CN105468216A - 具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，包括N条横向的扫描电极、扫描驱动器、M条纵向的数据电极、数据驱动器，M条纵向的数据电极与N条横向的扫描电极垂直设置，且相邻的数据电极间隔开一垂直距离；N行*M列个画素电极与N行*M列个晶体管，每个画素电极均通过一个晶体管电性连接至一扫描电极与一数据电极；还包括共同电极与控制电路驱动器，共同电极层包括复数个触控感应区，任意一触控感应区对应P行部分或全部画素电极与平行扫描电极排列；控制电路驱动器电性连接至扫描驱动器、数据驱动器以及复数个触控感应区。本发明有效将显示器与触控传感器整合，分区进行触控与显示的同步驱动且不需额外的新电极层结构制作。

Description

具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器

技术领域

本发明涉及内嵌式电容触控显示器技术领域，特别是一种具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器。

背景技术

随着科技技术的不断发展，触控显示面板已经越来越广泛地，被应用在各种电子产品用途，并依不同的感测技术的原理差异，而有电阻式、电容式、光学式等技术的应用与发展。然而现有电子设备的触控显示屏，绝大部分显示器和触控面板都是分开制作的，也就是一般称为外挂式触控面板的技术方式，如图1所示。外挂式触控面板技术因为先天存在了体积及重量等问题的挑战，特别是不利于行动装置的发展与应用，故为了更有效地减少整个触控显示面板的模块厚度与生产成本，目前新技术开发方向，都是往显示器与触控整合成一个面板的方向而努力，而这样技术方式，则被称为内嵌式触控面板技术。内嵌式触控面板技术，又可依照技术整合的程度，再区分为On-cell及In-cell两种结构方式。On-cell触碰显示技术，是将触控传感器整合在TFT-LCD显示面板的彩色滤光片基板(CF)的上或下表层；而In-cell触碰显示技术，则是将触控传感器更进步的整合至TFT-LCD显示面板的Array/Cell结构之中，如图2所示。

目前在显示与触控整合技术的不断突破与进步之下，In-Cell结构方式的内嵌式投射式电容触碰面板技术，因为技术成熟的特性优势，已经逐渐成为市场的主要产品趋势与技术方向。在现今众多In-Cell结构的内嵌式投射式电容触碰技术的发展中，又以将触碰电极直接整合至薄膜晶体管数组驱动基板(TFTArraySubstrate)上的共同电极技术方式，目前最受到业界的着目与期待，该技术的最大优势，是实现了显示及触碰技术的最终整合目标，因为在不需要额外触碰结构的制作基础上，既能在传统显示面板上，就能实现触碰的功能需求，也不会有过去传统技术的诟病，容易限制产品厚度、光学视效、重量、生产成本等特性问题的发生，如图3所示。前述整合共同电极来实现内嵌式投射式电容触碰技术的整合方式，最主要的技术关键，包含有二部分：一是依触碰功能的需求，对原有显示使用的共同电极进行切割设计，使触控功能可以独立进行；二是在于实现显示与触控的分时驱动概念，也就是在一个基本操作周期内，分别进行不同功能需求的分时驱动操作，部分时间做为显示驱动，共同电极执行参考电位的工作，部分时间则做为触控驱动，进行触控电极的感测工作，如图4与图5（a）所示。

前述之内嵌式投射电容触碰显示面板技术，为了降低显示及触控功能在执行过程中易遭遇到的讯号干扰问题，该整合技术的主要驱动方式，都是利用分时驱动的概念来实现，将有效的面板驱动时间，拆成两部分来分时执行，此种作法最大的问题就是容易存在显示及触控间的特性需求冲突，如图5(b)所示。因分时之故，对于显示功能而言，显示画面的更新时间需被限制在更短的操作时间内完成，故一些载子移动率较低的薄膜晶体管技术，例如目前主流的非晶硅薄膜晶体管技术(a-Si:HTFT)，因其相对画素电压写入效率较低，就因此被限制只能被在低分辨率的显示触控整合产品使用，而不能应用在需要更多画面更新时间的高解析产品上做应用，否则就会压缩触控驱动时间的执行完整性。同样的特性挑战与取舍，也会发生在触控功能的要求上，例如：在尺寸较大的触控显示面板上，因为更多触控点需求原因，故触控驱动处理需要更多时间，及当希望提高侦测位置报点的数据更新速率(ReportingRate)时，因为同样是分时之下的部分驱动时间分配原因，所以一但需要提高触碰报点的回馈反应速度及高解度触控应用，也会面临同样压缩显示特性的问题。

