CN105468201A - 触摸显示基板、触摸显示面板、触摸显示屏及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种触摸显示基板、触摸显示面板、触摸显示屏及电子设备，属于触摸显示领域。所述触摸显示基板包括基板以及设置在基板一侧面上的金属线栅偏振器WGP，WGP包括多根平行设置的金属线，金属线用于与触控集成电路IC连接。一方面，金属线可以导电且WGP包括多根平行设置的金属线，因此将WGP中的金属线与触控IC连接时，WGP中的金属线可以作为触控组件中的电极进行使用；另一方面，WGP本身具有偏光片的功能，所以在设置了WGP的触摸显示基板中，可以采用WGP代替原先的偏光片结构，节省了一层偏光片，使得触摸显示基板的厚度变薄；同时，采用WGP作为触控组件中电极时，不需要对Vcom电极进行分割来同时实现触控和显示，减小了触控IC与显示IC的协调难度。

Description

触摸显示基板、触摸显示面板、触摸显示屏及电子设备
技术领域
本发明涉及触摸显示领域，特别涉及一种触摸显示基板、触摸显示面板、触摸显示屏及电子设备。
背景技术
随着移动终端设备的迅速普及，触摸显示技术也得到了飞速发展。传统的触摸显示技术，通过在液晶显示面板上设置触摸面板，从而实现移动终端设备的显示和触摸功能。随着人们对移动终端设备轻薄化要求越来越高，将触摸面板和液晶显示面板进行一体化设计的研究也随之火热。触摸面板和液晶显示面板一体化技术包括Incell和Oncell两种，其中，Incell是指将触摸面板嵌入到液晶显示面板中的一种技术。
Incell技术制作的触摸显示屏是在液晶显示面板的上下基板侧分别设置触控电极和感应电极，从而在能够实现显示功能的同时，实现触摸功能。现有Incell技术制作的触摸显示屏，一方面，虽然相较于在液晶显示面板上设置触摸面板厚度降低了不少，但仍然不能满足人们对移动终端设备轻薄化的要求；另一方面，现有技术通过分割显示基板中的公共电极Vcom，然后对其进行分时控制来同时实现触控和显示两种功能，但是触控集成电路(IntegratedCircuit，简称IC)与显示IC需要对Vcom电极进行分时控制，控制协调难度大。
发明内容
为了解决现有Incell技术中触摸面板厚度大且Vcom电极进行分时控制难度大等问题，本发明实施例提供了一种触摸显示基板、触摸显示面板、触摸显示屏及电子设备。所述技术方案如下：
第一方面，提供一种触摸显示基板，所述触摸显示基板包括基板以及设置在所述基板一侧面上的金属线栅偏振器，所述金属线栅偏振器包括多根平行设置的金属线，所述金属线用于与触控集成电路连接。
在本发明实施例的一种实现方式中，所述基板的另一侧面上设有触控电极，所述触控电极与所述触控集成电路连接，所述触控电极与所述金属线栅偏振器的金属线垂直设置。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述金属线栅偏振器的每根金属线在垂直于所述基板方向上的厚度为50-300nm。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述金属线栅偏振器的每根金属线在平行于所述基板方向上的宽度为10-100nm，相邻两根金属线之间间隙宽度为40-150nm。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述金属线栅偏振器中每相邻的至少2根金属线作为一组金属线，每一组金属线中的全部金属线连接后与所述触控集成电路连接。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述一组金属线包括15000至60000根金属线。
第二方面，提供一种触摸显示面板，所述触摸显示面板包括：下基板和与所述下基板对盒的上基板，所述上基板包括第一基板以及设置在所述第一基板的朝向所述下基板一侧面上的第一金属线栅偏振器，所述第一金属线栅偏振器包括多根平行设置的金属线，所述触摸显示面板还包括触控集成电路，所述金属线与所述触控集成电路连接。
