CN104615324A - 一种内嵌式触摸屏及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内嵌式触摸屏及显示装置，在触摸屏内设置的触控电极在相邻两个像素之间的间隙对应的区域设置有狭缝图案，保证了整个内嵌式触摸屏中各触控电极的狭缝图案和触控电极之间的间隙的均匀分布，进而避免内嵌式触摸屏出现亮线或者暗线等不良问题。并且，进一步在触摸屏中还设置了与触控电极电性相连的条状浮空电极，条状浮空电极设置在各触控电极的狭缝图案处和/或相邻两个触控电极的间隙处，采用条状浮空电极来部分填充触控电极中的狭缝图案，可以缓解由于在各触控电极内设置的狭缝图案带来的触控电极有效面积降低的问题。

Description

一种内嵌式触摸屏及显示装置
技术领域
本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种内嵌式触摸屏及显示装置。
背景技术
目前，现有的内嵌(In cell)式触摸屏是利用互电容或自电容的原理实现检测手指触摸位置。其中，例如当内嵌式触摸屏应用于高开口率、高级超维场开关(High-Adwanced Dimension Switch，HADS)型液晶显示屏时，一般可以采用公共电极复用为触控电极电极，而在HADS型液晶显示屏中，公共电极的结构一般为狭缝电极结构，即公共电极在与各像素对应的区域设置有多个纵向狭缝图案，因此触控电极的具体结构，如图1a和图1b所示，一个触控电极1对应液晶显示屏中的多个像素2，相邻触控电极1之间通过间隙相互绝缘，并且各触控电极1在与各像素2对应的区域设置有多个纵向狭缝S。上述内嵌式触摸屏，尽管各触控电极1在与各像素2对应的区域设置有多个纵向狭缝S，但是由于位于间隙附近(图1a中A区域)的触控电极1的结构与触控电极1内部(图1a中B区域)的结构存在差异。
因此，上述内嵌式触摸屏在显示时，显示屏的相邻触控电极1之间的间隙与触控电极1所在的区域存在亮度差异，从而导致显示屏出现亮线或者暗线等不良问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种内嵌式触摸屏，用以解决现有技术中存在的显示画面出现亮线或者暗线等不良问题。
因此，本发明实施例提供了一种内嵌式触摸屏，包括相对而置的上基板和下基板，设置于所述下基板面向所述上基板一侧或所述上基板面向所述下基板一侧的相互独立的多个触控电极：
各所述触控电极分别对应触摸屏中的多个像素，且各所述触控电极与相邻两个像素之间的间隙对应的区域设置有狭缝图案；
在所述触摸屏中，还包括：与所述触控电极电性相连的条状浮空电极，所述条状浮空电极设置在各所述触控电极的狭缝图案处和/或相邻两个触控电极的间隙处。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，在各所述触控电极中设置的狭缝图案包括：与行相邻的两个像素之间的间隙处对应的纵向狭缝图案，以及与列相邻的两个像素之间的间隙处对应的横向狭缝图案。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，所述纵向狭缝图案的宽度与相邻两列触控电极之间的间隙宽度相同；和/或，
所述横向狭缝图案的宽度与相邻两行触控电极之间的间隙宽度相同。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，各所述触控电极中的纵向狭缝图案和横向狭缝图案的排布规律均相同。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，各所述触控电极组成位于所述下基板面向所述上基板一侧的公共电极层；
所述条状浮空电极与所述下基板上的数据线或栅线同层设置且相互绝缘。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，所述条状浮空电极包括：设置于所述纵向狭缝图案处和/或行相邻的两个触控电极的间隙处的纵向浮空电极；和/或，
设置于所述横向狭缝图案处和/或列相邻的两个触控电极的间隙处的横向浮空电极。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，所述条状浮空电极与除电性相连的触控电极之外的其他触控电极互不重合。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，还包括：设置于除具有纵向浮空电极以外的其他纵向狭缝图案处和/或行相邻的两个触控电极的间隙处的信号线，所述信号线与所述触控电极一一对应连接，用于向连接的触控电极加载对应的电信号。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，所述触控电极分为触控驱动电极和触控感应电极；或，
