專利名稱：一種內(nèi)嵌式觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)嵌式觸摸屏。
背景技術(shù)：
觸摸屏(Touch Panel)作為一種輸入媒介,和顯示屏一起形成觸摸顯示屏,觸摸顯示屏已經(jīng)逐漸成為顯示領(lǐng)域的主流。目前應(yīng)用最廣的觸摸屏為外掛于顯示屏外側(cè)的外掛式觸摸屏(Add on TouchPanel)和內(nèi)嵌于顯示屏內(nèi)的內(nèi)嵌式觸摸屏(In cell Touch Panel)。外掛式觸摸屏顯示屏與觸摸屏分開生產(chǎn)，然后貼合到一起成為具有觸摸和顯示功能的觸摸顯示屏。隨著平板顯示器所要求的光學(xué)特性和電學(xué)特性的不斷提高，以及消費(fèi)者對薄化平 板顯示器的需求，在工藝條件和顯示效果不變的情況下，設(shè)計出高性能、低成本、超薄的觸摸顯示屏逐漸成為各大廠商追求的主要目標(biāo)?，F(xiàn)有的外掛式觸摸顯示屏存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作成本較高、光透過率較低、模組較厚等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏，用以實現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的內(nèi)嵌式觸摸屏。本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏，包括相對設(shè)置的第一基板和第二基板；所述第一基板上形成有橫向設(shè)置的多條柵線，所述內(nèi)嵌式觸摸屏還包括橫向設(shè)置的多條觸摸驅(qū)動線；縱向設(shè)置的多條觸摸感應(yīng)線；和，多個觸控掃描薄膜晶體管TFT，每個觸控掃描TFT的柵極與一條柵線相連，且該柵線僅與一個觸控掃描TFT的柵極相連，每個觸控掃描TFT的源極與觸摸驅(qū)動電路相連，每個觸控掃描TFT的漏極與一條觸摸驅(qū)動線相連；其中，柵線的數(shù)量>觸控掃描TFT的數(shù)量>觸摸驅(qū)動線的數(shù)量。 本發(fā)明實施例通過在內(nèi)嵌式觸摸屏中設(shè)置多條橫向排列的柵線、橫向設(shè)置的觸摸驅(qū)動線，以及縱向設(shè)置的觸摸感應(yīng)線，并且還包括與所述柵線一一對應(yīng)的多個觸控掃描薄膜晶體管TFT ;每個所述觸控掃描TFT的柵極與該觸控掃描TFT所對應(yīng)的柵線相連，其源極與觸摸驅(qū)動電路相連，其漏極與一條觸摸驅(qū)動線相連。當(dāng)與每個觸控掃描TFT相連的柵線被施加用于實現(xiàn)圖像顯示的驅(qū)動信號被打開時，所述觸控掃描TFT也打開，此時為該觸控掃描TFT施加觸摸驅(qū)動信號，從而驅(qū)動與該觸控掃描TFT的漏極相連的觸摸驅(qū)動線。本發(fā)明實施例中提供的方案通過柵線的掃描時間來控制觸摸驅(qū)動的掃描時間，使得一根觸摸驅(qū)動線的掃描時間與一條或多條柵線的掃描時間相關(guān)聯(lián)；同時由于觸摸驅(qū)動線是通過專門的觸摸驅(qū)動電路單獨(dú)進(jìn)行控制，因此可以實現(xiàn)觸摸驅(qū)動線的高頻掃描。通過施加有觸摸驅(qū)動信號的觸摸驅(qū)動線和觸摸感應(yīng)線形成的電場實現(xiàn)內(nèi)嵌式觸摸屏的觸摸功能。實現(xiàn)了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的內(nèi)嵌式觸摸屏。


圖I為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏的觸摸點(diǎn)定位檢測裝置的等效電路模型不意圖；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；圖3為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏的俯視示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中投射電場示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏實現(xiàn)圖像顯示和觸摸的時序圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中觸摸感應(yīng)線設(shè)置方式結(jié)構(gòu)示意圖 ；圖7為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中另一種觸摸感應(yīng)線設(shè)置方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中數(shù)據(jù)線和觸摸感應(yīng)線設(shè)置于同一層的結(jié)構(gòu)不意圖；圖9為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中的觸摸驅(qū)動線具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中的像素和觸摸感應(yīng)線相對設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明實施例提供的另一種內(nèi)嵌式觸摸屏的俯視示意圖；圖12為本發(fā)明實施例提供的觸摸感應(yīng)線結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本發(fā)明實施例提供的另一種觸摸感應(yīng)線結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供了一種內(nèi)嵌式觸摸屏，用以實現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的內(nèi)嵌式觸摸屏。電容式觸摸屏包括表面電容式觸摸屏和投射電容式觸摸屏。本發(fā)明實施例提供的觸摸屏為投射電容式觸摸屏。投射電容式觸摸屏的工作原理為當(dāng)觸碰觸摸屏?xí)r，改變觸摸屏的電極發(fā)射的靜電場的大小，檢測裝置通過檢測所述靜電場的改變量實現(xiàn)對觸摸點(diǎn)的定位。具體地，內(nèi)嵌式觸摸屏中的觸摸屏的電極包括多條觸摸驅(qū)動線和多條觸摸感應(yīng)線，為觸摸驅(qū)動線施加高頻電壓，為觸摸感應(yīng)線施加恒定電壓，觸摸驅(qū)動線和觸摸感應(yīng)線形成投射電場。檢測觸摸點(diǎn)處投射電場的變化，從而確定觸摸點(diǎn)所在的位置。在觸摸點(diǎn)定位檢測裝置檢測觸摸點(diǎn)的過程中，對觸摸驅(qū)動線進(jìn)行逐行掃描，在掃描每一觸摸驅(qū)動線時，讀取所有觸摸感應(yīng)線上的信號，通過對觸摸驅(qū)動線逐列掃描，就可以把每條觸摸驅(qū)動線和每條觸摸感應(yīng)線的交叉點(diǎn)都掃描到，從而可以檢測出掃描過程中觸摸點(diǎn)的位置。這種觸摸點(diǎn)定位檢測方式可以具體的確定多點(diǎn)的坐標(biāo)，因此可以實現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。所述檢測裝置的等效電路模型如圖I所示，包括信號源101，觸摸驅(qū)動線電阻103，驅(qū)動線與感應(yīng)線之間的互電容102，觸摸驅(qū)動線、觸摸感應(yīng)線與公共電極層間的寄生電容104，觸摸感應(yīng)線電阻105，檢測電路106。當(dāng)手指觸碰觸摸屏?xí)r，有一部分電流流入手指，等效為觸摸驅(qū)動線及觸摸感應(yīng)線之間的互電容改變，在檢測端檢測由此導(dǎo)致的微弱電流變化。本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏，在顯示屏內(nèi)設(shè)置觸摸驅(qū)動線和觸摸感應(yīng)線，每一觸摸驅(qū)動線通過一個或多個觸控掃描薄膜晶體管TFT與一條或者多條柵線相連，其中一個觸控掃描TFT與一條柵線相對應(yīng)，一條觸摸驅(qū)動線可以與多個觸控掃描TFT相對應(yīng)。使得在與每一觸摸驅(qū)動線對應(yīng)的柵線打開時，觸摸驅(qū)動IC為所述觸摸驅(qū)動線充電(也即輸入觸摸驅(qū)動信號)。施加有觸摸驅(qū)動信號的觸摸驅(qū)動線與施加有一;〖亙定電壓的觸摸感應(yīng)線實現(xiàn)觸摸功能。具體地，可以在液晶顯示面板中陣列基板的外圍區(qū)域(非顯示區(qū)域)設(shè)置與所述柵線一一對應(yīng)的多個觸控掃描薄膜晶體管TFT ;每個所述觸控掃描TFT的柵極與該觸控掃描TFT所對應(yīng)的柵線相連，其源極與觸摸驅(qū)動電路相連，其漏極與一條觸摸驅(qū)動線相連。通過該觸控掃描TFT的開啟和關(guān)閉為與該觸控掃描TFT相連的觸摸驅(qū)動線施加或取消觸摸驅(qū)動信號的輸入。該觸控掃描TFT的開啟和關(guān)閉與柵線上的用于實現(xiàn)圖像顯示的TFT的開啟和關(guān)閉保持同步。施加觸摸驅(qū)動信號(觸摸驅(qū)動Clock信號)的觸摸驅(qū)動電路獨(dú)立于實現(xiàn)圖像顯示的顯示驅(qū)動電路，觸摸驅(qū)動Clock信號的頻率和信號大小可根據(jù)實際需求設(shè)置。形成的內(nèi)嵌式觸摸屏的結(jié)構(gòu)簡單，厚度較薄，器件實現(xiàn)工藝流程簡單，相應(yīng)的產(chǎn)品成本低。
