CN103995632A - 一种触摸屏和触摸显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触摸屏和触摸显示装置。该触摸屏包括公共电极、驱动电极和感应电极，公共电极、驱动电极和感应电极均分别包括多块，公共电极和驱动电极同层且相互交错间隔设置，公共电极、驱动电极和感应电极之间相互绝缘，感应电极对应设置在公共电极的正投影方向上，每块感应电极在靠近驱动电极的边缘区域的分布密度大于其在远离驱动电极的中心区域的分布密度。该触摸屏不仅能够降低感应电极的对地电容，而且能够大大提高该触摸屏的触控变化量，进而使该触摸屏的信噪比和整体性能得到了大幅改善和提升。

Description

一种触摸屏和触摸显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种触摸屏和触摸显示装置。
背景技术
触摸屏的感应方式有很多种，如光学、微波、电阻、电容等等。其中，电容感应式的应用最广。电容感应式包括自电容感应式和互电容感应式，互电容感应式较自电容感应式有抗干扰能力强、灵敏度高、多点触控及识别能力强等优点，所以互电容感应式成为现在主流的触摸屏感应方式。
互电容感应式触摸屏一般有两种：内嵌式(In Cell)触摸屏和非内嵌式触摸屏。内嵌式触摸屏是指触摸屏的感应电极和/或驱动电极设置在显示面板的内部，为实现结构的紧凑性，目前的内嵌式触摸屏出现了显示和触控时共用某个电极的结构，如显示时用的公共电极，还同时可以在触控时用作驱动电极(TX)。内嵌式触摸屏由于不需要额外增加触摸屏的制备工序，具有对显示像素的开口率和透光率影响极小的特性，所以具有较好的应用前景。
目前的内嵌式触摸屏通常是将驱动电极(TX)和感应电极(RX)在水平方向上相错开设置，如对于H-ADS(高级超维场转换)显示模式的内嵌式触摸屏，通常将公共电极沿像素电极所在行或列的方向进行分块，隔块(即奇数块或偶数块)的公共电极块在触控时用作驱动电极；感应电极设置在公共电极的相对上方，且感应电极的设置位置与驱动电极在水平方向上相错开，即感应电极与触控时不用作驱动电极的公共电极块相对应设置。触控时，驱动电极和感应电极之间能够形成互电容，通过检测该互电容的变化，从而对触摸屏进行触控。
在水平方向上看，感应电极与驱动电极相邻设置，以便驱动电极与感应电极之间能形成一定的互电容。对应设置在公共电极的相对上方的感应电极通常情况下为一整块，这使得感应电极的对地电容会相对较高，不利于整个触摸屏的信噪比和性能的提升。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种触摸屏和触摸显示装置。该触摸屏不仅能够降低感应电极的对地电容，而且能够大大提高该触摸屏的触控变化量，从而使该触摸屏的信噪比和整体性能得到了大幅改善和提升。
本发明提供一种触摸屏，包括公共电极、驱动电极和感应电极，所述公共电极、所述驱动电极和所述感应电极均分别包括多块，所述公共电极和所述驱动电极同层且相互交错间隔设置，所述公共电极、所述驱动电极和所述感应电极之间相互绝缘，所述感应电极对应设置在所述公共电极的正投影方向上，每块所述感应电极在靠近所述驱动电极的边缘区域的分布密度大于其在远离所述驱动电极的中心区域的分布密度。
优选地，每块所述感应电极上设置有多个镂空区域，所述镂空区域将每块所述感应电极分隔形成多条相互平行且间隔的第一电极条和多条相互平行且间隔的第二电极条；所述第一电极条和所述第二电极条均位于所述感应电极的靠近所述驱动电极的边缘区域，且所述第一电极条的长度方向与所述第二电极条的长度方向成一夹角。
优选地，所述第一电极条的长度方向垂直于所述公共电极和所述驱动电极的排列方向，所述第二电极条的长度方向垂直于所述第一电极条的长度方向。
优选地，在每块所述感应电极的靠近所述驱动电极的边缘区域，任意相邻的两条所述第一电极条之间的第一间距相等；在每块所述感应电极的远离所述驱动电极的中心区域，相邻的两条所述第一电极条之间的第二间距大于所述第一间距。
优选地，所述第二电极条位于靠近所述驱动电极的两条相邻的所述第一电极条之间。
优选地，还包括多个呈矩阵排列的像素电极，所述第一电极条的长度方向平行于所述像素电极所在行，所述第一间距等于所述像素电极所在行的行宽，所述第二间距为所述第一间距的2-4倍。
