CN102999220A - 一种半透半反式内嵌触摸屏、其驱动方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半透半反式内嵌触摸屏、其驱动方法及显示装置，在每个像素单元内设置透射区和反射区，透射区的液晶层的厚度大于反射区的液晶层的厚度，TFT阵列基板在反射区设置光学延迟层和反射层；由于光学延迟层补偿由液晶层厚度不同引起的光延迟差异，使各像素单元的反射区和透射区在电场开和关的状态下都能保持灰阶一致，达到半透半反式显示效果。在彩膜基板上设置触控感应电极，在TFT阵列基板上采用双栅结构，通过增加一倍数量的栅极信号线，节省出一部分数据信号线的位置，将触控驱动线设置在节省出的数据信号线的位置，以保证触摸屏具有较大的开口率，并采用分时驱动降低显示和触控的相互干扰，提高画面品质和触控准确性。

Description

一种半透半反式内嵌触摸屏、其驱动方法及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种半透半反式内嵌触摸屏、其驱动方法及显示装置。

背景技术

随着显示技术的飞速发展，触摸屏（Touch Screen Panel）已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触摸屏按照组成结构可以分为：外挂式触摸屏（Add on ModeTouch Panel）、覆盖表面式触摸屏（On Cell Touch Panel）、以及内嵌式触摸屏（InCell Touch Panel）。其中，外挂式触摸屏是将触摸屏与液晶显示屏（Liquid CrystalDisplay，LCD）分开生产，然后贴合到一起成为具有触摸功能的液晶显示屏，外挂式触摸屏存在制作成本较高、光透过率较低、模组较厚等缺点。而内嵌式触摸屏将触摸屏的触控电极内嵌在液晶显示屏内部，可以减薄模组整体的厚度，又可以大大降低触摸屏的制作成本，受到各大面板厂家青睐。

为了能够最大限度的提高触摸显示屏的开口率，在设计触摸屏的TFT阵列基板中的像素结构时可以采用双栅（Dual Gate）结构，如图1所示，在双栅结构中，TFT阵列基板上的相邻行的像素单元之间具有两个栅极信号线，例如Gate1和Gate2、Gate3和Gate4、Gate5和Gate6，且每相邻的两列像素单元为一组，共用一个位于该两列像素单元之间的数据信号线Date1、Date2、Date3。双栅结构通过增加一倍数量的栅极信号线，减少了数据信号线及源极驱动IC的数量，从而降低显示器整体成本。

液晶面板是被动发光器件，其按照照明光源可以分为：反射式、透射式和半透半反式。其中，反射式液晶面板是利用液晶面板周围的环境光来作为照明光源，在反射式液晶面板中设有用于反射环境光的反射表面，反射式液晶面板由于自身没有背光源，其耗电量相对较低，但是在周围的环境光偏暗的情况下，画面不易观看，带有使用上的诸多限制。透射式液晶面板是在薄膜晶体管阵列基板的背面设置背光源，利用背光源发出的背景光透过液晶面板的调试，显示需要画面，由于需要提供背光源的电能，使其耗电量相对较高。

而半透半反式液晶面板结合了透射式和反射式液晶面板的特点，同时具备背光源和反射层，在使用时既可以利用自身的背光源也可以利用环境光，兼具了两者的优点，无论在强光下或是昏暗的环境下都能向使用者提供良好的观看品质。

目前，现有技术中还没有基于半透半反式液晶显示技术以及双栅结构的内嵌式触摸屏的设计。

发明内容

本发明实施例提供了一种半透半反式内嵌触摸屏、其驱动方法及显示装置，用以实现在半透半反显示模式下具有双栅结构的内嵌触摸屏。

本发明实施例提供的一种半透半反式内嵌触摸屏，包括：彩膜基板，薄膜晶体管TFT阵列基板，以及位于所述彩膜基板和所述TFT阵列基板之间的液晶层；所述半透半反式内嵌触摸屏内形成有呈矩阵排列的多个像素单元，在每个像素单元设置有透射区和反射区；在所述TFT阵列基板相邻行的像素单元之间具有两条栅极信号线，且以相邻的两列像素单元为一组像素单元列，每组像素单元列共用一条位于该两列像素单元之间的数据信号线；

