CN201993732U - 一种触控显示面板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种触控液晶显示面板，包括第一基板、第二基板及位于第一基板和第二基板之间的液晶层，其中，第一基板，其上具有多条扫描线、多条数据线、多条公共电极线以及由所述多条扫描线和所述多条数据线绝缘相交所限定的多个像素单元，每个像素单元包括像素电极和薄膜晶体管，所述公共电极线平行于所述扫描线设置；第二基板，与第一基板相对设置；所述触控显示面板还包括触控感应电路，所述触控感应电路包括多条行方向检测线和多条列方向检测线，其中，所述行方向检测线为所述公共电极线，在触控模式下，与触控点位置对应的公共电极线与列方向检测线电性连接。采用本实用新型能够增加触控显示面板的开口率。

Description

一种触控显示面板

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，特别涉及一种高开口率的内嵌式触控显示面板。

背景技术

近年来，随着显示技术的快速发展，以液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)为代表的平板显示技术正在快速的替代以(CRT)为基础的传统显示技术。液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)因具有画质高、体积小、重量轻及应用范围广等优点，而被广泛地应用于诸如移动电话、笔记本电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等各种便携式电子产品中。触摸屏作为一种新的人机交互技术，由于其具有透明的输入系统，因此使用者只要用手指或电子笔轻轻地触及显示屏上的图符或文字，就能实现操作，这样就摆脱了对键盘和鼠标的依赖，使人机交互更为直截了当。同时触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点，因而被越来越多的应用到日常生活中。

在现有的触摸屏中，传统的触摸屏是在显示面板外侧贴附另外的触摸模块组成，也就是说，触摸屏与显示面板是相互独立的器件，只是简单地将触摸屏固定在显示面板前方，形成触控显示系统，在这种方式下，触摸屏与显示器需要各自的支撑基板，因而整个触控显示系统需要占据较大的厚度，不能满足一些掌上设备和便携式设备的超薄要求，而且不利于节省生产成本。另一方面，由于触摸屏与显示面板是相互独立设置，因此其贴附工艺的对位比较困难，而且随着使用次数的增加，由于手指按压的推力，触摸模块会与显示面板发生相对位移，进而会导致触摸操作时的定位偏移。为了解决上述传统触摸屏中显示面板与触摸屏由于相互独立设置而存在的问题，很多厂商提出将触摸屏中的触 摸感应部件结合在显示面板内部，形成“内嵌式”的触控显示系统，即内嵌式触控显示装置。但是在现有的内嵌式触控显示装置中，需要在显示面板内部设置行、列两个方向用于侦测位置的两条检测线，因此会极大地降低显示面板的开口率，从而导致显示面板的穿透率下降。

依据触控显示面板工作原理的不同，触控显示面板分为电阻式、电容式等。图1所示为传统的电阻式触控显示面板的工作原理示意图。如图1所示，传统的电阻式触控显示面板内部具有由ITO导电层形成的两个相互垂直的行方向检测线(X+-X-)和列方向检测线(Y+-Y-)，且在行方向检测线(X+-X-)和列方向检测线(Y+-Y-)的两端分别设置对应的驱动电压，当触控显示面板有触控操作时，与触控点对应的行方向检测线(X+-X-)和列方向检测线(Y+-Y-)电性连接。通过利用行方向检测线和列方向检测线自身的电阻计算行、列方向检测线与触控点对应的位置在行、列方向的电压，从而确定触控点的位置以及进行对应的触控操作。在传统的电阻式触控显示面板中，由于没有考虑行、列方向检测线电极引线部分和驱动电路的寄生电阻，这部分电阻并不包含在行检测线(X+-X-)和列方向检测线(Y+-Y-)自身的ITO电阻之内，而且受环境温度影响阻值波动，很可能影响计算的正确性。

实用新型内容

基于现有内嵌式触控显示装置中显示面板开口率比较低的问题，本实用新型提供了一种高开口率的内嵌式触控显示面板。

本实用新型提供了一种触控显示面板，包括第一基板、第二基板及位于第一基板和第二基板之间的液晶层，其中，

第一基板，其上具有多条扫描线、多条数据线、多条公共电极线以及由所述多条扫描线和所述多条数据线绝缘相交所限定的多个像素单元，每个像素单元包括像素电极和薄膜晶体管，所述公共电极线平行于所述扫描线设置；

