CN105183251A - 一种具有触控功能的阵列基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有触控功能的阵列基板及显示装置。其中，具有触控功能的显示装置包括：多个触控电极，其排列成阵列，多个像素电极，多条扫描线，多条数据线，其中，多条扫描线与多条数据线相交以将显示装置划分成多个像素区域，且每个像素电极分别设置在一个对应的像素区域内，且电性连接一条对应的扫描线与一条对应的数据线，其中，每个触控电极分别对应至少一个像素区域，且每个触控电极在其与扫描线和数据线中的至少一者的重叠区域处，形成至少一个开口部分，以减少触控电极与扫描线和数据线中的至少一者之间的耦合电容。通过上述方式，本发明能够有效提高触摸屏的触控精度。

Description

一种具有触控功能的阵列基板及显示装置
技术领域
本发明涉及一种具有触控功能的阵列基板及显示装置。
背景技术
在玻璃表面用ITO(氧化铟锡，一种透明的导电材料)制作成规则排列的矩形电极阵列(Touchsensor)，这些横向和纵向的电极分别与地构成电容，便是通常所说的自电容式触摸屏，一种常用的自电容式触摸屏的平面结构如图1所示，自电容式触摸屏包括多个矩阵单元1，每个矩阵单元1分别对应一个ITO触控电极，每个ITO触控电极通过一条金属线2与触摸控制电路3连接，以实现触摸操作。当手指触摸到电容屏时，手指的电容将会叠加到屏体电容上，使屏体电容量增加。在触摸检测时，自电容屏依次分别检测横向与纵向电极阵列，根据触摸前后电容的变化，分别确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标，最终找出触摸的确切位置。
然而，由于显示面板存在着大量的数据线、扫描线等导体，其容易和触控电极形成寄生电容，而这个寄生电容容易干扰触控感测时的感测电容，造成感测的准确度下降。若将未触摸时的总电容记为Cp，手触摸时手指与地之间的电容记为Cf，则自容式触摸屏的触控精度为：Cf\(Cp+Cf)％(公式1)。由于触控电极和数据线之间寄生电容的存在，将会导致Cp增加，由公式1的计算结果可知，寄生电容的产生会使触摸屏的触控精度大大地降低。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是如何减少寄生电容的影响，提高触摸屏的触控精度。
有鉴于此，本发明实施例提供一种具有触控功能的阵列基板及显示装置，能够极大减小寄生电容，从而有效提高触摸屏的触控精度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种具有触控功能的显示装置，包括：多个触控电极，其排列成阵列；多个像素电极；多条扫描线；多条数据线，其中，所述多条扫描线与所述多条数据线相交以将所述显示装置划分成多个像素区域，且每个像素电极分别设置在一个对应的所述像素区域内，且电性连接一条对应的所述扫描线与一条对应的所述数据线；其中，每个所述触控电极分别对应至少一个像素区域，且每个所述触控电极在其与所述扫描线和所述数据线中的至少一者的重叠区域处，形成至少一个开口部分，以减少所述触控电极与所述扫描线和所述数据线中的至少一者之间的耦合电容。
其中，所述开口部分与对应的所述扫描线和所述数据线中的至少一者的宽度相同。
其中，沿着所述扫描线和所述数据线中的至少一者的延伸方向上，所述触控电极在所述重叠区域处设置有多个开口部分。
其中，所述触控电极集成在所述显示装置中的显示面板中，且所述触控电极同时也作为所述显示面板中的公共电极。
其中，所述显示面板包括阵列基板、彩色滤光片基板和液晶层，其中，所述阵列基板与所述彩色滤光片基板相对，且所述液晶层夹设在所述阵列基板与所述彩色滤光片基板之间；其中，所述触控电极、所述像素电极、所述扫描线和所述数据线均设置在所述阵列基板上。
其中，所述显示面板包括阵列基板、彩色滤光片基板和液晶层，其中，所述阵列基板与所述彩色滤光片基板相对，且所述液晶层夹设在所述阵列基板与所述彩色滤光片基板之间；其中，所述像素电极、所述扫描线和所述数据线设置在所述阵列基板上，而所述触控电极设置在所述彩色滤光片基板上。
其中，所述显示装置包括显示面板和触控面板，其中，所述触控电极设置在所述触控面板上，并贴附在所述显示面板上。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种具有触控功能的显示面板的阵列基板，包括：多个触控电极，其排列成阵列；多个像素电极；多条扫描线；多条数据线，其中，所述多条扫描线与所述多条数据线相交以将所述显示装置划分成多个像素区域，且每个像素电极分别设置在一个对应的所述像素区域内，且电性连接一条对应的所述扫描线与一条对应的所述数据线；其中，每个所述触控电极分别对应至少一个像素区域，且每个所述触控电极在其与所述扫描线和所述数据线中的至少一者的重叠区域处，形成至少一个开口部分，以减少所述触控电极与所述扫描线和所述数据线中的至少一者之间的耦合电容。