为了可以改善上述问题的发生，如图6所示，必须重新检讨与设计新触控显示整合技术，使触控与显示功能同步独立驱动，有效解决上述问题的冲突及限制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，可以有效将显示器与触控传感器整合，分区进行触控与显示的同步驱动，突破高解析应用及触控报点率的限制问题，且不需额外的新电极层结构制作，故亦能降低生产成本，提供制造合格率。

本发明采用以下方案实现：一种具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，所述显示器至少包括一基板，任意一基板上包括N条横向的扫描电极；

一扫描驱动器，所述扫描驱动器与所述N条横向的扫描电极电性相连；

M条纵向的数据电极，所述M条纵向的数据电极与所述N条横向的扫描电极垂直设置，且相邻的数据电极间隔开一垂直距离；

一数据驱动器，所述数据驱动器与所述M条纵向的数据电极电性相连；

N行*M列个画素电极与N行*M列个晶体管，每个画素电极均通过一个晶体管电性连接至一扫描电极与一数据电极；

一共同电极层，所述共同电极层位于所述画素电极的一侧，且所述共同电极层包括复数个沿着横向排列与所述扫描电极平行的触控感应区，任意一触控感应区对应P行部分或全部画素电极；其中M、N为大于或等于2的正整数，且P小于N；

以及一控制电路驱动器，所述控制电路驱动器电性连接至所述扫描驱动器、所述数据驱动器以及复数个触控感应区，用以对任意感应区中的任一画素电极列执行一个用以显示画面的显示驱动动作，同时对没有对应到所述画素电极列的全部或部分触控感应区执行一个用以感应触控位置的触控感应动作。

进一步地，所述触控感应区中任意一触控感应区包括复数个沿着横向排列的触控感应电极，每个触控感应电极对应多个画素电极范围，所述显示器的共同电极为所述触控感应电极，所述独立的触控感应区中的触控感应电极与控制电路驱动器电性相连。

进一步地，所述触控感应动作为自感式感应动作或互感式感应动作。

进一步地，所述整合型电容式触控显示器为主动式矩阵驱动显示器，包括液晶显示器LCD、有机发光二极管显示器OLED、电泳显示器EPD、电湿润显示器EWD。

进一步地，所述触控感应电极为透明导电材料，包括透明导电金属氧化物TCO、奈米银、金属网格或奈米碳管。

特别的，当所述整合型电容式触控显示器为液晶显示器时，采用Array侧驱动基板的共同电极作为触控感应电极，或采用CF侧基板的共同电极作为触控感应电极，或采用CF侧基板的俱导电性性质的BM(BlackMatrix)作为触控感应电极，或同时采用CF侧基板的共同电极作与俱导电性性质的BM(BlackMatrix)作为触控感应电极。

进一步地，所述显示屏还包括复数条所述触控感应电极与所述控制电路驱动器之间的外连接导线及内连接导线；外连接导在线触控感应区外，内连接导在线触控感应区内。

较佳的，各所述外连接导线可以水平单侧或双侧方式连接内连接导线与触控感应电极。

较佳的，各所述外连接导线之间采用平行排列或不重迭排列。

较佳的，所述内连接导线平行扫描电极。

较佳的，所述内连接导线包括金属导线与触控感应电极材料。

与现有技术相比，本发明具有以下突出优点：本发明可以有效将显示器与触控传感器整合，而不需额外的新电极层结构制作，故能降低生产成本，增加制程良率，并在内嵌式电容触碰显示面板中，可同时分区进行触控及显示的同步驱动，克服a-SiTFT或IGZOTFT等技术，困难高解析应用及触控报点率的限制问题。