所述透射区的液晶层的厚度大于所述反射区的液晶层的厚度；且所述TFT阵列基板在反射区内设置有光学延迟层和金属反射层；所述光学延迟层用于补偿由所述透射区的液晶层与所述反射区的液晶层的厚度差引起的光延迟；

所述彩膜基板具有沿像素单元的行方向延伸的多条触控感应电极；

所述TFT阵列基板具有沿着像素单元的列方向延伸的多条触控驱动线，各所述触控驱动线位于相邻组像素单元列之间的间隙处。

本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏。

本发明实施例提供了一种上述半透半反式内嵌触摸屏的驱动方法，包括：

将触摸屏显示每一帧的时间分成显示时间段和触控时间段；

在显示时间段，对所述触摸屏中的每条栅极信号线依次施加栅扫描信号，对数据信号线施加灰阶信号，控制液晶分子翻转；同时，触控感应电极接地，触控驱动线无信号输入；

在触控时间段，对触控驱动线施加触控扫描信号，触控感应电极耦合所述触控扫描信号的电压信号并输出，同时，所述触摸屏中的每条栅极信号线和数据信号线无信号输入。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种半透半反式内嵌触摸屏、其驱动方法及显示装置，在每个像素单元内设置透射区和反射区，透射区的液晶层的厚度大于反射区的液晶层的厚度，TFT阵列基板在反射区对应的区域内设置光学延迟层和反射层，光学延迟层用于补偿由透射区的液晶层与反射区的液晶层的厚度差引起的光延迟；在显示过程中，由于透射区和反射区的液晶层的厚度不同，通电后不同厚度的液晶层会对光线具有不同的延迟作用，在反射区设置光学延迟层可以补偿由此引起的光延迟差异，使一个像素单元中的反射区和透射区的光透过率相互匹配，并且，在电场开和关的状态下都能保持一个像素单元内灰阶一致，从而达到半透半反式显示效果。在彩膜基板上设置触控感应电极，在TFT阵列基板上采用双栅结构，即相邻行的像素单元之间具有两条栅极信号线，每相邻的两列像素单元为一组像素单元列，共用一个位于该两列像素单元之间的数据信号线，通过增加一倍数量的栅极信号线，节省出一部分数据信号线的位置，将实现触控功能的触控驱动线设置在节省出的数据信号线的位置，即设置在相邻像素单元列之间的间隙处，既可以保证触控所需的精度，又不会过多占用像素单元的开口区域，能够保证触摸屏具有较大的开口率。并且，对触控驱动线和触控感应电极进行分时驱动，能降低显示和触控的相互干扰，提高画面品质和触控准确性。

附图说明

图1为现有技术中显示面板的双栅结构的结构示意图；

图2a为本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏在未通电时的结构示意图；

图2b为本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏在未通电时的光线模拟图；

图3a为本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏通电后的结构示意图；

图3b为本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏通电后的光线模拟图；

图4为本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏中TFT阵列基板的俯视示意图；

图5为本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏的工作时序图；

图6为本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏中公共电极图案的俯视示意图；

图7为本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏中的彩膜基板和TFT阵列基板对盒后的结构示意图之一；

图8为本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏中的彩膜基板和TFT阵列基板对盒后的结构示意图之二；

图9为本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏中的彩膜基板和TFT阵列基板对盒后的结构示意图之三。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏、其驱动方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。

附图中各层薄膜的厚度和形状不反映阵列基板和彩膜基板的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

图2a和图4所示分别为本发明实施例提供的电容式内嵌触摸屏的横向剖面示意图和触摸屏中TFT阵列基板的俯视示意图。如图2a和图4所示，本发明实施例提供的半透半反式内嵌触摸屏具体包括：彩膜基板1，薄膜晶体管TFT阵列基板2，以及位于彩膜基板1和TFT阵列基板2之间的液晶层3，半透半反式内嵌触摸屏内形成有呈矩阵排列的多个像素单元4，在每个像素单元设置有透射区和反射区；在TFT阵列基板相邻行的像素单元4之间具有两条栅极信号线Gate，且每相邻的两列像素单元4为一组像素单元列5，共用一条位于该两列像素单元4之间的数据信号线Data；

