CN106293225A - 触控显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种触控显示面板和显示装置。其中，触控显示面板包括：第一触控电极阵列，包括沿第一方向排列的多个条状的第一触控电极；第二触控电极阵列，包括沿第二方向排列的多个条状的第二触控电极；所述第一方向与所述第二方向相交；任意一所述第二触控电极向所述第一触控电极阵列的正投影与任意一所述第一触控电极至少部分地相互交叠；至少一所述第二触控电极为网状电极，所述网状电极由多个网格组成。按照本申请的方案，可以在保证触摸检测精度的前提下，减小用于制作第二触控电极的导体的面积，从而降低第二触控电极的电阻。

Description

触控显示面板和显示装置

技术领域

本公开一般涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控显示面板和显示装置。

背景技术

触控显示装置可以通过触控电极来检测手指在触控显示装置的显示屏平面内的坐标位置，并根据该坐标位置来进行相应的显示。

目前的触控显示装置中，触控功能主要是由两层触控电极层实现，其中每层触控电极层有多条平行设置的触控电极，两层触控电极相互正交。对各条触控电极上施加触控激励信号，当人的手指接触触控屏时，手指与触控屏上的某些触控电极形成耦合电容，并从耦合电容流出漏电流。触控探测电路通过检测漏电流，确定两层触控电极上与手指形成耦合电容的两条正交触控电极而确定触控位置。现有技术中，通常采用透明导电材料，例如ITO(氧化铟锡)来制作触控电极。然而，透明导电材料具有较大的电阻，导致其在触控检测时的灵敏度不够。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种触控显示面板和显示装置，以期解决现有技术中存在的技术问题。

本申请实施例的一方面提供了一种触控显示面板，包括第一触控电极阵列，包括沿第一方向排列的多个条状的第一触控电极；第二触控电极阵列，包括沿第二方向排列的多个条状的第二触控电极；第一方向与第二方向相交；任意一第二触控电极向第一触控电极阵列的正投影与任意一第一触控电极至少部分地相互交叠；至少一第二触控电极为网状电极，网状电极由多个网格组成。

本申请实施例的另一方面还提供了一种显示装置，包括如上的触控显示面板。

按照本申请实施例的方案，通过将第二触控电极设置为由网格组成的网状电极，可以在保证触摸检测精度的前提下，减小用于制作第二触控电极的导体的面积，从而降低第二触控电极的电阻。

在一些实施例中，通过采用金属材料制作网状的第二触控电极，可以使得第二触控电极的电阻进一步下降，从而进一步提高触控显示面板的触摸检测灵敏度。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了本申请的触控显示面板中，一个实施例的第二触控电极的示意性结构图；

图2为图1中，网状电极的一个实施例的示意性结构图；

图3为图2所示实施例的一种可选实现方式的网状电极的示意性结构图；

图4为图2所示实施例的另一种可选实现方式的网状电极的示意性结构图；

图5为图2所示实施例的又一种可选实现方式的网状电极的示意性结构图；

图6A～图6F示出了本申请的触控显示面板中，网状电极的示意性结构图；

图7示出了本申请的触控显示面板中，包含具有不同线宽的网格的网状电极的示意性结构图；

图8示出了本申请的触控显示面板的一个实施例的示意性结构图；

图9示出了本申请的触控显示面板的另一个实施例的示意性结构图；

图10示出了图8或图9的触控显示面板中，扫描线、数据线和像素阵列之间的相对位置关系示意图；

图11示出了应用本申请的触控显示面板的显示装置的示意性结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

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。

参见图1所示，为本申请的触控显示面板的一个实施例的示意性结构图，图2为图1中的第二触控电极的示意性结构图。

下面，将结合图1和图2来对本实施例的触控显示面板进行详细说明。

本申请的触控显示面板包括第一触控电极阵列110和第二触控电极阵列120。其中，第一触控电极阵列110包括沿第一方向排列的多个条状的第一触控电极111。第二触控电极阵列120包括沿第二方向D2排列的多个条状的第二触控电极121。在这里，第一方向D1与第二方向D2相交，并且任意一第二触控电极121向第一触控电极阵列的正投影与任意一第一触控电极111至少部分地相互交叠。这样一来，每一条第一触控电极111可以与每一条第二触控电极121交叠，并在交叠之处形成电容。当手指触摸本实施例的触摸集成触控显示面板时，通过检测发生变化的电容所处的位置，可以相应地确定触摸位置。

