CN103529576B - 一种电容式触摸液晶显示面板 - Google Patents

一种电容式触摸液晶显示面板 Download PDF

Info

Publication number
CN103529576B
CN103529576B CN201310264529.XA CN201310264529A CN103529576B CN 103529576 B CN103529576 B CN 103529576B CN 201310264529 A CN201310264529 A CN 201310264529A CN 103529576 B CN103529576 B CN 103529576B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
display panel
electrode
capacitive touch
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310264529.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103529576A (zh
Inventor
马骏
王丽花
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd filed Critical Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority to CN201710606830.2A priority Critical patent/CN107153291B/zh
Priority to CN201310264529.XA priority patent/CN103529576B/zh
Priority to CN201710607926.0A priority patent/CN107203062B/zh
Priority to CN201611081674.4A priority patent/CN106353910B/zh
Publication of CN103529576A publication Critical patent/CN103529576A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103529576B publication Critical patent/CN103529576B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338Input devices, e.g. touch panels
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电容式触摸液晶显示面板,该触摸液晶显示面板采用IPS/FFS驱动方式,包括:第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板、设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层,设置于所述第一基板表面上且朝向液晶层一侧的电容式触摸单元,所述液晶层由介电各向异性值Δε不大于7的液晶分子构成。该电容式触摸液晶显示面板工作的时候,所述液晶层的电容率不发生变化,则所述寄生电容亦不会发生变化,从而降低了由寄生电容的变化引起的电容式触摸单元基底噪声,进而避免了触摸失效的现象。

