一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置，利用自電容的原理在觸摸屏內(nèi)設(shè)置多個(gè)同層設(shè)置且相互絕緣的自電容電極，觸控偵測(cè)芯片通過(guò)檢測(cè)各自電容電極的電容值變化可以判斷出觸控位置。由于人體電容作用于全部自電容，相對(duì)于人體電容僅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(huì)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(zhǔn)確性。并且，相對(duì)于自電容電極設(shè)置在上基板與平坦層之間時(shí)需要對(duì)平坦層進(jìn)行構(gòu)圖露出與自電容電極的同層設(shè)置的導(dǎo)通連接點(diǎn)，導(dǎo)通連接點(diǎn)通過(guò)邊框膠與位于下基板的觸控偵測(cè)芯片的連接端子電性連接，本發(fā)明將自電容電極設(shè)置在上基板的平坦層與隔墊物之間，可以省去對(duì)平坦層構(gòu)圖，節(jié)省制作工藝。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 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)】
[0002]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(kāi)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(guò)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。
[0003]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 FilmTransistor,薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管)陣列基板上直接另外增加觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極實(shí)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(dòng)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(dòng)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Cm (Mutual Capacitance),當(dāng)手指觸碰屏幕時(shí),手指的觸碰會(huì)改變互電容Cm的值，觸摸檢測(cè)裝置通過(guò)檢測(cè)手指觸碰前后電容Cm對(duì)應(yīng)的電流的改變量，從而檢測(cè)出手指觸摸點(diǎn)的位置。
[0004]在橫向設(shè)置的觸控驅(qū)動(dòng)電極Tx和縱向設(shè)置的觸控感應(yīng)電極Rx之間會(huì)形成兩種互電容Cm，如圖1所示，一種是對(duì)實(shí)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(shí)，會(huì)改變投射電容值；另一種是對(duì)實(shí)現(xiàn)觸摸功能無(wú)效的正對(duì)電容(帶箭頭的直線為正對(duì)電容)，手指觸碰屏幕時(shí)，正對(duì)電容值不會(huì)發(fā)生變化。
[0005]上述電容式內(nèi)嵌觸摸屏的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在人體電容僅會(huì)與互電容中的投射電容發(fā)生耦合作用，觸控驅(qū)動(dòng)電極與觸控感應(yīng)電極在正對(duì)面處形成的正對(duì)電容會(huì)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(zhǔn)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(shí)需要增加新的工藝，使生產(chǎn)成本增加，不利于提聞生廣效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置，用以實(shí)現(xiàn)觸控精度較高、成本較低、生產(chǎn)效率較高且透過(guò)率較高的內(nèi)嵌式觸摸屏。
[0007]因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏，包括相對(duì)設(shè)置的上基板和下基板，所述上基板面向所述下基板的一側(cè)具有平坦層以及位于平坦層之上隔墊物層，還包括:
[0008]設(shè)置于所述平坦層和所述隔墊物層之間的多個(gè)同層設(shè)置且相互絕緣的自電容電極，以及在觸控時(shí)間段通過(guò)檢測(cè)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(cè)芯片。
