CN107144999A - 内嵌式触摸屏 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种内嵌式触摸屏，包括阵列基板；阵列基板的公共电极板之间的缝隙中增设金属；该金属连接公共电极板，与像素电极形成电场，从而驱动公共电极板缝隙对应区域的液晶分子正常翻转，使得该区域与其他显示区具有相同的显示效果。

Description

内嵌式触摸屏
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种内嵌式触摸屏。
背景技术
触摸屏作为一种输入媒介，是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。液晶(Liquid Crystal)，由于其良好的电可控性，越来越多地使用在显示面板中；因此，通常触摸屏集成于液晶显示面板中形成各种电子产品，例如手机、笔记本电脑、MP3/MP4等。
传统In-cell(内嵌式触摸屏)通过和显示共用公共电极实现触摸效果。如图1所示，现有技术的In-cell结构示意图，包括彩膜基板与阵列基板，彩膜基板包括第一玻璃基板101、色阻层102及黑色矩阵103；阵列基板：包括依次层叠设置的第二玻璃基板104、缓冲层105、栅绝缘层106、间绝缘层107、平坦化层108、公共电极层、介质层109、感应电极线110、钝化层111以及像素电极114；感应电极线通过过孔112与公共电极层连接；公共电极层被图案化成若干电极板113，公共电极板113之间的间隙设置在黑色矩阵103正下方。公共电极板113与公共电极板113之间没有电极层，因此相邻电极板间的缝隙所对应的区域没有电场，因此此处的液晶翻转方向和其余地方不一致，导致此处的显示亮度和其余地方不一致，会出现显示问题；虽然此处有黑色矩阵103遮挡，但在大视角斜视时，仍然能看到显示差异，具体表现为亮线纹或暗线纹，影响显示效果。
另外，所述黑色矩阵103中的水平遮光条用以遮挡薄膜晶体管及扫描线，水平遮光条的宽度大于仅用以遮挡数据线的垂直遮光条，因此，出现亮线纹或暗线纹的显示问题主要表现于垂直遮光条对应区域。
综上所述，现有技术的内嵌式触摸屏，由于阵列基板对应黑色矩阵103的遮挡区域没有公共电极，导致该处对应的液晶分子翻转异常，导致该区域亮度与其他区域不同，进而使得液晶显示面板在大视角显示时出现亮线纹或暗线纹，影响观看效果。
发明内容
本发明提供一种内嵌式触摸屏，能够使对应于黑色矩阵遮挡区域的液晶分子正常翻转，从而使该区域具有正常的显示效果，以解决现有技术的内嵌式触摸屏，由于阵列基板对应黑色矩阵的遮挡区域没有公共电极，导致该处对应于的液晶分子翻转异常，导致该区域亮度与其他区域不同，进而使得液晶显示面板在大视角显示时出现亮线纹或暗线纹，影响观看效果的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明提供一种内嵌式触摸屏，包括：
彩膜基板，包括色阻层及黑色矩阵；所述黑色矩阵包括多条用于遮挡扫描线的水平遮光条，以及多条用于遮挡数据线的垂直遮光条；
阵列基板，与所述彩膜基板相对设置；所述阵列基板包括：
基板；
缓冲层，制备于所述基板表面；
栅绝缘层，制备于所述缓冲层表面；
第一间绝缘层，制备于所述栅绝缘层表面；
平坦化层，制备于所述第一间绝缘层表面；
公共电极层，制备于所述平坦化层表面；所述公共电极层经图案化处理，形成若干呈阵列分布的公共电极板，相邻所述公共电极板之间形成有水平空隙以及垂直空隙，所述水平空隙被所述水平遮光条遮挡，所述垂直空隙被所述垂直遮光条遮挡；
第二间绝缘层，制备于所述公共电极层表面，所述第二间绝缘层上开设有多个第一金属过孔与第二金属过孔；
