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CN107741662A - 内嵌式触摸屏以及显示装置 - Google Patents

内嵌式触摸屏以及显示装置 Download PDF

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CN107741662A
CN107741662A CN201711046930.0A CN201711046930A CN107741662A CN 107741662 A CN107741662 A CN 107741662A CN 201711046930 A CN201711046930 A CN 201711046930A CN 107741662 A CN107741662 A CN 107741662A
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Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种内嵌式触控屏，包括相对设置的TFT阵列基板和彩色滤光基板，并且被划分为显示区和非显示区，其中，在所述非显示区中：所述TFT阵列基板设置有相互电性连接的芯片绑定部和第一电极；所述彩色滤光基板上形成有隔垫柱和第二电极，所述第二电极覆盖于所述隔垫柱上；所述隔垫柱的末端抵触连接在所述第一电极上，以使所述第一电极和所述第二电极电性导通；在所述显示区中：所述彩色滤光基板上设置有触控电极和触控连接线，所述触控连接线的第一端与所述触控电极连接，第二端延伸到所述非显示区中并与所述第二电极电性连接。本发明还公开了包含如上所述内嵌式触控屏的显示装置。

Description

内嵌式触摸屏以及显示装置
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以及显示装置。
背景技术
随着信息时代的发展及生活节奏的加快，触控技术由于其人性化设计及简单快捷的输入等特点，已经逐渐取代传统的鼠标和键盘，广泛的应用到各式各样的电子产品中，其中，电容式触摸屏由于其具有反应速度快，灵敏度高，可靠度佳以及耐用度高等优点而被广为使用。
根据触控感测层在显示面板中的设置方式不同，触控显示面板分为外挂式外挂式(Add on Mode)、内嵌式(In-cell)和外嵌式(On-cell)等结构。内嵌式触摸屏将触控功能整合于显示屏内，因而能够有效的减少整个显示器的厚度并简化生产工艺，使得产品更加轻薄，生产成本更低，从而广受欢迎。
对于内嵌式(in-cell)触摸屏，现有技术中通常是将触摸屏结构直接设置在阵列基板上，主要是在阵列基板中将用于传输显示信号的一些结构部件复用为触控电极，例如是将数据线和扫描线、或者是将公共电极层复用为触控电极，然后控制这些结构部件分时地传递显示信号和触控信号。这种结构的内嵌式触摸屏，由于触控电极是复用了用于传输显示信号的结构部件，阵列基板上的结构部件的集成度很高，其制备工艺难度很大；其次，由于阵列基板上的结构部件的集成度很高，触控信号的稳定性也难以控制、集成的触控结构对显示性能的干扰也显得更加严重。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明提供了一种内嵌式触摸屏，用以提高内嵌式触摸屏的触控信号的稳定性并降低其制备工艺难度。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种内嵌式触控屏，包括相对设置的TFT阵列基板和彩色滤光基板，并且被划分为显示区和非显示区，其中，在所述非显示区中：所述TFT阵列基板设置有芯片绑定部和第一电极，所述第一电极与所述芯片绑定部电性连接；所述彩色滤光基板上形成有隔垫柱和第二电极，所述第二电极覆盖于所述隔垫柱上；其中，所述隔垫柱的末端抵触连接在所述第一电极上，以使所述第一电极和所述第二电极电性导通；在所述显示区中：所述彩色滤光基板上设置有触控电极和触控连接线，所述触控连接线的第一端与所述触控电极连接，第二端延伸到所述非显示区中并与所述第二电极电性连接。
