TWI633370B - 內嵌式觸控顯示面板 - Google Patents

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TWI633370B
TWI633370B TW106127319A TW106127319A TWI633370B TW I633370 B TWI633370 B TW I633370B TW 106127319 A TW106127319 A TW 106127319A TW 106127319 A TW106127319 A TW 106127319A TW I633370 B TWI633370 B TW I633370B
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pressure sensing
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sensing electrode
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翁裕復
林俊文
劉家麟
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鴻海精密工業股份有限公司
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Abstract

一種內嵌式觸控顯示面板，包括TFT陣列基板和與所述TFT陣列基板相對設置的彩色濾光片基板，所述TFT陣列基板包括公共電極層，所述彩色濾光片基板包括壓力感測電極層，所述公共電極層與所述壓力感測電極層之間的間距可壓縮，所述公共電極層與所述壓力感測電極層形成用於檢測觸控壓力的電容式壓力感測模組。

Description

內嵌式觸控顯示面板
本發明涉及一種內嵌式觸控顯示面板。
電容式的in-cell(指將觸摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法)觸控顯示面板通常將提供公共電壓的公共電極層分割成多個邊長約為4~6mm的矩形感測電極，再利用位於資料線上方的走線將感測電極塊連接至驅動IC，由驅動IC供給觸控信號並輸出感測信號。這種結構的觸控顯示面板可以偵測觸控平面上的導電物體的觸碰位置，即X軸與Y軸座標，但無法感測導電物體施加於觸控面板表面的力的大小，即Z軸方向上的力的大小。為了解決這個問題，習知技術中公開了在in-cell觸控顯示面板中增加兩個壓力感測電極層與一彈性介質層，該兩個壓力感測電極層與該彈性介質層形成一電容式的壓力感測器，藉由該壓力感測器對導電物體施加於觸控面板表面的力的大小進行感測。然而，這種電容式壓力感測器的靈敏度低，彈性介質層製造工藝複雜，製造成本較高，且增加了觸控顯示面板的厚度，不利於裝置的薄型化。
有鑑於此，有必要提供一種靈敏度高、製造工藝簡單、節省成本且有利於裝置薄型化的內嵌式觸控顯示面板，該內嵌式觸控顯示面板可感測觸控位置和觸控壓力的大小。
一種內嵌式觸控顯示面板，包括TFT陣列基板和與所述TFT陣列基板相對設置的彩色濾光片基板，所述TFT陣列基板包括公共電極層，所述彩色濾光片基板包括壓力感測電極層，所述公共電極層與所述壓力感測電極層之間的間距 可壓縮，所述公共電極層與所述壓力感測電極層形成用於檢測觸控壓力的電容式壓力感測模組。
一種內嵌式觸控顯示面板，包括TFT陣列基板和與所述TFT陣列基板相對設置的彩色濾光片基板，所述彩色濾光片基板包括第一壓力感測電極層，所述TFT陣列基板包括第二壓力感測電極層，所述第一壓力感測電極層與所述第二壓力感測電極層之間的間距可壓縮，所述第一壓力感測電極層與所述第二壓力感測電極層形成用於檢測觸控壓力的電容式壓力感測模組。
