CN103278955A - 触控式液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种触控式液晶显示装置，涉及集成化触摸屏领域，用以解决现有触摸屏寄生电容大、检测灵敏度低、显示效果不佳等问题。本发明提供的触控式液晶显示装置，包括：彩膜基板、薄膜晶体管阵列基板、设置在彩膜基板和薄膜晶体管阵列基板之间的液晶层，彩膜基板依次包括网格状的黑矩阵层、触控层、彩膜层；其中，触控层包括：呈现矩阵排列的多个金属网格电极，所述金属网格电极由多条横竖交错的金属线构成，并且金属网格电极包括多个驱动电极和多个感应电极，多个驱动电极沿第一方向通过多个第一金属连接线连接在一起，多个感应电极沿第二方向通过多个第二金属连接线连接在一起；在透光方向上，金属网格电极的投影落入所述黑矩阵层的投影内。

Description

触控式液晶显示装置
技术领域
本发明涉及触摸显示技术领域，特别涉及一种触控式液晶显示装置。
背景技术
触摸屏作为一种输入媒介，是目前最为简单、方便、自然的一种人机交互方式。因此，触摸屏越来越多的应用到各种电子产品中，例如手机、笔记本电脑、MP3/MP4等。
图1为现有技术中的一种触控式液晶显示装置，如图所示，所述触控式液晶显示装置包括阵列基板2、彩膜基板1、设置于阵列基板2和彩膜基板1之间的液晶层3，还包括设置在液晶层3和彩膜基板1之间的触控层4。所述触控式液晶显示装置包括多个像素单元，所述每个像素单元都可以单独的控制其范围内的液晶进行偏转，进而控制光线的透过率，形成不同明暗的显示。
所述触控层4为多层结构，包括驱动电极层0041、感应电极层0042、以及设置在驱动电极层0041和感应电极层0042之间的绝缘层。图2为驱动电极层和感应电极层的结构，所述驱动电极层0041包括多个菱形的驱动电极00410，所述多个驱动电极00410沿着Y方向延伸并相互连接，形成驱动线，并且所述每根驱动线分别连接至外部信号00411；所述感应电极层0042包括多个菱形的感应电极00420，所述多个感应电极00420沿着X方向延伸并通过金属桥相互连接，形成感应线，并且所述每根感应线分别连接至外部信号00421。所述驱动电极00410和感应电极00420之间都设置有空隙，相互绝缘。
在现有的触控式液晶显示装置中，所述驱动电极00410和感应电极00420的尺寸、形状和像素单元的尺寸、形状等并不一致，所以有的像素单元对应驱动电极00410或感应电极00420，有的像素单元则对应驱动电极00410和感应电极00420之间的空隙。一般地，驱动电极00410和感应电极00420为透明导电材料形成的电极，比如说铟锡氧化物ITO薄膜，会对光线的透过率有一定影响，则造成对应驱动电极00410或感应电极00420的像素单元的透过率和对应空隙的像素单元的透过率不一致，造成显示不均。
同时，现有技术中的触控式液晶显示装置中，驱动电极或者感应电极都会和阵列基板2上的像素电极、数据线、扫描线有重叠，有重叠的部分会形成电容。图3为所述传统的触控式液晶显示装置的等效电路，如图3所示，所述交流驱动电源101连接所述驱动线102，一定长度的所述驱动线102等效成一个电阻，所述驱动电极和所述感应电极在交叉点形成互电容103，当有触摸时，所述互电容103的值会发生变化，另外，所述驱动电极和所述感应电极和其他导电层也会分别形成寄生电容105。
所述传统的互电容触摸屏的检测方式为：依次扫描每一根驱动线102，即在每根驱动线102上依次施加驱动电压101，同时其余的驱动线接地，而检测端每根感应线104接到检测单元106，从而检测出每一根感应线104上的信号。由于手指是一种导体，当手指触摸到触摸屏表面时，触摸位置处的互电容103就由于手指的电容感应效应发生了变化。这一变化可以被检测单元106检测出来，从而判断出是否有手指触摸以及在什么位置触摸。
