工作状态图。
主要元件符号说明
触控显示装置 10
薄膜晶体管基板 11
对向基板 12
液晶层 13
第一偏光片 14
第二偏光片 15
触控显示区 101
非触控显示区 102
功能区 110
周边区 111
扫描线 112
数据线 113
薄膜晶体管 114
第一基底 115
第一方向 X
第二方向 Y
像素区域 116
第一显示区域 1101
第二显示区域 1102
第二基底 121
第二公共电极层 122
第二公共电极 1221
像素电极 117
钝化层 118
第一公共电极层 119
栅极 1141
栅极绝缘层 1142
沟道层 1143
源极 1144
漏极 1145
接触孔 1181
第一开口 1171
第一公共电极 1190
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，图1为本发明一较佳实施方式所提供的触控显示装置10的示意图。该触控显示装置10包括薄膜晶体管基板11、对向基板12、液晶层13、第一偏光片14及第二偏光片15，该薄膜晶体管基板11与该对向基板12彼此相对设置，该液晶层13夹设于该薄膜晶体管基板11与该对向基板12之间，该第一偏光片14设置于该薄膜晶体管基板11远离该液晶层13的一侧，该第二偏光片15设置于该对向基板远离该液晶层13的一侧。该触控显示装置10还包括触控显示区101及非触控显示区102，该触控显示区101用于显示图像，其通常设置于该触控显示装置的中央位置，该非触控显示区102位于该触控显示区101的外围，用于设置外围线路。优选地，该触控显示区101呈矩形，该触控显示区101呈由四条边组成的矩形框。
请参阅图2及图3，图2为图1中该薄膜晶体管基板11的平面示意图，图3为图2中III-III处所示的放大图。该薄膜晶体管基板11对应该触控显示装置10的触控显示区101及非触控显示区102设置有功能区110及周边区111，该功能区110位于该薄膜晶体管基板11的中央区域并与该触控显示区101对应设置，该周边区111呈一具有四条边的矩形框状围绕该功能区110并与该非触控显示区102对应设置。
该薄膜晶体管基板11包括多条扫描线112、多条数据线113、多个薄膜晶体管114及第一基底115。该扫描线112、该数据线113及该薄膜晶体管114设置于该第一基底115上，多条该扫描线112相互平行且均在该第一基底115上沿第一方向X延伸，多条该数据线113相互平行且均在该第一基底115上沿第二方向Y延伸，该扫描线112及该数据线113彼此绝缘相交设置并定义出多个像素区域116，该薄膜晶体管114设置于该像素区域116中并位于该扫描线112及该数据线113交叉处，该薄膜晶体管114分别与该扫描线112及该数据线113电连接。
该触控显示装置10还包括第一显示区域1101及第二显示区域1102，该第一显示区域1101及该第二显示区域1102对应设置于该薄膜晶体管基板11与该触控显示区101对应设置的功能区110内。其中，该液晶层13对应该第一显示区域1101为水平电场，对应该第二显示区域1102的部分为垂直电场。该第一显示区域1101及该第二显示区域1102沿该第一方向X彼此间隔设置。沿着该第一方向X的延伸方向上，多个该像素区域116组成的像素群组形成该第一显示区域1101及该第二显示区域1102，该第一显示区域1101及该第二显示区域1102沿该第一方向X排列并间隔设置，且该第一显示区域1101及该第二显示区域1102分别沿该第二方向Y延伸。优选地，该第一显示区域1101及该第二显示区域1102中该像素区域116的数量相同。在其他实施方式中，第一显示区域1101及该第二显示区域1102中数量也可以不同，例如第一显示区域1101中的像素区域116的数量大于第二显示区域1102中的像素区域116的数量。本实施方式中，该第一方向X与该第二方向Y垂直，但并不局限于此，在其他实施方式中，该第一方向X与该第二方向Y也可以不垂直。本实施方式中，沿着该第一方向X的排列方向上，每2列该像素区域116组成的像素群组形成该第一显示区域1101及该第二显示区域1102，但并不局限于此，在其他实施方式中，还可以根据需求选取其他数量沿着该第一方向X排列的该像素区域116形成该第一显示区域1101及该第二显示区域1102，如1列、3列、4列或者更多列像素群组。本实施方式中，该第一基底115可以为透光(如玻璃、石英、或类似物)或不透光(如晶片、陶瓷、或类似物)的刚性无机材质，亦可为塑胶、橡胶、聚酯、或聚碳酸酯等可挠性有机材质。
