《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》是京東方科技集團股份有限公司和北京京東方光電科技有限公司於2014年7月24日申請的專利，該專利的申請號為2014103570933，公布號為CN104142772A，授權公布日為2014年11月12日，發明人是趙衛傑、董學、王海生、楊盛際、劉英明、丁小梁、劉紅娟、李昌峰。
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》公開了一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置，利用自電容的原理在陣列基板上設定多個同層且相互獨立的自電容電極，觸控偵測晶片在觸控時間段通過檢測各自電容電極的電容值變化可以判斷出觸控位置，並且，在數據線同層設定與其相互絕緣且布線方向相同的導線，該導線用於將自電容電極連線至觸控偵測晶片。由於對數據線所在層的圖形進行變更形成與自電容電極連線的導線，因此，相對於需要在2014年7月前的陣列基板製備工藝的基礎上增加兩層膜層的製作工藝，僅需增加一層形成自電容電極的工藝即可實現觸控功能，節省了生產成本，提高了生產效率。並且將導線與數據線設定為布線方向相同，使導線與觸控偵測晶片的連線處不會占用兩側的框線，也易於實現窄框線設計。
2018年12月20日，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置
- 公布號：CN104142772A
- 授權日：2014年11月12日
- 申請號：2014103570933
- 申請日：2014年7月24日
- 申請人：京東方科技集團股份有限公司、北京京東方光電科技有限公司
- 地址：北京市朝陽區酒仙橋路10號
- 發明人：趙衛傑、董學、王海生、楊盛際、劉英明、丁小梁、劉紅娟、李昌峰
- Int.Cl.：G06F3/044(2006.01)I
- 代理機構：北京同達信恆智慧財產權代理有限公司
- 代理人：黃志華
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著顯示技術的飛速發展，觸控螢幕（Touch Screen Panel）已經逐漸遍及人們的生活中。截至2014年7月，觸控螢幕按照組成結構可以分為：外掛式觸控螢幕（Addon Mode Touch Panel）、覆蓋表面式觸控螢幕（On Cell Touch Panel）、以及內嵌式觸控螢幕（In Cell Touch Panel）。其中，外掛式觸控螢幕是將觸控螢幕與液晶顯示屏（Liquid Crystal Display，LCD）分開生產，然後貼合到一起希整祖成為具有觸摸功能的液晶顯示屏，外掛式觸控螢幕存在製作成本較高、光透過率較低、模組較厚等缺點。而內嵌式觸控螢幕將觸控螢幕的觸控電極內嵌在液晶顯示屏內部，可以減薄模組整體的厚度，又可以大大降低觸控螢幕的製作成本，受到各大面板廠家青睞。
截至2014年7月，內嵌（Incell）式觸控螢幕是利用互電容或自電容的原理實現檢測手指觸摸位置。其中，利用自電容的原理可以在觸控螢幕中設定多個同層設定且相互絕緣的自電容電極，當人體未觸碰螢幕時，各自電容電極所承受的電容為一固定值，當人體觸碰螢幕時，對應的自電容電極所承受的電容為固定值疊加人體電容，觸控偵測晶片在觸控時間段通過檢測各自電容電極的電容值變化可以判斷出觸控位置。由於人體電容可以作用於全部自電容，相對於人體電容僅能作用於互電容中的投射電容，由人體碰觸螢幕所引起的觸控變化量會大於利用互電容原理製作出的觸控螢幕，因此，相對於互電容的觸控螢幕能有效提高觸控的信噪比，從而提高觸控感應的準確性。
在上述內嵌式觸控螢幕中，一般將連線自電容電極與觸控偵測晶片的導線和自電容電極異層設定，因此，需要在2014年7月之前的顯示面板內部增加新的兩個膜層，導致在製作面板時需要增加新的工藝，使生產成本增加，不利於提高生產效率。
發明內容
專利目的
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供了一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置，用以降低內嵌式觸控螢幕的生產成本、提高生產效率。
技術方案
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的一種內嵌式觸控螢幕，包括具有數據線的陣列基板，還包括：
設定在所述陣列基板上的多個同層設定且相互獨立的自電容電極，所述自電容迎端章和電極與所述數據線相互絕緣；
用於在觸控時間段通過檢測各所述自電容電極的電容值變化以判斷觸控位置的觸控偵測晶片；以及，將各所述自電容電極連線至所述觸控偵測晶片的多條導線，所述導線與所述數據線同層設定、相互絕緣且布線方墓霉盛向相同。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，所述陣列基板具有多個交替排列的色阻顏色不同的亞像素列，其中一種色阻霸懂顏色的亞像素列所占區域小於其他色阻顏色的亞像素列所占區域；
所述導線設定在與所占區域小的色阻顏色的亞像素列相鄰的間隙處。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式雅熱酷觸控螢幕中，所述陣列基板具有多個交替排列的紅色亞像素列、綠色亞像素列和藍色亞像素列，所述藍色亞像素列所占區域小於所述紅色亞像素列或綠色亞像素列所占區域；
所述導線設定在與所述藍色亞像素列相鄰的間隙處。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式備希背觸控螢幕中，所述陣列基板具有多個呈陣列排列的亞像素，以每相鄰的兩列亞像素為一個亞像素組，在該兩列亞像素之間設定有兩條數據線分別為該兩列亞像素提供數據信號；
所述導線設定在相鄰的亞像素組府拒鍵罪之間的間隙處。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，還包括：與各條所述導線同層設定且相互絕緣的多條金屬線；
各所述金屬線與各條導線位於同一直線，且與交疊的一所述自電容電極並聯。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，各所述自電容電極與各所述導線之間具有層間絕緣層；
