CN116974105A - 一种内嵌式触控显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内嵌式触控显示面板，包括彩膜基板、阵列基板、以及夹在所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层；本发明对触控电极做掏空处理，减少像素触控电极与扫描线的寄生电容，触控电极掏空处对应的CF上方设置有BM遮挡，BM覆盖触控电极掏空尺寸有一定的距离，避免扫描线电压影响到液晶偏转导致的漏光。触控电极TP分块边缘与中间处，触控电极与扫描线交叠的面积大小设计一致，让触控电极TP分块边缘与中间处，触控电极与扫描线的寄生电容保持一致；在触控电极TP分块内横竖方向设置走线，降低阻抗。本发明解决了内嵌式触控显示面板的显示亮度不均问题。

Description

一种内嵌式触控显示面板

技术领域

本发明属于显示屏领域，尤其涉及一种内嵌式触控显示面板。

背景技术

随着时代的发展与技术的进步，人们对电子产品不仅有功能上的要求，同时对产品的外观要求也日趋挑剔。这就促进了电子类产品朝着轻、薄、窄、省功耗的方向不断的发展。

因时代而生，内嵌式(in-cell)触控显示装置是将提供触控功能的触控电极设置在像素结构当中，触控电极会通过导线连接至一个电路，此电路可以侦测触控电极上电容的变化以判断触控显示装置上对应的位置是否被触碰。一般来说，当在触控侦测期间，上述的触控电极是用来侦测触碰，而在显示期间触控电极则会被施加一个共同电压来作为共同电极。然而，现有技术中的内嵌式技术是将触控功能做在阵列基板上的，既影响了显示面板的阵列制程的良率，同时也影响了产品的显示性能，使显示面板在显示时会出现显示亮度不均问题。

发明内容

为解决上述内嵌式触控显示的亮度不均问题，本发明提供了如下方案：一种内嵌式触控显示面板，包括：

彩膜基板、阵列基板、以及夹在所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层；

其中，所述彩膜基板包括第一基板、黑色遮光层、RGB层、支撑层；

所述阵列基板包括第二基板，叠层设置在所述第二基板上的第一金属层、第一绝缘层、半导体层、第一透明导电层、第二金属层、第二绝缘层、第二透明导电层。

优选地，所述第一金属层包括若干个第一方向的扫描线；

所述第二金属层包括若干个第二方向的数据线以及若干个第二方向的TP触控信号线；

所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

优选地，所述半导体层用于形成若干个半导体开关器件；

所述第一透明导电层用于形成若干个像素电极或触控电极；

所述第二透明导电层用于形成若干个触控电极或像素电极。

优选地，所述触控电极用于在显示阶段施加公共电压，作为显示用的公共电极；还用于在触控侦测阶段作为触控检测电容的其中一个电极。

优选地，在保证不漏光的情况下，在所述内嵌式触控显示面板的显示区内，触控电极与扫描线的交叠重合处，对所述触控电极做掏空处理；

所述掏空处理包括对所述触控电极掏空处对应的彩膜基板上方设置黑色遮光层进行遮挡，所述黑色遮光层覆盖触控电极掏空尺寸预设距离。

优选地，若干个所述触控电极相连获得触控电极TP分块，所述触控电极TP分块通过接触孔与TP触控信号线连接，接出到驱动IC，用于实现触控显示。

优选地，基于所述触控电极TP分块的边缘与中间处，通过将所述触控电极与扫描线的交叠面积大小设计一致，进而使所述触控电极TP分块边缘与中间处的触控电极与扫描线的寄生电容保持一致。

优选地，在所述触控电极TP分块内上下左右触控电极之间，横竖方向设置走线，用于实现触控电极在TP分块内的左右上下的电性功能连接，降低所述触控电极TP分块内的阻抗；

不同触控电极TP分块之间，触控电极不设置横竖方向走线进行连接。

优选地，将所述TP触控信号线上的触控电极大部分区域做避空处理，不形成搭接，无重叠区域，所述TP触控信号线通过接触孔电性连接到触控电极TP分块上，实现导通。

优选地，所述内嵌式触控显示面板包括若干个触控电极TP分块，所述触控电极TP分块通过第一透明导电层形成或第二透明导电层形成；

相邻所述触控电极块之间断开，所述触控电极TP分块通过对应的所述TP触控信号线与触控侦测芯片的对应通道电性连接。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

