CN108388375A - 一种触控传感器和触控显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控传感器和触控显示装置，所述触控传感器包括控制单元和多个用于在被触控时产生电容量变化的触控电极，控制单元与各触控电极连接，在第一方向上,排成一排的多个触控电极的面积渐变。在发生触控时，控制单元能够判断从第一时刻到第二时刻是否有多个触控电极的电容量的绝对值发生变化，若有，则根据多个触控电极的电容量绝对值的变化趋势判断滑动触控在第一方向所在直线上的分量方向。本发明提供的触控传感器仅通过多个触控电极的电容量绝对值的变化趋势，确定滑动触控在第一方向所在直线上的分量的方向，相比于现有技术不需要额外确定各触控位置的坐标，从而可以减少确定滑动触控方向的时间，进而可以提高触控传感器的灵敏性。

Description

一种触控传感器和触控显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种触控传感器和触控显示装置。

背景技术

触摸屏(Touch Panel)因具有更好的便捷操作，更好的用户体验等优点，应用日益广泛。随着触控屏的发展，触摸屏不仅仅局限于确定用户的触控位置，还需要确定用户在触控屏表面的滑动方向，以增大或减小屏幕亮度，放大或缩小显示图片，快进或后退显示视频等。

现有触摸屏包括控制单元和多个触控电极，用户的手指在触控屏表面滑动触控时，驱动单元能够检测各触控电极的电容量，并根据各触控电极的电容量的变化确定各触控位置，并根据各触控位置确定滑动触控的方向。由于控制单元需要先确定各触控位置，再确定滑动触控的方向，因此确定滑动触控的方向的时间较长，从而导致触摸屏的灵敏性较差，影响触摸屏的使用效果。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种触控传感器和触控显示装置，用以至少部分解决现有触控传感器确定滑动触控的方向的时间较长的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种触控传感器，包括控制单元和多个触控电极，所述控制单元与各所述触控电极连接，在第一方向上，排成一排的多个所述触控电极的面积渐变；

所述控制单元用于，在发生触控时，判断从第一时刻到第二时刻是否有多个所述触控电极的电容量的绝对值发生变化，若无，则确定无滑动触控，若有，则根据多个所述触控电极的电容量绝对值的变化趋势判断滑动触控在所述第一方向所在直线上的分量方向。

