專利名稱：內嵌式電容觸控顯示面板、顯示設備及控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及液晶顯示技術領域，尤其涉及一種內嵌式電容觸控顯示面板、顯示設備及控制裝置。
背景技術：
現(xiàn)在的高級超維場轉換液晶顯不技術(Advanced Super Dimension Switch, ADS)LCD顯示模塊在彩膜CF基板外面有一層起屏蔽作用的氧化銦錫ITO，其作用是為了避免外界的信號源對液晶盒內的液晶驅動電場產(chǎn)生干擾，從而能夠保證LCD顯示模塊的正常顯
/Jn ο如圖1所示，現(xiàn)有技術中的ADS型顯示裝置的基本結構從上到下包括:上偏光片201、屏蔽IT030、上基板10、黑矩陣40、彩色濾光片50、上取向層601、液晶材料70、下取向層602、陣列基板80及下偏光片202 ;其中，陣列基板包括下基板，以及形成于下基板之上的柵線、數(shù)據(jù)線、TFT陣列(圖中未示出)。在現(xiàn)有技術中，基于上述ADS結構實現(xiàn)觸控的方案，一般都是直接在ADS型液晶盒的外側貼附觸控功能模組，由于需要在現(xiàn)有的液晶盒上貼合一個制作了觸控電極的、可以獨立實現(xiàn)觸控功能的結構，使得現(xiàn)有的觸控顯示裝置成本很高，并且因為增加貼合工藝，良率降低，且厚度很大影響透過率。

實用新型內容本實用新型實施例提供了一種內嵌式電容觸控顯示面板、顯示設備及控制裝置，用以實現(xiàn)無需附加觸控面板即可解決顯示面板的顯示及觸控功能，并且提高光透過率。本實用新型實施例提供的一種內嵌式電容觸控顯示面板，包括彩膜基板、液晶材料、陣列基板；其中，在所述彩膜基板上形成有觸控感應電極；在所述陣列基板上形成有觸控驅動電極，所述觸控驅動電極位于所述陣列基板與所述液晶材料之間；其中，在透光方向上，所述觸控感應電極和觸控驅動電極的投影均落在彩膜基板的黑矩陣區(qū)域內。一種對上述顯示面板進行顯示和觸控的控制裝置，包括:顯示控制單元，用于在每幀圖像的顯示時間內，控制觸控感應電極輸入公共電極
信號;觸控單元，用于在每幀圖像的觸控時間內，控制每一觸控驅動單元的觸控驅動電極輸入觸控驅動信號，每一觸控感應單元的觸控感應電極輸入觸控感應信號，其中，每一觸控驅動單元包括至少一個觸控驅動電極，每一觸控感應單元包括至少一個觸控感應電極。一種顯示設備，包括上述的顯示面板。一種實現(xiàn)顯示面板的顯示和觸控功能的控制方法，包括:[0015]在每幀圖像的顯示時間內，控制觸控感應電極輸入公共電極信號；在每幀圖像的觸控時間內，控制每一觸控驅動單元的觸控驅動電極輸入觸控驅動信號，每一觸控感應單元的觸控感應電極輸入觸控感應信號，其中，每一觸控驅動單元包括預先劃分的至少一個觸控驅動電極，每一觸控感應單元包括預先劃分的至少一個觸控感應電極。本實用新型實施例提供的一種內嵌式電容觸控顯示面板、顯示設備及控制裝置，實現(xiàn)了無需附加觸控面板即可解決顯示面板的顯示及觸控功能，簡化了內嵌式電容觸控顯示面板的結構，提高了光透過率。

圖1為現(xiàn)有技術中內嵌式電容觸控顯示面板的剖面結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的內嵌式電容觸控顯示面板的剖面結構示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的內嵌式電容觸控顯示面板中TFT陣列基板側的結構示意圖；圖4為本實用新型實施例提供的內嵌式電容觸控顯示面板的疊層結構示意圖；圖5為本實用新型實施例提供的實現(xiàn)顯示面板的顯示和觸控功能的各信號時序圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供了一種內嵌式電容觸控顯示面板、顯示設備及控制裝置，用以實現(xiàn)無需附加觸控面板即可解決顯示面板的顯示及觸控功能，簡化了內嵌式電容觸控顯示面板的結構，提高了光透過率。