專利名稱：一種內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，尤其涉及一種內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
由于移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，許多電子設(shè)備開(kāi)始追求輕便、簡(jiǎn)潔和低功耗，使用者可以隨 時(shí)隨地并長(zhǎng)時(shí)間使用。內(nèi)嵌觸摸屏的顯示器作為具有坐標(biāo)輸入的顯示裝置，其簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu) 滿足了便捷性的要求。普通的顯示器無(wú)法滿足低功耗的要求，而多穩(wěn)態(tài)液晶顯示器可以實(shí) 現(xiàn)低功耗的顯示，即使切斷電源仍可以保持顯示狀態(tài)。 之前有報(bào)道內(nèi)嵌電阻式觸控層的多穩(wěn)態(tài)顯示器，存在如下問(wèn)題按壓觸控時(shí)會(huì)造 成液晶顯示器的厚度變化而產(chǎn)生水波紋現(xiàn)象；斷電后能夠顯示，但顯示內(nèi)容會(huì)因?yàn)槭艿桨?壓而破壞，不具有穩(wěn)定性；另外，不能實(shí)現(xiàn)多指監(jiān)測(cè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)畫(huà)面縮放，旋轉(zhuǎn)等實(shí)用的控制 模式。 也有報(bào)道如果采用非多穩(wěn)態(tài)液晶顯示器中內(nèi)嵌電容式觸控層的方式，雖可以上述 弊端，但內(nèi)嵌電容式觸控層的方式容易受外界干擾，而且非多穩(wěn)態(tài)顯示器的顯示電路工作 時(shí)會(huì)干擾到電容式觸控層的工作，存在嚴(yán)重的相互干擾問(wèn)題，顯示效果不理想，目前并無(wú)較 好的解決途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，這種內(nèi)嵌 觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置抗干擾能力強(qiáng)、按壓水波紋較小、穩(wěn)定性高和顯示效果良好。采 用的技術(shù)方案如下 —種內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，包括多穩(wěn)態(tài)液晶盒，多穩(wěn)態(tài)液晶盒內(nèi)嵌有 觸控感應(yīng)層；其特征是 所述內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置還包括液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控制 模塊； 所述液晶顯示控制模塊與多穩(wěn)態(tài)液晶盒的驅(qū)動(dòng)電極電連接，觸控感應(yīng)控制模塊與 觸控感應(yīng)層電連接，液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊均與具有運(yùn)算控制功能的上位 機(jī)電連接； 所述液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊在工作時(shí)保持時(shí)序同步； 在每個(gè)驅(qū)動(dòng)周期中，所述液晶顯示控制模塊接收來(lái)自上位機(jī)的信號(hào)，給多穩(wěn)態(tài)液
晶盒的驅(qū)動(dòng)電極發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使多穩(wěn)態(tài)液晶盒作出顯示，之后液晶顯示控制模塊進(jìn)入休
眠狀態(tài)； 在每個(gè)驅(qū)動(dòng)周期中，在液晶顯示控制模塊處于休眠狀態(tài)的時(shí)段內(nèi)，觸控感應(yīng)控制 模塊接收來(lái)自上位機(jī)的信號(hào)，對(duì)觸控感應(yīng)層發(fā)出激勵(lì)信號(hào)，并采集觸控感應(yīng)層的輸入信號(hào)， 對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理后上傳給上位機(jī)。 工作原理多穩(wěn)態(tài)液晶盒內(nèi)的液晶分子具 至少兩種穩(wěn)定狀態(tài)，在不加電的情況
