CN202351849U - 一种电容触摸屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电容触摸屏，包括：基板；位于所述基板上的多条列电极，所述多条列电极沿第一方向平行排列；位于所述基板上的多条行电极，所述多条行电极沿第二方向平行排列，每条所述行电极包括多个触摸感应电极。其中，所述行电极包括：至少一条第一行电极，所述第一行电极的各个所述触摸感应电极通过第一引线串联，并且每条所述第一行电极通过位于所述基板非触摸感应区的第二引线连接至外部电路；至少一条第二行电极，所述第二行电极的各个所述触摸感应电极分别通过第三引线连接至外部电路。该电容触摸屏具有较低的电极阻容系数，从而使触摸屏能够适应较高的工作频率，同时保证其探测到的触摸信号不至缺失。

Description

一种电容触摸屏

技术领域

本发明涉及触摸屏技术领域，特别涉及一种电容触摸屏。

背景技术

电容触摸屏分为外挂式和内嵌式两种。前者是将单独制作的触摸屏通过粘胶贴在液晶显示面板上，这是触摸屏常见的方式；后者则将触摸屏电路结构集成到液晶显示面板内部，这种内嵌的方式可以使整个液晶模组的厚度基本等于显示屏本身的厚度，相对于外挂式结构，内嵌式更有利于最终显示产品的优化设计。

但是，对于内嵌式触摸屏，由于触摸屏电路结构和显示面板电路结构非常接近甚至相互交叠，电路间相互干扰非常严重，这是目前内嵌式触摸屏没有得到实际应用的主要原因。现有技术中通过将触摸屏电路和彩色滤光膜分别制作在玻璃基板的两个表面来解决该问题，这要求对同一片玻璃的两个表面镀膜并刻蚀，对制造工艺要求很高，并且该工艺与采用化学腐蚀减薄液晶模组的工艺难以兼容。

对于将触摸屏电路结构和显示面板电路结构位于玻璃基板的同一表面的内嵌式触摸屏，其存在触摸屏电路和显示面板电路之间相互作用的问题，该问题包括触摸屏电路和液晶显示电路间的耦合作用，以及触摸屏信号对液晶的影响两个方面。前者要求触摸屏电路与液晶显示电路的工作频率不同，防止电路信号的相互耦合；后者要求触摸屏电路的工作频率相对较高，因为低频信号可能引发液晶行为。为减小电路间的耦合作用也可以采用液晶显示屏和触摸屏分时工作，这时分给触摸屏的工作时段很短，触摸屏的工作频率也相对较高。另外，由于触摸动作引发的电容感应变化很小，较高的频率能够提高感应电流的信号强度，有利于改善信噪比。因此内嵌式触摸屏的工作频率可能达到兆赫兹量级。同时由于触摸屏电路和显示面板电路的电极间距很近，相比于外挂式触摸屏，内嵌式触摸屏的电极的寄生电容将大幅上升，单条电极寄生电容可能达到纳法拉量级，因此为使电路有足够快的响应速度，电极的电阻要至少在百欧姆量级。为了给工作频率的增加和电极形状设计提供足够的裕度，电极的电阻要求越小越好。

进一步地，由于电容触摸屏工作时需要对整个显示面板进行扫描，以检测多点触摸效果，因此一般触摸屏的电极设计有类似于显示面板的行列结构。考虑到用于连接屏幕和外界驱动芯片的接口只设置在屏幕一侧（例如垂直于列电极的一侧），则另一侧的电极只能通过屏幕的***引线连接外界驱动芯片。而***引线的电阻经常会占到整条电极电阻的很大一部分，因此电容触摸屏设计一方面要求尽可能减小电极电阻，另一方面也不能为了减小电阻而无限增大引线宽度，因为整个屏幕的边框宽度也要求越小越好。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是提供一种内嵌式电容触摸屏，达到在不影响触摸感应效果、不增加屏幕边框的宽度的同时，减小触摸屏电极的电阻。

