CN103926727A - 触控显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

一种触控显示面板及显示装置，所述触控显示面板具有显示区与位于显示区外围的非显示区，还包括：彩膜基板；阵列基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置；触控电极层，位于所述彩膜基板上，所述触控电极层覆盖所述显示区及至少部分所述非显示区；屏蔽层，位于所述阵列基板上，所述屏蔽层位于所述阵列基板非显示区内并与所述触控电极层正对设置。所述触控显示面板在走线和触控电极层之间设置屏蔽层，利用屏蔽层屏蔽走线，防止走线对触控电极层产生干扰，保证触控显示面板进行正常的触控检测。

Description

触控显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及触控显示领域，尤其涉及一种触控显示面板及显示装置。

背景技术

触控显示装置包括触控液晶显示装置和触控电子纸等，最初其实现触控功能的方式多为在显示面板上方单独设置一个触控面板（称之为“外挂式触控显示装置”）。外挂式触控显示装置至少需要四到五层玻璃以及两次硬贴硬工艺，一方面增加了成本，另一方面还导致触控显示装置厚度的增加和贴合良率的损失。因此，业界开发了直接集成触控功能的显示面板，称为集成式触控显示面板。

现有技术中，比较成熟的集成式触控显示面板是在彩膜基板增加具有触控探测功能的电路结构，然而，集成式触控显示面板存在触控信号检测困难和易受其他信号干扰的问题。更多有关触控显示面板及显示装置的技术内容请参考公开号为CN103309486A（公开日2013年9月18日）的中国发明专利申请。

为此，需要一种新的触控显示面板及显示装置，以防止显示面板内部走线对触控信号产生干扰。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种触控显示面板，具有显示区与位于显示区外围的非显示区，包括：

彩膜基板；

阵列基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置；

触控电极层，位于所述彩膜基板上，所述触控电极层覆盖所述显示区及至少部分所述非显示区；

屏蔽层，位于所述阵列基板上，所述屏蔽层位于所述阵列基板非显示区内并与所述触控电极层正对设置。

有鉴于此，本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置包含如上所述的触控显示面板。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的技术方案中，由于设置有位于非显示区中的所述屏蔽层，并且所述屏蔽层与所述触控电极层正对，因此，所述触控电极层位于非显示区中的部分不会与阵列基板上的走线发生耦合，整个触控电极层的信号基准值均匀稳定，保证所述触控显示面板能够正常进行触控检测。

附图说明

图1为现有触控显示面板的俯视示意图；

图2为图1所示触控显示面板沿A-A线剖切得到的剖面示意图；

图3为本发明实施例一触控显示面板的剖面示意图；

图4为图3所示触控显示面板的俯视示意图；

图5为图3所示触控显示面板中结构Ⅰ的放大示意图；

图6为本发明实施例二触控显示面板的剖面示意图；

图7为本发明实施例三触控显示面板的剖面示意图。

具体实施方式

请参考图1，图1为现有触控显示面板100的俯视示意图。现有触控显示面板100通常包括显示区（未标注）和位于显示区外围的非显示区（未标注）。图1中，虚线101为显示区和非显示区的分界线。现有触控显示面板100通常还包括由触控层106（请结合参考图2）限定出的触控区（未标注），以及位于触控区外围的非触控区（未标注）。图1中，虚线102为触控区和非触控区的分界线。通常，触控区包围显示区，并且，触控区比显示区多出部分面积。因此，图1中，虚线102包围虚线101，虚线102与虚线101之间的环形区域既属于触控区，又属于非显示区，可以把此环形区域定义为非显示触控区（未标注）。

请继续参考图1，现有触控显示面板100通常还包括栅极线103，栅极线103包括位于显示区中的第一部分103a（图1中以虚线表示）和位于非显示区中的第二部分103b（图1中以实线表示），其中，第二部分103b至少部分位于非显示触控区中，如图1所示。此外，现有触控显示面板100通常还包括数据线104，以及与数据线104连接的驱动芯片105。事实上，数据线104同样包括位于显示区中的第一部分（未标注）和位于非显示区中的第二部分（未标注），并且，其位于非显示区中的第二部分也至少部分位于非显示触控区中。

请参考图2，图2为图1所示触控显示面板100沿A-A线剖切得到的剖面示意图，从中可以看到，现有触控显示面板100通常具有彩膜基板120和阵列基板110，彩膜基板120与阵列基板110相对设置。触控层106和栅极线103位于彩膜基板120和阵列基板110之间，并且触控层106通常位于彩膜基板120上，栅极线103通常位于阵列基板110上。彩膜基板120和阵列基板110之间还可以具有液晶（未显示）。

