CN106598345A - 一种内嵌式触摸屏及液晶显示装置 - Google Patents

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Nanjing Huadong Electronics Information and Technology Co Ltd
Nanjing CEC Panda FPD Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种内嵌式触摸屏以及含该内嵌入触摸屏的液晶显示装置，特别适用于阵列基板位于正面(上面)，彩膜基板位于背面(下面)显示的超薄显示器，能够实现减少金属反光，增强画面显示的效果；液晶显示装置包括相对设置的阵列基板和彩膜基板以及位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，阵列基板中，制备扫描线金属层之前依次制备导电遮光层和层间绝缘层；导电遮光层由多个网状电极组成；触摸屏以扫描线或数据线为驱动电极，以网状电极为感应电极，网状电极与驱动电极交叉设置，通过触摸驱动IC驱动实现触控功能。

Description

一种内嵌式触摸屏及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种内嵌式触摸屏以及含该内嵌式触摸屏的液晶显示装置，属于触摸显示技术领域。
背景技术
触摸屏(Touch Panel)作为一种输入媒介，和显示屏一起形成触摸显示屏，触摸显示屏已经逐渐成为显示领域的主流。目前应用最广的触摸屏为外挂于显示屏外侧的外挂式触摸屏(Add on Touch Panel)和内嵌于显示屏内的内嵌式触摸屏(In cell TouchPanel)。外挂式触摸屏显示屏与触摸屏分开生产，然后贴合到一起成为具有触摸和显示功能的触摸显示屏。随着平板显示器所要求的光学特性和电学特性的不断提高，以及消费者对薄化平板显示器的需求，在工艺条件和显示效果不变的情况下，设计出高性能、低成本、超薄的触摸显示屏逐渐成为各大厂商追求的主要目标。现有的外挂式触摸显示屏存在结构复杂、制作成本较高、光透过率较低、模组较厚等缺点。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种内嵌式触摸屏以及含该内嵌式触摸屏的液晶显示装置，该液晶显示装置具有结构简单、光透过率高、模组薄的优点，尤其适用于阵列基板位于正面(上面)，彩膜基板位于背面(下面)显示的超薄显示器，能够实现减少金属反光，增强画面显示的效果。
发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术手段为：
一种内嵌式触摸屏，包括阵列基板，所述阵列基板表面形成有多条横向设置的扫描线和多条纵向设置的数据线，所述扫描线和数据线呈横纵交叉设置；所述阵列基板在制备扫描线金属层前依次制备有导电遮光层和层间绝缘层；所述导电遮光层由多个纵向设置的网状电极组成，多个纵向设置的网状电极沿水平向矩阵式排布；多条横向设置的扫描线为触摸屏的驱动电极，多个纵向设置的网状电极为触摸屏的感应电极，感应电极与驱动电极交叉设置，所述扫描线和网状电极分别通过导线与触摸驱动IC连接。
一种内嵌式触摸屏，包括阵列基板，所述阵列基板表面形成有多条横向设置的扫描线和多条纵向设置的数据线，所述扫描线和数据线呈横纵交叉设置；所述阵列基板在制备扫描线金属层前依次制备有导电遮光层和层间绝缘层；所述导电遮光层由多个横向设置的网状电极组成，多个横向设置的网状电极沿竖直向矩阵式排布；多条纵向设置的数据线为触摸屏的驱动电极，多个横向设置的网状电极为触摸屏的感应电极，感应电极与驱动电极交叉设置，所述数据线和网状电极分别通过导线与触摸驱动IC连接。
其中，所述网状电极包括多条沿着扫描线方向分布的横向感应线和多条沿着数据线方向分布的纵向感应线，横向感应线和纵向感应线交叉排布形成网格状。
其中，所述横向感应线和纵向感应线同层设置，所述横向感应线位于扫描线的正下方，所述纵向感应线位于数据线的正下方，所述横向感应线的线宽等于或略大于扫描线的宽度，所述纵向感应线的线宽等于或略大于数据线的宽度。
其中，相邻所述网状电极之间的间距以制程制备能力可制作的最小间距为5um左右。
其中，所述导电遮光层由黑色树脂掺杂导电物质混制而成，或在黑色树脂上涂覆一层导电物质而制得。
其中，所述导电物质为金属、氧化铟锡、氧化铟锌、碳纳米管或石墨烯。
其中，所述金属包括钼、铝、铌或锑。
一种液晶显示装置，包括权利要求1～8任一权利要求所述的内嵌式触摸屏，还包括与阵列基板相对设置的彩膜基板以及位于阵列基板与彩膜基板之间的液晶层。
相比于现有技术，本发明技术方案具有的有益效果为：
本发明液晶显示装置内含有既具有遮光性、又具有导电性的导电遮光层，特别适用于阵列基板位于正面(上面)，彩膜基板位于背面(下面)显示的超薄显示器，能够实现减少金属反光，增强画面显示的效果。
附图说明
图1为本发明实施例1液晶显示装置的结构示意图；
图2为本发明实施例2液晶显示装置的结构示意图；
图3为多个纵向设置的网状电极沿水平向矩阵式排布的结构示意图；
图4为多个横向设置的网状电极沿竖直向矩阵式排布的结构示意图；
