一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置的制造方法
【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]目前，現(xiàn)有的內(nèi)嵌(Incell)式觸摸屏是利用互電容或自電容的原理實現(xiàn)檢測手指觸摸位置。其中，利用自電容的原理可以在觸摸屏中設(shè)置多個同層設(shè)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(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大于利用互電容原理制作出的觸摸屏，因此相對于互電容的觸摸屏能有效提高觸控的信噪比，從而提高觸控感應(yīng)的準確性。
[0003]在上述電容式內(nèi)嵌觸摸屏的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要在現(xiàn)有的顯示面板內(nèi)部增加加新的膜層，導(dǎo)致在制作面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】

[0004]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，用以降低內(nèi)嵌式觸摸屏的生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。
[0005]因此，本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏，包括具有呈陣列排布的多個像素區(qū)域的陣列基板，在所述陣列基板上還包括:
[0006]被分割成多個相互獨立的自電容電極的公共電極層；各所述自電容電極覆蓋多個像素區(qū)域；
[0007]與所述自電容電極異層設(shè)置且對應(yīng)連接的觸控數(shù)據(jù)線，各所述觸控數(shù)據(jù)線在所述陣列基板的正投影均位于像素區(qū)域之間間隙所在區(qū)域內(nèi)；
[0008]通過所述觸控數(shù)據(jù)線與各自電容電極連接的觸控偵測芯片，用于通過所述觸控數(shù)據(jù)線在顯示時間段對各所述自電容電極加載公共電極信號，在觸控時間段通過所述觸控數(shù)據(jù)線檢測各所述自電容電極的電容值變化以判斷觸控位置。
[0009]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，在所述陣列基板的各像素區(qū)域內(nèi)具有位于所述公共電極層下方的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，所述觸控數(shù)據(jù)線位于所述公共電極層與所述薄膜晶體管結(jié)構(gòu)之間的膜層。
[0010]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，在所述陣列基板上還包括:相互交叉而置的柵極信號線和數(shù)據(jù)信號線；
[0011 ] 所述觸控數(shù)據(jù)線的延伸方向與所述柵極信號線相同，或與所述數(shù)據(jù)信號線相同。
[0012]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，所述內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框具有四個側(cè)邊，各所述自電容電極在所述觸控數(shù)據(jù)線互不交叉的基礎(chǔ)上通過對應(yīng)的所述觸控數(shù)據(jù)線連接至距離最近的側(cè)邊后與所述觸控偵測芯片連接。
[0013]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，所述觸控數(shù)據(jù)線在所述陣列基板上分布均勻。
[0014]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，在所述陣列基板上還包括:位于所述公共電極層與所述觸控數(shù)據(jù)線所在膜層之間的像素電極；
[0015]與所述像素電極同層設(shè)置且相互絕緣的第一導(dǎo)通部，所述自電容電極通過所述第一導(dǎo)通部與對應(yīng)的觸控數(shù)據(jù)線連接。
[0016]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，在所述陣列基板上還包括:位于所述公共電極層之上的像素電極；
[0017]與所述公共電極層同層設(shè)置且相互絕緣的第二導(dǎo)通部，所述薄膜晶體管的漏極通過所述第二導(dǎo)通部與所述像素電極連接。
[0018]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，所述薄膜晶體管結(jié)構(gòu)為底柵型薄膜晶體管或頂柵型薄膜晶體管；
[0019]在所述薄膜晶體管結(jié)構(gòu)為頂柵型薄膜晶體管時，在所述頂柵型薄膜晶體管與襯底基板之間還設(shè)置有遮光層；所述遮光層的圖案在所述陣列基板的正投影覆蓋所述薄膜晶體管結(jié)構(gòu)中柵極的圖案的正投影。
[0020]本發(fā)明實施例提供的一種顯示裝置，包括本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏。
[0021]本發(fā)明實施例的有益效果包括:
[0022]本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置，利用自電容的原理復(fù)用公共電極層作為自電容電極，將公共電極層圖形進行變更，分割成多個相互獨立的自電容電極；并在陣列基板上增加連接各自電容電極與觸控偵測芯片的觸控數(shù)據(jù)線，各觸控數(shù)據(jù)線在陣列基板的正投影均位于像素區(qū)域之間間隙所在區(qū)域內(nèi)，會被觸摸屏中的黑矩陣遮擋不會影響像素的開口率；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。由于本發(fā)明實施例提供的觸摸屏是將公共電極層的結(jié)構(gòu)進行變更分割成自電容電極，因此，在現(xiàn)有的陣列基板制備工藝的基礎(chǔ)上，不需要增加額外的工藝，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2a至圖2d分別為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏的側(cè)視示意圖；
