CN109917969A - 触控基板、触摸屏以及显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种触控基板、触摸屏及显示装置,该触控基板包括多个第一电极块和多个第二电极块,第一电极块的边缘形成第一感应边缘,第二电极块的边缘形成第二感应边缘,第一感应边缘和第二感应边缘均为曲线,且每个第一电极块的第一感应边缘与相邻第二电极块的第二感应边缘的曲线形状相互对应耦合匹配。本发明的触控基板,将互电容式触控基板的电极块边缘均优化设计为曲线型,使得曲面触控时触摸屏灵敏度高且不易发生触控误差。
Description
技术领域
本发明涉及触控技术领域,具体涉及一种触控基板、触摸屏以及显示装置。
背景技术
随着科技的飞速发展,各式智能设备在人们工作生活中的应用变得越来越广泛,相应的智能设备上的屏幕款式也变得日益多样化,而随着智能设备屏幕款式的不断改进,原有触控基板在应用上的一些不足开始显现。
互电容式触摸屏是在玻璃表面用氧化铟锡制作如图1所示的横向电极31与纵向电极33,横向电极31与纵向电极33均匀间隔交叉分布以在每一交叠位置35处横向电极块311与纵向电极块331分别构成电容的两极,当用户手指触摸到屏幕时,手指会切割到相邻的横向电极块311与纵向电极块331之间的电力线,影响分布在触摸点附近的横向电极块311与纵向电极块331之间的耦合,从而改变横向电极块311与纵向电极块331之间的电容量。通过检测互电容大小,就可得到整个触摸屏的二维平面电容大小,然后根据触摸屏二维平面电容变化量数据,就可以计算出每一个触摸点的坐标,实现精准触控。
以装配有互电容式触摸屏的曲面显示屏为例,在此类曲面显示屏上,如上所述的由横向电极和纵向电极组成的触控基板会贴合曲面屏幕本身曲率而弯曲设置,与平面显示屏相比,手指触摸到曲面显示屏表面时手指实际接触屏幕的面积减小,从而手指切割到的触摸点附近的横向电极块311与纵向电极块331之间的电力线减少,导致触控位置的容值变化量减少,触控灵敏度降低;且因屏幕表面弯曲,手指的边缘区域与屏幕表面的间距变大,这使得手指两侧的边缘区域切割电力线的程度更容易受到个人触摸习惯的影响,因个人触摸习惯导致的手指左侧边缘区域切割电力线更多或手指右侧边缘区域切割电力线更多都可能会造成触控反馈偏移。对此,现有的改善方法是对触摸屏的IC算法进行修改,从而通过计算模拟补偿曲面触控时手指接触不全造成的触控不灵敏及精度不准确的问题,但由于个人使用习惯有差异,手指触摸曲面时接触位置和压力会不同,而这些均会造成计算偏差,引起触控不良,因此有必要设计一种新的触控基板来解决上述的问题。
发明内容
本发明的目的就是要解决现有技术的不足,提供一种触控基板、触摸屏以及显示装置,以实现对曲面触控时因手指接触不全造成的触控不灵敏及精度不准确问题的改善。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
根据本发明的一方面,提供一种触控基板,包括多个第一电极块和多个第二电极块,所述第一电极块的边缘形成第一感应边缘,所述第二电极块的边缘形成第二感应边缘,所述第一感应边缘和所述第二感应边缘均为曲线,所述第一感应边缘朝向所述第二感应边缘凸出,则所述第二感应边缘与所述第一感应边缘凸出部对应的位置朝向远离所述第一感应边缘的方向凹进或当所述第一感应边缘朝向所述第二感应边缘凹进时,则所述第二感应边缘与所述第一感应边缘凹进部对应的位置朝向远离所述第一感应边缘的方向突出。
本发明的触控基板,将电极块的边缘优化设计为曲线型,增大了相邻两种电极块之间的电力线密度,使得曲面触控时手指切割到的电力线增多,有效改善了曲面触控中因手指切割电力线不足而导致的触控误差及灵敏度问题。
在其中一实施例中,所述第一电极块沿第一方向的最大尺寸大于其沿第二方向的最大尺寸,所述第二电极块沿所述第二方向的最大尺寸大于其沿所述第一方向的最大尺寸,所述第一方向垂直于所述第二方向,所述第一方向相对所述第一电极块排成行的方向倾斜一定角度。
在其中一实施例中,所述倾斜角度为约45°。