图5为实施例1中以扫描线为驱动电极，以纵向设置的网状电极为感应电极的结构示意图；
图6为实施例2中以数据线为驱动电极，以横向设置的网状电极为感应电极的结构示意图；
图7为阵列基板上扫描线和数据线的分布示意图；
图8为图5中扫描线和网状电极分别通过导线与触摸驱动电路IC连接的示意图；
图9为图6中数据线和网状电极分别通过导线与触摸驱动电路IC连接的示意图；
图10为图8的驱动波形图；
图11为图9的驱动波形图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明内容作进一步说明。应理解，这些实施案例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
实施例1
本发明内嵌式触摸屏，包括阵列基板3，阵列基板3表面形成有多条横向设置的扫描线12和多条纵向设置的数据线13，扫描线12和数据线13呈横纵交叉设置；阵列基板3在制备扫描线金属层之前依次制备有导电遮光层和层间绝缘层(导电遮光层-层间绝缘层-扫描线金属基板-层间绝缘层-数据线金属层-其他各层)，即阵列基板3在扫描线金属层下面依次溅射有导电遮光层和层间绝缘层；导电遮光层由多个网状电极8组成，网状电极8包括多条沿着扫描线12分布的横向感应线9和多条沿着数据线13分布的纵向感应线10，横向感应线9和纵向感应线10交叉排布形成网格状；横向感应线9和纵向感应线10同层设置，横向感应线9位于扫描线12的正下方，纵向感应线10位于数据线13的正下方，横向感应线9的线宽等于或略大于扫描线12的宽度，纵向感应线10的线宽等于或略大于数据线13的宽度；相邻网状电极8之间的距离以制程制备能力可以制作的最小间距，一般为5um左右；多条横向设置的扫描线12为触摸屏的驱动电极，多个纵向设置的网状电极8为触摸屏的感应电极，感应电极与驱动电极交叉设置，扫描线12和网状电极8分别通过导线与触摸驱动IC7连接。
本发明导电遮光层由黑色树脂(现有BM材料)掺杂导电物质混制而成，或在黑色树脂上涂覆一层导电物质而制得；导电物质为金属、氧化铟锡、氧化铟锌、碳纳米管或石墨烯；金属包括钼、铝、铌或锑等。本发明的导电遮光层既起到了遮光、增强显示的效果，又实现了内嵌式触摸屏的触控功能。
本发明的液晶显示装置，还包括与阵列基板3相对设置的彩膜基板1以及位于彩膜基板1与阵列基板3之间的液晶层2。
如图10所示为驱动时序图，将触摸屏显示每一帧的时间分为显示时间阶段和触控时间阶段，在显示时间阶段扫描线接收来自栅极驱动IC的栅极驱动信号(G1，G2，G3……Gn)，网状电极8无信号输入，实现正常显示；在触控时间阶段，扫描线接收来自Touch IC的触控驱动信号Tx(T1，T2，T3，……Tn)，作为感应电极的网状电极8耦合触控驱动信号的电压信号Rx(R1，R2，R3……Rn)并输出。
并且，如图10所示，在触控时间阶段施加的触控驱动信号Tx与在显示时间阶段施加的栅极扫描信号Gn极性相反，这样可以使与栅线和数据线相连的薄膜晶体管在触控时间阶段处于关闭状态，从而避免在触控时间阶段对画面显示品质的影响。
实施例2
本发明内嵌式触摸屏，包括阵列基板3，阵列基板3表面形成有多条横向设置的扫描线12和多条纵向设置的数据线13，扫描线12和数据线13呈横纵交叉设置；阵列基板3在制备扫描线金属层之前依次制备有导电遮光层和层间绝缘层(导电遮光层-层间绝缘层-扫描线金属基板-层间绝缘层-数据线金属层-其他各层)，即阵列基板3在扫描线金属层下面依次溅射有导电遮光层和层间绝缘层；导电遮光层由多个网状电极8组成，网状电极8包括多条沿着扫描线12分布的横向感应线9和多条沿着数据线13分布的纵向感应线10，横向感应线9和纵向感应线10交叉排布形成网格状；横向感应线9和纵向感应线10同层设置，横向感应线9位于扫描线12的正下方，纵向感应线10位于数据线13的正下方，横向感应线9的线宽等于或略大于扫描线12的宽度，纵向感应线10的线宽等于或略大于数据线13的宽度；相邻网状电极8之间的距离以制程制备能力可以制作的最小间距，一般为5um左右；多条纵向设置的数据线13为触摸屏的驱动电极，多个横向设置的的网状电极8为触摸屏的感应电极，感应电极与驱动电极交叉设置，数据线13和网状电极8分别通过导线与触摸驱动IC7连接。
本发明导电遮光层由黑色树脂(现有BM材料)掺杂导电物质混制而成，或在黑色树脂上涂覆一层导电物质而制得；导电物质为金属、氧化铟锡、氧化铟锌、碳纳米管或石墨烯；金属包括钼、铝、铌或锑等。本发明的导电遮光层既起到了遮光、增强显示的效果，又实现了内嵌式触摸屏的触控功能。
本发明的液晶显示装置，还包括与阵列基板3相对设置的彩膜基板1以及位于彩膜基板1与阵列基板3之间的液晶层2。
如图11所示为驱动时序图，将触摸屏显示每一帧的时间分为显示时间阶段和触控时间阶段，在显示时间阶段数据线接收来自源极驱动IC的灰阶电压信号(Sn)，网状电极8无信号输入，实现正常显示；在触控时间阶段，数据线接收来自Touch IC的触控驱动信号Tx(Tn)，作为感应电极的网状电极8耦合触控驱动信号的电压信号Rx(Rn)并输出。
本发明内嵌式触摸屏以阵列基板3上的导电遮光层为触摸屏的其中一个电极(Tx或Rx)，阵列基板3上的扫描线12或数据线13为触摸屏的另一个电极(Tx或者Rx)，由触摸驱动IC7驱动，实现触摸屏的触控功能。

