CN102890356A - Lcd显示触控一体机及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种LCD显示触控一体机，包括液晶盒、上偏光片、下偏光片，液晶盒上表面设有触摸屏感应电极，上偏光片设在触摸屏感应电极上表面，液晶盒内设有第一LCD显示电极和第二LCD显示电极，下偏光片设在液晶盒下表面。上述LCD显示触控一体机的制造方法，包括11个步骤。本发明由于省去了外加触摸屏，因此将大幅降低成本，同时使得整体厚度减少了1.3mm，同时还能有效的避免由于触摸屏设计缺陷或者组装缺陷而造成的牛顿环现象；由于减少了一层玻璃，因此也解决了透光率损失的问题，不需要靠提高背光的亮度来避免亮度损失，因此更加节约电能；不需要专门的SCT控制IC，直接由单片机就可读取按键信号，避免兼容性造成的不稳定状况。

Description

LCD显示触控一体机及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种LCD显示触控一体机及其制造方法。 

背景技术

目前，在工业仪器、医疗器械以及家电等领域中，很多场合需要简单的人机交互。与外接按键的方式相比，在液晶显示器上使用触摸屏，相当于将按键叠加在显示器上，能够减少液晶显示器的体积，并且能够获得更好的人机交互体验。 

如图1所示，传统的工控液晶显示器的按键触摸功能，是通过在液晶显示器的液晶屏幕上面外加一个电阻式或电容式触摸屏的形式来实现的。LCD显示电极8＇与两片含定向层及液晶的ITO玻璃组成液晶盒5＇，再在液晶盒5＇的上表面贴合上偏光片3＇，在液晶盒5＇的下表面贴合下偏光片4＇，制成常规的液晶显示器。然后将触摸屏1＇通过双面胶2＇同液晶显示器的上表面粘合在一起，触摸屏的点击信号，依次通过触摸屏驱动引线6＇、滤波电路、触摸屏控制IC传送给单片机，而单片机的显示指令，传给LCD驱动IC，由LCD驱动IC输出相应的电压，通过LCD驱动引线7＇，加到液晶显示器的液晶盒5＇的LCD显示电极8＇上，从而实现显示图像的改变。 

这样的方式有如下缺点： 

1、工业仪器、医疗器械以及家电等领域，除非特别复杂的设备，否则一般不需要像移动通信、PDA那样复杂的操作***，只需要简单的笔段式液晶显示器以及数个按键即可，而如果采用传统的外加触摸屏设计，将大大增加成本。 

2、体积增大。外加一个触摸屏会造成整机厚度增加1.3mm(液晶显示器一般 最大厚度为2.8mm，增加1.3mm意味着增加了46%的体积)。 

3、由于外加了触摸屏，不论触摸屏的材料采用的是玻璃或PET，都会降低显示器的透过率。一般触摸屏只能做到最高80-85%的透过率，而且透过率越高价格越昂贵；由于透过率受影响，因此显示器的显示效果也受影响，为了达到同样的亮度，则相应地需要提高背光的亮度，造成耗电量增加。 

4、触摸屏的工艺、结构复杂，不但成本高，而且可靠性低。如结构设计不合理或者组装不好的情况下容易出现牛顿环，点击寿命也有限制，另外由于电路结构多，在加工、使用过程中出问题的几率也较大。 

5、如果采用电阻式触摸屏，则寿命与耐点击次数均有限；如果采用SCT电容屏，驱动IC必须与SCT屏有绝佳的兼容性才能稳定地操作，且驱动IC也为少数的技术厂商所控制，一旦工作不稳定，出现对点击内容的错误判定，这对于控制类仪器设备或家电来讲，影响将是致命的。  

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术体积大、成本高、耗电量大、可靠性低等缺点，提供一种LCD显示触控一体机，这种LCD显示触控一体机的结构更简单轻薄、显示效果更好、功耗更低、点击的寿命更长。采用的技术方案如下： 

一种LCD显示触控一体机，包括液晶盒、上偏光片、下偏光片，其特征在于：所述液晶盒上表面设有触摸屏感应电极，所述上偏光片设在触摸屏感应电极上表面，所述液晶盒内设有第一LCD显示电极和第二LCD显示电极，所述下偏光片设在液晶盒下表面。  