当寄生电容105很大时，驱动信号会发生严重的变形。驱动脉冲的变形会对检测信号产生两方面不利影响：首先是会使检测信号严重衰减，其次是若采用电荷采集的方式检测触摸信号，驱动脉冲的变形会使采集的电荷一直变化，从而难以进行检测，尤其是对于FFS（Fringe Field Switching，边缘场开关技术）或IPS（In Panel Switching，面内开关技术）型液晶屏的影响更为严重。因为FFS和IPS对于电场的变化或者不均非常敏感，由于现有技术中的触控式液晶显示装置中，有的像素单元的区域对应设置有驱动电极或者感应电极，有的像素单元的区域对应为驱动电极或者感应电极之间的空隙，电极和空隙位置处的电场强度是不同的，对液晶分子的转动产生影响，进而使其偏离预定的偏转角度，造成实现失真，这可以被称为触控层的噪声。
触控式液晶显示装置中，由于触控层和阵列基板上的像素电极、数据线和扫描线等导电层距离近，寄生电容很大，不利于触摸信号的检出。另外，因为要使触控式液晶显示装置透光，如上所述，所述触控层必须采用透光材料比如铟锡氧化物ITO薄膜，所述ITO薄膜的电阻率远远大于一般金属，使得触控层的电阻很大，降低了触控层的检测灵敏度、增大了触控层的负载。因此，在触控式液晶显示装置中，减小电阻和寄生电容、增大透光率、提高显示效果都是有待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种用金属网格做触摸屏电极的触控式液晶显示装置，用以解决现有触摸屏寄生电容大，不利于触摸信号的检测的问题。
本发明实施例提供的一种触控式液晶显示装置，包括：彩膜基板、薄膜晶体管阵列基板、设置在彩膜基板和薄膜晶体管阵列基板之间的液晶层，所述彩膜基板依次包括网格状的黑矩阵层、触控层、彩膜层；
其中，所述触控层包括：呈现矩阵排列的多个金属网格电极，所述金属网格电极由多条横竖交错的金属线构成，并且金属网格电极包括多个驱动电极和多个感应电极，所述多个驱动电极沿第一方向通过多个第一金属连接线连接在一起，所述多个感应电极沿第二方向通过多个第二金属连接线连接在一起；
在透光方向上，所述金属网格电极的投影落入所述黑矩阵层的投影内。
本发明实施例提供的触控式液晶显示装置，采用金属网格代替现有技术中ITO作为触摸屏电极，减小了寄生电容，有利于信号的检出，并同时减弱了薄膜晶体管对触摸屏电极的干扰，保护了触摸屏电极的结构。另外，用金属形成电极较ITO的电极也可以降低电阻，从而减小了负载。同时，本发明不需要ITO层，也提高了光的透过率，还解决了现有技术中ITO电极图形可见的问题。
附图说明
图1为现有技术中的一种触控式液晶显示装置；
图2为图1所示的触控式液晶显示装置的驱动电极层和感应电极层的结构示意图；
图3为图1所示的触控式液晶显示装置的等效电路；
图4为本发明实施例提供的触控式液晶显示装置的示意图；
图5为图4所示的触控式液晶显示装置的剖面结构示意图；
图6为本发明实施例1提供TN型触控式液晶显示装置的示意图；
图7（a）为实施例1的触控层的俯视图结构；
图7（b）为实施例1的触控层的第一金属层的结构；
图7（c）为实施例1的触控层的第二金属层的结构；
图8为电极连接结构的示意图；
图9为黑矩阵层在透光方向上的部分结构的示意图；
图10为图8所示的电极连接结构的放大示意图；
图11（a）为实施例2的触控层的俯视图结构；
图11（b）为实施例2的触控层的第一金属层的结构示意图；
图11（c）为实施例2的触控层的第二金属层的结构示意图；
图12（a）为实施例2的触控层的俯视图结构；
图12（b）为实施例2的触控层的第一金属层的结构示意图；
图12（c）为实施例2的触控层的第二金属层的结构示意图；
图13为实施例3提供的FFS或IPS型触控式液晶显示装置的结构示意图；
图14为现有技术中像素单元和触控层对应的示意图；
图15为本实施例提供的FFS或IPS型触控式液晶显示装置中像素单元和触控层对应的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种用金属网格做触控层的触控式液晶显示装置，用以解决现有触控式液晶显示装置的寄生电容大、检测灵敏度低、透过率不均一的问题。