所述触控电极为自电容电极；或，
所述触控电极为触控驱动电极，在所述触摸屏中还包括：与所述触控驱动电极异层设置的触控感应电极。
本发明实施例提供的一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种内嵌式触摸屏及显示装置，在触摸屏内设置的触控电极在相邻两个像素之间的间隙对应的区域设置有狭缝图案，保证了整个内嵌式触摸屏中各触控电极的狭缝图案和触控电极之间的间隙的均匀分布，进而避免内嵌式触摸屏出现亮线或者暗线等不良问题。并且，进一步在触摸屏中还设置了与触控电极电性相连的条状浮空电极，条状浮空电极设置在各触控电极的狭缝图案处和/或相邻两个触控电极的间隙处，采用条状浮空电极来部分填充触控电极中的狭缝图案，可以缓解由于在各触控电极内设置的狭缝图案带来的触控电极有效面积降低的问题。
附图说明
图1a为现有的内嵌式触摸屏的结构示意图；
图1b为图1a所示的内嵌式触摸屏中一个触控电极的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏中的触控电极的结构示意图；
图4为图2所示的内嵌式触摸屏中一个触控电极的结构示意图；
图5a为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的驱动时序示意图之一；
图5b为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的驱动时序示意图之二。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的内嵌式触摸屏及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种内嵌式触摸屏，如图2至图4所示，包括：相对而置的上基板(图中未示出)和下基板01，设置于上基板面向下基板01一侧或下基板01面向上基板一侧的相互独立的多个触控电极03；在图2至图4示出了触控电极03设置于下基板01面向上基板一侧的结构示意图；
如图3所示的触控电极的结构示意图，各触控电极03分别对应触摸屏中的多个像素02，在图3中以一个触控电极03对应2*3个像素为例进行说明，且各触控电极03与相邻两个像素02之间的间隙对应的区域设置有狭缝图案04；
在触摸屏中，如图2所示，还包括：与触控电极03电性相连的条状浮空电极05，条状浮空电极05设置在各触控电极03的狭缝图案04处和/或相邻两个触控电极的间隙06处。
本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏，触控电极03在相邻两个像素02之间的间隙对应的区域设置有狭缝图案04，保证了整个内嵌式触摸屏中各触控电极03的狭缝图案04和触控电极03之间的间隙06的均匀分布，进而避免内嵌式触摸屏出现亮线或者暗线等不良问题。
并且，进一步在触摸屏中还设置了与触控电极03电性相连的条状浮空电极05，条状浮空电极05设置在各触控电极03的狭缝图案04处和/或相邻两个触控电极03的间隙06处，采用条状浮空电极05来部分填充触控电极03中的狭缝图案04，可以缓解由于在各触控电极03内设置的狭缝图案04带来的触控电极03有效面积降低的问题。
在具体实施时，如图3所示，在本发明实施例提供的上述触摸屏中，触控电极03的间隙06可以具体分为横向间隙061和纵向间隙062，为了使触摸屏在竖直和水平两个方向上的间隙均分布均匀，具体地，在各触控电极03中设置的狭缝图案04如图3所示，可以具体包括：与行相邻的两个像素02之间的间隙处对应的纵向狭缝图案041，以及与列相邻的两个像素02之间的间隙处对应的横向狭缝图案042。并且，为了保证同一触控电极03内的连续性，横向狭缝图案042和纵向狭缝图案041不会贯穿触控电极03。
较佳地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，为了使触控电极03所在层的图案更加均一化，一般将纵向狭缝图案041的宽度设置为与相邻两列触控电极03之间的间隙宽度相同，和/或，一般将横向狭缝图案042的宽度设置为与相邻两行触控电极03之间的间隙宽度相同。具体地，在具体实施时，相邻列和相邻行触控电极03之间的间隙宽度一般为5μm左右，在此不作限定。
具体地，在具体实施时，为了保证狭缝图案04分布的均匀性，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，在各触控电极03中，各纵向狭缝图案041的长度相等；或各横向狭缝图案042的长度相等。
较佳地，为进一步保证狭缝分布的均匀性，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，各触控电极03中的横向狭缝图案042和纵向狭缝图案041的排布规律均相同。