附图说明

图1为现有技术外挂式触控面板结构示意图。

图2（a）为现有技术中On-cell结构示意图。

图2（b）为现有技术中In-cell结构示意图。

图3为本发明中使用共同电极做触控整合的内嵌式电容触碰技术结构示意图。

图4为本发明中原有显示器的显示驱动操作周期示意图。

图5（a）为内嵌式电容触碰显示技术进行分时驱动的操作周期示意图一。

图5（b）为内嵌式电容触碰显示技术进行分时驱动的操作周期挑战示意图二。

图6为本发明中同时驱动概念示意图。

图7(a)为本发明中3x3画素矩阵驱动示意图。

图7(b)为本发明中主动式矩阵驱动显示器工作时序示意图。

图7(c)为本发明中主动式矩阵显示器画素驱动的两种工作状态示意图。

图8为本发明中主动式矩阵显示器的基本驱动原理示意图。

图9为本发明中主动式矩阵显示器的基本驱动原理示意图。

图10为本发明中显示及触控面板的多任务电路控制示意图。

图11（a）为本发明中实施例一中的完整描述示意图。

图11（b）为本发明中实施例一中的感应电极设计简示图。

图12为本发明中实施例二的示意图。

图13为本发明中实施例三的示意图。

图14为本发明中实施例四的示意图。

图15为本发明中实施例五的示意图。

图16为本发明中实施例六的示意图。

图17为本发明中实施例六的垂直导通示意图

图18为本发明中实施例七的示意图。

图19为本发明中实施例七的CF侧BM层讯号导通示示意图。

图20为本发明中实施例八的示意图。

图21为本发明中实施例九的示意图。

图22为本发明中实施例十的示意图。

图23为本发明中实施例十一的示意图。

图24为本发明中实施例十二的示意图。

图25为本发明中实施例十三的示意图。

图26为本发明中实施例十三的设计范例示意图。

图27为本发明中实施例十四的示意图。

图28为本发明中实施例十四的设计范例示意图。

图29为本发明中实施例十五的示意图。

具体实施方式

为让本案的目的、特征和优点能使本领域普通技术人员更易理解，下文举一较佳实施例，并配合附图做进一步说明，请特别注意的是，图中的各组件仅为示意而并非按照实物的外形与比例绘制。

本实施例提供一种具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，如图10所示，所述显示器至少包括一基板，任意一基板上包括N条横向的扫描电极；

一扫描驱动器，所述扫描驱动器与所述N条横向的扫描电极电性相连；

M条纵向的数据电极，所述M条纵向的数据电极与所述N条横向的扫描电极垂直设置，且相邻的数据电极间隔开一垂直距离；

一数据驱动器，所述数据驱动器与所述M条纵向的数据电极电性相连；

N行*M列个画素电极与N行*M列个晶体管，每个画素电极均通过一个晶体管电性连接至一扫描电极与一数据电极；

一共同电极层，所述共同电极层位于所述画素电极的一侧，且所述共同电极层包括复数个沿着横向排列与所述扫描电极平行的触控感应区，任意一触控感应区对应P行部分或全部画素电极；其中M、N为大于或等于2的正整数，且P小于N；

以及一控制电路驱动器，所述控制电路驱动器电性连接至所述扫描驱动器、所述数据驱动器以及复数个触控感应区，用以对任意感应区中的任一画素电极列执行一个用以显示画面的显示驱动动作，同时对没有对应到所述画素电极列的全部或部分触控感应区执行一个用以感应触控位置的触控感应动作。

在本实施例中，所述触控感应区中任意一触控感应区包括复数个沿着横向排列的触控感应电极，每个触控感应电极对应多个画素电极范围，所述显示器的共同电极为所述触控感应电极，所述独立的触控感应区中的触控感应电极与控制电路驱动器电性相连。

