CN109933246A - 触摸屏及触摸屏终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触摸屏和触摸屏终端。该触摸屏包括盖板、感应电极层和驱动电极层。盖板包括显示区；感应电极层包括层叠设置的触控感应电极层和指纹感应电极层，触控感应电极层包括触控感应电极，指纹感应电极层包括指纹感应电极；驱动电极层位于感应电极层远离盖板的一侧，驱动电极层包括基材及形成于基材上的驱动电极；其中，感应电极层及驱动电极层正对显示区，触控感应电极与驱动电极之间形成第一电容，指纹感应电极与驱动电极之间形成第二电容。本发明提供的触摸屏，既实现了在触摸屏的透明视窗区实现指纹识别功能的目的，而且通过将指纹驱动电极和触控驱动电极集成到驱动电极层上，减小了触摸屏的厚度。

Description

触摸屏及触摸屏终端

技术领域

本发明涉及触摸屏领域，更具体而言，涉及一种触摸屏和包括该触摸屏的触摸屏终端。

背景技术

当前手机、平板、穿戴设备等GFF或GF结构触摸屏均是采用外挂式Bonding指纹模组来实现触摸屏指纹识别功能；因指纹模组30’外形结构限制，故指纹识别只能限制在透明视窗10’外的固定区域内，如图1中，指纹识别限制在透明视窗10’外的指纹识别区20’。

这种普遍的指纹识别方案只能在触摸屏透明视窗外的固定区域实现，例如在触摸屏按键区位置或者触摸屏背面固定位置。随着时代的发展，指纹识别概念的普及，用户在追求大屏占比的同时，对触摸屏面内指纹识别的需求也越来越迫切，而现有指纹识别方案在触摸屏下方按键位置贴附指纹模组，指纹识别功能限制在该区域内，无法实现面内视窗区指纹识别功能；此方案同时也使得触摸屏下端边框较大，无法有效提高屏占比。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个方面的目的在于提供一种触摸屏。

本发明的另一个方面的目的在于提供一种包括上述触摸屏的触摸屏终端。

为实现上述目的，本发明的一个方面的实施例提供了一种触摸屏，包括：盖板，包括显示区；感应电极层，包括层叠设置的触控感应电极层和指纹感应电极层，所述触控感应电极层包括触控感应电极，所述指纹感应电极层包括指纹感应电极；及驱动电极层，位于所述感应电极层远离所述盖板的一侧，所述驱动电极层包括基材及形成于所述基材上的驱动电极；其中，所述感应电极层及所述驱动电极层正对所述显示区，所述触控感应电极与所述驱动电极之间形成第一电容，所述指纹感应电极与所述驱动电极之间形成第二电容。

本发明上述实施例提供的触摸屏，包括自下而上依次设置的驱动电极层、触控感应电极层、指纹感应电极层和盖板，或者，自下而上依次设置的驱动电极层、指纹感应电极层、触控感应电极层和盖板。

本申请在GFF外挂式触摸屏的基础上，触控感应电极与驱动电极之间形成第一电容，实现触摸屏的触摸功能，指纹感应电极与驱动电极之间形成第二电容，通过手指与触摸屏接触引起的第二电容的电容值变化来实现指纹识别功能，且感应电极层和驱动电极层对应显示区设置，从而能够在显示区实现指纹识别功能，即实现触摸屏面内透明视窗区指纹识别功能，从而可以减小触摸屏的下端边框，有效提高屏占比。同时在此基础上，指纹感应电极层与触控感应电极层独立，驱动电极层上的驱动电极与触控感应电极形成第一电容，与指纹感应电极形成第二电容，避免了设置独立的触控驱动电极层和指纹驱动电极层，或者说本申请中将指纹驱动电极层与触控驱动电极层集成在同一电极层(驱动电极层)上，以此减少一层驱动电极层(指纹驱动电极层或触控驱动电极层)，减小产品厚度，实现轻薄化。当然本申请对当前盛行的外挂式GFF结构也适用。

