TWI658390B - Tft基板及觸控顯示面板 - Google Patents

Abstract

一種TFT基板，包括基板；公共電極層，設置於所述基板上，所述公共電極層包括間隔設置的複數子電極；驅動電路，設置於所述基板上，用以輸出電壓給所述複數子電極；控制開關，設置於所述基板上；複數條第一引線，每一子電極藉由至少一第一引線電性連接於所述驅動電路與所述控制開關之間；至少一第二引線，所述第二引線的兩端分別電性連接所述驅動電路及所述控制開關；當所述控制開關接通時，所述至少一第二引線電性連接所述複數條第一引線，所述驅動電路向每一子電極施加公共電壓。本發明還提供應用上述TFT基板的觸控顯示面板。

Description

TFT基板及觸控顯示面板

本發明涉及觸控技術領域，尤其涉及一種薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)基板及觸控顯示面板。

圖1為習知內嵌觸控顯示面板包括的TFT基板30的示意圖。如圖1所示，所述TFT基板30包括基板31、驅動電路32、公共電極層33及複數條引線36，所述驅動電路32、公共電極層33及複數條引線36位於基板31上；所述驅動電路32用於輸出觸控訊號電壓及公共電壓，所述公共電極層33包括複數間隔設置的複數子電極34，所述子電極34除了具有實現觸控作用外，還兼顧作為公共電極；複數所述子電極34用於分時的接收觸控訊號電壓及公共電壓，當所述子電極34用作觸控作用時，所述子電極34用於接收觸控訊號電壓，當所述子電極34用作公共電極時，所述子電極34用於接收公共電壓；所述引線36用於電連接子電極34及驅動電路32。

如圖1所示，與每列內的子電極34電性連接的引線36不等長，具體位置從左到右引線36逐漸減短，亦即引線36跨過的子電極34的數目從左到右逐漸減少。這種引線36走線方式，與每列內的子電極34電連接的引線36逐漸減短。其中，遠離驅動電路32處的子電極34引線36較長，阻抗較高，導致 RC loading(電阻電容負載)高，而RC loading高會使得子電極34上的公共電壓均勻性較差，影響顯示效果。

一種TFT基板，包括：基板；公共電極層，設置於所述基板上，所述公共電極層包括間隔設置的複數子電極；驅動電路，設置於所述基板上，用以輸出電壓給所述複數子電極；控制開關，設置於所述基板上；複數條第一引線，每一子電極藉由至少一第一引線電性連接於所述驅動電路與所述控制開關之間；至少一第二引線，所述第二引線的兩端分別電性連接所述驅動電路及所述控制開關；當所述控制開關接通時，所述至少一第二引線電性連接所述複數條第一引線，所述驅動電路向每一子電極施加公共電壓。

本發明還提供應用上述TFT基板的觸控顯示面板。

在顯示時段，所述控制開關接通，所述至少一第二引線電性連接所述複數條第一引線，所述驅動電路向每一子電極施加公共電壓，從而可以改善子電極上的公共電壓均勻性，進而畫面的顯示效果得到改善。

100‧‧‧觸控顯示面板

10、20、30‧‧‧TFT基板

101、201‧‧‧觸控區

102、202‧‧‧非觸控區

40‧‧‧彩色濾光片基板

50‧‧‧液晶層

11、21、31‧‧‧基板

12、22、32‧‧‧驅動電路

13、23、33‧‧‧公共電極層

14、24、34‧‧‧子電極

15、25‧‧‧控制開關

251‧‧‧第一控制開關

252‧‧‧第二控制開關

36‧‧‧引線

16、26‧‧‧第一引線

162、262‧‧‧第一子引線

164、264‧‧‧第二子引線

17、27‧‧‧過孔

19、29‧‧‧第二引線

18、28‧‧‧第三引線

圖1為習知技術的TFT基板的示意圖。

圖2為本發明較佳實施方式的觸控顯示面板的示意圖。

圖3為本發明第一實施例的TFT基板的示意圖。

圖4為本發明第二實施例的TFT基板的示意圖。

第一實施例

請參閱圖2，本發明第一實施例的觸控顯示面板100為內嵌式觸控顯示面板100，其包括TFT基板10、與TFT基板10相對設置的彩色濾光片基板40、位於TFT基板10與彩色濾光片基板40之間的液晶層50。