正如图1和图2中所示，现有触控显示面板100中，触控层106和栅极线103位于彩膜基板120和阵列基板110之间，因此触控层106和栅极线103之间的距离较小，发明人经研究发现，在某些情况下，栅极线103对触控检测有影响，因为栅极线103位于非显示区的第二部分103b会与触控层106之间会形成耦合电容（也称为寄生电容），产生耦合信号。而栅极线103位于显示区的第一部分103a（图2中栅极线103带点状底纹部分为第一部分103a）由于上方通常具有电极层107，电极层107可以屏蔽第一部分103a，防止第一部分103a与触控层106之间形成耦合电容，防止产生耦合信号。由此可知，触控层106位于显示区中的信号基准值（背景信号）与位于非显示触控区中的信号基准值存在差异。信号基准值的差异会导致触控芯片（IC）配置难于调节，使触控检测的准确性和灵敏度都下降。并且，第二部分103b对地电阻越大，它与触控层106形成的耦合电容越大，产生的耦合信号越强，导致信号基准值差异越大，在某些情况下甚至超出触控IC的工作范围，造成触控显示面板100无法正常进行触控检测。

需要说明的是，除了栅极线103会与触控层106之间形成耦合电容之外，发明人发现，在某些情况下，数据线104也可能存在上述同样的情况。

为此，本发明提供一种触控显示面板，所述触控显示面板具有显示区与位于显示区外围的非显示区，所述触控显示面板包括彩膜基板、阵列基板和触控电极层，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置，所述触控电极层位于所述彩膜基板上，并且所述触控电极层覆盖显示区及至少部分非显示区，所述触控显示面板还包括位于所述阵列基板非显示区上的屏蔽层，并且所述屏蔽层与所述触控电极层正对设置，由于设置有位于非显示区中的所述屏蔽层，并且所述屏蔽层与所述触控电极层正对，因此，所述触控电极层位于非显示区中的部分不会与阵列基板上的走线发生耦合，整个触控电极层的信号基准值均匀稳定，保证所述触控显示面板能够正常进行触控检测，并且还能够提高触控显示面板的触控准确性和触控灵敏度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例一提供一种触控显示面板200，请结合参考图3至图5。

请参考图3，图3为触控显示面板200的剖面示意图，从中可以看到，触控显示面板200包括阵列基板210、彩膜基板220、触控电极层204、电极层205、走线203和屏蔽层206。阵列基板210与彩膜基板220相对设置。触控电极层204位于彩膜基板220上，并且触控电极层204位于彩膜基板220靠近阵列基板210的一侧的表面上。走线203位于阵列基板210上，并且走线203位于阵列基板210靠近彩膜基板220的一侧的表面上。电极层205位于阵列基板210上，并且电极层205位于走线203上方。屏蔽层206位于阵列基板210上，且位于阵列基板210的非显示区内，屏蔽层206与触控电极层204正对设置，屏蔽层206同时还位于走线203上方，即屏蔽层206位于触控电极层204与走线203之间。

请继续参考图3，触控显示面板200具有显示区（未标注）与位于显示区外围的非显示区（未标注）。图3中，位于左右两条虚线201之间的区域为显示区，而在左右两条虚线201以外的区域为非显示区，即虚线201为显示区与非显示区的分界线。触控显示面板200还具有触控区（未标注）与位于触控区外围的非触控区（未标注），其中，触控电极层204正对（包括正面正对和背面正对）的区域为触控区。触控区的面积通常大于显示区，并且触控区覆盖整个显示区。图3中，位于左右两条虚线202之间的区域为触控区，而在两条虚线202以外的区域为非触控区，即虚线202为触控区与非触控区的分界线。综上可知，触控电极层204覆盖整个显示区及至少部分非显示区，因此，触控显示面板200存在非显示触控区，即图3中位于左右两条虚线202以内且位于左右两条虚线201以外的区域，而屏蔽层206正对非显示触控区。

请继续参考图3，走线203具有位于显示区中的第一部分203a（带点状底纹部分）和位于非显示区中的第二部分203b，由于第一部分203a和第二部分203b相连，因此，第二部分203b至少部分位于非显示触控区中。

假设屏蔽层206不存在，此时第二部分203b与触控电极层204之间相互绝缘，因此它们之间存在介电常数（ε），并且它们之间存在正对面积（S）和一定距离（d），根据平板电容公式C=εS/d可知，它们之间会形成耦合电容，因此第二部分203b与触控电极层204之间会产生耦合信号，此耦合信号会被触控电极层204当成信号基准值的一部分。而第一部分203a由于与触控电极层204之间隔着电极层205，即第一部分203a与触控电极层204之间不存在正对面积，因此，第一部分203a与触控电极层204之间不会存在耦合电容。这样，触控电极层204位于显示区部分的信号基准值与位于非显示区部分的信号基准值就会存在差异，而此差异一旦超过一定范围，相应的触控IC就无法工作。