下面整體介紹本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案。本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)嵌式觸摸屏，包括相對設(shè)置的第一基板和第二基板；所述第一基板上形成有橫向設(shè)置的多條柵線，所述內(nèi)嵌式觸摸屏還包括橫向設(shè)置的多條觸摸驅(qū)動線；縱向設(shè)置的多條觸摸感應(yīng)線；和，多個觸控掃描薄膜晶體管TFT，每個觸控掃描TFT的柵極與一條柵線相連，且該柵線僅與一個觸控掃描TFT的柵極相連，每個觸控掃描TFT的源極與觸摸驅(qū)動電路相連，每個觸控掃描TFT的漏極與一條觸摸驅(qū)動線相連；其中，柵線的數(shù)量>觸控掃描TFT的數(shù)量>觸摸驅(qū)動線的數(shù)量。較佳地，每一條觸摸驅(qū)動線通過觸控掃描TFT的漏極與一個觸控掃描TFT相連或者與多個觸控掃描TFT相連。較佳地，與連接于一條觸摸驅(qū)動線上的多個觸控掃描TFT相對應(yīng)的柵線依次相鄰。較佳地，所述內(nèi)嵌式觸摸屏還包括設(shè)置于第一基板上縱向設(shè)置的多條數(shù)據(jù)線；所述多條觸摸驅(qū)動線位于所述第一基板上，且與所述數(shù)據(jù)線同層設(shè)置；每條所述觸摸驅(qū)動線包括多個位于相鄰兩條數(shù)據(jù)線之間的驅(qū)動線段；位于同一條數(shù)據(jù)線兩側(cè)的驅(qū)動線段通過過孔搭橋的方式連接；所述多條觸摸感應(yīng)線位于所述第二基板上。較佳地，所述觸控掃描TFT設(shè)置于所述第一基板的非顯示區(qū)域，也即外圍區(qū)域。較佳地，該內(nèi)嵌式觸摸屏還包括縱向設(shè)置的多個觸摸驅(qū)動電極單元，所述每個觸摸驅(qū)動電極單元包括一個或多個觸摸驅(qū)動電極，所述每個觸摸驅(qū)動電極單元與一條觸摸驅(qū)動線電連接，所述觸摸驅(qū)動電極單元設(shè)置于相鄰的兩列像素單元之間。較佳地，相鄰的觸摸感應(yīng)線之間的狹縫與所述第一基板上的所述觸摸驅(qū)動電極單元相對應(yīng)；每條觸摸感應(yīng)線與一列像素單元對應(yīng)或者與多列像素單元對應(yīng)。較佳地，每個觸摸驅(qū)動電極單元中，相鄰的多個觸摸驅(qū)動電極通過與柵線或數(shù)據(jù)線線寬相等的金屬線電連接。較佳地，每個觸摸驅(qū)動電極單元的長度可以為10 μ πΓ 50 μ m。較佳地，每個觸摸驅(qū)動電極單元的寬度為陣列基板上一個子像素單元的寬度。較佳地，每個觸摸驅(qū)動電極位于與縱向相鄰的兩個子像素單元對應(yīng)的柵線之間。較佳地，所述與每個觸控掃描TFT的源極相連的觸摸驅(qū)動電路和用于驅(qū)動?xùn)啪€實現(xiàn)圖像顯示的驅(qū)動電路設(shè)置于一個集成芯片IC里。下面通過附圖具體說明本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案。參見圖2，本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏，包括 相對設(shè)置的第一基板I和第二基板2 ;第一基板I上形成有橫向設(shè)置的多條柵線3，所述內(nèi)嵌式觸摸屏還包括橫向設(shè)置的多條觸摸驅(qū)動線4 ；縱向設(shè)置的多條觸摸感應(yīng)線5 ;和，多個觸控掃描薄膜晶體管TFT6，每個觸控掃描TFT6的柵極與一條柵線3相連，且該柵線3僅與一個觸控掃描TFT6的柵極相連，每個觸控掃描TFT6的源極與觸摸驅(qū)動電路相連(圖2中未體現(xiàn)),每個觸控掃描TFT6的漏極與一條觸摸驅(qū)動線4相連；其中，柵線的數(shù)量>觸控掃描TFT的數(shù)量>觸摸驅(qū)動線的數(shù)量。例如，可以設(shè)置m條柵線、η個觸控掃描TFT6，以及I條觸摸驅(qū)動線(m、n、l為正整數(shù))。有如下幾種情況當(dāng)m=n，n=l ;每一條柵線與一個觸控掃描TFT相連，每一條觸摸驅(qū)動線與一個觸控掃描TFT相連，也就是說柵線、觸控掃描TFT，以及觸摸驅(qū)動線一一對應(yīng)。