透射区的液晶层3的厚度大于反射区的液晶层3的厚度；且TFT阵列基板2在反射区内设置有光学延迟层6和金属反射层7；光学延迟层6用于补偿由透射区的液晶层3与反射区的液晶层3的厚度差引起的光延迟；

彩膜基板1具有沿像素单元4的行方向延伸的多条触控感应电极8；

TFT阵列基板2具有沿着像素单元4的列方向延伸的多条触控驱动线9，各触控驱动线9位于相邻组像素单元列5之间的间隙处。

本发明实施例提供的一种半透半反式内嵌触摸屏，在每个像素单元内设置透射区和反射区，透射区的液晶层的厚度大于反射区的液晶层的厚度，TFT阵列基板在反射区对应的区域内设置光学延迟层和反射层，光学延迟层用于补偿由透射区的液晶层与反射区的液晶层的厚度差引起的光延迟；在显示过程中，由于透射区和反射区的液晶层的厚度不同，通电后不同厚度的液晶层会对光线具有不同的延迟作用，在反射区设置光学延迟层可以补偿由此引起的光延迟差异，使一个像素单元中的反射区和透射区的光透过率相互匹配，并且，在电场开和关的状态下都能保持一个像素单元内灰阶一致，从而达到半透半反式显示效果。

在具体实施时，透射区的液晶层厚度一般为反射区的液晶层厚度的两倍；光学延迟层一般为四分之一波长光学延迟层；在各像素单元内，金属反射层的面积一般占开口区域面积的一半。

下面对上述半透半反式触摸屏的半透半反工作原理进行简要说明，具体地，以下都是以光学延迟层为四分之一波长（λ/4）光学延迟层、以及透射区的液晶层厚度为反射区的液晶层厚度的两倍为例进行说明的。

如图2a所示，在彩膜基板1背向液晶层3的一面通常会设置第一偏光片10，在TFT阵列基板2背向液晶层3的一面通常会设置第二偏光片11，将第一偏光片10的光透过轴方向设置为沿水平面，第二偏光片11的光透过轴方向设置为垂直纸面向内。在彩膜基板1面向液晶层的一面通常会设置第一取向膜12，在TFT阵列基板2面向液晶层3的一面通常会设置第二取向膜13，将第一取向膜12和第二取向膜13的摩擦方向设置为沿水平面。

如图2a所示，在触摸屏未加电压时，透射区和反射区（图2a中线框所示）均呈暗场，其具体的光线模拟图如图2b所示：在反射区内，由于第一偏光片10的光透过轴方向沿水平面，环境光通过第一偏光片10后生成水平方向线偏振光；由于反射区的液晶层3中液晶分子平行取向，水平方向线偏振光经过液晶层3后无延迟作用；水平方向线偏振光经λ/4光学延迟层6的相位延迟后变为左旋圆偏振光；左旋圆偏振光经过金属反射层7的反射形成右旋圆偏振光；在经过λ/4光学延迟层6后，右旋圆偏振光形成垂直方向线偏振光；垂直方向线偏振光在经过反射区的液晶层3后无延迟作用，此时垂直方向线偏振光的偏振方向与第一偏光片10的光透过轴方向相互垂直，从而在反射区形成暗场。在透射区内，由于第二偏光片11的光透过轴方向垂直纸面向内，背光源发出的背光经过第二偏振片11作用生成垂直方向线偏振光；由于透射区的液晶层3中液晶分子平行取向，垂直方向线偏振光经过液晶层后无延迟作用，此时垂直方向线偏振光的偏振方向与第一偏光片10的光透过轴方向相互垂直，从而在透射区形成暗场。

在液晶面板加电压时，透射区和反射区的液晶层3中的液晶分子在电场效应的作用下偏转排列，偏振光在通过发生偏转的液晶分子时发生相位延迟，如图3a所示，由于透射区和反射区的液晶层3厚度不同，其对偏振光的延迟效果也不同，在透射区的液晶层3起到λ/2光延迟作用，在反射区的液晶层3起到λ/4光延迟作用。