其中，所述触控电极和所述触控连接线设置在不同的结构层中，所述触控电极通过第一过孔电性连接到所述触控连接线的第一端，所述第二电极通过第二过孔电性连接到所述触控连接线的第二端。
其中，所述彩色滤光基板包括玻璃基板以及依次形成在所述玻璃基板上的黑色矩阵和彩色光阻层，所述隔垫柱形成在所述彩色光阻层上；所述触控连接线和所述触控电极的设置位置为以下结构(Ⅰ)或结构(Ⅱ)：
结构(Ⅰ)：所述触控连接线设置在所述彩色光阻层和所述黑色矩阵之间，所述触控电极设置在所述彩色光阻层的远离所述黑色矩阵的一侧；
结构(Ⅱ)：所述触控连接线设置在所述黑色矩阵和所述玻璃基板之间，所述触控电极设置在所述彩色光阻层的远离所述黑色矩阵的一侧。
其中，所述彩色光阻层上还设置有第一平坦层，所述隔垫柱形成在所述第一平坦层上，所述触控连接线和所述触控电极的设置位置所述结构(Ⅰ)和所述结构(Ⅱ)以及以下结构(Ⅲ)和结构(Ⅳ)中选择其中之一：
结构(Ⅲ)：所述触控连接线设置在所述彩色光阻层和所述第一平坦层之间，所述触控电极设置在所述第一平坦层的远离所述彩色光阻层的一侧；
结构(Ⅳ)：所述彩色光阻层和所述第一平坦层之间还设置有第二平坦层，所述触控连接线设置在所述第二平坦层和所述第一平坦层之间，所述触控电极设置在所述第一平坦层的远离所述第二平坦层的一侧。
其中，所述触控电极包括呈阵列排布的多个方块电极，各个方块电极与所述芯片绑定部之间的电性连接线路是相互独立的。
其中，所述彩色滤光基板中还设置有公共电极；其中，所述触控电极被复用为所述公共电极，所述触控电极分时地传递触控信号和公共电压信号。
其中，所述第一电极通过设置在所述TFT阵列基板上的连接走线与所述芯片绑定部电性连接，所述第一电极的面积大于所述所述隔垫柱的末端的面积。
其中，所述TFT阵列基板上设置有像素电极层，所述第一电极和所述连接走线分别设置在所述像素电极层中。
其中，所述TFT阵列基板上依次设置有信号走线层、绝缘层和像素电极层，所述第一电极设置在所述像素电极层中，所述连接走线设置在所述信号走线层中，所述连接走线通过设置在所述绝缘层中的过孔电性连接到所述第一电极。
本发明还提供了一种显示装置，包括液晶显示屏及背光模组，所述液晶显示屏与所述背光模组相对设置，所述背光模组提供显示光源给所述液晶显示屏，以使所述液晶显示屏显示影像，其中，所述液晶显示屏为如上所述的内嵌式触控屏。
本发明实施例提供的内嵌式触摸屏，将内嵌触控结构设置在彩色滤光基板上，并通过设置在非显示区的连接线路电性连接到阵列基板，由于彩色滤光基板相比于阵列基板的结构更为简单，内嵌触控结构与其他结构部件相互干涉的可能性也更少，有利于提高内嵌式触摸屏的触控信号的稳定性，并且其制备工艺难度也得到极大地降低。
附图说明
图1是本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的结构示意图；
图2至图4是本发明的一些具体实施例中，彩色滤光基板上的内嵌触控结构的布局结构示意图；
图5是本发明的一些具体实施例中，TFT阵列基板上的第一电极与芯片绑定部之间的连接结构示意图；
图6和图8是本发明的一些具体实施例中，彩色滤光基板上的触控电极、第二电极以及隔垫柱的结构示意图；