Description

一种电容式触摸液晶显示面板
技术领域
本发明属于液晶显示领域,尤其涉及一种电容式触摸液晶显示面板。
背景技术
触摸屏作为一种输入媒介,是目前最为简单、方便、自然的一种人机交互方式。因此,触摸屏越来越多的应用到各种电子产品中,例如手机、笔记本电脑、MP3/MP4等。根据工作原理和检测触摸信息介质的不同,触摸屏可以分为电阻式、电容式、红外线式和表面声波四种类型。电容式触摸屏技术由于工艺简单、产品寿命长、透光率高等特点成为目前主流的触摸屏技术。
为降低各种电子设备的成本,并使各种电子设备更轻薄,通常触摸屏集成于液晶显示面板中。目前集成度较高的方式为:将能够实现触摸功能的触控单元设置在液晶显示面板的CF(Color Film,彩膜)基板内,所述液晶显示面板采用IPS(In-Plane Switching,平面转换)或FFS(Fringe Field Switching,边缘场开关)驱动方式。具体为,所述触控单元直接设置在CF基板的玻璃基板表面上,所述CF基板的彩色滤光膜设置在触控单元表面上,进而得到更加轻薄的具有触摸功能的液晶显示面板,最终实现电子设备的轻薄化。
但是,现有的具有触摸功能的液晶显示面板会出现触摸失效的现象。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种电容式触摸液晶显示面板,以解决现有的具有触摸功能的液晶显示面板会出现触摸失效的现象。
该电容式触摸液晶显示面板采用IPS/FFS驱动方式,包括:
第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板、设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层,设置于所述第一基板表面上且朝向液晶层一侧的电容式触摸单元,所述液晶层由介电各向异性值不大于7的液晶分子构成。
优选的,所述液晶分子的折射率各向异性值在0.1以上。
优选的,所述负性液晶分子的介电各向异性小于-3或者大于3。
优选的,所述液晶分子的粘滞系数小于150毫帕斯卡秒。
优选的,所述电容式触摸单元包括:依次设置在第一基板表面上的第一电极层、绝缘层和第二电极层。
优选的,所述第一电极层为氧化铟锡层或氧化铟锌层或导电金属。
优选的,所述第二电极层为氧化铟锡层或氧化银锌层或导电金属。
优选的,所述第一电极层具体包括:
驱动电极,所述驱动电极为矩形电极,且多个驱动电极形成驱动电极矩阵;
感应电极,所述感应电极为条形电极,且所述感应电极设置在两列相邻的驱动电极之间。
优选的,所述第二电极层具体包括多个搭桥电极,每个搭桥电极分别将位于其同一行或同一列且相邻的两个电极电连接。
优选的,所述第一电极层具体包括:
驱动电极,所述驱动电极为条形的电极,且多个驱动电极呈栅状。
优选的,所述第二电极层具体包括:
感应电极,所述感应电极为条形的电极,多个感应电极呈栅状,且所述感应电极的长轴与所述驱动电极的长轴相互交叉并垂直。
优选的,所述第二电极层表面上覆盖有保护层。
优选的,所述保护层表面上设置有彩色滤光膜。
优选的,所述第二基板表面上设置有像素单元阵列。
由上述方案可知,本发明所提供的电容式触摸液晶显示面板中的液晶层由介电各向异性值不大于7的液晶分子构成,由于在所述电容式触摸液晶显示面板工作的时候,需要保证液晶分子的长轴只在平面内旋转,不会沿着垂直于显示面板的方向旋转,而使液晶层的电容率不会发生变化。因为,在电容式触摸单元内的各电极与阵列基板内的各电极以及两者之间的液晶层会构成寄生电容,液晶层作为所述寄生电容的介质,电容式触摸单元内的各电极与阵列基板内的各电极分别为寄生电容的两个极板,则所述寄生电容在变化的时候会成为电容式触摸单元的基底噪声。而作为介质的液晶分子层的电容率改变时,就会导致此寄生电容的变化。因此在电容式触摸液晶显示面板工作的时候,保证所述液晶层的电容率不发生变化,则所述寄生电容亦不会发生变化,从而降低了由寄生电容的变化引起的电容式触摸单元基底噪声,提高了触摸屏的信噪比,进而避免了触摸失效的现象。
此外,由于采用了介电各向异性值Δε不大于7的液晶分子构成的液晶层,所述电容式触摸液晶显示面板的画面显示质量和透光率也有了很大的提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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是现有技术的电容式触摸屏的基本等效电路;
图2是本发明实施例提供的一种电容式触摸液晶显示面板的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种电容式触摸液晶显示面板的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的对电容式触摸液晶显示面板性能进行测试的仿真模拟图;
图5是本发明实施例提供的电容式触摸液晶显示面板与现有的的电容式触摸液晶显示面板的透光率曲线图图;
