一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置，將陣列基板上的公共電極層復(fù)用作為自電容電極，并將陣列排布的自電容電極按照每相鄰的至少一行自電容電極劃分為一觸控掃描區(qū)域的規(guī)則進行劃分成多個觸控掃描區(qū)域；這樣，在各觸控掃描區(qū)域覆蓋的柵線逐行掃描時，在該觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極就用于加載公共電極信號，且在除該觸控掃描區(qū)域以外的其他觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極就用于加載觸控偵測信號；即在一個觸控掃描區(qū)域進行顯示時，其他觸控掃描區(qū)域進行觸控驅(qū)動。通過上述驅(qū)動方式，可以達成顯示和觸控同時工作的目標，保證在高分辨率顯示時不會由于分時驅(qū)動導(dǎo)致的時間不足會引起各種顯示問題和觸控問題。
【專利說明】一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及顯示【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:夕卜掛式觸摸屏(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。而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，一般在觸摸屏中增加觸控電極的圖案。為了避免觸控電極加載的觸控信號和觸摸屏中正常的顯示信號之間相互干擾，一般采用分時驅(qū)動觸控功能和顯示功能，如圖1所示，即將一幀時間(Vsync)分為觸控時間段(Touch)和顯示時間段(Display)，數(shù)據(jù)信號和柵線Gn-2、Gn-l、Gn、Gl、G2和G3僅在顯示時間段工作，觸控信號僅在觸控時間段工作；這樣在每一幀中分配到觸控時間段和顯示時間段的時長相對較少，在需要高分辨率顯示時，由于分時驅(qū)動導(dǎo)致的時間不足會引起各種顯示問題和觸控問題。


【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，用以解決現(xiàn)有內(nèi)嵌式觸摸屏需要分時驅(qū)動觸控和顯示功能導(dǎo)致的由于時間不足引起的各種顯示問題和觸控問題。
[0005]因此，本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏，包括:具有柵線、數(shù)據(jù)線和公共電極層的陣列基板:
[0006]所述公共電極層被分割成多個呈陣列排布的自電容電極；
[0007]將每相鄰的至少一行自電容電極劃分為一觸控掃描區(qū)域；
[0008]在各所述觸控掃描區(qū)域覆蓋的所述柵線逐行掃描時，在該觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各所述自電容電極用于加載公共電極信號，在除該觸控掃描區(qū)域以外的其他觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各所述自電容電極用于加載觸控偵測信號。
[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，還包括:設(shè)置于所述陣列基板上的通過檢測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芯片；
[0010]所述觸控偵測芯片位于所述陣列基板的左側(cè)邊或者右側(cè)邊；
[0011]在各所述觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各所述自電容電極通過走線分別與所述觸控偵測芯片連接，所述走線的延伸方向與柵線的延伸方向相同。
[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，在各所述觸控掃描區(qū)域內(nèi)，還設(shè)置有位于各所述自電容電極與所述數(shù)據(jù)線所在層之間的屏蔽電極，所述屏蔽電極在所述陣列基板上的正投影遮擋所述自電容電極與所述數(shù)據(jù)線的交疊區(qū)域。
[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，各所述屏蔽電極用于加載直流信號。
[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，各所述屏蔽電極用于加載與耦合出交疊的數(shù)據(jù)線的耦合信號的反向信號。
[0015]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，與同一自電容電極交疊的各所述屏蔽電極相互連接。
[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，在同一所述觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各所述屏蔽電極相互連接。
[0017]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，所述屏蔽電極與位于所述公共電極層和所述數(shù)據(jù)線所在層之間的像素電極層同層設(shè)置。
[0018]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。
[0019]本發(fā)明實施例的有益效果包括:
[0020]本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置，將陣列基板上的公共電極層復(fù)用作為自電容電極，并將陣列排布的自電容電極按照每相鄰的至少一行自電容電極劃分為一觸控掃描區(qū)域的規(guī)則進行劃分成多個觸控掃描區(qū)域；這樣，在各觸控掃描區(qū)域覆蓋的柵線逐行掃描時，在該觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極就用于加載公共電極信號，且在除該觸控掃描區(qū)域以外的其他觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極就用于加載觸控偵測信號；即在一個觸控掃描區(qū)域進行顯示時，其他觸控掃描區(qū)域進行觸控驅(qū)動。通過上述驅(qū)動方式，可以達成顯示和觸控同時工作的目標，保證在高分辨率顯示時不會由于分時驅(qū)動導(dǎo)致的時間不足會引起各種顯示問題和觸控問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)嵌式觸摸屏的時序圖；
[0022]圖2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；