各所述自電容電極通過貫穿所述層間絕緣層的過孔與對應的導線電性相連，所述層間絕緣層在各所述自電容電極與除電性相連的導線以外導線的交疊區域具有凹陷部。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，所述過孔與所述凹陷部的截面形狀一致，且在所述層間絕緣層中均勻分布。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，各所述自電容電極組成所述陣列基板上的公共電極層，所述觸控偵測晶片還用於在顯示時間段對各自電容電極載入公共電極信號。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，各所述自電容電極與所述陣列基板上的像素電極同層設定，且各所述自電容電極的圖形位於相鄰的兩個所述像素電極的間隙處。
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的一種顯示裝置，包括《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕。
有益效果
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置，利用自電容的原理在陣列基板上設定多個同層且相互獨立的自電容電極，觸控偵測晶片在觸控時間段通過檢測各自電容電極的電容值變化可以判斷出觸控位置，並且，在數據線同層設定與其相互絕緣且布線方向相同的導線，該導線用於將自電容電極連線至觸控偵測晶片。由於《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕是對數據線所在層的圖形進行變更形成與自電容電極連線的導線，因此，相對於需要在2014年7月之前的陣列基板製備工藝的基礎上增加兩層膜層的製作工藝，僅需增加一層形成自電容電極的工藝即可實現觸控功能，節省了生產成本，提高了生產效率。並且，連線各自電容電極的導線與數據線的布線方向相同，使導線與觸控偵測晶片的連線處不會占用兩側的框線，這也易於實現窄框線設計的觸控螢幕。
附圖說明
圖1和圖2分別為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕的俯視結構示意圖；
圖3和圖4分別為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕中自電容電極和導線之間的連線關係示意圖；
圖5a和圖5b分別為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕中設定真假過孔的的結構示意圖；
圖6a和圖6b分別為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕的側視結構示意圖；
圖7a和圖7b分別為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕的驅動時序示意圖；
圖8a和圖8b分別為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕中相鄰的自電容電極相對的側邊設定為折線的結構示意圖。
技術領域
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》涉及觸控技術領域，尤其涉及一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置。
權利要求
1.一種內嵌式觸控螢幕，包括具有數據線的陣列基板，其特徵在於，還包括：設定在所述陣列基板上的多個同層設定且相互獨立的自電容電極，所述自電容電極與所述數據線相互絕緣，相鄰的兩個所述自電容電極相對的側邊均為折線；用於在觸控時間段通過檢測各所述自電容電極的電容值變化以判斷觸控位置的觸控偵測晶片；以及，將各所述自電容電極連線至所述觸控偵測晶片的多條導線，所述導線與所述數據線同層設定、相互絕緣且布線方向相同；各所述自電容電極與各所述導線之間具有層間絕緣層；各所述自電容電極通過貫穿所述層間絕緣層的過孔與對應的導線電性相連，所述層間絕緣層在各所述自電容電極與除電性相連的導線以外導線的交疊區域具有凹陷部。
2.如權利要求1所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，所述陣列基板具有多個交替排列的色阻顏色不同的亞像素列，其中一種色阻顏色的亞像素列所占區域小於其他色阻顏色的亞像素列所占區域；所述導線設定在與所占區域小的色阻顏色的亞像素列相鄰的間隙處。
3.如權利要求2所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，所述陣列基板具有多個交替排列的紅色亞像素列、綠色亞像素列和藍色亞像素列，所述藍色亞像素列所占區域小於所述紅色亞像素列或綠色亞像素列所占區域；所述導線設定在與所述藍色亞像素列相鄰的間隙處。
4.如權利要求1所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，所述陣列基板具有多個呈陣列排列的亞像素，以每相鄰的兩列亞像素為一個亞像素組，在該兩列亞像素之間設定有兩條數據線分別為該兩列亞像素提供數據信號；所述導線設定在相鄰的亞像素組之間的間隙處。
5.如權利要求1-4任一項所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，還包括：與各條所述導線同層設定且相互絕緣的多條金屬線；各所述金屬線與各條導線位於同一直線，且與交疊的一所述自電容電極並聯。
6.如權利要求1所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，所述過孔與所述凹陷部的截面形狀一致，且在所述層間絕緣層中均勻分布。
7.如權利要求1-4任一項所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，各所述自電容電極組成所述陣列基板上的公共電極層，所述觸控偵測晶片還用於在顯示時間段對各自電容電極載入公共電極信號。
8.如權利要求1-4任一項所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，各所述自電容電極與所述陣列基板上的像素電極同層設定，且各所述自電容電極的圖形位於相鄰的兩個所述像素電極的間隙處。
9.一種顯示裝置，其特徵在於，包括如權利要求1-8任一項所述的內嵌式觸控螢幕。
實施方式
附圖中各膜層的厚度和形狀不反映真實比例，目的只是示意說明《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》內容。
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的一種內嵌式觸控螢幕，如圖1所示，包括具有數據線01的陣列基板02，還包括：