图6是本发明实施例提供的电容式触摸液晶显示面板与现有的的电容式触摸液晶显示面板在有或者没有透明导电层的情况下的透光率曲线图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
正如背景技术所述,现有的具有触摸功能的液晶显示面板会出现触摸紊乱的现象,使触摸效果降低。
发明人经研究发现,为了追求更高的反应速度,现有的采用IPS或FFS方式驱动的液晶显示面板一般都采用介电各向异性值大于7的液晶分子构成液晶层,通常介电各向异性值采用8.6。在液晶显示面板工作的时候,介电各向异性值较大的液晶分子的长轴会沿着电场线的方向发生旋转,在没有电容式触摸单元的液晶显示面板工作的时候,上述液晶分子的旋转方式会降低显示面板一定的透光率,相对于对显示画面的影响,其更快的响应速度更容易让人们接受。
但是,现有技术中的电容式触摸屏的基本等效电路如图1所示,由于液晶分子长轴的取向对液晶层的电容率的影响较大,在第一基板内设置有电容式触摸单元并采用IPS或FFS驱动方式的液晶显示面板内,电容式触摸单元内的驱动电极10111和感应电极10112与阵列基板内的栅电极分别构成寄生电容Cd和Cs,而这两个寄生电容Cd和Cs形成了驱动电极10111一端到感应电极10112一端的耦合回路,当寄生电容Cd和Cs发生变化时,由于此耦合回路的存在,就会导致检测端Vout的信号变化。通常,当手指触摸显示面板会产生感应电容Cs,通过在检测端Vout检测信号的变化判断手指的触摸位置。液晶层作为所述寄生电容的介质,其电容率的变化会对寄生电容Cd和Cs的电容值造成很大的影响,当寄生电容Cd和Cs的变化较大时,作为所述寄生电容一极板的电容式触摸单元内的驱动电极和感应电极亦会受到很大的影响,可能掩盖手指触摸显示面板而引起的检测端Vout的电流变化,从而导致无法准确检测到手指的触摸位置,即:从而给电容式触摸单元造成了较大的基底噪声,降低了电容式触摸单元的灵敏度,基底噪声大到足以掩盖正常的触摸信号的时候,出现触摸失效的现象。
从实际测试中可以得出,在使用介电各向异性值较大的液晶分子组成的内嵌式触摸屏工作时,平均噪声值较大,尤其在画面切换时,噪声的跳动导致触摸屏出现乱报点等现象。
本发明公开了一种电容式触摸液晶显示面板,该触摸液晶显示面板采用IPS/FFS驱动方式,包括:
第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板、设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层,设置于所述第一基板表面上且朝向液晶层一侧的电容式触摸单元,所述液晶层由介电各向异性值不大于7的液晶分子构成。
由上述方案可知,本发明所提供的电容式触摸液晶显示面板中的液晶层由介电各向异性值不大于7的液晶分子构成,液晶分子的介电常数决定了液晶层的电容,通常液晶分子的介电常数分为长轴方向的介电常数和短轴方向的介电常数。在所述电容式触摸液晶显示面板工作的时候,需要使液晶分子的长轴在平面内旋转,不会沿着垂直于显示面板的方向旋转,始终平行于所述显示面板,因此液晶的介电常数变化较小,则所述液晶层的电容率不会发生变化。并且,由于电容式触摸单元内的各电极与阵列基板内的各电极以及两者之间的液晶层会构成寄生电容,液晶层作为所述寄生电容的介质,电容式触摸单元内的各电极与阵列基板内的各电极分别为寄生电容的两个极板,则所述寄生电容在变化的时候会成为电容式触摸单元的基底噪声。由于在电容式触摸液晶显示面板工作的时候,所述液晶层的电容率不发生变化,则所述寄生电容亦不会发生变化,从而降低了由寄生电容的变化引起的电容式触摸单元基底噪声,进而避免了触摸失效的现象。
此外,由于采用了介电各向异性值不大于7的液晶分子构成的液晶层,所述电容式触摸液晶显示面板的画面显示质量和透光率也有了很大的提升。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明实施例公开了一种电容式触摸液晶显示面板,该触摸液晶显示面板采用IPS/FFS驱动方式,如图2所示,包括:
第一基板101,与所述第一基板相对设置的第二基板102,设置于所述第一基板101和所述第二基板102之间的液晶层103,设置于所述第一基板101表面上且朝向液晶层103一侧的电容式触摸单元1011。
具体的,所述电容式触摸单元1011包括:
依次设置在第一基板101表面上的第一电极层、绝缘层和第二电极层。所述第一电极层为氧化铟锡层或氧化铟锌层或金属层,所述第二电极层为氧化铟锡层或氧化银锌层金属层。
更具体的,所述第一电极层具体包括:
驱动电极10111,所述驱动电极10111为矩形电极,且多个驱动电极10111形成驱动电极矩阵;
感应电极10112,所述感应电极10112为条形电极,且所述感应电极10112设置在两列相邻的驱动电极之间。
所述第二电极层具体包括:
多个搭桥电极10113,每个搭桥电极10113分别将位于其同一行且相邻的两个驱动电极10111电连接。
需要说明的是,图2仅为示意图,并不表示真实比例,且为了便于体现连接关系,所示搭桥电极10113以一线段表示,且在图中显示更接近于第一基板101,而实际情况是所述驱动电极10111和感应电极10112设置在所述第一基板101表面上。