在液晶面板加电压后，透射区和反射区均呈亮场，其具体的光线模拟图如图3b所示：在反射区内，由于第一偏光片10的光透过轴方向沿水平面，环境光通过第一偏光片10后生成水平方向线偏振光；由于反射区的液晶层3起到λ/4光延迟作用，水平方向线偏振光经过反射区的液晶层3的相位延迟后变为左旋圆偏振光；左旋圆偏振光经λ/4光学延迟层6的相位延迟后变为水平方向线偏振光；水平方向线偏振光经过金属反射层7的反射以及经过λ/4光学延迟层6后，形成左旋圆偏振光；左旋圆偏振光经过反射区的液晶层3的相位延迟后变为水平方向线偏振光，此时水平方向线偏振光的偏振方向与第一偏光片10的光透过轴方向平行，从而在反射区形成亮场。在透射区内，由于第二偏光片11的光透过轴方向垂直纸面向内，背光源发出的背光经过第二偏振片11作用生成垂直方向线偏振光；由于透射区的液晶层3起到λ/2光延迟作用，垂直方向线偏振光经过透射区的液晶层3的相位延迟后变为水平方向线偏振光，此时水平方向线偏振光的偏振方向与第一偏光片10的光透过轴方向平行，从而在透射区形成亮场。

本发明实施例提供的上述触摸屏在实现半透半反的显示效果的基础上，在彩膜基板上设置触控感应电极，在TFT阵列基板上采用双栅结构，即相邻行的像素单元之间具有两条栅极信号线，每相邻的两列像素单元为一组像素单元列，共用一个位于该两列像素单元之间的数据信号线，通过增加一倍数量的栅极信号线，节省出一部分数据信号线的位置，将实现触控功能的触控驱动线设置在节省出的数据信号线的位置，即设置在相邻像素单元列之间的间隙处，既可以保证触控所需的精度，又不会过多占用像素单元的开口区域，能够保证触摸屏具有较大的开口率。并且，对触控驱动线和触控感应电极进行分时驱动，能降低显示和触控的相互干扰，提高画面品质和触控准确性。

具体地，本发明实施例提供的上述半透半反式内嵌触摸屏的驱动方法，如图5所示的时序图，具体包括：

首先，将触摸屏显示每一帧（Vsync）的时间分成显示时间段（Display）和触控时间段（Touch），例如图5所示的驱动时序图中触摸屏的显示一帧的时间为16.67ms，选取其中4ms作为触控时间段，其他的12.67ms作为显示时间段，当然也可以根据IC芯片的处理能力适当的调整两者的时长，在此不做具体限定。

在显示时间段（Display），对触摸屏中的每条栅极信号线G1，G2……Gn依次施加栅扫描信号，对数据信号线Data施加灰阶信号，控制液晶分子翻转；这段时间和正常的ADS型液晶面板工作原理无异。在显示时间段，触控感应电极Rx接地，即加载0V电压，触控驱动线Tx无信号输入。

在触控时间段（Touch），对触控驱动电极Tx施加触控扫描信号，触控感应电极Rx耦合触控扫描信号的电压信号并输出。通过手指的触摸，改变触摸点位置两电极之间的感应电容，从而改变触控感应电极Rx的末端接收电压信号的大小，实现触控功能。在触控时间段，触摸屏中的每条栅极信号线和数据信号线无信号输入。

本发明实施例提供的上述触摸屏可以适用于各种模式的液晶显示技术，例如可以适用于能够实现宽视角的平面内开关（IPS，In-Plane Switch）和高级超维场开关（ADS，Advanced Super Dimension Switch）型液晶显示技术，也可以适用于传统的扭曲向列（TN，Twisted Nematic）型液晶显示技术，在此不做限定。

下面对上述触摸屏中实现触控功能的触控驱动线的具体结构进行详细的说明。

在具体实施时，可以将触控驱动线与TFT阵列基板中的数据信号线同层设置，这样，在制备TFT阵列基板时不需要增加额外的制备工序，只需要通过一次构图工艺即可形成数据信号线和触控驱动电极的图形，能够节省制备成本，提升产品附加值。

一般地，触摸屏的精度通常在毫米级，可以根据所需的触控精度选择触控驱动线和触控感应电极的密度和宽度以保证所需的触控精度，通常设计触控驱动线时，会将各触控驱动线之间的间距设置为相同。