参见图4，本发明实施例提供的一种触控式液晶显示装置，包括：彩膜基板21、薄膜晶体管阵列基板23、设置在彩膜基板21和薄膜晶体管阵列基板23之间的液晶层22，所述彩膜基板21依次包括玻璃基板（未示出）、网格状的黑矩阵层211、触控层212、彩膜层213；
其中，所述触控层212包括：呈现矩阵排列的多个金属网格电极，所述金属网格电极由多条横竖交错的金属线构成，并且所述金属网格电极包括多个驱动电极和多个感应电极（图4中未标出），所述多个驱动电极沿第一方向通过多个第一金属连接线连接在一起，所述多个感应电极沿第二方向通过多个第二金属连接线连接在一起；
在透光方向上，所述金属网格电极的投影落入所述黑矩阵层的投影内。
较佳地，所述触控层为多层结构，包括第一金属层、第二金属层和设置于所述第一金属层和第二金属层之间的绝缘层。
具体地，如图5所示的剖面结构，所述触控式液晶显示装置从上之下的结构为：
玻璃基板2111、网格状的黑矩阵层2112、以及位于所述黑矩阵2112下的触控层，所述触控层从上之下包括：第一金属层2121，绝缘层2122和第二金属层2123；在第二金属层之下是彩膜层213、液晶层22、以及薄膜晶体管阵列基板23。
较佳地，所述多个驱动电极、多个感应电极、多个第一金属连接线形成于第一金属层2121；所述多个第二金属连接线形成于第二金属层2123；具体地，例如，多个驱动电极沿X方向通过多个第一金属连接线连接在一起，形成的多行驱动电极行和多个感应电极作为第一金属层；多个感应电极沿Y方向通过多个第二金属连接线连接在一起，即跨过第一金属层和第二金属层之间的绝缘层在Y方向形成跨桥结构。
较佳地，所述多个驱动电极、多个感应电极、多个第二金属连接线形成于第一金属层；所述多个第一金属连接线形成于第二金属层；具体地，例如，多个驱动电极沿Y方向通过多个第一金属连接线连接在一起，形成的多列驱动电极列和多个感应电极作为第一金属层，多个感应电极沿X方向通过多个第二金属连接线连接在一起，即跨过第一金属层和第二金属层之间的绝缘层在X方向形成跨桥结构。
较佳地，所述多个驱动电极和多个第一金属连接线形成于第一金属层；所述多个感应电极和多个第二金属连接线形成于第二金属层；具体地，例如，多个驱动电极在X方向通过多个第一金属连接线连接在一起，形成的多行驱动电极行作为第一金属层，多个感应电极在Y方向通过多个第二金属连接线连接在一起，形成的多列感应电极列作为第二金属层。
较佳地，所述多个感应电极和多个第二金属连接线形成于第一金属层；所述多个驱动电极和多个第一金属连接线形成于第二金属层；具体地，例如，多个驱动电极在Y方向通过多个第一金属连接线连接在一起，形成的多列驱动电极列作为第一金属层，多个感应电极在X方向通过多个第二金属连接线连接在一起，形成的多行感应电极行作为第二金属层。
较佳地，所述金属网格电极的外形的形状为正方形、三角形、菱形或者其他形状。
较佳地，所述金属网格电极的边长范围为50150μm。
较佳地，所述金属网格电极的线宽小于黑矩阵层的网格的线宽。
较佳地，所述金属网格电极内的金属线的线宽为2~7μm。
较佳地，所述黑矩阵层材料为阻值高于107欧姆的树脂材料。
较佳地，所述触控式液晶显示装置还包括位于彩膜层下方的平坦层。
较佳地，所述平坦层的厚度范围为1~5μm。
较佳地，在透光方向上，所述第一金属连接线或者第二金属连接的投影落入所述黑矩阵层的投影内。
较佳地，所述第一金属连接线或者第二金属连接线由多条横竖交错的金属线构成。
较佳地，所述第一金属连接线或者第二金属连接线由多条横向金属线构成。
较佳地，所述第一金属连接线或者第二金属连接线由多条竖向金属线构成。
较佳地，所述液晶屏为TN型液晶屏，所述彩膜层下方，即面对液晶层的一面设置有公共电极，所述阵列基板上设置有多个像素电极。
较佳地，所述液晶屏为FFS或IPS型液晶屏，所述阵列基板上设置有多个像素电极和公共电极。本发明中采用金属网格做TP图形，减小了TP与TFT侧的耦合电容，从而减小了TP信号对面板显示的影响。
下面，结合附图和具体的实施例，对本发明提供的技术方案进行说明。需要说明的是，以下实施例是为了帮助理解本发明，但不限制本发明。
