CN106293177B

CN106293177B - 内嵌式触控显示面板

Info

Publication number: CN106293177B
Application number: CN201510285193.4A
Authority: CN
Inventors: 翁裕复; 林俊文; 刘家麟
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2020-02-04
Anticipated expiration: 2035-05-29
Also published as: CN106293177A

Abstract

本发明提供一种内嵌式触控显示面板，其包括第一基板、与该第一基板相对设置的第二基板、设置于该第二基板上的触控电极层以及驱动电路，该驱动电路包括多个触控侦测端，该触控电极层包括多个触控电极以用于感测触摸操作。该内嵌式触控显示面板还包括直接形成于该第二基板上的选择电路，至少两个该触控电极通过该选择电路连接至该驱动电路的一个触控侦测端，使得触控信号在该触控侦测端与该至少两个该触控电极之间传输。

Description

内嵌式触控显示面板

技术领域

本发明涉及一种内嵌式触控显示面板。

背景技术

内嵌式触控显示面板通常包括显示面板及设置于该显示面板内的触控电极层，触控电极层的每一个触控电极通过走线与驱动电路的一个触控侦测端电性连接，对应每一个触控侦测端，驱动电路需对应设置相应的信号处理电路。当触控电极的数量较多时，其势必会导致驱动电路的设计难度增加，另外，在驱动电路本身的设计空间以及触控侦测端的数量达到额定值时，又会对触控电极的数量造成限定，从而导致该内嵌式触控显示面板的尺寸或者触控解析度也难以提高。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种使驱动电路结构较简单的内嵌式触控显示面板。

一种内嵌式触控显示面板，其包括第一基板、与该第一基板相对设置的第二基板、设置于该第二基板上的触控电极层以及驱动电路，该驱动电路包括多个触控侦测端，该触控电极层包括多个触控电极以用于感测触摸操作。该触控显示面板还包括直接形成于该第二基板上的选择电路，至少两个该触控电极通过该选择电路连接至该驱动电路的一个触控侦测端，使得触控信号在该触控侦测端与该至少两个触控电极之间传输。

相较于现有技术，至少两个触控电极通过一选择电路与驱动电路的一个触控侦测端进行连接，因此，在触控电极数量一定时，驱动电路的触控侦测端的数量至少可以减少一半，有效降低了驱动电路的设计复杂程度，另外，在驱动电路的触控侦测端数量一定时，内嵌式触控显示面板至少具有触控侦测端数量两倍的触控电极，有效提高了该内嵌式触控显示面板的尺寸或触控解析度。

附图说明

图1为本发明内嵌式触控显示面板第一实施方式的立体结构示意图。

图2为图1所示内嵌式触控显示面板的触控电极层的平面结构示意图。

图3为图1所示内嵌式触控显示面板的薄膜晶体管及其驱动布线层122的平面结构示意图。

图4为如图2所示第一选择单元的电路结构示图。

图5为本发明内嵌式触控显示面板的侧面结构示意图。

图6为图2所示第一选择单元工作的时序图。

图7为本发明一变更实施方式中第一选择单元的电路结构示意图。

图8为图7所示第一选择单元工作的时序图。

主要元件符号说明

内嵌式触控显示面板	100
		第一基板	110
第二基板	120
		液晶层	130
触控电极层	140
		触控电极	141
第一基底	111
		彩色滤光层	112
第一偏光片	113
		第二基底	121
薄膜晶体管及驱动布线层	122
		第一绝缘层	123
第二绝缘层	124
		金属导线层	125
第三绝缘层	126
		像素电极层	127
第二偏光片	128
		显示区	150
非显示区	160
		驱动电路	170
触控侦测端	171
		显示侦测端	172
控制信号端	173
		第一选择电路	180
第一选择单元	181、281
		控制端	181a、281a
输入端	181b、281b
		输出端	181c、281c
第一子选择单元	2811
		第二子选择单元	2812
第二选择电路	190
		第二选择单元	191
第一方向	X
		第二方向	Y
金属导线	1251
		触控信号	St、St1、St2
扫描线	1221
		数据线	1222
第一薄膜晶体管	1000
		第一栅极	1010
第一源极	1011
		第一漏极	1012
第一沟道层	1013
		第二薄膜晶体管	1100
第二栅极	1110
		第二源极	1111
第二漏极	1112
		第二沟道层	1113
像素电极	1271
		第四绝缘层	226
公共电极层	229

