CN104076991B - 一种触摸屏、触摸显示面板和触摸显示装置 - Google Patents

一种触摸屏、触摸显示面板和触摸显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例提供了一种触摸屏、ON‑CELL式触摸显示面板和触摸显示装置，包括：基板；位于所述基板上的触摸结构层，所述触摸结构层包括多个透明导电图形；至少覆盖所述透明导电图形边缘的抗反射图形。本发明的实施例所提供的触摸屏、触摸显示面板和触摸显示装置用抗反射图形覆盖触摸屏中透明导电图形的边缘和/或多个透明导电图形之间的区域，显著降低了触摸屏中透明导电图形在环境光下的可见性，提升了显示效果。

Description

一种触摸屏、触摸显示面板和触摸显示装置
技术领域
本发明涉及触摸屏领域，尤其涉及一种触摸屏，以及包含该触摸屏的触摸显示面板和触摸显示装置。
背景技术
触摸屏可以作为一种通过显示幕对电子装置进行操作的界面工具，允许用户直接在加有触摸屏的触摸显示装置表面通过点触或手写的方式输入信息，比鼠标、键盘等输入设备更友好、方便，因此越来越广泛地被应用于各种便携式设备上。
根据所使用的接触物的类型（如手指、笔等）以及确认点（接触物对触摸屏进行操作的位置）方式的不同，触摸屏可以分为电阻式、电容式、表面声波式、红外式等等。目前被广泛使用的是电容式触摸屏技术。在公开号为CN102193700A的中国发明专利中，可以发现更多与电容触摸屏相关的技术。
根据具有触摸检测功能的触摸结构层与显示面板的相对位置关系，触摸屏可以分为外挂式、ON-CELL式和IN-CELL式（或内嵌式）。
其中，触摸结构层可以设置于基板靠近人眼的表面上。特别是ON-CELL式触摸屏中触摸结构层设置于显示面板的彩膜基板的外表面上。如图1所示，触摸结构层102设置于基板101靠近人眼的表面上。通常基板为透明基板，材料可以为玻璃或石英等。触摸结构层102包括多个透明导电图形102a、102b等，该透明导电图形102通常采用ITO等材料。ITO等透明导电图形102在环境光线（特别是强光）中的可见，一直是困扰触摸屏特别是ON-CELL式触摸屏应用的一个重要问题。
美国授权专利（授权号为US8068186B2）公开了一种降低ON-CELL式触摸屏中透明导电图形可见性的技术方案。但该技术方案需要增加符合特定要求的绝缘层，材料的选择范围有限。
发明内容
本发明的实施例所要解决的一个技术问题是，现有技术的触摸屏中透明导电图形在环境光下可见，影响显示效果。
为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种触摸屏，包括：基板；
位于所述基板上的触摸结构层，所述触摸结构层包括多个透明导电图形；
至少覆盖所述透明导电图形边缘的抗反射图形。
作为一种优选的实施方式，所述抗反射图形仅覆盖所述透明导电图形边缘。其中，所述仅覆盖所述透明导电图形边缘的抗反射图形的宽度的尺寸范围可为2微米～20微米；更加优选的尺寸范围可为2微米～4微米。
作为另一种优选的实施方式，所述抗反射图形还覆盖所述多个透明导电图形之间的区域。其中，所述覆盖所述透明导电图形边缘并且覆盖所述多个透明导电图形之间的区域的抗反射图形的宽度的尺寸范围为4微米～40微米；更加优选的尺寸范围可为5微米～8微米。
优选的，上述触摸屏中的抗反射图形可以采用黑色材料。
本发明的实施例还提供了一种触摸显示面板，包括：显示面板；位于所述显示面板上的触摸结构层，所述触摸结构层包括多个透明导电图形；至少覆盖所述透明导电图形边缘的抗反射图形。
通常，所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，所述触摸结构层设置于所述第一基板背向所述第二基板的表面上。
作为一种优选的实施方式，所述抗反射图形仅覆盖所述透明导电图形边缘。其中，所述仅覆盖所述透明导电图形边缘的抗反射图形的宽度的尺寸范围可为2微米～20微米；更加优选的尺寸范围可为2微米～4微米。