具体地，由于触控驱动线设置在相邻的像素单元列之间，而通常像素单元之间的间隙一般只有5微米左右，因此，各条触控驱动线的宽度也非常细，这就会导致触控驱动线和触控感应电极之间的耦合电容相对较小。为了保证触控驱动线和触控感应电极之间的耦合电容达到所需数值，一般在3pF左右，触控驱动线可以与至少一个相邻的像素单元内的金属反射层通过过孔电性相连，如图4所示，在触控时间段，与触控驱动线9电性相连的金属反射层7能增加触控感应的面积，保证触控所需的耦合电容值。在具体实施时，一般根据所需的耦合电容值，选择具体触控驱动线连接的金属反射层的数量，在此不做限定。

一般地，传统ADS型液晶面板的阵列基板上，公共电极作为板状电极位于下层（更靠近衬底基板），像素电极作为狭缝电极位于上层（更靠近液晶层），在像素电极和公共电极之间设有绝缘层。而HADS型液晶面板的阵列基板上，像素电极作为板状电极位于下层（更靠近衬底基板），公共电极作为狭缝电极位于上层（更靠近液晶层），在像素电极和公共电极之间设有绝缘层。

具体地，为了保证触摸屏的正常显示，会根据上述触摸屏具体应用的液晶显示面板的模式，设置金属反射层的具体位置。

例如：在HADS模式的触摸屏中，如图2a所示，即TFT阵列基板具有位于像素电极14上方的公共电极15，且公共电极15在与像素单元的开口区域对应的位置具有狭缝状透明电极结构；在各像素单元内，金属反射层7会位于公共电极15的下方且与像素电极14电性相连。在具体实施时，金属反射层7可以直接设置在像素电极14上方（如图2a所示）或下方，在此不做限定。在显示时间段，与像素电极电性相连的金属反射层作为像素电极的一部分，与上方的公共电极产生多维电场，控制液晶翻转。

并且，在HADS模式中，触控驱动线与数据信号线同层设置时，会被更靠近液晶层的公共电极遮挡，不利于设置在彩膜基板上的触控感应电极探测触控扫描信号。因此，为了保证触控驱动线上施加的触控扫描信号更容易被触控感应电极探测到，可以将公共电极在与触控驱动线对应的位置设置为镂空结构，即公共电极在与触控驱动线对应的位置设置无公共电极的图案，如图6中的B区域所示。

在ADS模式的触摸屏中，即TFT阵列基板具有位于像素电极下方的公共电极，与触控驱动线相邻的像素单元列具有的公共电极与其他像素单元列具有的公共电极相互绝缘，像素电极在与像素单元的开口区域对应的位置具有狭缝状透明电极结构；在各像素单元内，金属反射层位于像素电极的下方且与公共电极电性相连。在具体实施时，金属反射层可以直接设置在公共电极上方或下方，在此不做限定。在显示时间段，与公共电极电性相连的金属反射层作为公共电极的一部分，与上方的像素电极产生多维电场，控制液晶翻转。并且，在触控时间段，通过金属反射层与各触控驱动线相连的公共电极与其他公共电极之间相互绝缘，不会产生触控信号的串扰。

进一步地，由于触摸屏的精度通常在毫米级，而液晶显示屏的精度通常在微米级，显示所需的精度远远大于触控所需的精度，因此，实现触控功能的触控驱动线可能不会占用全部相邻像素单元列之间的间隙，这样，可以在除设置有触控驱动线之外的相邻组像素单元列之间的间隙处，如图4所示，设置与TFT阵列基板中的公共电极电性相连的至少一条公共电极线Vcom，以增加公共电极所携带的公共电极信号的稳定性。

下面对上述触摸屏中实现触控功能的触控感应电极的具体结构进行详细的说明。

在具体实施时，触控感应电极可以位于彩膜基板的衬底与黑矩阵区域之间，也可以位于彩膜基板的黑矩阵区域面向液晶层的一面，还可以位于彩膜基板背向液晶层的一面。

目前，在液晶显示面板中，为了避免显示过程中外界信号对显示信号的干扰，一般都会在彩膜基板背向液晶层的一面设置屏蔽电极层，该屏蔽电极层为整面设置。本发明实施例提供的上述触摸屏在具体实施时，可以根据所需的触控精度，如图7所示，将彩膜基板上的屏蔽电极层（shielding ITO）分割成合适宽度的触控感应电极Rx，一般情况下，每条触控感应电极Rx的宽度在5~6mm为佳。并且，触摸屏的精度通常在毫米级，而液晶显示屏的精度通常在微米级，可以看出显示所需的精度远远大于触控所需的精度，因此，一般每条触控感应电极都会对应多行像素单元。