設定在陣列基板02上的多個同層設定且相互獨立的自電容電極03，自電容電極03與數據線01相互絕緣；
用於在觸控時間段通過檢測各自電容電極03的電容值變化以判斷觸控位置的觸控偵測晶片04；以及，將各自電容電極03連線至觸控偵測晶片04的多條導線05，導線05與數據線01同層設定、相互絕緣且布線方向相同。
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕，由於《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕是對數據線01所在層的圖形進行變更形成與自電容電極03連線的導線，因此，相對於需要在2014年7月之前的陣列基板02製備工藝的基礎上增加兩層膜層的製作工藝，僅需增加一層形成自電容電極03的工藝即可實現觸控功能，節省了生產成本，提高了生產效率。並且，連線各自電容電極03的導線05與數據線01的布線方向相同，使導線05與觸控偵測晶片04的連線處不會占用兩側的框線，這也易於實現窄框線設計的觸控螢幕。
具體地，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕中，為了不影響觸控螢幕的開口率，在數據線01所在膜層增加的導線05一般設定在陣列基板中各亞像素的間隙處，具體可以採用如下兩種方式：
第一種：《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕中陣列基板一般具有多個亞像素，其中，色阻顏色不同的亞像素列交替排列，即陣列基板具有多個交替排列的色阻顏色不同的亞像素列，可以將其中一種色阻顏色的亞像素列所占區域設定為小於其他色阻顏色的亞像素列所占區域，以便將導線設定在與所占區域小的色阻顏色的亞像素列相鄰的間隙處。
以陣列基板包含三原色組成的亞像素為例說明，如圖1所示，陣列基板中可以包括：多個交替排列的紅色（R）亞像素列、綠色（G）亞像素列和藍色（B）亞像素列。由於人眼對藍色亞像素並不十分敏感，因此，可以適當縮小藍色（B）亞像素列的區域，即將藍色（B）亞像素列所占區域設定為小於紅色（R）亞像素列或綠色（G）亞像素列所占區域。這樣，將導線05設定在與藍色（B）亞像素列相鄰的間隙處，以保證不占用其他亞像素的區域。
第二種：《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕中陣列基板一般具有多個呈陣列排列的亞像素，以每相鄰的兩列亞像素為一個亞像素組，在該兩列亞像素之間設定有兩條數據線01分別為該兩列亞像素提供數據信號。通過變更相鄰兩列亞像素之間的數據線01的位置，可以節省出相鄰亞像素組之間數據線01的位置。這樣，如圖2所示，就可以將導線05設定在相鄰的亞像素組之間的間隙處。
第一種設定導線05的方式，在藍色（B）亞像素列相鄰的間隙處除了設定導線05之外還會設定有數據線01，此時導線05和數據線01傳輸的信號會存在相互干擾的問題；而第二種設定導線05的方式，在導線05所在的亞像素組之間的間隙處並沒有設定數據線01，因此不會出現導線05和數據線01傳輸的信號相互干擾的問題，相比較而言，第二種設定到導線05的方式會優於第一種設定導線05的方式。
在具體實施時，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕中的自電容電極03和導線05一般異層設定，為了降低自電容電極03的電阻，提高各自電容電極03傳遞電信號的信噪比，可以將自電容電極03與對應的導線05通過多個過孔電性相連，如圖3所示。相當於將自電容電極03和多個由導線05組成的金屬電阻並聯，這樣能最大限度的減少電極的電阻，從而提高電極傳遞信號時的信噪比。
進一步地，為了更加降低自電容電極03的電阻，在設計各條導線05時，如圖4所示，在滿足各導線05與對應的自電容電極03電性連線後，還可以將原來貫穿整個面板的整條的導線05斷開，形成導線05和與導線05同層設定且相互絕緣的多條金屬線06；各金屬線06與各導線05位於同一直線，且與交疊的一自電容電極03並聯，即通過過孔電性相連。上述這種設計能充分利用相鄰亞像素之間的間隙，在保證觸控螢幕的開口率的同時，利用了導線05的冗餘部分，設定電阻值較低的金屬線06，並將電阻值較低的金屬線06與電阻值較高的各自電容電極03並聯，能最大程度的降低各自電容電極03的電阻。
進一步地，在具體實施時，申請人發現通過過孔將導線05與對應的自電容電極03連線時，如圖3和圖4所示，連線自電容電極03與對應的導線05的過孔在整個顯示區域分布並不均勻，這會影響到觸控螢幕顯示畫面的整體均一性。基於此，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕中，如圖5a所示，利用在各自電容電極03與各導線05之間具有的層間絕緣層07，使各自電容電極03通過貫穿層間絕緣層07的過孔A與導線05電性相連，並且在層間絕緣層07中位於各自電容電極03與不相連的導線05的交疊區域設定假過孔，即層間絕緣層07在自電容電極03與除電性相連的導線05以外導線05的交疊區域設定凹陷部B。通過在層間絕緣層07中增加與過孔A匹配的假過孔，保證了整個顯示區域的圖形均一性，從而提高觸控螢幕顯示畫面的均一性。
需要說明的是，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕中，在自電容電極03和導線05之間設定的層間絕緣層07可以由多層絕緣層組成，也可以由一層絕緣層組成，在此不做限定。其中，層間絕緣層07中設定的過孔A是指貫穿組成層間絕緣層07的各層絕緣層的孔洞，層間絕緣層07中設定的凹陷部B是指沒有貫穿層間絕緣層07的凹槽。
進一步地，為了保證觸控螢幕顯示區域的圖形均一性，在製作層間絕緣層07中的過孔A和凹陷部B時，可以將兩者的截面形狀設計為相同的，例如可以設計為直徑大小相同的圓形，並且，一般地，將過孔A和凹陷部在層間絕緣層07中設計為均勻分布，如圖5b所示。
在具體實施時，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕，既適用於扭轉向列（Twisted Nematic，TN）型液晶顯示屏，也適用於高級超維場開關（Adwanced Dimension Switch，ADS）型液晶顯示屏和平面內開關（In-Plane Switch，IPS）型液晶顯示屏。