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明内嵌式触控显示面板100第一实施方式的立体结构示意图。该内嵌式触控显示面板100包括第一基板110、第二基板120及夹于该第一基板110与该第二基板120之间的液晶层130。本实施方式中，该内嵌式触控显示面板100中的显示介质为液晶材料，在本发明其他实施方式中，该显示介质还可以为其他显示材料，例如油、水混合物等，并不以此为限。较佳地，该第一基板110为彩色滤光片基板，该第二基板120为薄膜晶体管阵列基板。

该内嵌式触控显示面板100还包括一设置于该内嵌式触控显示面板100内部的触控电极层140。较佳地，该触控电极层140形成于该第二基板120上，即该触控电极层140形成于该薄膜晶体管阵列基板上。

具体地，该第一基板110包括第一基底111、形成于该第一基底111上的彩色滤光层112及设置于该彩色滤光层112外侧的第一偏光片113。

该第二基板120包括第二基底121，沿邻近液晶层130的方向依次层叠设置于该第二基底121邻近液晶层130的表面的薄膜晶体管及驱动布线层122、第一绝缘层123、触控电极层140、第二绝缘层124、金属导线层125、第三绝缘层126以及像素电极层127，以及沿远离该液晶层130的方向在第二基底121远离液晶层130的表面设置的第二偏光片128。该第一基底111与第二基底121均为透明材质的基底，如玻璃基底。

本实施方式中，该触控电极层140不仅作为该内嵌式触控显示面板100的触控感测层，还作为该内嵌式触控显示面板100的公共电极层，用于配合像素电极层127驱动液晶层130以显示画面，具体地，该触控电极层140被分时施加触控信号及公共电极信号。同时，该内嵌式触控显示面板100仅包括一个触控感测层，其采用自电容式的触控感测方式感测并识别施加在内嵌式触控显示面板100的触摸操作。

请参阅图2，图2是图1所示内嵌式触控显示面板100的触控电极层140的平面结构示意图。

该内嵌式触控显示面板100包括显示区150、位于该显示区150外侧的非显示区160。

触控电极层140包括设置于显示区150的多个相互绝缘且呈矩阵排列的触控电极141，每一个触控电极141为方形结构。该内嵌式触控显示面板100还包括设置于该非显示区160的驱动电路170、分别与驱动电路170电性连接的第一选择电路180以及第二选择电路190。触控电极141分别通过位于金属导线层125的多个金属导线1251连接至第一选择电路180。

该驱动电路170包括多个触控侦测端171、多个显示侦测端172（请参阅图3）以及多个控制信号端173，其中，该多个触控侦测端171、该多个显示侦测端172以及控制信号端173相互电性绝缘。

该第一选择电路180包括多个第一选择单元181，至少两个触控电极141通过第一选择单元181与驱动电路170中的一个触控侦测端171电性连接，控制信号端173也与第一选择电路180电性连接，用于控制第一选择电路180中该多个第一选择单元181的工作状态。本实施方式中，驱动电路170通过该多个控制信号端173输出启动信号至第一选择电路180，该启动信号用于控制第一选择电路180的工作状态。在本发明其他实施方式中，该启动信号也可以由其他电路提供，并不以此为限。

具体地，该驱动电路170通过触控侦测端171输出触控驱动信号至第一选择电路180，该第一选择电路180将该触控驱动信号传输至该触控电极141。另外，自该触控电极141反馈的触控感测信号通过第一选择电路180传输至驱动电路170对应的触控侦测端171，驱动电路170与该触控侦测端171连接的处理电路（图未示）对该触控感测信号进行处理分析以识别触控操作。本实施方式中，该触控驱动信号与该触控感测信号构成该触控信号。

驱动电路170依次选择第一选择单元181，同时，每一个第一选择单元181依次选择该触控电极141，从而使得驱动电路170与该多个触控电极141进行触控信号的传输。

显示侦测端172用于传输显示信号至该像素电极1271与触控电极141，以形成电场驱动液晶层130偏转相应角度显示图像。其中，触控侦测端171与显示侦测端172分时进行数据传输。

