電容式內(nèi)嵌觸摸屏以及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏，包括相對設置的具有公共電極層的陣列基板和具有濾光單元陣列的彩膜基板，以及位于陣列基板和彩膜基板之間的液晶層，陣列基板中設置有與濾光單元陣列對應的像素單元陣列；其中，公共電極層中具有多條沿像素單元的行方向延伸的驅(qū)動電極；彩膜基板還包括用于間隔各個濾光單元的黑色矩陣，彩膜基板上還設置有多條沿像素單元的列方向延伸的感應電極，其中，感應電極在所述彩膜基板上的投影與對應列的黑色矩陣重合。本發(fā)明還公開了包含如上所述電容式內(nèi)嵌觸摸屏的顯示裝置。
【專利說明】電容式內(nèi)嵌觸摸屏以及顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸控【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏以及包含該觸摸屏的顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]觸摸顯示屏作為一種輸入媒介，是目前最簡單、方便的一種人機交互方式，因此觸摸顯示屏越來越多地應用到各種電子產(chǎn)品中?；诓煌墓ぷ髟硪约皞鬏斝畔⒌慕橘|(zhì)，觸摸屏產(chǎn)品可以分為四種:紅外線觸摸屏、電容式觸摸屏、電阻觸摸屏和表面聲波觸摸屏；其中電容式觸摸屏由于具有壽命長、透光率高、可以支持多點觸控等優(yōu)點成為目前主流的觸摸屏技術(shù)。電容式內(nèi)嵌觸摸屏將觸摸屏的觸控電極設置在顯示屏內(nèi)，可以減小模組的厚度，并且由于減少了結(jié)構(gòu)層的數(shù)量，使得畫面顯示更加清晰。
[0003]現(xiàn)有的電容式內(nèi)嵌(In Cell)觸摸屏，主要是在薄膜晶體管(Thin FilmTransistor, TFT)陣列基板上制作兩層相互正交的條狀電極，其中一層為驅(qū)動電極，另一側(cè)為掃描電極。如圖1所示，現(xiàn)有的電容式內(nèi)嵌觸摸屏包括相對設置的陣列基板2和具有濾光單元4陣列的彩膜基板1，以及位于陣列基板2和彩膜基板I之間的液晶層3，彩膜基板I還包括用于間隔各個濾光單元4的黑色矩陣5。陣列基板2上依次制作兩層相互正交的條狀觸控電極，包括驅(qū)動電極6和感應電極7。驅(qū)動電極6和感應電極7的材料為氧化銦錫(Indium tin oxide, ITO, 一種透明的導電材料)，兩組電極交叉的地方將會形成親合電容CM，即這兩組電極分別構(gòu)成了耦合電容Cm的兩極。當手指觸摸到電容屏時，影響了觸摸點附近兩個電極之間的耦合，從而改變了這兩個電極之間的耦合電容Cm的大小。檢測互電容大小時，驅(qū)動電極發(fā)出激勵信號，所有感應電極接收信號，這樣可以得到所有驅(qū)動電極與感應電極交匯點的電容值大小，即整個觸摸屏的二維平面的電容大小。根據(jù)觸摸屏二維電容變化量數(shù)據(jù)，可以計算出每一個觸摸點的坐標，因此，屏上即使有多個觸摸點，也能計算出每個觸摸點的真實坐標。
[0004]然而，在以上結(jié)構(gòu)的電容式內(nèi)嵌觸摸屏中，需要在陣列基板上制作兩層相互正交的條狀電極，工藝極為復雜；另外，陣列基板本身包含有薄膜晶體管陣列，其線路細小且結(jié)構(gòu)復雜，當在陣列基板上增加更多的工序時，陣列基板極易損壞，降低了產(chǎn)品的良率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏，通過對觸控電極結(jié)構(gòu)的改進，降低了觸摸屏制備工藝的難度，提高了產(chǎn)品的良率，節(jié)省了生產(chǎn)成本。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0007]一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏，包括相對設置的具有公共電極層的陣列基板和具有濾光單元陣列的彩膜基板，以及位于所述陣列基板和彩膜基板之間的液晶層，所述陣列基板中設置有與所述濾光單元陣列對應的像素單元陣列，其中，
[0008]所述公共電極層中具有多條沿像素單元的行方向延伸的驅(qū)動電極；在一幀畫面的顯示時間內(nèi)，所述驅(qū)動電極用于分時地傳遞公共電極信號和觸控掃描信號；
[0009]所述彩膜基板還包括用于間隔各個濾光單元的黑色矩陣，所述彩膜基板上還設置有多條沿像素單元的列方向延伸的感應電極，其中，所述感應電極在所述彩膜基板上的投影與對應列的黑色矩陣重合。
[0010]優(yōu)選地，所述感應電極與對應列的黑色矩陣合為一體，S卩，所述感應電極與所述黑色矩陣位于同一結(jié)構(gòu)層中，兩列濾光單元之間的黑色矩陣由所述感應電極替換。
