專利名稱：一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏、其驅(qū)動(dòng)方法及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏、其驅(qū)動(dòng)方法及顯示
>J-U ρ α裝直。
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(diǎn)。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。為了能夠最大限度的提高觸摸顯示屏的開口率，在設(shè)計(jì)觸摸屏的TFT陣列基板中的像素結(jié)構(gòu)時(shí)可以采用雙柵(Dual Gate)結(jié)構(gòu)，如圖I所示，在雙柵結(jié)構(gòu)中，TFT陣列基板上的相鄰行的像素單元之間具有兩個(gè)柵極信號(hào)線，例如Gatel和Gate2、Gate3和Gate4、Gate5和Gate6，且每相鄰的兩列像素單元為一組，共用一個(gè)位于該兩列像素單元之間的數(shù)據(jù)信號(hào)線Datel、Date2、Date3。雙柵結(jié)構(gòu)通過增加一倍數(shù)量的柵極信號(hào)線，減少了數(shù)據(jù)信號(hào)線及源極驅(qū)動(dòng)IC的數(shù)量，從而降低顯示器整體成本。而目前還沒有基于雙柵結(jié)構(gòu)的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏、其驅(qū)動(dòng)方法及顯示裝置，用以實(shí)現(xiàn)具有雙柵結(jié)構(gòu)的電容式內(nèi)嵌觸摸屏。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏，包括彩膜基板，薄膜晶體管TFT陣列基板，以及位于所述彩膜基板和所述TFT陣列基板之間的液晶層；所述電容式內(nèi)嵌觸摸屏內(nèi)形成有呈矩陣排列的多個(gè)像素單元；在所述TFT陣列基板相鄰行的像素單元之間具有兩個(gè)柵極信號(hào)線，且以相鄰的兩列像素單元為一組像素單元列，每組像素單元列共用一個(gè)位于該兩列像素單元之間的數(shù)據(jù)信號(hào)線；還包括所述TFT陣列基板具有多個(gè)觸控驅(qū)動(dòng)電極，各所述觸控驅(qū)動(dòng)電極位于相鄰組像素單元列之間的間隙處；所述彩膜基板具有多個(gè)觸控感應(yīng)電極，各所述觸控感應(yīng)電極沿像素單元的行方向延伸。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示裝置，包括本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種上述電容式內(nèi)嵌觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，包括將觸摸屏顯示每一幀的時(shí)間分成顯示時(shí)間段和觸控時(shí)間段；
在顯示時(shí)間段，對(duì)所述觸摸屏中的每條柵極信號(hào)線依次施加?xùn)艗呙栊盘?hào)，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)線施加灰階信號(hào)，控制液晶分子翻轉(zhuǎn)；同時(shí)對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極施加低電平 目號(hào);在觸控時(shí)間段，對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極施加觸控掃描信號(hào)，觸控感應(yīng)電極耦合所述觸控掃描信號(hào)的電壓信號(hào)并輸出，同時(shí)，所述觸摸屏中的每條柵極信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線無信號(hào)輸入。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果包括本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏、其驅(qū)動(dòng)方法及顯示裝置，在彩膜基板上設(shè)置沿像素單元的行方向延伸的觸控感應(yīng)電極，在TFT陣列基板上采用雙柵結(jié)構(gòu)，即相鄰行的像素單元之間具有兩條柵極信號(hào)線，每相鄰的兩列像素單元為一組像素單元列，共用一個(gè)位于該兩列像素單元之間的數(shù)據(jù)信號(hào)線，通過增加一倍數(shù)量的柵極信號(hào)線，節(jié)省出一部分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)線的位置。