相較於習知技術，本發明一種實施方式的內嵌式觸控顯示面板在與設置有公共電極的基板相對的另一基板上設置壓力感測電極層，與公共電極組成電容式的壓力感測器，提高了內嵌式觸控顯示面板的靈敏度高、簡化其製造工藝、節省成本且有利於裝置的薄型化。
本發明一種實施方式的內嵌式觸控顯示面板分別在TFT陣列基板和彩色濾光片基板上設置二壓力感測電極層，組成電容式的壓力感測器，提高了內嵌式觸控顯示面板的靈敏度高、簡化其製造工藝、節省成本且有利於裝置的薄型化。
100、200、300、400、500‧‧‧內嵌式觸控顯示面板
11‧‧‧TFT陣列基板
111、311‧‧‧第一基板
112、512‧‧‧公共電極層
1121‧‧‧公共電極
1123‧‧‧走線
12‧‧‧彩色濾光片基板
121、521‧‧‧第二基板
122、222‧‧‧彩色濾光層
1221‧‧‧彩色濾光單元
1222、2222、3222、4222‧‧‧黑矩陣
123‧‧‧平坦化層
124、224、324、524‧‧‧壓力感測電極層
1241‧‧‧壓力感測電極
13‧‧‧間隔體
2241‧‧‧導電金屬線
3241‧‧‧透明導電層
3242‧‧‧導電金屬層
513‧‧‧像素電極層
514‧‧‧第二壓力感測電極層
C、C'‧‧‧電容值
△C‧‧‧變化量
DM、DM1、DM2、DM3...DMi...DMm‧‧‧顯示期間
TM、TM1、TM2、TM3..TMj....TMn‧‧‧觸控掃描期間
FM、FM1、FM2、FM3...FMk...FMn‧‧‧壓力感測期間
圖1是本發明第一實施方式的內嵌式觸控顯示面板的立體結構圖。
圖2是圖1的內嵌式觸控顯示面板剖面示意圖。
圖3是圖1的內嵌式觸控顯示面板的壓力感測電極層的三種實施例的平面示意圖。
圖4是本發明第二實施方式的內嵌式觸控顯示面板的剖面示意圖。
圖5是圖1的內嵌式觸控顯示面板的彩色濾光片基板從壓力感測電極層一側看到的平面圖。
圖6是本發明第三實施方式的內嵌式觸控顯示面板的剖面示意圖。
圖7是圖6的內嵌式觸控顯示面板的彩色濾光片基板從壓力感測電極層一側看到的平面圖。
圖8是本發明第四實施方式的內嵌式觸控顯示面板的剖面示意圖。
圖9是本發明第五實施方式的內嵌式觸控顯示面板的剖面示意圖。
圖10是本發明第一實施方式的分時方法。
圖11是本發明第二實施方式的分時方法。
圖12是本發明第三實施方式的分時方法。
本發明的內嵌式觸控顯示面板，其可以用於手機、手錶、平板電腦、PDA(個人數位助理)等中小尺寸可擕式電子裝置中，亦可應用於筆記型電腦、電視、電子展示屏等大尺寸電子裝置中。本發明的內嵌式觸控顯示面板可以是液晶顯示(LCD)面板，例如，平面切換(IPS)型面板、邊緣場切換(FFS)型面板等。
本發明的內嵌式觸控顯示面板可同時感測觸控位置和觸控壓力的大小，其包括顯示模組、觸控模組和壓力感測模組，其中觸控模組和壓力感測模組藉由嵌入的方式整合於顯示模組中。
所述顯示模組包括薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)陣列基板和與所述TFT陣列基板相對設置的彩色濾光片(color filter,CF)基板，TFT陣列基板上設置有公共電極層。
所述公共電極層用於提供顯示用的公共電壓，同時作為觸控模組的觸控電極，用來檢測是否存在觸控以及觸控位置。
壓力感測模組包括壓力感測電極層，壓力感測電極層設置於彩色濾光片基板上，公共電極層與壓力感測電極層之間的間距可壓縮，公共電極層與所述壓力感測電極層形成壓力感測模組用於感測壓力大小。
下面，以平面切換(IPS)型液晶顯示裝置為例說明本發明的內嵌式觸控顯示面板。
請參閱圖1和圖2，本發明第一實施方式的內嵌式觸控顯示面板100包括顯示模組、觸控模組和壓力感測模組。