在本实施例中，所述触控感应动作为自感式感应动作或互感式感应动作。

在本实施例中，所述整合型电容式触控显示器为主动式矩阵驱动显示器，包括液晶显示器LCD、有机发光二极管显示器OLED、电泳显示器EPD、电湿润显示器EWD。

在本实施例中，所述触控感应电极为透明导电材料，包括透明导电金属氧化物TCO、奈米银、金属网格或奈米碳管。较佳的，所述晶体管为薄膜晶体管。

在本实施例中，特别的，当所述整合型电容式触控显示器为液晶显示器时，采用Array侧驱动基板的共同电极作为触控感应电极，或采用CF侧基板的共同电极作为触控感应电极，或采用CF侧基板的俱导电性性质的BM(BlackMatrix)作为触控感应电极，或同时采用CF侧基板的共同电极作与俱导电性性质的BM(BlackMatrix)作为触控感应电极。

在本实施例中，所述显示屏还包括复数条所述触控感应电极与所述控制电路驱动器之间的外连接导线及内连接导线；外连接导在线触控感应区外，内连接导在线触控感应区内。较佳的，各所述外连接导线可以水平单侧或双侧方式连接内连接导线与触控感应电极。较佳的，各所述外连接导线之间采用平行排列或不重迭排列。较佳的，所述内连接导线平行扫描电极。较佳的，所述内连接导线包括金属导线与触控感应电极材料。

在本实施例中，每个画素电极与其相连的一个晶体管形成一个画素单位，且每个触控感应电极对应一个画素电极，则每个触控感应电极的对应范围是由至少一个画素单位投射区域范围所组成，且各个独立的触控感应区电极的分布关系以布满整个显示有效区为原则，必要时亦可只部分显示有效区或超出显示有效区。另外，各个独立的触控感应区的触控感应电极及其对应讯号走线，在触控/显示有效区内均应平行显示器的扫描电极，并且可以使用与感应电极相同透明导电材料，或者基于降低偶合干扰或者减少对显示开口率影响，而使用其他金属材料。同时，为了降低与扫描电极的耦合干扰，各个独立的触控感应区的触控感应电极并不一定需要大小一致，并且均需与邻之近显示扫描电极设计不重迭或最小重迭，并不再同一时间内驱动。

在本实施例中，以3x3画素矩阵图例的驱动说明为例，所述主动式矩阵驱动显示器的基本驱动原理如下：如图7（a），图7（b）以及图7（c）所示的主动式矩阵显示器的画面更新原理，主要是以画素列单位作依序更新(A→B→C)，当驱动扫描信号依序扫描至各列之主动器件时(例如为薄膜晶体管)，扫描电极将逐列打开其主动器件，数据电极再将欲驱动更新的影像信号写入画素电极中，并使对应的画素电极列，得以获得正确的显示影像。而对于扫描电极尚未更新或已经更新过的显示画素电极列，其主动器件将维持关闭状态，使影像信号不会错误写入画素电极中，同时使原先已写入画素电极的影像信号可藉由储存电容参考共同电极电位来维持影像；换言之，画素影像变化，主要决定是在于画素电极及共同电极的相对跨压大小。

因此，根据上述主动式矩阵显示器的基本驱动原理可知，若希望在整合触控及显示技术的过程中，能够实现同步驱动的概念，必须克服下列两个原则，(1)触控动作的感测，不能影响显示画面的更新，(2)触控动作的感测，不能影响显示画面的保持。

其中，第1个原则的实现概念方式，须使所有触控感应电极的设计能平行显示器的扫描电极，因为主动式矩阵显示器的画面更新是以水平画素列为单元执行，如此即可在非扫描更新的水平画素列区域，进行触控感应而不冲突显示画面的更新。第2个原则的实现概念方式，须利用共同电极来做触控感应电极，并在面板非扫描更新区域，进行感应侦测。因为此时其画素电压状态，会因主动器件的关闭，而成为浮动状态，虽然期间共同电极做为触控感应电极使用，会产在电压变化现象，但因电荷守恒理论，两电极间的相对跨压关系，将如图8的所示意，仍会同样维持固定不变，意既此时共同电极，除能用以触控感应又能保持显示影像保持不变的需求，故能达成面板在不同区域进行同步显示与触控驱动的期望。

