CN106095191B - In-cell触控显示面板、及其显示方法和制造方法 - Google Patents

In-cell触控显示面板、及其显示方法和制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种In‑cell触控显示面板、及其显示方法和制造方法，其包括：扫描线、数据线、以及TFT开关，还包括多个纵向控制线、多个横向控制线、以及触控驱动芯片，其中，多个纵向控制线和多个横向控制线均与所述触控驱动芯片连接；每个横向控制线在横向方向上对应多个TFT开关，每个纵向控制线在纵向方向上对应多个TFT开关；横向控制线与对应的纵向控制线对应的区域为触控区域。本发明在测试过程中用到的控制线进行横向和纵向的切割，将每一段作为若干个像素的扫描线和数据线的控制线，借此把TFT开关划分成多个触控区域；本发明对现有TFT开关进行触控划分，解决了In‑cell触控显示面板中需要额外增加触控驱动信号线和触控感测信号线的问题，减少了两道光罩的制程。

Description

In-cell触控显示面板、及其显示方法和制造方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种In-cell触控显示面板、及其显示方法和制造方法。
技术背景
In-cell技术是目前市场小尺寸面板广泛应用的触控技术。In-cell是指将触摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法。
在设计In-cell触控显示面板，通常需要增加额外的层别来制作触控感测电路。具体的，在制作In-cell触控显示面板的带触控功能的像素结构时，由于需要增加一层金属层来形成触控驱动信号线和触控感测信号线，因此需要在传统液晶显示面板的像素结构的基础上增加一层金属线、一层无机绝缘层和对应的两张光罩。如此设置会大大增加In-cell式触控显示面板的制造成本。
图1为现有液晶面板的结构示意图，其包括：横向交错的多个扫描线1和多个数据线2、连接在每个扫描线1和数据线2交叉处的TFT开关3、控制线(SW)4、R子像素的短接线5、G子像素的短接线6、B子像素的短接线7、奇数栅极线短接线8、偶数栅极线短接线9、第一测试开关10、以及第二测试开关11。其中，控制线4、R子像素的短接线5、G子像素的短接线6、B子像素的短接线7、奇数栅极线短接线(GO)8、偶数栅极线短接线(GE)9、第一测试开关10、以及第二测试开关11均位于周边区域；R子像素的短接线5、G子像素的短接线6、以及B子像素的短接线7均与数据线2垂直；奇数栅极线短接线8分别与奇数扫描线1连接，偶数栅极线短接线9分别与偶数扫描线1连接；第一测试开关10的栅极与控制线4连接，第一测试开关10的源极与对应的数据线2连接，第一测试开关10的漏极与对应的R子像素的短接线5、或G子像素的短接线6、或B子像素的短接线7连接；第二测试开关11的栅极与控制线4连接，第二测试开关11的源极与对应的奇数栅极线短接线8或偶数栅极线短接线9连接，第二测试开关11的漏极与扫描线1连接。
在对液晶面板进行常规检测时，通过控制线SW4输入高电平，使所有源极和栅极测试开关10、11都导通，然后在测试点R子像素的短接线5、G子像素的短接线6、B子像素的短接线7、奇数栅极线短接线8、以及偶数栅极线短接线9加载需要的信号对液晶面板进行测试。
因此，亟需一种能够有效降低In-cell触控显示面板制造成本的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种把TFT开关划分为多个触控区域、减少光罩制程的In-cell触控显示面板、及其显示方法和制造方法。
本发明提供一种In-cell触控显示面板，其包括：多个扫描线、与该多个扫描线纵横交错的多个数据线、以及连接在多个扫描线和多个数据线交叉处的多个TFT开关，还包括多个纵向控制线、多个横向控制线、以及触控驱动芯片，其中，多个纵向控制线和多个横向控制线均位于显示区域外围；多个纵向控制线和多个横向控制线均与所述触控驱动芯片连接；每个横向控制线在横向方向上对应多个TFT开关，每个纵向控制线在纵向方向上对应多个TFT开关；横向控制线与对应的纵向控制线对应的区域为触控区域。
