CN103163676B - 集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏及其应用设备 - Google Patents

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Abstract

集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏及其应用设备，包括第一衬底，第二衬底，液晶成像材料，以及控制电路。还包括电容式触摸传感器，该电容式触摸传感器包括设置在所述第一衬底和第二衬底之间的电极层。所述电极层包括电极和用于实现电连接各电极的电极导线；所述电极和电极导线都设置在同一平面内。本发明将单层电容传感器设置在液晶显示触摸屏之内，减小了液晶显示触摸屏的厚度，符合液晶显示触摸屏向薄型甚至超薄型方向发展的趋势。另外，本发明利用黑矩阵的遮蔽作用，在黑矩阵遮蔽像素电极矩阵的同时还遮蔽电容式传感器的电极和电极导线，增强电容式触摸传感器的使用效果，降低制造成本。

Description

集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏及其应用设备
技术领域
本发明涉及带有触摸传感器的显示屏，特别是涉及在其内部集成电容传感器的液晶显示屏。
背景技术
现有技术液晶显示屏，如图25和图28所示，包括第一衬底71a、第二衬底72a和夹在两衬底71a、72a之间的液晶成像材料73a。如图26所示，在所述第二衬底72a上设置有用于控制液晶成像材料73a翻转的像素电极7231a，所述像素电极7231a按矩阵结构布设而形成像素电极矩阵723a。在每个像素电极7231a周围都设置有像素电极驱动电路7232a。所述像素电极驱动电路7232a用于向一块像素电极7231a施加驱动信号，以令像素电极7231a正对的液晶成像材料被该像素电极7231a驱使翻转。在所述第一衬底71a上设置有彩色滤光片711a。在两衬底71a、72a各自外侧面还分别设置有两偏光片77a。通常设置有彩色滤光片711a的第一衬底71a用作液晶显示屏的上表面，即两衬底中第一衬底71a设置在靠近使用者一侧。设置有像素电极矩阵723a的第二衬底72a用作液晶显示屏的下表面，即两衬底中第二衬底72a设置在远离使用者一侧。在所述第二衬底72a下方还应当设置液晶显示屏的背光源。所述像素电极7231a可以用透明导电材料制成，例如用简称是ITO的氧化铟锡IndiumTinOxide制成。所述液晶显示屏内还设置有用于提供共用电位的共用电位电极层76a。为了确保驱动电路有较低的电阻率，所述像素电极驱动电路7232a用金属导电材料制成。为让使用者不能看到所述像素电极矩阵723a上的像素电极驱动电路7232a，在所述彩色滤光片711a之上还设置有用既不透光又不反光的材料制成的黑矩阵75a，如图27所示，该黑矩阵75a包括遮蔽条751a，所述遮蔽条751a在像素电极矩阵723a上的正投影都落在所有像素电极驱动电路7232a上，从而借助遮蔽条751a令像素电极驱动电路7232a不可见。因此所述黑矩阵75a的结构与像素电极驱动电路7232a的布设关联，由于像素电极驱动电路7232a布设在各像素电极7231a之间的空隙区域，所述黑矩阵75a就形成由遮蔽条751a构成的网状结构。图27中，阴影部分就是遮蔽条751a，阻挡使用者看到黑矩阵75a下的像素电极驱动电路7232a，空白部分由遮蔽条751a围成，每个像素的成像从该空白部分显示。液晶显示屏显示区域内的所有像素的成像就组成一幅完整的图像。图25和图28中都是原理性地将黑矩阵75a和彩色滤光片711a分成两层示出，实际产品中可以在所述黑矩阵75a中的空白区域内设置彩色滤光片711a，从而将黑矩阵75a和彩色滤光片711a结合成一层。
现有技术是液晶显示屏包括扭曲向列型Twistednematic液晶显示屏，简称TN型液晶显示屏，以及平面转换型In-PlaneSwitching液晶显示屏，简称IPS型液晶显示屏。对于本发明而言两者的主要区别在于，TN型液晶显示屏，如图25所示，所述共用电位电极层76a设置在像素电极矩阵723a的正对面上，即设置在第一衬底71a上，所述共用电位电极层76a可以简单地用ITO材料制成一个导电电极平面，共用电位电极层76a与像素电极矩阵723a的各像素电极7231a之间建立电极板正对的电场；IPS型液晶显示屏，如图28所示，所述共用电位电极层76a设置在像素电极矩阵723a的同一面上，即设置在第二衬底72a上，此时所述共用电位电极层76a的电极平面应当由正对各像素电极7231a之间空隙区域，即正对各像素电极驱动电路7232a，从而共用电位电极层76a是用ITO制成由条状电极构成的类似黑矩阵75a网状结构的共用电位电极板，共用电位电极层76a与像素电极矩阵723a的各像素电极7231a之间建立电极板相邻的电场。
现有技术电容式触摸传感器与显示屏的结合方案，一部分是将电容式触摸传感器叠放在任何类型显示屏的外。为了达到显示屏更薄的目的，并且配合液晶显示屏，现有技术另一部分电容式触摸传感器集成在液晶显示屏上，即触摸式液晶显示屏。所述触摸式液晶显示屏已经成为未来的发展趋势。一种液晶显示屏与触摸传感器的集成方式是将触摸传感器制造在液晶显示屏的第一衬底上，其中一种结构是将触摸传感器总体设置在第一衬底71a上，实质上还是一种叠放在显示屏外的方式；另一种结构是以第一衬底71a为绝缘介质，在第一衬底71a两侧设置电极板。由于液晶显示屏的第一衬底71a都需要经过减薄工艺达到薄型显示屏的效果，而集成触摸传感器后无法再进行减薄工艺，从而这种集成方式的触摸式液晶显示屏不能达到获取薄型显示屏的效果，即使能够获取薄型显示屏的效果也要付出高制造成本的代价，不适于量产。另一种液晶显示屏与触摸传感器的集成方式是将触摸传感器设置在液晶显示屏内。为了不影响液晶显示屏的图像，现有技术所述触摸传感器完全用透明导电材料，如ITO制成，为了防止用透明导电材料制成的两层电极之间因距离过近而造成电阻率高而影响传感效果的问题，触摸传感器中不能使用单层电容触摸传感器结构，采用两层电容触摸传感器结构就需要两层电极之间保持一定距离。一种结构是将触摸传感器整体设置在液晶显示屏内，由于要保持两层电极之间的间距，反而会增加液晶显示屏的厚度，不符合液晶显示屏向薄型甚至超薄型方向发展的趋势。另一种结构是两层电极分别设置在液晶成像材料73a的两侧，那么必须有一层电极要设置在已经设置有像素电极矩阵723a的第二衬底72a上，在第二衬底72a上设置密集的、矩阵布设的像素电极7231a和像素电极驱动电路7232a已经要求非常精良的工艺水平，在此基础上再加工一层触摸传感器的电极，对工艺要求严上加严，很容易造成加工良率低，大幅增加了液晶显示屏的制造成本。
综上所述，现有技术还没有一种方案在低成本、不增加工艺需求的情况下，还能符合显示屏薄型化趋势的触摸式液晶显示屏。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，在低成本，不增加工艺需求的情况下设计出符合薄型化发展趋势的触摸式液晶显示屏。