作为另一种优选的实施方式，所述抗反射图形还覆盖所述多个透明导电图形之间的区域。其中，所述覆盖所述透明导电图形边缘并且覆盖所述多个透明导电图形之间的区域的抗反射图形的宽度的尺寸范围为4微米～40微米；更加优选的尺寸范围可为5微米～8微米。
优选的，上述触摸屏中的抗反射图形可以采用黑色材料。
优选的，所述显示面板为液晶显示面板或OLED显示面板或等离子显示面板或电子纸。
本发明的实施例还提供了一种包括上述触摸显示面板的触摸显示装置。
相对于现有技术而言，本发明的实施例所提供的触摸屏、触摸显示面板和触摸显示装置用抗反射图形覆盖触摸屏中透明导电图形的边缘和/或多个透明导电图形之间的区域，显著降低了触摸屏中透明导电图形在环境光下的可见性，提升了显示效果。
附图说明
图1为现有技术的ON-CELL式触摸屏剖视结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的触摸屏的俯视结构示意图；
图3为图2沿A-A’的剖视图；
图4为本发明实施例二提供的触摸屏的俯视结构示意图；
图5为图4沿B-B’的剖视图；
图6为本发明实施例三提供的触摸屏的俯视结构示意图；
图7为图6沿C-C’的剖视图；
图8为本发明实施例四提供的触摸屏的俯视结构示意图；
图9为图8沿D-D’的剖视图；
图10为本发明实施例五提供的触摸屏的俯视结构示意图；
图11为图10沿E-E’的剖视图；
图12为本发明实施例六提供的触摸屏的俯视结构示意图；
图13为图12沿F-F’的剖视图；
图14为本发明实施例七提供的ONCELL式的触摸显示面板剖视结构示意图。
具体实施方式
经发明人的研究和实验发现，现有技术的触摸屏中，透明导电图形可见（尤其是环境光强时）的主要原因可能有两个，一个是透明导电图形的边缘及侧面（如图1中虚线圈所示）对入射光Inputlight造成异常反射；另一个是环境中的入射光Inputlight入射到触摸屏表面上，在有透明导电图形覆盖的区域（如图1中S1所示）的表面和没有透明导电图形覆盖的区域（如图1中S2所示）的表面对入射光Inputlight的反射率不同。
为了降低透明导电图形的可见性，本发明的核心思想是用抗反射图形将透明导电图形的边缘和/或没有透明导电图形覆盖的区域（或者说多个透明导电图形之间的区域）遮盖，这样覆盖透明导电图形的边缘和/或多个透明导电图形之间的区域的抗反射图形对光的反射率很小，甚至可以忽略不计，因此几乎只有透明导电图形覆盖的区域的对入射光进行反射；控制抗反射图形的尺寸，使其对人眼不可见。这样就能大大降低透明导电图形的可见性。
实施例一
图2为本发明实施例一提供的触摸屏的俯视结构示意图。图3为图2沿A-A’的剖视图。如图2和图3所示，本发明实施例一提供的触摸屏，包括：基板201，该基板201可以采用玻璃、石英、塑料等透明材料。该触摸屏在靠近人眼(eyes)的方向上依次包括位于基板201上的触摸结构层202；覆盖透明导电图形202a、202b边缘（图3中虚线圈所示）的抗反射图形203。抗反射图形203可以和透明导电图形直接接触，也可以不与透明导电图形直接接触。
图2所示为电容式触摸屏。从图2中可以看出，该触摸结构层202包括多条驱动线2021、与多条驱动线2021垂直交叉的多条感应线2022；多条驱动线2021和多条感应线2022通常采用透明导电材料，构成多个透明导电图形202a、202b。图3中，多条感应线2022与多条驱动线2021位于同一层，这样每一条感应线2022被多条驱动线2021分割成多段。在交叉处2023，同一条感应线2022的两段通过跨桥金属2024连接，跨桥金属2024与驱动线2021通过设置于二者之间的绝缘层2025绝缘。当然，也可以是2021为感应线，2022为驱动线。
其中，透明导电图形的材料可以为ITO、IZO或者二者的组合；透明导电图形可以由单层透明材料或多层透明材料构成。抗反射图形203优选采用黑色材料，反射率很低，同时黑色的抗反射图形203透射率也很低。
