CN104503638A - 电容式触摸屏 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电容式触摸屏。本发明提供的电容式触摸屏,包括:第一导电层,与第一导电层形成耦合的第二导电层,以及分别与第一导电层和第二导电层电连接的控制芯片,控制芯片用于控制第一导电层单独导通,或者,控制第一导电层和第二导电层同时导通;其中,第一导电层与第二导电层之间具有绝缘介质层,并且第二导电层在第一导电层上的投影与第一导电层垂直相交。本发明提供的电容式触摸屏可以兼具自电容和互电容的功能,解决了现有技术中的电容式触摸屏,由于其导电层仅能选择性的形成自电容或互电容,而导致触摸屏的实用性较低的问题,相应地提高了该电容式触摸屏的使用范围。

Description

电容式触摸屏
技术领域
本发明涉及触摸屏技术,尤其涉及一种电容式触摸屏。
背景技术
随着显示屏技术的快速发展,触摸屏为一种可以通过触碰接收输入信号的感应式显示屏,其赋予了信息交互的崭新面貌,是极富吸引力的全新信息交互设备的组成部分。
触摸屏技术的发展引起了国内外信息传媒界的普遍关注,已成为光电行业异军突起的朝阳高新技术产业,按照工作原理来分触摸屏包括电容式触摸屏、电感式触碰屏和电阻式触摸屏等。目前通常使用的电容式触摸屏中,一般采用导电层形成自电容以实现单点触控功能,或者采用导电层形成互电容以实现多点触控功能;然而,触摸屏在具体使用中,有时需要通过自电容识别精确度较高的单点触碰操作,有时则需要通过互电容识别特殊手势操作的多点触控。
但是,现有技术中的电容式触摸屏,由于其导电层仅能选择性的形成自电容或互电容,而导致触摸屏的实用性较低。
发明内容
本发明提供一种电容式触摸屏,解决了现有技术中的电容式触摸屏,由于其导电层仅能选择性的形成自电容或互电容,而导致触摸屏的实用性较低的问题,相应地提高了该电容式触摸屏的使用范围。
本发明提供一种电容式触摸屏,包括:第一导电层,与所述第一导电层形成耦合的第二导电层,以及分别与所述第一导电层和所述第二导电层电连接的控制芯片,所述控制芯片用于控制所述第一导电层单独导通,或者,控制所述第一导电层和所述第二导电层同时导通;
其中,所述第一导电层与所述第二导电层之间具有绝缘介质层,并且所述第二导电层在所述第一导电层上的投影与所述第一导电层垂直相交。
如上所述的电容式触摸屏,其中,所述第一导电层包括多个重复排列的电极组;每个所述电极组中包括交替排列的至少两个电极,或者,每个所述电极组中包括交叉排列的至少两个电极;
所述电极组中的每个电极包括多个彼此电连接的导电单元,或者,所述电极组中的每个电极为一个导电单元,相邻的两个所述电极形成耦合。
如上所述的电容式触摸屏,其中,每个所述电极组包括交替排列的第一电极、第二电极和第三电极;
所述第一电极中包括多个第一导电单元,所述第二电极中包括多个第二导电单元,所述第三电极中包括多个第三导电单元;所述第一导电单元和所述第二导电单元在垂直于所述电极组的排列方向上交替排列,各个所述电极组的第三电极中的所述第三导电单元在垂直于所述电极组的排列方向上重复排列。
如上所述的电容式触摸屏,其中,每个所述第一电极通过第一导线连接到所述控制芯片,每个所述第二电极通过第二导线连接到所述控制芯片,每个所述第三导电单元通过第三导线连接到所述控制芯片;
所述第一电极还包括连接相邻两个所述第一导电单元的第一连接线,所述第二电极还包括连接相邻两个所述第二导电单元的第二连接线,并且,相邻两个第一导电单元之间的第一连接线包围在所述相邻两个第一导电单元之间的第二导单元的一侧,相邻两个第二导电单元之间的第二连接线包围在所述相邻两个第二导电单元之间的第一导单元的一侧。
如上所述的电容式触摸屏,其中,所述第一导电单元与所述第二导电单元的长度相等且宽度相等;和/或,
所述第一导电单元的长度,所述第二导电单元的长度,与相邻的第一导电单元和第二导电单元之间的间距之和等于所述第三导电单元的长度;和/或,
相邻两个所述第一导电单元的中心距、相邻两个所述第二导电单元的中心距与相邻两个所述第三导电单元的中心距均相等。
如上所述的电容式触摸屏,其中,每个所述电极组包括交叉排列的第一电极和第二电极,其中,每个所述第一电极为一个导电单元,每个所述第二电极为一个导电单元;
所述第一电极包括平行设置的多个第一导电分支,和垂直连接在所述多个第一导电分支一侧的第一侧支;所述第二电极包括平行设置的多个第二导电分支,和垂直连接在所述多个第二导电分支一侧的第二侧支;其中,每个所述电极组中第一电极的第一导电分支与第二电极的第二导电分支交替排列。
如上所述的电容式触摸屏,其中,每个所述第一电极通过第一导线连接到所述控制芯片,每个所述第二电极通过第二导线连接到所述控制芯片,并且相邻两个所述第一电极的中心距与相邻两个所述第二电极的中心距相等。
如上所述的电容式触摸屏,其中,每个所述电极组包括交替排列的第一电极和第二电极,其中,每个所述第一电极为一个导电单元,每个所述第二电极为一个导电单元;
