CN104503653B - 一种自电容触摸屏和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自电容触摸屏和显示装置。该自电容触摸屏包括相对设置的第一基板和第二基板,第一基板上设置有导电层和多个第一触控电极,导电层包括多个呈矩阵分布的镂空区域,第一触控电极与镂空区域一一对应设置,且第一触控电极在第一基板上的正投影位于镂空区域在第一基板上的正投影内,第二基板上在对应导电层的区域设置有第二触控电极,第二触控电极和第一触控电极用于在触控时对触摸屏进行触控。该自电容触摸屏通过设置第二触控电极,能够弥补导电层占用的触控电极的面积,从而使触控电极的整体面积增大,进而提高了触摸屏的触控性能。

Description

一种自电容触摸屏和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域,具体地,涉及一种自电容触摸屏和显示装置。
背景技术
液晶显示产品(LCD:Liquid Crystal Display)因其体积小、功耗低、无辐射等特点已成为目前平板显示装置中的主流产品。
如今,电容式触控技术已经被广泛应用于液晶显示器件领域。电容式触摸屏包括内嵌式(full in cell)自电容触摸屏和内嵌式互电容触摸屏,二者相对比,内嵌式自电容触摸屏的高信噪比(SNR)、低成本的优点逐渐显露出来。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题,提供一种自电容触摸屏和显示装置。该自电容触摸屏通过设置第二触控电极,能够弥补导电层占用的触控电极的面积,从而使触控电极的整体面积增大,进而提高了触摸屏的触控性能。
本发明提供一种自电容触摸屏,包括相对设置的第一基板和第二基板,所述第一基板上设置有导电层和多个第一触控电极,所述导电层包括多个呈矩阵分布的镂空区域,所述第一触控电极与所述镂空区域一一对应设置,且所述第一触控电极在所述第一基板上的正投影位于所述镂空区域在所述第一基板上的正投影内,所述第二基板上在对应所述导电层的区域设置有第二触控电极,所述第二触控电极和所述第一触控电极用于在触控时对所述触摸屏进行触控。
优选地,所述第二触控电极包括多个触控子电极,每个所述触控子电极与围设形成一行所述镂空区域的导电层相对应;
每个所述触控子电极均包括一个第一子电极和多个第二子电极,所述第一子电极与多个所述第二子电极均分别连接;所述第一子电极与相邻两行所述第一触控电极之间的所述导电层相对应;多个所述第二子电极分别与一行所述第一触控电极中相邻两个所述第一触控电极之间的所述导电层相对应。
优选地,所述第一子电极的垂直于所述第一触控电极的行方向的宽度等于相邻两行所述第一触控电极之间的间距;所述第二子电极的垂直于所述第一触控电极的列方向的宽度等于一行中相邻两个所述第一触控电极之间的间距;
所述第一子电极的沿所述第一触控电极的行方向的长度等于所述第一触控电极的行的长度;所述第二子电极的沿所述第一触控电极的列方向的长度等于所述第一触控电极的沿其列方向的长度。
优选地,所述第一子电极和所述第二子电极均为网格状结构,形成所述第一子电极的网格沿所述第一触控电极的行方向排布,形成所述第二子电极的网格沿所述第一触控电极的所在列的方向排布。
优选地,所述第一子电极和所述第二子电极均为矩形网格状结构;
形成所述第一子电极的矩形网格大小相同,且所述矩形网格的沿所述第一触控电极的行方向的宽度等于所述自电容触摸屏中的像素沿所述第一触控电极的行方向的宽度;
形成所述第二子电极的矩形网格大小相同,且所述矩形网格的沿所述第一触控电极的列方向的宽度等于所述自电容触摸屏中的像素沿所述第一触控电极的列方向的长度。
优选地,所述第一子电极和所述第二子电极均采用透明导电材料或金属导电材料制成。
优选地,所述第二基板上在对应所述第一子电极和所述第二子电极的区域还设置有黑矩阵,且所述第一子电极和所述第二子电极在所述第二基板上的正投影位于所述黑矩阵在所述第二基板上的正投影内。
优选地,所述第一基板上还设置有触控驱动元件,每个所述触控子电极通过一根第一导线连接至所述触控驱动元件;每个所述第一触控电极通过一根第二导线连接至所述触控驱动元件;