[0011]優(yōu)選地，所述彩膜基板與所述液晶層之間還設置有一保護層，所述感應電極位于所述黑色矩陣上方，并且位于所述彩膜基板與所述保護層之間。
[0012]優(yōu)選地，所述彩膜基板與所述液晶層之間還設置有一保護層，所述感應電極位于所述黑色矩陣上方，并且位于所述液晶層與所述保護層之間。
[0013]優(yōu)選地，所述感應電極為金屬電極。
[0014]優(yōu)選地，所述金屬電極包括層疊設置的Mo/AL/Mo金屬層。
[0015]優(yōu)選地，所述感應電極為透明導電氧化物電極，所述透明導電氧化物為IT0。
[0016]優(yōu)選地，所述公共電極層的材料為IT0。
[0017]優(yōu)選地，所述濾光單元包括紅色濾光單元、綠色濾光單元以及藍色濾光單元。
[0018]本發(fā)明的另一方面是提供一種顯示裝置，包括顯示屏及背光模組，所述顯示屏與所述背光模組相對設置，所述背光模組提供顯示光源給所述顯示屏，以使所述顯示屏顯示影像，其中，所述顯示屏為如上所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏。
[0019]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏，其中的驅(qū)動電極位于陣列基板上，感應電極位于彩膜基板上，陣列基板上只需要增加制備驅(qū)動電極的工藝，減小了工藝難度，提供了產(chǎn)品的良率，節(jié)省了生產(chǎn)成本。另外，將陣列基板上的公共電極層分割為長條狀，作為觸摸屏的驅(qū)動電極，在一幀畫面的顯示時間內(nèi)，驅(qū)動電極用于分時地傳遞公共電極信號和觸控掃描信號，從結(jié)構(gòu)上進一步降低了工藝難度，節(jié)省了成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是現(xiàn)有的一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明實施例1提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明實施例2提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是本發(fā)明實施例3提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5是本發(fā)明實施例提供的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0025]如前所述，本發(fā)明的目的是提供一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏，通過對觸控電極結(jié)構(gòu)的改進，降低了觸摸屏制備工藝的難度。該電容式內(nèi)嵌觸摸屏包括相對設置的具有公共電極層的陣列基板和具有濾光單元陣列的彩膜基板，以及位于所述陣列基板和彩膜基板之間的液晶層，所述陣列基板中設置有與所述濾光單元陣列對應的像素單元陣列，其中，所述公共電極層中具有多條沿像素單元的行方向延伸的驅(qū)動電極；在一幀畫面的顯示時間內(nèi)，所述驅(qū)動電極用于分時地傳遞公共電極信號和觸控掃描信號；所述彩膜基板還包括用于間隔各個濾光單元的黑色矩陣，所述彩膜基板上還設置有多條沿像素單元的列方向延伸的感應電極，其中，所述感應電極在所述彩膜基板上的投影與對應列的黑色矩陣重合。
[0026]通過將電容式內(nèi)嵌觸摸屏的觸控電極設置于不同的基板上，其中的驅(qū)動電極位于陣列基板上，感應電極位于彩膜基板上，陣列基板上只需要增加制備驅(qū)動電極的工藝，減小了工藝難度，提高了產(chǎn)品的良率，節(jié)省了生產(chǎn)成本。
[0027]下面將對結(jié)合附圖用實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0028]實施例1
[0029]如圖2所示，本實施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏包括相對設置的具有公共電極層21的陣列基板20和具有濾光單元11陣列的彩膜基板10，以及位于陣列基板20和彩膜基板10之間的液晶層30。其中，濾光單元11包括紅色濾光單元I IR、綠色濾光單元IlG以及藍色濾光單元11B，陣列基板20中設置有與濾光單元I IR、11G、11B陣列對應的像素單元22陣列，彩膜基板10還包括用于間隔各個濾光單元11R、11G、11B的黑色矩陣12。本實施例中，彩膜基板10與液晶層30之間還設置有一保護層60。
[0030]該內(nèi)嵌觸摸屏的觸控電極包括驅(qū)動電極40和感應電極50，其中:
[0031]驅(qū)動電極40設置于陣列基板20上的公共電極層21中。即，將公共電極層21沿像素單元22的行方向分割為長條狀，作為觸摸屏的驅(qū)動電極40。進一步地，公共電極層21的材料為ITO。由于驅(qū)動電極40由公共電極層21分割形成，因此在一幀畫面的顯示時間內(nèi)，驅(qū)動電極40用于分時地傳遞公共電極信號和觸控掃描信號。
[0032]感應電極50設置于彩膜基板10上，感應電極50沿像素單元22的列方向延伸。在本實施例中，每一感應電極50與對應列的黑色矩陣12合為一體，即，感應電極50與黑色矩陣12位于同一結(jié)構(gòu)層中，兩列濾光單元11之間的黑色矩陣12由感應電極50替換。進一步地，感應電極50為金屬電極；該金屬電極可以是包括層疊設置的Mo/AL/Mo金屬層。
[0033]以上提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏，其觸控電極設置于不同的基板上，其中的驅(qū)動電極位于陣列基板上，感應電極位于彩膜基板上；并且，驅(qū)動電極由公共電極層分割形成，感應電極與對應列的黑色矩陣合為一體，由此減小了產(chǎn)品的工藝難度，提高了產(chǎn)品的良率，節(jié)省了生產(chǎn)成本。
[0034]實施例2
[0035]如圖3所示，本實施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏包括相對設置的具有公共電極層21的陣列基板20和具有濾光單元11陣列的彩膜基板10，以及位于陣列基板20和彩膜基板10之間的液晶層30。其中，濾光單元11包括紅色濾光單元I IR、綠色濾光單元IlG以及藍色濾光單元11B，陣列基板20中設置有與濾光單元I IR、11G、11B陣列對應的像素單元22陣列，彩膜基板10還包括用于間隔各個濾光單元11R、11G、11B的黑色矩陣12。本實施例中，彩膜基板10與液晶層30之間還設置有一保護層60。
[0036]該內(nèi)嵌觸摸屏的觸控電極包括驅(qū)動電極40和感應電極50，其中:
[0037]驅(qū)動電極40設置于陣列基板20上的公共電極層21中。即，將公共電極層21沿像素單元22的行方向分割為長條狀，作為觸摸屏的驅(qū)動電極40。進一步地，公共電極層21的材料為IT0。由于驅(qū)動電極40由公共電極層21分割形成，因此在一幀畫面的顯示時間內(nèi)，驅(qū)動電極40用于分時地傳遞公共電極信號和觸控掃描信號。
[0038]感應電極50設置于彩膜基板10上，感應電極50沿像素單元22的列方向延伸。在本實施例中，感應電極50位于黑色矩陣12上方，并且位于彩膜基板10與所述保護層60之間，更具體地感應電極50位于黑色矩陣12和保護層60之間。進一步地，感應電極50的為金屬電極；該金屬電極可以是包括層疊設置的Mo/AL/Mo金屬層。在本實施例中，感應電極50還可以選擇為透明導電氧化物電極，具體地，透明導電氧化物為IT0。
[0039]實施例3
[0040]如圖4所示，本實施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏包括相對設置的具有公共電極層21的陣列基板20和具有濾光單元11陣列的彩膜基板10，以及位于陣列基板20和彩膜基板10之間的液晶層30。其中，濾光單元11包括紅色濾光單元I IR、綠色濾光單元IlG以及藍色濾光單元11B，陣列基板20中設置有與濾光單元I IR、11G、11B陣列對應的像素單元22陣列，彩膜基板10還包括用于間隔各個濾光單元11R、11G、11B的黑色矩陣12。本實施例中，彩膜基板10與液晶層30之間還設置有一保護層60。
[0041]該內(nèi)嵌觸摸屏的觸控電極包括驅(qū)動電極40和感應電極50，其中:
[0042]驅(qū)動電極40設置于陣列基板20上的公共電極層21中。即，將公共電極層21沿像素單元22的行方向分割為長條狀，作為觸摸屏的驅(qū)動電極40。進一步地，公共電極層21的材料為IT0。由于驅(qū)動電極40由公共電極層21分割形成，因此在一幀畫面的顯示時間內(nèi)，驅(qū)動電極40用于分時地傳遞公共電極信號和觸控掃描信號。
[0043]感應電極50設置于彩膜基板10上，感應電極50沿像素單元22的列方向延伸。在本實施例中，感應電極50位于黑色矩陣12上方，并且位于液晶層30與所述保護層60之間，并設置在保護層60上。進一步地，感應電極50的為金屬電極；該金屬電極可以是包括層疊設置的Mo/AL/Mo金屬層。在本實施例中，感應電極50還可以選擇為透明導電氧化物電極，具體地，透明導電氧化物為IT0。
[0044]實施例4
[0045]本實施例提供了一種顯示裝置，如圖5所示，該顯示裝置包括顯示屏100及背光模組200，顯示屏100與背光模組200相對設置，背光模組200提供顯示光源給顯示屏100，以使顯示屏100顯示影像。其中，顯示屏100采用實施例1-3中提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏。
