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CN104793800A - 一种内嵌式触摸屏及显示装置 - Google Patents

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CN104793800A
CN104793800A CN201510221655.6A CN201510221655A CN104793800A CN 104793800 A CN104793800 A CN 104793800A CN 201510221655 A CN201510221655 A CN 201510221655A CN 104793800 A CN104793800 A CN 104793800A
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China
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touch
control drive
drive electrode
electrode
control
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CN201510221655.6A
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郑义
徐帅
王世坤
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BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种内嵌式触摸屏及显示装置，用于解决内嵌式触摸屏中触控驱动电极和公共电极负载不一致导致的显示不均匀的问题，提升画面品质。其中，包括阵列基板以及与所述阵列基板相对设置的对向基板，所述阵列基板包括：相互绝缘的第一触控驱动电极阵列；相互绝缘的第二触控驱动电极阵列，第二触控驱动电极和所述触控驱动电极形状一致且大小相同；和多条连接线，多条连接线分别将位于同一列的第一触控驱动电极和第二触控驱动电极连接成多条触控驱动线，第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极用于分时地加载公共电极信号和触控扫描信号，对向基板包括多条触控感应线，多条触控感应线设置在所述对向基板上与所述第一触控驱动电极对应的位置。

Description

一种内嵌式触摸屏及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种内嵌式触摸屏及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。触摸屏(Touch Panel，TP)包括外挂式触摸屏(Add On Touch Panel)和内嵌式触摸屏(In Cell Touch Panel)。In Cell Touch Panel为触摸屏的触摸驱动电极和触控驱动电极集成在显示屏内，实现一种结构简单、高显示性能和低成本的触摸显示装置，提高产品的竞争力。In Cell Touch Panel目前已经逐渐成为显示领域的主流。
现有技术通过将触控驱动电极和触控感应电极设置在显示面板的彩膜基板和阵列基板上，实现触摸和显示功能。
目前In Cell Touch Panel方案中，触控驱动电极设置为网格状，如图1a和图1b所示，为现有触控驱动电极101和公共电极102的组成结构示意图。每组触控驱动电极101竖向排列。公共电极102横向条状排列，将触控驱动电极101划分为N个触摸感应单元103。每个触摸感应单元103包含N行像素。触摸感应单元103之间是公共电极102。
内嵌式触摸屏在工作时，触控驱动电极101复用公共电极102信号，在显示时为公共电极信号，在触摸时则为驱动信号。但是如图1b所示，由于触控驱动电极101为单根条状均匀排列，走线电阻较大，而公共电极为条状电极，电阻较小，两者的信号传输负载不一致，从而使得公共信号在公共电极和触控驱动电极的传输速度不一致，造成图像显示不均匀，影响画面品质。
发明内容
本发明提供了一种内嵌式触摸屏，用于解决内嵌式触摸屏中触控驱动电极和公共电极负载不一致导致的显示不均匀的问题，提升画面品质。
一种内嵌式触摸屏，包括阵列基板以及与所述阵列基板相对设置的对向基板，所述阵列基板包括：相互绝缘的第一触控驱动电极阵列；相互绝缘的第二触控驱动电极阵列，所述第一触控驱动电极阵列与所述第二触控驱动电极阵列之间彼此绝缘，每一行第一触控驱动电极和每一行第二触控驱动电极沿列方向交替设置，所述第二触控驱动电极和所述第一触控驱动电极形状一致且大小相同；和多条连接线，所述多条连接线分别将位于同一列的第一触控驱动电极和第二触控驱动电极连接成多条触控驱动线，所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极用于分时地加载公共电极信号和触控扫描信号，所述对向基板包括多条触控感应线，所述多条触控感应线设置在所述对向基板上与所述第一触控驱动电极对应的位置。
