[发明专利]集成有触摸传感器的显示装置

说明书

提供了没有遭遇开口率减小的集成有触摸传感器的显示装置。该集成有触摸传感器的显示装置包括：第一基板和第二基板；滤色器，其由所述第二基板的所述有源区中的黑底限定并且布置在第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向上；触摸电极，其布置在所述第一方向和所述第二方向上，重叠所述多个滤色器；多条走线，其布置在所述黑底上并且分别连接到所述触摸电极并且延伸到所述边框区。

技术领域

本文献涉及集成有触摸传感器的显示装置，更特别地，涉及适于用作由垂直电场驱动的显示装置的集成有触摸传感器的液晶显示装置。

背景技术

使用诸如键盘、鼠标、跟踪球、操纵杆、数字转换器等各种输入装置构造用户和家用电器或各种信息通信装置之间的界面。然而，使用以上输入装置需要用户学习如何使用它们并且牵涉到像它们占用空间之类的不方便。因此，对于用法简单容易并且可减少误操作的输入装置的需求正在上升。响应于这种需求，提出使用户能够用他/她的手指或笔直接触摸屏幕来输入信息的触摸传感器。

触摸传感器的用法简单，误操作少，使用户能够在不使用额外输入装置的情况下进行输入。另外，触摸传感器可应用于各种显示装置，因为它使用户能够通过屏幕上显示的内容快速且容易地操作它。

用于显示装置的触摸传感器可根据其结构被分类成add-on型、on-cell型和集成型(或in-cell型)。在add-on型中，分开制造显示装置和具有触摸传感器的触摸面板，将触摸面板附接到显示装置的上基板上。在on-cell型中，触摸传感器直接形成在显示装置的上玻璃基板的表面上。在集成型中，将触摸传感器元件集成到显示装置中，使显示装置薄并且提高显示装置的耐久性。

其中，相对广泛使用的是集成型触摸传感器，因为它因使用显示装置的公共电极作为触摸电极减小了厚度并且还因触摸元件形成在显示装置内部提高了耐久性。

应用集成型触摸传感器的典型显示装置是液晶显示装置。液晶显示装置通常包括具有被设置成彼此面对使液晶层插入其间的薄膜晶体管阵列和滤色器阵列的液晶显示面板。

这种液晶显示装置根据公共电极和像素电极相对于液晶层形成的位置被分类成垂直电场型和水平电场型。在垂直电场型中，公共电极和像素电极被设置成彼此面对使液晶层插入其间并且被驱动以向液晶施加垂直电场，在水平电场型中，公共电极和像素电极布置在液晶层的一侧并且被驱动以向液晶施加水平电场。垂直电场型包括TN(扭曲向列)模式型和VA(垂直取向)模式型，水平电场型包括IPS(面内切换)模式型和FFS(边缘场切换)模式型。

在相关技术的水平电场型集成有触摸传感器的液晶显示装置中，公共电极和像素电极都形成在薄膜晶体管阵列的透明基板(即，下透明基板)上，以向液晶施加水平电场并且驱动液晶，公共电极被分段成也用作公共电极的触摸电极，以时分方式执行显示操作和触摸操作。公共电极的各片段可用作触摸驱动电极或触摸感测电极，或可被用作触摸驱动和感测电极。

将参照图1简要描述水平电场型集成有触摸传感器的液晶显示装置的示例。

图1是用于说明相关技术的水平电场型集成有触摸传感器的液晶显示装置的操作原理的示意性剖视图。

参照图1，薄膜晶体管阵列TFTA包括像素电极Px和公共电极COM，像素电极Px和公共电极COM通过另一层上的像素电极Px和公共电极COM形成液晶层LC上的水平电场。公共电极COM还用作触摸传感器，并且被分段成多个触摸驱动电极Tx和多个触摸感测电极Rx。

滤色器阵列CFA布置在薄膜晶体管阵列TFTA上，使液晶层LC插入其间，窗玻璃W布置在滤色器阵列CFA上。

如图1中所示，由像素电极Px和公共电极COM之间形成的电场驱动液晶层LC的液晶，因用手指F触摸滤色器阵列CFA上方的窗玻璃W，触摸驱动电极Tx和触摸感测电极Rx之间的电容发生变化。因此，可通过以时分方式执行显示操作和触摸操作来检测触摸和触摸位置。