CN105182582A - 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，包括交错设置的第一触控电极和第二触控电极，由于第二触控电极由沿第一方向交替设置的第一子电极和第二子电极依次首尾相接组成，且第一子电极沿第一方向延伸，第二子电极沿垂直于第一方向的方向延伸，且第二子电极在阵列基板的正投影位于第一触控电极在阵列基板的正投影内。因此与现有内嵌式触摸屏相比，相当于将第二触控触控电极设置为折线状，可以增加第一触控电极和第二触控电极之间的相对面积，从而增加单位面积内第一触控电极和第二触控电极之间的互电容，进而提高内嵌式触摸屏在触控时的感应灵敏度。

Description

一种内嵌式触摸屏及显示装置
技术领域
本发明涉及触控显示技术领域，尤指一种内嵌式触摸屏及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏(TouchScreenPanel)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(AddonModeTouchPanel)、覆盖表面式触摸屏(OnCellTouchPanel)、以及内嵌式触摸屏(InCellTouchPanel)。其中，外挂式触摸屏是将触摸屏与液晶显示屏(LiquidCrystalDisplay，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。
目前，现有的电容式内嵌(incell)触摸屏是在现有的TFT(ThinFilmTransistor，薄膜场效应晶体管)阵列基板上直接另外增加触控扫描线和触控感应线实现的，即在TFT阵列基板的表面制作两层相互异面相交的直线状金属电极，如图1所示，这两层金属电极分别作为触摸屏的触控驱动线Tx和触控感应线Rx，在触控驱动线Tx和触控感应线Rx的异面相交处形成互电容。其工作过程为：在对作为触控驱动线Tx的金属电极加载触控驱动信号时，检测触控感应线Rx通过互电容耦合出的电压信号，在此过程中，有人体接触触摸屏时，人体电场就会作用在互电容上，使互电容的电容值发生变化，进而改变触控感应线Rx耦合出的电压信号，根据电压信号的变化，就可以确定触点位置。
但是在上述现有的电容式内嵌触摸屏中，触控感应线和触控驱动线之间产生的互电容较小，使得人体电场对于互电容变化的影响较小，在人体接触触摸屏时，触控感应电极耦合出的电源信号变化较小，使得触摸屏的感应灵敏度较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种内嵌式触摸屏及显示装置，用以提高电容式内嵌触摸屏在触控时的感应灵敏度。
本发明实施例提供的一种内嵌式触摸屏，包括相对而置的阵列基板和对向基板，位于所述对向基板面向阵列基板一侧或所述阵列基板面向所述对向基板一侧的公共电极层；所述公共电极层被分割为沿第一方向交替且间隔的设置的第一条状电极和第二条状电极，且在触控时间段，所述第一条状电极和/或所述第二条状电极作为第一触控电极；
所述内嵌式触摸显示屏还包括：多条由沿第一方向交替设置的第一子电极和第二子电极依次首尾相接组成的、且与所述第一触控电极交错设置的第二触控电极；其中，
所述第一子电极沿所述第一方向延伸，所述第二子电极沿垂直于所述第一方向的方向延伸，且所述第二子电极在所述阵列基板的正投影位于所述第一触控电极在所述阵列基板的正投影内。
在实施时，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，还包括：位于所述阵列基板上呈矩阵排列的多个像素单元；
所述第一方向为像素单元的列方向或像素单元的行方向。
较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，当所述第一方向为像素单元的列方向时，各所述第二触控电极中，相邻的两条第一子电极分别位于至少同一列像素单元的两侧，相邻的两条第二子电极分别位于同一行像素单元的两侧；当所述第一方向为像素单元的行方向时，各所述第二触控电极中，相邻的两条第一子电极分别位于至少同一行像素单元的两侧，相邻的两条第二子电极分别位于同一列像素单元的两侧。
较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，当所述第一方向为像素单元的列方向时，同一所述第二触控电极中的各第一子电极分别位于同一列像素单元的两侧。
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，所述第二触控电极位于所述阵列基板面向所述对向基板一侧；
且当所述第一方向为像素单元的列方向时，所述第二触控电极在显示阶段作为对应列像素单元的数据线。
较佳地，为了保证开口率，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，还包括：位于阵列基板面向所述对向基板一侧，或所述对向基板面向所述阵列基板一侧的黑矩阵；
所述第二触控电极在所述阵列基板的正投影位于所述黑矩阵在所述阵列基板的正投影。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，所述第一触控电极为触控驱动电极，所述第二触控电极为触控感应电极；或，
所述第一触控电极为触控感应电极，所述第二触控电极为触控驱动电极。