实施例1
参见图6，本发明实施例提供的一种TN型触控式液晶显示装置，包括：彩膜基板T11、薄膜晶体管阵列基板T13、设置在彩膜基板T11和薄膜晶体管阵列基板T13之间的液晶层T12；
其中，所述彩膜基板T11依次包括玻璃基板T111、网格状的黑矩阵层T1121、触控层、彩膜层T114，还包括位于彩膜层T114之下的平坦层T115和位于平坦层T115之下的公共电极T116；
所述薄膜晶体管阵列基板T13由像素电极、薄膜晶体管整列层T131和玻璃基板T132组成；
所述触控层包括：第一金属层T1122，绝缘层T1123和第二金属层T113；
具体地，参见图7（a）所示的触控层的俯视图结构，图7（b）示出了触控层的第一金属层的结构，图7（c）示出了触控层的第二金属层的结构。
如图7（a）所示，所述触控层包括多个呈矩阵排列的驱动电极301和感应电极303，所述多个驱动电极301在X方向通过第一金属连接线302连接在一起形成驱动电极行，所述多个感应电极303在Y方向通过第二金属连接线304连接在一起形成感应电极列。
更为具体地，图7（b）所示的第一金属层T1122，包括：多个驱动电极301、第一金属连接线302和多个感应电极303，其中，多个驱动电极301通过多个第一金属连接线302沿X方向相连，形成多行驱动电极行；所述感应电极303彼此间隔绝缘。图7（c）所示的第二金属层T113，由多条沿Y方向的第二金属连接线304形成；第一金属层T1122和第二金属层T113之间设置有绝缘层T1123。
其中，针对第一金属层T1122、绝缘层T1123和第二金属层T113形成的触控层，参见图8所示的电极连接结构示意图，具体结构为：
驱动电极301通过第一金属连接线302沿着X方向连接，形成沿X方向的驱动电极行，第二金属连接线304形成的第二金属层T113位于第一金属层T1122之下的绝缘层T1123之下，同时，通过在绝缘层T1123表面打孔，将第二金属连接线304沿Y方向使相邻的两个感应电极303连接，每条第二金属连接线均以此方式将感应电极303连接，使位于第一金属层T1122的感应电极在Y方向形成感应电极列。
接着请参考图9，图9为黑矩阵层T1121在透光方向上的部分结构的示意图，如图所示，所述黑矩阵层T1121为网格状结构，包括透光部分91和不透光部分92，所述透光部分91和不透光部分92间隔设置。所述透光部分91对应像素单元的显示区域，可以使的通过像素单元的显示区域的光线透过；所述不透光部分92对应薄膜晶体管阵列基板T13上的数据线和扫描线，在透光方向上遮挡数据线和扫描线。
在本实施例中，对于驱动电极301和感应电极303，其图形如图8所示的菱形。并且，所述驱动电极301和感应电极303均为由横竖交错的金属网格构成的金属网格电极，在透光方向上，所述金属网格电极的投影落入所述黑矩阵层T1121的投影内。具体地，请参考图10，图10为图8所示的驱动电极301和感应电极303及连接部分的放大示意图，如图10所示，所述感应电极303、驱动电极301外形的形状为正方形，并且所述感应电极303、驱动电极301为由横竖交错的金属网格构成的金属网格电极，并且在透光方向上，所述感应电极303、驱动电极301都落入黑矩阵层T1121的投影内；在此需要说明的是，所述感应电极303、驱动电极301外形的形状为正方形，其电极内部的形状是和黑矩阵层T1121的形状一致。
在本实施例中，所述第一金属连接线302也由横竖交错的金属网格构成；在其他实施方式中，所述第一金属练级线302还可以为多条横向设置的金属线，并且所述多条横线设置的金属线完全落入黑矩阵层T1121的投影内。在此，可理解的是，第一金属连接线302的作用是将左右相邻的两个感应电极电性连接，那么第一金属连接线302可以也可以只为多条横向金属线。
因此，在透光方向上，所述感应电极303、驱动电极301、第一金属连接线302都落入黑矩阵层T1121的投影内。