本发明将多个触控电极相连形成一个触控电极TP分块，并通过接触孔与TP触控信号线连接，接出到驱动IC，实现触控显示功能，显示屏内含有多个触控电极TP分块。在显示区内，触控电极与扫描线交叠重合处，在保证不漏光的情况下，对触控电极做掏空处理，减少像素触控电极与扫描线的寄生电容。触控电极掏空处对应的彩膜基板上方设置有黑色遮光层遮挡，黑色遮光层覆盖触控电极掏空尺寸有一定的距离，避免扫描线电压影响到液晶偏转导致的漏光。

在触控电极TP分块边缘与中间处，将触控电极与扫描线交叠的面积大小设计一致，进而使触控电极与扫描线的寄生电容保持一致。

将TP触控信号线上的触控电极大部分区域做避空处理，在减少TP触控信号线的负载电容的同时，降低触控电极在充当公共电极时，触控信号对显示的影响。

在触控电极TP分块内上下左右触控电极之间，横竖方向上设置走线，实现触控电极在TP分块内的左右上下的电性功能连接，以降低TP分块内的阻抗。本发明通过以上结构设计，解决了内嵌式触控显示面板的显示亮度不均问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的现有技术触控电极与扫描线图案重合区域示意图；

图2为本发明实施例的现有技术触控电极TP分块中间处和扫描线电容形成示意图；

图3为本发明实施例的现有技术触控电极TP分块1和扫描线G1搭接面积图；

图4为本发明实施例的现有技术相邻触控电极TP分块边缘区和扫描线形成的电容图；

图5为本发明实施例的现有技术相邻触控电极TP分块边缘区和扫描线形成的电容搭接面积图；

图6为本发明实施例的现有技术未做避空处理的TP触控信号线示意图；

图7为本发明实施例的内嵌式触控显示面板显示区最小阵列单元及最小触控电极区示意图；

图8为本发明实施例的触控电极TP分块结构示意图；

图9为本发明实施例的触控电极掏空处理过程示意图；

图10为本发明实施例的触控电极掏空处对应的CF面黑色遮光层遮挡位置图；

图11为本发明实施例的触控电极与扫描线的重叠部分形貌图；

图12为本发明实施例的触控电极与扫描线的重叠面积示意图；

图13为本发明实施例的触控电极TP分块1和触控电极TP分块2横向断开处和扫描线G4形成的电容图；

图14为本发明实施例的触控电极分块和扫描线G4形成的电容图；

图15为本发明实施例的像素区最小的阵列单元区部分示意图；

图16为本发明实施例的触控电极TP分块内部上下左右连接图。

其中，附图标记为：1-触控电极TP分块，1.1-触控电极，1.2-第一触控电极TP分块，1.3-第二触控电极TP分块，2-扫描线，2.1-扫描线G1，2.4-扫描线G4；3-半导体层，4-数据线，5-像素电极，6-TP触控信号线，7-黑色遮光层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

如图1所示，现有技术内嵌式触控显示装置的显示区内，触控电极1.1与扫描线2交叠重合处，触控电极1.1掏空位小，触控电极1.1与扫描线2图案重合区域多而大，继而形成的寄生电容也较大。

触控电极TP分块1边缘与中间处，触控电极1.1与扫描线2交叠的面积大小设计不一致，触控电极TP分块1边缘与中间处，触控电极1.1与扫描线2的寄生电容不同；相邻触控电极TP分块1分断处和扫描线形成的电容不同于触控电极内部和扫描线形成的电容。触控电极TP分块1和扫描线G1的搭接情况如图2所示，具体搭接面积如图3所示，形成的电容就是触控电极TP分块1和扫描线G1搭接面积处产生的寄生电容。

相邻触控电极TP分块边缘区和扫描线形成的电容如图4所示，具体搭接面积情况如图5所示，图3和图5的搭接面积明显不同，那产生的寄生电容也不同，这样就会导致触控电极TP分块内部扫描线上的电容值大于或小于触控电极TP分块边缘扫描线上的电容值，导致显示亮度不均现象。

另外，显示区触控电极完全覆盖触控信号线，当触控电极在充当公共电极时，无形中增加了公共电极的负载，在显示时，会加重显示亮度不均发生。如图6所示，TP1上触控电极未做避空处理。

针对现有技术所出现的内嵌式触控显示面板的显示亮度不均问题，本发明提出了一种内嵌式触控显示面板。如图7所示，本发明所提供的内嵌式触控显示面板，由彩膜基板、阵列基板，以及夹在彩膜基板和阵列基板之间的液晶层等组成。其中，彩膜基板主要包括：基板、黑色遮光层、RGB层、支撑层等；阵列基板主要包括：基板、叠层设置在基板上的第一金属层、第一绝缘层、半导体层、第一透明导电层、第二金属层、第二绝缘层、第二透明导电层。