优选的，在所述第一方向上，排成一排的多个所述触控电极的面积逐渐增大或者逐渐减小。

优选的，所述触控电极包括第一触控电极，所述第一触控电极的形状为椭圆形。

优选的，在所述第一方向上，排成一排的多个所述第一触控电极的长轴相等，短轴逐渐增大或者逐渐减小。

优选的，在所述第一方向上，排成一排的多个所述第一触控电极的长轴相互平行，或者，任意相邻所述第一触控电极的长轴所在直线的夹角为锐角。

优选的，所述第一触控电极包括多个连接部和多个第一电极部，各所述第一电极部相互间隔，各所述连接部分别连接相邻两个所述第一电极部。

优选的，所述触控电极还包括多个第二触控电极，所述第二触控电极邻近所述第一触控电极长轴的至少一端，且与所述第一触控电极连接。

优选的，所述触控传感器还包括多个填充部，所述填充部邻近所述第一触控电极长轴的至少一端，且未与所述触控电极连接。

本发明还提供一种触控显示装置，包括上述所述的触控传感器。

优选的，所述触控显示装置还包括显示面板和偏光片，所述偏光片位于所述显示面板的出光侧；

所述触控传感器位于所述显示面板和所述偏光片之间，或者，所述触控传感器位于所述偏光片远离所述显示面板的一侧。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种触控传感器和触控显示装置，所述触控传感器包括控制单元和多个用于在被触控时产生电容量变化的触控电极，控制单元与各触控电极连接，在第一方向上,排成一排的多个触控电极的面积渐变。在发生触控时，控制单元能够判断从第一时刻到第二时刻是否有多个触控电极的电容量的绝对值发生变化，若无，则确定无滑动触控，若有，则说明用户的手指在两个时刻在第一方向上的位置发生变化，即从第一时刻到第二时刻有的触控电极离开手指，有的触控电极被手指新覆盖，故该两种触控电极的电容量的绝对值均发生变化，此时可以根据该两种触控电极的电容量绝对值的变化趋势判断滑动触控在第一方向所在直线上的分量方向，即确定手指是向触控电极面积更大的一侧滑动或向触控电极面积更小的一侧滑动。本发明实施例提供的触控传感器仅通过多个触控电极的电容量绝对值的变化趋势，确定滑动触控在第一方向所在直线上的分量的方向，相比于现有技术不需要额外确定各触控位置的坐标，从而可以简化确定滑动触控方向的过程，相应可以减少确定滑动触控方向的时间，进而可以提高触控传感器的灵敏性，以提高触控传感器的使用效果。

附图说明

图1为本实施例1提供的触控传感器的结构示意图；

图2为本实施例2提供的触控显示装置的结构示意图。

图例说明：

1、控制单元 2、触控电极 3、触控电极线 4、第一触控电极

41、连接部 42、电极部 5、第二触控电极 6、填充部

7、显示面板 8、触控传感器 9、偏光片 10、盖板

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一种触控传感器和触控显示装置进行详细描述。

实施例1

本发明实施例1提供一种触控传感器，如图1所示，所述触控传感器包括控制单元1和多个触控电极2，控制单元1与各触控电极2连接，触控电极2能够在被触控时产生电容量变化。需要说明的是，为便于控制单元1与各触控电极2连接，所述触控传感器还可以包括多个触控电极线3，每个触控电极线3的一端与一个触控电极2连接，另一端均与控制单元1连接。在第一方向(即图1中从A1到A2的方向)上，排成一排的多个触控电极2的面积渐变，在发生触控时，控制单元1能够判断从第一时刻到第二时刻是否有多个触控电极2的电容量的绝对值发生变化，若无，则确定无滑动触控，若有，则根据多个触控电极2的电容量绝对值的变化趋势判断滑动触控在第一方向所在直线上的分量方向。

具体的，本发明实施例是以触控传感器应用于触控显示装置中为例进行说明的。在用户的手指在触控显示装置的表面滑动触控的过程中，当手指与触控电极2正对时，手指可以提高该触控电极2的电容量，由于触控电极2的面积小于或等于手指的面积，因此当用户的手指的位置发生变化时，有的触控电极2会离开手指，有的触控电极2会被手指新覆盖，相应离开手指的触控电极2的电容量降低，被手指新覆盖的触控电极2的电容量增高，即多个触控电极2的电容量的绝对值发生变化，且触控电极2的电容变化量的绝对值与该触控电极2的面积成正比。

当用户的手指触控时，控制单元1能够获取从第一时刻到第二时刻各触控电极2的电容量，并判断从第一时刻到第二时刻是否有多个触控电极2的电容量的绝对值发生变化，若无，则确定无滑动触控，若有，则说明用户的手指在两个时刻在第一方向上的位置发生变化，即从第一时刻到第二时刻有的触控电极2离开手指，有的触控电极2被手指新覆盖，故该两种触控电极2的电容量的绝对值均发生变化，此时可以根据该两种触控电极2的电容量绝对值的变化趋势判断滑动触控在第一方向所在直线上的分量方向，即当两种触控电极2的电容量绝对值的变化趋势与第一方向上排成一排的多个触控电极2面积的渐变趋势相同时，滑动触控在第一方向所在直线上的分量的方向与第一方向相同(即图1中从A1到A2的方向)，当两种触控电极2的电容量绝对值的变化趋势与第一方向上排成一排的多个触控电极2面积的渐变趋势相反时，滑动触控在第一方向所在直线上的分量的方向与第一方向相反(即图1中从A1到A3的方向)。

本发明实施例是以触控电极2呈矩阵排列为例进行说明的，相应当用户的手指按压触控时，控制单元1还能够沿行方向和列方向分别获取各触控电极2的电容变化量，以确定该按压触控位置在行方向上和列方向上的坐标。当然，触控电极2仅沿行方向或列方向排列也是可行的，相应控制单元1仅能够确定按压触控位置在列方向或行方向上的坐标。