进一步地，一种可能的实现方式为，各所述触控感应线包括多个触控感应电极，各所述触控感应电极分别设置在所述对向基板上与每一行所述第一触控驱动电极一一对应的位置，所述触控感应电极和所述第一触控感应电极形状一致且大小相同。
进一步地，一种可能的实现方式为，所述对向基板上与所述第二触控驱动电极对应的位置设置有透过率补偿电极，所述透过率补偿电极和所述第二触控驱动电极形状一致且大小相同。
进一步地，一种可能的实现方式为，所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极均为块状电极。
进一步地，一种可能的实现方式为，所述第二触控驱动电极的行排布间距和所述第一触控驱动电极的行排布间距相同。
进一步地，一种可能的实现方式为，所述第二触控驱动电极的列排布间距和所述第一触控驱动电极的列排布间距相同。
进一步地，一种可能的实现方式为，所述第二触控驱动电极与所述第一触控驱动电极设置为同层同材质。
进一步地，一种可能的实现方式为，所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极的材料为透明导电氧化物或金属。
进一步地，一种可能的实现方式为，所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极与所述连接线位于不同层，所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极与所述连接线之间设置有绝缘层，所述连接线经由贯穿所述绝缘层的过孔分别与所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极连接。
一种显示装置，包括上述内嵌式触摸屏。
本发明实施例上述提出的内嵌式触摸屏，包括阵列基板以及与阵列基板相对设置的对向基板，该阵列基板包括：相互绝缘的第一触控驱动电极阵列；相互绝缘的第二触控驱动电极阵列，所述第二触控驱动电极阵列与所述第一触控驱动电极阵列之间彼此绝缘，每一行第一触控驱动电极和每一行第二触控驱动电极沿列方向交替设置，所述第二触控驱动电极和所述第一触控驱动电极形状一致且大小相同；和多条连接线，所述多条连接线分别将位于同一列的第一触控驱动电极和第二触控驱动电极连接成多条触控驱动线，所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极用于分时地加载公共电极信号和触控扫描信号；所述对向基板包括多条触控感应线，所述多条触控感应线设置在所述对向基板上与所述第一触控驱动电极对应的位置，这样阵列基板中设置了大小形状一致的第一触控驱动电极和第二触控驱动电极，使得第二触控驱动电极的走线电阻和第一触控驱动电极的电阻相同，驱动能力保持一致，用于解决内嵌式触摸屏中触控驱动电极和公共电极负载不一致导致的显示不均匀的问题，提升画面品质。
附图说明
图1a为通常情况下，内嵌式触摸屏中触控驱动电极和公共电极俯视示意图；
图1b为通常情况下，内嵌式触摸屏中触控驱动电极和公共电极走线示意图；
图2为本发明实施例中，提出的内嵌式触摸屏的结构示意图；
图3a为本发明实施例中，提出的内嵌式触摸屏中第一触控驱动电极和第二触控驱动电极俯视示意图；
图3b为本发明实施例中，提出的嵌式触摸屏中第一触控驱动电极和第二触控驱动电极走线示意图；
图4为本发明实施例中，提出的内嵌式触摸屏的驱动时序示意图。
具体实施方式
下面将结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。
附图中各层膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提出一种内嵌式触摸屏，如图2所示，为本发明实施例提出的内嵌式触摸屏的横向剖面示意图，包括阵列基板100，以及与该阵列基板100相对而置的对向基板200。阵列基板100包括公共电极层110。
如图3a和图3b所示，阵列基板100包括相互绝缘的第一触控驱动电极203阵列，相互绝缘的第二触控驱动电极204阵列。
其中，第二触控驱动电极204阵列与第一触控驱动电极203阵列之间彼此绝缘，每一行第一触控驱动电极203和每一行第二触控驱动电极204沿列方向交替设置，第二触控驱动电极204和第一触控驱动电极203形状一致且大小相同。
阵列基板100包括多条连接线51。多条连接线51分别将位于同一列的第一触控驱动电极203和第二触控驱动电极204连接，形成多条触控驱动线。
第一触控驱动电极203和第二触控驱动电极204用于分时地加载公共电极信号和触控扫描信号。
对向基板包括多条触控感应线，多条触控感应线设置在对向基板上与阵列基板100的第一触控驱动电极203对应的位置。
本发明实施例上述提供的内嵌式触摸屏，在阵列基板中形成相互绝缘设置的多个第一触控驱动电极、多个第二触控驱动电极和多条连接线，每条第二触控驱动电极的大小、形状与第一触控驱动电极一致，多条连接线分别将位于同一列的第一触控驱动电极和第二触控驱动电极连接成多条触控驱动线。由于本发明实施例提供的内嵌式触摸屏中，包含大小形状完全一致的第一触控驱动电极和第二触控驱动电极，第一触控驱动电极和第二触控驱动电极用于分时地加载公共电极信号和触控扫描信号，从而使得两者的信号传输负载相对接近，在显示阶段公共信号在第一触控驱动电极和第二触控驱动电极的传输速度也相对接近，可以避免显示画面不均匀的问题，改善画面品质。