更为优选的，所述第二金属连接线304也为由横竖交错的金属网格构成，在透光方向上也落入黑矩阵层T1121的投影内。在其他实施方式中，所述第二金属练级线304还可以为多条竖向设置的金属线，并且所述多条竖向设置的金属线完全落入黑矩阵层T1121的投影内。在此，可理解的是，第二金属连接线304的作用是将上下相邻的两个驱动电极电性连接，那么第二金属连接线304可以也可以只为多条竖向金属线。
较佳地，本发明实施例所述金属网格电极，其边长范围为50-150μm。
较佳地，本发明实施例所述的金属网格电极，其金属线的线宽小于或者等于黑矩阵层的网格的线宽，即小于或者等于黑矩阵层不透光部分的线宽。更进一步地，本发明实施例所述的第一金属连接线和第二金属连接线，其金属线的线宽小于或者等于黑矩阵层的网格的线宽，即小于或者等于黑矩阵层不透光部分的线宽。
较佳地，本发明实施例所述的金属网格电极，其金属线的线宽为2-7μm。更进一步地，本发明实施例所述的第一金属连接线和第二金属连接线，其金属线的线宽为2-7μm。
较佳地，本发明实施例所述的黑矩阵层材料为阻值高于107欧姆的树脂材料。
在本实施例1提供的TN型触控式液晶显示装置中，金属网格电极、第一金属连接线和第二金属连接线的形状是与黑矩阵层的形状相同的，且均是由液晶屏的像素单元的形状、尺寸决定的。由于金属网格电极的形状是镂空的，可以很大程度上减小触控层和像素电极的正对面积，进而减小了触控层和像素电极之间形成的寄生电容。参照图3中所示的等效电路结构，采用本实施例提供的技术方案，减小了寄生电容105，有利于触摸屏信号的检出，减弱了阵列基板对触摸屏的干扰；同时减小了驱动电极的电阻102和感应电极的电阻104，减小了负载，保证了触摸屏的正常工作；并且，寄生电容减小，对大尺寸的触控式液晶显示装置的效果更为明显。
同时，在本实施例1中，金属网格电极，包括驱动电极301、感应电极303、以及第一金属连接线和第二金属连接线是完全落入黑矩阵层T1121的投影之下，且黑矩阵层的线宽是大于或等于金属网格电极、第一金属连接线和第二金属连接线的金属线的线宽的，也就是说在透光方向上，金属网格电极、第一金属连接线和第二金属连接线投影完全落入所述黑矩阵层的投影内，所以在像素单元的显示区域内，所述金属网格电极、第一金属连接线和第二金属连接线是不可见的，触控式液晶显示装置的显示均一性和透过性都有提高。
再次，因驱动电极、感应电极、第一金属连接线和第二金属连接线可以被黑矩阵层遮挡，因此驱动电极、感应电极、第一金属连接线和第二金属连接线都可以采用金属材料，大大降低了触控层的电阻率，降低了装置的功耗、提高了触控的灵敏度。
优选地，在本实施中，由于在整个触控层，所述金属网格的分布并不是均匀的，因为相邻的金属网格电极之间是设置的有空隙，用于使相邻的电极之间间隔绝缘，那么对于这种不均匀分布造成的厚度上的影响，本实施例1中提供的平坦层，平坦层具备一定的厚度，将这种不良影响完全消除。
优选地，触控层是一个非均匀化网格，但是因为本实施例1提供的技术方案中，在平坦层的下方设置有公共电极层T116，所述公共电极层T116是一个整面的电极层，完全可以屏蔽不均匀金属网格所造成电场不均的问题，不会对显示造成影响。
需要说明的是，其中，金属网格电极，包括驱动电极和感应电极，其外形的形状是以正方形举例说明的，但不限于正方形，例如还可以是菱形或者三角形。其他实施例均相同，不在赘述。
实施例2
在本实施例2中，不同于上述实施例1提供的触控层的结构，具体为：第一金属层包括驱动电极、感应电极和第二金属连接线；第二金属层包括第二金属连接线。此结构的变化并不影响本发明的技术方案的实施，且不会影响其带来的有益效果。具体地，其结构如图11（a）到图11（c）所示：
图11（a）为实施例2的触控层的俯视图结构，如图11（a）所示，所述触控层包括多个呈矩阵排列的驱动电极401和感应电极403，所述多个驱动电极401在X方向通过第一金属连接线404连接在一起形成驱动电极行，所述多个感应电极402在Y方向通过第二金属连接线403连接在一起形成感应电极列；