较优的方案，所述液晶盒包括第一玻璃基板和第二玻璃基板，第一玻璃基板和第二玻璃基板堆叠，第一玻璃基板和第二玻璃基板之间设有由边框胶形成的框架，所述框架内填充有液晶，所述触摸屏感应电极设在第一玻璃基板上表面，所述第一LCD显示电极设在第一玻璃基板下表面，所述第一LCD显示电极的下表面设有第一PI配向层，所述第二LCD显示电极设在第二玻璃基板上表面， 所述第二LCD显示电极的上表面设有第二PI配向层，所述下偏光片设在第二玻璃基板下表面。 

较优的方案，所述LCD显示触控一体机还包括 

LCD驱动IC，接收显示指令，输出相应的电压到液晶盒的LCD显示电极； 

单片机，接收触摸屏感应电极的感应信号并作判断，然后输出显示指令。 

较优的方案，所述LCD显示触控一体机还包括滤波电路，将触摸屏感应电极传送的感应信号处理后传送给单片机。 

更优的方案，所述LCD显示触控一体机还包括 

触摸屏驱动引线，将触摸屏感应电极的感应信号传送给单片机； 

LCD驱动引线，连接LCD驱动IC和LCD显示电极。 

更优的方案，所述单片机为含12位AD转换的单片机。 

较优的方案，所述液晶盒可以是TN类型、HTN类型、STN类型或VA类型的液晶盒。 

上述LCD显示触控一体机的制造方法，包括以下步骤： 

a、分别清洗双面镀ITO玻璃基板和单面镀ITO玻璃基板； 

b、在双面镀ITO玻璃基板上表面加工触摸屏感应电极； 

c、在双面镀ITO玻璃基板下表面加工第一LCD显示电极； 

d、在单面镀ITO玻璃基板上表面加工第二LCD显示电极； 

e、在双面镀ITO玻璃基板的第一LCD显示电极下表面加工第一PI配向层，在单面镀ITO玻璃基板的第二LCD显示电极上表面加工第二PI配向层； 

f、在双面镀ITO玻璃基板下表面、单面镀ITO玻璃基板上表面分别丝印边框胶、导电点； 

g、将双面镀ITO玻璃基板、单面镀ITO玻璃基板对叠、贴合，制成液晶盒母板； 

h、通过高温高压将液晶盒母板的边框胶、导电点进行完全固化； 

i、切割液晶盒母板，形成单个的液晶盒，然后进行液晶灌注，最后将液晶注入口进行点胶密封； 

j、清洗液晶盒，贴上偏光片、下偏光片； 

k、安装触摸屏驱动引线、LCD驱动引线，制成LCD显示触控一体机。 

所述步骤a中用超声波、碱液、纯净水、毛刷等进行清洗，清洗附在表面的各种杂质、油污，防止杂质、油污影响后续加工工序。后续加工工序如光刻胶涂布、污染PI等以及液晶材料。 

所述步骤b包括以下分步骤： 

1）在双面镀ITO玻璃基板上表面印刷蚀刻膏； 

2）对双面镀ITO玻璃基板上表面的烘烤； 

3）清洗双面镀ITO玻璃基板上表面，获得触摸屏感应电极。 

所述步骤b的分步骤1）中印刷蚀刻膏的参数为：网目数：250-325，22.5度；乳胶厚度：15-25um；网版张力：30正负1N；刮刀材质：PU，80度；网版间距：4-6mm；印刷压力：5公斤；印刷速度：40-60mm/秒。 

所述步骤b的分步骤2）中烘烤的温度范围为110-130摄氏度，时间为25分钟。 

所述步骤c包括以下分步骤： 

1）对双面镀ITO玻璃基板下表面涂布光刻胶，预固化后，用显示器的电极菲林进行曝光，显影，固化； 

2）将双面镀ITO玻璃基板上表面涂布蓝胶，其作用是保护已制作好的感应电极图案不受后面的蚀刻工序影响； 

3）对双面镀ITO玻璃基板下表面进行酸刻（即利用光刻胶的保护作用，用盐酸、硝酸以及纯净水形成的混合液进行蚀刻），刻出第一LCD显示电极（即刻出液晶显示器显示所需的点阵或者笔段图形及引线图案）。 