本发明实施例上述提供的内嵌式触摸屏中，触控阶段和显示阶段采用分时驱动的方式，一方面可以将显示驱动和触控驱动的芯片整合为一体，降低生产成本，另一方面，分时驱动也能够降低显示和触控的相互干扰，提高画面品质和触控准确性。
具体地，例如：如图4所示的驱动时序图中，将触摸屏显示每一帧(V-sync)的时间分成显示时间段(Display)和触控时间段(Touch)，例如图4所示的驱动时序图中触摸屏的显示一帧的时间为16.7ms，选取其中5ms作为触控时间段，其他的11.7ms作为显示时间段，当然也可以根据IC芯片的处理能力适当的调整两者的时长，在此不做具体限定。在显示时间段(Display)，对触摸屏中的每条栅极信号线Gate1，Gate2……Gate n依次施加栅扫描信号，对数据信号线Data施加灰阶信号，相应地此时第二触控驱动电极Tx作为公共电极，与第二触控驱动电极连接的IC芯片向其提供恒定的公共电极信号，实现液晶显示功能。在触控时间段(Touch)，与触控驱动电极连接的IC芯片向各触控驱动电极分别提供触控扫描信号T1、T2……Tn，同时各触控感应电极分别进行侦测触控感应信号R1、R2……Rn，实现触控功能。在触控时间段，触摸屏中的每条栅极信号线和数据信号线无信号输入。并且，在公共电极层中的各第二触控电极在显示时间段和触控时间段分时加载公共电极信号。
较优地，本发明实施例提出的内嵌式触摸屏，如图2所示，在对向基板200，具有多条触控感应线310，各触控感应线310包括多个触控感应电极，各触控感应电极分别设置在对向基板200上与阵列基板100每一行第一触控驱动电极一一对应的位置，触控感应电极和第一触控感应电极形状一致且大小相同。
本发明实施例上述提供的内嵌式触摸屏，针对相对设置的两块基板，在于阵列基板相对而置的对象基板中，设置多个触控感应电极，多个触控感情电极分别设置在对象基板上与阵列基板中每一行第一触控驱动电极一一对应的位置，触控感应电极和所述第一触控感应电极形状一致且大小相同。由于本发明实施例提供的内嵌式触摸屏中与阵列基板对象而置的阵列基板中，包含大小形状完全一致的触控感应电极，并且相应的位置与阵列基板中的第一触控驱动电极一一对应，在进行触控显示时，可以较好地避免显示画面不均匀的问题，改善画面品质。
较优地，本发明实施例提出的技术方案中，对向基板200上与2第二触控驱动电极对应的位置设置有透过率补偿电极，透过率补偿电极和第二触控驱动电极形状一致且大小相同。
这样，只需要通过一次构图工艺就可形成所有透过率补偿电极和第二触控驱动电极的图形，能够简化工艺步骤，节省制备成本。当然也可以分层制备透过率补偿电极和第二触控驱动电极，在此不做限定。
较优地，本发明实施例提出的技术方案中，第一触控驱动电极203和第二触控驱动电极204均为块状电极。
这样，在制备阵列基板时不需要增加额外的制备工序，只需要通过一次构图工艺即可形成第一触控驱动电极和第二触控驱动电极的图形，能够节省制备成本，提升产品附加值。
较优地，本发明实施例提出的技术方案中，第二触控驱动电极204的行排布间距和第一触控驱动电极203的行排布间距相同。
这样，第二触控驱动电极204的行排布间距和第一触控驱动电极203的行排布间距相同，在制备阵列基板时不需要增加额外的制备工序，只需要通过一次构图工艺即可形成第一触控驱动电极和第二触控驱动电极的图形，能够节省制备成本，提升产品附加值。
较优地，本发明实施例提出的技术方案中，第二触控驱动电极204的列排布间距和第一触控驱动电极203的列排布间距相同。
这样，在制备阵列基板时，不需要额外进行构图，只需在一张掩膜板上形成排布规律相同的图形，构图时可以一次形成第一触控驱动电极和第二触控驱动电极的图形，制作精度较高，能够节省制备成本，提升产品附加值。
较优地，本发明实施例提出的技术方案中，第二触控驱动电极204与第一触控驱动电极203设置为同层同材质。
一种较佳地实现方式，本发明实施例提出的技术方案中，第二触控驱动电极204与第一触控驱动电极203设置为公共电极层。
这样，在制备阵列基板时不需要增加额外的制备工序，只需要通过一次构图工艺即可形成第一触控驱动电极和第二触控驱动电极的图形，不需要多次掩膜，能够节省制备成本，提升产品附加值。
较优地，本发明实施例提出的技术方案中，第一触控驱动电极203和第二触控驱动电极204的材料为透明导电氧化物或金属。
这样，在制备阵列基板时不需要增加额外的制备工序，只需要通过一次构图工艺即可形成第一触控驱动电极和第二触控驱动电极的图形，能够节省制备成本，提升产品附加值。
具体地，对象基板上设置的触控感应电极不会遮挡像素单元，因此，触控感应电极的材料可以具体为透明导电氧化物如ITO或IZO，也可以为金属，当采用金属制作触控感应电极时可以有效的降低其电阻。
较优地，本发明实施例提出的技术方案中，第一触控驱动电极203和第二触控驱动电极204与连接线51位于不同层，第一触控驱动电极203和第二触控驱动电极204与连接线51之间设置有绝缘层(图中未示出)，连接线51经由贯穿绝缘层的过孔52分别与第一触控驱动电极203和第二触控驱动电极204连接。
连接线51材料可以是金属材料。
