触控显示面板和显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种触控显示面板，该触控显示面板包括位于基板上的多个触摸驱动电极和与该多个触摸驱动电极互相绝缘设置的多个触摸感应电极，所述触摸感应电极与触摸驱动电极交叉设置，其中，所述触控显示面板还包括屏蔽电极，所述屏蔽电极在所述基板上的投影位于所述触摸驱动电极在基板上的投影与所述触摸感应电极在基板上的投影之间，且所述屏蔽电极在所述基板上的投影与所述触摸驱动电极在所述基板上的投影不重叠。本发明还提供一种显示装置。所述触控显示面板触摸点处触摸前后的信号量变化较大。
【专利说明】触控显示面板和显示装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及触摸显示领域，具体地，涉及一种触控显示面板以及一种包括所述触 控显示面板的显示装置。
【背景技术】
[0002] 触摸屏作为一种输入媒介，相比于键盘和鼠标，为使用者提供了更好的便利性。根 据不同的实现原理，触摸屏可以分为电阻式、电容式、表面声波式、红外式等等。目前被广泛 使用的是电阻式和电容式触摸屏技术。
[0003] 互电容式触控显示面板，凭借其较高的灵敏度以及多点真触控的优点，受到越来 越多的追捧。图1中所示的是一种常见的互电容式触控显示面板的示意图，如图1所示，该 互电容式触控显示面板包括多个触摸驱动电极10、为该多个触摸驱动电极10提供驱动信 号的驱动信号源101、多个触摸感应电极20和检测该多个触摸感应电极20上的感应信号的 检测电路106,触摸驱动电极10与触摸感应电极20之间能够形成电容，每个触摸驱动电极 10包括多个触摸驱动子电极100,相邻两列触摸驱动子电极100之间设置有一条触摸感应 电极20。
[0004] 图1中所示的互电容式触摸屏的基本原理为：在触摸驱动电极10侧加电压，在触 摸感应信号电极侧检测信号变化。触摸驱动电极确定X向坐标，触摸感应信号电极确定y向 坐标。在检测时，对X向驱动线进行逐行扫描，在扫描每一行驱动线时，均读取每条触摸感 应信号电极上的信号，通过一轮的扫描，就可以把每个行列都扫描到，共扫描x*y个信号。 这种检测方式可以具体的确定多点的坐标，因此可以实现多点触摸。
[0005] 图2中所示的是图1中所示的互电容式触摸屏的等效电路图。驱动信号源101 为触摸驱动电极提供电信号，触摸驱动电极上存在驱动电极电阻103,触摸驱动电极与触 摸感应电极之间形成互电容102，触摸驱动电极、触摸感应电极与公共电极层间的寄生电容 104,触摸感应电极上存在感应电极电阻105。触摸感应电极与检测电路106相连。当手指 触摸所述互电容式触摸屏时，有一部分电流流入手指，等效为触摸驱动电极及触摸感应电 极之间的互电容改变，在检测端检测由此导致的微弱电流变化。
[0006] 在探测触摸点的位置坐标时，需要检测触摸点处的触摸前与触摸后的信号量的变 化。触摸点处前后信号量变化越大，则越容易被检测到，从而可以精确地确定触摸点的位置 坐标。因此，如何增加触摸点处触摸前后的信号量变化是本领域亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种触控显示面板和一种显示装置，该触控显示面板触摸 点处触摸前后的信号量变化较大。
[0008] 为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种触控显示面板，该触控显示 面板包括位于基板上的多个触摸驱动电极和与该多个触摸驱动电极互相绝缘设置的多个 触摸感应电极，所述触摸感应电极与触摸驱动电极交叉设置，其中，所述触控显示面板还包 括屏蔽电极，所述屏蔽电极在所述基板上的投影位于所述触摸驱动电极在基板上的投影与 所述触摸感应电极在基板上的投影之间，且所述屏蔽电极在所述基板上的投影与所述触摸 驱动电极在所述基板上的投影不重叠。
