CN103294322A - 触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例提供了一种触控显示装置，包括：第一基板；第二基板，配置为与第一基板平行；液晶层，设置于第一基板与第二基板之间；以及多个触摸感应电极，所述多个触摸感应电极设置于第一基板的下表面，并且排列成二维阵列。采用本公开实施例所提供的方案，能够提高抗干扰性能。

Description

触控显示装置
技术领域
本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控显示装置。
背景技术
当前，电容式触摸屏广泛应用于各种电子产品，已经逐渐渗透到人们工作和生活的各个领域。电容式触摸屏的尺寸日渐增大，从智能手机的2英寸至6.1英寸，到平板电脑的10英寸左右，电容式触摸屏的应用领域更可推广到智能电视等。但现有的电容式触摸屏普遍存在抗干扰性能差、扫描帧率低、体积大以及制造工艺复杂等问题。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种触控显示装置，能够解决以上问题之中的至少一个。
本公开实施例所提供的触控显示装置包括：
第一基板；
第二基板，配置为与第一基板平行；
液晶层，设置于第一基板与第二基板之间；以及
多个触摸感应电极，所述多个触摸感应电极设置于第一基板的下表面，并且排列成二维阵列。
优选地，所述触控显示装置还包括：
触摸控制芯片，所述触摸控制芯片绑定到第一基板的下表面，并且与所述多个触摸感应电极之中的每一个分别通过导线相连接。
优选地，所述触控显示装置还包括：
彩色滤光层，所述多个触摸感应电极位于所述彩色滤光层上方或下方或中间。
优选地，所述导线布置于所述彩色滤光层上方或下方或中间，与所述多个触摸感应电极位于同一层或不同层。
优选地，所述触控显示装置还包括：
黑色矩阵层，所述多个触摸感应电极位于所述黑色矩阵层上方或下方。
优选地，所述触控显示装置还包括：
所述导线布置于所述黑色矩阵层上方或下方，与所述多个触摸感应电极位于同一层或不同层。
优选地，所述多个触摸感应电极复用为黑色矩阵。
优选地，所述导线与所述多个触摸感应电极位于同一层或不同层。
优选地，所述触控显示装置还包括：
显示控制芯片，所述显示控制芯片配置为与所述触摸控制芯片同步，使得所述触控显示装置的显示与触摸检测在不同的时间进行。
优选地，所述触摸控制芯片以玻璃覆晶（Chip-on-Glass）方式绑定到第一基板的下表面。
优选地，所述触摸控制芯片配置为检测每个触摸感应电极的自电容。
优选地，所述触摸控制芯片配置为通过以下方法检测每个触摸感应电极的自电容：
根据施加到所述触摸感应电极的信号，同时驱动其余触摸感应电极；
根据施加到所述触摸感应电极的信号，同时驱动所述触控显示装置的显示模组的公共电极。
优选地，所述触摸控制芯片配置为根据二维的电容变化阵列来确定触摸位置。
优选地，所述触控显示装置具有平面转换（In-Plane Switching）结构或扭曲向列（Twisted Nematic）结构。
优选地，所述触摸感应电极的形状是正方形；或者
所述触摸感应电极的形状是长条形；或者
所述触摸感应电极的形状是圆形；或者
所述触摸感应电极的形状是椭圆形；或者
所述触摸感应电极的形状是三角形。
所述触摸感应电极的边缘上可以有锯齿。
优选地，所述多个触摸感应电极的材料是氧化铟锡（ITO）。
根据本公开实施例的方案，触摸感应电极排列成二维阵列，电极间互不干扰，不会造成噪声的叠加，因此显著降低了噪声，提高了抗干扰性能。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面对实施例描述中所使用的附图作简单介绍。显然，下面介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本公开实施例一的触控显示装置的示意图；
图2是根据本公开实施例二的触控显示装置的示意图；
图3是根据本公开实施例三的触控显示装置的示意图；
