CN103761016B - 互容式触控面板及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种互容式触控面板,包括沿横向并行排列的多个驱动电极串,每一驱动电极串包括多个串联的驱动电极,每一驱动电极串连接有驱动电极引线;沿纵向并行排列的多个感应电极串,每一感应电极串包括多个串联的感应电极,每一感应电极串连接有感应电极引线;所述驱动电极和所述感应电极位于同一平面上,并且在整个触控面板上,所述驱动电极与所述感应电极相互交错分布,相邻的驱动电极与感应电极之间设置有填充图案;其中,在沿同一横向方向上的所有填充图案,按照远离所述驱动电极引线的方向,所述填充图案的宽度按照等差的方式逐渐减小。
Description
技术领域
本发明涉及触控技术领域,尤其涉及一种互容式触控面板及包含该触控面板的液晶显示装置。
背景技术
触摸显示装置作为一种输入媒介,是目前最简单、方便的一种人机交互方式,因此触摸显示装置越来越多地应用到各种电子产品中。其中电容式触摸显示装置由于具有寿命长、透光率高、可以支持多点触控等优点成为目前主流的触摸显示技术。
电容式触摸显示装置中包括电容式触控面板,电容式触控面板包括表面电容式和投射电容式,其中投射电容式又可以分为自电容式和互电容式。自电容式是在玻璃表面用氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO,一种透明的导电材料)制作成驱动电极与感应电极阵列,这些感应电极和扫描电极分别与地构成电容,这个电容就是通常所说的自电容,也就是电极对地的电容。当手指触摸到电容屏时,手指的电容将会叠加到屏体电容上,使屏体电容量增加。在触摸检测时,自电容屏依次分别检测驱动电极与感应电极阵列,根据触摸前后电容的变化,分别确定驱动电极与感应电极阵列的坐标,然后组合成平面的触摸坐标。自电容的扫描方式,相当于把触摸屏上的触摸点分别投影到X轴和Y轴方向,然后分别在X轴和Y轴方向计算出坐标,最后组合成触摸点的坐标。互电容式触控方式的原理如图1所示,如图1a,互电容方式也是在玻璃表面制作驱动电极101与感应电极102,两组电极交叉的地方将会形成耦合电容,即这两组电极分别构成了耦合电容的两极;如图1b,当手指触摸到电容屏时,影响了触摸点附近两个电极之间的耦合,从而改变了这两个电极之间的耦合电容的大小。检测互电容大小时,感应电极发出激励信号,扫描电极逐一接收信号,这样可以得到所有驱动电极与感应电极交汇点的电容值大小,即整个触摸屏的二维平面的电容大小。根据触摸屏二维电容变化量数据,可以计算出每一个触摸点的坐标,因此,屏上即使有多个触摸点,也能计算出每个触摸点的真实坐标。
现有的一种互容式触控面板中的触控结构层,如图2和图3所示,该触控结构层中包括沿横向并行排列的多个驱动电极串10和沿纵向并行排列的多个感应电极串20,每一驱动电极串10包括多个串联的驱动电极101,每一驱动电极串10通过驱动电极引线102连接到控制单元;每一感应电极串20包括多个串联的感应电极201,每一感应电极串20通过感应电极引线202连接到控制单元。驱动电极101和感应电极201设置在同一平面上,制备形成单层ITO互容式触控面板,即SingleLayerITO触控面板,简称SITO。其中,驱动电极101和感应电极201均为棱形形状(最边上的呈三角形形状),在整个触控结构层上,驱动电极101和感应电极201相互交错分布,即每个驱动电极101的四边均对应设置有感应电极201,同时,每个感应电极201的四边均对应设置有驱动电极101。