在其中一实施例中,所述第一感应边缘包括两个相对的第一边缘和两个相对的第二边缘,所述第一边缘朝所述第一电极块的外侧凸设,所述第二边缘朝所述第一电极块的内侧凹设,所述第二感应边缘包括两个相对的第三边缘和两个相对的第四边缘,所述第三边缘朝所述第二电极块的外侧凸设,所述第四边缘朝所述第二电极块的内侧凹设;所述第一电极块的所述第一边缘与相邻所述第二电极块的所述第四边缘相邻,所述第一电极块的所述第二边缘与相邻所述第二电极块的所述第三边缘相邻。
在其中一实施例中,所述第一电极块的所述第一感应边缘的形状和所述第二电极块的所述第二感应边缘的形状均为波浪型。
在其中一实施例中,相邻两个所述第一电极块通过第一连接块电连接,相邻两个所述第二电极块通过第二连接块电连接,所述第一连接块与所述第二连接块一一对应交叉设置,并在交叉处形成交叠位置。
在其中一实施例中,所述触控基板包括第一区域和第二区域,所述第一区域的相邻所述第一电极块和所述第二电极块之间的间隙大于所述第二区域的相邻所述第一电极块和所述第二电极块之间的间隙。
根据本发明的又一方面,提供一种触摸屏,包括上述触控基板。
本发明的触摸屏,包括电极块边缘均优化设计为曲线型的触控基板,具有更高的触控灵敏度和精度。
在其中一实施例中,所述触摸屏包括第一部分和第二部分,且所述第一部分的弯曲度小于所述第二部分的弯曲度,所述触控基板包括第一区域和第二区域,所述第一区域的相邻所述第一电极块和所述第二电极块之间的间隙大于所述第二区域的相邻所述第一电极块和所述第二电极块之间的间隙,所述第一区域对应所述第一部分而设,所述第二区域对应所述第二部分而设。
根据本发明的又一方面,提供一种显示装置,包括上述触摸屏。
本发明的显示装置,其触摸屏上的触控基板的电极块的边缘优化为曲线型,曲面触控时可实现更高的触控灵敏度和精度。
本发明的其它优点将在随后的具体实施方式部分结合附图予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
在附图中:
图1为一种触控基板的结构示意图;
图2为图1所示触控基板的局部结构示意图;
图3为本发明触控基板第一实施例的结构示意图;
图4为图3所示触控基板的局部结构示意图;
图5为图3所示触控基板工作时感应电容分布的等效示意图;
图6为本发明触控基板第二实施例的结构示意图;
图7为图5所示触控基板的局部结构示意图;
图8为本发明触控基板第三实施例的结构示意图。
附图标记说明:11、第一电极层 13、第一电极组 15、第一电极块 151、第一感应边缘 152、第一边缘 153、第二边缘 17、第一连接块 171、第一区域连接块 173、第二区域连接块 21、第二电极层 23、第二电极组 25、第二电极块 251、第二感应边缘 252、第三边缘253、第四边缘 27、第二连接块 31、横向电极 311、横向电极块 33、纵向电极 331、纵向电极块 35、交叠位置 37、交叠位置
具体实施方式
为进一步解释本发明的技术方案,下面结合附图来对本发明进行详细阐述,在附图中相同的参考标号表示相同的部件。
目前常见的投射式互电容触摸屏的触控基板如图1所示,横向电极块311和纵向电极块331均为菱形,即横向电极块311和纵向电极块331的边缘均为直线型,并且横向电极块311和纵向电极块331形状和大小均相等,横向电极31和纵向电极33分别沿相交的两个方向交叉分布,形成多个交叠位置35,进而形成多个如图2所示的耦合电容结构。具体的,在每一交叠位置35处,横向电极块311和纵向电极块331间隔交替分布,相邻的横向电极块311和纵向电极块331分别构成电容的两极,当触控屏通电工作时,菱形横向电极块311的直线边缘与相邻的菱形纵向电极块331的直线边缘之间形成多条电力线,如图2所示,每两条间隔相邻的横向电极块311直线边缘和纵向电极块331直线边缘之间会形成感应电容C3,相邻直线边缘之间形成的感应电容C3共同构成了该交叠位置35处的感应电容。用户手指触摸到屏幕时,手指切割到相邻的横向电极块311与纵向电极块331之间的电力线,影响分布在触摸点附近的横向电极块311与纵向电极块331之间的耦合,从而改变横向电极块311与纵向电极块331之间的电容量。投射式互电容触摸屏的互电容检测原理是由横向电极31按行依次提供激励信号,纵向电极33所有列同时接受信号,通过这样得到所有交叠位置35处的电容大小,然后根据整个触摸屏的二维电容变化量数据,计算出每一个触摸点的坐标。已知,投射式互电容触摸屏是通过手指触摸屏幕后切割触摸点附近相邻横向电极块311与纵向电极块331之间的电力线从而改变触摸点附近电容量的方式来实现触控的,而随着曲面显示屏的应用,图1所示的触控基板贴合曲面弯曲设置,曲面触控时手指与屏幕接触面积减少,切割电力线减少,更容易产生触控不灵敏及精度不准确的问题。