则位于同一行的驱动电极10111是相互电连接的,因此,多个驱动电极行接收驱动信号,对所述电容式触摸单元进行扫描,所述感应电极10112同时感应电容的变化,产感应信号。
或者如图3所示,更具体的,所述第一电极层具体包括:
驱动电极1101,所述驱动电极1101为条形的电极,且多个驱动电极1101呈栅状排列在所述第一基板101表面上。
所述第二电极层具体包括:
感应电极1102,所述感应电极1102为条形的电极,多个感应电极1102呈栅状排列在所述绝缘层表面上,且所述感应电极1102的长轴与所述驱动电极的长轴相互交叉并垂直。
则多个条形的驱动电极1101接收驱动信号,对所述电容式触摸单元进行扫描,所述感应电极1102同时感应电容的变化,产感应信号。
需要说明的是,所述电容式触摸单元中的驱动电极和感应电极还可以为其他形式或其他形状的电极,只需要满足所述电容式触摸单元直接设置在第一基板101表面上,且朝向液晶层103一侧。
在所述第二透明电极层表面上覆盖有保护层,在所述保护层表面上设置有彩色滤光膜1012,所述保护层用于将电容式触摸单元与所述彩色滤光膜隔离开,对所述电容式触摸单元起到保护作用。
所述第二基板102表面上设置有像素单元阵列,所述像素单元阵列由数据线与扫描线彼此交叉形成的多个像素单元组成,每个像素单元包括像素电极、公共电极、薄膜晶体管。所述数据线和扫描线通过薄膜晶体管与所述像素电极耦合。
具体的,所述数据线与所述薄膜晶体管的源极相连接,所述扫描线与所述薄膜晶体管的栅极相连接,所述像素电极与所述薄膜晶体管的漏极相连接。当所述扫描线为栅极提供扫描信号时,所述薄膜晶体管的源极和漏极导通,所述数据线提供的数据信号可以依次通过源极和漏极到达像素电极,以控制像素电极与公共电极之间产生控制液晶翻转的水平电场,进而控制液晶层103内的液晶分子的转向,以实现画面的显示。
所述液晶层103由介电各向异性值不大于7的液晶分子构成。在显示时,介电各向异性值不大于7的的液晶分子的长轴在平面内旋转,不会沿着垂直于显示面板的方向旋转,始终平行于所述显示面板。而介电各向异性值较大的液晶分子容易受垂直向电场影响,导致其介电常数变化增大。因此介电各向异性值不大于7的的液晶导致的寄生电容的变化较小。此寄生电容不仅作为触控电极的一个负载影响触摸信号的大小,更是噪声耦合的一个路径。当显示画面切换时,液晶分子会根据电场的变化而旋转,并且由于第一基板上触控电极的存在,加强了液晶层内垂直向的电场,介电各向异性值不大于7的的液晶分子只在平面内旋转,不会沿着垂直于显示面板的方向旋转,始终平行于所述显示面板,而介电各向异性值较大的液晶分子容易受垂直向电场影响,导致其介电常数变化增大,寄生电容变化增大,从而增加了显示屏在切换画面时对触摸屏的干扰。
从实际测试中可得出,当使用介电各向异性值Δε为8.6的液晶分子时,信噪比只有4-5。而当使用介电各向异性值Δε为6.8的液晶分子时,信噪比至少可以达到30以上。而当信噪比太低时,就容易造成触摸屏的失效,造成乱报点或者画线不准等问题。虽然对触控特性来讲,液晶分子中介电各向异性值是主要的影响因素,但是液晶分子的各个特征参数之间会有一定的关系,并且液晶材料的介电各向异性值不仅影响电容的大小,对显示特性也有一定的影响。因此,综合考虑显示特性的满足,比如显示屏的对比度、响应时间、功耗等主要显示特性指标的满足,需要液晶分子介电各向异性值较小时,其他主要的材料参数也要满足一定的要求。
以下根据材料参数对显示的相互影响关系,确定了几种主要的特性参数的优选范围。
介电各向异性值Δε为液晶长轴方向介电常数与短轴方向介电常数的差值,是决定液晶分子在电场中行为的主要参数,介电各向异性值Δε的差异越大,所需的驱动电压越小,即消耗的功耗越小。根据实际试验可知,当Δε为-3时,所需的驱动电压至少要5V,要求较高IC的驱动能力,整个面板的功耗较大。若Δε值为正数,也即液晶分子为正性时,考虑到介电各向异性值Δε越大,越容易造成触摸屏的失效,其优选的介电各向异性值的范围是3~7;若Δε值为负数,也即液晶分子为负性时,其优选的介电各向异性值Δε小于-3。故本发明中指出的液晶层由介电各向异性值不大于7的液晶分子构成,具体指的是介电各向异性值Δε小于零的负性液晶分子以及介电各向异性值Δε不大于7的正性液晶分子。优选方案为介电各向异性值Δε小于-3的液晶分子,或介电各向异性值Δε大于3且小于7的正性液晶分子。
由于折射率各向异性Δn与盒厚d的乘积为一个常量,且盒厚的平方与响应时间t成正比,即d2∝t,故当盒厚d减小时,有利于缩短响应时间,获得较好的显示效果,因此,所述液晶分子优选的折射率各向异性值在0.1以上;粘滞系数直接影响液晶的响应速度,而粘滞系数越小,液晶的响应速度越快,因此,优选的粘滞系数小于150毫帕斯卡秒。