更为具体地，图11（b）所示的第一金属层，包括：多个驱动电极401、多个感应电极402和第二金属连接线403，其中，多个感应电极402通过多个第二金属连接线403沿Y方向相连，形成多列感应电极列；图11（c）所示的第二金属层，形成有多条沿X方向的第一金属连接线404。
除上述结构外，本实施例2和实施例1的结构相同，此处不再详描述，具体请参考实施例1。
实施例3
本实施例3中，同样以TN型触控式液晶显示装置为例进行说明。其中，与实施例1和实施例2不同的是，在实施例3中，触控层的结构包括：第一金属层、绝缘层和第二金属层；第一金属层包括驱动电极、第一金属连接线；第二金属层包括感应电极和第二金属连接线。此结构的变化并不影响本发明的技术方案的实施，且不会影响其带来的有益效果。具体地，其结构如图12（a）到图12（c）所示：
如图12（a）所示，所述触控层包括多个呈矩阵排列的驱动电极501和感应电极503，所述多个驱动电极501在X方向通过第一金属连接线502连接在一起形成驱动电极行，所述多个感应电极503在Y方向通过第二金属连接线504连接在一起形成感应电极列；
更为具体地，图12（b）所示的第一金属层，包括：多个驱动电极501和第一金属连接线502，其中多个驱动电极501通过多个第一金属连接线502沿X方向相连，形成多行驱动电极行；图12（c）所示的第二金属层，包括：多个感应电极503和第二金属连接线504，其中，多个感应电极503通过多条第二金属连接线504沿Y方向相连，形成多列感应电极行。
除上述结构外，本实施例3和实施例1、实施例2的结构相同，此处不再详描述，具体请参考实施例1和实施例2。
实施例4
本发明实施例4提供的FFS或IPS型触控式液晶显示装置，参见图13，具体结构包括：
彩膜基板F11、薄膜晶体管阵列基板F13、设置在彩膜基板F11和薄膜晶体管阵列基板F13之间的液晶层F12；
其中，所述彩膜基板F11依次包括玻璃基板F110、网格状的黑矩阵层F111、触控层F112、彩膜层F113，还包括位于彩膜层F113之下的平坦层F114；
所述薄膜晶体管阵列基板F13依次包括像素电极F131、绝缘层F132、公共电极F133和玻璃基板F134；
所述触控层F112包括：第一金属层F1121，绝缘层F1122和第二金属层F1123；所述触控层包括多个呈矩阵排列的驱动电极和感应电极，所述多个驱动电极由多个第一金属连接线连接成多行驱动电极行，所述多个感应电极由多个第二金属连接线连接成多列感应电极列。所述驱动电极和感应电极均是由横竖交错的金属线构成的金属网格电极，在透光方向上，所述金属网格电极的投影完全落入所述黑矩阵层F111的投影内；优选地，所述第一金属连接线和第二金属连接线也是由多条横竖交错的金属线构成，所述第一金属连接线和第二金属连接线在透光方向上也完全落入黑矩阵层F111的投影内，即在本实施例中，所述黑矩阵层F111在透光方向上完全遮挡住了触控层。
其中，第一金属层F1121，绝缘层F1122和第二金属层F1123的具体的每层结构可以和实施例1、实施例2或者实施例3中所述的任一一种结构相同，也拥有相同的技术优点，此处不再详细描述，具体可参考实施例1、实施例2或者实施例3。
在本实施例4提供的FFS或IPS型触控式液晶显示装置中，金属网格的形状被黑矩阵层F111的形状遮挡住，且其形状和大小均是由液晶屏的像素单元决定的。由于网格的形状是镂空的，可以很大程度上减小正对面积，进而减小了电容。本发明实施例4提供的触控式液晶显示装置，也和本实施例1提供的TN型触控式液晶显示装置一样，具备减小了触控层和像素电极之间形成的寄生电容效果、提高触控灵敏度的效果、减小触控层的电阻的效果、提高显示均一性的效果，具体请参考实施例1，此处不再详细描述。
本实施例提供的触控式液晶显示装置，和现有技术中的FFS或IPS型触控式液晶显示装置相比，减小了触控层的噪声。具体的，请参考图14和图15，图14为现有技术中像素单元和触控层对应的示意图，图15为本实施例提供的FFS或IPS型触控式液晶显示装置中像素单元和触控层对应的示意图。
