CN103076935B - 触控显示屏及其显示电极的制作方法、显示电极和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了触控显示屏及其显示电极的制作方法、显示电极和电子设备，应用于电子设备技术领域。本发明实施例中，将触控显示屏中显示电极包括的第一方向的电极与第二方向的电极连接到触摸检测单元，且该触摸检测单元与显示控制单元分时地进行工作。这样触控显示屏中用来对触控显示屏的触摸进行检测的电极可以复用部分的显示电极，可以不用另外地设置触摸感应层来承载对触控显示屏的触摸进行检测的电极，简化了触控显示屏的结构；且由于少了触摸感应层，使得触控显示屏具有更好的透光率；同时，由于触摸检测单元和显示控制单元分时地工作，使得对于触摸的检测和对于显示的控制不会相互影响。

Description

触控显示屏及其显示电极的制作方法、显示电极和电子设备
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及触控显示屏及其显示电极的制作方法、显示电极和电子设备。
背景技术
随着触控显示技术的发展，电容式触控显示屏越来越广泛地应用，现有电子设备的触控显示屏中一般都包括显示层和触摸感应层，在显示层中包括有用来实现液晶显示的电极比如像素电极、公共电极和薄膜场效应晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)阵列等，在触摸感应层中包括有用来对触控显示屏的触摸进行检测的电极。一般情况下，触摸感应层和显示层从触控显示屏的上(电子设备外表面的方向)到下叠放，从而实现了触控显示功能。
发明内容
本发明实施例提供触控显示屏及其显示电极的制作方法、显示电极及电子设备，简化了触控显示屏的结构。
本发明实施例提供一种触控显示屏，包括：从上到下叠放的盖板、彩色滤光片、液晶层、显示电极、基板和背光，所述触控显示屏还包括触摸检测单元和显示控制单元；
其中，所述显示电极包括在第一方向的电极和在第二方向的电极，所述第一方向和第二方向交叉；
所述第一方向的电极和第二方向的电极连接到触摸检测单元，所述触摸检测单元，用于检测所述第一方向的电极和第二方向的电极之间形成的互电容，并根据检测的互电容确定对所述触控显示屏的触摸；
所述显示电极还连接到所述显示控制单元，所述显示控制单元，用于控制所述显示电极，以进行液晶显示；
所述显示控制单元与所述触摸检测单元分时地进行工作。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括触控显示屏；
所述触控显示屏包括：从外到内叠放的盖板、彩色滤光片、液晶层、显示电极、基板和背光，所述触控显示屏还包括触摸检测单元和显示控制单元；
其中，所述显示电极包括在第一方向的电极和在第二方向的电极，所述第一方向和第二方向交叉；
所述第一方向的电极和第二方向的电极连接到触摸检测单元，所述触摸检测单元，用于检测所述第一方向的电极和第二方向的电极之间形成的互电容，并根据检测的互电容确定对所述触控显示屏的触摸；
所述显示电极还连接到所述显示控制单元，所述显示控制单元，用于控制所述显示电极，以显示液晶显示；
所述显示控制单元与所述触摸检测单元分时地进行工作。
本发明实施例中，将触控显示屏中显示电极包括的第一方向的电极与第二方向的电极连接到触摸检测单元，且该触摸检测单元与显示控制单元分时地进行工作。这样触控显示屏中用来对触控显示屏的触摸进行检测的电极可以复用部分的显示电极，可以不用另外地设置触摸感应层来承载对触控显示屏的触摸进行检测的电极，简化了触控显示屏的结构；且由于少了触摸感应层，使得触控显示屏具有更好的透光率；同时，由于触摸检测单元和显示控制单元分时地工作，使得对于触摸的检测和对于显示的控制不会相互影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种触控显示屏的结构示意图；
图2是本发明实施例中当触摸检测单元工作时显示电极的示意图；
图3是本发明实施例中当有触摸体触摸触控显示屏时显示电极的示意图；
图4是本发明实施例中部分显示电极作为驱动电极和接收电极的示意图；