请参阅图4，图4为图1中该对向基板12的平面结构示意图。该对向基板12包括第二基底121及第二公共电极层122。该第二公共电极层122包括多个沿该第一方向X平行排列间隔设置的第二公共电极1221。优选的，该第二公共电极1221对应该第二显示区域1102设置，且该第二公共电极1221沿该第二方向Y延伸。该第二公共电极层122在对应该第一显示区域1101为间隙，不设置该第二公共电极1221。每相邻的两个该第二公共电极1221之间的间隙大小与该第一显示区域1101的大小相同。该第二公共电极1221同时还用作实现该显示装置的触控功能的触控感测电极。
请同时参阅图5，图5为图1中V-V所示的剖面图。该薄膜晶体管基板11还包括像素电极117、钝化层118及第一公共电极层119，该薄膜晶体管114设置于该第一基底115上，该钝化层118覆盖该薄膜晶体管114，该像素电极117设置于该钝化层118上并与该薄膜晶体管114电连接，该第一公共电极层119设置于该第一基底115上并位于该第一基底115与该像素电极117之间，该第一公共电极层119与该像素电极117绝缘设置。该薄膜晶体管114包括栅极1141、栅极绝缘层1142、沟道层1143、源极1144及漏极1145，该栅极1141设置于该第一基底115上，该栅极绝缘层1142覆盖该栅极1141及该第一基底115，该沟道层1143位于该栅极绝缘层1142上并对应设置于该栅极1141的上方，该源极1144及该漏极1145位于该栅极绝缘层1142上且分别与该沟道层1143的相对两端连接。
进一步的，该钝化层118覆盖该栅极绝缘层1142、该沟道层1143、该源极1144及该漏极1145，该第一公共电极层119位于该钝化层118及该栅极绝缘层1142之间，该钝化层118对应该漏极1145的位置设置有接触孔1181，该像素电极117设置于该钝化层118上并通过该接触孔1181与该漏极1145电性连接，该像素电极117与该第一公共电极层119通过该钝化层118绝缘设置。本实施方式中，对应位于该第一显示区域1101内的该像素电极117中还形成有多个第一开口1171，但并不局限于此，在其他变更实施方式中，也可以在对应位于该第一显示区域1101内的该第一公共电极层119上形成开口。
请同时参阅图6，图6为该触控显示装置10的第一公共电极层119的部分平面放大示意图。该第一公共电极层119包括第一公共电极1190。优选的，该第一公共电极为条形电极结构。多条该第一公共电极1190沿该第二方向Y平行排列且间隔设置，每一该第一公共电极1190沿该第一方向X延伸，每相邻的两条该第一公共电极1190之间为避开该薄膜晶体管114具有一间隙，该扫描线112位于每相邻的两条该第一公共电极1190之间的间隙中。该第一公共电极1190除与像素电极配合用于显示图像外，还用作实现该显示装置的触控功能的触控扫描电极，并与该第二公共电极1221配合实现该触控显示装置的触控功能。
本实施方式中的该触控显示装置10，该液晶层13对应该第一显示区域1101为水平电场，对应该第二显示区域1102的部分为垂直电场。对应该第一显示区域1101内的该第一公共电极层119及该像素电极117配合共同在该第一显示区域1101内形成水平电场，该第二公共电极层122与该第二显示区域1102内的该像素电极117配合共同在该第二显示区域1102内形成垂直电场。也就是说，该液晶层13对应位于该第一显示区域1101内的部分为平面电场切换型(In-Plane Switching, IPS)触控显示装置，该触控显示装置10的对应位于该第二显示区域1102内的部分为扭曲向列型 (Twist Nematic， TN)触控显示装置。本实施方式中，该液晶层13中的液晶分子采用正向液晶，但并不局限于此，在其他实施方式中，也可采用负向液晶。