所述第一电极包括第一主体,垂直设置于所述第一主体一侧的多个第一分支,以及垂直设置于所述第一主体另一侧的多个第二分支;所述第二电极包括第二主体,垂直设置于所述第二主体一侧的多个第三分支,以及垂直设置于所述第二主体另一侧的多个第四分支,所述第一分支、所述第二分支、所述第三分支和所述第四分支均包括平行设置的多个导电枝节;
每个所述第一电极的第一主体与每个所述第二电极的第二主体平行设置,其中一个第一电极的多个第一分支与其一侧相邻的第二电极的多个第四分支交叉排列形成多个第一触控区域,所述其中一个第一电极的多个第二分支与其另一侧相邻的第二电极的多个第三分支交叉排列形成多个第二触控区域。
如上所述的电容式触摸屏,其中,每个所述第一电极通过第一导线连接到所述控制芯片,每个所述第二电极通过第二导线连接到所述控制芯片,并且相邻的所述第一电极和所述第二电极的中心距、相邻两个所述第一分支的中心距、相邻两个所述第二分支的中心距、相邻两个所述第三分支的中心距,以及相邻两个所述第四分支的中心距均相等。
如上所述的电容式触摸屏,其中,每个所述第一电极的第一分支和每个所述第二电极的第三分支在同一水平线上,每个所述第一电极的第二分支和每个所述第二电极的第四分支在同一水平线上;或者,
每个所述第一电极的第一分支和第二分支在同一水平线上,每个所述第二电极的第三分支和第四分支在同一水平线上。
如上所述的电容式触摸屏,其中,所述第二导电层包括多个重复排列的第四电极,每个所述第四电极为一个导电单元;
其中,所述多个第四电极为平行设置的,每个所述第四电极通过第四导线连接到所述控制芯片。
如上所述的电容式触摸屏,其中,所述第二导电层包括多个重复排列的第四电极,每个所述第四电极为一个导电单元;
其中,所述多个第四电极为平行设置的,每个所述第四电极通过第四导线连接到所述控制芯片。
如上所述的电容式触摸屏,其中,所述第四电极的宽度等于所述第一导电层中第一触控区域和第二触控区域的宽度,使得所述第二导电层在所述第一导电层上的投影完全覆盖所述第一导电层中的第一触控区域和第二触控区域。
如上所述的电容式触摸屏,其中,任意相邻的两个所述第四电极的中心距均相等。
如上所述的电容式触摸屏,其中,所述第四电极由一个电极板构成;或者,
所述第四电极由多个导线连接构成,形成中间镂空的导电单元。
本发明提供一种电容式触摸屏,将耦合的第一导电层和第二导电层,分别连接到控制芯片上,该第一导电层与第二导电层之间具有绝缘介质层,并且第二导电层在第一导电层上的投影与该第一导电层垂直相交,本发明提供的电容式触摸屏通过控制芯片控制第一导电层单独导通时,可以实现自电容功能,通过控制芯片控制第一导电层和第二导电层同时导通时,可以实现互电容功能,即本发明提供了一种兼具自电容和互电容功能的电容式触摸屏,解决了现有技术中的电容式触摸屏,由于其导电层仅能选择性的形成自电容或互电容,而导致触摸屏的实用性较低的问题,相应地提高了该电容式触摸屏的使用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种电容式触摸屏的结构示意图;
图2为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中一种第一导电层的结构示意图;
图3为图2所示实施例所提供的电容式触摸屏中第一导电层的局部放大示意图;
图4为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中另一种第一导电层的结构示意图;
图5为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中又一种第一导电层的结构示意图;
图6为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中再一种第一导电层的结构示意图;
图7为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中还一种第一导电层的结构示意图;
图8为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中一种第一导电层的截面图;
图9为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中另一种第一导电层的截面图;
图10为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中一种第二导电层的结构示意图;
图11为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中另一种第二导电层的结构示意图;
图12为本发明实施例所提供的另一种电容式触摸屏的结构示意图;
图13为本发明实施例所提供的又一种电容式触摸屏的结构示意图;
图14为本发明实施例所提供的再一种电容式触摸屏的结构示意图。