[0009]本發(fā)明實(shí)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(gè)同層設(shè)置且相互絕緣的自電容電極，當(dāng)人體未觸碰屏幕時(shí)，各自電容電極所承受的電容為一固定值，當(dāng)人體觸碰屏幕時(shí)，對(duì)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(cè)芯片在觸控時(shí)間段通過(guò)檢測(cè)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(duì)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(huì)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(zhǔn)確性。并且，相對(duì)于采用互電容原理實(shí)現(xiàn)觸控功能時(shí)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(shí)施例提供的觸摸屏中僅需要增加一層自電容電極即可實(shí)現(xiàn)觸控功能，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0010]進(jìn)一步地，相對(duì)于自電容電極設(shè)置在上基板與平坦層之間時(shí)需要對(duì)平坦層進(jìn)行構(gòu)圖露出與自電容電極的同層設(shè)置的導(dǎo)通連接點(diǎn)，該導(dǎo)通連接點(diǎn)通過(guò)邊框膠與位于下基板的觸控偵測(cè)芯片的連接端子電性連接，本發(fā)明實(shí)施例提供的觸摸屏中由于自電容電極設(shè)置在上基板的平坦層與隔墊物層之間，因此，可以省去對(duì)平坦層進(jìn)行構(gòu)圖，與自電容電極的同層設(shè)置的導(dǎo)通連接點(diǎn)即可直接通過(guò)邊框膠與位于下基板的觸控偵測(cè)芯片的連接端子電性連接，節(jié)省了制作工藝。
[0011]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，還包括:設(shè)置于所述上基板和所述下基板之間的黑矩陣層；
[0012]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(qū)域內(nèi)。
[0013]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)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(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
[0014]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏，還包括:與各所述自電容電極 對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線，以及與所述自電容電極 對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通連接點(diǎn)；其中，
[0015]各所述導(dǎo)線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(qū)域內(nèi)，各所述導(dǎo)通連接點(diǎn)設(shè)置在所述內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框膠所在區(qū)域；
[0016]各所述自電容電極通過(guò)所述導(dǎo)線連接至所述導(dǎo)通連接點(diǎn)后，通過(guò)位于所述邊框膠所在區(qū)域的走線與所述觸控偵測(cè)芯片的連接端子電性連接。
[0017]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，各所述導(dǎo)線與各所述自電容電極同層設(shè)置。
[0018]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，所述內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框膠所在區(qū)域具有四個(gè)側(cè)邊，所述導(dǎo)通連接點(diǎn)在所述邊框膠所在區(qū)域的四個(gè)側(cè)邊均有分布。
[0019]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，與各所述自電容電極對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通連接點(diǎn)分布在離所述自電容電極距離最近的邊框膠所在區(qū)域的側(cè)邊處。
[0020]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，所述導(dǎo)線與所述自電容電極異層設(shè)置，所述導(dǎo)線設(shè)置于所述上基板與所述平坦層之間，所述自電容電極與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線通過(guò)過(guò)孔電性連接。
[0021 ] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，相鄰的兩個(gè)所述自電容電極相對(duì)的側(cè)邊均為折線。
[0022]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，相鄰的兩個(gè)自電容電極相對(duì)的為折線的側(cè)邊均具有階梯狀結(jié)構(gòu)，兩階梯狀結(jié)構(gòu)形狀一致且相互匹配；和/或，
[0023]相鄰的兩個(gè)自電容電極相對(duì)的為折線的側(cè)邊均具有凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，兩凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)形狀一致且相互匹配。