发明人对上述电容式触摸液晶显示面板的性能进行了仿真模拟实验,所述电容式触摸液晶显示面板采用FFS驱动方式,实验结果如图4所示,其中图4a为现有的采用介电各向异性值Δε大于7的液晶分子构成液晶层的电容式液晶显示面板,图4b为本实施例所提供的采用介电各向异性值Δε不大于7的液晶分子构成液晶层的的电容式液晶显示面板,并且两者施加有相同的电压,由图4a可知,在电场的作用下,所述介电各向异性值大于7的液晶分子的长轴虽然主要是在平行于面板的范围内旋转,但在垂直于面板的方向上,介电各向异性值大于7的液晶分子的长轴也会发生一定幅度的旋转,使得液晶层的电容率发生较大的变化,由于所述阵列基板与电容式触摸单元以及液晶层构成的寄生电容,则液晶层的电容率发生的变化会影响到寄生电容的电容值,给电容式触摸单元造成了较大的基底噪声;由图4b可知,在电场的作用下,所述介电各向异性值Δε不大于7的液晶分子的长轴只是在平行于面板的范围内旋转,即所述介电各向异性值Δε不大于7的液晶分子的长轴始终平行于面板,由于在垂直于面板方向上,介电各向异性值Δε不大于7的液晶分子的长轴不会变化,则液晶层整体的电容率变化很小,寄生电容的电容值亦不会发生较大的变化,因此降低了电容式触摸单元的基底噪声,避免触摸失效现象的发生。
此外,在电容式触摸单元工作的时候,由于电容式触摸单元与阵列基板之间会形成垂直于显示面板的电场,而此垂直于显示面板的电场并非正常显示所需要的电场。对于介电各向异性值Δε大于7的液晶分子构成的液晶层而言,垂直于显示面板的电场会造成介电各向异性值Δε大于7的液晶分子的长轴沿垂直于显示面板的方向旋转,造成了显示画面的紊乱;而对于介电各向异性值Δε不大于7的液晶分子构成的液晶层而言,由于介电各向异性值Δε不大于7的液晶分子的长轴始终会平行于显示面板,不会受到垂直于显示面板的电场的影响,则不会出现显示画面紊乱的现象。
另外,如图5所示,由图5a中的透光曲线a和图5b中的透光曲线b可知,在由本发明实施例所提供的电容式触摸液晶显示面板的透光率始终位于较高的水平,平均透光率较高,而现有的采用介电各向异性值Δε大于7的液晶分子的电容式触摸液晶显示面板的透光率在较大的范围内变动,并且其最大值也是低于本发明实施例所提供的电容式触摸液晶显示面板的透光率的最大值,可见,本发明实施例所提供的电容式触摸液晶显示面板的透光率要高于现有的采用介电各向异性值Δε大于7的液晶分子的电容式触摸液晶显示面板的透光率。
发明人还根据不同的液晶层厚度对显示面板的透光率做了测试,如图5所示,其中,图5a为本发明实施例所提供的电容式触摸液晶显示面板的透光率曲线图,其中,纵坐标Transmittance为透光率,横坐标Voltage为施加的电压,单位为V,图中,曲线a3为液晶层厚度为3μm时的透光率曲线,曲线a4为液晶层厚度为4μm时的透光率曲线,曲线a5为液晶层厚度为5μm时的透光率曲线;图5b为现有的采用介电各向异性值Δε大于7的液晶分子的电容式触摸液晶显示面板的透光率曲线图,其中,纵坐标Transmittance为透光率,横坐标Voltage为施加的电压,单位为V,图中,曲线b3为液晶层厚度为3μm时的透光率曲线,曲线b4为液晶层厚度为4μm时的透光率曲线,曲线b5为液晶层厚度为5μm时的透光率曲线。对比图5a和图5b可知,本发明实施例所提供的电容式触摸液晶显示面板的透光率曲线明显优于现有的采用介电各向异性值Δε大于7的液晶分子的电容式触摸液晶显示面板的透光率曲线。
由于现有的IPS或FFS驱动方式的液晶显示面板的CF基板外侧一般会设置有一层透明导电层,以屏蔽静电对液晶显示面板的影响。本发明实施例将电容式触摸单元设置在第一基板(即CF基板)上,并且在液晶显示面板工作的时候,所述电容式触摸单元内的电极与阵列基板上的公共电极相连接,则所述电容式触摸单元内的电极具有与所述公共电极相同的电位,可以屏蔽静电的影响,所以可以省掉第一基板表面上的透明导电层。
进一步的,发明人对采用介电各向异性值Δε不大于7小的和介电各向异性值Δε大于7的的液晶材料的电容式触摸液晶显示面板做了透光率的测试,如图6所示,其中,纵坐标T%为透光率,横坐标为施加的电压值,单位为V。如图6中,点Nr为由介电各向异性值Δε不大于7的液晶分子构成液晶层且没有设置透明导电层的电容式触摸液晶显示面板在未加电的情况下的透光率;点Pr为由介电各向异性值Δε大于7的液晶分子构成液晶层且没有设置透明导电层的电容式触摸液晶显示面板在未加电的情况下的透光率,显而易见的,在未加电且没有设置透明导电层的电容式触摸液晶显示面板中,由介电各向异性值Δε不大于7的液晶分子构成液晶层的显示面板比由介电各向异性值Δε大于7的液晶分子构成液晶层的显示面板的透光率要高。
本说明书中各个部分采用递进的方式描述,每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处,各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业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的专业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精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的实施例,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 (13)