本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：
设计、制造一种集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，包括第一衬底，第二衬底，设置在第一衬底与第二衬底之间的液晶成像材料，以及控制电路。在所述第一衬底上设置有彩色滤光片。在所述第二衬底上设置有像素电极矩阵，所述像素电极矩阵包括按矩阵布设的像素电极，每个像素电极都配置有像素电极驱动电路。尤其是，还包括电容式触摸传感器，该电容式触摸传感器包括设置在所述第一衬底和第二衬底之间的电极层。所述电极层包括电极和用于实现电连接各电极的电极导线；所述电极和电极导线都设置在同一平面内。
一种电容式传感器的设置方案，所述第一衬底上设置有用于遮蔽像素电极矩阵的所有像素电极驱动电路的一层黑矩阵。该黑矩阵包括遮蔽条。所述电极层设置在第一衬底，并且被所述黑矩阵覆盖，并且电极层内的电极和电极导线在黑矩阵上的正投影都落在该黑矩阵的遮蔽条上。
另一种电容式传感器的设置方案，用电容式传感器替代黑矩阵，所述电极层内的电极和电极导线用非透明且表面无反射的导电材料制成，所述电极和电极导线在像素电极矩阵所在平面上的正投影全部落在该像素电极矩阵的所有像素电极驱动电路上，从而令电极层能够遮蔽像素电极矩阵的所有像素电极驱动电路。
再一种电容式传感器的设置方案，在所述第一衬底或者第二衬底上设置有提供共用电位的共用电位电极层。所述电容式触摸传感器的电极层靠近所述共用电位电极层设置，该电极层内的电极和电极导线在所述共用电位电极层上的正投影都落在该共用电位电极层内。
具体而言，所述共用电位电极层包括至少一个共用电位电极，那么，所述电极层内的电极和电极导线在所述共用电位电极层上的正投影都落在共用电位电极内。
一种电容式传感器的布设方案，所述电容式触摸传感器是基于互电容原理的电容式触摸传感器，所述电极包括用导电材料制成的第一电极和第二电极，所述电极导线包括用导电材料制成的用于电连接第一电极的第一电极连接导线，以及用于电连接第二电极的第二连接导线。所述任意一第一电极与任意一第二电极互不重叠地设置在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内。各第一电极的第一连接导线之间，各第二电极的第二连接导线之间，以及任意第一连接导线与第二连接导线之间在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内不存在交叉、跨越和交汇的位置关系。
一种具体结构，所述第一电极等效为第一等效电极，所述第二电极等效为第二等效电极，所述第一连接导线等效为第一等效连接导线，所述第二连接导线等效为第二等效连接导线。所述第一等效电极借助第一等效连接导线分组串行电连接成至少两根各自中心线互相平行的第一等效电极链。所述第一等效电极链的中心线是组成该第一等效电极链的各第一等效电极的形心连线。在相邻两第一等效电极链之间和/或最外侧两第一等效电极链各自的外侧设置所述第二等效电极。电连接各第二等效电极的第二等效连接导线在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内互相平行设置。
另一种具体结构，所述第一电极等效为第一等效电极，所述第二电极等效为第二等效电极，所述第一连接导线等效为第一等效连接导线，所述第二连接导线等效为第二等效连接导线。所述第一等效电极借助第一连接导线分组串行电连接成至少两根各自中心线互相平行的第一等效电极链。所述第一等效电极链的中心线是组成该第一等效电极链的各第一等效电极的形心连线。所述第一等效电极设置有一镂空的等效电极容置区，并且在该第一等效电极设置至少一等效出线槽，借助该等效出线槽将所述第一等效电极内等效电极容置区的区域与该第一等效电极外的区域连通。所述第二等效电极设置在与该第二等效电极对应的第一等效电极的等效电极容置区内，电连接所述第二等效电极的第二等效连接导线从所述第一等效电极的等效出线槽引出。并且电连接各第二等效电极的第二等效连接导线在第一等效电极外的区域内互相平行设置。
上述电容式传感器的布设方案，所述电极层的电极还包括没有任何电连接关系的哑电极，即该哑电极处于电悬空状态。所述哑电极等效为等效哑电极。所述等效哑电极设置在第一等效电极之间，第二等效电极之间，以及第一等效电极与第二等效电极之间的空隙区域。
另一种电容式传感器的布设方案，所述电容式触摸传感器是基于互电容原理的电容式触摸传感器，所述电极包括用导电材料制成的第一电极和第二电极，所述电极导线包括用导电材料制成的同层连接导线。所述黑矩阵的遮蔽条用导电材料制成，包括互不电连接的架桥遮蔽条和哑电极遮蔽条。所述哑电极遮蔽条处于电悬空状态。一根架桥遮蔽条两端分别设置有伸入至电极层的两电连接柱。所述电连接柱通常由制造电极层的材料制成，在制作电极层时同时制作完成。所述任意一第一电极与任意一第二电极互不重叠地设置在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内。第一电极与第二电极中的一种电极借助同层连接导线电连接。另一种电极之间借助来自黑矩阵的架桥遮蔽条及两电连接柱实现电极间的电连接。
具体地，所述第一电极等效为第一等效电极，所述第二电极等效为第二等效电极，所述同层连接导线等效为等效同层连接导线。
具体而言，所述哑电极遮蔽条被分隔成至少两个互不电连接的哑电极区块，在同一哑电极区块内的哑电极遮蔽条互相电连接。
同上一方案所述结构，所述电极层的电极还包括没有任何电连接关系的哑电极，即该哑电极处于电悬空状态；所述哑电极等效为等效哑电极。所述等效哑电极设置在第一等效电极之间，第二等效电极之间，以及第一等效电极与第二等效电极之间的空隙区域。
再一种电容式传感器的布设方案，所述电容式触摸传感器是基于互电容原理的电容式触摸传感器，所述电极包括用导电材料制成的第一电极和第二电极，所述电极导线包括用导电材料制成的用于电连接第一电极的第一连接导线，以及用于电连接第二电极的第二连接导线。所述任意一第一电极与任意一第二电极互不重叠地设置在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内。在第一连接导线之间，第二连接导线之间，以及任意第一连接导线和第二连接导线之间的交叉部分通过导线架空结构或者设置隔离介质的方式令第一电极与第二电极的不能电连接。
具体地，所述第一电极等效为第一等效电极，所述第二电极等效为第二等效电极，所述第一连接导线等效为第一等效连接导线，所述第二连接导线等效为第二等效连接导线。借助第一等效连接导线将第一等效电极分组电连接成至少一条第一电极链。借助第二等效连接导线将第二等效电极分组电连接成至少一条第二电极链。
同前述方案所述结构，所述电极层的电极还包括没有任何电连接关系的哑电极，即该哑电极处于电悬空状态。所述哑电极等效为等效哑电极。所述等效哑电极设置在第一等效电极之间，第二等效电极之间，以及第一等效电极与第二等效电极之间的空隙区域。