[0024]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)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為現(xiàn)有的觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極之間產(chǎn)生的電容示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏的驅(qū)動(dòng)時(shí)序示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中一個(gè)自電容電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5a為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中采用傳統(tǒng)走線方式同層設(shè)置的導(dǎo)線和自電容電極的示意圖；
[0030]圖5b為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中導(dǎo)線和自電容電極同層設(shè)置的示意圖；
[0031]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中顯示區(qū)域的自電容電極分區(qū)示意圖；
[0032]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中各區(qū)域內(nèi)同層設(shè)置的自電容電極與導(dǎo)通連接點(diǎn)的連接示意圖；
[0033]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中自電容電極與導(dǎo)線的異層設(shè)置的示意圖；
[0034]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中各區(qū)域異層層設(shè)置的自電容電極與導(dǎo)通連接點(diǎn)的連接示意圖；
[0035]圖1Oa和圖1Ob分別為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中相鄰的自電容電極相對(duì)的側(cè)邊設(shè)置為折線的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
[0037]附圖中各層膜層的厚度和形狀不反映真實(shí)比例，目的只是示意說(shuō)明本
【發(fā)明內(nèi)容】
。
[0038]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏，如圖2所示，包括相對(duì)設(shè)置的上基板01和下基板02，上基板01面向下基板02的一側(cè)具有平坦層09以及位于平坦層之上隔墊物層10,還包括:
[0039]設(shè)置于平坦層09和隔墊物層10之間的多個(gè)同層設(shè)置且相互絕緣的自電容電極04，以及在觸控時(shí)間段通過(guò)檢測(cè)各自電容電極的電容值變化以判斷觸控位置的觸控偵測(cè)芯片。
[0040]本發(fā)明實(shí)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01設(shè)置多個(gè)同層設(shè)置且相互絕緣的自電容電極04，當(dāng)人體未觸碰屏幕時(shí)，各自電容電極04所承受的電容為一固定值，當(dāng)人體觸碰屏幕時(shí)，對(duì)應(yīng)的自電容電極04所承受的電容為固定值疊加人體電容，觸控偵測(cè)芯片在觸控時(shí)間段通過(guò)檢測(cè)各自電容電極04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(duì)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(huì)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(zhǔn)確性。
[0041]進(jìn)一步地，相對(duì)于自電容電極設(shè)置在上基板與平坦層之間時(shí)需要對(duì)平坦層進(jìn)行構(gòu)圖露出與自電容電極的同層設(shè)置的導(dǎo)通連接點(diǎn)，該導(dǎo)通連接點(diǎn)通過(guò)邊框膠與位于下基板的觸控偵測(cè)芯片的連接端子電性連接，本發(fā)明實(shí)施例提供的觸摸屏中由于自電容電極設(shè)置在上基板的平坦層與隔墊物層之間，因此，可以省去對(duì)平坦層進(jìn)行構(gòu)圖，與自電容電極的同層設(shè)置的導(dǎo)通連接點(diǎn)即可直接通過(guò)邊框膠與位于下基板的觸控偵測(cè)芯片的連接端子電性連接，節(jié)省了制作工藝。
[0042]在具體實(shí)施時(shí)，為了能有效檢測(cè)出各自電容電極04的電容值變化，觸控偵測(cè)芯片可以在觸控時(shí)間段向各自電容電極04施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并接受各自電容電極04的反饋信號(hào)，由自電容電極04被觸摸引起的電容值變化會(huì)增加反饋信號(hào)的RC延時(shí)，通過(guò)判斷各自電容電極04的反饋信號(hào)RC延時(shí)即可確定自電容電極04是否被觸摸，從而定位觸控位置，當(dāng)然，觸控偵測(cè)芯片還可以通過(guò)諸如檢測(cè)電荷變化量的其他方式確認(rèn)各自電容電極04的電容值變化以判斷觸控位置，在此不做贅述。
