CN105353921A - 一种集成触控显示面板和一种触控显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种集成触控显示面板，其特征在于，包括：显示区和位于所述显示区两侧的周边电路区；所述显示区包括多个条状的触控电极，所述触控电极沿第一方向延伸、并且沿第二方向依次排布，所述第一方向与所述第二方向交叉；在所述触控电极与所述周边电路区的交界位置具有屏蔽结构，所述屏蔽结构用于屏蔽所述周边电路区对所述触控电极的信号干扰。
Description
技术领域
本发明涉及触控领域，特别涉及一种集成触控显示面板和一种触控显示设备。
背景技术
触摸显示面板作为一种输入媒介,是目前最简单、方便的一种人机交互方式，因此，越来越多的产品将触摸显示功能集成到液晶显示器中。触摸显示面板一般分为用于显示和触控的显示区，以及位于显示区两侧的电路区。显示区一般包括执行显示图像功能的多个像素单元以及执行触控功能的多个触控电极。电路区一般包括多个移位寄电路，移位寄存电路一般由多个晶体管以及至少一个电容构成，因此，在电路区，包含有复杂的线路结构，这些复杂的线路容易对显示区中的触控电极造成信号干扰，影响触控精度。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了如下技术方案，具体包括：
提供一种集成触控显示面板，其特征在于，包括：
显示区和位于所述显示区两侧的周边电路区；
所述显示区包括多个条状的触控电极，所述触控电极沿第一方向延伸、并且沿第二方向依次排布，所述第一方向与所述第二方向交叉；
在所述触控电极与所述周边电路区的交界位置具有屏蔽结构，所述屏蔽结构用于屏蔽所述周边电路区对所述触控电极的信号干扰。
同时，本发明还提供了一种触控显示设备，其特征在于，所述触控显示设备包括前述集成触控显示面板
采用本发明提供的集成触控显示面板，能够有效的降低周边电路区中的线路对显示区中触控电极的所产生的信号干扰，避免因此而造成的触控不良。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的一种集成触控显示面板；
图2为沿图1中切割线AA’的剖视图；
图3为本发明实施例提供的一种集成触控显示面板；
图4为沿图3中切割线BB’的剖视图；
图5为本发明实施例提供的一种集成触控显示面板；
图6为本发明实施例提供的一种集成触控显示面板膜层结构简图；
图7为本发明实施例提供的一种集成触控显示面板；
图8为本发明实施例提供的又一种集成触控显示面板；
图9为本发明实施例提供的一种集成触控显示面板；
图10为集成触控显示面板周边电路区对触控信号的信号干扰图；
图11为本发明实施例提供的一种触控显示设备。
具体实施方式
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作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。
图1所示为本发明实施例提供的一种集成触控显示面板100，包括显示区101和位于显示区101两侧的周边电路区103；显示区101包括多个条状的触控电极105，触控电极105沿第一方向D1延伸、并且沿第二方向D2依次排布，第一方向D1与第二方向D2交叉；在触控电极105与周边电路区103的交界位置具有屏蔽结构107。在现有技术中存在的问题是，周边电路区103一般包括多个级联的移位寄存电路，移位寄存电路一般由多个晶体管以及至少一个电容构成，因此，在周边电路区103包含有复杂的线路结构，这些复杂的线路容易对显示区101中的触控电极105造成信号干扰，影响触控精度。通过在触控电极105与周边电路区103的交界位置设置屏蔽结构107，屏蔽结构107可以用于屏蔽周边电路区103对触控电极105的信号干扰。
