本公开涉及一种电容式触控模组、 电容式内嵌触摸屏及显示装置。 背景技术

随着显示技术的飞速发展， 触摸屏（ Touch Screen Panel ) 已经逐渐遍及 人们的生活中。 目前，触摸屏按照组成结构可以分为：外挂式 触摸屏（Add on Mode Touch Panel )、 覆盖表面式触摸屏 ( On Cell Touch Panel )、 以及内嵌式 触摸屏（ In Cell Touch Panel )。 其中， 外挂式触摸屏是将触摸屏与液晶显示 屏（Liquid Crystal Display, LCD )分开生产， 然后贴合到一起成为具有触摸 功能的液晶显示屏， 外挂式触摸屏存在制作成本较高、 光透过率较低、 模组 较厚等缺点。 而内嵌式触摸屏将触摸屏的触控电极内嵌在液 晶显示屏内部， 可以减薄模组整体的厚度， 又可以大大降低触摸屏的制作成本， 受到各大面 板厂家青睐。

目前， 现有的电容式内嵌（ in cell )触摸屏是在现有的 TFT ( Thin Film

Transistor, 薄膜场效应晶体管）阵列基板上直接另外增加 触控扫描线和触控 感应线实现的， 即在 TFT 阵列基板的表面制作两层相互异面相交的条状 电 极， 这两层电极分别作为触摸屏的触控驱动线和触 控感应线， 在两条电极的 异面相交处形成互电容。 其工作过程为： 在对作为触控驱动线的电极加载触 控驱动信号时，检测触控感应线通过互电容耦 合出的电压信号，在此过程中， 有人体接触触摸屏时， 人体电场就会作用在互电容上， 使互电容的电容值发 生变化， 进而改变触控感应线耦合出的电压信号， 根据电压信号的变化， 就 可以确定触点位置。

上述电容式内嵌触摸屏的结构设计， 需要在现有的阵列基板上增加新的 膜层， 导致在制作阵列基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。 因此， 在设计电容式内嵌触摸屏时， 会考虑利用液晶显示屏 中的公共电极层， 将整面连接的公共电极层进行分割， 形成相互绝缘的触控 感应电极和触控驱动电极， 在触控感应电极和触控驱动电极之间形成互电 容。 将触摸屏显示每一帧的时间分为显示时间段和 触控时间段； 在显示时间 段， 对触控驱动电极和触控感应电极加载公共电极 信号， 实现公共电极层的 作用； 在触控时间段， 对触控驱动电极加载触控扫描信号， 检测触控感应电 极通过互电容耦合出的电压信号， 在此过程中， 有人体接触触摸屏时， 人体 电场就会影响互电容的电容值， 进而改变触控感应电极耦合出的电压信号， 才艮据电压信号的变化， 就可以确定触点位置。

上述这种复用公共电极层的电容式内嵌触摸屏 ，在对公共电极层进行分 割时， 一般都采用普通的方块形图形设计， 即如图 1 所示， 触控驱动电极

Tx和触控感应电极 Rx为方块状的图形， 在触控感应电极 Rx和触控驱动电 极 Tx之间产生的互电容较小， 使得人体电场对于互电容变化的影响较小， 在人体接触触摸屏时， 触控感应电极耦合出的电源信号变化较小， 使得触摸 屏的感应灵敏度较低。 发明内容

本发明实施例提供了一种电容式触控模组、 电容式内嵌触摸屏及显示装 置， 用以提高电容式触摸屏在触控时的感应灵敏度 。

本发明实施例提供的一种电容式内嵌触摸屏， 包括具有公共电极层的阵 列基板， 所述公共电极层具有相互绝缘的触控感应电极 和触控驱动电极； 每个所述触控感应电极包括多个触控感应子电 极，每个所述触控驱动电 极包括多个触控驱动子电极，且相邻的所述触 控感应子电极和所述触控驱动 子电极相对的侧边均为折线； 其中，