第二基板，与第一基板相对设置；

所述触控显示面板还包括触控感应电路，所述触控感应电路包括多条行 方向检测线和多条列方向检测线，其中，所述行方向检测线为所述公共电极线，在触控模式下，与触控点位置对应的公共电极线与列方向检测线电性连接。

进一步地，所述触控感应电路还包括行方向触控感应电极与列方向触控感应电极，且所述行方向触控感应电极与其所对应的公共电极线电性连接，所述列方向触控感应电极与其所对应的列方向检测线电性连接。

进一步地，所述列方向检测线设置于第一基板上且所述列方向检测线与所述数据线平行设置，所述第二基板上设置有触控连接部件，在触控模式下，触控连接部件电性连接所述行方向触控感应电极与列方向触控感应电极。

进一步地，所述第二基板上的触控连接部件包括从所述第二基板朝向第一基板突出的突出部以及覆盖所述突出部端部的触控感应电极。

进一步地，所述列方向检测线与所述数据线位于同一层，所述行方向触控感应电极及所述列方向触控感应电极与所述像素电极位于同一层。

进一步地，所述第二基板包括黑矩阵层，所述列方向检测线位于第二基板上，且所述列方向检测线位于所述黑矩阵层下方并与所述数据线对应平行设置。

进一步地，所述第二基板上具有朝向第一基板突出的突出部，所述列方向触控感应电极覆盖所述突出部。

进一步地，所述列方向触控感应电极与所述行方向触控感应电极对应设置。

进一步地，所述多条列方向检测线中每条列方向检测线两端均设置有独立的电压源，所述多条公共电极线中每条公共电极线的两端均设置有独立的电压源。

进一步地，所述每条列方向检测线和每条公共电极线的两端分别设置有检测电阻。

在本实用新型中，利用显示面板的公共电极线作为行方向上的位置检测线，从而在本实用新型的内嵌式显示面板中，不需要另外设置行方向上的位 置检测线即可。因此，增加了内嵌式触控显示面板的开口率，从而提高了对应内嵌式触控显示装置的穿透率。

另外，为了更好的实现本实用新型中触控显示面板，基于现有的传统电阻式触控显示面板中由于没有考虑行、列方向检测线电极引线部分和驱动电路的寄生电阻，本实用新型提供的触控显示面板中不会由于环境温度的影响而产生阻值的波动，能够正确的检测计算出触控点的位置。在本实用新型中，通过在公共电极线及列方向位置检测线的两端设置比检测线自身电阻大很多的检测电阻，从而使得本实用新型中的触控显示面板即使不考虑公共电极线及列方向位置检测线两端的引线电阻和驱动电路的寄生电阻，也可以正确的确定触控点的位置。

附图说明

图1所示为传统的电阻式触控显示面板的工作原理示意图；

图2所示为本实用新型所采用的电阻式触控显示面板的工作原理示意图；

图3所示为本实用新型第一实施例中内嵌式触控显示面板的平面结构简化示意图；

图4所示为本实用新型第一实施例中内嵌式触控显示面板沿图3中A-A线的剖面结构示意图。

图5所示为本实用新型第二实施例中内嵌式触控显示面板的剖面结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种高开口率的内嵌式触控显示面板，其利用显示面板的公共电极线作为行方向上的位置检测线，从而在本实用新型的内嵌式显示面板中，不需要另外设置行方向上的位置检测线即可。因此，增加了内嵌式触控显示面板的开口率，从而提高了对应内嵌式触控显示装置的穿透率。同时，进一步地，在该内嵌式触控显示面板中，在触控显示面板的非显示区域设置有比检 测线自身电阻大很多的检测电阻，因此，与传统的电阻式触控显示面板相比，其不会受外界环境、温度等因素的影响而能够更为准确的确定触控点的位置。需要说明的是，为了更好的对本实用新型进行说明，本实用新型中仅以液晶触控显示面板为例来进行说明，对于其他的平面显示面板同样适用，不在赘述。