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中的附图,对本发明实施例中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一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
图1为本发明实施例所提供的一种电容式触摸屏的结构示意图。如图1所示,本发明实施例提供的电容式触摸屏10(以下可以简称为触摸屏10)可以包括:第一导电层100,与该第一导电层100形成耦合的第二导电层200,以及分别与第一导电层100和第二导电层200电连接的控制芯片(图中未示出),控制芯片用于控制第一导电层100单独导通,或者,控制第一导电层100和第二导电层200同时导通;其中,第一导电层100与第二导电层200之间具有绝缘介质层(图中未示出),并且第二导电层200在第一导电层100上的投影与该第一导电层100垂直相交;需要说明的是,图1所示实施例中并未示出控制芯片,在具体实现中,第一导电层100中的每个电极通过导线与控制芯片连接,第二导电层200中的每个电极通过导线与控制芯片连接。
在本实施例中,当控制芯片控制第一导电层100单独导通时,第一导电层100中的导电单元分别与地形成电容,也就是通常所说的自电容,即导电单元相对于地的电容,在人体触碰当触摸屏时,人体的电容将会叠加到触摸屏的电容上,使得触碰点附近的导电单元的电容量增加,从而可以计算出触碰点的具体位置,即,本发明各实施例中的第一导电层100单独使用时形成自电容,相应地,触摸屏10可以识别单点触控的操作,例如单层多点、单点手势或单项触控的触碰操作;当控制芯片控制第一导电层100和第二导电层200同时导通时,第一导电层100与第二导电层200交叉的地方会形成互电容,在人体触碰当触摸屏时,对触碰点附近的第一导电层100的导电单元与第二导电层200的导电单元之间的耦合造成影响,即改变了两个导电层在触碰点附近的电容量,从而可以计算出触碰点的具体位置,即,本发明各实施例中的第一导电层100和第二导电层200同时使用时形成互电容。
本实施例提供一种电容式触摸屏,将耦合的第一导电层和第二导电层,分别连接到控制芯片上,该第一导电层与第二导电层之间具有绝缘介质层,并且第二导电层在第一导电层上的投影与该第一导电层垂直相交,本实施例提供的电容式触摸屏通过控制芯片控制第一导电层单独导通时,可以实现自电容功能,通过控制芯片控制第一导电层和第二导电层同时导通时,可以实现互电容功能,即本实施例提供了一种兼具自电容和互电容功能的电容式触摸屏,解决了现有技术中的电容式触摸屏,由于其导电层仅能选择性的形成自电容或互电容,而导致触摸屏的实用性较低的问题,相应地提高了该电容式触摸屏的使用范围,并且可以提高了电容式触摸屏在使用中的灵活性和智能性。
本发明实施例所提供电容式触摸屏10在选择性地实现自电容或互电容的功能时,第一导电层100都处于工作状态。进一步地,图1所示实施例中第一导电层100的示意性结构通常可以为:包括多个重复排列的电极组100a;每个电极组100a中包括交替排列的至少两个电极,或者,每个电极组100a中包括交叉排列的至少两个电极;该电极组100a中的每个电极包括多个彼此电连接的导电单元,或者,该电极组100a中的每个电极为一个导电单元,相邻的两个电极形成耦合。
需要说明的是,图1所示实施例仅示出第一导电层100和第二导电层200之间的结构关系,本发明提供的电容式触摸屏中,第一导电层100和第二导电层200可以通过不同的结构实现。以下通过具体实施例对本发明提供的电容式触碰屏中的导电层结构予以示出。
图2为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中一种第一导电层的结构示意图。如图2所示,在本实施例中,每个电极组100a中包括:交替排列的第一电极110、第二电极120和第三电极130;第一电极110中包括多个第一导电单元111,第二电极120中包括多个第二导电单元121,第三电极130中包括多个第三导电单元131;第一导电单元111和第二导电单元121在垂直于电极组100a的排列方向上交替排列,各个电极组100a的第三电极130中的第三导电单元131在垂直于电极组100a的排列方向上重复排列。
本实施例在具体实现中,每个第一电极110通过第一导线110a连接到控制芯片,每个第二电极120通过第二导线120a连接到控制芯片,每个第三导电单元131通过第三导线130a连接到控制芯片;第一电极110还包括连接相邻两个第一导电单元111的第一连接线112,第二电极120还包括连接相邻两个第二导电单元121的第二连接线122,并且,相邻两个第一导电单元111之间的第一连接线112包围在该相邻两个第一导电单元111之间的第二导单元121的一侧,相邻两个第二导电单元121之间的第二连接线122包围在该相邻两个第二导电单元121之间的第一导单元111的一侧。
