专利名称：触摸显示面板和电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子装置和所述电子装置的触摸显示面板。更明确地说，本发明涉及一种其中集成有接地屏蔽结构(grounding shield)的触摸显示面板。
背景技术：
图1为常规触摸显示面板100的一部分的示意性俯视图。触摸传感器可为具有一对电极的电容型触摸传感器，所述一对电极设置成面向彼此且在两者之间具有电介体(dielectric body)。请参看图2,以查看作为第一电极的驱动线110和作为第二电极的读出线120。显示面板100还包含传输电路130。传输电路130耦接到驱动线且通过根据预设序列将触摸驱动信号分布到每条驱动线来扫描驱动线。读出线响应于触摸驱动信号而产生读出信号。这通过将触摸驱动信号传输到驱动线以产生电场而实现，且读出线接收所述电场的能量并产生读出信号。读出信号可由外部电路分析以计算用户在触摸显示器100上的触摸位置。
图2为图1的AA’线的横截面图。触摸显示面板100还包含第一衬底14、液晶层16、彩色滤光片层12a和第二衬底12。多条读出线(第二电极)设置于第二衬底12上。多条驱动线(第一电极)设置于液晶层16与第一衬底14之间。多条驱动线和多条读出线构成集成于触摸显示面板100中的电容性触摸传感器。传输电路130设置于驱动线的至少一侧上以将触摸驱动信号传输到驱动线。
图3为绘示显示面板100的一部分中的电场的示意图。当传输电路130扫描驱动线时，正常电场161由驱动线110产生，且读出线120接收由正常电场161产生的能量并产生读出信号。传输电路130将触摸驱动信号传输到驱动线会产生另一电极电场,所述电极电场可由读出电极120接收以作为形成于传输电路130与读出线120之间的边缘电场162。正常电场161和边缘电场162分别由图3中的两种类型的虚线描绘。
正常电场161仅在传输电路130将触摸驱动信号发送到驱动线110时出现。正常电场161并不在传输电路130将触摸驱动信号发送到其它驱动线时出现。正常电场161对于驱动线110周围的触摸检测为强制性的。假设边缘电场162不存在且仅存在正常电场161。当人的手进入正常电场161时，电环境改变，其中电场的一部分导向接地而不是终止于读出线120处。读出信号反映所得的电容减小，使得可检测到用户的触摸。
另一方面，边缘电场162源于传输电路130中的强烈AC驱动信号。边缘电场162在传输电路130将触摸驱动信号发送到驱动线110或另一附近驱动线时出现。边缘电场162是不良的，这是因为边缘电场162影响读出线120处的电场强度且干扰读出信号，如此会诱发触摸检测的错误结果。发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种电子装置和集成有触摸传感器的触摸显示面板。所述触摸显示面板包含接地电极或接地屏蔽结构以防止边缘电场被读出线接收。
为达上述目的，本发明提供一种触摸显示面板。所述触摸显示面板包含触摸传感器、两个衬底、液晶层、传输电路以及接地电极。所述触摸传感器具有用于接收触摸驱动信号的多个第一电极以及用于根据所述触摸驱动信号而产生读出信号的多个第二电极。所述第二衬底设置成与所述第一衬底相对且在所述第一衬底上方，其中所述多个第二电极设置于所述第二衬底上。所述液晶层设置于所述第一衬底与所述第二衬底之间。所述传输电路将所述触摸驱动信号传输到所述多个第一电极，其中所述传输电路和所述多个第一电极设置于所述第一衬底与所述液晶层之间或所述第二衬底与所述液晶层之间。所述接地电极经配置以电连接到接地且设置于所述传输电路上方且至少部分与所述传输电路重叠。
本发明还提供一种电子装置。所述电子装置包含上述触摸显示面板、驱动电路以及读出电路。所述读出电路耦接到多个第二电极以用于接收由所述多个第二电极产生的读出信号。驱动电路耦接到传输电路且产生用于驱动多个第一电极的触摸驱动信号。
包含附图以提供对本发明的进一步理解，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。所述
本发明的实施例，且与描述一起用以解释本发明的原理。