优选地，每个所述像素电极包括三个大小和形状均相同的子像素电极，三个所述子像素电极沿平行于所述像素电极所在行的方向依次等间隔排列；任意相邻的两条所述第二电极条之间的间距相等且等于所述子像素电极所在列的列宽。
优选地，每块所述感应电极与相邻的所述驱动电极之间的水平间距为所述像素电极所在行的行宽。
优选地，所述触摸屏还包括黑矩阵，所述第一电极条和所述第二电极条位于所述黑矩阵的正投影方向上，且所述黑矩阵完全遮挡所述第一电极条和所述第二电极条。
优选地，所述第一电极条的长度相等且等于所述像素电极所在行的长度，所述第一电极条的宽度相等。
优选地，所述第二电极条的长度相等且等于所述第一间距，所述第二电极条的宽度相等。
优选地，沿平行于所述公共电极和所述驱动电极排列方向的方向将所述驱动电极划分为相互间隔的多个子驱动电极块，多个所述子驱动电极块的面积相等。
优选地，所述子驱动电极块的长度范围为4-6毫米，所述子驱动电极块的宽度范围为1-1.5毫米。
优选地，所述触摸屏包括对合设置的阵列基板和彩膜基板，所述像素电极设置于所述阵列基板上，所述感应电极设置于所述彩膜基板上，所述公共电极和所述驱动电极设置于所述阵列基板或所述彩膜基板上；所述驱动电极在显示时还用作公共电极。
本发明还提供一种触摸显示装置，包括上述触摸屏。
本发明的有益效果：本发明所提供的触摸屏，通过使每块感应电极在靠近驱动电极的边缘区域的分布密度大于其在远离驱动电极的中心区域的分布密度，从而不仅能够降低感应电极的对地电容，而且能够大大提高该触摸屏的触控变化量，进而使该触摸屏的信噪比和整体性能得到了大幅改善和提升。
本发明所提供的触摸显示装置通过采用上述触摸屏，大大提高了该触摸显示装置的整体信噪比和性能，同时还提升了该触摸显示装置的显示效果。
附图说明
图1为本发明实施例1中感应电极的设置结构示意图；
图2为图1中感应电极的设置结构俯视图；
图3为沿图2中的AA剖切线对触摸屏进行剖切的局部剖视图。
其中的附图标记说明：
1.公共电极；2.感应电极；21.第一电极条；22.第二电极条；23.镂空区域；3.驱动电极；31.子驱动电极块；4.像素电极；41.子像素电极；5.黑矩阵；6.阵列基板；7.彩膜基板；L.第一间距；M.第二间距；N.相邻的第二电极条之间的间距；X.相邻的感应电极与驱动电极之间的水平间距。
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触摸屏和触摸显示装置作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种触摸屏，如图1、图2和图3所示，包括公共电极1、驱动电极3和感应电极2，公共电极1、驱动电极3和感应电极2均分别包括多块，公共电极1和驱动电极3同层且相互交错间隔设置，公共电极1、驱动电极3和感应电极2之间相互绝缘，感应电极2对应设置在公共电极1的正投影方向上，每块感应电极2在靠近驱动电极3的边缘区域的分布密度大于其在远离驱动电极3的中心区域的分布密度。
其中，每块感应电极2上设置有多个镂空区域23，镂空区域23将每块感应电极2分隔形成多条相互平行且间隔的第一电极条21和多条相互平行且间隔的第二电极条22；第一电极条21和第二电极条22均位于感应电极2的靠近驱动电极3的边缘区域。
本实施例中，第一电极条21的长度方向垂直于公共电极1和驱动电极3的排列方向，第二电极条22的长度方向垂直于第一电极条21的长度方向。
在每块感应电极2的靠近驱动电极3的边缘区域，任意相邻的两条第一电极条21之间的第一间距L相等；在每块感应电极2的远离驱动电极3的中心区域，相邻的两条第一电极条21之间的第二间距M大于第一间距L。
第二电极条22位于靠近驱动电极3的两条相邻的第一电极条21之间。
本实施例中，触摸屏还包括多个呈矩阵排列的像素电极4，第一电极条21的长度方向平行于像素电极4所在行，第一间距L等于像素电极4所在行的行宽，第二间距M为第一间距L的2-4倍。如此设置，使感应电极2的对地面积大大减小，从而大大降低了感应电极2的对地电容。
第一电极条21的上述设置，使得每块感应电极2在远离驱动电极3的中心区域分布比较稀疏，从而能降低感应电极2的对地电容；每块感应电极2在靠近驱动电极3的边缘区域分布比较密集，从而使感应电极2和驱动电极3在相邻近区域的电场分布比较密集，相比于现有技术中每块感应电极2的分布，能大大提高触摸屏的触控变化量。