并且，由于觸摸屏的精度通常在毫米級(jí)，而液晶顯示屏的精度通常在微米級(jí)，可以看出顯示所需的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于觸控所需的精度，因此，可以將實(shí)現(xiàn)觸控 功能的觸控驅(qū)動(dòng)電極設(shè)置在節(jié)省出的數(shù)據(jù)信號(hào)線的位置，即設(shè)置在相鄰像素單元列之間的間隙處，既可以保證觸控所需的精度，又不會(huì)過多占用像素單元的開口區(qū)域，能夠保證觸摸屏具有較大的開口率。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中顯示面板的雙柵結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的縱向剖面示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏中TFT陣列基板的俯視示意圖之圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的工作時(shí)序圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏中TFT陣列基板的俯視示意圖之-* ;圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏中公共電極圖案的俯視示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏中TFT陣列基板的俯視示意圖之—■ ·
---，圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏中的彩膜基板和TFT陣列基板對(duì)盒后的結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏中的彩膜基板和TFT陣列基板對(duì)盒后的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
具體實(shí)施例方式目前，能夠?qū)崿F(xiàn)寬視角的液晶顯示技術(shù)主要有平面內(nèi)開關(guān)(IPS，In-PlaneSwitch)技術(shù)和高級(jí)超維場(chǎng)開關(guān)(ADS, Advanced Super Dimension Switch)技術(shù)；其中，ADS技術(shù)通過同一平面內(nèi)狹縫電極邊緣所產(chǎn)生的電場(chǎng)以及狹縫電極層與板狀電極層間產(chǎn)生的電場(chǎng)形成多維電場(chǎng)，使液晶盒內(nèi)狹縫電極間、電極正上方所有取向液晶分子都能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高級(jí)超維場(chǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)可以提高TFT-LCD產(chǎn)品的畫面品質(zhì)，具有高分辨率、高透過率、低功耗、寬視角、高開口率、低色差、無擠壓水波紋(push Mura)等優(yōu)點(diǎn)。H-ADS (高開口率-高級(jí)超維場(chǎng)開關(guān))是ADS技術(shù)的一種重要實(shí)現(xiàn)方式。本發(fā)明實(shí)施例正是基于ADS技術(shù)和H-ADS技術(shù)提出了一種新的電容式內(nèi)嵌觸摸屏結(jié)構(gòu)。下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏、其驅(qū)動(dòng)方法及顯示裝置的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)地說明。附圖中各層薄膜厚 度和形狀不反映TFT陣列基板或彩膜基板的真實(shí)比例，目的只是示意說明本發(fā)明內(nèi)容。圖2和圖3所示分別為本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的橫向剖面示意圖和觸摸屏中TFT陣列基板的俯視圖。