CN104407758A - 电容式触控面板及显示装置 - Google Patents

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Hefei Xinsheng Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

一种电容式触控面板和显示装置，该电容式触控面板包括触控结构，所述触控结构包括至少一条第一走线、彼此平行的多条第一电极和彼此平行的多条第二电极；所述第一电极和所述第二电极相互交叉，每条所述第一电极包括多个顺序连接的第一子电极，每条所述第二电极包括多个顺序连接的第二子电极；每条所述第一走线连接一条所述第一电极，所述第一走线在所述电容式触控面板上的正投影在所述第一子电极和所述第二子电极在所述电容式触控面板上的正投影之间的间隙中延伸。该电容式触控面板可以减小边框尺寸，实现窄边框设计。

Description

电容式触控面板及显示装置
技术领域
本发明的至少一个实施例涉及一种电容式触控面板及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏已经逐渐遍及人们的生活中。触摸屏按照工作原理可以分为电阻式、电容式、红外线式以及表面声波式等类型。目前比较常用的触摸屏为电阻式和电容式触摸屏。
电容式触摸屏具有高灵敏度、长寿命、高透光率等优点，其工作原理是：在基板表面设置至少一层透明导电物质以形成触控结构，当导电物体(例如人的手指)触碰电容式触摸屏的表面时，触摸点处的电容发生改变，根据电容的变化量可以计算出触摸点位置。
与电阻式触摸屏相比，电容式触摸屏需要设置更多的电极走线，这些走线设置于电容式触摸屏的边框处，降低了屏占比。随着手机等电子产品向大尺寸发展，在有限的机身尺寸的情况下容纳更大的屏幕，即实现窄边框或无边框的触摸屏，成为触摸屏领域的研究热点。
发明内容
本发明的至少一个实施例提供了一种电容式触控面板和显示装置，以实现窄边框的电容式触摸屏。
本发明的至少一个实施例提供了一种电容式触控面板，其包括触控结构，所述触控结构包括彼此平行的多条第一电极和彼此平行的多条第二电极，所述第一电极和所述第二电极相互交叉，每条所述第一电极包括多个顺序连接的第一子电极，每条所述第二电极包括多个顺序连接的第二子电极。所述触控结构还包括至少一条第一走线，每条所述第一走线连接一条所述第一电极，所述第一走线在所述电容式触控面板上的正投影在所述第一子电极和所述第二子电极在所述电容式触控面板上的正投影之间的间隙中延伸。
例如，所述第一走线与所述第一电极的任一第一子电极连接。
例如，所述第一走线直接搭接在所述第一电极的第一子电极上或通过过孔连接到所述第一电极的第一子电极上。
例如，两条第一走线连接到同一条所述第一电极，所述两条第一走线分别连接所述第一电极的不同的第一子电极。
例如，所述第一走线延伸至所述电容式触控面板的一个边框区域。
例如，在上述电容式触控面板中，所述触控结构还包括多条第二走线，每条第二走线连接一条所述第二电极，所述第二走线从所述第二电极的端部直接引出至绑定区域，所述绑定区域位于所述边框区域中。
例如，所述第一走线沿所述第二电极或所述第一电极延伸的方向延伸。
例如，所述多个第一子电极和所述多个第二子电极位于同一电极层；所述第一电极连续形成，所述第二电极分段形成，在所述第一电极与所述第二电极交叉位置处，相邻的第二子电极通过架桥结构连接，或者，所述第二电极连续形成，所述第一电极分段形成，在所述第一电极与所述第二电极交叉位置处，相邻的第一子电极通过架桥结构连接；所述架桥结构包括桥接线和位于所述桥接线与所述电极层之间的第一绝缘层。
例如，在所述第一电极与所述第二电极交叉位置处，所述第一走线与所述架桥结构的桥接线同层设置。
例如，所述架桥结构还包括第二绝缘层，所述桥接线和所述第一走线在所述交叉位置的部分沿垂直于所述电容式触控面板的方向分别位于所述第二绝缘层的两侧。
例如，所述桥接线的材料为金属。
例如，所述多条第一电极和所述多条第二电极位于不同的层上。
例如，所述第一子电极和所述第二子电极为菱形结构或十字结构。
本发明的至少一个实施例还提供了一种显示装置，其包括上述任一项所述的电容式触控面板。
例如，所述电容式触控面板还包括显示模组，所述显示模组包括阵列基板和对置基板；所述触控结构设置于所述对置基板的远离所述阵列基板的一侧，或者所述触控结构设置于所述对置基板的面向所述阵列基板的一侧。
例如，所述电容式触控面板还包括显示模组，所述显示模组包括阵列基板和对置基板，所述触控结构的多条第一电极和多条第二电极分别设置于所述对置基板两侧。
例如，所述显示装置还包括显示面板，所述电容式触控面板设置于所述显示面板的显示侧。
例如，所述电容式触控面板包括基板，所述触控结构的多条第一电极和多条第二电极设置于所述基板的同一侧，或者分别设置在所述基板的两侧。
在本发明实施例中，第一走线在电容式触控面板上的正投影在第一子电极和第二子电极在电容式触控面板上的正投影之间的间隙中延伸，这使得原本经过边框区域的走线被设置为经过触控区域，从而该边框区域中的走线数量得以大大减少，有利于实现窄边框设计；并且，本发明实施例可以使原本占用多个边框区域的走线只占用一个边框区域，这有效地减小了边框区域的尺寸，实现了窄边框设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1a为一种触控结构的示意图；
图1b为图1a中区域A的放大示意图；
图2为本发明一个实施例提供的一种触控结构的示意图；
图3a为图2中区域B的沿横向的剖视结构示意图一；
图3b为图2中区域B的沿横向的剖视结构示意图二；
图4为一种具有十字形结构的子电极的结构示意图；
图5a为本发明一个实施例提供的电容式触控面板的结构示意图；
图5b为本发明另一实施例提供的电容式触控面板的结构示意图；
图5c为本发明再一实施例提供的电容式触控面板的结构示意图；
图5d为本发明又一实施例提供的电容式触控面板的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
电容式触摸屏包括设有触控结构的触控区域(通常对应于可视区域)和用于放置走线、地线等的边框区域。常见的电容式触控结构包括多条横向电极和多条纵向电极，每一横向电极和每一纵向电极均与相应的走线连接，这些走线被引至绑定区域以与其他部件(例如，柔性印刷电路板FPCB)连接。根据不同的触控结构设计，横向电极和纵向电极可以位于同一层，也可以位于不同的层上。
图1a为一种横向电极与纵向电极位于同一层的触控结构的示意图。如图1a所示，该触控结构包括多条横向电极021和多条纵向电极022，横向电极021和纵向电极022例如可以是通过对同一ITO(氧化铟锡)层进行刻蚀形成的条状结构，每个条状结构包括多个菱形图案作为子电极。由图1b所示区域A的放大图可知，每条横向电极021的多个横向子电极0210沿横向保持连续，每条纵向电极022的多个纵向子电极0220沿纵向分段形成，在对应于横向电极021和纵向电极022交叉的位置处，在横向电极021和纵向电极022所在的层之上设有绝缘层03，在绝缘层03之上设有用于连接相邻的纵向子电极0220的桥接线04。在图1a和图1b所示的触控结构中，可通过检测横向电极021和纵向电极022的交叉处形成的电容的变化量判断触控点的位置，每条横向电极021和每条纵向电极022至少与一条走线05连接。
但是，本申请的发明人在研究中注意到，在图1所示的情形中，每条第一电极的走线05直接被引出至边框中；为了使第一电极的走线05被引出至同一绑定区域(例如，第二电极022的走线06的末端对应的区域)，需要将第一电极的走线05进行弯折，并且不同的走线05之间需要有一定的间距以减小走线05之间的干扰。因此，这些走线05占据的面板布线空间较大，从而使得电容式触摸屏难以实现窄边框或无边框设计。
为了实现窄边框或无边框设计，可以采用柔性基板，在柔性基板的触控区域制作触控结构，在边框区域制作走线，并且将柔性基板沿边框区域与触控区域的分界进行折叠，使走线与触控结构由折叠前的位于柔性基板的同一侧变为折叠后的走线与触控结构分别朝向相反侧。但是这种背面走线的方式由于将柔性基板进行折叠，相当于增加了一层基板，不利于电容式触控面板的轻薄化设计；而且，这种背面走线的方式对基板的结构性能的要求也较高，增加了生产成本。
本发明的至少一个实施例提供了一种电容式触控面板和显示装置，该电容式触控面板包括触控结构，触控结构包括：彼此平行的多条第一电极和彼此平行的多条第二电极，第一电极和第二电极相互交叉，每条第一电极包括多个顺序连接的第一子电极，每条第二电极包括多个顺序连接的第二子电极；至少一条第一走线，每条第一走线连接一条第一电极，第一走线在电容式触控面板上的正投影在第一子电极和第二子电极在电容式触控面板上的正投影之间的间隙中延伸。在本发明实施例中，第一走线在电容式触控面板上的正投影位在第一子电极和第二子电极在电容式触控面板上的正投影之间的间隙中延伸，这使得原本经过边框区域的走线被设置为经过触控区域，从而该边框区域中的走线数量得以大大减少，有利于实现窄边框设计；并且，本发明实施例可以使原本占用多个边框区域的走线只占用一个边框区域，这有效地减小了边框区域的尺寸，实现了窄边框设计。
需要说明的是，本发明实施例提供的触控面板为电容式触控面板，可通过检测第一电极与第二电极之间的电容的变化量判断触控位置，因而，每条电极可以至少连接一条走线，并且，每条走线可以与其连接的电极中的任一子电极连接。在本发明实施例中，设置于子电极间隙中的第一走线也可以与第一电极的任一第一子电极连接。
关于第一走线与其连接的第一电极的连接方式，本发明实施例不做限定。例如，第一走线可以直接搭接在第一电极的第一子电极上或者通过过孔连接到第一电极的第一子电极上。
本发明实施例适用于多条第一电极和多条第二电极位于同一层的触控结构，即采用一层透明导电物质形成触控结构的第一电极和第二电极，也适用于多条第一电极与多条第二电极位于不同层上的触控结构，即采用两层透明导电物质形成触控结构的第一电极和第二电极。
下面结合附图，以多条第一电极和多条第二电极位于同一层以及第一子电极和第二子电极采用菱形结构为例对本发明实施例中的电容式触控面板及显示装置进行详细说明，以下实施例仅为示例，并不引以为限。
附图中各部分的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明实施例的内容。
如图2所示，本发明的至少一个实施例提供了一种电容式触控面板，其包括触控结构100，该触控结构100可以包括彼此平行且沿横向延伸的多条第一电极21，以及彼此平行且沿纵向延伸的多条第二电极22；第一电极21和第二电极22相互交叉，每条第一电极21包括多个顺序连接的第一子电极210，每条第二电极22包括多个顺序连接的第二子电极220；触控结构100还包括第一走线50，第一走线50连接第一电极21。由于图2中的第一电极21和第二电极22位于同一层(即第一子电极210和第二子电极220位于同一层)，因此第一走线50在电容式触控面板上的正投影在第一子电极210和第二子电极220在电容式触控面板上的正投影之间的间隙中延伸，也就是，第一走线50在第一子电极210和第二子电极220之间的间隙中延伸。
需要说明的是，图2仅以第一电极21和第二电极22分别沿横向和纵向延伸为例进行说明。但第一电极21和第二电极22也可以分别沿纵向和横向延伸，或分别沿其他方向延伸。
图2示出了一条第一走线50与一条第一电极21连接的情形。但本发明实施例不限于此。例如，在至少一个实施例中，可以采用两条第一走线50连接到同一第一电极21的方式，此时，这两条第一走线50分别连接第一电极21的不同的第一子电极210。采用这种双边走线的方式，当第一电极21的阻抗较大时，可以有效提高第一电极21的信号检测的灵敏度。
在至少一个实施例中，第一走线50可以沿第一电极21或第二电极22延伸的方向延伸。第一走线50被引出至绑定区域以与其他部件进行连接，在图2中，如果绑定区域靠近第一电极21的端部设置(尤其是第一电极21采用双边走线的方式时)，例如，绑定区域设置于第一电极21的左端，则第一走线50可以沿第一电极21延伸的方向(横向)延伸；如果绑定区域靠近第二电极22的端部设置，例如，绑定区域设置于图2中第二电极22的底端，则第一走线50沿第二电极22延伸的方向(即纵向)延伸，相比于图1所示的将第一电极021的走线先引出至两侧的边框区域、之后引至底端的绑定区域的方式，这样可以有效减小第一电极21的左右两端的边框区域的宽度，实现窄边框设计。
当然，第一走线50也不限于仅沿横向或纵向延伸。只要可以实现使第一走线50在子电极之间的间隙中延伸并延伸至绑定区域即可。
在一个实施例中，第一走线50延伸至电容式触控面板的一个边框区域。在本发明实施例中，第一走线50在子电极之间的间隙中延伸，并延伸至一个边框区域，因此，第一走线50只占用一个边框区域，与图1a所示的每条走线05占用两个边框区域的情形相比，可以节省一个边框，这有利于实现窄边框设计。
如图2所示，触控结构100还可以包括多条第二走线60，每条第二走线60连接一条第二电极22，第二走线60从第二电极22的端部直接引出至绑定区域，该绑定区域位于上述边框区域中。由于第一走线50在子电极之间的间隙中延伸，且第一走线50和第二走线60被引出至同一边框区域，相比于图1a所示的第一走线05和第二走线06占用多个边框区域的情形，本发明实施例可以使第一走线50和第二走线60只占用一个边框区域，从而可以实现窄边框设计。在图2中，第一走线50和第二走线60的末端对应的区域(即第二电极22的底端对应的区域)为绑定区域。在本发明实施例中，与走线连接的子电极离绑定区域较远时采用第一走线50，与走线连接的子电极离绑定区域较近时采用第二走线60，两种走线配合使用提高了走线的布线方式的灵活性。