進一步地，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實例提供的上述觸控螢幕套用於傳統ADS型液晶面板時，公共電極層作為板狀電極位於下層（更靠近襯底基板），像素電極作為狹縫電極位於上層（更靠近液晶層），即公共電極層位於像素電極與陣列基板之間，並且，在像素電極和公共電極層之間一般設有絕緣層。而套用於HADS型液晶面板時，像素電極作為板狀電極位於下層（更靠近襯底基板），公共電極層作為狹縫電極位於上層（更靠近液晶層），即像素電極位於公共電極層與陣列基板之間，並且，在像素電極和公共電極層之間一般還設有絕緣層。
當《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕套用於ADS型液晶屏時，在具體實施時，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕，如圖6a所示，可以採用陣列基板02中的公共電極層08復用自電容電極03，即各自電容電極03組成陣列基板02上的公共電極層08，並且，在顯示時間段觸控偵測晶片04還用於對各自電容電極03載入公共電極信號；在將公共電極層08的結構進行變更分割成自電容電極03以實現觸控功能時，在2014年7月之前的陣列基板製備工藝的基礎上，不需要增加額外的工藝，可以節省生產成本，提高生產效率。
或者，在具體實施時，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕中，如圖6b所示還可以在各像素電極09的間隙處設定與像素電極09同層設定的自電容電極03，即各自電容電極03與陣列基板02上的像素電極09同層設定，且各自電容電極03的圖形位於相鄰的兩個像素電極09的間隙處，在將像素電極層的結構進行變更在各像素電極09原有的間隙處形成自電容電極03時，在2014年7月之前的陣列基板製備工藝的基礎上，也不需要增加額外的工藝，可以節省生產成本，提高生產效率。
具體地，根據上述觸控螢幕具體套用的液晶顯示面板的模式，當採用公共電極層08復用各自電容電極03時，各自電容電極03在與像素的開口區域對應的位置可以具有狹縫狀ITO電極結構或板狀ITO電極結構，即在HADS模式時各自電容電極03由狹縫狀ITO電極組成；具體地，所述狹縫狀ITO電極結構為在像素的開口區域具有狹縫的ITO電極。在ADS模式時各自電容電極03由板狀ITO電極組成以滿足液晶顯示的需求，此時自電容電極03可以透過像素電極層09的狹縫區域與人體電場相互作用。由於ADS模式和HADS模式的液晶面板的具體結構屬於2014年7月之前技術，在此不再贅述。
一般地，觸控螢幕的密度通常在毫米級，因此，在具體實施時，可以根據所需的觸控密度選擇各自電容電極03的密度和所占面積以保證所需的觸控密度，通常各自電容電極03設計為5毫米*5毫米左右的方形電極。而顯示屏的密度通常在微米級，因此，一般一個自電容電極03會對應顯示屏中的多個亞像素。
在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，當採用將2014年7月之前的整層設定在陣列基板02上的公共電極層08分割成多個自電容電極03時，為了不影響正常的顯示功能，在對公共電極層08進行分割時，分割線一般都會避開顯示的開口區域，設定在黑矩陣層的圖形區域，即各自電容電極03之間的間隙在陣列基板02上的正投影一般會位於陣列基板02的亞像素的間隙處。
或者，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，將自電容電極03的圖形是設定在各像素電極09的間隙處時，一般是各自電容電極03的圖形設定為以像素電極09作為網孔的格線狀結構。
具體地，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕中不管是採用公共電極層08復用作為自電容電極03，還是在像素電極09的間隙處設定自電容電極03，為了減少顯示和觸控信號之間的相互干擾，在具體實施時，需要採用觸控和顯示階段分時驅動的方式，並且，在具體實施時還可以將顯示驅動晶片和觸控偵測晶片整合為一個晶片，進一步降低生產成本。
具體地，例如：如圖7a和圖7b所示的驅動時序圖中，將觸控螢幕顯示每一幀（V-sync）的時間分成顯示時間段（Display）和觸控時間段（Touch），例如如圖7a和圖7b所示的驅動時序圖中觸控螢幕的顯示一幀的時間為16.7ms，選取其中5ms作為觸控時間段，其他的11.7ms作為顯示時間段，當然也可以根據IC晶片的處理能力適當的調整兩者的時長，在此不做具體限定。在顯示時間段（Display），對觸控螢幕中的每條柵極信號線Gate1，Gate2……Gaten依次施加柵掃描信號，對數據信號線Data施加灰階信號，與各自電容電極Cx1……Cxn連線的觸控偵測晶片向各自電容電極Cx1……Cxn分別施加公共電極信號，以實現液晶顯示功能。在觸控時間段（Touch），如圖7a所示，與各自電容電極Cx1……Cxn連線的觸控偵測晶片向各自電容電極Cx1……Cxn同時施加驅動信號，同時接收各自電容電極Cx1……Cxn的反饋信號；也可以如圖7b所示，與各自電容電極Cx1……Cxn連線的觸控偵測晶片向各自電容電極Cx1……Cxn依次施加驅動信號，分別接收各自電容電極Cx1……Cxn的反饋信號，在此不做限定，通過對反饋信號的分析判斷是否發生觸控，以實現觸控功能。
進一步地，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕中，由於人體電容通過直接耦合的方式作用於各自電容電極03的自電容，因此，人體觸碰螢幕時，僅在觸摸位置下方的自電容電極03的電容值有較大的變化量，與觸摸位置下方的自電容電極03相鄰的自電容電極03的電容值變化量非常小，這樣，在觸控螢幕上滑動時，不能確定自電容電極03所在區域內的觸控坐標，為解決此問題，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，可以將相鄰的兩個自電容電極03相對的側邊均設定為折線，以便增大位於觸摸位置下方的自電容電極03相鄰的自電容電極03的電容值變化量。
在具體實施時，可以採用如下兩種方式之一或組合的方式設定各自電容電極03的整體形狀：
1、可以將相鄰的兩個自電容電極03相對的為折線的側邊均設定為階梯狀結構，兩階梯狀結構形狀一致且相互匹配，如圖8a所示，圖8a中示出了2*2個自電容電極03；
2、可以將相鄰的兩個自電容電極03相對的為折線的側邊均設定為凹凸狀結構，兩凹凸狀結構形狀一致且相互匹配，如圖8b所示，圖8b中示出了2*2個自電容電極03。
