CN103927069B - 一种电感触摸屏、内嵌式电感触摸屏 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电感触摸屏，包括透明基板以及位于透明基板上的导电层，所述导电层包括呈螺旋状的第一图形、以及与第一图形电连接的感应线，第一图形形成呈阵列排列的感应电极，并通过感应线输出感应信号；所述感应线包括多条第一感应线和多条第二感应线，第一感应线与第二感应线之间电绝缘；感应电极阵列包括多行第一子电极和多行第二子电极，第一子电极和第二子电极在列方向上交替排列；每一第一感应线与一行第一子电极电连接；每一第二感应线与同一列中的第二子电极电连接；所述触摸屏还包括位于透明基板上的驱动线，驱动线电连接所述感应电极，用于向触摸屏提供驱动信号。本发明有效减少行列间感应电极信号干扰问题并无需设置大量衬垫。

Description

一种电感触摸屏、内嵌式电感触摸屏

技术领域

本发明涉及触摸屏领域，尤其是电感触摸屏、内嵌式电感触摸屏。

背景技术

当前，随着触摸技术的发展，人们越来越热衷于用触摸屏来代替鼠标或键盘。触摸屏通过检测用户的触摸位置，执行相关的操作，实现人机互动。具体的，通过检测和比较触摸屏中各个检测单元的信号变化来确定触摸点坐标，从而确定触摸位置。现有的触摸屏技术主要包括电阻式、电容式、光敏式和电感式。随着技术的发展，触摸屏又进一步和显示器件进行了集成。以液晶显示器为例，集成后的带触摸屏的液晶显示器以触摸屏在液晶盒内还是液晶盒外来划分，主要又区分为内嵌式和盒外式。内嵌式即表示了触摸屏内嵌于液晶盒之中，盒外式则表示触摸屏集成于液晶盒之外。其中，电容式触摸屏由于内部的感应线为电荷感应，会对液晶分子取向有一定的影响，同时液晶显示器内的其他电信号也会对感应线造成干扰，感应灵敏度低，容易失效，且面板功耗较大。电阻式触摸屏容易导致液晶盒厚的变化，使得显示效果恶化。而光敏式触摸屏对亮度要求比较严格，易造成触摸精度降低等问题。因此，电感式触摸屏技术也渐渐的成为研究方向。

现有电感式触摸屏触摸列电极和行电极共用感应线，如图1所示。行列电极的感应线连在一起，感应信号容易出现串扰，造成触摸检测相对困难。为避免这种行列间信号串扰的问题，现有技术提出了一种解决方案，如图2所示，针对每一个感应电极单独设置一条感应线，用以传输感应信号。可是相对应每条感应线必须在面板周边区域单独设置一个用于传递感应信号的衬垫（pad），这样一来使得面板的周边需要空出很大一块面积用于放置这些传递感应信号的衬垫，庞大的衬垫数量不利于面板区域的高效利用，也不符合面板窄边框技术的发展趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电感触摸屏和一种内嵌式电感触摸屏。

具体地，本发明提供的一种电感触摸屏，包括透明基板以及位于所述透明基板上的导电层，所述导电层包括呈螺旋状的第一图形、以及与所述第一图形电连接的感应线，所述第一图形形成呈阵列排列的感应电极，并通过所述感应线输出感应信号；

所述感应线包括多条第一感应线和多条第二感应线，所述第一感应线与第二感应线之间电绝缘；所述感应电极阵列包括多行第一子电极和多行第二子电极，所述第一子电极和所述第二子电极在列方向上交替排列；每一所述第一感应线与一行第一子电极电连接；每一所述第二感应线与同一列中的第二子电极电连接；

所述触摸屏还包括位于所述透明基板上的驱动线，所述驱动线电连接所述感应电极，用于向所述触摸屏提供驱动信号。

进一步的，每一所述感应电极的两端，一端电连接所述感应线，另一端电连接所述驱动线。

进一步的，所述感应线的一端连接放大电路和检测电路。

进一步的，所述驱动线包括多条子驱动线，每条所述子驱动线电连接一行所述第一子电极和第二子电极，不同行的第一子电极或者第二子电极电连接至不同的子驱动线。

进一步的，所述驱动线接外部电压信号或者接地。

本发明提供的一种内嵌式电感触摸屏，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述内嵌式电感触摸屏还包括：

位于所述第一基板内侧的导电层，所述导电层包括呈螺旋状的第一图形、与所述第一图形电连接的感应线，所述第一图形形成呈阵列排列的感应电极，并通过所述感应线输出感应信号；