當(dāng)m=n，n>l ;每一條柵線與一個觸控掃描TFT相連，每一條觸摸驅(qū)動線與多個觸控掃描TFT相連；也就是說一條觸摸驅(qū)動線對應(yīng)多個觸控掃描TFT，該多個觸控掃描TFT分別與一根柵線對應(yīng)；m>n, η>1 ;一個觸控掃描TFT分別與以一條柵線相連，每一條觸摸驅(qū)動線與多個觸控掃描TFT相連；也就是說，部分柵線不與觸控掃描TFT相連。不與觸控掃描TFT相連的柵線僅用于實現(xiàn)圖像顯示，與觸控掃描TFT相連的柵線既用于實現(xiàn)圖像顯示，還用于實現(xiàn)觸摸功能。其中，觸控掃描TFT6的柵極可以是與柵線3直接相連的一個獨(dú)立結(jié)構(gòu)，也可以是將觸控掃描TFT6直接做在柵線3的上方，直接利用柵線3作為觸控掃描TFT6的柵極。如圖2所示,為以內(nèi)嵌于液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)內(nèi)的觸摸屏為例，其中，第一基板I和第二基板2之間填充有液晶12，柵線3和觸摸驅(qū)動線4之間通過絕緣層15相絕緣。圖3為與圖2對應(yīng)的內(nèi)嵌式觸摸屏的俯視圖。圖3中在第一基板I上包括橫向設(shè)置的多條柵線3、與柵線3平行設(shè)置的觸摸驅(qū)動線4，與每一柵線3相連接的TFT6，以及與所有TFT6相連接的觸摸驅(qū)動1C。以及設(shè)置在第一基板I上或第二基板2上的與觸摸驅(qū)動線4垂直設(shè)置的觸摸感應(yīng)線5 ;在實際制作的觸摸屏中，觸摸感應(yīng)線5可以為具有一定寬度的導(dǎo)電條。觸控掃描TFT6位于第一基板I的外圍區(qū)域(該外圍區(qū)域指顯示面板上的非顯示區(qū)域)，由于TFT6與柵線相連，一般將TFT6設(shè)置在第一基板靠近柵線引出位置附近。
下面簡單介紹圖2和圖3所示的內(nèi)嵌式觸摸屏實現(xiàn)觸摸功能的原理。在具體實現(xiàn)時，為觸摸感應(yīng)線5施加一恒定電壓，以及通過與觸摸驅(qū)動線4相連的觸摸驅(qū)動電路為觸摸驅(qū)動線4施加觸摸驅(qū)動信號,該觸摸驅(qū)動信號為高頻信號。觸摸驅(qū)動線4和觸摸感應(yīng)線5之間形成電場，該電場也即投射電場，通過檢測觸摸點(diǎn)區(qū)域投射電場的變化，對觸摸點(diǎn)定位。觸摸驅(qū)動電路設(shè)置在觸摸驅(qū)動IC中。觸摸驅(qū)動線4和觸摸感應(yīng)線5之間形成電場如圖4所示，帶箭頭的曲線為電場線的方向。從圖4中可以看到，由于在相鄰的觸摸感應(yīng)線5之間存在狹縫，使得觸摸驅(qū)動線4和觸摸感應(yīng)線5之間的電場可以透過觸摸感應(yīng)電極層而達(dá)到第二基板2的外側(cè)，從而能夠更好地感應(yīng)到發(fā)生在第二基板2外側(cè)的觸摸動作。
當(dāng)觸摸屏工作時，每一觸摸感應(yīng)線5上的恒定電壓一直存在，每一觸摸驅(qū)動線4上的觸摸驅(qū)動信號呈脈沖式輸入。當(dāng)與觸摸驅(qū)動線4相連的觸控掃描TFT6開啟時，觸摸驅(qū)動電路為該觸摸驅(qū)動線4輸入觸摸驅(qū)動信號。觸控掃描TFT6的開啟和關(guān)閉受與該觸控掃描TFT6相連的柵線3控制，當(dāng)控制實現(xiàn)圖像顯示的芯片IC控制掃描某一柵線3時，也即為該柵線3施加顯示驅(qū)動電壓，與該柵線3相連的所有的TFT (包括觸控掃描TFT6)都打開。在實現(xiàn)圖像顯示時，對每一行柵線的掃描速度非?？?，因此，在單位時間內(nèi)，柵線的開啟非常頻繁，相應(yīng)地，觸控掃描TFT6的開啟也非常頻繁，可以滿足觸摸屏實現(xiàn)觸摸的需求。圖5為本發(fā)明實施例提供的實現(xiàn)圖像顯示和觸摸的時序圖。下面結(jié)合圖2至圖5具體說明本發(fā)明實現(xiàn)觸摸顯示的原理。當(dāng)掃描某一柵線實現(xiàn)圖像顯示時，在一個掃描周期(或者一個掃描脈沖)內(nèi)，圖4中的觸摸驅(qū)動IC會將一個或者多個CLK信號脈沖輸入與該柵線相連的觸摸驅(qū)動線4。如圖5所示,CLK為觸摸驅(qū)動IC提供的觸摸驅(qū)動信號。圖5中顯示觸摸驅(qū)動IC將兩個CLK信號脈沖按照一定時間間隔輸入觸摸驅(qū)動線4。并且，圖4中，柵線η、柵線η+1、柵線η+2，以及柵線η+3共同控制第一條觸摸驅(qū)動線的觸摸驅(qū)動信號的輸入；柵線m、柵線m+1、柵線m+2，以及柵線m+3共同控制第二條觸摸驅(qū)動線的觸摸驅(qū)動信號的輸入。