在现有技术中,如图4和图5所示,为了使手指触摸时增大互电容的变化量,以提供触控面板的灵敏度,通常会在驱动电极101和感应电极201之间设置填充图案(DummyPatten)30。如图6所示的示意图,在驱动电极101和感应电极201之间设置填充图案30之后,手指触摸到触控面板时增大了互电容的变化量。但是在现有的这种结构的触控结构层中,所有的填充图案30的大小都是一样的,当屏幕的面积较大时,每一驱动电极串10中较远离驱动电极引线102的位置,电阻和电容都相对较大,触摸感应的变化量小,如图7所示的曲线图,图中纵坐标感应变化量是指手指触摸和不触摸时的感应的变化量,横坐标RC信号传输时间(RC Loading)是指信号从输入端传输到触控位置的时间大小(越远离驱动电极引线102,则电阻和电容越大,则RC Loading越大)。从图7可以看出,当屏幕较大之后,按照逐渐远离信号输入端的位置,互电容的变化量逐渐减小,导致触控面板的灵敏度在屏幕的不同位置不一致。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足,本发明提供了一种互电容式触控面板,该面板应用于较大尺寸的显示屏时,可以提高触控显示屏的触控信噪比(SNR)和触控灵敏度。
为了实现上述目的,本发明采用了如下的技术方案:
一种互容式触控面板,包括:
沿横向并行排列的多个驱动电极串每一驱动电极串包括多个串联的驱动电极,每一驱动电极串连接有驱动电极引线;
沿纵向并行排列的多个感应电极串,每一感应电极串包括多个串联的感应电极,每一感应电极串连接有感应电极引线;
所述驱动电极和所述感应电极位于同一平面上,并且在整个触控面板上,所述驱动电极与所述感应电极相互交错分布,相邻的驱动电极与感应电极之间设置有填充图案;其中,在沿同一横向方向上的所有填充图案,按照远离所述驱动电极引线的方向,所述填充图案的宽度按照等差的方式逐渐减小。
优选地,在沿同一纵向方向上的所有填充图案,按照远离所述感应电极引线的方向,所述填充图案的宽度按照等差的方式逐渐减小。
优选地,所述填充图案包括靠近所述驱动电极一侧的第一填充图案和靠近所述感应电极一侧的第二填充图案,所述第一填充图案和第二填充图案具有相同的宽度。
优选地,所述第一填充图案和第二填充图案的宽度从W1~W2按照等差的方式逐渐减小,其中,W1的取值范围是30~40μm,W2的取值范围是5~10μm。
优选地,其中W1的取值是30μm,W2的取值是5μm。
优选地,其中W1的取值是40μm,W2的取值是10μm。
优选地,所述驱动电极和感应电极均为棱形形状,在整个触控面板上,驱动电极和感应电极相互交错分布,每个驱动电极的四边均对应设置有感应电极,同时,每个感应电极的四边均对应设置有驱动电极。
优选地,所述驱动电极、感应电极以及填充图案均为透明导电材料,所述透明导电材料为ITO。
本发明的另一方面是提供一种液晶显示装置,包括液晶显示面板及背光模组,所述液晶显示面板与所述背光模组相对设置,所述背光模组提供显示光源给所述液晶显示面板,以使所述液晶显示面板显示影像,其中,所述液晶显示面板为如上所述的互容式触控面板。
相比于现有技术,本发明中,对于同一横向方向上的所有填充图案,按照远离输入信号的方向,填充图案的宽度按照等差的方式逐渐减小,这样可以减小离输入信号端较远位置的电容的值,减小信号传输时间(RC Loading),提高触控面板的灵敏度;同时采用等差减小的方式,使触控面板中不同位置的信噪比(SNR)的均匀性。
附图说明
图1是互电容式触控面板的触控原理的示意图;其中图1a是手指不触摸时的状态示意图,图1b是手指触摸时的状态示意图。
图2是现有的一种电容式触控面板中的触控结构层的结构示意图。
图3是如图2中的A部分的放大示意图。
图4是现有的另一种电容式触控面板的触控结构层的结构示意图。
图5是如图4中的B部分的放大示意图。
图6是如图4所示的触控面板的触控原理的示意图。
图7是如图4所示的触控结构层中,按照逐渐远离信号输入端的方向,不同位置的感应变化量的曲线图。
图8是本发明实施例提供的一种液晶显示装置的结构示意图。
图9是本发明实施例提供的一种电容式触控面板的结构示意图。
图10是本发明实施例提供的电容式触控面板的触控结构层的结构示意图。
图11是如图10中的X1部分的放大示意图。
图12是本发明实施例提供的触控结构层中,按照逐渐远离信号输入端的方向,不同位置的感应变化量的曲线图。
具体实施方式