[0025]圖3a和圖3b分別為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏的驅(qū)動時序示意圖；
[0026]圖4a和圖4b分別為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中相鄰的自電容電極相對的側(cè)邊設(shè)置為折線的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]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)和高級超維場開關(guān)(ADS，Advanced Super Dimens1n 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)生的電場以及狹縫電極層與板狀電極層間產(chǎn)生的電場形成多維電場，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。高級超維場轉(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。
[0028]本發(fā)明實施例基于傳統(tǒng)的ADS技術(shù)以及ADS技術(shù)的一種重要改進方式H-ADS (高開口率-高級超維場開關(guān))，提出了新的電容式內(nèi)嵌觸摸屏結(jié)構(gòu)。
[0029]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置的【具體實施方式】進行詳細地說明。
[0030]附圖中各膜層的厚度和形狀不反映真實比例，目的只是示意說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
。
[0031]本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏，如圖1所示，包括具有呈陣列排布的多個像素區(qū)域01的陣列基板100，在陣列基板100上還包括:
[0032]被分割成多個相互獨立的自電容電極02的公共電極層；各自電容電極02覆蓋多個像素區(qū)域01 ；
[0033]與自電容電極02異層設(shè)置且對應(yīng)連接的觸控數(shù)據(jù)線03，各觸控數(shù)據(jù)線03在陣列基板100的正投影均位于像素區(qū)域01之間間隙所在區(qū)域內(nèi)；
[0034]通過觸控數(shù)據(jù)線03與各自電容電極02連接的觸控偵測芯片04，用于通過觸控數(shù)據(jù)線03在顯示時間段對各自電容電極02加載公共電極信號，在觸控時間段通過觸控數(shù)據(jù)線03檢測各自電容電極02的電容值變化以判斷觸控位置。
[0035]本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏，利用自電容的原理復(fù)用公共電極層作為自電容電極02，將公共電極層圖形進行變更，分割成多個相互獨立的自電容電極02 ;并在陣列基板100上增加連接各自電容電極02與觸控偵測芯片04的觸控數(shù)據(jù)線03，各觸控數(shù)據(jù)線03在陣列基板100的正投影均位于像素區(qū)域01之間間隙所在區(qū)域內(nèi)，會被觸摸屏中的黑矩陣遮擋不會影響像素的開口率；觸控偵測芯片04在觸控時間段通過檢測各自電容電極02的電容值變化可以判斷出觸控位置。由于本發(fā)明實施例提供的觸摸屏是將公共電極層的結(jié)構(gòu)進行變更分割成自電容電極02，因此，在現(xiàn)有的陣列基板制備工藝的基礎(chǔ)上，不需要增加額外的工藝，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0036]具體地，由于本發(fā)明實施例提供的上述觸摸屏采用公共電極層復(fù)用作為自電容電極02，為了減少顯示和觸控信號之間的相互干擾，在具體實施時，需要采用觸控和顯示階段分時驅(qū)動的方式，并且，在具體實施時還可以將顯示驅(qū)動芯片和觸控偵測芯片整合為一個芯片，進一步降低生產(chǎn)成本。
[0037]具體地，例如:如圖3a和圖3b所示的驅(qū)動時序圖中，將觸摸屏顯示每一幀(V-sync)的時間分成顯示時間段(Display)和觸控時間段(Touch)，例如如圖3a和圖3b所示的驅(qū)動時序圖中觸摸屏的顯示一幀的時間為16.7ms，選取其中5ms作為觸控時間段，其他的11.7ms作為顯示時間段，當然也可以根據(jù)IC芯片的處理能力適當?shù)恼{(diào)整兩者的時長，在此不做具體限定。在顯示時間段(Display)，對觸摸屏中的每條柵極信號線Gatel，Gate2……Gate η依次施加?xùn)艗呙栊盘?，對?shù)據(jù)信號線Data施加灰階信號，與各自電容電極Cxl……Cx η連接的觸控偵測芯片向各自電容電極Cxl……Cx η分別施加公共電極信號，以實現(xiàn)液晶顯示功能。在觸控時間段(Touch)，如圖3a所示，與各自電容電極Cxl……Cx η連接的觸控偵測芯片向各自電容電極Cxl……Cx η同時施加驅(qū)動信號，同時接收各自電容電極Cxl……Cx η的反饋信號；也可以如圖3b所示，與各自電容電極Cxl……Cx η連接的觸控偵測芯片向各自電容電極Cxl……Cx η依次施加驅(qū)動信號，分別接收各自電容電極Cxl……Cx η的反饋信號，在此不做限定，通過對反饋信號的分析判斷是否發(fā)生觸控，以實現(xiàn)觸控功能。
[0038]一般地，觸摸屏的密度通常在毫米級，因此，在具體實施時，可以根據(jù)所需的觸控密度選擇各自電容電極02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02設(shè)計為左右的方形電極。而顯示屏的密度通常在微米級，因此，一般一個自電容電極02會對應(yīng)顯示屏中的多個像素區(qū)域。并且，本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏是將現(xiàn)有的整層設(shè)置的公共電極層分割成多個自電容電極02，為了不影響正常的顯示功能，在對公共電極層進行分割時，分割線一般都會避開顯示的開口區(qū)域，設(shè)置在黑矩陣層的圖形區(qū)域。
[0039]進一步地，在本發(fā)明實施例提供的上述觸摸屏中，如圖1所示，在陣列基板100上一般還包括:相互交叉而置的柵極信號線Gate和數(shù)據(jù)信號線Data，相鄰的兩條柵極信號線Gate和數(shù)據(jù)信號線Data圍成一像素區(qū)域01。
[0040]為了便于通過觸控數(shù)據(jù)線03將自電容電極02與觸控偵測芯片04連接，一般觸控數(shù)據(jù)線03的延伸方向可以設(shè)置為與柵極信號線Gate相同，或與