[發明專利]一種內嵌式觸摸屏及顯示裝置

在審

• 申請號: 201410041369.7
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103793120A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 王海生;董學;薛海林;劉英明;丁小梁;楊盛際;趙衛杰;劉紅娟;任濤
• 申請（專利權）人: 北京京東方光電科技有限公司;京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044;G02F1/1333
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術領域

本發明涉及觸控技術領域，尤其涉及一種內嵌式觸摸屏及顯示裝置。

背景技術

隨著顯示技術的飛速發展，觸摸屏（Touch?Screen?Panel）已經逐漸遍及人們的生活中。目前，觸摸屏按照組成結構可以分為：外掛式觸摸屏（Add?on?Mode?Touch?Panel）、覆蓋表面式觸摸屏（On?Cell?Touch?Panel）、以及內嵌式觸摸屏（In?Cell?Touch?Panel）。其中，外掛式觸摸屏是將觸摸屏與液晶顯示屏（Liquid?Crystal?Display，LCD）分開生產，然后貼合到一起成為具有觸摸功能的液晶顯示屏，外掛式觸摸屏存在制作成本較高、光透過率較低、模組較厚等缺點。而內嵌式觸摸屏將觸摸屏的觸控電極內嵌在液晶顯示屏內部，可以減薄模組整體的厚度，又可以大大降低觸摸屏的制作成本，受到各大面板廠家青睞。

目前，現有的電容式內嵌（In?cell）觸摸屏是在現有的TFT（Thin?Film?Transistor，薄膜場效應晶體管）陣列基板上直接另外增加觸控驅動電極和觸控感應電極實現的，即在TFT陣列基板的表面制作兩層相互異面相交的條狀ITO電極，這兩層ITO（Indium?Tin?Oxides，銦錫金屬氧化物）電極分別作為觸摸屏的觸控驅動電極和觸控感應電極，如圖1所示，橫向設置的觸控驅動電極Tx和縱向設置的觸控感應電極Rx之間耦合產生互電容C_m（Mutual?Capacitance），當手指觸碰屏幕時，手指的觸碰會改變互電容C_m的值，觸摸檢測裝置通過檢測手指觸碰前后電容C_m對應的電流的改變量，從而檢測出手指觸摸點的位置。

在橫向設置的觸控驅動電極Tx和縱向設置的觸控感應電極Rx之間會形成兩種互電容C_m，如圖1所示，一種是對實現觸摸功能有效的投射電容（圖1中帶箭頭的曲線為投射電容），手指觸碰屏幕時，會改變投射電容值；另一種是對實現觸摸功能無效的正對電容（帶箭頭的直線為正對電容），手指觸碰屏幕時，正對電容值不會發生變化。

上述電容式內嵌觸摸屏的結構設計中，在人體電容僅會與互電容中的投射電容發生耦合作用，觸控驅動電極與觸控感應電極在正對面處形成的正對電容會使觸摸屏的信噪比降低，影響了內嵌式觸摸屏中觸控感應的準確性。并且，需要在現有的TFT陣列基板上增加兩層新的膜層，導致在制作TFT陣列基板時需要增加新的工藝，使生產成本增加，不利于提高生產效率。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種內嵌式觸摸屏及顯示裝置，用以實現觸控精度較高、成本較低、生產效率較高且透過率較高的內嵌式觸摸屏。

因此，本發明實施例提供的一種內嵌式觸摸屏，包括相對設置的上基板和下基板，還包括：

設置于所述上基板和所述下基板之間的多個同層設置且相互絕緣的自電容電極，以及在觸控時間段通過檢測各所述自電容電極的電容值變化以判斷觸控位置的觸控偵測芯片。

本發明實施例提供的上述內嵌式觸摸屏，利用自電容的原理在觸摸屏的上基板和下基板之間設置多個同層設置且相互絕緣的自電容電極，當人體未觸碰屏幕時，各自電容電極所承受的電容為一固定值，當人體觸碰屏幕時，對應的自電容電極所承受的電容為固定值疊加人體電容，觸控偵測芯片在觸控時間段通過檢測各自電容電極的電容值變化可以判斷出觸控位置。由于人體電容可以作用于全部自電容，相對于人體電容僅能作用于互電容中的投射電容，由人體碰觸屏幕所引起的觸控變化量會比較大，因此能有效提高觸控的信噪比，從而提高觸控感應的準確性。并且，相對于采用互電容原理實現觸控功能時需要在現有的陣列基板內增加兩層新的膜層，本發明實施例提供的觸摸屏中僅需要增加一層自電容電極即可實現觸控功能，節省了生產成本，提高了生產效率。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述內嵌式觸摸屏中，還包括：設置于所述上基板和所述下基板之間的黑矩陣層；

各所述自電容電極的圖形在所述下基板上的正投影位于所述黑矩陣層的圖形所在區域內。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述內嵌式觸摸屏中，各所述自電容電極的圖形為在所述下基板上的正投影位于所述黑矩陣層的圖形所在區域內的網格狀結構。

在一種可能的實現方式中，本發明實施例提供的上述內嵌式觸摸屏，還包括：與各所述自電容電極一一對應的導線，以及與所述自電容電極一一對應的導通連接點；其中，