相应地，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任一种内嵌式触摸屏。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述显示装置为液晶显示装置或有机电致发光显示装置。
本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏及显示装置，与第一触控电极交错设置的第二触控电极由沿第一方向交替设置的第一子电极和第二子电极依次首尾相接组成，且第一子电极沿第一方向延伸，第二子电极沿垂直于第一方向的方向延伸，且第二子电极在阵列基板的正投影位于第一触控电极在阵列基板的正投影内。与现有内嵌式触摸屏相比，相当于将第二触控触控电极设置为折线状，可以增加第一触控电极和第二触控电极之间的相对面积，从而增加单位面积内第一触控电极和第二触控电极之间的互电容，进而提高内嵌式触摸屏在触控时的感应灵敏度。并且，由于第一触控电极是对现有公共电极层结构进行变更形成，因此，在现有制备工艺的基础上，不需要增加额外的工艺单独制备第一触控电极，从而可以节省生产成本，提高生产效率。
附图说明
图1为现有技术中电容式内嵌触摸屏的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的结构示意图之一；
图3为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的结构示意图之二；
图4为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的结构示意图之三；
图5a为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的结构示意图之四；
图5b为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的结构示意图之五；
图6a为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的结构示意图之六；
图6b为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的结构示意图之七；
图7为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的结构示意图之八。
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。
附图中各层薄膜厚度和形状不反映内嵌式触摸屏的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种内嵌式触摸屏，如图2至图7所示，包括相对而置的阵列基板1和对向基板(图2至图7中未示出)，位于对向基板面向阵列基板1一侧或阵列基板1面向对向基板一侧的公共电极层01；公共电极层01被分割为沿第一方向A交替且间隔的设置的第一条状电极11和第二条状电极12，且在触控时间段：
如图2所示，第一条状电极11作为第一触控电极02；或如图3所示，第二条状电极12作为第一触控电极02；或如图4所示，第一条状电极11和第二条状电极12均作为第一触控电极02；
该内嵌式触摸显示屏还包括：多条由若干沿第一方向A交替设置的第一子电极31和第二子电极32依次首尾相接组成的、且与第一触控电极02交错设置的第二触控电极03；其中，
第一子电极31沿第一方向A延伸，第二子电极32沿垂直于第一方向A的方向延伸，且第二子电极32在阵列基板10的正投影位于第一触控电极02在阵列基板1的正投影内。
本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏，与第一触控电极交错设置的第二触控电极由沿第一方向交替设置的第一子电极和第二子电极依次首尾相接组成，且第一子电极沿第一方向延伸，第二子电极沿垂直于第一方向的方向延伸，且第二子电极在阵列基板的正投影位于第一触控电极在阵列基板的正投影内。与现有内嵌式触摸屏相比，相当于将第二触控触控电极设置为折线状，可以增加第一触控电极和第二触控电极之间的相对面积，从而增加单位面积内第一触控电极和第二触控电极之间的互电容，进而提高内嵌式触摸屏在触控时的感应灵敏度。
并且，由于上述内嵌式触摸屏中的第一触控电极是对现有公共电极层结构进行变更形成，因此，在现有制备工艺的基础上，不需要增加额外的工艺单独制备第一触控电极，从而可以节省生产成本，提高生产效率。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，第一触控电极可以作为触控驱动电极，第二触控电极作为触控感应电极；或者，第一触控电极可以作为触控感应电极，第二触控电极作为触控驱动电极，在此不作限定。
本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏，对触控驱动电极进行分时驱动，在显示阶段，所述条状电极用于加载公共电极信号；在触控阶段，作为第一触控电极的条状电极用于加载触控驱动信号，第二触控电极用于耦合该触控驱动信号的电压信号并输出；或者，在触控阶段，第二触控电极用于加载触控驱动信号，作为第一触控电极的条状电极用于耦合该触控驱动信号的电压信号并输出。而上述内嵌式触摸屏，由于触控和显示阶段采用分时驱动的方式，因此一方面可以将显示驱动和触控驱动的芯片整合为一体，进一步降低生产成本；另一方面分时驱动也能够降低显示和触控的相互干扰，提高画面品质和触控准确性。
