CN103246422A - 一种触摸屏设备及其触摸屏体 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了触摸屏设备及其触摸屏体，应用于电子设备技术领域。采用本发明实施例的触摸屏体，由于感应阵列中每一列感应通道的m组Y极电极中相同的Y极电极连接，且连接在一起的Y极电极对应一根引出线，即一列感应通道中有多个电极会共用一根引出线，相比现有技术中每个电极都引出一根引出线，可以节省一半以上的引出线，且感应节点越多则节省的引出线越多，这样可以简化触摸屏设备中触摸屏体的结构，有利于触摸屏设备的性能提升。

Description

一种触摸屏设备及其触摸屏体

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及触摸屏设备及其触摸屏体。

背景技术

随着触摸屏的不断发展，电容式触摸屏在终端设备中越来越广泛的应用，在现有的电容式触摸屏设备中，可以通过在触摸屏体上设置的单层氧化铟锡（Indium Tin Oxides，ITO）互电容来实现触摸屏设备的触摸。

参考图1所示为触摸屏设备的触摸屏体中单层上互电容的设置图案，其中，每一列感应通道包括一个驱动电极和n个接收电极，而一个驱动电极和一个接收电极组成一个互电容即感应节点，如果有m个驱动电极，则可以形成m*n个感应阵列。其中每一行的接收电极需要跳线短接在一起，比如与驱动电极耦合的接收电极1需要与驱动电极2耦合的接收电极1连接在一起。

现有技术中，在触摸屏体上每一个驱动电极和接收电极都需要单独引出线，且每根引出线需要一个接口即绑定焊盘（Bonding Pad）与触摸屏体外部电路相连，这样就会需要大量的接口，这样较多的引出线不仅使得触摸屏设备中触摸屏体处的结构繁琐，且不利于对于触摸屏设备性能的提升。

发明内容

本发明实施例提供触摸屏设备及其触摸屏体，简化触摸屏设备中触摸屏体的结构，有利于触摸屏设备的性能提升。

本发明实施例提供一种触摸屏设备的触摸屏体，包括：排列成感应阵列的感应节点，每个感应节点上包括一个X极电极和一个Y极电极，所述X极电极为感应电极且所述Y极电极为接收电极，或所述X极电极为接收电极且所述Y极电极为感应电极；

所述感应阵列中每一列感应通道包括m个X极电极和m组Y极电极，其中，所述m是大于1的自然数，且一个X极电极对应一组Y极电极；

所述m组Y极电极中相同的Y极电极连接，且连接在一起的Y极电极对应一根引出线。

本发明实施例还提供一种触摸屏设备，包括：触摸屏体；

所述触摸屏体，包括：排列成感应阵列的感应节点，每个感应节点上包括一个X极电极和一个Y极电极，所述X极电极为感应电极且所述Y极电极为接收电极，或所述X极电极为接收电极且所述Y极电极为感应电极；

所述感应阵列中每一列感应通道包括m个X极电极和m组Y极电极，其中，所述m是大于1的自然数，且一个X极电极对应一组Y极电极；

所述m组Y极电极中相同的Y极电极连接，且连接在一起的Y极电极对应一根引出线。

可见，采用本发明实施例的触摸屏体，由于感应阵列中每一列感应通道的m组Y极电极中相同的Y极电极连接，且连接在一起的Y极电极对应一根引出线，即一列感应通道中有多个电极会共用一根引出线，相比现有技术中每个电极都引出一根引出线，可以节省一半以上的引出线，且感应节点越多则节省的引出线越多，这样可以简化触摸屏设备中触摸屏体的结构，有利于触摸屏设备的性能提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中触摸屏体上互电容的设置图案；

图2a是本发明实施例提供的一种触摸屏设备中触摸屏体上互电容的设置图案；

图2b是本发明实施例中触摸屏体上Y级电极的一种设置图案；

图2c是本发明实施例中触摸屏体上Y级电极的另一种设置图案；

图2d是本发明实施例中触摸屏体上Y级电极的另一种设置方式的结构示意图；

图3是本发明实施例中触摸屏体上包括10*16个感应节点的感应阵列时的各个电极的一种设置图案；

图4a是本发明实施例中触摸屏体上包括10*16个感应节点的感应阵列时各个电极的另一种设置图案；

图4b是本发明实施例中触摸屏体上包括10*16个感应节点的感应阵列时各个电极的另一种设置图案；

图5a是本发明实施例中触摸屏体上包括10*16个感应节点的感应阵列时各个电极的另一种设置图案；

图5b是本发明实施例中触摸屏体上包括10*16个感应节点的感应阵列时各个电极的另一种设置图案；

图6a到图6b是本发明实施例中触摸屏体上包括方形电极时的设置图案的局部图；

图7a到图7b是本发明实施例中触摸屏体上包括锯齿状电极时的设置图案的局部图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