需要說明的是，一般在掃描柵線的掃描周期內(nèi)，將兩個CLK信號脈沖按照一定時間間隔輸入觸摸驅(qū)動線4內(nèi)就可以達(dá)到較佳的觸摸效果，在一個掃描周期內(nèi)，輸入的CLK信號脈沖個數(shù)越多，說明觸摸驅(qū)動線的掃描頻率越高，觸摸效果越好，但是相應(yīng)地對觸摸驅(qū)動IC的要求也會提高，整個內(nèi)嵌式觸摸屏的實現(xiàn)成本就會相應(yīng)地提高。該觸控掃描TFT6的開啟不影響與該觸控掃描TFT6相連的柵線上的其他用于圖像顯示的TFT的正常工作。本發(fā)明實施例充分利用了現(xiàn)有在掃描柵線時，為柵線施加的開啟電壓，將與該柵線相連的觸控掃描TFT6打開，同時為與該觸控掃描TFT6相連的觸摸驅(qū)動線輸入觸摸驅(qū)動信號；施加有觸摸驅(qū)動信號的觸摸驅(qū)動線和施加有恒定電壓的觸摸感應(yīng)線實現(xiàn)觸摸功能。觸摸驅(qū)動線4設(shè)置在第一基板I上，觸摸感應(yīng)線5可以設(shè)置在第一基板I上，也可以設(shè)置在第二基板2上。本發(fā)明實施例可以適用于液晶顯示IXD領(lǐng)域也可以適用于其他顯示領(lǐng)域，如有機(jī)電致發(fā)光顯不(Organic Light Emitting Diode, 0LED)領(lǐng)域。
當(dāng)本發(fā)明實施例適用于液晶顯示IXD領(lǐng)域時，觸摸驅(qū)動線4設(shè)置在陣列基板(對應(yīng)于第一基板I)上，觸摸感應(yīng)線可以設(shè)置在彩膜基板(對應(yīng)于第二基板2)上，具體地，如圖6所示，可以設(shè)置在第二基板2與液晶相接觸的一側(cè)，具體可以與透明電極同層設(shè)置，設(shè)置于RGB樹脂層8之上。其中，第二基板2上的透明電極可以是ITO公共電極(TN型IXD)或者用于屏蔽靜電的ITO屏蔽電極(IPS型或者FFS型LCD)。或者如圖7所示，觸摸感應(yīng)線還可以設(shè)置在RGB樹脂層8和第二基板2之間。當(dāng)本發(fā)明適用于OLED顯示領(lǐng)域時，觸摸驅(qū)動線4和觸摸感應(yīng)線5可以同時設(shè)置在內(nèi)嵌式觸摸屏的第一基板或者第二基板上的不同層。用于觸摸屏的柵線的數(shù)量，可以根據(jù)觸控精度的要求以及觸摸屏的大小設(shè)置。當(dāng)觸控精度要求較高和/或觸摸屏較大時，可以設(shè)置陣列基板上較多數(shù)量的柵線實現(xiàn)觸摸功能，當(dāng)觸控精度要求較低和/或觸摸屏較小時，可以設(shè)置陣列基板上較少數(shù)量的柵線實現(xiàn) 觸摸功能。通過第一基板I上的所有的柵線或者部分柵線控制為觸摸驅(qū)動線施加觸摸驅(qū)動信號。所有與觸控掃描TFT6相連的柵線都可以控制該觸控掃描TFT6的開啟和關(guān)閉，進(jìn)一步控制為觸摸驅(qū)動線施加觸摸驅(qū)動信號的時間，即控制每條觸摸驅(qū)動線的掃描時間。較佳地，如圖8所示，本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏還包括位于第一基板I上的多條縱向設(shè)置的數(shù)據(jù)線14 ；多條橫向設(shè)置的觸摸驅(qū)動線4位于第一基板I上，觸摸驅(qū)動線4可以與如圖6所示的第一基板I上的數(shù)據(jù)線14同層設(shè)置，也可以單獨(dú)作為一層設(shè)置。多條觸摸感應(yīng)線5位于第二基板2上與透明電極同層設(shè)置。觸摸驅(qū)動線4可以與第一基板I上的數(shù)據(jù)線14同層設(shè)置，這樣觸摸驅(qū)動線4可以和數(shù)據(jù)線14在同一次制作工藝中完成，節(jié)約工藝流程，制作過程簡單。但是在制作的過程中需要保證數(shù)據(jù)線14和觸摸驅(qū)動線4相絕緣，避免二者之間搭接形成短路或者出現(xiàn)信號串?dāng)_的問題。觸摸驅(qū)動線4也可以單獨(dú)作為一層設(shè)置且與數(shù)據(jù)線14之間通過絕緣層隔離，可以完全避免與數(shù)據(jù)線14之間短路或形成串?dāng)_的問題，觸摸驅(qū)動線4所在膜層可以設(shè)置在數(shù)據(jù)線14所在膜層之上。當(dāng)觸摸驅(qū)動線4與第一基板I上的數(shù)據(jù)線14同層設(shè)置時，為了避免與數(shù)據(jù)線形成串?dāng)_的問題，較佳地，如圖8所示，每條觸摸驅(qū)動線4包括多個位于相鄰兩條數(shù)據(jù)線14之間的觸摸驅(qū)動線段；位于同一條數(shù)據(jù)線14兩側(cè)的觸摸驅(qū)動線段可以通過過孔搭橋的方式進(jìn)行連接。