CN103279238B - 一种互感式电容触摸屏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种互感式电容触摸屏，包括基板和布置于所述基板上的若干触控电极，所述触控电极包括多个枝杈状电极；所述枝杈状电极由相互平行设置的至少两个直线型的分支电极以及连接所述分支电极同一端的连接电极组成，相邻两个所述枝杈状电极的所述分支电极的延伸方向相反，并且相邻两个所述枝杈状电极通过首尾端的所述分支电极相互勾嵌。本发明实施例有益效果如下：通过将触控电极的至少两个分支电极的同一端连接形成枝杈状电极，且相对设置的枝杈状电极相互勾嵌，减少触控电极引线的数量，进而使得触摸屏面板不会因为触控电极的引线数量过多而额外增加尺寸。

Description

一种互感式电容触摸屏

技术领域

本发明涉及触摸屏领域，尤其涉及一种互感式电容触摸屏。

背景技术

电容式触摸屏可以按照探测触摸信号的模式分为自感电容式和互感电容式两类。一个互感式电容触摸屏由复数条驱动线和与其直交的复数条感应线构成，驱动线和感应线之间形成互感电容，驱动线和感应线之间的交叠部分电容是无法由外界触摸物体所改变的，非电极交叠部分产生的空间边缘电场形成的互感电容则受到外界触摸物体的直接影响。

现有技术中触摸屏的扫描如下：特定频率的驱动信号逐条从驱动线的一端输入，感应线输出同一频率的信号。物体接触到触摸屏的表面时，形成与驱动线和感应线的寄生电容，部分感应信号将从此寄生电容通过人体或者接地物体泄漏到地，该位置所产生的感应信号将被衰减，通过逐条检测感应线上的信号变化，则可以发现手指触摸的具体位置。

电容式触摸屏为了实现对触摸动作的检测，必须具有规定数量的驱动线或感应线，随着电容式触摸屏的分辨率提高及尺寸不断增大，必然要增加驱动线或感应线的数量来满足更高的检测精度。但是，驱动线或感应线需要通过外围引线引出，尺寸越大且分辨率越高的触摸屏需要的引线越多，为了布设这些引线，导致额外增加触摸屏的尺寸。

发明内容

本发明的目的是提供一种互感式电容触摸屏，通过提出一种由至少两个分支电极及连接其同一端的连接电极一体形成的枝杈状电极，且使枝杈状电极相对设置且相互勾嵌，减少触控电极引线的数量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种互感式电容触摸屏，包括：

基板和布置于所述基板上的若干触控电极，所述触控电极包括多个枝杈状电极；

所述枝杈状电极由相互平行设置的至少两个直线型的分支电极以及连接所述分支电极同一端的连接电极组成，相邻两个所述枝杈状电极的所述分支电极的延伸方向相反，并且相邻两个所述枝杈状电极通过首尾端的所述分支电极相互勾嵌。

优选的，所述枝杈状电极包括两个所述分支电极。

优选的，所述触控电极还包括至少一个条状电极，所述条状电极设置于所述分支电极延伸方向相同的两个相邻的所述枝杈状电极的相邻所述分支电极之间。

优选的，所述枝杈状电极包括三个或以上所述分支电极，所述触控电极还包括至少一个条状电极，且同一枝杈状电极中相邻两个所述分支电极之间包含至少一个所述条状电极。

优选的，同一枝杈状电极中相邻两个所述分支电极之间包含两个所述条状电极。

优选的，所述分支电极或所述连接电极上设置有至少一个镂空区域。

优选的，所述镂空区域设置在所述直线型分支电极上。

优选的，所述镂空区域的总面积小于所述直线型分支电极的面积。

优选的，所述镂空区域为长方形或正方形。

优选的，所述触摸屏设置于一彩膜基板的一侧，且所述镂空区域对应至少一个彩膜基板包含的子像素区域。

优选的，多个所述镂空区域连通或者相互独立。

优选的，所述触控电极为感应电极或/和驱动电极。

本发明实施例有益效果如下：通过将现有技术中至少两个条状触控电极的同一端连接形成一体的枝杈状电极，且使相对设置的枝杈状电极相互勾嵌，减少触控电极引线的数量，进而使得触摸屏面板不会因为触控电极的引线数量过多而额外增加尺寸。