具体的说，图3中抗反射图形203覆盖在透明导电图形202a、202b的边缘，这样就减少甚至消除了透明导电图形202a、202b的边缘对入射光Inputlight造成异常反射，降低了透明导电图形的可见性。
另外，可以通过控制抗反射图形203的尺寸，使其足够小，以至对人眼不可见。虽然抗反射图形203的尺寸越小，对人眼越不可见；但最小尺寸收到工艺的限制；因此抗反射图形203的尺寸有一个优选的范围值。如图2所示，抗反射图形203具有网格状的矩阵结构，其网格线的宽度L1优选范围为2微米～20微米。更进一步的，为了确保网格状的抗反射图形203不可见，其网格线的宽度L1的取值范围为2微米～4微米。
实施例二
实施例一中，抗反射图形203仅仅覆盖透明导电图形202a、202b边缘，但基于本发明的核心思想，抗反射图形203还可以覆盖没有透明导电图形覆盖的区域，只要满足至少覆盖透明导电图形202a、202b边缘即可。
图4为本发明实施例二提供的触摸屏的俯视结构示意图。图5为图4沿B-B’的剖视图。如图4和图5所示，本发明实施例二提供的触摸屏与实施例一结构类似，相同的部分不再重述，区别仅在于抗反射图形203还覆盖多个透明导电图形202a、202b之间的区域（如图5中S3所示）。
当然，类似于实施例一，抗反射图形203也具有网格状的矩阵结构。为了确保网格状的抗反射图形203不可见，并且符合工艺条件的限制，其覆盖透明导电图形边缘并且覆盖多个透明导电图形之间的区域的网格线的宽度L3优选范围为4微米～40微米，覆盖透明导电图形边缘的透明导电图形的宽度L2优选范围为2微米～20微米。更进一步的，为了确保网格状的抗反射图形203不可见，其覆盖透明导电图形边缘并且覆盖多个透明导电图形之间的区域的网格线的宽度L3优选范围为5微米～8微米，覆盖透明导电图形边缘的透明导电图形的宽度L2优选范围为2微米～4微米。
实施例一和实施例二中触摸结构层仅仅是一种典型的电容式触摸结构。本发明对具体的触摸结构层并没有特别限定；可以是电阻式，也可以是电容式，还可以红外线式等。只要该触摸结构层中包含有透明导电图形，并且在透明导电图形和人眼之间设置至少覆盖该透明导电图形边缘的抗反射图形，就能部分或全部解决该透明导电图形的可见性问题。
实施例三
图6为本发明实施例三提供的触摸屏的俯视结构示意图。图7为图6沿C-C’的剖视图。
如图6和图7所示，本发明实施例三提供的触摸屏，包括：基板601，该基板601可以采用玻璃、石英、塑料等透明材料。该触摸屏在靠近人眼的方向上依次包括位于基板601上的触摸结构层602；覆盖透明导电图形602a、602b边缘（图7中虚线圈所示）的抗反射图形603。
图6所示为电容式触摸屏。从图6中可以看出，该触摸结构层602包括多条驱动线6021、与多条驱动线6021垂直交叉的多条感应线6022；多条驱动线6021和多条感应线6022通常采用透明导电材料，构成多个透明导电图形602a、602b。图6中，多条感应线6022与多条驱动线6021位于不同层，二者通过一覆盖整个基板范围的绝缘层6025绝缘。当然，也可以是6021为感应线，6022为驱动线。
其中，透明导电图形的材料可以为ITO、IZO或者二者的组合；透明导电图形可以由单层透明材料或多层透明材料构成。抗反射图形603优选采用黑色材料，反射率很低，同时黑色的抗反射图形603透射率也很低。
具体的说，图6中抗反射图形603覆盖在透明导电图形602a、602b的边缘，这样就减少甚至消除了透明导电图形202a、202b的边缘对入射光Inputlight造成异常反射，降低了透明导电图形的可见性。需要说明的是，由于此时透明导电图形602a和透明导电图形602b位于不同层，抗反射图形603与透明导电图形602a直接接触，不与透明导电图形602b直接接触，但均设置于透明导电图形602a、602b与人眼之间。
另外，与实施例一类似，可以同样通过控制抗反射图形603的尺寸，使其足够小，以至对人眼不可见。抗反射图形603也具有网格状的矩阵结构，其网格线的宽度优选范围L4为2微米～20微米。更进一步的，为了确保网格状的抗反射图形603不可见，其网格线的宽度的取值范围为2微米～4微米。
