專利名稱：一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏及顯示裝置
背景技術(shù)：
隨著顯示技術(shù)的飛速發(fā)展，觸摸屏(Touch Screen Panel)已經(jīng)逐漸遍及人們的生活中。目前，觸摸屏按照組成結(jié)構(gòu)可以分為外掛式觸摸屏(Add on Mode Touch Panel)、覆蓋表面式觸摸屏(On Cell Touch Panel)、以及內(nèi)嵌式觸摸屏(In Cell Touch Panel)。其中，外掛式觸摸屏是將觸摸屏與液晶顯示屏(Liquid Crystal Display, LCD)分開生產(chǎn),然后貼合到一起成為具有觸摸功能的液晶顯示屏，外掛式觸摸屏存在制作成本較高、光透過率較低、模組較厚等缺點(diǎn)。而內(nèi)嵌式觸摸屏將觸摸屏的觸控電極內(nèi)嵌在液晶顯示屏內(nèi)部，可以減薄模組整體的厚度，又可以大大降低觸摸屏的制作成本，受到各大面板廠家青睞。為了能夠最大限度的提高觸摸顯示屏的開口率，在設(shè)計(jì)觸摸屏的TFT陣列基板中的像素結(jié)構(gòu)時(shí)可以采用雙柵(Dual Gate)結(jié)構(gòu)，如圖1所示，在雙柵結(jié)構(gòu)中，TFT陣列基板上的相鄰行的像素單元之間具有兩個(gè)柵極信號(hào)線，例如Gatel和Gate2、Gate3和Gate4、Gate5和Gate6，且每相鄰的兩列像素單元為一組，共用一個(gè)位于該兩列像素單元之間的數(shù)據(jù)信號(hào)線Datel、Date2、Date3。雙柵結(jié)構(gòu)通過增加一倍數(shù)量的柵極信號(hào)線，減少了數(shù)據(jù)信號(hào)線及源極驅(qū)動(dòng)IC的數(shù)量，從而降低顯示器整體成本。而目前還沒有基于雙柵結(jié)構(gòu)的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的設(shè)計(jì)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏及顯示裝置，用以實(shí)現(xiàn)具有雙柵結(jié)構(gòu)的電容式內(nèi)嵌觸摸屏。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏，包括彩膜基板，具有公共電極層的薄膜晶體管TFT陣列基板，以及位于所述彩膜基板和所述TFT陣列基板之間的液晶層；所述電容式內(nèi)嵌觸摸屏內(nèi)形成有呈矩陣排列的多個(gè)像素單元；在所述TFT陣列基板相鄰行的像素單元之間具有兩條柵極信號(hào)線，且以相鄰的兩列像素單元為一組像素單元列，每組像素單元列共用一條位于該兩列像素單元之間的數(shù)據(jù)信號(hào)線；還包括所述彩膜基板具有多條觸控感應(yīng)電極；所述TFT陣列基板的公共電極層中具有多條觸控驅(qū)動(dòng)電極；每條所述觸控驅(qū)動(dòng)電極與至少一條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線電性相連，所述觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線位于相鄰組像素單元列之間；在一幀畫面的顯示時(shí)間內(nèi)，與所述觸控驅(qū)動(dòng)電極電性相連的每條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線用于向該觸控驅(qū)動(dòng)電極分時(shí)地傳遞公共電極信號(hào)和觸控掃描信號(hào)。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種顯示裝置，包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏。本實(shí)用新型實(shí)施例的有益效果包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏及顯示裝置，在彩膜基板上設(shè)置觸控感應(yīng)電極，將TFT陣列基板中整面連接的公共電極層分割成條狀作為觸控驅(qū)動(dòng)電極；在TFT陣列基板上利用雙柵結(jié)構(gòu)，通過增加一倍數(shù)量的柵極信號(hào)線，節(jié)省出一部分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)線的位置，在節(jié)省出的數(shù)據(jù)信號(hào)線的位置設(shè)置觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中將觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線設(shè)置在觸摸屏的非顯示區(qū)域，有利于觸摸屏的窄邊框設(shè)計(jì)；并將至少一條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線與一條觸控驅(qū)動(dòng)電極電性相連，多條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線同時(shí)對(duì)一條觸控驅(qū)動(dòng)電極提供驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，能夠最大限度的提升驅(qū)動(dòng)電信號(hào)的傳輸效率，減少驅(qū)動(dòng)電信號(hào)時(shí)延。