多条感应电极线，分布于所述第二间绝缘层表面，各所述感应电极线之间相互平行，所述感应电极线通过所述第一金属过孔连接于所述公共电极板；以及
多条次感应电极线，分布于所述第二间绝缘层表面，所述次感应电极线通过所述第二金属过孔连接于所述公共电极板；其中，
所述次感应电极线与所述感应电极线相互平行；一条所述次感应电极线，位于任一所述垂直遮光条与相对应的所述垂直空隙之间。
根据本发明一优选实施例，所述第二间绝缘层表面制备有钝化层，所述钝化层表面制备有若干呈阵列分布的像素电极，所述次感应电极线与所述像素电极形成用以驱动液晶分子偏转的电场。
根据本发明一优选实施例，相邻两列所述公共电极板之间的所述垂直空隙，对应设置一条所述次感应电极线，所述次感应电极线连接两列所述公共电极板中的任一所述公共电极板。
根据本发明一优选实施例，相邻两列所述公共电极板之间的所述垂直空隙，对应多段垂直分布且间隔设置的所述次感应电极线，相邻两段所述次感应电极线的间隔距离与所述水平空隙的宽度相同，并且，一段所述次感应电极线与位于其一侧的一所述公共电极板相连。
根据本发明一优选实施例，所述第二金属过孔的孔径小于所述第一金属过孔的孔径。
根据本发明上述目的，还提供一种内嵌式触摸屏，包括：
彩膜基板，包括色阻层及黑色矩阵；所述黑色矩阵包括多条用于遮挡扫描线的水平遮光条，以及多条用于遮挡数据线的垂直遮光条；
阵列基板，与所述彩膜基板相对设置；所述阵列基板包括：
基板；
缓冲层，制备于所述基板表面；
栅绝缘层，制备于所述缓冲层表面；
第一间绝缘层，制备于所述栅绝缘层表面；
平坦化层，制备于所述第一间绝缘层表面；
公共电极层，制备于所述平坦化层表面；所述公共电极层经图案化处理，形成若干呈阵列分布的公共电极板，相邻所述公共电极板之间形成有水平空隙以及垂直空隙，所述水平空隙被所述水平遮光条遮挡，所述垂直空隙被所述垂直遮光条遮挡；
第二间绝缘层，制备于所述公共电极层表面，所述第二间绝缘层上开设有多个第一金属过孔；
多条感应电极线，分布于所述第二间绝缘层表面，各所述感应电极线之间相互平行，所述感应电极线通过所述第一金属过孔连接于所述公共电极板；
钝化层，制备于所述第二间绝缘层表面；所述钝化层至所述第二间绝缘层贯穿设置有若干第二金属过孔；
透明电极层，制备于所述钝化层表面；所述透明电极层经图案化处理，形成若干呈阵列分布的像素电极，相邻两像素电极之间具有空隙；以及
多个次像素电极，分布于所述钝化层表面，所述次像素电极通过所述第二金属过孔连接于所述公共电极板；其中，
一所述次像素电极，位于任一所述垂直遮光条与相对应的所述垂直空隙之间。
根据本发明一优选实施例，所述次像素电极，位于相邻两所述像素电极之间，所述次像素电极与位于其两侧的所述像素电极形成用以驱动液晶分子偏转的电场。
根据本发明一优选实施例，相邻两列所述公共电极板之间的所述垂直空隙，对应设置一列所述次像素电极，所述次像素电极连接两列所述公共电极板中的任一所述公共电极板。
根据本发明一优选实施例，位于同一列的所述次像素电极中，相邻两所述次像素电极的间距等于所述水平空隙的宽度。根据本发明一优选实施例，所述第二金属过孔的孔径小于所述第一金属过孔的孔径。
本发明的有益效果为：相较于现有技术的内嵌式触摸屏；本发明提供的内嵌式触摸屏，通过在黑色矩阵遮挡的位置设置金属，使得对应于黑色矩阵遮挡区域的液晶分子正常翻转，从而使该区域具有正常的显示效果；解决了现有技术的内嵌式触摸屏，由于阵列基板对应于黑色矩阵的遮挡区域没有公共电极，导致该处对应的液晶分子翻转异常，导致该区域亮度与其他区域不同，进而使得液晶显示面板在大视角显示时出现亮线纹或暗线纹，影响观看效果的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种现有内嵌式触摸屏膜层结构图；