图2所示为沿图1中切割线AA’的剖视图，具体的，集成触控显示面板100包括相对设置的阵列基板111和彩膜基板113，阵列基板111包括多个栅极、栅极扫描线、源极、漏极和与漏极相连的像素电极，还有诸多层设置于前述多层金属电极以及透明金属电极之间的绝缘层，这些电极和膜层的具体层叠方式以及电连接关系属于现有技术，不属于本发明实施例中的技术方案，因此不再赘述。需要说明的是，集成触控显示面板100包括公共电极层(图中未给出)，该公共电极层被刻蚀分割成多个彼此绝缘的条状电极105，条状电极105沿第一方向延伸D1、并且沿第二方向D2依次排布，该条状电极105在集成触控显示面板100执行图像显示功能的时候，条状电极105与像素电极(图中未给出)共同作用，控制液晶115的偏转，控制图像的显示；此外，在集成触控显示面板100执行触控功能时，条状电极105即为图1所示实施例中的触控电极，触控电极接收或反馈触控驱动信号，执行触控功能。通常情况下，电容触控模式分为互电容触控和自电容触控等，对于互电容触控而言，一般需要相互对应的两种电极，一者为触控驱动电极，另一者为触控检测电极。其中，触控驱动电极用于接收由集成电路传输的驱动信号，触控检测电极用于与触控驱动电极形成电容耦合并感测是否形成触控，并将耦合的感测信号反馈回集成电路。触控驱动电极和触控检测电极一般交叉设置于触控显示面板内部，一者位于阵列基板上，同时另一者位于彩膜基板上；或者二者中的一者设置于触控显示面板内部、另一者设置于触控显示面板的外部，并且，设置于触控显示面板内部的一者，既可以设置于彩膜基板的一侧，也可以设置于阵列基板的一侧。以上诸多种触控驱动电极和触控检测电极的相对设置方式，在此不再赘述，都不构成对本发明实施例的限制。接下来，以其中的一种设置方式为例，简单说明。
图3为本发明实施例提供的一种集成触控显示面板，图4为沿图3切割线BB’的剖视图，图3、图4与图1、图2的整体结构基本相似，不同之处在于额外画出了与触控电极105相对设置的电极106，因此在图3和图4中所使用的附图标记与图1和图2相同。具体的，如图3和图4所示，条状电极105可以复用为触控驱动电极，此种情况下，与条状电极105交叉设置的另一种电极106用作为触控检测电极；或者，条状电极105可以复用为触控检测电极，此种情况下，与条状电极105交叉设置的另一种电极106即用作为触控驱动电极。需要说明的是，图4中条状电极105设置在阵列基板111上，电极106设置在彩膜基板113上，并且，根据图3，条状电极105沿着第一方向D1延伸并且沿着第二方向D2平行排布，电极106沿着第二方向D2延伸并且沿着第二方向D1平行排布，但这并不构成对本发明实施例的限定，条状电极105也可是沿着第二方向D2延伸并且沿着第二方向D1平行排布，同时电极106沿着第一方向D1延伸并且沿着第二方向D2平行排布，只要保证二者交叉即可，另外，条状电极105和电极106的具体膜层位置也可以如前述不同情况任意设置，在此不作赘述。
图5所示为本发明实施例提供的一种集成触控显示面板200，包括显示区201和位于显示区201两侧的周边电路区203；显示区201包括多个条状的触控电极205，触控电极205沿第一方向D1延伸、并且沿第二方向D2依次排布，第一方向D1与第二方向D2交叉；在触控电极205与周边电路区203的交界位置包括第一电极209，第一电极209形状为沿第一方向D1的条状，第一电极209在交界位置位于条状触控电极205和周边电路区203之间。需要说明的是，如图6所示为本发明实施例提供的一种集成触控显示面板膜层结构简图，第一电极209可以与触控电极205位于相同层并采用同一道工艺制作而成，例如，触控电极205复用作公共电极，即采用透明金属电极氧化铟锡制作而成，第一电极209也可以与触控电极205一样，采用同一道工艺、相同的氧化铟锡材料制作而成，这样可以节省工艺步骤，降低制作成本。另外，正如在图3和图4所对应实施例中描述的那样，触控电极可以作为触控驱动电极，这种情况下还包括与触控驱动电极相耦合的触控检测电极，或者，触控电极可以作为触控检测电极，这种情况下还包括与触控检测电极相耦合的触控驱动电极。在本实施例中，以触控电极205复用作触控驱动电极为例，触控电极205接收由集成电路传输的触控驱动信号，第一电极209与触控电极205一样，也接收相同的触控驱动信号。但是，触控电极205除接收触控驱动信号以外，还与相对应的触控检测电极进行电容耦合，触控检测电极根据该耦合电容的大小，将检测到的耦合信号反馈回集成电路；而集成触控显示面板并不设置与第一电极209相对应的触控检测电极，即，第一电极209只是执行“空扫描”，通过采用这样的设计，第一电极209可以屏蔽周边电路区203对显示区201中触控电极205的信号干扰，而且可以使得最两侧触控电极的状态基本和显示区内部的触控电极相当，具备较好的背景噪声处理效果。需要说明的是，对于本发明实施例提出的集成触控显示面板的屏蔽结构的屏蔽效果，对于显示区中位于“最两侧的”触控电极的效果尤为明显，“最两侧的”触控电极即位于显示区的所有触控电极中最靠近左右两边的两个条状触控电极。