所述步骤d包括以下分步骤： 

1）对单面镀ITO玻璃基板上表面涂布光刻胶，预固化后，用显示器的电极菲林进行曝光，显影，固化； 

2）对单面镀ITO玻璃基板上表面进行酸刻（即利用光刻胶的保护作用，用盐酸、硝酸以及纯净水形成的混合液进行蚀刻），刻出第二LCD显示电极（即刻出液晶显示器显示所需的点阵或者笔段图形及引线图案）。 

本发明对照现有技术的有益效果是，由于省去了外加触摸屏，因此将大幅 降低成本，同时使得整体厚度减少了1.3mm（减少大约30%），同时还能有效的避免由于触摸屏设计缺陷或者组装缺陷而造成的牛顿环现象；由于减少了一层玻璃，因此也解决了透光率损失的问题，不需要靠提高背光的亮度来避免亮度损失，因此更加节约电能；不需要专门的SCT控制IC，直接由单片机就可读取按键信号，避免兼容性造成的不稳定状况。 

附图说明

图1是本发明现有技术的结构示意图； 

图2是本发明现有技术的电路原理方框图； 

图3是本发明实施例1的结构示意图； 

图4是本发明实施例1的电路原理方框图。 

具体实施方式

实施例1 

如图3所示，本实施例中的LCD显示触控一体机，包括液晶盒、上偏光片、下偏光片，所述液晶盒上表面设有触摸屏感应电极，所述上偏光片设在触摸屏感应电极上表面，所述液晶盒内设有第一LCD显示电极和第二LCD显示电极，所述下偏光片设在液晶盒下表面。  

所述液晶盒包括第一玻璃基板和第二玻璃基板，第一玻璃基板和第二玻璃基板堆叠，第一玻璃基板和第二玻璃基板之间设有由边框胶形成的框架，所述框架内填充有液晶，所述触摸屏感应电极设在第一玻璃基板上表面，所述第一LCD显示电极设在第一玻璃基板下表面，所述第一LCD显示电极的下表面设有第一PI配向层，所述第二LCD显示电极设在第二玻璃基板上表面，所述第二LCD显示电极的上表面设有第二PI配向层，所述下偏光片设在第二玻璃基板下表面。 

如图4所示，所述LCD显示触控一体机还包括 

LCD驱动IC，接收显示指令，输出相应的电压到液晶盒的LCD显示电极； 

单片机，接收触摸屏感应电极的感应信号并作判断，然后输出显示指令； 

滤波电路，将触摸屏感应电极传送的感应信号处理后传送给单片机。 

触摸屏驱动引线，将触摸屏感应电极的感应信号传送给单片机； 

LCD驱动引线，连接LCD驱动IC和LCD显示电极。 

所述单片机，为含12位AD转换的单片机。 

所述液晶盒本实施例中是TN类型的液晶盒。 

上述LCD显示触控一体机的制造方法，包括以下步骤： 

a、分别清洗双面镀ITO玻璃基板和单面镀ITO玻璃基板； 

b、在双面镀ITO玻璃基板上表面加工触摸屏感应电极； 

c、在双面镀ITO玻璃基板下表面加工第一LCD显示电极； 

d、在单面镀ITO玻璃基板上表面加工第二LCD显示电极； 

e、在双面镀ITO玻璃基板的第一LCD显示电极下表面加工第一PI配向层，在单面镀ITO玻璃基板的第二LCD显示电极上表面加工第二PI配向层； 

f、在双面镀ITO玻璃基板下表面、单面镀ITO玻璃基板上表面分别丝印边框胶或导电点； 

g、将双面镀ITO玻璃基板、单面镀ITO玻璃基板对叠、贴合，制成液晶盒母板； 

h、通过高温高压将液晶盒母板的边框胶、导电点进行完全固化； 

i、切割液晶盒母板，形成单个的液晶盒，然后进行液晶灌注，最后将液晶注入口进行点胶密封； 

j、清洗液晶盒，贴上偏光片、下偏光片； 

k、安装触摸屏驱动引线、LCD驱动引线，制成LCD显示触控一体机。 

所述步骤a中用超声波、碱液、纯净水、毛刷等进行清洗，清洗附在表面的各种杂质、油污，防止杂质、油污影响后续加工工序。后续加工工序如光刻胶涂布、污染PI等以及液晶材料。 