[第一实施例]
本发明提供一种触控基板,如图3所示,包括第一电极层11和与第一电极层11绝缘的第二电极层21,第一电极层11包括多个第一电极组13,第一电极组13包括多个排成一行的第一电极块15且相邻第一电极块15之间电连接,第二电极层21包括多个第二电极组23,第二电极组23包括多个排成一列的第二电极块25且相邻第二电极块25之间电连接,多个第一电极块15与多个第二电极块25交错设置形成网络状,第一电极块15的边缘形成第一感应边缘151,第二电极块25的边缘形成第二感应边缘251,第一感应边缘151和第二感应边缘251均为曲线,且每个第一电极块15的第一感应边缘151与相邻第二电极块25的第二感应边缘251的曲线形状相互对应耦合匹配。在本文中,形状对应耦合匹配是指,第一感应边缘151朝向第二感应边缘251凸出,则第二感应边缘252与第一感应边缘151凸出部对应的位置朝向远离第一感应边缘151的方向凹进或当第一感应边缘151朝向第二感应边缘251凹进时,则第二感应边缘252与第一感应边缘151凹进部对应的位置朝向远离第一感应边缘151的方向突出。
在本实施例中,第一电极块15和第二电极块25分别设于第一电极层11和第二电极层21,也就是说,第一电极块15和第二电极块25位于不同层,可以理解,第一电极块15和第二电极块25也可设置在同一层,在本发明中对此不作限制。具体在本实施例中,第一电极块15作为触控驱动电极,第二电极块25作为触控感应电极。
具体的,如图4所示,相邻两个第一电极块15通过第一连接块17电连接,相邻两个第二电极块25通过第二连接块27电连接,第一连接块17与第二连接块27一一对应交叉设置,并在交叉处形成交叠位置37。并且,连接多个第一电极块15的多个第一连接块17的尺寸均相同,连接多个第二电极块25的多个第二连接块27的尺寸均相同。
在本实施例中,第一电极块15和第二电极块25的形状、大小均一致。
在本实施例中,第一电极块15沿第一方向(即图3中x方向)的最大尺寸大于其沿第二方向(即图3中y方向)的最大尺寸,第二电极块25沿第二方向(即图3中y方向)的最大尺寸大于其沿第一方向(即图3中x方向)的最大尺寸,第一方向垂直于第二方向,第一方向相对第一电极块15排成行的方向倾斜一定角度。具体地,第一方向相对第一电极块15排成行的方向的倾斜角度约为45°。将第一电极块15在第一方向的尺寸设计成大于第二方向的尺寸,且第二电极块25的第二方向的尺寸设计成大于第一方向的尺寸,可进一步增多手指触摸屏幕时切割到电力线,保证感应电容容值大小。
具体的,结合参考图3和图4,第一感应边缘151包括两个相对的第一边缘152和两个相对的第二边缘153,第一边缘152朝第一电极块15的外侧凸设,第二边缘153朝第一电极块15的内侧凹设,第二感应边缘251包括两个相对的第三边缘252和两个相对的第四边缘253,第三边缘252朝第二电极块25的外侧凸设,第四边缘253朝第二电极块25的内侧凹设;第一电极块15的第一边缘152与相邻第二电极块25的第四边缘253相邻,第一电极块15的第二边缘153与相邻第二电极块25的第三边缘252相邻。结合参阅图4和图5,图4所示的耦合电容结构中间隔相邻的第一感应边缘151和第二感应边缘251之间形成感应电容C1(图4中用虚线标示出了其中一个感应电容C1,实际上图4所示的耦合电容结构中,相邻的第一感应边缘151和第二感应边缘251之间均形成感应电容C1,即与图2中虚线所指示的产生感应电容的位置一致),间隔相邻的第一感应边缘151和第二感应边缘251之间形成多条电力线,从而如图5所示,本实施例中,触控基板在每一交叠位置37处形成一感应电容C1。
[第二实施例]
