CN107728354A - 内嵌式触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种内嵌式触控显示装置包括显示结构和设置于显示结构上方的触控结构。触控结构包括第一导电层。第一导电层设置于显示结构上。第一导电层被图案化形成多个第一电极和多个第二电极。第一电极和第二电极相互配合形成第一感测电容。第一感测电容感测施加于内嵌式触控显示装置上的压力位置。触控结构还包括第二导电层和绝缘层。第二导电层和绝缘层层叠设置于第一导电层与显示结构相背的表面上。绝缘层可在外力作用下发生弹性形变。第一导电层与第二导电层可配合形成第二感测电容。第二感测电容用于感测施加于内嵌式触控显示装置上的压力大小。

Description

内嵌式触控显示装置
技术领域
本发明涉及一种内嵌式触控显示装置。
背景技术
内嵌式触控显示技术为触控领域的重要技术，内嵌式触控面板具有更为轻薄的技术优势。内嵌式触控显示面板中包括薄膜晶体管数组结构和透明导电层。薄膜晶体管作为控制该内嵌式触控显示面板的显示用画素开关控制组件。透明导电层作为感测触控位置的感测结构。其中，薄膜晶体管包括多层金属层结构。透明导电层可被图案化以形成多个第一电极和多个第二电极。第一电极和第二电极配合形成多个互感电容以识别触摸位置。第一当触摸所述触控显示面板时，利用互感电容识别触摸位置。由于透明导电层与薄膜晶体管的金属层具有重叠部分。因此，造成触控阶段和显示阶段分时工作，且无法感测触摸压力的大小。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种提高触摸显示性能的内嵌式触控显示装置。
一种内嵌式触控显示装置包括显示结构和设置于显示结构上方的触控结构。触控结构包括第一导电层。第一导电层设置于显示结构上。第一导电层被图案化形成多个第一电极和多个第二电极。第一电极和第二电极相互配合形成第一感测电容，第一感测电容感测施加于内嵌式触控显示装置上的压力位置，触控结构还包括第二导电层和绝缘层。第二导电层和绝缘层层叠设置于第一导电层与显示结构相背的表面上。绝缘层可在外力作用下发生弹性形变。第一导电层与第二导电层可配合形成第二感测电容，第二感测电容感测施加于内嵌式触控显示装置上的压力大小。
采用上述之内嵌式触控显示装置，显示结构和触控结构的电极相互独立，第二导电层与第一基板分离设置，且与第一导电层配合形成感测电容以感测触控压力的大小，使得内嵌式触控显示装置可同时进行触控阶段和显示阶段，增加了触控检测时间，且可进一步的感测触控压力的大小。
附图说明
图1为第一实施方式之内嵌式触控显示装置之立体示意图。
图2为图1所示之内嵌式触控显示装置沿II-II方向之剖面示意图。
图3a为图1所示之第一导电层之第一实施方式之平面示意图。
图3b为图1所示之第一导电层之第二实施方式之平面示意图。
图4为图1所示之第二导电层之第一实施方式之平面示意图。
图5为图1所示之第二导电层之第二实施方式之平面示意图。
图6为图1所示之第二导电层之第三实施方式之平面示意图。
图7为图1所示之第二导电层之第四实施方式之平面示意图。
图8为图1所示之内嵌式触控显示装置第一实施方式之驱动时序示意图。
图9为图1所示之内嵌式触控显示装置第二实施方式之驱动时序示意图。
主要元件符号说明
内嵌式触控显示装置 100
显示结构 1
触控结构 3
第一基板 10
第二基板 20
彩色滤光层 12
液晶层 13
第一导电层 31
绝缘层 32
第二导电层 34,44,54,64
第一偏光片 4
第二偏光片 6
开关 SW
第一电极 312
第二电极 314
第三电极 441,541,641
显示阶段 DM
触摸阶段 TP
第一触摸阶段 TM
第二触摸阶段 FM
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本发明提供一种内嵌式触控显示装置。内嵌式触控显示装置中触控结构和显示结构之间的电极相互独立，触控结构中的第一导电层感测压力位置，并与触控结构中的第二导电层配合检测压力大小，使得所述内嵌式触控显示装置可同时进行触控检测和显示驱动，增加了触控检测时间，且可进一步的感测触控压力的大小。
请参阅图1，图1是本发明第一实施例的内嵌式触控显示装置100的立体示意图。所述内嵌式触控显示装置100可以为自发光式显示器，如有机电致发光时显示器，或一非自发光式显示器，如液晶显示器。在本实施例中，以具有液晶层的非自发光式显示器为例进行说明内嵌式触控显示装置100。
所述内嵌式触控显示装置100包括显示结构1、触控结构3、第一偏光层4以及第二偏光层6。所述显示结构1包括第一基板10、第二基板20、彩色滤光层12以及液晶层13。
所述第一基板10由透明玻璃或塑料材料制成。在本实施方式中，所述第一基板10为薄膜晶体管基板，其在基底上设置有薄膜晶体管数组构成的数组电路。所述基底可以为玻璃基板、或其他具有高强度、高硬度的透明基板，如聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)，聚酯(Polythylene terephthalate,PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、环烯烃共聚合物(Cyclic Olefin Copolymer,COC)或聚醚砜(Polyether sulfone,PES)等材料制成。在其他实施方式中，所述基底也可以为柔性基板。