在图2所示的触控结构100中，第一电极21和第二电极22位于同一层，即多个第一子电极210和多个第二子电极220位于同一电极层。此时，触控结构100可以采用架桥结构。也就是说，第一电极21连续形成，第二电极22分段形成，在第一电极21与第二电极22交叉位置处，相邻的第二子电极220通过架桥结构连接，如图2所示；或者，第二电极22连续形成，第一电极21分段形成，在第一电极21与第二电极22交叉位置处，相邻的第一子电极210通过架桥结构连接。图3a为图2中区域B沿横向的剖视示意图一。如图3a所示，架桥结构包括桥接线40和位于桥接线40与第一子电极210和第二子电极220所在的电极层之间的第一绝缘层31。
图3a示出了在第一电极21与第二电极22交叉位置处，第一走线50与架桥结构的桥接线40同层设置。在此种情况下，第一走线50与相应的子电极直接搭接或者通过第一绝缘层31中的过孔连接；桥接线40与相应的子电极也可以直接搭接或者通过第一绝缘层31中的过孔连接。由于第一走线50设置于子电极之间的间隙中，并且第一走线50在第一电极21与第二电极22交叉位置处与桥接线40同层设置，因此，第一走线50可以与桥接线40在同一构图工艺中采用同样的导电材料形成，这样节省了工艺流程。
当然，为了减小第一走线50与桥接线40之间的寄生电容，并且使第一走线50的布线方式更加灵活，也可以将桥接线40与第一走线50不同层设置。即，如图3b所示，架桥结构还可以包括第二绝缘层32，桥接线40和第一走线50在交叉位置的部分沿垂直于电容式触控面板的方向分别位于第二绝缘32层的两侧。此时，由于第一绝缘层31和第二绝缘层32的总厚度较大，所以设置在最上层的第一走线50(如图3b所示)或桥接线最好通过过孔与相应的子电极连接。
在本发明的上述实施例提供的电容式触控面板中，桥接线40的材料为可以为金属，例如铝、铝合金、铜合金等。这是因为金属的电阻率较小，采用金属桥接线连接相邻的第一子电极或相邻的第二子电极，可以将桥接线的宽度制作得比较小，尤其是当第一走线50在第一电极21和第二电极22的交叉位置处与桥接线40同层设置时，桥接线40所占据的空间越小越有利于设置第一走线50。
需要说明的是，在本发明的上述实施例中，第一走线在电容式触控面板上的正投影在第一子电极和第二子电极在电容式触控面板上的正投影之间的间隙中延伸，是针对第一走线的总体趋势而言的。例如，在图2中，第一走线50总体上是在第一子电极210和第二子电极220之间的间隙中延伸，但第一走线50也包括对应于第一电极21和第二电极22交叉位置(例如区域B对应的位置)的部分。
本发明实施例不限定第一子电极和第二子电极的图案，只要能够实现使第一走线在触控面板上的正投影位于子电极在触控面板的正投影之间的间隙中即可，并且所述子电极包括第一子电极和第二子电极中的至少一个或几个的组合。例如，第一子电极和第二子电极可以采用菱形结构、十字结构(如图4所示)等多种结构。
本发明的至少一个实施例还提供了一种显示装置，其包括上述任一实施例提供的电容式触控面板。本发明的上述实施例提供的电容式触控面板适用于多种显示装置，下面结合图5a和图5d对本发明实施例提供的显示装置进行详细描述。
例如，本发明实施例提供的显示装置中，电容式触控面板还可以包括显示模组，例如，如图5a至5c所示，显示模组可以包括阵列基板12和对置基板11(例如，彩膜基板)，阵列基板12与对置基板13彼此对置以形成液晶盒，该液晶盒中填充有液晶材料13，并且在阵列基板12与对置基板13之间设有隔垫物14以维持该液晶盒的盒厚。在一些实施例中，该显示模组还可以包括为阵列基板12提供背光的背光源。触控结构100可以设置于对置基板11的面向阵列基板12的一侧，如图5a所示；或者，触控结构100也可以设置于对置基板11的远离阵列基板12的一侧，如图5b所示；或者，触控结构100的多条第一电极和多条第二电极可以分别设置于对置基板11两侧，如图5c所示。
或者，例如图5d所示，本发明实施例提供的显示装置在包括电容式触控面板500的基础上还可以包括显示面板400，该显示面板400可以为液晶显示面板或OLED显示面板等，电容式触控面板500设置于显示面板400的显示侧(即图5d中显示面板400的上侧)，电容式触控面板500与显示面板400可以通过粘合胶600贴合在一起。在这种情况下，电容式触控面板500可以包括基板10，该基板例如为玻璃基板、石英基板等透明基板；触控结构100的多条第一电极21和多条第二电极22可以设置于基板10的同一侧，或者分别设置在基板10的两侧。图5d以第一电极21和第二电极22设置于基板10的面向显示面板400的一侧为例进行说明。