本发明实施例是以排成一排的多个触控电极2沿行方向排列为例进行说明的，当然，排成一排的多个触控电极2沿列方向排列，或者，排成一排的多个触控电极2沿其他方向排列也是可行的。

本发明实施例提供的触控传感器，通过在第一方向上，将排成一排的多个触控电极2的面积设置为渐变，在发生触控时，控制单元1能够判断从第一时刻到第二时刻是否有多个触控电极2的电容量的绝对值发生变化，若无，则确定无滑动触控，若有，则说明用户的手指在两个时刻在第一方向上的位置发生变化，即从第一时刻到第二时刻有的触控电极2离开手指，有的触控电极2被手指新覆盖，故该两种触控电极2的电容量的绝对值均发生变化，此时可以根据该两种触控电极2的电容量绝对值的变化趋势判断滑动触控在第一方向所在直线上的分量方向，即确定手指是向触控电极2面积更大的一侧滑动或向触控电极2面积更小的一侧滑动。本发明实施例提供的触控传感器仅通过多个触控电极2的电容量绝对值的变化趋势，确定滑动触控在第一方向所在直线上的分量的方向，相比于现有技术不需要额外确定各触控位置的坐标，从而可以简化确定滑动触控方向的过程，相应可以减少确定滑动触控方向的时间，进而可以提高触控传感器的灵敏性，以提高触控传感器的使用效果。

如图1所示，在第一方向上排成一排的多个触控电极2的面积逐渐减小。具体的，在用户的手指触控的过程中，当控制单元1确定出多个触控电极2的电容量绝对值逐渐减小时，则说明滑动触控在第一方向所在直线上的分量方向与第一方向相同；当控制单元1确定出多个触控电极2的电容量绝对值逐渐增大时，则说明滑动触控在第一方向所在直线上的分量方向与第一方向相反。

需要说明的是，本发明实施例是以在第一方向上排成一排的多个触控电极2的面积逐渐减小为例进行说明的，当然，在第一方向上排成一排的多个触控电极2的面积逐渐增大也是可行的。相应在用户的手指触控的过程中，当控制单元1确定出多个触控电极2的电容量绝对值逐渐增大时，则说明滑动触控在第一方向所在直线上的分量方向与第一方向相同；当控制单元1确定出多个触控电极2的电容量绝对值逐渐减小时，则说明滑动触控在第一方向所在直线上的分量方向与第一方向相反。

以下结合图1对触控电极2的具体结构进行详细说明。

如图1所示，触控电极2可以包括第一触控电极4，第一触控电极4的形状为椭圆形。

具体的，各第一触控电极4呈矩阵排列，且在第一方向上，排成一排的多个第一触控电极4的面积逐渐减小。由于第一触控电极4的边缘为圆弧形，相应不容易积累电荷，从而可以避免触控传感器产生静电击穿的不良。

如图1所示，在第一方向上，任意相邻第一触控电极4的长轴所在直线的夹角为锐角。这样，可以减小相邻第一触控电极4之间空隙区域的面积，相应可以避免触控传感器产生触控盲区。

优选的，在第一方向上，排成一排的多个第一触控电极4呈扇形排列。这样，可以减小各触控电极线3的长度，相应可以减小各触控电极线上的电信号延迟，可以更佳提高触控传感器的灵敏性。

需要说明的是，在第一方向上，排成一排的多个第一触控电极4的长轴相互平行也是可行的。

优选的，在第一方向上，排成一排的多个第一触控电极4的长轴相等，且各第一触控电极4的短轴逐渐减小。这样，可以进一步减小相邻第一触控电极4之间空隙区域的面积，相应可以更佳避免所述触控传感器产生触控盲区。