請參閱圖3，該TFT基板10包括基板11、驅動電路12、公共電極層13、控制開關15、複數條第一引線16、至少一第二引線19及至少一第三引線18。

所述基板11用於承載TFT基板10的各元件，如驅動電路12、公共電極層13、控制開關15、第一引線16、第二引線19及第三引線18等。基板11可為硬性基板，例如為玻璃基板，亦可為柔性基板，例如為聚醯亞胺塑膠基板。

可以理解，該TFT基板10還包括形成於基板11上的中間層(圖未示)，該中間層位於該基板11與該公共電極層13之間，該中間層可為多層結構，其可形成為薄膜電晶體陣列、絕緣覆蓋層、畫素電極、掃描線以及資料線等TFT基板的常規元件。本實施例中，公共電極層13可作為顯示用的公共電極， 另作為感測觸控的子電極14層用於檢測是否存在觸控操作以及觸控位置。該公共電極層13採用本領域常規使用的各種透明導電材料。

如圖3所示，所述公共電極層13包括間隔設置的複數子電極14，複數子電極14呈矩陣排佈，沿第一方向D1排佈成多行，沿第二方向D2排佈成多列。第一方向D1與第二方向D2交叉。本實施例中，該第一方向D1與第二方向D2垂直。複數子電極14彼此電性絕緣。所述驅動電路12用於輸出電壓給所述複數子電極14。該電壓訊號可為觸控電壓訊號及公共電壓。本實施例中，所述驅動電路12用於輸出觸控電壓訊號及公共電壓給所述複數子電極14，該複數子電極14可分時接收觸控訊號電壓及公共電壓。公共電極層13被分割成複數相互獨立的子電極14，利用公共電極複用為觸控電極，不需要增加額外的膜層，僅需要將習知液晶顯示面板中的公共電極層13圖形進行變更，節省了生產成本，提高了生產效率。

如圖3所示，所述控制開關15與所述驅動電路12分別位於所述複數子電極14的相對兩側。可以理解的，觸控顯示面板100定義有觸控區及非觸控區，進而TFT基板10亦定義有觸控區101及非觸控區102，非觸控區102圍繞觸控區101。公共電極層13設置在觸控區101，驅動電路12以及控制開關15設置在非觸控區102，且驅動電路12以及控制開關15分別位於觸控區101的相對兩側。

如圖3所示，複數條第一引線16設置於基板11上。每一子電極14藉由至少一第一引線16電性連接於驅動電路12與控制開關15之間。複數條第一引線16由不同與公共電極層13的其他導電層形成。可以理解，對應該公共電極層13與該第一引線16所在的導電層位於不同的層，且二者之間設置有一絕 緣材料層(圖未示)。本實施例中，每一第一引線16沿第一方向D1延伸並貫穿整列子電極14，沿第二方向D2間隔排佈。每一第一引線16的兩端分別電性連接驅動電路12與控制開關15，每一第一引線16藉由貫穿絕緣材料層的過孔17電性連接相應的子電極14，即子電極14與第一引線16具有一一對應連接的關係。

本實施例中，定義第一引線16自驅動電路12延伸至過孔17的一段為第一子引線162，以及定義第一引線16自過孔17延伸至控制開關15的一段為第二子引線164。根據子電極14距離驅動電路12的的距離不同，與同一列子電極14中的各子電極14電性連接的各第一子引線162的長度依次遞減或依次遞增，與同一列子電極14中的各子電極14電性連接的各第二子引線164的長度依次遞增或依次遞減。