在显示时间段，对所述触控驱动电极和所述触 控感应电极施加公共电极 信号；

在触控时间段， 对所述触控驱动电极施加触控扫描信号， 所述触控感应 电极用于耦合所述触控扫描信号的电压信号并 输出。

本发明实施例提供的一种电容式触控模组， 包括具有相互绝缘的触控感 应电极和触控驱动电极的触控电极层，每个所 述触控感应电极包括多个触控 感应子电极， 每个所述触控驱动电极包括多个触控驱动子电 极， 相邻的所述 触控感应子电极和所述触控驱动子电极相对的 侧边均为折线。

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电容式内 嵌触摸屏或本发明实施例提供的电容式触控模 组。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例的附图作 筒单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 仅仅涉及本发明的一些实施例， 而非对本发明的限制。

图 1为现有技术触摸屏中公共电极层的结构示意� �；

图 2为本发明实施例提供的触摸屏中触控驱动电� �和触控感应电极为菱 形电极结构的示意图；

图 3为本发明实施例提供的触摸屏中触控驱动电� �和触控感应电极为条 状电极结构的示意图；

图 4为本发明实施例提供的触摸屏中触控感应子� �极和触控驱动子电极 相对的侧边具有 凸状结构的折线形状的示意图。 具体实施方式

为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例的附图， 对本发明实施例进行清楚、 完整地描述。 显然， 所描述的 实施例是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描述的本发 明的实施例， 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提 下所获得的所有 其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

下面结合附图， 对本发明实施例提供的电容式触控模组、 电容式内嵌触 摸屏及显示装置的具体实施方式进行详细地说 明。

附图中各层薄膜厚度和形状不反映阵列基板的 真实比例， 目的只是示意 说明本发明的实施例。

本发明实施例提供的一种电容式内嵌触摸屏， 包括具有公共电极层的阵 列基板，该公共电极层具有相互绝缘的触控感 应电极和触控驱动电极；其中， 每个触控感应电极包括多个触控感应子电极， 每个触控驱动电极包括多 个触控驱动子电极，且相邻的触控感应子电极 和触控驱动子电极相对的侧边 均为折线；

在显示时间段， 对触控驱动电极和触控感应电极施加公共电极 信号； 在触控时间段， 对触控驱动电极施加触控扫描信号， 触控感应电极用于 耦合触控扫描信号的电压信号并输出。 本发明实施例提供的上述触摸屏中，相邻的触 控感应子电极和触控驱动 子电极相对的侧边均为折线，相对于现有技术 中相邻触控驱动电极和触控感 应电极之间的相对侧边为直线的情况，可以增 加相邻触控驱动电极和触控感 应电极之间的相对面积，从而增加单位面积内 触控驱动电极和触控感应电极 之间的互电容， 进而提高触摸屏在触控时的感应灵敏度。

具体地，本发明实施例提供的上述触摸屏可以 适用于各种模式的液晶显 示面板， 例如可以适用于实现宽视角的平面内开关（IPS , In-Plane Switch ) 和高级超维场开关（ ADS, Advanced Super Dimension Switch )型液晶显示 面板， 也可以适用于传统的扭曲向列 （TN, Twisted Nematic )型液晶显示面 板， 在此不做限定。 因此， 本发明实施例提供的触摸屏中， 具有公共电极层 的阵列基板， 例如在 TN模式下， 具体可以为液晶面板中的彩膜基板， 或者 例如在 ADS模式下，也具体可以为液晶面板中的 TFT ( Thin Film Transistor, 薄膜晶体管） 阵列基板， 在此不做限定。

具体地， 本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中， 分割整面连接的公 共电极层， 形成相互绝缘的触控感应电极和触控驱动电极 ， 在具体实施时， 利用公共电极层形成的各触控感应电极一般沿 着液晶面板中像素单元的列 方向延伸， 各触控驱动电极一般沿着液晶面板中像素单元 的行方向延伸； 或 者， 利用公共电极层形成的各触控感应电极一般沿 着液晶面板中像素单元的 行方向延伸， 各触控驱动电极一般沿着液晶面板中像素单元 的列方向延伸； 当然， 触控感应电极和触控驱动电极的延伸方向也可 以沿着其他方向， 在此 不做限定。

