专利名称：电容式触控显示面板、显示装置、控制装置的制作方法
技术领域：
电容式触控显示面板、显示装置、控制装置技术领域[0001]本实用新型涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种电容式触控显示面板、显示装置、控制装置。
背景技术：
[0002]随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触摸屏组成结构一般是在显示面板的出光侧设置一层触摸面板，然后贴合到一起成为具有触摸功能的液晶显示屏，制作成本较高、光透过率较低、模组较厚等缺点。[0003]如图1所示，现有技术中的IXD显示面板结构从上到下包括:保护层10、触摸面板40、上偏光片201、屏蔽IT070、彩膜层60、上取向层401、液晶材料50、下取向层402、TFT功能单元30、基板301及下偏光片202。[0004]上述结构中，实现电容触控是通过在上偏光片上贴附触控感应touch sensor的玻璃，成本很高，并且因为增加贴合工艺，良率降低，且厚度很大影响透过率。实用新型内容[0005]本实用新型实施例提供了一种电容式触控显示面板、显示装置、控制装置，用以实现无需附加触控面板即可解决显示面板的显示及触控功能，简化了电容式触控显示面板的结构，提高了光透过率。[0006]本实用新型实施例提供的一种电容式触控显示面板，包括阵列基板，彩膜基板以及位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层；其中，所述阵列基板包括基板、偏光片、黑矩阵BM和薄膜晶体管TFT功能单元，所述阵列基板位于所述显示面板的出光侧，所述彩膜基板位于显示面板的入光侧；所述TFT功能单元包括栅线、数据线和薄膜晶体管TFT ;所述BM与所述TFT相对应，且所述TFT中的栅极、源极和漏极在基板方向上的投影均落在所述BM内。[0007]本实用新型实施例提供的一种显示装置，该显示装置包括上述的显示面板，以及对该显示面板进行显示和触控的控制装置，该控制装置具体用于:[0008]在每帧图像的显示时间内，控制将显示驱动信号输出至所有栅线，控制显示数据信号输出到所有数据线，进行画面显示；[0009]在每帧图像的触控时间内，将触控驱动信号输出至每一触控驱动单元的数据线，并且将相同的触控感应信号输出至每一触控感应单元的栅线，其中，每一触控驱动单元包括预先划分的多个数据线，每一触控感应单元包括预先划分的多个栅线。[0010]本实用新型实施例提供的一种实现所述显示面板的显示和触控功能的控制装置，包括:[0011]显示控制单元，用于在每帧图像的显示时间内，控制将显示驱动信号输出至所有栅线，控制显示数据信号输出到所有数据线，进行画面显示；[0012]触控单元，用于在每帧图像的触控时间内，将触控驱动信号输出至每一触控驱动单元的数据线，并且将相同的触控感应信号输出至每一触控感应单元的栅线，其中，每一触控驱动单元包括预先划分的多个数据线，每一触控感应单元包括预先划分的多个栅线。本实用新型实施例提供了一种电容式触控显示面板、显示装置、控制装置，通过将阵列基板置于液晶材料之上，彩膜基板置于液晶材料之下，将阵列基板的数据线作为电容触控的驱动线，阵列基板的栅线作为电容触控的感应线，同时通过分时驱动，即分为显示时间和触控功能时间来分别控制栅线和数据线的连接信号，实现显示和触控功能。无需附加触控面板即可解决显示面板的显示及触控功能，简化了电容式触控显示面板的结构，提高了光透过率。
图1为现有技术中ADS产品的显示面板的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的一种显示面板的结构示意图；图3为图2所示的结构中TFT位置处的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的显示面板实现触控功能时触控驱动单元和触控感应单元的示意图；图5为本实用新型实施例提供的实现显示面板的显示和触控功能的各信号时序图；图6为本实用新型实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供了一种电容式触控显示面板、显示装置、控制装置，用以实现无需附加触控面板即可解决显示面板的显示及触控功能，简化了电容式触控显示面板的结构，提高了光透过率。