[发明专利]内嵌式触控显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示器领域，尤其涉及内嵌式触控显示装置。

背景技术

在触控面板技术中，电容式触控面板相比电阻式触控面板具有寿命长，透光率高，可以支持多点触摸等优点。互电容感应触控面板是电容式触控面板中的一种新兴技术，它对噪声和对地寄生电容有很好的抑制作用，并且可以实现真正的多点触摸，因此已经成为各电容式触控面板芯片厂商主攻的方向。

图1为现有技术的一种互电容式触控面板的平面示意图，图2为图1所示的互电容式触控面板的剖面结构示意图，参考图2，互电容式触控面板包括：玻璃基板11，位于玻璃基板11上的驱动电极层12，位于驱动电极层12上的介质层13，位于介质层13上的感应电极层14，位于感应电极层14上的保护层15。驱动电极层12和感应电极层14的材料均为氧化锡铟(ITO)。参考图1，驱动电极层12和感应电极层14的图形一般为钻石型图案，驱动电极层12具有多条驱动电极12a、12b、12c、......，感应电极层14具有多条感应电极14a、14b、14c、......。驱动电极和感应电极互相垂直。以上所述的互电容式触控面板的触摸结构为双层触摸结构。

其工作原理为：依次给驱动电极12a、12b、12c、......施加交流驱动电压10，其余驱动电极接地；感应电极14a、14b、14c、......通过选通开关20连接到触摸检测电路30检测触控信号。现举例说明这一扫描过程：首先给驱动电极12a施加驱动电压10，其它驱动电极、12b、12c、......接地；此时选通开关20将感应电极14a与触摸检测电路30相连，这时检测的是驱动电极12a和感应电极14a，只有手指触摸在这两条电极的交点处，才会有触控信号。然后，选通开关20再依次将感应电极14b、14c、......与触摸检测电路30相连，依次检测驱动电极12a与感应电极14b、14c、......交点处的触控信号。这一过程结束后，给驱动电极12b施加驱动电压10，驱动电极12a、12c、......接地，选通开关20再依次将感应电极14a、14b、14c、......与触摸检测电路30相连。这样，依次扫描驱动电极12a、12b、12c、......完成扫描过程，这样就将所有电极与所有感应电极的所有交点处扫描到了。

图3为每一条驱动电极与每一条感应电极交点处的等效电路，参考图3，其中驱动电极等效为驱动线121和电阻122，感应电极等效为感应线141和电阻142，驱动电极和感应电极的每一个交点处形成了互电容16，驱动电极和感应电极都有对地的寄生电容17，触摸检测电路30是一个电荷放大器，将感应电极上的电流转化成为电压信号Vout输出。当手指触摸触控面板时，触摸位置处的互电容16发生变化，这样就导致感应电极上的输出电流I变化，从而使输出电压Vout变化。

图4为现有技术的另一种互电容式触控面板的平面结构示意图，该种互电容式触控面板感应电极和驱动电极位于同一层，称为单层触摸结构。参考图4，该种互电容式触控面板，每条驱动电极41a、41b、41c、41d、41e......在工作区域内是分开的，而在外围区域把它们连在一起，感应电极42a、42b、42c、42d......与驱动电极41a、41b、41c、41d、41e......平行间隔设置形成矩阵结构，在每条驱动电极和感应电极的交点处形成了互电容43。该种单层结构的互电容式触控面板的等效电路和以上所述的双层触摸结构相同。

目前，带有触摸功能的显示器都是将触控面板与显示屏分开制造然后通过组装的方式制作在一起。这样势必增加显示屏厚度，并且由于增加了若干层玻璃、薄膜，显示屏的透光率以及对比度也会明显下降。另外这种做法成本也较高。为了使带有触控面板的液晶显示装置更轻薄，有更好的显示效果和成本优势，内嵌式触控面板(In-cell touch panel)诞生了，而其中采用投射电容原理的是内嵌电容式触控面板。

图5为现有技术的内嵌式触控显示装置的剖面结构示意图，参考图5，现有技术的内嵌式触控显示装置包括：相对设置的第一基板50和第二基板60，位于第一基板50正面上的第一公共电极51，位于第一公共电极51上的第一介质层52，位于第一介质层52上的像素电极53，位于第二基板60正面上的触摸结构61，位于触摸结构61上的第二介质层62(或采用彩色滤光片作为第二介质层)，位于第二介质层62上的第二公共电极63，位于所述第一基板50和第二基板60之间的液晶层70，第一公共电极和第二公共电极通过导电连接球71电连接。