如圖2和圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏具體包括彩膜基板1，TFT陣列基板2，以及位于彩膜基板I和TFT陣列基板2之間的液晶層3，該電容式內(nèi)嵌觸摸屏內(nèi)形成有呈矩陣排列的多個(gè)像素單元4 ;在TFT陣列基板相鄰行的像素單元4之間具有兩條柵極信號(hào)線5，且每相鄰的兩列像素單元4為一組像素單元列6，共用一條位于該兩列像素單元4之間的數(shù)據(jù)信號(hào)線7 ;還包括TFT陣列基板2具有至少一個(gè)觸控驅(qū)動(dòng)電極8，各觸控驅(qū)動(dòng)電極8位于相鄰像素單元列6之間的間隙處；彩膜基板I具有至少一個(gè)觸控感應(yīng)電極9，各觸控感應(yīng)電極9沿像素單元4的行方向延伸。在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸摸屏采用雙柵結(jié)構(gòu)，通過增加一倍數(shù)量的柵極信號(hào)線，節(jié)省出一部分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)線的位置。并且，由于觸摸屏的精度通常在毫米級(jí)，而液晶顯示屏的精度通常在微米級(jí)，可以看出顯示所需的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于觸控所需的精度，因此，可以將實(shí)現(xiàn)觸控功能的觸控驅(qū)動(dòng)電極設(shè)置在節(jié)省出的數(shù)據(jù)信號(hào)線的位置，即設(shè)置在相鄰像素單元列之間的間隙處，既可以保證觸控所需的精度，又不會(huì)過多占用像素單元的開口區(qū)域，能夠保證觸摸屏具有較大的開口率。另夕卜，本發(fā)明實(shí)施提供的上述觸摸屏同樣也適用于扭曲向列(TN，TwistedNematic)型。具體地，在基于雙柵結(jié)構(gòu)的TN型TFT陣列基板上，可以以部分公共電極線作為觸控驅(qū)動(dòng)電極，在彩膜基板上以條狀I(lǐng)TO公共電極作為觸控感應(yīng)電極，由于TN型屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。進(jìn)一步地，為了減少觸摸屏的顯示信號(hào)和觸控信號(hào)之間相互干擾，在具體實(shí)施時(shí)可以采用觸控和顯示分時(shí)驅(qū)動(dòng)的方式，以盡量避免顯示和觸控在工作過程中彼此之間相互影響。具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述電容式內(nèi)嵌觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，如圖4所示的時(shí)序圖，具體包括首先，將觸摸屏顯示每一巾貞(Vsync)的時(shí)間分成顯示時(shí)間段(Display)和觸控時(shí)間段(Touch)，例如圖4所示的驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖中觸摸屏的顯示一幀的時(shí)間為16. 67ms，選取其中4ms作為觸控時(shí)間段，其他的12. 67ms作為顯示時(shí)間段，當(dāng)然也可以根據(jù)IC芯片的處理能力適當(dāng)?shù)恼{(diào)整兩者的時(shí)長(zhǎng)，在此不做具體限定。在顯示時(shí)間段(Display),對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和觸控感應(yīng)電極Rx施加低電平信號(hào)，同時(shí)，對(duì)觸摸屏中的每條柵極信號(hào)線Gl，G2……Gn依次施加?xùn)艗呙栊盘?hào)，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)線Data施加灰階信號(hào)，控制液晶分子翻轉(zhuǎn)；這段時(shí)間和正常的液晶面板工作原理無異。在觸控時(shí)間段(Touch)，對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx施加觸控掃描信號(hào)，觸控感應(yīng)電極Rx耦合觸控掃描信號(hào)的電壓信號(hào)并輸出。通過手指的觸摸，改變觸摸點(diǎn)位置兩電極之間的感應(yīng)電容，從而改變觸控感應(yīng)電極Rx的末端接收電壓信號(hào)的大小，實(shí)現(xiàn)觸控功能。在觸控時(shí)間段，觸摸屏中的每條柵極信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線無信號(hào)輸入。