顯示模組包括TFT陣列基板11、與TFT陣列基板11相對設置的彩色濾光片基板12、位於TFT陣列基板11與彩色濾光片基板12之間的液晶層(圖未示)以及設置於TFT陣列基板11與彩色濾光片基板12之間用於支撐該液晶層間隙的多個間隔體13(請參考圖2)。可以理解，本實施例的內嵌式觸控顯示面板100由於無法自發光，其還可以包括發光模組以及導光模組等，當然還包括上偏光片、下偏光片等液晶顯示裝置的必要結構。
TFT陣列基板11包括第一基板111和設置於第一基板111朝向彩色濾光片基板12的表面的公共電極層112。可以理解，TFT陣列基板11還包括薄膜電晶體、絕緣覆蓋層、像素電極、掃描線以及資料線等液晶顯示裝置的常規元件。
第一基板111用於承載TFT陣列基板11的各元件，第一基板111可以為透明基板，例如由玻璃、透明塑膠等形成的基板。
公共電極層112用於提供顯示用的公共電壓，同時作為觸控模組的觸控電極層和壓力感測模組的一個電極，用來檢測是否存在觸控、觸控位置以及觸控壓力的大小。
如圖1所示，公共電極層112是圖案化的導電層，包括多個呈矩陣式間隔排列的公共電極1121。本實施方式的內嵌式觸控顯示面板100為平面切換(IPS)型液晶顯示裝置，其每一公共電極1121形成有多個梳狀圖案(圖未示)。每一公共電極1121藉由一走線1123電連接至一驅動IC(圖未示)，驅動IC供給公共電極1121驅動信號。在其他實施例中，公共電極1121亦可以是片狀電極。在本實施例中，公共電極層112是圖案化的氧化銦錫(ITO)層。
彩色濾光片基板12包括有一壓力感測電極層124，該壓力感測電極層124設置於彩色濾光片基板12朝向TFT陣列基板11的一側。本實施例中，彩色濾光片基板12包括第二基板121、設置於第二基板121朝向TFT陣列基板11的表面的彩色濾光層122、設置於彩色濾光層122靠近TFT陣列基板11的表面的平坦化層123，該壓力感測電極層124設置於平坦化層123靠近TFT陣列基板11一側的表面。
第二基板121用於承載彩色濾光片基板12上其他元件，第二基板121為透明基板，例如由玻璃、透明塑膠等形成的基板。
彩色濾光層122用於將光源發出的光轉換為顯示用的紅、綠、藍三色光。 彩色濾光層122包括多個依次設置的紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)三種顏色的彩色濾光單元1221和多個遮光用的黑矩陣1222，相鄰兩個彩色濾光單元1221之間設置有一黑矩陣1222。在本實施例中，黑矩陣1222為黑色樹脂材料。
平坦化層123為一覆蓋彩色濾光層122的絕緣層，其作用是使彩色濾光片基板12靠近液晶層的表面平坦化。
在觸控壓力感測期間，壓力感測電極層124與公共電極層112形成多個電容用以檢測觸控壓力。亦即，壓力觸控模組包括壓力感測電極層124與公共電極層112。
壓力感測電極層124是圖案化的導電層，壓力感測電極層124的圖案可以是，例如但不限於如圖3中(a)圖、(b)圖所示的由多個相互平行的條狀壓力感測電極1241形成的條紋狀，亦可為如圖3中(c)圖所示的多個垂直相交的壓力感測電極1241形成的網格狀，可以理解，壓力感測電極1241不限於上述例子中的條狀，其亦可為矩形、菱形等。本實施方式中，壓力感測電極層124的圖案如圖3中的(a)圖所示，由多個相互平行的第一部分1241a和多個相互平行的第二部分1241b構成(後面在沒有特別必要區分第一部分1241a和第二部分1241b的時候，將第一部分1241a和第二部分1241b統稱為壓力感測電極1241)，多個
第一部分1241a沿第一方向延伸，多個第二部分1241b沿第二方向延伸，第一方向和第二方向相互垂直。可以理解，在本發明其他實施方式中，壓力感測電極層124可以僅包括多個相互平行的第一部分1241a或僅包括多個相互平行的第二部分1241b。