并且，由于觸控和顯示階段采用分時(shí)驅(qū)動(dòng)的方式，一方面可以將顯示驅(qū)動(dòng)和觸控驅(qū)動(dòng)的芯片整合為一體，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本；另一方面分時(shí)驅(qū)動(dòng)也能夠降低顯示和觸控的相互干擾，提聞畫面品質(zhì)和觸控準(zhǔn)確性。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中顯示面板的雙柵結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的縱向剖面示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏中TFT陣列基板的俯視示意圖之一;圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸摸屏的驅(qū)動(dòng)時(shí)序示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏中TFT陣列基板的俯視示意圖之二 ；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線與觸控驅(qū)動(dòng)電極之間的連接關(guān)系不意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的公共電極層的示意圖；圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏中一個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏中的觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極的平面示意圖；圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸控感應(yīng)電極的內(nèi)縮部與一個(gè)像素單元交疊處的結(jié)構(gòu)不意圖；圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸控感應(yīng)電極的外凸結(jié)構(gòu)與一個(gè)像素單元交疊處的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
目前，能夠?qū)崿F(xiàn)寬視角的液晶顯示技術(shù)主要有平面內(nèi)開關(guān)(IPS，In-PlaneSwitch)技術(shù)和高級(jí)超維場(chǎng)開關(guān)(ADS, Advanced Su(er Dimension Switch)技術(shù)；其中，ADS技術(shù)通過同一平面內(nèi)狹縫電極邊緣所產(chǎn)生的電場(chǎng)以及狹縫電極層與板狀電極層間產(chǎn)生的電場(chǎng)形成多維電場(chǎng)，使液晶盒內(nèi)狹縫電極間、電極正上方所有取向液晶分子都能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高級(jí)超維場(chǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)可以提高TFT-LCD產(chǎn)品的畫面品質(zhì)，具有高分辨率、高透過率、低功耗、寬視角、高開口率、低色差、無擠壓水波紋(push Mura)等優(yōu)點(diǎn)。H-ADS (高開口率-高級(jí)超維場(chǎng)開關(guān))是ADS技術(shù)的一種重要實(shí)現(xiàn)方式。[0023]本實(shí)用新型實(shí)施例正是基于ADS技術(shù)和H-ADS技術(shù)提出了一種新的電容式內(nèi)嵌觸摸屏結(jié)構(gòu)。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏、其驅(qū)動(dòng)方法及顯示裝置的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)地說明。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏及顯示裝置的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)地說明。附圖中各層薄膜厚度和形狀不反映TFT陣列基板或彩膜基板的真實(shí)比例，目的只是示意說明本實(shí)用新型內(nèi)容。圖2和圖3所示分別為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的縱向剖面示意圖和觸摸屏中TFT陣列基板的俯視圖。如圖2和圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏具體包括彩膜基板1，具有公共電極層的TFT陣列基板2，以及位于彩膜基板I和TFT陣列基板2之間的液晶層3，電容式內(nèi)嵌觸摸屏內(nèi)形成有呈矩陣排列的多個(gè)像素單元4 ;在TFT陣列基板相鄰行的像素單元4之間具有兩條柵極信號(hào)線5，且以相鄰的兩列像素單元4為一組像素單元列6，每組像素單元列6共用一條位于該兩列像素單元4之間的數(shù)據(jù)信號(hào)線7，還包括彩膜基板1具有多條觸控感應(yīng)電極8 ；TFT陣列基板2的公共電極層中具有多條觸控驅(qū)動(dòng)電極9，每條觸控驅(qū)動(dòng)電極9與至少一條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線10電性相連，觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線10位于相鄰組像素單元列6之間；在一幀畫面的顯示時(shí)間內(nèi)，與觸控驅(qū)動(dòng)電極9電性相連的每條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線10用于向該觸控驅(qū)動(dòng)電極9分時(shí)地傳遞公共電極信號(hào)和觸控掃描信號(hào)。