Claims (9)

1.一种内嵌式触摸屏，其特征在于：包括阵列基板，所述阵列基板表面形成有多条横向设置的扫描线和多条纵向设置的数据线，所述扫描线和数据线呈横纵交叉设置；所述阵列基板在制备扫描线金属层前依次制备有导电遮光层和层间绝缘层；所述导电遮光层由多个纵向设置的网状电极组成，多个纵向设置的网状电极沿水平向矩阵式排布；多条横向设置的扫描线为触摸屏的驱动电极，多个纵向设置的网状电极为触摸屏的感应电极，感应电极与驱动电极交叉设置，所述扫描线和网状电极分别通过导线与触摸驱动IC连接。
2.一种内嵌式触摸屏，其特征在于：包括阵列基板，所述阵列基板表面形成有多条横向设置的扫描线和多条纵向设置的数据线，所述扫描线和数据线呈横纵交叉设置；所述阵列基板在制备扫描线金属层前依次制备有导电遮光层和层间绝缘层；所述导电遮光层由多个横向设置的网状电极组成，多个横向设置的网状电极沿竖直向矩阵式排布；多条纵向设置的数据线为触摸屏的驱动电极，多个横向设置的网状电极为触摸屏的感应电极，感应电极与驱动电极交叉设置，所述数据线和网状电极分别通过导线与触摸驱动IC连接。
3.根据权利要求1或2所述的内嵌式触摸屏，其特征在于：所述网状电极包括多条沿着扫描线方向分布的横向感应线和多条沿着数据线方向分布的纵向感应线，横向感应线和纵向感应线交叉排布形成网格状。
4.根据权利要求3所述的内嵌式触摸屏，其特征在于：所述横向感应线和纵向感应线同层设置，所述横向感应线位于扫描线的正下方，所述纵向感应线位于数据线的正下方，所述横向感应线的线宽等于或略大于扫描线的宽度，所述纵向感应线的线宽等于或略大于数据线的宽度。
5.根据权利要求1或2所述的内嵌式触摸屏，其特征在于：相邻所述网状电极之间的间距以制程制备能力可制作的最小间距为5um左右。
6.根据权利要求1或2所述的内嵌式触摸屏，其特征在于：所述导电遮光层由黑色树脂掺杂导电物质混制而成，或在黑色树脂上涂覆一层导电物质而制得。
7.根据权利要求6所述的内嵌式触摸屏，其特征在于：所述导电物质为金属、氧化铟锡、氧化铟锌、碳纳米管或石墨烯。
8.根据权利要求7所述的内嵌式触摸屏，其特征在于：所述金属包括钼、铝、铌或锑。
9.一种液晶显示装置，其特征在于：包括权利要求1～8任一权利要求所述的内嵌式触摸屏，还包括与阵列基板相对设置的彩膜基板以及位于阵列基板与彩膜基板之间的液晶层。
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