不限定於壓力感測電極層124的電極形狀、數量和排布，壓力感測電極層124為鏤空導電層，亦即，壓力感測電極層124中形成有多個供所述公共電極層的電場穿過的間隙。具體到本實施方式中，就是相鄰的兩個第一部分1241a間隔設置，第二部分1241b亦間隔設置。因為觸控物體的觸控位置是藉由檢測公共電極1121與觸控物體之間的電容變化測得，若相鄰的壓力感測電極1241之間沒有空隙，則公共電極1121發出的電場將會被壓力感測電極層124阻斷，導致該電容無法檢測。
在本實施例中，壓力感測電極層124是圖案化的氧化銦錫(ITO)電極層。在本發明其他實施例中，壓力感測電極層124還可以是圖案化的金屬電極層，或者，壓力感測電極層124由導電金屬與氧化銦錫(ITO)經圖案化形成。 關於這種實施例將在後面具體闡述。
間隔體13為透明或半透明的彈性介電材料，在受壓時可以發生形變，從而引起TFT陣列基板11與彩色濾光片基板12之間的間距D發生變化，進一步引起公共電極1121與壓力感測電極1241之間的電容變化。
下面，對本發明第一實施方式的內嵌式觸控顯示面板100的工作進行詳細描述。
內嵌式觸控顯示面板100藉由分時驅動顯示模組、觸控模組和壓力感測模組工作。內嵌式觸控顯示面板100的工作時間分為顯示期間、觸控期間以及觸控壓力感測期間。在顯示期間，公共電極層112與像素電極(圖未示)配合進行圖像顯示。在觸控期間，公共電極層112與觸控物體(例如，手指、觸控筆等) 組成自容式觸控感測器用以檢測觸控操作，具體地，向多個公共電極1121分別發送用於檢測觸控位置的信號(例如，施加信號電壓)，藉由從公共電極1121的每一個接收信號，檢測觸控位置。在觸控壓力感測期間，多個公共電極1121與多個壓力感測電極1241形成多個電容式壓力感測器，藉由該多個電容式壓力感測器檢測觸控壓力。在本實施方式中，公共電極1121為塊狀電極，壓力感測電極1241為條狀電極，公共電極1121與壓力感測電極1241正對的部分形成多個電容。具體地，在觸控壓力感測期間，對壓力感測電極1241提供一固定電壓(電壓准位元，例如，1V、-1V等)或使壓力感測電極1241接地(電壓准位元0V)，向多個公共電極1121分別發送用於檢測觸控壓力的信號(例如，施加信號電壓)，藉由從公共電極1121的每一個接收信號，檢測觸控壓力。當內嵌式觸控顯示面板100沒有受到觸控物體施力時，公共電極1121與壓力感測電極1241之間的間距為D，公共電極1121與壓力感測電極1241之間形成一感應電容；當觸控物體向內嵌式觸控顯示面板100施力時，該間距D發生變化，感應電容的大小因間距D的變化而改變，藉由感應電容的變化量可以計算出施力的大小。更具體地說，當存在觸控時使RC負載(loading)增加(間距D變小，感應電容相對增加)，使得電壓回穩時間造成差異，根據此差異可用來判斷觸控是否存在以及觸控壓力的大小。相較於習知技術，本發明第一實施例的內嵌式觸控顯示面板100在TFT陣列基板11上設置公共電極層112，在彩色濾光片基板12上設置一壓力感測電極層124，形成電容式的壓力感測模組，省略了彈性介質層，簡化了其製造工藝、節省成本且有利於裝置的薄型化。
請參閱圖4及圖5，本發明第二實施例的內嵌式觸控顯示面板200的結構與第一實施例的內嵌式觸控顯示面板100相同。不同點在於，內嵌式觸控顯示面板200的壓力感測電極層224為由多條導電金屬線2241相交形成的金屬網格(亦稱為metal mesh)，包括多個相互平行的線狀的第一部分2241a和多個相互平行 的線狀的第二部分2241b，多個第一部分2241a沿第一方向延伸，多個第二部分2241b沿第二方向延伸，第一方向和第二方向相互垂直。在本實施方式中，黑矩陣2222設置於相鄰兩個濾光單元2221之間，亦即，黑矩陣2222填充相鄰兩個濾光單元2221之間的縫隙。