所述彩色滤光层12设置于所述第一基板10和所述第二基板20之间。所述液晶层13设置于所述第一基板10和所述彩色滤光层12之间。在本实施方式中，显示结构1还包括用于驱动液晶层13的电极层(图未示)。
所述触控结构3包括第一导电层31、绝缘层32、第二导电层34。
所述第一导电层31设置于所述第二基板20与所述第一基板10相背的表面上。且相较于第二导电层34，第一导电层31更邻近第二基板20设置。所述第一导电层31包括复数个第一感测电容。所述第一感测电容用于感测触摸压力的位置。该第一导电层31通过图案化一导电层而得到多个第一导电图案及多个第二导电图案，第一导电图案与邻近的第二导电图案共面且绝缘设置，从而构成多个第一感测电容。其中，多个第一导电图案可为触控信号驱动电极，多个第二导电图案可为触控信号感应电极。第一导电图案与第二导电图案可呈如图3a及图3b所示排布，详细描述见下文。所述第一导电层31由导电材料制成。在本实施方式中，第一导电层31可由透明导电材料制成，例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)或适当组合，以提高光学效率。
所述绝缘层32设置于所述第一导电层31与所述第二基板20相背的表面上，位于所述第一导电层31和所述第二导电层34之间。所述绝缘层32用于将所述第一导电层31和所述第二导电层34绝缘隔离。所述绝缘层32可在外力作用下可发生弹性形变。所述绝缘层32可由柔性绝缘材料制成。所述绝缘层32可为透明或半透明材质制成。
所述第二导电层34设置于所述绝缘层32与所述第一导电层31相背的表面上。所述第二导电层34与所述第一导电层31的第一导电图案及第二导电图案配合形成复数个第二感测电容。所述第二感测电容感测触摸压力的压力大小。在本实施例中，所述第二导电层34为一片状电极，具体地，可为如图4所示的连续的片状电极。在本实施方式中，所述第二导电层34可由透明导电材料制成，例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)或适当组合，以提高光学效率。
所述第一偏光层4设置于所述第一基板10与所述第二基板20相背的表面。
所述第二偏光层6设置于所述第二导电层34与所述绝缘层32相背的表面上。
请一并参阅图2，其为所述内嵌式触控显示装置100沿II-II方向的剖面示意图。所述第一导电层31作为第一感测电极，用于感测触摸压力的位置。所述第一导电层31接收第一电压。所述第二导电层34通过开关SW与电压源40电性连接。在本实施方式中，所述第二导电层34在检测触摸压力的位置时处于浮接状态并在检测触摸压力的压力大小时接收由所述电压源40提供的第二电压。其中，第一电压与第二电压不同，且不为零。在其他实施方式中，所述第二导电层34可以接地。
请一并参阅图3a，其为第一实施方式之所述第一导电层31的平面示意图。所述第一导电层31可被图案化以形成多个第一电极312和多个第二电极314。所述第一电极312和所述第二电极314相互配合形成触控电容，以感测触控位置。所述多个第一电极312呈矩阵排列，所述多个第二电极314也呈矩阵排列。所述第一电极312和所述第二电极314的宽度沿第一方向X设置，所述第一电极312和所述第二电极314的长度沿第二方向Y设置。所述第一电极312的长度大于所述第二电极314的长度，所述第一电极312的宽度与所述第二电极314的宽度相等。在本实施方式中，在所述第一方向X上，每列第一电极312与每列第二电极314间隔设置。在所述第二方向Y上，同一栏中平行设置的相邻两个所述第一电极312之间设置有两个第二电极314之间，且两个所述第二电压314沿所述第一方向X相互平行设置。
请一并参阅图3，其为第二实施方式之所述第一导电层31的平面示意图。所述第一导电层31可被图案化以形成多个第一电极312和多个第二电极314。所述多个第一电极312和所述多个第二电极314呈矩阵排列。所述第一电极312和所述第二电极314的宽度沿第一方向X设置，所述第一电极312和所述第二电极314的长度沿第二方向Y设置。所述第一电极312的长度与所述第二电极314的长度相等，所述第一电极312的宽度与所述第二电极314的宽度相等。在本实施方式中，在所述第二方向Y上，相邻两个所述第一电极312之间设置有一个第二电极314之间，在所述第一方向X上，每列第一电极312与每列第二电极314间隔设置。
请一并参阅图4，其为第一实施例的所述第二导电层34的平面示意图。所述第二导电层34为片状电极结构。
请一并参阅图5，其为第二实施例的所述第二导电层44的平面示意图。所述第二导电层44可被图案化形成多个第三电极441。所述多个第三电极441交叉设置以形成金属网格状。
请一并参阅图6，其为第三实施例的所述第二导电层54的平面示意图。所述第二导电层54可被图案化形成多个第三电极541。所述第三电极541相互平行且等间距设置。其中，所述第三电极541沿所述第一方向X方向设置。
请一并参阅图7，其为第四实施例的所述第二导电层64的平面示意图。所述第二导电层64可被图案化形成多个第三电极641。所述第三电极641相互平行且等间距设置。其中，所述第三电极641沿所述第二方向Y方向设置。