在具體實施時，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕中，可以採用2014年7月之前的任意種構圖流程製作陣列基板02上的各膜層，例如可以採用8次構圖工藝：柵極和柵線構圖→有源層構圖→第一絕緣層構圖→數據線和源漏極構圖→樹脂層構圖→像素電極構圖→第二絕緣層構圖→公共電極層構圖；當然也可以根據實際設計，採用7次構圖工藝、6次構圖工藝或5次構圖工藝，在此不做限定。
基於同一發明構思，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例還提供了一種顯示裝置，包括《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕，該顯示裝置可以為：手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。該顯示裝置的實施可以參見上述內嵌式觸控螢幕的實施例，重複之處不再贅述。
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置，利用自電容的原理在陣列基板上設定多個同層且相互獨立的自電容電極，觸控偵測晶片在觸控時間段通過檢測各自電容電極的電容值變化可以判斷出觸控位置，並且，在數據線同層設定與其相互絕緣且布線方向相同的導線，該導線用於將自電容電極連線至觸控偵測晶片。由於《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕是對數據線所在層的圖形進行變更形成與自電容電極連線的導線，因此，相對於需要在2014年7月之前的陣列基板製備工藝的基礎上增加兩層膜層的製作工藝，僅需增加一層形成自電容電極的工藝即可實現觸控功能，節省了生產成本，提高了生產效率。並且，連線各自電容電極的導線與數據線的布線方向相同，使導線與觸控偵測晶片的連線處不會占用兩側的框線，這也易於實現窄框線設計的觸控螢幕。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
發明內容
專利目的
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供了一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置，用以降低內嵌式觸控螢幕的生產成本、提高生產效率。
技術方案
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的一種內嵌式觸控螢幕，包括具有數據線的陣列基板，還包括：
設定在所述陣列基板上的多個同層設定且相互獨立的自電容電極，所述自電容電極與所述數據線相互絕緣；
用於在觸控時間段通過檢測各所述自電容電極的電容值變化以判斷觸控位置的觸控偵測晶片；以及，將各所述自電容電極連線至所述觸控偵測晶片的多條導線，所述導線與所述數據線同層設定、相互絕緣且布線方向相同。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，所述陣列基板具有多個交替排列的色阻顏色不同的亞像素列，其中一種色阻顏色的亞像素列所占區域小於其他色阻顏色的亞像素列所占區域；
所述導線設定在與所占區域小的色阻顏色的亞像素列相鄰的間隙處。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，所述陣列基板具有多個交替排列的紅色亞像素列、綠色亞像素列和藍色亞像素列，所述藍色亞像素列所占區域小於所述紅色亞像素列或綠色亞像素列所占區域；
所述導線設定在與所述藍色亞像素列相鄰的間隙處。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，所述陣列基板具有多個呈陣列排列的亞像素，以每相鄰的兩列亞像素為一個亞像素組，在該兩列亞像素之間設定有兩條數據線分別為該兩列亞像素提供數據信號；
所述導線設定在相鄰的亞像素組之間的間隙處。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，還包括：與各條所述導線同層設定且相互絕緣的多條金屬線；
各所述金屬線與各條導線位於同一直線，且與交疊的一所述自電容電極並聯。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，各所述自電容電極與各所述導線之間具有層間絕緣層；
各所述自電容電極通過貫穿所述層間絕緣層的過孔與對應的導線電性相連，所述層間絕緣層在各所述自電容電極與除電性相連的導線以外導線的交疊區域具有凹陷部。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，所述過孔與所述凹陷部的截面形狀一致，且在所述層間絕緣層中均勻分布。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，各所述自電容電極組成所述陣列基板上的公共電極層，所述觸控偵測晶片還用於在顯示時間段對各自電容電極載入公共電極信號。
在一種可能的實現方式中，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，各所述自電容電極與所述陣列基板上的像素電極同層設定，且各所述自電容電極的圖形位於相鄰的兩個所述像素電極的間隙處。
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的一種顯示裝置，包括《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕。
有益效果
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置，利用自電容的原理在陣列基板上設定多個同層且相互獨立的自電容電極，觸控偵測晶片在觸控時間段通過檢測各自電容電極的電容值變化可以判斷出觸控位置，並且，在數據線同層設定與其相互絕緣且布線方向相同的導線，該導線用於將自電容電極連線至觸控偵測晶片。由於《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕是對數據線所在層的圖形進行變更形成與自電容電極連線的導線，因此，相對於需要在2014年7月之前的陣列基板製備工藝的基礎上增加兩層膜層的製作工藝，僅需增加一層形成自電容電極的工藝即可實現觸控功能，節省了生產成本，提高了生產效率。並且，連線各自電容電極的導線與數據線的布線方向相同，使導線與觸控偵測晶片的連線處不會占用兩側的框線，這也易於實現窄框線設計的觸控螢幕。
附圖說明
圖1和圖2分別為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕的俯視結構示意圖；