还有一种电容式传感器的布设方案，所述电容式触摸传感器是基于自电容原理的电容式触摸传感器，所述电极包括用导电材料制成的第三电极。所述电极导线包括分别电连接各第三电极的第三连接导线。所述第三电极等效为第三等效电极，该第三等效电极呈梯形平面状。所述第三连接导线等效为第三等效连接导线。任意两相邻第三等效电极都是按一梯形第三等效电极的上底与另一梯形第三等效电极的下底在一条直线上，一梯形第三等效电极的下底与另一梯形第三等效电极的上底在另一条直线上的方式布置，从而令所有第三等效电极按“齿咬合”的形式布置在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内。所述第三连接导线平行地从电极层内引出。
同前述方案所述结构，所述电极层的电极还包括没有任何电连接关系的哑电极，即该哑电极处于电悬空状态。所述哑电极等效为等效哑电极。所述等效哑电极设置在第三等效电极之间的空隙区域。
所述液晶显示触摸屏还包括柔性印刷电路板。借助该柔性印刷电路板实现设置在所述第一衬底上的器件与设置在所述第二衬底上的器件之间的电连接。
或者，所述液晶显示触摸屏还包括设置在第一衬底与第二衬底之间的导电触点。借助该导电触点实现设置在所述第一衬底上的器件与设置在所述第二衬底上的器件之间的电连接。
所述液晶显示触摸屏还包括分别覆盖第一衬底和第二衬底的两偏光片。
一种控制电路的具体实施方案，所述控制电路包括主控模块，以及电连接该主控模块的液晶显示模块和触摸传感器模块。所述液晶显示模块包括液晶显示驱动模块和像素电极驱动电路，所述像素电极驱动电路包括分别电连接该液晶显示驱动模块的门驱动模块和源驱动模块，以及电连接所述门驱动模块和源驱动模块的像素激活模块。所述触摸传感器模块包括触摸传感控制器模块，以及电连接该触摸传控制器模块的电极通道。所述电极通道是由所述电极层内的电极分组电连接而成。
所述各模块的具体设置位置是，所述第二衬底的面积大于第一衬底的面积，该第二衬底包括正对第一衬底的显示触摸区域，以及由所述显示触摸区域向外延伸的外延区域。所述门驱动模块、源驱动模块和像素激活模块设置在第二衬底的显示触摸区域。所述液晶显示驱动模块和触摸传感控制器模块设置在第二衬底的外延区域。所述电极通道设置在第一衬底上的电极层内。
具体地，所述电极通道借助柔性印刷电路板从电极层引出第一衬底并电连接至所述触摸传感控制器模块。
或者所述液晶显示触摸屏还包括用于实现第一衬底与第二衬底电连接关系的导电触点。所述电极通道借助该导电触点将从电极层引出第一衬底的电极导线电连接至所述触摸传感控制器模块。
另一种控制电路的具体实施方案，所述控制电路包括主控模块，以及电连接该主控模块的液晶显示和触摸传感器集成模块。所述控制电路还包括分别电连接所述液晶显示和触摸传感器集成模块的门驱动模块和源驱动模块，以及电连接所述门驱动模块和源驱动模块的薄膜晶体管像素激活模块。所述控制电路还包括电连接所述液晶显示和触摸传感器集成模块的电极通道；所述电极通道是由所述电极层内的电极分组电连接而成。
所述各模块的具体设置位置是，所述第二衬底的面积大于第一衬底的面积，该第二衬底包括正对第一衬底的显示触摸区域，以及由所述显示触摸区域向外延伸的外延区域。所述门驱动模块、源驱动模块和像素激活模块设置在第二衬底的显示触摸区域。所述液晶显示和触摸传感器集成模块设置在第二衬底的外延区域。所述电极通道由设置在第一衬底上的电极层内。
具体地，所述电极通道借助柔性印刷电路板从电极层引出第一衬底并电连接至所述液晶显示和触摸传感器集成模块。
或者所述液晶显示触摸屏还包括用于实现第一衬底与第二衬底电连接关系的导电触点。所述电极通道借助该导电触点将从电极层引出第一衬底的电极导线电连接至所述液晶显示和触摸传感器集成模块。
上述控制电路的具体实施方案，所述电容式触摸传感器是基于互电容原理的电容式触摸传感器，所述电极通道包括由驱动电极分组电连接而成的驱动电极通道和由传感电极分组电连接而成的传感电极通道。
本发明解决所述技术问题还可以通过采用以下技术方案来实现：
一种配备集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏的设备，包括液晶显示屏。尤其是，所述液晶显示器是集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，包括第一衬底，第二衬底，设置在第一衬底与第二衬底之间的液晶成像材料，以及控制电路。在所述第一衬底上设置有彩色滤光片。在所述第二衬底上设置有像素电极矩阵。所述集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏还包括电容式触摸传感器，该电容式触摸传感器包括设置在所述第一衬底和第二衬底之间的电极层。所述电极层包括电极和用于实现电连接各电极的电极导线；所述电极和电极导线都设置在同一平面内。
所述设备包括台式计算机、便携式计算机、平板计算机、移动通信终端、视频播放设备、音频播放设备、视频/音频播放设备、全球定位导航设备和电子测量设备。
同现有技术相比较，本发明“集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏”的技术效果在于：
1.本发明将单层电容传感器设置在液晶显示触摸屏之内，较现有技术双层电容传感器而言，减小了液晶显示触摸屏的厚度，符合液晶显示触摸屏向薄型甚至超薄型方向发展的趋势；
2.本发明利用黑矩阵的遮蔽作用，在黑矩阵遮蔽像素电极矩阵的同时还遮蔽电容式传感器的电极和电极导线，令电极和电极导线不必拘泥于用高电阻率的透明导电材料制成，使用低电阻率的不透明金属导线制成的电极和电极导线成为可能，增强电容式触摸传感器的使用效果，降低制造成本；
3.本发明用电极层替换液晶显示屏内的黑矩阵，减小液晶显示触摸屏的厚度，令液晶显示触摸屏能够向薄型甚至超薄型方向发展。
4.本发明将电容式触摸传感器设置在共用电位电极平面上，工艺难度低，与在像素电极矩阵上加工电极比较，不仅没有增加工艺难度，还降低了制造成本，并且符合液晶显示触摸屏向薄型甚至超薄型方向发展的趋势。
附图说明
图1是本发明“集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏”第一实施例的正投影主视示意图；
图2是所述第一实施例的电极层74的引出导线391、392电连接至第二衬底72的正投影俯视示意图；
图3是所述第一实施例控制电路的电原理示意框图；
图4是所述第一实施例的黑矩阵75的正投影俯视示意图；
图5是所述第一实施例的电极层74的正投影俯视示意图；
图6是所述第一实施例的电极层74的等效电极正投影俯视示意图；
图7是本发明第二实施例的电极层74的等效电极正投影俯视示意图；
图8是图7中Z指示区域的实际电极的局部放大示意图；
图9是所述第二实施例一种互电容耦合单元的局部示意图；
图10是图9所示互电容耦合单元的第一等效电极110的结构示意图；
图11是图9所示互电容耦合单元的第二等效电极210的结构示意图；
图12是所述第二实施例另一种互电容耦合单元的局部示意图；
图13是图12所示互电容耦合单元的第二等效电极210的结构示意图；
图14是本发明第三实施例的电极层74的正投影俯视局部等效电极示意图；
图15是对应图14的电极层74的正投影俯视局部实际电极示意图；
图16是本发明第三实施例对应图14所示电极层74的黑矩阵15的正投影俯视局部示意图；