本实施例中，每个像素电极4包括三个大小和形状均相同的子像素电极41，三个子像素电极41沿平行于像素电极4所在行的方向依次等间隔排列；即每个像素电极4由排成一直线的R子像素电极、B子像素电极和G子像素电极组成，R子像素电极、B子像素电极和G子像素电极同样按行按列排列为矩阵。任意相邻的两条第二电极条22之间的间距N相等且等于子像素电极41所在列的列宽。本实施例中，每块感应电极2与相邻的驱动电极3之间的水平间距X为像素电极4所在行的行宽。
第二电极条22的上述设置大大提高了每块感应电极2在靠近驱动电极3的边缘区域的分布密度，从而大大提高了触控时该区域的电场分布的密度，加之，每块感应电极2与相邻的驱动电极3之间的水平间距较小，进而大大提高了触摸屏的触控变化量。
本实施例中，触摸屏还包括黑矩阵5，第一电极条21和第二电极条22位于黑矩阵5的正投影方向上，且黑矩阵5完全遮挡第一电极条21和第二电极条22。
第一电极条21和第二电极条22通常都采用氧化铟锡透明导电材料形成，然而即使是透明导电材料，其透光率通常也都达不到百分之百，所以在显示时，第一电极条21和第二电极条22的图案很容易显现出来，影响显示效果；黑矩阵5的设置能在保证正常触控显示的情况下，有效避免显示时感应电极2的外观显现，从而进一步提升了触摸屏的显示效果。
本实施例中，第一电极条21的长度相等且等于像素电极4所在行的长度，第一电极条21的宽度相等；第二电极条22的长度相等且等于第一间距L，第二电极条22的宽度相等。
需要说明的是，从上述相邻的第一电极条21之间的第一间距L和相邻的第二电极条22之间的间距N的设置，以及黑矩阵5、第一电极条21和第二电极条22的长度和宽度的设置可以得出：黑矩阵5的用于遮挡栅线的部分同时用于对每块感应电极2的第一电极条21进行遮挡，黑矩阵5的用于遮挡数据线的部分同时用于对每块感应电极2的第二电极条22进行遮挡，从而实现了对整个感应电极2的完全遮挡。
本实施例中，沿平行于公共电极1和驱动电极3排列方向的方向将驱动电极3划分为相互间隔的多个子驱动电极块31，多个子驱动电极块31的面积相等。子驱动电极块31的长度范围为4-6毫米，子驱动电极块31的宽度范围为1-1.5毫米。如此对驱动电极3进行划分，能够降低驱动电极3与感应电极2之间的节点电容，提高触摸屏的触控变化量。
本实施例中，触摸屏包括对合设置的阵列基板6和彩膜基板7，像素电极4设置于阵列基板6上，感应电极2设置于彩膜基板7上，公共电极1和驱动电极3设置于阵列基板6上，驱动电极3在显示时还用作公共电极1。其中，公共电极1位于像素电极4的下方，即本实施例中的触摸屏为H-ADS(High ApertureRatio Advanced Super Dimension Switch,高开口率高级超维场转换技术)显示模式的内嵌式触摸显示屏。
需要说明的是，公共电极1也可以位于像素电极4的上方，即触摸屏为ADS(ADvanced Super Dimension Switch，高级超维场转换技术)显示模式的内嵌式触摸显示屏。
实施例1的有益效果：实施例1中的触摸屏通过使每块感应电极在靠近驱动电极的边缘区域的分布密度大于其在远离驱动电极的中心区域的分布密度，从而不仅能够降低感应电极的对地电容，而且能够大大提高该触摸屏的触控变化量，进而使该触摸屏的信噪比和整体性能得到了大幅改善和提升。
实施例2：
本实施例提供一种触摸屏，与实施例1不同的是，第一电极条的长度方向与第二电极条的长度方向成一非90度的夹角，即第一电极条和第二电极条不垂直。
本实施例中触摸屏的其他结构与实施例1中相同，此处不再赘述。
本实施例中的上述设置，同样不仅能够降低感应电极的对地电容，而且能够大大提高该触摸屏的触控变化量，进而使该触摸屏的信噪比和整体性能得到了大幅改善和提升。
实施例3：
本实施例提供一种触摸屏，与实施例1-2不同的是，像素电极设置于阵列基板上，公共电极和驱动电极设置于彩膜基板上。即本实施例中的触摸屏为TN(Twisted Nematic，扭曲向列)显示模式的内嵌式触摸显示屏。
本实施例中触摸屏的其他结构与实施例1-2任一个中的相同，此处不再赘述。
本发明的有益效果：本发明所提供的触摸屏，通过使每块感应电极在靠近驱动电极的边缘区域的分布密度大于其在远离驱动电极的中心区域的分布密度，从而不仅能够降低感应电极的对地电容，而且能够大大提高该触摸屏的触控变化量，进而使该触摸屏的信噪比和整体性能得到了大幅改善和提升。
实施例4：
