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CN103500044B - 触摸显示面板和触摸显示装置 - Google Patents

触摸显示面板和触摸显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种触摸显示面板和触摸显示装置，涉及显示领域，能够在不影响触控功能的前提下，实现防护静电伤害的功能。本发明所述触摸显示面板，设置有驱动电极和感应电极，还设置有：防静电层，对应分布在所述触摸显示面板上感应区之外的区域，所述感应区包括：所述驱动电极和所述感应电极的交叠区域；可控开关，所述防静电层通过所述可控开关接地。

Description

触摸显示面板和触摸显示装置
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种触摸显示面板和触摸显示装置。
背景技术
触摸显示屏发展迅速，当前主流产品都采用了外置触摸屏（Add on）的结构设计，但传统Add on触摸屏，整体机构厚重，成本较高，随着消费者对显示器的薄化需求，嵌入式（In Cell）液晶屏成为触摸显示领域中一个重要发展的方向。
In-Cell是指将触摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法，即在液晶盒内嵌入触摸传感器功能，这样能使屏幕变得更加轻薄。现有In Cell触摸显示屏一般采用电容传感，具体地：液晶盒内设置实现触摸功能而制造的触摸驱动电极（Tx电极）和感应电极（Rx电极），Tx电极和Rx电极互相垂直，其中，Tx电极由触控芯片控制，按顺序逐条输出一系列方波；而Rx电极会作为接收端，设置为一直流电压值。当没有手指在液晶屏幕上触控且Tx电极输出脉冲时，在Tx电极和Rx电极的交叠区域以及交叠区域的附近，Rx电极与Tx电极之间的电容耦合会使得Rx的电压发生波动，此时触控芯片会认为此种波动属于没有触控的情况。当手指触控在液晶屏幕上时，手指与Tx电极及手指与Rx电极之间均会形成电容，在Tx电极输出脉冲时，Rx电极与Tx电极之间的耦合情况会因上述电容发生改变，从而使Rx电极上的电压波动情况与没有手指触控时存在差别，触控芯片即是通过算法确定这种差别，以达到检测触控位置的目的。
在In Cell触摸显示屏中，为增加触摸灵敏度，Rx电极一般设置在靠近液晶屏幕的彩膜基板上，而彩膜基板的背面（远离液晶一侧）还设置有接地的透明导电层（防静电层），用以降低静电对液晶面板显示效果的影响。发明人发现：防静电层会阻碍触摸功能的实现，影响触控灵敏度，但如果去除防静电层，则液晶面板对静电的承受能力又会大幅度降低。
发明内容
本发明的实施例提供一种触摸显示面板和触摸显示装置，能够在不影响触控功能的前提下，实现防护静电伤害的功能。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明提供一种触摸显示面板，设置有驱动电极和感应电极，所述触摸显示面板上还设置有：
防静电层，对应分布在所述触摸显示面板上感应区之外的区域，所述感应区包括：所述驱动电极和所述感应电极的交叠区域；
可控开关，所述防静电层通过所述可控开关接地。
优选地，在所述触摸显示面板处于显示状态时，所述可控开关闭合使所述防静电层接地；在所述触摸显示面板处于触摸感应状态时，所述可控开关断开使所述防静电层处于悬空状态。
可选地，所述可控开关包括：两个接线端，一个控制端；所述两个接线端中的一个接线端与所述防静电层相连，另一接线端接地，所述控制端输入第一控制信号。
可选地，所述防静电层为透明导电层。
可选地，所述防静电层包括：多个导电图形、图形连线和位于触摸显示面板边缘的周边引线；
每一所述导电图形都不与所述感应区域重叠，所述导电图形均通过所述图形连线连接至所述周边引线，所述周边引线连接到所述可控开关。
可选地，所述周边引线通过柔性线路板或者导线连接到所述可控开关。
进一步地，所述触摸显示面板包括彩膜基板、阵列基板和夹设在二基板之间的液晶层；
所述防静电层设置在所述彩膜基板上。
可选地，所述防静电层设置在所述彩膜基板上远离液晶层的一侧。
可选地，所述感应电极设置在所述彩膜基板上，所述驱动电极设置在所述阵列基板上。
另一方面，本实施例还提供一种触摸显示装置，包括：任一项所述的触摸显示面板。