为达到上述目的，本发明提供一种电容触摸屏，包括：基板；位于所述基板上的多条列电极，所述多条列电极沿第一方向平行排列；位于所述基板上的多条行电极，所述多条行电极沿第二方向平行排列，每条所述行电极包括多个触摸感应电极。其中，所述行电极包括：至少一条第一行电极，所述第一行电极的各个所述触摸感应电极通过第一引线串联，并且每条所述第一行电极通过位于所述基板非触摸感应区的第二引线连接至外部电路；至少一条第二行电极，所述第二行电极的各个所述触摸感应电极分别通过第三引线连接至外部电路。

在本发明的一个实施例中，每条所述行电极的相邻两个触摸感应电极被一条所述列电极间隔开。

在本发明的一个实施例中，所述第一引线与所述列电极交叉，并在交叉处通过跳线连接，以保证第一引线与列电极之间的绝缘。

在本发明的一个实施例中，所述基板上设置有彩色滤光膜，所述行电极、列电极和所述彩色滤光膜位于所述基板的同一侧，从而不需要对玻璃基板的两面镀膜并刻蚀，有利于降低制造工艺要求，并且提高制造工艺的兼容性。

在本发明的一个实施例中，所述第三引线平行于所述列电极，所述第三引线与其他行电极的触摸感应电极之间设置有绝缘层。

在本发明的一个实施例中，所述触摸感应电极位于所述基板和所述第三引线之间，由于电容触摸屏和彩色滤光膜设置在基板的同一表面，而手指在基板的与该表面相对的另一表面（即基板背面）触摸，故位于被触摸感应电极之下的第三引线可以被该触摸感应电极屏蔽，而不会产生干扰信号。

在本发明的一个实施例中，每条所述列电极包括从其一端延伸的第四引线。

在本发明的一个实施例中，所述电容触摸屏还包括设置于所述基板上的驱动芯片接口，所述第二引线、第三引线、第四引线均连接至所述驱动芯片接口。

在本发明的一个实施例中，所述第三引线分别从所述第二行电极的每个触摸感应电极下端引出并下行穿过与所述触摸感应电极在第二方向相邻的触摸感应电极连接至位于所述基板下端的所述驱动芯片接口；或者，所述第三引线分别从所述第二行电极的每个触摸感应电极上端引出并上行穿过与所述触摸感应电极在第二方向相邻的触摸感应电极连接至位于所述基板上端的所述驱动芯片接口。

在本发明的一个实施例中，所述驱动芯片接口离所述第一行电极较远，所述驱动芯片接口离所述第二行电极较近，并且与所述第二行电极相连的所述第三引线的宽度小于与所述第一行电极相连的所述第二引线的宽度，从而有利于进一步减小引线的整体电阻。

本发明提供一种电容触摸屏，通过设置部分行电极的引线从触摸感应电极交叠的部分引出并连接至驱动芯片接口，为触摸屏的电极引线提供更大的设计空间，达到在不影响触摸感应、不加屏幕边框的同时，减小电极电阻的效果。本发明提供的电容触摸屏具有较低的电极阻容系数，从而使触摸屏能够适应较高的工作频率，同时保证其探测到的触摸信号不至缺失，并且制作本发明提供的电容触摸屏不需要增加额外的工艺步骤，有利于大规模生产。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的电容触摸屏结构的平面示意图；

图2为图1中的第二行电极的一个触摸感应电极沿虚线AA’的剖面图；

图3为图1中的第一引线与列电极交叉处沿线CC’的剖面图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1所示为本发明实施例提供的电容触摸屏结构的平面示意图。如图1所示，该电容触摸屏包括：基板100；位于基板100上的多条列电极200，多条列电极200沿W方向（第一方向）平行排列；位于基板100上的多条行电极，多条行电极沿B方向（第二方向）平行排列，每条行电极包括多个触摸感应电极300。其中，行电极包括：至少一条第一行电极401，第一行电极401的各个触摸感应电极300通过第一引线1串联，并且每条第一行电极401通过位于基板100非触摸感应区的第二引线2连接至外部电路；至少一条第二行电极402，第二行电极402的各个触摸感应电极300分别通过第三引线3连接至外部电路。