图17是图16中Y－Y方向剖视示意图；
图18是本发明第四实施例的电极层74的正投影俯视局部等效电极示意图；
图19是对应图18的电极层74的正投影俯视局部实际电极示意图；
图20是本发明第五实施例的电极层74的正投影俯视局部实际电极示意图；
图21是本发明第六实施例的正投影主视示意图；
图22是所述第六实施例的电极层74的正投影俯视示意图；
图23是所述第六实施例控制电路的电原理示意框图；
图24是本发明第七实施例的正投影主视示意图；
图25是现有技术TN型液晶显示屏的正投影主视示意图；
图26是现有技术液晶显示屏的像素电极矩阵723a的局部正投影俯视示意图；
图27是现有技术液晶显示屏的黑矩阵75a的局部正投影俯视示意图；
图28是现有技术IPS型液晶显示屏的正投影主视示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示各实施例作进一步详述。
本发明提出一种集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，如图1至图24所示，包括第一衬底71，第二衬底72，设置在第一衬底71与第二衬底72之间的液晶成像材料73，以及控制电路。在所述第一衬底71上设置有彩色滤光片711。在所述第二衬底72上设置有像素电极矩阵723，所述像素电极矩阵723包括按矩阵布设的像素电极，每个像素电极都配置有像素电极驱动电路。尤其是，还包括电容式触摸传感器，该电容式触摸传感器包括设置在所述第一衬底71和第二衬底72之间的电极层74。所述电极层74包括电极和用于实现电连接各电极的电极导线。所述电极和电极导线都设置在同一平面内。
如图1、图21和图24所示，所述液晶显示触摸屏还包括分别覆盖第一衬底71和第二衬底72的两偏光片77。
本发明所述电极层74将电极和电极导线都设置在同一平面内，较现有技术减小了电容式触摸传感器的厚度，从而较现有技术而言，本发明所述液晶显示触摸屏符合薄型甚至超薄型的发展趋势。本发明通过以下的实施例说明本发明较低了产品成本，不需要增加工艺实现难度。
本发明第一实施例如图1所示，本发明在IPS型液晶显示屏基础上集成电容式传感触摸屏。所述液晶显示触摸屏内还包括共用电位电极层76和黑矩阵75。所述共用电位电极层76设置在第二衬底72上，位于像素电极矩阵723之上。因而所述共用电位电极层76是用透明导电材料制成的类似黑矩阵75结构的网状电极面。所述第一衬底71上设置有用于遮蔽像素电极矩阵723的所有像素电极驱动电路的一层黑矩阵75。如图4所示，该黑矩阵75包括遮蔽条751。所述电极层74设置在第一衬底71，并且被所述黑矩阵75覆盖，并且电极层74内的电极和电极导线在黑矩阵75上的正投影都落在该黑矩阵75的遮蔽条751上。
本发明第一实施例，所述电容式触摸屏采用单层互电容触摸屏，如图5和图7所示，所述电容式触摸传感器是基于互电容原理的电容式触摸传感器，所述电极包括用导电材料制成的第一电极11和第二电极21，所述电极导线包括用导电材料制成的用于电连接第一电极11的第一电极连接导线31，以及用于电连接第二电极21的第二连接导线32。所述任意一第一电极11与任意一第二电极21互不重叠地设置在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内。各第一电极11的第一连接导线31之间，各第二电极21的第二连接导线32之间，以及任意第一连接导线31与第二连接导线32之间在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内不存在交叉、跨越和交汇的位置关系。第一电极11和第二电极21中用于电连接激励信号的电极是驱动电极，用于接受电极反馈信号的电极的传感电极。
本发明第一实施例提出实现上述单层电极层74结构的一种方案，如图6所示，所述第一电极11等效为第一等效电极110，所述第二电极等效为第二等效电极210，所述第一连接导线31等效为第一等效连接导线310，所述第二连接导线32等效为第二等效连接导线320。所述第一等效电极110借助第一等效连接导线310分组串行电连接成至少两根各自中心线互相平行的第一等效电极链10。所述第一等效电极链10的中心线是组成该第一等效电极链10的各第一等效电极110的形心连线。在相邻两第一等效电极链10之间和/或最外侧两第一等效电极链10各自的外侧设置所述第二等效电极210。电连接各第二等效电极210的第二等效连接导线320在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内互相平行设置。
为了尽量减少触摸区域内的连接导线，如图6所示，所述第一等效电极110呈平面状。在一根第一等效电极链10中的相邻第一等效电极110的平面边界连接，借助互相毗邻的平面边界实现电连接，即该第一等效电极链10中的相邻第一等效电极110之间没有第一等效连接导线310，从而令所述第一等效电极链10呈长条状平面。而在图5中，两相邻第一等效电极110之间的边界线就是第一电极311。
上述方案用等效电极和等效电极导线的方式描述了电极层74的实现方案，实际的电极布设结构如图5所示，图5的结构可以看作是电极11、21和电极导线31、32按照图4的黑矩阵75的遮蔽条751结构设置，并且在图6上正投影，保留落在第一、第二等效电极110、210、第一、第二等效电极导线310、320之内的电极11、21、电极导线31、32，去除落在等效电极110、210之外的电极11、21和电极导线31、32而形成。所述第一电极11、第二电极21都是网状结构，图5中实线部分是电极，空白部分是电极之间的空隙。从电极结构和布局的角度适合用等效电极和等效电极导线的方式描述，而等效电极是由所述实际网状电极构成，等效电极导线是由实际电极导线构成。采用上述实际电极结构确保所有第一电极11、第二电极21、第一电极导线31和第二电极导线在黑矩阵75内的正投影都落在遮蔽条751上，从而黑矩阵75的遮蔽条751不仅遮挡住像素电极矩阵内各像素电极的像素电极驱动电路，还遮挡住电极层74内所有第一电极11、第二电极21、第一电极导线31和第二电极导线32。因此，按照上述结构，所述第一电极11、第二电极21、第一电极导线31和第二电极导线32都可以采用电阻率低的金属导电材料制成，从而用金属导电材料制成的电极层14就没有因电阻率高而影响传感效果的问题。而且电极层74设置在黑矩阵75下方的加工工艺较简单成熟，不会增加工艺要求。因而实现低成本、不需要增加工艺难度就制成符合薄型甚至超薄趋势的液晶显示触摸屏。
关于第一衬底71上器件与第二衬底72上器件实现电连接的方式，本发明第一实施例，如图1和图2所示，所述液晶显示触摸屏还包括设置在第一衬底71与第二衬底72之间的导电触点82。借助该导电触点82实现设置在所述第一衬底71上的器件与设置在所述第二衬底72上的器件之间的电连接。如图2所示，所述电极层的引出导线391借助导电触点82电连接第二衬底72上的引出导线392，从而实现第一衬底71上电极层74中电极与第二衬底72上的控制电路的电连接。