在本发明实施例的一种实现方式中，所述下基板包括第二基板以及设置在所述第二基板的朝向所述上基板一侧面上的第二金属线栅偏振器，所述第二金属线栅偏振器包括多根平行设置的金属线，所述金属线与所述触控集成电路连接，且所述第一金属线栅偏振器和所述第二金属线栅偏振器的金属线垂直设置。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述上基板还包括设置在所述第一基板的背向所述下基板一侧面上的触控电极，所述触控电极与所述触控集成电路连接，所述触控电极与所述第一金属线栅偏振器的金属线垂直设置。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述下基板包括第二基板以及设置在所述第二基板的朝向所述上基板一侧面上的偏光片。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述偏光片为金属线栅偏振器。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一金属线栅偏振器的每根金属线在垂直于所述第一基板方向上的厚度为50-300nm。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一金属线栅偏振器的每根金属线在平行于所述第一基板方向上的宽度为10-100nm，相邻两根金属线之间间隙宽度为40-150nm。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一金属线栅偏振器中每相邻的至少2根金属线作为一组金属线，每一组金属线中的全部金属线连接后与所述触控集成电路连接。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述一组金属线包括15000至60000根金属线。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述下基板为阵列基板。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述上基板为彩膜基板。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述触摸显示面板还包括设置在所述上基板和所述下基板之间的间隙控制材料。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述间隙控制材料为球状间隔物或者图形间隔物。
第三方面，提供一种触摸显示屏，所述触摸显示屏包括第二方面任一项所述的触摸显示面板。
第四方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括第三方面所述的触摸显示屏。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明通过在触摸显示基板上设置金属线栅偏振器，将金属线栅偏振器中的金属线与触控集成电路连接；一方面，金属线可以导电且金属线栅偏振器包括多根平行设置的金属线，因此将金属线栅偏振器中的金属线与触控集成电路连接时，金属线栅偏振器中的金属线可以作为触控组件中的电极进行使用；另一方面，金属线栅偏振器本身具有偏光片的功能，所以在设置了金属线栅偏振器的触摸显示基板中，可以采用金属线栅偏振器代替原先的偏光片结构，节省了一层偏光片，使得触摸显示基板的厚度变薄，从而使得触摸显示屏的厚度变薄；同时，采用金属线栅偏振器作为触控组件中电极时，不需要对Vcom电极进行分割来同时实现触控和显示，减小了触控集成电路与显示集成电路的协调难度。
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摸显示基板的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种触摸显示基板的结构示意图；
图2a是本发明实施例提供的一种金属线栅偏振器金属线连接示意图；
图3是本发明实施例提供的一种触摸显示面板的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种触摸显示面板的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种触摸显示面板的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种触摸显示基板的结构示意图，参见图1，触摸显示基板包括基板101，以及设置在基板101一侧面上的金属线栅偏振器(WireGridPolarizer，简称WGP)102，WGP102包括多根平行设置的金属线，金属线用于与触控集成电路(IntegratedCircuit，简称IC)连接。