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

为了更好地对本实用新型进行说明，首先结合图2对本实用新型中所采用的触控显示原理进行说明。图2所示为本实用新型所采用的电阻式触控显示面板的工作原理示意图。如图2所示，S1相当于触控开关，ad与eh为本实用新型中内嵌式触控显示面板内部的两条位置检测线(即行方向检测线与列方向检测线)，位置检测线ad与位置检测线eh两端电压相等。R1、R2和R3、R4四个检测电阻分别设置在位置检测线ad与eh的两端端部，即将位置检测线ad中导线bc及位置检测线eh中导线fg设置在触控显示面板的显示区域内，而R1、R2、R3、R4四个检测电阻位于触控显示面板周边的非显示区域，且位置检测线中导线bc及fg的自身电阻与检测电阻R1、R2、R3、R4相比，位置检测线中导线bc及fg自身的电阻可以忽略不计，因此与R1、R2、R3、R4相比，传统的电阻式触控显示面板中行、列方向检测线电极引线部分和驱动电路的寄生电阻也可以忽略不计，本实用新型所提供的触控显示面板中不会由于环境温度的影响而产生阻值的波动。在本实用新型中，设定R1＝R4，R2＝R3，且R1≠R2；如图2所示，当触控开关S1为断开状态时，相当于触控显示面板无触摸操作，此时，则Ve＝Va＝0V，Vd＝Vh＝VDD， 

由于R1＝R4，R2＝R3，且R1≠R2；因此，Vb≠Vf，Vc≠Vg。而当触控开关S1为闭合状态时，相当于触控显示面板有触摸操作，此时，则Ve＝Va＝0V，Vd＝Vh＝VDD， 

由本实用新型中所采用的电阻式触摸屏的显示原理可以看出，当触控显示面板上有触摸操作时，其对应位置的两条位置检测线上面的电压会发生变化，因此，根据两个不同方向中行和列位置检测线上面电压的 变化即可确定对应触摸点的位置，从而做出对应的操作。

图3所示为本实用新型第一实施例内嵌式触控显示面板中像素结构简化示意图。如图3所示，该内嵌式触控显示面板包括扫描线101，数据线102、公共电极线103以及像素电极105。其中，沿行方向延伸且沿列方向排列的扫描线101与沿列方向延伸且沿行方向排列的数据线102相互垂直相交且彼此绝缘分布，相邻的两扫描线101与两数据线102所围成的区域构成像素单元，像素电极105位于像素单元内部，其由氧化铟锡(ITO，Indium Tin Oxides)等透明导电材料构成。在扫描线101与数据线102的交叉位置设置有薄膜晶体管107，该薄膜晶体管由栅极、源极、漏极以及半导体层构成，其中栅极电性连接扫描线101，源极电性连接数据线102，漏极电性连接像素电极105。在本实用新型触控显示面板的像素结构中，公共电极线103位于相邻的两条扫描线101之间且平行于扫描线101。

