電容式內(nèi)嵌觸摸屏以及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏,包括相對(duì)設(shè)置的具有公共電極層的陣列基板和具有濾光單元陣列的彩膜基板,以及位于陣列基板和彩膜基板之間的液晶層,陣列基板中設(shè)置有與濾光單元陣列對(duì)應(yīng)的像素單元陣列;其中,公共電極層中具有多條沿像素單元的行方向延伸的驅(qū)動(dòng)電極;彩膜基板還包括用于間隔各個(gè)濾光單元的黑色矩陣,彩膜基板上還設(shè)置有多條沿像素單元的列方向延伸的感應(yīng)電極,其中,感應(yīng)電極在所述彩膜基板上的投影與對(duì)應(yīng)列的黑色矩陣重合。本發(fā)明還公開了包含如上所述電容式內(nèi)嵌觸摸屏的顯示裝置。
【專利說明】電容式內(nèi)嵌觸摸屏以及顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸控【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏以及包含該觸摸屏的顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]觸摸顯示屏作為一種輸入媒介,是目前最簡(jiǎn)單、方便的一種人機(jī)交互方式,因此觸摸顯示屏越來越多地應(yīng)用到各種電子產(chǎn)品中?;诓煌墓ぷ髟硪约皞鬏斝畔⒌慕橘|(zhì),觸摸屏產(chǎn)品可以分為四種:紅外線觸摸屏、電容式觸摸屏、電阻觸摸屏和表面聲波觸摸屏;其中電容式觸摸屏由于具有壽命長(zhǎng)、透光率高、可以支持多點(diǎn)觸控等優(yōu)點(diǎn)成為目前主流的觸摸屏技術(shù)。電容式內(nèi)嵌觸摸屏將觸摸屏的觸控電極設(shè)置在顯示屏內(nèi),可以減小模組的厚度,并且由于減少了結(jié)構(gòu)層的數(shù)量,使得畫面顯示更加清晰。
[0003]現(xiàn)有的電容式內(nèi)嵌(In Cell)觸摸屏,主要是在薄膜晶體管(Thin FilmTransistor, TFT)陣列基板上制作兩層相互正交的條狀電極,其中一層為驅(qū)動(dòng)電極,另一側(cè)為掃描電極。如圖1所示,現(xiàn)有的電容式內(nèi)嵌觸摸屏包括相對(duì)設(shè)置的陣列基板2和具有濾光單元4陣列的彩膜基板1,以及位于陣列基板2和彩膜基板I之間的液晶層3,彩膜基板I還包括用于間隔各個(gè)濾光單元4的黑色矩陣5。陣列基板2上依次制作兩層相互正交的條狀觸控電極,包括驅(qū)動(dòng)電極6和感應(yīng)電極7。驅(qū)動(dòng)電極6和感應(yīng)電極7的材料為氧化銦錫(Indium tin oxide, ITO, 一種透明的導(dǎo)電材料),兩組電極交叉的地方將會(huì)形成親合電容CM,即這兩組電極分別構(gòu)成了耦合電容Cm的兩極。當(dāng)手指觸摸到電容屏?xí)r,影響了觸摸點(diǎn)附近兩個(gè)電極之間的耦合,從而改變了這兩個(gè)電極之間的耦合電容Cm的大小。檢測(cè)互電容大小時(shí),驅(qū)動(dòng)電極發(fā)出激勵(lì)信號(hào),所有感應(yīng)電極接收信號(hào),這樣可以得到所有驅(qū)動(dòng)電極與感應(yīng)電極交匯點(diǎn)的電容值大小,即整個(gè)觸摸屏的二維平面的電容大小。根據(jù)觸摸屏二維電容變化量數(shù)據(jù),可以計(jì)算出每一個(gè)觸摸點(diǎn)的坐標(biāo),因此,屏上即使有多個(gè)觸摸點(diǎn),也能計(jì)算出每個(gè)觸摸點(diǎn)的真實(shí)坐標(biāo)。
[0004]然而,在以上結(jié)構(gòu)的電容式內(nèi)嵌觸摸屏中,需要在陣列基板上制作兩層相互正交的條狀電極,工藝極為復(fù)雜;另外,陣列基板本身包含有薄膜晶體管陣列,其線路細(xì)小且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,當(dāng)在陣列基板上增加更多的工序時(shí),陣列基板極易損壞,降低了產(chǎn)品的良率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明提供了一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏,通過對(duì)觸控電極結(jié)構(gòu)的改進(jìn),降低了觸摸屏制備工藝的難度,提高了產(chǎn)品的良率,節(jié)省了生產(chǎn)成本。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0007]一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏,包括相對(duì)設(shè)置的具有公共電極層的陣列基板和具有濾光單元陣列的彩膜基板,以及位于所述陣列基板和彩膜基板之間的液晶層,所述陣列基板中設(shè)置有與所述濾光單元陣列對(duì)應(yīng)的像素單元陣列,其中,