[0023]圖3為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏的時序圖；
[0024]圖4a_圖4c分別為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中屏蔽電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中屏蔽電極的信號時序圖。

【具體實施方式】
[0026]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。
[0027]附圖中各層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】
。
[0028]本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏，包括:具有柵線、數(shù)據(jù)線和公共電極層的陣列基板，陣列基板的俯視圖如圖2所示；
[0029]公共電極層被分割成多個呈陣列排布的自電容電極01 ；
[0030]將每相鄰的至少一行自電容電極01劃分為一觸控掃描區(qū)域，圖2中以分為3個觸控掃描區(qū)域為例進行說明；
[0031]如圖3所示，在各觸控掃描區(qū)域覆蓋的柵線逐行掃描時，在該觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極TP1、TP2和TP3用于加載公共電極信號(在圖3中以直線表示)，在除該觸控掃描區(qū)域以外的其他觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極TP1、TP2和TP3用于加載觸控偵測信號(在圖3中以鋸齒線表示)。
[0032]本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏，將陣列基板上的公共電極層復(fù)用作為自電容電極，并將陣列排布的自電容電極按照每相鄰的至少一行自電容電極劃分為一觸控掃描區(qū)域的規(guī)則進行劃分成多個觸控掃描區(qū)域，例如圖2所示劃分為3各觸控掃描區(qū)域。這樣，在一幀中的第一時間段，在第一個觸控掃描區(qū)域覆蓋的柵線逐行掃描時，第二個和第三個觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極進行觸控掃描，第一個觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極作為公共電極使用；以此類推，在一幀的中間時間段在第二個觸控掃描區(qū)域覆蓋的柵線逐行掃描時，第一個和第三個觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極進行觸控掃描，第二個觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極作為公共電極使用；在一巾貞的最后時間段在第三個觸控掃描區(qū)域覆蓋的柵線逐行掃描時，第一個和第二個觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極進行觸控掃描，第三個觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極作為公共電極使用，這樣保證在一巾貞時間內(nèi)，整個面板中的三個觸控掃描區(qū)域按照顯示驅(qū)動，進行掃描一次，且每個觸控掃描區(qū)域按照觸控驅(qū)動，各進行掃描兩次，即可以達到觸控驅(qū)動的掃描頻率為顯示驅(qū)動的掃描頻率的2倍，例如，顯示驅(qū)動以60Hz進行掃描，觸控驅(qū)動就可以達到120Hz，滿足一般的觸控驅(qū)動的要求(80Hz-120Hz)。
[0033]通過上述分析可知，在本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，可以根據(jù)實際的觸控驅(qū)動的掃描頻率需要，對自電容電極進行分區(qū)，即若需要觸控驅(qū)動的掃描頻率為顯示驅(qū)動的掃描頻率的N倍時，將自電容電極劃分為N+1個區(qū)域即可實現(xiàn)。值得注意的是，在進行自電容電極劃分時，一般將每個觸控掃描區(qū)域內(nèi)包含的自電容電極行數(shù)設(shè)置為大致相同，這樣可以便于進行掃描的控制。
[0034]一般地，觸摸屏的觸控密度通常在毫米級，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01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01設(shè)計為左右的方形電極。而顯示屏的顯示密度通常在微米級，因此，一般一個自電容電極01會對應(yīng)顯示屏中的多個像素單元，即一個自電容電極01會覆蓋多條柵線和數(shù)據(jù)線。
[0035]基于此，在本發(fā)明實施例提供的上述觸摸屏中，為了避免在自電容電極在進行觸控驅(qū)動時，與其交疊的柵線上的信號對其產(chǎn)生干擾，可以將設(shè)置于陣列基板上的通過檢測各自電容電極的電容值變化以判斷觸控位置的觸控偵測芯片Touch 1C，如圖2所示，設(shè)置于陣列基板的左側(cè)邊或者右側(cè)邊，即可以與柵線的驅(qū)動電路設(shè)置在同側(cè)，進一步也可以將兩者集成在同一芯片內(nèi)；并且，將在各觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極01通過走線02分別與觸控偵測芯片連接，該走線02的延伸方向與柵線的延伸方向相同。這樣，在柵線未進行顯示驅(qū)動時，自電容電極01進行觸控驅(qū)動，與其連接的走線02加載觸控信號，不會受到柵線的顯示驅(qū)動信號的影響；當(dāng)柵線進行顯示驅(qū)動時，自電容電極01加載公共電極信號，也進行顯示驅(qū)動與觸控驅(qū)動無關(guān)。
[0036]通過上述分析可知，上述布線方式雖然可以避免柵線上加載的信號對于觸控信號的干擾，但是由于數(shù)據(jù)線與柵線相互垂直，因此，并不能避免數(shù)據(jù)線上加載的信號對于觸控信號的干擾，因此，在本發(fā)明實施例提供的上述觸摸屏中，如圖4a和圖4b所示，一般在各觸控掃描區(qū)域內(nèi)，如圖4c所示，還設(shè)置有位于各自電容電極01與數(shù)據(jù)線03所在層之間的屏蔽電極04，該屏蔽電極04在陣列基板上的正投影遮擋自電容電極01與數(shù)據(jù)線03的交疊區(qū)域，即增加的屏蔽電極04設(shè)置于公共電極層與數(shù)據(jù)線03之間，且遮擋數(shù)據(jù)線03的圖案，一般形狀略寬于數(shù)據(jù)線03。