本发明实施例提供一种触摸屏设备，该触摸屏设备可以是手机、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）设备，或是掌上电脑等电容式触摸屏设备，其结构包括盖板、触摸屏体和显示器，并从外到内依次叠放（用户能看到的触摸屏设备部分为外），可以理解，触摸屏设备还可以包括其他结构比如控制触摸屏设备操作和显示的触控电路等。其中盖板是在露在触摸屏设备外用户可见的部分，主要用来提供用户的触摸及保护触摸屏设备里的器件比如触摸屏体和显示器等；触摸屏体主要是用来承载互电容和金属走线等，当用户触摸露在外面的盖板时，叠放在盖板下面的触摸屏体上的互电容会由于挤压而发生改变，而在触摸屏设备中包括的触控电路则会根据互电容的改变而确定用户对触摸屏设备的触摸操作；显示器主要用来显示。

其中，参考图2a所示为触摸屏体上设置的单层互电容图案，具体包括：

排列成感应阵列的感应节点，每个感应节点上包括一个X极电极10和一个Y极电极11，该X极电极10为感应电极且Y极电极11为接收电极，或X极电极10为接收电极且Y极电极11为感应电极。

感应阵列中每一列感应通道包括m个X极电极10和m组Y极电极11，其中，m都是大于1的自然数（图2a中以m为2为例），且一个X极电极10对应地和一组Y极电极11组成一个感应单元组，在每组Y极电极中包括多个（图2a中为4个）Y极电极11，且每一组可以包括相同数量的Y极电极11，也可以包括不同数量的Y极电极11；如果每组包括相同数量的Y极电极11，则在m组Y极电极中，相同Y极电极11连接，比如与X极电极1耦合的Y极电极1，与Y极电极2耦合的Y极电极1连接，且连接在一起的Y极电极11只会对应地引出一根引出线；且同一个Y极电极11可以耦合两个不同的且相邻的X极电极10。

可以理解，对于每一组中Y极电极11的设置可以有但不限于如下两种方式：

（1）参考图2b所示，当每一列感应通道中相邻组之间Y极电极11的排列顺序相反，比如第一组Y极电极11中，Y极电极11的排列顺序是从Y极电极1到4升序排列，则与该第一组Y极电极11相邻的第二组Y极电极11中，Y极电极11的排列顺序是从Y极电极4到1降序排列。这样相邻组之间的Y极电极11可以串联走线。

（2）参考图2c所示，当每一列感应通道中相邻组之间Y极电极11的排列顺序相同，比如第一组Y极电极11中，Y极电极11的排列顺序是从Y极电极1到2升序排列，则与该第一组Y极电极11相邻的第二组Y极电极11中，Y极电极11的排列顺序是从Y极电极1到2升序排列，则每一列感应通道所包括的每一组Y极电极11中只能包括2个Y极电极，这样在相邻组之间的Y极电极11才可以串联走线。

在这种情况下，参考图2d所示，如果每一组Y极电极11中包括大于两个（比如3个）Y极电极11，则在相邻组之间的Y极电极11进行串联走线时，每组中只有两个Y极电极11可以有引出线而不相冲突，则其它的Y极电极11引出的引出线会与其它引出线交叉，比如Y极电极3的引出线3会与Y极电极1的引出线1交叉，无法走线出来。因此每一列感应通道中相邻组之间Y极电极11的排列顺序相同时，每组的Y极电极只需要2个。

在本实施例中，每一列感应通道中X极电极10的引出线比较简单，每一个X极电极10分别引出一根引出线。Y极电极11的引出线的数量是由每组中Y极电极11的数量来决定，一般情况下，一列感应通道中Y极电极11的引出线的数量为一个组中Y极电极11的数量，比如每组Y极电极包括4个Y极电极11，则该列感应通道的Y极电极11的引出线为4。进一步地，如果触摸屏体上包括多列感应通道，这样Y极电极11的引出线的数量还与每列感应通道所包括的X极电极10和Y极电极11的排列方式有关。