1.一种电容式触摸液晶显示面板,该触摸液晶显示面板采用IPS/FFS驱动方式,包括:
第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板、设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层,设置于所述第一基板表面上且朝向液晶层一侧的电容式触摸单元,所述液晶层由介电各向异性值不大于7的液晶分子构成,所述液晶分子的介电各向异性值小于-3或者大于3。
2.根据权利要求1所述显示面板,其特征在于,所述液晶分子的折射率各向异性值在0.1以上。
3.根据权利要求1所述显示面板,其特征在于,所述液晶分子的粘滞系数小于150毫帕斯卡秒。
4.根据权利要求1所述电容式触摸液晶显示面板,其特征在于,所述电容式触摸单元包括:依次设置在第一基板表面上的第一电极层、绝缘层和第二电极层。
5.根据权利要求4所述电容式触摸液晶显示面板,其特征在于,所述第一电极层为氧化铟锡层或氧化铟锌层或导电金属层。
6.根据权利要求4所述电容式触摸液晶显示面板,其特征在于,所述第二电极层为氧化铟锡层或氧化银锌层或导电金属层。
7.根据权利要求4所述电容式触摸液晶显示面板,其特征在于,所述第一电极层具体包括:
驱动电极,所述驱动电极为矩形电极,且多个驱动电极形成驱动电极矩阵;
感应电极,所述感应电极为条形电极,且所述感应电极设置在两列相邻的驱动电极之间。
8.根据权利要求7所述电容式触摸液晶显示面板,其特征在于,所述第二电极层具体包括多个搭桥电极,每个搭桥电极分别将位于其同一行或同一列且相邻的两个驱动电极电连接。
9.根据权利要求4所述电容式触摸液晶显示面板,其特征在于,所述第一电极层具体包括:
驱动电极,所述驱动电极为条形的电极,且多个驱动电极呈栅状。
10.根据权利要求9所述电容式触摸液晶显示面板,其特征在于,所述第二电极层具体包括:
感应电极,所述感应电极为条形的电极,多个感应电极呈栅状,且所述感应电极的长轴与所述驱动电极的长轴相互交叉并垂直。
11.根据权利要求4所述电容式触摸液晶显示面板,其特征在于,所述第二电极层表面上覆盖有保护层。
12.根据权利要求11所述电容式触摸液晶显示面板,其特征在于,所述保护层表面上设置有彩色滤光膜。
13.根据权利要求1所述电容式触摸液晶显示面板,其特征在于,所述第二基板表面上设置有像素单元阵列。
CN201310264529.XA 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板 Active CN103529576B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710606830.2A CN107153291B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板
CN201310264529.XA CN103529576B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板
CN201710607926.0A CN107203062B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板
CN201611081674.4A CN106353910B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210224546.6 2012-06-29
CN201210224546 2012-06-29
CN2012102245466 2012-06-29
CN201310264529.XA CN103529576B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板

