CN110286810B - 自电容触控结构、触控显示基板及触控显示装置 - Google Patents

自电容触控结构、触控显示基板及触控显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自电容触控结构，包括：形成有触控区域的电极图案层；触控区域包括多个多行或多列设置的子触控区，每个子触控区内设置有触控电极，以及与触控电极电连接的触控引线，触控电极包括第一子触控电极和第二子触控电极，第一子触控电极所对应的触控引线单侧具有相邻触控引线，第二子触控电极所对应的触控引线的两侧均具有相邻触控引线；触控芯片，用于通过检测各触控电极的电容值变化以判断触控位置；每个触控电极通过触控引线与触控芯片连接；还包括一补偿单元，用于增加第一子触控电极的初始电容值、使得第一子触控电极的初始电容值与第二子触控电极的初始电容值的差值小于预设值。本发明还涉及一种触控显示基板和一种触控显示装置。

Description

自电容触控结构、触控显示基板及触控显示装置
技术领域
本发明涉及显示产品制作技术领域，尤其涉及一种自电容触控结构、触控显示基板及触控显示装置。
背景技术
单层自容Sensor(传感器)方案应用于柔性AMOLED(Active-matrix organiclight-emitting diode，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体)领域，具有以下优势：①只需一道精细Mask(掩膜板)，因此成本很低；②pattern(电极图案层)及引线均为透明材料，只有GND(接地)采用金属线，且后续可导入透明导电材料，可以实现左右无边框设计。目前，自容Sensor有以下问题：①8585环境信赖性后，左右两侧(起始侧和结尾侧)DAC电容值(补充电压值，反应触控屏上每个感应电极块的状态，为监控值)变为0，此时触控失效；②ESD(静电)防护能力较弱，为避免ESD造成Sensor损伤，GND布线需较宽，不利于窄边框设计。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种自电容触控结构、触控显示基板及触控显示装置，解决自电容传感器边缘的触控电极容易在信赖性测试后触控失效的问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自电容触控结构，
包括衬底基板，以及设置在衬底基板上的多个自电容触控电极，触控芯片，每个自电容触控电极通过触控引线与所述触控芯片连接，其中，所述自电容触控电极包括位于所述衬底基板边角位置的第一子触控电极和位于所述衬底基板其他位置的第二子触控电极，
还包括补偿单元，所述补偿单元位于所述第一子触控电极远离所述第二子触控电极的一侧，所述补偿单元包括通过补偿引线与所述触控芯片连接的补偿电极。
可选的，所述补偿电极具有至少一个。
可选的，还包括静电防护单元，所述静电防护单元包括一端接地的静电防护线。
可选的，所述静电防护线位于所述衬底基板的边缘，所述补偿引线设置于所述静电防护线靠近所述第一子触控电极的一侧。
可选的，所述补偿引线接地，复用为静电防护线。
可选的，所述补偿引线与所述静电防护线的线宽总和小于预设值。
本发明提供一种触控显示基板，包括衬上述的自电容触控结构。
本发明提供一种触控显示装置，包括上述的触控显示基板。
本发明的有益效果是：通过补偿单元的设置，可以提高第一子触控电极未进行触控操作时的电容值，提高触控灵敏度，且避免在信赖性测试后，第一子触控电极的DAC值降为零，导致触控失效的问题。
附图说明
图1表示触控芯片驱动电路示意图；
图2表示触控传感器触控原理示意图；
图3表示现有技术中触控传感器结构示意图；
图4本实施例中触控传感器结构示意图；
图5表示本实施例中触控显示基板结构示意图。
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的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对目前的自电容触控结构存在的问题：①8585环境信赖性后，左右两侧(起始侧和结尾侧)DAC值(补充电压值，反应触控屏上每个感应电极块的状态，为监控值)变为0，此时触控失效；②ESD(静电)防护能力较弱，为避免ESD造成Sensor损伤，GND布线需较宽，不利于窄边框设计。本实施例提供一种自电容触控结构，增设补偿单元，对位于边角的第一子触控电极的电容值(未进行触控时的电容值)进行补偿，避免在信赖性测试后，第一子触控电极的DAC值降为零，导致触控失效的问题。
具体的，本实施例中的自电容触控结构，包括衬底基板，以及设置在衬底基板上的多个自电容触控电极2以及触控芯片1，每个自电容触控电极2通过触控引线3与所述触控芯片1连接，其中，所述自电容触控电极2包括位于所述衬底基板边角位置的第一子触控电极和位于所述衬底基板其他位置的第二子触控电极，
还包括补偿单元，所述补偿单元位于所述第一子触控电极远离所述第二子触控电极的一侧，所述补偿单元包括通过补偿引线与所述触控芯片连接的补偿电极。
利用自电容的原理可以设置多个同层设置且相互绝缘的自电容电极，当人未进行触控操作时，各自电容电极所承受的电容为一固定值(即所述初始电容值)，当人进行触控操作时，对应的自电容电极所承受的电容为固定值叠加人体电容，所述触控芯片按照自上而下的顺序(并不以此为限)，逐行进行扫描，接收触控电极反馈信号，当对某行通道(也就是包括自电容触控电极和相对应连接的引线的触控单元)进行Sensing(检测)时，为触控芯片提供的电压是Vdrv(每个触控单元需要的充放电电压值储存在触控芯片里面的寄存器中，保持不变)，该行通道的驱动电压为Vpre(即触控芯片充电电压，可通过触控芯片1进行调解)，其它行所有通道接地，该行通道与上下2个相邻通道形成电容的总和为Cp(参考图2，Cp值为Cp1、Cp2、Cp3、Cp4的和)，Cvcom为该行通道与AMOLED display(即GND)之间形成的电容。当触控发生时，当前自电容触控电极2的电容值发生变化，触控芯片1根据电容变化确定触控位置，参考图1和图2，p3为当前检测通道，需要与一侧的通道p1、p2和另一侧的p4、p5相配合。
如图2和图3所示，当对顶端行和底部行通道进行信号扫描时，最右上角感应通道和最左下角感应通道(即起始端的触控电极Ⅰ(即包括第一子触控电极的触控单元)，以及结尾端的触控电极Ⅱ(即包括第一子触控电极的触控单元)，因只有一侧通道与之呼应(也就是只有单侧具有相邻的自电容触控电极触控电极)，使该通道与上面和下面2行(并不限制于2行，可根据实际需要设定)通道的电容总和Cp(当前检测的触控电极2与其他触控电极2之间的电容的总和，为变化值)偏小，相对内部节点(即内部的自电容触控电极2)少两条通道，Cp值相对其它节点变小，同时Cvcom值相对其它节点小很多，参考图1以及以下公式(1)：
其中，DB为IC采样电压值；Vpre为触控芯片1充电电压，保持不变；Vdrv为为触控芯片提供的电压，每个触控单元需要的充放电电压值储存在触控芯片里面的寄存器中，保持不变；CP为当前触控电极2与其他触控电极2之间的电容的总和，为变化值；Cdrv为触控芯片1内部电容，保持不变；CP’为触控芯片1内部寄生电容，保持不变；Cvcom为触控电极2与AMOLEDdisplay之间形成的电容，与相对面积相关，为变化值；Ct为进行触控操作时，手指与触控电极2之间形成的电容；DAC为补充电压值，反应每个触控电极2的状态，为监控值；ADC为触控的理论参考值，为固定值；Gain为放大倍数，保持不变。
需要说明的是，DAC值是为了使各触控单元的ADC值相当，而进行的补充值，包括边缘触控电极和IC远端触控电极。
DAC＝DB-ADC，ADC不变，DB减小，DAC也减小。
为了保证整个触控屏的每个触控单元的触控灵敏性一样，即ADC值相当，需要对DB值进行补充，而对DB值进行补充是通过对DAC值进行补充实现。
DB(触控芯片1采集的电压值)值很小，ADC值(触控的理论参考值，为固定值)不变，从而使得触控电极Ⅰ对应的触控单元和触控电极Ⅱ对应的触控单元相对内部其它触控单元的DAC值小很多(如，8585信赖性前第一子触控电极对应的的DAC值150左右，第二子触控电极的DAC值400左右)。
参考图5，触控显示装置依次包括OLED 50、电极图案层40(具有自电容触控电极图形)、偏光片30、以及玻璃盖板10，在OLED 50和电极图案层40之间、电极图案层40和偏光片30之间、偏光片30和玻璃盖板10之间均设置有光学胶20，在8585环境信赖性之后，两侧OCA(OCA，Optically Clear Adhesive，光学胶)吸水导致介电常数大幅上升(OCA的介电常数3～4，水的介电常数为80)，由/>(其中，S为自电容触控电极与GND之间的相对面积；D为自电容触控电极与GND之间的相对距离)以及上述公式(1)，可知，介电常数/>大幅上升，Cp值上升，导致两侧通道DAC值整体下降。尤其是触控电极Ⅰ和触控电极Ⅱ对应的通道，因为初始值很小，信赖性后出现DAC值为0情况，此时该通道触控失效。
本实施例中，通过设置补偿单元，可以减小充电过程中电荷的流失，以提升起始端的触控单元，以及结尾端的触控单元的DAC值。通过增加左右两侧的补偿引线5达到该两节点的Cp与内部其他节点Cp基本一致(即使得所述第一子触控电极的初始电容值与所述第二子触控电极的初始电容值的差值小于预设值)。解决8585信赖性后DAC值变为0而导致触控失效的问题。
本实施例的一具体实施方式中，所述补偿引线5为悬浮金属引线，通过所述触控芯片1充电，可以补偿触控单元在电荷充电过程电荷流失，达到该两节点的Cp与内部其他节点Cp基本一致，从而提升左上角及右下角通道的初始DAC值，避免信赖性后DAC值降低至0而导致触控失效。
本实施例中，所述补偿电极至少一个，与补偿电极相对应连接的所述补偿引线5具有至少一条，所述补偿引线5以及相应的补偿电极的数量的设定可以根据实际需要设置，例如，如图4所示，第一子触控电极对应连接的触控引线3与每一侧的2条相邻的触控引线3进行配合，也就是包括所述第一子触控电极的触控单元与一侧的两个触控单元配合，并与另一侧的补偿单元配合，补偿单元中包括两个补偿电极以及与相应的补偿电极连接的补偿引线5，但并不以此为限。
需要说明的是，本实施例中的补偿单元并不起到触控作用，补偿电极所占面积也较小，宽度上相当于一个触控引线的宽度，补偿引线设置两条，其中靠近GND(静电防护单元中的静电防护线)的一条补偿引线与GND相互连接(多段)，目的是增加与GND连通通道，可以分段承受ESD时冲击；两条补偿引线之间也相互连接(多段)，目的是形成电荷回路，减少电荷流失；在图4的左侧的补偿引线为主要为补充左下角触控单元而设置。因此不需要全部设置两条补偿引线(即两条补偿引线的长度不同)。因此，靠近第一子触控电极的部分包括两条补偿引线，外侧补偿引线与GND相连；远离第一子触控电极的部分单条引线，仅与GND相连，分担ESD冲击。
本实施例中，还包括静电防护单元，所述静电防护单元包括一端接地的静电防护线4，静电防护单元的设置，可以导出触控传感器产生的静电，防止短路。
本实施例中，所述静电防护线4位于所述衬底基板的边缘，所述补偿引线5设置于所述静电防护线4靠近所述第一子触控电极的一侧。
本实施例中，所述补偿引线5接地，复用为静电防护线4。
本实施例中，所述补偿引线5和所述静电防护线4的线宽总和小于预设值。
所述补偿引线5接地，复用为静电防护线4，即与静电防护单元中的静电防护线4一起承受静电冲击，从而在GND(静电防护单元中的静电防护线4)线宽不变情况下，极大提升ESD(静电)防护能力(可以从12KV上升到20KV)，也就是说，在原GND线宽不变的情况下，通过与补偿引线导通，其GND等效线宽增加，ESD防护能力提升：一具体实施方式中，静电防护能力由12kv提升到20KV。因此，在保持ESD防护能力不变的情况下，可以大幅减小GND线宽，为触控传感器的边框进一步缩窄提供一种可行方案。
通过补偿单元进行补偿后，因补偿引线5接地，Cvcom值大幅升高，根据上述公式(1)可知，DAC值大幅提高。为防止DAC值过大，由补偿引线5导致的Cp和Vdrv增加，起到减缓DAC增加幅度的作用，起到平衡作用。
本发明提供一种触控显示基板，包括上述的自电容触控结构，所述自电容触控电极对应于所述触控显示基板的像素区域。
本发明提供一种触控显示装置，包括上述的触控显示基板。
