CN107422933B - 电磁触控屏及触控显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种电磁触控屏，包括：基板；第一组电极和第二组电极，分别设置在所述基板上，彼此绝缘隔开并且相交，并且分别具有彼此相对的第一端和第二端；接收线圈，设置在所述基板上并且具有第一电极引出端和第二电极引出端，其中，所述接收线圈在所述第一组电极的相邻电极之间以及各个电极的第一端附近，从所述第一电极引出端连续延伸至所述第二电极引出端。本发明提供的电磁触控屏实现触控屏和电磁屏的兼容，从而减轻了电路复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及触摸控制技术领域，具体地，涉及一种电磁触控屏及触控显示装置。
背景技术
目前触控技术已经广泛的应用到各式各样的电子产品中，如：行动电话、电脑、个人数位助理等。触控屏依照感应原理的不同分为：电阻式、电容式、光学式、声波式及电磁式等。电容式触控屏通过检测触摸点的电容变化，定位触摸点的位置。而电磁式触控屏是靠电磁笔操作过程中和天线板的感应器产生的磁场变化来识别滑动，其中，电磁笔为信号发射端，天线板为信号接收端，当电磁笔接近感应时，磁通量发生变化，触控芯片由此计算位置点和压力。
图1为现有技术中一种on Cell结构的触控显示装置的结构示意图，该触控显示装置包括自下而上设置的LCD背光模组11、下偏光片12、阵列基板13、显示电极层14、液晶层15、彩色滤光片16、彩色滤光基板17、驱动电极层18、感应电极层19、上偏光片20和玻璃盖板21。其中，显示电极层14包括薄膜晶体管、公共电极和像素电极等组件，用于实现显示功能。由驱动电极层18和感应电极层19构成的感应层位于彩色滤光基板17和上偏光片20之间，用于检测施加在触控显示装置上的触摸动作。为了方便描述，图1中只示出了部分部件，但实际上，触控显示装置还包括其他部件，例如黑矩阵，在图中并未示出。
电容式触控屏和电磁式触控屏各有优缺点。为了达到不同的要求，用户往往将两者搭配使用，但这样成本较高，也达不到很好的用户体验。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供电磁触控屏及其制作方法，以解决需要将电容式电磁触控屏和电磁式电磁触控屏搭配使用的问题。
根据本发明实施例的第一方面，本发明提供一种电磁触控屏，包括一种基板；
第一组电极和第二组电极，分别设置在所述基板，彼此绝缘隔开并且相交，并且分别具有彼此相对的第一端和第二端；
接收线圈，设置在所述基板上并且具有第一电极引出端和第二电极引出端，
其中，所述接收线圈在所述第一组电极的相邻电极之间以及各个电极的第一端附近，从所述第一电极引出端连续延伸至所述第二电极引出端。
优选地，所述基板具有彼此相对的第一侧边和第二侧边，所述第一组电极中的一部分电极的第一端邻近所述基板的第一侧边，另一部分电极的第一端邻近所述基板的第二侧边。
优选地，所述电磁触控屏还包括：
发射线圈，设置在所述基板上并且具有第三电极引出端和第四电极引出端，
其中，所述发射线圈在所述第二组电极的相邻电极之间以及各个电极的第一端附近，从所述第三电极引出端连续延伸至所述第四电极引出端。
优选地，所述基板具有彼此相对的第三侧边和第四侧边，所述第二组电极中的一部分电极的第一端邻近所述基板的第三侧边，另一部分电极的第一端邻近所述第二基板的第四侧边。
优选地，所述第一组电极中的各个电极的第二端分别设置第五电极引出端。
优选地，所述第二组电极中的各个电极的第二端分别设置第六电极引出端。
优选地，所述第一组电极为感应电极，所述第二组电极为驱动电极。
优选地，所述发射线圈和所述接收线圈分别包括蜿蜒状的弯折部。
优选地，所述第一组电极、所述第二组电极、所述接收线圈和所述发射线圈分别由导电氧化物构成。
优选地，所述第一组电极、所述第二组电极、所述接收线圈和所述发射线圈分别由网格状的金属层形成。
根据本发明的第二方面，本发明实施例提供一种触控显示装置，包括上述的电磁触控屏，所述电磁触控屏的基板为彩色滤光基板或阵列基板。
上述提供的电磁触控屏，将接收线圈与感应电极同层设置，将第二电磁感应电极和驱动电极同层设置，同时实现电磁式触控效果和电容式触控效果。电磁触控屏减少接收线圈和发射线圈的电极引出端的数量，从而减轻了电路复杂度。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1为现有技术中一种on Cell结构的触控显示装置的结构示意图。
图2a和2b分别示出了本发明第一实施例的基板上的用于电容触控检测的第一组电极和第二组电极。