本发明又提供一种In-cell触控显示面板的工作方法，包括如下步骤：
S1：把整个In-cell触控显示面板的显示区域的TFT开关划分成n×m个触控区域，每个触摸区域由x根扫描线和y根数据线交叉形成；
S2：在检测阶段，首先，向多个横向控制线以及多个纵向控制线输入高电平，所有的扫描线和数据线导通；然后向R子像素的短接线、G子像素的短接线、B子像素的短接线、奇数栅极线短接线、以及偶数栅极线短接线分别加载需要的信号，对In-cell触控显示面板进行测试；
S3：在触控阶段，多个横向控制线和多个纵向控制线分别作为触控驱动信号线和触控感测信号线，横向控制线和对应的纵向控制线的重叠区即为投射电容式触控的触控感测模块；
S4：依次对多个横向控制线输入高电平，使第二测试开关导通；在第二测试开关导通期间，依次对多个纵向控制线输入高电平进行扫描，并通过奇数栅极线短接线和偶数栅极线短接线输入正弦波高频电压；
S5：R子像素的短接线、或G子像素的短接线、或B子像素的短接线端接收到频率相同的正弦波，如果在某一时间点端口接收到的正弦波异常，则可确定该扫描范围的模块内发生了触摸。
本发明还提供一种In-cell触控显示面板的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：形成多个扫描线、多个纵向控制线、多个横向控制线、R子像素的短接线、G子像素的短接线、B子像素的短接线、奇数栅极线短接线、以及偶数栅极线短接线；
第二步：在扫描线上形成栅极绝缘层；
第三步：形成有源层；
第四步：形成与扫描线垂直的数据线；
第五步：形成第一绝缘层；
第六步：在第一绝缘层上形成多个纵向控制线接触孔、多个横向控制线接触孔、R子像素的短接线接触孔、G子像素的短接线接触孔、B子像素的短接线接触孔、奇数栅极线短接线接触孔、偶数栅极线短接线接触孔、以及像素电极接触孔；
第七步：形成像素电极。
本发明通过对In-cell触控显示面板在测试过程中用到的控制线进行横向和纵向的切割，将每一段作为若干个像素的扫描线和数据线的控制线，借此把TFT开关划分成多个触控区域，即为触控感测模块，在横向上输入触控驱动信号，在纵向接收触控感测信号，如果在某一时间点端口接收到的信号异常，则可确定该扫描范围的模块内发生了触摸；本发明对现有TFT开关进行触控划分，解决了In-cell触控显示面板中需要额外增加触控驱动信号线和触控感测信号线的问题，减少了两道光罩的制程。
附图说明
图1为现有液晶显示面板的结构示意图；
图2为本发明In-cell触控面板的结构示意图；
图3为图2所示In-cell触控面板在触控阶段的控制时序示意图。
具体实施方式
为了减少因In-cell触控显示面板的驱动信号线和感测信号线造成的工艺成本，本发明在常规面板的测试线路结构的基础上对线路进行了重新设计。
如图2所示，In-cell触控显示面板包括：多个扫描线1、与该多个扫描线1纵横交错的多个数据线2、连接在多个扫描线1和多个数据线2交叉处的多个TFT开关3、多个纵向控制线(RX1、RX2、RX3、…、RXm)41、多个横向控制线(TX1、TX2、TX3、…、TXn)42、R子像素的短接线5、G子像素的短接线6、B子像素的短接线7、奇数栅极线短接线(GO)8、偶数栅极线短接线(GE)9、多个第一测试开关10、多个第二测试开关11、与每个扫描线1连接的栅极驱动电路12、多个触控区域15、显示驱动芯片13、以及触控驱动芯片14、。其中，纵向控制线41、横向控制线42、R子像素的短接线5、G子像素的短接线6、B子像素的短接线7、奇数栅极线短接线(GO)8、偶数栅极线短接线(GE)9、第一测试开关10、以及第二测试开关11均位于In-cell触控显示面板的周边区域；多个纵向控制线41、多个横向控制线42、R子像素的短接线5、G子像素的短接线6、B子像素的短接线7、奇数栅极线短接线(GO)8、以及偶数栅极线短接线(GE)9均与触控驱动芯片14连接；多个栅极驱动电路12和多个数据线2均与显示驱动芯片13连接。