因此，本实施例中，在走线203和触控电极层204之间设置屏蔽层206，从而使触控电极层204与走线203之间不存在正对面积，即走线203被屏蔽层206所屏蔽，防止走线203的第二部分203b与触控电极层204之间产生耦合信号，保证触控显示面板200进行正常的触控检测。

请继续参考图3，本实施例中，屏蔽层206和电极层205为同一层（屏蔽层206和电极层205之间以点状虚线隔开，如图3中所示）。其中，电极层205可以为公共电极层（未标注），此时，屏蔽层206为公共电极层的一部分。即，通常公共电极层仅位于显示区内，本实施例中，将公共电极层的面积扩大，使其与触控电极层204的面积相等，从而使公共电极层多出位于非显示触控区的屏蔽层206，如上所述，屏蔽层206能够起到屏蔽走线203的第二部分203b的作用，从而防止第二部分203b与触控电极层204之间产生耦合信号，此外，由于屏蔽层206为公共电极层的一部分，相当于用同一公共电极层屏蔽了整条走线203，因此，触控电极层204各个位置的信号基准值相等，此时触控显示面板200的触控准确性和触控灵敏度都得到提高。

本实施例中，走线203既可以为栅极线，也可以为数据线。换言之，屏蔽层206既可以用于屏蔽栅极线对触控电极层204的影响，也可以用于屏蔽数据线对触控电极层204的影响，而具体屏蔽哪种走线203，可以根据栅极线和数据线对触控电极层204的信号基准值产生的耦合信号大小而定（通常越靠近触控电极层204的走线203对触控电极层204的影响越大）。例如，当栅极线对触控电极层204的信号基准值产生较大耦合信号时，本实施例可利用屏蔽层206屏蔽栅极线，当数据线对触控电极层204的信号基准值产生较大耦合信号时，本实施例可利用屏蔽层206屏蔽数据线，当然，屏蔽层206也可以同时用于屏蔽栅极线和数据线对触控电极层204的影响。

本实施例中，当触控显示面板200为具有栅极驱动集成电路的显示面板时，栅极线在触控电极层204工作时处于浮空状态（非接地状态），对地电阻很大，此时触控电极层204与栅极线的耦合会比较严重，因此，此时屏蔽层206优选用于屏蔽栅极线，即将屏蔽层206制作于栅极线与触控电极层204之间。

需要说明的是，本实施例中，阵列基板210上除了具有走线203和电极层205之外，还可以具有像素电极层（未示出）和钝化层（未示出）。像素电极层位于阵列基板210上且覆盖显示区，钝化层位于像素电极层上以保护像素电极层而公共电极层，而公共电极层位于钝化层上。本实施例中，像素电极层和公共电极层均位于阵列基板210上，因此，当触控显示面板200为液晶面板时，可以为IPS(In-Plane-Switching，平面方向转换)型或者FFS（Fringefield switching，边缘场切换）型液晶面板。

请参考图4，图4为图3所示触控显示面板200的俯视示意图。从中同样可以看到，触控显示面板200中具有被虚线201包围的显示区和被虚线202包围的触控区。走线203具有位于显示区内的第一部分203a（以虚线表示）和位于非显示区内的第二部分203b（以实线表示）。屏蔽层206位于显示区外（即非显示区内）和触控区内，亦即屏蔽层206位于非显示触控区中。

请继续参考图4，本实施例中，屏蔽层206的宽度W可以小于或者等于1.5mm。这是因为，通常触控区比显示区多出的部分的宽度（未标注，即非显示触控区的宽度）范围也为1.5mm以下，因此屏蔽层206的宽度范围显然也为小于或者等于1.5mm。

需要说明的是，屏蔽层206也可以设置得更宽一些，例如导电层206的宽度W可以大于非显示触控区的宽度，即导电层206可以延伸到非触控区中，这并不妨碍屏蔽层206起到屏蔽走线203的作用，只是从节省成本的角度看，通常只需要保证屏蔽层206与位于非显示触控区的触控电极层204正对即可。

本实施例中，由于屏蔽层206为公共电极层的一部分，因此，其材料、厚度和制作工艺完全与公共电极层相同，从而简化制作工艺，节省工艺步骤。

本实施例中，屏蔽层206的电阻设置为小于或者等于100Ω。当屏蔽层206的电阻在100Ω以下时，其能够起到良好的屏蔽作用，否则，当屏蔽层206的电阻太高时，其相当于绝缘介质，不能很好地屏蔽其下方的走线203。