3下能保持顯示狀態(tài)，無(wú)需給液晶層提供維持顯示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。正是利用多穩(wěn)態(tài)液晶盒在無(wú) 需給液晶層提供維持顯示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況下，還能維持穩(wěn)定顯示的特性；將相鄰兩次畫(huà) 面更新的時(shí)間間隔設(shè)為一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期T，在驅(qū)動(dòng)周期T內(nèi)，液晶顯示控制模塊僅需要在更新 畫(huà)面內(nèi)容的時(shí)間tl內(nèi)，發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電極，使驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)液晶進(jìn)行顯示，更新畫(huà) 面內(nèi)容，由于更新畫(huà)面內(nèi)容一般都為瞬態(tài)動(dòng)作，tl遠(yuǎn)小于T ;而驅(qū)動(dòng)周期T內(nèi)的其它時(shí)間均 無(wú)需給液晶提供維持顯示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，液晶顯示控制模塊隨后進(jìn)入休眠狀態(tài)，即停止對(duì)驅(qū) 動(dòng)電極發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，既節(jié)省了功耗，又不會(huì)因?yàn)橛懈哳l掃描驅(qū)動(dòng)而對(duì)外界空間散發(fā)電磁 噪聲，以致影響觸控感應(yīng)層的正常工作；當(dāng)驅(qū)動(dòng)電極完成畫(huà)面內(nèi)容的更新，液晶顯示控制模 塊進(jìn)入休眠狀態(tài)后，觸控感應(yīng)控制模塊即可開(kāi)始在t2 = T-tl的時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)和內(nèi) 部運(yùn)算處理，對(duì)觸控感應(yīng)層施加激勵(lì)信號(hào)和采集反饋信號(hào)；觸控感應(yīng)層接受外界輸入，觸控 感應(yīng)控制模塊采集輸入信號(hào)后經(jīng)處理得到被觸控點(diǎn)的位置坐標(biāo)，并將其傳輸給上位機(jī)或者 觸控感應(yīng)控制模塊用于運(yùn)算控制，并最終通過(guò)上位機(jī)輸送給液晶顯示控制模塊，發(fā)出驅(qū)動(dòng) 信號(hào)，讓驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)液晶做出相應(yīng)顯示上的反應(yīng)；每一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期T后，液晶顯示控制模 塊與觸控感應(yīng)控制模塊之間相互通訊進(jìn)行同步控制，或通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行同步控制。從上述 可以看出，通過(guò)時(shí)序控制，畫(huà)面內(nèi)容的更新、觸控感應(yīng)層的輸入、輸入信號(hào)的傳輸及處理之 間，各個(gè)環(huán)節(jié)不相互影響，徹底解決了觸控感應(yīng)部件與顯示電路相互干擾的問(wèn)題。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊在工作時(shí)保 持時(shí)序同步，是通過(guò)上位機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)同步。在上位機(jī)上先確定一個(gè)固定的驅(qū)動(dòng)周期，在每 一個(gè)周期的開(kāi)始，上位機(jī)向液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊同時(shí)發(fā)出控制信號(hào)，使 液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊實(shí)現(xiàn)同步工作。 作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊在工 作時(shí)保持時(shí)序同步，是通過(guò)兩者之間相互通訊實(shí)現(xiàn)同步。液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控 制模塊間相互通訊實(shí)現(xiàn)同步，可以是，當(dāng)液晶顯示控制模塊在進(jìn)入休眠狀態(tài)時(shí)，發(fā)出信號(hào)給 觸控感應(yīng)控制模塊，通知觸控感應(yīng)控制模塊可以進(jìn)入工作狀態(tài)；當(dāng)觸控感應(yīng)控制模塊處理 完所有工作時(shí)，觸控感應(yīng)控制模塊發(fā)出信號(hào)給液晶顯示控制模塊，通知液晶顯示控制模塊 進(jìn)入一個(gè)新的周期，并開(kāi)始工作。 