触摸显示面板的驱动电极和感应电极存在交叠区域，本发明实施例在交叠区域的间隙设置防静电层，且所述防静电层通过可控开关接地，当触摸显示面板进行显示充电时，通过可控开关使防静电层接地，这时防静电层可以起到防静电功能；在触摸显示面板进行触控检测时，通过可控开关进行控制使防静电层变为悬空状态，这时防静电层不会阻止对手指电容的检测，也不会对触摸功能产生干扰，因此，本发明实施例提供的触摸显示面板和触摸显示装置，既能防护静电伤害，又不影响触控功能的实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的触摸显示面板的俯视结构示意图；
图2为本发明实施例提供的触摸显示面板的切面结构示意图；
图3为本发明实施例中防静电层的工作时序图。
附图标记
1-驱动电极，2-感应电极，3-防静电层，31-导电图形，32-图形连线，
33-周边引线，4-感应区，5-柔性线路板，10-彩膜基板，20-阵列基板，
30-液晶夹层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供一种触摸显示面板（以下简称：触摸显示面板），参照图1、2所示，所述触摸显示面板上设置有驱动电极1和感应电极2，还设置有：图案化的防静电层3，对应分布在触摸显示面板上感应区4之外的区域，所述感应区4包括：驱动电极1和感应电极2的交叠区域；可控开关（图中未示出），防静电层3通过可控开关接地。
现有技术中防静电层为覆盖整个触摸显示面板的透明导电薄膜，且防静电层接地，而本实施例所述防静电层只分布在感应区以外，此处所述的感应区指触摸显示面板中触摸传感器所在的区域，包括但不限于指驱动电极1和感应电极2的交叠区域，具体与驱动电极1和感应电极2的形状，以及驱动电极1和感应电极2间形成的触摸感应场的分布区域有关。简言之，本实施例的防静电层为图案化的透明导电膜（ITO pattern），防静电层具体制作时，可通过沉积和光刻工艺形成，在驱动电极1和感应电极2交叠区域以外的地方保留透明导电材料。
需注意：图1所示仅为满足本实施例的其中一种防静电层图案，本实施例对驱动电极1和感应电极2的具体图形不做限定，对防静电层3的具体图案化也不做限定，只须防静电层3不与感应区重叠，以尽量降低防静电层3对驱动电极1和感应电极2的屏蔽作用。
本发明实施例所述防静电层通过可控开关接地，当触摸显示面板进行显示充电时，通过可控开关使防静电层接地，这时防静电层可以起到防静电功能；
在触摸显示面板进行触控检测时，通过可控开关进行控制使防静电层变为悬空状态，即防静电层与大地（或者接地信号线）之间断开，这时防静电层不会阻止对手指电容的检测，也不会对触摸功能产生干扰，因此，本发明实施例提供的触摸显示面板和触摸显示装置，既能防护静电伤害，又不影响触控功能的实现。其中，悬空状态表示防静电层与外界没有电荷交流，与任何电源或者导体处于断开状态。
为了本领域技术人员更好的理解本发明实施例提供的触摸显示面板的结构，下面通过具体的实施例对本发明提供的触摸显示面板进行详细说明。
如图2所示，触摸显示面板包括彩膜基板10、阵列基板20和夹设在二基板之间的液晶层30；图案化的防静电层3设置在彩膜基板10上，具体地：防静电层3设置在彩膜基板10上远离液晶层30的一侧，防静电层3位于彩膜基板10的基板背面（观看侧），且，防静电层3对应分布在触摸显示面板上感应区4之外的区域，防静电3层通过可控开关（图中未示出）接地。触摸显示面板还设置有：驱动电极1和感应电极2，驱动电极1设置在阵列基板20上，感应电极2设置在彩膜基板10上。
其中，如图1所示，本实施例所述防静电层包括：多个导电图形31、图形连线32和位于触摸显示面板边缘的周边引线33；每一导电图形31都不与感应区重叠，导电图形31可以是矩形或者其它形状，图形连线32可以是极细ITO线，导电图形31均通过图形连线32连接至周边引线33，周边引线33连接到可控开关。
用较细的ITO走线或者金属走线，将防静电层连接至周边引线，进而可以利用可控开关控制防静电层的接地和悬空。ITO走线或者金属走线的宽度应保证因其存在而产生的耦合电容不影响正常显示和触控功能，一般在数微米级别以下。
因此进一步地可选地，周边引线33通过柔性线路板5连接到可控开关，当然，周边引线33也可以通过导线连接到可控开关，此时导线可与防静电层同步由同一透明导电膜形成。