[0009] 优选地，所述触摸驱动电极的驱动信号频率为大于或等于5MHz。
[0010] 优选地，所述屏蔽电极与所述触摸感应电极同层设置。
[0011] 优选地，所述屏蔽电极与所述触摸感应电极设置在不同层中，且所述屏蔽电极与 所述触摸感应电极之间设置有绝缘层。
[0012] 优选地，所述屏蔽电极在所述触控显示面板的基板上的投影与所述触摸感应电极 在所述触控显示面板的基板上的投影部分重叠。
[0013] 优选地，所述屏蔽电极由透明电极材料或金属材料制成。
[0014] 优选地，所述触控显示面板包括相对设置的阵列基板和对盒基板，所述触摸驱动 电极设置在所述触控显示面板的阵列基板上，所述触摸感应电极设置在所述触控显示面板 的对盒基板上，所述阵列基板的公共电极层包括相互绝缘的多个所述触摸驱动电极和多个 公共电极，所述触摸驱动电极与公共电极交叉设置，所述触摸感应电极在所述阵列基板上 的投影位于所述公共电极所在的区域内，
[0015] 所述触控显示面板的一帧画面的显示时间包括显示阶段和触控阶段，在所述显示 阶段内，各个所述触摸驱动电极用于传递公共电极信号，在所述触控阶段内，各个所述触摸 驱动电极用于传递驱动信号。
[0016] 优选地，所述屏蔽电极接公共电极信号。
[0017] 作为本发明的另一个方面，提供一种显示装置，其中，包括本发明所提供的上述触 控显示面板。
[0018] 在触摸感应电极和触摸驱动电极之间加入屏蔽电极后，当触控显示面板处于触控 阶段时，向屏蔽电极中接入屏蔽信号，可以减少触控操作前触摸感应电极与触摸驱动电极 之间的互容，进而减小触控前触摸感应电极上的信号量，由此，可以增加检测电路计算出的 信号变化量，从而可以更精确地确定触摸点的位置坐标。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0020] 图1是现有的触控显示面板的电路示意图；
[0021] 图2是图1中所示的触控显示面板的等效电路示意图；
[0022] 图3是本发明所提供的触控显示面板的电路示意图；
[0023] 图4是本发明所提供的触控显示面板的一种实施方式的剖视示意图；
[0024] 图5是本发明所提供的触控显示面板的另一种实施方式的剖视示意图。
[0025] 附图标记说明
[0026] 10:触摸驱动电极 20 :触摸感应电极
[0027] 30:屏蔽电极 40:公共电极
[0028] 50 :液晶层 60 :彩膜层
[0029] 70 :黑矩阵 80 :绝缘层
[0030] 100:触摸驱动子电极 101 :驱动信号源
[0031] 102:互电容 103 :驱动电极电阻
[0032] 1〇4:寄生电容 105 :感应电极电阻
[0033] 106:检测电路 A :对盒基板
[0034] B:阵列基板
【具体实施方式】
[0035] 以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0036] 如图3所示，作为本发明的一个方面，提供一种触控显示面板，该触控显示面板包 括位于基板上的多个触摸驱动电极10和与该多个触摸驱动电极10互相绝缘设置的多条触 摸感应电极20,触摸感应电极20与触摸驱动电极10交叉设置，其中，所述触控显示面板还 包括屏蔽电极30,且屏蔽电极30在所述基板上的投影位于触摸驱动电极10在所述触控显 示面板的基板上的投影以及触摸感应电极20在基板上的投影之间，且屏蔽电极30在所述 基板上的投影与触摸驱动电极10在所述基板上的投影不重叠。应当理解的是，屏蔽电极30 的投影以及触摸驱动电极10的投影应当位于同一个基板上，例如，均位于阵列基板上，或 者均位于与阵列基板对盒设置的对盒基板上。