Related Child Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710606830.2A Division CN107153291B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板
CN201611081674.4A Division CN106353910B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板
CN201710607926.0A Division CN107203062B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103529576A CN103529576A (zh) 2014-01-22
CN103529576B true CN103529576B (zh) 2017-08-18

Family

ID=49782146

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710607926.0A Active CN107203062B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板
CN201611081674.4A Active CN106353910B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板
CN201710606830.2A Active CN107153291B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板
CN201310264529.XA Active CN103529576B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710607926.0A Active CN107203062B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板
CN201611081674.4A Active CN106353910B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板
CN201710606830.2A Active CN107153291B (zh) 2012-06-29 2013-06-27 一种电容式触摸液晶显示面板

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2873999A4 (zh)
CN (4) CN107203062B (zh)
WO (1) WO2014000368A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104484083B (zh) * 2014-12-09 2018-07-17 深圳市华星光电技术有限公司 一种具有触摸功能的嵌入式显示屏、终端及触摸检测方法
US10004432B2 (en) * 2015-09-01 2018-06-26 Qualcomm Incorporated Pixel receiver with capacitance cancellation for ultrasonic imaging apparatus
KR102365490B1 (ko) 2016-07-13 2022-02-18 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 입출력 패널, 입출력 장치, 반도체 장치
US10108285B1 (en) * 2017-04-19 2018-10-23 Superc-Touch Corporation In-cell OLED touch display panel structure with high touch detection sensitivity and narrow border

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1977031A (zh) * 2004-07-02 2007-06-06 默克专利股份有限公司 液晶介质
CN101501613A (zh) * 2006-06-09 2009-08-05 苹果公司 触摸屏液晶显示器
TW201100909A (en) * 2009-06-19 2011-01-01 Tpk Touch Solutions Inc Touch IPS liquid crystal display
CN202182995U (zh) * 2011-09-09 2012-04-04 北京京东方光电科技有限公司 彩膜基板及电容式触摸屏
CN102455831A (zh) * 2010-10-22 2012-05-16 上海天马微电子有限公司 触摸屏、触摸液晶显示器
KR101148400B1 (ko) * 2005-06-29 2012-05-23 엘지디스플레이 주식회사 Ips 모드 액정표시소자