此外，本申请的集成触控显示面板中，第二触控电极阵列中的至少一第二触控电极121为网状电极。

参见图2所示，为图1中的网状电极的示意性结构图。从图2中可以看出，网状电极210可以由多个网格211组成。

本申请的集成触控显示面板，由于采用网状电极作为第二触控电极，减小了用于制作第二触控电极的导体的面积，降低了第二触控电极的电阻。与现有技术中采用ITO等导电玻璃制作的第二触控电极相比，由于网状电极具有较小的电阻，可以改善触控感应的灵敏度。

在一些可选的实现方式中，本申请各实施例中，网状电极的网格的线宽d满足：d≤5μm。也即是说，在这些可选的实现方式中，网状电极中，各网格所对应的边在网状电极所在导体层的平面内的走线宽度不超过5μm。这样一来，由于线宽较小，可以进一步地避免网状电极的走线穿越显示像素的透光区而对触控显示面板的光学性能造成的不良影响。

需要说明的是，尽管图2中示出了相邻网格通过相互交叠的边实现电连接，然而这种电连接的方式仅仅是示意性的。在实际应用中，可以根据应用场景的需求来设计相邻网格之间的电连接方式。例如，如图3所示，相邻网格311和312之间可以通过连接线313实现电连接。

或者，如图4所示，沿第一方向D1相邻的网格411和412之间可以通过相互重叠的边或点电连接，而沿第二方向D2相邻的网格411和413可以通过连接线414实现电连接。

或者，如图5所示，沿第二方向D2相邻的网格511和512之间可以通过相互重叠的边或者点电连接，而沿第一方向D1相邻的网格511和513可以通过连接线514实现电连接。

在一些可选的实现方式中，网状电极可以设置的金属层。也即是说，在这些可选的实现方式中，本申请各实施例的网状电极可以是金属网状电极，相应地，构成金属网状电极的各个网格为金属线网格。

这样一来，由于采用金属来制作网状电极，可以进一步减小网状电极的电阻，从而进一步提升触控显示面板的触控感应灵敏度。此外，由于金属网状电极具有可弯折的性能，可以将金属网状电极应用到柔性的触控显示面板中。

在一些可选的实现方式中，本申请各实施例中的网状电极可以为透明网状电极。采用透明网状电极作为第二触控电极，可以在降低第二触控电极的电阻、提升触控感应灵敏度的基础上，使触控显示面板的光学特性与采用ITO制作第二触控电极时的光学特性类似，不会因网状电极的走线穿越显示像素的透光区而对触控显示面板的透过率等性能产生不良影响。

参见如下的表一和表二所示，其分别示意性地示出了采用ITO制作第二触控电极时的光学特性参数以及采用金属网状电极(例如，金属铜)制作第二触控电极时的光学特性参数。

表一：采用ITO制作第二触控电极时的光学特性参数

样品编号	T％	H％	L	A	B
						1	86.29	1.51	95.06	0.46	1.75
2	86.31	1.52	95.10	0.54	1.73
						3	86.34	1.54	95.11	0.46	1.81
平均值	86.31	1.52	95.09	0.49	1.76

表二：采用金属网状电极作为第二触控电极时的光学特性参数

样品编号	T％	H％	L	A	B
						1	87.41	2.34	94.93	-0.35	0.30
2	87.43	2.35	94.94	-0.36	0.27
						3	87.45	2.33	94.95	-0.36	0.31
平均值	87.39	2.34	94.94	(0.36)	0.29

表一和表二中，T％表示触控显示面板的透过率，H％表示触控显示面板的反射率，L为触控显示面板的亮度，其单位为尼特(nit)，A表示触控显示面板的红绿色偏，其中，A值为正，代表显示颜色偏红，而A值为负，代表显示偏绿；B表示触控显示面板的黄蓝色偏，其中，B值为正，代表显示偏黄，而B值为负，代表显示偏蓝。

比较表一和表二可以看出，与采用ITO制作第二触控电极相比，采用金属网状电极作为第二触控电极时，触控显示面板的透过率T％和反射率H％分别提高1.3％和5.4％，而亮度L仅下降0.018％。此外，采用金属网状电极作为第二触控电极后，触控显示面板的显示色偏更小。具体而言，红绿色偏降低了26.5％，而黄蓝色偏则降低了83.52％。

综上可以看出，采用金属网状电极作为第二触控电极后，触控显示面板的光学特性得以较为显著的提高。

需要说明的是，表一和表二的实验数据仅是示意性的，旨在比较采用ITO制作第二触控电极和采用金属网状电极作为第二触控电极时的触控显示面板的光学特性。本领域技术人员可以理解，当制作金属网状电极的金属材料不同时，上述实验数据的数值也将相应地改变。

此外，在本申请各实施例中，网状电极的网格的形状可以为多边形、圆形或椭圆形。

例如，如图6A所示，网状电极610的网格611可以是圆形。

或者，如图6B所示，网状电极620的网格621可以是椭圆形。

或者，如图6C所示，网状电极630的网格631可以是多边形。

此外，本申请的网状电极中，还可以包括不同形状和/或尺寸的网格。例如，如图6D所示，网状电极640可以包括圆形的网格641和椭圆形的网格。不同形状的网格例如可以如图6D所示沿第一方向D1交替排列，或者，如图6E所示，不同形状的网格651、652沿第二方向D2交替排列，或者，如图6F所示，不同形状的网格661、662还可以既沿第一方向D1又沿第二方向D2交替排列。

在这里需要说明的是，无论网格为何形状，同一网状电极中，相邻的网格之间均可以通过连接线实现电连接，或者，如图6A、图6B、图6D所示，相邻的网格之间可以通过直接接触实现电连接。

在一些可选的实现方式中，同一个网状电极中，不同网格的金属线可以具有相同的线宽。

或者，在另一些可选的实现方式中，如图7所示，同一个网状电极中，不同网格的金属线也可以具有不同的线宽。具体而言，图7中，椭圆形的网格711可以具有线宽d₁，而圆形的网格712可以具有线宽d₂，且有d₁＞d₂。

在一些可选的实现方式中，本申请各实施例中，相邻第二触控电极在第二方向D2上的间距r满足：2μm≤r≤7μm。例如，图1中示出了相邻两个第二触控电极在第二方向D2上的间距r。这样一来，当间距r满足上述关系式时，既可以避免相邻第二触控电极因间距过小而导致的相互干扰的问题，又可以避免相邻第二触控电极因间距过大而导致的触摸位置精度较低的问题。

此外，在一些可选的实现方式中，在制作本申请各实施例的第二触控电极时，可以先在整面的金属导体上制作整块的金属网状电极，再通过刻蚀工艺将整块的金属网状电极分割形成沿第二方向D2排列的多个第二触控电极。

为了使采用本申请的网状电极具有较低的电阻值，可以采用具有较大电导率的材料来制作网状电极。例如，采用电导率在3.0S·m^-1～70S·m^-1之间的材料，例如，纳米银线、铜、退火铜、金、铝等金属来制作本申请的网状电极。

如下表三所示，为采用ITO制作第二触控电极和采用纳米银线制作第二触控电极时，第二触控电极的阻值。

表三：第二触控电极的阻值(尺寸：L x W＝12mm×3.6um)

	ITO	纳米银线
			电阻值	60～150Ω	10Ω

从上表可以看出，采用纳米银线制作的网状的第二触控电极的电阻值远远低于采用ITO制作的第二触控电极的电阻值，从而使得采用网状电极制作的第二触控电极能够适应更大的面板尺寸。

本申请各实施例的触控显示面板中，第一触控电极可以是触控驱动电极而第二触控电极可以是触控感应电极；或者，第一触控电极可以是触控感应电极而第二触控电极可以是触控驱动电极。触控驱动电极与触控感应电极交叉排布形成多个用于检测触摸位置的电容。通过向触控驱动电极施加触控扫描信号，并采集触控感应电极上的电荷变化量，可以确定手指触摸的位置。

参见图8所示，为本申请的触控显示面板的一个实施例的示意性结构图。

图8中，触控显示面板包括阵列基板810、与阵列基板810相对设置的彩膜基板820。包含多个触控驱动电极811的触控驱动电极阵列可以设置在阵列基板810上，而包含多个触控感应电极821的触控感应电极阵列可以设置在彩膜基板820上。

在一些可选的实现方式中，触控感应电极阵列可设置在彩膜基板820远离阵列基板810的一侧(如图8所示，触控感应电极阵列设置在彩膜基板820的上表面)，而触控驱动电极阵列可以设置在阵列基板810朝向彩膜基板820的一侧。

此外，参见图10所示，本申请的触控显示面板中，阵列基板上还形成有多条扫描线S1～Sm以及与各扫描线S1～Sm交叉的数据线T1～Tn。扫描线S1～Sm和数据线T1～Tn交叉形成了像素阵列。

图10中，扫描线S1～Sm可以沿第一方向D1延伸，而数据线T1～Tn可以沿第二方向D2延伸。也即是说，本实施例的触控显示面板中，触控驱动电极811的延伸方向可以与数据线T1～Tn的延伸方向相同，而触控感应电极821的延伸方向可以与扫描线S1～Sm的延伸方向相同。

返回继续参照图8所示，本申请的触控显示面板还包括第一集成电路812、多条触控扫描信号线813和多条触控感应信号线822。

各触控扫描信号线813的一端与各触控驱动电极811对应连接，各触控扫描信号线813的另一端与第一集成电路812连接。类似地，各触控感应信号线822的一端与各触控感应电极821对应连接，且各触控感应信号线822的另一端与第一集成电路812连接。由于触控感应信号线822设置在彩膜基板820上，而第一集成电路812设置在阵列基板810上，为了实现触控感应信号线822与第一集成电路812的电连接，例如可以通过连接在触控感应信号线822与第一集成电路812之间的FPC(柔性线路板)823来形成导电通路。

第一集成电路812可用于在触控期间向各触控驱动电极813提供触控扫描信号并接收各触控感应电极821的触控感应信号。例如，在触控期间，第一集成电路812依次向各个触控驱动电极813提供触控扫描信号，并且同时接收全部的触控感应电极821的触控感应信号。根据触控感应电极821向第一集成电路812发送的触控感应信号的不同，可以确定出触摸位置。

在一些可选的实现方式中，本申请的触控显示面板中，触控感应信号线822可以与触控感应电极821设置在同一导体层。或者，在另一些可选的实现方式中，触控感应信号线也可以与触控感应电极设置在不同的导体层。此时，各触控感应信号线可以通过直接接触的方式与各触控感应电极实现电连接，或者，也可以通过开设于触控感应信号线所在导体层和触控感应电极所在导体层之间的绝缘层上的通孔实现电连接。

在一些可选的实现方式中，本申请的触控显示面板中，各触控驱动电极813在显示期间可以复用为公共电极。在这些可选的实现方式中，第一集成电路812可以进一步用于在显示期间向各触控驱动电极813提供公共电压信号，使得形成在阵列基板810和彩膜基板820之间的液晶层(图中未示出)中的液晶分子可以在公共电极和各像素电极形成的电场作用下偏转，从而实现预定画面的显示。

此外，参见图9所示，为本申请另一个实施例的触控显示面板的示意性结构图。

与图8所示实施例类似，本实施例的触控显示面板同样包括阵列基板910、与阵列基板910相对设置的彩膜基板920。包含多个触控驱动电极911的触控驱动电极阵列可以设置在阵列基板910上，而包含多个触控感应电极921的触控感应电极阵列可以设置在彩膜基板920上。

在一些可选的实现方式中，触控感应电极阵列可设置在彩膜基板920远离阵列基板910的一侧(如图9所示，触控感应电极阵列设置在彩膜基板920的上表面)，而触控驱动电极阵列可以设置在阵列基板910朝向彩膜基板920的一侧。

与图8所示实施例不同的是，本实施例中，采用两个集成电路(以下称为第一集成电路和第二集成电路)来实现图8中的集成电路812的功能。

具体而言，本实施例中，各触控扫描信号线913的另一端与第一集成电路912对应连接，各触控感应信号线922的另一端与第二集成电路923对应连接。

第一集成电路912用于在触控期间向各触控驱动电极911提供触控扫描信号，并在显示期间向各触控驱动电极911提供公共电压信号。第二集成电路923用于在触控期间接收各触控感应电极921的触控感应信号。

第二集成电路923可以通过柔性电路板924将采集到的触控感应信号导出至第一集成电路912，第一集成电路912可以基于采集到的触控感应信号确定触摸位置。

在这些可选的实现方式中，通过两个集成电路分别实现不同的功能，可以减小每个集成电路的工作负担，减小集成电路发生故障的概率。

此外，需要说明的是，尽管图9所示的实施例中，第二集成电路923设置在柔性电路板924上，并通过柔性电路板924导出至位于阵列基板910的第一集成电路912。然而，第二集成电路923的该位置仅是示意性的。本领域技术人员可以明白，在一些应用场景中，还可以将第二集成电路设置在阵列基板上或者设置在彩膜基板上。在这些应用场景中，触控感应信号可以通过第二集成电路、柔性电路板向第一集成电路导出。