实施例四
图8为本发明实施例四提供的触摸屏的俯视结构示意图。图9为图8沿D-D’的剖视图。如图8和图9所示，本发明实施例四提供的触摸屏与实施例三结构类似，相同的部分不再重述，区别仅在于抗反射图形603还覆盖多个透明导电图形602a、602b之间的区域（如图9中S4所示）。
当然，类似于实施例二，抗反射图形603也具有网格状的矩阵结构。为了确保网格状的抗反射图形603不可见，并且符合工艺条件的限制，其覆盖透明导电图形边缘并且覆盖多个透明导电图形之间的区域的网格线的宽度L6优选范围为4微米～40微米，覆盖透明导电图形边缘的透明导电图形的宽度L5优选范围为2微米～20微米。更进一步的，为了确保网格状的抗反射图形603不可见，其覆盖透明导电图形边缘并且覆盖多个透明导电图形之间的区域的网格线的宽度L6优选范围为5微米～8微米，覆盖透明导电图形边缘的透明导电图形的宽度L5优选范围为2微米～4微米。
实施例五
图10为本发明实施例五提供的触摸屏的俯视结构示意图。图11为图10沿E-E’的剖视图。
如图10和图11所示，本发明实施例五提供的触摸屏，包括：基板1001，该基板1001可以采用玻璃、石英、塑料等透明材料。该触摸屏在靠近人眼的方向上依次包括位于基板1001上的触摸结构层1002；覆盖透明导电图形1002a、1002b边缘（图11中虚线圈所示）的抗反射图形1003。
图10所示为电容式触摸屏。从图10中可以看出，该触摸结构层1002包括多个驱动电极10021；多个感应电极10022；多条驱动电极引线10023，每一驱动电极10021分别通过驱动电极引线10023与外部端子（图中未示出）对应连接；多条感应电极引线10024，每一感应电极10022分别通过感应电极引线10024与外部端子（图中未示出）对应连接。多个驱动电极10021、多个感应电极10022、多条驱动电极引线10023和多条感应电极引线10024通常采用透明导电材料，构成多个透明导电图形1002a、1002b。图10中，多个驱动电极10021、多个感应电极10022、多条驱动电极引线10023和多条感应电极引线10024位于同一层。当然，也可以是10021为感应电极，10022为驱动电极，10023为感应电极引线，10024为驱动电极引线。
其中，透明导电图形的材料可以为ITO、IZO或者二者的组合；透明导电图形可以由单层透明材料或多层透明材料构成。抗反射图形1003优选采用黑色材料，反射率很低，同时黑色的抗反射图形1003透射率也很低。
具体的说，图10中抗反射图形1003覆盖在透明导电图形1002a、1002b的边缘，这样就减少甚至消除了透明导电图形1002a、1002b的边缘对入射光Inputlight造成异常反射，降低了透明导电图形的可见性。需要说明的是，此时透明导电图形1002a和透明导电图形1002b位于同一层，抗反射图形1003设置于透明导电图形1002a、1002b与人眼之间，与透明导电图形1002a、1002b可以直接接触，也可以不直接接触。
另外，与实施例一类似，可以同样通过控制抗反射图形1003的尺寸，使其足够小，以至对人眼不可见。抗反射图形1003也具有网格状的矩阵结构，其网格线的宽度L7优选范围为2微米～20微米。更进一步的，为了确保网格状的抗反射图形1003不可见，其网格线的宽度的取值范围为2微米～4微米。
实施例六
图12为本发明实施例六提供的触摸屏的俯视结构示意图。图13为图12沿F-F’的剖视图。如图12和图13所示，本发明实施例六提供的触摸屏与实施例五结构类似，相同的部分不再重述，区别仅在于抗反射图形1003还覆盖多个透明导电图形1002a、1002b之间的区域（如图13中S5所示）。