图2为本发明实施例一内嵌式触摸屏膜层结构图；
图3为本发明实施例二内嵌式触摸屏膜层结构图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
本发明针对现有技术的内嵌式触摸屏，由于阵列基板对应于黑色矩阵的遮挡区域没有公共电极，导致该处对应的液晶分子翻转异常，进而导致该区域亮度与其他区域不同，使得液晶显示面板在大视角观看时出现亮线纹或暗线纹，影响观看效果的技术问题，本实施例能够解决该缺陷。
本发明提供的内嵌式触摸屏，包括：彩膜基板、与所述彩膜基板相对设置的阵列基板、以及位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶层。
所述彩膜基板，包括色阻层及黑色矩阵；所述黑色矩阵包括多条用于遮挡扫描线的水平遮光条，以及多条用于遮挡数据线的垂直遮光条。
所述阵列基板包括：基板、缓冲层、栅绝缘层、第一间绝缘层、平坦化层、公共电极层、第二间绝缘层以及多条感应电极线。所述公共电极层经图案化处理，形成若干呈阵列分布的公共电极板，相邻所述公共电极板之间形成有水平空隙以及垂直空隙，所述水平空隙被所述水平遮光条遮挡，所述垂直空隙被所述垂直遮光条遮挡。
所述阵列基板还包括：多条次感应电极线或多个次像素电极；所述次感应电极线或所述次像素电极，位于任一所述垂直遮光条与相对应的所述垂直空隙之间；所述次感应电极线或所述次像素电极通过金属过孔连接所述公共电极板，所述次感应电极线或次像素电极与所述像素电极形成电场，从而驱动所述垂直遮光条对应区域的液晶分子正常翻转，使得该区域与其他显示区具有相同的显示效果。
实施例一
如图2所示，本发明实施例提供一种内嵌式触摸屏，包括：彩膜基板，彩膜基板包括第一玻璃基板201、色阻层202及黑色矩阵203；所述黑色矩阵203包括多条用于遮挡扫描线的水平遮光条，以及多条用于遮挡数据线的垂直遮光条。
以及阵列基板，与所述彩膜基板相对设置；所述阵列基板包括如下膜层结构。
第二玻璃基板204；所述第二玻璃基板204表面制备有薄膜晶体管的金属遮光层205。
缓冲层206，制备于所述第二玻璃基板204表面；所述缓冲层206表面制备有薄膜晶体管的有源层207，所述有源层207包括沟道、以及位于所述沟道一侧的源极离子掺杂区与位于所述沟道另一侧的漏极离子掺杂区。
栅绝缘层208，制备于所述缓冲层206表面；所述栅绝缘层208表面制备有薄膜晶体管的栅极209以及连接所述栅极209的栅线。
第一间绝缘层210，制备于所述栅绝缘层208表面；所述第一间绝缘层210表面制备有源极金属线211以及漏极金属线212，所述源极金属线211通过过孔连接所述源极离子掺杂区，所述漏极金属线212通过另一过孔连接所述漏极离子掺杂区。
平坦化层213，制备于所述第一间绝缘层210表面。
公共电极层，制备于所述平坦化层213表面；所述公共电极层经图案化处理，形成若干呈阵列分布的公共电极板214，相邻所述公共电极板214之间形成有水平空隙以及垂直空隙，所述水平空隙被所述水平遮光条遮挡，所述垂直空隙被所述垂直遮光条遮挡。
第二间绝缘层215，制备于所述公共电极层表面，所述第二间绝缘层215上开设有多个第一金属过孔216以及第二金属过孔217。
多条感应电极线218，分布于所述第二间绝缘层215表面，各所述感应电极线218之间相互平行，一条所述感应电极线218通过一所述第一金属过孔216连接于一所述公共电极板214。