所述步骤b包括以下分步骤： 

1）在双面镀ITO玻璃基板上表面印刷蚀刻膏； 

2）对双面镀ITO玻璃基板上表面的烘烤； 

3）清洗双面镀ITO玻璃基板上表面，获得触摸屏感应电极。 

所述步骤b的分步骤1）中印刷蚀刻膏的参数为：网目数：250，22.5度； 乳胶厚度：15um；网版张力：30正负1N；刮刀材质：PU，80度；网版间距：4mm；印刷压力：5公斤；印刷速度：4mm/秒。 

所述步骤b的分步骤2）中烘烤的温度范围为110度，时间为25分钟。 

所述步骤c包括以下分步骤： 

1）对双面镀ITO玻璃基板下表面涂布光刻胶，预固化后，用显示器的电极菲林进行曝光，显影，固化； 

2）将双面镀ITO玻璃基板上表面涂布蓝胶，其作用是保护已制作好的感应电极图案不受后面的蚀刻工序影响； 

3）对双面镀ITO玻璃基板下表面进行酸刻（即利用光刻胶的保护作用，用盐酸、硝酸以及纯净水形成的混合液进行蚀刻），刻出第一LCD显示电极（即刻出液晶显示器显示所需的点阵或者笔段图形及引线图案）。 

所述步骤d包括以下分步骤： 

1）对单面镀ITO玻璃基板上表面涂布光刻胶，预固化后，用显示器的电极菲林进行曝光，显影，固化； 

2）对单面镀ITO玻璃基板上表面进行酸刻（即利用光刻胶的保护作用，用盐酸、硝酸以及纯净水形成的混合液进行蚀刻），刻出第二LCD显示电极（即刻出液晶显示器显示所需的点阵或者笔段图形及引线图案）。  

实施例2 

本实施例中的LCD显示触控一体机与实施例1的区别在于： 

液晶盒是HTN类型的液晶盒。 

本实施例中的LCD显示触控一体机的制造方法与实施例1的区别在于： 

所述步骤b的分步骤1）中印刷蚀刻膏的参数为：网目数：325，22.5度；乳胶厚度：25um；网版张力：30正负1N；刮刀材质：PU，80度；网版间距：6mm；印刷压力：5公斤；印刷速度：60mm/秒。 

所述步骤b的分步骤1）中烘烤的温度范围为130摄氏度，时间为25分钟。 

实施例3 

本实施例中的LCD显示触控一体机与实施例1的区别在于： 

液晶盒是STN类型的液晶盒。 

本实施例中的LCD显示触控一体机的制造方法与实施例1的区别在于： 

所述步骤b的分步骤1）中印刷蚀刻膏的参数为：网目数：285，22.5度；乳胶厚度：20um；网版张力：30正负1N；刮刀材质：PU，80度；网版间距：5mm；印刷压力：5公斤；印刷速度：50mm/秒。 

所述步骤b的分步骤2）中烘烤的温度范围为120摄氏度，时间为25分钟。 

Claims (10)

1.一种LCD显示触控一体机，包括液晶盒、上偏光片、下偏光片，其特征在于：所述液晶盒上表面设有触摸屏感应电极，所述上偏光片设在触摸屏感应电极上表面，所述液晶盒内设有第一LCD显示电极和第二LCD显示电极，所述下偏光片设在液晶盒下表面。