較佳地，在具體實(shí)施時(shí)，一般將各觸控感應(yīng)電極8設(shè)置為沿著像素單元4的列方向延伸，將各觸控驅(qū)動(dòng)電極9設(shè)置為沿著像素單元4的行方向延伸；當(dāng)然也可以根據(jù)應(yīng)用器件的尺寸，變更兩者的布線方向，在此不做限定。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的上述觸摸屏中，在彩膜基板上設(shè)置觸控感應(yīng)電極，將TFT陣列基板中整面連接的公共電極層分割成條狀作為觸控驅(qū)動(dòng)電極，形成觸控電極結(jié)構(gòu)。觸控和顯示階段采用分時(shí)驅(qū)動(dòng)的方式，一方面可以將顯示驅(qū)動(dòng)和觸控驅(qū)動(dòng)的芯片整合為一體，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本；另一方面分時(shí)驅(qū)動(dòng)也能夠降低顯示和觸控的相互干擾，提高畫面品質(zhì)和觸控準(zhǔn)確性。具體地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的上述電容式內(nèi)嵌觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，如圖4所示的時(shí)序圖，具體包括首先，將觸摸屏顯示每一巾貞(Vsync)的時(shí)間分成顯示時(shí)間段(Display)和觸控時(shí)間段(Touch)，例如圖4所示的驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖中觸摸屏的顯示一幀的時(shí)間為16. 67ms，選取其中4ms作為觸控時(shí)間段，其他的12. 67ms作為顯示時(shí)間段，當(dāng)然也可以根據(jù)IC芯片的處理能力適當(dāng)?shù)恼{(diào)整兩者的時(shí)長(zhǎng)，在此不做具體限定。在顯示時(shí)間段(Display),對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx施加公共電極信號(hào)DC-Vcom,同時(shí)，對(duì)觸摸屏中的每條柵極信號(hào)線G1，G2……Gn依次施加?xùn)艗呙栊盘?hào)，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)線Data施加灰階信號(hào)，控制液晶分子翻轉(zhuǎn)；這段時(shí)間和正常的ADS型液晶面板工作原理無異。在觸控時(shí)間段(Touch)，對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx施加觸控掃描信號(hào)，觸控感應(yīng)電極Rx耦合觸控掃描信號(hào)的電壓信號(hào)并輸出。通過手指的觸摸，改變觸摸點(diǎn)位置兩電極之間的感應(yīng)電容，從而改變觸控感應(yīng)電極Rx的末端接收電壓信號(hào)的大小，實(shí)現(xiàn)觸控功能。在觸控時(shí)間段，觸摸屏中的每條柵極信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線無信號(hào)輸入。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的上述觸摸屏中由于采用分時(shí)驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)觸控和顯示功能，當(dāng)應(yīng)用到大尺寸的觸摸屏?xí)r如果采用現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)信號(hào)線布線方式，即在觸摸屏的非顯示區(qū)域?qū)γ扛|控驅(qū)動(dòng)電極分別單獨(dú)布置信號(hào)線，會(huì)大量占用觸摸屏的非顯示區(qū)域，不易于觸摸窄邊框設(shè)計(jì)，并且，在大尺寸觸摸屏中各觸控驅(qū)動(dòng)電極加載的驅(qū)動(dòng)信號(hào)延遲較大，會(huì)影響觸控感應(yīng)電極采集到的觸控信號(hào)的強(qiáng)度，不利于提高觸控的靈敏度。因此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸摸屏中，在TFT陣列基板上利用雙柵結(jié)構(gòu)，通過增加一倍數(shù)量的柵極信號(hào)線，節(jié)省出一部分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)線的位置，在節(jié)省出的數(shù)據(jù)信號(hào)線的位置設(shè)置觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中將觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線設(shè)置在觸摸屏的非顯示區(qū)域，有利于觸摸屏的窄邊框設(shè)計(jì)；并將至少一條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線與一條觸控驅(qū)