在一帧的触控时间段内，触控驱动电极Tx传递触控扫描信号，各触控感应电极Rx耦合触控扫描信号的电压信号并输出，在显示时间段，各触控感应电极Rx可以接地，屏蔽外界信号对显示信号的干扰，起到屏蔽电极的作用。

进一步地，为了在彩膜基板和TFT阵列基板对盒后能对盒体进行减薄处理，即使用特定液体刻蚀裸露在外侧的衬底基板，可以将屏蔽电极层制作在彩膜基板面向液晶层的一面，具体地，组成屏蔽电极层的各触控感应电极Rx可以设置于彩膜基板的衬底与黑矩阵区域之间，也可以位于黑矩阵面向液晶层的一面。当触控感应电极Rx设置在彩膜基板的衬底与黑矩阵区域之间时，更有利于屏蔽外界信号的干扰。

当触控感应电极位于彩膜基板背向液晶层的一面时，由于触控感应电极与触控驱动电极之间的间距较大，因此，如图7所示，可以直接将各条触控感应电极Rx制备成面状结构即可保证耦合电容值在合适的范围。

当各触控感应电极位于彩膜基板面向液晶层的一面时，由于触控感应电极与触控驱动电极之间的间距较小，为了保证耦合电容值在合适的范围提高触控的可行性，如图8所示，可将各条触控感应电极Rx设计为具有网格状电极结构，且各触控感应电极的图案被黑矩阵区域覆盖，这样就可以利用黑矩阵遮盖触控感应电极的网格状结构，不会对显示器的开口率产生影响，也不会影响显示器的光透过率。并且，根据所需的耦合电容值，触控感应电极的图案还可以设计为图9所示的网格状结构，在此不做详述。

具体地，由于在彩膜基板上设置的网格状结构的触控感应电极不会遮挡像素单元，因此，触控感应电极的材料可以具体为透明导电氧化物例如ITO或IZO，也可以为金属，当采用金属制作触控感应电极时可以有效的降低其电阻。

此外，在设置触控驱动线和触控感应电极时，为了降低与其连接的IC芯片成本，可以通过将相邻的多个触控驱动线在任一端通过导线导通的方式，减少为各驱动触控线提供电信号的驱动通道（channel）的数量；同时，可以通过将相邻的多个触控感应电极在任一端通过导线导通的方式，减少与各触控感应电极连接的感应通道（channel）的数量。例如，分辨率为1280*800的触摸屏，可以考虑将每120个像素包含的触控驱动线通过导线导通，作为一个触控驱动线，将100个像素长度的触控感应电极作为一个触控感应电极，因此，总共仅需要10个触控驱动线的通道接口，8个触控感应电极的通道接口，降低了对IC芯片的要求。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述半透半反式内嵌触摸屏，该显示装置的实施可以参见上述半透半反式内嵌触摸屏的实施例，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的一种半透半反式内嵌触摸屏、其驱动方法及显示装置，在每个像素单元内设置透射区和反射区，透射区的液晶层的厚度大于反射区的液晶层的厚度，TFT阵列基板在反射区对应的区域内设置光学延迟层和反射层，光学延迟层用于补偿由透射区的液晶层与反射区的液晶层的厚度差引起的光延迟；在显示过程中，由于透射区和反射区的液晶层的厚度不同，通电后不同厚度的液晶层会对光线具有不同的延迟作用，在反射区设置光学延迟层可以补偿由此引起的光延迟差异，使一个像素单元中的反射区和透射区的光透过率相互匹配，并且，在电场开和关的状态下都能保持一个像素单元内灰阶一致，从而达到半透半反式显示效果。在彩膜基板上设置触控感应电极，在TFT阵列基板上采用双栅结构，即相邻行的像素单元之间具有两条栅极信号线，每相邻的两列像素单元为一组像素单元列，共用一个位于该两列像素单元之间的数据信号线，通过增加一倍数量的栅极信号线，节省出一部分数据信号线的位置，将实现触控功能的触控驱动线设置在节省出的数据信号线的位置，即设置在相邻像素单元列之间的间隙处，既可以保证触控所需的精度，又不会过多占用像素单元的开口区域，能够保证触摸屏具有较大的开口率。并且，对触控驱动线和触控感应电极进行分时驱动，能降低显示和触控的相互干扰，提高画面品质和触控准确性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种半透半反式内嵌触摸屏，包括：彩膜基板，薄膜晶体管TFT阵列基板，以及位于所述彩膜基板和所述TFT阵列基板之间的液晶层；所述半透半反式内嵌触摸屏内形成有呈矩阵排列的多个像素单元，在每个像素单元设置有透射区和反射区；在所述TFT阵列基板相邻行的像素单元之间具有两条栅极信号线，且以相邻的两列像素单元为一组像素单元列，每组像素单元列共用一条位于该两列像素单元之间的数据信号线；其特征在于，