附图说明

图1A为本发明实施例一所述触控电极的结构示意图；

图1B为本发明实施例一的变化例所述触控电极的结构示意图；

图2和图3为本发明实施例二，枝杈状电极包括两个分支电极的结构示意图；

图4为本发明实施例三中的枝杈状电极包括三个分支电极的结构示意图；

图5为本发明实施例四中的枝杈状电极包括四个分支电极的结构示意图；

图6为本发明实施例五中的枝杈状电极包括五个分支电极的结构示意图；

图7A为本发明实施例六所述的枝杈状电极的结构示意图；

图7B为本发明实施例六所述的相邻的枝杈状电极勾嵌及排列的结构示意图；

图8A和图8B为本发明实施例七中的触控电极上设置有镂空区域的示意图；

图9为本发明实施例八中的手指触摸位置与触控电极的位置示意图；

图10A至图10H为本发明实施例八中对手指触摸位置与触控电极进行分析的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。

本发明实施例一，提供一种互感式电容触摸屏，如图1A所示，包括：

基板1和布置于基板1上的若干触控电极2，触控电极2包括多个枝杈状电极3；

枝杈状电极3由相互平行设置的至少两个直线型的分支电极31以及连接分支电极31同一端的连接电极32组成，相邻两个所述枝杈状电极3的所述分支电极31的延伸方向相反，并且相邻两个所述枝杈状电极3通过首尾端的所述分支电极31相互勾嵌。

本发明实施例中，由于触控电极2为中包括多个枝杈状电极3，连接枝杈状电极3的走线比现有技术中连接电极的走线数量要减少很多，因此触摸屏外围走线相应减少，节省了空间。

为了清楚地说明，图1A以枝杈状电极3包括两个分支电极31的结构进行了举例说明；作为实施例一的变形，图1B示出了枝杈状电极3包括三个分支电极31的结构。

在实施例一的示图图1A和1B中，只示出了基本的触控电极2的结构。而根据本发明的方案，枝杈状电极3具有多种结构，下面结合附图2至附图6对枝杈状电极的结构进行详细说明，如下：

本发明实施例二，如图2所示，触控电极2包括多个枝杈状电极3，每个枝杈状电极3包括两个分支电极31，分支电极31的同一端由连接电极32连接。触控电极2还包括至少一个条状电极4，条状电极4设置于分支电极31延伸方向相同的两个相邻的枝杈状电极3的相邻分支电极31之间。需要说明的是，在图2中示出的为前述与同一枝杈状电极3相对设置的两个枝杈状电极3的相邻分支电极31之间仅包括一个条状电极4的情况，当然也可以包括2个或多个，如图3示出了同一枝杈状电极3相对设置的两个枝杈状电极3的相邻分支电极31之间设置两个条状电极的情况。此时，触控电极2既包括枝杈状电极3，又包括条状电极4，也达到了减少连接触控电极2的走线的数量的目的。对于同一枝杈状电极3相对设置的两个枝杈状电极3的相邻分支电极31之间设置三个或更多个条状电极的情况，与图1和图2相似，在此不再重复举例。

此处，需要指出的是，本实施例及以下实施例中，每个枝杈状电极3内包含的条状电极4的数量可以一致也可以不一致，也即每个枝杈状电极3内可以如图2或者图3所示包含相同数量的条状电极4（在图2中都为1个，在图3中都为2个），也可以包含不同数量的条状电极4。其中，当某一个枝杈状电极3内不包含条状电极4时，视为该枝杈状电极3内包含的条状电极4的数量为零。

本发明实施例三，如图4所示，触控电极2包括多个枝杈状电极3，枝杈状电极3包括三个分支电极31，三个分支电极31的同一端由连接电极32连接，触控电极2还包括至少一个条状电极4，且同一枝杈状电极3中相邻两个分支电极31之间包含至少一个条状电极4。图4中示出了同一枝杈状电极3中相邻两个分支电极31之间包含一个条状电极4的情况。通常在枝杈状电极3两个分支电极31之间勾嵌有相邻枝杈状电极3的分支电极31时，可以设置至少一个条状电极4。

本发明实施例四，如图5所示，触控电极2包括多个枝杈状电极3，枝杈状电极3包括四个分支电极31，四个分支电极31的同一端由连接电极32连接，触控电极2还包括至少一个条状电极4，且同一枝杈状电极3中相邻两个分支电极31之间包含至少一个条状电极4。图5中示出了同一枝杈状电极3中相邻两个分支电极31之间包含一个条状电极4和两个条状电极4的情况。通常在枝杈状电极3两个分支电极31之间勾嵌有相邻枝杈状电极3的分支电极31时，可以设置至少一个条状电极4；而为了检测信号的准确，在枝杈状电极3的其他两个分支电极31之间可以优选的设置两个或多个分支电极31。

本发明实施例五，如图6所示，触控电极2包括多个枝杈状电极3，枝杈状电极3包括五个分支电极31，五个分支电极31的同一端由连接电极32连接，触控电极2还包括至少一个条状电极4，且同一枝杈状电极3中相邻两个分支电极31之间包含至少一个条状电极4。图6中示出了同一枝杈状电极3中相邻两个分支电极31之间包含一个条状电极4和两个条状电极4的情况。通常在枝杈状电极3两个分支电极31之间勾嵌有相邻枝杈状电极3的分支电极31时，可以设置至少一个条状电极4；而为了检测信号的准确，在枝杈状电极3的其他分支电极31之间可以优选的设置两个或多个分支电极31。