图1为集成有触摸传感器的常规触摸显示面板的一部分的示意性俯视图2为集成有触摸传感器的常规触摸显示面板的横截面图3为绘示集成有触摸传感器的常规触摸显示面板的一部分中的电场的示意图4为绘示根据本发明的实施例的电子装置的示意图5为绘示根据本发明的另一实施例的电子装置的示意图6、图7和图8为根据本发明的一些实施例的一些触摸显示面板的部分的示意性俯视图9为根据本发明的实施例的触摸显示器的横截面图10为绘示根据本发明的实施例的触摸显示面板的一部分中的电场的示意图11到图15为根据本发明的一些实施例的触摸显示面板的示意性横截面图。
主要元件符号说明
12:衬底
12a:彩色滤光片层
14:衬底
14a:显示驱动层
16:液晶层
18:触摸传感器
18a:驱动层
18b:读出层
100:触摸显示面板
110:驱动线
120:读出线
130:传输电路
161:正常电场
162:边缘电场
400:电子装置
410:触摸显示面板
430:读出电路
440:驱动电路
510:驱动线
520:读出线
530:传输电路
540:接地电极
541、542:接地电极末端
801、802、803、804:接地点
1061:正常电场
1062:边缘电场
1100、1200、1300、1400、1500:触摸显示面板
AA’:横截线
CS:控制信号
DDS:驱动信号
SS:读出信号
TDS:触摸驱动信号具体实施方式
现将详细参考本发明的实施例，其实例在附图中得以说明。只要可能，相同参考数字在附图和描述中用以指相同或相似部分。
图4为绘示根据本发明的实施例的电子装置400的示意图。电子装置400可为可响应用户的触摸的任何电子装置，例如，智能电话、个人数字助理(personal digitalassistant ;PDA)、平板计算机、笔记本式计算机、台式计算机或自动售货机。电子装置400包含读出电路430、驱动电路440以及集成有触摸传感器18的触摸显示面板410。驱动电路440耦接到读出电路430。显示面板410耦接到读出电路430和驱动电路440。
触摸显示面板410可包含电容性触摸传感器18。电容性触摸传感器18与显示面板410集成且接收触摸驱动信号TDS并响应于触摸驱动信号TDS而产生读出信号SS。触摸显不面板410还包括第一衬底、第二衬底和安置于第一衬底与第二衬底之间的液晶层。LCM可为任何类型,例如平面内切换(in-plane switching ；IPS)型、垂直对准(verticalalignment ；VA)型或扭转向列(twisted nematic ；TN)型。读出电路430分析读出信号SS以计算用户在触摸显示器410上的触摸位置。驱动电路440耦接到触摸显示面板410且通过将驱动信号DDS发送到触摸显示面板410来供应驱动信号(例如，用于驱动液晶层的公用电压)。
控制信号CS用于读出电路430与驱动电路440之间的信号交换(handshaking)机制。显示驱动信号DDS可包含用于显示图像的图像数据和公用电压信号(Vcom信号)。当LCM的像素加载图像数据以显示图像时，LCM产生许多噪声。噪声干扰触摸检测。驱动电路440经由控制信号CS来将显示驱动信号DDS的时序与读出电路430同步，使得读出电路430可根据显示驱动信号DDS的时序来确定触摸驱动信号TDS的时序或频率以避免噪声。读出电路430经由控制信号CS来向驱动电路440通知触摸驱动信号TDS的时序或频率。驱动电路440根据读出电路430的通知而将触摸驱动信号TDS发送到电容性触摸传感器18。
图5为绘示根据本发明的另一实施例的电子装置400的示意图。在这个实施例中，读出电路430将触摸驱动信号TDS发送到触摸显示器410的电容性触摸传感器18。
图6为根据本发明的实施例的触摸显示器410的一部分示意性俯视图。触摸显示面板410包含:多个第一电极，例如，多条驱动线(水平线，例如，驱动线510);多个第二电极，例如，多条读出线(垂直线，例如，读出线520);传输电路530 ;以及接地电极540。驱动线耦接到传输电路530。传输电路530耦接到驱动电路440且将触摸驱动信号TDS分布到显示面板410中的驱动线。读出线响应于触摸驱动信号TDS而产生读出信号SS。驱动线和读出线构成电容性触摸传感器18。接地电极540为设置于传输电路530上方且覆盖传输电路530的接地导体。
读出电路430耦接到多个第二电极以用于接收由多个第二电极产生的读出信号。驱动电路440耦接到传输电路530且产生用于驱动多个第一电极的触摸驱动信号TDS。