所述壓力感測電極層224的位置和形狀可以與黑矩陣2222相對應，即每一導電金屬線2241在一個黑矩陣2222上的投影與黑矩陣2222重疊，且導電金屬線的線寬均小於與它對應的黑矩陣2222的線寬。藉由上述設置，將非透明的導電金屬線2241設置於黑矩陣2222之下，可以保證內嵌式觸控顯示面板200的開口率，同時還能降低觸控之間的影響。原因在於：位於兩導電層(例如手指與公共電極層)之間的導電層覆蓋面積越大或導電性越好，會影響所述二導電層之間的電場強度，進而影響觸控感應效果。在本發明的各實施方式中，第一導電層為位於上偏光片裡的導電材質層(通常會經銀膠接地)，是一般電容式觸控的固有結構，其功能為將面板表面的靜電殘留匯出，因其覆蓋面積大，為了降低對觸控感應的影響，大多數情況下，會選擇高阻抗材質(面電阻108 Ω/m2以上)第二導電層：為發明的壓力感測電極層，因壓力感測電極層導電效果好(面電阻102Ω/m2以下)，為了降低對觸控感應的影響，大多數情況下，選擇網狀或條狀設計來降低覆蓋面積(覆蓋率降為20%以下)，降低一般觸碰之間的影響，而又具有壓力感測功能。在其它實施例中，壓力感測電極層224亦可僅包括多個相互平行的線狀的第一部分2241a或者多個相互平行的線狀的第二部分2241b。
可以理解，本實施方式中通過黑矩陣2222遮蔽壓力感測電極層224的設置可以用於本發明第一實施方式以及後述的各實施方式中。
請參閱圖6和圖7，本發明第三實施例的內嵌式觸控顯示面板300的結構與第二實施例的內嵌式觸控顯示面板100相同。不同點在於，壓力感測電極層324由透明導電層3241與導電金屬層3242(例如，氧化銦錫(ITO)層疊構成。壓力 感測電極層324亦是由多條導電線構成的網格狀，透明導電層3241的各部分的線寬小於與其對應的黑矩陣3222線寬，導電金屬層3242的各部分線寬小於與其層疊的透明導電層3241的各部分的線寬。在本實施方式中，雖然導電金屬層3242設置於透明導電層3241遠離第一基板321一側，在本發明其他實施方式中，亦可使導電金屬層3242與透明導電層3241位置顛倒，即透明導電層3241設置於導電金屬層3242遠離第一基板311一側，且導電金屬層3242的各部分線寬小於與其層疊的透明導電層3241的各部分的線寬。
請參閱圖8，本發明第四實施例的內嵌式觸控顯示面板400的結構與第一實施例的內嵌式觸控顯示面板100類似，不同點在於，黑矩陣4222由導電金屬材料製成，且作為內嵌式觸控顯示面板400的壓力感測電極，因此，內嵌式觸控顯示面板400可以不用設置壓力感測電極層。本發明第四實施例的內嵌式觸控顯示面板400的工作原理與第一實施例至第三實施方式的工作原理相同，在顯示期間，公共電極層與像素電極配合進行圖像顯示。在觸控期間，公共電極層與觸控物體(例如，手指、觸控筆等)組成自容式觸控感測器用以檢測觸控操作，在觸控壓力感測期間，多個公共電極與多個壓力感測電極(即，黑矩陣)形成多個電容式壓力感測器，通過該多個電容式壓力感測器檢測觸控壓力。
本發明第四實施例的內嵌式觸控顯示面板400藉由使用導電金屬材料製成黑矩陣並同時作為壓力感測電極層，進一步簡化了內嵌式觸控顯示面板400的結構。
請參閱圖9，本發明第五實施例的內嵌式觸控顯示面板500與第一實施例的內嵌式觸控顯示面板100結構基本相同，不同點在於本發明第五實施例的內嵌式觸控顯示面板500在公共電極層512和像素電極層513之間設置了第二壓力感測電極層514，即公共電極層512、第二壓力感測電極層514和像素電極層513從下至上層疊於第二基板521上，用於代替公共電極層512在觸控期間檢測觸控 的有無和觸控位置，並在觸控壓力感測期間與壓力感測電極層524配合進行壓力感測。該第二壓力感測電極層514可以採用與第二實施例中的壓力感測電極層的材料結構。