[0008]所述公共電極層中具有多條沿像素單元的行方向延伸的驅(qū)動(dòng)電極;在一幀畫面的顯示時(shí)間內(nèi),所述驅(qū)動(dòng)電極用于分時(shí)地傳遞公共電極信號(hào)和觸控掃描信號(hào);
[0009]所述彩膜基板還包括用于間隔各個(gè)濾光單元的黑色矩陣,所述彩膜基板上還設(shè)置有多條沿像素單元的列方向延伸的感應(yīng)電極,其中,所述感應(yīng)電極在所述彩膜基板上的投影與對(duì)應(yīng)列的黑色矩陣重合。
[0010]優(yōu)選地,所述感應(yīng)電極與對(duì)應(yīng)列的黑色矩陣合為一體,S卩,所述感應(yīng)電極與所述黑色矩陣位于同一結(jié)構(gòu)層中,兩列濾光單元之間的黑色矩陣由所述感應(yīng)電極替換。
[0011]優(yōu)選地,所述彩膜基板與所述液晶層之間還設(shè)置有一保護(hù)層,所述感應(yīng)電極位于所述黑色矩陣上方,并且位于所述彩膜基板與所述保護(hù)層之間。
[0012]優(yōu)選地,所述彩膜基板與所述液晶層之間還設(shè)置有一保護(hù)層,所述感應(yīng)電極位于所述黑色矩陣上方,并且位于所述液晶層與所述保護(hù)層之間。
[0013]優(yōu)選地,所述感應(yīng)電極為金屬電極。
[0014]優(yōu)選地,所述金屬電極包括層疊設(shè)置的Mo/AL/Mo金屬層。
[0015]優(yōu)選地,所述感應(yīng)電極為透明導(dǎo)電氧化物電極,所述透明導(dǎo)電氧化物為IT0。
[0016]優(yōu)選地,所述公共電極層的材料為IT0。
[0017]優(yōu)選地,所述濾光單元包括紅色濾光單元、綠色濾光單元以及藍(lán)色濾光單元。
[0018]本發(fā)明的另一方面是提供一種顯示裝置,包括顯示屏及背光模組,所述顯示屏與所述背光模組相對(duì)設(shè)置,所述背光模組提供顯示光源給所述顯示屏,以使所述顯示屏顯示影像,其中,所述顯示屏為如上所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏。
[0019]相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏,其中的驅(qū)動(dòng)電極位于陣列基板上,感應(yīng)電極位于彩膜基板上,陣列基板上只需要增加制備驅(qū)動(dòng)電極的工藝,減小了工藝難度,提供了產(chǎn)品的良率,節(jié)省了生產(chǎn)成本。另外,將陣列基板上的公共電極層分割為長(zhǎng)條狀,作為觸摸屏的驅(qū)動(dòng)電極,在一幀畫面的顯示時(shí)間內(nèi),驅(qū)動(dòng)電極用于分時(shí)地傳遞公共電極信號(hào)和觸控掃描信號(hào),從結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步降低了工藝難度,節(jié)省了成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是現(xiàn)有的一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明實(shí)施例2提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是本發(fā)明實(shí)施例3提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如前所述,本發(fā)明的目的是提供一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏,通過對(duì)觸控電極結(jié)構(gòu)的改進(jìn),降低了觸摸屏制備工藝的難度。該電容式內(nèi)嵌觸摸屏包括相對(duì)設(shè)置的具有公共電極層的陣列基板和具有濾光單元陣列的彩膜基板,以及位于所述陣列基板和彩膜基板之間的液晶層,所述陣列基板中設(shè)置有與所述濾光單元陣列對(duì)應(yīng)的像素單元陣列,其中,所述公共電極層中具有多條沿像素單元的行方向延伸的驅(qū)動(dòng)電極;在一幀畫面的顯示時(shí)間內(nèi),所述驅(qū)動(dòng)電極用于分時(shí)地傳遞公共電極信號(hào)和觸控掃描信號(hào);所述彩膜基板還包括用于間隔各個(gè)濾光單元的黑色矩陣,所述彩膜基板上還設(shè)置有多條沿像素單元的列方向延伸的感應(yīng)電極,其中,所述感應(yīng)電極在所述彩膜基板上的投影與對(duì)應(yīng)列的黑色矩陣重合。