本實用新型實施例提供的一種內嵌式電容觸控顯示面板，包括彩膜基板、液晶材料、陣列基板；其中，在所述彩膜基板上形成有觸控感應電極；在所述陣列基板上形成有觸控驅動電極，所述觸控驅動電極位于所述陣列基板與所述液晶材料之間；其中，在透光方向上，所述觸控感應電極和觸控驅動電極的投影均落在彩膜基板的黑矩陣區(qū)域內。較佳地，所述陣列基板上形成有透明的像素電極層和公共電極層，且所述公共電極層靠近所述液晶材料；所述公共電極層上方設置有觸控絕緣層，所述觸控驅動電極位于所述液晶材料和觸控絕緣層之間。實施過程中，在制備出TFT陣列基板的最上面一層公共電極層Vcom ITO之后，再制備一層觸控絕緣層，該觸控絕緣層覆蓋整個Vcom HO，然后在該觸控絕緣層之上制備出觸控驅動電極，再繼續(xù)制備下取向層。較佳地，所述觸控感應電極的方向與陣列基板上數(shù)據(jù)線的方向相同；所述觸控驅動電極的方向與陣列基板上柵線的方向相同。較佳地，觸控感應電極的位置對應陣列基板上數(shù)據(jù)線的位置，觸控驅動電極的位置對應陣列基板上柵線的位置，不過，根據(jù)顯示面板的分辨率及尺寸的不同，觸控驅動電極的數(shù)量與柵線的數(shù)量相同，觸控感應電極的數(shù)量與數(shù)據(jù)線的數(shù)量相同；或者觸控驅動電極的數(shù)量小于柵線的數(shù)量，以及觸控感應電極的數(shù)量小于數(shù)據(jù)線的數(shù)量?？傊?，只要保證在透光方向上，觸控感應電極的投影完全處于數(shù)據(jù)線對應的黑矩陣的投影內，觸控驅動電極的投影完全處于柵線對應的黑矩陣的投影內。本實用新型實施例還提供了一種對上述顯示面板進行顯示和觸控的控制裝置，包括:顯示控制單元，用于在每幀圖像的顯示時間內，控制觸控感應電極輸入公共電極
信號;觸控單元，用于在每幀圖像的觸控時間內，控制每一觸控驅動單元的觸控驅動電極輸入觸控驅動信號，每一觸控感應單元的觸控感應電極輸入觸控感應信號，其中，每一觸控驅動單元包括至少一個觸控驅動電極，每一觸控感應單元包括至少一個觸控感應電極。較佳地，在每幀圖像的觸控時間內，相鄰觸控驅動單元之間相隔的觸控驅動電極上沒有信號，相鄰觸控感應單元之間相隔的觸控感應電極上沒有信號。本實用新型實施例提供的一種顯示設備，包括上述的內嵌式電容觸控顯示面板；進一步地，還可以包括對該顯示面板進行顯示和觸控的控制裝置，該控制裝置具體用于:在每幀圖像的顯示時間內，控制觸控感應電極連接公共電極信號，此時觸控感應電極用以保護顯示信號，起到現(xiàn)有技術中多出的屏蔽ITO層的作用；在每幀圖像的觸控時間內，控制每一觸控驅動單元的觸控驅動電極連接相同的觸控驅動信號，每一觸控感應單元的觸控感應電極連接相同的觸控感應信號，其中，每一觸控驅動單元包括預先劃分的多個觸控驅動電極，每一觸控感應單元包括預先劃分的多個觸控感應電極。例如，根據(jù)實際顯示的需要，用i根觸控感應電極并聯(lián)起來作為觸控感應單元RX,用m根觸控驅動電極并聯(lián)起來作為觸控驅動單元TX。較佳地，在每幀圖像的觸控時間內，相鄰觸控驅動單元之間相隔的觸控驅動電極上沒有信號，相鄰觸控感應單元之間相隔的觸控感應電極上沒有信號。例如，如上述的相鄰觸控驅動單元TX之間間隔的至少一根觸控驅動電極；相鄰觸控感應單元RX之間間隔的至少一根觸控感應電極?；谏鲜鲲@示裝置，本實用新型實施例還提供了一種實現(xiàn)顯示面板的顯示和觸控功能的控制方法，包括:在每幀圖像的顯示時間內，控制觸控感應電極輸入公共電極信號；在每幀圖像的觸控時間內，控制每一觸控驅動單元的觸控驅動電極輸入觸控驅動信號，每一觸控感應單元的觸控感應電極輸入觸控感應信號，其中，每一觸控驅動單元包括預先劃分的至少一個觸控驅動電極，每一觸控感應單元包括預先劃分的至少一個觸控感應電極。 