[發(fā)明專利]一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410239900.1
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104020907B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王春雷;薛海林;王海生;劉英明
• 申請（專利權(quán)）人: 京東方科技集團股份有限公司;北京京東方光電科技有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京同達信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及觸控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置。

背景技術(shù)

隨著顯示技術(shù)的飛速發(fā)展，觸摸屏(Touch?Screen?Panel)已經(jīng)逐漸遍及人們的生活中。目前，觸摸屏按照組成結(jié)構(gòu)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(nèi)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(chǎn)，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(nèi)嵌式觸摸屏將觸摸屏的觸控電極內(nèi)嵌在液晶顯示屏內(nèi)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(xiàn)有的電容式內(nèi)嵌(In?cell)觸摸屏是在現(xiàn)有的TFT(Thin?Film?Transistor，薄膜場效應(yīng)晶體管)陣列基板上直接另外增加觸控驅(qū)動電極和觸控感應(yīng)電極實現(xiàn)的，即在TFT陣列基板的表面制作兩層相互異面相交的條狀I(lǐng)TO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(qū)動電極和觸控感應(yīng)電極，如圖1所示，橫向設(shè)置的觸控驅(qū)動電極Tx和縱向設(shè)置的觸控感應(yīng)電極Rx之間耦合產(chǎn)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(yīng)的電流的改變量，從而檢測出手指觸摸點的位置。

在橫向設(shè)置的觸控驅(qū)動電極Tx和縱向設(shè)置的觸控感應(yīng)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(xiàn)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(xiàn)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(fā)生變化。

上述電容式內(nèi)嵌觸摸屏的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在人體電容僅會與互電容中的投射電容發(fā)生耦合作用，觸控驅(qū)動電極與觸控感應(yīng)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(nèi)嵌式觸摸屏中觸控感應(yīng)的準確性。并且，需要在現(xiàn)有的TFT陣列基板上增加兩層新的膜層，導(dǎo)致在制作TFT陣列基板時需要增加新的工藝，使生產(chǎn)成本增加，不利于提高生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

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

因此，本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏，包括相對而置的上基板和下基板，還包括：設(shè)置于所述上基板面向所述下基板的一側(cè)的公共電極層，以及觸控偵測芯片；其中，

所述公共電極層被分割成多個相互獨立的自電容電極，以及將所述自電容電極連接至所述觸控偵測芯片的多條導(dǎo)線；

所述觸控偵測芯片用于在顯示時間段對各自電容電極加載公共電極信號，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。

本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏，利用自電容的原理在觸摸屏的上基板設(shè)置多個同層設(shè)置且相互獨立的自電容電極，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(yīng)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(yīng)的準確性。

并且，相對于采用互電容原理實現(xiàn)觸控功能時需要在現(xiàn)有的陣列基板內(nèi)增加兩層新的膜層，本發(fā)明實施例提供的觸摸屏是將TN模式的公共電極層圖形進行變更，形成多個相互獨立的自電容電極以及將自電容電極連接至觸控偵測芯片的導(dǎo)線，不需要增加額外的膜層，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，還包括：設(shè)置于所述上基板面向所述下基板的一側(cè)，或設(shè)置于所述下基板面向所述上基板的一側(cè)的黑矩陣層；

相鄰的兩個所述自電容電極之間的分割間隙在所述下基板的正投影均位于所述黑矩陣層的圖形所在區(qū)域內(nèi)；

各所述導(dǎo)線的圖形在所述下基板的正投影均位于所述黑矩陣層的圖形所在區(qū)域內(nèi)。