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，利用自電容的原理在觸摸屏內(nèi)設置多個同層設置且相互絕緣的自電容電極，觸控偵測芯片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。由于人體電容作用于全部自電容，相對于人體電容僅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比較大，因此能有效提高觸控的信噪比，從而提高觸控感應的準確性。并且，相對于采用互電容原理實現(xiàn)觸控功能時需要在陣列基板內(nèi)增加兩層新的膜層，本發(fā)明僅需增加一層自電容電極即可實現(xiàn)觸控功能，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
【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]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:外掛式觸摸屏(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。而內(nèi)嵌式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)有的電容式內(nèi)嵌(In cell)觸摸屏是在現(xiàn)有的TFT (Thin FilmTransistor,薄膜場效應晶體管)陣列基板上直接另外增加觸控驅(qū)動電極和觸控感應電極實現(xiàn)的，即在TFT陣列基板的表面制作兩層相互異面相交的條狀I(lǐng)TO電極，這兩層ITO(Indium Tin Oxides，銦錫金屬氧化物)電極分別作為觸摸屏的觸控驅(qū)動電極和觸控感應電極，如圖1所示，橫向設置的觸控驅(qū)動電極Tx和縱向設置的觸控感應電極Rx之間耦合產(chǎn)生互電容Cm (Mutual Capacitance),當手指觸碰屏幕時,手指的觸碰會改變互電容Cm的值，觸摸檢測裝置通過檢測手指觸碰前后電容Cm對應的電流的改變量，從而檢測出手指觸摸點的位置。
[0004]在橫向設置的觸控驅(qū)動電極Tx和縱向設置的觸控感應電極Rx之間會形成兩種互電容Cm，如圖1所示，一種是對實現(xiàn)觸摸功能有效的投射電容(圖1中帶箭頭的曲線為投射電容)，手指觸碰屏幕時，會改變投射電容值；另一種是對實現(xiàn)觸摸功能無效的正對電容(帶箭頭的直線為正對電容)，手指觸碰屏幕時，正對電容值不會發(fā)生變化。
[0005]上述電容式內(nèi)嵌觸摸屏的結(jié)構(gòu)設計中，在人體電容僅會與互電容中的投射電容發(fā)生耦合作用，觸控驅(qū)動電極與觸控感應電極在正對面處形成的正對電容會使觸摸屏的信噪比降低，影響了內(nèi)嵌式觸摸屏中觸控感應的準確性。并且，需要在現(xiàn)有的TFT陣列基板上增加兩層新的膜層，導致在制作TFT陣列基板時需要增加新的工藝，使生產(chǎn)成本增加，不利于提聞生廣效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]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，用以實現(xiàn)觸控精度較高、成本較低、生產(chǎn)效率較高且透過率較高的內(nèi)嵌式觸摸屏。
[0007]因此，本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏，包括相對設置的上基板和下基板，還包括:
[0008]設置于所述上基板和所述下基板之間的多個同層設置且相互絕緣的自電容電極，以及在觸控時間段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-H-* I I
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[0009]本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏，利用自電容的原理在觸摸屏的上基板和下基板之間設置多個同層設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比較大，因此能有效提高觸控的信噪比，從而提高觸控感應的準確性。并且，相對于采用互電容原理實現(xiàn)觸控功能時需要在現(xiàn)有的陣列基板內(nèi)增加兩層新的膜層，本發(fā)明實施例提供的觸摸屏中僅需要增加一層自電容電極即可實現(xiàn)觸控功能，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
[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，還包括:設置于所述上基板和所述下基板之間的黑矩陣層；
[0011]各所述自電容電極的圖形在所述下基板上的正投影位于所述黑矩陣層的圖形所在區(qū)域內(nèi)。
[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，各所述自電容電極的圖形為在所述下基板上的正投影位于所述黑矩陣層的圖形所在區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
[0013]在一種可能的實現(xiàn)方式中，本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏，還包括:與各所述自電容電極 對應的導線，以及與所述自電容電極 對應的導通連接點；其中，