[0037] 在本发明中，对触摸驱动电极10的形状并不做具体的限定，例如，作为本发明的 一种【具体实施方式】，如图3中双点划线围成的矩形框中所示，每个触摸驱动电极10都可以 包括排列成一行的多个触摸驱动子电极100,每个触摸驱动电极10中的多个触摸驱动子电 极100电连接，以使得触摸驱动电极10与触摸感应电极20相交叉。
[0038] 在本发明中，对屏蔽电极30的具体形状也没有特殊的限制。由于屏蔽电极30在触 控显示面板的基板上的投影与触摸驱动电极10在触控显示面板的基板上的投影不重叠， 并且，屏蔽电极30在触控显示面板的基板的投影的一侧为触摸驱动电极10在触控显示面 板的基板上的投影，屏蔽电极30在触控显示面板的基板的投影的另一侧为触摸感应电极 20在触控显示面板的基板上的投影，因此，如图3中所示，可以将屏蔽电极30设置为该屏蔽 电极30的延伸方向与触摸感应电极20的延伸方向相同。屏蔽电极30可以为与触摸感应 电极20平行的条状电极，也可以为沿触摸感应电极的延伸方向串联的多个屏蔽电极块。
[0039] 本领域技术人员应当理解的是，包括所述触控显示面板的显示装置可以包括为多 个触摸驱动电极10提供驱动信号的驱动信号源101和检测该多个触摸感应电极20上的感 应信号的检测电路106,并且，由于触摸驱动电极10与触摸感应电极20绝缘设置，因此，触 摸驱动电极10与触摸感应电极20之间可以形成电容。
[0040] 在对触控显示面板进行触控操作时，可以向屏蔽电极30接入屏蔽信号。如图3中 所示，触摸驱动电极10的触摸驱动子电极100与触摸感应电极20水平相邻，因此，触摸驱 动电极10与触摸感应电极20之间形成的电容内的电场主要为水平方向的电场。当操作者 的手指触摸显示面板时，会有一部分电流流入手指，等效为触摸驱动电极10及触摸感应电 极20之间的互电容改变，检测电路106可以检测出由此导致的微弱电流变化。
[0041] 本发明所提供的触控显示面板尤其适用于高频驱动的触控显示面板，即，所述触 摸驱动电极的驱动信号频率为大于或等于5MHZ。
[0042] 在发生触控操作的前后，触摸感应电极20上的信号量由小变大。检测电路106计 算出的信号变化量△ S为触控前触摸感应电极20上的信号量Si减去触控后触摸感应电极 20上的信号量S2的绝对值，S卩，Λ S = | SrS21。
[0043] 只要保证手指与触摸驱动电极10以及触摸感应电极20之间的接触面积，触控后 触摸感应电极20上的信号量S 2可以保持不变，而触控前触摸感应电极20上的信号量Si 受到触摸感应电极20和触摸驱动电极10之间的互容的影响。如果减小触控前触摸感应电 极20与触摸驱动电极10之间的互容，则可以减小触控前触摸感应电极20上的信号量Sp 在触摸感应电极20和触摸驱动电极10之间加入屏蔽电极30后，当触控显示面板处于触控 阶段时，向屏蔽电极30中接入屏蔽信号，可以减少触控操作前触摸感应电极20与触摸驱动 电极10之间的互容，进而减小触控前触摸感应电极20上的信号量Si，由此，可以增加检测 电路106计算出的信号变化量AS，从而可以更精确地确定触摸点的位置坐标。
[0044] 本领域技术人员应当理解的是，触摸感应电极20除了与检测电路106相连之外， 还与触控信号源相连，该触控信号源的设置是本领域所公知的，这里不再赘述。
[0045] 在本发明所提供的触控显示面板中，对触摸驱动电极10和触摸感应电极20的具 体设置位置并没有特殊的要求，例如，触摸驱动电极10与触摸感应电极20可以设置在同一 层，在这种情况中，所述触控显示面板还可以包括连接线，该连接线与触摸驱动电极10的 触摸驱动子电极100设置在不同层，且通过过孔与触摸驱动子电极100相连，以使一行中的 触摸驱动子电极100电连接，且连接线与驱动信号源相连，以为触摸驱动电极10提供触摸 驱动信号。