请同时参阅图7及图8，图7为图5所示触控显示装置10呈暗态工作状态图，图8为图5所示触控显示装置10呈亮态工作状态图。首先，本实施方式中，该第一偏光片14的偏振方向与该第二方向Y相同，该第二偏光片15的偏振方向与该第一方向X相同，该第一偏光片14的偏振方向与该第二偏光片15的偏振方向是垂直的。但并不局限于此，在其他实施方式中，该第一偏光片14的偏振方向也可以不与该第二方向Y相同，该第二偏光片15的偏振方向也可以不与该第一方向X相同，主要保证该第一偏光片14的偏振方向与该第二偏振片的偏振方向垂直即可。
当该触控显示装置10处于暗态时，此时，该触控显示装置10对应位于该第一显示区域1101中的液晶不受电场作用，不发生旋转，光线无法通过，而对应位于该第二显示区域1102中的液晶受电场作用发生旋转，光线无法通过，整体呈暗态。由于该第一显示区域1101内该像素电极117及该第一公共电极层119不施加电压或电压很小，所电场不足以使液晶分子发生旋转，所以该第一显示区域1101内的液晶分子呈自然分布状态，长轴方向与该第二方向Y一致，通过该第一偏光片14的光线通过该液晶层13后不发生偏转，偏振方向仍与该第一偏光片14的偏振方向相同，与该第二偏光片15的偏振方向垂直，故光线无法通过该第二偏光片15，所以该触控显示装置10对应该第一显示区域1101的部分为暗态；而该触控显示装置10对应该第二显示区域1102的部分，由于该像素电极117及该第一公共电极层119不施加电压或电压很小，而该第二公共电极层122施加足够电压，所以在对应该第二显示区域1102内产生一垂直电场，所以对应于该第二显示区域1102内的液晶分子受电场影响，液晶分子的长轴方向与该方向S一致，通过该第一偏光片14的光线同构该液晶层13后不发生偏转，偏振方向仍与该第一偏光片14的偏振方向相同，与该第二偏光片15的偏振方向垂直，故光线无法通过该第二偏光片15，所以该触控显示装置10对应该第二显示区域1102的部分显示为暗态，所以，总体上该触控显示装置10显示为暗态。
当该触控显示装置10为亮态时，此时，对应位于该第一显示区域1101中的液晶受电场作用发生旋转，令光线通过，而对应位于该第二显示区域1102中的液晶不受电场作用而不发生旋转，光线通过，整体呈亮态。由于该触控显示装置10对应该第一显示区域1101内的该像素电极117及该第一公共电极层119施加电压，在对应该第一显示区域1101部分内产生水平电场，对应该第一显示区域1101内的液晶分子受电场影响发生旋转，长轴方向与电场方向一致，及与该第一方向X一致，此时，通过该第一偏光片14的光线经过液晶分子后，偏振方向旋转90度，与该第二偏光片15的偏振方向相同，故可以通过该第二偏光片15，所以该触控显示装置10对应该第一显示区域1101的的部分为亮态；而该触控显示装置10对应该第二显示区域1102的部分，由于该像素电极117及该第一公共电极层119施加电压，同时该第二公共电极层122施加电压，彼此产生的电场抵消或不足以使液晶发生旋转，此时液晶分子呈螺旋状自然状态，通过该第一偏光片14的光线再通过液晶分子后，偏振方向旋转90度，与该第二偏光片15的偏振方向相同，故可以通过该第二偏光片15，所以该触控显示装置10对应该第二显示区域1102的部分也为亮态，所以，总体上该触控显示装置10显示为亮态。所以，该触控显示装置10不管是处于亮态还是处于暗态时，对应位于该第一显示区域1101及该第二显示区域1102中同时仅有一个区域中的液晶发生旋转，也就是说，其中一者中的液晶发生旋转时，另外一者中的液晶不发生旋转。
同时，由于该第一公共电极1190沿该第二方向Y平行排列间隔设置，且该第一公共电极1190沿该第一方向X延伸，而该第二公共电极1221沿该第一方向X平行排列间隔设置，且该第二公共电极1221沿该第二方向Y延伸，又该第一方向X与该第二方向Y是垂直设置的，因此该第一公共电极1190与该第二公共电极1221之间是垂直设置的，该第一公共电极1190与该第二公共电极1221除了与该像素电极117配合产生共液晶旋转的电场之外，该第一公共电极1190还用做该触控显示装置10的触控扫描电极，该第二公共电极1221还用做该触控显示装置10的触控感测电极。本发明的触控显示装置10，相较于现有技术，同时将水平电场及垂直电场制作于同一触控显示装置中，兼具视角广、响应时间快的特点。