一种内嵌式触摸屏及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种内嵌式触摸屏及显示装置。
【背景技术】
[0002]目前，现有的内嵌(Incell)式触摸屏是利用互电容或自电容的原理实现检测手指触摸位置。其中，利用自电容的原理可以在触摸屏中设置多个同层设置且相互绝缘的自电容电极，当人体未触碰屏幕时，各自电容电极所承受的电容为一固定值，当人体触碰屏幕时，对应的自电容电极所承受的电容为固定值叠加人体电容，触控侦测芯片在触控时间段通过检测各自电容电极的电容值变化可以判断出触控位置。由于人体电容可以作用于全部自电容，相对于人体电容仅能作用于互电容中的投射电容，由人体碰触屏幕所引起的触控变化量会大于利用互电容原理制作出的触摸屏，因此相对于互电容的触摸屏能有效提高触控的信噪比，从而提高触控感应的准确性。
[0003]在上述电容式内嵌触摸屏的结构设计中，需要在现有的显示面板内部增加加新的膜层，导致在制作面板时需要增加新的工艺，使生产成本增加，不利于提高生产效率。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明实施例提供了一种内嵌式触摸屏及显示装置，用以降低内嵌式触摸屏的生产成本、提高生产效率。
[0005]因此，本发明实施例提供的一种内嵌式触摸屏，包括具有呈阵列排布的多个像素区域的阵列基板，在所述阵列基板上还包括:
[0006]被分割成多个相互独立的自电容电极的公共电极层；各所述自电容电极覆盖多个像素区域；
[0007]与所述自电容电极异层设置且对应连接的触控数据线，各所述触控数据线在所述阵列基板的正投影均位于像素区域之间间隙所在区域内；
[0008]通过所述触控数据线与各自电容电极连接的触控侦测芯片，用于通过所述触控数据线在显示时间段对各所述自电容电极加载公共电极信号，在触控时间段通过所述触控数据线检测各所述自电容电极的电容值变化以判断触控位置。
[0009]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，在所述阵列基板的各像素区域内具有位于所述公共电极层下方的薄膜晶体管结构，所述触控数据线位于所述公共电极层与所述薄膜晶体管结构之间的膜层。
[0010]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，在所述阵列基板上还包括:相互交叉而置的栅极信号线和数据信号线；
[0011 ] 所述触控数据线的延伸方向与所述栅极信号线相同，或与所述数据信号线相同。
[0012]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，所述内嵌式触摸屏的边框具有四个侧边，各所述自电容电极在所述触控数据线互不交叉的基础上通过对应的所述触控数据线连接至距离最近的侧边后与所述触控侦测芯片连接。
[0013]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，所述触控数据线在所述阵列基板上分布均匀。
[0014]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，在所述阵列基板上还包括:位于所述公共电极层与所述触控数据线所在膜层之间的像素电极；
[0015]与所述像素电极同层设置且相互绝缘的第一导通部，所述自电容电极通过所述第一导通部与对应的触控数据线连接。
[0016]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，在所述阵列基板上还包括:位于所述公共电极层之上的像素电极；
[0017]与所述公共电极层同层设置且相互绝缘的第二导通部，所述薄膜晶体管的漏极通过所述第二导通部与所述像素电极连接。
[0018]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏中，所述薄膜晶体管结构为底栅型薄膜晶体管或顶栅型薄膜晶体管；
[0019]在所述薄膜晶体管结构为顶栅型薄膜晶体管时，在所述顶栅型薄膜晶体管与衬底基板之间还设置有遮光层；所述遮光层的图案在所述阵列基板的正投影覆盖所述薄膜晶体管结构中栅极的图案的正投影。
[0020]本发明实施例提供的一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏。
[0021]本发明实施例的有益效果包括:
[0022]本发明实施例提供的一种内嵌式触摸屏及显示装置，利用自电容的原理复用公共电极层作为自电容电极，将公共电极层图形进行变更，分割成多个相互独立的自电容电极；并在阵列基板上增加连接各自电容电极与触控侦测芯片的触控数据线，各触控数据线在阵列基板的正投影均位于像素区域之间间隙所在区域内，会被触摸屏中的黑矩阵遮挡不会影响像素的开口率；触控侦测芯片在触控时间段通过检测各自电容电极的电容值变化可以判断出触控位置。由于本发明实施例提供的触摸屏是将公共电极层的结构进行变更分割成自电容电极，因此，在现有的阵列基板制备工艺的基础上，不需要增加额外的工艺，节省了生产成本，提高了生产效率。
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的结构示意图；
[0024]图2a至图2d分别为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的侧视示意图；
[0025]图3a和图3b分别为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏的驱动时序示意图；