[0046] 或者，如图3和图5中所示，触摸驱动电极10可以与触摸感应电极20设置在不同 层。
[0047] 在本发明中，对屏蔽电极30的具体形状以及设置方式并没有特殊的限定，只要可 以将屏蔽电极30设置在触摸驱动电极10的触摸驱动子电极100与触摸感应电极20之间 的水平间距中，并减小触摸驱动电极10与触摸感应电极20之间的互容即可。例如，每个屏 蔽电极30可以为串联的屏蔽电极块形成的条状，也可以为与触摸感应电极20相似的条状。
[0048] 在本发明中，对屏蔽电极30的设置方式也没有特殊的限制，例如，如图4中所示， 屏蔽电极30可以与触摸感应电极20同层设置。在这种情况中，屏蔽电极30的延伸方向与 触摸感应电极20的延伸方向相同，且优选地，屏蔽电极30的长度与触摸感应电极20的长 度也相同。
[0049] 或者，如图5所示，屏蔽电极30与触摸感应电极20设置在不同层中。在这种情况 中，优选地，屏蔽电极30与触摸感应电极20之间设置有绝缘层80。
[0050] 屏蔽电极30与触摸感应电极20设置在不同层中时，为了更好得达到屏蔽效果，优 选地，屏蔽电极30在所述触控显示面板的基板上的投影与触摸感应电极20在所述触控显 示面板的基板上的投影可以部分重叠，但不得与触摸驱动电极有重叠，屏蔽电极30在所述 触控显示面板的基板上的投影与触摸感应电极20在所述触控显示面板的基板上的投影部 分重叠可以更好得阻挡触摸驱动电极10到触摸感应电极20在屏幕内的电力线投射，从而 起到更好的屏蔽效果。
[0051] 本发明所提供的触控显示面板可以为液晶显示面板，所述触控显示面板包括阵列 基板B、与该阵列基板B对盒设置的对盒基板A以及设置在阵列基板B和对盒基板A之间的 液晶层50。相应地，可以将触摸驱动电极10设置在所述触控显示面板的阵列基板B上，将 触摸感应电极20设置在所述触控显示面板的对盒基板A上。由此可知，本发明所提供的触 控显示面板为嵌入式（in-cell)触控显示面板，具有较高的集成度和较小的厚度，满足用 户的使用要求。
[0052] 优选地，阵列基板B的公共电极层包括相互绝缘的多个触摸驱动电极10和多个公 共电极40 (此处的意思是，触摸驱动电极与公共电极互相绝缘），触摸驱动电极10与公共电 极40交叉设置，触摸感应电极20在阵列基板B上的投影位于公共电极40所在的区域内。 作为本发明的一种实施方式，触摸驱动电极10以及触摸感应电极20在阵列基板B上的投 影的形状可以与触摸驱动电极10以及公共电极40在阵列基板B上的投影的形状相同。
[0053] 在图3至图5中所示的【具体实施方式】中，触摸驱动电极10可以与触控显示面板的 公共电极40同层设置，且一列触摸驱动电极10列与公共电极间隔设置（S卩，相邻两条公共 电极之间设置一列触控驱动电极，或者相邻两列触摸驱动电极之间设置一条公共电极40)， 相应地，触摸感应电极20在所述阵列基板上的投影位于所述公共电极所在的区域内。
[0054] 优选地，所述触控显示面板的一帧画面的显示时间包括显示阶段和触控阶段，在 所述显示阶段内，各个触摸驱动电极10用于传递公共电极信号，在所述触控阶段内，各个 所述触摸驱动电极用于传递驱动信号（即，驱动信号源101提供的驱动信号）。在显示阶段 内，利用触摸驱动电极传递公共电极信号可以增加显示面板的像素电极层（包括多个像素 电极）和公共电极层之间的电场强度，有利于液晶分子的翻转，从而由于提高显示面板的 显示质量。
[0055] 为了提高所述触控式显示面板的开口率，优选地，可以利用透明电极材料（例如， ΙΤ0)制成屏蔽电极30。当然，本发明并不限于此，也可以利用金属材料制成屏蔽电极.