所述触控驱动元件用于在触控时向所述第一触控电极和所述触控子电极输入触控驱动信号、并通过检测所述第一触控电极和所述触控子电极的电容值变化以判断触控位置。
优选地,所述第一基板上还设置有显示驱动元件,所述第一触控电极和所述导电层分别与所述显示驱动元件连接;所述显示驱动元件用于在显示时向所述第一触控电极和所述导电层输入公共电压信号。
本发明还提供一种显示装置,包括上述自电容触摸屏。
本发明的有益效果:本发明所提供的自电容触摸屏,通过设置第二触控电极,能够弥补导电层占用的触控电极的面积,从而使触控电极的整体面积增大,进而提高了触摸屏的触控性能,同时,第二触控电极的设置还提高了触摸屏的触控精度和触控效果,使该触摸屏能够满足被动笔和手指的高精度触控要求。
本发明所提供的显示装置,通过采用上述自电容触摸屏,提高了该显示装置触控性能,同时还能确保该显示装置的正常显示。
附图说明
图1为现有技术中内嵌式自电容触摸屏中触控电极的一种结构分布示意图;
图2为现有技术中内嵌式自电容触摸屏中触控电极的另一种结构分布示意图;
图3为本发明实施例1中自电容触摸屏的结构俯视透视图。
其中的附图标记说明:
1.导电层;2.第一触控电极;21.第二导线;3.第二触控电极;31.触控子电极;311.第一子电极;312.第二子电极;313.第一导线;4.触控电极;5.栅格状电极。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种自电容触摸屏和显示装置作进一步详细描述。
内嵌式自电容触摸屏的触控电极通常复用公共电极,即触控电极通常是将公共电极划分为多块,在触控时,向触控电极上输入触控驱动信号,以使触控电极能用于对显示面板进行触控。在保证触控分辨率的前提下,对触控电极的大小尺寸是有要求的,同时触控电极的对地负载也是考量自电容触控性能的重要指标。如图1所示,目前,通常将整个公共电极进行均匀分割,分割形成的多块电极在触控时都用作触控电极4,这样虽然解决了触控盲区的问题,但是每个触控电极4的对地负载增大,使触控电极4无法满足设计要求。
为了降低触控电极的对地负载,如图2所示,通常是将公共电极分割形成的触控电极4的面积减小,然后再在触控电极4的间隔区域添加整体呈栅格状的电极5,栅格状电极5与触控电极4拼在一起的整体尺寸为公共电极的整体尺寸,这样能使触控电极4的对地负载满足设计要求。但是由于触控电极4的面积减小,而且栅格状电极5本身是没有触控功能的,所以这样会牺牲一定的触控性能,使触控电极4的触控性能降低,同时,还会降低触控电极的触控精度和触控效果。
实施例1:
本实施例提供一种自电容触摸屏,如图3所示,包括相对设置的第一基板和第二基板,第一基板上设置有导电层1和多个第一触控电极2,导电层1包括多个呈矩阵分布的镂空区域,第一触控电极2与镂空区域一一对应设置,且第一触控电极2在第一基板上的正投影位于镂空区域在第一基板上的正投影内,第二基板上在对应导电层1的区域设置有第二触控电极3,第二触控电极3和第一触控电极2用于在触控时对触摸屏进行触控。
第二触控电极3的设置,能够弥补导电层1占用的触控电极的面积,从而使触控电极的整体面积增大,进而提高了触摸屏的触控性能,同时,第二触控电极的设置还提高了触摸屏的触控精度和触控效果,使该触摸屏能够满足被动笔和手指的高精度触控要求。
本实施例中,第一基板为阵列基板,第二基板为彩膜基板,如该自电容触摸屏为液晶显示触摸屏。当然,第二基板也可以为封装盖板,如该自电容触摸屏为OLED触摸屏。
需要说明的是,导电层1和第一触控电极2可以同层设置,也可以不同层设置,与现有技术相比,导电层1的设置能够降低设置在第一基板上的触控电极的面积,从而降低触控电极的对地负载,以使触控电极的对地负载满足设计要求。另外,导电层1和第一触控电极2在显示时用作公共电极,即导电层1的设置还能使该触摸屏的公共电极的面积相比于现有技术不会减小,从而确保触摸屏能够正常显示。
本实施例中,第二触控电极3包括多个触控子电极31,每个触控子电极31与围设形成一行镂空区域的导电层1相对应。每个触控子电极31均包括一个第一子电极311和多个第二子电极312,第一子电极311与多个第二子电极312均分别连接。第一子电极311与相邻两行第一触控电极2之间的导电层1相对应;多个第二子电极312分别与一行第一触控电极2中相邻两个第一触控电极2之间的导电层1相对应。如此设置,能使第二触控电极3分布到第一触控电极2未分布到的区域,从而避免触摸屏出现触控盲区,同时还能提高触摸屏的触控性能。