本實施例中，控制開關15與驅動電路12分別位於複數子電極14沿第一方向D1的相對兩側。驅動電路12位於基板11的下側，控制開關15位於基板11的上側。在每列子電極14中，各第一子引線162的長度沿第二方向D2依次遞減，各第二子引線164的長度沿第二方向D2依次遞增。本實施例中，第一方向D1為從上到下的方向，但不限於此，在本發明的其他實施例中，第一方向D1還可為從下到上的方向，或者，第一方向D1可為從左到右的方向，或者第一方向D1可為從右到左的方向等。

請繼續參閱圖3，第二引線19及第三引線18設置於基板11上，且均位於非觸控區102。第三引線18的兩端分別電性連接驅動電路12及控制開關15，驅動電路12藉由第三引線18控制控制開關15的接通與斷開。第二引線19的兩端分別電性連接驅動電路12及控制開關15。當控制開關15接通時，驅 動電路12藉由第二引線19電性連接第一引線16，並藉由每一第一引線16的兩端分別向每一子電極14施加公共電壓。

在顯示時間段，複數子電極14作為公共電極用於接收公共電壓。驅動電路12藉由第三引線18控制控制開關15接通，驅動電路12藉由第一子引線162向每一子電極14施加第一公共電壓，另第二引線19電性連接複數條第二子引線164，驅動電路12藉由複數條第二子引線164向每一子電極14施加第二公共電壓，第一公共電壓等於第二公共電壓，藉此遠離驅動電路12處的子電極14的RC loading(電阻電容負載)受雙驅效果影響而降低，改善了不同的子電極14上的公共電壓均勻性較差的問題，畫面的顯示效果得到改善。

在觸控時間段，複數子電極14作為自容式子電極用於接收觸控訊號電壓。驅動電路12藉由第三引線18控制控制開關15斷開，第二引線19不與第一引線16電性連接。驅動電路12藉由第一子引線162向每一子電極14施加交流電壓訊號以作為觸控訊號電壓。具體地，該交流電壓訊號可為正弦波、方波、三角波、鋸齒波等，在此不作唯一限定。驅動電路12接收並處理各子電極14的電容感應訊號，當有導電物體(例如手指)觸摸時，該區域的電容感應訊號出現差異，驅動電路12藉由檢測各子電極14的電容值變化可以判斷出觸控位置。

第二實施例

請參閱圖4所示的第二實施例的TFT基板20，該TFT基板20與第一實施例的TFT基板10基本相同，同樣包括基板21、驅動電路22、公共電極層23、控制開關25、複數條第一引線26、至少一第二引線29及至少一第三引線28。

如圖4所示，該TFT基板20與第一實施例的TFT基板10的區別在於：第一實施例中，控制開關25的數量為一個；而本實施例中，控制開關25的數量為兩個，該控制開關25包括第一控制開關251及第二控制開關252，部分的子電極24藉由至少一第一引線26電性連接於所述驅動電路22與所述第一控制開關251之間，另一部分的子電極24藉由至少一第一引線26電性連接於所述驅動電路22與所述第二控制開關252之間。

如圖4所示，TFT基板20亦定義有觸控區201及非觸控區202，非觸控區202圍繞觸控區201。公共電極層23設置在觸控區201，驅動電路22以及控制開關25設置在非觸控區202，且控制開關25與驅動電路22分別位於觸控區201的相對兩側。

所述基板21用於承載TFT基板20的各元件，如驅動電路22、公共電極層23、控制開關25、第一引線26、第三引線28及第二引線29等。基板21可為硬性基板，例如為玻璃基板，亦可為柔性基板，例如為聚醯亞胺塑膠基板。

本實施例中，公共電極層23可作為顯示用的公共電極，另作為感測觸控的子電極24層用於檢測是否存在觸控操作以及觸控位置。該公共電極層23採用本領域常規使用的各種透明導電材料。