另外，本发明上述实施例提供的触摸屏还具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，优选地，所述触控感应电极层位于所述指纹感应电极层和所述盖板之间，此时沿自下而上的方向，驱动电极层、指纹感应电极层、触控感应电极层和盖板依次设置，实际应用中可以灵活确定指纹感应电极层和触控感应电极层的位置；或者，所述指纹感应电极层位于所述触控感应电极层和所述盖板之间，此时沿自下而上的方向，驱动电极层、触控感应电极层、指纹感应电极层和盖板依次设置，实际应用中可以灵活确定指纹感应电极层和触控感应电极层的位置。

上述技术方案中，优选地，所述驱动电极包括相绝缘的触控驱动电极和指纹驱动电极，所述触控感应电极与所述触控驱动电极交叉设置形成所述第一电容以便检测触摸位置；所述指纹感应电极与所述指纹驱动电极交叉设置形成所述第二电容以便指纹感测。

驱动电极(驱动电极通道)可以是简单的指纹驱动电极层中的指纹驱动电极(指纹驱动电极通道)和触控驱动电极层中的触控驱动电极(触控驱动电极通道)叠加一起。触控感应电极与触控驱动电极的交叉处形成触控传感器，指纹感应电极与指纹驱动电极的交叉处形成指纹传感器。

上述技术方案中，优选地，所述触摸屏还包括指纹FPC和触控FPC，所述指纹FPC与所述指纹感应电极和所述指纹驱动电极相连接，所述触控FPC与所述触控感应电极和所述触控驱动电极相连接；或者，所述触摸屏还包括FPC，与所述指纹感应电极、所述指纹驱动电极、所述触控感应电极和所述触控驱动电极相连接。

触摸屏中FPC的数量为两个，分别为指纹FPC和触控FPC，将指纹FPC与相应的指纹感应电极和指纹驱动电极bonding连接，将触控FPC与相应的触控感应电极和触控驱动电极bonding连接。当然，触摸屏中FPC的数量为一个，此时，指纹感应电极、指纹驱动电极、触控感应电极和触控驱动电极均与该FCP相连接，进一步降低触摸屏的成本。

上述技术方案中，优选地，所述指纹感应电极与所述触控感应电极平行设置；和/或，所述指纹驱动电极与所述触控驱动电极平行设置。

上述技术方案中，优选地，所述驱动电极与所述触控感应电极交叉设置并能够构成触控传感器，且与所述指纹感应电极交叉设置并能够构成指纹传感器。

该方案中，驱动电极能够同时实现指纹驱动电极和触控驱动电极的功能，即驱动电极与触控感应电极交叉设置形成触控传感器，以检测触摸位置，实现触摸屏的触摸功能，驱动电极与指纹感应电极交叉设置形成指纹传感器，以进行指纹感测，实现指纹识别功能。

上述技术方案中，优选地，所述指纹感应电极与所述触控感应电极平行设置，从而实现驱动电极同时与指纹感应电极、触控感应电极的交叉设置。

上述技术方案中，优选地，所述触摸屏还包括指纹FPC和触控FPC，所述指纹FPC与所述驱动电极及所述指纹感应电极相连接，所述触控FPC与所述驱动电极及所述触控感应电极相连接；或者，所述触摸屏还包括FPC，与所述驱动电极、所述指纹感应电极和所述触控感应电极相连接。

触摸屏包括的FPC的数量为两个，分别为指纹FPC和触控FPC，将指纹FPC与驱动电极和指纹感应电极bonding连接，将触控FPC与驱动电极和触控感应电极bonding连接。当然，触摸屏包括的FPC的数量为一个，此时，驱动电极、指纹感应电极和触控感应电极均与该FCP相连接，进一步降低触摸屏的成本。

上述技术方案中，优选地，所述指纹感应电极层和/或所述驱动电极层为金属网格结构。通过将指纹感应电极层或驱动电极层设置为金属网格结构，或者将指纹感应电极层和驱动电极层设置为金属网格结构可以为实现透明视窗区指纹识别提供条件，提高视觉可见度。

本发明第二个方面的实施例提供一种触摸屏终端，包括上述任一实施例所述的触摸屏。

本发明第二个方面的实施例提供的触摸屏终端，因具有上述任一实施例所述触摸屏，因而具有上述任一实施例所述的触摸屏的一切有益效果，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是相关技术中触摸屏终端的结构示意图。