本实施例中,第一子电极311的垂直于第一触控电极2的行方向的宽度等于相邻两行第一触控电极2之间的间距W1;第二子电极312的垂直于第一触控电极2的列方向的宽度等于一行中相邻两个第一触控电极2之间的间距W2。第一子电极311的沿第一触控电极2的行方向的长度等于第一触控电极2的行的长度L1;第二子电极312的沿第一触控电极2的列方向的长度等于第一触控电极2的沿其列方向的长度L2。如此设置,能使第二触控电极3恰好能够将第一触控电极2未覆盖到的区域覆盖到,从而避免触摸屏出现触控盲区,同时还能提高触摸屏的触控性能。
本实施例中,第一子电极311和第二子电极312均为网格状结构,形成第一子电极311的网格沿第一触控电极2的行方向排布,形成第二子电极312的网格沿第一触控电极2的所在列的方向排布。如此设置,能够减小第一子电极311和第二子电极312对触摸屏显示时透光率的影响,从而减小第一子电极311和第二子电极312对触摸屏显示时开口率的影响。
本实施例中,第一子电极311和第二子电极312均为矩形网格状结构;形成第一子电极311的矩形网格大小相同,且矩形网格的沿第一触控电极2的行方向的宽度等于自电容触摸屏中的像素沿第一触控电极2的行方向的宽度P1;形成第二子电极312的矩形网格大小相同,且矩形网格的沿第一触控电极2的列方向的宽度等于自电容触摸屏中的像素沿第一触控电极2的列方向的长度P2。如此设置,能使第一子电极311和第二子电极312的网格线基本不会对像素形成遮挡,从而在提高触摸屏的触控性能的同时,还能保证触摸屏的开口率基本不受影响。
本实施例中,第一子电极311和第二子电极312均采用透明导电材料或金属导电材料制成。由于第一子电极311和第二子电极312均为网格状结构,所以即使第一子电极311和第二子电极312均采用金属导电材料(不透光),也不会对触摸屏的透光率造成很大的影响。
本实施例中,第二基板上在对应第一子电极311和第二子电极312的区域还设置有黑矩阵,且第一子电极311和第二子电极312在第二基板上的正投影位于黑矩阵在第二基板上的正投影内。即第一子电极311和第二子电极312均被黑矩阵遮挡,如此设置,能使第一子电极311和第二子电极312不会对触摸屏的开口率造成任何影响,即能够确保触摸屏的开口率不变,从而使触摸屏能够正常显示。
本实施例中,第一基板上还设置有触控驱动元件,每个触控子电极31通过一根第一导线313连接至触控驱动元件;每个第一触控电极2通过一根第二导线21连接至触控驱动元件。触控驱动元件用于在触控时向第一触控电极2和触控子电极31输入触控驱动信号、并通过检测第一触控电极2和触控子电极31的电容值变化以判断触控位置。如此设置,能使第二触控电极3起到辅助第一触控电极2对触摸屏进行触控的作用,即当手指触摸到第二触控电极3上的某个触控子电极31时,该触控子电极31的对地电容值发生变化,触控驱动元件根据该触控子电极31的对地电容值的变化判断手指的触控位置。相比于现有技术,第二触控电极3的设置提高了触摸屏的触控性能,同时还能使触摸屏的触控精度更高、触控效果更好。
其中,第一导线313和第二导线21的与触控驱动元件连接的连接端通过采用密封胶中掺杂金球的方式实现与触控驱动元件之间的连接导通。
本实施例中,第一基板上还设置有显示驱动元件,第一触控电极2和导电层1分别与显示驱动元件连接;显示驱动元件用于在显示时向第一触控电极2和导电层1输入公共电压信号。即显示时,第一触控电极2和导电层1均作为公共电极。相比于现有技术,触摸屏在显示时,由于公共电极的面积没有发生变化,所以能够确保触摸屏的正常显示。
需要说明的是,图3是本实施例中自电容触摸屏的俯视透视示意图,即图3只是对自电容触摸屏中的上述器件的设置位置进行示意性说明,如第二导线21通常设置在第一触控电极2的背面,只有通过对该自电容触摸屏的俯视透视才能看到。