具體地，上述過孔搭橋可以通過以下方式來實現(xiàn)位于同一條數(shù)據(jù)線14兩側(cè)的觸摸驅(qū)動線段可以通過位于柵金屬層或者位于銦錫氧化物ITO像素電極層的連接電極進(jìn)行連接；所述連接電極分別通過過孔與上述同一條數(shù)據(jù)線兩側(cè)的觸摸驅(qū)動線段進(jìn)行連接。可以通過一條柵線上的觸控掃描TFT控制一條觸摸驅(qū)動線信號的觸摸驅(qū)動信號的輸入，也可以通過多根柵線上的觸控掃描TFT控制同一條觸摸驅(qū)動線的觸摸驅(qū)動信號的輸入。也即每一條觸摸驅(qū)動線與一個觸控掃描TFT的漏極相連,或者每一條觸摸驅(qū)動線與多個觸控掃描TFT的漏極相連。圖3所示的內(nèi)嵌式觸摸屏一條觸摸驅(qū)動線4與4個觸控掃描TFT6相連接，當(dāng)與該觸摸驅(qū)動線4相連的觸控掃描TFT6依次打開時，依次為同一條觸摸驅(qū)動線4輸入觸摸驅(qū)動信號。通過多根柵線上的觸控掃描TFT控制同一條觸摸驅(qū)動線的觸摸驅(qū)動信號的輸入可以提高單位時間內(nèi)該觸摸驅(qū)動線的充電次數(shù)，也即觸摸驅(qū)動信號的輸入次數(shù)，單位時間內(nèi)觸摸驅(qū)動線的充電次數(shù)越多，觸摸感應(yīng)效果越好，觸控精度較高。圖2中所示的觸摸驅(qū)動線，線寬較窄，為了實現(xiàn)正常的觸摸功能，本發(fā)明實施例對還用于實現(xiàn)觸摸功能的觸摸驅(qū)動線進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。具體地，參見圖9，本發(fā)明提供的內(nèi)嵌式觸摸屏還包括縱向設(shè)置的多個觸摸驅(qū)動電極單元41,每個觸摸驅(qū)動電極單元41包括一個或多個觸摸驅(qū)動電極411,每個觸摸驅(qū)動電極單元41與一條觸摸驅(qū)動線4電連接，觸摸驅(qū)動電極單元41設(shè)置于相鄰的兩列像素單元之間；也就是說，觸摸驅(qū)動電極單元41在空間上與第二基板上的相鄰的觸摸感應(yīng)線5之間的狹縫相對應(yīng)。
較佳地，如圖10所示，相鄰的觸摸感應(yīng)線5之間的狹縫與第一基板I柵的觸摸驅(qū)動電極單元41相對應(yīng)，即相鄰的觸摸感應(yīng)線5之間的狹縫與第一基板I上相鄰的兩列像素單元13之間的狹縫相對應(yīng)；每條觸摸感應(yīng)線5與一列像素單元13對應(yīng)(如圖10所示)或者與多列像素單元對應(yīng)(圖10中未體現(xiàn))。其中，每個像素單元至少包含RGB三個子像素。較佳地，每個觸摸驅(qū)動電極單元41中，相鄰的多個觸摸驅(qū)動電極單元41通過觸摸驅(qū)動線4電連接。較佳地，每個觸摸驅(qū)動電極單元41的長度為10μπΓ 50μπι。具體可以根據(jù)觸摸屏的大小和所要求的開口率確定。如果觸摸屏較大，每個觸摸驅(qū)動電極單元41可以設(shè)置的較長一些，否則可以設(shè)置的較短一些。較佳地，每個觸摸驅(qū)動電極單元41的寬度為陣列基板上一個子像素單元的寬度。但是也不限于為一個子像素單元的寬度，可以根據(jù)實際需求設(shè)定，如果對開口率要求較低，可以設(shè)置觸摸驅(qū)動電極單元41的寬度更寬，否則如果對開口率要求較高，則可以設(shè)置觸摸驅(qū)動電極單元41的寬度窄一些。較佳地，每個觸摸驅(qū)動電極411位于與縱向相鄰的兩個子像素單元對應(yīng)的柵線之間(圖9中未示出)。每個觸摸驅(qū)動電極411的長度可以是一個子像素單元的長度或者小于一個子像素單元的長度。組成每一觸摸驅(qū)動電極單元41的相鄰的觸摸驅(qū)動電極411之間的連接部的寬度最好是小于觸摸驅(qū)動電極411本身的寬度；優(yōu)選地，上下相鄰的觸摸驅(qū)動電極411之間可以通過與數(shù)據(jù)線或柵線線寬相等或相近的金屬線連接，可以減小觸摸驅(qū)動電極單元41與柵線的交疊面積，減小與柵線之間的互電容，不影響柵線實現(xiàn)正常的圖像顯示。較佳地，處于第一基板上不同區(qū)域的每一觸摸驅(qū)動電極大小完全相同，每一觸摸驅(qū)動電極單元也完全相同。也就是說，每一觸摸驅(qū)動電極單元的寬度和長度相等，且每一觸摸驅(qū)動電極單元包含的觸摸驅(qū)動電極的個數(shù)相同和大小。較佳地，與同一觸摸驅(qū)動線4相連接的觸摸驅(qū)動電極單元41可以設(shè)置于屬于同一行的所有相鄰的像素單元之間(如圖9所示)，或者可以設(shè)置于屬于同一行的部分相鄰的像素單元之間。