位于所述第一基板内侧的驱动线，所述驱动线电连接所述感应电极，用于向所述内嵌式电感触摸屏提供驱动信号。

进一步的，所述内嵌式电感触摸屏还包括位于所述第一基板内侧且与所述导电层电绝缘的遮光层，所述导电层沿透光方向的投影落在所述遮光层内。

进一步的，所述导电层为一遮光层，且所述导电层还包括与所述第一图形及感应线电绝缘的第二图形，所述内嵌式电感触摸屏还包括覆盖所述导电层的绝缘层，所述驱动线位于所述绝缘层上，并通过所述绝缘层上的过孔电连接至所述感应电极。

进一步的，所述内嵌式电感触摸屏还包括位于所述绝缘层上的彩膜。

进一步的，所述遮光层为金属。

进一步的，所述驱动线采用与所述遮光层相同的材料或者氧化铟锡。

进一步的，所述第一基板是阵列基板。

本发明能解决感应电极之间因共用行感应线和列感应线而产生的感应信号行列间互相干扰的问题，同时由于每条感应线对应设置一个衬垫，本发明实现上述功能的同时，减少了感应线的数量，避免了在面板上专门留出一大片区域用于放置庞大数量的衬垫，节省了面板的空间，提高了面板空间的有效利用率。

附图说明

图1为现有技术一种电感触摸屏感应电极及其驱动检测电路结构示意图；

图2为现有技术另一种电感触摸屏感应电极及其驱动检测电路结构示意图；

图3为本发明实施例一中感应电极及其驱动检测电路结构示意图；

图4为本发明实施例一所述触摸屏结构的等效电路图；

图5为本发明实施例二所述触摸屏的结构示意图；

图6a为本发明实施例二所述触摸屏的结构俯视示意图；

图6b为图6a中沿M-M线方向的剖面结构示意图；

图7a为本发明实施例三所述触摸屏的结构俯视示意图；

图7b为图7a中沿N-N线方向的剖面结构示意图；

图8为本发明实施例四所述触摸屏的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

本发明提供了一种电感触摸屏，如图3所示，包括透明基板10以及位于透明基板10上的导电层，所述导电层包括呈螺旋状的第一图形、以及与所述第一图形电连接的感应线，所述第一图形形成呈阵列排列的感应电极，并通过所述感应线输出感应信号。其中，所述感应线包括多条第一感应线21和多条第二感应线22，第一感应线21与第二感应线22之间电绝缘；所述感应电极阵列包括多行第一子电极201和多行第二子电极202，第一子电极201和第二子电极202在列方向上交替排列；每一第一感应线21与一行第一子电极201电连接；每一第二感应线22与同一列中的第二子电极202电连接。此外，所述触摸屏还包括位于透明基板10上的驱动线30，驱动线30电连接所述感应电极，用于向所述触摸屏提供驱动信号。

本实施例提供的触摸屏，每条所述感应线（包括第一感应线21和第二感应线22）通过螺旋状的感应电极（包括第一子电极201和第二子电极202）与驱动线30形成回路。当带有磁场的触摸物，例如磁体，接近所述螺旋状的感应电极（相当于线圈）时，导致该感应电极（线圈）在△t时间内的磁通量改变△Φ，则有感应电动势为ξ=N*△Φ/△t，其中，N表示线圈的圈数，从而可得感应电流I=ξ/R，R为感应电极（线圈）的等效电阻。根据行方向上和列方向上明显的感应电流的变化，即可检测出相应的触摸点坐标，也即获得触摸位置。

本实施例由于将所述感应电极区分设置为第一子电极201和第二子电极202，并使每一条第一感应线21与一行第一子电极201电连接，每一条第二感应线22与同一列中的第二子电极202电连接，使得行方向上的感应信号不会和列方向上的感应信号互相干扰；同时可以避免针对每一个所述感应电极单独设置一条感应线的方案，使得与所述感应线一一对应的衬垫的数量得以减少，不占据面板周边较大空间。

优选的，每一所述感应电极的两端，一端电连接所述感应线，另一端电连接所述驱动线30，如图3所示，实现信号的传递。

优选的，所述感应线的一端连接放大电路和检测电路，以放大获得的感应信号。具体的，第一感应线21一端电连接第一子电极201，另一端电连接放大电路和检测电路；第二感应线22一端电连接第二子电极202，另一端电连接放大电路和检测电路。从驱动线30输入驱动信号经单个所述感应电极到所述感应线输出感应信号的等效电路如图4所示。

进一步的，如图3所示，驱动线30包括多条子驱动线31、32……，每条所述子驱动线电连接一行第一子电极201和第二子电极202，不同行的第一子电极201或者第二子电极202电连接至不同的子驱动线。这样可以减少驱动线的数量，优化面板的布线。