在本实施例中,仅有第三电极130中的每个第三导电单元131通过一一对应的第三导线130a连接到控制芯片上,第一电极110中的第一连接线112仅用于连接相邻两个第一导电单元111,并且该第一电极110仅通过第一导线110a连接到控制芯片上,第二电极120中的第二连接线122仅用于连接相邻两个第二导电单元121,并且该第二电极120仅通过第二导线120a连接到控制芯片上;第一导电单元111与第二导电单元121为交替排列的结构,使得第一电极110与第二电极120形成相互交错的排列方式,因此,该第一电极110与第二电极120的排列方式可以节约空间,提高了导电单元的空间使用效率;如图2所示,以右上角的一组相邻的第一导电单元111、第二导电单元121和第三导电单元131为一个导电单元组为例予以说明,在一个导电单元组中,第一导电单元111和第二导电单元121为纵向交替,以该纵向交替的第一导电单元111和第二导电单元121为一个整体,与第三导电单元131横向交替,以该导电单元组为一个重复单元,构成的第一导电层100具有较高的导电能力和精确度较高的触碰识别能力。
需要说明的是,图2所示实施例提供的电容式触摸屏中第一导电层100单独使用时可以实现单层多点的触碰操作,图2为本发明用于实现单层多点功能的电容式触摸屏中第一导电层100的一种可能的实现方式,本发明并不限于仅通过图2所示实施例实现具有单层多点的触碰操作的电容式触摸屏中第一导电层100的具体结构。
图3为图2所示实施例所提供的电容式触摸屏中第一导电层的局部放大示意图。如图3所示,在本实施例中,第一导电单元111与第二导电单元121的长度相等且宽度也相等;和/或,第一导电单元111的长度、第二导电单元121的长度,与相邻的第一导电单元111和第二导电单元121之间的间距之和等于第三导电单元131的长度;和/或,相邻两个第一导电单元111的中心距、相邻两个第二导电单元121的中心距与相邻两个第三导电单元131的中心距均相等。在本实施例中,限定了第一导电单元111和第二导电单元121的大小,使得相互交错排列的第一电极110和第二电极120的结构整齐,还限制了各个导电单元的中心距,使得第一导电层100的结构整齐有序。
举例来说,本实施例中,第一导电单元111的长度d1和第二导电单元121的长度d2应满足:1mm≤d1≤10mm,1mm≤d2≤10mm(包含笔触控和手指触控);优选地,d1和d2可以满足:4.5mm≤d1≤6.5mm,4.5mm≤d2≤6.5mm(手指触控);第三导电单元131的长度d3应满足:2mm≤d3≤20mm(包含笔触控和手指触控),优选地,d3可以满足:9mm≤d3≤16mm(手指触控);相邻两个第一导电单元111的中间距d4、相邻两个第二导电单元121的中间距d5和相邻两个第三导电单元131的中间距d6均满足:2mm≤d4≤20mm,2mm≤d5≤20mm,2mm≤d6≤20mm(包含笔触控和手指触控);优选地,d4、d5和d6可以满足:9mm≤d4≤16mm,9mm≤d5≤16mm,9mm≤d6≤16mm(手指触控);需要说明的是,第一导电单元111与第二导电单元121之间的间距d7应满足:0.1mm≤d7≤0.5mm,在具体实现中还有一附加条件,即第一导电单元111的长度d1,第二导电单元121的长度d2,与相邻的第一导电单元111和第二导电单元121之间的间距d7之和等于第三导电单元d3的长度,即d1+d2+d7=d3。
图4为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中另一种第一导电层的结构示意图。如图4所示,在本实施例中,每个电极组100a包括交叉排列的第一电极110和第二电极120,其中,每个第一电极110为一个导电单元,每个第二电极120为一个导电单元;第一电极110包括平行设置的多个第一导电分支111a,和垂直连接在该多个第一导电分支111a一侧的第一侧支111b,第二电极120包括平行设置的多个第二导电分支121a,和垂直连接在该多个第二导电分支121a一侧的第二侧支121b;其中,每个电极组100a中的第一电极110的第一导电分支111a与第二电极120的第二导电分支121a交替排列。
本实施例在具体实现中,每个第一电极110通过第一导线110a连接到控制芯片,每个第二电极120通过第二导线120a连接到控制芯片,可选地,相邻两个第一电极110的中心距与相邻两个第二电极120的中心距相等。对于电极组100a来说,第一电极110的多个第一导电分支111a与第二电极120的多个第二导电分支121a交替排列,使得图4所示的第一导电层100中每个电极组100a中导电单元的耦合面积较大,由图4可以看出,第一导线110a和第二导线120a均未占用电极组100a中导电单元内部的空间,极大的提高了导电单元的空间使用效率;图4所示实施例以每个第一电极110包括3个第一导电分支111a,每个第二电极120包括3个第二导电分支121a为例予以示出。
举例来说,相邻两个第一电极110的中心距d8,和相邻两个第二电极111的中心距d9应满足:1mm≤d8≤10mm,1mm≤d9≤10mm(包含笔触控和手指触控);优选地,d8和d9可以满足:4.5mm≤d8≤8mm,4.5mm≤d9≤8mm(手指触控)。