多条次感应电极线219，分布于所述第二间绝缘层215表面，所述次感应电极线219通过所述第二金属过孔217连接于所述公共电极板214；其中，所述次感应电极线219与所述感应电极线218相互平行；一条所述次感应电极线219，位于任一所述垂直遮光条与相对应的所述垂直空隙之间；所述第二金属过孔217紧贴所述公共电极板214的边缘设置，以降低所述次感应电极线219的宽度，保证像素开口率。
所述次感应电极线219与所述感应电极线218采用相同材质，并且所述次感应电极线219与所述感应电极线218使用同一道光罩形成。
所述次感应电极线219的宽度大于所述垂直空隙的宽度，使得所述次感应电极线219能够覆盖所述垂直空隙，并且能够预留出部分宽度与所述公共电极板214连接。
钝化层220，制备于所述第二间绝缘层215表面，所述钝化层220表面制备有若干呈阵列分布的像素电极221。
所述次感应电极线219由与之相连的所述公共电极板214提供电流，所述次感应电极线219与附近的所述像素电极221形成电场，以驱动两横向设置的所述公共电极板214之间的缝隙所对应的液晶分子与其他区域的液晶分子具有一致的翻转角度，进而消除液晶显示面板在大视角观看时出现亮线纹与暗线纹的不良显示。
为了尽可能的保证像素的开口面积，将所述第二金属过孔217的孔径设置为小于所述第一金属过孔216的孔径，以最大限度的降低所述次感应电极线219的宽度，保证像素开口面积。
相邻两列所述公共电极板214之间的所述垂直空隙，可以对应设置一条所述次感应电极线219，所述次感应电极线219连接两列所述公共电极板214中的任一所述公共电极板214；采用上述结构的所述次感应电极线219，在制备工艺中，光罩设计结构相对简单，形成对应于一所述垂直空隙的所述次感应电极线219，光罩对应位置只需要设计一条狭缝，而且用于连接所述公共电极板214的所述第二金属过孔217只需要一个，使得光罩精度要求相对较低，成品率提高。
又如，相邻两列所述公共电极板214之间的所述垂直空隙，还可以对应多段垂直分布且间隔设置的所述次感应电极线219，相邻两段所述次感应电极线219的间隔距离与所述水平空隙的宽度相同，并且，一段所述次感应电极线219与位于其一侧的一所述公共电极板214相连；采用上述结构的所述次感应电极线219，一所述垂直空隙中对应设置多段所述次感应电极线219，每段所述次感应电极线219连接一块所述公共电极板214，各段所述次感应电极线219通入的电流相对稳定，避免了所述次感应电极线219较长而使阻抗增大，进而导致所述次感应电极线219上的电流不稳定；而且，各段所述次感应电极线219相互独立，当一部分所述公共电极板214损坏，不会影响对应于同一所述垂直空隙的其它所述次感应电极线219的正常使用。
实施例二
如图3所示，本发明另一实施例提供的内嵌式触摸屏，包括：彩膜基板，彩膜基板包括第一玻璃基板301、色阻层302及黑色矩阵303；所述黑色矩阵303包括多条用于遮挡扫描线的水平遮光条，以及多条用于遮挡数据线的垂直遮光条。
以及阵列基板，与所述彩膜基板相对设置；所述阵列基板包括如下膜层结构。
第二玻璃基板304；所述第二玻璃基板304表面制备有薄膜晶体管的金属遮光层305。
缓冲层306，制备于所述第二玻璃基板304表面；所述缓冲层306表面制备有薄膜晶体管的有源层307，所述有源层307包括沟道、以及位于所述沟道一侧的源极离子掺杂区与位于所述沟道另一侧的漏极离子掺杂区。
栅绝缘层308，制备于所述缓冲层306表面；所述栅绝缘层308表面制备有薄膜晶体管的栅极309以及连接所述栅极309的栅线。
第一间绝缘层310，制备于所述栅绝缘层308表面；所述第一间绝缘层310表面制备有源极金属线311以及漏极金属线312，所述源极金属线311通过金属过孔连接所述源极离子掺杂区，所述漏极金属线312通过另一金属过孔连接所述漏极离子掺杂区。