圖3和圖4分別為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕中自電容電極和導線之間的連線關係示意圖；
圖5a和圖5b分別為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕中設定真假過孔的的結構示意圖；
圖6a和圖6b分別為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕的側視結構示意圖；
圖7a和圖7b分別為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕的驅動時序示意圖；
圖8a和圖8b分別為《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕中相鄰的自電容電極相對的側邊設定為折線的結構示意圖。
技術領域
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》涉及觸控技術領域，尤其涉及一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置。
權利要求
1.一種內嵌式觸控螢幕，包括具有數據線的陣列基板，其特徵在於，還包括：設定在所述陣列基板上的多個同層設定且相互獨立的自電容電極，所述自電容電極與所述數據線相互絕緣，相鄰的兩個所述自電容電極相對的側邊均為折線；用於在觸控時間段通過檢測各所述自電容電極的電容值變化以判斷觸控位置的觸控偵測晶片；以及，將各所述自電容電極連線至所述觸控偵測晶片的多條導線，所述導線與所述數據線同層設定、相互絕緣且布線方向相同；各所述自電容電極與各所述導線之間具有層間絕緣層；各所述自電容電極通過貫穿所述層間絕緣層的過孔與對應的導線電性相連，所述層間絕緣層在各所述自電容電極與除電性相連的導線以外導線的交疊區域具有凹陷部。
2.如權利要求1所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，所述陣列基板具有多個交替排列的色阻顏色不同的亞像素列，其中一種色阻顏色的亞像素列所占區域小於其他色阻顏色的亞像素列所占區域；所述導線設定在與所占區域小的色阻顏色的亞像素列相鄰的間隙處。
3.如權利要求2所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，所述陣列基板具有多個交替排列的紅色亞像素列、綠色亞像素列和藍色亞像素列，所述藍色亞像素列所占區域小於所述紅色亞像素列或綠色亞像素列所占區域；所述導線設定在與所述藍色亞像素列相鄰的間隙處。
4.如權利要求1所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，所述陣列基板具有多個呈陣列排列的亞像素，以每相鄰的兩列亞像素為一個亞像素組，在該兩列亞像素之間設定有兩條數據線分別為該兩列亞像素提供數據信號；所述導線設定在相鄰的亞像素組之間的間隙處。
5.如權利要求1-4任一項所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，還包括：與各條所述導線同層設定且相互絕緣的多條金屬線；各所述金屬線與各條導線位於同一直線，且與交疊的一所述自電容電極並聯。
6.如權利要求1所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，所述過孔與所述凹陷部的截面形狀一致，且在所述層間絕緣層中均勻分布。
7.如權利要求1-4任一項所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，各所述自電容電極組成所述陣列基板上的公共電極層，所述觸控偵測晶片還用於在顯示時間段對各自電容電極載入公共電極信號。
8.如權利要求1-4任一項所述的內嵌式觸控螢幕，其特徵在於，各所述自電容電極與所述陣列基板上的像素電極同層設定，且各所述自電容電極的圖形位於相鄰的兩個所述像素電極的間隙處。
9.一種顯示裝置，其特徵在於，包括如權利要求1-8任一項所述的內嵌式觸控螢幕。
實施方式
附圖中各膜層的厚度和形狀不反映真實比例，目的只是示意說明《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》內容。
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的一種內嵌式觸控螢幕，如圖1所示，包括具有數據線01的陣列基板02，還包括：
設定在陣列基板02上的多個同層設定且相互獨立的自電容電極03，自電容電極03與數據線01相互絕緣；
用於在觸控時間段通過檢測各自電容電極03的電容值變化以判斷觸控位置的觸控偵測晶片04；以及，將各自電容電極03連線至觸控偵測晶片04的多條導線05，導線05與數據線01同層設定、相互絕緣且布線方向相同。
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕，由於《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕是對數據線01所在層的圖形進行變更形成與自電容電極03連線的導線，因此，相對於需要在2014年7月之前的陣列基板02製備工藝的基礎上增加兩層膜層的製作工藝，僅需增加一層形成自電容電極03的工藝即可實現觸控功能，節省了生產成本，提高了生產效率。並且，連線各自電容電極03的導線05與數據線01的布線方向相同，使導線05與觸控偵測晶片04的連線處不會占用兩側的框線，這也易於實現窄框線設計的觸控螢幕。
具體地，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕中，為了不影響觸控螢幕的開口率，在數據線01所在膜層增加的導線05一般設定在陣列基板中各亞像素的間隙處，具體可以採用如下兩種方式：
第一種：《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕中陣列基板一般具有多個亞像素，其中，色阻顏色不同的亞像素列交替排列，即陣列基板具有多個交替排列的色阻顏色不同的亞像素列，可以將其中一種色阻顏色的亞像素列所占區域設定為小於其他色阻顏色的亞像素列所占區域，以便將導線設定在與所占區域小的色阻顏色的亞像素列相鄰的間隙處。
以陣列基板包含三原色組成的亞像素為例說明，如圖1所示，陣列基板中可以包括：多個交替排列的紅色（R）亞像素列、綠色（G）亞像素列和藍色（B）亞像素列。由於人眼對藍色亞像素並不十分敏感，因此，可以適當縮小藍色（B）亞像素列的區域，即將藍色（B）亞像素列所占區域設定為小於紅色（R）亞像素列或綠色（G）亞像素列所占區域。這樣，將導線05設定在與藍色（B）亞像素列相鄰的間隙處，以保證不占用其他亞像素的區域。