為了達(dá)到更高精度的觸摸感應(yīng)效果，觸摸驅(qū)動電極單元41最好設(shè)置于屬于同一行的所有相鄰的像素單元之間。較佳地，為了降低制作工藝的難度，滿足正常觸摸精度的需求，可以按照實際需要，將觸摸驅(qū)動電極單元41設(shè)置于屬于同一行的部分相鄰的像素單元之間，具體相鄰的兩個觸摸驅(qū)動電極單元41之間的距離L可以根據(jù)實際需求和實際內(nèi)嵌式觸摸屏的大小設(shè)計。圖9中所示的縱向相鄰的觸摸驅(qū)動電極單元41之間的距離為一個像素單元長度的距離。也可以是零個或多個像素單元長度的距離。較佳地，縱向相鄰的兩個觸摸驅(qū)動電極單元41之間的距離可以按照需求設(shè)置，可以是相距一個或多個像素單元縱向 長度的距離，也可以僅相距位于同一列上的相鄰的像素單元之間的距離。圖11為觸摸驅(qū)動線4上設(shè)置有多個觸摸驅(qū)動電極單元41的內(nèi)嵌式觸摸屏的部分俯視圖。從整體上看，結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的每條觸摸驅(qū)動線為具有一定寬度橫向排列的導(dǎo)電條。增加了觸摸驅(qū)動線的可觸摸面積。提高了觸摸屏的靈敏性。下面介紹本發(fā)明實施例提供的觸摸感應(yīng)線5的設(shè)置方式。本發(fā)明提供的觸摸感應(yīng)線為透明導(dǎo)電條，具體可以為由銦錫氧化物ITO制成。如圖12所示，觸摸感應(yīng)線5為具有一定寬度且等距排列的多個導(dǎo)電條。每一個觸摸感應(yīng)線5所在的區(qū)域為與陣列基板上屬于同一列的像素單元對應(yīng)的區(qū)域；g卩，每一條觸摸感應(yīng)線5在陣列基板上的投影區(qū)域與觸摸感應(yīng)線下方屬于同一列的像素單元覆蓋的區(qū)域重疊。較佳地，參見圖13，為了增加觸摸感應(yīng)線的接收信號，部分相鄰的觸摸感應(yīng)線5通過導(dǎo)線9連接，例如將以此相鄰的三個或者兩個導(dǎo)電條通過導(dǎo)線9連接。多個獨(dú)立的觸摸感應(yīng)線5通過導(dǎo)線9連接構(gòu)成一個寬度較寬的觸摸感應(yīng)線。圖12和圖13表明，觸摸感應(yīng)線的寬度可以是一個像素單元的寬度，也可以是多個像素單元的寬度。即觸摸感應(yīng)線5僅覆蓋一列像素單元，或者覆蓋依次相鄰的多列像素單元。當(dāng)觸摸感應(yīng)線5覆蓋依次相鄰的多列像素單元時，可以增加觸摸感應(yīng)線的接收信號。較佳地，所述與每個觸控掃描TFT6的源極相連的觸摸驅(qū)動電路和用于驅(qū)動?xùn)啪€實現(xiàn)圖像顯示的驅(qū)動電路設(shè)置于一個集成芯片IC里。提供給觸摸驅(qū)動線的CLK信號與用于實現(xiàn)圖像顯示的驅(qū)動信號相互獨(dú)立。綜上所述，本發(fā)明實施例通過在內(nèi)嵌式觸摸屏中設(shè)置多條橫向排列的柵線、橫向設(shè)置的觸摸驅(qū)動線，以及縱向設(shè)置的觸摸感應(yīng)線，并且還包括與所述柵線一一對應(yīng)的多個觸控掃描薄膜晶體管TFT ;每個所述觸控掃描TFT的柵極與該觸控掃描TFT所對應(yīng)的柵線相連，其源極與觸摸驅(qū)動電路相連，其漏極與一條觸摸驅(qū)動線相連。當(dāng)與每個觸控掃描TFT相連的柵線被施加用于實現(xiàn)圖像顯示的驅(qū)動信號被打開時，所述觸控掃描TFT也打開，此時為該觸控掃描TFT施加觸摸驅(qū)動信號，從而驅(qū)動與該觸控掃描TFT的漏極相連的觸摸驅(qū)動線。通過施加有觸摸驅(qū)動信號的觸摸驅(qū)動線和觸摸感應(yīng)線形成的電場實現(xiàn)內(nèi)嵌式觸摸屏的觸摸功能。實現(xiàn)了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的內(nèi)嵌式觸摸屏。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)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(shè)置的第一基板和第二基板；所述第一基板上形成有橫向設(shè)置的多條柵線，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸摸屏還包括 橫向設(shè)置的多條觸摸驅(qū)動線； 縱向設(shè)置的多條觸摸感應(yīng)線；和， 多個觸控掃描薄膜晶體管TFT，每個觸控掃描TFT的柵極與一條柵線相連，且該柵線僅與一個觸控掃描TFT的柵極相連，每個觸控掃描TFT的源極與觸摸驅(qū)動電路相連，每個觸控掃描TFT的漏極與一條觸摸驅(qū)動線相連； 其中，柵線的數(shù)量>觸控掃描TFT的數(shù)量>觸摸驅(qū)動線的數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于， 每一條觸摸驅(qū)動線通過觸控掃描TFT的漏極與一個觸控掃描TFT相連或者與多個觸控掃描TFT相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，連接于同一條觸摸驅(qū)動線上的多個觸控掃描TFT所對應(yīng)的柵線依次相鄰。