動(dòng)電極電性相連，例如圖3所示的將兩條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線Txl和Txl’同時(shí)與觸控驅(qū)動(dòng)電極a連接，另外兩條觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx2和Τχ2’同時(shí)與觸控驅(qū)動(dòng)電極b連接，即雙邊驅(qū)動(dòng)方式，多條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線同時(shí)對(duì)一條觸控驅(qū)動(dòng)電極9提供驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，能夠最大限度的提升驅(qū)動(dòng)電信號(hào)的傳輸效率，減少驅(qū)動(dòng)電信號(hào)時(shí)延。下面對(duì)上述觸摸屏中TFT陣列基板中設(shè)置的觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線進(jìn)行詳細(xì)的說明。在具體實(shí)施時(shí)，可以將觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線與TFT陣列基板中的數(shù)據(jù)信號(hào)線同層設(shè)置，這樣，在制備TFT陣列基板時(shí)不需要增加額外的制備工序，只需要通過一次構(gòu)圖工藝即可形成數(shù)據(jù)信號(hào)線和觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線的圖形，能夠節(jié)省制備成本，提升產(chǎn)品附加值。具體地，如圖3和圖5所示，各觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線Txl和Tx2可以通過至少一個(gè)過孔與對(duì)應(yīng)的觸控驅(qū)動(dòng)電極9電性相連，以便為對(duì)應(yīng)的觸控驅(qū)動(dòng)電極9提供驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，并且，由于觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線Txl和Τχ2 —般都是由電阻較低的金屬形成的，觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線Txl和Τχ2通過過孔與電阻較高的觸控驅(qū)動(dòng)電極9電性連接，也能降低觸控驅(qū)動(dòng)電極9的電阻。進(jìn)一步地，在設(shè)置每條觸控驅(qū)動(dòng)電極與多條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線電性相連時(shí)，可以將與同一條觸控驅(qū)動(dòng)電極電性相連的各條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線通過導(dǎo)線導(dǎo)通，這樣，不會(huì)增加與觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線連接的IC芯片的通道接口數(shù)量，降低了對(duì)IC芯片的要求。具體地，在設(shè)計(jì)各條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線時(shí)，如圖6所示，在滿足各觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線Txl和Txl’、Τχ2和Τχ2’、Τχ3和Τχ3’、Τχ4和Τχ4’與對(duì)應(yīng)的觸控驅(qū)動(dòng)電極A、B、C和D電性連接后，還可以將原來貫穿整個(gè)面板的整條的觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線斷開，形成成觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線Txl和Txl’、Tx2和Τχ2’、Τχ3和Τχ3’，以及與各條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線Txl和Txl’、Tx2和Τχ2’、Τχ3和Τχ3’同層設(shè)置且相互絕緣的多條金屬線11 ;各金屬線11與各條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線Txl和Txl’、Tx2和Τχ2’、Τχ3和Τχ3’位于同一直線，且與交疊的一條觸控驅(qū)動(dòng)電極B、C和D并聯(lián)，即通過過孔電性相連；各金屬線11的長(zhǎng)度不大于并聯(lián)的觸控驅(qū)動(dòng)電極B、C和D的寬度。上述這種設(shè)計(jì)能充分利用相鄰組像素單元列之間的間隙，在保證觸摸屏的開口率的同時(shí)，利用了觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線的冗余部分，設(shè)置電阻值較低的金屬線，并將電阻值較低的金屬線與電阻值較高的各條觸控驅(qū)動(dòng)電極并聯(lián)，能最大程度的降低各條觸控驅(qū)動(dòng)電極的電阻。下面對(duì)上述觸摸屏中TFT陣列基板中設(shè)置的觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和彩膜基板中設(shè)置的觸控感應(yīng)電極Rx的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。