其中，所述开口部分与对应的所述扫描线和所述数据线中的至少一者的宽度相同；且沿着所述扫描线和所述数据线中的至少一者的延伸方向上，所述触控电极在所述重叠区域处设置有多个开口部分。
其中，所述触控电极同时也作为公共电极。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过在触控电极与扫描线和数据线中的至少一者的重叠区域处，形成至少一个开口部分，以减少触控电极与扫描线和数据线中的至少一者之间的耦合电容，通过这样的方式，能够有效提高自容式触摸屏的触控精度。
附图说明
图1是现有技术的一种常用的自电容式触摸屏的屏幕结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图；
图4是图3所示的阵列基板在AB虚线处的截面示意；
图5是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；
图6是本发明另一实施例提供的显示装置的结构示意图；
图7是图6所示显示装置的显示面板的结构示意图；
图8是图6所述显示装置的触控面板的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种具有触控功能的阵列基板的制作方法的流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种具有触控功能的显示装置，本发明的显示装置，能够极大提高触控精度。其中，本发明实施例的一种具有触控功能的显示装置包括显示面板100，如图2所示，图2为本发明实施例提供的显示装置的显示面板100的结构示意图，如图所示，显示面板100包括阵列基板11、彩色滤光片基板12和液晶层13，阵列基板11与彩色滤光片基板12相对，且液晶层13夹设在阵列基板11与彩色滤光片基板12之间，其中，请进一步参阅图3，本实施例的阵列基板上包括多个触控电极111(图中仅示出一个触控电极)、多个像素电极112、多条扫描线113以及多条数据线114。
其中，多条扫描线113与多条数据线114相交以将显示装置划分成多个像素区域，且每个像素电极112分别设置在一个对应的像素区域内，且电性连接一条对应的扫描线113与一条对应的数据线114。
其中，触控电极111为用于实现显示装置的触摸功能的感应电极。每个触控电极111分别对应至少一个像素区域，如图3所示，一个触控电极111可以与多个(图中为18个)像素区域对应，且每个触控电极111在其与扫描线113和数据线114中的至少一者的重叠区域处，形成至少一个开口部分121，以减少触控电极111与扫描线113和数据线114中的至少一者之间的耦合电容。
可以理解的，本发明实施中，触控电极111可以设置一个开口部分，也可以沿着扫描线113和数据线114的至少一者的延伸方向上设置多个开口部分121。比如触控电极111只在与扫描线113的重叠区域处设置一个开口部分121或沿扫描线113的延伸方向上设置多个开口部分121，或只在与数据线114的重叠区域处设置一个开口部分121或沿数据线114的延伸方向上设置多个开口部分121，从而减少触控电极111与扫描线113之间的耦合电容，或者减少触控电极111与数据线114之间的耦合电容。当然，触控电极111也可以同时在与扫描线113以及与数据线114的重叠区域设置一个或沿扫描线113和数据线114的延伸方向上设置多个开口部分121，同时减少触控电极111分别与扫描线113以及数据线114之间的耦合电容。
其中，作为一种优选的实现方案，触控电极111的开口部分与对应的扫描线113和数据线114中的至少一者的宽度相同。可以尽可能较大程度的减少重叠区域，进而减少触控电极111与扫描线113和数据线114之间的耦合电极。
需要说明的是，本发明通过在触控电极111对应数据线114或扫描线113的位置进行挖空处理，即设置开口，但设置开口后的触控电极111仍为一个整体，以避免一个触控电极111发生断裂而导致一个触控电极111中的部分电极无法施加电信号。
本实施例中，触控电极111同时也作为阵列基板11中的公共电极。