進一步地，在每幀圖像的觸控時間內，相鄰觸控驅動單元之間相隔的觸控驅動電極上沒有信號，相鄰觸控感應單元之間相隔的觸控感應電極上沒有信號。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行說明。參見圖2，本實用新型實施例提供的一種內嵌式電容觸控顯示面板，包括:上偏光片201、上基板10、黑矩陣40、彩色濾光片50、觸控感應電極31、上取向層601、液晶材料70、下取向層602、觸控驅動電極32、陣列基板80 (包括下基板、以及制作在下基板上的柵線、數(shù)據(jù)線以及薄膜晶體管TFT陣列)和下偏光片202，其中，觸控感應電極31，位于彩膜基板和上取向層之間，且位于黑矩陣的下方；[0046]觸控驅動電極32，位于TFT陣列基板與下取向層之間；其中，在透光方向上，所述觸控感應電極31和觸控驅動電極32的投影均落在彩膜基板的黑矩陣的投影內。為了更清楚的描述該顯示面板的結構，參照圖3所示的陣列基板側的剖面結構示意圖。需要說明的是，該結構示意圖是以從TFT的源漏極向里的截面方向(與柵線延伸方向相平行)為例進行說明的。該陣列基板包括:下基板801，位于該下基板上的TFT的柵極902)；覆蓋下基板及所有柵極(以及柵線)圖案的柵絕緣層SiNx ；在柵絕緣層SiNx之上的有源層，分為兩層，包括位于下方的一層，即圖中的a-Si(非晶硅)，位于上方的一層即圖中的n+a-Si，為歐姆接觸層；以及，制作的源漏SD金屬層，圖中所示的為TFT的漏極903和源極904)，以及與漏極903電性接觸的像素電極ITO層；在像素電極層ITO之上的一層鈍化層PVX905，覆蓋TFT的有源層、漏極和源極以及像素電極；在鈍化層PVX之上的公共電極層Vcom ITO層906，如圖3中所示，在像素區(qū)域內，該公共電極成狹縫狀，因此在圖3所示的剖面圖中，在像素區(qū)域內公共電極是間隔排列的。由于在柵線和數(shù)據(jù)線的上方也鋪設有所述Vcom ΙΤ0，因此該公共電極層除了作為公共電極之外，還能夠屏蔽柵極信號和數(shù)據(jù)線信號對像素電極的干擾。而本實用新型實施例提供的顯示面板，是在上述陣列基板的Vcom ITO層之上，制備一層觸控絕緣層907，其覆蓋整個公共電極層，在觸控絕緣層907的上方制備觸控驅動電極32，用于接收觸控驅動信號，能夠保證觸控驅動電極與位于彩膜基板側的觸控感應電極形成互容結構。而觸控驅動電極和公共電極層之間的絕緣層防止了信號線之間的短路。同時將驅動電極制作在公共電極層之上，公共電極層能夠屏蔽觸控驅動電極對像素電極的干擾作用。進一步為了更清楚的說明本實用新型，參見圖4所示的疊層結構示意圖，從圖中可以看出，觸控感應單元TX所包括的各觸控感應電極所占的區(qū)域對應陣列基板上柵線的位置，觸控感應單元RX所包括的各觸控感應電極對應陣列基板上數(shù)據(jù)線的位置，因此，能夠保證LCD的開口率最大化。另外,所示的觸控感應單元RX所在層與觸控驅動單元TX所在層之間的距離為上取向層、液晶材料和下取向層(圖中未示出)。本實用新型實施例提供的上述顯示面板，不僅能夠實現(xiàn)顯示功能，還能夠實現(xiàn)觸控功能。本實用新型實施例提供的顯示設備，包括上述的顯示面板，還包括控制裝置，該控制裝置用于:在每幀圖像的顯示時間內，控制觸控感應電極連接公共電極信號，以盡量降低觸控感應電極對正常顯示時的液晶偏轉的影響；在每幀圖像的觸控時間內，控制每一觸控驅動單元的觸控驅動電極輸入高頻的觸控驅動信號，每一觸控感應單元的觸控感應電極輸入觸控感應信號，其中，每一觸控驅動單元包括預先劃分的多個觸控驅動電極，每一觸控感應單元包括預先劃分的多個觸控感應電極。