下面對(duì)上述觸摸屏中TFT陣列基板中設(shè)置的觸控驅(qū)動(dòng)電極的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。在具體實(shí)施時(shí)，可以將觸控驅(qū)動(dòng)電極與TFT陣列基板中的數(shù)據(jù)信號(hào)線同層設(shè)置，這樣，在制備TFT陣列基板時(shí)不需要增加額外的制備工序，只需要通過一次構(gòu)圖工藝即可形成數(shù)據(jù)信號(hào)線和觸控驅(qū)動(dòng)電極的圖形，能夠節(jié)省制備成本，提升產(chǎn)品附加值。具體地，由于觸控驅(qū)動(dòng)電極設(shè)置在相鄰的像素單元列之間，而通常像素單元之間的間隙一般只有5微米左右，因此，各條觸控驅(qū)動(dòng)電極的寬度也非常細(xì)，這就會(huì)導(dǎo)致觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極之間的正對(duì)面積較小，產(chǎn)生的耦合電容也相對(duì)較小。為了保證觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極之間節(jié)點(diǎn)處即交疊處的耦合電容達(dá)到所需數(shù)值，一般在3pF左右，可以考慮通過增加觸控驅(qū)動(dòng)電極與觸控感應(yīng)電極交疊處的正對(duì)面積的方式，達(dá)到保證所需的耦合電容值。在具體實(shí)施時(shí)，可以采取兩種方式，第一種可以將各觸控驅(qū)動(dòng)電極在與相鄰行像素單元之間的兩條柵極信號(hào)線的交疊處設(shè)置外凸結(jié)構(gòu)A，如圖5所示，該外凸結(jié)構(gòu)A的具體形狀可以是如圖5所示的長(zhǎng)方形，還可以是其他常用形狀，在此不做限定。觸控驅(qū)動(dòng)電極的外凸結(jié)構(gòu)A設(shè)置在與柵極信號(hào)線交疊處，不會(huì)占用像素單元的開口區(qū)域，因此不會(huì)影響觸摸屏的開口率；而且，由于觸控采用了分時(shí)驅(qū)動(dòng)，因此經(jīng)過觸控驅(qū)動(dòng)電極傳遞的信號(hào)也不會(huì)對(duì)顯示器的正常顯示產(chǎn)生影響。這樣，通過觸控驅(qū)動(dòng)電極具有的外凸結(jié)構(gòu)A就可以增大觸控驅(qū)動(dòng)電極與觸控感應(yīng)電極之間的正對(duì)面積，從而保證觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極之間產(chǎn)生所需的耦合電容值。第二種增大觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極之間的正對(duì)面積的方式為與TFT陣列基板中透明的公共電極(例如ITO公共電極)同層設(shè)置至少一個(gè)觸控點(diǎn)電極，各觸控點(diǎn)電極位于各觸控驅(qū)動(dòng)電極與相鄰行像素單元之間的兩條柵極信號(hào)線的交疊處，且通過過孔與交疊的觸控驅(qū)動(dòng)電極電性相連；即新增的觸控點(diǎn)電極與公共電極通過一次構(gòu)圖工藝形成，這樣新增的觸控點(diǎn)電極與公共電極使用相同材料制備，一般為諸如ITO或IZO之類的透明導(dǎo)電氧化物材料。其中，觸控點(diǎn)電極可以和圖5中所示的外凸結(jié)構(gòu)A的形狀類似、且面積大小相當(dāng)?！?br> 可以看出，上述第二種方式中新增的觸控點(diǎn)電極和第一種方式中觸控驅(qū)動(dòng)電極具有的外凸結(jié)構(gòu)在TFT陣列基板的俯視圖中設(shè)置在相同的區(qū)域，即設(shè)置在與柵極信號(hào)線交疊處，但兩者設(shè)置在不同的膜層上。因此，第二種方式在實(shí)施時(shí)同樣不會(huì)占用像素單元的開口區(qū)域，不會(huì)影響觸摸屏的開口率。并且，通過與觸控驅(qū)動(dòng)電極電性相連的觸控點(diǎn)電極就可以增大觸控驅(qū)動(dòng)電極與觸控感應(yīng)電極之間的正對(duì)面積，從而保證觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極之間產(chǎn)生所需的耦合電容值。一般地，ADS型液晶面板的陣列基板上，公共電極作為板狀電極位于下層(更靠近襯底基板)，像素電極作為狹縫電極位于上層(更靠近液晶層)，在像素電極和公共電極之間設(shè)有絕緣層。而HADS型液晶面板的陣列基板上，像素電極作為板狀電極位于下層(更靠近襯底基板)，公共電極作為狹縫電極位于上層(更靠近液晶層)，在像素電極和公共電極之間設(shè)有絕緣層。