[0026]通過將電容式內(nèi)嵌觸摸屏的觸控電極設(shè)置于不同的基板上,其中的驅(qū)動(dòng)電極位于陣列基板上,感應(yīng)電極位于彩膜基板上,陣列基板上只需要增加制備驅(qū)動(dòng)電極的工藝,減小了工藝難度,提高了產(chǎn)品的良率,節(jié)省了生產(chǎn)成本。
[0027]下面將對(duì)結(jié)合附圖用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖2所示,本實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏包括相對(duì)設(shè)置的具有公共電極層21的陣列基板20和具有濾光單元11陣列的彩膜基板10,以及位于陣列基板20和彩膜基板10之間的液晶層30。其中,濾光單元11包括紅色濾光單元I IR、綠色濾光單元IlG以及藍(lán)色濾光單元11B,陣列基板20中設(shè)置有與濾光單元I IR、11G、11B陣列對(duì)應(yīng)的像素單元22陣列,彩膜基板10還包括用于間隔各個(gè)濾光單元11R、11G、11B的黑色矩陣12。本實(shí)施例中,彩膜基板10與液晶層30之間還設(shè)置有一保護(hù)層60。
[0030]該內(nèi)嵌觸摸屏的觸控電極包括驅(qū)動(dòng)電極40和感應(yīng)電極50,其中:
[0031]驅(qū)動(dòng)電極40設(shè)置于陣列基板20上的公共電極層21中。即,將公共電極層21沿像素單元22的行方向分割為長(zhǎng)條狀,作為觸摸屏的驅(qū)動(dòng)電極40。進(jìn)一步地,公共電極層21的材料為ITO。由于驅(qū)動(dòng)電極40由公共電極層21分割形成,因此在一幀畫面的顯示時(shí)間內(nèi),驅(qū)動(dòng)電極40用于分時(shí)地傳遞公共電極信號(hào)和觸控掃描信號(hào)。
[0032]感應(yīng)電極50設(shè)置于彩膜基板10上,感應(yīng)電極50沿像素單元22的列方向延伸。在本實(shí)施例中,每一感應(yīng)電極50與對(duì)應(yīng)列的黑色矩陣12合為一體,即,感應(yīng)電極50與黑色矩陣12位于同一結(jié)構(gòu)層中,兩列濾光單元11之間的黑色矩陣12由感應(yīng)電極50替換。進(jìn)一步地,感應(yīng)電極50為金屬電極;該金屬電極可以是包括層疊設(shè)置的Mo/AL/Mo金屬層。
[0033]以上提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏,其觸控電極設(shè)置于不同的基板上,其中的驅(qū)動(dòng)電極位于陣列基板上,感應(yīng)電極位于彩膜基板上;并且,驅(qū)動(dòng)電極由公共電極層分割形成,感應(yīng)電極與對(duì)應(yīng)列的黑色矩陣合為一體,由此減小了產(chǎn)品的工藝難度,提高了產(chǎn)品的良率,節(jié)省了生產(chǎn)成本。
[0034]實(shí)施例2
[0035]如圖3所示,本實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏包括相對(duì)設(shè)置的具有公共電極層21的陣列基板20和具有濾光單元11陣列的彩膜基板10,以及位于陣列基板20和彩膜基板10之間的液晶層30。其中,濾光單元11包括紅色濾光單元I IR、綠色濾光單元IlG以及藍(lán)色濾光單元11B,陣列基板20中設(shè)置有與濾光單元I IR、11G、11B陣列對(duì)應(yīng)的像素單元22陣列,彩膜基板10還包括用于間隔各個(gè)濾光單元11R、11G、11B的黑色矩陣12。本實(shí)施例中,彩膜基板10與液晶層30之間還設(shè)置有一保護(hù)層60。