在这个实施例中，接地电极540仅在一个末端541处接地。传输电路530和接地电极540设置于显示面板410的边缘或第二电极的至少一侧。接地电极540经配置以电连接到接地且设置于传输电路530上方且至少部分与传输电路530重叠。接地电极可安置于液晶层上或安置于第二衬底上与多个第二电极在同一层。接地电极可能并未连接到多个第二电极，且接地，使得由切换电路产生的电场可由接地电极接收且由电场产生的能量接地到地线。接地或地线可指电路中测量其它电压的参考点，或用于电流的公用返回路径，或到地线的直接实体连接。
图7为根据本发明的另一实施例的触摸显示面板410的一部分示意性俯视图。在这个实施例中，接地电极540在两个末端541和542处接地。应注意，接地电极可安置于多个第二电极周围的至少一侧上。传输电路可设置于多个第一电极的至少一侧上且接地电极安置成覆盖使传输电路耦接到多个第一电极的一侧。
图8为根据本发明的另一实施例的触摸显示面板410的一部分示意性俯视图。在先前两个实施例中，传输电路530和接地电极540设置于多个第二电极的三侧上。在这个实施例中，传输电路530和接地电极540设置于触摸显示器410的边界的所有四侧上。此夕卜，接地电极540包含多个接地点801到804。每个接地点801到804都接地。接地屏蔽结构540可防止源于传输电路530中的边缘电场到达读出线。接地屏蔽结构540的接地点越多，接地屏蔽结构540的屏蔽效果越好。
图9为根据本发明的实施例的图6、图7或图8中的AA’线的横截面图。AA’线的横截面图在对应于图6、图7和图8的实施例中相同。触摸显不面板410包含:触摸传感器，其具有用于接收触摸驱动信号的多个第一电极510以及用于根据触摸驱动信号而产生读出信号的多个第二电极520 ;第一衬底14 ;第二衬底12，其设置成与第一衬底14相对且在第一衬底14上方。多个第二电极520设置于第二衬底12上。触摸显不面板410还包含设置于第一衬底14与第二衬底12之间的液晶层16。触摸显不面板410还包含用于将触摸驱动信号传输到多个第一电极510的传输电路530。传输电路530和多个第一电极510设置于第一衬底14与液晶层16之间或第二衬底12与液晶层16之间。触摸显示面板410还包含接地电极540，接地电极540经配置以电连接到接地且设置于传输电路530上方且至少部分与传输电路530重叠。传输电路510和多个第一电极(例如,驱动线)设置于显不面板410的同一层中。传输电路可设置于与多个第一电极的层不同的层上且耦接到多个第一电极。读出线(例如，读出线520)设置于第二衬底12上。读出线设置于传输电路530和驱动线上方。接地电极540和读出线设置于触摸显示器410的同一层中。接地电极540可安置于与多个第二电极的层不同的层中。接地电极540可设置于第二衬底12与液晶层16之间或液晶层16与第一衬底14之间。接地电极540经配置以设置于传输电路530上方以接收由传输电路530产生的能量或电场。
多个第一电极510设置于液晶层16与第一衬底14之间以用于接收用于驱动触摸传感器的触摸驱动信号和接收用于驱动液晶层16的驱动信号。传输电路530可包含切换电路，所述切换电路在向多个第一电极510发送用于驱动触摸传感器的触摸驱动信号和用于驱动液晶层的驱动信号之间切换。驱动信号可为用于驱动液晶层16的公用电压。
图10为绘示根据本发明的实施例的显示面板410的一部分中的电场的示意图。当传输电路530将触摸驱动信号TDS传输到多个第一电极510时，电场得以产生。电场包含从第一电极510延伸且由第二电极520接收的正常电场1061以及从传输电路530延伸且由接地电极540接收的边缘电场1062。正常电场1061和边缘电场1062由图10中的两种类型的虚线描绘。如图10所示，接地电极540可防止边缘电场1062被第二电极520接收。因此，读出线处的电场强度不受来自传输电路530的边缘电场1062影响，因而消除由边缘电场1062引起的对读出信号SS的干扰。