图5是本发明实施例提供的触控显示屏的显示电极的制作方法流程图；
图6是本发明实施例提供的触控显示屏的显示电极的叠构图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种触控显示屏(即具有触控功能的液晶显示屏)，主要是平面转换(In-PlaneSwitching，IPS)的液晶显示屏，这种类型的液晶显示屏中用于实现液晶显示的显示电极都在同一层，一般用于电子设备中，结构示意图如图1所示，包括：
从上到下叠放的盖板10、彩色滤光片11、液晶层、显示电极13、基板14和背光15，该触控显示屏还包括触摸检测单元16和显示控制单元17，其中电子设备外表面的方向为上，电子设备内表面的方向为下，具体地：
为了将圆偏振光变为线偏振光，实现液晶显示，需要在彩色滤光片11上面和基板14下面分别设置偏光片，具体地，在盖板10与彩色滤光片11之间设置有上偏光片，且上偏光片可以通过透明的光学胶粘到盖板10的内表面；在背光15与基板14之间设置有下偏光片。
彩色滤光片11可以使得在触控显示屏上显示彩色图片，主要包括红、蓝和绿的滤光区。液晶层中包括液晶分子120和间隔粒子121，该液晶分子120和间隔粒子121可以通过框胶12设置于彩色滤光片11与显示电极13之间，其中，间隔粒子121可以支撑彩色滤光片11，防止彩色滤光片11变形，并提供一定的液晶旋转空间，框胶12用于将彩色滤光片11与基板14粘接在一起，形成密闭的空间。显示电极13是实现液晶显示的电极，具体结构可以如图2所示，包括信号电极、薄膜场效应晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)、开关电极、像素电极、X轴方向的公共电极与Y轴方向的公共电极，这些显示电极13可以是氧化铟锡(IndiumTinOxides，ITO)，具有良好的透明性和导电性。
第一方向的电极130和第二方向的电极131都连接到触摸检测单元16，该触摸检测单元16，用于检测第一方向的电极130和第二方向的电极131之间形成的互电容132，并根据检测的互电容132确定对触控显示屏的触摸。且上述的显示电极13还连接到显示控制单元17，该显示控制单元17，用于控制显示电极，以进行液晶显示。本实施例中，触摸检测单元16和显示控制单元17可以按照预置的设置分时地工作；而在其它一个具体的实施例中，需要通过另外一个控制单元分别连接触摸检测单元16和显示控制单元17，并控制触摸检测单元16和显示控制单元17进行分时工作。比如当显示控制单元17在控制显示时，触摸检测单元16停止检测对触控显示触摸的检测。
本实施例中，如图2所示，在显示电极中包括在X轴方向的公共电极，Y轴方向的公共电极、信号电极和像素电极，其中像素电极通过开关电极和薄膜场效应晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)连接信号电极。当显示控制单元17处于工作状态时，该显示控制单元17可以通过开关电极来控制TFT断路，当TFT处于断路状态时，TFT相当于是将两个反向的二极管相接，信号电极的电流无法通过TFT流到漏极，而由于像素电极是与TFT的漏极相连，则信号电极的电流也无法流到像素电极，故像素电极与公共电极之间无法建立电场，使得背光15的光线通过下偏光片到达显示电极13层后，不能达到上偏光片，则触控显示屏为黑色；该显示控制单元17也可以通过开关电极来控制TFT开路，这样信号电极的电流通过TFT流到漏极，此时像素电极与公共电极之间建立起电场，则位于显示电极13之上的液晶分子120在电场作用下旋转，使得背光15的光线通过下偏光片达到显示电极13层后，通过旋转的液晶分子120最终可以通过上偏光片达到盖板10。该显示控制单元17控制显示电极，从而实现液晶显示时，除了上述的工作模式之外，还可以有其它的工作模式，在此不进行赘述。