如前所述,本发明的目的是提供一种能够可以提高触控显示屏的触控信噪比(SNR)和触控灵敏度的互容式触控面板以及包含该触控面板的液晶显示装置。通过对于同一横向方向上的所有填充图案,按照远离输入信号的方向,填充图案的宽度按照等差的方式逐渐减小,这样可以减小离输入信号端较远位置的电容的值,减小信号传输时间(RCLoading),提高触控面板的灵敏度;同时采用等差减小的方式,使触控面板中不同位置的信噪比(SNR)的均匀性。
下面将对结合附图用实施例对本发明做进一步说明。
如图8所示,本实施例提供的液晶显示装置,包括液晶显示面板400及背光模组500,所述液晶显示面板400与所述背光模组500相对设置,所述背光模组500提供显示光源给所述液晶显示面板400,以使所述液晶显示面板400显示影像,其中,所述液晶显示面板400为一种互容式触控面板。
具体地,所述的互容式触控面板的结构如图9所示,该互容式触控面板包括像素阵列基板3、与像素阵列基板3相对设置的触控屏基板1以及设置于所述像素阵列基板3和所述触控屏基板1之间的液晶层2,其中,所述触控屏基板1包括一触控结构层1a。
进一步地,所述触控结构层1a如图10所示,触控结构层1a中包括沿横向(如图10中X-X方向)并行排列的多个驱动电极串10和沿纵向(如图10中Y-Y方向)并行排列的多个感应电极串20,每一驱动电极串10包括多个串联的驱动电极101,每一驱动电极串10连接有驱动电极引线102;每一感应电极串20包括多个串联的感应电极201,每一感应电极串20连接有感应电极引线202;
其中,所述驱动电极101和所述感应电极201位于同一平面上,并且在整个触控面板上,所述驱动电极101与所述感应电极201相互交错分布,相邻的驱动电极101与感应电极201之间设置有填充图案30,填充图案30与驱动电极101与感应电极201之间都是相互隔离的。本实施例中,所述驱动电极101和感应电极201均为棱形形状(最边上呈三角形状),每个驱动电极101的四边均对应设置有感应电极201,同时,每个感应电极201的四边均对应设置有驱动电极101。其中,在沿同一横向方向上(如图10中X-X方向)的所有填充图案30,按照远离所述驱动电极引线102的方向(如图10中按顺序从X1-X2-X3方向),所述填充图案30的宽度按照等差的方式逐渐减小。
在本实施例中,仅仅是同一横向方向上的填充图案30的宽度逐渐减小,而同一纵向方向上的填充图案30的宽度是一致的。具体地,参阅附图10,在横向上,按顺序从X1-X2-X3的方向,填充图案30的宽度是逐渐减小的,而同一纵向方向上的Y1、Y2和Y3,填充图案30的宽度是不变的。在另外的一些实施例中,不仅在同一横向上填充图案30的宽度是逐渐减小,在同一纵向方向上的的填充图案30的宽度也是逐渐减小,这种方案可以取得更好的效果。
如图11所示,在本实施例中,所述填充图案30包括靠近所述驱动电极101一侧的第一填充图案301和靠近所述感应电极201一侧的第二填充图案302,所述第一填充图案301和第二填充图案302具有相同的宽度W。其中,所述第一填充图案301和第二填充图案302的宽度从W1~W2按照等差的方式逐渐减小,本实施例中,W1的取值是40μm,W2的取值是10μm。需要说明的是,W1的取值范围可以选择是30~40μm,W2的取值范围可以选择是5~10μm。通过验证,当W1的取值是30μm,W2的取值是5μm时,可以取得与本实施例同样的效果。
按照远离输入信号的方向(即电极连接线的一端),填充图案的宽度按照等差的方式逐渐减小,如图1中,由于第一填充图案301和第二填充图案302的宽度W不断减小,则第一填充图案301和第二填充图案302与驱动电极101与感应电极201之间的距离D不断增大,减小了电容量,也就是说减小了离输入信号端较远位置的电容的值,减小信号传输时间(RCLoading),提高触控面板的灵敏度;同时采用等差减小的方式,使触控面板中不同位置的信噪比(SNR)的均匀性。