在本发明实施例中，基板100上设置有彩色滤光膜（图1中未示出），行电极、列电极200与彩色滤光膜位于基板100的同一侧，从而不需要对玻璃基板的两面镀膜并刻蚀，有利于降低制造工艺要求，并且提高制造工艺的兼容性。基板100可以是现有的任何适合制作显示屏的基板，例如玻璃基板。图1所示的电容触摸屏结构的平面示意图为从基板100未形成行电极、列电极200和彩色滤光膜的一面（即基板背面）透视得到的俯视图。图2所示为图1中第二行电极402的一个触摸感应电极300沿虚线AA’的剖面图。如图2所示，在本发明一个优选的实施例中，触摸感应电极300位于基板100和第三引线3之间，第三引线3与触摸感应电极300之间设置有绝缘层500，用于隔离触摸感应电极300和第三引线3。如图1所示，第三引线3从第二行电极402的触摸感应电极300引出，然后上行或下行从与该触摸感应电极300同列的其他触摸感应电极300下面穿过，故在图1中第三引线3位于触摸感应电极300之下的部分以虚线表示。优选地，第三引线3平行于列电极200设置。触摸操作时，手指在基板背面触摸，故位于被触摸感应电极300之下的第三引线3可以被该触摸感应电极300屏蔽，而不会产生干扰信号；并且由于其他未被触摸的感应电极300的第三引线3均接地，故被触摸感应电极300也不会通过位于其下的第三引线3对其他感应电极300产生影响。

当手指触摸第二行电极402的触摸感应电极300时，由于第三引线3的存在，该触摸感应电极300与其他同列的触摸感应电极300之间产生第一寄生电容，该触摸感应电极300与信号地之间还会产生第二寄生电容，第一寄生电容和第二寄生电容之和与该第二行电极402的电阻的乘积决定了电极的响应时间。整个触摸屏行电极响应时间是由屏幕中响应最慢，阻容系数最大的一条行电极所决定。也就是说，根据本发明实施例的电容触摸屏，将优化电极响应时间的方式由通过单纯分配不同行电极间的电阻转化为可以同时分配不同行电极间的电容和电阻，提高了行电极电阻的设计裕度，使得整个屏幕行电极的响应时间减小。

在本发明实施例中，电容触摸屏包括触摸感应区（Active Area）和非触摸感应区。例如，图1所示的基板100的分布有触摸感应电极300阵列的区域为触摸感应区，而未分布触摸感应电极300阵列的屏幕边框部分即为非触摸感应区。连接第一行电极401的第二引线2从屏幕的非触摸感应区（例如屏幕的左侧或右侧的边框部分）引线连接至外部电路，如图1所示。

在本发明实施例中，每条列电极200包括从其一端延伸的第四引线4。电容触摸屏还包括设置于基板100上的驱动芯片接口（图1中未示出），第二引线2、第三引线3、第四引线4均连接至驱动芯片接口，从而与外部电路连接。驱动芯片接口可以设置在屏幕的上端或下端的非触摸感应区。在本发明的一个实施例中，第三引线3分别从第二行电极402的每个触摸感应电极300下端引出并下行穿过与该触摸感应电极300在B方向相邻的触摸感应电极300连接至位于基板100下端的驱动芯片接口，如图1所示；或者，第三引线3分别从第二行电极402的每个触摸感应电极300上端引出并上行穿过与该触摸感应电极300在B方向相邻的触摸感应电极300连接至位于基板100上端的驱动芯片接口。

在本发明优选的实施例中，将离驱动芯片接口较远的行电极设置为第一行电极401，离驱动芯片接口较近的行电极设置为第二行电极402。其目的在于，与第一行电极401相连的第二引线2从屏幕的非触摸感应区引线，而与第二行电极402相连的第三引线3从触摸感应电极300下面引线，第二引线2的设计空间更大，故可以通过设置较宽的第二引线2以减小其电阻率，同时将第一行电极401设置在离驱动芯片接口较远的位置，以平衡第二引线2的电阻。反之，第三引线3由于引线空间限制可以设置的较窄，即电阻率较大，但是通过将第二行电极402设置在离驱动芯片接口较近的位置，以距离优势同样可以平衡第三引线3的电阻。