[0036]該內(nèi)嵌觸摸屏的觸控電極包括驅(qū)動(dòng)電極40和感應(yīng)電極50,其中:
[0037]驅(qū)動(dòng)電極40設(shè)置于陣列基板20上的公共電極層21中。即,將公共電極層21沿像素單元22的行方向分割為長(zhǎng)條狀,作為觸摸屏的驅(qū)動(dòng)電極40。進(jìn)一步地,公共電極層21的材料為IT0。由于驅(qū)動(dòng)電極40由公共電極層21分割形成,因此在一幀畫面的顯示時(shí)間內(nèi),驅(qū)動(dòng)電極40用于分時(shí)地傳遞公共電極信號(hào)和觸控掃描信號(hào)。
[0038]感應(yīng)電極50設(shè)置于彩膜基板10上,感應(yīng)電極50沿像素單元22的列方向延伸。在本實(shí)施例中,感應(yīng)電極50位于黑色矩陣12上方,并且位于彩膜基板10與所述保護(hù)層60之間,更具體地感應(yīng)電極50位于黑色矩陣12和保護(hù)層60之間。進(jìn)一步地,感應(yīng)電極50的為金屬電極;該金屬電極可以是包括層疊設(shè)置的Mo/AL/Mo金屬層。在本實(shí)施例中,感應(yīng)電極50還可以選擇為透明導(dǎo)電氧化物電極,具體地,透明導(dǎo)電氧化物為IT0。
[0039]實(shí)施例3
[0040]如圖4所示,本實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏包括相對(duì)設(shè)置的具有公共電極層21的陣列基板20和具有濾光單元11陣列的彩膜基板10,以及位于陣列基板20和彩膜基板10之間的液晶層30。其中,濾光單元11包括紅色濾光單元I IR、綠色濾光單元IlG以及藍(lán)色濾光單元11B,陣列基板20中設(shè)置有與濾光單元I IR、11G、11B陣列對(duì)應(yīng)的像素單元22陣列,彩膜基板10還包括用于間隔各個(gè)濾光單元11R、11G、11B的黑色矩陣12。本實(shí)施例中,彩膜基板10與液晶層30之間還設(shè)置有一保護(hù)層60。
[0041]該內(nèi)嵌觸摸屏的觸控電極包括驅(qū)動(dòng)電極40和感應(yīng)電極50,其中:
[0042]驅(qū)動(dòng)電極40設(shè)置于陣列基板20上的公共電極層21中。即,將公共電極層21沿像素單元22的行方向分割為長(zhǎng)條狀,作為觸摸屏的驅(qū)動(dòng)電極40。進(jìn)一步地,公共電極層21的材料為IT0。由于驅(qū)動(dòng)電極40由公共電極層21分割形成,因此在一幀畫面的顯示時(shí)間內(nèi),驅(qū)動(dòng)電極40用于分時(shí)地傳遞公共電極信號(hào)和觸控掃描信號(hào)。
[0043]感應(yīng)電極50設(shè)置于彩膜基板10上,感應(yīng)電極50沿像素單元22的列方向延伸。在本實(shí)施例中,感應(yīng)電極50位于黑色矩陣12上方,并且位于液晶層30與所述保護(hù)層60之間,并設(shè)置在保護(hù)層60上。進(jìn)一步地,感應(yīng)電極50的為金屬電極;該金屬電極可以是包括層疊設(shè)置的Mo/AL/Mo金屬層。在本實(shí)施例中,感應(yīng)電極50還可以選擇為透明導(dǎo)電氧化物電極,具體地,透明導(dǎo)電氧化物為IT0。
[0044]實(shí)施例4
[0045]本實(shí)施例提供了一種顯示裝置,如圖5所示,該顯示裝置包括顯示屏100及背光模組200,顯示屏100與背光模組200相對(duì)設(shè)置,背光模組200提供顯示光源給顯示屏100,以使顯示屏100顯示影像。其中,顯示屏100采用實(shí)施例1-3中提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏。
[0046]綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的電容式內(nèi)嵌觸摸屏,其中的驅(qū)動(dòng)電極位于陣列基板上,感應(yīng)電極位于彩膜基板上,陣列基板上只需要增加制備驅(qū)動(dòng)電極的工藝,減小了工藝難度,提供了產(chǎn)品的良率,節(jié)省了生產(chǎn)成本。另外,將陣列基板上的公共電極層分割為長(zhǎng)條狀,作為觸摸屏的驅(qū)動(dòng)電極,在一幀畫面的顯示時(shí)間內(nèi),驅(qū)動(dòng)電極用于分時(shí)地傳遞公共電極信號(hào)和觸控掃描信號(hào),從結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步降低了工藝難度,節(jié)省了成本。