在本實(shí)用新型實(shí)施例提供的上述電容式內(nèi)嵌觸摸屏中，在彩膜基板上設(shè)置觸控感應(yīng)電極，將TFT陣列基板中整面連接的公共電極層分割成條狀作為觸控驅(qū)動(dòng)電極；為了實(shí)現(xiàn)在保證觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和觸控感應(yīng)電極Rx的電阻滿足觸摸屏要求的情況下，盡量降低在觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和觸控感應(yīng)電極Rx交疊處形成的感應(yīng)電容，在本實(shí)用新型實(shí)施例提供的上述觸摸屏中還對(duì)設(shè)置在TFT陣列基板上的條狀的觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx的圖形進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。對(duì)于每條觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx :如圖7所示,將觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx與觸控感應(yīng)電極Rx交疊的區(qū)域設(shè)置內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，如圖7中虛線框所示，以減少兩者之間的正對(duì)面積，從而降低在兩者交疊處形成的感應(yīng)電容。并且，為了保證各條觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx組成的公共電極層的完整性，如圖7所示，在相鄰的觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx之間的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)處還設(shè)置了公共電極Vcom，該公共電極Vcom與觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx相互絕緣，公共電極Vcom和觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx共同組成完整的公共電極層。進(jìn)一步地，為了保證在顯示時(shí)間段中公共電極能夠加載公共電極信號(hào)，在TFT陣列基板上還會(huì)設(shè)置與公共電極電性相連的至少一條公共電極線，這些公共電極線位于除設(shè)置有觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線之外的相鄰組像素單元列之間的間隙處。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，在具體實(shí)施時(shí)，公共電極線的布線方式并不局限于設(shè)置在相鄰像素單元列之間的間隙處，還可以采用沿著像素單元的行方向布置公共電極線等方式布置公共電極線，在此不做過多限定。此外，由于觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還可以減小每條觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx的整體面積，由于如圖8所示觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx會(huì)與像素單元中TFT的柵極Gate、源漏極SD之間產(chǎn)生寄生電容，減少觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx的整體面積可以減少與每條觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx對(duì)應(yīng)的TFT數(shù)量，從而在整體上減少每條觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx與TFT的柵極Gate、源漏極SD之間產(chǎn)生寄生電容。
進(jìn)一步地，為了能夠盡量減小觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和觸控感應(yīng)電極Rx之間的正對(duì)面積，在設(shè)計(jì)觸控感應(yīng)電極Rx時(shí)，如圖9所示，可以將各觸控感應(yīng)電極Rx設(shè)計(jì)為具有與觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx位置交疊的內(nèi)縮部c,這樣能進(jìn)一步減小觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和觸控感應(yīng)電極Rx的正對(duì)面積，但是，內(nèi)縮部c的設(shè)計(jì)會(huì)增大觸控感應(yīng)電極的電阻，為了解決這個(gè)問題，在觸控感應(yīng)電極Rx與公共電極Vcom交疊區(qū)域還可以設(shè)置外凸結(jié)構(gòu)d。