平坦化层313，制备于所述第一间绝缘层310表面。
公共电极层，制备于所述平坦化层313表面；所述公共电极层经图案化处理，形成若干呈阵列分布的公共电极板314，相邻所述公共电极板314之间形成有水平空隙以及垂直空隙，所述水平空隙被所述水平遮光条遮挡，所述垂直空隙被所述垂直遮光条遮挡。
第二间绝缘层315，制备于所述公共电极层表面，所述第二间绝缘层315上开设有多个第一金属过孔316。
多条感应电极线318，分布于所述第二间绝缘层315表面，各所述感应电极线318之间相互平行，一条所述感应电极线318通过一所述第一金属过孔316连接于一所述公共电极板314。
钝化层320，制备于所述第二间绝缘层315表面；所述钝化层320至所述第二间绝缘层315贯穿设置有若干第二金属过孔317。
透明电极层，制备于所述钝化层320表面；所述透明电极层经图案化处理，形成若干呈阵列分布的像素电极321，相邻两像素电极321之间具有空隙。
所述阵列基板还包括：多个次像素电极319，分布于所述钝化层320表面，所述次像素电极319通过所述第二金属过孔317连接于所述公共电极板314；其中，一所述次像素电极319，位于任一所述垂直遮光条与相对应的所述垂直空隙之间。
所述次像素电极319由所述公共电极提供电流，与所述附近的所述像素电极321形成电场，以驱动两横向设置的所述公共电极板314之间的缝隙所对应的液晶分子与其他区域的液晶分子具有一致的翻转角度，进而消除液晶显示面板在大视角观看时出现亮线纹与暗线纹的不良显示。
实施例二的内嵌式触摸屏的工作原理跟上述实施例一的内嵌式触摸屏的工作原理类似，具体可参考实施例一的内嵌式触摸屏的工作原理，此处不再做赘述。
本发明的有益效果为：相较于现有技术的内嵌式触摸屏；本发明提供的内嵌式触摸屏，通过在黑色矩阵遮挡的位置设置金属，使得对应于黑色矩阵遮挡区域的液晶分子正常翻转，从而使该区域具有正常的显示效果；解决了现有技术的内嵌式触摸屏，由于阵列基板对应于黑色矩阵的遮挡区域没有公共电极，导致该处对应的液晶分子翻转异常，导致该区域亮度与其他区域不同，进而使得液晶显示面板在大视角显示时出现亮线纹或暗线纹，影响观看效果的技术问题。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种内嵌式触摸屏，其特征在于，包括：
彩膜基板，包括色阻层及黑色矩阵；所述黑色矩阵包括多条用于遮挡扫描线的水平遮光条，以及多条用于遮挡数据线的垂直遮光条；
阵列基板，与所述彩膜基板相对设置；所述阵列基板包括：
基板；
缓冲层，制备于所述基板表面；
栅绝缘层，制备于所述缓冲层表面；
第一间绝缘层，制备于所述栅绝缘层表面；
平坦化层，制备于所述第一间绝缘层表面；
公共电极层，制备于所述平坦化层表面；所述公共电极层经图案化处理，形成若干呈阵列分布的公共电极板，相邻所述公共电极板之间形成有水平空隙以及垂直空隙，所述水平空隙被所述水平遮光条遮挡，所述垂直空隙被所述垂直遮光条遮挡；
第二间绝缘层，制备于所述公共电极层表面，所述第二间绝缘层上开设有多个第一金属过孔与第二金属过孔；
多条感应电极线，分布于所述第二间绝缘层表面，各所述感应电极线之间相互平行，所述感应电极线通过所述第一金属过孔连接所述公共电极板；以及
多条次感应电极线，分布于所述第二间绝缘层表面，所述次感应电极线通过所述第二金属过孔连接于所述公共电极板；其中，
所述次感应电极线与所述感应电极线相互平行；一条所述次感应电极线，位于任一所述垂直遮光条与相对应的所述垂直空隙之间。