本发明第一实施例，如图3所示，所述控制电路包括主控模块91，以及电连接该主控模块91的液晶显示模块和触摸传感器模块。所述液晶显示模块包括液晶显示驱动模块92和像素电极驱动电路，所述像素电极驱动电路包括分别电连接该液晶显示驱动模块92的门驱动模块94和源驱动模块95，以及电连接所述门驱动模块94和源驱动模块95的像素激活模块96。本实施例中，所述像素激活模块96采用薄膜晶体管像素激活模块。一组门驱动模块94、源驱动模块95和像素激活模块96构成一个像素电极的像素电极驱动电路。所述触摸传感器模块包括触摸传感控制器模块93，以及电连接该触摸传控制器模块93的电极通道。所述电极通道是由所述电极层74内的电极分组电连接而成。
本发明第一实施例，如图1和图3所示，所述第二衬底72的面积大于第一衬底71的面积，该第二衬底72包括正对第一衬底71的显示触摸区域721，以及由所述显示触摸区域721向外延伸的外延区域722。所述门驱动模块94、源驱动模块95和像素激活模块96设置在第二衬底72的显示触摸区域721。所述液晶显示驱动模块92和触摸传感控制器模块93设置在第二衬底72的外延区域722。所述电极通道设置在第一衬底71上的电极层74内。
如上所述，本发明第一实施例，如图1和图2所示，还包括用于实现第一衬底71与第二衬底72电连接关系的导电触点82。所述电极通道借助该导电触点82将从电极层74引出第一衬底71的电极导线电连接至所述触摸传感控制器模块93。
作为替换方式，所述电极通道借助柔性印刷电路板81从电极层74引出第一衬底71并电连接至所述触摸传感控制器模块93。
由于所述电容式触摸传感器是基于互电容原理的电容式触摸传感器，如图3所示，所述电极通道包括由驱动电极分组电连接而成的驱动电极通道981和由传感电极分组电连接而成的传感电极通道982。
为了提高有效电容率，所述电极层74的电极还包括没有任何电连接关系的哑电极41，即该哑电极处于电悬空状态。哑电极41的具体位置可以通过后续实施例的附图体现。所述哑电极41等效为等效哑电极410。所述等效哑电极410设置在第一等效电极110之间，第二等效电极210之间，以及第一等效电极110与第二等效电极210之间的空隙区域。
本发明第二实施例提出了实现上述单层电极层74的另一种结构方案，如图7所示，所述第一电极11等效为第一等效电极110，所述第二电极等效为第二等效电极210，所述第一连接导线31等效为第一等效连接导线310，所述第二连接导线32等效为第二等效连接导线320。所述第一等效电极110借助第一连接导线310分组串行电连接成至少两根各自中心线互相平行的第一等效电极链10。所述第一等效电极链10的中心线是组成该第一等效电极链10的各第一等效电极110的形心连线。所述第一等效电极110设置有一镂空的等效电极容置区111，并且在该第一等效电极110设置至少一等效出线槽112，借助该等效出线槽112将所述第一等效电极110内等效电极容置区111的区域与该第一等效电极110外的区域连通。所述第二等效电极210设置在与该第二等效电极210对应的第一等效电极110的等效电极容置区111内，电连接所述第二等效电极210的第二等效连接导线320从所述第一等效电极110的等效出线槽112引出。并且电连接各第二等效电极210的第二等效连接导线320在第一等效电极110外的区域内互相平行设置。
图8示出达到图7所示等效电极的实际电极结构图。与第一实施例同理，所述第一电极11、第二电极21都是网状结构，图8中实线部分是电极，空白部分是电极之间的空隙。从电极结构和布局的角度适合用等效电极和等效电极导线的方式描述，而等效电极是由所述实际网状电极构成，等效电极导线是由实际电极导线构成。采用上述实际电极结构确保所有第一电极11、第二电极21、第一电极导线31和第二电极导线在黑矩阵75内的正投影都落在遮蔽条751上，从而黑矩阵75的遮蔽条751不仅遮挡住像素电极矩阵内各像素电极的像素电极驱动电路，还遮挡住电极层74内所有第一电极11、第二电极21、第一电极导线31和第二电极导线32。因此，按照上述结构，所述第一电极11、第二电极21、第一电极导线31和第二电极导线32都可以采用电阻率低的金属导电材料制成，从而用金属导电材料制成的电极层14就没有因电阻率高而影响传感效果的问题。而且电极层74设置在黑矩阵下方的加工工艺较简单成熟，不会增加工艺要求。因而实现低成本、不需要增加工艺难度就制成符合薄型甚至超薄趋势的液晶显示触摸屏。
在第二实施例中，如图7和图8所示，所述电极层74的电极还包括没有任何电连接关系的哑电极41，即该哑电极处于电悬空状态。所述哑电极41等效为等效哑电极410。所述等效哑电极410设置在第一等效电极110之间，第二等效电极210之间，以及第一等效电极110与第二等效电极210之间的空隙区域。
所述第一等效电极110与设置在该第一等效电极110的等效电极容置区111内的第二等效电极220形成一对互电容耦合单元。关于互电容耦合单元还有以下具体结构：
为了更好的增强耦合效果，提高有效电容率，如图9至图13所示，对于一个基本耦合单元，所述第二等效电极210包括至少两子电极211，以及设置在相邻两子电极211之间的连接电极212。所述子电极211是具有互相垂直的第一中心线和第二中心线的平面，所述子电极211与第一中心线共线的第一中心线段AB的长度小于与第二中心线共线的第二中心线段CD的长度。所述子电极211各自的第二中心线互相平行设置。以所述子电极211的第二中心线方向为宽度方向，所述连接电极212的宽度小于所述子电极211与第二中心线共线的第二中心线段CD的长度。所述子电极211与连接电极212之间的平面边界连接，借助互相毗邻的平面边界实现电连接，从而令所述第二等效电极210呈具有至少一凹槽的平面状；与所述第二等效电极210对应的第一等效电极110的等效电极容置区111的边界形状与该第二等效电极210的平面边界形状相适配，从而令所述等效电极容置区111的边界呈锯齿状。
如图9至图11所示，所述子电极211是呈截去对角的菱形状的类菱形子电极2111，即所述类菱形子电极2111是一菱形被一对平行于所述第二中心线的直线截去该第二中心线两侧的角而成的六边形。所述连接电极212是呈矩形状的矩形连接电极2121。
如图12和图13所示，所述子电极211是呈矩形状的矩形子电极2112。所述连接电极212是呈矩形状的矩形连接电极2121。
所述子电极211还可以呈成椭圆形或者类椭圆形的，或者任何边界线不规则的以第一中心线为对称轴的轴对称图形，或者任何边界线不规则的以第二中心线为对称轴的轴对称图形。