[0037]進一步地，為了使屏蔽電極屏蔽數(shù)據(jù)線對于自電容電極的信號干擾，在具體實施時，如圖5所示，可以在屏蔽電極04上加載直流信號A，也可以在屏蔽電極04上加載交流信號，例如與耦合出交疊的數(shù)據(jù)線的耦合信號B的反向信號C。
[0038]進一步地，由于在實際設(shè)計時，一般一個自電容電極01會覆蓋多個數(shù)據(jù)線03，而對每一個數(shù)據(jù)線03均需要設(shè)置對應(yīng)的屏蔽電極04，才可以避免數(shù)據(jù)信號對觸控信號的干擾，可以看出屏蔽電極04對應(yīng)的布線將會較多，這會占用顯示的開口率，基于此，在具體實施時，如圖4b所不,可以將與同一自電容電極01交疊的各屏蔽電極04設(shè)置為相互連接,這樣僅需要布置與自電容電極01數(shù)量相同的屏蔽電極04布線即可實現(xiàn)信號傳輸，節(jié)省了設(shè)計空間。
[0039]更佳地，在具體實施時，還可以將在同一觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各屏蔽電極相互連接，這樣僅需要布置與觸控掃描區(qū)域數(shù)量相同的屏蔽電極布線即可實現(xiàn)信號傳輸，最大限度的節(jié)省了設(shè)計空間，簡化了信號傳輸。
[0040]進一步地，在本發(fā)明實施例提供的上述觸摸屏中，由于需要增加屏蔽電極來屏蔽數(shù)據(jù)線上加載的信號對于觸控信號的干擾，為了盡可能的不增加新的膜層，保證生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，在具體實施時，如圖4c所示，可以將屏蔽電極04與位于公共電極層(自電容電極01)和數(shù)據(jù)線03所在層之間的像素電極層05同層設(shè)置。
[0041]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置，包括本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏，該顯示裝置可以為:手機、平板電腦、電視機、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。該顯示裝置的實施可以參見上述內(nèi)嵌式觸摸屏的實施例，重復(fù)之處不再贅述。
[0042]本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置，將陣列基板上的公共電極層復(fù)用作為自電容電極，并將陣列排布的自電容電極按照每相鄰的至少一行自電容電極劃分為一觸控掃描區(qū)域的規(guī)則進行劃分成多個觸控掃描區(qū)域；這樣，在各觸控掃描區(qū)域覆蓋的柵線逐行掃描時，在該觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極就用于加載公共電極信號，且在除該觸控掃描區(qū)域以外的其他觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各自電容電極就用于加載觸控偵測信號；即在一個觸控掃描區(qū)域進行顯示時，其他觸控掃描區(qū)域進行觸控驅(qū)動。通過上述驅(qū)動方式，可以達成顯示和觸控同時工作的目標，保證在高分辨率顯示時不會由于分時驅(qū)動導(dǎo)致的時間不足會引起各種顯示問題和觸控問題。
[0043]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動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和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)嵌式觸摸屏，包括:具有柵線、數(shù)據(jù)線和公共電極層的陣列基板，其特征在于: 所述公共電極層被分割成多個呈陣列排布的自電容電極； 將每相鄰的至少一行自電容電極劃分為一觸控掃描區(qū)域； 在各所述觸控掃描區(qū)域覆蓋的所述柵線逐行掃描時，在該觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各所述自電容電極用于加載公共電極信號，在除該觸控掃描區(qū)域以外的其他觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各所述自電容電極用于加載觸控偵測信號。
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)置于所述陣列基板上的通過檢測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芯片； 所述觸控偵測芯片位于所述陣列基板的左側(cè)邊或者右側(cè)邊； 在各所述觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各所述自電容電極通過走線分別與所述觸控偵測芯片連接，所述走線的延伸方向與柵線的延伸方向相同。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，在各所述觸控掃描區(qū)域內(nèi)，還設(shè)置有位于各所述自電容電極與所述數(shù)據(jù)線所在層之間的屏蔽電極，所述屏蔽電極在所述陣列基板上的正投影遮擋所述自電容電極與所述數(shù)據(jù)線的交疊區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，各所述屏蔽電極用于加載直流信號。
5.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，各所述屏蔽電極用于加載與耦合出交疊的數(shù)據(jù)線的耦合信號的反向信號。
6.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)嵌式觸摸屏,其特征在于,與同一自電容電極交疊的各所述屏蔽電極相互連接。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，在同一所述觸控掃描區(qū)域內(nèi)的各所述屏蔽電極相互連接。
8.如權(quán)利要求3-7任一項所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，所述屏蔽電極與位于所述公共電極層和所述數(shù)據(jù)線所在層之間的像素電極層同層設(shè)置。
9.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任一項所述的內(nèi)嵌式觸摸屏。
【文檔編號】G06F3/044GK104407760SQ201410779621
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】趙家陽 申請人:京東方科技集團股份有限公司