可选的，除前述情况以外，第一电极209也可以接地，这样设计的好处是：使最两侧触控电极的显示基本电位不受影响，减轻周边区域线路带来的干扰影响。
可选的，周边电路区203包括总线区(图中未给出)和TFT元件区(图中未给出)，总线区包括提供恒定高电位的第一总线(图中未给出)以及提供恒定低电位的第二总线(图中未给出)，除前述方案之外，第一电极209也可以与第一总线或所述第二总线电连接，从而屏蔽周边电路区带来的信号干扰。
可选的，除图5所对应实施例中描述的那样，第一电极209还可以与触控电极位于相同层并且采用金属材料制作而成，并且第一电极209接收恒定电位或者接地，这样设计的好处是：在特定情况下由于是金属材料制作的，电位屏蔽作用不受外界干扰。
可选的，除前述不同的设计之外，还可以采用如下设计方式。众所周知，对于触控显示面板而言，包括栅极金属层和源漏极金属层，栅极金属层刻蚀形成栅极线和栅极，源漏极金属层刻蚀形成源极和漏极，栅极、源极和漏极共同形成控制像素发光的薄膜晶体管的三个电极。第一电极209可以与触控电极205设置在不同层，如图7所提供的一种集成触控显示面板所示，第一电极209与栅极线和栅极(图中未给出)位于相同层并采用同一道工艺、用相同金属材料制作而成；或者第一电极209与源极和漏极(图中未给出)位于相同层并采用同一道工艺、用相同金属材料制作，并且第一电极209接收恒定电位或者不接收任何电信号，这样设计的好处是：在特定情况下由于是金属材料制作的，电位屏蔽作用不受外界干扰，同时，相较于单独制作的金属屏蔽电极，本方案更节省成本。
图8为本发明实施例提供的又一种集成触控显示面板300，包括显示区301和位于显示区301两侧的周边电路区303；显示区301包括多个条状的触控电极305，触控电极305沿第一方向D1延伸、并且沿第二方向D2依次排布，第一方向D1与第二方向D2交叉；周边电路区303包括总线区313和TFT元件区311，总线区313位于触控电极305与周边电路区303的交界位置。总线区313包括提供恒定高电位的第一总线(图中未给出)以及提供恒定低电位的第二总线(图中未给出)。第一总线和/或第二总线构成屏蔽结构，第一总线和第二总线均接收的是恒定的电位，这样设计的好处是：相较于前述诸多方案，本方案不增加任何新的屏蔽线路，而是直接利用周边电路区中现有的线路结构，具备一定屏蔽效果的同时实现窄边框。
图9为本发明实施例提供的一种集成触控显示面板400，包括显示区401和位于显示区401两侧的周边电路区403；显示区401包括多个条状的触控电极405，触控电极405沿第一方向D1延伸、并且沿第二方向D2依次排布，第一方向D1与第二方向D2交叉；在触控电极405与周边电路区403的交界位置包括第一电极409，第一电极409形状为沿第一方向D1的条状电极，第一电极409在交界位置位于条状触控电极405和周边电路区403之间。具体的，相邻两个触控电极405在沿第二方向D2上的间距为第一宽度W1，周边电路区403与其最接近的触控电极405在沿第二方向D2上的间距为第二宽度W2，第一电极409与其最接近的触控电极405在沿第二方向D2上的间距为第三宽度W3，任一触控电极405在沿第二方向D2上的宽度为第四宽度W4，第一电极409在沿第二方向D2上的宽度为第五宽度W5。图10为集成触控显示面板周边电路区对触控信号的信号干扰图，图10中以两个触控电极Ni-1和Ni上的信号为例，其中Ni-1信号比较稳定，未产生波动，可以认为接收Ni-1信号的触控电极没有受到周边电路区的信号干扰；Ni信号产生了波动，波动比率为S，可以认为接收Ni信号的触控电极受到了周边电路区的信号干扰。表1为未设置屏蔽结构时不同尺寸下周边电路区对触控电极的信号干扰程度。
表1未设置屏蔽结构时不同尺寸下周边电路区对触控电极的信号干扰程度