通過測(cè)試可知，在未對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和觸控感應(yīng)電極Rx重新設(shè)計(jì)時(shí)，即觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和觸控感應(yīng)電極Rx都為傳統(tǒng)的條狀電極結(jié)構(gòu)，采用傳統(tǒng)的ITO工藝(600A，RS=45 Ω / □)，觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和觸控感應(yīng)電極Rx的交疊面積為5*5mm，觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx的電阻會(huì)在5ΚΩ左右，觸控感應(yīng)電極Rx的電阻會(huì)在IOK Ω左右，兩者交疊處的感應(yīng)電容為20pF。而通過圖6所示的設(shè)計(jì)，采用傳統(tǒng)的ITO工藝(600A，RS= = 45 Ω / □)，觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx的電阻會(huì)在5ΚΩ以內(nèi)，觸控感應(yīng)電極Rx的電阻會(huì)在10ΚΩ以內(nèi)，兩者交疊處的感應(yīng)電容在IpF以內(nèi)，可以看出，觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx的電阻有一定降低，感應(yīng)電容的電容值大大減小。一般地，由于觸控的電極圖形像素大小通常在毫米級(jí)，而顯示的像素單元通常在微米級(jí)，因此，組成公共電極層的每條觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和公共電極Vcom —般會(huì)覆蓋多行像素單元，每條觸控感應(yīng)電極一般會(huì)覆蓋多列像素單元；當(dāng)然不排除各電極只覆蓋單行或單列像素單元的情況。并且，各觸控感應(yīng)電極Rx之間、以及觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和公共電極Vcom之間一般沿著像素單元的間隙分隔。一般地，傳統(tǒng)ADS型液晶面板的陣列基板上，公共電極作為板狀電極位于下層(更靠近襯底基板)，像素電極作為狹縫電極位于上層(更靠近液晶層)，在像素電極和公共電極之間設(shè)有絕緣層。而HADS型液晶面板的陣列基板上，像素電極作為板狀電極位于下層(更靠近襯底基板)，公共電極作為狹縫電極位于上層(更靠近液晶層)，在像素電極和公共電極之間設(shè)有絕緣層。具體地，根據(jù)上述觸摸屏具體應(yīng)用的液晶顯示面板的模式，組成公共電極層的各條觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和公共電極在與像素單元的開口區(qū)域?qū)?yīng)的位置可以具有狹縫狀透明電極結(jié)構(gòu)或板狀透明電極結(jié)構(gòu)，即在HADS模式時(shí)各條觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和公共電極由狹縫狀I(lǐng)TO電極組成；具體地，所述狹縫狀I(lǐng)TO電極結(jié)構(gòu)為在像素的開口區(qū)域具有狹縫的ITO電極。在ADS模式時(shí)各條觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和公共電極由板狀I(lǐng)TO電極組成以滿足液晶顯示的需求，此時(shí)觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx可以透過像素電極的狹縫區(qū)域與彩膜基板上的觸控感應(yīng)電極Rx形成感應(yīng)電容。由于ADS模式和HADS模式的液晶面板的具體結(jié)構(gòu)屬于現(xiàn)有技術(shù),在此不再贅述。并且，為了降低TFT陣列基板中其他信號(hào)，諸如柵極信號(hào)線、數(shù)據(jù)信號(hào)線或像素電極上的電信號(hào)對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極上傳遞的電信號(hào)的干擾，一般將由各條觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和公共電極組成的公共電極層設(shè)置在TFT陣列基板中的像素電極的上方，即采用HADS模式，以盡量減少其他信號(hào)對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx引起的信號(hào)干擾問題。具體地，在彩膜基板上設(shè)置觸控感應(yīng)電極Rx時(shí)，一般將觸控感應(yīng)電極Rx設(shè)置在彩膜基板面向液晶層的一面上，這樣有利于彩膜基板和TFT陣列基板對(duì)合后的襯底基板減薄處理，并且，為了盡可能的增大觸控感應(yīng)電極Rx和觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx之間的距離，減少兩個(gè)之間的感應(yīng)電容，各條觸控感應(yīng)電極Rx —般位于彩膜基板的襯底與黑矩陣區(qū)域之間，即在制備彩膜基板時(shí)，首先制備觸控感應(yīng)電極Rx圖形，然后在觸控感應(yīng)電極Rx上制備黑矩陣區(qū)域的圖形。具體地，為了不影響觸摸屏的正常顯示，一般將每條觸控感應(yīng)電極Rx設(shè)計(jì)成網(wǎng)格狀電極結(jié)構(gòu)，且觸控感應(yīng)電極的網(wǎng)格狀電極結(jié)構(gòu)要能夠被黑矩陣區(qū)域完全覆蓋，如圖10和圖11所示。