作為本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述觸控感應(yīng)層為電容式觸控感應(yīng)層。電容式觸 控感應(yīng)層在操作時(shí)，僅需用手指接觸其表面，而不需像電阻觸摸屏一樣，需要一定力度的按 壓，可以實(shí)現(xiàn)多指監(jiān)測(cè)以實(shí)現(xiàn)畫(huà)面縮放，旋轉(zhuǎn)，拖拽，滾輪等實(shí)用的控制模式；集成了電容式 觸控感應(yīng)層，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加緊湊，更加輕薄便捷；觸控感應(yīng)層也可以是其他類型的觸控感 應(yīng)層，如電阻式觸控感應(yīng)層等。電容式觸控層通常采用透明導(dǎo)電材料(如銦錫氧化物、銦鋅 氧化物和鋁鋅氧化物等)并通過(guò)鍍膜工藝進(jìn)行制作。優(yōu)選為采用銦錫氧化物進(jìn)行鍍膜工藝 制作，銦錫氧化物具有很好的導(dǎo)電性和透明性，可以切斷對(duì)人體有害的電磁輻射，紫外線及 遠(yuǎn)紅外線，噴涂在玻璃，塑料及電子顯示屏上后，在增強(qiáng)導(dǎo)電性和透明性的同時(shí)切斷對(duì)人體 有害的電磁輻射、紫外輻射和紅外輻射。 作為本發(fā)明更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述多穩(wěn)態(tài)液晶盒包括上偏光板、下偏光板、上 透明基板、下透明基板、上多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?、下多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?、上?qū)動(dòng)電極、下驅(qū)動(dòng)電極和液晶 層；所述下偏光板、下透明基板、下驅(qū)動(dòng)電極、下多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?、液晶層、上多穩(wěn)態(tài)定向?qū)印⑸?驅(qū)動(dòng)電極、上透明基板和上偏光板自下而上依序疊合設(shè)置；所述電容式觸控感應(yīng)層設(shè)置在上透明基板與上偏光板之間；所述液晶顯示控制模塊與上驅(qū)動(dòng)電極和下驅(qū)動(dòng)電極電連接。 將上驅(qū)動(dòng)電極設(shè)置在上多穩(wěn)態(tài)定向?qū)雍蜕贤该骰迳掀獍宓南卤砻嬷g，上驅(qū)動(dòng)電極可 同時(shí)作為觸控感應(yīng)層的屏蔽電極，觸控感應(yīng)層無(wú)需另設(shè)屏蔽電極，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔，整體更 薄，并節(jié)約材料。將上偏光板設(shè)置在最上層，觸控感應(yīng)層設(shè)置在上透明基板與上偏光板之 間，上偏光板對(duì)觸控感應(yīng)層起保護(hù)作用，并可作為觸控感應(yīng)層與外界導(dǎo)體的絕緣介質(zhì)，無(wú)需 另設(shè)介質(zhì)層。為了實(shí)現(xiàn)反射功能，還可以在下偏光板外側(cè)設(shè)置反射板，也可以不采用下偏光 板，而加入可將線偏光轉(zhuǎn)化為圓偏光的A/4相位差板和反射板。上述中的"上"，均指靠近 使用者的一側(cè)，上述中的"下"，均指遠(yuǎn)離使用者的一側(cè)。在液晶層中，通常還設(shè)置有球狀顆 粒，用于支撐上透明基板和下透明基板。上透明基板和下透明基板可采用玻璃、透明塑料、 PET膜和高分子薄膜等透明材料。上驅(qū)動(dòng)電極和下驅(qū)動(dòng)電極通常采透明導(dǎo)電材料(如銦錫 氧化物、銦鋅氧化物和鋁鋅氧化物等)并通過(guò)鍍膜工藝進(jìn)行制作。 作為本發(fā)明更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述上多穩(wěn)態(tài)定向?qū)雍拖露喾€(wěn)態(tài)定向?qū)悠渲兄?少一層靠近液晶層的一面為具有凸起和凹槽相間形貌的表面；這些具有凸起和凹槽相間形 貌的表面經(jīng)過(guò)垂直配向處理，或直接采用表面垂直配向材料來(lái)制作這些具有凸起和凹槽相 間形貌的表面。經(jīng)過(guò)垂直配向處理，或直接采用表面垂直配向材料來(lái)制作這些具有凸起和 凹槽相間形貌的表面，使得凹凸形貌的表面的液晶分子與這些表面是垂直的。