即，第二壓力感測電極層514為導電金屬形成的金屬網格(亦稱為metal mesh)，相鄰的第二壓力感測電極(圖未示)之間存在使公共電極電場穿出的間隙，且第二壓力感測電極的位置與形狀與黑矩陣5222相對應，其線寬小於黑矩陣5222線寬。對於其他相同結構，此處不再贅述。可以理解，圖中雖然僅示出了公共電極層512、像素電極層513和第二壓力感測電極層514，公共電極層512、像素電極層513和第二壓力感測電極層514的二者之間還設置有絕緣層(圖未示)使它們相互絕緣。另外，本實施例的內嵌式觸控顯示面板500還包括其他內嵌式觸控顯示面板的固有結構。
由於液晶的介電常數ε隨著當前顯示的圖像的不同灰度產生變化，液晶的介電常數ε對壓力感測模組的電容值C會產生較大影響。所以當前顯示的圖像的灰度將影響電容值C。因此，需要對不同顯示畫面造成的電容值差異進行補償進而判斷是否存在觸控以及觸控壓力的大小。補償方法為將因顯示畫面不同所造成的電容變化差異消除再計算電容值C的變化量△C。
本發明第六實施例還提供一種用於判斷本發明的上述內嵌式觸控顯示面板是否存在觸控以及觸控壓力的大小的方法，其包括：S11：設定壓力感測模組的電容值C變化量△C的閾值；S12：按照一定原則，對公共電極層112進行分區編號，測量不存在觸控時，各分區在不同灰度平均值下的電容值C'並製成對照表，其中，在對公共電極層112進行分區時，每一分區包括至少一個公共電極1121；S13：計算各分區的灰度平均值；S14：查找所述分區在所述灰度平均值下的電容值C'； S15：讀取壓力感測模組的電容值C，用讀取出的電容值C減去查找出的電容值C'得到所述電容值的變化量△C。
S16：將電容值C的變化量△C與所述閾值進行比較，若△C大於等於所述閾值，判斷為存在觸控，若△C小於所述閾值，判斷為不存在觸控。進一步，利用計算出的變化量△C計算觸控壓力大小。
下面舉例對判斷內嵌式觸控顯示面板100是否存在觸控的方法進行詳細說明。
S11：設定閾值為100； S12：依據公共電極層112對電容式壓力感測模組進行分區編號，在本實施例中，用阿拉伯數字對分區進行編號，並列舉任意四個分區1~4來說明該方法；測定不存在觸控時，分區1~4在灰度平均值分別為0和255下的電容值C'並製成對照表。
表1為在不存在觸控的情況下，灰度平均值分別為0和255時分區1~4的電容的對照表。
S13：計算分區1~4的灰度平均值；S14：在對照表中查找分區1~4在該灰度平均值下的電容值C'；S15：讀取所述分區1~4的電容值C，用讀取出分區1~4的電容值C減去查找出的分區1~4的電容值C'得到所述分區1~4的電容值的變化量△C。
S16：將分區1~4電容值C的變化量△C與閾值100進行比較，若△C大於等於100，判斷為存在觸控，若△C小於100，判斷為不存在觸控，進一步，利用計算出的變化量△C計算觸控壓力大小。
表2所示為分區1~4的電容值C變化為C'時，根據當前灰度平均值對照表1計算電容值的變化量△C的結果並判斷是否存在觸控的結果的例子。
雖然在本實施例中，列舉了對四個分區判斷是否存在觸控的方法，可以理解的是，對於任意分區方式和該分區方法下的任意分區，該判斷方法都是適用的。
本發明還提供一種觸控顯示面板的分時驅動方法，適用於本發明實施例一至實施例五中的內嵌式觸控顯示面板。
本發明的分時驅動方法將每一幀的時間分為至少一顯示期間，至少一觸控掃描期間以及至少一壓力感測期間。在顯示期間，向觸控感測電極供給公共電壓，向像素電極供給電壓，壓力感測電極浮置。在觸控掃描期間，壓力感測電極浮置，觸控電極層被供給公共電壓，像素電極浮置。在壓力感測期間，壓力感測電極層被接地或供給其他電位的電壓，觸控電極層被供給公共電壓，像素電極浮置。
下面藉由具體實施方式對本發明的分時驅動方法進行說明。