需要说明的是，第一触控电极4的形状为矩形也是可行的，相应在第一方向上，排成一排的多个第一触控电极4的长度相等，且宽度逐渐减小。矩形的第一触控电极4相比于椭圆形的第一触控电极4，可以更佳减小相邻第一触控电极4之间空隙区域的面积，但是，由于矩形的边缘具有尖角，尖角处容易积累电荷，相应容易产生静电击穿的不良。

如图1所示，第一触控电极4可以包括多个连接部41和多个电极部42，各电极部42相互间隔，各连接部41分别连接相邻两个第一电极部42。

具体的，连接部41还与触控电极线3连接，当用户的手指在触控显示装置的表面触控时，一个触控第一电极4中的各电极部42均可以与手指形成电容，且各电容相互并联，相应该第一触控电极4的电容量为各电极部42的电容量之和，从而可以提高第一触控电极4的整体电容量，更佳便于控制单元1确定第一触控电极4的电容量的变化量。

第一触控电极4的材料可以采用透明材料，例如，氧化铟锡、氧化锌、石墨烯、纳米银或碳纳米管。上述材料具有较好的透明性，可以避免触控传感器影响显示面板的显示图像的亮度。

由于邻近第一触控电极4长轴一端的空隙区域的面积较大，当用户的手指在邻近第一触控电极4长轴的一端滑动触控时，触控传感器容易产生触控盲区。为避免触控传感器产生触控盲区，如图1所示，触控电极2还可以包括多个第二触控电极5，第二触控电极5邻近第一触控电极4长轴的至少一端，且与第一触控电极4连接。

具体的，第二触控电极5填充在相邻第一触控电极4之间宽度较大的空隙区域内，且在第一方向上各第二触控电极5的面积逐渐减小。当用户的手指在邻近第一触控电极4长轴的一端触控时，控制单元1能够判断从第一时刻到第二时刻是否有多个第二触控电极5的电容量的绝对值发生变化，若无，则确定无滑动触控，若有，则根据多个第二触控电极5的电容量绝对值的变化趋势判断滑动触控在第一方向所在直线上的分量方向，从而可以避免触控传感器产生触控盲区。

需要说明的是，宽度较大的空隙区域对应的两相邻第一触控电极4之间的最大距离大于或等于用户手指的宽度，通常用户的手指的最小宽度为5mm，相应宽度较大的空隙区域对应的两相邻第一触控电极4之间的最大距离大于或等于5mm。

优选的，第二触控电极5与第一触控电极4同层设置，且材料相同。这样，第二触控电极5和第一触控电极4可以通过一张掩膜板制备，相应可以降低生产成本。

进一步的，如图1所示，所述触控传感器还可以包括多个填充部6，填充部6邻近第一触控电极4长轴的至少一端，且未与触控电极2连接。

具体的，填充部6填充在相邻第一触控电极4之间宽度较小的空隙区域内，相应可以降低触控电极2和触控电极2周边的空隙区域之间的光透过率的差异，从而可以提高从触控传感器出射光线的亮度均匀性。

需要说明的是，宽度较小的空隙区域对应的两相邻第一触控电极4之间的最大距离小于用户手指的宽度，通常用户的手指的最小宽度为5mm，相应宽度较小的空隙区域对应的两相邻第一触控电极4之间的最大距离小于5mm。

优选的，填充部6与第一触控电极4和第二触控电极5同层设置，且材料相同。这样，填充部6、第一触控电极4和第二触控电极5可以通过一张掩膜板制备，相应可以降低生产成本。

实施例2

本发明实施例2提供一种触控显示装置，结合图1和图2所示，所述触控显示装置包括显示面板7、偏光片9和实施例1所述的触控传感器8，偏光片9位于显示面板7的出光侧，触控传感器8位于显示面板7和偏光片9之间。

本发明实施例2提供的触控显示装置，在触控显示装置的表面发生触控时，触控传感器仅通过多个触控电极2的电容量绝对值的变化趋势，确定滑动触控在第一方向所在直线上的分量的方向，相比于现有技术不需要额外确定各触控位置的坐标，从而可以简化确定滑动触控方向的过程，相应可以减少确定滑动触控方向的时间，进而可以提高触控传感器8的灵敏性，相应可以提高触控显示装置的使用效果。