定向?qū)右陨?的液晶分子受凸起的頂端影響時(shí)，作縱向排列，而在受凹槽的側(cè)壁影響時(shí)作垂直于凹槽側(cè) 壁的橫向排列，通過(guò)設(shè)置凸起以和凹槽的寬度，以及凹凸的高度，可以使得縱向排列和橫向 排列都是穩(wěn)定的液晶狀態(tài)。所謂橫向排列為液晶分子平行于顯示器平面，所謂縱向排列為 液晶分子垂直于顯示器平面，這兩種排列可以通過(guò)在上驅(qū)動(dòng)電極上和下驅(qū)動(dòng)電極間加瞬態(tài) 電壓實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)化方向由所加電壓的極性決定。 對(duì)于上述只設(shè)置一個(gè)多穩(wěn)態(tài)定向?qū)訛榫哂型蛊鸷桶疾巯嚅g形貌的表面的情況下， 另外一個(gè)多穩(wěn)態(tài)定向?qū)涌刹扇〈怪迸湎虻谋砻嫣幚?，使液晶分子一直垂直于配向?qū)颖砻妫?br> 也可采用在一定方向進(jìn)行定向處理的水平配向，使液晶分子按定向所確定的方向平行于此 配向?qū)拥谋砻妗?優(yōu)選上述多穩(wěn)態(tài)配向?qū)拥耐蛊鸷桶疾鄣母叨仍O(shè)置為小于lym的級(jí)別，而液晶盒 為2 lOym的級(jí)別，則液晶盒在外力壓下，液晶的變形區(qū)域主要發(fā)生在配向?qū)拥耐獠?，?duì) 于縱向排列的情況，按壓并不會(huì)導(dǎo)致配向?qū)颖砻娴囊壕帕袪顟B(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)化。對(duì)于橫向排列 的情況，由于凹槽里面的液晶排列受到凹槽的保護(hù)，也不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化，故多穩(wěn)態(tài)配向?qū)蛹捌?構(gòu)成的液晶盒具有抗按壓的穩(wěn)定性。 依上所述，多穩(wěn)態(tài)液晶分子在受到按壓的情況下不會(huì)發(fā)生兩種排列狀態(tài)的相互轉(zhuǎn) 化，而由于液晶分子的穩(wěn)態(tài)特性，其在微觀上是屬于靜態(tài)的，而不像非多穩(wěn)態(tài)液晶一樣，在 持續(xù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用下，在微觀上依然存在液晶分子的擺動(dòng)，因而在按壓的條件下，其液晶 層僅厚度發(fā)生輕微的變化，其液晶分子排列并不會(huì)由于微觀上的擺動(dòng)與按壓應(yīng)力的耦合作 用而較為嚴(yán)重地偏離按壓前的排列狀況，因而其在光學(xué)上表現(xiàn)出按壓時(shí)只有極微弱的按壓 水波紋的優(yōu)點(diǎn)。 作為本發(fā)明對(duì)上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述凸起和凹槽等距離間隔排列，凸 起和凹槽的橫截面均為方形、圓弧形或鋸齒形。凸起和凹槽的輪廓可以為多種形狀，優(yōu)選為 方形、圓弧形或鋸齒形，更優(yōu)選凸起和凹槽的截面均為方形，橫截面為方形的凸起和凹槽使
5液晶分子的排列更加規(guī)則，使得顯示效果更好。 作為本發(fā)明對(duì)上述方案更進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述電容式觸控層包括導(dǎo)電層，導(dǎo) 電層包括在橫向上由多條橫向走線串接的多個(gè)感應(yīng)電極和在縱向上由多條縱向走線串接 的多個(gè)感應(yīng)電極，在橫向走線和縱向走線的交叉處設(shè)置有導(dǎo)電橋。通過(guò)導(dǎo)電橋避開(kāi)橫向走 線和縱向走線的交叉，這些走線在電學(xué)上互不導(dǎo)通，而直接通過(guò)引線引出連接到必須的處 理電路上。感應(yīng)電極可按照任何形狀設(shè)計(jì)，但優(yōu)選為按照一定大小的菱形串接而成。交叉 處的走線采用導(dǎo)電橋方式連接，導(dǎo)電橋可以在上端，也可以在下端，導(dǎo)電橋使橫向和縱向的 交叉處的走線相互隔開(kāi)。電容式觸控層也可以是包括導(dǎo)電層，導(dǎo)電層包括多個(gè)感應(yīng)電極，每 個(gè)感應(yīng)電極連接至少一條引線。這些引線在電學(xué)上互不導(dǎo)通，而直接連接到必須的處理電 路上。感應(yīng)電極可按照任何形狀設(shè)計(jì)，但優(yōu)選為菱形或方形，這種方式不需要采用搭橋方式 連接。 