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种显示装置，该显示装置包括薄膜晶体管基板、与该薄膜晶体管基板相对设置的对向基板及夹于该薄膜晶体管基板与该对向基板之间的液晶层，其特征在于，该显示装置包括多个第一显示区域及多个第二显示区域，其中液晶层对应该第一显示区域为水平电场，对应该第二显示区域为垂直电场，对应位于该第一显示区域及该第二显示区域其中一者中的液晶受电场作用发生旋转时，另一者中的液晶不受电场作用，不发生旋转。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，当该显示装置处于亮态时，对应位于该第一显示区域中的液晶受电场作用发生旋转，光线通过，对应位于该第二显示区域中的液晶不受电场作用不发生旋转，光线通过。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，当该显示装置处于暗态时，对应位于该第一显示区域中的液晶不受电场作用而不发生旋转，光线无法通过，对应位于该第二显示区域中的液晶受电场作用发生旋转，光线无法通过。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该薄膜晶体管基板还包括多条沿第一方向延伸的扫描线及多条沿第二方向延伸的数据线，该扫描线及该数据线彼此绝缘相交并定义出多个像素区域，沿着该第一方向的延伸方向上，多个该像素区域组成的像素群组形成间隔设置的该第一显示区域及该第二显示区域。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，该第一显示区域与该第二显示区域沿该第一方向排列并间隔设置，且该第一显示区域及该第二显示区域沿该第二方向延伸。
6.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，该对向基板对应该第二显示区域上设置有第二公共电极层，该第二公共电极层在该第二显示区域中沿该第二方向延伸。
7.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，该薄膜晶体管基板还包括多条间隔设置的第一公共电极层，该第一公共电极层沿该第一方向延伸。
8.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该第二公共电极层用作实现该显示装置的触控功能的触控感测电极。
9.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该第一公共电极层用作实现该显示装置的触控功能的触控扫描电极。
10.一种触控显示装置，该触控显示装置包括薄膜晶体管基板及与该薄膜晶体管基板相对设置的对向基板，其特征在于，该触控显示装置包括间隔设置的若干第一显示区域及若干第二显示区域，该薄膜晶体管基板在对应第一显示区域及第二显示区域设置多条第一公共电极，该对向基板在对应第二显示区域设置第二公共电极，其中，该第二公共电极还用做触控感测电极。
11.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于，该薄膜晶体管基板还包括多条沿第一方向延伸的扫描线及多条沿第二方向延伸的数据线，该扫描线及该数据线彼此绝缘相交并定义出多个像素区域，沿着该第一方向的延伸方向上，多个该像素区域组成的像素群组形成间隔设置的该第一显示区域及该第二显示区域。
12.如权利要求11所述的触控显示装置，其特征在于，每相邻的两条该第一公共电极之间具有一间隙，该第一公共电极沿该第一方向延伸。
13.如权利要求12所述的触控显示装置，其特征在于，该第一公共电极还用做触控扫描电极。
14.如权利要求10所述的触控显示装置，其特征在于，该第二共用电极沿该第二方向延伸。
15.如权利要求10所述的触控显示装置，其特征在于，该第一显示区域内为水平电场。
16.如权利要求10所述的触控显示装置，其特征在于，该第二显示区域内为垂直电场。
17.如权利要求12所述的触控显示装置，其特征在于，实现显示功能时，对应该第一显示区域及该第二显示区域其中一者中的液晶受电场作用发生旋转时，另一者中的液晶不受电场作用，不发生旋转。
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