其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10’透明视窗区，20’指纹识别区，30’指纹模组。

图2是本发明的实施例所述的触摸屏的结构示意图。

其中，图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1盖板，2显示器，3驱动电极层，4指纹感应电极层，5触控感应电极层。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图描述根据本发明一些实施例的触摸屏和触摸屏终端。

如图2所示，根据本发明一些实施例提供的一种触摸屏，包括显示器2、盖板1、感应电极层和驱动电极层3。盖板1盖设在显示器2上，且盖板包括显示区；感应电极层包括触控感应电极层5和指纹感应电极层4，触控感应电极层5和指纹感应电极层4位于显示器2与盖板1之间，并靠近盖板1设置，触控感应电极层5包括触控感应电极，指纹感应电极层4包括指纹感应电极；驱动电极层3位于显示器2与盖板1之间，并靠近显示器2设置，且驱动电极层3包括基材和形成在基材上的驱动电极，驱动电极与触控感应电极和指纹感应电极相对应，并与触控感应电极之间形成第一电容，与指纹感应电极之间形成第二电容；其中，感应电极层及驱动电极层正对显示区设置。

本发明上述实施例提供的触摸屏，包括自下而上依次设置的显示器2、驱动电极层3、触控感应电极层5、指纹感应电极层4和盖板1，或者，自下而上依次设置的显示器2、驱动电极层3、指纹感应电极层4、触控感应电极层5和盖板1。优选地，显示器2为液晶显示器2(LCD)，盖板1为玻璃盖板1或透明的塑料盖板1，主要起到保护显示器2的作用。

本申请在GFF外挂式触摸屏的基础上，触控感应电极与驱动电极之间形成第一电容，实现触摸屏的触摸功能，指纹感应电极与驱动电极之间形成第二电容，通过手指与触摸屏接触引起的第二电容的电容值变化来实现指纹识别功能，且感应电极层和驱动电极层对应显示区设置，从而能够在显示区实现指纹识别功能，即实现触摸屏面内透明视窗区指纹识别功能，从而可以减小触摸屏的下端边框，有效提高屏占比。同时在此基础上，指纹感应电极层4与触控感应电极层5独立，驱动电极层3上的驱动电极与触控感应电极形成第一电容，与指纹感应电极形成第二电容，避免了设置独立的触控驱动电极层和指纹驱动电极层，或者说本申请中将指纹驱动电极层与触控驱动电极层集成在同一电极层(驱动电极层)上，以此减少一层驱动电极层(指纹驱动电极层或触控驱动电极层)，减小产品厚度，实现轻薄化。当然本申请对当前盛行的外挂式GFF结构也适用。

实施例一：

一种触摸屏，包括显示器2、盖板1、感应电极层和驱动电极层3。盖板1盖设在显示器2上，且盖板包括显示区；感应电极层包括触控感应电极层5和指纹感应电极层4，触控感应电极层5和指纹感应电极层4位于显示器2与盖板1之间，并靠近盖板1设置，触控感应电极层5包括触控感应电极，指纹感应电极层4包括指纹感应电极；驱动电极层3位于显示器2与盖板1之间，并靠近显示器2设置，且驱动电极层3包括基材和形成在基材上的驱动电极，驱动电极与触控感应电极和指纹感应电极相对应，并与触控感应电极之间形成第一电容，与指纹感应电极之间形成第二电容；其中，感应电极层及驱动电极层正对显示区设置。

优选地，触控感应电极层5位于指纹感应电极层4和盖板1之间，此时相比于指纹感应电极层，触控感应电极层更靠近盖板设置。

当然，指纹感应电极层4也可以位于触控感应电极层5和盖板1之间，此时相比于触控感应电极层，指纹感应电极层更靠近盖板设置。

优选地，驱动电极包括相绝缘的触控驱动电极和指纹驱动电极，触控感应电极与触控驱动电极交叉设置形成第一电容以便检测触摸位置；指纹感应电极与指纹驱动电极交叉设置形成第二电容以便指纹感测。