请参考图5，图5为图3所示触控显示面板200中结构Ⅰ的放大示意图。从中可以看到，触控电极层204可以包括有沿第一轴向延伸的第一电极204a和沿第二轴向延伸的第二电极204b，第一轴向和第二轴向可以相互垂直。第一电极204a和第二电极204b可以位于同一层，也可以位于不同层，它们之间的交叉位置以绝缘介质隔开，以保证彼此之间相互绝缘，从而保证第一电极和第二电极交叉的位置产生互电容，以用于触控检测。

本实施例中，在走线203和触控电极层204之间设置屏蔽层206，利用屏蔽层206屏蔽走线203的第二部分203b，从而防止走线203的第二部分203b对触控电极层204产生干扰，保证触控显示面板200进行正常的触控检测。

本发明实施例二提供另一种触控显示面板300，请参考图6。

如图6所示，触控显示面板300包括阵列基板310、彩膜基板320、触控电极层304、公共电极层305、走线303、屏蔽层306和像素电极层308。阵列基板310与彩膜基板320相对设置。触控电极层304位于彩膜基板320上，并且触控电极层304位于彩膜基板320靠近阵列基板310的一侧的表面上。走线303位于阵列基板310上，并且走线303位于阵列基板310靠近彩膜基板320的一侧的表面上。公共电极层305位于阵列基板310上，并且公共电极层305位于走线303上方。屏蔽层306位于阵列基板310上，且位于阵列基板310的非显示区内，并且屏蔽层306与触控电极层304正对设置，同时屏蔽层306位于走线303上方，即屏蔽层306位于触控电极层304与走线303之间。可参考实施例一相应内容。

需要说明的是，像素电极层308通常由多个像素电极组成，图6中为方便显示，仅用单一结构表示。

请继续参考图6，触控显示面板300具有显示区（未标注）与位于显示区外围的非显示区（未标注）。图6中，位于左右两条虚线301之间的区域为显示区，而在左右两条虚线301以外的区域为非显示区，即虚线301为显示区与非显示区的分界线。走线303具有位于显示区中的第一部分303a和位于非显示区中的第二部分303b。触控显示面板300还具有触控区（未标注）与位于触控区外围的非触控区（未标注），其中，触控电极层304正对（包括正面正对和背面正对）的区域为触控区。触控区的面积通常大于显示区，并且触控区覆盖整个显示区。图6中，位于左右两条虚线302之间的区域为触控区，而在两条虚线302以外的区域为非触控区，即虚线302为触控区与非触控区的分界线。综上可知，触控电极层304覆盖整个显示区及至少部分非显示区，因此，触控显示面板300存在非显示触控区，即图6中位于左右两条虚线302以内且位于左右两条虚线301以外的区域，而屏蔽层306正对非显示触控区。可参考实施例一相应内容。

与实施例一不同的是，本实施例中，屏蔽层306与像素电极层308位于同一层，并且屏蔽层306与像素电极层308绝缘，即如图6所示，屏蔽层306与像素电极层308之间具有一定分隔距离。像素电极层308位于公共电极层305和走线303之间，同时，也位于触控电极层304与走线303之间。屏蔽层306通过导线307与公共电极层305电连接。图6中可以看到，公共电极层305恰好位于显示区中。

本实施例中，由于屏蔽层306与像素电极层308位于同一层，因此，可在制作像素电极层308时，同时制作出屏蔽层306，从而节省工艺步骤。

需要说明的是，在本发明的其它实施例中，在阵列基板310的内表面上，当数据线位于栅极线上方时，屏蔽层306可以是与数据线位于同一层，并且屏蔽层306与数据线绝缘，从而可以利用制作数据线的工艺步骤同时制作屏蔽层306，用于屏蔽栅极线，同时节省工艺步骤。反之，当栅极线位于数据线上方时，屏蔽层306可以是与栅极线位于同一层，并且屏蔽层306与栅极线绝缘，从而可以利用制作栅极线的工艺步骤同时制作屏蔽层306，用于屏蔽数据线，同时节省工艺步骤。

本实施例中，由于屏蔽层306通过导线307与公共电极层305电连接，因此，屏蔽层306可以与公共电极层305保持相同的电位，从而使屏蔽层306对走线303第一部分303a的屏蔽作用与公共电极层305对走线303第二部分303b的屏蔽作用基本相同，从而使触控显示面板300保持较高的触控准确性的触控灵敏度。