图4是根据本公开实施例四的触控显示装置的示意图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、特征和优点能够更加的明显易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本公开实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的任何其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。为便于说明，表示结构的剖面图不依一般比例而作局部放大。而且，附图只是示例性的，其不应限制本发明的保护范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及深度的三维尺寸。
实施例一
本公开实施例一提供一种触控显示装置。如图1所示，该触控显示装置包括：
第一基板11；第二基板13，配置为与第一基板平行；液晶层15，设置于第一基板11与第二基板13之间；以及多个触摸感应电极17，所述多个触摸感应电极17设置于第一基板11的下表面，并且排列成二维阵列。
所述多个触摸感应电极17排列成的二维阵列可以是矩形阵列或其他类似形状的二维阵列。所述触摸感应电极的形状可以是正多边形（例如正方形）、长条形、圆形、椭圆形或三角形等。所述触摸感应电极17的边缘上还可以有锯齿。
优选地，所述多个触摸感应电极17的材料是金属氧化物，例如氧化铟锡（ITO）。
对于电容式触摸屏来说，每个触摸感应电极是一个电容传感器，该电容传感器的电容在屏幕上相应位置被触摸时发生变化。采用排列成二维阵列的多个触摸感应电极，实现了多点触控。进一步地，在现有技术的显示触摸屏中，触摸感应电极由行电极和列电极组成，每行或列上的噪声会叠加。例如，多个手指放到同一行或列，各手指感应的电源噪声会在同一行或列上叠加。手指越多，则叠加的噪声越大。而在本实施例所提供的显示触摸屏中，触摸感应电极（即，触摸感应阶段的触摸感应电极）排列成二维阵列，每个电极只是阵列中的一个单元，单元间互不干扰。每行或列包括不同的矩阵单元，不会造成噪声的叠加。因此，根据本公开实施例的触控显示装置显著减少了最大噪声的幅度，提高了信噪比。
该触控显示装置还可以包括触摸控制芯片19，所述触摸控制芯片19绑定到第一基板11的下表面，并且与所述多个触摸感应电极17之中的每一个分别通过导线相连接。所述触摸控制芯片19可以通过玻璃覆晶（Chip-on-Glass）方式绑定到第一基板11的下表面。
由于与每个触摸感应电极分别通过导线相连接，触摸控制芯片的管脚很多，因此，将触摸控制芯片绑定到第一基板上能够避免常规封装的困难，以及管脚数量多可能造成的芯片体积增加和封装成本提高。而且，通过例如COG的方式绑定，触摸控制芯片与第一基板成为一体，与现有技术中通过柔性电路板（FPC）连接触摸控制芯片和触摸屏相比，减小了整体的体积。此外，由于触摸感应电极一般通过在基板上对导电层（例如ITO等金属氧化物，或金属）进行刻蚀形成，而触摸控制芯片也位于基板上，因此，两者之间的连线可通过一次导电层刻蚀完成，简化了制造工艺。
优选地，通过检测每个触摸感应电极的自电容来确定触摸位置。作为一个示例，触摸感应电极的自电容可以是该触摸感应电极的对地电容。
优选地，触摸控制芯片19配置为检测每个触摸感应电极的自电容。
对于每个触摸感应电极，所述触摸控制芯片19可以在驱动该触摸感应电极的同时，根据驱动当前触摸感应电极的信号来驱动周边的或其余的触摸感应电极。这样可以降低被检测电极与非检测电极之间的电压差，有利于减小被检测电极的电容和防范水滴形成的虚假触摸。
另外，对于每个触摸感应电极，所述触摸控制芯片19可以在驱动该触摸感应电极的同时，根据驱动当前触摸感应电极的信号来驱动所述触控显示装置的显示模组的公共电极，从而减少触摸感应电极和公共电极间的电容，提高电容的相对变化量，从而提高信噪比。
作为一个示例，所述触摸控制芯片19可以包括：驱动/接收单元，配置为驱动各触摸感应电极，并接收来自各触摸感应电极的感应数据；以及信号处理单元，配置为根据感应数据来确定触摸位置。具体地，驱动/接收单元可以配置为，对于每个触摸感应电极，根据施加到该触摸感应电极的信号，同时驱动其余触摸感应电极。或者，驱动/接收单元可以配置为，对于每个触摸感应电极，根据施加到该触摸感应电极的信号，同时驱动所述触控显示装置的显示模组的公共电极。