请参阅图3，图3为图1所示内嵌式触控显示面板100的薄膜晶体管及驱动布线层122的平面结构示意图。

对应显示区150，薄膜晶体管及驱动布线层122包括沿第一方向X延伸的扫描线1221、沿该第二方向Y延伸且与该扫描线1221垂直绝缘相交的数据线1222、及位于该扫描线1221与数据线1222交叉处的第一薄膜晶体管1000。

该像素电极层127包括多个呈矩阵排列的像素电极1271。该第一薄膜晶体管1000包括第一栅极1010、第一源极1011、第一漏极1012以及第一沟道层（未标示）。第一栅极1010连接至对应的扫描线1221，第一源极1011连接至对应的数据线1222，第一漏极1012电连接至该像素电极层127对应的像素电极1271。

第二选择电路190包括多个第二选择单元191，该第二选择单元191的结构与作用与第一选择单元181相同。该扫描线1221及该数据线1222还电连接至第二选择电路190。该第二选择电路190包括多个第二选择单元191，该多个第二选择单元191分别与多个显示侦测端172以及控制信号端173电性连接。

本实施方式中，至少两条扫描线1221或者至少两条数据线1222通过一个第二选择单元191连接至一个显示侦测端172。

该驱动电路170可以为整合触控及显示功能的集成电路芯片，用于施加显示驱动信号至该薄膜晶体管及驱动布线层122、及施加公共电压信号或触控信号至该触控电极层140，从而使该内嵌式触控显示面板100实现显示与触控功能。

通过使用第一选择单元181与第二选择单元191，能够有效降低连接至驱动电路170的通道数量，为增加触控电极141的数量以及减少驱动电路170的侦测引脚端带来空间。

请参阅图4，其为如图2所示第一选择单元181的电路结构示图。

第一选择单元181包括三个控制端181a、一个输入端181b以及三个输出端181c。

该三个控制端181a用于接收自控制信号端173（请参见图2）输出的三个启动信号CK1、CK2、CK3。该三个输出端181c用于与三个触控电极141电性连接。该输入端181b用于与触控侦测端171电性连接。该控制端181a在该启动信号CK1、CK2、CK3的控制下使得对应的输出端与该输入端电性导通，从而传输触控信号。

第一选择单元181采用三个第二薄膜晶体管1100作为开关元件对应连接至该控制端181a、输入端181b以及输出端181c。每一个第二薄膜晶体管1100包括第二栅极1110、第二源极1111、第二漏极1112。该第二栅极1110作为控制端181a，第二源极1111作为输出端181c，第二漏极1112作为输入端181b。

可以理解，全部该第一选择单元181中的该第二薄膜晶体管1100的数量与该触控电极141的数量相同。另外，第二选择单元191的电路结构与第一选择单元181相同，本实施方式不再赘述。

可变更地，第一选择单元181中第二薄膜晶体管1100的数量并不限定为三个，也可以为四个或者更多个，例如五个、六个，并不以此为限。其中，当第二薄膜晶体管1100的数量为4个时，对于为矩形的触控电极141而言，其尺寸基本上平均可以减小一般，从而使得触控电极141的触控解析度至少可以提高一半以上。

请参阅图5，图5为本发明内嵌式触控显示面板100的侧面结构示意图(其中所述侧面可以是包括阶梯状的侧面)。

对应显示区150，薄膜晶体管及驱动布线层122包括第一薄膜晶体管1000，该第一薄膜晶体管1000设置于第二基底121表面，其包括第一栅极1010、第一源极1011、第一漏极1012及第一沟道层1013，第一栅极1010通过通过一栅极绝缘层（未标示）设置于第二基底121，且该栅极绝缘层覆盖该第一沟道层1013。本实施方式中，该第一薄膜晶体管1000可以为双栅极型的薄膜晶体管，在本发明其他实施方式中，第一薄膜晶体管1000也可以为单栅极型薄膜晶体管。

该第一源极1011通过导通孔（未标示）连接至该第一沟道层1013的一端，该第一漏极1012通过另一导通孔连接至该第一沟道层1013的另一端。可以理解，该第一源极1011与该第一源极1011同层设置的数据线连接(图未示)，该第一栅极1010还连接设置于该栅极绝缘层上且与该第一栅极1010同层设置的扫描线(图未示)。

本实施方式中，第一薄膜晶体管1000为低温多晶硅薄膜晶体管。

触控电极层140包括多个触控电极141，并且设置于第一绝缘层123表面，金属导线层125包括多个金属导线1251，该金属导线1251通过设置于第二绝缘层124上的通孔(未标示)与触控电极层140的触控电极141电性连接。