本發(fā)明的內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，采用內(nèi)嵌觸控方式，通過(guò)將具有觸摸 功能的電容式觸控感應(yīng)層與多穩(wěn)態(tài)液晶盒整合，觸控感應(yīng)層與多穩(wěn)態(tài)液晶盒可共用其中的 某些部件(如基板，電極)；多穩(wěn)態(tài)液晶盒中的液晶分子排布穩(wěn)定，結(jié)合電容式觸控感應(yīng)層 無(wú)需用力的按壓方式，在觸控時(shí)幾乎不會(huì)出現(xiàn)水波紋現(xiàn)象，并且畫(huà)面記憶及保持狀態(tài)無(wú)需 持續(xù)供電，可以實(shí)現(xiàn)零耗電顯示；通過(guò)設(shè)置液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊，并與上 位機(jī)通訊，將觸控感應(yīng)輸入、處理等在時(shí)間上與顯示輸出錯(cuò)開(kāi)，相互不影響，很好地解決了 觸控感應(yīng)部件與顯示電路相互干擾的問(wèn)題，達(dá)到抗干擾能力強(qiáng)、水波紋較小、穩(wěn)定性高和顯 示效果良好的目的。


圖1是內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置的剖面圖。 圖2a是液晶分子在定向?qū)幼饔孟伦鳈M向排列的示意圖。 圖2b是液晶分子在定向?qū)幼饔孟伦骺v向排列的示意圖。 圖3是定向?qū)拥耐蛊鸷桶疾鄣臋M截面均為方形的示意圖。 圖4是內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)原理結(jié)構(gòu)圖。 圖5是驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖。 圖6是搭導(dǎo)電橋方式的電容式觸感層的電極平面示意圖。 圖7是非搭導(dǎo)電橋方式的電容式觸感層的電極平面示意圖。 圖8是圖6 —種方式的剖視圖，該圖表示導(dǎo)電橋設(shè)置在電極的上方的方式。 圖9是圖6另一種方式的剖視圖，該圖表示導(dǎo)電橋設(shè)置在電極的下方的方式。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式做進(jìn)一步的說(shuō)明。 如圖1和圖4所示，這種內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，包括上偏光板1、下偏 光板2、上玻璃基板3、下玻璃基板4、上多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?、下多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?、上驅(qū)動(dòng)電極7、 下驅(qū)動(dòng)電極8、液晶層9、電容式觸控感應(yīng)層10、液晶顯示控制模塊11和觸控感應(yīng)控制模塊 12 ;下偏光板2、下玻璃基板4、下驅(qū)動(dòng)電極8、下多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?、液晶層9、上多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?5、上驅(qū)動(dòng)電極7、上玻璃基板3、電容式觸控感應(yīng)層10和上偏光板1自下而上依序疊合設(shè)
6置；液晶顯示控制模塊11與上驅(qū)動(dòng)電極7和下驅(qū)動(dòng)電極8電連接；液晶顯示控制模塊11和 觸控感應(yīng)控制模塊12均與具有運(yùn)算控制功能的上位機(jī)13電連接；液晶顯示控制模塊11和 觸控感應(yīng)控制模塊12電連接。在液晶層9中，通常還設(shè)置有球狀顆粒14，用于支撐上玻璃 基板3和下玻璃基板4。 如圖3所示，所設(shè)置的上多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?或下多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?靠近液晶層9的一 面上，凸起15和凹槽16等距離間隔排列，凸起15和凹槽16的橫截面均為方形，這些具有 凸起15和凹槽16相間形貌的表面經(jīng)過(guò)垂直配向處理。 如圖6、圖8和圖9所示，電容式觸控層10包括導(dǎo)電層，導(dǎo)電層包括在橫向上由多 條橫向走線101串接的多個(gè)菱形感應(yīng)電極102和在縱向上由多條縱向走線103串接的多個(gè) 菱形感應(yīng)電極102，在條橫向走線101和縱向走線103的交叉處設(shè)置有導(dǎo)電橋104。