图11为根据本发明的实施例的作为内嵌式(in-cell)显示器的触摸显示面板1100的示意性横截面图。显示面板1100集成有触摸传感器18，触摸传感器18接收触摸驱动信号且根据触摸驱动信号而产生读出信号。显不面板1100包含:第一衬底14 ;第二衬底12,其与第一衬底14相对；液晶层16,其设置于第一衬底14与第二衬底12之间；驱动层18a，其包含用于将触摸驱动信号传输到触摸传感器18的传输电路；以及读出层18b，其具有设置于传输电路上方且覆盖传输电路的接地电极。触摸传感器18包含设置于驱动层18a中以用于接收触摸驱动信号的多个第一电极以及设置于第二衬底12上的读出层18b中以用于根据触摸驱动信号来产生读出信号的多个第二电极。传输电路耦接到多个第一电极以用于将触摸驱动信号传输到多个第一电极。多个第一电极设置于液晶层16与第一衬底14之间以用于接收用于驱动触摸传感器18的触摸驱动信号和接收用于驱动液晶层16的驱动信号。传输电路还包含切换电路，所述切换电路用于在向多个第一电极发送用于驱动触摸传感器18的触摸驱动信号和用于驱动液晶层16的驱动信号之间切换。彩色滤光片层12a设置于液晶层16上方。传输电路可还包含用于依序驱动多个第一电极或向多个第一电极供应用于驱动液晶层16的公用电压的驱动电路或移位寄存器。实际上，触摸显示面板1100具有与先前实施例中的触摸显示面板410的结构相同的结构。
图12为根据本发明的实施例的触摸显示面板1200的示意性横截面图。触摸显示面板1200集成有触摸传感器18，触摸传感器18接收触摸驱动信号且根据触摸驱动信号而产生读出信号。显不面板1200包含:第一衬底14 ;第二衬底12,其与第一衬底14相对；液晶层16,其设置于第一衬底14与第二衬底12之间；驱动层18a,其包含用于将触摸驱动信号传输到触摸传感器18的传输电路；以及读出层18b，其具有设置于传输电路上方且覆盖传输电路的接地电极。触摸传感器18包含设置于驱动层18a中以用于接收触摸驱动信号的多个第一电极以及设置于第二衬底12上的读出层18b中以用于根据触摸驱动信号来产生读出信号的多个第二电极。包含多个第一电极的驱动层18a设置于液晶层16与第一衬底14之间。显示面板1200还包含显示驱动层14a,显示驱动层14a包含多个第三电极,设置于液晶层16与第一衬底14之间以用于接收用于驱动液晶层16的驱动信号。传输电路设置于多个第一电极的至少一侧且耦接到多个第一电极以用于将触摸驱动信号传输到多个第一电极。
图13为根据本发明的实施例的触摸显示面板1300的示意性横截面图。触摸显示面板1300集成有触摸传感器18，触摸传感器18接收触摸驱动信号且根据触摸驱动信号而产生读出信号。显不面板1300包含:第一衬底14 ;第二衬底12,其与第一衬底14相对；液晶层16，其设置于第一衬底14与第二衬底12之间；驱动层18a，其包括用于将触摸驱动信号传输到触摸传感器18的传输电路；以及读出层18b，其具有设置于传输电路上方且覆盖传输电路的接地电极。触摸传感器18包含设置于驱动层18a中以用于接收触摸驱动信号的多个第一电极以及设置于第二衬底12上的读出层18b中以用于根据触摸驱动信号来产生读出信号的多个第二电极。包括多个第一电极的驱动层18a设置于液晶层16与第二衬底12之间。显示面板1300还包含显示驱动层14a,显示驱动层14a包含多个第三电极,设置于第一衬底14与液晶层16之间以接收用于驱动液晶层16的驱动信号。传输电路设置于驱动层18a中且安置于多个第一电极的至少一侧且耦接到多个第一电极以用于将触摸驱动信号传输到多个第一电极。
图14为根据本发明的实施例的触摸显示面板1400的示意性横截面图。在触摸显示面板1400中，电容性触摸传感器18的第一电极和第二电极制造成设置于第二衬底12上方的单个驱动层18。第一电极和第二电极都设置于驱动层18中。
图15为根据本发明的实施例的触摸显示面板1500的示意性横截面图。触摸显示面板1500类似于触摸显示面板1400。差异在于，在触摸显示面板1500中，单个驱动层18设置于液晶层16与彩色滤光片层12a之间。
显示面板1100到1500中的每一者可包含传输电路和接地电极，如同触摸显示面板410 —样。在触摸显面板1100到1500中的每一者中，传输电路和驱动线可设置于触摸显示面板的同一层中。或者，传输电路和驱动线可设置于触摸显示面板的不同层中。在触摸显示面板1100到1500中的每一者中，接地电极和读出线可设置于触摸显示面板的同一层中。或者，接地电极可设置于传输电路与读出线之间的一层中。