图4所示为本实用新型第一实施例中内嵌式触控显示面板沿图3中A-A线的剖面结构示意图。如图4所示，本实施例中的内嵌式触控显示面板由第一基板204、第二基板205及位于中间的液晶层构成(图中未示出)。在本实施例中，第一基板204为阵列基板，第二基板205为彩色滤光片基板。阵列基板204上包含第一玻璃基板202，其上形成有公共电极线103，在公共电极线103上方形成栅极绝缘层209。在栅极绝缘层上方形成平行设置的数据线102和列方向检测线104，在有数据线102和列方向检测线104的区域，钝化层208位于数据线102和列方向检测线104的上方，数据线102与列方向检测线104之间电性隔离。在钝化层208上方设置有由氧化铟锡(ITO，Indium Tin Oxides)等导电材料构成的像素电极105、行方向触控感应电极203、列方向触控感应电极207。其中，行方向触控感应电极203通过通孔穿过下方的钝化层208及栅极绝缘层209与公共电极线103电性连接，列方向触控感应电极207通过通孔穿过下方的钝化层208与列方向检测线104电性连接，从而将触控液晶显示面板中的公共电极线103作为行方向上的位置检测线。在每一个像素单元中都包括一条作为行方向位置检测线的公共电极线103和一条列方向检测线104，相互垂直的一条公共 电极线及一条列方向检测线用来共同确定触摸点的位置，因此整个触控显示面板中包括多条由公共电极线构成的行方向检测线和多条列方向检测线，多条公共电极线和多条列方向检测线构成本实用新型中触控显示面板的触控感应电路。彩色滤光片基板205包括第二玻璃基板201，在第二玻璃基板201下方形成有黑色矩阵层(未标号)与彩色滤色层(未标号)。在黑色矩阵层与彩色滤色层下方形成有公共电极210及触控连接部件，该触控连接部件包括从彩色滤光片基板205向下朝向阵列基板204突出的突出部106以及覆盖所述突出部106端部的触控感应电极206，该触控感应电极206由氧化铟锡(ITO，Indium Tin Oxides)等导电材料构成，其与阵列基板204上面的行方向触控感应电极203、列方向触控感应电极207位置相对应。在触控模式下，触控连接部件的触控感应电极206电性连接所述行方向触控感应电极203与列方向触控感应电极207。在本实施例中，每行公共电极线103上的电压单独设置，即每一行的公共电极线103有独立的电源提供电压，每一列列方向检测线104两端的电压也单独设置，且在每一行公共电极线103的两端对应设置如图2所示的检测电阻R1、R2，在每一列列方向检测线104两端设置如图2所示的检测电阻R3、R4，其中R1、R2、R3、R4位于触控显示面板的非显示区域。因此，当触控显示面板上有对应的触摸操作时，由于外界的压力，触控显示面板中对应像素内的触控感应电极206将向下发生位移，此时，触控感应电极206将行方向触控感应电极203与列方向触控感应电极207电性导通，从而将公共电极线103与列方向检测线104电性连接，因此，依据图2所示的电阻式触控显示面板工作原理，此时公共电极线103与列方向检测线104上的电压将会相等，即该触控点的公共电极线103与列方向检测线104上的电压发生相对变化，因此即可以确定触控点的位置。

图5所示为本实用新型第二优选实施例中内嵌式触控显示面板的剖面结构示意图。在该实施例中，列方向检测线仍然与数据线平行，但与第一实施例不同的是，本实施例中的列方向检测线设置于第二基板205上，也即在彩色滤光片基板上，且与数据线在空间位置上对应设置。如图5所示，本实施例中的内嵌式触控显示面板由第一基板204、第二基板205及位于中间的液晶层(图中未 示出)构成，在本实施例中，第一基板204为阵列基板，第二基板205为彩色滤光片基板。阵列基板204上包含第一玻璃基板202，其上形成有公共电极线103，在公共电极线103上方形成栅极绝缘层209，在栅极绝缘层上方形成数据线102，钝化层208覆盖数据线102。在钝化层208上方设置有由ITO等导电材料构成的像素电极105和行方向触控感应电极403。其中，行方向触控感应电极403通过通孔穿过下方的钝化层208及栅极绝缘层209与公共电极线103电性连接，从而将触控显示面板中的公共电极线103作为行方向上的位置检测线。在本实施例中，在每一个像素单元中都包括一条作为行方向位置检测线的公共电极线103和一条列方向检测线104，相互垂直的一条公共电极线及一条列方向检测线用来共同确定触摸点的位置，因此整个触控显示面板中包括由多条公共电极线构成的行方向检测线和多条列方向检测线，多条公共电极线和多条列方向检测线构成本实用新型中触控显示面板的触控感应电路。彩色滤光片基板205包括第二玻璃基板201，在第二玻璃基板201下方形成有公共电极210，在公共电极210下方形成有黑色矩阵层401及彩色滤色层(未标号)。彩色滤光片基板205向下朝向阵列基板204延伸出一突出部106，该突出部106的下端端部表面设置列方向触控感应电极407，该列方向触控感应电极407沿突出部106侧面延伸并电性连接到位于彩色滤光片基板205上的列方向检测线404，且该列方向触控感应电极407与阵列基板204上面的行方向触控感应电极403在空间位置上相对应。列方向检测线404位于彩色滤光片基板205上黑色矩阵401的下方，且列方向检测线404与位于阵列基板204上的数据线102在空间位置上对应设置。在本实施例中，每行公共电极线103上的电压单独设置，即每一行的公共电极线103有独立的电源提供电压，每一列列方向检测线404两端的电压也单独设置。在每一行公共电极线103的两端对应设置如图2所示的检测电阻R1、R2，在每一列列检测线104两端设置如图2所示的检测电阻R3、R4，其中检测电阻R1、R2、R3、R4位于触控显示面板的非显示区域。因此，当触控显示面板上有对应的触摸操作时，由于外界的压力，触控显示面板中与触控点相对应的像素单元内的列方向触控感应电极407将向下发生位移，此时，行方向触控感应电 极403与列方向触控感应电极407电性导通，从而将公共电极线103与列方向检测线404电性连接，因此，依据图2所示本实用新型所采用的电阻式触控原理，此时公共电极线103与列方向检测线404上的电压将会相等，即该触控点的公共电极线103与列方向检测线404上的电压发生相对变化，因此即可以确定触控点的位置。