[0014]各所述導線在所述下基板上的正投影位于所述黑矩陣層的圖形所在區(qū)域內(nèi)，各所述導通連接點設置在所述內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框膠所在區(qū)域；
[0015]各所述自電容電極通過所述導線連接至所述導通連接點后，通過位于所述邊框膠所在區(qū)域的走線與所述觸控偵測芯片的連接端子電性連接。
[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，各所述導線與各所述自電容電極同層設置。
[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，所述內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框膠所在區(qū)域具有四個側(cè)邊，所述導通連接點在所述邊框膠所在區(qū)域的四個側(cè)邊均有分布。
[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，與各所述自電容電極對應的導通連接點分布在離所述自電容電極距離最近的邊框膠所在區(qū)域的側(cè)邊處。
[0019]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，所述黑矩陣層位于所述上基板面向所述下基板的一側(cè)，在所述黑矩陣層上還設置有彩色濾光層；
[0020]各所述自電容電極和各所述導線位于所述黑矩陣層與所述彩色濾光層之間，或位于所述彩色濾光層之上。
[0021 ] 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，所述導線與所述自電容電極異層設置，所述自電容電極與對應的導線通過過孔電性連接。
[0022]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，所述黑矩陣層位于所述上基板面向所述下基板的一側(cè)，在所述黑矩陣層上還設置有彩色濾光層；[0023]所述自電容電極位于所述黑矩陣層與所述彩色濾光層之間；所述導線位于所述彩色濾光層之上，通過所述彩色濾光層中的過孔與對應的自電容電極電性連接。
[0024]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，在所述黑矩陣層與所述彩膜層之間還設置有平坦層，所述平坦層至少在與所述自電容電極的圖形對應的區(qū)域具有梯形的過孔或溝道，所述自電容電極的圖形至少填充于所述過孔或溝道內(nèi)，且填充于所述過孔或溝道內(nèi)的所述自電容電極的表面積大于所述過孔或溝道的梯形底面積。
[0025]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，相鄰的兩個所述自電容電極相對的側(cè)邊均為折線。
[0026]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，相鄰的兩個自電容電極相對的為折線的側(cè)邊均具有階梯狀結(jié)構(gòu)，兩階梯狀結(jié)構(gòu)形狀一致且相互匹配；和/或，
[0027]相鄰的兩個自電容電極相對的為折線的側(cè)邊均具有凹凸狀結(jié)構(gòu)，兩凹凸狀結(jié)構(gòu)形狀一致且相互匹配。
[0028]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。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為現(xiàn)有的觸控驅(qū)動電極和觸控感應電極之間產(chǎn)生的電容示意圖；
[0030]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；
[0031]圖3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；
[0032]圖4為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中一個自電容電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5a為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中采用傳統(tǒng)走線方式同層設置的導線和自電容電極的示意圖；
[0034]圖5b為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中導線和自電容電極同層設置的示意圖；
[0035]圖6為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中顯示區(qū)域的自電容電極分區(qū)示意圖；
[0036]圖7為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中各區(qū)域內(nèi)同層設置的自電容電極與導通連接點的連接示意圖；
[0037]圖8為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中各區(qū)域異層層設置的自電容電極與導通連接點的連接示意圖；