按照以上实施例方式提供的电容式触控面板,对触控面板上各个位置在触摸和不触摸时的感应变化量进行测试,得到如图12所示的曲线图,图中纵坐标感应变化量是指手指触摸和不触摸时的感应的变化量,横坐标代表的是不同的位置,其中以靠近信号输入端为0点坐标,坐标逐渐增大是指触摸的位置逐渐远离信号输入端。图12中,曲线L1代表的是本实施例提供的电容式触控面板,L2代表的是现有的填充图案尺寸不变化的电容式触控面板。从图12所示的曲线图可以看出,本发明提供的电容式触控面板相比于现有技术,触控面板在各个位置的感应变化量比较均匀并且具有较高的数值,说明本发明提供的电容式触控面板具有均匀的信噪比(SNR)和较高的灵敏度。
本发明中,所述驱动电极101、感应电极201以及填充图案30均为透明导电材料,所述透明导电材料为ITO。
综上所述,本发明中,通过对于同一横向方向上的所有填充图案,按照远离输入信号的方向,填充图案的宽度按照等差的方式逐渐减小,这样可以减小离输入信号端较远位置的电容的值,减小信号传输时间(RC Loading),提高触控面板的灵敏度;同时采用等差减小的方式,使触控面板中不同位置的信噪比(SNR)的均匀性。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (8)
1.一种互容式触控面板,其特征在于,包括:
沿横向并行排列的多个驱动电极串(10),每一驱动电极串(10)包括多个串联的驱动电极(101),每一驱动电极串(10)连接有驱动电极引线(102);
沿纵向并行排列的多个感应电极串(20),每一感应电极串(20)包括多个串联的感应电极(201),每一感应电极串(20)连接有感应电极引线(202);
所述驱动电极(101)和所述感应电极(201)位于同一平面上,并且在整个触控面板上,所述驱动电极(101)与所述感应电极(201)相互交错分布,相邻的驱动电极(101)与感应电极(201)之间设置有填充图案(30);其中,在沿同一横向方向上的所有填充图案(30),按照远离所述驱动电极引线(102)的方向,所述填充图案(30)的宽度按照等差的方式逐渐减小;在沿同一纵向方向上的所有填充图案(30),按照远离所述感应电极引线(202)的方向,所述填充图案(30)的宽度按照等差的方式逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的互容式触控面板,其特征在于,所述填充图案(30)包括靠近所述驱动电极(101)一侧的第一填充图案(301)和靠近所述感应电极(201)一侧的第二填充图案(302),所述第一填充图案(301)和第二填充图案(302)具有相同的宽度。
3.根据权利要求2所述的互容式触控面板,其特征在于,所述第一填充图案(301)和第二填充图案(302)的宽度从W1~W2按照等差的方式逐渐减小,其中,W1的取值范围是30~40μm,W2的取值范围是5~10μm。
4.根据权利要求3所述的互容式触控面板,其特征在于,其中W1的取值是30μm,W2的取值是5μm。
5.根据权利要求3所述的互容式触控面板,其特征在于,其中W1的取值是40μm,W2的取值是10μm。
6.根据权利要求3所述的互容式触控面板,其特征在于,所述驱动电极(101)和感应电极(201)均为棱形形状,在整个触控面板上,驱动电极(101)和感应电极(201)相互交错分布,每个驱动电极(101)的四边均对应设置有感应电极(201),同时,每个感应电极(201)的四边均对应设置有驱动电极101。
7.根据权利要求3所述的互容式触控面板,其特征在于,所述驱动电极(101)、感应电极(201)以及填充图案(30)均为透明导电材料,所述透明导电材料为ITO。
8.一种液晶显示装置,包括液晶显示面板(400)及背光模组(500),所述液晶显示面板(400)与所述背光模组(500)相对设置,所述背光模组(500)提供显示光源给所述液晶显示面板(400),以使所述液晶显示面板(400)显示影像,其特征在于,所述液晶显示面板(400)为权利要求1-7任一所述的互容式触控面板。
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