进一步的，本发明实施例所述的驱动线30既可以接外部电压信号，也可以接地，使本发明实施例所述的电感触摸屏为有源型或者无源型。

需要说明的是，本实施例中对电感触摸屏的类型没有限定。以与液晶显示器集成为例，本实施例中的触摸屏既可以是外挂式的，也即在液晶盒的外侧再单独集成所述电感触摸屏；也可以是盒外式的，也即在液晶盒的彩膜基板外侧集成所述电感触摸屏，所述彩膜基板即为所述电感触摸屏的透明基板；也可以是内嵌式的，也即在液晶盒的彩膜基板内侧集成所述电感触摸屏。

此外，本实施例中所述的“行”和“列”方向是互为相对而言，本领域技术人员完全可以在领会了本实施例的实质精神下，互换该两个方向上的电极设置和相应的驱动线或者感应线的排布及连接关系，不应局限于本实施例中所述的具体形态。

实施例二

本实施例进一步提供了一种内嵌式电感触摸屏，如图5所示，包括相对设置的第一基板101和第二基板102，所述内嵌式电感触摸屏还包括：位于第一基板101内侧的导电层103，导电层103包括呈螺旋状的第一图形、与所述第一图形电连接的感应线，所述第一图形形成呈阵列排列的感应电极，并通过所述感应线输出感应信号；位于所述第一基板内侧的驱动线，所述驱动线电连接所述感应电极，用于向所述内嵌式电感触摸屏提供驱动信号。

具体的，所述内嵌式电感触摸屏还包括位于第一基板101内侧且与导电层103电绝缘的遮光层104，如图6a、6b所示，所述导电层103沿透光方向的投影落在遮光层104内。优选的，所述电感触摸屏还包括位于第一基板101内侧的驱动线106，驱动线106电连接导电层103，用于向导电层103中的感应电极施加驱动信号。

需要说明的是，图6a中示意性的显示了仅有一圈由感应电极形成的线圈的情况，实际可以是多圈螺旋状旋转的线圈，不应以图6a为限；图6b中示意性的以一层绝缘膜105实现导电层103和遮光层104的电绝缘，本领域技术人员可知，只要实现导电层103和遮光层104的电绝缘的任何方式都可，不限于此种方式，例如绝缘膜105并不覆盖第一基板101，仅仅覆盖遮光层104即可，因此不应以图6b限定本实施例。此外，导电层103可以比遮光层104更接近第二基板102，也可以是遮光层104比导电层103更接近第二基板102，只要导电层103沿透光方向的投影落在遮光层104内即可，不应以图6所示为限。

本实施例提供了一种内嵌式的电感触摸屏，集成了显示器和电感式触摸屏，使带触摸功能的显示器件的整体厚度更薄，实现了带触摸功能的显示器件轻薄化的发展要求，大大减小了器件的整体厚度。

优选的，本实施中导电层103可以进一步采用实施例一所描述的导电层结构，在实现内嵌式电感触摸屏的同时，可以进一步减少所述内嵌式电感触摸屏中行与列之间的信号干扰，同时不增加基板周边区域的衬垫所占的区域。

实施例三

本实施例给出一种电感触摸屏，如图7a、7b所示，包括相对设置的第一基板101和第二基板102，所述内嵌式电感触摸屏还包括：位于第一基板101内侧的导电层103，导电层103包括呈螺旋状的第一图形108、与所述第一图形电连接的感应线（未图示），第一图形108形成呈阵列排列的感应电极，并通过所述感应线输出感应信号；位于第一基板101内侧的驱动线106，驱动线106电连接所述感应电极，用于向所述内嵌式电感触摸屏提供驱动信号。

具体的，参见图7a、7b，导电层103为一遮光层，且导电层103还包括与第一图形108及感应线电绝缘的第二图形109，所述内嵌式电感触摸屏还包括覆盖导电层103的绝缘层105，驱动线106位于绝缘层105上，并通过绝缘层105上的过孔电连接至所述感应电极。

本实施例与实施例二的的区别在于，将遮光层本身作为导电层，省略了单独的一层导电层结构，从而进一步减小了集成了触摸屏和显示器的器件的整体厚度，更符合器件的轻薄化要求。

需要说明的是，为了清楚的说明，图7a中通过隔断第一图形108和第二图形109来实现这两者的电绝缘，但是也可以通过其他方法来达到第一图形108和第二图形109互相电绝缘的目的，不应以图7a所示结构来限定本实施例。

优选的，如图7a、7b所示，所述内嵌式电感触摸屏还可以进一步包括位于绝缘层105上的彩膜107。彩膜107可以包括传统的红（Ｒ）、绿（Ｇ）、蓝（Ｂ）彩膜，也可以是其他颜色的彩膜，例如黄（Ｙ）彩膜、合成的彩膜等等，对此本实施例不做限定。