[0038]圖9a和圖9b分別為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中自電容電極填充于平坦層的過孔或溝道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖1Oa和圖1Ob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)邊設置為折線的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0040]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。[0041]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】
。
[0042]本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏，如圖2所示，包括相對設置的上基板01和下基板02,還包括:
[0043]設置于上基板01和下基板02之間的多個同層設置且相互絕緣的自電容電極04，以及在觸控時間段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。
[0044]本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏，利用自電容的原理在觸摸屏的上基板01和下基板02之間設置多個同層設置且相互絕緣的自電容電極04，其中，圖2以在上基板01面向下基板02的一側(cè)同時設置黑矩陣層03和自電容電極04為例進行說明，當然在具體實施時，也可以將黑矩陣層03和自電容電極04設置在下基板02上，在此不做贅述。當人體未觸碰屏幕時，各自電容電極04所承受的電容為一固定值，當人體觸碰屏幕時，對應的自電容電極04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04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比較大，因此能有效提高觸控的信噪比，從而提高觸控感應的準確性。
[0045]在具體實施時，為了能有效檢測出各自電容電極04的電容值變化，觸控偵測芯片可以在觸控時間段向各自電容電極04施加驅(qū)動信號，并接受各自電容電極04的反饋信號，由自電容電極04被觸摸引起的電容值變化會增加反饋信號的RC延時，通過判斷各自電容電極04的反饋信號RC延時即可確定自電容電極04是否被觸摸，從而定位觸控位置，當然，觸控偵測芯片還可以通過諸如檢測電荷變化量的其他方式確認各自電容電極04的電容值變化以判斷觸控位置，在此不做贅述。
[0046]進一步地，為了降低顯示信號和觸控信號之間的相互干擾，提高畫面品質(zhì)和觸控準確性，在本發(fā)明實施例提供的上述觸摸屏中，觸控和顯示階段還可以采用分時驅(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。
[0047]具體地，例如:如圖3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)，例如圖3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依次施加柵掃描
信號，對數(shù)據(jù)信號線Data施加灰階信號，實現(xiàn)液晶顯示功能。在觸控時間段(Touch)，與各自電容電極Cxl……Cx η連接的觸控偵測芯片向各觸控驅(qū)動電極Cxl……Cx η分別施加驅(qū)動信號，同時接收各自電容電極Cxl……Cx η的反饋信號，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。
[0048]本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏，在上基板01和下基板02之間設置的各自電容電極04可以同層，因此，相對于采用互電容原理實現(xiàn)觸控功能時需要在現(xiàn)有的陣列基板內(nèi)設置兩層膜層，本發(fā)明實施例提供的觸摸屏中僅需要設置一層自電容電極04即可實現(xiàn)觸控功能，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0049]進一步地，如圖2 所示，在本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，還可以包括:設置于上基板01和下基板02之間的黑矩陣層03 ；[0050]各自電容電極04的圖形在下基板02上的正投影可以位于黑矩陣層03的圖形所在區(qū)域內(nèi)。
[0051]由于各自電容電極04的圖形均設置在黑矩陣層03的圖形所在的區(qū)域，自電容電極產(chǎn)生的電場不會影響像素開口區(qū)域的電場，因此，不會影響正常顯示；并且設置在黑矩陣層圖形遮擋區(qū)域的各自電容電極還可以避免自電容電極04影響觸摸屏的透過率。
[0052]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04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04設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04會對應顯示屏中的多個像素單元，為了保證各自電容電極04的圖形不占用像素單元的開口區(qū)域，如圖4所示，可以將各自電容電極04的圖形中與像素單元的開口區(qū)域?qū)奈恢猛谌o圖形，即可以將各自電容電極04的圖形設計為在下基板02上的正投影位于黑矩陣層03的圖形所在區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，并且為了確保顯示的均勻性，一般在各像素單元中的每個亞像素單元的間隙處均設置有自電容電極04的圖形，圖4中每一組RGB亞像素單元組成一個像素單元。本發(fā)明實施例中所指的密度是指的觸摸屏的自電容電極的間距或者顯示屏的像素單元的間距(Pitch)。