第三绝缘层126覆盖于该金属导线层125表面，像素电极层127设置于该第三绝缘层126上。像素电极1271包括多个像素电极1271，该像素电极1271通过设置于第三绝缘层126的通孔（未标示）与第一薄膜晶体管1000的第一漏极1012电性连接。

对应非显示区160，该薄膜晶体管及驱动布线层122包括第二薄膜晶体管1100，该第二薄膜晶体管1100也设置于第二基底121表面，其包括第二栅极1110、第二源极1111、第二漏极1112及第二沟道层1113，第二栅极1110通过通过一栅极绝缘层（未标示）设置于第二基底121，且该栅极绝缘层覆盖该第二沟道层1113。该第二薄膜晶体管1100的各层结构与第一薄膜晶体管1000的层结构相同，且在相同工序条件下制作完成，区别仅在于：该第二栅极1110通过通孔（图未示）与驱动电路170电性连接，第二源极1111通过设置于第三绝缘层126的通孔（未标示）与金属导线1251电性连接，第二漏极1112通过设置于第三绝缘层126的通孔（未标示）与驱动电路170电性连接。

其中，需要说明的是，图5仅示出了一个第二薄膜晶体管1100的结构示意图，第一选择单元181以及第二选择单元191中其他作为开关元件的第二薄膜晶体管1100的结构相同。本实施方式中，第二薄膜晶体管1100也为低温多晶硅薄膜晶体管。驱动电路170通过导电元件固定于该内嵌式触控显示面板100的非显示区160，其中，该导电元件例如可以为焊锡。

请参阅图6，其为图2所示驱动电路170用于控制一个第一选择单元181工作的时序图。

其中，符号St表示触控信号的波形图，符号CK1、CK2以及CK3分别表示加载至第一选择单元181控制端的启动信号波形图。本实施方式中，触控信号St与启动信号CK1、CK2以及CK3为方波脉冲信号，当然，在本发明其他实施方式中，该些信号也可以为三角波、正弦波等波形信号。

具体地，启动信号CK1、CK2、CK3依次加载至第一选择单元181的三个控制端181a，当控制端181a接收到对应的启动信号CK1、CK2、CK3时，则第二薄膜晶体管1100处于导通状态，则对应的输入端181b与输出端181c电性导通，则触控信号St则自驱动电路170传输至触控电极141或者自触控电极141传输至驱动电路170。

可以理解，其他第一选择单元181以及第二选择单元191的工作原理与此相同，本实施方式不再赘述。

相较于现有技术，至少两个触控电极141通过第一选择电路180与驱动电路170的一个触控侦测端171进行连接，因此，在触控电极141数量一定时，驱动电路170的触控侦测端171的数量至少可以减少一半，有效降低了驱动电路170的设计复杂程度，另外，在驱动电路170的触控侦测端171数量一定时，内嵌式触控显示面板100至少具有触控侦测端171数量两倍的触控电极141，有效提高了该内嵌式触控显示面板100的尺寸或触控解析度。

进一步，由于该第一选择电路180与第二选择电路190直接制作在该内嵌式触控显示面板100的非显示区160，因此能够有效提高该两个选择电路与触控电极层140以及薄膜晶体管及驱动布线层122的信号传输速度，降低信号干扰。同时，还能够为该内嵌式触控显示面板100提供更多的空间以放置其他电路元件。

请参阅图7，其为本发明一变更实施方式中第一选择单元281的电路结构示意图。

选择单元281包括第一子选择单元2811与第二子选择单元2812。第一子选择单元2811包括一个输入端281b，M个输出端281c与M个控制端281a，该M个控制端281a与该M个输出端281c端一一对应。

第二子选择单元2812包括一个输入端281b，N个输出端281c与N个控制端281a，该N个控制端281a与该N个输出端281c一一对应。

每一个控制端281a电性连接该驱动电路170，用于接收至该驱动电路170输出的M个启动信号CK1、CK2，......，CK_M以及N个启动信号CK1、CK2，......，CK_N。M个输出端281c与N个输出端281c分别电性连接该（M+N）个触控电极141。该两个输入端281b电性连接驱动电路170，用于传输触控信号St。本实施方式中，M与N均为不相等的正整数，且驱动电路170输出至该第一子选择单元2811与第二子选择单元2812的触控信号的相位相反。