[0046]綜上所述，本發(fā)明實施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏，其中的驅(qū)動電極位于陣列基板上，感應電極位于彩膜基板上，陣列基板上只需要增加制備驅(qū)動電極的工藝，減小了工藝難度，提供了產(chǎn)品的良率，節(jié)省了生產(chǎn)成本。另外，將陣列基板上的公共電極層分割為長條狀，作為觸摸屏的驅(qū)動電極，在一幀畫面的顯示時間內(nèi)，驅(qū)動電極用于分時地傳遞公共電極信號和觸控掃描信號，從結(jié)構(gòu)上進一步降低了工藝難度，節(jié)省了成本。
[0047]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0048]以上所述僅是本申請的【具體實施方式】，應當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏，包括相對設置的具有公共電極層(21)的陣列基板(20)和具有濾光單元(11)陣列的彩膜基板(10)，以及位于所述陣列基板(20)和彩膜基板(10)之間的液晶層(30)，所述陣列基板(20)中設置有與所述濾光單元(11)陣列對應的像素單元(22)陣列，其特征在于， 所述公共電極層(21)中具有多條沿像素單元(22)的行方向延伸的驅(qū)動電極(40);在一幀畫面的顯示時間內(nèi)，所述驅(qū)動電極(40)用于分時地傳遞公共電極信號和觸控掃描信號; 所述彩膜基板(10)還包括用于間隔各個濾光單元(11)的黑色矩陣(12)，所述彩膜基板(10)上還設置有多條沿像素單元(22)的列方向延伸的感應電極(50)，其中，所述感應電極(50)在所述彩膜基板(10)上的投影與對應列的黑色矩陣(12)重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏，其特征在于，所述感應電極(50)與對應列的黑色矩陣(12)合為一體，即，所述感應電極(50)與所述黑色矩陣(12)位于同一結(jié)構(gòu)層中，兩列濾光單元(11)之間的黑色矩陣(12)由所述感應電極(50)替換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏，其特征在于，所述彩膜基板(10)與所述液晶層(30)之間還設置有一保護層(60)，所述感應電極(50)位于所述黑色矩陣(12)上方，并且位于所述彩膜基板(10)與所述保護層(60)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏，其特征在于，所述彩膜基板(10)與所述液晶層(30)之間還設置有一保護層(60)，所述感應電極(50)位于所述黑色矩陣(12)上方，并且位于所述液晶層(30)與所述保護層(60)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏，其特征在于，所述感應電極(50)為金屬電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏，其特征在于，所述金屬電極包括層疊設置的Mo/AL/Mo金屬層。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏，其特征在于，所述感應電極(50)為透明導電氧化物電極，所述透明導電氧化物為I TO。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏，其特征在于，所述公共電極層(21)的材料為I TO。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏，其特征在于，所述濾光單元(11)包括紅色濾光單元(IlR)、綠色濾光單元(IlG)以及藍色濾光單元(IlB)。
10.—種顯示裝置，包括顯示屏(100)及背光模組(200)，所述顯示屏(100)與所述背光模組(200)相對設置，所述背光模組(200)提供顯示光源給所述顯示屏(100)，以使所述顯示屏(100)顯示影像，其特征在于，所述顯示屏(100)為權(quán)利要求1-9任一所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏。
【文檔編號】G06F3/044GK104516611SQ201410811074
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】熊燕軍, 徐先華 申請人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司