第二種：《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕中陣列基板一般具有多個呈陣列排列的亞像素，以每相鄰的兩列亞像素為一個亞像素組，在該兩列亞像素之間設定有兩條數據線01分別為該兩列亞像素提供數據信號。通過變更相鄰兩列亞像素之間的數據線01的位置，可以節省出相鄰亞像素組之間數據線01的位置。這樣，如圖2所示，就可以將導線05設定在相鄰的亞像素組之間的間隙處。
第一種設定導線05的方式，在藍色（B）亞像素列相鄰的間隙處除了設定導線05之外還會設定有數據線01，此時導線05和數據線01傳輸的信號會存在相互干擾的問題；而第二種設定導線05的方式，在導線05所在的亞像素組之間的間隙處並沒有設定數據線01，因此不會出現導線05和數據線01傳輸的信號相互干擾的問題，相比較而言，第二種設定到導線05的方式會優於第一種設定導線05的方式。
在具體實施時，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕中的自電容電極03和導線05一般異層設定，為了降低自電容電極03的電阻，提高各自電容電極03傳遞電信號的信噪比，可以將自電容電極03與對應的導線05通過多個過孔電性相連，如圖3所示。相當於將自電容電極03和多個由導線05組成的金屬電阻並聯，這樣能最大限度的減少電極的電阻，從而提高電極傳遞信號時的信噪比。
進一步地，為了更加降低自電容電極03的電阻，在設計各條導線05時，如圖4所示，在滿足各導線05與對應的自電容電極03電性連線後，還可以將原來貫穿整個面板的整條的導線05斷開，形成導線05和與導線05同層設定且相互絕緣的多條金屬線06；各金屬線06與各導線05位於同一直線，且與交疊的一自電容電極03並聯，即通過過孔電性相連。上述這種設計能充分利用相鄰亞像素之間的間隙，在保證觸控螢幕的開口率的同時，利用了導線05的冗餘部分，設定電阻值較低的金屬線06，並將電阻值較低的金屬線06與電阻值較高的各自電容電極03並聯，能最大程度的降低各自電容電極03的電阻。
進一步地，在具體實施時，申請人發現通過過孔將導線05與對應的自電容電極03連線時，如圖3和圖4所示，連線自電容電極03與對應的導線05的過孔在整個顯示區域分布並不均勻，這會影響到觸控螢幕顯示畫面的整體均一性。基於此，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕中，如圖5a所示，利用在各自電容電極03與各導線05之間具有的層間絕緣層07，使各自電容電極03通過貫穿層間絕緣層07的過孔A與導線05電性相連，並且在層間絕緣層07中位於各自電容電極03與不相連的導線05的交疊區域設定假過孔，即層間絕緣層07在自電容電極03與除電性相連的導線05以外導線05的交疊區域設定凹陷部B。通過在層間絕緣層07中增加與過孔A匹配的假過孔，保證了整個顯示區域的圖形均一性，從而提高觸控螢幕顯示畫面的均一性。
需要說明的是，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕中，在自電容電極03和導線05之間設定的層間絕緣層07可以由多層絕緣層組成，也可以由一層絕緣層組成，在此不做限定。其中，層間絕緣層07中設定的過孔A是指貫穿組成層間絕緣層07的各層絕緣層的孔洞，層間絕緣層07中設定的凹陷部B是指沒有貫穿層間絕緣層07的凹槽。
進一步地，為了保證觸控螢幕顯示區域的圖形均一性，在製作層間絕緣層07中的過孔A和凹陷部B時，可以將兩者的截面形狀設計為相同的，例如可以設計為直徑大小相同的圓形，並且，一般地，將過孔A和凹陷部在層間絕緣層07中設計為均勻分布，如圖5b所示。
在具體實施時，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕，既適用於扭轉向列（Twisted Nematic，TN）型液晶顯示屏，也適用於高級超維場開關（Adwanced Dimension Switch，ADS）型液晶顯示屏和平面內開關（In-Plane Switch，IPS）型液晶顯示屏。
進一步地，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實例提供的上述觸控螢幕套用於傳統ADS型液晶面板時，公共電極層作為板狀電極位於下層（更靠近襯底基板），像素電極作為狹縫電極位於上層（更靠近液晶層），即公共電極層位於像素電極與陣列基板之間，並且，在像素電極和公共電極層之間一般設有絕緣層。而套用於HADS型液晶面板時，像素電極作為板狀電極位於下層（更靠近襯底基板），公共電極層作為狹縫電極位於上層（更靠近液晶層），即像素電極位於公共電極層與陣列基板之間，並且，在像素電極和公共電極層之間一般還設有絕緣層。
當《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕套用於ADS型液晶屏時，在具體實施時，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕，如圖6a所示，可以採用陣列基板02中的公共電極層08復用自電容電極03，即各自電容電極03組成陣列基板02上的公共電極層08，並且，在顯示時間段觸控偵測晶片04還用於對各自電容電極03載入公共電極信號；在將公共電極層08的結構進行變更分割成自電容電極03以實現觸控功能時，在2014年7月之前的陣列基板製備工藝的基礎上，不需要增加額外的工藝，可以節省生產成本，提高生產效率。
或者，在具體實施時，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕中，如圖6b所示還可以在各像素電極09的間隙處設定與像素電極09同層設定的自電容電極03，即各自電容電極03與陣列基板02上的像素電極09同層設定，且各自電容電極03的圖形位於相鄰的兩個像素電極09的間隙處，在將像素電極層的結構進行變更在各像素電極09原有的間隙處形成自電容電極03時，在2014年7月之前的陣列基板製備工藝的基礎上，也不需要增加額外的工藝，可以節省生產成本，提高生產效率。
具體地，根據上述觸控螢幕具體套用的液晶顯示面板的模式，當採用公共電極層08復用各自電容電極03時，各自電容電極03在與像素的開口區域對應的位置可以具有狹縫狀ITO電極結構或板狀ITO電極結構，即在HADS模式時各自電容電極03由狹縫狀ITO電極組成；具體地，所述狹縫狀ITO電極結構為在像素的開口區域具有狹縫的ITO電極。在ADS模式時各自電容電極03由板狀ITO電極組成以滿足液晶顯示的需求，此時自電容電極03可以透過像素電極層09的狹縫區域與人體電場相互作用。由於ADS模式和HADS模式的液晶面板的具體結構屬於2014年7月之前技術，在此不再贅述。