需要说明的是，在本实用新型中，位于公共电极线和列方向检测线两端端部的检测电阻R1、R2、R3、R4并不局限于R1＝R4，R2＝R3，且R1≠R2的具体限定，只要能够满足在有触摸操作时，与触控点位置相对应的公共电极线与及列方向检测线短路在电性连接后，该两条线上面的电压发生变化即可。另外，由于触控点的面积一般比单个像素单元的面积要大很多，因此，不需要在每个像素单元里面都设置一条由公共电极线构成的行方向检测线与一条列方向检测线，即一个触控感应点可以由在多个相邻的像素单元设置的一条行方向检测线与一条列方向检测线来确定。如在相邻的两个像素单元或者相邻的四个像素单元中仅设置一条行方向检测线和一条列方向检测线。对于在多个像素单元设置一条行方向检测线的情况，此时则，相邻的多条公共电极线可以电性连接在一起，即其可以采用同一个独立提供驱动电压的电压源及连接到共同的检测电阻。在此不再一一举例说明。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种触控显示面板，包括第一基板、第二基板及位于第一基板和第二基板之间的液晶层，其中，

第一基板，其上具有多条扫描线、多条数据线、多条公共电极线以及由所述多条扫描线和所述多条数据线绝缘相交所限定的多个像素单元，每个像素单元包括像素电极和薄膜晶体管，所述公共电极线平行于所述扫描线设置；

第二基板，与第一基板相对设置；

其特征在于：

所述触控显示面板还包括触控感应电路，所述触控感应电路包括多条行方向检测线和多条列方向检测线，其中，所述行方向检测线为所述公共电极线，在触控模式下，与触控点位置对应的公共电极线与列方向检测线电性连接。

2.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于：所述触控感应电路还包括行方向触控感应电极与列方向触控感应电极，且所述行方向触控感应电极与其所对应的公共电极线电性连接，所述列方向触控感应电极与其所对应的列方向检测线电性连接。

3.如权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于：所述列方向检测线设置于第一基板上且所述列方向检测线与所述数据线平行设置，所述第二基板上设置有触控连接部件，在触控模式下，触控连接部件电性连接所述行方向触控感应电极与列方向触控感应电极。

4.如权利要求3所述的触控显示面板，其特征在于：所述第二基板上的触控连接部件包括从所述第二基板朝向第一基板突出的突出部以及覆盖所述突出部端部的触控感应电极。

5.如权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于：所述列方向检测线与所述数据线位于同一层，所述行方向触控感应电极及所述列方向触控感应电极与所述像素电极位于同一层。

6.如权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于：所述第二基板包括黑矩阵层，所述列方向检测线位于第二基板上，且所述列方向检测线位于所述黑矩阵层下方并与所述数据线对应平行设置。

7.如权利要求6所述的触控显示面板，其特征在于：所述第二基板上具有朝向第一基板突出的突出部，所述列方向触控感应电极覆盖所述突出部。

8.如权利要求7所述的触控显示面板，其特征在于：所述列方向触控感应电极与所述行方向触控感应电极对应设置。

9.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于：所述多条列方向检测线中每条列方向检测线两端均设置有独立的电压源，所述多条公共电极线中每条公共电极线的两端均设置有独立的电压源。

10.如权利要求1至9中任一项所述的触控显示面板，其特征在于：所述每条列方向检测线和每条公共电极线的两端分别设置有检测电阻。

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