结合图9、图10和表1，可以看到，在不设置第一电极409的情况下，当第一宽度W1为6微米，第二宽度W2分别为40微米、20微米、10微米和8微米时，触控电极受到周边电路区的信号干扰的信号波动比率分别为0.31％、0.34％、0.35％和0.39％。根据触控面板的工作原理，当波动比率为S小于或等于0.3％的情况下，触控面板识别触控点位置的能力较强，识别触控的速率较快，触控性能显著提高。并且，随着波动比率S不断降低，触控面板识别触控点位置的能力将逐步增强，识别触控的速率逐步加快，有利于提高触控性能，尤其当波动比率S小于或等于0.2％的情况下，这周边电路区对触控电极的信号干扰可以忽略不计，触控性能达到最好。在表1中，当第一宽度W1为6微米，第二宽度W2分别为40微米时，波动比率S为0.31％，这一数值已经很接近0.3％，这种设计下的集成触控显示面板识别触控点位置的能力相较于现有技术中的触控显示面板有显著的增强，但是这种设计存在不利于窄边框这一明显的缺点。
表2设置屏蔽结构时周边电路区对触控电极的信号干扰程度
在表1的基础上，表2以第一电极的宽度W5为3微米为例，进一步说明设置屏蔽结构时周边电路区对触控电极的信号干扰程度。结合表1和表2可以看到，当在条状触控电极和周边电路区的交界位置增设了屏蔽结构的情况下，波动比率S得到显著降低，即设置的屏蔽结构沿着第二方向D2距离触控电极的距离W3大于等于2.5微米并小于等于8.5微米的时候，触控面板识别触控点位置的能力较强，识别触控的速率较快，触控性能显著提高。进一步的，当第一宽度W1为6微米，第二宽度W2为8微米、第三宽度W3＝2.5微米、第四宽度W4＝2.57×1000微米、第五宽度W5＝3微米时，波动比率S达到0.19％，此种情况下，周边电路区对触控电极的信号干扰可以忽略不计，触控性能达到最好。
表3设置屏蔽结构时周边电路区对触控电极的信号干扰程度
在表1的基础上，表3以第一电极的宽度W5为4微米为例，进一步说明设置屏蔽结构时周边电路区对触控电极的信号干扰程度。结合表1和表3可以看到，当在条状触控电极和周边电路区的交界位置增设了屏蔽结构的情况下，波动比率S得到显著降低，即设置的屏蔽结构沿着第二方向D2距离触控电极的距离W3大于等于2.5微米并小于等于8.5微米的时候，触控面板识别触控点位置的能力较强，识别触控的速率较快，触控性能显著提高。进一步的，当第一宽度W1为6微米，第二宽度W2为9微米、第三宽度W3＝2.5微米、第四宽度W4＝2.57×1000微米、第五宽度W5＝4微米时，波动比率S达到0.18％，此种情况下，周边电路区对触控电极的信号干扰可以忽略不计，触控性能达到最好。
表4设置屏蔽结构时周边电路区对触控电极的信号干扰程度
在表1的基础上，表4以第一电极的宽度W5为6微米为例，进一步说明设置屏蔽结构时周边电路区对触控电极的信号干扰程度。结合表1和表4可以看到，当在条状触控电极和周边电路区的交界位置增设了屏蔽结构的情况下，波动比率S得到显著降低，即设置的屏蔽结构沿着第二方向D2距离触控电极的距离W3大于等于2.5微米并小于等于8.5微米的时候，触控面板识别触控点位置的能力较强，识别触控的速率较快，触控性能显著提高。进一步的，当第一宽度W1为6微米，第二宽度W2为11微米、第三宽度W3＝2.5微米、第四宽度W4＝2.57×1000微米、第五宽度W5＝6微米时，波动比率S达到0.18％，此种情况下，周边电路区对触控电极的信号干扰可以忽略不计，触控性能达到最好。
需要说明的是，对于表1、表2、表3和表4中给出的数据，W1～W5的尺寸大小只是以多组不同的数据组合进行举例说明，但并不构成对本发明实施例的限制，其具体的尺寸可以根据不同产品的不同型号进行任意设计，只要保证在触控电极与周边电路区的交界位置设置有屏蔽结构即可实现对干扰信号的屏蔽。进一步的，当设置的屏蔽结构在沿着第二方向上距离触控电极的距离大于等于2.5微米并小于等于8.5微米的情况下，周边电路区对触控电极的干扰可以忽略不计，触控性能达到最好。
需要说明的是，图9中的屏蔽结构为第一电极，采用图9与表1～表4结合只是举例说明设置屏蔽结构和不设置屏蔽结构的不同技术效果。但是这种效果不局限于图9实施例中设置第一电极的情况，还可以是如图8所对应实施例的情况，即周边电路区303包括总线区313和TFT元件区311，总线区313位于触控电极305与周边电路区303的交界位置。总线区313包括提供恒定高电位的第一总线以及提供恒定低电位的第二总线，第一总线和/或第二总线构成屏蔽结构。在这种设计方案下，表1～表4中的数据均适用，在此不再赘述。