本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏可以适用于液晶显示屏，也可以适用于有机电极发光显示屏，在此不作限定。需要说明的是，当本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏应用于有机电致发光显示屏时，公共电极层一般是指有机电致发光显示屏中的各有机发光像素均电连接的阴极层，当然在有些有机电致发光显示屏中，各有机发光像素均电连接的是阳极层，在此不作限定。
当本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏应用于液晶显示屏时，既适用于扭转向列(TwistedNematic，TN)型液晶显示屏，也适用于高级超维场开关(AdwancedDimensionSwitch，ADS)型液晶显示屏、高开口率高级超维场开关(High-AdwancedDimensionSwitch，HADS)型液晶显示屏和平面内开关(In-PlaneSwitch，IPS)型液晶显示屏。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，第二触控电极的材料可以金属材料，也可以为透明导电材料，在此不作限定。当采用金属材料制作第二触控电极时可以有效的降低其电阻，从而降低其传递信号的信噪比。
并且，由于本发明实施例提供的上述触摸屏中，触控和显示阶段采用分时驱动的方式，一方面可以将显示驱动和触控驱动的芯片整合为一体，进一步降低生产成本；另一方面分时驱动也能够降低显示和触控的相互干扰，提高画面品质和触控准确性。
进一步地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，第二触控电极可以位于阵列基板面向对向基板一侧，即第二触控电极位于阵列基板上；当然第二触控电极也可以位于对向基板面向阵列基板一侧，即第二触控电极位于对向基板上，在此不作限定。
在具体实施时，阵列基板上一般还具有呈矩阵排列的像素单元，利用公共电极层形成的各条状电极一般沿着阵列基板中像素单元的列方向延伸，即第一方向为像素单元的行方向；或者，利用公共电极层形成的各条状电极一般沿着阵列基板中像素单元的行方向延伸，即第一方向为像素单元的列方向；当然，各条状电极的延伸方向也可以沿着其他方向，在此不做限定。
较佳地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，如图5a至图6b所示，一般还包括：位于阵列基板1上呈矩阵排列的多个像素单元04；
如图5a和图5b所示，第一方向A为像素单元04的列方向；
或者，如图6a和图6b所示，第一方向A为像素单元04的行方向。
进一步地，在具体实施时，为了不影响正常的显示功能，在对公共电极层进行分割时，分割线一般都会避开显示的开口区域，因此在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，当第一方向为像素单元的列方向时，可以在与相邻行像素单元之间的间隙对应的区域处对现有的公共电极层进行分割；当第一方向为像素单元的行方向时，可以在与相邻列像素单元之间的间隙对应的区域处对现有的公共电极层进行分割；即各条状电极之间的间隙在阵列基板上的正投影一般会位于像素单元之间的间隙处。
进一步地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，如图5a和图5b所示，当第一方向A为像素单元04的列方向时，各第二触控电极03中，相邻的两条第一子电极31分别位于至少同一列像素单元04的两侧，相邻的两条第二子电极32分别位于同一行像素单元04的两侧；这样相邻两条第一子电极31的距离越远，相当于第二子电极32的长度越长，从而增加的第一触控电极02与第二触控电极03的正对面积越大，但是相邻两条第一子电极31的距离较大时，不便于相邻两条第二触控电极03中的第二子电极32的布线。
或者，如图6a和图6b所示，当第一方向A为像素单元04的行方向时，各第二触控电极03中，相邻的两条第一子电极31分别位于同一行像素单元04的两侧，相邻的两条第二子电极32分别位于同一列像素单元04的两侧。这样相邻两条第一子电极的距离越远，相当于第二子电极32的长度越长，从而增加的第一触控电极02与第二触控电极03的正对面积越大，但是相邻两条第一子电极31的距离较大时，不便于相邻两条第二触控电极03中的第二子电极32的布线。
进一步地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，如图5b所示，当第一方向A为像素单元04的列方向时，同一第二触控电极03中的各第一子电极31分别位于同一列像素单元04的两侧，即各第二触控电极03分别对应一列像素单元04；
或者，如图6b所示，当第一方向A为像素单元04的行方向时，同一第二触控电极03中的各第一子电极31分别位于同一行像素单元04的两侧，即各第二触控电极04分别对应一行像素单元04。