实施例三至实施例五中，对于在枝杈状电极3的两个分支电极31之间设置多个分支电极31的情况，由于只涉及条状电极4数量上的不同，因此，不再重复举例。

需要说明的是，实施例三至实施例五所示出的枝杈状电极3由3、4或5个分支电极31组成，只是本发明优选示例，本发明中的枝杈状电极3可以由更多个分支电极31组成，以上示例不应视为对本发明的限定。

此外，本发明中所述的“相邻两个所述枝杈状电极的所述分支电极的延伸方向相反，并且相邻两个所述枝杈状电极通过首尾端的所述分支电极相互勾嵌”说明如下：假设枝杈状电极3具有n(n为大于等于2的整数)个分支电极31，相邻枝杈状电极3的勾嵌及排列为：相邻枝杈状电极3的分支电极31的延伸方向相反且相互平行，即相邻枝杈状电极3的开口区域相对设置；同时，前一枝杈状电极3的第1个分支电极31位于当前枝杈状电极3的第1个开口区域内，当前枝杈状电极3的第1个分支电极31位于前一枝杈状电极3的第n-1个开口区域内；当前枝杈状电极3的第n个分支电极31位于后一枝杈状电极3的第1个开口区域内，后一枝杈状电极3的第1个分支电极31位于当前枝杈状电极的第n-1个开口区域内；相邻枝杈状电极3彼此通过首尾端的分支电极31勾嵌。

具体的，本发明实施例六，更清楚的描述了枝杈状电极3的结构及各枝杈状电极3之间的勾嵌及排列，根据图7A和图7B进行说明：

图7A示出了枝杈状电极3的结构，枝杈状电极3包括n(n为大于等于2的整数)个平行排列的分支电极31；n个平行排形的分支电极31的同一端由连接电极32连接，因此，每个枝杈状电极3必然具有n-1个开口区域33。

图7B示出了相邻枝杈状电极3勾嵌及排列的结构，结合参考图7A，为了方便说明，只取相邻的三个枝杈状电极3，且图7B中的枝杈状电极3标记为枝杈状电极300、枝杈状电极301和枝杈状电极302。

枝杈状电极300的n个分枝电极31标记为A1至An，枝杈状电极301的n个分枝电极31标记为B1至Bn，枝杈状电极302的n个分枝电极31标记为C1至Cn。

其中，枝杈状电极300的n个分支电极的延伸方向3001与枝杈状电极301的n个分支电极的延伸方向3011相反；枝杈状电极301的n个分支电极的延伸方向3011与枝杈状电极302的n个分支电极的延伸方向3021相反；即相邻枝杈状电极的开口区域相对设置（开口区域如图7A中所示，未在图7B中标出）。

同时，枝杈状电极300的第n个分支电极An位于枝杈状电极301的第1个开口区域内，枝杈状电极301的第1个分支电极B1位于枝杈状电极300的第n-1个开口区域内；枝杈状电极301的第n个分支电极Bn位于枝杈状电极302的第1个开口区域内，枝杈状电极302的第1个分支电极C1位于枝杈状电极301的第n-1个开口区域内。

本发明实施例有益效果如下：通过将触控电极的至少两个分支电极的同一端由连接电极一体形成枝杈状电极，且使相对设置的枝杈状电极相互勾嵌，减少触控电极引线的数量，进而使得触摸屏面板不会因为触控电极的引线数量过多而额外增加尺寸。

由于触控电极的枝杈电极由至少两个分支电极和一个连接电极组成，因此其面积也相对增加，将对其他电极特别是公共电极产生更大的寄生电容，影响触控的性能；为了减小触控电极面积，本发明实施例七提供的触控电极2的分支电极31或者连接电极32上设置有至少一个镂空区域5，如图8A所示，其中，枝杈状电极3包括两个分支电极31，且两个分支电极31由连接电极32连接；枝杈状电极3中设置有相互独立的镂空区域5。

优选的，如图8A所示，镂空区域5设置在分支电极31上。

优选的，镂空区域5的总面积小于分支电极31的面积。

镂空区域5可以为任意的图形，如三角形、长方形、正方形等多边形，或梯形、圆形、椭圆形等规则的几何图形，也可以为不规则的图形。优选的，镂空区域5为长方形或正方形。

由于触控电极与显示像素在透光方向上有相互重叠或者交叠的区域，为了不影响显示像素各个子像素的显示，有必要考虑触控电极的镂空区域与子像素在透光方向上的位置的对应关系；优选的，所述触摸屏设置于一彩膜基板的一侧，所述彩膜基板包含多个子像素区域，每个子像素区域对应红/绿/蓝或其他颜色或者合成色组，镂空区域对应至少一个子像素区域。