进一步地，在具体实施时，本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏，既适用于扭转向列(Twisted Nematic，TN)型液晶显示屏，也适用于高级超维场开关(Adwanced Dimension Switch，ADS)型液晶显示屏、高开口率、高级超维场开关(High-Adwanced Dimension Switch，HADS)型液晶显示屏和平面内开关(In-Plane Switch，IPS)型液晶显示屏。
具体地，当本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏应用于ADS型或HADS型液晶显示屏时，为了简化制作工艺，以及降低制作成本，可以采用位于下基板上的公共电极层复用第二触控驱动电极，各第二触控驱动电极和触控驱动电极组成位于下基板面向所述上基板一侧的公共电极层，内嵌式触摸屏还包括：触控芯片(图中未示出)。触控芯片用于在显示时间段对各触控驱动电极和各第二触控驱动电极加载公共电极信号。
一般地，触摸屏的密度通常在毫米级，因此，在具体实施时，可以根据所需的触控密度选择各第一触控驱动电极的密度和所占面积，以及第二触控驱动电极的密度和所占面积以保证所需的触控密度，而显示屏的密度通常在微米级，因此，一般一个触控驱动电极单元对应显示屏中的多个像素。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述内嵌式触摸屏的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例上述提出的内嵌式触摸屏，将阵列基板中整面连接的公共电极层进行分割，形成相互绝缘且交叉设置的多个第一触控驱动电极和多个第二触控驱动电极，每条第二触控驱动电极的大小、形状与第一触控驱动电极一致。从而使得两者的信号传输负载相对接近，在显示阶段公共信号在第一触控驱动电极和第二触控驱动电极的传输速度也相对接近，可以避免显示画面不均匀的问题，改善画面品质。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种内嵌式触摸屏，包括阵列基板以及与所述阵列基板相对设置的对向基板，其特征在于，所述阵列基板包括：
相互绝缘的第一触控驱动电极阵列；
相互绝缘的第二触控驱动电极阵列，所述第二触控驱动电极阵列与所述第一触控驱动电极阵列之间彼此绝缘，每一行第一触控驱动电极和每一行第二触控驱动电极沿列方向交替设置，所述第二触控驱动电极和所述第一触控驱动电极形状一致且大小相同；和
多条连接线，所述多条连接线分别将位于同一列的第一触控驱动电极和第二触控驱动电极连接成多条触控驱动线，所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极用于分时地加载公共电极信号和触控扫描信号，
所述对向基板包括多条触控感应线，所述多条触控感应线设置在所述对向基板上与所述第一触控驱动电极对应的位置。
2.如权利要求1所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，各所述触控感应线包括多个触控感应电极，各所述触控感应电极分别设置在所述对向基板上与每一行所述第一触控驱动电极一一对应的位置，所述触控感应电极和所述第一触控感应电极形状一致且大小相同。
3.如权利要求1或2所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述对向基板上与所述第二触控驱动电极对应的位置设置有透过率补偿电极，所述透过率补偿电极和所述第二触控驱动电极形状一致且大小相同。
4.如权利要求1～3任一所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极均为块状电极。
5.如权利要求1～4任一所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述第二触控驱动电极的行排布间距和所述第一触控驱动电极的行排布间距相同。
6.如权利要求1～5任一所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述第二触控驱动电极的列排布间距和所述第一触控驱动电极的列排布间距相同。
7.如权利要求1～6任一所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述第二触控驱动电极与所述第一触控驱动电极设置为同层同材质。
8.如权利要求7所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极的材料为透明导电氧化物或金属。
9.如权利要求1或2所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极与所述连接线位于不同层，所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极与所述连接线之间设置有绝缘层，所述连接线经由贯穿所述绝缘层的过孔分别与所述第一触控驱动电极和所述第二触控驱动电极连接。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1～9任一所述的内嵌式触摸屏。
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