[0053]進一步地，為了便于觸控偵測芯片檢測各自電容電極的電容值變化，在本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，如圖5a所示，還可以包括:與各自電容電極04 —一對應的導線05，以及與自電容電極04 —一對應的導通連接點06 ;其中，各導通連接點06 —般設置在內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框膠所在區(qū)域，且為了不影響正常的顯示功能，各導線05在下基板02上的正投影也應該位于黑矩陣層03的圖形所在區(qū)域內(nèi)；各自電容電極04通過導線05連接至導通連接點06后，通過位于邊框膠所在區(qū)域的走線07與觸控偵測芯片的連接端子08電性連接。在圖5a中示出了一行中8個自電容電極04的情況，與自電容電極04 —一對應的導線05以及導通連接點06的個數(shù)可以為一個，也可以為多個，在此不做限定。
[0054]在具體實施時，導線05和導通連接點06 —般與自電容電極04設置在同一基板上，即可以同時設置在上基板上，也可以同時設置在下基板上；走線07和觸控偵測芯片的連接端子08 —般設置在下基板上。若導線05和導通連接點06與自電容電極04設置在上基板時，導通連接點06會通過封框膠中的金球的上下導通作用與位于下基板的邊框膠所在區(qū)域的走線07電性連接，然后通過走線07引至相應的觸控偵測芯片的連接端子08處。若導線05和導通連接點06與自電容電極04設置在下基板時，導通連接點06直接與位于下基板的邊框膠所在區(qū)域的走線07電性連接，然后通過走線07引至相應的觸控偵測芯片的連接端子08處。
[0055]在具體實施時，為了在觸摸屏中盡量減少膜層數(shù)量以及構(gòu)圖工藝，可以將各導線05與各自電容電極04同層設置,如圖5b所不的導線05和自電容電極04均設置在上基板01的黑矩陣層03和彩色濾光層RGB之間。但是，由于采用一層金屬層設計自電容電極04和導線05的圖形，為了避免各自電容電極04之間發(fā)生短路的現(xiàn)象，連接各自電容電極04的導線05需要互不交叉，因此，采用傳統(tǒng)的布線方式設計導線時，即如圖5a所示，與所有自電容電極04連接的導線05都沿著一個方向延伸，且連接至設置在同一個側(cè)邊區(qū)域內(nèi)的對應的導通連接點06上，會在觸摸屏中出現(xiàn)大量的觸控盲區(qū)，圖5a示出了在一行中8個自電容電極04形成的觸控盲區(qū)，在圖5a中僅示意出了自電容電極04的圖形以及與各自電容電極04連接的導線05的圖案，未示出各亞像素單元的圖形，并且，為了方便觀看，在圖5a中采用不同填充圖案示出了各自電容電極04所占區(qū)域。在觸控盲區(qū)內(nèi)連接多個自電容電極的導線05均經(jīng)過該觸控盲區(qū)，因此，在這個觸控盲區(qū)內(nèi)的信號相對比較紊亂，故此稱為觸控盲區(qū)，也就是在該區(qū)域內(nèi)的觸控性能無法保證。
[0056]為了盡量減小觸控盲區(qū)的面積，可以在內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框膠所在區(qū)域具有的四個側(cè)邊均分布導通連接點06，即導通連接點06在邊框膠所在區(qū)域的四個側(cè)邊均有分布，這樣，通過導線05將各自電容電極04分別連接至設置在顯示區(qū)域四周的對應的導通連接點06，可以從總體上減小了觸控盲區(qū)的面積。
[0057]以一個5寸觸摸屏為例說明本發(fā)明實施例提供的上述減少觸控盲區(qū)的設計，在5寸觸摸屏中需要的自電容電極04數(shù)量約為22*12=264個，如圖6所示，為了將每個自電容電極04都引入至對應的導通連接點06處，且盡可能降低觸控盲區(qū)的面積，可以將所有的自電容電極04共分為8個區(qū)域:PartA?PartH，在每個區(qū)域都需要將區(qū)域內(nèi)的自電容電極04逐個連接至顯示區(qū)域(Pane)下方的觸控偵測芯片的連接端子08 (FPC Bonding Pad)處,其中，如圖7所示，在圖7中每個區(qū)域均示出了 3個自電容電極04，Part A區(qū)域的各自電容電極從Panel的左上方區(qū)域引出，經(jīng)過Panel左邊框引入至FPC Bonding Pad ；Part B區(qū)域的各自電容電極從Panel的上方引出后，再從Panel的左邊框引入至FPC Bonding Pad ；PanelC區(qū)域的各自電容電極從Panel的上方引出后，再從Panel的右邊框引入至FPC BondingPad ；Part D區(qū)域的各自電容電極從Panel的右上方引出后進過Panel的右邊框引入至FPCBonding Pad;同理，Part E區(qū)域的各自電容電極從Panel的左下方引出后，經(jīng)過Panel的左邊框引入至FPC Bonding Pad ；Part F區(qū)域的各自電容電極從Panel的下方引出后直接連接至FPC Bonding Pad ；Part G區(qū)域的各自電容電極從Panel的下方引出后直接連接至FPC Bonding Pad ；Part H區(qū)域的各自電容電極從Panel的右下方引出，經(jīng)過Panel右邊框引入至 FPC Bonding Pad。