优选地，所述触摸控制芯片19（具体地，例如所述触摸控制芯片19的信号处理单元）配置为根据二维的电容变化阵列来确定触摸位置。
优选地，所述触控显示装置还包括显示控制芯片，所述显示控制芯片配置为与所述触摸控制芯片同步，使得所述触控显示装置的显示与触摸检测在不同的时间进行。也就是说，显示控制芯片和触摸控制芯片分时工作。在显示阶段，显示控制芯片正常工作，触摸控制芯片停止工作；在触摸检测阶段，显示控制芯片停止工作，触摸控制芯片正常工作。两者不产生交叠，这样可以避免互相干扰。
此外，所述触控显示装置可以具有平面转换（In-Plane Switching，简称IPS）结构或扭曲向列（Twisted Nematic，简称TN）结构。
所述触控显示装置还可以包括彩色滤光层（Color Filter）和黑色矩阵（Black Matrix）层。彩色滤光层可以包括红绿蓝三色滤光层。触摸感应电极层、导线层、彩色滤光层的红绿蓝三色滤光层以及黑色矩阵层可以灵活配置。例如，黑色矩阵层在上，彩色滤光层的红绿蓝三色滤光层在下。触摸感应电极层和导线可以布置在黑色矩阵层之上或者之下；还可以布置在彩色滤光层的红绿蓝三色滤光层之上，或者之下，或者之间。触摸感应电极层和导线可以不在同一层。
此外，所述触控显示装置还可以包括保护盖板（Cover Lens）和遮光层。保护盖板可以是玻璃或者耐高温聚酯（PET）或者聚碳酸酯（PC）或者聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等材料的薄膜。遮光层附着保护盖板的下表面，可以由各种颜色的油墨或者能与保护盖板有效结合的遮光材料制成，以便遮挡其下方的导线和触摸控制芯片等。
实施例二
图2是根据本公开实施例二的触控显示装置的示意图。如图2所示，该触控显示装置包括：保护盖板、第一偏光片、第一基板21、黑色矩阵层、彩色滤光层、触摸感应电极层27、液晶层25、公共电极层、像素电极层、第二基板23以及第二偏光片。该触控显示装置还包括触摸控制芯片29。
所述触摸控制芯片29可以通过玻璃覆晶（Chip-on-Glass）方式绑定到第一基板21的下表面。作为一个示例，触摸控制芯片29与第一基板21之间可以存在各向异性导电膜（ACF）。
在本实施例中，触摸感应电极设置在彩色滤光层的下方。连接触摸感应电极的导线，可以与触摸感应电极在同一层；或者在不同层，通过通孔与各触摸感应电极相连接。导线与触摸感应电极在不同层时，导线可以在彩色滤光层之上，也可以在彩色滤光层之下，还可以在彩色滤光层的红绿蓝三色滤光层之间。
作为一个示例，该触控显示装置可以通过柔性电路板连接到主机。
本实施例其他部分的描述请参照实施例一，这里不再重复。
实施例三
图3是根据本公开实施例三的触控显示装置的示意图。如图3所示，该触控显示装置包括：保护盖板、第一偏光片、第一基板31、黑色矩阵层、触摸感应电极层37、彩色滤光层、液晶层35、公共电极层，像素电极层、第二基板33以及第二偏光片。该触控显示装置还包括触摸控制芯片39。
在本实施例中，触摸感应电极设置在彩色滤光层和黑色矩阵层之间。连接触摸感应电极的导线，可以与触摸感应电极在同一层；也可以在不同层，通过通孔与各触摸感应电极相连接。导线与触摸感应电极在不同层时，导线可以在彩色滤光层之上，也可以在彩色滤光层之下，还可以在彩色滤光层的红绿蓝三色滤光层之间。此外，导线可以在黑色矩阵层之上，也可以黑色矩阵层之下，还可以直接利用黑色矩阵层作为导线。
本实施例其他部分的描述请参照实施例一，这里不再重复。
实施例四
图4是根据本公开实施例四的触控显示装置的示意图。如图4所示，该触控显示装置包括保护盖板、第一偏光片、第一基板41、黑色矩阵层与触摸感应电极复用层47、彩色滤光层、液晶层45、公共电极层、像素电极层、第二基板43以及第二偏光片。该触控显示装置还包括触摸控制芯片49。
在本实施例中，触摸感应电极层复用为黑色矩阵。作为一个示例，可以用导电的黑色材料形成黑色矩阵层，使得黑色矩阵层具有二维阵列的结构，每个单元是一个触摸感应电极。
连接触摸感应电极的导线，可以与触摸感应电极在同一层；也可以在不同层，通过通孔与电极层连接在一起。导线与触摸感应电极在不同层时，导线可以在彩色滤光层之上，也可以在彩色滤光层之下，还可以在彩色滤光层的红绿蓝三色滤光层之间。