进一步地优化方案，第一金属层包含有多个第一方向的扫描线2，第二金属层包含有多个第二方向的数据线4、多个第二方向的TP触控信号线6，半导体层3形成多个半导体开关器件，第一透明导电层用于形成多个像素电极5或公共电极(触控电极1.1)，第二透明导电层用于形成多个公共电极(触控电极1.1)或像素电极5。所述第二方向与第一方向相互垂直。在显示阶段，触控电极1.1施加公共电压，作为显示用的公共电极使用，在触控侦测阶段，触控电极1.1作为触控检测电容的其中一个电极所使用。

进一步地优化方案，多个触控电极1.1相连形成一个触控电极TP分块1，并通过接触孔与TP触控信号线6连接，接出到驱动IC，实现触控显示功能，显示屏内含有多个触控电极TP分块1。触控电极TP分块1通过第一透明导电层形成或者通过第二透明导电层形成。相邻触控电极块之间是断开的，每个触控电极TP分块1分别通过对应的TP触控信号线6电性连接到触控侦测芯片的对应通道，如图8所示。

进一步地优化方案，如图8所示，显示区有多个触控电极TP分块，第一触控电极TP分块1.2和第二触控电极TP分块1.3为上下相邻触控电极TP分块。第一触控电极TP分块1.2包含有叠层设置的多条扫描线(G1、G2、G3)，多条数据线(S1、S2、S3……)，多条触控线(TP1、TP2……)，第一触控电极TP分块1.2和第二触控电极TP分块1.3是在扫描线G4的位置横向断开的。第一触控电极TP分块1.2通过接触孔电性的连接到触控信号线TP1上，接出到驱动芯片上。第二触控电极TP分块1.3也通过接触孔电性的连接到触控信号线TP2上。逐次类推，每个触控电极TP分块都通过接触孔与TP触控信号线连接，接出到驱动IC，实现触控显示功能。

进一步地优化方案，显示区内，触控电极1.1与扫描线2.1交叠重合处，在保证不漏光的情况下，触控电极1.1尽量做掏空处理，减少触控电极1.1与扫描线2.1的寄生电容，如图9所示。触控电极1.1掏空处对应的彩膜基板上方设置有黑色遮光层遮挡，黑色遮光层覆盖触控电极1.1掏空尺寸有一定的距离，避免扫描线电压影响到液晶偏转导致的漏光，如图10所示。

进一步地优化方案，触控电极TP分块1边缘与中间处，触控电极1.1与扫描线2交叠的面积大小设计一致，让触控电极TP分块1边缘与中间处，触控电极1.1与扫描线2的寄生电容保持一致；从设计角度考虑，将这两个位置的线路方式和触控电极1.1与扫描线2的Overlay做合理布局。具体的，如图8所示，第一触控电极TP分块1.2中间处——触控电极1.1和扫描线G1形成的Overlay，就是触控电极的图案和扫描线的图案两者在某些区域有重叠区，重叠的部分就会耦合，形成电容。重叠部分形貌如图11-12所示。

进一步地优化方案，第一触控电极TP分块1.2和第二触控电极TP分块1.3横向断开处和扫描线G4形成的电容如图13所示，因这个区域是第一触控电极TP分块1.2和第二触控电极TP分块1.3的边缘位置，触控电极TP分块和扫描线G4形成的重叠区域，分别是由第一触控电极TP分块1.2和扫描线G4形成的重叠区域A，以及第二触控电极TP分块1.3和扫描线G4形成的重叠区域B，那A+B区域形成的电容就是触控电极分块和扫描线G4形成的电容，如图14所示。图12和图14形成电容的重叠区域形貌是完全一致的，因此G1、G4和触控电极形成的寄生电容也是一致的。同理，G1、G2、G3、G4………，所有触控电极TP分块和扫描线形成的寄生电容都是一致的，故在显示画面时，就不会出现触控电极TP分块边缘和扫描线上的寄生电容不同于触控电极TP分块中间和扫描线形成的寄生电容的情况，避免显示亮度不均发生。

另外，将TP触控信号线上的触控电极大部分区域做避空处理。在减少TP触控信号线的负载电容的同时，降低触控电极在充当公共电极时，触控信号对显示的影响。触控电极和触控信号线形成的电容值过大，显示时，触控电极是充当公共电极的，会影响显示效果。为了降低显示时，公共电极上的负载，将TP触控信号线上的公共电极层做避空处理，以免公共电极负载重引起显示亮度不均及其他异常情况。触控电极TP分块1有多条触控线(TP1、TP2……)，且触控信号线TP1通过接触孔和第一触控电极TP分块1.2导通，如图15所示，触控电极TP分块区是由多个最小的阵列单元构成的，触控信号线TP1在图15中的图c位置做避空处理，不形成搭接，无重叠区域，就不会有寄生电容，有效的降低了公共电极上的负载。触控信号线TP1在图15中的图d位置，通过接触孔电性的连接到触控电极TP分块1上，实现导通。