[0058]具體地，為了便于觀看圖7僅示出了部分自電容電極04與導通連接點06的連接關(guān)系，從圖7可以看出，位于顯示區(qū)域兩側(cè)的Part A、Part D>Part E和Part H中觸控盲區(qū)的大小約為3個亞像素單元的高度，在圖7中用h表示，以5寸觸摸屏中對應的像素單元的大小進行估算，觸控盲區(qū)約為260 μ m,位于顯示區(qū)域兩側(cè)的Part B>Part C、Part F和PartG中觸控盲區(qū)的大小約為10個亞像素單元的寬度，在圖7中用w表示，以5寸觸摸屏中對應的像素單元的大小進行估算，觸控盲區(qū)約為290 μ m。
[0059]上述自電容電極04與導通連接點06的連接關(guān)系僅是舉例說明，在實際設計時可以根據(jù)觸摸屏的具體尺寸進行設計，為了最大化減少觸控盲區(qū)的面積，可以將與各自電容電極04對應的導通連接點06分布在離自電容電極04距離最近的邊框膠所在區(qū)域的側(cè)邊處，這樣可以盡可能的縮短連接自電容電極04與導通連接點06之間的導線05的長度，以便盡可能的減少觸控盲區(qū)的面積。
[0060]進一步地，為了徹底消除觸摸屏中出現(xiàn)的觸控盲區(qū)，可以將自電容電極04與導線05異層設置，且自電容電極04與對應的導線05通過過孔電性連接，這樣在設計導線05的連接關(guān)系時可以采用傳統(tǒng)的布線方式，如圖8所示，即與所有自電容電極04連接的導線05都沿著一個方向延伸，且連接至設置在邊框膠所在區(qū)域的同一個側(cè)邊區(qū)域內(nèi)的對應的導通連接點06上。[0061]在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，如圖2所示，黑矩陣層03可以位于上基板01面向下基板02的一側(cè)，在黑矩陣層03上一般還設置有彩色濾光層(圖2中RGB表示彩色濾光層)。當自電容電極04與導線05同層設置時，可以將各自電容電極04和各導線05設置在黑矩陣層03與彩色濾光層之間，或設置在彩色濾光層之上。當自電容電極04與導線05異層設置時，為了減少人體電容對在導線上傳輸信號的干擾，可以將自電容電極04設置在黑矩陣層03與彩色濾光層之間，將導線05設置在彩色濾光層之上，導線05通過彩色濾光層中的過孔與自電容電極04連接，這樣自電容電極04可以屏蔽自身下方覆蓋的的導線05帶來的信號干擾。
[0062]較佳地，在本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，由于各自電容電極04的圖形需要被黑矩陣層03的圖形遮擋，因此，各自電容電極04的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的圖形的總面積會受限于黑矩陣層03的圖形面積。為了盡可能增大各自電容電極04的圖形面積，以便提高觸控靈敏度，在具體實施時，如圖9a和圖9b所示，在黑矩陣層03與彩膜層之間還可以設置有平坦層09，該平坦層09至少在與自電容電極04的圖形對應的區(qū)域具有梯形的過孔或溝道，其中，圖9a示出了平坦層09在與自電容電極04的圖形對應的區(qū)域具有梯形的過孔，圖9b示出了平坦層09在與自電容電極04的圖形對應的區(qū)域具有梯形的溝道，自電容電極04的圖形至少填充于過孔或溝道內(nèi)，且填充于過孔或溝道內(nèi)的自電容電極04的表面積大于過孔或溝道的梯形底面積，通過上述方式可以增大各自電容電極04的圖形面積。并且，置于過孔或深槽內(nèi)的自電容電極04有的凹凸狀結(jié)構(gòu)中，從手指側(cè)看過去的凸出來的部分由于其為尖端，可以匯聚更多的電荷，當手指觸控時可以提高觸控變化量，進而提高觸控感應的效果。
[0063]進一步地，在本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中，由于人體電容通過直接耦合的方式作用于各自電容電極04的自電容，因此，人體觸碰屏幕時，僅在觸摸位置下方的自電容電極04的電容值有較大的變化量，與觸摸位置下方的自電容電極04相鄰的自電容電極04的電容值變化量非常小，這樣，在觸摸屏上滑動時，不能確定自電容電極04所在區(qū)域內(nèi)的觸控坐標，為解決此問題，在本發(fā)明實施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏中，可以將相鄰的兩個自電容電極04相對的側(cè)邊均設置為折線，以便增大位于觸摸位置下方的自電容電極04相鄰的自電容電極04的電容值變化量。
[0064]在具體實施時，可以采用如下兩種方式之一或組合的方式設置各自電容電極04的整體形狀:
[0065]1、可以將相鄰的兩個自電容電極04相對的為折線的側(cè)邊均設置為階梯狀結(jié)構(gòu)，兩階梯狀結(jié)構(gòu)形狀一致且相互匹配，如圖1Oa所示，圖1Oa中示出了 2*2個自電容電極04 ；
[0066]2、可以將相鄰的兩個自電容電極04相對的為折線的側(cè)邊均設置為凹凸狀結(jié)構(gòu)，兩凹凸狀結(jié)構(gòu)形狀一致且相互匹配，如圖1Ob所示，圖1Ob中示出了 2*2個自電容電極04。
[0067]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，重復之處不再贅述。