在本发明实施例中，每条行电极的相邻两个触摸感应电极300之间形成有一条列电极200，以将相邻两个触摸感应电极300间隔开，如图1所示。第一引线1与列电极200交叉，并在交叉处通过跳线连接，以保证第一引线1与列电极200之间的绝缘。图3所示为图1所示的第一引线1与列电极200交叉处沿线CC’的剖面图。如图3所示，列电极200位于相邻两个触摸感应电极300之间，第一引线1用于连接相邻两个触摸感应电极300，第一引线1与列电极200之间包括绝缘层600，从而在第一引线1与列电极200的交叉处形成跳线。需指出的是，图2中的绝缘层500与图3中的绝缘层600可以通过同一块掩膜板刻蚀同一绝缘层形成。由图2和图3可知，本发明实施例提供的电容触摸屏的膜层结构与普通的触摸屏一样，均由两层导电材料层和一层绝缘材料层组成，导电材料可以是透明电极、金属跨桥或多层导电材料等。因此，制作本发明实施例提供的电容触摸屏不需要增加额外的工艺步骤。

本发明提供一种电容触摸屏，通过设置部分行电极的引线从触摸感应电极交叠的部分引出并连接至驱动芯片接口，为触摸屏的电极引线提供更大的设计空间，达到在不影响触摸感应、不加屏幕边框的同时，减小电极电阻的效果。本发明提供的电容触摸屏具有较低的电极阻容系数，从而使触摸屏能够适应较高的工作频率，同时保证其探测信号不至缺失，并且制作本发明提供的电容触摸屏不需要增加额外的工艺步骤，有利于大规模生产。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (11)

1.一种电容触摸屏，其特征在于，包括：

基板；

位于所述基板上的多条列电极，所述多条列电极沿第一方向平行排列；

位于所述基板上的多条行电极，所述多条行电极沿第二方向平行排列，每条所述行电极包括多个触摸感应电极，其中，所述多条行电极包括：

至少一条第一行电极，所述第一行电极的各个所述触摸感应电极通过第一引线串联，并且每条所述第一行电极通过位于所述基板非触摸感应区的第二引线连接至外部电路；

至少一条第二行电极，所述第二行电极的各个所述触摸感应电极分别通过第三引线连接至外部电路。

2.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，每条所述行电极的相邻两个触摸感应电极被一条所述列电极间隔开。

3.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述第一引线与所述列电极交叉，并在交叉处通过跳线连接。

4.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述基板上设置有彩色滤光膜，所述行电极、列电极与所述彩色滤光膜位于所述基板的同一侧。

5.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述第三引线平行于所述列电极，所述第三引线与其他行电极的触摸感应电极之间设置有绝缘层。

6.如权利要求5所述的电容触摸屏，其特征在于，所述触摸感应电极位于所述基板和所述第三引线之间。

7.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，每条所述列电极包括从其一端延伸的第四引线。

8.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述电容触摸屏还包括设置于所述基板上的驱动芯片接口，所述第二引线、第三引线、第四引线均连接至所述驱动芯片接口。

9.如权利要求8所述的电容触摸屏，其特征在于，

所述第三引线分别从所述第二行电极的每个触摸感应电极下端引出并下行穿过与所述触摸感应电极在第二方向相邻的触摸感应电极连接至位于所述基板下端的所述驱动芯片接口；或者

所述第三引线分别从所述第二行电极的每个触摸感应电极上端引出并上行穿过与所述触摸感应电极在第二方向相邻的触摸感应电极连接至位于所述基板上端的所述驱动芯片接口。

10.如权利要求8所述的电容触摸屏，其特征在于，所述驱动芯片接口离所述第一行电极较远，所述驱动芯片接口离所述第二行电极较近。

11.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述第三引线的宽度小于所述第二引线的宽度。

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