在HADS型液晶面板的陣列基板上，觸控驅(qū)動(dòng)電極由于和數(shù)據(jù)信號(hào)線同層設(shè)置，會(huì)被更靠近液晶層的公共電極遮擋，不利于設(shè)置在彩膜基板上的觸控感應(yīng)電極探測(cè)觸控掃描信號(hào)。因此，為了保證觸控驅(qū)動(dòng)電極上施加的觸控掃描信號(hào)更容易被觸控感應(yīng)電極探測(cè)到，具體地，根據(jù)上述觸摸屏具體應(yīng)用的液晶顯示面板的模式，在HADS型觸摸屏?xí)r，即TFT陣列基板中的公共電極位于像素電極的上方，如圖6所示的公共電極圖案，將ITO公共電極在與觸控驅(qū)動(dòng)電極對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置為鏤空結(jié)構(gòu)，即ITO公共電極在與觸控驅(qū)動(dòng)電極對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置無公共電極的圖案，如圖6中的B區(qū)域所示。進(jìn)一步地，由于觸摸屏的精度通常在毫米級(jí)，而液晶顯示屏的精度通常在微米級(jí)，顯示所需的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于觸控所需的精度，因此，實(shí)現(xiàn)觸控功能的觸控驅(qū)動(dòng)電極可能不會(huì)占用全部相鄰像素單元列之間的間隙，這樣，可以在除設(shè)置有觸控驅(qū)動(dòng)電極之外的相鄰組 像素單元列之間的間隙處，如圖7所示，設(shè)置與TFT陣列基板中的公共電極電性相連的至少一條公共電極線Vcom，以增加公共電極所攜帶的公共電極信號(hào)的穩(wěn)定性。下面對(duì)上述觸摸屏中彩膜基板具有的觸控感應(yīng)電極的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。在具體實(shí)施時(shí)，觸控感應(yīng)電極可以位于彩膜基板的襯底與彩色樹脂之間，也可以位于彩膜基板的彩色樹脂面向液晶層的一面，還可以位于彩膜基板背向液晶層的一面。在具體實(shí)施時(shí)，可以根據(jù)所需的觸控精度，將彩膜基板上的屏蔽電極(shieldingΙΤ0)分割成合適寬度的觸控感應(yīng)電極，一般情況下，每條觸控感應(yīng)電極的寬度在2飛mm為佳。并且，觸摸屏的精度通常在毫米級(jí)，而液晶顯示屏的精度通常在微米級(jí)，可以看出顯示所需的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于觸控所需的精度，因此，一般每條觸控感應(yīng)電極都會(huì)對(duì)應(yīng)多行像素單
J Li ο當(dāng)觸控感應(yīng)電極位于彩膜基板背向液晶層的一面時(shí)，由于觸控感應(yīng)電極與觸控驅(qū)動(dòng)電極之間的間距較大，因此，如圖8所示，直接將各條觸控感應(yīng)電極9制備成面狀結(jié)構(gòu)即可保證耦合電容值在合適的范圍。當(dāng)觸控感應(yīng)電極位于彩膜基板面向液晶層的一面時(shí)，由于觸控感應(yīng)電極與觸控驅(qū)動(dòng)電極之間的間距較小，為了保證耦合電容值在合適的范圍提高觸控的可行性，如圖9所示，可將各條觸控感應(yīng)電極9設(shè)計(jì)為具有網(wǎng)格狀電極結(jié)構(gòu)，且網(wǎng)格狀電極結(jié)構(gòu)的觸控感應(yīng)電極與彩膜基板的黑矩陣區(qū)域相對(duì)，這樣就可以利用黑矩陣遮蓋觸控感應(yīng)電極的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，不會(huì)對(duì)顯示器的開口率產(chǎn)生影響。具體地，由于在彩膜基板上設(shè)置的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的觸控感應(yīng)電極不會(huì)遮擋像素單元，因此，觸控感應(yīng)電極的材料可以具體為透明導(dǎo)電氧化物例如ITO或ΙΖ0，也可以為金屬，當(dāng)采用金屬制作觸控感應(yīng)電極時(shí)可以有效的降低其電阻。