本发明通过在触摸显示基板上设置WGP，将WGP中的金属线与触控IC连接；一方面，金属线可以导电且WGP包括多根平行设置的金属线，因此将WGP中的金属线与触控IC连接时，WGP中的金属线可以作为触控组件中的电极进行使用；另一方面，WGP本身具有偏光片的功能，所以在设置了WGP的触摸显示基板中，可以采用WGP代替原先的偏光片结构，节省了一层偏光片，使得触摸显示基板的厚度变薄，从而使得触摸显示屏的厚度变薄；同时，采用WGP作为触控组件中电极时，不需要对Vcom电极进行分割来同时实现触控和显示，减小了触控IC与显示IC的协调难度。
在本发明实施例中，图1提供的触摸显示基板可以为上基板或者下基板，如图2所示，当触摸显示基板为上基板时，WGP102设置在基板101朝向下基板的一侧面上，基板101的另一侧面上设有触控电极203，触控电极203与触控IC连接，触控电极203与WGP102的金属线垂直设置。通过在基板的另一侧面设置触控电极203，将前述WGP102作为感应电极，从而形成触控组件，触控电极203设置在上基板上，而不是设置在下基板上，从而避免了触控电极203设置在下基板上受到显示电路的干扰而导致触控IC控制精度难以达到的问题。也即基板101的一侧面上设有WGP102，基板101的一侧面上设有触控电极203。
WGP102为纳米级金属光栅，在一种可能的实现方式中，WGP102的每根金属线在垂直于基板101方向上的厚度为50-300nm。该厚度既能保证WGP作为偏光片和电极的正常工作，又能保证制成的显示屏厚度薄。
在一种可能的实现方式中，WGP102上金属线在平行于基板101方向上的宽度为10-100nm，金属线间距为40-150nm。
优选地，上述金属线的厚度为100-170nm。金属线的宽度为30-50nm。金属线间距为60-100nm。上述优选值使得WGP同时作为偏光片和电极时，综合性能最佳。
进一步地，WGP102中每相邻的至少2根金属线作为一组金属线，每一组金属线中的全部金属线连接后与触控IC连接。例如，如图2a所示，将N根金属线1A作为一组，一组金属线1A全部连接后与触控IC1B连接，其中N为大于1的正整数。
当然在其他实施例中，还可以将一组中的部分金属线连接后与触控IC连接。例如，将一组中间隔设置的金属线连接起来，再将连接之后的金属线作为电极连接触控IC。或者，将每组中的金属线进行编号，将特定编号的金属线相连，然后再连接到触控IC上，其中特定编号的金属线的数量不限定，只要大于1即可。
优选地，每一组金属线包括15000至60000根金属线。通过这种设置，使得多根较细的WGP的金属线组成的电极宽度与普通电极宽度(3至6毫米)相当，从而使得整个WGP形成的电极的间隔分布与一般电极的间隔分布相同，从而使WGP能够同时作为偏光片和电极使用。
图3是本发明实施例提供的一种触摸显示面板的结构示意图，参见图3，触摸显示面板包括：下基板301和与下基板301对盒的上基板302，上基板302包括第一基板3021以及设置在第一基板3021的朝向下基板301一侧面上的第一WGP303，第一WGP303包括多根平行设置的金属线，触摸显示面板还包括触控IC(图未示出)，金属线与触控IC连接。
其中，下基板301和上基板302通过封框结构304连接，下基板301和上基板302间设有液晶305。
本发明通过在触摸显示基板上设置WGP，将WGP中的金属线与触控IC连接；一方面，金属线可以导电且WGP包括多根平行设置的金属线，因此将WGP中的金属线与触控IC连接时，WGP中的金属线可以作为触控组件中的电极进行使用；另一方面，WGP本身具有偏光片的功能，所以在设置了WGP的触摸显示基板中，可以采用WGP代替原先的偏光片结构，节省了一层偏光片，使得触摸显示基板的厚度变薄，从而使得触摸显示屏的厚度变薄；同时，采用WGP作为触控组件中电极时，不需要对Vcom电极进行分割来同时实现触控和显示，减小了触控IC与显示IC的协调难度。
图4是本发明实施例提供的另一种触摸显示面板的结构示意图，参见图4，与图3中的触摸显示面板相比，图4中的触摸显示面板中，下基板301包括第二基板3011以及设置在第二基板3011的朝向上基板302一侧面上的第二WGP406，第二WGP406包括多根平行设置的金属线，金属线与触控IC连接，且第一WGP303和第二WGP406的金属线垂直设置。图4提供的触摸显示面板中，触控组件中的另一个电极采用下基板301上的第二WGP406实现，此时，第一WGP303为触控电极，第二WGP406为感应电极，同时第二WGP406为下基板的偏光片，这种设计进一步减小了触摸显示屏的厚度。