本发明第三实施例提出一种允许电极导线跨越、交汇的架桥式单层互电容传感器，如图14至图17所示，所述电容式触摸传感器是基于互电容原理的电容式触摸传感器，所述电极包括用导电材料制成的第一电极13和第二电极23，所述电极导线包括用导电材料制成的同层连接导线33。所述黑矩阵75的遮蔽条751用导电材料制成，包括互不电连接的架桥遮蔽条7511和哑电极遮蔽条7512。所述哑电极遮蔽条7512处于电悬空状态。一根架桥遮蔽条7511两端分别设置有伸入至电极层74的两电连接柱75111。在实际产品中，也可以将所述电连接柱75111由电极层74材料制成，在制作电极层74时同时制作完成，也就是所述电连接柱75111也可以分别是两相邻的、需要架桥电连接的电极板上的一部分，借助电连接架桥遮蔽条7511两端的电连接柱75111实现电极板之间的架桥电连接。因而所述电连接柱75111既可以是电极层74的一部分，在电极层74的制造过程中完成电连接柱75111的制造，也可以是黑矩阵75的一部分，在黑矩阵75的制造过程中完成电连接柱75111的制造，两种情况实质相同，即借助黑矩阵74实现电极层74内的电极架桥电连接。所述任意一第一电极13与任意一第二电极23互不重叠地设置在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内。第一电极13与第二电极23中的一种电极借助同层连接导线33电连接。另一种电极之间借助来自黑矩阵75的架桥遮蔽条7511及两电连接柱75111实现电极间的电连接。
所述第一电极13等效为第一等效电极130，所述第二电极23等效为第二等效电极230，所述同层连接导线33等效为等效同层连接导线330。
如图14和图15所示，在电极层74内，第一电极13和第二电极23中只有一种电极通过同层连接导线33电连接。第三实施例中，第二电极23之间通过同层连接导线33电连接，即第二等效电极230之间通过等效同层连接导线330电连接。而另一种电极，即第一电极13在电极层74内没有连接导线，而是借助黑矩阵75内的架桥遮蔽条7511实现两第一电极13之间的电连接。图15示出达到图14等效电极效果的实际网状电极结构。所述架桥遮蔽条7511的具体结构通过图16和图17被清楚反映。两第一电极13之间借助黑矩阵75的架桥遮蔽条7511如架桥般电连接在一起。显然，如图16所示，所有哑电极遮蔽条7512都应当与架桥遮蔽条7511隔断开，从而所有哑电极遮蔽条7512起到了哑电极作用。如图16所示，所述哑电极遮蔽条7512被分隔成至少两个互不电连接的哑电极区块7513，在同一哑电极区块内7513的哑电极遮蔽条7512互相电连接。为了获得良好的效果，又如图16所示，第三实施例中哑电极区块7513应当包括与第一电极13相应的区块，与第二电极23相应的区块，以及与第一电极13与第二电极23之间空隙相应的区块。第三实施例通过黑矩阵75架桥的方式解决用于连接不同种类电极的互相跨越或者交汇的导线之间的绝缘问题。为了明确各附图中等效电极与实际电极的对应关系，图15及后续附图用虚线标明实际电极等效的等效电极区。
同理，为了提高有效电容率，所述电极层74的电极还包括没有任何电连接关系的哑电极41，即该哑电极处于电悬空状态。所述哑电极41等效为等效哑电极410。所述等效哑电极410设置在第一等效电极130之间，第二等效电极230之间，以及第一等效电极130与第二等效电极230之间的空隙区域。
本发明第四实施例提出另一种允许电极导线跨越、交汇的单层互电容传感器，如图18至19所示，所述电容式触摸传感器是基于互电容原理的电容式触摸传感器，所述电极包括用导电材料制成的第一电极15和第二电极25，所述电极导线包括用导电材料制成的用于电连接第一电极15的第一连接导线35，以及用于电连接第二电极25的第二连接导线36。所述任意一第一电极15与任意一第二电极25互不重叠地设置在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内。在第一连接导线35之间，第二连接导线36之间，以及任意第一连接导线35和第二连接导线36之间的交叉部分通过导线架空结构或者设置隔离介质的方式令第一电极15与第二电极25的不能电连接。
如果单独采用类似第三实施例的架桥结构的架空结构会增加电极层的厚度，所以大多数情况下应当在第一连接导线35与第二连接导线36之间设置隔离介质741，用于解决实现第一连接导线35与第二连接导线36之间绝缘问题。
所述第一电极15等效为第一等效电极150，所述第二电极25等效为第二等效电极250，所述第一连接导线35等效为第一等效连接导线350，所述第二连接导线36等效为第二等效连接导线360。借助第一等效连接导线350将第一等效电极150分组电连接成至少一条第一电极链；借助第二等效连接导线360将第二等效电极250分组电连接成至少一条第二电极链。
第四实施例的电极结构、电极导线结构、等效电极和等效电极导线都与前述实施例同样道理，此处不再赘述。
第四实施例中所述电极层74的电极还包括没有任何电连接关系的哑电极41，即该哑电极处于电悬空状态。所述哑电极41等效为等效哑电极410。所述等效哑电极410设置在第一等效电极150之间，第二等效电极250之间，以及第一等效电极150与第二等效电极250之间的空隙区域。
本发明第五实施例，如图20所示，所述电容式触摸传感器是基于自电容原理的电容式触摸传感器，所述电极包括用导电材料制成的第三电极17。所述电极导线包括分别电连接各第三电极17的第三连接导线37。所述第三电极17等效为第三等效电极170，该第三等效电极170呈梯形平面状。所述第三连接导线37等效为第三等效连接导线370。任意两相邻第三等效电极170都是按一梯形第三等效电极170的上底与另一梯形第三等效电极170的下底在一条直线上，一梯形第三等效电极170的下底与另一梯形第三等效电极170的上底在另一条直线上的方式布置，从而令所有第三等效电极170按“齿咬合”的形式布置在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内；所述第三连接导线370平行地从电极层74内引出。图20中用虚线标明实际第三电极17对应的第三等效电极170。
如上所述，所述电极层74的电极还包括没有任何电连接关系的哑电极41，即该哑电极处于电悬空状态。所述哑电极41等效为等效哑电极410。所述等效哑电极410设置在第三等效电极170之间的空隙区域。
本发明第六实施例，如图21至图23所示，与第一实施例的区别之一是用电极层74替代了黑矩阵75。所述电极层74内的电极和电极导线用非透明且表面无反射的导电材料制成，所述电极和电极导线在像素电极矩阵723所在平面上的正投影全部落在该像素电极矩阵723的所有像素电极驱动电路上，从而令电极层74能够遮蔽像素电极矩阵723的所有像素电极驱动电路。由于黑矩阵75的作用是遮挡像素电极矩阵中的像素电极驱动电路，因而在用电极层74替换黑矩阵时，还需要在电极间空隙区域用与各电极电隔离的网状电极填充，这些填充的电极起到哑电极41作用，也就是用电极层替换黑矩阵，就必须在电极层增加哑电极41，哑电极41不仅起到提高有效电容率的作用，还起到黑矩阵遮蔽条的作用。那么电极层74中的所有电极和电极导线都是不仅起到电极和电极导线作用，还起到黑矩阵遮蔽条的作用。因而电极层74的电极和电极导线在像素电极矩阵723内的正投影要落在所有像素电极驱动电路上。图22就是在第一实施例图5所示电极层基础上增加哑电极41后的示意图。
第一、第二、第四和第五实施例的电容式触摸传感器的具体结构都可以应用在第六实施例中。只需要在各实施例电容式触摸传感器的电极层基础上，在各电极、电极导线之间填充起到哑电极作用的电极，令电极层内所有电极和电极导线能够遮挡所有像素电极矩阵723内的像素电极驱动电路，就可以实现用电极层74替代黑矩阵75.