第一子选择单元2811与第二子选择单元2812中均分别包括M个与N个第二薄膜晶体管1100的开关元件。每一个第二薄膜晶体管1100包括第二栅极1110、第二源极1111、第二漏极1112。该第二栅极1110作为控制端281a，第二源极1111作为输出端281c，第二漏极1112作为输入端281b。

请参阅图8，其为图7所示驱动电路170用于控制一个第一选择单元281工作的时序图。

其中，符号St1表示加载至第一子选择单元2811的触控信号的波形图，St2表示加载至第二子选择单元2812的触控信号的波形图，符号CK1、CK2、CK3，……，CK_M分别表示加载至第一子选择单元2811控制端281a的启动信号波形图，符号CK1、CK2、CK3，……，CK_N分别表示加载至第二子选择单元2812控制端281a的启动信号波形图。

具体地，启动信号CK1、CK2，……，CK_M依次加载至第一子选择单元2811的M个控制端281a，当控制端281a接收到对应的启动信号时，第二薄膜晶体管1100处于导通状态，对应的输入端281b与输出端281c电性导通，则触控信号St1自触控侦测端171传输至触控电极141或者自触控电极141传输至触控侦测端171。

同时，启动信号CK1、CK2，……，CK_N依次加载至第二子选择单元2812的N个控制端281a，当控制端281a接收到对应的启动信号时，第二薄膜晶体管1100处于导通状态，对应的输入端281b与输出端281c电性导通，则触控信号St2则自触控侦测端171传输至触控电极141或者自触控电极141传输至触控侦测端171。

由于第一子选择单元2811与第二子选择单元2812同时加载触控信号St，能够有效提高触控检测速度，同时，该两个子选择单元所加载的触控信号St的相位相反，能够有效防止触控电极141之间产生信号干扰。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

1.一种内嵌式触控显示面板，其包括第一基板、与该第一基板相对设置的第二基板、设置于该第二基板上的触控电极层以及驱动电路，该驱动电路包括多个触控侦测端，该触控电极层包括多个触控电极以用于感测触摸操作，其特征在于，该内嵌式触控显示面板还包括直接形成于该第二基板上的选择电路，至少两个该触控电极通过该选择电路连接至该驱动电路的一个触控侦测端，使得触控信号在该触控侦测端与该至少两个触控电极之间传输；该选择电路包括多个选择单元，每一个选择单元包括两个子选择单元，每一个子选择单元包括一个输入端，至少两个输出端与至少两个控制端，该至少两个控制端与该至少两个输出端一一对应，该至少两个控制端分别接收各自对应的启动信号，每一个输出端分别电性连接一个触控电极，该输入端电性连接该触控侦测端，该控制端在接收到该启动信号时控制对应的输出端与该输入端电性导通，每一个选择单元的两个子选择单元对应的该控制端同时接收该启动信号，对应的两个输入端同时传输该触控信号；该两个子选择单元输入端传输的触控信号的相位相反。

2.如权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，该两个子选择单元的控制端的数量不相同。

3.如权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，每一个选择单元包括多个开关元件，全部该选择单元中的该开关元件的总量与该触控电极的数量相同。

4.如权利要求3所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，该选择单元中该开关元件的数量为三或者四。

5.如权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，该选择单元包括至少两个作为开关元件的低温多晶硅薄膜晶体管，该薄膜晶体管的栅极作为该控制端，该薄膜晶体管的源极作为该输出端，该薄膜晶体管的漏极均电性连接至该输入端。

6.如权利要求5所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，该第二基板包括基底，该薄膜晶体管直接设置于该基底上，该薄膜晶体管的栅极、沟道层、源极与漏极依次层叠设置于该基底上，该源极电性连接该触控电极，该漏极电性连接该驱动电路。

7.如权利要求5所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，该第一基板与该第二基板夹设有显示介质，该第一基板与该第二基板之间还设置有像素电极，该触控电极分时与该像素电极配合驱动该显示介质显示图像或者感测该触摸操作。

8.如权利要求7所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，该触控电极为自容式触控感测电极。

9.如权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，该触控显示面板包括显示区与位于该显示区周边的非显示区，该触控电极设置于该显示区内，该选择电路对应设置于该非显示区内。