[0026]图4a和图4b分别为本发明实施例提供的内嵌式触摸屏中相邻的自电容电极相对的侧边设置为折线的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]目前，能够实现宽视角的液晶显示技术主要有平面内开关(IPS，In-PlaneSwitch)技术和高级超维场开关(ADS，Advanced Super Dimens1n Switch)技术；其中，ADS技术通过同一平面内狭缝电极边缘所产生的电场以及狭缝电极层与板状电极层间产生的电场形成多维电场，使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场转换技术可以提高TFT-LCD产品的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹(push Mura)等优点。
[0028]本发明实施例基于传统的ADS技术以及ADS技术的一种重要改进方式H-ADS (高开口率-高级超维场开关)，提出了新的电容式内嵌触摸屏结构。
[0029]下面结合附图，对本发明实施例提供的内嵌式触摸屏及显示装置的【具体实施方式】进行详细地说明。
[0030]附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本
【发明内容】
。
[0031]本发明实施例提供的一种内嵌式触摸屏，如图1所示，包括具有呈阵列排布的多个像素区域01的阵列基板100，在阵列基板100上还包括:
[0032]被分割成多个相互独立的自电容电极02的公共电极层；各自电容电极02覆盖多个像素区域01 ；
[0033]与自电容电极02异层设置且对应连接的触控数据线03，各触控数据线03在阵列基板100的正投影均位于像素区域01之间间隙所在区域内；
[0034]通过触控数据线03与各自电容电极02连接的触控侦测芯片04，用于通过触控数据线03在显示时间段对各自电容电极02加载公共电极信号，在触控时间段通过触控数据线03检测各自电容电极02的电容值变化以判断触控位置。
[0035]本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏，利用自电容的原理复用公共电极层作为自电容电极02，将公共电极层图形进行变更，分割成多个相互独立的自电容电极02 ;并在阵列基板100上增加连接各自电容电极02与触控侦测芯片04的触控数据线03，各触控数据线03在阵列基板100的正投影均位于像素区域01之间间隙所在区域内，会被触摸屏中的黑矩阵遮挡不会影响像素的开口率；触控侦测芯片04在触控时间段通过检测各自电容电极02的电容值变化可以判断出触控位置。由于本发明实施例提供的触摸屏是将公共电极层的结构进行变更分割成自电容电极02，因此，在现有的阵列基板制备工艺的基础上，不需要增加额外的工艺，节省了生产成本，提高了生产效率。
[0036]具体地，由于本发明实施例提供的上述触摸屏采用公共电极层复用作为自电容电极02，为了减少显示和触控信号之间的相互干扰，在具体实施时，需要采用触控和显示阶段分时驱动的方式，并且，在具体实施时还可以将显示驱动芯片和触控侦测芯片整合为一个芯片，进一步降低生产成本。
[0037]具体地，例如:如图3a和图3b所示的驱动时序图中，将触摸屏显示每一帧(V-sync)的时间分成显示时间段(Display)和触控时间段(Touch)，例如如图3a和图3b所示的驱动时序图中触摸屏的显示一帧的时间为16.7ms，选取其中5ms作为触控时间段，其他的11.7ms作为显示时间段，当然也可以根据IC芯片的处理能力适当的调整两者的时长，在此不做具体限定。在显示时间段(Display)，对触摸屏中的每条栅极信号线Gatel，Gate2……Gate η依次施加栅扫描信号，对数据信号线Data施加灰阶信号，与各自电容电极Cxl……Cx η连接的触控侦测芯片向各自电容电极Cxl……Cx η分别施加公共电极信号，以实现液晶显示功能。在触控时间段(Touch)，如图3a所示，与各自电容电极Cxl……Cx η连接的触控侦测芯片向各自电容电极Cxl……Cx η同时施加驱动信号，同时接收各自电容电极Cxl……Cx η的反馈信号；也可以如图3b所示，与各自电容电极Cxl……Cx η连接的触控侦测芯片向各自电容电极Cxl……Cx η依次施加驱动信号，分别接收各自电容电极Cxl……Cx η的反馈信号，在此不做限定，通过对反馈信号的分析判断是否发生触控，以实现触控功能。
[0038]一般地，触摸屏的密度通常在毫米级，因此，在具体实施时，可以根据所需的触控密度选择各自电容电极02的密度和所占面积以保证所需的触控密度，通常各自电容电极02设计为左右的方形电极。而显示屏的密度通常在微米级，因此，一般一个自电容电极02会对应显示屏中的多个像素区域。并且，本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏是将现有的整层设置的公共电极层分割成多个自电容电极02，为了不影响正常的显示功能，在对公共电极层进行分割时，分割线一般都会避开显示的开口区域，设置在黑矩阵层的图形区域。
[0039]进一步地，在本发明实施例提供的上述触摸屏中，如图1所示，在阵列基板100上一般还包括:相互交叉而置的栅极信号线Gate和数据信号线Data，相邻的两条栅极信号线Gate和数据信号线Data围成一像素区域01。
[0040]为了便于通过触控数据线03将自电容电极02与触控侦测芯片04连接，一般触控数据线03的延伸方向可以设置为与栅极信号线Gate相同，或与