如圖4所示，公共電極層23包括間隔設置的複數子電極24，複數子電極24沿第一方向D1排佈成多行，沿第二方向D2排佈成多列。第一方向D1與第二方向D2交叉。本實施例中，該第一方向D1與第二方向D2垂直。複數子電極24彼此電性絕緣。複數子電極24用於分時接收觸控訊號電壓及公共電壓。本實施例中，公共電極層23被分割成複數相互獨立的子電極24，利用公共 電極複用為觸控電極，不需要增加額外的膜層，僅需要將習知液晶顯示面板中的公共電極層23圖形進行變更，節省了生產成本，提高了生產效率。

如圖4所示，複數條第一引線26設置於基板21上。每一子電極24藉由至少一第一引線26電性連接於驅動電路22與控制開關25之間。複數條第一引線26由不同與公共電極層23的其他導電層形成。可以理解的，對應在該公共電極層23與該第一引線26所在的導電層之間設置有一絕緣材料層(圖未示)。每一第一引線26沿第一方向D1延伸並貫穿整列子電極24，沿第二方向D2間隔排佈。每一第一引線26的兩端分別電性連接驅動電路22與控制開關25，每一第一引線26藉由貫穿絕緣材料層的過孔27電性連接相應的子電極24，即子電極24與第一引線26具有一一對應連接的關係。

本實施例中，定義第一引線26自驅動電路22延伸至過孔27的一段為第一子引線262，以及定義第一引線26自過孔27延伸至控制開關25的一段為第二子引線264。根據子電極24距離驅動電路22的的距離不同，與同一列子電極24電性連接的各第一子引線262的長度依次遞減或依次遞增，與同一列子電極24電性連接的各第二子引線264的長度依次遞增或依次遞減。

如圖4所示，控制開關25與驅動電路22分別位於複數子電極24沿第一方向D1的相對兩側。驅動電路22位於基板21的下側，控制開關25位於基板21的上側。在每列子電極24中，各第一子引線262的長度沿第二方向D2依次遞減，各第二子引線264的長度沿第二方向D2依次遞增。本實施例中，第一方向D1為從上到下的方向，但本發明不限於此，在本發明的其他實施例中，第一方向D1還可為從下到上的方向，或者，第一方向D1可為從左到右的方向，或者第一方向D1可為從右到左的方向等。

請繼續參閱圖4，部分第一引線26電性連接驅動電路22與第一控制開關251，另一部分第一引線26電性連接驅動電路22與第二控制開關252。本實施例中，奇數號的每一第一引線26電性連接驅動電路22與第一控制開關251，偶數號的每一第一引線26電性連接驅動電路22與第二控制開關252。一第三引線28的兩端分別電性連接驅動電路22及第一控制開關251，另一第三引線28的兩端分別電性連接驅動電路22及第二控制開關252，驅動電路22藉由該兩條第三引線28控制第一控制開關251及第二控制開關252的接通與斷開。

請繼續參閱圖4，一第二引線29的兩端分別電性連接驅動電路22及第一控制開關251，另一第二引線29的兩端分別電性連接驅動電路22及第二控制開關252。當第一控制開關251接通時，驅動電路22藉由第二引線29電性連接奇數號的第一引線26，並藉由每一奇數號的第一引線26的兩端分別向奇數列的每一子電極24施加公共電壓。當第二控制開關252接通時，驅動電路22藉由另一第二引線29電性連接偶數號的第一引線26，並藉由每一偶數號的第一引線26的兩端分別向偶數列的每一子電極24施加公共電壓。