如图14所述，现有技术中的触控式液晶显示装置包括触控层410、阵列基板420。所述触控层410上包括矩阵排列的多个菱形的驱动电极411和感应电极412，所述驱动电极411和感应电极412的材料为透明的I TO电极，并且相邻的驱动电极411和感应电极412之间设置有空隙，所述多个驱动电极411通过第一连接线连接成多行驱动电极行，所述多个感应电极412通过第二连接线连接成多列感应电极列，当触摸发生时，驱动电极411和感应电极412之间的互电容发生变化，触摸被感知。所述阵列基板420上设置有多个呈矩阵排列的像素单元421，所述每个像素单元421中包括公共电极422和条状的像素电极423，当在所述公共电极422和像素电极423之间施加电压时，公共电极422和像素电极423之间形成平行电场驱动像素单元内的液晶分子转动。如图所示，所述阵列基板420上像素单元421的形状、尺寸和所述触控层410上驱动电极411和感应电极412的形状、尺寸皆是不对应的，有的像素单元对应驱动电极411或者感应电极412，有的像素单元对应驱动电极411或者感应电极412之间的空隙，则触控层410在工作时，各个电极发出的电场在整个触控层410面内也不是均匀的，所述触控层410的不均一电场会对各个像素单元421的平面电场造成影响，导致部分液晶分子的偏转和预期不同，进而影响显示效果。
请参考图15，在本发明提供的触控式液晶显示装置中，包括触控层510、阵列基板520。所述触控层510包括多个呈矩阵排列的菱形的驱动电极511和感应电极（未示出），所述多个驱动电极511通过第一连接线连接成多行驱动电极行，所述多个感应电极通过第二连接线连接成多列感应电极列。并且所述驱动电极511和感应电极均为由横竖交错的金属线构成金属网格电极，在透光方向上，所述金属网格电极的投影完全落入黑色矩阵层的投影内。阵列基板520上设置有多个像素单元521。
所述金属网格电极的透光部分对应像素单元521的显示区域，即金属网格电极中的横竖金属线和像素单元周边的非显示区域对应。在本发明例5提供的FFS或IPS型触控式液晶显示装置中，虽然驱动电极、感应电极之间也设置有间隙，但是由于驱动电极和感应电极都为金属网格电极，并且横竖金属线和像素单元周边的非显示区域对应，那么各个像素单元的显示区域的电场受到触控层电场的影响会大大降低；就算有轻微的不均一电场干扰，也只是影响到像素单元非显示区域的液晶分子排列，该区域的液晶分子上方设置有黑色矩阵层，光线不能通过，因为并不影响显示效果。所以本发明提供的在本发明例4提供的FFS或IPS型触控式液晶显示装置解决了现有技术中触控层的噪音对FFS或IPS型液晶显示器的平行电场的影响，提高了FFS或IPS型触控式液晶显示装置的运行的稳定性，具备显著的技术效果。
综上所述，本发明实施例提供的触控式液晶显示装置，采用金属网格代替现有技术中ITO作为触摸屏电极，减小了寄生电容，有利于信号的检出，并同时减弱了薄膜晶体管对触摸屏电极的干扰，保护了触摸屏电极的结构；并且，寄生电容减小，在大尺寸的情况下更有可能实现。另外，用金属形成电极较I TO的电极也可以降低电阻，从而减小了负载。同时，本发明不需要ITO层，也提高了光的透过率，还解决了现有技术中电极图形可见的问题。
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 (19)

1.一种触控式液晶显示装置，该触控式液晶显示装置包括：彩膜基板、薄膜晶体管阵列基板、设置在彩膜基板和薄膜晶体管阵列基板之间的液晶层，其特征在于，所述彩膜基板依次包括网格状的黑矩阵层、触控层、彩膜层；
其中，所述触控层包括：呈现矩阵排列的多个金属网格电极，所述金属网格电极由多条横竖交错的金属线构成，并且金属网格电极包括多个驱动电极和多个感应电极，所述多个驱动电极沿第一方向通过多个第一金属连接线连接在一起，所述多个感应电极沿第二方向通过多个第二金属连接线连接在一起；
在透光方向上，所述金属网格电极的投影落入所述黑矩阵层的投影内。
2.根据权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述触控层为多层结构，包括第一金属层、第二金属层和设置于所述第一金属层和第二金属层之间的绝缘层。