本说明书中各实施例重点说明的是其他实施例的不同之处，各实施例之间相同或相似的部分可互相参照。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明不应被限制于所公开的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (17)

1.一种触控显示装置，其特征在于，包括：
第一基板；
第二基板，配置为与第一基板平行；
液晶层，设置于第一基板与第二基板之间；以及
多个触摸感应电极，所述多个触摸感应电极设置于第一基板的下表面，并且排列成二维阵列。
2.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，还包括：
触摸控制芯片，所述触摸控制芯片绑定到第一基板的下表面，并且与所述多个触摸感应电极之中的每一个分别通过导线相连接。
3.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，还包括：
彩色滤光层，所述多个触摸感应电极位于所述彩色滤光层上方或下方或中间。
4.如权利要求3所述的触控显示装置，其特征在于，
所述导线布置于所述彩色滤光层上方或下方或中间，与所述多个触摸感应电极位于同一层或不同层。
5.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，还包括：
黑色矩阵层，所述多个触摸感应电极位于所述黑色矩阵层上方或下方。
6.如权利要求5所述的触控显示装置，其特征在于，
所述导线布置于所述黑色矩阵层上方或下方，与所述多个触摸感应电极位于同一层或不同层。
7.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，
所述多个触摸感应电极复用为黑色矩阵。
8.如权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，
所述导线与所述多个触摸感应电极位于同一层或不同层。
9.如权利要求2所述的触控显示装置，其特征在于，还包括：
显示控制芯片，所述显示控制芯片配置为与所述触摸控制芯片同步，使得所述触控显示装置的显示与触摸检测在不同的时间进行。
10.如权利要求2所述的触控显示装置，其特征在于，
所述触摸控制芯片以玻璃覆晶（Chip-on-Glass）方式绑定到第一基板的下表面。
11.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，
所述触摸控制芯片配置为检测每个触摸感应电极的自电容。
12.如权利要求11所述的触控显示装置，其特征在于，
所述触摸控制芯片配置为通过以下方法检测每个触摸感应电极的自电容：
根据施加到所述触摸感应电极的信号，同时驱动其余触摸感应电极；
根据施加到所述触摸感应电极的信号，同时驱动所述触控显示装置的显示模组的公共电极。
13.如权利要求11所述的触控显示装置，其特征在于，所述触摸控制芯片配置为根据二维的电容变化阵列来确定触摸位置。
14.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述触控显示装置具有平面转换（In-Plane Switching）结构或扭曲向列（Twisted Nematic）结构。
15.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，
所述触摸感应电极的形状是正方形；或者
所述触摸感应电极的形状是长条形；或者
所述触摸感应电极的形状是圆形；或者
所述触摸感应电极的形状是椭圆形；或者
所述触摸感应电极的形状是三角形。
16.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，
所述触摸感应电极的边缘上有锯齿。
17.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述多个触摸感应电极的材料是氧化铟锡（ITO）。
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