假设扫描线1共有N根，数据线2共有M根，每三根扫描线1和三根数据线2围设形成一个像素区域，每个像素区域设有R子像素区域、G子像素区域、以及B子像素区域，每个子像素区域内均设有一个TFT开关3，R子像素的短接线5对应R子像素区域内的TFT开关，G子像素的短接线6对应G子像素区域内的TFT开关，B子像素的短接线7对应B子像素区域内的TFT开关3。
R子像素的短接线5、G子像素的短接线6、以及B子像素的短接线7均与数据线2垂直；奇数栅极线短接线8分别与奇数列的多个扫描线1连接，偶数栅极线短接线9分别与偶数列的多个扫描线1连接；第一测试开关10的栅极与对应的纵向控制线41连接，第一测试开关10的漏极与对应的数据线2连接，第一测试开关10的源极与对应的R子像素的短接线5、或G子像素的短接线6、或B子像素的短接线7连接；第二测试开关11的栅极与对应的横向控制线42连接，第二测试开关11的源极与对应的奇数栅极线短接线8或偶数栅极线短接线9连接，第二测试开关11的漏极与扫描线1连接。
第一测试开关10的数量与数据线2的数据相同；第二测试开关11的数量与扫描线1的数量相同。
本发明通过将现有控制线SW在横向上切分成TX1到TXn段，在纵向上切分成RX1到RXm段，每个纵向控制线41与多个第一测试开关10的栅极连接，每个纵向控制线41作为多个像素单元的TFT开关3的控制线；每个横向控制线42与多个第二测试开关11的栅极连接，每个横向控制线42作为多个像素单元的扫描线1的控制线。
假设每个纵向控制线41连接x个第一测试开关10的栅极，每个横向控制线41连接y个第二测试开关10的栅极，那么，xm＝M，yn＝N。
这样就把整个In-cell触控显示面板的显示区域的TFT开关划分成n×m个触控区域15，例如图2中的A\B\C\D区域。每个触摸区域15由x根扫描线1和y根数据线2交叉形成，各交叉点电容并联相加得到的总电容较大，利于触摸点的检测。
在In-cell触控显示面板的检测阶段，向多个横向控制线42(TX1到TXn)以及多个纵向控制线41(RX1到RXm)输入高电平，使所有的扫描线1和数据线2导通，然后向测试线(R子像素的短接线5、G子像素的短接线6、B子像素的短接线7、奇数栅极线短接线8、以及偶数栅极线短接线9)R/G/B/GO/GE分别加载需要的信号就可以对In-cell触控显示面板进行测试了。
在In-cell触控显示面板的触控阶段，多个横向控制线42(TX1到TXn)和多个纵向控制线41(RX1到RXm)分别作为触控驱动信号线和触控感测信号线，横向控制线41(TX)和对应的纵向控制线(RX)的重叠区即为投射电容式触控的触控感测模块。
如图3所示，依次对多个横向控制线42(TX1到TXn)输入33V的高电平，使第二测试开关11导通。在第二测试开关11导通期间，依次对多个纵向控制线41(RX1到RXm)输入高电平进行扫描，并通过奇数栅极线短接线(GO)8和偶数栅极线短接线(Ge)8输入正弦波高频电压。
为了避免影响TFT开关3的状态，影响显示效果，所输入的正弦波高频电压的中心值为-8V，-8V是驱动信号线TX的关态电压，振幅为2V。
R子像素的短接线5、或G子像素的短接线6、和B子像素的短接线7端会接收到频率相同的正弦波，如果在某一时间点端口接收到的正弦波异常，则可确定该扫描范围的模块内发生了触摸。
本发明还提供一种In-cell触控显示面板的工作方法，包括如下步骤：
S1：把整个In-cell触控显示面板的显示区域的TFT开关划分成n×m个触控区域，每个触摸区域由x根扫描线和y根数据线交叉形成；
S2：在检测阶段，首先，向多个横向控制线42以及多个纵向控制线41输入高电平，所有的扫描线1和数据线2导通；然后向R子像素的短接线、G子像素的短接线6、B子像素的短接线7、奇数栅极线短接线8、以及偶数栅极线短接线9分别加载需要的信号，对In-cell触控显示面板进行测试；
S3：在触控阶段，多个横向控制线42(TX1到TXn)和多个纵向控制线41(RX1到RXm)分别作为触控驱动信号线和触控感测信号线，横向控制线41(TX)和对应的纵向控制线(RX)的重叠区即为投射电容式触控的触控感测模块。