显示面板7可以为液晶显示面板或有机发光二极管显示面板。在显示面板7制作完成之后，可以先在显示面板7的出光侧的表面利用磁控溅射的方式沉积透明电极薄膜，然后在透明电极薄膜的表面涂覆光刻胶，并利用掩膜板经曝光、显影工艺，在透明电极薄膜的表面形成触控电极2和填充部6的光刻胶图形，再利用刻蚀工艺对透明电极薄膜进行刻蚀，最后将光刻胶剥离，以在显示面板7的出光侧表面形成触控电极2(即包括第一触控电极4和第二触控电极5)和填充部6的图形。

需要说明的是，触控电极线3可以与触控电极2和填充部6利用一次构图工艺形成，也可以单独利用一次构图工艺形成。控制单元1可以集成于显示面板7的周边区域，也可以单独设置且位于显示面板7的一侧。在显示面板7上形成触控传感器8之后，在触控传感器8远离显示面板7的表面贴合偏光片9。

还需要说明的是，触控传感器8位于偏光片9远离显示面板7的一侧也是可行的。但是，触控传感器8位于偏光片9远离显示面板7的一侧的方案相比于触控传感器8位于显示面板7和偏光片9之间的方案，需要额外设置一个衬底基板。具体的，先在衬底基板的表面形成触控电极2和填充部6的图形，再将衬底基板贴合在偏光片9远离显示面板7一侧的表面。

进一步的，如图2所示，所述触控显示装置还可以包括盖板10，盖板10位于偏光片9远离触控传感器8的一侧，且与偏光片9相贴合，用于保护触控传感器8。

需要说明的是，触控传感器8不但可以设置在具有显示功能的产品或部件的内部(例如：内嵌式触摸屏)或外部(例如：外挂式触摸屏)，还可以设置在具有非显示功能的产品或部件的内部或外部，例如：键盘上方的触控条(Touch Bar)。

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)

1.一种触控传感器，包括控制单元和多个触控电极，所述控制单元与各所述触控电极连接，其特征在于，在第一方向上，排成一排的多个所述触控电极的面积渐变；

所述控制单元用于，在发生触控时，判断从第一时刻到第二时刻是否有多个所述触控电极的电容量的绝对值发生变化，若无，则确定无滑动触控，若有，则根据多个所述触控电极的电容量绝对值的变化趋势判断滑动触控在所述第一方向所在直线上的分量方向。

2.根据权利要求1所述的触控传感器，其特征在于，在所述第一方向上，排成一排的多个所述触控电极的面积逐渐增大或者逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的触控传感器，其特征在于，所述触控电极包括第一触控电极，所述第一触控电极的形状为椭圆形。

4.根据权利要求3所述的触控传感器，其特征在于，在所述第一方向上，排成一排的多个所述第一触控电极的长轴相等，短轴逐渐增大或者逐渐减小。

5.根据权利要求3所述的触控传感器，其特征在于，在所述第一方向上，排成一排的多个所述第一触控电极的长轴相互平行，或者，任意相邻所述第一触控电极的长轴所在直线的夹角为锐角。

6.根据权利要求3所述的触控传感器，其特征在于，所述第一触控电极包括多个连接部和多个第一电极部，各所述第一电极部相互间隔，各所述连接部分别连接相邻两个所述第一电极部。

7.根据权利要求3所述的触控传感器，其特征在于，所述触控电极还包括多个第二触控电极，所述第二触控电极邻近所述第一触控电极长轴的至少一端，且与所述第一触控电极连接。

8.根据权利要求3所述的触控传感器，其特征在于，还包括多个填充部，所述填充部邻近所述第一触控电极长轴的至少一端，且未与所述触控电极连接。

9.一种触控显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的触控传感器。

10.根据权利要求9所述的触控显示装置，其特征在于，还包括显示面板和偏光片，所述偏光片位于所述显示面板的出光侧；

所述触控传感器位于所述显示面板和所述偏光片之间，或者，所述触控传感器位于所述偏光片远离所述显示面板的一侧。