参考图2和3所示，当触摸检测单元16处于工作状态时，显示电极13中在第一方向的电极130可以充当驱动电极，而在第二方向的电极131可以充当接收电极。当没有触摸体触摸该触控显示屏时，触摸检测单元16检测到驱动电极与接收电极之间形成的互电容132的电容值为Cm1；当有触摸体触摸该触控显示屏时，由于触摸体与驱动电极之间会形成电容133，且电容值为Cf，这样驱动电极的部分信号被触摸体吸收，触摸检测单元16会检测到驱动电极与接收电极之间形成的互电容132的电容值变小为Cm2。可见，触摸检测单元16可以通过检测驱动电极与接收电极之间形成的互电容的电容值，即可判别有无触摸体触摸，并可依据相应算法，计算出触摸体触摸的位置。
其中在第一方向的电极130和在第二方向的电极131，该第一方向和第二方向交叉，二者交叉角度包含但不限于垂直，具体地，该第一方向的电极130可以是X轴方向的公共电极，而第二方向的电极131可以是信号电极；或第一方向的电极130可以是开关电极，而第二方向的电极131可以是Y轴方向的公共电极或信号电极；或第一方向的电极130可以是X轴方向的公共电极，第二方向的电极131可以是Y轴方向的公共电极。
可见，本发明实施例中，将触控显示屏中显示电极包括的第一方向的电极与第二方向的电极连接到触摸检测单元，且该触摸检测单元与显示控制单元分时地进行工作。这样触控显示屏中用来对触控显示屏的触摸进行检测的电极可以复用部分的显示电极，可以不用另外地设置触摸感应层来承载对触控显示屏的触摸进行检测的电极，简化了触控显示屏的结构；且由于少了触摸感应层，使得触控显示屏具有更好的透光率；同时，由于触摸检测单元和显示控制单元分时地工作，使得对于触摸的检测和对于显示的控制不会相互影响。
需要说明的是，参考图4所示，上述显示电极中第一方向的电极130和第二方向的电极131作为触摸检测单元16进行触摸检测过程中的电极时，可以是若干条第一方向的电极130合并成一个驱动电极，而若干条第二方向的电极131合并成一个接收电极；同样的，也可以是若干条第一方向的电极130合并成一个接收电极，而若干条第二方向的电极131合并成一个驱动电极。
本发明实施例还提供上述触控显示屏中的显示电极13的制作方法，具体可以通过如下的步骤来制作实现，流程图如图5所示，包括：
1、在基板14上真空溅镀金属，比如钼铝钕，并光刻图案开关电极，并在开关电极上形成第一绝缘层1，具体地，可以通过等离子体增强化学气相沉积法形成第一绝缘层1，用来保护开关电极。具体地，可以整面地形成第一绝缘层1，或只是在开关电极对应的位置上形成第一绝缘层1。
2、在第一绝缘层上真空溅镀电极材料比如ITO，并在电极材料上光刻图案形成X轴方向的公共电极。
3、具体可以通过等离子体增强化学气相沉积法形成TFT光刻图案，然后在TFT和X轴方向的公共电极上形成第二绝缘层2，具体可以通过等离子体增强化学气相沉积法形成第二绝缘层2，并在第二绝缘层2上光刻图案。其中，在第二绝缘层2上光刻图案时，可以在第二绝缘层2上且在TFT光刻图案对应的位置进行打孔，使得TFT的漏极端和信号输入端露出来。其中，在形成第二绝缘层2时，可以整面地形成第二绝缘层2，或只是在TFT和X轴方向的公共电极的对应位置上分别形成第二绝缘层2。
4、在第二绝缘层上真空溅镀金属，比如钼铝钕，在金属上光刻图案形成信号电极和漏极，使得信号电极和漏极通过第二绝缘层2上光刻的图案分别与TFT的两端连接，即信号输入端和漏极端。
5、在信号电极和漏极上形成第三绝缘层3，具体地，通过等离子体增强化学气相沉积法形成第三绝缘层3，并在第三绝缘层3上光刻图案。其中，在第三绝缘层3上光刻图案时，可以在第三绝缘层3上且在漏极对应的位置进行打孔，使得漏极露出来。其中，在形成第三绝缘层3时，可以整面地形成第三绝缘层3，或只是在信号电极和漏极的对应位置上分别形成第三绝缘层3。
6、在第三绝缘层3上真空溅镀电极材料，比如ITO，在该电极材料上光刻图案形成Y轴方向公共电极和像素电极，使得像素电极通过第三绝缘层3上光刻的图案与漏极相连接。
则通过上述步骤1到6可以形成的显示电极，其结构示意图如图6所示，包括：开关电极、像素电极、薄膜场效应晶体管TFT、信号电极及X轴方向和Y轴方向的公共电极，其中：
在开关电极上面层叠第一绝缘层1，在第一绝缘层1上层叠TFT和X轴方向的公共电极；