请一并参阅图8，其为第一实施方式之所述内嵌式触控显示装置100的驱动时序示意图。在一帧时间内，所述显示结构1接收显示驱动信号，同时所述触控结构2接收到触控驱动信号，以使得所述内嵌式触控显示装置100同时工作在显示阶段DM和触摸阶段TP。其中，所述触摸阶段TP包括第一触摸阶段TM和第二触摸阶段FM。在处于所述第一触摸阶段TM时，所述第一导电层31上的第一电极312和第二电极314之间形成第一感测电容，以感测触摸位置。所述开关SW断开，所述第二导电层34处于浮接状态。在处于所述第二触摸阶段FM时，所述第一电极312接收第一电压。所述开关SW闭合，所述第二导电层34接收第二电压。所述第一电极312与所述第二导电层34配合形成第二感测电容。其中，所述绝缘层32可在触控压力的作用下发生形变，使得所述第一电极312与所述第二导电层34之间的距离D发生变化，进而导致所述第二感测电容的变化，所述内嵌式触控显示装置100根据所述第二感测电容的变化检测所述触控压力的大小。
请一并参阅图9，其为第二实施方式之所述内嵌式触控显示装置100的驱动时序示意图。在一帧时间内，所述显示结构1接收显示驱动信号，同时所述触控结构2接收到触控驱动信号，以使得所述内嵌式触控显示装置100同时工作在显示阶段DM和触摸阶段TP。其中，所述触摸阶段TP包括多个第一触摸阶段TM和多个第二触摸阶段FM。所述第一触摸阶段TM和所述第二触摸阶段FM交替执行。在本实施方式中，所述第一触摸阶段TM和所述第二触摸阶段FM时间长度相等，以将所述触摸阶段TP平均分配。在处于第一触摸阶段TM时，所述第一导电层31上的第一电极312和第二电极314之间形成第一感测电容，以感测触摸位置。所述开关SW断开，所述第二导电层34处于浮接状态。在处于第二触摸阶段FM时，所述第一电极312接收第一电压。所述开关SW闭合，所述第二导电层34接收第二电压。所述第一电极312与所述第二导电层34配合形成第二感测电容。其中，所述绝缘层32可在触控压力的作用下发生形变，使得所述第一电极312与所述第二导电层34之间的距离D发生变化，进而导致所述第二感测电容的变化，所述内嵌式触控显示装置100根据所述第二感测电容的变化检测所述触控压力的大小。
上述所述内嵌式触控显示装置100中，显示结构1和触控结构2的电极相互独立，且在所述第一导电层31上设置所述第二导电层34，且与所述第一导电层31配合形成感测电容以感测触控压力的大小，使得所述内嵌式触控显示装置100可同时进行触控阶段和显示阶段，增加了触控检测时间，且可进一步的感测触控压力的大小。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种内嵌式触控显示装置，其包括显示结构和设置于显示结构上方的触控结构；所述触控结构包括第一导电层；所述第一导电层设置于所述显示结构上，所述第一导电层被图案化形成多个第一电极和多个第二电极；所述第一电极和第二电极相互配合形成第一感测电容，所述第一感测电容感测施加于所述内嵌式触控显示装置上的压力位置，其特征在于：所述触控结构还包括第二导电层和绝缘层；所述第二导电层和所述绝缘层层叠设置于所述第一导电层与所述显示结构相背的表面上；所述绝缘层可在外力作用下发生弹性形变；所述第一导电层与所述第二导电层可配合形成第二感测电容，所述第二感测电容感测施加于所述内嵌式触控显示装置上的压力大小。
2.如权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于：所述在一帧时间内，所述显示结构接收显示驱动信号，同时所述触控结构接收到触控驱动信号，以使得所述内嵌式触控显示装置同时工作在显示阶段和触摸阶段。
3.如权利要求2所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于：所述第一导电层接收第一电压；所述第二导电层通过一开关与一电压源电性连接，并在开关闭合时接收第二电压，以使得所述第一导电层与所述第二导电层可配合形成第二感测电容。
4.如权利要求3所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于：在所述至少一个第一触摸阶段，所述第一电极和第二电极形成所述第一感测电容，所述开关断开，所述第二导电层处于浮接状态。
5.如权利要求4所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于：在所述至少一个第二触摸阶段时，所述第一电极接收所述第一电压，所述开关闭合，所述第二导电层接收第二电压，所述第一电极与所述第二导电层配合形成所述第二感测电容。
6.如权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于：所述第二导电层为连续的片状电极。
7.如权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于：所述第二导电层被图案化形成多个第三电极。
8.如权利要求7所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于：所述多个第三电极交叉设置以形成网格状。
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