较佳地，为了简化制作工艺，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，多个相互独立的触控电极03一般同层设置。这样，只需要通过一次构图工艺就可形成所有触控电极03的图形，能够简化工艺步骤，节省制备成本。当然也可以分层制备触控电极03，在此不做限定。
进一步地，在具体实施时，本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏，既适用于扭转向列(Twisted Nematic，TN)型液晶显示屏，也适用于高级超维场开关(Adwanced Dimension Switch，ADS)型液晶显示屏、高开口率、高级超维场开关(High-Adwanced Dimension Switch，HADS)型液晶显示屏和平面内开关(In-Plane Switch，IPS)型液晶显示屏。
进一步地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏尤其适用于HADS型液晶显示屏，采用HADS型液晶显示屏中狭缝电极结构的公共电极层复用触控电极03，即各触控电极03组成位于下基板01面向上基板一侧的公共电极层，这样，将公共电极层的结构进行变更分割成触控电极以实现触控功能时，在现有的下基板01制备工艺的基础上，不需要增加额外的工艺，可以节省生产成本，提高生产效率。
一般地，触摸屏的密度通常在毫米级，因此，在具体实施时，可以根据所需的触控密度选择各触控电极03的密度和所占面积以保证所需的触控密度，通常各触控电极03设计为5mm*5mm左右的方形电极。而显示屏的密度通常在微米级，因此，一般一个触控电极03会对应显示屏中的多个像素02。
并且，在本发明实施例提供的上述触摸屏中，根据触摸屏的实现原理，可以利用自电容原理：即将触控电极分为触控驱动电极和触控感应电极；或，将触控电极作为触控驱动电极，在触摸屏中还会设置与触控驱动电极异层设置的触控感应电极；或利用互电容原理，将触控电极作为自电容电极。
具体地，由于本发明实施例提供的上述触摸屏采用公共电极层复用作为触控电极，为了减少显示和触控信号之间的相互干扰，在具体实施时，需要采用触控和显示阶段分时驱动的方式，并且，在具体实施时还可以将显示驱动芯片和触控侦测芯片整合为一个芯片，进一步降低生产成本。
具体地，例如：如图5a和图5b所示的驱动时序图中，将触摸屏显示每一帧(V-sync)的时间分成显示时间段(Display)和触控时间段(Touch)，例如如图5a和图5b所示的驱动时序图中触摸屏的显示一帧的时间为16.7ms，选取其中5ms作为触控时间段，其他的11.7ms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Gate1，Gate2……Gate n依次施加栅扫描信号，对数据信号线Data施加灰阶信号，对各触控电极Cx1……Cx n分别施加公共电极信号，以实现液晶显示功能。
在触控时间段(Touch)，如图5a所示，例如将触控电极作为自电容电极时，可以向各触控电极Cx1……Cx n同时施加驱动信号，同时接收各触控电极Cx1……Cx n的反馈信号；也可以如图5b所示，向各触控电极Cx1……Cx n依次施加驱动信号，分别接收各触控电极Cx1……Cx n的反馈信号，在此不做限定，通过对反馈信号的分析判断是否发生触控，以实现触控功能。
进一步地，为了简化制作工艺，以及降低制作成本，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，与触控电极03连接的条状浮空电极05可以和下基板上的数据线07或栅线同层设置且相互绝缘。这样在制备时，可以将各条状浮空电极05与数据线06或栅线同层制备，从而不用增加新的制备工艺，仅需变更对应的膜层的构图即可实现，简化了工艺步骤，节省了生产成本，提高了生产效率。并且，各条状浮空电极的材质采用与数据线或栅线相同的金属材料，也可以降低与其连接的触控电极的电阻。
并且，进一步地，由于在本发明实施例提供的上述触摸屏中，触控电极03既具有纵向狭缝图案041也具有横向狭缝图案042，因此，条状浮空电极05对应地也可以包括：设置于纵向狭缝图案041处和/或行相邻的两个触控电极03的间隙处的纵向浮空电极；和/或，设置于横向狭缝图案042处和/或列相邻的两个触控电极03的间隙处的横向浮空电极。在图2和图4中仅示出了设置于纵向狭缝图案041处的纵向浮空电极的结构示意图。
进一步地，为了在本发明实施例提供的上述触摸屏中，尽量采用条状浮空电极05填充触控电极03中的狭缝图案，以增大触控电极03的有效面积，在具体实施时，可以设置尽量多条条状浮空电极05，并且，如图2和4所示，可以将各条状浮空电极05设置为与除电性相连的触控电极03之外的其他触控电极03互不重合，即各条状浮空电极05的长度与电性连接的触控电极03的长度一致，这样可以在同一直线上设置多条和不同触控电极03连接的条状浮空电极05。
