显示面板以及显示装置的制作方法

文档序号:15980201发布日期:2018-11-17 00:14阅读:134来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种提升面板的触控性能和体验极的显示面板以及显示装置。

背景技术

图1为现有技术的显示面板的剖面图示意图。如图1所示,现有的一种具有触控功能的显示面板包括自下而上叠置的第一基板10′、第一电极层20′、液晶层30′、第二基板40′以及第二电极层50′。

图2为现有技术的显示面板中各个膜层的堆叠示意图。如图1和图2所示,第一基板10′上设置第一电极层20′,第一电极层20′包括多条沿第一方向延伸(y方向)、沿第二方向(x方向)排布的第一电极21′,第一电极21′。第一电极21′在显示阶段作为公共电极(即:com电极),接收公共电压信号,在触控识别阶段作为触控驱动电极(即:tx电极),接收触控驱动信号。第二基板40′上设置第二电极层50′,第二电极层50′包括多条沿第二方向延伸(x方向)、沿第一方向排布的第二电极51′(y方向)。第一电极21′与第二电极51′在阵列基板10’的投影平面内存在交叠区域。在触控识别阶段,第二电极51′与第一电极21′配合进行触控位置的检测。

图3为图2中的u区域的放大图。如图3所示,现有技术中,相邻的两条第一电极21′具有第一中心间距l1,相邻两条第二电极51′具有第二中心间距l2。第一电极21′在x方向上具有第一电极宽度w1,相邻的两条第二电极21′在x方向上具有第一间隙宽度d1。第二电极51′在y方向上具有第二电极宽度w2,相邻的两条第二电极51′在y方向上具有第二间隙宽度d2。第一中心间距l1等于第一电极宽度w1与第一间隙宽度d1之和(即:l1=w1+d1)。第二中心间距l2等于第二电极宽度w2与第二间隙宽度d2之和(即:l2=w2+d2)。由于第一电极21′需要兼顾显示驱动和触控检测两种功能,(为了实现更好的显示效果)现有技术的具有触控功能的显示面板中相邻两条第二电极的中心间距l2通常远小于相邻两条第一电极的中心间距l1,一般地,现有技术中的第一中心间距l1与第二中心间距l2的比值k的范围通常是:0.1≤k<0.5。

由于两者的宽度比例过大,使得现有技术可检测的最小电位差异对应的手指位置(即触控精确度)较低,导致触控性能和体验下降。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的在于提供一种显示面板以及显示装置,克服了现有技术存在的技术问题,提高显示面板的触控精确度。

根据本发明的一个方面,提供一种显示面板,包括:

第一电极层,包括多条沿第一方向延伸、沿第二方向排布的第一电极;以及

第二电极层,所述第二电极层包括多条沿所述第二方向延伸、沿所述第一方向排布的第二电极,且所述第二方向与所述第一方向垂直;

相邻的两条所述第一电极具有第一中心间距,相邻两条所述第二电极具有第二中心间距,所述第一中心间距与所述第二中心间距的比值范围为0.5至2。

根据本发明的另一个方面,还提供一种显示装置,包括上述的显示面板。

本发明的显示面板以及显示装置通过改变触控驱动电极与触控检测电极的宽幅比例,兼顾显示效果与触控识别性能,从而提升面板的触控性能和体验。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为现有技术的显示面板的剖面图示意图;

图2为现有技术的显示面板中各个膜层的堆叠示意图;

图3为图2中的u区域的放大图;

图4为本发明的显示面板的剖面图示意图;

图5为本发明显示面板中第一基板的结构示意图;

图6为本发明中第一电极21和第二电极51具体结构示意图;

图7为本发明中又一第一电极21和第二电极51具体结构示意图;

图8为本发明的显示装置的示意图;

图9为中心间距比值与电极数量的关系图;

图10为中心间距比值与触控精确度的关系图;

图11为图10中m区域的放大图;以及

图12为触控检测电极的总电容量与手指位置的关系图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。

图4为本发明的显示面板的剖面图示意图。如图4所示,本发明中的具有触控功能的显示面板100包括第一基板10、第一电极层20、液晶层30、第二基板40以及第二电极层50。本实施例中,第一基板10、第一电极层20、液晶层30、第二基板40以及第二电极层50自下而上叠置,从而获得较佳的触控识别体验,但不以此为限。在一个变化例中,第二电极层50也可以位于液晶层30与第二基板40之间,但不以此为限。

图5为本发明显示面板中第一基板的结构示意图。参见图4和5所示,第一基板10设置第一电极层20,其中,第一电极层20包括多条沿y方向延伸、沿x方向排布的第一电极21。其中,y方向与x方向相互正交。

本实施例中,第一电极层20位于第一基板10上朝向第二基板40的一侧,第二电极层51位于第二基板40上远离第一基板10的一侧,以便使第二电极51更靠近触摸源,提升面板的触控性能。

如图5所示,第一基板10还包括沿y方向延伸的触控走线23、数据线62和沿x方向延伸的扫描线61,数据线62和扫描线61分别连接到每个像素电极22。扫描线61均连接到栅极驱动单元60。

本发明的第一电极层20复用为公共电极层。

本发明的显示面板通过采用分时驱动模式,在显示阶段,第一电极21作为公共电极,接收公共电压信号,在触控阶段,第一电极21作为触控驱动电极(即:tx电极),接收触控走线23发出的触控驱动信号。

本发明实施例中,第二电极51作为触控检测电极(简称rx电极)。第一电极21与第二电极51在阵列基板10的投影平面内相交叠。在触控识别阶段,第二电极51与第一电极21配合进行触控检测,通过rc检测电路可获取(手指的)触控位置的二维位置信息。