S4：依次对多个横向控制线42(TX1到TXn)输入33V的高电平，使第二测试开关11导通；在第二测试开关11导通期间，依次对多个纵向控制线41(RX1到RXm)输入高电平进行扫描，并通过奇数栅极线短接线(GO)8和偶数栅极线短接线(Ge)8输入正弦波高频电压。
S5：R子像素的短接线5、或G子像素的短接线6、和B子像素的短接线7端接收到频率相同的正弦波，如果在某一时间点端口接收到的正弦波异常X，则可确定该扫描范围的模块内发生了触摸。
本发明通过对In-cell触控显示面板在测试过程中用到的控制线进行横向和纵向的切割，将每一段作为若干个像素的扫描线和数据线的控制线，借此把TFT开关划分成多个触控区域，即为触控感测模块；本发明对现有TFT开关进行触控划分，解决了In-cell触控显示面板中需要额外增加触控驱动信号线和触控感测信号线的问题，减少了两道光罩的制程。
请参阅图2，本发明还提供一种In-cell触控显示面板的制造方法，包括如下步骤：
第一步：形成扫描线1、多个纵向控制线(RX1、RX2、RX3、…、RXm)41、多个横向控制线(TX1、TX2、TX3、…、TXn)42、R子像素的短接线5、G子像素的短接线6、B子像素的短接线7、奇数栅极线短接线(GO)8、以及偶数栅极线短接线(GE)9；
第二步：在扫描线1上形成栅极绝缘层；
第三步：形成有源层；
第四步：形成与扫描线1垂直的数据线2；
第五步：形成第一绝缘层；
第六步：在第一绝缘层上形成多个纵向控制线接触孔411、多个横向控制线接触孔421、R子像素的短接线接触孔51、G子像素的短接线接触孔(图未示)、B子像素的短接线接触孔71、奇数栅极线短接线接触孔81、偶数栅极线短接线接触孔91、以及像素电极接触孔31；
其中，纵向控制线接触孔411与对应的第一测试开关10的栅极连接；横向控制接触孔421与对应的第一测试开关10的栅极连接；R子像素的短接线接触孔51与对应的第一测试开关10的源极连接，G子像素的短接线接触孔(图未示)与对应的第一测试开关10的源极连接、B子像素的短接线接触孔71与对应的测试开关10的源极连接；奇数栅极线短接线接触孔81与多个奇数列的扫描线1连接、偶数栅极线短接线接触孔91与多个偶数列的数据线2连接；像素电极接触孔31与像素电极连接。
第七步：形成像素电极。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种In-cell触控显示面板的工作方法，所述In-cell触控显示面板包括：多个扫描线、与该多个扫描线纵横交错的多个数据线、以及连接在多个扫描线和多个数据线交叉处的多个TFT开关，还包括多个纵向控制线、多个横向控制线、以及触控驱动芯片，其中，多个纵向控制线和多个横向控制线均位于显示区域外围；多个纵向控制线和多个横向控制线均与所述触控驱动芯片连接；每个横向控制线在横向方向上对应多个TFT开关，每个纵向控制线在纵向方向上对应多个TFT开关；横向控制线与对应的纵向控制线对应的区域为触控区域，还包括：R子像素的短接线、G子像素的短接线、B子像素的短接线、奇数栅极线短接线、偶数栅极线短接线、多个第一测试开关和多个第二测试开关，其特征在于：所述工作方法包括如下步骤：
S1：把整个In-cell触控显示面板的显示区域的TFT开关划分成n×m个触控区域，每个触摸区域由x根扫描线和y根数据线交叉形成；
S2：在检测阶段，首先，向多个横向控制线以及多个纵向控制线输入高电平，所有的扫描线和数据线导通；然后向R子像素的短接线、G子像素的短接线、B子像素的短接线、奇数栅极线短接线、以及偶数栅极线短接线分别加载需要的信号，对In-cell触控显示面板进行测试；
S3：在触控阶段，多个横向控制线和多个纵向控制线分别作为触控驱动信号线和触控感测信号线，横向控制线和对应的纵向控制线的重叠区即为投射电容式触控的触控感测模块；
S4：依次对多个横向控制线输入高电平，使第二测试开关导通；在第二测试开关导通期间，依次对多个纵向控制线输入高电平进行扫描，并通过奇数栅极线短接线和偶数栅极线短接线输入正弦波高频电压；