進(jìn)一步地，在設(shè)計(jì)觸控感應(yīng)電極Rx的內(nèi)縮部的具體圖形時(shí)，為了盡可能的減少內(nèi)縮部與觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx的正對(duì)面積，可以將觸控感應(yīng)電極的內(nèi)縮部處具有的各網(wǎng)孔設(shè)計(jì)成比外凸結(jié)構(gòu)處具有的各網(wǎng)孔大，具體可以在內(nèi)縮部與像素單元的非開口區(qū)域?qū)?yīng)的位置部分設(shè)置有觸控感應(yīng)電極圖案，對(duì)內(nèi)縮部采用鏤空設(shè)計(jì)，例如如圖10所示，在設(shè)計(jì)觸控感應(yīng)電極Rx的內(nèi)縮部的圖案時(shí)，與組成一個(gè)像素單元的RGB亞像素單元4之間的間隙處對(duì)應(yīng)的位置不設(shè)計(jì)觸控感應(yīng)電極Rx的圖形，當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以推知，也可以在與像素單元4之間的間隙處對(duì)應(yīng)的位置設(shè)計(jì)部分觸控感應(yīng)電極Rx的圖形，在具體實(shí)施時(shí)，可以根據(jù)觸控屏精度的需要，具體設(shè)計(jì)觸控感應(yīng)電極Rx的內(nèi)縮部的圖形，在此不做限定?；谕粚?shí)用新型構(gòu)思，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的上述電容式內(nèi)嵌觸摸屏，該顯示裝置的實(shí)施可以參見上述電容式內(nèi)嵌觸摸屏的實(shí)施例，重復(fù)之處不再贅述。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏及顯示裝置，在彩膜基板上設(shè)置觸控感應(yīng)電極，將TFT陣列基板中整面連接的公共電極層分割成條狀作為觸控驅(qū)動(dòng)電極；在TFT陣列基板上利用雙柵結(jié)構(gòu)，通過增加一倍數(shù)量的柵極信號(hào)線，節(jié)省出一部分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)線的位置，在節(jié)省出的數(shù)據(jù)信號(hào)線的位置設(shè)置觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中將觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線設(shè)置在觸摸屏的非顯示區(qū)域，有利于觸摸屏的窄邊框設(shè)計(jì)；并將至少一條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線與一條觸控驅(qū)動(dòng)電極電性相連，多條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線同時(shí)對(duì)一條觸控驅(qū)動(dòng)電極提供驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，能夠最大限度的提升驅(qū)動(dòng)電信號(hào)的傳輸效率，減少驅(qū)動(dòng)電信號(hào)時(shí)延。并且，由于觸控和顯示階段采用分時(shí)驅(qū)動(dòng)方式，一方面可以將顯示驅(qū)動(dòng)和觸控驅(qū)動(dòng)的芯片整合為一體，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本；另一方面分時(shí)驅(qū)動(dòng)也能夠降低顯示和觸控的相互干擾，提高畫面品質(zhì)和觸控準(zhǔn)確性。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏，包括彩膜基板，具有公共電極層的薄膜晶體管TFT陣列基板，以及位于所述彩膜基板和所述TFT陣列基板之間的液晶層；所述電容式內(nèi)嵌觸摸屏內(nèi)形成有呈矩陣排列的多個(gè)像素單元；在所述TFT陣列基板相鄰行的像素單元之間具有兩條柵極信號(hào)線，且以相鄰的兩列像素單元為一組像素單元列，每組像素單元列共用一條位于該兩列像素單元之間的數(shù)據(jù)信號(hào)線；其特征在于，還包括所述彩膜基板具有多條觸控感應(yīng)電極；所述TFT陣列基板的公共電極層具有多條觸控驅(qū)動(dòng)電極；每條所述觸控驅(qū)動(dòng)電極與至少一條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線電性相連，所述觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線位于相鄰組像素單元列之間；在一幀畫面的顯示時(shí)間內(nèi)，與所述觸控驅(qū)動(dòng)電極電性相連的每條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線用于向該觸控驅(qū)動(dòng)電極分時(shí)地傳遞公共電極信號(hào)和觸控掃描信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，各所述觸控感應(yīng)電極沿著像素單元的列方向延伸，各所述觸控驅(qū)動(dòng)電極沿著像素單元的行方向延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線與所述TFT陣列基板中的數(shù)據(jù)信號(hào)線同層設(shè)置；各所述觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線通過至少一個(gè)過孔與對(duì)應(yīng)的觸控驅(qū)動(dòng)電極電性相連。