3.根据权利要求2所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述多个驱动电极、多个感应电极、多个第一金属连接线形成于第一金属层；所述多个第二金属连接线形成于第二金属层。
4.根据权利要求2所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述多个驱动电极、多个感应电极、多个第二金属连接线形成于第一金属层；所述多个第一金属连接线形成于第二金属层。
5.根据权利要求2所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述多个驱动电极和多个第一金属连接线形成于第一金属层；所述多个感应电极和多个第二金属连接线形成于第二金属层。
6.根据权利要求2所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述多个感应电极和多个第二金属连接线形成于第一金属层；所述多个驱动电极和多个第一金属连接线形成于第二金属层。
7.根据权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述金属网格电极的外形的形状为正方形、三角形、菱形或者其他形状。
8.根据权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述金属网格电极的边长范围为50-150μm。
9.根据权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述金属网格电极的线宽等于或者小于黑矩阵层的网格的线宽。
10.根据权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述金属网格电极内的金属线的线宽为2-7μm。
11.根据权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述黑矩阵层材料为阻值高于107欧姆的树脂材料。
12.根据权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，还包括位于彩膜层下方的平坦层。
13.根据权利要求12所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述平坦层的厚度范围为1-5μm。
14.根据权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，在透光方向上，所述第一金属连接线或者第二金属连接的投影落入所述黑矩阵层的投影内。
15.根据权利要求14所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述第一金属连接线或者第二金属连接线由多条横竖交错的金属线构成。
16.根据权利要求14所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述第一金属连接线或者第二金属连接线由多条横向金属线构成。
17.根据权利要求14所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述第一金属连接线或者第二金属连接线由多条竖向金属线构成。
18.根据权利要求12所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述液晶屏为TN型液晶屏，所述彩膜层下方设置有公共电极，所述阵列基板上设置有多个像素电极。
19.根据权利要求12所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，所述液晶屏为FFS或IPS型液晶屏，所述阵列基板上设置有多个像素电极和公共电极。
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