[0043]進(jìn)一步地，為了降低顯示信號(hào)和觸控信號(hào)之間的相互干擾，提高畫(huà)面品質(zhì)和觸控準(zhǔn)確性，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸摸屏中，觸控和顯示階段還可以采用分時(shí)驅(qū)動(dòng)的方式，并且，在具體實(shí)施時(shí)還可以將顯示驅(qū)動(dòng)芯片和觸控偵測(cè)芯片整合為一個(gè)芯片，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
[0044]具體地，`例如:如圖3所示的驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖中，將觸摸屏顯示每一幀(V-sync)的時(shí)間分成顯示時(shí)間段(Display)和觸控時(shí)間段(Touch)，例如圖3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16.7ms，選取其中5ms作為觸控時(shí)間段，其他的11.7ms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)觸摸屏中的每條柵極信號(hào)線Gatel, Gate2......Gate η依次施加?xùn)艗呙?br> 信號(hào)，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)線Data施加灰階信號(hào)，實(shí)現(xiàn)液晶顯示功能。在觸控時(shí)間段(Touch)，與各自電容電極Cxl……Cx η連接的觸控偵測(cè)芯片向各觸控驅(qū)動(dòng)電極Cxl……Cx η分別施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)接收各自電容電極Cxl……Cx η的反饋信號(hào)，通過(guò)對(duì)反饋信號(hào)的分析判斷是否發(fā)生觸控，以實(shí)現(xiàn)觸控功能。
[0045]本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏，在上基板01設(shè)置的各自電容電極04可以同層，因此，相對(duì)于采用互電容原理實(shí)現(xiàn)觸控功能時(shí)需要在現(xiàn)有的陣列基板內(nèi)設(shè)置兩層膜層，本發(fā)明實(shí)施例提供的觸摸屏中僅需要設(shè)置一層自電容電極04即可實(shí)現(xiàn)觸控功能，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0046]進(jìn)一步地，如圖2所示，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，還可以包括:設(shè)置于上基板01和下基板02之間的黑矩陣層03 ；[0047]各自電容電極04的圖形在下基板02上的正投影可以位于黑矩陣層03的圖形所在區(qū)域內(nèi)。
[0048]由于各自電容電極04的圖形均設(shè)置在黑矩陣層03的圖形所在的區(qū)域，自電容電極產(chǎn)生的電場(chǎng)不會(huì)影響像素開(kāi)口區(qū)域的電場(chǎng)，因此，不會(huì)影響正常顯示；并且設(shè)置在黑矩陣層圖形遮擋區(qū)域的各自電容電極還可以避免自電容電極04影響觸摸屏的透過(guò)率。
[0049]一般地，觸摸屏的密度通常在毫米級(jí)，因此，在具體實(shí)施時(shí)，可以根據(jù)所需的觸控密度選擇各自電容電極04的密度和所占面積以保證所需的觸控密度，通常各自電容電極04設(shè)計(jì)為左右的方形電極。而顯示屏的密度通常在微米級(jí)，因此，一般一個(gè)自電容電極04會(huì)對(duì)應(yīng)顯示屏中的多個(gè)像素單元，為了保證各自電容電極04的圖形不占用像素單元的開(kāi)口區(qū)域，如圖4所示，可以將各自電容電極04的圖形中與像素單元的開(kāi)口區(qū)域?qū)?yīng)的位置挖去無(wú)圖形，即可以將各自電容電極04的圖形設(shè)計(jì)為在下基板02上的正投影位于黑矩陣層03的圖形所在區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，并且為了確保顯示的均勻性，一般在各像素單元中的每個(gè)亞像素單元的間隙處均設(shè)置有自電容電極04的圖形，圖4中每一組RGB亞像素單元組成一個(gè)像素單元。本發(fā)明實(shí)施例中所指的密度是指的觸摸屏的自電容電極的間距或者顯示屏的像素單元的間距(Pitch)。
[0050]進(jìn)一步地，為了便于觸控偵測(cè)芯片檢測(cè)各自電容電極的電容值變化，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，如圖5a所示，還可以包括:與各自電容電極04 —一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線05，以及與自電容電極04 —一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通連接點(diǎn)06 ;其中，各導(dǎo)通連接點(diǎn)06 —般設(shè)置在內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框膠所在區(qū)域，且為了不影響正常的顯示功能，各導(dǎo)線05在下基板02上的正投影也應(yīng)該位于黑矩陣層03的圖形所在區(qū)域內(nèi)；各自電容電極04通過(guò)導(dǎo)線05連接至導(dǎo)通連接點(diǎn)06后，通過(guò)位于邊框膠所在區(qū)域的走線07與觸控偵測(cè)芯片的連接端子08電性連接。在圖5a中示出了一行中8個(gè)自電容電極04的情況，與自電容電極04 —一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線05以及導(dǎo)通連接點(diǎn)06的個(gè)數(shù)可以為一個(gè)，也可以為多個(gè)，在此不做限定。