[0056] 如上文中所述，在触控周期内，向屏蔽电极30中接入屏蔽信号，屏蔽信号可以接 地也可以为一固定电压信号。在本发明中，对提供屏蔽信号的具体装置并没有特殊的限定， 例如，为了简化触控显示面板的结构，优选地，接入屏蔽电极30的屏蔽信号为可以公共电 极信号。
[0057] 所述触控显示面板的一帧画面的显示时间包括显示阶段和触控阶段，在所述触控 阶段内，所述屏蔽电极接入公共电极信号。
[0058] 如上文所述，本发明所提供的触控显示面板为嵌入式液晶显示面板，因此，为了避 免对触控显示面板内的液晶分子的偏转造成影响，优选地，在显示阶段内，所述屏蔽电极浮 置，不接入任何信号。
[0059] 如图4和图5中所示，所述触控显示面板的对盒基板A上还可以设置有彩膜层60 和黑矩阵70,彩膜层60和黑矩阵70的设置方式是本领域公知的，这里不再赘述。如上文中 所述，在阵列基板B上，触摸驱动电极10的触摸驱动子电极100可以与公共电极40间隔设 置。
[0060] 作为本发明的另一个方面，还提供一种显示装置，其中，该显示装置包括本发明所 提供的上述触控显示面板。
[0061] 本发明所提供的显示装置可以为手机、平板电脑等。在触摸感应电极和触摸驱动 电极之间加入屏蔽电极后，当触控显示面板处于触控阶段时，向屏蔽电极中接入屏蔽信 号，可以减少触控操作前触摸感应电极与触摸驱动电极之间的互容，进而减小触控前触摸 感应电极上的信号量，由此，可以增加检测电路计算出的信号变化量，从而可以更精确地确 定触摸点的位置坐标。
[0062] 可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施 方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精 神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种触控显示面板，该触控显示面板包括位于基板上的多个触摸驱动电极和与该多 个触摸驱动电极互相绝缘设置的多个触摸感应电极，所述触摸感应电极与触摸驱动电极交 叉设置，其特征在于，所述触控显示面板还包括屏蔽电极，所述屏蔽电极在所述基板上的投 影位于所述触摸驱动电极在基板上的投影与所述触摸感应电极在基板上的投影之间，且所 述屏蔽电极在所述基板上的投影与所述触摸驱动电极在所述基板上的投影不重叠。
2. 根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述触摸驱动电极的驱动信号 频率为大于或等于5MHz。
3. 根据权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于，所述屏蔽电极与所述触摸感应 电极同层设置。
4. 根据权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于，所述屏蔽电极与所述触摸感应 电极设置在不同层中，且所述屏蔽电极与所述触摸感应电极之间设置有绝缘层。
5. 根据权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于，所述屏蔽电极在所述触控显示 面板的基板上的投影与所述触摸感应电极在所述触控显示面板的基板上的投影部分重叠。
6. 根据权利要求1至5中任意一项所述的触控显示面板，其特征在于，所述屏蔽电极由 透明电极材料或金属材料制成。
7. 根据权利要求6中任意一项所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板 包括相对设置的阵列基板和对盒基板，所述触摸驱动电极设置在所述触控显示面板的阵列 基板上，所述触摸感应电极设置在所述触控显示面板的对盒基板上，所述阵列基板的公共 电极层包括相互绝缘的多个所述触摸驱动电极和多个公共电极，所述触摸驱动电极与公共 电极交叉设置，所述触摸感应电极在所述阵列基板上的投影位于所述公共电极所在的区域 内， 所述触控显示面板的一帧画面的显示时间包括显示阶段和触控阶段，在所述显示阶段 内，各个所述触摸驱动电极用于传递公共电极信号，在所述触控阶段内，各个所述触摸驱动 电极用于传递驱动信号。
8. 根据权利要求7中任意一项所述的触控显示面板，其特征在于，所述屏蔽电极接公 共电极信号。
9. 一种显示装置，其特征在于，包括根据权利要求1至8中任意一项所述的触控显示面 板。
【文档编号】G02F1/1333GK104216584SQ201410287243
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】丁小梁, 董学, 王海生, 刘英明, 任涛 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方光电科技有限公司