相比现有技术中，在感应阵列中每一列感应通道包括1个感应电极和N个感应电极，采用N+1根引出线，采用本发明实施例中互电容的图案时引出线会大大地减少。例如，现有技术的感应阵列中一列感应通道采用1个驱动电极与16个接收电极的方式组成1*16个感应节点，且需要17根引出线，如果感应阵列中有10列感应通道，则需要170根引出线；而采用本发明实施例的方案时，可以在感应阵列中一列感应通道采用4个驱动电极与4组接收电极，且每组包括4个接收电极，这样需要8根引出线，如果感应阵列中有10列感应通道，则需要80根引出线。可见，采用本发明实施例的技术方案，由于感应阵列中每一列感应通道的m组Y极电极中相同的Y极电极连接，且连接在一起的Y极电极对应一根引出线，即一列感应通道中有多个电极会共用一根引出线，相比现有技术中每个电极都引出一根引出线，可以节省一半以上的引出线，且感应节点越多则节省的引出线越多，这样可以简化触摸屏设备中触摸屏体的结构，有利于触摸屏设备的性能提升。

需要说明的是，上述每一列感应通道中在设置X极电极10和Y极电极11时，m可以与每组中Y极电极的数量（记为n）相同，这样可以用最少的引出线做到最大的耦合感应节点。当然，本发明实施例中不限于m=n的情况，还可以包括m大于n或是m小于n的情况，在引出线一定情况下，可以有不同组合，例如当引出线总和为8根时，可以有以下组合：

（1）2个X极电极与2组Y极电极组合，每组中包括6个Y极电极，这样可以形成12个感应节点；

（2）3个X极电极与3组Y极电极组合，每组中包括5个Y极电极组合，可以形成15个感应节点；

（3）4个X极电极与4组Y极电极组合，每组中包括4个Y极电极组合，可以形成16个感应节点。

另外，需要说明的是，在触摸屏设备中显示器是位于触摸屏体之下，显示器上的光线会穿过触摸屏体到达盖板，这样用户才能看到触摸屏设备显示的内容；但是由于触摸屏体上每一列感应通道内X极电极与Y极电极之间存在引出线，则在X极电极与Y极电极之间可能会存在空隙，而光线穿过空隙和穿过电极（一般为ITO材料）到达盖板后的光线就不均匀。为了使得呈现给用户的光均匀，可以进一步地，在X极电极和Y极电极之间的空隙处设置有光学补偿悬浮块。

以下以具体实施例来说明本发明实施例的触摸屏设备中触摸屏体上的互电容图案，本实施例中，触摸屏体上包括10列感应通道，每一列感应通道包括4个X极电极和4组Y极电极，且每组Y极电极中包括4个Y极电极，即m为4，其中，相邻组之间Y极电极11的排列顺序相反，组成了10*16个感应节点的感应阵列。具体地，触摸屏体上电极的可以包括但不限于如下几种方式：

（1）参考图3所示，在触摸屏体上10列感应通道，每列感应通道包括的4个X极电极为感应电极即Ta1到Ta4，而每组的Y极电极为接收电极即Rx1到Rx4。其中相邻组之间的Y极电极的排列顺序相反。引出的引出线的数量为80根。

（2）参考图4a和4b所示，在触摸屏体上的感应阵列中相邻感应通道之间，X极电极10与Y极电极11的排列方向相反，即一个感应通道中X极电极设置在左向而Y极电极设置在右向，与该感应通道相邻的感应通道中X极电极设置在右向而Y极电极设置在左向。其中图4a中，X极电极为感应电极，Y极电极为接收电极；而图4b中，X极电极为接收电极，Y极电极为感应电极。

本实施例中，为了进一步地节省引出线的数量，当感应阵列中相邻感应通道之间的Y极电极相邻，则感应阵列中该相邻的每一列感应通道中包括的m组Y极电极中，排列在每组内边缘的且相同的所有Y极电极都连接，并对应引出一根引出线。比如图4a中，第二列感应通道中的Y极电极（即4组Tx1到Tx4）与第三列感应通道中的Y极电极相邻，则这两列感应通道中所包括的4组Y极电极中，排列在每组内边缘的且相同的所有Y极电极即Tx1都连接，并只引出一根引出线，使得引出线的数量进一步地减少1根。本实施例中由于相邻感应通道之间Y极电极相邻的数量为4处（分别为第2和3感应通道处，第4和5感应通道处，第6和7感应通道处，第8和9感应通道处），则本实施例的触摸屏体引出的引出线的数量为80-4=76根。