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10142576A (ja) * 1996-11-15 1998-05-29 Rohm Co Ltd 液晶表示素子
JP4108589B2 (ja) * 2003-11-05 2008-06-25 Nec液晶テクノロジー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
CN100474087C (zh) * 2006-02-09 2009-04-01 胜华科技股份有限公司 薄膜晶体管液晶显示器的像素结构
KR102481798B1 (ko) * 2006-06-09 2022-12-26 애플 인크. 터치 스크린 액정 디스플레이
TWI834568B (zh) * 2006-09-29 2024-03-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 半導體裝置
JP5008026B2 (ja) * 2007-01-30 2012-08-22 ソニーモバイルディスプレイ株式会社 入力機能付表示装置
JP4997591B2 (ja) * 2007-03-30 2012-08-08 Nltテクノロジー株式会社 タッチパネル付き液晶表示装置及び端末装置
CN201218887Y (zh) * 2008-06-17 2009-04-08 宸鸿光电科技股份有限公司 电容式触控显示面板
JP2010049054A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器
JP2010066645A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器
CN101393502B (zh) * 2008-10-31 2012-03-07 敦泰科技有限公司 互电容式触摸屏及组合式互电容触摸屏
WO2010101399A2 (ko) * 2009-03-04 2010-09-10 Nam Dong Sik 터치패널센서
JP5203293B2 (ja) * 2009-05-21 2013-06-05 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 表示装置および電子機器
CN102298227B (zh) * 2010-06-23 2013-11-06 瀚宇彩晶股份有限公司 内嵌式触控显示面板的像素结构及其形成方法
CN102375629B (zh) * 2010-08-13 2015-05-06 上海天马微电子有限公司 内嵌电容式触摸屏及其驱动方法和驱动装置
JP5126639B2 (ja) * 2010-09-28 2013-01-23 Dic株式会社 新規液晶表示装置及び有用な液晶組成物
TWI515289B (zh) * 2010-10-20 2016-01-01 捷恩智股份有限公司 液晶組成物及液晶顯示元件
JP5170602B1 (ja) * 2012-05-23 2013-03-27 Dic株式会社 ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1977031A (zh) * 2004-07-02 2007-06-06 默克专利股份有限公司 液晶介质
KR101148400B1 (ko) * 2005-06-29 2012-05-23 엘지디스플레이 주식회사 Ips 모드 액정표시소자
CN101501613A (zh) * 2006-06-09 2009-08-05 苹果公司 触摸屏液晶显示器
TW201100909A (en) * 2009-06-19 2011-01-01 Tpk Touch Solutions Inc Touch IPS liquid crystal display
CN102455831A (zh) * 2010-10-22 2012-05-16 上海天马微电子有限公司 触摸屏、触摸液晶显示器
CN202182995U (zh) * 2011-09-09 2012-04-04 北京京东方光电科技有限公司 彩膜基板及电容式触摸屏

Also Published As

Publication number Publication date
CN106353910B (zh) 2019-07-09
EP2873999A4 (en) 2016-06-08
CN107153291A (zh) 2017-09-12
CN106353910A (zh) 2017-01-25
WO2014000368A1 (zh) 2014-01-03
CN103529576A (zh) 2014-01-22
CN107203062A (zh) 2017-09-26
CN107153291B (zh) 2019-07-26
CN107203062B (zh) 2019-07-26
EP2873999A1 (en) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7755616B2 (en) Liquid crystal display device having electromagnetic type touch panel
CN102955636B (zh) 一种电容式内嵌触摸屏及显示装置
CN204926053U (zh) 触摸显示装置
CN103279245B (zh) 触控显示装置
CN102385182B (zh) 具有内置触摸屏的液晶显示装置
KR101780493B1 (ko) 터치 스크린을 포함하는 액정 표시장치
CN103941496B (zh) 一种阵列基板、触控液晶显示面板及其制造方法
CN103488361B (zh) 增加触控位置准确度的内嵌式触控显示面板系统
CN202795318U (zh) 内嵌式触控显示装置
CN205230007U (zh) 触摸显示装置
CN103293778B (zh) 一种触摸液晶光栅装置和3d/2d平板显示装置
CN105717690A (zh) 内嵌触摸屏及其制备方法、液晶显示器
CN102967976A (zh) 一种镜面显示基板、及其制造方法和液晶镜面显示基板
CN104238854B (zh) 一种阵列基板和具有该阵列基板的电容式内嵌触摸屏
CN101930132A (zh) 集成触摸屏及集成触摸屏的检测方法
CN103529576B (zh) 一种电容式触摸液晶显示面板
CN202887152U (zh) 一种电容式内嵌触摸屏及显示装置
CN102135676A (zh) 电容式触摸屏显示器
CN102541333B (zh) 内置型触摸屏
KR101673206B1 (ko) 셀프 커패시터 방식 인셀 터치 액정표시장치
CN103186297B (zh) 一种电容式触摸液晶显示面板和液晶显示装置
CN105183265A (zh) 触摸屏、显示装置及触摸屏制作方法
CN104991677B (zh) 触控液晶显示面板及装置
US9323403B2 (en) Capacitive touch LCD panel
CN101738761B (zh) 触控式面板

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant