CN104298409A - 触摸屏和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种触摸屏和显示装置，其中该触摸屏包括：相对设置的阵列基板和对盒基板，阵列基板包括：第一预定数量的第一自电容电极和第一引出线，对盒基板包括：第二预定数量的第二自电容电极和第二引出线，第一自电容电极在对盒基板上的投影落在对盒基板上未设置第二自电容电极的区域。本发明的技术方案通过将第一自电容电极设置在阵列基板上，第二自电容电极设置在对盒基板上，且第一自电容电极在对盒基板上的投影落在对盒基板上未设置第二自电容电极的区域，从而使得在保证触摸屏的正常触摸功能下，阵列基板或对盒基板上所需要设置的引出线减少，因此阵列基板或对盒基板的边框区域的宽度可相应减小，进而实现触摸屏的窄边框。

Description

触摸屏和显示装置
技术领域
本发明涉及显示领域，特别涉及一种触摸屏和显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前，现有的内嵌(In Cell)式触摸屏是利用互电容或自电容的原理实现检测手指触摸位置。其中，自电容式触摸与互电容式触摸相比，自电容式触摸的信噪比更高、所需设备成本更低。
下面结合附图对现有技术中的自电容式触摸屏进行详细的描述。图1为现有技术中将自电容电极设置在阵列基板中时的示意图，如图1所示，在阵列基板上设置多个同层设置且相互绝缘的自电容电极，每一个自电容电极通过单独的引出线与触摸侦测芯片连接。其中，引出线包括设置在阵列基板的边框区域的周边走线和一端与自电容电极连接且另一端与周边走线连接的导线。当然，在现有技术中，自电容电极也可设置在对盒基板上。
自电容式触摸屏的工作原理如下：当人体未触碰屏幕时，各自电容电极所承受的电容为一固定值，当人体触碰屏幕时，对应的自电容电极所承受的电容为固定值叠加人体电容，触摸侦测芯片在触摸时间段通过检测各自电容电极的电容值变化可以判断出触摸位置。
然而，在具体实施时，由于自电容电极的数量非常多，对应的引出线也会非常多，以每个自电容电极的所占面积为5mm*5mm为例，5寸的液晶显示屏就需要超过260个自电容电极，大量的自电容电极会使得触摸屏中的间隔区(Channel)内的走线增多，从而产生触控盲区(触控盲区是指触摸屏中走线集中的区域，该区域内的信号相对比较紊乱，触控性能无法保证)。此外，在设计时为了简化膜层数量，一般将引出线中的导线和自电容电极同层设置，每一个自电容电极需要单独的导线将其引出至边框区域，且在边框区域会设置有与导线一一对应的周边走线，由于自电容电极的数量较多，使得阵列基板或对盒基板上对应的周边走线数量也较多。这会造成触摸屏的边框区域扩大，不利于窄边框区域设计。
发明内容
本发明提供一种触摸屏和显示装置，用于解决现有技术中触摸屏的边框区域的周边走线较多，使得边框区域较大的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种触摸屏，该触摸屏包括：阵列基板以及与所述阵列基板相对设置的对盒基板，其中，
所述阵列基板包括：第一预定数量的第一自电容电极和与所述第一自电容电极一一对应的第一引出线，所述第一引出线用于将所述第一自电容电极产生的反馈信号传输给触控侦测芯片；
所述对盒基板包括：第二预定数量的第二自电容电极和与所述第二自电容电极一一对应的第二引出线，所述第二引出线用于将所述第二自电容电极产生的反馈信号传输给所述触控侦测芯片；
所述第一自电容电极在所述对盒基板上的投影落在所述对盒基板上未设置所述第二自电容电极的区域。
可选地，所述第一自电容电极位于所述阵列基板的上半区域，所述第二自电容电极位于所述对盒基板的下半区域；
或，所述第一自电容电极位于所述阵列基板的上半区域，所述第二自电容电极位于所述对盒基板的下半区域。
可选地，所述第一自电容电极位于所述阵列基板中间区域，所述第二自电容电极位于所述对盒基板的周边区域；
或者，所述第一自电容电极位于所述阵列基板周边区域，所述第二自电容电极位于所述对盒基板的中间区域。
可选地，所述第一预定数量与所述第二预定数量相等。
可选地，所述阵列基板还包括若干个公共电极，所述公共电极与所述第一自电容电极同层设置，全部的所述公共电极通过一根第三引出线与公共电压驱动单元连接，全部的所述第一引出线还与所述公共电压驱动单元连接；
所述公共电压驱动单元用于在显示阶段时向所述第一自电容电极和所述公共电极输出公共电压信号；在触控阶段时向所述公共电极输出所述公共电压信号。
可选地，所述第一自电容电极的形状为板状。
可选地，所述第一引出线与所述第一自电容电极异层设置，所述第一自电容电极与对应的所述第一引出线通过过孔电性连接；
所述第二引出线与所述第二自电容电极同层设置。
可选地，所述第二自电容电极的形状为网格状，所述网格状中的网孔与所述触摸屏中像素单元的显示区域相对应。
可选地，所述对盒基板还包括：与所述第二自电容电极同层设置的模拟电极，全部所述模拟电极通过一根第四引出线连接，所述第四引出线用于使所述模拟电极处于浮接状态。
为实现上述目的，本发明还提供了一种显示装置，包括：触摸屏，该出触摸屏采用上述的触摸屏。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种触摸屏和显示装置，其中该触摸屏包括：阵列基板以及与所述阵列基板相对设置的对盒基板，其中，阵列基板包括：第一预定数量的第一自电容电极和与第一自电容电极一一对应的第一引出线，第一引出线用于将第一自电容电极产生的反馈信号传输给触控侦测芯片；对盒基板包括：第二预定数量的第二自电容电极和与第二自电容电极一一对应的第二引出线，第二引出线用于将第二自电容电极产生的反馈信号传输给触控侦测芯片；第一自电容电极在对盒基板上的投影落在对盒基板上未设置第二自电容电极的区域。本发明的技术方案通过将第一自电容电极设置在阵列基板上，第二自电容电极设置在对盒基板上，且第一自电容电极在对盒基板上的投影落在对盒基板上未设置第二自电容电极的区域，从而使得在保证触摸屏的正常触摸功能下，阵列基板或对盒基板上所需要设置的引出线减少，因此阵列基板或对盒基板的边框区域的宽度可相应减小，进而实现触摸屏的窄边框。
附图说明
图1为现有技术中将自电容电极设置在阵列基板中时的示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种触摸屏的结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为本发明实施例二提供的一种触摸屏的结构示意图；
图5为图4中阵列基板的俯视图；
图6为图4中对盒基板的俯视图；
图7为实施例二提供的触摸屏的工作时序图；
图8为本发明实施例三提供的一种触摸屏的结构示意图；
图9为图4中阵列基板的俯视图；
图10为中对盒基板的俯视图。
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，下面结合附图对本发明提供的触摸屏和显示装置进行详细描述。
实施例一
图2为本发明实施例一提供的一种触摸屏的结构示意图，图3为图2的俯视图，如图2和图3所示，该触摸屏包括：阵列基板1和对盒基板2，其中阵列基板1与对盒基板2相对设置，该阵列基板1包括：第一预定数量的第一自电容电极3和与第一自电容电极3一一对应的第一引出线4，对盒基板2包括：第二预定数量的第二自电容电极5和与第二自电容电极5一一对应的第二引出线6。第一引出线4用于将第一自电容电极3产生的反馈信号传输给触控侦测芯片(未示出)，对盒基板2包括：第二预定数量的第二自电容电极5和与第二自电容电极5一一对应的第二引出线6，第二引出线6用于将第二自电容电极5产生的反馈信号传输给触控侦测芯片；第一自电容电极3在对盒基板2上的投影落在对盒基板2上未设置第二自电容电极5的区域。在本实施例中，第一引出线与第一自电容电极同层设置，第二引出线与第二自电容电极同层设置。
需要说明的是，在图2中对盒基板2的区域A中的电极全部为第二自电容电极5，阵列基板1的区域B中的电极全部为第一自电容电极3，但是对盒基板2上的第二自容电极5设置的位置并不仅限于区域A中，阵列基板1上的第一自容电极3设置的位置并不仅限于区域B中。
与现有技术相比，本发明的技术方案通过将触摸屏中的自电容电极分为第一自电容电极3和第二自电容电极5，其中第一自电容电极3设置在阵列基板1上，第二自电容电极5设置在对盒基板2上，且第一自电容电极3在对盒基板2上的投影落在对盒基板2上未设置第二自电容电极5的区域，从而使得在保证触摸屏的正常触摸功能下，阵列基板1或对盒基板2上所需要设置的引出线减少，因此阵列基板1或对盒基板2的边框区域的宽度可相应减小，进而实现触摸屏的窄边框。
参考图2和图3，作为本发明的一种具体方案，第一自电容电极3位于阵列基板1的下半区域，第二自电容电极5位于对盒基板2的上半区域。当然本实施例中还可以为，第一自电容电极位于阵列基板的上半区域，第二自电容电极位于对盒基板的下半区域(此种情况未给出相应的附图)。
需要说明的是，在图2中第二引出线6位于触摸屏的边框区域的部分在阵列基板1上的投影可与阵列基板1上的第一引出线4部分交叠。
作为一种优选方案，第一预定数量与第二预定数量相等，即阵列基板1上的第一引出线4的数量与对盒基板2上的第二引出线6的数量相等。本实施例中，假定第一引出线4的数量与第二引出线6的数量的和为定值a，当第一引出线4与第二引出线6的数量不相等，则第一引出线4的数量和第二引出线6的数量中至少存在一个是大于a/2，则相应阵列基板1或对盒基板2上的边框区域要设置大于a/2条引出线，对应于整个触摸屏来说，触摸屏的边框区域需要为大于a/2条引出线所对应的宽度。而当第一引出线4与第二引出线6的数量相等时，在阵列基板1和对盒基板2上的边框区域均需设置a/2条引出线，对应于整个触摸屏来说，触摸屏的边框区域仅需为a/2条引出线所对应的宽度。因此，当第一预定数量与第二预定数量相等，可有效的减小触摸屏的边框区域的宽度。
当然，本发明中第一自电容电极3与第二自电容电极5的排布方式不仅限于上述情况，可根据实际的需要对第一自电容电极3与第二自电容电极5的排布进行相应调整。例如：第一自电容电极位于阵列基板中间区域，第二自电容电极位于对盒基板的周边区域；或者第一自电容电极位于阵列基板周边区域，第二自电容电极位于对盒基板的中间区域(本实施例未给出相应附图)。适用于本实施例的其他排布方式，此处不再一一列举。
需要说明的是，本实施例附图中每行电极中包括四个电极的情况仅起到示意性作用，并不对本申请的技术方案产生限制。
本发明实施例一提供了一种触摸屏，通过将第一自电容电极设置在阵列基板上，第二自电容电极设置在对盒基板上，且第一自电容电极在对盒基板上的投影落在对盒基板上未设置第二自电容电极的区域，从而使得在保证触摸屏的正常触摸功能下，阵列基板或对盒基板上所需要设置的引出线减少，因此阵列基板或对盒基板的边框区域的宽度可相应减小，进而实现触摸屏的窄边框。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的一种触摸屏的结构示意图，图5为图4中阵列基板的俯视图，图6为图4中对盒基板的俯视图，如图4至图6所示，第一自电容电极3位于阵列基板1的下半区域(包括区域B)，第二自电容电极5位于对盒基板2的上半区域(包括区域A)，本实施例与上述实施例一的区别在于，本实施例中阵列基板1还包括若干个公共电极7，公共电极7与第一自电容电极3同层设置，公共电极7位于阵列基板1的上半区域，全部的公共电极7通过一根第三引出线8与公共电压驱动单元(未示出)连接，同时全部的第一引出线4也与公共电压驱动单元连接。其中，公共电压驱动单元用于在显示阶段时向第一自电容电极3和公共电极7输出公共电压信号，在触控阶段时向公共电极7输出公共电压信号。本实施例中，第一自电容电极3和公共电极7的形状均为板状。
需要说明的是，本实施例中的第一引出线4与第一自电容电极3同层设置，第二引出线6与第二自电容电极5同层设置。
本实施例中，第一自电容电极3可在显示阶段复用作为公共电极，因此可有效的简化了阵列基板的结构。此外，第一自电容电极3和公共电极7可以通过一次构图工艺形成，从而有效的缩短阵列基板的生产周期。
在实际生产中发现，由于第二自电容电极5会吸收部分的透过光，因此对盒基板2上覆盖有第二自电容电极5的区域的透光率要小于未覆盖有第二自电容电极5的区域的透光率，从而使得对盒基板2的透光不均匀，进而导致触摸屏的显示效果下降。为解决上述问题，本实施例中在对盒基板上还形成有一些与第二自电容电极5同层设置的模拟电极(Dummy Electrode)9，这些模拟电极9也可吸收部分的透过光，从而使得对盒基板2透光均匀。进一步地，为避免模拟电极9对第二自电容电极5产生干扰，全部的模拟电极9通过一根第四引出线10连接，第四引出线10用于使模拟电极9一直处于浮接或接地状态。在图4中，模拟电极9位于对盒基板2的下半区域。
下面结合附图对本实施例提供的触摸屏的工作过程进行详细的说明。图7为实施例二提供的触摸屏的工作时序图，如图7所示，该触摸屏的工作过程包括两个阶段：触控阶段和显示阶段。
在触控阶段时，同步信号SYNC处于高电平，公共电极Array_Vcom上加载有公共电压信号，触控侦测芯片按照预设的输出方案逐个的向阵列基板上1的第一自电容电极Array_x1、Array_x2……Array_xn输出触控扫描信号，直至阵列基板上全部的第一自电容电极Array_x1、Array_x2……Array_xn均完成对触控扫描信号加载。然后，触控侦测芯片按照预设的输出方案逐个的向对盒基板2上的第二自电容电极color_x1、color_x2……color_xn输出触控扫描信号，直至对盒基板上全部的第二自电容电极……均完成对触控扫描信号的加载。触控阶段结束。
在上述过程中，当人体未触碰屏幕时，各自电容电极所承受的电容为一固定值，此时各自电容电极所产生的反馈信号未发生变化。当人体触碰屏幕时，对应的自电容电极所承受的电容为固定值叠加人体电容，此时各自电容电极所产生的反馈信号发生变化，触摸侦测芯片在触控阶段通过检测各反馈信号的是否发生变化可以判断出触摸位置。
需要说明的是，在触控阶段时，触控侦测芯片也可先向对盒基板2上的各第二自电容电极color_x1、color_x2……color_xn输出触控扫描信号，再向阵列基板1上的各第一自电容电极Array_x1、Array_x2……Array_xn输出触控扫描信号。
在显示阶段时，同步信号SYNC处于低电平，公共电极Array_Vcom上持续加载有公共电压信号，触控侦测芯片向阵列基板上的第一自电容电极Array_x1、Array_x2……Array_xn加载公共电压信号，此时对盒基板上的第二自电容电极color_x1、color_x2……color_xn处于浮接状态。触控阶段结束。
继续参考图4和图6，在实际生产中，由于第二自电容电极的尺寸较大，一个第二自电容电极5往往覆盖多个像素单元，因此第二自电容电极5必然会对触摸屏中的部分像素单元的透光率造成影响。本实施例中优选地，第二自电容电极5的形状为网格状，网格状中的网孔与触摸屏中像素单元的显示区域相对应，从而可避免第二自电容电极5对像素单元的透光率的影响。相应地，模拟电极也为网格状。
本发明实施例二提供了一种触摸屏，其不但具备上述实施例一中所记载的技术效果，而且本实施例中通过复用第一自电容电极，从而有效的简化了阵列基板的结构，此外，第一自电容电极和公共电极可以通过一次构图工艺形成，从而有效的缩短阵列基板的生产周期。
实施例三
图8为本发明实施例三提供的一种触摸屏的结构示意图，图9为图4中阵列基板的俯视图；图10为中对盒基板的俯视图，如图8至图10所示，本实施例为上述实施例二的一种变形，本实施例与上述实施例二的区别在于，本实施例中第一自电容电极3位于阵列基板1的中间区域(包括区域D)，第二自电容电极5位于对盒基板2的周边区域(包括区域C)，第一引出线4与第一自电容电极3异层设置，第一自电容电极3与对应的第一引出线4通过过孔11电性连接，第二引出线与第二自电容电极同层设置。
本实施例中，通过将第一自电容电极3设置于阵列基板1中间区域，且第一引出线4与第一自电容电极3异层设置，第一自电容电极3与对应的第一引出线4通过过孔11电性连接，可使得第一引出线4无需经过阵列基板的边框区域，从而进一步的减少了阵列基板1上边缘区域的布线。此外，第一引出线4无需设置在第一自电容电极4之间的间隔区内，因此第一自电容电极3之间的间隔区内的走线可减少，从而可避免显示屏中触控盲区的出现。
此外，阵列基板1上的公共电极7与第三引出线8也可以通过过孔11电性连接。
本实施例中，通过将第二自电容电极5设置于对盒基板2的周边区域，且第二引出线6与第二自电容电极5同层设置，可使得第二引出线6中用于将第二自电容电极5连接至边框区域的导线部分的长度缩短，此时触摸屏中对应于导线部分的遮光结构的尺寸可相应减小，因此触摸屏中部分像素单元的开口率可得到提升。
本领域技术人员应该知晓的是，将第一自电容电极3设置于阵列基板1的周边区域，第二自电容电极5设置于对盒基板2的中间区域，第一引出线4与第一自电容电极3同层设置，第二引出线6与第二自电容电极5异层设置，第二自电容电极5与对应的第二引出线6通过过孔电性连接的情况，也应该属于本发明技术方案所保护的范围。
本发明实施例三提供了一种触摸屏，其不但具备上述实施例二中所记载的技术效果，而且通过将第一自电容电极设置于阵列基板中间区域，且第一引出线与第一自电容电极异层设置，从而能进一步的减少了阵列基板上边缘区域的布线，以及避免触摸屏中触控盲区的出现。此外，本实施例中通过将第二自电容电极设置于对盒基板的周边区域，且第二引出线与第二自电容电极同层设置，从而使得触摸屏中部分像素单元的开口率可得到提升。
实施例四
本发明实施例四提供了一种显示装置，该显示装置包括：触摸屏，该触摸屏采用上述实施例一、实施例二或实施例三中提供的触摸屏。其中，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述触摸屏的实施例，此处不再赘述。
需要补充说明的是，上述各实施例对应的附图中，每行电极中包括四个电极的情况仅起到示意性作用，并不对本发明的技术方案产生限制。
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 (10)

1.一种触摸屏，其特征在于，包括：阵列基板以及与所述阵列基板相对设置的对盒基板，其中，
所述阵列基板包括：第一预定数量的第一自电容电极和与所述第一自电容电极一一对应的第一引出线，所述第一引出线用于将所述第一自电容电极产生的反馈信号传输给触控侦测芯片；
所述对盒基板包括：第二预定数量的第二自电容电极和与所述第二自电容电极一一对应的第二引出线，所述第二引出线用于将所述第二自电容电极产生的反馈信号传输给所述触控侦测芯片；
所述第一自电容电极在所述对盒基板上的投影落在所述对盒基板上未设置所述第二自电容电极的区域。
2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一自电容电极位于所述阵列基板的上半区域，所述第二自电容电极位于所述对盒基板的下半区域；
或，所述第一自电容电极位于所述阵列基板的上半区域，所述第二自电容电极位于所述对盒基板的下半区域。
3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一自电容电极位于所述阵列基板中间区域，所述第二自电容电极位于所述对盒基板的周边区域；
或者，所述第一自电容电极位于所述阵列基板周边区域，所述第二自电容电极位于所述对盒基板的中间区域。
4.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一预定数量与所述第二预定数量相等。
5.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述阵列基板还包括若干个公共电极，所述公共电极与所述第一自电容电极同层设置，全部的所述公共电极通过一根第三引出线与公共电压驱动单元连接，全部的所述第一引出线还与所述公共电压驱动单元连接；
所述公共电压驱动单元用于在显示阶段时向所述第一自电容电极和所述公共电极输出公共电压信号；在触控阶段时向所述公共电极输出所述公共电压信号。
6.根据权利要求5所述的触摸屏，其特征在于，所述第一自电容电极的形状为板状。
7.根据权利要求5所述的触摸屏，其特征在于，所述第一引出线与所述第一自电容电极异层设置，所述第一自电容电极与对应的所述第一引出线通过过孔电性连接；
所述第二引出线与所述第二自电容电极同层设置。
8.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第二自电容电极的形状为网格状，所述网格状中的网孔与所述触摸屏中像素单元的显示区域相对应。
9.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述对盒基板还包括：与所述第二自电容电极同层设置的模拟电极，全部所述模拟电极通过一根第四引出线连接，所述第四引出线用于使所述模拟电极处于浮接状态。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：如上述权利要求1-9中任一所述的触摸屏。
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