需要说明的是,图4所示实施例提供的电容式触摸屏中第一导电层100单独使用时可以实现单点手势的触碰操作,图4为本发明用于实现单点手势功能的电容式触摸屏中第一导电层100的一种可能的实现方式,本发明并不限于仅通过图4所示实施例实现具有单点手势的触碰操作的电容式触摸屏中第一导电层100的具体结构。
图5为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中又一种第一导电层的结构示意图。如图5所示,在本实施例中,每个电极组100a包括交替排列的第一电极110和第二电极120,其中,每个第一电极110为一个导电单元,每个第二电极120为一个导电单元;第一电极110包括第一主体111,垂直设置于第一主体111一侧的多个第一分支111a,以及垂直设置于第一主体111另一侧的多个第二分支111b,第二电极120包括第二主体121,垂直设置于第二主体121一侧的多个第三分支121a,以及垂直设置于第二主体121另一侧的多个第四分支121b,第一分支111a、第二分支111b、第三分支121a和第四分支121b均包括平行设置的多个导电枝节;每个第一电极110的第一主体111与每个第二电极120的第二主体121平行设置,其中一个第一电极110的多个第一分支111a与其一侧相邻的第二电极120的多个第四分支121b交叉排列形成多个第一触控区域110a,该第一电极110的多个第二分支111b与其另一侧相邻的第二电极120的多个第三分支121a交叉排列形成多个第二触控区域110b。
本实施例在具体实现中,每个第一电极110通过第一导线110a连接到控制芯片,每个第二电极120通过第二导线120a连接到控制芯片,可选地,相邻的第一电极110和第二电极120的中心距、相邻两个第一分支111a的中心距、相邻两个第二分支111b的中心距、相邻两个第三分支121a的中心距,以及相邻两个第四分支121b的中心距均相等。与图4所述实施例中第一导电层100类似地,对于电极组100a来说,第一电极110的多个分支与其相邻的第二电极120的多个分支相互交叉,使得图5所示的第一导电层100中每个电极组100a中导电单元的耦合面积较大,由图5可以看出,第一导线110a和第二导线120a均未占用电极组100a中导电单元内部的空间,极大的提高了导电单元的空间使用效率;图5所示实施例以每个分支均包括3个枝节为例予以示出。
举例来说,相邻的第一电极110和第二电极120的中心距d10、相邻两个第一分支111a的中心距d11、相邻两个第二分支111b的中心距d12、相邻两个第三分支121a的中心距d13,以及相邻两个第四分支121b的中心距d14可以满足:4.5mm≤d10、d11、d12、d13或d14≤8mm。
需要说明的是,在图5所示实施例的第一导电层100中,对电极发出的信号位置可以进行区分,具体的,可以区分对第一触控区域110a和第二触控区域110b的触碰操作,举例来说,而当手指分别触摸在A和C处时,由于A和C均处于第一触控区域110a,因而电极发出的信号无法区分A与C的位置,由于B处于第二触控区域110b,因而可以区分A与B的位置,即,图5所示实施例中的第一导电层100只具备单向操作的功能,即仅可以区分A与B方向的单点手势,而无法区分A与C方向的单点手势;举例来说,电纸书显示屏的翻页手势可以通过图5所示实施例中的第一导电层100来识别。还需要说明的是,如图5所示,当第一分支111a、第二分支111b,第三分支121a或第四分支121b位于第一导电层100的边缘时,没有其它分支与其交叉排列,因此,在设计导电单元时,可以删除第一导电层100边缘位置的多个分支,即边缘位置的第一电极110和/或第二电极120仅在其主体的一侧垂直设置多个分支,以进一步提高导电单元的空间使用率。
具体地,图5所示第一导电层100中,第一电极110的第一分支111a和第二电极120的第三分支121a在同一水平线上,第一电极110的第二分支111b和第二电极120的第四分支121b在同一水平线上。可以看出,第一电极110和第二电极120的结构相同,第一电极110的第一分支111a与第二分支111b具有一定量的偏差,第二电极120的第三分支121a与第四分支121b具有一定量的偏差,使得第一触控区域110a与第二触控区域110b为完全相同的结构。
可选地,图6为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中再一种第一导电层的结构示意图,与上述图5所示的第一导电层100不同的是,在图6所示的第一导电层100中,第一电极110的第一分支111a和第二分支111b在同一水平线上,第二电极120的第三分支121a和第四分支121b在同一水平线上。可以看出,第一电极110和第二电极120的结构不同,第一电极110的第一分支111a与第二分支111b完全对称,第二电极120的第三分支121a与第四分支121b完全对称,并且第一电极110的第一分支111a和第二分支111b,与第二电极120的第三分支121a和第四分支121b具有一定量的偏差,使得第一触控区域110a与第二触控区域110b形成镜像对称的结构。
进一步地,如图5和图6所示,第一电极110与控制芯片连接的第一导线110a仅从第一电极110的一侧引出,第二电极120与控制芯片连接的第二导线120a也仅从第二电极120的一侧引出。图7为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中还一种第一导电层的结构示意图,图7以图5所示第一导电层100为基础予以示出,在图7所示的第一导电层100中,第一电极110的两侧分别引出连接到控制芯片的第一导线110a,第二电极120的两侧分别引出连接到控制芯片的第二导线120a,可以提高触摸屏的响应速率。
更进一步地,图8为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中一种第一导电层的截面图。如图8所示,第一导电层100设置于第一透明基板300上,该第一透明基板300上的导电层图形可以是上述图2~图7任一实施例所示的第一导电层100,该第一透明基板300的材料可以为聚对苯二甲酸类塑料(Polyethylene terephthalate,简称PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate,简称为:PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate,简称为:PC)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)或玻璃等。
可选地,该第一透明基板300上的第一导电层100的材质还可以为铟锡氧化物(ITO),其中,导电单元和连接线的图形的形成方式例如可以为:在第一透明基板300上形成ITO层,再进行光刻工艺,即涂胶、图形化遮蔽的显影和曝光,进而对曝光后的窗口区域进行蚀刻以形成上述第一导电层100的图形。
需要说明的是,在本实施例的另一实现方式中,第一导电层100中导电单元的材质可以为ITO,连接线的材质可以为银浆,这样可以获得阻值较低的引线;在本实施例的再一种实现方式中,导电单元和连接线均为通过对金属层的蚀刻形成的,具体地,在第一透明基板300上形成金属层,例如为金属镀层,再进行光刻工艺,即涂胶、图形化遮蔽的显影和曝光,进而对曝光后的窗口区域进行蚀刻以形成导电丝线,该导电丝线的宽度通常小于10um,这些导电丝线构成电性导通或绝缘的导电单元和连接线。
图9为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中另一种第一导电层的截面图。如图9所示,第一导电层100没有直接设置于第一透明基板300上,具体地,在该第一透明基板300形成均匀分布的胶层310,通过对该胶层310远离该第一透明基板300的一侧进行印压,形成胶层310表面上的网络状凹槽310a,该凹槽310a的图形与第一导电层100的图形相同,用于在该凹槽310a中填充导电材料以形成第一导电层100,通过印压-填充方式形成的第一导电层100,在对胶层310进行压印后形成的网状凹槽310a,即形成导电网格,这些网状凹槽310a的底部未贯穿,即凹槽310a的深度小于胶层310的厚度;例如,该胶层310的厚度可以为1um-30um,优选为2um-11um,凹槽310a的深度可以为0.1um-10um,优选为0.5um-5um,凹槽310a的宽度可以为0.2um~10um,优选为0.5um~10um,相邻两个凹槽310a的间距可以为10um-800um;并且可以通过在凹槽310a中填充金属以形成第一导电层100,填充的金属层的厚度不大于凹槽310a深度,金属层的材质优选为银。在图9所示实施例中,第一导电层100嵌入在胶层310的形成的网状凹槽310a中,通过该网状凹槽310a保护第一导电层100的物理结构,进一步提高了电容式触摸屏的使用性能,并且图9所示实施例中,制备第一导电层100的方式为在网状凹槽310a中进行金属填充,相比图8所示实施例中通过光刻和刻蚀工艺形成的第一导电层100来说,可以节省用于形成该第一导电层100的金属材料,降低了生产成本。
需要说明的是,上述图2~图9中任一所示的第一导电层100在单独使用时只能实现自电容的触控功能,在将图2~图9中任一所示的第一导电层100应用在图1所示的电容式触摸屏中,与第二导电层200配合使用,既可以实现互电容的触控功能,具体由控制芯片控制该第一导电层100和第二导电层200的工作状态。由于本发明实施例中的第二导电层200仅用于在其投影与第一导电层100交叉的地方耦合形成互电容,因此,第二导电层200的具体结构相比于第一导电层100来说比较简单。