进一步地，在本发明实施例提供的上述触摸屏中，如图2所示，一般还会包括：设置于除具有纵向浮空电极以外的其他纵向狭缝图案041处和/或行相邻的两个触控电极03的间隙处的信号线08；该信号线08与触控电极03一一对应连接，用于向连接的触控电极03加载对应的电信号。
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内嵌式触摸屏，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述内嵌式触摸屏的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种内嵌式触摸屏及显示装置，在触摸屏内设置的触控电极在相邻两个像素之间的间隙对应的区域设置有狭缝图案，保证了整个内嵌式触摸屏中各触控电极的狭缝图案和触控电极之间的间隙的均匀分布，进而避免内嵌式触摸屏出现亮线或者暗线等不良问题。并且，进一步在触摸屏中还设置了与触控电极电性相连的条状浮空电极，条状浮空电极设置在各触控电极的狭缝图案处和/或相邻两个触控电极的间隙处，采用条状浮空电极来部分填充触控电极中的狭缝图案，可以缓解由于在各触控电极内设置的狭缝图案带来的触控电极有效面积降低的问题。
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 (10)

1.一种内嵌式触摸屏，包括相对而置的上基板和下基板，设置于所述下基板面向所述上基板一侧或所述上基板面向所述下基板一侧的相互独立的多个触控电极，其特征在于：
各所述触控电极分别对应触摸屏中的多个像素，且各所述触控电极与相邻两个像素之间的间隙对应的区域设置有狭缝图案；
在所述触摸屏中，还包括：与所述触控电极电性相连的条状浮空电极，所述条状浮空电极设置在各所述触控电极的狭缝图案处和/或相邻两个触控电极的间隙处。
2.如权利要求1所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，在各所述触控电极中设置的狭缝图案包括：与行相邻的两个像素之间的间隙处对应的纵向狭缝图案，以及与列相邻的两个像素之间的间隙处对应的横向狭缝图案。
3.如权利要求2所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述纵向狭缝图案的宽度与相邻两列触控电极之间的间隙宽度相同；和/或，
所述横向狭缝图案的宽度与相邻两行触控电极之间的间隙宽度相同。
4.如权利要求2所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，各所述触控电极中的纵向狭缝图案和横向狭缝图案的排布规律均相同。
5.如权利要求2所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，各所述触控电极组成位于所述下基板面向所述上基板一侧的公共电极层；
所述条状浮空电极与所述下基板上的数据线或栅线同层设置且相互绝缘。
6.如权利要求5所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述条状浮空电极包括：设置于所述纵向狭缝图案处和/或行相邻的两个触控电极的间隙处的纵向浮空电极；和/或，
设置于所述横向狭缝图案处和/或列相邻的两个触控电极的间隙处的横向浮空电极。
7.如权利要求6所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，各所述条状浮空电极与除电性相连的触控电极之外的其他触控电极互不重合。
8.如权利要求6所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，还包括：设置于除具有纵向浮空电极以外的其他纵向狭缝图案处和/或行相邻的两个触控电极的间隙处的信号线，所述信号线与所述触控电极一一对应连接，用于向连接的触控电极加载对应的电信号。
9.如权利要求1-8任一项所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述触控电极分为触控驱动电极和触控感应电极；或，
所述触控电极为自电容电极；或，
所述触控电极为触控驱动电极，在所述触摸屏中还包括：与所述触控驱动电极异层设置的触控感应电极。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的内嵌式触摸屏。
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