在触控电极TP分块内上下左右触控电极之间，横竖方向上设置有走线，实现触控电极在TP分块内的左右上下的电性功能连接，以降低TP分块内的阻抗，不同触控电极TP分块之间，触控电极不设置以上连接方式。如图16所示为触控电极TP分块内部上下左右连接方式8。

本发明的内嵌式触控显示面板在显示阶段，触控电极施加公共电压，作为显示用的公共电极使用，在触控侦测阶段，触控电极作为触控检测电容的其中一个电极所使用。将多个触控电极相连形成一个触控电极TP分块，并通过接触孔与TP触控信号线连接，接出到驱动IC，实现触控显示功能，显示屏内含有多个触控电极TP分块。

在显示区内，触控电极与扫描线交叠重合处，在保证不漏光的情况下，对触控电极做掏空处理，减少像素触控电极与扫描线的寄生电容。触控电极掏空处对应的彩膜基板上方设置有黑色遮光层遮挡，黑色遮光层覆盖触控电极掏空尺寸有一定的距离，避免扫描线电压影响到液晶偏转导致的漏光。

在触控电极TP分块边缘与中间处，将触控电极与扫描线交叠的面积大小设计一致，进而使触控电极与扫描线的寄生电容保持一致。

将TP触控信号线上的触控电极大部分区域做避空处理，在减少TP触控信号线的负载电容的同时，降低触控电极在充当公共电极时，触控信号对显示的影响。

在触控电极TP分块内上下左右触控电极之间，横竖方向上设置走线，实现触控电极在TP分块内的左右上下的电性功能连接，以降低TP分块内的阻抗。本发明通过以上结构设计，解决了内嵌式触控显示面板的显示亮度不均问题。

以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种内嵌式触控显示面板，包括彩膜基板、阵列基板、以及夹在所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层，所述彩膜基板包括第一基板、黑色遮光层、RGB层、支撑层，其特征在于，

所述阵列基板包括第二基板，叠层设置在所述第二基板上的第一金属层、第一绝缘层、半导体层、第一透明导电层、第二金属层、第二绝缘层、第二透明导电层；

所述第一金属层包括若干个第一方向的扫描线，所述第二金属层包括若干个第二方向的数据线以及若干个第二方向的TP触控信号线，所述第一方向与所述第二方向相互垂直；

所述半导体层用于形成若干个半导体开关器件，所述第一透明导电层用于形成若干个像素电极或触控电极，所述第二透明导电层用于形成若干个触控电极或像素电极；

若干个所述触控电极相连获得触控电极TP分块，所述触控电极TP分块的边缘与中间处，通过将所述触控电极与扫描线的交叠面积大小设计一致，进而使所述触控电极TP分块边缘与中间处的触控电极与扫描线的寄生电容保持一致。

2.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，

所述触控电极用于在显示阶段施加公共电压，作为显示用的公共电极；还用于在触控侦测阶段作为触控检测电容的其中一个电极。

3.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，

在保证不漏光的情况下，在所述内嵌式触控显示面板的显示区内，触控电极与扫描线的交叠重合处，对所述触控电极做掏空处理；

所述掏空处理包括对所述触控电极掏空处对应的彩膜基板上方设置黑色遮光层进行遮挡，所述黑色遮光层覆盖触控电极掏空尺寸预设距离。

4.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，

所述触控电极TP分块通过接触孔与TP触控信号线连接，接出到驱动IC，用于实现触控显示。

5.根据权利要求4所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，

在所述触控电极TP分块内上下左右触控电极之间，横竖方向设置走线，用于实现触控电极在TP分块内的左右上下的电性功能连接，降低所述触控电极TP分块内的阻抗；

不同触控电极TP分块之间，触控电极不设置横竖方向走线进行连接。

6.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，

将所述TP触控信号线上的触控电极大部分区域做避空处理，不形成搭接，无重叠区域，所述TP触控信号线通过接触孔电性连接到触控电极TP分块上，实现导通。

7.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，

所述内嵌式触控显示面板包括若干个触控电极TP分块，所述触控电极TP分块通过第一透明导电层形成或第二透明导电层形成；

相邻所述触控电极块之间断开，所述触控电极TP分块通过对应的所述TP触控信号线与触控侦测芯片的对应通道电性连接。