[0068]本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置，利用自電容的原理在觸摸屏的上基板和下基板之間設置多個同層設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透射電容，由人體碰觸屏幕所引起的觸控變化量會比較大，因此能有效提高觸控的信噪比，從而提高觸控感應的準確性。并且，相對于采用互電容原理實現(xiàn)觸控功能時需要在現(xiàn)有的陣列基板內(nèi)增加兩層新的膜層，本發(fā)明實施例提供的觸摸屏中僅需要增加一層自電容電極即可實現(xiàn)觸控功能，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0069]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，包括相對設置的上基板和下基板，其特征在于，還包括: 設置于所述上基板和所述下基板之間的多個同層設置且相互絕緣的自電容電極，以及在觸控時間段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。
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:設置于所述上基板和所述下基板之間的黑矩陣層； 各所述自電容電極的圖形在所述下基板上的正投影位于所述黑矩陣層的圖形所在區(qū)域內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，各所述自電容電極的圖形為在所述下基板上的正投影位于所述黑矩陣層的圖形所在區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，還包括:與各所述自電容電極一一對應的導線，以及與所述自電容電極一一對應的導通連接點；其中， 各所述導線在所述下基板上的正投影位于所述黑矩陣層的圖形所在區(qū)域內(nèi)，各所述導通連接點設置在所述內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框膠所在區(qū)域； 各所述自電容電極通過所述導線連接至所述導通連接點后，通過位于所述邊框膠所在區(qū)域的走線與所述觸控偵測芯片的連接端子電性連接。
5.如權(quán)利要求4 所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，各所述導線與各所述自電容電極同層設置。
6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸摸屏的邊框膠所在區(qū)域具有四個側(cè)邊，所述導通連接點在所述邊框膠所在區(qū)域的四個側(cè)邊均有分布。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，與各所述自電容電極對應的導通連接點分布在離所述自電容電極距離最近的邊框膠所在區(qū)域的側(cè)邊處。
8.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，所述黑矩陣層位于所述上基板面向所述下基板的一側(cè)，在所述黑矩陣層上還設置有彩色濾光層； 各所述自電容電極和各所述導線位于所述黑矩陣層與所述彩色濾光層之間，或位于所述彩色濾光層之上。
9.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，所述導線與所述自電容電極異層設置，所述自電容電極與對應的導線通過過孔電性連接。
10.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，所述黑矩陣層位于所述上基板面向所述下基板的一側(cè)，在所述黑矩陣層上還設置有彩色濾光層； 所述自電容電極位于所述黑矩陣層與所述彩色濾光層之間；所述導線位于所述彩色濾光層之上，通過所述彩色濾光層中的過孔與對應的自電容電極電性連接。
11.如權(quán)利要求8或10所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，在所述黑矩陣層與所述彩膜層之間還設置有平坦層，所述平坦層至少在與所述自電容電極的圖形對應的區(qū)域具有梯形的過孔或溝道，所述自電容電極的圖形至少填充于所述過孔或溝道內(nèi)，且填充于所述過孔或溝道內(nèi)的所述自電容電極的表面積大于所述過孔或溝道的梯形底面積。
12.如權(quán)利要求1-10任一項所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，相鄰的兩個所述自電容電極相對的側(cè)邊均為折線。
13.如權(quán)利要求12所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，相鄰的兩個自電容電極相對的為折線的側(cè)邊均具有階梯狀結(jié)構(gòu)，兩階梯狀結(jié)構(gòu)形狀一致且相互匹配；和/或，相鄰的兩個自電容電極相對的為折線的側(cè)邊均具有凹凸狀結(jié)構(gòu)，兩凹凸狀結(jié)構(gòu)形狀一致且相互匹配。
14.一種顯示裝置，其特征 在于，包括如權(quán)利要求1-13任一項所述的內(nèi)嵌式觸摸屏。
【文檔編號】G02F1/1333GK103793120SQ201410041369
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】王海生, 董學, 薛海林, 劉英明, 丁小梁, 楊盛際, 趙衛(wèi)杰, 劉紅娟, 任濤 申請人:北京京東方光電科技有限公司, 京東方科技集團股份有限公司