[0051]在具體實(shí)施時(shí)，導(dǎo)線05和導(dǎo)通連接點(diǎn)06 —般與自電容電極04同設(shè)置在上基板01上；走線07和觸控偵測(cè)芯片的連接端子08 —般設(shè)置在下基板02上。在具體實(shí)施時(shí)，為了在觸摸屏中盡量減少膜層數(shù)量以及構(gòu)圖工藝，可以將各導(dǎo)線05與各自電容電極04同層設(shè)置，如圖5b所示的導(dǎo)線05和自電容電極04均設(shè)置在上基板01的平坦層09和隔墊物層10之間。但是，由于采用一層金屬層設(shè)計(jì)自電容電極04和導(dǎo)線05的圖形，為了避免各自電容電極04之間發(fā)生短路的現(xiàn)象，連接各自電容電極04的導(dǎo)線05需要互不交叉，因此，采用傳統(tǒng)的布線方式設(shè)計(jì)導(dǎo)線時(shí)，即如圖5a所示，與所有自電容電極04連接的導(dǎo)線05都沿著一個(gè)方向延伸，且連接至設(shè)置在同一個(gè)側(cè)邊區(qū)域內(nèi)的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通連接點(diǎn)06上，會(huì)在觸摸屏中出現(xiàn)大量的觸控盲區(qū)，圖5a示出了在一行中8個(gè)自電容電極04形成的觸控盲區(qū)，在圖5a中僅示意出了自電容電極04的圖形以及與各自電容電極04連接的導(dǎo)線05的圖案，未示出各亞像素單元的圖形，并且，為了方便觀看，在圖5a中采用不同填充圖案示出了各自電容電極04所占區(qū)域。在觸控盲區(qū)內(nèi)連接多個(gè)自電容電極的導(dǎo)線05均經(jīng)過(guò)該觸控盲區(qū)，因此，在這個(gè)觸控盲區(qū)內(nèi)的信號(hào)相對(duì)比較紊亂，故此稱(chēng)為觸控盲區(qū)，也就是在該區(qū)域內(nèi)的觸控性能無(wú)法保證。
[0052]為了盡量減小觸控盲區(qū)的面積，可以在內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框膠所在區(qū)域具有的四個(gè)側(cè)邊均分布導(dǎo)通連接點(diǎn)06，即導(dǎo)通連接點(diǎn)06在邊框膠所在區(qū)域的四個(gè)側(cè)邊均有分布，這樣，通過(guò)導(dǎo)線05將各自電容電極04分別連接至設(shè)置在顯示區(qū)域四周的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通連接點(diǎn)06，可以從總體上減小了觸控盲區(qū)的面積。
[0053]以一個(gè)5寸觸摸屏為例說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的上述減少觸控盲區(qū)的設(shè)計(jì)，在5寸觸摸屏中需要的自電容電極04數(shù)量約為22*12=264個(gè)，如圖6所示，為了將每個(gè)自電容電極04都引入至對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通連接點(diǎn)06處，且盡可能降低觸控盲區(qū)的面積，可以將所有的自電容電極04共分為8個(gè)區(qū)域:PartA?PartH，在每個(gè)區(qū)域都需要將區(qū)域內(nèi)的自電容電極04逐個(gè)連接至顯示區(qū)域(Pane)下方的觸控偵測(cè)芯片的連接端子08 (FPC Bonding Pad)處,其中，如圖7所示，在圖7中每個(gè)區(qū)域均示出了 3個(gè)自電容電極04，Part A區(qū)域的各自電容電極從Panel的左上方區(qū)域引出，經(jīng)過(guò)Panel左邊框引入至FPC Bonding Pad ；Part B區(qū)域的各自電容電極從Panel的上方引出后,再?gòu)腜anel的左邊框引入至FPCBonding Pad ；PanelC區(qū)域的各自電容電極從Panel的上方引出后，再?gòu)腜anel的右邊框引入至FPC BondingPad ；Part D區(qū)域的各自電容電極從Panel的右上方引出后進(jìn)過(guò)Panel的右邊框引入至FPCBonding Pad ;同理，Part E區(qū)域的各自電容電極從Panel的左下方引出后，經(jīng)過(guò)Panel的左邊框引入至FPC Bonding Pad ；Part F區(qū)域的各自電容電極從Panel的下方引出后直接連接至FPC Bonding Pad ；Part G區(qū)域的各自電容電極從Panel的下方引出后直接連接至FPC Bonding Pad ；Part H區(qū)域的各自電容電極從Panel的右下方引出，經(jīng)過(guò)Panel右邊框引入至 FPC Bonding Pad。
[0054]具體地，為了便于觀看圖7僅示出了部分自電容電極04與導(dǎo)通連接點(diǎn)06的連接關(guān)系，從圖7可以看出，位于顯示區(qū)域兩側(cè)的Part A、Part D>Part E和Part H中觸控盲區(qū)的大小約為3個(gè)亞像素單元的高度，在圖7中用h表示，以5寸觸摸屏中對(duì)應(yīng)的像素單元的大小進(jìn)行估算，觸控盲區(qū)約為260 μ m,位于顯示區(qū)域兩側(cè)的Part B>Part C、Part F和PartG中觸控盲區(qū)的大小約為10個(gè)亞像素單元的寬度，在圖7中用w表示，以5寸觸摸屏中對(duì)應(yīng)的像素單元的大小進(jìn)行估算，觸控盲區(qū)約為290 μ m。