图5是本发明实施例提供的另一种触摸显示面板的结构示意图，参见图5，与图3中的触摸显示面板相比，图5中的触摸显示面板中，上基板302还包括设置在第一基板3021的背向下基板301一侧面上的触控电极507，触控电极507与触控IC连接，触控电极507与第一WGP303的金属线垂直设置。通过在第一基板3021背向下基板301一侧面上设置触控电极507，将前述第一WGP303作为感应电极，从而形成触控组件，触控电极507设置在上基板302上，而不是设置在下基板301上，从而避免了触控电极507设置在下基板301上受到显示电路的干扰而导致触控IC控制精度难以达到的问题。
触控电极507采用金属或者氧化铟锡ITO材料制成，其金属线厚度可以为50-300nm。
进一步地，下基板301包括第二基板3011以及设置在第二基板3011的朝向上基板302一侧面上的偏光片508。
在一种可能的实现方式中，偏光片508为WGP，该偏光片508采用与上基板302的偏光片第一WGP303相同的材料设置，便于实现。
在其他可能的实现方式中，偏光片508可以是其他常见结构的偏光片，如两层三醋酸纤维素酯薄膜夹一层聚乙烯醇结构的偏光片。
在图3-图5任一项提供的触摸显示面板中，第一WGP303的每根金属线在垂直于第一基板3021方向上的厚度可以为50-300nm。该厚度既能保证第一WGP303作为偏光片和电极的正常工作，又能保证制成的显示屏厚度薄。
在一种可能的实现方式中，第一WGP303上金属线在平行于第一基板3021方向上的宽度为10-100nm，金属线间距为40-150nm。
优选地，上述金属线的厚度为100-170nm。金属线的宽度为30-50nm。金属线间距为60-100nm。
进一步地，第一WGP303中每相邻的至少2根金属线作为一组金属线，每一组金属线中的全部金属线连接后与触控IC连接。例如，如图2a所示，将N根金属线1A作为一组，一组金属线1A全部连接后与触控IC1B连接，其中N为大于1的正整数。
当然在其他实施例中，还可以将一组中的部分金属线连接后与触控IC连接。例如，将一组中间隔设置的金属线连接起来，再将连接之后的金属线作为电极连接触控IC。或者，将每组中的金属线进行编号，将特定编号的金属线相连，然后再连接到触控IC上，其中特定编号的金属线的数量不限定，只要大于1即可。
优选地，每一组金属线包括15000至60000根金属线。通过这种设置，使得多根较细的WGP的金属线组成的电极宽度与普通电极宽度(3至6毫米)相当，从而使得整个WGP形成的电极的间隔分布与一般电极的间隔分布相同，从而使WGP能够同时作为偏光片和电极使用。
在图3-图5任一项提供的触摸显示面板中，下基板301可以为阵列基板。如图4或5所示，阵列基板还包括设置在第二基板3011上的薄膜晶体管3012。第二WGP406或者偏光片508可以设置在第二基板3011和薄膜晶体管3012之间。当然，第二WGP406或者偏光片508也可以设置在薄膜晶体管3012背向第二基板3011的侧面上。
在图3-图5任一项提供的触摸显示面板中，上基板302可以为彩膜基板。如图4或5所示，彩膜基板还包括设置在第一基板3021上的彩膜层3022，第一WGP303可以设置在第一基板3021和彩膜层3022之间。当然，第一WGP303也可以设置在彩膜层302背向第一基板3021的侧面上。
参见图4或图5，触摸显示面板还包括设置在上基板302和下基板301之间的间隙控制材料600。
可选地，间隙控制材料600为球状间隔物dotspacer或者图形间隔物photospacer，两种材料均能实现触控电极和感应电极的分隔。其中，间隙控制材料600可以采用压克力树脂、玻璃系材料或其他材料制成。
本发明实施例还提供了一种触摸显示屏，触摸显示屏包括图3-图5任一项所提供的触摸显示面板。
本发明通过在触摸显示基板上设置WGP，将WGP中的金属线与触控IC连接；一方面，金属线可以导电且WGP包括多根平行设置的金属线，因此将WGP中的金属线与触控IC连接时，WGP中的金属线可以作为触控组件中的电极进行使用；另一方面，WGP本身具有偏光片的功能，所以在设置了WGP的触摸显示基板中，可以采用WGP代替原先的偏光片结构，节省了一层偏光片，使得触摸显示基板的厚度变薄，从而使得触摸显示屏的厚度变薄；同时，采用WGP作为触控组件中电极时，不需要对Vcom电极进行分割来同时实现触控和显示，减小了触控IC与显示IC的协调难度。
本发明实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括上述的触摸显示屏。