請參見圖10，本發明第一實施方式的分時驅動方法稱為垂直分時方法(V blanking Timing)，在垂直分時方法中，每一幀的時間可以分為一顯示期間DM，一觸控掃描期間TM以及一壓力感測期間FM，顯示期間DM，觸控掃描期間TM以及壓力感測期間FM連續進行，且三者順序可變動。
在顯示期間DM，向公共電極1121供給公共電壓，向像素電極(圖未示)供給電壓，壓力感測電極1241浮置(floating)。
在觸控掃描期間TM，壓力感測電極1241浮置，觸控感測電極(公共電極)1121被供給公共電壓Vcom，像素電極為浮置狀態。觸控掃描期間中每個公共電極1121所需要的感測時間約為100~200us，供給公共電極1121的公共電壓約2~5V。在電壓為5V，感應時間為200us的情況下，在1幀中對像素電壓的影響為5*(0.2ms/16.67ms)=0.06V，因而，對顯示的影響較小。可以理解，在其他實施方式的時序控制中若包含多個觸控掃描期間，則每個觸控掃描期間的感應時間約為100~200us。
同理，在壓力感測期間FM，壓力感測電極1241被接地或供給其他電位(如-0.2V)，公共電極1121被供給公共電壓，像素電極為浮置狀態。利用公共電極層112與壓力感測電極層124之間的電容進行壓力感測，所需要的感測時間約為100~200us，供給公共電極1121的公共電壓約2~5V。例如：在電壓為5V，感應時間為200us的情況下，在1幀中對像素電壓的影響為5*(0.2ms/16.67ms)=0.06V，因而，對顯示的影響較小。
請參見圖11，本發明第二實施方式的分時驅動方法稱為水平分時方法一(H blanking Timing 1)，在水平分時方法一中，在水平分時方法一中，每一幀時間可以分為多個顯示期間DM1、DM2、DM3...DMi...DMm(m為大於1的整數，1<im)，多個觸控掃描期間TM1、TM2、TM3...TMj...TMn(n為大於1 的整數，1<jn)以及一壓力感測期間FM。每一顯示期間DMi與每一觸控掃描期間交替排列從而交替進行面板的顯示操作和觸控操作，並且在最後的壓力感測期間FM進行觸控體施力大小的檢測。水平分時方法1中的顯示期間DM1、DM2、DM3...DMi...DMm、觸控掃描期間TM1、TM2、TM3...TMj...TMn以及壓力感測期間FM的各元件的工作與垂直分時方法中顯示期間DM、觸控掃描期間TM以及壓力感測期間FM相同，因此不再贅述。
可以理解，在本發明的其他實施方式中，壓力感測期間FM可以位於每一幀的開始亦可位於每一幀的中間位置，例如位於某一顯示期間DMi和某一觸控掃描期間TMj之間。在本發明的其他實施方式中，亦可為先進行觸控掃描期間TMj接著進行顯示期間DMi。
請參見圖12，在本發明實施方式三的水平分時方法2中(H blanking Timing 1)，每一幀時間可以分為多個顯示期間DM1、DM2,、DM3...DMi...DMm(m為大於1的整數，1<im)，多個觸控掃描期間TM1、TM2、TM3...TMj...TMn(n為大於1的整數，1<jn)以及多個壓力感測期間FM1、FM2、FM3...FMk...FMl(l為大於1的整數，1<kl)。每一顯示期間DMi、每一觸控掃描期間TMj以及每一壓力感測期間FMk交替進行面板顯示操作、觸控操作以及檢測施力大小的操作。H分時方法1中的顯示期間DM、觸控掃描期間TM以及壓力感測期間FM的各元件的工作與V分時方法中顯示期間DM、觸控掃描期間TM以及壓力感測期間FM是相同的，因此不再贅述。
可以理解，在本發明的其他實施方式中，每一顯示期間DMi、每一觸控掃描期間TMj以及每一壓力感測期間FMk在一幀時間內的交替順序是可以互換的，並不限於上述的交替方式。