S5：R子像素的短接线、或G子像素的短接线、或B子像素的短接线端接收到频率相同的正弦波，如果在某一时间点端口接收到的正弦波异常，则可确定该扫描范围的模块内发生了触摸。
2.一种In-cell触控显示面板的制造方法，
所述In-cell触控显示面板包括：多个扫描线、与该多个扫描线纵横交错的多个数据线、以及连接在多个扫描线和多个数据线交叉处的多个TFT开关，还包括多个纵向控制线、多个横向控制线、以及触控驱动芯片，其中，多个纵向控制线和多个横向控制线均位于显示区域外围；多个纵向控制线和多个横向控制线均与所述触控驱动芯片连接；每个横向控制线在横向方向上对应多个TFT开关，每个纵向控制线在纵向方向上对应多个TFT开关；横向控制线与对应的纵向控制线对应的区域为触控区域，还包括：R子像素的短接线、G子像素的短接线、B子像素的短接线、奇数栅极线短接线、偶数栅极线短接线、多个第一测试开关和多个第二测试开关，所述扫描线上依次设置有栅极绝缘层、有源层，所述扫描线和数据线上依次设置有第一绝缘层、像素电极，其特征在于：所述制造方法包括如下步骤：
第一步：形成多个扫描线、多个纵向控制线、多个横向控制线、R子像素的短接线、G子像素的短接线、B子像素的短接线、奇数栅极线短接线、以及偶数栅极线短接线；
第二步：在扫描线上形成栅极绝缘层；
第三步：形成有源层；
第四步：形成与扫描线垂直的数据线；
第五步：形成第一绝缘层；
第六步：在第一绝缘层上形成多个纵向控制线接触孔、多个横向控制线接触孔、R子像素的短接线接触孔、G子像素的短接线接触孔、B子像素的短接线接触孔、奇数栅极线短接线接触孔、偶数栅极线短接线接触孔、以及像素电极接触孔；
第七步：形成像素电极。
3.根据权利要求2所述的In-cell触控显示面板的制造方法，其特征在于：所述纵向控制线接触孔与对应的第一测试开关的栅极连接；横向控制线接触孔与对应的第二测试开关的栅极连接；R子像素的短接线接触孔与对应的第一测试开关的源极连接，G子像素的短接线接触孔与对应的第一测试开关的源极连接、B子像素的短接线接触孔与对应的第一测试开关的源极连接；奇数栅极线短接线接触孔与多个奇数列的扫描线连接、偶数栅极线短接线接触孔与多个偶数列的数据线连接；像素电极接触孔与像素电极连接。
4.一种In-cell触控显示面板，其特征在于：采用权利要求3所述制造方法制造。
5.根据权利要求4所述的In-cell触控显示面板，其特征在于：所述R子像素的短接线、G子像素的短接线、B子像素的短接线、奇数栅极线短接线、以及偶数栅极线短接线均位于显示区域外围，且该R子像素的短接线、G子像素的短接线、B子像素的短接线、奇数栅极线短接线、以及偶数栅极线短接线均与所述触控驱动芯片连接；奇数栅极线短接线分别与奇数列的多个扫描线连接，偶数栅极线短接线分别与偶数列的多个扫描线连接。
6.根据权利要求5所述的In-cell触控显示面板，其特征在于：所述第一测试开关的数量与数据线的数量相同，该第二测试开关的数量与扫描线的数量相同；第一测试开关的栅极与对应的纵向控制线连接，第一测试开关的漏极与对应的数据线连接，第一测试开关的源极与对应的R子像素的短接线、或G子像素的短接线、或B子像素的短接线连接；第二测试开关的栅极与对应的横向控制线连接，第二测试开关的源极与对应的奇数栅极线短接线或偶数栅极线短接线连接，第二测试开关的漏极与对应的扫描线连接。
7.根据权利要求6所述的In-cell触控显示面板，其特征在于：假设扫描线共有N根，数据线共有M根，每三根扫描线和三根数据线围设形成一个像素区域，每个像素区域设有R子像素区域、G子像素区域、以及B子像素区域，每个子像素区域内均设有一个所述TFT开关，所述R子像素的短接线对应R子像素区域内的TFT开关，所述G子像素的短接线对应G子像素区域内的TFT开关，所述B子像素的短接线对应B子像素区域内的TFT开关。
8.根据权利要求7所述的In-cell触控显示面板，其特征在于：假设纵向控制线共有m根，横向控制线共有n根，每个纵向控制线连接x个第一测试开关的栅极，每个横向控制线连接y个第二测试开关的栅极，其中，xm＝M，yn＝N。
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