[发明专利]电容式内嵌触摸屏以及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及触控技术领域,尤其涉及一种电容式内嵌触摸屏以及包含该触摸屏的显示装置。

背景技术

触摸显示屏作为一种输入媒介,是目前最简单、方便的一种人机交互方式，因此触摸显示屏越来越多地应用到各种电子产品中。基于不同的工作原理以及传输信息的介质，触摸屏产品可以分为四种：红外线触摸屏、电容式触摸屏、电阻触摸屏和表面声波触摸屏；其中电容式触摸屏由于具有寿命长、透光率高、可以支持多点触控等优点成为目前主流的触摸屏技术。电容式内嵌触摸屏将触摸屏的触控电极设置在显示屏内，可以减小模组的厚度，并且由于减少了结构层的数量，使得画面显示更加清晰。

现有的电容式内嵌(In Cell)触摸屏，主要是在薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)阵列基板上制作两层相互正交的条状电极，其中一层为驱动电极，另一侧为扫描电极。如图1所示，现有的电容式内嵌触摸屏包括相对设置的阵列基板2和具有滤光单元4阵列的彩膜基板1，以及位于阵列基板2和彩膜基板1之间的液晶层3，彩膜基板1还包括用于间隔各个滤光单元4的黑色矩阵5。阵列基板2上依次制作两层相互正交的条状触控电极，包括驱动电极6和感应电极7。驱动电极6和感应电极7的材料为氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO,一种透明的导电材料)，两组电极交叉的地方将会形成耦合电容C_M，即这两组电极分别构成了耦合电容C_M的两极。当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的耦合电容C_M的大小。检测互电容大小时，驱动电极发出激励信号，所有感应电极接收信号，这样可以得到所有驱动电极与感应电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标，因此，屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。

然而，在以上结构的电容式内嵌触摸屏中，需要在阵列基板上制作两层相互正交的条状电极，工艺极为复杂；另外，阵列基板本身包含有薄膜晶体管阵列，其线路细小且结构复杂，当在阵列基板上增加更多的工序时，阵列基板极易损坏，降低了产品的良率。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种电容式内嵌触摸屏，通过对触控电极结构的改进，降低了触摸屏制备工艺的难度，提高了产品的良率，节省了生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种电容式内嵌触摸屏，包括相对设置的具有公共电极层的阵列基板和具有滤光单元阵列的彩膜基板，以及位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，所述阵列基板中设置有与所述滤光单元阵列对应的像素单元阵列，其中，

所述公共电极层中具有多条沿像素单元的行方向延伸的驱动电极；在一帧画面的显示时间内，所述驱动电极用于分时地传递公共电极信号和触控扫描信号；

所述彩膜基板还包括用于间隔各个滤光单元的黑色矩阵，所述彩膜基板上还设置有多条沿像素单元的列方向延伸的感应电极，其中，所述感应电极在所述彩膜基板上的投影与对应列的黑色矩阵重合。

优选地，所述感应电极与对应列的黑色矩阵合为一体，即，所述感应电极与所述黑色矩阵位于同一结构层中，两列滤光单元之间的黑色矩阵由所述感应电极替换。

优选地，所述彩膜基板与所述液晶层之间还设置有一保护层，所述感应电极位于所述黑色矩阵上方，并且位于所述彩膜基板与所述保护层之间。

优选地，所述彩膜基板与所述液晶层之间还设置有一保护层，所述感应电极位于所述黑色矩阵上方，并且位于所述液晶层与所述保护层之间。

优选地，所述感应电极为金属电极。

优选地，所述金属电极包括层叠设置的Mo/AL/Mo金属层。

优选地，所述感应电极为透明导电氧化物电极，所述透明导电氧化物为ITO。

优选地，所述公共电极层的材料为ITO。

优选地，所述滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元以及蓝色滤光单元。

本发明的另一方面是提供一种显示装置，包括显示屏及背光模组，所述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显示屏，以使所述显示屏显示影像，其中，所述显示屏为如上所述的电容式内嵌触摸屏。