相較於現有技術，本發明提供的垂直分時方法、水平分時方法1和水平分時方法2，由於進行觸控感測和壓力感測所需要的感測時間較短，因此，對顯 示造成的影響較小。另外在觸控掃描期間TM壓力感測電極1241切換至浮置狀態避免影響觸控功能，在顯示期間DM壓力感測電極1241切換至浮置狀態避免影響畫面顯示。

Claims (10)

  1. 一種內嵌式觸控顯示面板，包括TFT陣列基板和與所述TFT陣列基板相對設置的彩色濾光片基板，所述TFT陣列基板包括公共電極層，其改良在於：所述彩色濾光片基板包括壓力感測電極層，所述公共電極層與所述壓力感測電極層之間的間距可壓縮，所述公共電極層與所述壓力感測電極層形成用於檢測觸控壓力的電容式壓力感測模組；所述彩色濾光片基板還包括彩色濾光層，所述彩色濾光層包括多個彩色濾光單元以及設置於二相鄰所述彩色濾光單元之間的多個黑矩陣；所述壓力感測電極層設置於所述彩色濾光層靠近所述TFT陣列基板一側；所述壓力感測電極層為由多條導電線相交形成的網格，所述壓力感測電極層的位置和形狀與所述黑矩陣相對應，所述導電線的線寬均小於與其對應的所述黑矩陣的線寬。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述內嵌式觸控顯示面板還包括設置於所述TFT陣列基板與所述彩色濾光片基板之間支撐所述TFT陣列基板與所述彩色濾光片基板的間隔體，所述間隔體為透明或半透明的彈性介電材料。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述壓力感測電極層為鏤空導電層，以供所述公共電極層的電場穿過。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述壓力感測電極層由透明電極材料構成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述壓力感測電極層由導電金屬材料構成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述導電線由透明導電層和導電金屬材料層層疊形成，所述導電金屬材料的各部分線寬小於與其層疊的所述透明導電層的各部分的線寬。
  7. 一種內嵌式觸控顯示面板，包括TFT陣列基板和與所述TFT陣列基板相對設置的彩色濾光片基板，所述TFT陣列基板包括公共電極層，其改良在於：所述彩色濾光片基板包括壓力感測電極層，所述彩色濾光片基板還包括彩色濾光層，所述彩色濾光層包括多個彩色濾光單元，所述壓力感測電極層由導電金屬材料組成並夾設於二相鄰所述彩色濾光單元之間用作黑矩陣，所述公共電極層與所述壓力感測電極層之間的間距可壓縮，所述公共電極層與所述壓力感測電極層形成用於檢測觸控壓力的電容式壓力感測模組。
  8. 一種內嵌式觸控顯示面板，包括TFT陣列基板和與所述TFT陣列基板相對設置的彩色濾光片基板，其改良在於：所述彩色濾光片基板包括第一壓力感測電極層，所述TFT陣列基板包括第二壓力感測電極層，所述第一壓力感測電極層與所述第二壓力感測電極層之間的間距可壓縮，所述第一壓力感測電極層與所述第二壓力感測電極層形成用於檢測觸控壓力的電容式壓力感測模組。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述內嵌式觸控顯示面板包括設置於所述TFT陣列基板與所述彩色濾光片基板之間支撐所述TFT陣列基板與所述彩色濾光片基板的間隔體，為透明或半透明的彈性介電材料。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的內嵌式觸控顯示面板，其中，所述TFT陣列基板包括公共電極層，所述壓力感測電極層包括多個壓力感測電極，所述多個壓力感測電極之間形成有間隙，以供公共電極層的電場穿過。
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