本实用新型实施例提供的一种电容式触控显示面板，包括阵列基板，彩膜基板以及位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层；其中，所述阵列基板包括基板、偏光片、黑矩阵BM和薄膜晶体管TFT功能单元，所述阵列基板位于所述显示面板的出光侧，所述彩膜基板位于显示面板的入光侧；所述TFT功能单元包括栅线、数据线和薄膜晶体管TFT ;所述BM与所述TFT相对应，且所述TFT中的栅极、源极和漏极在基板方向上的投影均落在所述BM内。较佳地，所述基板可以是玻璃基板。较佳地，所述BM位于所述基板和所述TFT功能单元之间。或者，还包括位于所述阵列基板的出光侧的保护层，所述偏光片位于所述阵列基板的出光侧，所述BM位于所述保护层和所述偏光片之间。较佳地，所述保护层可以是保护玻璃。或者，所述偏光片位于所述阵列基板的出光侧，所述BM位于所述偏光片和所述基板之间。本实用新型实施例提供的一种显示装置，该显示装置包括上述的显示面板，以及实现该显示面板显示和触控功能的控制装置，其中，该控制装置用于:在每帧图像的显示时间内，控制将显示驱动信号输出至所有栅线，控制显示数据信号输出到所有数据线，进行画面显示；[0029]在每帧图像的触控时间内，将触控驱动信号输出至每一触控驱动单元的数据线，并且将相同的触控感应信号输出至每一触控感应单元的栅线，其中，每一触控驱动单元包括预先划分的多个数据线，每一触控感应单元包括预先划分的多个栅线。[0030]例如，根据实际显示面板的分辨率和尺寸，用i根栅线并联起来作为触控的感应单元RX，用m根数据线并联起来作为驱动单元TX。其中，i大于或等于1，并小于或等于栅线总数，m大于或等于1，并小于或等于数据线总数。[0031]较佳地，任意相邻两个所述触控驱动单元之间间隔预定数量的数据线，在每帧图像的触控时间内，相邻触控驱动单元之间相隔的数据线上没有信号；[0032]任意相邻两个所述触控感应单元之间间隔预定数量的栅线，相邻触控感应单元之间相隔的栅线上没有信号。[0033]例如，如上述的相邻驱动单元TX之间间隔η根的数据线；相邻感应单元RX之间间隔j根栅线。其中，η和j均大于或等于2并小于或等于栅线总数。[0034]
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。[0035]参见图2，为本实用新型实施例提供的一种显示面板，该显示面板从上之下包括:[0036]保护层10、上偏光片201、TFT功能单元30、黑矩阵(BM)80、液晶材料50、彩膜基板60、下偏光片202 ；[0037]参见图3并结合图2，阵列基板包括，基板301和TFT功能单元30，该TFT功能单元30包括栅极302、源漏电极303、欧姆接触层(N+A-SI) 304、非晶硅(A-SI) 305、公共电极层(Vcom ΙΤ0) 306、像素电极 307、PVX308 和 SiNx309 ;其中，N+A-SI304 和 A-SI305 构成有源层，栅极302、源漏电极303、欧姆接触层(N+A-SI) 304、非晶硅(A-SI) 305、绝缘层(PVX)308和栅线层的绝缘层(SiNx) 309构成TFT。[0038]如图2和图3所示，TFT功能单元30位于液晶材料50的上方，彩膜基板60位于液晶材料50的下方；黑矩阵80位于基板301和TFT功能单元之间，从而栅极302、源漏电极303在基板301方向上的投影均落在黑矩阵80内。[0039]本实用新型实施例通过将阵列基板和彩膜基板的位置互换，把彩膜侧的黑矩阵去掉，从而背光能够全部透过CF玻璃，而把黑矩阵制作在阵列基板上，防止了 TFT功能单元的金属反光。[0040]另外，在PVX之上的公共电极层Vcom IT0306，如图3中所示，其在TFT区域内为整块电极，可以整层覆盖TFT，其在像素区域内为梳状排列；对于整个显示面板来说，公共电极ITO层能够屏蔽数据线到像素电极的电场，以及栅线到像素电极的电场，作为TX的数据线金属层和作为RX的栅线层位于该公共电极ITO层和基板之间，因此使得TX到RX的电场不会被该公共电极ITO层屏蔽，保证触控功能的正常工作。[0041]本实用新型实施例提供的上述显示面板，不仅能够实现显示功能，还能够实现触控功能。本实用新型实施例提供的显示装置，包括上述的显示面板，还包括控制装置，该控制装置用于:[0042]在每帧图像的显示时间内，控制将显示驱动信号输出至所有栅线，控制显示数据信号输出到所有数据线，进行画面显示；[0043]在每帧图像的触控时间内，将触控驱动信号输出至每一触控驱动单元的数据线，并且将相同的触控感应信号输出至每一触控感应单元的栅线，其中，每一触控驱动单元包括预先划分的多个数据线，每一触控感应单元包括预先划分的多个栅线。具体地,在触控时间内，参见图4所示的示意图,用i根栅线并联起来作为触控感应单元RX1、RX2等，用m根数据线并联起来作为触控驱动单元TX1、TX2等。通过相邻触控驱动单元之间间隔一定数量的数据线、以及相邻触控感应单元之间相隔一定数量的栅线，能够使触控驱动单元和触控感应单元的电场分布均一，例如可以在相邻触控驱动单元之间间隔3条数据线，在相邻触控感应单元之间相隔4条栅线；或者在相邻触控驱动单元之间间隔5条数据线，在相邻触控感应单元之间相隔3条栅线，本实用新型对比不做限定，本领域技术人员根据实际设计需要可以进行相应的设计。
以下结合附图，对本实用新型实施例提供的上述显示面板实现显示和触控功能的方法进行说明。本实用新型实施例提供的一种实现显示面板的显示和触控功能的控制方法，包括:如图4所示，在每帧图像的显示时间内，控制将显示驱动信号输出至所有栅线，控制显示数据信号输出到所有数据线，进行画面显示；在每帧图像的触控时间内，将触控驱动信号输出至每一触控驱动单元的数据线，并且将相同的触控感应信号输出至每一触控感应单元的栅线，其中，每一触控驱动单元包括预先划分的多个数据线，每一触控感应单元包括预先划分的多个栅线。较佳地，任意相邻两个所述触控驱动单元之间间隔预定数量的数据线，在每帧图像的触控时间内，相邻触控驱动单元之间相隔的数据线上没有信号；任意相邻两个所述触控感应单元之间间隔预定数量的栅线，相邻触控感应单元之间相隔的栅线上没有信号。具体地，参见图5所示的各信号时序图，其中，STV为帧开启信号，CPV为开启控制信号，Gate为栅线的开启信号，Data为数据信号，TX为触控驱动单元连接的驱动信号；每巾贞图像的时间分为显示display时间和触控touch时间。每一巾贞的STV信号开启，显示时间开始；在显示时间内，栅线和数据线被分别输入对应的栅极开启信号和数据信号，从而完成整帧画面的显示；画面显示结束后，所有的栅线关闭，具体地，栅线逐行扫描，扫描完一行即关闭一行，所有的数据线均没有输出信号，如图中Display和Touch之间的分界线位置。然后进入每帧图像的触控时间，结合图4的示意图，每个由多条数据线组成的触控驱动单元被输入不同的触控驱动信号，同一触控驱动单元中的数据线连接相同的驱动信号，从而TX1、TX2、TX3等依次进行驱动扫描；而每个由多条栅线组成的触控感应单元被输入对应的触控感应信号，同一触控感应单元中的栅线连接相同的触控感应信号，从而对外界触控进行感应。每一帧图像的显示均包括显示时间和触控时间，即当下一帧图像信号STV到来时，时间重新进入显示Display时间部分。从而，通过该分时驱动的方法，实现了显示面板的显示功能和触控功能。本实用新型实施例提供的一种实现显示面板的显示和触控功能的控制装置，包括:[0057]显示控制单元，用于在每帧图像的显示时间内，控制将显示驱动信号输出至所有栅线，控制显示数据信号输出到所有数据线，进行画面显示；[0058]该显不控制单兀包括图4中所不的Source Driver IC和Gate Driver IC.[0059]触控单元,用于在每帧图像的触控时间内，将触控驱动信号输出至每一触控驱动单元的数据线，并且将相同的触控感应信号输出至每一触控感应单元的栅线，其中，每一触控驱动单元包括预先划分的多个数据线，每一触控感应单元包括预先划分的多个栅线。[0060]该触控单元，即图4中所示的Touch IC.[0061]较佳地，任意相邻两个所述触控驱动单元之间间隔预定数量的数据线，在每帧图像的触控时间内，相邻触控驱动单元之间相隔的数据线上没有信号；[0062]任意相邻两个所述触控感应单元之间间隔预定数量的栅线，相邻触控感应单元之间相隔的栅线上没有信号。[0063]需要说明的是，本实用新型提供的显示面板，其结构还可以采用如下变形，参见图6所示的结构，相比图2所示的结构，在图6中黑矩阵的位置有所改变，其中黑矩阵80位于保护玻璃10和上偏光片201之间，同样可以起到防止TFT基板上的金属反射外界入射的光线。[0064]另外，黑矩阵位于上偏光片201和基板301之间也可以。[0065]并且，本实用新型实施例提供的技术方案同样适用于TN模式的LCD，当应用于TN模式的LCD时，本实用新型实施例中所述的阵列基板中不包括公共电极层，其它部分与本实用新型基本相同，控制原理也相同，在此不做赘述。[0066]综上所述，本实用新型实施例提供了一种电容式触控显示面板、显示装置、控制装置，通过将阵列基板置于液晶材料之上，彩膜基板置于液晶材料之下，将阵列基板的数据线作为电容触控的驱动线，阵列基板的栅线作为电容触控的感应线，同时通过分时驱动，即分为显示时间和触控功能时间来分别控制栅线和数据线的连接信号，实现显示和触控功能。无需附加触控面板即可解决显示面板的显示及触控功能，简化了电容式触控显示面板的结构，提高了光透过率。[0067]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本 实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种电容式触控显示面板，包括阵列基板，彩膜基板以及位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层；其中，所述阵列基板包括基板、偏光片、黑矩阵BM和薄膜晶体管TFT功能单元，其特征在于， 所述阵列基板位于所述显示面板的出光侧，所述彩膜基板位于显示面板的入光侧； 所述TFT功能单元包括栅线、数据线和薄膜晶体管TFT ； 所述BM与所述TFT相对应，且所述TFT中的栅极、源极和漏极在基板方向上的投影均落在所述BM内。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述BM位于所述基板和所述TFT功能单元之间。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括位于所述阵列基板的出光侧的保护层，所述偏光片位于所述阵列基板的出光侧，所述BM位于所述保护层和所述偏光片之间。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述偏光片位于所述阵列基板的出光侧，所述BM位于所述偏光片和所述基板之间。
5.一种显示装置，其特征在于，该显示装置包括如权利要求f 4任一权项所述的显示面板，以及对该显示面板进行显示和触控的控制装置，该控制装置具体用于: 在每帧图像的显示时间内，控制将显示驱动信号输出至所有栅线，控制显示数据信号输出到所有数据线，进行画面显示； 在每帧图像的触控时间内，将触控驱动信号输出至每一触控驱动单元的数据线，并且将相同的触控感应信号输出至每一触控感应单元的栅线，其中，每一触控驱动单元包括预先划分的多个数据线，每一触控感应单元包括预先划分的多个栅线。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，任意相邻两个所述触控驱动单元之间间隔预定数量的数据线，在每帧图像的触控时间内，相邻触控驱动单元之间相隔的数据线上没有信号； 任意相邻两个所述触控感应单元之间间隔预定数量的栅线，相邻触控感应单元之间相隔的栅线上没有信号。
7.一种对权利要求1所述显示面板进行显示和触控的控制装置，其特征在于，该控制装置包括: 显示控制单元，用于在每帧图像的显示时间内，控制将显示驱动信号输出至所有栅线，控制显示数据信号输出到所有数据线，进行画面显示； 触控单元，用于在每帧图像的触控时间内，将触控驱动信号输出至每一触控驱动单元的数据线，并且将相同的触控感应信号输出至每一触控感应单元的栅线，其中，每一触控驱动单元包括预先划分的多个数据线，每一触控感应单元包括预先划分的多个栅线。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，任意相邻两个所述触控驱动单元之间间隔预定数量的数据线，在每帧图像的触控时间内，相邻触控驱动单元之间相隔的数据线上没有信号； 任意相邻两个所述触控感应单元之间间隔预定数量的栅线，相邻触控感应单元之间相隔的栅线上没有信号。
专利摘要本实用新型公开了一种电容式触控显示面板、显示装置、控制装置，用以实现无需附加触控面板即可解决显示面板的显示及触控功能，简化了电容式触控显示面板的结构，提高了光透过率。本实用新型实施例提供的一种电容式触控显示面板，包括阵列基板，彩膜基板以及位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层；其中，所述阵列基板包括基板、偏光片、黑矩阵BM和薄膜晶体管TFT功能单元，所述阵列基板位于所述显示面板的出光侧，所述彩膜基板位于显示面板的入光侧；所述TFT功能单元包括栅线、数据线和薄膜晶体管TFT；所述BM与所述TFT相对应，且所述TFT中的栅极、源极和漏极在基板方向上的投影均落在所述BM内。
文档编号G02F1/1333GK202976051SQ20122071203
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者赵卫杰, 董学, 王海生, 杨盛际, 刘英明, 丁小梁, 刘红娟, 任涛 申请人:北京京东方光电科技有限公司