下面以各触控感应电极沿着液晶面板中像素单 元的列方向延伸，各触控 驱动电极沿着液晶面板中像素单元的行方向延 伸为例进行说明。

一般地， 触摸屏的精度通常在毫米级， 可以根据所需的触控精度选择触 控驱动电极和触控感应电极的密度和宽度以保 证所需的触控精度，通常触控 驱动电极和触控感应电极的宽度可以控制在 5-7mm。而液晶显示的精度通常 在微米级， 因此， 一般一个触控驱动电极和一个触控感应电极会 覆盖多行或 多列液晶显示的像素单元。 并且， 一般都是沿着像素单元之间的间隙将公共 电极层分割成所需的触控驱动电极和触控感应 电极的， 这样可以保证在每个 像素单元中公共电极层的完整性。本发明实施 例中所指的精度是指触摸屏的 一个触控单元或者显示屏的一个像素单元的尺 寸。

具体地，在公共电极层中布置的触控驱动电极 和触控感应电极可以具有 菱形电极结构（如图 2所示）或条状电极结构（如图 3所示）。 其中， 在图 2 和图 3中示出的触控感应电极 Rx沿着图中的垂直方向布线， 触控驱动电极 Tx沿着图中的水平方向布线， 由于触控感应电极 Rx和触控驱动电极 Tx在 同层布置， 因此， 可以将各条触控驱动电极分割成相互绝缘的多 个触控驱动 子电极， 即触控驱动电极可以包括多个触控驱动子电极 ， 各触控驱动子电极 之间通过金属桥相连， 同样， 也可以将各条触控感应电极分割成相互绝缘的 多个触控感应子电极， 即触控感应电极可以包括多个触控感应子电极 ， 各触 控感应子电极之间通过金属桥相连。 例如， 如图 2所示的菱形结构中由 6个 触控感应子电极组成一条触控感应电极 Rx, 即图 2中 Rx a, Rx b, Rx c, Rx d, Rx e和 Rx f组成一个 Rx。 如图 3所示的条状结构中由 2个触控感应 子电极 Rx a和 Rx b组成一条触控感应电极 Rx, 2个触控感应子电极 Rx a 和 Rx b之间通过金属桥 01连接。 并且， 在设计公共电极层的图案时， 可以 仅将触控驱动电极设计为由搭桥连接的多个触 控驱动子电极组成， 或， 仅将 触控感应电极设计为由搭桥连接的多个触控感 应子电极组成，还可以将触控 驱动电极和触控感应电极设计成都是由搭桥连 接的子电极组成的，在此不做 限定。

图 2仅是将公共电极层分割成触控驱动电极和触� �感应电极的示意图， 在图中未示出触控驱动电极 Tx和触控感应电极 Rx之间相对侧边为折线的情 况。而图 3中示出了触控驱动子电极 Tx和触控感应子电极 Rx之间相对侧边 为阶梯状折线的情况， 即相邻的触控感应子电极和触控驱动子电极相 对的为 折线的侧边均具有阶梯状结构， 两阶梯状结构形状一致且相互匹配。 图 4为 中示出了触控驱动子电极 Txl和触控感应子电极 Rxl之间相对侧边为凹凸状 折线的情况， 即相邻的触控感应子电极和触控驱动子电极相 对的为折线的侧 边均具有凹凸状结构， 两凹凸状结构形状一致且相互匹配。 并且， 在具体实 施时，还可以存在侧边的折线结构为凹凸状结 构和阶梯状结构的组合，当然， 也可以根据实际需要设计折线的形状， 在此不做限定。