实施例1的有益效果:实施例1中的自电容触摸屏,通过设置第二触控电极,能够弥补导电层占用的触控电极的面积,从而使触控电极的整体面积增大,进而提高了触摸屏的触控性能,同时,第二触控电极的设置还提高了触摸屏的触控精度和触控效果,使该触摸屏能够满足被动笔和手指的高精度触控要求。
实施例2:
本实施例提供一种显示装置,包括实施例1中的自电容触摸屏。
通过采用实施例1中的自电容触摸屏,提高了该显示装置的触控性能,同时还能确保该显示装置的正常显示。
本发明所提供的显示装置可以为,液晶面板、液晶电视、显示器、OLED面板、OLED电视、手机、导航仪等任何具有自电容触控功能的产品或部件。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自电容触摸屏,包括相对设置的第一基板和第二基板,所述第一基板上设置有导电层和多个第一触控电极,所述导电层包括多个呈矩阵分布的镂空区域,所述第一触控电极与所述镂空区域一一对应设置,且所述第一触控电极在所述第一基板上的正投影位于所述镂空区域在所述第一基板上的正投影内,其特征在于,所述第二基板上在对应所述导电层的区域设置有第二触控电极,所述第二触控电极和所述第一触控电极用于在触控时对所述触摸屏进行触控感测。
2.根据权利要求1所述的自电容触摸屏,其特征在于,所述第二触控电极包括多个触控子电极,每个所述触控子电极与围设形成一行所述镂空区域的导电层相对应;
每个所述触控子电极均包括一个第一子电极和多个第二子电极,所述第一子电极与多个所述第二子电极均分别连接;所述第一子电极与相邻两行所述第一触控电极之间的所述导电层相对应;多个所述第二子电极分别与一行所述第一触控电极中相邻两个所述第一触控电极之间的所述导电层相对应。
3.根据权利要求2所述的自电容触摸屏,其特征在于,所述第一子电极的垂直于所述第一触控电极的行方向的宽度等于相邻两行所述第一触控电极之间的间距;所述第二子电极的垂直于所述第一触控电极的列方向的宽度等于一行中相邻两个所述第一触控电极之间的间距;
所述第一子电极的沿所述第一触控电极的行方向的长度等于所述第一触控电极的行的长度;所述第二子电极的沿所述第一触控电极的列方向的长度等于所述第一触控电极的沿其列方向的长度。
4.根据权利要求3所述的自电容触摸屏,其特征在于,所述第一子电极和所述第二子电极均为网格状结构,形成所述第一子电极的网格沿所述第一触控电极的行方向排布,形成所述第二子电极的网格沿所述第一触控电极的所在列的方向排布。
5.根据权利要求4所述的自电容触摸屏,其特征在于,所述第一子电极和所述第二子电极均为矩形网格状结构;
形成所述第一子电极的矩形网格大小相同,且所述矩形网格的沿所述第一触控电极的行方向的宽度等于所述自电容触摸屏中的像素沿所述第一触控电极的行方向的宽度;
形成所述第二子电极的矩形网格大小相同,且所述矩形网格的沿所述第一触控电极的列方向的宽度等于所述自电容触摸屏中的像素沿所述第一触控电极的列方向的长度。
6.根据权利要求5所述的自电容触摸屏,其特征在于,所述第一子电极和所述第二子电极均采用透明导电材料或金属导电材料制成。
7.根据权利要求6所述的自电容触摸屏,其特征在于,所述第二基板上在对应所述第一子电极和所述第二子电极的区域还设置有黑矩阵,且所述第一子电极和所述第二子电极在所述第二基板上的正投影位于所述黑矩阵在所述第二基板上的正投影内。
8.根据权利要求2所述的自电容触摸屏,其特征在于,所述第一基板上还设置有触控驱动元件,每个所述触控子电极通过一根第一导线连接至所述触控驱动元件;每个所述第一触控电极通过一根第二导线连接至所述触控驱动元件;
所述触控驱动元件用于在触控时向所述第一触控电极和所述触控子电极输入触控驱动信号、并通过检测所述第一触控电极和所述触控子电极的电容值变化以判断触控位置。
9.根据权利要求1所述的自电容触摸屏,其特征在于,所述第一基板上还设置有显示驱动元件,所述第一触控电极和所述导电层分别与所述显示驱动元件连接;所述显示驱动元件用于在显示时向所述第一触控电极和所述导电层输入公共电压信号。
10.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1-9任意一项所述的自电容触摸屏。
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