所述透射区的液晶层的厚度大于所述反射区的液晶层的厚度；且所述TFT阵列基板在反射区内设置有光学延迟层和金属反射层；所述光学延迟层用于补偿由所述透射区的液晶层与所述反射区的液晶层的厚度差引起的光延迟；

所述彩膜基板具有沿像素单元的行方向延伸的多条触控感应电极；

所述TFT阵列基板具有沿着像素单元的列方向延伸的多条触控驱动线，各所述触控驱动线位于相邻组像素单元列之间的间隙处。

2.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触控驱动线与所述数据信号线同层设置，且各所述触控驱动线之间的间距相同。

3.如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述触控驱动线与至少一个相邻的像素单元内的金属反射层通过过孔电性相连。

4.如权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，所述TFT阵列基板具有位于像素电极上方的公共电极，且所述公共电极在与所述像素单元的开口区域对应的位置具有狭缝状透明电极结构；

在各像素单元内，所述金属反射层位于所述公共电极的下方且与像素电极电性相连。

5.如权利要求4所述的触摸屏，其特征在于，所述公共电极在与所述触控驱动线对应的位置具有镂空结构。

6.如权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，所述TFT阵列基板具有位于像素电极下方的公共电极，与所述触控驱动线相邻的像素单元列具有的公共电极与其他像素单元列具有的公共电极相互绝缘，所述像素电极在与所述像素单元的开口区域对应的位置具有狭缝状透明电极结构；

在各像素单元内，所述金属反射层位于所述像素电极的下方且与公共电极电性相连。

7.如权利要求4-6任一项所述的触摸屏，其特征在于，还包括：与所述TFT阵列基板中的公共电极电性相连的至少一条公共电极线，各公共电极线位于除设置有所述触控驱动线之外的相邻组像素单元列之间的间隙处。

8.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，各条所述触控感应电极位于所述彩膜基板的衬底与黑矩阵区域之间，或位于所述彩膜基板背向所述液晶层的一面。

9.如权利要求8所述的触摸屏，其特征在于，当各条所述触控感应电极位于所述彩膜基板的衬底与黑矩阵区域之间时，各所述触控感应电极具有网格状电极结构，且各触控感应电极的图案被所述黑矩阵区域覆盖。

10.如权利要求9所述的触摸屏，其特征在于，所述触控感应电极的材料为透明导电氧化物或金属。

11.如权利要求1-6或8-10任一项所述的触摸屏，其特征在于，相邻的多个所述触控感应电极在任一端通过导线导通，相邻的多个所述触控驱动线在任一端通过导线导通。

12.如权利要求1-6或8-10任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述透射区的液晶层厚度为所述反射区的液晶层厚度的两倍；所述光学延迟层为四分之一波长光学延迟层；在各像素单元内，所述金属反射层的面积占开口区域面积的一半。

13.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的半透半反式内嵌触摸屏。

14.一种如权利要求1所述的半透半反式内嵌触摸屏的驱动方法，其特征在于，包括：

将触摸屏显示每一帧的时间分成显示时间段和触控时间段；

在显示时间段，对所述触摸屏中的每条栅极信号线依次施加栅扫描信号，对数据信号线施加灰阶信号，控制液晶分子翻转；同时，触控感应电极接地，触控驱动线无信号输入；

在触控时间段，对触控驱动线施加触控扫描信号，触控感应电极耦合所述触控扫描信号的电压信号并输出，同时，所述触摸屏中的每条栅极信号线和数据信号线无信号输入。

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