具体地,图6所示为本发明中第一电极21和第二电极51具体结构示意图。如图6所示,第二电极51沿x方向延伸、沿y方向排布,相邻的两条第一电极21具有第一中心间距l1,相邻两条第二电极51具有第二中心间距l2。第一电极21在x方向上具有第一电极宽度w1,相邻的两条第一电极21在x方向上具有第一间隙宽度d1。第二电极51在y方向上具有第二电极宽度w2,相邻的两条第二电极51在y方向上具有第二间隙宽度d2。第一中心间距l1等于第一电极宽度w1与第一间隙宽度d1之和(即:l1=w1+d1)。第二中心间距l2等于第二电极宽度w2与第二间隙宽度d2之和(即:l2=w2+d2)。

本发明中的第一中心间距l1与第二中心间距l2的中心间距比值k的范围为0.5至2(即k=l1/l2=[0.5,2])。例如:本发明中的中心间距比值k也可以等于0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9中的任意一项。在本发明的基础上,将中心间距比值k在0.5至2的范围内进行取值的技术方案,落在本发明的保护范围之内。

进一步地,在一个优选实施例中,第一中心间距l1与第二中心间距l2的比例等于1,即第一中心间距l1等于第二中心间距l2。在相同的触控识别面积下,第一电极21与第二电极51的数量基本相同,使得第一电极21与第二电极51的电极总数最小,从而提升触控性能。

进一步地,当第一中心间距l1与第二中心间距l2的比例等于1时,优选地,第一电极宽度w1等于第二电极宽度w2,第一间隙宽度d1等于第二间隙宽度d2。使得第一电极21与第二电极51在第一基板上的正投影具有重叠区域,且重叠区域为正方形z(如图7)。当第一电极21与第二电极51的重叠区域为正方形时,能够使本发明的面板的触控最小分辨单元为正方形,更能进一步提升触控性能。

图8为本发明的显示装置的示意图。如图8所示,本发明的显示装置是一台手机200,但不以此为限。该手机200中安装了本发明中的上述显示面板100,相关技术特征和效果此处不再赘述。

以下以5.0第五代fullhd面板(全高清面板,分辨率为1920×1080)为例,对比现有技术与本发明的实施效果。设每个像素为57.3um,则第一电极21的第一中心间距l1为4.13mm(约为72个像素),第二电极51的第二中心间距l2为4.13mm(约为72个像素)。第一电极21的数量为15,第二电极51的数量为27,触控单元面积s为l1×l2。

图9为第一电极21与第二电极51的中心间距之比与电极数量的关系图。设第一中心间距l1与第二中心间距l2的比值为k,电极数量为t,如图9所示,“△”表示第一电极21的数量,“×”表示第二电极51的数量,“·”表示第一电极21与第二电极51的总数量。如图9所示,在保证触控单元电容值不变的条件下,不同的k值会有不同的第一电极21、第二电极51的数量。若保持触控单元面积s不变,可以推导出关系式:随着l1/l2=k的变化,第一电极21的数量为:

其中,ntx(1)表示l1/l2=1时第一电极21的数量;第二电极51的数量为:

其中,nrx(1)表示l1/l2=1时第二电极51的数量。由上述公式可知,在保持触控单元面积s不变的情况下,第一电极21与第二电极51的总数量在中心间距比值k临近1时最小。

图10为中心间距比值与触控分辨度的关系图,其中,设触控分辨度为c。图11为图10中m区域的放大图。触控分辨度(对于某一触控单元,不同的手指位置有不同的c1/c2电容大小,即总电容量crx不同,相应的耦合电位也不同,在一定信噪比下,可检测的最小电位差异对应的手指位置,即:可检测的最小手指位移,单位:mm)。根据平板电容公式:

c=(ε0εrs/4πkd)

其中,电容c,单位f;ε0为真空介电常数8.86×10-12单位f/m;εr为相对介电常数;面积s,单位平方米;π为圆周率;k为静电常数;极板间距d,单位米。假设第一电极21、第二电极51与触摸源(例如:手指)之间的电容分别是c1、c2、第一电极21与第二电极51之间的电容为c0,则第二电极51上总电容为crx,第一电极21上电容为ctx,第二电极51上耦合的信号强度与(c0/ctx)成正比。

如图10和11所示,在同样的信噪比之下,现有技术(p区域)中的第一中心间距l1与第二中心间距l2的中心间距比值k的范围通常是:0.1≤l<0.5,其所对应的触控分辨度c为1至2mm。目前,业内的标准精度是1.2mm左右。本发明(q区域)中的中心间距比值k范围为0.5至2,其对应的触控分辨度c可以小于1mm。显示面板的触控分辨度越小,则该显示面板的触控性能越好。所以,本发明的触控分辨度与现有技术的触控分辨度相比提高了20%。

图12为第二电极的总电容量与手指触控区域的关系图。图12中的横轴r为手指触控区域(单位:mm),纵轴e为电容值(单位:pf)。如图12所示,曲线f代表k=0.1的电极布局下第二电极的总电容量曲线。曲线g代表k=0.2的电极布局下第二电极的总电容量曲线。曲线h代表k=0.4的电极布局下第二电极的总电容量曲线。曲线i代表k=0.5的电极布局下第二电极的总电容量曲线。曲线j代表k=1.0的电极布局下第二电极的总电容量曲线。比较曲线f、g、h、i、j可知,在这五条曲线所对应的数据中,在同样的总电容量的情况下,曲线i和曲线j所对应的手指位置明显小于曲线f、曲线g以及曲线h的手指位置,所以,本实施例中的曲线i和曲线j所代表的电极局部的触控识别性能明显强于现有技术。

综上可知,本发明的显示面板以及显示装置通过改变第一电极与第二电极的宽度比例,兼顾显示效果与触控识别性能,从而提升面板的触控性能和体验。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

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