本发明实施例三提供另一种触控显示面板400，请参考图7。

如图7所示，触控显示面板400包括阵列基板410、彩膜基板420、触控电极层404、公共电极层405、走线403和屏蔽层406。阵列基板410与彩膜基板420相对设置。触控电极层404位于彩膜基板420上，并且触控电极层404位于彩膜基板420靠近阵列基板410的一侧的表面上。走线403位于阵列基板410上，并且走线403位于阵列基板410靠近彩膜基板420的一侧的表面上。公共电极层405位于阵列基板410上，并且公共电极层405位于走线403上方。屏蔽层406位于阵列基板410上，且位于阵列基板410的非显示区内，并且屏蔽层406与触控电极层404正对设置，同时屏蔽层406位于走线403上方，即屏蔽层406位于触控电极层404与走线403之间。可参考实施例一相应内容。

请继续参考图7，触控显示面板400具有显示区（未标注）与位于显示区外围的非显示区（未标注）。图7中，位于左右两条虚线401之间的区域为显示区，而在左右两条虚线401以外的区域为非显示区，即虚线401为显示区与非显示区的分界线。走线403具有其具有位于显示区中的第一部分403a和位于非显示区中的第二部分403b。触控显示面板400还具有触控区（未标注）与位于触控区外围的非触控区（未标注），其中，触控电极层404正对（包括正面正对和背面正对）的区域为触控区。触控区的面积通常大于显示区，并且触控区覆盖整个显示区。图7中，位于左右两条虚线402之间的区域为触控区，而在两条虚线402以外的区域为非触控区，即虚线402为触控区与非触控区的分界线。综上可知，触控电极层404覆盖整个显示区及至少部分非显示区，因此，触控显示面板400存在非显示触控区，即图7中位于左右两条虚线402以内且位于左右两条虚线401以外的区域，而屏蔽层406正对非显示触控区。可参考实施例一相应内容。

与实施例一不同的是，如图7所示，本实施例中，屏蔽层406为单独的一层，并且屏蔽层406与公共电极层405电连接。由于屏蔽层406为单独的一层，因此，屏蔽层406的位置可以更加灵活，可以选择将屏蔽层406设置于最能够屏蔽走线403的第二部分403b的部分，从而防止走线403的第二部分403b对触控电极层404的信号基准值产生不利影响。并且，此时屏蔽层406的制作时机也可以有更多选择，可根据不同的工艺要求进行适当选取。

需要说明的是，在本发明的其它实施例中，屏蔽层406也可以不与公共电极层405电连接，而作为单独的一层保留浮空状态，从而达到对走线403的屏蔽作用。

本发明实施例四还提供了一种显示装置。所述显示装置包含本发明所提供的触控显示面板。所述显示装置具体可以为液晶显示器或者为电子纸显示器等。

由于所述显示装置具有本发明实施例所提供的触控显示面板，因此，所述显示装置能够以防止显示面板内部走线对触控信号产生干扰，保证显示装置的触控检测正常进行。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种触控显示面板，具有显示区与位于显示区外围的非显示区，其特征在于，包括：

彩膜基板；

阵列基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置；

触控电极层，位于所述彩膜基板上，所述触控电极层覆盖所述显示区及至少部分所述非显示区；

屏蔽层，位于所述阵列基板上，所述屏蔽层位于所述阵列基板非显示区内并与所述触控电极层正对设置。

2.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控电极层位于所述彩膜基板靠近所述阵列基板的一侧的表面上。

3.如权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板还包括位于所述阵列基板上的像素电极层、钝化层和公共电极层。

4.如权利要求1或3所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板还包括位于所述阵列基板非显示区上的走线，所述屏蔽层位于所述触控电极层与所述走线之间。

5.如权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于，所述阵列基板还包括栅极线，所述走线为所述栅极线。

6.如权利要求5所述的触控显示面板，其特征在于，所述阵列基板还包括数据线，所述屏蔽层与所述数据线位于同一层，并且所述屏蔽层与所述数据线绝缘。

7.如权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于，所述阵列基板还包括数据线，所述走线为所述数据线。

8.如权利要求7所述的触控显示面板，其特征在于，所述屏蔽层与栅极线位于同一层，并且所述屏蔽层与所述栅极线绝缘。

9.如权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于，所述屏蔽层为所述公共电极层的一部分。

10.如权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于，所述屏蔽层与所述像素电极层位于同一层，所述屏蔽层与所述像素电极层绝缘，并且所述屏蔽层与所述公共电极层电连接。

11.如权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于，所述屏蔽层为单独的一层，并且所述屏蔽层与所述公共电极层电连接。

12.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包含如权利要求1至11任一项所述的触控显示面板。