[0055]上述自電容電極04與導(dǎo)通連接點(diǎn)06的連接關(guān)系僅是舉例說(shuō)明，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)觸摸屏的具體尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了最大化減少觸控盲區(qū)的面積，可以將與各自電容電極04對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通連接點(diǎn)06分布在離自電容電極04距離最近的邊框膠所在區(qū)域的側(cè)邊處，這樣可以盡可能的縮短連接自電容電極04與導(dǎo)通連接點(diǎn)06之間的導(dǎo)線05的長(zhǎng)度，以便盡可能的減少觸控盲區(qū)的面積。
[0056]進(jìn)一步地，為了徹底消除觸摸屏中出現(xiàn)的觸控盲區(qū)，可以將自電容電極04與導(dǎo)線05異層設(shè)置，導(dǎo)線05設(shè)置于上基板01與平坦層09之間，例如圖8所示的可以將導(dǎo)線05設(shè)置于平坦層09和黑矩陣層03之間，且自電容電極04與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線05通過(guò)過(guò)孔電性連接，這樣在設(shè)計(jì)導(dǎo)線05的連接關(guān)系時(shí)可以采用傳統(tǒng)的布線方式，如圖9所示，即與所有自電容電極04連接的導(dǎo)線05都沿著一個(gè)方向延伸，且連接至設(shè)置在邊框膠所在區(qū)域的同一個(gè)側(cè)邊區(qū)域內(nèi)的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通連接點(diǎn)06上。
[0057]進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中，由于人體電容通過(guò)直接耦合的方式作用于各自電容電極04的自電容，因此，人體觸碰屏幕時(shí)，僅在觸摸位置下方的自電容電極04的電容值有較大的變化量，與觸摸位置下方的自電容電極04相鄰的自電容電極04的電容值變化量非常小，這樣，在觸摸屏上滑動(dòng)時(shí)，不能確定自電容電極04所在區(qū)域內(nèi)的觸控坐標(biāo)，為解決此問(wèn)題，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，可以將相鄰的兩個(gè)自電容電極04相對(duì)的側(cè)邊均設(shè)置為折線，以便增大位于觸摸位置下方的自電容電極
04相鄰的自電容電極04的電容值變化量。
[0058]在具體實(shí)施時(shí)，可以采用如下兩種方式之一或組合的方式設(shè)置各自電容電極04的整體形狀:
[0059]1、可以將相鄰的兩個(gè)自電容電極04相對(duì)的為折線的側(cè)邊均設(shè)置為階梯狀結(jié)構(gòu)，兩階梯狀結(jié)構(gòu)形狀一致且相互匹配，如圖1Oa所示，圖1Oa中示出了 2*2個(gè)自電容電極04 ；
[0060]2、可以將相鄰的兩個(gè)自電容電極04相對(duì)的為折線的側(cè)邊均設(shè)置為凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，兩凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)形狀一致且相互匹配，如圖1Ob所示，圖1Ob中示出了 2*2個(gè)自電容電極04。
[0061]基于同一發(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)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏，該顯示裝置可以為:手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。該顯示裝置的實(shí)施可以參見(jiàn)上述內(nèi)嵌式觸摸屏的實(shí)施例，重復(fù)之處不再贅述。
[0062]本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置，利用自電容的原理在觸摸屏的上基板設(shè)置多個(gè)同層設(shè)置且相互絕緣的自電容電極，當(dāng)人體未觸碰屏幕時(shí)，各自電容電極所承受的電容為一固定值，當(dāng)人體觸碰屏幕時(shí)，對(duì)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(cè)芯片在觸控時(shí)間段通過(guò)檢測(cè)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(duì)于人體電容僅能作用于互電容中的透射電容，由人體碰觸屏幕所引起的觸控變化量會(huì)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(zhǔn)確性。并且，相對(duì)于采用互電容原理實(shí)現(xiàn)觸控功能時(shí)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(shí)施例提供的觸摸屏中僅需要增加一層自電容電極即可實(shí)現(xiàn)觸控功能，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0063]進(jìn)一步地，相對(duì)于自電容電極設(shè)置在上基板與平坦層之間時(shí)需要對(duì)平坦層進(jìn)行構(gòu)圖露出與自電容電極的同層設(shè)置的導(dǎo)通連接點(diǎn)，該導(dǎo)通連接點(diǎn)通過(guò)邊框膠與位于下基板的觸控偵測(cè)芯片的連接端子電性連接，本發(fā)明實(shí)施例提供的觸摸屏中由于自電容電極設(shè)置在上基板的平坦層與隔墊物層之間，因此，可以省去對(duì)平坦層進(jìn)行構(gòu)圖，與自電容電極的同層設(shè)置的導(dǎo)通連接點(diǎn)即可直接通過(guò)邊框膠與位于下基板的觸控偵測(cè)芯片的連接端子電性連接，節(jié)省了制作工藝。