上位機(jī)13上先確定一個(gè)固定的驅(qū)動(dòng)周期T，在每一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期T的開(kāi)始，上位機(jī) 13向液晶顯示控制模塊11和觸控感應(yīng)控制模塊12同時(shí)發(fā)出控制信號(hào)，使液晶顯示控制模 塊11和觸控感應(yīng)控制模塊12實(shí)現(xiàn)同步工作。 工作原理如圖2a、圖2b、圖4和圖5所示，多穩(wěn)態(tài)液晶盒內(nèi)的液晶分子17具有至 少兩種穩(wěn)定狀態(tài)，在不加電的情況下能保持顯示狀態(tài)，無(wú)需給液晶層9提供維持顯示的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)。正是利用多穩(wěn)態(tài)液晶盒在無(wú)需給液晶層9提供維持顯示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況下，還 能維持穩(wěn)定顯示的特性；將相鄰兩次畫(huà)面更新的時(shí)間間隔設(shè)為一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期T，在驅(qū)動(dòng)周 期T內(nèi)，液晶顯示控制模塊ll僅需要在更新畫(huà)面內(nèi)容的時(shí)間tl內(nèi)，發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給上驅(qū)動(dòng) 電極7和下驅(qū)動(dòng)電極8，使上驅(qū)動(dòng)電極7和下驅(qū)動(dòng)電極8驅(qū)動(dòng)液晶層9進(jìn)行顯示，更新畫(huà)面 內(nèi)容，由于更新畫(huà)面內(nèi)容一般都為瞬態(tài)動(dòng)作，tl遠(yuǎn)小于T ;而驅(qū)動(dòng)周期T內(nèi)的其它時(shí)間均無(wú) 需給液晶層9提供維持顯示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，液晶顯示控制模塊11隨后進(jìn)入休眠狀態(tài)，即停止 對(duì)上驅(qū)動(dòng)電極7和下驅(qū)動(dòng)電極8發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，既節(jié)省了功耗，又不會(huì)因?yàn)橛懈哳l掃描驅(qū)動(dòng) 而對(duì)外界空間散發(fā)電磁噪聲，以致影響電容式觸控感應(yīng)層10的正常工作；當(dāng)上驅(qū)動(dòng)電極7 和下驅(qū)動(dòng)電極8完成畫(huà)面內(nèi)容的更新，液晶顯示控制模塊11進(jìn)入休眠狀態(tài)后，觸控感應(yīng)控 制模塊12即可開(kāi)始在t2 = T-tl的時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)和內(nèi)部運(yùn)算處理，對(duì)電容式觸控 感應(yīng)層IO施加激勵(lì)信號(hào)和采集反饋信號(hào)；電容式觸控感應(yīng)層IO接受外界輸入，觸控感應(yīng)控 制模塊11采集輸入信號(hào)后經(jīng)處理得到被觸控點(diǎn)的位置坐標(biāo)，并將其傳輸給上位機(jī)13或者 觸控感應(yīng)控制模塊12用于運(yùn)算控制，并最終通過(guò)上位機(jī)13輸送給液晶顯示控制模塊11，發(fā) 出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，讓上驅(qū)動(dòng)電極7和下驅(qū)動(dòng)電極8驅(qū)動(dòng)液晶層9做出相應(yīng)顯示上的反應(yīng)；每一個(gè) 驅(qū)動(dòng)周期T后，液晶顯示控制模塊11與觸控感應(yīng)控制模塊12之間通過(guò)上位機(jī)13進(jìn)行同步 控制。從上述可以看出，通過(guò)時(shí)序控制，畫(huà)面內(nèi)容的更新、電容式觸控感應(yīng)層10的輸入、輸 入信號(hào)的傳輸及處理之間，各個(gè)環(huán)節(jié)不相互影響，徹底解決了觸控感應(yīng)部件與顯示電路相 互干擾的問(wèn)題。 如圖2a和圖2b所示，上多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?和下多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?附近的液晶分子17 受凸起15的頂端影響時(shí)，作縱向排列，而在受凹槽16的側(cè)壁影響時(shí)作液晶分子垂直于凹槽 側(cè)壁的橫向排列，通過(guò)設(shè)置凸起15以和凹槽16的寬度，以及凹凸的高度，可以使得縱向排 列和橫向排列都是穩(wěn)定的液晶狀態(tài)狀態(tài)。 