根据上述理论，如图9所示，操作周期t1时间，A列画素位置进行显示画面更新，而在B、C列画素位置可进行触控感测，同理，t2/t3时间，可分别进行B,C列画素位置的显示画面更新，并同步进行A、C列及A、B列的触控感测动作。

为了更好地说明本发明的触控显示屏的不同设计方案，以下提供15个实施例进行说明，对所述15个实施例的概括如下表所示：

实施例一：

如图11所示为本实施例一的触控感应电极及其对应画素电极范围的划分的示意图。

本实施例作动原理为扫描驱动器连接至扫描电极，提供各画素对应之薄膜晶体管电，显示更新电压及画面维持的保持电压，数据驱动器连接至数据电极，提供各画素显示更新的灰阶电压。各画素电极分别透过薄膜晶体管电连接至扫描电极及数据电极。共同电极层位于画素电极之一侧，并包含多个触控感应区，沿着横向排列与扫描电极平行，各触控感应区对应至画素电极之其中数列(图示例为2列)。控制电路连接至扫描驱动器、数据驱动器及触控感应区进行对应动作驱动控制，当触控显示面板，对其中一画素列执行显示画面的更新时，同时对没有对应到的画素列的全部或部分触控感应区执行触控感应侦测。

请特别注意的是，图11(a)有完整描述触控感应电极其连接导线(含外走线及内连接线)及其不限定对应显示画素区域范围之概念示意，其内包含了扫描电极及其导线、数据电极及其导线与画素电极、各驱动器。但为后续更方便轻易理解，清楚呈现各实施例的发明特征及与概念，之后各实施例图例将省略部分公知组件，改以图11(b)方式，直接以触控感应电极及有效作动区之相对关系示意表示，每一触控感应电极都不会限定其对应画素显示的组成组件数目与范围，后将不再赘述。

实施例二：

如图12所示为本实施例二的触控感应电极的示意图。在本实施例中，各个独立的触控感应区电极及其对应讯号导线，同样平行显示器的扫描电极。

当触控显示面板，对其中一画素列执行显示画面的更新时，同时对没有对应到的画素列的全部或部分触控感应区执行触控感应侦测。实施例二与实施例一的最大差异在于块状感应电极设计，能随电极设计切割的数目增加而提供更多的触控感应分辨率。

实施例三：

如图13所示为实施例三的触控感应电极的示意图。本实施例作动原理与实施例二相同，最大差异在于感应导线使用双侧出线设计，可以改善显示设备两侧边框，因触控外连接导线布线，所造成面板两侧边框不对称或宽幅增大问题，并可减少有效区内，内连接导线空间所形成的触控错误侦测感应区(deadzone)区域的大小问题。

实施例四:

如图14所示为实施例四的触控感应电极的示意图。本实施例的作动原理类似于前述实施例，各个独立的触控感应区电极及其对应讯号走线，同样平行显示器的扫描电极，亦同样在非显示画素更新之面板区域位置进行触控侦测，不同之处在于本实施例的触控感应动作是为互容感应方式而非自容式电容侦测方式，其中感应电极Tx为发射电极，感应电极Rx为接收电极，需要注意的是，虽然本例感应电极排列为梳状设计但并非限制例子，但只要符合Tx/Rx交错设计即可发挥前述互容电容侦测方式。另外，虽然未出现在于图14中，在有效触控操作区外的Tx发射电极外连接导线及Rx接收电极外连接导线，均需要施以间隔对地讯号线(GND)，以降低有效区外的错误触控讯号耦合干扰影响。