图3a和3b分别示出了本发明第一实施例的基板上的用于电磁触控检测的发射线圈和接收线圈。
图4示出了本发明第一实施例的将用于电容触控检测的第一组电极、第二组电极和用于电磁触控检测的发射线圈、接收线圈的组合起来的示意图，并示出了部分电极和键和焊盘的连接。
图5示出了本发明第一实施例的接收线圈和发射线圈和键和焊盘的连接。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中没有画出除了对应驱动电极与感应电极之外的引出线，并且可能未示出某些公知的部分。
在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
本发明以图1的触控显示装置为例进行对比说明，但不限于此。下面将本发明第一实施例的触控显示装置进行分解并进行描述。其中图2a和2b分别示出了本发明第一实施例的基板上的用于电容触控检测的第一组电极和第二组电极。图3a和3b分别示出了本发明第一实施例的基板上的用于电磁触控检测的接收线圈和发射线圈。图4示出了本发明第一实施例的将用于电容触控检测的电极和用于电磁触控检测的线圈的组合起来的示意图，并示出了部分电极和键和焊盘的连接。
参考图2a和2b，本发明第一实施例的电磁触控屏的基板100上设置有多个第一组电极110，和多个第二组电极210，基板100为绝缘基板，第一组电极110和第二组电极210之间彼此绝缘相交。当触控显示装置为on Cell结构时，基板100为彩色滤光基板；当触控显示装置为in Cell结构时，基板100为阵列基板。第一组电极110和第二组电极210中的每个电极都具有第一端和第二端，例如，图中所示的A1和A2，B1和B2。在下文中提及第一组电极的各个电极的第一端时，可以指A1也可以指A2，则对应的第一组电极的第二端为A2或A1，同理，第二组电极的各个电极的第一端可以指B1或者B2，则对应的第二组电极的各个电极的第二端可以指B2或者B1。另外，如图所示，X1和X2为基板上对应的侧边，Y1和Y2为基板上另一组对应的侧边，用于在下文中描述线圈形状。
参考图3a和3b，基板100上还设置有接收线圈310和发射线圈410，接收线圈310和发射线圈410绝缘隔离。接收线圈310具有电极引出端T1和T2，发射线圈410具有电极引出端T3和T4。
参考图4，接收线圈310和第一组电极110绝缘隔开，在电极引出端T1到电极引出端T2之间，接收线圈310从第一组电极110的一个电极的一端开始延伸，中间经过第一组电极110的相邻电极之间以及经过第一组电极的各个电极的第一端到达电极引出端T2。发射线圈410和第二组电极110绝缘隔开，在电极引出端T3到电极引出端T4，发射线圈410从第二组电极210的一个电极的一端开始延伸，中间经过第二组电极110的相邻电极之间以及经过第二组电极的各个电极的第一端到达第二电极引出端T2。由此，在基板上形成了用于电容触控检测的电极和用于电磁触控检测的线圈，从而提供一个兼具电容检测和电磁检测的电磁触控屏。
实施例实现的是被动笔的电磁屏，包含接收线圈310和发射线圈410，当去掉发射线圈410，只保留接收线圈310则为实现主动笔的电磁屏。
进一步从图中可以看出，接收线圈310和发射线圈410包括蜿蜒状的弯折部，弯折部可以为方波形状。当然弯折部也可为其他形状，例如三角状或菱形。实际产品中，可根据围绕着的感应电极或驱动电极的轮廓形状设计接收线圈和发射线圈的弯折部，即将弯折部和感应电极或驱动电极的外部轮廓的形状对应。
进一步参考图4可知，图4上还示出了键和焊盘(bonding pad)和部分电极的连接。如图4所示，第一组电极110的两个相邻的电极在相反的两端设置电极引出线并连接到键和焊盘200的对应引脚上，第二组电极210中的两个相邻电极在在相反的两端设置电极引出线并连接到键和焊盘的对应引脚上。
本领域的技术人员可以理解，第一组电极的每个电极均可以在任意一端(第一端或第二端)设置电极引出线将电极引出，同理，第二组电极中的每个电极也可以在任意一端(第一端或第二端)设置电极引出线将电极引出。但是在远离接收线圈或发射线圈的一端设置电极引出线，能够避免跳线，从而简化了电路设计。
另外，应该指出的是，附图只是一种示例性的描述，不能用于限定电极和线圈，尤其是电极和线圈的形状和个数。同样电极和线圈连接键和焊盘的方式也不作限定。例如，上述实施例中，接收线圈310可以从电极引出端T1出发，在第一组电极110的相邻电极之间多次延伸，使其每次从基板100同一侧边绕过并延伸到电极引出端T2。
图5示出了本发明第一实施例的接收线圈和发射线圈和键和焊盘的连接。