第六实施例与第一实施例的另一个区别是将液晶显示模块和触摸传感器模块集成为液晶显示和触摸传感器集成模块97。如图23所示，所述控制电路包括主控模块91，以及电连接该主控模块91的液晶显示和触摸传感器集成模块97。所述控制电路还包括分别电连接所述液晶显示和触摸传感器集成模块97的门驱动模块94和源驱动模块95，以及电连接所述门驱动模块94和源驱动模块95的像素激活模块96。所述控制电路还包括电连接所述液晶显示和触摸传感器集成模块97的电极通道。所述电极通道是由所述电极层74内的电极分组电连接而成。
如图21和图23所示，所述第二衬底72的面积大于第一衬底71的面积，该第二衬底72包括正对第一衬底71的显示触摸区域721，以及由所述显示触摸区域721向外延伸的外延区域722。所述门驱动模块94、源驱动模块95和像素激活模块96设置在第二衬底72的显示触摸区域721。所述液晶显示和触摸传感器集成模块97设置在第二衬底72的外延区域722。所述电极通道由设置在第一衬底71上的电极层74内。
第六实施例，如图21所示，所述液晶显示触摸屏还包括用于实现第一衬底71与第二衬底72电连接关系的导电触点82。所述电极通道借助该导电触点82将从电极层74引出第一衬底71的电极导线电连接至所述液晶显示和触摸传感器集成模块97。
还可以采用柔性电路板连接，所述电极通道借助柔性印刷电路板81从电极层74引出第一衬底71并电连接至所述液晶显示和触摸传感器集成模块97。
本发明第七实施例，如图24所示，与第一实施例的区别之一是将电极层加工在共同电位电极层76上。在所述第一衬底71或者第二衬底72上设置有提供共用电位的共用电位电极层76。所述电容式触摸传感器的电极层74靠近所述共用电位电极层76设置，该电极层74内的电极和电极导线在所述共用电位电极层76上的正投影都落在该共用电位电极层76内。第七实施例以TN型液晶显示屏为基础，共用电位电极层76是一整块平板电极，第一、第二、第四、第五实施例的电容式触摸传感器的具体结构都可以应用与第七实施例。如果以IPS型液晶显示屏为基础，共用电位电极层76是类似于黑矩阵75的结构，那么电极层74的电极和电极导线可以完全参照第一、第二、第四、第五实施例，即与共用电位电极层76中的共用电位电极结构相应设置。所述电极层74内的电极和电极材料可以采用低电阻率的透明导电材料制成。因而对于以IPS液晶显示屏为基础的液晶显示触摸屏，所述共用电位电极层76包括至少一个共用电位电极，所述共用电位电极正对像素电极之间的空隙区域设置，呈与黑矩阵75相同的网状结构，那么，所述电极层74内的电极和电极导线在所述共用电位电极层76上的正投影都落在共用电位电极内。具体实际电极的设置方式完全可以参考上述实施例按照黑矩阵75结构正投影在等效电极形成实际电极的方式实现，所以第一至第五实施例的电容触摸传感器结构可以用于以IPS液晶显示屏为基础的液晶显示触摸屏。由于在共用电位电极层76上设置电极和电极导线比在像素电极矩阵上设置的工艺难度低，因而将电极层74设置在共用电位电极层76上的工艺容易实现，制造成本低。
第七实施例与第一实施例的另一个区别是关于第一衬底71上器件与第二衬底72上器件实现电连接的方式，本发明第七实施例，如图24所示，所述液晶显示触摸屏还包括柔性印刷电路板81。借助该柔性印刷电路板81实现设置在所述第一衬底71上的器件与设置在所述第二衬底72上的器件之间的电连接。
具体地，所述电极通道借助柔性印刷电路板81从电极层74引出第一衬底71并电连接至所述触摸传感控制器模块93。或者该方案可以替换为，所述液晶显示触摸屏还包括用于实现第一衬底71与第二衬底72电连接关系的导电触点82。所述电极通道借助该导电触点82将从电极层74引出第一衬底71的电极导线电连接至所述液晶显示和触摸传感器集成模块97。
本发明所述集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏可以用在所有能够使用或者未来有可能使用液晶显示器的设备上，因而本发明还提出一种配备集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏的设备，包括液晶显示屏。尤其是，所述液晶显示器是集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，包括第一衬底71，第二衬底72，设置在第一衬底71与第二衬底72之间的液晶成像材料73，以及控制电路。在所述第一衬底71上设置有彩色滤光片711。在所述第二衬底72上设置有像素电极矩阵723。所述集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏还包括电容式触摸传感器，该电容式触摸传感器包括设置在所述第一衬底71和第二衬底72之间的电极层74。所述电极层包括电极和用于实现电连接各电极的电极导线；所述电极和电极导线都设置在同一平面内。
所述设备包括台式计算机、便携式计算机、平板计算机、移动通信终端、视频播放设备、音频播放设备、视频/音频播放设备、全球定位导航设备和电子测量设备。

Claims (25)

1.一种集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，包括第一衬底(71)，第二衬底(72)，设置在第一衬底(71)与第二衬底(72)之间的液晶成像材料(73)，以及控制电路；在所述第一衬底(71)上设置有彩色滤光片(711)；在所述第二衬底(72)上设置有像素电极矩阵(723)，所述像素电极矩阵(723)包括按矩阵布设的像素电极，每个像素电极都配置有像素电极驱动电路；其特征在于：
还包括电容式触摸传感器，该电容式触摸传感器包括设置在所述第一衬底(71)和第二衬底(72)之间的电极层(74)；所述电极层(74)包括电极和用于实现电连接各电极的电极导线；所述电极和电极导线都设置在同一平面内；
所述第一衬底(71)上设置有用于遮蔽像素电极矩阵(723)的所有像素电极驱动电路的一层黑矩阵(75)；该黑矩阵(75)包括遮蔽条(751)；
所述电极层(74)设置在第一衬底(71)，并且被所述黑矩阵(75)覆盖，并且电极层(74)内的电极和电极导线在黑矩阵(75)上的正投影都落在该黑矩阵(75)的遮蔽条(751)上。
2.根据权利要求1所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述电容式触摸传感器是基于互电容原理的电容式触摸传感器，所述电极包括用导电材料制成的第一电极(11)和第二电极(21)，所述电极导线包括用导电材料制成的用于电连接第一电极(11)的第一连接导线(31)，以及用于电连接第二电极(21)的第二连接导线(32)；
任意一第一电极(11)与任意一第二电极(21)互不重叠地设置在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内；各第一电极(11)的第一连接导线(31)之间，各第二电极(21)的第二连接导线(32)之间，以及任意第一连接导线(31)与第二连接导线(32)之间在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内不存在交叉、跨越和交汇的位置关系。
3.根据权利要求2所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述第一电极(11)等效为第一等效电极(110)，所述第二电极等效为第二等效电极(210)，所述第一连接导线(31)等效为第一等效连接导线(310)，所述第二连接导线(32)等效为第二等效连接导线(320)；
所述第一等效电极(110)借助第一等效连接导线(310)分组串行电连接成至少两根各自中心线互相平行的第一等效电极链(10)；所述第一等效电极链(10)的中心线是组成该第一等效电极链(10)的各第一等效电极(110)的形心连线；
在相邻两第一等效电极链(10)之间和/或最外侧两第一等效电极链(10)各自的外侧设置所述第二等效电极(210)；电连接各第二等效电极(210)的第二等效连接导线(320)在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内互相平行设置。
4.根据权利要求2所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述第一电极(11)等效为第一等效电极(110)，所述第二电极等效为第二等效电极(210)，所述第一连接导线(31)等效为第一等效连接导线(310)，所述第二连接导线(32)等效为第二等效连接导线(320)；
所述第一等效电极(110)借助第一等效连接导线(310)分组串行电连接成至少两根各自中心线互相平行的第一等效电极链(10)；所述第一等效电极链(10)的中心线是组成该第一等效电极链(10)的各第一等效电极(110)的形心连线；
所述第一等效电极(110)设置有一镂空的等效电极容置区(111)，并且在该第一等效电极(110)设置至少一等效出线槽(112)，借助该等效出线槽(112)将所述第一等效电极(110)内等效电极容置区(111)的区域与该第一等效电极(110)外的区域连通；
所述第二等效电极(210)设置在与该第二等效电极(210)对应的第一等效电极(110)的等效电极容置区(111)内，电连接所述第二等效电极(210)的第二等效连接导线(320)从所述第一等效电极(110)的等效出线槽(112)引出；并且电连接各第二等效电极(210)的第二等效连接导线(320)在第一等效电极(110)外的区域内互相平行设置。
5.根据权利要求2所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述电极层(74)的电极还包括没有任何电连接关系的哑电极(41)，即该哑电极处于电悬空状态；
所述哑电极(41)等效为等效哑电极(410)；所述等效哑电极(410)设置在第一等效电极(110)之间，第二等效电极(210)之间，以及第一等效电极(110)与第二等效电极(210)之间的空隙区域。
6.根据权利要求1所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述电容式触摸传感器是基于互电容原理的电容式触摸传感器，所述电极包括用导电材料制成的第一电极(13)和第二电极(23)，所述电极导线包括用导电材料制成的同层连接导线(33)；