此外，本发明实施例提供的显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、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。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (18)

1.一种电容式触控面板，包括触控结构，其中，
所述触控结构包括：
彼此平行的多条第一电极和彼此平行的多条第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极相互交叉，每条所述第一电极包括多个顺序连接的第一子电极，每条所述第二电极包括多个顺序连接的第二子电极；
至少一条第一走线，其中，每条所述第一走线连接一条所述第一电极，所述第一走线在所述电容式触控面板上的正投影在所述第一子电极和所述第二子电极在所述电容式触控面板上的正投影之间的间隙中延伸。
2.如权利要求1所述的电容式触控面板，其中，所述第一走线与所述第一电极的任一第一子电极连接。
3.如权利要求1或2所述的电容式触控面板，其中，所述第一走线直接搭接在所述第一电极的所述第一子电极上或通过过孔连接到所述第一电极的所述第一子电极上。
4.如权利要求1-3任一所述的电容式触控面板，其中，两条所述第一走线连接到同一条所述第一电极，所述两条第一走线分别连接所述第一电极的不同的第一子电极。
5.如权利要求1-4任一所述的电容式触控面板，其中，所述第一走线延伸至所述电容式触控面板的一个边框区域。
6.如权利要求5所述的电容式触控面板，其中，所述触控结构还包括多条第二走线，每条第二走线连接一条所述第二电极，所述第二走线从所述第二电极的端部直接引出至绑定区域，所述绑定区域位于所述边框区域中。
7.如权利要求1-6任一所述的电容式触控面板，其中，所述第一走线沿所述第一电极或所述第二电极延伸的方向延伸。
8.如权利要求1-7任一所述的电容式触控面板，其中，所述多个第一子电极和所述多个第二子电极位于同一电极层；
所述第一电极连续形成，所述第二电极分段形成，在所述第一电极与所述第二电极交叉位置处，相邻的第二子电极通过架桥结构连接，或者，所述第二电极连续形成，所述第一电极分段形成，在所述第一电极与所述第二电极交叉位置处，相邻的第一子电极通过架桥结构连接；
所述架桥结构包括桥接线和位于所述桥接线与所述电极层之间的第一绝缘层。
9.如权利要求8所述的电容式触控面板，其中，在所述第一电极与所述第二电极交叉位置处，所述第一走线与所述架桥结构的桥接线同层设置。
10.如权利要求8所述的电容式触控面板，其中，所述架桥结构还包括第二绝缘层，所述桥接线和所述第一走线在所述交叉位置的部分沿垂直于所述电容式触控面板的方向分别位于所述第二绝缘层的两侧。
11.如权利要求8-10任一所述的电容式触控面板，其中，所述桥接线的材料为金属。
12.如权利要求1-7任一所述的电容式触控面板，其中，所述多条第一电极和所述多条第二电极位于不同的层上。
13.如权利要求1-12任一所述的电容式触控面板，其中，所述第一子电极和所述第二子电极为菱形结构或十字结构。
14.一种显示装置，包括如权利要求1-13任一所述的电容式触控面板。
15.如权利要求14所述的显示装置，其中，所述电容式触控面板还包括显示模组，其中，所述显示模组包括阵列基板和对置基板，
所述触控结构设置于所述对置基板的远离所述阵列基板的一侧，或者所述触控结构设置于所述对置基板的面向所述阵列基板的一侧。
16.如权利要求14所述的显示装置，其中，所述电容式触控面板还包括显示模组，其中，所述显示模组包括阵列基板和对置基板，
所述触控结构的多条第一电极和多条第二电极分别设置于所述对置基板两侧。
17.如权利要求14所述的显示装置，还包括显示面板，其中，所述电容式触控面板设置于所述显示面板的显示侧。
18.如权利要求17所述的显示装置，其中，所述电容式触控面板包括基板，所述触控结构的多条所述第一电极和多条所述第二电极设置于所述基板的同一侧，或者分别设置在所述基板的两侧。
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