图7和图9是本发明的一些具体实施例中，TFT阵列基板上的第一电极的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本实施例提供了一种内嵌式触控屏，如图1所示，所述内嵌式触控屏包括相对设置的TFT阵列基板1和彩色滤光基板2，还包括位于所述TFT阵列基板1和所述彩色滤光基板2之间的液晶层。所述内嵌式触控屏被划分为显示区A和非显示区B。
其中，在所述显示区A中：所述TFT阵列基板1包括阵列设置的显示像素。所述彩色滤光基板2上设置有触控电极21和触控连接线22，所述触控连接线22的第一端与所述触控电极21连接，第二端延伸到所述非显示区B中。
其中，在所述非显示区B中：所述TFT阵列基板1设置有芯片绑定部11和第一电极12，所述第一电极12与所述芯片绑定部11电性连接。所述彩色滤光基板2上形成有隔垫柱23和第二电极24，所述第二电极24覆盖于所述隔垫柱23上，并且所述触控连接线22的第二端与所述第二电极24电性连接。
其中，所述隔垫柱23形成在所述彩色滤光基板2上并朝向所述TFT阵列基板1延伸，所述隔垫柱23的末端抵触连接在所述第一电极12上，以使所述第一电极12和所述第二电极24电性导通。
其中，所述触控电极21和所述触控连接线22是设置在不同的结构层中，所述触控电极21通过第一过孔25a电性连接到所述触控连接线22的第一端，所述第二电极24通过第二过孔25b电性连接到所述触控连接线22的第二端。
如上所述的内嵌式触控屏，将内嵌触控结构(触控电极21和触控连接线22)设置在彩色滤光基板2中，并通过设置在非显示区B的连接线路电性连接到TFT阵列基板1，具体是：所述触控电极21依次通过触控连接线22、第二电极24以及第一电极12的连接，电性连接到位于TFT阵列基板1上的芯片绑定部11，当芯片绑定部11连接有触控驱动芯片之后，在触控电极21与触控驱动芯片之间建立信号连接。
本实施例中，如图1所示，所述彩色滤光基板2包括玻璃基板20以及依次形成在所述玻璃基板20上的黑色矩阵26、彩色光阻层27和第一平坦层28，所述隔垫柱23形成在所述第一平坦层28上。其中，所述触控连接线22和所述触控电极21在所述彩色滤光基板2的具体位置按照以下结构设置，结构(Ⅲ)：所述触控连接线22设置在所述彩色光阻层27和所述第一平坦层28之间，所述触控电极21设置在所述第一平坦层28的远离所述彩色光阻层27的一侧，此时，所述第一过孔25a和所述第二过孔25b分别设置在所述第一平坦层28中。
在另一个具体的实施例中，如图2所示，所述触控连接线22和所述触控电极21在所述彩色滤光基板2的具体位置按照以下结构设置，结构(Ⅰ)：所述触控连接线22设置在所述彩色光阻层27和所述黑色矩阵26之间，所述触控电极21设置在所述彩色光阻层27的远离所述黑色矩阵26的一侧，此时，所述第一过孔25a设置为穿透所述彩色光阻层27中，所述第二过孔25b设置为依次穿透所述第一平坦层28和所述彩色光阻层27。
在另一个具体的实施例中，如图3所示，所述触控连接线22和所述触控电极21在所述彩色滤光基板2的具体位置按照以下结构设置，结构(Ⅱ)：所述触控连接线22设置在所述黑色矩阵26和所述玻璃基板20之间，所述触控电极21设置在所述彩色光阻层27的远离所述黑色矩阵26的一侧，此时，所述第一过孔25a设置为依次穿透所述彩色光阻层27和所述黑色矩阵26，所述第二过孔25b设置为依次穿透所述第一平坦层28、所述彩色光阻层27和所述黑色矩阵26。
在另一个具体的实施例中，如图4所示，所述触控连接线22和所述触控电极21在所述彩色滤光基板2的具体位置按照以下结构设置，结构(Ⅳ)：所述彩色光阻层27和所述第一平坦层28之间还设置有第二平坦层29，所述触控连接线22设置在所述第二平坦层29和所述第一平坦层28之间，所述触控电极21设置在所述第一平坦层28的远离所述第二平坦层29的一侧，此时，所述第一过孔25a和所述第二过孔25b分别设置在所述第一平坦层28中。