优选的，多个镂空区域5连通，如图8B所示，枝杈状电极3包括两个分支电极31，且两个分支电极31由连接电极32连接；枝杈状电极3的分支电极31或者连接电极32中设置有互相连通的多个镂空区域5。进一步优选的，至少部分镂空区域5对应至少一个上述子像素区域。

同时，本发明实施例一至实例七中提供的触控电极优选为感应电极或/和驱动电极，进一步优选的为感应电极。

本发明实施例有益效果如下：通过将触控电极的至少两个分支电极的同一端连接一体形成枝杈状电极，且相对设置的枝杈状电极相互勾嵌，减少触控电极引线的数量，进而使得触摸屏面板不会因为触控电极的引线数量过多而额外增加尺寸；同时，在触控电极特别是其分支电极上设置镂空区域以减小触控电极的面积，使得所产生的寄生电容减少，不影响触控检测的性能。

优选的，当触空电极是感应电极时，需要根据寄生电容的变化来相应检测触摸位置。由于本发明实施例中提供的触控电极包括的枝杈状电极由至少两个直线型分支电极组成，而且两个相邻枝杈状电极首尾勾嵌，将会造成触控检测时，手指触摸的位置会有至少两个电极的重叠检测区域，如图9所示，触控电极2包括多个枝杈状电极3，枝杈状电极3包括两个分支电极31，且两个分支电极31由连接电极32连接并一体成形，手指触摸位置6。由于手指触摸位置6覆盖的三个分支电极31分别属于不同的三个枝杈状电极3，所以连接该三个枝杈状电极3的信号线上有了信号。然而，针对该三根信号线上的信号，实际的触摸位置有多种可能，需要对检测信号进行优选，确定其正确的位置。

本发明实施例八，提供了相应的检测方案，分析触摸信号得到可能的触摸位置情况，再进行判断得到与真实触摸位置相对应的位置图。根据图9所示的手指触摸位置和触控电极2的结构，在相应的信号线上会产生强弱不一的信号，对触摸信号进行分析，得到如图10A至10H所示的几种可能的触摸位置图，其中触控电极2为两个分支电极组成的枝杈状电极。由于一条触控电极的包括的分支电极或条状电极要比手指触摸的面积要小很多，因此用手指进行一次触摸通常会影响多条分支电极或条状电极，且不同触摸位置的电极上由于寄生电容变化的不同所产生的信号强弱也不同，这些触控电极产生的强弱信号会形成一个圆滑的椭圆形包络线来映射手指触摸的轮廓，从而定义出手指触摸的位置。而图10A至10H中，只有图10A中所示出的分析图形7是根据触摸的位置和信号的强弱得到的合理的椭圆形包络线,10B至10H所示出的分析图形7都是分开的或非椭圆形包络线，因此，可以设置相对应的算法来识别出如图10A所示的正确触摸位置。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。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。

Claims (12)

1.一种互感式电容触摸屏，包括基板和布置于所述基板上的若干触控电极，其特征在于，所述触控电极包括多个枝杈状电极；

所述枝杈状电极由相互平行设置的至少两个直线型的分支电极以及连接所述分支电极同一端的连接电极组成，相邻两个所述枝杈状电极的所述分支电极的延伸方向相反，并且相邻两个所述枝杈状电极通过首尾端的所述分支电极相互勾嵌。

2.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述枝杈状电极包括两个所述分支电极。

3.如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述触控电极还包括至少一个条状电极，所述条状电极设置于所述分支电极延伸方向相同的两个相邻的所述枝杈状电极的相邻所述分支电极之间。

4.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述枝杈状电极包括三个或以上所述分支电极，所述触控电极还包括至少一个条状电极，且同一枝杈状电极的相邻两个所述分支电极之间包含至少一个所述条状电极。

5.如权利要求4所述的触摸屏，其特征在于，同一枝杈状电极的相邻两个所述分支电极之间包含两个所述条状电极。

6.如权利要求1至5任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述分支电极或所述连接电极上设置有至少一个镂空区域。

7.如权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述镂空区域设置在所述直线型分支电极上。

8.如权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述镂空区域的总面积小于所述直线型分支电极的面积。

9.如权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述镂空区域为长方形或正方形。

10.如权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏设置于一彩膜基板的一侧，且所述镂空区域对应至少一个彩膜基板包含的子像素区域。

11.如权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，多个所述镂空区域连通或者相互独立。

12.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触控电极为感应电极或/和驱动电极。