需要说明的是，对于本发明中前述的多种不同实施例，对于周边电路区在集成触控显示面板的具体定义可以解释为：位于集成触控显示面板两边的非显示区中最临近显示区一侧的任意一种金属线路或者元器件至非显示区的最外围之间的区域。另外，对于本发明实施例中的第一方向D1，可以认为是触控显示面板中数据线的延长方向，第二方向D2可以认为是触控显示面板中栅极扫描线的延长线方向。
图11为本发明实施例提出的一种触控显示设备，该触控显示设备可以为图11所示的手机，也可以为电脑等触摸装置，具体的，该电子设备包括前述任意实施例中提到的集成触控显示面板。
以上对本发明实施例所提供的集成触控显示面板及触控显示设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (14)
1.一种集成触控显示面板，其特征在于，包括：
显示区和位于所述显示区两侧的周边电路区；
所述显示区包括多个条状的触控电极，所述触控电极沿第一方向延伸、并且沿第二方向依次排布，所述第一方向与所述第二方向交叉；
在所述触控电极与所述周边电路区的交界位置具有屏蔽结构，所述屏蔽结构用于屏蔽所述周边电路区对所述触控电极的信号干扰。
2.如权利要求1所述的集成触控显示面板，其特征在于，所述集成触控显示面板包括公共电极层，所述公共电极层被分割成多个彼此绝缘的条状电极，所述条状电极沿所述第一方向延伸、并且沿所述第二方向依次排布，所述条状电极复用为所述触控电极。
3.如权利要求2所述的集成触控显示面板，其特征在于，所述条状电极复用为触控驱动电极，所述集成触控显示面板还包括与所述触控驱动电极交叉设置的触控检测电极；或者，所述条状电极复用为触控检测电极，所述集成触控显示面板还包括与所述触控检测电极交叉设置的触控驱动电极。
4.如权利要求1所述的集成触控显示面板，其特征在于，所述屏蔽结构包括第一电极，所述第一电极形状为沿所述第一方向延伸的条状电极，所述第一电极在所述交界位置位于所述条状触控电极和所述周边电路区之间。
5.如权利要求4所述的集成触控显示面板，其特征在于，所述第一电极与所述触控电极位于相同层并采用同一道工艺制作。
6.如权利要求5所述的集成触控显示面板，其特征在于，在触控检测阶段，所述第一电极与所述触控电极接收相同的驱动信号或者接地。
7.如权利要求4所述的集成触控显示面板，其特征在于，所述第一电极为与所述触控电极位于相同层的金属材料。
8.如权利要求4所述的集成触控显示面板，其特征在于，所述集成触控显示面板包括栅极金属层和源漏极金属层，所述栅极金属层刻蚀形成栅极线和栅极，所述源漏极金属层刻蚀形成源极和漏极，所述栅极、源极和漏极共同形成控制像素发光的薄膜晶体管的三个电极，所述第一电极与所述栅极线和栅极位于相同层并采用同一道工艺制作；或者所述第一电极与所述源极和漏极位于相同层并采用同一道工艺制作。
9.如权利要求7或8所述的集成触控显示面板，其特征在于，所述第一电极接收恒定电位信号或者接地。
10.如权利要求1所述的集成触控显示面板，其特征在于，所述周边电路区包括总线区和TFT元件区，所述总线区位于所述触控电极与所述周边电路区的交界位置，所述总线区包括提供恒定高电位的第一总线以及提供恒定低电位的第二总线，所述屏蔽结构包括所述第一总线和/或所述第二总线。
11.如权利要求4所述的集成触控显示面板，其特征在于，所述第一电极在沿所述第二方向上与其最临近的所述条状触控电极的间距为第一宽度，所述第一宽度大于等于2.5微米并小于等于8.5微米。
12.如权利要求10所述的集成触控显示面板，其特征在于，所述第一总线或所述第二总线沿所述第二方向上与其最临近的所述条状触控电极的间距为第二宽度，所述第二宽度大于等于2.5微米并小于等于8.5微米。
13.如权利要求4所述的集成触控显示面板，其特征在于，所述周边电路区包括总线区和TFT元件区，所述总线区包括提供恒定高电位的第一总线以及提供恒定低电位的第二总线，所述第一电极与所述第一总线或所述第二总线电连接。
14.一种触控显示设备，其特征在于，所述触控显示设备包括如权利要求1-13任一所述的集成触控显示面板。
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