在每幀圖像的觸控時間內，相鄰觸控驅動單元之間相隔的觸控驅動電極上沒有信號，相鄰觸控感應單元之間相隔的觸控感應電極上沒有信號。[0060]較佳地，在觸控時間內，參見圖4所示的疊層結構示意圖，兩兩觸控感應電極并聯(lián)起來作為觸控感應單元RX1、RX2等，兩兩觸控驅動電極并聯(lián)起來作為觸控驅動單元TX1、TX2等；或者，用i根觸控感應電極并聯(lián)起來作為觸控感應單元RX1、RX2等，用m根觸控驅動電極并聯(lián)起來作為觸控驅動單元TX1、TX2等；相鄰觸控驅動單元TX之間間隔至少一根的數(shù)據(jù)金屬線，不加載信號；相鄰觸控感應單元RX之間間隔至少一根柵線，不加載信號。相鄰的觸控感應單元之間相隔一定數(shù)量的觸控感應電極，以及相鄰的觸控驅動單元之間相隔一定數(shù)量的觸控驅動電極，保證了觸控時間內電場分布的均一性。
以下結合附圖和具體實施例，對本實用新型實施例提供的實現(xiàn)顯示面板的顯示和觸控功能的控制方法，進行說明。參見圖5所示的各信號時序圖，每幀圖像的時間分為顯示display時間和觸控功能touch時間。其中，display時間中，在STV為幀開啟信號，CPV為gate信號的開啟控制信號，TP為data信號的開啟控制信號，RX連接公共電極Vcom信號，Gatel、Gate2、Gate3、…、Gate last等為各行柵線的開啟信號，Datal、Data2、Data3、...> Data last等為各列數(shù)據(jù)線的列數(shù)據(jù)信號，TX1、TX2等為觸控驅動單元連接的驅動信號；每一幀的STV信號開啟，顯示時間開始；在顯示時間內，控制柵線和數(shù)據(jù)線分別連接對應的行開啟信號和列數(shù)據(jù)信號，從而完成整幀畫面的顯示；同時，控制RX連接公共電極信號，由于本實用新型提供的顯示面板中省略了屏蔽ITO層，因此在顯示時間內通過將觸控感應電極連接公共電極信號，可以起到作為屏蔽ITO層的作用。在此階段內，觸控驅動電極上沒有信號。然后進入每幀圖像的觸控時間，此時畫面顯示結束后，所有的柵線同時關閉，所有的數(shù)據(jù)線均沒有輸出信號，如圖中Display和Touch之間的分界線位置。之后，以圖4所示為例，兩兩觸控驅動電極組成的一個觸控驅動單元TXl和TX2等等，每一觸控 驅動單元的觸控驅動電極連接相同的觸控驅動信號，不同的觸控驅動單元之間連接不同的觸控驅動信號；從而依次進行觸控驅動掃描；而由兩兩觸控感應電極組成的每一觸控感應單元RXl和RX2等等，分別連接對應的觸控感應信號，每一觸控感應單元中的觸控感應電極連接相同的觸控感應信號，從而對外界觸控進行感應。每一幀圖像均經(jīng)過顯示時間和觸控時間，即當下一幀圖像信號STV到來時，時間重新進入顯示時間Display部分。從而，通過該分時驅動的方法，實現(xiàn)了顯示面板的顯示功能和觸控功能，并且因為觸控驅動電極是制作在陣列基板公共電極層之上，因此能夠減小觸控驅動信號對IXD顯示的影響。本實用新型實施例提供的一種對上述顯示面板進行顯示和觸控能夠的控制裝置，包括:顯示控制單元，用于在每幀圖像的顯示時間內，控制觸控感應電極連接公共電極信號，以使觸控感應電極保護顯示信號；觸控單元，用于在每幀圖像的觸控時間內，控制每一觸控驅動單元的觸控驅動電極連接相同的觸控驅動信號，每一觸控感應單元的觸控感應電極連接相同的觸控感應信號，其中，每一觸控驅動單元包括預先劃分的至少一個觸控驅動電極，每一觸控感應單元包括預先劃分的至少一個觸控感應電極。較佳地，在每幀圖像的觸控時間內，相鄰觸控驅動單元之間相隔的觸控驅動電極上沒有信號，相鄰觸控感應單元之間相隔的觸控感應電極上沒有信號。