4.如權(quán)利要求3所述的觸摸屏，其特征在于，每條所述觸控驅(qū)動(dòng)電極與多條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線電性相連，且與同一條觸控驅(qū)動(dòng)電極電性相連的各條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線通過導(dǎo)線導(dǎo)通。
5.如權(quán)利要求4所述的觸摸屏，其特征在于，還包括與各條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線同層設(shè)置且相互絕緣的多條金屬線；各所述金屬線與各條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線位于同一直線，且與交疊的一條觸控驅(qū)動(dòng)電極并聯(lián)；各所述金屬線的長(zhǎng)度不大于并聯(lián)的觸控驅(qū)動(dòng)電極的寬度。
6.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，各所述觸控驅(qū)動(dòng)電極在與所述觸控感應(yīng)電極交疊的區(qū)域具有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)；所述TFT陣列基板的公共電極層還具有公共電極，各所述公共電極位于相鄰的所述觸控驅(qū)動(dòng)電極之間的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)處，且與所述觸控驅(qū)動(dòng)電極相互絕緣。
7.如權(quán)利要求6所述的觸摸屏，其特征在于，還包括與公共電極電性相連的至少一條公共電極線，各公共電極線位于除設(shè)置有所述觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線之外的相鄰組像素單元列之間的間隙處。
8.如權(quán)利要求6所述的觸摸屏，其特征在于，各所述觸控感應(yīng)電極具有與所述觸控驅(qū)動(dòng)電極位置交疊的內(nèi)縮部，且具有與所述公共電極位置交疊的外凸結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的觸摸屏，其特征在于，每條所述觸控驅(qū)動(dòng)電極或公共電極覆蓋多行像素單元，每條所述觸控感應(yīng)電極對(duì)應(yīng)多列像素單元。
10.如權(quán)利要求9所述的觸摸屏，其特征在于，每條所述觸控驅(qū)動(dòng)電極或所述公共電極在與所述像素單元的開口區(qū)域?qū)?yīng)的位置具有狹縫狀透明電極結(jié)構(gòu)，且所述觸控驅(qū)動(dòng)電極和所述公共電極位于所述TFT陣列基板中的像素電極的上方。
11.如權(quán)利要求9所述的觸摸屏，其特征在于，各條所述觸控感應(yīng)電極位于所述彩膜基板的襯底與黑矩陣區(qū)域之間。
12.如權(quán)利要求11所述的觸摸屏，其特征在于，各所述觸控感應(yīng)電極具有網(wǎng)格狀電極結(jié)構(gòu)，且所述觸控感應(yīng)電極的網(wǎng)格狀電極結(jié)構(gòu)被所述黑矩陣區(qū)域完全覆蓋。
13.如權(quán)利要求12所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸控感應(yīng)電極的內(nèi)縮部處具有的各網(wǎng)孔比外凸結(jié)構(gòu)處具有的各網(wǎng)孔大。
14.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏及顯示裝置，在彩膜基板上設(shè)置觸控感應(yīng)電極，將TFT陣列基板中整面連接的公共電極層分割成條狀作為觸控驅(qū)動(dòng)電極；利用雙柵結(jié)構(gòu)將觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線設(shè)置在顯示區(qū)域內(nèi)，相對(duì)于將觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線置于觸摸屏的非顯示區(qū)域，有利于觸摸屏的窄邊框設(shè)計(jì)；并將至少一條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線與一條觸控驅(qū)動(dòng)電極電性相連，多條觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)線同時(shí)對(duì)一條觸控驅(qū)動(dòng)電極提供驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，能夠最大限度的提升驅(qū)動(dòng)電信號(hào)的傳輸效率，減少驅(qū)動(dòng)電信號(hào)時(shí)延。并且，由于觸控和顯示階段采用分時(shí)驅(qū)動(dòng)方式，可將顯示驅(qū)動(dòng)和觸控驅(qū)動(dòng)的芯片整合為一體，降低生產(chǎn)成本；分時(shí)驅(qū)動(dòng)還能降低顯示和觸控的相互干擾，提高畫面品質(zhì)和觸控準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK202887154SQ20122057655
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者楊盛際, 董學(xué), 王海生 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司