所述黑矩阵(75)的遮蔽条(751)用导电材料制成，包括互不电连接的架桥遮蔽条(7511)和哑电极遮蔽条(7512)；所述哑电极遮蔽条(7512)处于电悬空状态；一根架桥遮蔽条(7511)两端分别设置有伸入至电极层(74)的两电连接柱(75111)；
任意一第一电极(13)与任意一第二电极(23)互不重叠地设置在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内；
第一电极(13)与第二电极(23)中的一种电极借助同层连接导线(33)电连接；另一种电极之间借助来自黑矩阵(75)的架桥遮蔽条(7511)及两电连接柱(75111)实现电极间的电连接。
7.根据权利要求6所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述第一电极(13)等效为第一等效电极(130)，所述第二电极(23)等效为第二等效电极(230)，所述同层连接导线(33)等效为等效同层连接导线(330)。
8.根据权利要求6所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述哑电极遮蔽条(7512)被分隔成至少两个互不电连接的哑电极区块(7513)，在同一哑电极区块(7513)内的哑电极遮蔽条(7512)互相电连接。
9.根据权利要求6所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述电极层(74)的电极还包括没有任何电连接关系的哑电极(41)，即该哑电极处于电悬空状态；
所述哑电极(41)等效为等效哑电极(410)；所述等效哑电极(410)设置在第一等效电极(130)之间，第二等效电极(230)之间，以及第一等效电极(130)与第二等效电极(230)之间的空隙区域。
10.根据权利要求1所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述电容式触摸传感器是基于自电容原理的电容式触摸传感器，所述电极包括用导电材料制成的第三电极(17)；所述电极导线包括分别电连接各第三电极(17)的第三连接导线(37)；
所述第三电极(17)等效为第三等效电极(170)，该第三等效电极(170)呈梯形平面状；所述第三连接导线(37)等效为第三等效连接导线(370)；
任意两相邻第三等效电极(170)都是按一梯形第三等效电极(170)的上底与另一梯形第三等效电极(170)的下底在一条直线上，一梯形第三等效电极(170)的下底与另一梯形第三等效电极(170)的上底在另一条直线上的方式布置，从而令所有第三等效电极(170)按“齿咬合”的形式布置在所述液晶显示触摸屏的显示触摸区域内；所述第三连接导线(370)平行地从电极层(74)内引出。
11.根据权利要求10所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述电极层(74)的电极还包括没有任何电连接关系的哑电极(41)，即该哑电极处于电悬空状态；
所述哑电极(41)等效为等效哑电极(410)；所述等效哑电极(410)设置在第三等效电极(170)之间的空隙区域。
12.根据权利要求1所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
还包括柔性印刷电路板(81)；借助该柔性印刷电路板(81)实现设置在所述第一衬底(71)上的器件与设置在所述第二衬底(72)上的器件之间的电连接。
13.根据权利要求1所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
还包括设置在第一衬底(71)与第二衬底(72)之间的导电触点(82)；借助该导电触点(82)实现设置在所述第一衬底(71)上的器件与设置在所述第二衬底(72)上的器件之间的电连接。
14.根据权利要求1所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
还包括分别覆盖第一衬底(71)和第二衬底(72)的两偏光片(77)。
15.根据权利要求1所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述控制电路包括主控模块(91)，以及电连接该主控模块(91)的液晶显示模块和触摸传感器模块；
所述液晶显示模块包括液晶显示驱动模块(92)和像素电极驱动电路，所述像素电极驱动电路包括分别电连接该液晶显示驱动模块(92)的门驱动模块(94)和源驱动模块(95)，以及电连接所述门驱动模块(94)和源驱动模块(95)的像素激活模块(96)；
所述触摸传感器模块包括触摸传感控制器模块(93)，以及电连接该触摸传控制器模块(93)的电极通道；所述电极通道是由所述电极层(74)内的电极分组电连接而成。
16.根据权利要求15所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述第二衬底(72)的面积大于第一衬底(71)的面积，该第二衬底(72)包括正对第一衬底(71)的显示触摸区域(721)，以及由所述显示触摸区域(721)向外延伸的外延区域(722)；
所述门驱动模块(94)、源驱动模块(95)和像素激活模块(96)设置在第二衬底(72)的显示触摸区域(721)；所述液晶显示驱动模块(92)和触摸传感控制器模块(93)设置在第二衬底(72)的外延区域(722)；所述电极通道设置在第一衬底(71)上的电极层(74)内。
17.根据权利要求15所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述电极通道借助柔性印刷电路板(81)从电极层(74)引出第一衬底(71)并电连接至所述触摸传感控制器模块(93)。
18.根据权利要求15所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
还包括用于实现第一衬底(71)与第二衬底(72)电连接关系的导电触点(82)；所述电极通道借助该导电触点(82)将从电极层(74)引出第一衬底(71)的电极导线电连接至所述触摸传感控制器模块(93)。
19.根据权利要求1所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述控制电路包括主控模块(91)，以及电连接该主控模块(91)的液晶显示和触摸传感器集成模块(97)；
所述控制电路还包括分别电连接所述液晶显示和触摸传感器集成模块(97)的门驱动模块(94)和源驱动模块(95)，以及电连接所述门驱动模块(94)和源驱动模块(95)的像素激活模块(96)；
所述控制电路还包括电连接所述液晶显示和触摸传感器集成模块(97)的电极通道；所述电极通道是由所述电极层(74)内的电极分组电连接而成。
20.根据权利要求19所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述第二衬底(72)的面积大于第一衬底(71)的面积，该第二衬底(72)包括正对第一衬底(71)的显示触摸区域(721)，以及由所述显示触摸区域(721)向外延伸的外延区域(722)；
所述门驱动模块(94)、源驱动模块(95)和像素激活模块(96)设置在第二衬底(72)的显示触摸区域(721)；所述液晶显示和触摸传感器集成模块(97)设置在第二衬底(72)的外延区域(722)；所述电极通道设置在第一衬底(71)上的电极层(74)内。
21.根据权利要求19所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述电极通道借助柔性印刷电路板(81)从电极层(74)引出第一衬底(71)并电连接至所述液晶显示和触摸传感器集成模块(97)。
22.根据权利要求19所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
还包括用于实现第一衬底(71)与第二衬底(72)电连接关系的导电触点(82)；所述电极通道借助该导电触点(82)将从电极层(74)引出第一衬底(71)的电极导线电连接至所述液晶显示和触摸传感器集成模块(97)。
23.根据权利要求15或者19所述的集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，其特征在于：
所述电容式触摸传感器是基于互电容原理的电容式触摸传感器，所述电极通道包括由驱动电极分组电连接而成的驱动电极通道(981)和由传感电极分组电连接而成的传感电极通道(982)。
24.一种配备集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏的设备，包括液晶显示屏，其特征在于：
所述液晶显示屏是集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏，包括第一衬底(71)，第二衬底(72)，设置在第一衬底(71)与第二衬底(72)之间的液晶成像材料(73)，以及控制电路；在所述第一衬底(71)上设置有彩色滤光片(711)；在所述第二衬底(72)上设置有像素电极矩阵(723)；
所述集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏还包括电容式触摸传感器，该电容式触摸传感器包括设置在所述第一衬底(71)和第二衬底(72)之间的电极层(74)；所述电极层包括电极和用于实现电连接各电极的电极导线；所述电极和电极导线都设置在同一平面内；
所述第一衬底(71)上设置有用于遮蔽像素电极矩阵(723)的所有像素电极驱动电路的一层黑矩阵(75)；该黑矩阵(75)包括遮蔽条(751)；
所述电极层(74)设置在第一衬底(71)，并且被所述黑矩阵(75)覆盖，并且电极层(74)内的电极和电极导线在黑矩阵(75)上的正投影都落在该黑矩阵(75)的遮蔽条(751)上。
25.根据权利要求24所述的配备集成单层电容传感器的液晶显示触摸屏的设备，其特征在于：
所述设备包括台式计算机、便携式计算机、平板计算机、移动通信终端、视频播放设备、音频播放设备、视频/音频播放设备、全球定位导航设备和电子测量设备。
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