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，所述內(nèi)嵌式觸摸屏還包括設(shè)置于第一基板上縱向設(shè)置的多條數(shù)據(jù)線； 所述多條觸摸驅(qū)動線位于所述第一基板上，且與所述數(shù)據(jù)線同層設(shè)置；每條所述觸摸驅(qū)動線包括多個位于相鄰兩條數(shù)據(jù)線之間的觸摸驅(qū)動線段；位于同一條數(shù)據(jù)線兩側(cè)的觸摸驅(qū)動線段通過過孔搭橋的方式連接； 所述多條觸摸感應(yīng)線位于所述第二基板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，所述觸控掃描TFT設(shè)置于所述第一基板的非顯示區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，該內(nèi)嵌式觸摸屏還包括 縱向設(shè)置的多個觸摸驅(qū)動電極單元，所述每個觸摸驅(qū)動電極單元包括一個或多個觸摸驅(qū)動電極，所述每個觸摸驅(qū)動電極單元與一條觸摸驅(qū)動線電連接；所述觸摸驅(qū)動電極單元設(shè)置于相鄰的兩列像素單元之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，相鄰的觸摸感應(yīng)線之間的狹縫與所述第一基板上的所述觸摸驅(qū)動電極單元相對應(yīng)；每條觸摸感應(yīng)線與一列像素單元對應(yīng)或者與多列像素單元對應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，每個觸摸驅(qū)動電極單元中，相鄰的多個觸摸驅(qū)動電極通過與柵線或數(shù)據(jù)線線寬相等的金屬線電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，每個觸摸驅(qū)動電極單元的長度為 10 μ m 150 μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，每個觸摸驅(qū)動電極單元的寬度為陣列基板上一個子像素單元的寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，每個觸摸驅(qū)動電極位于與縱向相鄰的兩個子像素單元對應(yīng)的柵線之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)嵌式觸摸屏，其特征在于，所述與每個觸控掃描TFT的源極相連的觸摸驅(qū)動電路和用于驅(qū)動?xùn)啪€實現(xiàn)圖像顯示的驅(qū)動電路設(shè)置于一個集成芯片IC里。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)嵌式觸摸屏，用以實現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的內(nèi)嵌式觸摸屏。所述內(nèi)嵌式觸摸屏，包括相對設(shè)置的第一基板和第二基板；所述第一基板上形成有橫向設(shè)置的多條柵線，還包括橫向設(shè)置的多條觸摸驅(qū)動線；縱向設(shè)置的多條觸摸感應(yīng)線；和，多個觸控掃描薄膜晶體管TFT，每個觸控掃描TFT的柵極與一條柵線相連，且該柵線僅與一個觸控掃描TFT的柵極相連，每個觸控掃描TFT的源極與觸摸驅(qū)動電路相連，每個觸控掃描TFT的漏極與一條觸摸驅(qū)動線相連；其中，柵線的數(shù)量≥觸控掃描TFT的數(shù)量≥觸摸驅(qū)動線的數(shù)量。
文檔編號G06F3/044GK102830879SQ20121029572
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者王海生, 董學(xué), 李成, 丁小梁, 劉紅娟, 楊盛際, 趙衛(wèi)杰, 劉英明, 任濤 申請人:北京京東方光電科技有限公司