另外，在一些液晶显示屏中，彩色滤光基板包括玻璃基板以及依次形成在所述玻璃基板上的黑色矩阵和彩色光阻层，所述彩色光阻层上并没有设置有平坦层。对于这种结构的彩色滤光基板，可以选择以上结构(Ⅰ)和结构(Ⅱ)设置触控连接线和触控电极的位置结构。此时，对应的隔垫柱是直接形成在彩色光阻层上。
另外，在一些液晶显示屏中，彩色滤光基板还包括用于传递公共电压信号的公共电极。在本发明的实施例中，所述触控电极21被复用为所述公共电极，所述触控电极21分时地传递触控信号和公共电压信号。
其中，本领域技术人员所熟知的是，所述TFT阵列基板1中的显示像素通常包括薄膜晶体管、数据线、扫描线以及像素电极等。本实施例中，如图1中示例性示出了位于所述TFT阵列基板1上的像素电极层13。在本实施例中，如图1所示，所述第一电极12通过设置在所述TFT阵列基板1上的连接走线14与所述芯片绑定部11电性连接，所述第一电极12的面积大于所述所述隔垫柱23的末端的面积。进一步地，所述第一电极12和所述连接走线14分别设置在所述像素电极层13中。
在另一个具体的实施例中，所述连接走线14也可以是设置在信号走线层中。具体地，参阅图5，如图5中示例性示出了依次设置在TFT阵列基板1上的有信号走线层15、绝缘层16和像素电极层13，所述信号走线层15是指数据线走线层或者扫描线走线层。所述第一电极12设置在所述像素电极层13中，所述连接走线14设置在所述信号走线层15中，所述连接走线14通过设置在所述绝缘层16中的过孔电性连接到所述第一电极12。将所述连接走线14设置在所述信号走线层15中，可以使得所述第一电极12和所述芯片绑定部11获得更优的电连接性能。
在本实施例中，如图6所示，所述触控电极21包括呈阵列排布的多个方块电极21a，各个方块电极21a分别与各自对应的触控连接线22通过第一过孔25a一一对应连接，各个方块电极21a与所述芯片绑定部11之间的电性连接线路是相互独立的。
具体地，参阅图6和图7，在所述非显示区B中：所述彩色滤光基板2上形成有多个隔垫柱23和多个相互绝缘第二电极24，每一个方块电极21a对应于一个隔垫柱23和一个第二电极24，所述TFT阵列基板1也是设置有与多个第二电极24一一对应的多个相互绝缘第一电极12。每一个方块电极21a对应的触控连接线22通过第二过孔25b连接到一个第二电极24，然后再由与所述第二电极24对应的第一电极12连接到所述芯片绑定部11，如此，各个方块电极21a与所述芯片绑定部11之间的电性连接线路是相互独立的。
在另一个具体的实施例中，参阅图8和图9，所述彩色滤光基板2上形成有两列并排的隔垫柱23和第二电极24，所述TFT阵列基板1也是设置有两列并排的第一电极12。每一个方块电极21a对应的触控连接线22连接到两个并排的第二电极24，然后再由与所述两个并排的第二电极24对应的两个第一电极12连接到所述芯片绑定部11。通过增加导电部件，可以使得方块电极21a与所述芯片绑定部11之间的电性连接线路获得更优的电连接性能。
综上所述，本发明实施例提供的内嵌式触摸屏，将内嵌触控结构设置在彩色滤光基板上，并通过设置在非显示区的连接线路电性连接到阵列基板，由于彩色滤光基板相比于阵列基板的结构更为简单，内嵌触控结构与其他结构部件相互干涉的可能性也更少，有利于提高内嵌式触摸屏的触控信号的稳定性，并且其制备工艺难度也得到极大地降低。