驱动电极包括相绝缘的触控驱动电极和指纹驱动电极，触控驱动电极与触控感应电极交叉设置并构成触控传感器，指纹驱动电极与指纹感应电极交叉设置并构成指纹传感器。

本申请在GFF外挂式触摸屏的基础上，在触摸屏sensor(传感器)上增加两层电极线路(指纹感应电极层与指纹驱动电极层，指纹感应电极层4上设有指纹感应电极，指纹驱动电极层上设有指纹驱动电极)，通过手指与触摸屏触摸产生的指纹感应电极层与指纹驱动电极层之间电容值的变化来实现透明视窗区指纹识别功能，同时在此基础上，指纹感应电极层和触控感应电极层独立，将指纹驱动电极层和触控驱动电极层集成在同一电极层(驱动电极层)上，以减少一层驱动电极层(指纹驱动电极层或触控驱动电极层)，实现产品的轻薄化。

驱动电极(驱动电极通道)可以是简单的指纹驱动电极层中的指纹驱动电极(指纹驱动电极通道)和触控驱动电极层中的触控驱动电极(触控驱动电极通道)叠加一起。触控感应电极与触控驱动电极的交叉处形成触控传感器，指纹感应电极与指纹驱动电极的交叉处形成指纹传感器。

在一个具体的实施例中，触摸屏还包括指纹FPC和触控FPC，指纹FPC与指纹感应电极和指纹驱动电极相连接，触控FPC与触控感应电极和触控驱动电极相连接。

触摸屏包括两个FPC，分别为指纹FPC和触控FPC，将指纹FPC与相应的指纹感应电极和指纹驱动电极bonding连接，将触控FPC与相应的触控感应电极和触控驱动电极bonding连接。

在另一个具体的实施例中，触摸屏包括FPC，与指纹感应电极、指纹驱动电极、触控感应电极和触控驱动电极相连接。

该方案中，触摸屏包括的FPC的数量为一个，此时，指纹感应电极、指纹驱动电极、触控感应电极和触控驱动电极均与该FCP相连接，进一步降低触摸屏的成本。

优选地，指纹感应电极与触控感应电极平行设置，指纹驱动电极与触控驱动电极平行设置，以实现指纹感应电极与指纹驱动电极交叉设置并形成第二电容，触控感应电极与触控驱动电极交叉设置并形成第一电容。

优选地，触摸屏还包括IC，与触控感应电极、指纹感应电极、驱动电极相连接。

IC通过指纹FPC、触控FPC或FPC与触控感应电极、指纹感应电极、驱动电极相连接。当驱动电极包括触控驱动电极和指纹驱动电极时，IC与触控驱动电极、指纹驱动电极、触控感应电极和指纹感应电极相连接。

本发明创造适用于面内整面或局部区域有指纹识别功能的各种触摸屏结构。且在IC技术支持情况下，传统工艺上即可实现，可行性极高。

优选地，指纹感应电极层和/或驱动电极层为金属网格结构。

通过将指纹感应电极层或驱动电极层设置为金属网格结构，或者将指纹感应电极层和驱动电极层设置为金属网格结构可以为实现透明视窗区指纹识别提供条件，提高视觉可见度。

实施例二：

与实施例一的不同在于，驱动电极与触控感应电极交叉设置并能够构成触控传感器，且与指纹感应电极交叉设置并能够构成指纹传感器。

该方案中，驱动电极能够同时实现指纹驱动电极和触控驱动电极的功能，即驱动电极与触控感应电极交叉设置形成触控传感器，以检测触摸位置，实现触摸屏的触摸功能，驱动电极与指纹感应电极交叉设置形成指纹传感器，以进行指纹感测，实现指纹识别功能。

优选地，指纹感应电极与触控感应电极平行设置，优选地，驱动电极与指纹感应电极相垂直，还与触控感应电极相垂直。

在一个具体的实施例中，触摸屏还包括指纹FPC和触控FPC，指纹FPC与驱动电极及指纹感应电极相连接，触控FPC与驱动电极及触控感应电极相连接。

触摸屏包括两个FPC，分别为指纹FPC和触控FPC，将指纹FPC与驱动电极和指纹感应电极bonding连接，将触控FPC与驱动电极和触控感应电极bonding连接。

IC通过指纹FPC、触控FPC与触控感应电极、指纹感应电极、驱动电极相连接。

在另一个具体的实施例中，触摸屏还包括FPC，与驱动电极、指纹感应电极和触控感应电极相连接。当然，触摸屏也可以只包括一个FPC，此时，驱动电极、指纹感应电极和触控感应电极均与该FCP相连接，进一步降低触摸屏的成本。