在顯示時間段，複數子電極24作為公共電極用於接收公共電壓。驅動電路22藉由兩條第三引線28分別控制第一控制開關251及第二控制開關252接通，驅動電路22藉由兩條第二引線29分別電性連接各奇數號的第二子引線264及各偶數號的第二子引線264，進而驅動電路22藉由各奇數號的第一子引線262向奇數列的每一子電極24施加第一公共電壓以及藉由各偶數號的第一子引線262向偶數列的每一子電極24施加第一公共電壓，另驅動電路22藉由各奇數號的第二子引線264向奇數列的每一子電極24施加第二公共電壓以及藉由各偶數號的第二子引線264向偶數列的每一子電極24施加第二公共電壓，第一 公共電壓等於第二公共電壓。藉此使得遠離驅動電路22處的子電極24的RC loading(電阻電容負載)受雙驅效果影響而降低，改善了子電極24上的公共電壓均勻性較差的問題，進而畫面的顯示效果得到改善。

在觸控時間段，複數子電極24作為自容式子電極用於接收觸控訊號電壓。驅動電路22藉由兩條第三引線28分別控制第一控制開關251及第二控制開關252斷開，第二引線29不與第一引線26電性連接。驅動電路22藉由各第一子引線262向每一子電極24施加交流電壓訊號以作為觸控訊號電壓。具體地，該交流電壓訊號可為正弦波、方波、三角波、鋸齒波等，在此不作唯一限定。驅動電路22接收並處理各子電極24的電容感應訊號，當基板21上有導電物體(例如手指)觸摸時，該區域的電容感應訊號出現差異，驅動電路22藉由檢測各子電極24的電容值變化可以判斷出觸控位置。

本發明實施例提供的觸控顯示面板100，可以用於手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記型電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品。

以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神及範圍。

Claims (10)

1. 一種TFT基板，其改良在於，包括：基板；公共電極層，設置於所述基板上，所述公共電極層包括間隔設置的複數子電極；驅動電路，設置於所述基板上，用以輸出電壓給所述複數子電極；控制開關，設置於所述基板上；複數條第一引線，每一第一引線的兩端分別電性連接所述驅動電路與所述控制開關，每一子電極藉由至少一第一引線電性連接於所述驅動電路與所述控制開關之間；至少一第二引線，所述第二引線的兩端分別電性連接所述驅動電路及所述控制開關；當所述控制開關接通時，所述至少一第二引線電性連接所述複數條第一引線，所述驅動電路藉由每一第一引線的兩端分別向每一子電極施加公共電壓。
2. 如請求項1所述的TFT基板，其中，當所述控制開關斷開時，所述第二引線不與所述第一引線電性連接，所述驅動電路向每一子電極施加觸控訊號電壓。
3. 如請求項1所述的TFT基板，其中，所述TFT基板還包括至少一第三引線，所述第三引線的兩端分別電性連接所述驅動電路及所述控制開關，所述驅動電路藉由所述第三引線控制所述控制開關的接通與斷開。
4. 如請求項1所述的TFT基板，其中，所述控制開關包括第一控制開關及第二控制開關；部分的子電極藉由至少一第一引線電性連接於所述驅動電路與所述第一控制開關之間，另一部分的子電極藉由至少一第一引線電性連接於所述驅動電路與所述第二控制開關之間。
5. 如請求項1所述的TFT基板，其中，所述TFT基板定義由觸控區及非觸控區，所述非觸控區圍繞所述觸控區，所述公共電極層設置於所述觸控區，所述驅動電路及所述控制開關設置於所述非觸控區。
6. 如請求項1所述的TFT基板，其中，所述驅動電路及所述控制開關分別位於所述複數子電極的相對兩側。
7. 如請求項1所述的TFT基板，其中，所述第一引線與所述子電極位於不同的層，每一第一引線藉由過孔電性連接對應的所述子電極。
8. 如請求項1所述的TFT基板，其中，所述複數子電極呈矩陣排佈，沿第一方向排佈成多行，沿第二方向排佈成多列，所述第一方向與所述第二方向交叉。
9. 如請求項8所述的TFT基板，其中，每一第一引線沿所述第一方向延伸並貫穿整列子電極，沿所述第二方向間隔排佈。
10. 一種觸控顯示面板，其中，包括請求項1至9中任意一項所述的TFT基板。