[0047]需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0048]以上所述僅是本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電容式內(nèi)嵌觸摸屏,包括相對(duì)設(shè)置的具有公共電極層(21)的陣列基板(20)和具有濾光單元(11)陣列的彩膜基板(10),以及位于所述陣列基板(20)和彩膜基板(10)之間的液晶層(30),所述陣列基板(20)中設(shè)置有與所述濾光單元(11)陣列對(duì)應(yīng)的像素單元(22)陣列,其特征在于, 所述公共電極層(21)中具有多條沿像素單元(22)的行方向延伸的驅(qū)動(dòng)電極(40);在一幀畫面的顯示時(shí)間內(nèi),所述驅(qū)動(dòng)電極(40)用于分時(shí)地傳遞公共電極信號(hào)和觸控掃描信號(hào); 所述彩膜基板(10)還包括用于間隔各個(gè)濾光單元(11)的黑色矩陣(12),所述彩膜基板(10)上還設(shè)置有多條沿像素單元(22)的列方向延伸的感應(yīng)電極(50),其中,所述感應(yīng)電極(50)在所述彩膜基板(10)上的投影與對(duì)應(yīng)列的黑色矩陣(12)重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏,其特征在于,所述感應(yīng)電極(50)與對(duì)應(yīng)列的黑色矩陣(12)合為一體,即,所述感應(yīng)電極(50)與所述黑色矩陣(12)位于同一結(jié)構(gòu)層中,兩列濾光單元(11)之間的黑色矩陣(12)由所述感應(yīng)電極(50)替換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏,其特征在于,所述彩膜基板(10)與所述液晶層(30)之間還設(shè)置有一保護(hù)層(60),所述感應(yīng)電極(50)位于所述黑色矩陣(12)上方,并且位于所述彩膜基板(10)與所述保護(hù)層(60)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏,其特征在于,所述彩膜基板(10)與所述液晶層(30)之間還設(shè)置有一保護(hù)層(60),所述感應(yīng)電極(50)位于所述黑色矩陣(12)上方,并且位于所述液晶層(30)與所述保護(hù)層(60)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏,其特征在于,所述感應(yīng)電極(50)為金屬電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏,其特征在于,所述金屬電極包括層疊設(shè)置的Mo/AL/Mo金屬層。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏,其特征在于,所述感應(yīng)電極(50)為透明導(dǎo)電氧化物電極,所述透明導(dǎo)電氧化物為I TO。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏,其特征在于,所述公共電極層(21)的材料為I TO。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏,其特征在于,所述濾光單元(11)包括紅色濾光單元(IlR)、綠色濾光單元(IlG)以及藍(lán)色濾光單元(IlB)。
10.—種顯示裝置,包括顯示屏(100)及背光模組(200),所述顯示屏(100)與所述背光模組(200)相對(duì)設(shè)置,所述背光模組(200)提供顯示光源給所述顯示屏(100),以使所述顯示屏(100)顯示影像,其特征在于,所述顯示屏(100)為權(quán)利要求1-9任一所述的電容式內(nèi)嵌觸摸屏。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK104516611SQ201410811074
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】熊燕軍, 徐先華 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司