进一步地， 如图 3所示， 由于触摸屏的精度通常在毫米级， 而液晶显示 的精度通常在微米级， 因此， 在设置触控感应电极 Rx和触控驱动电极 Tx 时， 两者之间会存在几列像素单元的间隙， 这样， 在公共电极层位于触控感 应电极 Rx和触控驱动电极 Tx之间的间隙处还可以具有公共电极 Vcom, 该 公共电极 Vcom与触控感应电极 Rx和触控驱动电极 Tx相互绝缘，公共电极 Vcom在工作时接入公共电极信号， 保证在公共电极 Vcom对应区域的像素 单元能够进行正常的显示工作。

并且， 由于触控驱动子电极和触控感应子电极之间相 对的边缘为折线结 构， 那么如图 3 所示， 相邻的公共电极 Vcoml、 Vcom2、 Vcom3、 Vcom4 和触控驱动子电极 Tx相对的侧边也均为折线， 相邻的公共电极 Vcoml、 Vcom2、 Vcom3、 Vcom4和触控感应子电极 Rx a和 Rx b相对的侧边也均为 折线。

下面对上述触摸屏的公共电极层中的触控感应 电极、触控驱动电极和公 共电极的信号接入方式进行详细的说明。

在具体实施时， 可以在阵列基板上单独布置与触控驱动电极电 连接的触 控信号输入线， 与触控感应电极电连接的感应信号输出线， 与公共电极电连 接的公共电极信号输入线； 并且， 触控信号输入线、 感应信号输出线和公共 电极信号输入线一般与液晶面板中各像素单元 之间的间隙位置相对应， 以避 免影响像素单元的正常显示。

进一步地， 由于公共电极层一般由透明电极材料如 ITO材料制成， 进一 步地为了最大限度的降低公共电极层的电阻， 提高各电极传递电信号的信噪 比， 可以将触控驱动电极 Tx与对应的触控信号输入线通过多个过孔电性� �� 连； 触控感应电极 Rx与对应的感应信号输出线通过多个过孔电性� ��连； 公 共电极 Vcom与对应的公共电极信号输入线通过多个过� �电性相连。 即相当 于将 ITO电极和多个由信号线组成的金属电阻并联， 这样能最大限度的减少 电极的电阻， 从而提高电极传递信号时的信噪比。

基于同一发明构思， 本发明实施例还提供了一种电容式触控模组， 包括 具有相互绝缘的触控感应电极和触控驱动电极 的触控电极层，每个触控感应 电极包括多个触控感应子电极， 每个触控驱动电极包括多个触控驱动子电 极， 相邻的触控感应子电极和触控驱动子电极相对 的侧边均为折线。

本发明实施例提供的上述电容式触控模组中， 相邻的触控感应子电极和 触控驱动子电极相对的侧边的折线结构在具体 实施时， 可以和图 4中的凹凸 结构状折边相同， 也可以和图 3中的阶梯状折边相同， 在此不作详述。 基于同一发明构思， 本发明实施例还提供了一种显示装置， 包括本发明 实施例提供的上述电容式内嵌触摸屏或包括本 发明实施例提供的上述电容 式触控模组， 该显示装置的实施可以参见上述电容式内嵌触 摸屏或电容式触 控模组的实施例， 重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的一种电容式触控模组、 电容式内嵌触摸屏及显示装 置， 将阵列基板中整面连接的公共电极层进行分割 ， 形成相互绝缘的触控感 应电极和触控驱动电极， 对触控驱动电极和触控感应电极进行分时驱动 ， 以 实现触控功能和显示功能。 并且， 每个触控感应电极包括多个触控感应子电 极， 每个触控驱动电极包括多个触控驱动子电极， 且相邻的触控感应子电极 和触控驱动子电极相对的侧边均为折线， 这样可以增加相邻触控驱动电极和 触控感应电极之间的相对面积，从而增加单位 面积内触控驱动电极和触控感 应电极之间的互电容， 进而提高触摸屏在触控时的感应灵敏度。 发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要 求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。