实施例五：

如图15所示为实施例五的触控感应电极的示意图。本实施例作动原理与实施例四相同，最大差异在于感应导线，采用双侧出线设计方式，以改善显示设备两侧边框，因触控外连接导线布线，所造成面板两侧边框不对称或宽幅增大问题，并减少有效区内，内连接导线空间所形成的触控错误侦测感应区(deadzone)区域的大小。另外，虽然未出现在于图15中，在有效触控操作区外的Tx发射电极外连接导线及Rx接收电极外连接导线，均需要施以间隔对地讯号线(GND)，以降低有效区外的错误触控讯号耦合干扰影响。

实施例六:

本实施例动作原理及设计概念同前述实施例一至实施例五相同，差异在于所述显示屏整合型电容式触控显示器若为液晶显示器时，并不限定只能使用Array侧驱动基板的共同电极作为触控感应电极，亦可使用CF侧的共同电极作为触控感应电极的实施例，需特别注意的是，为了不产生画素漏光及满足各触控电极的独立设计目的，各独立触控(共同)电极的分割设计需在BM经纬位置，如图16所示。

本实施例特色优势在于触碰电极整合过程，不会增加原有Array侧驱动基板的外导线布局空间负担，故可以大幅减少面板两侧边框之宽幅，并避免触控电极及扫描电极之外导线，会产生的讯号耦合干扰问题，并因为触碰感应层更靠近手指原因，可提高触控感应的灵敏度。

垂直导通位置可设计在感应区之外，方不至影响显示视效，并利用上下基板之最表面导电材料，例如透明导电物材料、金属、有机导电材料或金属粒子薄膜等材料，将CF上侧感应电极讯号导通至下侧Array基板的驱动IC，其中垂直导通材料需具有导电性质，并可使用框胶或导通点的型式呈现，示意图如图17所示，

因液晶显示器的显示模式不同，通常CF彩色滤光片结构，可能会存在不同结构的差异，举例而言，IPS/FFS液晶显示器的常见CF结构，因不存在CF侧共同电极层之故，故不适用本实施例。

实施例七：

本实施例动作原理及设计概念同前述实施例一至实施例五相同，而与实施例六不同的是，若液晶显示器的CF结构，所使用之BM材料若是具有金属导电之性质，则能同样利用BM遮光层作为触控感应电极使用，需注意的是为了不产生画素漏光及满足各触控电极的独立设计目的，如图18所示，须在BM经纬位置进行触控电极的分割设计。

本实施的特色优势是同样不会增加原有Array侧驱动基板的外导线布局空间，并避免触控电极及扫描电极之外导线，会产生的讯号耦合干扰问题，及触碰层更靠近手指位置，更能提高触控感应的灵敏度。

具有金属导电之性质的BM遮光层，可参考如图19中CF导通示意图方式，藉共同电极层做触控讯号导通之帮助，将讯号连接Array侧驱动基板的控制IC。

链接Array驱动基板与CF侧基板的垂直导通方式及材料限制，相同实施例六所述，故不再赘述。

实施例八：

本实施例动作原理及设计概念同前述实施例一至实施例五相同，同实施例六与实施例七不同的是，CF侧共同电极层及BM遮光层同时作为触控感应电极使用。需注意的是为兼顾遮光需求及各触控电极独立设计之目的，如图20所示，须在BM经纬位置进行触控(共同)电极的分割设计。

本实施的特色优势与实施例六与实施例七相同，同样可帮助Array驱动基板侧，减少面板两侧边框框幅、避免与扫描电极导线的讯号耦合干扰及增加触控感应的灵敏度。特别的是，本实施例因为存在双电极层串联或并联的设计弹性，故还存在进一步降低触控电极的阻值，改善信号特性，提升信噪比等触控特性的优势。

链接Array驱动基板与CF侧基板的垂直导通方式及材料限制，因相同实施例六与实施例七所述，故不再赘述。

实施例九:

本实施例动作原理及设计概念同前述实施例一至实施例五相同，当显示器之扫描电极导线为全走线设计型态时，本实施例的触控显示整合面板的外连接导线如图21所示。

使触控感应电极与驱动IC之间的连接导线依循平行排列或遵循不重迭的原则，以降低两电极之间的讯号耦合问题，并不致因为触碰电极之整合而增加过多的导线布局空间增加。

实施例十:

本实施例动作原理及设计概念同前述实施例一至实施例五相同，当显示器的扫描讯号是由面板上内建扫描驱动器电路产生，而非直接由控制电路驱动器(IC)产生时，本实施例的触控显示整合面板的触控电极外连接导线可如图22所示。

依循平行排列或遵循不重迭，并间隔对地讯号线(GND)之原则，以降低显示驱动及触控驱动之间的讯号耦合干扰问题。

实施例十一：

本实施例动作原理及设计概念同前述实施例一至实施例五相同，为了不增加原有Array侧驱动基板的外导线布局空间，有效减少面板两侧边框之宽幅及避免与扫描电极导线产生的讯号耦合的干扰，另一实施例概念方式是如图23所示，可将Array驱动侧基板之感应/共同电极导线同样如实施例六至实施例八使用垂直导线方式，布局CF基板非显示有效区空间，在藉垂直导线方式，完成感应电极与驱动IC之间的导线的连接关系，将讯号导通至下侧Array基板的驱动IC操作，其中垂直导通材料需具有导电性质，并可使用框胶或导通点的型式呈现。

实施例十二:

本实施例动作原理及设计概念同前述实施例四及实施例五相同，也就是在进行互容应用时，当面板尺寸或者触控分辨率需求提高时，因为触碰点数目也会增加，此时可利用在触控操作有效区之外，进行外部短路连接方式，藉以降低触控导线数目，并有效节省驱动IC成本。

如图24所示，以实施例四设计为基础范例，考虑一面板之尺寸或者触控分辨率要求提高时，做两倍触控感区的增加，实际上利用外部短路方式，可将不同感应区对应的接收电极Rx做并联，虽然面板设计感应区增加两倍，但触控导线数目，并不会增加直接两倍增加，实际感应导线数目只增加一根。

需要注意的是，同实施例四及实施例五互容应用的叙述相同，同样需在触控操作有效区外，将Tx发射电极外连接导线及Rx接收电极外连接导线，做对地讯号线(GND)讯号间隔，藉以有效降低操作区外的错误触控讯号耦合干扰。

实施例十三：

如图25所示，本实施例主要用于描述触控感应电极在各画素单元之间的内导线连接方式，其余的触控感应电极的动作原理及设计概念同前述实施例一至实施例五相同;感应层选择方式，同前述实施例六至实施八相同;外连接导线实施方式，同前述实施例实施例九至实施例十二相同，故不再重复赘述。

在本实施例中，触控感应电极在画素单元之间的内导线连接方式，可直接使用触控感应电极层材料做为画素单元之间的连接内导线，其优势是不需要额外导线层制作，图26为本实施例的设计范例图。

实施例十四:

如图27所示，本实施例在于描述触控感应电极在画素单元之间的内导线连接方式，其余触控感应电极的动作原理及设计概念同前述实施例一至实施例五相同;感应层选择方式，同前述实施例六至实施例八相同;外连接导线实施方式，同前述实施例九至实施例十二相同，故不再重复赘述。

在本实施例中，触控感应电极在画素单元之间的内导线连接方式是使用一金属导线材料做为画素单元之间的连接内导线，其优势是可以大程度地降低跨画素时与其他电极间产生的耦合干扰，图28为本实施例的设计范例图。

实施例十五:

如图29所示为本实施例中触控显示整合装置，为进步再降低资料电极耦合的一种控制电路驱动器系统处理方式，详细系统处理方式如下所述：(1)触控显示芯片：可分成显示驱动处理系统、触控驱动处理系统，两个系统间，会有时序关系，相互沟通以便驱动工作的分工进行。(2)触控驱动处理系统：目的在于用以检测每个触控感应电极的电容的变化，确定触摸位置与变化关系。(3)触控驱动/接收单元：目的是使用电压源或者电流源来驱动触控感应电极，及对应接收所述感应电极的感应数据。(4)触控信号处理单元：功能在于处理感应电极的感应数据,依电压、波形、频率、相位变化的转换处理，来识别手指或触控笔的触控位置判断。(5)存储器目的：是用以暂存记忆触控信号处理单元所需使用或参考的资料。(6)显示电压耦合补偿参考器：是将各灰阶变化对感测电极的耦合效应影响，回馈给触控信号处理单元，进行电极的感应数据处理运算或是识别判断时的补偿参考，使触控判断更精确。(7)柔性线路板(FPC)：用以连接沟通及传递触控显示控制芯片及主机端的讯号。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，其特征在于：所述显示器至少包括一基板，任意一基板上包括N条横向的扫描电极；

一扫描驱动器，所述扫描驱动器与所述N条横向的扫描电极电性相连；

M条纵向的数据电极，所述M条纵向的数据电极与所述N条横向的扫描电极垂直设置，且相邻的数据电极间隔开一垂直距离；

一数据驱动器，所述数据驱动器与所述M条纵向的数据电极电性相连；

N行*M列个画素电极与N行*M列个晶体管，每个画素电极均通过一个晶体管电性连接至一扫描电极与一数据电极；

一共同电极层，所述共同电极层位于所述画素电极的一侧，且所述共同电极层包括复数个沿着横向排列与所述扫描电极平行的触控感应区，任意一触控感应区对应P行部分或全部画素电极；其中M、N为大于或等于2的正整数，且P小于N；

以及一控制电路驱动器，所述控制电路驱动器电性连接至所述扫描驱动器、所述数据驱动器以及复数个触控感应区，用以对任意感应区中的任一画素电极列执行一个用以显示画面的显示驱动动作，同时对没有对应到所述画素电极列的全部或部分触控感应区执行一个用以感应触控位置的触控感应动作。

2.根据权利要求1所述的具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，其特征在于：所述触控感应动作为自感式感应动作或互感式感应动作。

3.根据权利要求1所述的具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，其特征在于：所述触控感应区中包括复数个沿着横向排列的触控感应电极，每个触控感应电极对应多个画素电极范围，所述显示器的共同电极为所述触控感应电极，所述各个独立的触控感应区中的触控感应电极与控制电路驱动器电性相连。

4.根据权利要求1所述的具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，其特征在于：所述整合型电容式触控显示器为主动式矩阵驱动显示器，包括液晶显示器LCD、有机发光二极管显示器OLED、电泳显示器EPD、电湿润显示器EWD。

5.根据权利要求3所述的具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，其特征在于：所述触控感应电极为透明导电材料，包括透明导电金属氧化物TCO、奈米银、金属网格或奈米碳管。

6.根据权利要求4所述的具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，其特征在于：当所述整合型电容式触控显示器为液晶显示器时，采用Array侧驱动基板的共同电极作为触控感应电极，或采用CF侧基板的共同电极作为触控感应电极，或采用CF侧基板的俱导电性性质的BM作为触控感应电极，或同时采用CF侧基板的共同电极作与俱导电性性质的BM作为触控感应电极。

7.根据权利要求3所述的具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，其特征在于：还包括复数条所述触控感应电极与所述控制电路驱动器之间的外连接导线及内连接导线；所述外连接导在线触控感应区外，所述内连接导在线触控感应区内。

8.根据权利要求7所述的具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，其特征在于：各所述外连接导线可以水平单侧或双侧方式连接内连接导线与触控感应电极，且各所述外连接导线之间采用平行排列或不重迭排列。

9.根据权利要求7所述的具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，其特征在于：所述内连接导线平行扫描电极。

10.根据权利要求7所述的具有分段式共同电极层的整合型电容式触控显示器，其特征在于：所述内连接导线包括金属导线与触控感应电极材料。