此外，在設(shè)置觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極時(shí)，為了降低與其連接的IC芯片成本，可以通過將相鄰的多個(gè)觸控驅(qū)動(dòng)電極在任一端通過導(dǎo)線導(dǎo)通的方式，減少為各驅(qū)動(dòng)觸控電極提供電信號(hào)的驅(qū)動(dòng)通道(channel)的數(shù)量；通過將相鄰的多個(gè)觸控感應(yīng)電極在任一端通過導(dǎo)線導(dǎo)通的方式，減少與各觸控感應(yīng)電極連接的感應(yīng)通道(channel)的數(shù)量。例如，分辨率為1280*800的觸摸屏，可以考慮將每120個(gè)像素包含的觸控驅(qū)動(dòng)電極通過導(dǎo)線導(dǎo)通，作為一個(gè)觸控驅(qū)動(dòng)電極，將100個(gè)像素長(zhǎng)度的觸控感應(yīng)電極作為一個(gè)觸控感應(yīng)電極，因此，總共僅需要10個(gè)觸控驅(qū)動(dòng)電極的通道接口，8個(gè)觸控感應(yīng)電極的通道接口，降低了對(duì)IC芯片的要求?；谕话l(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，包括本發(fā)明實(shí)施例提供的上述電容式內(nèi)嵌觸摸屏，該顯示裝置的實(shí)施可以參見上述電容式內(nèi)嵌觸摸屏的實(shí)施例，重復(fù)之處不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏、其驅(qū)動(dòng)方法及顯示裝置，在彩膜基板上設(shè)置沿像素單元的行方向延伸的觸控感應(yīng)電極，在TFT陣列基板上采用雙柵結(jié)構(gòu)，即相鄰行的像素單元之間具有兩條柵極信號(hào)線，每相鄰的兩列像素單元為一組像素單元列，共用一個(gè)位于該兩列像素單元之間的數(shù)據(jù)信號(hào)線，通過增加一倍數(shù)量的柵極信號(hào)線，節(jié)省出一部分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)線的位置。并且，由于觸摸屏的精度通常在毫米級(jí)，而液晶顯示屏的精度通常在微米級(jí)，可以看出顯示所需的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于觸控所需的精度，因此，可以將實(shí)現(xiàn)觸控功能的觸控驅(qū)動(dòng)電極設(shè)置在節(jié)省出的數(shù)據(jù)信號(hào)線的位置，即設(shè)置在相鄰像素單元列之間的間隙處，既可以保證觸控所需的精度，又不會(huì)過多占用像素單元的開口區(qū)域，能夠保證觸摸·屏具有較大的開口率。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏，包括彩膜基板，薄膜晶體管TFT陣列基板，以及位于所述彩膜基板和所述TFT陣列基板之間的液晶層；所述電容式內(nèi)嵌觸摸屏內(nèi)形成有呈矩陣排列的多個(gè)像素單元；在所述TFT陣列基板相鄰行的像素單元之間具有兩條柵極信號(hào)線，且以相鄰的兩列像素單元為一組像素單元列，每組像素單元列共用一條位于該兩列像素單元之間的數(shù)據(jù)信號(hào)線；其特征在于，還包括 所述TFT陣列基板具有多個(gè)觸控驅(qū)動(dòng)電極，各所述觸控驅(qū)動(dòng)電極位于相鄰組像素單元列之間的間隙處； 所述彩膜基板具有多個(gè)觸控感應(yīng)電極，各所述觸控感應(yīng)電極沿像素單元的行方向延伸。
2.如權(quán)利要求I所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸控驅(qū)動(dòng)電極與所述TFT陣列基板中的數(shù)據(jù)信號(hào)線同層設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的觸摸屏，其特征在于，各所述觸控驅(qū)動(dòng)電極在與相鄰行像素單元之間的兩條柵極信號(hào)線的交疊處具有外凸結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的觸摸屏，其特征在于，還包括與所述TFT陣列基板中透明的公共電極同層設(shè)置的至少一個(gè)觸控點(diǎn)電極；各所述觸控點(diǎn)電極位于各所述觸控驅(qū)動(dòng)電極與相鄰行像素單元之間的兩條柵極信號(hào)線的交疊處，且通過過孔與交疊的觸控驅(qū)動(dòng)電極電性相連。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的觸摸屏，其特征在于，所述TFT陣列基板上同時(shí)具有透明的公共電極和像素電極，且所述公共電極位于像素電極的上方；所述公共電極在與所述觸控驅(qū)動(dòng)電極對(duì)應(yīng)的位置具有鏤空結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的觸摸屏，其特征在于，還包括與所述TFT陣列基板中的公共電極電性相連的至少一條公共電極線，各公共電極線位于除設(shè)置有所述觸控驅(qū)動(dòng)電極之外的相鄰組像素單元列之間的間隙處。