本申请还公开了一种显示装置，如图11所示，图11示出了应用本申请的触控显示面板的显示装置的示意性结构图，显示装置1100可包括如上所述的触控显示面板。本领域技术人员应当理解，显示装置除了包括如上所述的触控显示面板之外，还可以包括一些其它的公知的结构。为了不模糊本申请的重点，将不再对这些公知的结构进行进一步描述。

本申请的显示装置可以是任何包含如上所述的触控显示面板的装置，包括但不限于如图11所示的蜂窝式移动电话1100、平板电脑、计算机的显示器、应用于智能穿戴设备的显示装置、应用于汽车等交通工具上的显示装置等等。只要显示装置包含了本申请公开的显示面板的机构，便视为落入了本申请的保护范围之内。

本申请的触控显示面板和显示装置，由于采用了网状电极来作为第二触控电极，可以在保证触摸检测精度的前提下，减小用于制作第二触控电极的导体的面积，从而降低第二触控电极的电阻，进而提高触摸检测的灵敏度。此外，通过合理设置第二触控电极中各网格所对应的边的线宽，可以避免网状电极对触控显示面板和显示装置的透过率造成不良影响。

本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (18)

1.一种触控显示面板，其特征在于，包括：

第一触控电极阵列，包括沿第一方向设置的多个条状的第一触控电极；

第二触控电极阵列，包括沿第二方向设置的多个条状的第二触控电极；

所述第一方向与所述第二方向相交；

任意一所述第二触控电极在所述第一触控电极所在平面上的正投影与任意一所述第一触控电极至少部分地相互交叠；

至少一所述第二触控电极为网状电极，所述网状电极由多个网格组成，所述网格所对应的边的线宽d满足：

d≤5μm。

2.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于：

所述网状电极为金属网状电极，所述网格为金属线网格。

3.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于：

所述网状电极为透明网状电极。

4.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于：

同一个网状电极中，任意相邻的两个所述网格相互电连接。

5.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于：

所述网状电极的所述网格的形状为多边形、圆形或椭圆形。

6.根据权利要求5所述的触控显示面板，其特征在于：

同一个所述网状电极包括至少两种不同形状的网格。

7.根据权利要求6所述的触控显示面板，其特征在于：

所述不同形状的网格所对应的边具有不同的线宽。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的触控显示面板，其特征在于，相邻所述第二触控电极在所述第二方向上的间距r满足：

2μm≤r≤7μm。

9.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于：

所述网状电极的电导率范围为3.0×10⁶S·m^-1～70.0×10⁶S·m^-1。

10.根据权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于：

所述金属网状电极的材质为纳米银线。

11.根据权利要求1-10任意一项所述的触控显示面板，其特征在于：

所述第一触控电极为触控驱动电极，所述第二触控电极为触控感应电极。

12.根据权利要求11所述的触控显示面板，其特征在于：

所述触控显示面板包括阵列基板和彩膜基板；

所述第一触控电极位于所述阵列基板上，所述第二触控电极位于所述彩膜基板上,且位于所述彩膜基板背离所述阵列基板的一侧；

所述阵列基板还包括多条扫描线以及与各所述扫描线交叉设置的数据线，其中

各所述扫描线沿所述第一方向延伸，且各所述数据线沿所述第二方向延伸。

13.根据权利要求11所述的触控显示面板，其特征在于，所述集成触控显示面板还包括多条触控感应信号线；

各所述触控感应信号线的一端与各所述第二触控电极对应连接。

14.根据权利要求13所述的触控显示面板，其特征在于，所述集成触控显示面板还包括多条触控扫描信号线；

各所述触控扫描信号线的一端与一所述第一触控电极对应连接；各所述第一触控电极在显示期间复用为公共电极。

15.根据权利要求14所述的触控显示面板，其特征在于，还包括第一集成电路；

各所述触控扫描信号线的另一端与所述第一集成电路对应连接，另一端；

所述第一集成电路用于在触控期间向各所述触控驱动电极提供触控扫描信号并在所述显示期间向各所述触控驱动电极提供公共电压信号。

16.根据权利要求15所述的触控显示面板，其特征在于：

各所述触控感应信号线的另一端与所述第一集成电路对应连接，所述第一集成电路还用于在触控期间接收各所述触控感应电极的触控感应信号。

17.根据权利要求15所述的触控显示面板，其特征在于，还包括第二集成电路；

各所述触控感应信号线的另一端与所述第二集成电路对应连接，所述第二集成电路用于在触控期间接收各所述触控感应电极的触控感应信号。

18.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-17任意一项所述的触控显示面板。