[0064]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】
1.一種內(nèi)嵌式觸摸屏，包括相對(duì)設(shè)置的上基板和下基板，所述上基板面向所述下基板的一側(cè)具有平坦層以及位于平坦層之上隔墊物層，其特征在于，還包括: 設(shè)置于所述平坦層和所述隔墊物層之間的多個(gè)同層設(shè)置且相互絕緣的自電容電極，以及在觸控時(shí)間段通過(guò)檢測(cè)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(cè)芯片。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，還包括:設(shè)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(qū)域內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，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(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，還包括:與各所述自電容電極一一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線，以及與所述自電容電極一一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通連接點(diǎn)；其中， 各所述導(dǎo)線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(qū)域內(nèi)，各所述導(dǎo)通連接點(diǎn)設(shè)置在所述內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框膠所在區(qū)域； 各所述自電容電極通過(guò)所述導(dǎo)線連接至所述導(dǎo)通連接點(diǎn)后，通過(guò)位于所述邊框膠所在區(qū)域的走線與所述觸控偵測(cè)芯片的連接端子電性連接。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，各所述導(dǎo)線與各所述自電容電極同層設(shè)置。
6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框膠所在區(qū)域具有四個(gè)側(cè)邊，所述導(dǎo)通連接點(diǎn)在所述邊框膠所在區(qū)域的四個(gè)側(cè)邊均有分布。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，與各所述自電容電極對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通連接點(diǎn)分布在離所述自電容電極距離最近的邊框膠所在區(qū)域的側(cè)邊處。
8.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，所述導(dǎo)線與所述自電容電極異層設(shè)置，所述導(dǎo)線設(shè)置于所述上基板與所述平坦層之間，所述自電容電極與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線通過(guò)過(guò)孔電性連接。
9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，相鄰的兩個(gè)所述自電容電極相對(duì)的側(cè)邊均為折線。
10.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，相鄰的兩個(gè)自電容電極相對(duì)的為折線的側(cè)邊均具有階梯狀結(jié)構(gòu)，兩階梯狀結(jié)構(gòu)形狀一致且相互匹配；和/或， 相鄰的兩個(gè)自電容電極相對(duì)的為折線的側(cè)邊均具有凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，兩凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)形狀一致且相互匹配。
11.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的內(nèi)嵌式觸摸屏。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK103885660SQ201410090141
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】王海生, 董學(xué), 丁小梁, 楊盛際, 劉紅娟, 趙衛(wèi)杰, 劉英明, 任濤 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司