本发明通过在触摸显示基板上设置WGP，将WGP中的金属线与触控IC连接；一方面，金属线可以导电且WGP包括多根平行设置的金属线，因此将WGP中的金属线与触控IC连接时，WGP中的金属线可以作为触控组件中的电极进行使用；另一方面，WGP本身具有偏光片的功能，所以在设置了WGP的触摸显示基板中，可以采用WGP代替原先的偏光片结构，节省了一层偏光片，使得触摸显示基板的厚度变薄，从而使得触摸显示屏的厚度变薄；同时，采用WGP作为触控组件中电极时，不需要对Vcom电极进行分割来同时实现触控和显示，减小了触控IC与显示IC的协调难度。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种触摸显示基板，其特征在于，所述触摸显示基板包括基板以及设置在所述基板一侧面上的金属线栅偏振器，所述金属线栅偏振器包括多根平行设置的金属线，所述金属线用于与触控集成电路连接。
2.根据权利要求1所述的触摸显示基板，其特征在于，所述基板的另一侧面上设有触控电极，所述触控电极与所述触控集成电路连接，所述触控电极与所述金属线栅偏振器的金属线垂直设置。
3.根据权利要求1或2所述的触摸显示基板，其特征在于，所述金属线栅偏振器的每根金属线在垂直于所述基板方向上的厚度为50-300nm。
4.根据权利要求1或2所述的触摸显示基板，其特征在于，所述金属线栅偏振器的每根金属线在平行于所述基板方向上的宽度为10-100nm，相邻两根金属线之间间隙宽度为40-150nm。
5.根据权利要求4所述的触摸显示基板，其特征在于，所述金属线栅偏振器中每相邻的至少2根金属线作为一组金属线，每一组金属线中的全部金属线连接后与所述触控集成电路连接。
6.根据权利要求5所述的触摸显示基板，其特征在于，所述一组金属线包括15000至60000根金属线。
7.一种触摸显示面板，其特征在于，所述触摸显示面板包括：下基板和与所述下基板对盒的上基板，所述上基板包括第一基板以及设置在所述第一基板的朝向所述下基板一侧面上的第一金属线栅偏振器，所述第一金属线栅偏振器包括多根平行设置的金属线，所述触摸显示面板还包括触控集成电路，所述金属线与所述触控集成电路连接。
8.根据权利要求7所述的触摸显示面板，其特征在于，所述下基板包括第二基板以及设置在所述第二基板的朝向所述上基板一侧面上的第二金属线栅偏振器，所述第二金属线栅偏振器包括多根平行设置的金属线，所述金属线与所述触控集成电路连接，且所述第一金属线栅偏振器和所述第二金属线栅偏振器的金属线垂直设置。
9.根据权利要求7所述的触摸显示面板，其特征在于，所述上基板还包括设置在所述第一基板的背向所述下基板一侧面上的触控电极，所述触控电极与所述触控集成电路连接，所述触控电极与所述第一金属线栅偏振器的金属线垂直设置。
10.根据权利要求9所述的触摸显示面板，其特征在于，所述下基板包括第二基板以及设置在所述第二基板的朝向所述上基板一侧面上的偏光片。
11.根据权利要求10所述的触摸显示面板，其特征在于，所述偏光片为金属线栅偏振器。
12.根据权利要求7所述的触摸显示面板，其特征在于，所述第一金属线栅偏振器的每根金属线在垂直于所述第一基板方向上的厚度为50-300nm。
13.根据权利要求7所述的触摸显示面板，其特征在于，所述第一金属线栅偏振器的每根金属线在平行于所述第一基板方向上的宽度为10-100nm，相邻两根金属线之间间隙宽度为40-150nm。
14.根据权利要求13所述的触摸显示面板，其特征在于，所述第一金属线栅偏振器中每相邻的至少2根金属线作为一组金属线，每一组金属线中的全部金属线连接后与所述触控集成电路连接。
15.根据权利要求14所述的触摸显示面板，其特征在于，所述一组金属线包括15000至60000根金属线。
16.根据权利要求7所述的触摸显示面板，其特征在于，所述下基板为阵列基板。
17.根据权利要求7所述的触摸显示面板，其特征在于，所述上基板为彩膜基板。
18.根据权利要求7所述的触摸显示面板，其特征在于，所述触摸显示面板还包括设置在所述上基板和所述下基板之间的间隙控制材料。
19.根据权利要求18所述的触摸显示面板，其特征在于，所述间隙控制材料为球状间隔物或者图形间隔物。
20.一种触摸显示屏，其特征在于，所述触摸显示屏包括权利要求7至19任一项所述的触摸显示面板。
21.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求20所述的触摸显示屏。
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