图10为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中一种第二导电层的结构示意图,图11为图1所示实施例所提供的电容式触摸屏中另一种第二导电层的结构示意图。如图10和图11所示,该第二导电层200包括多个重复排列的第四电极210,每个第四电极210为一个导电单元,其中,多个第四电极210均为平行设置的,每个第四电极210通过第四导线210a连接到控制芯片。可选地,如图10所示,每个第四电极210可以由一个电极板构成;或者,如图11所示,每个第四电极210也可以由多个导线连接构成,形成中间镂空的导电单元;图10和图11所示的第二导电层200中,任意相邻的两个第四电极210的中心距d15都相等,d15例如可以满足:1mm≤d15≤10mm(包含笔触控和手指触控);优选地,d15可以满足:4.5mm≤d1≤8mm(手指触控)。
通过以下具体实施例对本发明提供的电容式触摸屏予以说明,图12为本发明实施例所提供的另一种电容式触摸屏的结构示意图,图13为本发明实施例所提供的又一种电容式触摸屏的结构示意图,图14为本发明实施例所提供的再一种电容式触摸屏的结构示意图,具体地,图12所示实施例中的电容式触摸屏10具体由图2所示第一导电层100和图10所示第二导电层200构成,图13所示实施例中的电容式触摸屏10具体由图4所示第一导电层100和图10所示第二导电层200构成,图14所示实施例中的电容式具体由图5所示第一导电层100和图10所示第二导电层200构成。需要说明的是,图12~图14中的第二导电层200均可以替换为图11所示的第二导电层200,图14中的第一导电层100也可以替换为图6或图7所示的第一导电层100。
特殊地,如图14所示,第四电极210的宽度等于第一导电层100中第一触控区域110a和第二触控区域110b的宽度,通常地,该第一触控区域110a和该第二触控区域110b的宽度是相同的,使得第二导电层200在第一导电层100上的投影完全覆盖该第一导电层100中的第一触控区域110a和第二触控区域110b。
在本实施例中,由第一导电层100和第二导电层200组合形成的电容式触摸屏在控制芯片的控制下,可以选择性的实现自电容和互电容的触控功能,即兼具了自电容和互电容的触控功能,解决了现有技术中的电容式触摸屏,由于其导电层仅能选择性的形成自电容或互电容,而导致触摸屏的实用性较低的问题,相应地提高了该电容式触摸屏的使用范围;并且可以提高电容式触摸屏10在使用中的灵活性和智能性,例如,在对触碰操作要求较低,但是对定位精度要求较高的情况下,可以通过控制芯片仅使用第一导电层100识别单点的触碰操作,在保证对触碰操作的定位精度较高的同时,可以有效地降低电容式触摸屏的耗电量,再例如,在对触碰操作的定位精确要求较低,但是要求可以实现多个手指触碰操作的情况下,可以通过控制芯片同时使用第一导电层100和第二导电层200以识别多点的触碰操作。
本发明各实施例提供的电容式触摸屏中第二导电层200的形成可以参考图8和图9,与第一导电层100类似地,第二导电层200也可以设置于第一透明基板300上,具体可以设置在该第一透明基板300形成第一导电层100的另一侧,也可以设置在该第一透明基板300形成第一导电层100的同一侧;可选地,该第二导电层200还可以设置于第二透明基板(图中未示出)上,该第二导电层200的形成方式与在第一透明基板300上形成第一导电层100的方式相同,故在此不再赘述。需要说明的是,在第一透明基板300的同一侧形成第一导电层100和第二导电层200时,在该两个导电层之间需要形成透明的绝缘介质层;在第二透明基板上形成的第二导电层200后,需要将该第二透明基板与第一透明基板300粘合在一起,保证第一导电层100与第二导电层200之间具有透明的绝缘介质层。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种电容式触摸屏,其特征在于,包括第一导电层,与所述第一导电层形成耦合的第二导电层,以及分别与所述第一导电层和所述第二导电层电连接的控制芯片,所述控制芯片用于控制所述第一导电层单独导通,或者,控制所述第一导电层和所述第二导电层同时导通;
其中,所述第一导电层与所述第二导电层之间具有绝缘介质层,并且所述第二导电层在所述第一导电层上的投影与所述第一导电层垂直相交。
2.根据权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述第一导电层包括多个重复排列的电极组;每个所述电极组中包括交替排列的至少两个电极,或者,每个所述电极组中包括交叉排列的至少两个电极;
所述电极组中的每个电极包括多个彼此电连接的导电单元,或者,所述电极组中的每个电极为一个导电单元,相邻的两个所述电极形成耦合。
3.根据权利要求2所述的电容式触摸屏,其特征在于,每个所述电极组包括交替排列的第一电极、第二电极和第三电极;
所述第一电极中包括多个第一导电单元,所述第二电极中包括多个第二导电单元,所述第三电极中包括多个第三导电单元;所述第一导电单元和所述第二导电单元在垂直于所述电极组的排列方向上交替排列,各个所述电极组的第三电极中的所述第三导电单元在垂直于所述电极组的排列方向上重复排列。