以上所述为本发明较佳实施例，需要说明的是，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润湿，这些改进和润湿也应视为本发明保护范围。

Claims (7)

1.一种自电容触控结构，包括衬底基板，以及设置在衬底基板上的多个自电容触控电极，触控芯片，每个自电容触控电极通过触控引线与所述触控芯片连接，其中，所述自电容触控电极包括位于所述衬底基板边角位置的第一子触控电极和位于所述衬底基板其他位置的第二子触控电极，
其特征在于，还包括补偿单元，所述补偿单元位于所述第一子触控电极远离所述第二子触控电极的一侧，所述补偿单元包括通过补偿引线与所述触控芯片连接的补偿电极；
所述补偿电极具有至少一个；与补偿电极相对应连接的所述补偿引线具有至少一条。
2.根据权利要求1所述的自电容触控结构，其特征在于，还包括静电防护单元，所述静电防护单元包括一端接地的静电防护线。
3.根据权利要求2所述的自电容触控结构，其特征在于，所述静电防护线位于所述衬底基板的边缘，所述补偿引线设置于所述静电防护线靠近所述第一子触控电极的一侧。
4.根据权利要求3所述的自电容触控结构，其特征在于，所述补偿引线接地，复用为静电防护线。
5.根据权利要求4所述的自电容触控结构，其特征在于，所述补偿引线与所述静电防护线的线宽总和小于预设值。
6.一种触控显示基板，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的自电容触控结构。
7.一种触控显示装置，其特征在于，包括权利要求6所述的触控显示基板。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111900158B (zh) * 2020-08-07 2024-02-20 深圳市中明科技股份有限公司 对集成电路进行esd防护的方法
CN112051934A (zh) * 2020-08-07 2020-12-08 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种触控面板
CN112578940B (zh) * 2020-12-18 2022-06-10 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板以及显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104850282A (zh) * 2014-02-19 2015-08-19 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控电极结构及其制造方法
CN105260069A (zh) * 2015-09-23 2016-01-20 京东方科技集团股份有限公司 一种自电容式触控显示面板及显示装置
CN107390963A (zh) * 2017-08-17 2017-11-24 京东方科技集团股份有限公司 触控基板及显示装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104991690B (zh) * 2015-08-11 2018-05-18 京东方科技集团股份有限公司 一种触控显示面板、其制作方法、驱动方法及显示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104850282A (zh) * 2014-02-19 2015-08-19 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控电极结构及其制造方法
CN105260069A (zh) * 2015-09-23 2016-01-20 京东方科技集团股份有限公司 一种自电容式触控显示面板及显示装置
CN107390963A (zh) * 2017-08-17 2017-11-24 京东方科技集团股份有限公司 触控基板及显示装置

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