为了进一步阐述本发明的方案，请进一步参阅图4，图4是图3所示的阵列基板在AB虚线处的截面示意图，图中，113为扫描线，2为开关，112为像素电极，114为数据线，111为触控电极，6为金属层，其通过导通孔与触控电极111电连接，Ⅰ、Ⅱ表示介质层，其中，121表示触控电极的开口部分。
通过本实施方式的显示装置，只需在触控电极111的与数据线114或扫描线113的重叠区域进行开口设置，以减少触控电极111与数据线114或扫描线113之间的重叠区域，进而可以减少触控电极111与数据线114或扫描线113之间的耦合电容，能够提高触摸精度。同时，在实际制作过程中，只需对现有用于形成触控电极的光罩的图案进行简单的改变即可，不需要增加额外的光罩，工艺简单且有利于降低成本。
请参阅图5，在本发明的另一种实施例中，与图3所示的实施方式不同的是，在本实施例中，阵列基板11上不设置有触控电极，多个触控电极111设置在彩色滤光片基板12上，其中图中仅示出一个触控电极111，且一个触控电极111对应阵列基板11上的多个像素电极112。其中，触控电极111在其与数据线114的重叠区域处，形成多个开口部分121，以减少触控电极111与数据线114之间的耦合电容。
当然，在其他实施方式中，也可以在触控电极与扫描线的重叠区域设置多个开口，以减少触控电极和扫描线之间的耦合电容。
其中，触控电极111同时也作为彩色滤光基板12的公共电极。
可以理解的，在本实施例中，触控电极111上开口部分121的具体设置原则与上述实施例中触控电极111的开口部分121设置原则基本一致，在此不再赘述。
请进一步参阅图6，图6是本发明另一实施例方式的显示装置的结构示意图，本实施例中，显示装置包括显示面板200以及触控面板300，触控面板300贴附于显示面板200的出光面。
其中，如图7所示，显示面板200包括多条扫描线211、多条数据线212以及多个像素电极213，多条扫描线211、多条数据线212相交以将显示面板200划分成多个像素区域，每个像素电极213设置在一个对应的像素区域内，且电性连接一条对应的扫描线211和一条对应的数据线212。
其中，如图8所示，触控面板300包括多个触控电极311(图中只示出其中的一种触控电极)。每个触控电极311分别对应至少一个像素区域，本实施方式中，每个触控电极311对应多个像素区域(图中所示为12个)。其中，每个触控电极111在其与数据线的重叠区域处，形成多个开口部分312，以减少触控电极311与数据线之间的耦合电容。
当然，在其他实施方式中，也可以在触控电极与扫描线的重叠区域设置多个开口部分，以减少触控电极和扫描线之间的耦合电容。
对于触控电极311上开口部分312的具体设置原则请参阅上述实施例的详细说明。
在以上提供的显示装置的实施例的基础上，本发明进一步提供一种具有触控功能的显示面板的阵列基板，所述阵列基板的具体构成请参阅上述图3所示实施例的详细说明。
在以上提供的显示装置的实施例的基础上，本发明进一步提供一种具有触控功能的显示面板的彩色滤光片基板，该彩色滤光片基板上设置有多个触控电极，每个触控电极分别对应至少一个像素区域，且每个触控电极在其与扫描线113和数据线114中的至少一者的重叠区域处，形成至少一个开口部分，以减少触控电极与扫描线和数据线中的至少一者之间的耦合电容。触控电极上开口部分的具体设置请参阅上述实施例的详细说明。
以上本发明实施例提供的具有触控功能的显示装置以及阵列基板的详细说明，可以理解，本发明通过在触控电极与扫描线和数据线中的至少一者的重叠区域处，形成至少一个开口部分，以减少触控电极与扫描线和数据线中的至少一者之间的耦合电容，通过这样的方式，能够有效提高自容式触摸屏的触控精度。
请进一步参阅图9，图9是本发明实施例提供的一种具有触控功能的阵列基板的制作方法的流程图，本实施例具有触控功能的阵列基板的制作方法包括以下步骤：
S101：确定透明电极与数据线的重叠区域。
按照数据线与透明电极的重叠情况，结合实际制程能力，计算出透明电极上最大可除去的面积尺寸。最大可除去的面积尺寸以尽可能减少重叠区域为目的，同时确保除去后以形成的触控电极仍为一个整体。
S102：根据重叠区域对透明电极进行蚀刻，以除去透明电极上与数据线重叠的至少部分区域，以形成具有一个或多个开口部分的触控电极。
本发明的目的是将触控电极上与数据线重叠的至少部分区域挖空，以减少触控电极与数据线和金属线中的至少一者之间的耦合电容。其中，在制作过程中，触控电极中用于连接金属线的部分不需要除去，以确保金属线和触控电极能够连接。
作为一种优选的实现方案，除去区域的宽度与数据线的宽度相同。