触摸显示面板1100和1200适用于图4和图5所示的电子装置400，其中触摸驱动信号TDS由读出电路430或驱动电路440提供。触摸显示面板1300、1400和1500适用于图5所示的电子装置400，其中触摸驱动信号TDS由读出电路430提供。
总的来说，本发明提供触摸显示面板和电子装置，其包含接地电极以防止边缘电场干扰触摸检测，如此改进触摸性能。
所属领域的技术人员将明白，可在不脱离本发明的范围或精神的情况下对本发明的结构作各种修改和变化。鉴于以上内容，希望本发明涵盖本发明的修改和变化，只要所述修改和变化落入所附权利要求书和其等效物的范围内。
权利要求
1.一种触摸显示面板，其包括: 触摸传感器，其具有用于接收触摸驱动信号的多个第一电极以及用于根据所述触摸驱动信号而产生读出信号的多个第二电极； 第一衬底； 第二衬底，其设置成与所述第一衬底相对且在所述第一衬底上方，其中所述多个第二电极设置于所述第二衬底上； 液晶层，其设置于所述第一衬底与所述第二衬底之间； 传输电路，其用于将所述触摸驱动信号传输到所述多个第一电极，其中所述传输电路和所述多个第一电极设置于所述第一衬底与所述液晶层之间或所述第二衬底与所述液晶层之间；以及 接地电极，其经配置以电连接到接地且设置于所述传输电路上方且至少部分与所述传输电路重叠。
2.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其中所述接地电极经配置以接收由所述传输电路产生的电场。
3.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其中所述接地电极设置于所述第二衬底上的所述多个第二电极的至少一侧上。
4.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其中所述接地电极在一个或一个以上末端处接地。
5.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其中所述接地电极包括多个接地点且所述接地点中的每一者接地。
6.根据权利 要求1所述的触摸显示面板，其中所述多个第一电极设置于所述液晶层与所述第一衬底之间，且所述触摸显示面板还包括设置于所述液晶层与所述第一衬底之间以接收用于驱动所述液晶层的驱动信号的多个第三电极，且所述传输电路设置于所述多个第一电极的至少一侧上且耦接到所述多个第一电极以用于将所述触摸驱动信号传输到所述多个第一电极。
7.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其中所述多个第一电极设置于所述液晶层与所述第二衬底之间，且所述触摸显示面板还包括设置于所述第一衬底与所述液晶层之间以接收用于驱动所述液晶层的驱动信号的多个第三电极，且所述传输电路设置于所述多个第一电极的至少一侧上且耦接到所述多个第一电极以用于将所述触摸驱动信号传输到所述多个第一电极。
8.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其中所述多个第一电极设置于所述液晶层与所述第一衬底之间以接收用于驱动所述触摸传感器的所述触摸驱动信号以及接收用于驱动所述液晶层的驱动信号，且所述传输电路还包括用于切换向所述多个第一电极发送所述触摸驱动信号和所述驱动信号中的一者的切换电路。
9.根据权利要求8所述的触摸显示面板，其中所述驱动信号为用于驱动所述液晶层的公用电压。
10.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其中所述接地电极和所述多个第二电极设置于所述第二衬底上。
11.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其中所述接地电极设置于所述传输电路与所述多个第一电极之间。
12.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其中所述传输电路和所述多个第一电极设置于所述第一衬底上的同一层中。