4.根据权利要求3所述的电容式触摸屏,其特征在于,每个所述第一电极通过第一导线连接到所述控制芯片,每个所述第二电极通过第二导线连接到所述控制芯片,每个所述第三导电单元通过第三导线连接到所述控制芯片;
所述第一电极还包括连接相邻两个所述第一导电单元的第一连接线,所述第二电极还包括连接相邻两个所述第二导电单元的第二连接线,并且,相邻两个第一导电单元之间的第一连接线包围在所述相邻两个第一导电单元之间的第二导单元的一侧,相邻两个第二导电单元之间的第二连接线包围在所述相邻两个第二导电单元之间的第一导单元的一侧。
5.根据权利要求3或4所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述第一导电单元与所述第二导电单元的长度相等且宽度相等;和/或,
所述第一导电单元的长度,所述第二导电单元的长度,与相邻的第一导电单元和第二导电单元之间的间距之和等于所述第三导电单元的长度;和/或,
相邻两个所述第一导电单元的中心距、相邻两个所述第二导电单元的中心距与相邻两个所述第三导电单元的中心距均相等。
6.根据权利要求2所述的电容式触摸屏,其特征在于,每个所述电极组包括交叉排列的第一电极和第二电极,其中,每个所述第一电极为一个导电单元,每个所述第二电极为一个导电单元;
所述第一电极包括平行设置的多个第一导电分支,和垂直连接在所述多个第一导电分支一侧的第一侧支;所述第二电极包括平行设置的多个第二导电分支,和垂直连接在所述多个第二导电分支一侧的第二侧支;其中,每个所述电极组中第一电极的第一导电分支与第二电极的第二导电分支交替排列。
7.根据权利要求6所述的电容式触摸屏,其特征在于,每个所述第一电极通过第一导线连接到所述控制芯片,每个所述第二电极通过第二导线连接到所述控制芯片,并且相邻两个所述第一电极的中心距与相邻两个所述第二电极的中心距相等。
8.根据权利要求2所述的电容式触摸屏,其特征在于,每个所述电极组包括交替排列的第一电极和第二电极,其中,每个所述第一电极为一个导电单元,每个所述第二电极为一个导电单元;
所述第一电极包括第一主体,垂直设置于所述第一主体一侧的多个第一分支,以及垂直设置于所述第一主体另一侧的多个第二分支;所述第二电极包括第二主体,垂直设置于所述第二主体一侧的多个第三分支,以及垂直设置于所述第二主体另一侧的多个第四分支,所述第一分支、所述第二分支、所述第三分支和所述第四分支均包括平行设置的多个导电枝节;
每个所述第一电极的第一主体与每个所述第二电极的第二主体平行设置,其中一个第一电极的多个第一分支与其一侧相邻的第二电极的多个第四分支交叉排列形成多个第一触控区域,所述其中一个第一电极的多个第二分支与其另一侧相邻的第二电极的多个第三分支交叉排列形成多个第二触控区域。
9.根据权利要求8所述的电容式触摸屏,其特征在于,每个所述第一电极通过第一导线连接到所述控制芯片,每个所述第二电极通过第二导线连接到所述控制芯片,并且相邻的所述第一电极和所述第二电极的中心距、相邻两个所述第一分支的中心距、相邻两个所述第二分支的中心距、相邻两个所述第三分支的中心距,以及相邻两个所述第四分支的中心距均相等。
10.根据权利要求8或9所述的电容式触摸屏,其特征在于,每个所述第一电极的第一分支和每个所述第二电极的第三分支在同一水平线上,每个所述第一电极的第二分支和每个所述第二电极的第四分支在同一水平线上;或者,
每个所述第一电极的第一分支和第二分支在同一水平线上,每个所述第二电极的第三分支和第四分支在同一水平线上。
11.根据权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述第二导电层包括多个重复排列的第四电极,每个所述第四电极为一个导电单元;
其中,所述多个第四电极为平行设置的,每个所述第四电极通过第四导线连接到所述控制芯片。
12.根据权利要求8所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述第二导电层包括多个重复排列的第四电极,每个所述第四电极为一个导电单元;
其中,所述多个第四电极为平行设置的,每个所述第四电极通过第四导线连接到所述控制芯片。
13.根据权利要求12所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述第四电极的宽度等于所述第一导电层中第一触控区域和第二触控区域的宽度,使得所述第二导电层在所述第一导电层上的投影完全覆盖所述第一导电层中的第一触控区域和第二触控区域。
14.根据权利要求11~13中任一项所述的触摸屏,其特征在于,任意相邻的两个所述第四电极的中心距均相等。
15.根据权利要求11~13中任一项所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述第四电极由一个电极板构成;或者,
所述第四电极由多个导线连接构成,形成中间镂空的导电单元。
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