本实施例还提供了一种显示装置，如图10所示，所述显示装置包括相对设置的液晶显示屏100及背光模组200，所述背光模组200提供显示光源给所述液晶显示屏100，以使所述液晶显示屏100显示影像。其中，所述液晶显示屏100采用本发明实施例提供的内嵌式触摸屏。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种内嵌式触控屏，包括相对设置的TFT阵列基板和彩色滤光基板，并且被划分为显示区和非显示区，其特征在于，
在所述非显示区中：所述TFT阵列基板上设置有芯片绑定部和第一电极，所述第一电极与所述芯片绑定部电性连接；所述彩色滤光基板上形成有隔垫柱和第二电极，所述第二电极覆盖于所述隔垫柱上；其中，所述隔垫柱的末端抵触连接在所述第一电极上，以使所述第一电极和所述第二电极电性导通；
在所述显示区中：所述彩色滤光基板上设置有触控电极和触控连接线，所述触控连接线的第一端与所述触控电极连接，第二端延伸到所述非显示区中并与所述第二电极电性连接。
2.根据权利要求1所述的内嵌式触控屏，其特征在于，所述触控电极和所述触控连接线设置在不同的结构层中，所述触控电极通过第一过孔电性连接到所述触控连接线的第一端，所述第二电极通过第二过孔电性连接到所述触控连接线的第二端。
3.根据权利要求2所述的内嵌式触控屏，其特征在于，所述彩色滤光基板包括玻璃基板以及依次形成在所述玻璃基板上的黑色矩阵和彩色光阻层，所述隔垫柱形成在所述彩色光阻层上；所述触控连接线和所述触控电极的设置位置为以下结构(Ⅰ)或结构(Ⅱ)：
结构(Ⅰ)：所述触控连接线设置在所述彩色光阻层和所述黑色矩阵之间，所述触控电极设置在所述彩色光阻层的远离所述黑色矩阵的一侧；
结构(Ⅱ)：所述触控连接线设置在所述黑色矩阵和所述玻璃基板之间，所述触控电极设置在所述彩色光阻层的远离所述黑色矩阵的一侧。
4.根据权利要求3所述的内嵌式触控屏，其特征在于，所述彩色光阻层上还设置有第一平坦层，所述隔垫柱形成在所述第一平坦层上，所述触控连接线和所述触控电极的设置位置所述结构(Ⅰ)和所述结构(Ⅱ)以及以下结构(Ⅲ)和结构(Ⅳ)中选择其中之一：
结构(Ⅲ)：所述触控连接线设置在所述彩色光阻层和所述第一平坦层之间，所述触控电极设置在所述第一平坦层的远离所述彩色光阻层的一侧；
结构(Ⅳ)：所述彩色光阻层和所述第一平坦层之间还设置有第二平坦层，所述触控连接线设置在所述第二平坦层和所述第一平坦层之间，所述触控电极设置在所述第一平坦层的远离所述第二平坦层的一侧。
5.根据权利要求1-4任一所述的内嵌式触控屏，其特征在于，所述触控电极包括呈阵列排布的多个方块电极，各个方块电极与所述芯片绑定部之间的电性连接线路是相互独立的。
6.根据权利要求6所述的内嵌式触控屏，其特征在于，所述彩色滤光基板中还设置有公共电极；其中，所述触控电极被复用为所述公共电极，所述触控电极分时地传递触控信号和公共电压信号。
7.根据权利要求1所述的内嵌式触控屏，其特征在于，所述第一电极通过设置在所述TFT阵列基板上的连接走线与所述芯片绑定部电性连接，所述第一电极的面积大于所述所述隔垫柱的末端的面积。
8.根据权利要求7所述的内嵌式触控屏，其特征在于，所述TFT阵列基板上设置有像素电极层，所述第一电极和所述连接走线分别设置在所述像素电极层中。
9.根据权利要求7所述的内嵌式触控屏，其特征在于，所述TFT阵列基板上依次设置有信号走线层、绝缘层和像素电极层，所述第一电极设置在所述像素电极层中，所述连接走线设置在所述信号走线层中，所述连接走线通过设置在所述绝缘层中的过孔电性连接到所述第一电极。
10.一种显示装置，包括液晶显示屏及背光模组，所述液晶显示屏与所述背光模组相对设置，所述背光模组提供显示光源给所述液晶显示屏，以使所述液晶显示屏显示影像，其特征在于，所述液晶显示屏为权利要求1-9任一所述的内嵌式触控屏。
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