该方案中，触摸屏只包括一个FPC，此时，驱动电极、指纹感应电极和触控感应电极均与该FCP相连接，IC通过FPC与触控感应电极、指纹感应电极、驱动电极相连接。

本发明第二个方面的实施例提供一种触摸屏终端，包括上述任一实施例所述的触摸屏。

本发明第二个方面的实施例提供的触摸屏终端，因具有上述任一实施例所述触摸屏，因而具有上述任一实施例所述的触摸屏的一切有益效果，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供的触摸屏，在GFF外挂式触摸屏基础上拓展，在触摸屏sensor上增加两层电极线路(指纹感应电极层与指纹驱动电极层)，将指纹FPC与相应指纹电极层bonding连接，通过手指与触摸屏接触产生的感应与驱动电极层电容值变化来实现透明视窗区指纹识别功能。同时在此基础上，指纹感应电极层与触控感应电极层独立，将指纹驱动电极层与触控驱动电极层集成在同一电极层上，以此减少一层驱动电极层，减小产品厚度，实现轻薄化。

将指纹驱动电极层与触控驱动电极层集成在同一层上，可以是简单的两层电极通道叠加在一起，也可以是一种新型的通道设计，可以同时实现指纹驱动与触控驱动的功能；在IC技术支持情况下，传统工艺上即可实现，可行性极高。既实现了在触摸屏的透明视窗区实现指纹识别功能的目的，而且通过将指纹驱动电极和触控驱动电极集成到驱动电极层上，减小了触摸屏的厚度。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“多个”是指两个或两个以上；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种触摸屏，其特征在于，包括：

盖板，包括显示区；

感应电极层，包括层叠设置的触控感应电极层和指纹感应电极层，所述触控感应电极层包括触控感应电极，所述指纹感应电极层包括指纹感应电极；及

驱动电极层，位于所述感应电极层远离所述盖板的一侧，所述驱动电极层包括基材及形成于所述基材上的驱动电极；

其中，所述感应电极层及所述驱动电极层正对所述显示区，所述触控感应电极与所述驱动电极之间形成第一电容，所述指纹感应电极与所述驱动电极之间形成第二电容。

2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，

所述触控感应电极层位于所述指纹感应电极层和所述盖板之间；或者，

所述指纹感应电极层位于所述触控感应电极层和所述盖板之间。

3.根据权利要求1或2所述的触摸屏，其特征在于，

所述驱动电极包括相绝缘的触控驱动电极和指纹驱动电极，所述触控感应电极与所述触控驱动电极交叉设置形成所述第一电容以便检测触摸位置；所述指纹感应电极与所述指纹驱动电极交叉设置形成所述第二电容以便指纹感测。

4.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，

所述触摸屏还包括指纹FPC和触控FPC，所述指纹FPC与所述指纹感应电极和所述指纹驱动电极相连接，所述触控FPC与所述触控感应电极和所述触控驱动电极相连接；或者，

所述触摸屏还包括FPC，与所述指纹感应电极、所述指纹驱动电极、所述触控感应电极和所述触控驱动电极相连接。

5.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，

所述指纹感应电极与所述触控感应电极平行设置；和/或，

所述指纹驱动电极与所述触控驱动电极平行设置。

6.根据权利要求1或2所述的触摸屏，其特征在于，

所述驱动电极与所述触控感应电极交叉设置并能够构成触控传感器，且与所述指纹感应电极交叉设置并能够构成指纹传感器。

7.根据权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，

所述指纹感应电极与所述触控感应电极平行设置。

8.根据权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，

所述触摸屏还包括指纹FPC和触控FPC，所述指纹FPC与所述驱动电极及所述指纹感应电极相连接，所述触控FPC与所述驱动电极及所述触控感应电极相连接；或者，

所述触摸屏还包括FPC，与所述驱动电极、所述指纹感应电极和所述触控感应电极相连接。

9.根据权利要求1或2所述的触摸屏，其特征在于，所述指纹感应电极层和/或所述驱动电极层为金属网格结构。

10.一种触摸屏终端，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的触摸屏。