7.如權(quán)利要求I所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸控感應(yīng)電極位于所述彩膜基板的襯底與彩色樹脂之間，或位于所述彩膜基板的彩色樹脂面向所述液晶層的一面，或位于所述彩膜基板背向所述液晶層的一面。
8.如權(quán)利要求7所述的觸摸屏，其特征在于，每個(gè)所述觸控感應(yīng)電極對(duì)應(yīng)多行像素單J Li ο
9.如權(quán)利要求8所述的觸摸屏，其特征在于，各所述觸控感應(yīng)電極具有網(wǎng)格狀電極結(jié)構(gòu)，且所述網(wǎng)格狀電極結(jié)構(gòu)的觸控感應(yīng)電極與所述彩膜基板的黑矩陣區(qū)域相對(duì)。
10.如權(quán)利要求9所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸控感應(yīng)電極的材料為金屬或透明導(dǎo)電氧化物。
11.如權(quán)利要求1-4或7-10任一項(xiàng)所述的觸摸屏，其特征在于，相鄰的多個(gè)所述觸控感應(yīng)電極在任一端通過導(dǎo)線導(dǎo)通，相鄰的多個(gè)所述觸控驅(qū)動(dòng)電極在任一端通過導(dǎo)線導(dǎo)通。
12.—種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏。
13.—種如權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包括 將觸摸屏顯示每一幀的時(shí)間分成顯示時(shí)間段和觸控時(shí)間段；在顯示時(shí)間段，對(duì)所述觸摸屏中的每條柵極信號(hào)線依次施加?xùn)艗呙栊盘?hào)，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)線施加灰階信號(hào)，控制液晶分子翻轉(zhuǎn)；同時(shí)對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極施加低電平信號(hào); 在觸控時(shí)間段，對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極施加觸控掃描信號(hào)，觸控感應(yīng)電極稱合所述觸控掃描信號(hào)的電壓信號(hào)并輸出，同時(shí)，所述觸摸屏中的每條柵極信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線無信號(hào)輸入。·
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏、其驅(qū)動(dòng)方法及顯示裝置，在彩膜基板上設(shè)置沿像素單元的行方向延伸的觸控感應(yīng)電極，在TFT陣列基板上采用雙柵結(jié)構(gòu)，即相鄰行的像素單元之間具有兩條柵極信號(hào)線，每相鄰的兩列像素單元為一組像素單元列，共用一個(gè)位于該兩列像素單元之間的數(shù)據(jù)信號(hào)線，節(jié)省出一部分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)線的位置。因此，可以在節(jié)省出的數(shù)據(jù)信號(hào)線的位置設(shè)置實(shí)現(xiàn)觸控功能的觸控驅(qū)動(dòng)電極，即將觸控驅(qū)動(dòng)電極設(shè)置在相鄰像素單元列之間的間隙處，既可以保證觸控所需的精度，又不會(huì)過多占用像素單元的開口區(qū)域，能夠保證觸摸屏具有較大的開口率。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102937852SQ201210401458
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者楊盛際, 董學(xué), 李成, 王海生, 趙衛(wèi)杰, 劉英明, 任濤, 丁小梁, 劉紅娟 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司