当然，类似于实施例二，抗反射图形1003也具有网格状的矩阵结构。为了确保网格状的抗反射图形1003不可见，并且符合工艺条件的限制，其覆盖透明导电图形边缘并且覆盖多个透明导电图形之间的区域的网格线的宽度L9优选范围为4微米～40微米，覆盖透明导电图形边缘的透明导电图形的宽度L8优选范围为2微米～20微米。更进一步的，为了确保网格状的抗反射图形1003不可见，其覆盖透明导电图形边缘并且覆盖多个透明导电图形之间的区域的网格线的宽度L9优选范围为5微米～8微米，覆盖透明导电图形边缘的透明导电图形的宽度L8优选范围为2微米～4微米。
实施例七
本发明的实施例七还提供了一种ONCELL式的触摸显示面板。如图14所示，该触摸显示面板，包括显示面板1，并且在靠近人眼的方向依次包括位于显示面板1上的触摸结构层2；至少覆盖所述透明导电图形边缘的抗反射图形（图中未示出）。由于触摸结构层2直接位于显示面板1的外表面上，可称之为ON-CELL式触摸显示面板。其中，触摸结构层2包括多个透明导电图形；触摸结构层2可以采用与实施例一、二、三、四任意一个中的触摸结构层相同的结构；抗反射图形的结构以及与触摸结构层2之间的位置关系均可以采用与实施例一、二、三、四任意一个中相同的技术，在此不再重述。该显示面板1可以为液晶显示面板或OLED显示面板或等离子显示面板或电子纸。例如，所述显示面板为液晶显示面板时，包括相对设置的第一基板1a和第二基板1b，以及设置于二者之间的液晶层1c。第一基板1a和第二基板1b其中一个为彩膜基板，另一个为TFT阵列基板。触摸结构层2可以直接或间接设置于第一基板1a背向所述第二基板1b的表面上。
实施例八
本发明实施例八提供了一种触摸显示装置，包括实施例七所提供的触摸显示面板。当触摸显示面板包括液晶显示面板时，触摸显示装置还包括为液晶显示面板提供背光的背光模组。
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 (9)

1.一种触摸屏，包括：
基板；
位于所述基板上朝向环境光的入射方向的触摸结构层，所述触摸结构层包括多个透明导电图形；
覆盖所述透明导电图形边缘以及所述多个透明导电图形之间的区域，且不覆盖所述透明导电图形的非边缘区域的抗反射图形；
所述抗反射图形采用黑色材料。
2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述覆盖所述透明导电图形边缘并且覆盖所述多个透明导电图形之间的区域的抗反射图形的宽度的尺寸范围为4微米～40微米。
3.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述覆盖所述透明导电图形边缘并且覆盖所述多个透明导电图形之间的区域的抗反射图形的宽度的尺寸范围为5微米～8微米。
4.一种触摸显示面板，包括：
显示面板；
位于所述显示面板上朝向环境光的入射方向的触摸结构层，所述触摸结构层包括多个透明导电图形；
覆盖所述透明导电图形边缘以及所述多个透明导电图形之间的区域，且不覆盖所述透明导电图形的非边缘区域的抗反射图形；
所述抗反射图形采用黑色材料。
5.根据权利要求4所述的触摸显示面板，其特征在于，所述覆盖所述透明导电图形边缘并且覆盖所述多个透明导电图形之间的区域的抗反射图形的宽度的尺寸范围为4微米～40微米。
6.根据权利要求5所述的触摸显示面板，其特征在于，所述覆盖所述透明导电图形边缘并且覆盖所述多个透明导电图形之间的区域的抗反射图形的宽度的尺寸范围为5微米～8微米。
7.根据权利要求4-6任一项所述的触摸显示面板，其特征在于，所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，所述触摸结构层设置于所述第一基板背向所述第二基板的表面上。
8.根据权利要求4-6任一项所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板或OLED显示面板或等离子显示面板或电子纸。
9.一种触摸显示装置，包括权利要求4-8任一项所述的触摸显示面板。
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