液晶分子17在受到按壓的情況下不會(huì)發(fā)生兩種排列狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，而由于液 晶分子的穩(wěn)態(tài)特性，其在微觀上是屬于靜態(tài)的，而不像非多穩(wěn)態(tài)液晶一樣，在持續(xù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用下，在微觀上依然存在液晶分子的擺動(dòng)，因而在按壓的條件下，其液晶層僅厚度發(fā)生 輕微的變化，其液晶分子排列并不會(huì)因?yàn)槲⒂^上的擺動(dòng)與按壓應(yīng)力的耦合作用而較為嚴(yán)重 地偏離按壓前的排列狀況，因而其在光學(xué)上表現(xiàn)出按壓下只出現(xiàn)極微弱的按壓水波紋的優(yōu) 點(diǎn)。 在其它實(shí)施方式中，液晶顯示控制模塊11和觸控感應(yīng)控制模塊12間相互通訊實(shí) 現(xiàn)同步，可以是，當(dāng)液晶顯示控制模塊ll在進(jìn)入休眠狀態(tài)時(shí)，發(fā)出信號(hào)給觸控感應(yīng)控制模 塊12，通知觸控感應(yīng)控制模塊12可以進(jìn)入工作狀態(tài)；當(dāng)觸控感應(yīng)控制模塊12處理完所有 工作時(shí)，觸控感應(yīng)控制模塊12發(fā)出信號(hào)給液晶顯示控制模塊ll，通知液晶顯示控制模塊11 進(jìn)入一個(gè)新的周期，并開(kāi)始工作。 在其它實(shí)施方式中，這些具有凸起15和凹槽16相間形貌的表面直接采用表面垂 直配向材料來(lái)制作。 在其它實(shí)施方式中，這些凸起15和凹槽16的橫截面均為圓弧形或鋸齒形。
在其它實(shí)施方式中，如圖7所示，電容式觸控層10也可以是包括導(dǎo)電層，導(dǎo)電層包 括多個(gè)方形感應(yīng)電極105，每個(gè)方形感應(yīng)電極105連接至少一條引線106。這些引線在電學(xué) 上互不導(dǎo)通，而直接連接到必須的處理電路上。 在其它實(shí)施方式中，上玻璃基板3和下玻璃基板4的材料可替換為其它透明材料， 如透明塑料、PET膜和高分子薄膜等。 上述實(shí)施方式中，優(yōu)選上驅(qū)動(dòng)電極7、下驅(qū)動(dòng)電極8和電容式觸控層10都為銦錫氧 化物，而在其它實(shí)施方式中，電容式觸感層10、上銦錫驅(qū)動(dòng)電極7和下驅(qū)動(dòng)電極8、的材料可 替換為其它透明導(dǎo)電材料(如銦鋅氧化物和鋁鋅氧化物等)。
權(quán)利要求
一種內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，包括多穩(wěn)態(tài)液晶盒，多穩(wěn)態(tài)液晶盒內(nèi)嵌有觸控感應(yīng)層；其特征是所述內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置還包括液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊；所述液晶顯示控制模塊與多穩(wěn)態(tài)液晶盒的驅(qū)動(dòng)電極電連接，觸控感應(yīng)控制模塊與觸控感應(yīng)層電連接，液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊均與具有運(yùn)算控制功能的上位機(jī)電連接；所述液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊在工作時(shí)保持時(shí)序同步；在每個(gè)驅(qū)動(dòng)周期中，所述液晶顯示控制模塊接收來(lái)自上位機(jī)的信號(hào)，給多穩(wěn)態(tài)液晶盒的驅(qū)動(dòng)電極發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使多穩(wěn)態(tài)液晶盒作出顯示，之后液晶顯示控制模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)；在每個(gè)驅(qū)動(dòng)周期中，在液晶顯示控制模塊處于休眠狀態(tài)的時(shí)段內(nèi)，觸控感應(yīng)控制模塊接收來(lái)自上位機(jī)的信號(hào)，對(duì)觸控感應(yīng)層發(fā)出激勵(lì)信號(hào)，并采集觸控感應(yīng)層的輸入信號(hào)，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理后上傳給上位機(jī)。
2. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，其特征是所述液晶顯示控 制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊在工作時(shí)保持時(shí)序同步，是通過(guò)上位機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)同步。
3. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，其特征是所述液晶顯示控 制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊在工作時(shí)保持時(shí)序同步，是通過(guò)兩者之間相互通訊實(shí)現(xiàn)同步。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，其特征是所述觸控感 應(yīng)層為電容式觸控感應(yīng)層。
5. 如權(quán)利要求4所述的內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，其特征是所述多穩(wěn)態(tài)液晶 盒包括上偏光板、下偏光板、上透明基板、下透明基板、上多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?、下多穩(wěn)態(tài)定向?qū)印?上驅(qū)動(dòng)電極、下驅(qū)動(dòng)電極和液晶層；所述下偏光板、下透明基板、下驅(qū)動(dòng)電極、下多穩(wěn)態(tài)定向 層、液晶層、上多穩(wěn)態(tài)定向?qū)?、上?qū)動(dòng)電極、上透明基板和上偏光板自下而上依序疊合設(shè)置； 所述電容式觸控感應(yīng)層設(shè)置在上透明基板與上偏光板之間；所述液晶顯示控制模塊與上驅(qū) 動(dòng)電極和下驅(qū)動(dòng)電極電連接。
6. 如權(quán)利要求5所述的內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，其特征是所述上多穩(wěn)態(tài)定 向?qū)雍拖露喾€(wěn)態(tài)定向?qū)悠渲兄辽僖粚涌拷壕拥囊幻鏋榫哂型蛊鸷桶疾巯嚅g形貌的表 面；這些具有凸起和凹槽相間形貌的表面經(jīng)過(guò)垂直配向處理，或直接采用表面垂直配向材 料來(lái)制作這些具有凸起和凹槽相間形貌的表面。
7. 如權(quán)利要求6所述的內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，其特征是所述凸起和凹槽 等距離間隔排列，凸起和凹槽的橫截面均為方形、圓弧形或鋸齒形。
8. 如權(quán)利要求7所述的內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，其特征是所述電容式觸控 層包括導(dǎo)電層，導(dǎo)電層包括在橫向上由多條橫向走線串接的多個(gè)感應(yīng)電極和在縱向上由多 條縱向走線串接的多個(gè)感應(yīng)電極，在橫向走線和縱向走線的交叉處設(shè)置有導(dǎo)電橋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)嵌觸控式多穩(wěn)態(tài)液晶顯示裝置，采用內(nèi)嵌觸控方式，將具有觸摸功能的電容式觸控感應(yīng)層與多穩(wěn)態(tài)液晶盒整合，電容式觸控感應(yīng)層與多穩(wěn)態(tài)液晶盒可共用其中的某些部件(如基板，電極)；多穩(wěn)態(tài)液晶盒中的液晶分子排布穩(wěn)定，在觸控時(shí)不會(huì)出現(xiàn)水波紋現(xiàn)象，并且畫(huà)面記憶及保持狀態(tài)無(wú)需持續(xù)供電，可以實(shí)現(xiàn)零耗電顯示；通過(guò)設(shè)置液晶顯示控制模塊和觸控感應(yīng)控制模塊，并與上位機(jī)通訊，將觸控感應(yīng)輸入、處理等在時(shí)間上與顯示輸出錯(cuò)開(kāi)，相互不影響，徹底解決了觸控感應(yīng)部件與顯示電路相互干擾的問(wèn)題，達(dá)到抗干擾能力強(qiáng)、水波紋較小、穩(wěn)定性高和顯示效果良好的目的。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101776814SQ20101010013
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者吳永俊, 吳錫淳, 張?zhí)? 李功軍, 李永忠, 林偉浩, 沈奕 申請(qǐng)人:汕頭超聲顯示器(二廠)有限公司