本发明实施例二或者三中所述的遮光层为可以为不透光的导电材料，例如掺杂了碳粉的有机物，本发明中优选为金属。

本发明实施例二或者三中所述驱动线106为柔性的导电材料即可，优选采用氧化铟锡，或者实施例三中的驱动线还可以进一步优选采用与遮光层（导电层103）相同的材料，这样可以减小接触电阻。

实施例四

本实施例提供了一种电感触摸屏，如图8所示，包括相对设置的第一基板101和第二基板102，所述内嵌式电感触摸屏还包括：位于第一基板101内侧的导电层103，导电层103包括呈螺旋状的第一图形、与所述第一图形电连接的感应线，所述第一图形形成呈阵列排列的感应电极，并通过所述感应线输出感应信号；位于第一基板101内侧的驱动线，所述驱动线电连接所述感应电极，用于向所述内嵌式电感触摸屏提供驱动信号。其中，第一基板101是阵列基板。

本实施例与实施例二或者三的区别在于，本实施例中第一基板101是阵列基板，也即导电层103位于阵列基板的内侧，而实施例二或者实施例三中第一基板是彩膜基板，也即导电层103位于彩膜基板的内侧。导电层103的具体结构与实施二或者实施例三相同，在此不再赘述。

本实施例中第一基板101内侧还包括薄膜晶体管阵列110，导电层103可以比薄膜晶体管阵列110更接近第二基板102，也可以是如图8所示，薄膜晶体管阵列110比导电层103更接近第二基板102，本实施例中对导电层103相对于其他结构的位置关系不做限定。

需要说明的是，以上实施例可以互相借鉴、综合使用。本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (11)

1.一种电感触摸屏，包括透明基板以及位于所述透明基板上的导电层，其特征在于，

所述导电层包括呈螺旋状的第一图形、以及与所述第一图形电连接的感应线，所述第一图形形成呈阵列排列的感应电极，并通过所述感应线输出感应信号；

所述感应线包括多条第一感应线和多条第二感应线，所述第一感应线与第二感应线之间电绝缘；所述感应电极阵列包括多行第一子电极和多行第二子电极，所述第一子电极和所述第二子电极在列方向上交替排列；每一所述第一感应线与一行第一子电极电连接；每一所述第二感应线与同一列中的第二子电极电连接；

所述触摸屏还包括位于所述透明基板上的驱动线，所述驱动线电连接所述感应电极，用于向所述触摸屏提供驱动信号；

所述驱动线包括多条子驱动线，每条所述子驱动线电连接一行所述第一子电极和第二子电极，不同行的第一子电极或者第二子电极电连接至不同的子驱动线。

2.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，每一所述感应电极的两端，一端电连接所述感应线，另一端电连接所述驱动线。

3.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述感应线的一端连接放大电路和检测电路。

4.权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述驱动线接外部电压信号或者接地。

5.一种内嵌式电感触摸屏，包括相对设置的第一基板和第二基板，其特征在于，所述内嵌式电感触摸屏还包括：

位于所述第一基板内侧的导电层，所述导电层包括呈螺旋状的第一图形、与所述第一图形电连接的感应线，所述第一图形形成呈阵列排列的感应电极，并通过所述感应线输出感应信号；

位于所述第一基板内侧的驱动线，所述驱动线电连接所述感应电极，用于向所述内嵌式电感触摸屏提供驱动信号。

6.如权利要求5所述的内嵌式电感触摸屏，其特征在于，所述内嵌式电感触摸屏还包括位于所述第一基板内侧且与所述导电层电绝缘的遮光层，所述导电层沿透光方向的投影落在所述遮光层内。

7.如权利要求5所述的内嵌式电感触摸屏，其特征在于，所述导电层为一遮光层，且所述导电层还包括与所述第一图形及感应线电绝缘的第二图形，所述内嵌式电感触摸屏还包括覆盖所述导电层的绝缘层，所述驱动线位于所述绝缘层上，并通过所述绝缘层上的过孔电连接至所述感应电极。

8.如权利要求7所述的内嵌式电感触摸屏，其特征在于，所述内嵌式电感触摸屏还包括位于所述绝缘层上的彩膜。

9.如权利要求6或7所述的内嵌式电感触摸屏，其特征在于，所述遮光层为金属。

10.如权利要求6或7所述的内嵌式电感触摸屏，其特征在于，所述驱动线采用与所述遮光层相同的材料或者氧化铟锡。

11.如权利要求5所述的内嵌式电感触摸屏，其特征在于，所述第一基板是阵列基板。