图6所示的为本发明触控基板第二实施例的结构示意图,与第一实施例的触控基板相比,本实施例中,第一电极块15的第一感应边缘151的形状和第二电极块25的第二感应边缘251的形状均为波浪型,波浪型的第一感应边缘151和波浪型的第二感应边缘251随相应的第一电极块15和第二电极块25的分布而间隔相邻,且相邻的波浪型第一感应边缘151和波浪型第二感应边缘251之间波浪形状相互对应耦合匹配,如图7所示,间隔相邻的第一感应边缘151和第二感应边缘251之间形成感应电容C2(图7所示的耦合电容结构中用虚线标示出了其中一个感应电容C2,实际上图7所示的耦合电容结构中,相邻的波浪型第一感应边缘151和波浪型第二感应边缘251之间均形成感应电容C2,即与图2中虚线所指示的产生感应电容的位置一致),间隔相邻的第一感应边缘151和第二感应边缘251之间形成多条电力线,使得图6所示的触控基板在每一交叠位置37处形成一感应电容C2。
本发明第一实施例的触控基板和第二实施例的触控基板中,电极块的边缘分别为曲线型、波浪型等异型边,与同面积大小的而边缘为直线型的电极块相比,电极块的边缘设计为曲线型、波浪型等异型边可使相邻的第一电极块和第二电极块之间的电力线增多,当手指触摸到曲面上时,手指切割的电力线增多,相应的触摸电容变化量ΔC增加,增加的触摸电容变化量ΔC有利于提高信噪比,进而提高曲面触摸的精度和线性度。实际应用中,当触控基板中电极块的大小规格固定时,与图3所示的第一电极块15和第二电极块25的圆弧型曲线边缘相比,图6所示的第一电极块15和第二电极块25的波浪型曲线边缘的长度更长,更长的曲线边缘可使相邻的第一电极块15和第二电极块25之间的电力线更多,因此,实际应用中可以根据曲面屏幕的具体曲率大小来调整触控基板中电极块曲线边缘的形状,通过对触控基板中电极块曲线边缘长短的调节实现对触控基板中相邻电极块之间电力线密度的调节。[第三实施例]
图8所示的为本发明触控基板第三实施例的结构示意图,与第一实施例的触控基板相比,本实施例中,触控基板包括第一区域A和第二区域B,第一区域A的相邻第一电极块15和第二电极块25之间的间隙大于第二区域B的相邻第一电极块15和第二电极块25之间的间隙。也就是说,在第一区域A中,第一电极块15和第二电极块25排布得更稀疏一些。
第一区域A可以对应设置在触摸屏或显示装置弯曲度小一些的区域,而第二区域B可以对应设置在触摸屏或显示装置弯曲度大一些的区域。由于第一区域A第一电极块15和第二电极块25排布得更稀疏一些,因此第一区域A中各相邻的第一感应边缘151和第二感应边缘251之间的电力线密度要小于第二区域B中各相邻的第一感应边缘151和第二感应边缘251之间的电力线密度。由于第一区域A弯曲幅度小,手指接触屏幕面积大,能保证手指触摸屏幕时切割到较多的电力线,故电极间距离可适当加大;而第二区域B弯曲幅度大,手指触摸屏幕面积减小且触摸容值断差加大,故通过缩小电极间距来增加相邻电极间的电力线密度以保证手指触摸屏幕时切割到较多的电力线,这样就可使具有不止一个曲率的弯曲整面保持感应电容容值变化均一,避免因容值变化急变造成的触摸误差及触摸不灵敏的问题。
图8所示的第三实施例仅为本发明的具体实施方式之一,事实上,显示屏幕的弯曲幅度和曲率分布随实际应用的需要而决定,本发明提供的触控基板中电极块的感应边缘均为曲线,可根据整面弯曲屏幕中不同曲率屏幕区域的分布特点,来相应地对这些屏幕区域所对应的触控基板进行调整,即在触控基板中各电极块面积大小相同的前提下,相较于曲率大弯曲幅度小的屏幕区域所对应的那部分触控基板,曲率较小弯曲幅度较大的屏幕区域所对应的那部分触控基板的电极块曲线边缘的长度可以设计得较长,或者相邻电极块之间的间隔距离可以设计得更近,或者同时对电极块曲线边缘长度和相邻电极块之间的间隔距离进行调节,以实现弯曲整面保持感应电容容值变化均一,避免因容值变化急变造成触摸误差及触摸不灵敏的技术效果。
[第四实施例]
本发明提供一种触摸屏,其包括上述任一的触控基板,该触摸屏可以是OGS(OneGlass Solution)式触摸屏、In-Cell(内嵌式)触摸屏或者On-Cell(外置式)触摸屏中的一种。
在其中一实施例中,触摸屏包括第一部分和第二部分,且第一部分的弯曲度小于第二部分的弯曲度,第三实施例中的第一区域A对应第一部分而设,第二区域B对应第二部分而设。
触摸屏还可以既包括平面部又包括弯曲部,在该触摸屏的平面部区域,触控基板的电极块形状可以是一般的菱形,也可以是本发明提供的电极块边缘为曲线型的其他形状,只要同一触摸屏的触控基板上的电极块大小相等即可。