綜上所述，本實用新型實施例提供了一種內嵌式電容觸控顯示面板、顯示設備及控制裝置，通過將屏蔽ITO層制作在彩膜基板和上取向層之間，使其在不同的時間分別起到屏蔽ITO的作用以及觸控感應電極的作用，并且通過在TFT陣列基板最上面的公共電極ITO層之上制備出觸控驅動電極，使其與彩膜基板側的觸控感應電極形成互容結構；同時通過分時驅動，即分為顯示時間和觸控功能時間，控制柵線和數(shù)據(jù)線分別連接上掃描信號和列數(shù)據(jù)信號，控制觸控感應電極在顯示時間內連接公共電極信號，起到屏蔽ITO的作用，來實現(xiàn)顯示功能；在觸控時間內，通過將觸控驅動電極和觸控感應電極分別連接相應的觸控驅動信號和觸控感應信號實現(xiàn)觸控功能。無需附加觸控面板即可解決顯示面板的顯示及觸控功能，簡化了內嵌式電容觸控顯示面板的結構，提高了光透過率。顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種內嵌式電容觸控顯示面板，包括彩膜基板、液晶材料、陣列基板；其特征在于， 在所述彩膜基板上形成有觸控感應電極； 在所述陣列基板上形成有觸控驅動電極，所述觸控驅動電極位于所述陣列基板與所述液晶材料之間； 其中，在透光方向上，所述觸控感應電極和觸控驅動電極的投影均落在彩膜基板的黑矩陣區(qū)域內。
2.根據(jù)權利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述陣列基板上形成有透明的像素電極層和公共電極層，且所述公共電極層靠近所述液晶材料；所述公共電極層上方設置有觸控絕緣層，所述觸控驅動電極位于所述液晶材料和觸控絕緣層之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述觸控感應電極的方向與所述陣列基板上的數(shù)據(jù)線的方向相同；所述觸控驅動電極的方向與所述陣列基板上的柵線的方向相同。
4.一種對權利要求1至3中任一項所述顯示面板進行顯示和觸控的控制裝置，其特征在于，該控制裝置包括: 顯示控制單元，用于在每幀圖像的顯示時間內，控制觸控感應電極輸入公共電極信號; 觸控單元，用于在每幀圖像的觸控時間內，控制每一觸控驅動單元的觸控驅動電極輸入觸控驅動信號，每一觸控感應單元的觸控感應電極輸入觸控感應信號，其中，每一觸控驅動單元包括至少一個觸控驅動電極，每一觸控感應單元包括至少一個觸控感應電極。
5.根據(jù)權利要求4所述的控制裝置，其特征在于，在每幀圖像的觸控時間內，相鄰觸控驅動單元 之間相隔的觸控驅動電極上沒有信號，相鄰觸控感應單元之間相隔的觸控感應電極上沒有信號。
6.一種顯示設備，其特征在于，該顯示設備包括權利要求f 3任一權項所述的顯示面板。
7.根據(jù)權利要求6所述的顯示設備，其特征在于，還包括如權利要求4或5所述的控制>j-U ρ α裝直。
專利摘要本實用新型公開了一種內嵌式電容觸控顯示面板、顯示設備及控制裝置，用以實現(xiàn)無需附加觸控面板即可解決顯示面板的顯示及觸控功能，簡化了內嵌式電容觸控顯示面板的結構，提高了光透過率。本實用新型實施例提供的一種內嵌式電容觸控顯示面板，包括彩膜基板、液晶材料、陣列基板；其中，在所述彩膜基板上形成有觸控感應電極；在所述陣列基板上形成有觸控驅動電極，所述觸控驅動電極位于所述陣列基板與所述液晶材料之間；其中，在透光方向上，所述觸控感應電極和觸控驅動電極的投影均落在彩膜基板的黑矩陣區(qū)域內。
文檔編號G02F1/1333GK202976052SQ20122071784
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權日2012年12月21日
發(fā)明者趙衛(wèi)杰, 董學, 王海生, 劉英明, 楊盛際, 丁小梁, 劉紅娟, 任濤 申請人:北京京東方光電科技有限公司