2.根据权利要求1所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述第二间绝缘层表面制备有钝化层，所述钝化层表面制备有若干呈阵列分布的像素电极，所述次感应电极线与所述像素电极形成用以驱动液晶分子偏转的电场。
3.根据权利要求1所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，相邻两列所述公共电极板之间的所述垂直空隙，对应设置一条所述次感应电极线，所述次感应电极线连接两列所述公共电极板中的任一所述公共电极板。
4.根据权利要求1所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，相邻两列所述公共电极板之间的所述垂直空隙，对应多段垂直分布且间隔设置的所述次感应电极线，相邻两段所述次感应电极线的间隔距离与所述水平空隙的宽度相同，并且，一段所述次感应电极线与位于其一侧的一所述公共电极板相连。
5.根据权利要求2～4任一权利要求所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，
所述第二金属过孔的孔径小于所述第一金属过孔的孔径。
6.一种内嵌式触摸屏，其特征在于，包括：
彩膜基板，包括色阻层及黑色矩阵；所述黑色矩阵包括多条用于遮挡扫描线的水平遮光条，以及多条用于遮挡数据线的垂直遮光条；
阵列基板，与所述彩膜基板相对设置；所述阵列基板包括：
基板；
缓冲层，制备于所述基板表面；
栅绝缘层，制备于所述缓冲层表面；
第一间绝缘层，制备于所述栅绝缘层表面；
平坦化层，制备于所述第一间绝缘层表面；
公共电极层，制备于所述平坦化层表面；所述公共电极层经图案化处理，形成若干呈阵列分布的公共电极板，相邻所述公共电极板之间形成有水平空隙以及垂直空隙，所述水平空隙被所述水平遮光条遮挡，所述垂直空隙被所述垂直遮光条遮挡；
第二间绝缘层，制备于所述公共电极层表面，所述第二间绝缘层上开设有多个第一金属过孔；
多条感应电极线，分布于所述第二间绝缘层表面，各所述感应电极线之间相互平行，所述感应电极线通过所述第一金属过孔连接于所述公共电极板；
钝化层，制备于所述第二间绝缘层表面；所述钝化层至所述第二间绝缘层贯穿设置有若干第二金属过孔；
透明电极层，制备于所述钝化层表面；所述透明电极层经图案化处理，形成若干呈阵列分布的像素电极，相邻两像素电极之间具有空隙；以及
多个次像素电极，分布于所述钝化层表面，所述次像素电极通过所述第二金属过孔连接于所述公共电极板；其中，
一所述次像素电极，位于任一所述垂直遮光条与相对应的所述垂直空隙之间。
7.根据权利要求6所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述次像素电极，位于相邻两所述像素电极之间，所述次像素电极与位于其两侧的所述像素电极形成用以驱动液晶分子偏转的电场。
8.根据权利要求6所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，相邻两列所述公共电极板之间的所述垂直空隙，对应设置一列所述次像素电极，所述次像素电极连接两列所述公共电极板中的任一所述公共电极板。
9.根据权利要求6所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，
位于同一列的所述次像素电极中，相邻两所述次像素电极的间距等于所述水平空隙的宽度。
10.根据权利要求7～9任一权利要求所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述第二金属过孔的孔径小于所述第一金属过孔的孔径。
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