本实施例提供一种触摸显示装置，包括实施例1-3任一中的触摸屏。
通过采用实施例1-3任一中的触摸屏，大大提高了该触摸显示装置的整体信噪比和性能，同时还提升了该触摸显示装置的显示效果。
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 (15)

1.一种触摸屏，包括公共电极、驱动电极和感应电极，所述公共电极、所述驱动电极和所述感应电极均分别包括多块，所述公共电极和所述驱动电极同层且相互交错间隔设置，所述公共电极、所述驱动电极和所述感应电极之间相互绝缘，其特征在于，所述感应电极对应设置在所述公共电极的正投影方向上，每块所述感应电极在靠近所述驱动电极的边缘区域的分布密度大于其在远离所述驱动电极的中心区域的分布密度。
2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，每块所述感应电极上设置有多个镂空区域，所述镂空区域将每块所述感应电极分隔形成多条相互平行且间隔的第一电极条和多条相互平行且间隔的第二电极条；所述第一电极条和所述第二电极条均位于所述感应电极的靠近所述驱动电极的边缘区域，且所述第一电极条的长度方向与所述第二电极条的长度方向成一夹角。
3.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述第一电极条的长度方向垂直于所述公共电极和所述驱动电极的排列方向，所述第二电极条的长度方向垂直于所述第一电极条的长度方向。
4.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，在每块所述感应电极的靠近所述驱动电极的边缘区域，任意相邻的两条所述第一电极条之间的第一间距相等；在每块所述感应电极的远离所述驱动电极的中心区域，相邻的两条所述第一电极条之间的第二间距大于所述第一间距。
5.根据权利要求4所述的触摸屏，其特征在于，所述第二电极条位于靠近所述驱动电极的两条相邻的所述第一电极条之间。
6.根据权利要求5所述的触摸屏，其特征在于，还包括多个呈矩阵排列的像素电极，所述第一电极条的长度方向平行于所述像素电极所在行，所述第一间距等于所述像素电极所在行的行宽，所述第二间距为所述第一间距的2-4倍。
7.根据权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，每个所述像素电极包括三个大小和形状均相同的子像素电极，三个所述子像素电极沿平行于所述像素电极所在行的方向依次等间隔排列；任意相邻的两条所述第二电极条之间的间距相等且等于所述子像素电极所在列的列宽。
8.根据权利要求7所述的触摸屏，其特征在于，每块所述感应电极与相邻的所述驱动电极之间的水平间距为所述像素电极所在行的行宽。
9.根据权利要求8所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏还包括黑矩阵，所述第一电极条和所述第二电极条位于所述黑矩阵的正投影方向上，且所述黑矩阵完全遮挡所述第一电极条和所述第二电极条。
10.根据权利要求9所述的触摸屏，其特征在于，所述第一电极条的长度相等且等于所述像素电极所在行的长度，所述第一电极条的宽度相等。
11.根据权利要求10所述的触摸屏，其特征在于，所述第二电极条的长度相等且等于所述第一间距，所述第二电极条的宽度相等。
12.根据权利要求1-11任意一项所述的触摸屏，其特征在于，沿平行于所述公共电极和所述驱动电极排列方向的方向将所述驱动电极划分为相互间隔的多个子驱动电极块，多个所述子驱动电极块的面积相等。
13.根据权利要求12所述的触摸屏，其特征在于，所述子驱动电极块的长度范围为4-6毫米，所述子驱动电极块的宽度范围为1-1.5毫米。
14.根据权利要求13所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏包括对合设置的阵列基板和彩膜基板，所述像素电极设置于所述阵列基板上，所述感应电极设置于所述彩膜基板上，所述公共电极和所述驱动电极设置于所述阵列基板或所述彩膜基板上；所述驱动电极在显示时还用作公共电极。
15.一种触摸显示装置，其特征在于，包括权利要求1-14任意一项所述的触摸屏。
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