（3）参考图5a和5b所示的触摸屏体上的感应阵列中各个电极的排列图案与上述图4a和4b所示的电极排列图案类似，具体地第一列感应通道中的Y极电极（即4组Tx1到Tx4）与第二列感应通道中的Y极电极相邻，则这两列感应通道中所包括的4组Y极电极中，排列在每组内边缘的且相同的所有Y极电极即Tx4都连接，并只引出一根引出线；不同的是，本实施例中，在该相邻的感应通道之间，部分相同的Y极电极相连接，这样就可以将Y极电极并联，使得电极的阻抗降低。例如图5a中，由于第一列感应通道的第四组Y极电极中的部分Y极电极即Tx1到Tx3，与第二列感应通道的第四组Y极电极中的部分Y极电极即Tx1到Tx3相连接后，不会与其它的引出线交叉，则通过将这部分Y极电极连接后以降低阻抗。

可以理解，上述实施例中所述的X极电极10和Y极电极11可以是任意形状的电极，比如可以是方形或三角形或圆形或圆弧形的电极等。例如，图6a和6b所示，X极电极和Y极电极都是方形电极，且两个图中X极电极和Y极电极的设置方向不同，其中，一个感应通道中每组包括4个Y极电极，相邻组之间Y极电极的排列顺序相反，且可以在X极电极与Y极电极之间的空隙处设置光学悬浮块。为了节省进一步地减少相邻组之间的串联引线，可以将相邻组之间相邻的Y极电极设置成一个电极，比如图6a和6b中与X极电极1耦合的Y极电极4与X极电极2耦合的Y极电极4相邻，则设置成一个电极，这样相比设置成两个电极的技术方案，能节省这两个电极之间的串联引线。

又例如，图7a到7b所示，X极电极和Y极电极都是锯齿状电极，且X极电极和Y极电极之间相互咬合而设置，两个图中X极电极和Y极电极的设置方向不同，其中，一个感应通道中每组包括4个Y极电极，相邻组之间Y极电极的排列顺序相反，且可以在X极电极与Y极电极之间的空隙处设置光学悬浮块。为了节省进一步地减少相邻组之间的串联引线，将相邻组Y极电极之间相邻的Y极电极设置成一个电极。

本发明实施例还提供一种触摸屏设备的触摸屏体，该触摸屏体的结构如上述触摸屏设备中触摸屏体的结构类似，在此不进行赘述。

以上对本发明实施例所提供的触摸屏设备及其触摸屏体进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种触摸屏设备的触摸屏体，其特征在于，包括：排列成感应阵列的感应节点，每个感应节点上包括一个X极电极和一个Y极电极，所述X极电极为感应电极且所述Y极电极为接收电极，或所述X极电极为接收电极且所述Y极电极为感应电极；

所述感应阵列中每一列感应通道包括m个X极电极和m组Y极电极，其中，所述m是大于1的自然数，且一个X极电极对应一组Y极电极；

所述m组Y极电极中相同的Y极电极连接，且连接在一起的Y极电极对应一根引出线。

2.如权利要求1所述的触摸屏体，其特征在于，当所述相邻组之间Y极电极的排列顺序相同，则所述每一列感应通道所包括的m组Y极电极中每一组Y极电极都包括2个Y极电极。

3.如权利要求1所述的触摸屏体，其特征在于，所述相邻组之间Y极电极的排列顺序相反。

4.如权利要求1至3任一项所述的触摸屏体，其特征在于，所述感应阵列中相邻感应通道之间，所述X极电极与Y极电极的排列方向相反。

5.如权利要求4所述的触摸屏体，其特征在于，当所述感应阵列中相邻感应通道之间的Y极电极相邻，则所述相邻的每一列感应通道中所包括的m组Y极电极中，排列在每组内边缘的且相同的所有Y极电极连接，并对应引出一根引出线。

6.如权利要求5所述的触摸屏体，其特征在于，所述相邻的感应通道之间，部分相同的Y极电极相连接。

7.如权利要求1至3任一项所述的触摸屏体，其特征在于，在所述X极电极和Y极电极是方形或三角形或圆形或圆弧形的电极。

8.如权利要求1至3任一项所述的触摸屏体，其特征在于，在所述X极电极和Y极电极之间的空隙处设置有光学补偿悬浮块。

9.一种触摸屏设备，其特征在于，包括：如权利要求1至8任一项所述的触摸屏体。

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