13.一种电子装置，其包括: 触摸显示面板，其包括: 触摸传感器，其具有用于接收触摸驱动信号的多个第一电极以及用于根据所述触摸驱动信号而产生读出信号的多个第二电极； 第一衬底； 第二衬底，其设置成与所述第一衬底相对且在所述第一衬底上方，其中所述多个第二电极设置于所述第二衬底上； 液晶层，其设置于所述第一衬底与所述第二衬底之间； 传输电路，其用于将所述触摸驱动信号传输到所述多个第一电极，其中所述传输电路和所述多个第一电极设置于所述第一衬底与所述液晶层之间或所述第二衬底与所述液晶层之间；以及 接地电极，其经配置以电连接到接地且设置于所述传输电路上方且至少部分与所述传输电路重置； 读出电路，其耦接到所述多个第二电极以用于接收由所述多个第二电极产生的所述读出信号；以及 驱动电路，其耦接到所述传输电路且产生用于驱动所述多个第一电极的所述触摸驱动信号。
14.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述驱动信号为用于驱动所述液晶层的公用电压。
15.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述接地电极经配置以接收由所述传输电路产生的电场。
16.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述接地电极设置于所述多个第二电极的至少一侧上。
17.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述接地电极和所述多个第二电极设置于所述第二衬底上。
18.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述接地电极设置于所述传输电路与所述多个第二电极之间。
19.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述传输电路和所述多个第一电极设置于所述第一衬底上。
20.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述接地电极在一个或一个以上末端处接地。
21.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述接地电极包括多个接地点且所述接地点中的每一者接地。
22.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述多个第一电极设置于所述液晶层与所述第一衬底之间，且所述驱动电路产生用于驱动所述液晶层的驱动信号，且所述触摸显示面板还包括耦接到所述驱动电路且设置于所述液晶层与所述第一衬底之间以接收所述驱动信号的多个第三电极，且所述传输电路耦接到所述多个第一电极且设置于所述多个第一电极的至少一侧上以用于将所述触摸驱动信号从所述驱动电路传输到所述多个第一电极。
23.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述多个第一电极设置于所述液晶层与所述第二衬底之间，且所述驱动电路产生用于驱动液晶层的驱动信号，且所述触摸显示面板还包括耦接到所述驱动电路且设置于所述第一衬底与所述液晶层之间以接收所述驱动信号的多个第三电极，且所述传输电路耦接于所述驱动电路与所述多个第一电极之间且设置于所述多个第一电极的至少一侧上。
24.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述驱动电路产生用于驱动所述液晶层的驱动信号，且所述多个第一电极设置于所述液晶层与所述第一衬底之间以用于接收所述触摸驱动信号以及接收所述驱动信号，且所述传输电路还包括用于切换向所述多个第一电极发送所述触摸驱动信号和所述 驱动信号中的一者的切换电路。
全文摘要
本发明公开一种电子装置以及所述电子装置的触摸显示面板。所述触摸显示面板接收触摸驱动信号且响应于所述触摸驱动信号而产生读出信号，其中分析所述读出信号以计算触摸显示器上的触摸位置。所述触摸显示面板包含传输电路和接地电极。所述传输电路将所述触摸驱动信号分布于所述触摸显示面板中。所述接地电极设置于所述传输电路上方且至少部分覆盖所述传输电路，其中所述接地电极为接地导体。
文档编号G06F3/044GK103218093SQ20131002002
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者陈德睦, 罗丕霖, 刘正熙, 薛易帆 申请人:宏达国际电子股份有限公司