2.如权利要求1所述的LCD显示触控一体机，其特征在于：所述液晶盒包括第一玻璃基板和第二玻璃基板，第一玻璃基板和第二玻璃基板堆叠，第一玻璃基板和第二玻璃基板之间设有由边框胶形成的框架，所述框架内填充有液晶，所述触摸屏感应电极设在第一玻璃基板上表面，所述第一LCD显示电极设在第一玻璃基板下表面，所述第一LCD显示电极的下表面设有第一PI配向层，所述第二LCD显示电极设在第二玻璃基板上表面，所述第二LCD显示电极的上表面设有第二PI配向层，所述下偏光片设在第二玻璃基板下表面。

3.如权利要求2所述的LCD显示触控一体机，其特征在于：所述LCD显示触控一体机还包括

LCD驱动IC，接收显示指令，输出相应的电压到液晶盒的LCD显示电极；

单片机，接收触摸屏感应电极的感应信号并作判断，然后输出显示指令。

4.如权利要求3所述的LCD显示触控一体机，其特征在于：所述LCD显示触控一体机还包括滤波电路，将触摸屏感应电极传送的感应信号处理后传送给单片机；

触摸屏驱动引线，将触摸屏感应电极的感应信号传送给单片机；

LCD驱动引线，连接LCD驱动IC和LCD显示电极。

5.如权利要求3所述的LCD显示触控一体机，其特征在于：所述单片机为含12位AD转换的单片机；所述液晶盒可以是TN类型、HTN类型、STN类型或VA类型的液晶盒。

6.一种LCD显示触控一体机的制造方法，包括以下步骤：

    a、分别清洗双面镀ITO玻璃基板和单面镀ITO玻璃基板；

    b、在双面镀ITO玻璃基板上表面加工触摸屏感应电极；

    c、在双面镀ITO玻璃基板下表面加工第一LCD显示电极；

    d、在单面镀ITO玻璃基板上表面加工第二LCD显示电极；

    e、在双面镀ITO玻璃基板的第一LCD显示电极下表面加工第一PI配向层，在单面镀ITO玻璃基板的第二LCD显示电极上表面加工第二PI配向层；

    f、在双面镀ITO玻璃基板下表面、单面镀ITO玻璃基板上表面分别丝印边框胶、导电点；

    g、将双面镀ITO玻璃基板、单面镀ITO玻璃基板对叠、贴合，制成液晶盒母板；

    h、通过高温高压将液晶盒母板的边框胶、导电点进行完全固化；

    i、切割液晶盒母板，形成单个的液晶盒，然后进行液晶灌注，最后将液晶注入口进行点胶密封；

    j、清洗液晶盒，贴上偏光片、下偏光片；

    k、安装触摸屏驱动引线、LCD驱动引线，制成LCD显示触控一体机。

7.  如权利要求6所述的LCD显示触控一体机的制造方法，其特征在于：所述步骤a中用超声波、碱液、纯净水、毛刷进行清洗，清洗附在表面的各种杂质、油污，防止杂质、油污影响后续加工工序。

8. 如权利要求6所述的LCD显示触控一体机的制造方法，其特征在于：所述步骤b包括以下分步骤：

1）在双面镀ITO玻璃基板上表面印刷蚀刻膏；

 2）对双面镀ITO玻璃基板上表面的烘烤；

3) 清洗双面镀ITO玻璃基板上表面，获得触摸屏感应电极。

9.  如权利要求6所述的LCD显示触控一体机的制造方法，其特征在于：所述步骤c包括以下分步骤：

    1）对双面镀ITO玻璃基板下表面涂布光刻胶，预固化后，用显示器的电极菲林进行曝光，显影，固化；

    2）将双面镀ITO玻璃基板上表面涂布蓝胶，其作用是保护已制作好的感应电极图案不受后面的蚀刻工序影响；

    3）对双面镀ITO玻璃基板下表面进行酸刻，刻出第一LCD显示电极。

10. 如权利要求6所述的LCD显示触控一体机的制造方法，其特征在于：所述步骤d包括以下分步骤：

    1）对单面镀ITO玻璃基板上表面涂布光刻胶，预固化后，用显示器的电极菲林进行曝光，显影，固化；

    2）对单面镀ITO玻璃基板上表面进行酸刻，刻出第二LCD显示电极。

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