一般地，觸控螢幕的密度通常在毫米級，因此，在具體實施時，可以根據所需的觸控密度選擇各自電容電極03的密度和所占面積以保證所需的觸控密度，通常各自電容電極03設計為5毫米*5毫米左右的方形電極。而顯示屏的密度通常在微米級，因此，一般一個自電容電極03會對應顯示屏中的多個亞像素。
在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，當採用將2014年7月之前的整層設定在陣列基板02上的公共電極層08分割成多個自電容電極03時，為了不影響正常的顯示功能，在對公共電極層08進行分割時，分割線一般都會避開顯示的開口區域，設定在黑矩陣層的圖形區域，即各自電容電極03之間的間隙在陣列基板02上的正投影一般會位於陣列基板02的亞像素的間隙處。
或者，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，將自電容電極03的圖形是設定在各像素電極09的間隙處時，一般是各自電容電極03的圖形設定為以像素電極09作為網孔的格線狀結構。
具體地，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕中不管是採用公共電極層08復用作為自電容電極03，還是在像素電極09的間隙處設定自電容電極03，為了減少顯示和觸控信號之間的相互干擾，在具體實施時，需要採用觸控和顯示階段分時驅動的方式，並且，在具體實施時還可以將顯示驅動晶片和觸控偵測晶片整合為一個晶片，進一步降低生產成本。
具體地，例如：如圖7a和圖7b所示的驅動時序圖中，將觸控螢幕顯示每一幀（V-sync）的時間分成顯示時間段（Display）和觸控時間段（Touch），例如如圖7a和圖7b所示的驅動時序圖中觸控螢幕的顯示一幀的時間為16.7ms，選取其中5ms作為觸控時間段，其他的11.7ms作為顯示時間段，當然也可以根據IC晶片的處理能力適當的調整兩者的時長，在此不做具體限定。在顯示時間段（Display），對觸控螢幕中的每條柵極信號線Gate1，Gate2……Gaten依次施加柵掃描信號，對數據信號線Data施加灰階信號，與各自電容電極Cx1……Cxn連線的觸控偵測晶片向各自電容電極Cx1……Cxn分別施加公共電極信號，以實現液晶顯示功能。在觸控時間段（Touch），如圖7a所示，與各自電容電極Cx1……Cxn連線的觸控偵測晶片向各自電容電極Cx1……Cxn同時施加驅動信號，同時接收各自電容電極Cx1……Cxn的反饋信號；也可以如圖7b所示，與各自電容電極Cx1……Cxn連線的觸控偵測晶片向各自電容電極Cx1……Cxn依次施加驅動信號，分別接收各自電容電極Cx1……Cxn的反饋信號，在此不做限定，通過對反饋信號的分析判斷是否發生觸控，以實現觸控功能。
進一步地，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的內嵌式觸控螢幕中，由於人體電容通過直接耦合的方式作用於各自電容電極03的自電容，因此，人體觸碰螢幕時，僅在觸摸位置下方的自電容電極03的電容值有較大的變化量，與觸摸位置下方的自電容電極03相鄰的自電容電極03的電容值變化量非常小，這樣，在觸控螢幕上滑動時，不能確定自電容電極03所在區域內的觸控坐標，為解決此問題，在《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕中，可以將相鄰的兩個自電容電極03相對的側邊均設定為折線，以便增大位於觸摸位置下方的自電容電極03相鄰的自電容電極03的電容值變化量。
在具體實施時，可以採用如下兩種方式之一或組合的方式設定各自電容電極03的整體形狀：
1、可以將相鄰的兩個自電容電極03相對的為折線的側邊均設定為階梯狀結構，兩階梯狀結構形狀一致且相互匹配，如圖8a所示，圖8a中示出了2*2個自電容電極03；
2、可以將相鄰的兩個自電容電極03相對的為折線的側邊均設定為凹凸狀結構，兩凹凸狀結構形狀一致且相互匹配，如圖8b所示，圖8b中示出了2*2個自電容電極03。
在具體實施時，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述觸控螢幕中，可以採用2014年7月之前的任意種構圖流程製作陣列基板02上的各膜層，例如可以採用8次構圖工藝：柵極和柵線構圖→有源層構圖→第一絕緣層構圖→數據線和源漏極構圖→樹脂層構圖→像素電極構圖→第二絕緣層構圖→公共電極層構圖；當然也可以根據實際設計，採用7次構圖工藝、6次構圖工藝或5次構圖工藝，在此不做限定。
基於同一發明構思，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例還提供了一種顯示裝置，包括《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的上述內嵌式觸控螢幕，該顯示裝置可以為：手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。該顯示裝置的實施可以參見上述內嵌式觸控螢幕的實施例，重複之處不再贅述。
《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置，利用自電容的原理在陣列基板上設定多個同層且相互獨立的自電容電極，觸控偵測晶片在觸控時間段通過檢測各自電容電極的電容值變化可以判斷出觸控位置，並且，在數據線同層設定與其相互絕緣且布線方向相同的導線，該導線用於將自電容電極連線至觸控偵測晶片。由於《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》實施例提供的觸控螢幕是對數據線所在層的圖形進行變更形成與自電容電極連線的導線，因此，相對於需要在2014年7月之前的陣列基板製備工藝的基礎上增加兩層膜層的製作工藝，僅需增加一層形成自電容電極的工藝即可實現觸控功能，節省了生產成本，提高了生產效率。並且，連線各自電容電極的導線與數據線的布線方向相同，使導線與觸控偵測晶片的連線處不會占用兩側的框線，這也易於實現窄框線設計的觸控螢幕。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種內嵌式觸控螢幕及顯示裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