一般而言，现有内置式触摸显示面板，由于触摸检测功能和显示功能会共用公共电极，所以显示功能和触摸感应功能不同步进行，触摸检测功能和显示功能在时间上是交互实现的，如果同时进行触摸检测和显示，公共电极上的电压会因触控电压变化而发生变化，从而对画面的正常显示产生影响。针对采用分时驱动的内置式触摸显示产品，本发明实施例采用如下解决方案：
采用分时驱动的内置式触摸显示面板，其防静电层通过可控开关接地，触摸显示面板处于显示状态时，可控开关使防静电层3接地，防静电层3可以起到静电防护功能；触摸显示面板处于触摸感应状态时，可控开关断开使防静电层3与大地（或者接地信号线）之间断开，处于悬空状态，防静电层也不会对触摸功能产生干扰。
以60HZ的内置式触摸显示产品为例，采用分时驱动的产品在一帧16.7ms时间中，一般而言，12ms左右用来显示，在4ms时间用来实现触摸功能，在触摸显示面板处于显示状态的12ms时间内，可控开关处于闭合状态使防静电层3接地；在触摸显示面板处于触摸感应状态时，可控开关断开使防静电层3处于悬空状态。如图3所示，为防静电层3的工作时序图，处于显示状态的12ms左右的时间内，防静电层3接地，其电压为零；处于触摸感应状态的4ms左右的时间内，防静电层3处于悬空状态。简言之，防静电层通过可控开关控制是接地还是悬空，在显示扫描时，保证防静电层接地；在触控扫描时，保证防静电层悬空。
具体地，本实施例所述可控开关包括：两个接线端，一个控制端；两个接线端中的一接线端与防静电层相连，另一接线端接地，控制端输入第一控制信号如帧起始信号。
所述可控开关可以是IC的内部半导体电路单元，或者由IC信号控制的TFT电路结构，本发明实施例对所述可控开关的具体实现方式不做限定，可以是本领域技术人员所熟知的任意实现方式，例如，所述可控开关可以开关二极管，或者其它具有开关功能的半导体管。一般而言，具体实施时所述可控开关可以是薄膜场效应晶体管、可控硅晶闸管等。
本发明实施例提供的触摸显示面板，能在不影响触控功能的前提下，实现了静电防护（anti-ESD）功能。
本发明实施例还提供一种显示装置，其包括上述任意一种触摸显示面板。所述显示装置在不影响触控功能的前提下，实现了静电防护（anti-ESD）功能，从而触控相应效果好，而且更加安全可靠。所述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种触摸显示面板，设置有驱动电极和感应电极，其特征在于，所述触摸显示面板上还设置有：
图案化的防静电层，所述防静电层对应分布在所述触摸显示面板上感应区之外的区域，所述感应区包括：所述驱动电极和所述感应电极的交叠区域；
可控开关，所述防静电层通过所述可控开关接地；
在所述触摸显示面板处于显示状态时，所述可控开关闭合使所述防静电层接地；在所述触摸显示面板处于触摸感应状态时，所述可控开关断开使所述防静电层处于悬空状态，从而所述防静电层不会阻止对手指电容的检测，也不会对触摸功能产生干扰。
2.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其特征在于，
所述可控开关包括：两个接线端，一个控制端；所述两个接线端中的一接线端与所述防静电层相连，另一接线端接地，所述控制端输入第一控制信号。
3.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其特征在于，所述防静电层为透明导电层。
4.根据权利要求1-3任一所述的触摸显示面板，其特征在于，所述防静电层包括：多个导电图形、图形连线和位于触摸显示面板边缘的周边引线；
每一所述导电图形都不与所述感应区重叠，所述导电图形均通过所述图形连线连接至所述周边引线，所述周边引线连接到所述可控开关。
5.根据权利要求4所述的触摸显示面板，其特征在于，所述周边引线通过柔性线路板或者导线连接到所述可控开关。
6.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其特征在于，所述触摸显示面板包括彩膜基板、阵列基板和夹设在二基板之间的液晶层；
所述防静电层设置在所述彩膜基板上。
7.根据权利要求6所述的触摸显示面板，其特征在于，
所述防静电层设置在所述彩膜基板上远离液晶层的一侧。
8.根据权利要求6所述的触摸显示面板，其特征在于，
所述感应电极设置在所述彩膜基板上，所述驱动电极设置在所述阵列基板上。
9.一种触摸显示装置，其特征在于，包括：权利要求1-8任一项所述的触摸显示面板。
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