在实际制程中，可以在形成触控电极后，再除去触控电极与数据线中至少一者的重叠区域的至少一部分。也可以是在对透明电极进行蚀刻形成触控电极时，通过设计合适的光罩，一步形成具有至少一个开口部分的触控电极。当然，为了简化制程并控制成本，优选后一种制程方式。
根据确定的透明电极上需要除去的面积尺寸，将用于对透明电极进行蚀刻的光罩对应于需要去除部分进行遮光或透光，对透明电极进行蚀刻，形成触控电极，通过合理控制触控电极的成膜和黄光蚀刻过程，从而得到符合本发明条件的触控电极。
当然，在其他实施方式中，也可以通过同样的方法，在触控电极与扫描线的重叠区域设置多个开口部分，以减少触控电极和扫描线之间的耦合电容。
通过这样的方式，能够在不增加成本的基础上，只需要通过简单的制程改良，就能很好的改善自容式触摸屏由于寄生电容所引起的触控精度下降的问题。本发明对自容式触摸屏的触控矩阵电极进行改进的技术，可以应用于中小尺寸产品的触摸屏中，比如智能手机、平板电脑等。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有触控功能的显示装置，其特征在于，包括：
多个触控电极，其排列成阵列；
多个像素电极；
多条扫描线；
多条数据线，其中，所述多条扫描线与所述多条数据线相交以将所述显示装置划分成多个像素区域，且每个像素电极分别设置在一个对应的所述像素区域内，且电性连接一条对应的所述扫描线与一条对应的所述数据线；
其中，每个所述触控电极分别对应至少一个像素区域，且每个所述触控电极在其与所述扫描线和所述数据线中的至少一者的重叠区域处，形成至少一个开口部分，以减少所述触控电极与所述扫描线和所述数据线中的至少一者之间的耦合电容。
2.根据权利要求1所述的具有触控功能的显示装置，其特征在于，所述开口部分与对应的所述扫描线和所述数据线中的至少一者的宽度相同。
3.根据权利要求1所述的具有触控功能的显示装置，其特征在于，沿着所述扫描线和所述数据线中的至少一者的延伸方向上，所述触控电极在所述重叠区域处设置有多个开口部分。
4.根据权利要求1所述的具有触控功能的显示装置，其特征在于，所述触控电极集成在所述显示装置中的显示面板中，且所述触控电极同时也作为所述显示面板中的公共电极。
5.根据权利要求4所述的具有触控功能的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括阵列基板、彩色滤光片基板和液晶层，其中，所述阵列基板与所述彩色滤光片基板相对，且所述液晶层夹设在所述阵列基板与所述彩色滤光片基板之间；
其中，所述触控电极、所述像素电极、所述扫描线和所述数据线均设置在所述阵列基板上。
6.根据权利要求4所述的具有触控功能的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括阵列基板、彩色滤光片基板和液晶层，其中，所述阵列基板与所述彩色滤光片基板相对，且所述液晶层夹设在所述阵列基板与所述彩色滤光片基板之间；
其中，所述像素电极、所述扫描线和所述数据线设置在所述阵列基板上，而所述触控电极设置在所述彩色滤光片基板上。
7.根据权利要求1所述的具有触控功能的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括显示面板和触控面板，其中，所述触控电极设置在所述触控面板上，并贴附在所述显示面板上。
8.一种具有触控功能的显示面板的阵列基板，其特征在于，包括：
多个触控电极，其排列成阵列；
多个像素电极；
多条扫描线；
多条数据线，其中，所述多条扫描线与所述多条数据线相交以将所述显示装置划分成多个像素区域，且每个像素电极分别设置在一个对应的所述像素区域内，且电性连接一条对应的所述扫描线与一条对应的所述数据线；
其中，每个所述触控电极分别对应至少一个像素区域，且每个所述触控电极在其与所述扫描线和所述数据线中的至少一者的重叠区域处，形成至少一个开口部分，以减少所述触控电极与所述扫描线和所述数据线中的至少一者之间的耦合电容。
9.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，所述开口部分与对应的所述扫描线和所述数据线中的至少一者的宽度相同；且沿着所述扫描线和所述数据线中的至少一者的延伸方向上，所述触控电极在所述重叠区域处设置有多个开口部分。
10.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，所述触控电极同时也作为公共电极。
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