本发明还提供一种显示装置,该显示装置包括上述的触摸屏。
本触控基板、包括该触控基板的触摸屏以及包括该触摸屏的显示装置中,该触控基板中将电极块的边缘设计为曲线型,通过对电极块形状和电极块分布的优化设计,改善了曲面触控中存在的触控误差及灵敏度问题,同时不会受个人使用习惯及环境影响,无需调整触摸屏芯片的算法,节省了开发及调试时间。
以上,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种触控基板,包括多个第一电极块(15)和多个第二电极块(25),其特征在于,所述第一电极块(15)的边缘形成第一感应边缘(151),所述第二电极块(25)的边缘形成第二感应边缘(251),所述第一感应边缘(151)和所述第二感应边缘(251)均为曲线,所述第一感应边缘(151)朝向所述第二感应边缘(251)凸出,则所述第二感应边缘(252)与所述第一感应边缘(151)凸出部对应的位置朝向远离所述第一感应边缘(151)的方向凹进或当所述第一感应边缘(151)朝向所述第二感应边缘(251)凹进时,则所述第二感应边缘(252)与所述第一感应边缘(151)凹进部对应的位置朝向远离所述第一感应边缘(151)的方向突出。
2.如权利要求1所述的触控基板,其特征在于,多个所述第一电极块排成一行形成第一电极组(13),多个所述第二电极块排成一列形成第二电极组(23),所述第一电极块(15)沿第一方向的最大尺寸大于其沿第二方向的最大尺寸,所述第二电极块(25)沿所述第二方向的最大尺寸大于其沿所述第一方向的最大尺寸,所述第一方向垂直于所述第二方向,所述第一方向相对所述第一电极块(15)排成行的方向倾斜一定角度。
3.如权利要求1所述的触控基板,其特征在于,所述倾斜角度为约45°。
4.如权利要求1-3任意一项所述的触控基板,其特征在于,所述第一感应边缘(151)包括两个相对的第一边缘(152)和两个相对的第二边缘(153),所述第一边缘朝所述第一电极块(15)的外侧凸设,所述第二边缘(153)朝所述第一电极块(15)的内侧凹设,所述第二感应边缘(251)包括两个相对的第三边缘(252)和两个相对的第四边缘(253),所述第三边缘(252)朝所述第二电极块(25)的外侧凸设,所述第四边缘(253)朝所述第二电极块(25)的内侧凹设;所述第一电极块(15)的所述第一边缘与相邻所述第二电极块(25)的所述第四边缘(253)相邻,所述第一电极块(15)的所述第二边缘与相邻所述第二电极块(25)的所述第三边缘(252)相邻。
5.如权利要求1-3任意一项所述的触控基板,其特征在于,所述第一电极块(15)的所述第一感应边缘(151)的形状和所述第二电极块(25)的所述第二感应边缘(251)的形状均为波浪型。
6.如权利要求1所述的触控基板,其特征在于,相邻两个所述第一电极块(15)通过第一连接块(17)电连接,相邻两个所述第二电极块(25)通过第二连接块(27)电连接,所述第一连接块(17)与所述第二连接块(27)一一对应交叉设置,并在交叉处形成交叠位置(37)。
7.如权利要求1所述的触控基板,其特征在于,所述触控基板包括第一区域和第二区域,所述第一区域的相邻所述第一电极块(15)和所述第二电极块(25)之间的间隙大于所述第二区域的相邻所述第一电极块(15)和所述第二电极块(25)之间的间隙。
8.一种触摸屏,其特征在于,包括如权利要求1-6任意一项所述的触控基板。
9.如权利要求8所述的触摸屏,其特征在于,所述触摸屏包括第一部分和第二部分,且所述第一部分的弯曲度小于所述第二部分的弯曲度,所述触控基板包括第一区域和第二区域,所述第一区域的相邻所述第一电极块(15)和所述第二电极块(25)之间的间隙大于所述第二区域的相邻所述第一电极块(15)和所述第二电极块(25)之间的间隙,所述第一区域对应所述第一部分而设,所述第二区域对应所述第二部分而设。
10.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求8或9所述的触摸屏。
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