较佳地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，如图7所示，当第二触控电极03位于阵列基板1面向对向基板一侧时，第二触控电极03在显示阶段作为对应列像素单元04的数据线Data，用于在显示阶段向对应列像素单元04提供数据信号。即至少将对第二触控电极对应列的像素单元所连接的数据线设置为第二触控电极的形状，利用该数据线在显示阶段作为数据，在触控阶段作为第二触控电极，从而可以在现有制备阵列基板工艺的基础上，不需要增加额外的工艺单独制备第二触控电极，从而可以节省生产成本，提高生产效率。
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电极和触控感应电极的密度和宽度以保证所需的触控精度，通常触控驱动电极和触控感应电极的宽度控制在5-7mm为佳。而显示屏的精度通常在微米级，因此，一般一个第一触控电极会覆盖多行或多列像素单元，间隔多列像素单元或间隔多行像素单元设置一条第二触控电极。本发明实施例中所指的精度是指的触摸屏的一个触控单元或者显示屏的像素单元的尺寸。
较佳地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，还包括：位于阵列基板面向对向基板一侧，或对向基板面向阵列基板一侧的黑矩阵；
第二触控电极在阵列基板的正投影位于黑矩阵在阵列基板的正投影。这样将第二触控电极设置于黑矩阵所在的区域，避免了第二触控电极影响显示屏的开口率。
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。
进一步，本发明实施例提供的上述显示装置，可以为液晶显示装置，也可以为有机电致发光显示装置，在此不作限定。
本发明实施例提供的一种内嵌式触摸屏及显示装置，与第一触控电极交错设置的第二触控电极由沿第一方向交替设置的第一子电极和第二子电极依次首尾相接组成，且第一子电极沿第一方向延伸，第二子电极沿垂直于第一方向的方向延伸，且第二子电极在阵列基板的正投影位于第一触控电极在阵列基板的正投影内。与现有内嵌式触摸屏相比，相当于将第二触控触控电极设置为折线状，可以增加第一触控电极和第二触控电极之间的相对面积，从而增加单位面积内第一触控电极和第二触控电极之间的互电容，进而提高内嵌式触摸屏在触控时的感应灵敏度。并且，由于第一触控电极是对现有公共电极层结构进行变更形成，因此，在现有制备工艺的基础上，不需要增加额外的工艺单独制备第一触控电极，从而可以节省生产成本，提高生产效率。
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 (9)

1.一种内嵌式触摸屏，包括相对而置的阵列基板和对向基板，位于所述对向基板面向阵列基板一侧或所述阵列基板面向所述对向基板一侧的公共电极层；其特征在于，所述公共电极层被分割为沿第一方向交替且间隔的设置的第一条状电极和第二条状电极，且在触控时间段，所述第一条状电极和/或所述第二条状电极作为第一触控电极；
所述内嵌式触摸显示屏还包括：多条由沿第一方向交替设置的第一子电极和第二子电极依次首尾相接组成的、且与所述第一触控电极交错设置的第二触控电极；其中，
所述第一子电极沿所述第一方向延伸，所述第二子电极沿垂直于所述第一方向的方向延伸，且所述第二子电极在所述阵列基板的正投影位于所述第一触控电极在所述阵列基板的正投影内。
2.如权利要求1所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，还包括：位于所述阵列基板上呈矩阵排列的多个像素单元；
所述第一方向为像素单元的列方向或像素单元的行方向。
3.如权利要求2所述内嵌式触摸屏，其特征在于：当所述第一方向为像素单元的列方向时，各所述第二触控电极中，相邻的两条第一子电极分别位于至少同一列像素单元的两侧，相邻的两条第二子电极分别位于同一行像素单元的两侧；当所述第一方向为像素单元的行方向时，各所述第二触控电极中，相邻的两条第一子电极分别位于至少同一行像素单元的两侧，相邻的两条第二子电极分别位于同一列像素单元的两侧。
4.如权利要求3所述内嵌式触摸屏，其特征在于，当所述第一方向为像素单元的列方向时，同一所述第二触控电极中的各第一子电极分别位于同一列像素单元的两侧。
5.如权利要求4所述内嵌式触摸屏，其特征在于，所述第二触控电极位于所述阵列基板面向所述对向基板一侧；
且当所述第一方向为像素单元的列方向时，所述第二触控电极在显示阶段作为对应列像素单元的数据线。
6.如权利要求1-5任一项所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，还包括：位于阵列基板面向所述对向基板一侧，或所述对向基板面向所述阵列基板一侧的黑矩阵；
所述第二触控电极在所述阵列基板的正投影位于所述黑矩阵在所述阵列基板的正投影。
7.如权利要求1-5任一项所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述第一触控电极为触控驱动电极，所述第二触控电极为触控感应电极；或，
所述第一触控电极为触控感应电极，所述第二触控电极为触控驱动电极。
8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的内嵌式触摸屏。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置为液晶显示装置或有机电致发光显示装置。
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