在图5中，接收线圈310的两个电极引出端各有一个电极引出线320，并通过320和键和焊盘200连接，进而和触控芯片300连接。发射线圈410的两个电极引出端各有一个电极引出线420，并通过420和键和焊盘200连接，进而和触控芯片300连接。触控芯片300包括电容检测模块和电磁检测模块。即电容检测和电磁检测设置在同一芯片上，但是它们也可以分别设置在不同的芯片上，在此不做限定。
在电磁触控屏工作时，可以采用分时工作方式。在一个时段内，电容检测模块工作，驱动电极接收激励信号，控制电路能够通过对感应电极进行检测得到电容阵列中各位置处的电容值的变化量，从而获知每个触摸点的坐标。在另一个时段内，电磁检测模块工作，分别对多个接收线圈和发射线圈进行扫描，当感应到电磁笔信号时，振幅成为最大，由此能够识别电磁笔的位置。根据本发明实施例，在基板上设置触控检测和电磁检测，从而实现两者的兼容。另外，由于发射线圈和接收线圈均只包含两个电极引出端，从而减少了电极引出线的数量，降低了工艺复杂度。
在上述实施例中，第一组电极为感应电极，第二组电极为驱动电极，或者相反。
在制备方法上，接收线圈和第一组电极可以由导电氧化物薄膜图案化制备而成，发射线圈和第二组电极也可以由导电氧化物薄膜图案化制备而成。氧化物薄膜包括氧化铟锡或氧化铟锌的薄膜。当然，也有其他工艺能够构建接收线圈和感应电极以及发射线圈和驱动电极的电极层。例如，在一个网格金属(metal mesh)层上切割生成接收线圈和感应电极，在另一个网格化金属层上切割发射线圈和驱动电极。利用网格金属同时制备电磁触控电极和电容触控电极，能够节约金属材料，从而降低电磁触控屏成本。
另外，附图所示的电磁触控屏只示出了和本发明相关的部件或元件，其他元件，例如用于绝缘隔离的绝缘层以及用于保护电磁触控屏不受外界环境影响的盖板，均未示出。
基于上述的电磁触控屏，本发明实施例还提供一种触控显示装置，包括上述的电磁触控屏和液晶显示装置，液晶显示装置包括彩色滤光基板、阵列基板和设置于两者之间的液晶层，电磁触控屏的基板为彩色滤光基板或阵列基板，其中电磁触控屏和液晶显示装置的基板可共用。该触控显示装置可以是其例如是平板计算机、智能手机、笔记本电脑、掌上游戏机或数字相机等可携式电子装置。或者，也可以是自动柜员机、大型电玩或触控电视机等具有大尺寸触控屏幕的装置。
在本说明书中，“下”指的是在列方向上更靠近引出线引出感应层外的方向的相对概念，“上”指的是在列方向上更远离引出线引出感应层外方向的相对概念。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种电磁触控屏，其特征在于，包括：
基板；
第一组电极和第二组电极，分别设置在所述基板上，彼此绝缘隔开并且相交，并且分别具有彼此相对的第一端和第二端；
接收线圈，设置在所述基板上并且具有第一电极引出端和第二电极引出端，
其中，所述接收线圈在所述第一组电极的相邻电极之间，从所述第一电极引出端连续延伸至所述第二电极引出端，并间隔地绕过所述第一组电极的第一端和第二端，所述第一组电极的第一端临近所述基板的第一侧边，所述第一组电极的第二端临近所述基板的第二侧边，所述基板的第一侧边与所述基板的第二侧边彼此相对。
2.根据权利要求1所述的电磁触控屏，其特征在于，还包括：
发射线圈，设置在所述基板上并且具有第三电极引出端和第四电极引出端，
其中，所述发射线圈在所述第二组电极的相邻电极之间以及各个电极的第一端附近，从所述第三电极引出端连续延伸至所述第四电极引出端。
3.根据权利要求2所述的电磁触控屏，其特征在于，所述基板具有彼此相对的第三侧边和第四侧边，所述第二组电极中的一部分电极的第一端邻近所述基板的第三侧边，另一部分电极的第一端邻近所述基板的第四侧边。
4.根据权利要求1所述的电磁触控屏，其特征在于，所述第一组电极中的各个电极的第二端分别设置第五电极引出端。
5.根据权利要求3所述的电磁触控屏，其特征在于，所述第二组电极中的各个电极的第二端分别设置第六电极引出端。
6.根据权利要求1所述的电磁触控屏，其特征在于，所述第一组电极为感应电极，所述第二组电极为驱动电极。
7.根据权利要求3所述的电磁触控屏，其特征在于，所述发射线圈和所述接收线圈分别包括蜿蜒状的弯折部。
8.根据权利要求3所述的电磁触控屏，其特征在于，所述第一组电极、所述第二组电极、所述接收线圈和所述发射线圈分别由网格状的金属层形成。
9.一种触控显示装置，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的电磁触控屏，所述电磁触控屏的基板为彩色滤光基板或阵列基板。
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