在所述TFT和X轴方向的公共电极之上层叠第二绝缘层2，在第二绝缘层2上层叠信号电极和漏极，且信号电极和漏极穿过第二绝缘层2分别与TFT的两端(即信号输入端和漏极端)相连；
在信号电极和漏极之上层叠第三绝缘层3，在第三绝缘层3上层叠像素电极，且像素电极穿过第三绝缘层3与漏极相连。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括触控显示屏，该触控显示屏的结构如上述触控显示屏的结构所述，在此不进行赘述。
以上对本发明实施例所提供的触控显示屏及其显示电极的制作方法、显示电极和电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种触控显示屏，其特征在于，包括：从上到下叠放的盖板、彩色滤光片、液晶层、显示电极、基板和背光，所述触控显示屏还包括触摸检测单元和显示控制单元；
其中，所述显示电极包括在第一方向的电极和在第二方向的电极，所述第一方向和第二方向交叉；
所述第一方向的电极和第二方向的电极连接到触摸检测单元，所述触摸检测单元，用于检测所述第一方向的电极和第二方向的电极之间形成的互电容，并根据检测的互电容确定对所述触控显示屏的触摸；通过所述互电容的电容值判别有无触摸体触摸，并依据相应算法，计算出触摸体触摸的位置；
所述显示电极还连接到所述显示控制单元，所述显示控制单元，用于控制所述显示电极，以进行液晶显示；
所述显示控制单元与所述触摸检测单元分时地进行工作；
其中，所述第一方向的电极包括在X轴方向的公共电极，所述第二方向的电极包括信号电极；或，
所述第一方向的电极包括开关电极，所述第二方向的电极包括Y轴方向的公共电极；或，
所述第一方向的电极包括在X轴方向的公共电极，所述第二方向的电极包括Y轴方向的公共电极。
2.如权利要求1所述的触控显示屏，其特征在于，所述触控显示屏还包括控制单元；
所述控制单元分别连接所述显示控制单元和触摸检测单元，用于控制所述显示控制单元和触摸检测单元分时工作。
3.如权利要求1或2所述的触控显示屏，其特征在于，多条所述第一方向的电极合并成所述触摸检测单元进行触摸检测时的一个驱动电极，多条第二方向的电极合并成所述触摸检测单元进行触摸检测时的一个接收电极；或，
多条所述第一方向的电极合并成所述触摸检测单元进行触摸检测时的一个接收电极，多条第二方向的电极合并成所述触摸检测单元进行触摸检测时的一个驱动电极。
4.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至3任一项所述的触控显示屏。
5.一种触控显示屏中显示电极的制作方法，其特征在于，所述触控显示屏是如权利要求1至3任一项所述的触控显示屏，所述方法包括：
在所述触控显示屏的基板上真空溅镀金属，并光刻图案形成开关电极，且在所述开关电极上形成第一绝缘层；
真空溅镀电极材料，并在所述电极材料上光刻图案形成X轴方向的公共电极；
形成薄膜场效应晶体管TFT光刻图案，并在所述TFT和X轴方向的公共电极上形成第二绝缘层，并在所述第二绝缘层上光刻图案；
真空溅镀金属，并在所述金属上光刻图案形成信号电极和漏极，使得所述信号电极和漏极通过所述第二绝缘层上光刻的图案分别与所述TFT的两端连接；在所述信号电极和漏极上形成第三绝缘层，并在第三绝缘层上光刻图案；
真空溅镀电极材料，并在所述电极材料上光刻图案形成Y轴方向公共电极和像素电极，使得像素电极通过所述第三绝缘层上光刻的图案与所述漏极相连接。
6.一种触控显示屏的显示电极，其特征在于，所述触控显示屏是如权利要求1至3任一项所述的触控显示屏，所述显示电极包括：开关电极、像素电极、薄膜场效应晶体管TFT、信号电极及X轴方向和Y轴方向的公共电极，其中：
在所述开关电极上面层叠第一绝缘层，在所述第一绝缘层上层叠TFT和X轴方向的公共电极；
在所述TFT和X轴方向的公共电极之上层叠第二绝缘层，在所述第二绝缘层上层叠信号电极和漏极，且所述信号电极和漏极穿过第二绝缘层分别与TFT的两端相连；
在所述信号电极和漏极之上层叠第三绝缘层，在所述第三绝缘层上层叠像素电极，且所述像素电极穿过第三绝缘层与漏极相连。
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