CN111812896A - 触控防窥屏及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控防窥屏及其控制方法，该触控防窥屏包括第一基板、第一液晶层、第二基板、第三基板、第二液晶层和第四基板，该第四基板上设置有第一触控电极和上电极，该第三基板上设置有第二控制电极，该上电极的电极条与该第二控制电极的电极条对应设置；在宽视角模式下，该上电极和该第二控制电极均施加触控电压；在窄视角模式下，该上电极施加触控电压或交流信号，该第二控制电极施加交流信号。本发明实施例通过该第一触控电极和该上电极实现触控功能，同时通过该上电极和该第二控制电极实现视角切换功能，从而可以在不增加厚度的情况下减小第一控制电极对触控信号的干涉，也能降低触控防窥屏的厚度并降低成本。

Description

触控防窥屏及其控制方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控防窥屏及其控制方法。
背景技术
随着信息时代的发展，显示屏应用日渐广阔亦多元化，带有触控功能的显示屏日渐普及。且近年来，大家对个人隐私保护越来越重视，目前大多液晶显示装置(如手机、笔记本)采用广视角显示，在公共场合会存很多的不便利。基于市场趋势，对具有防窥效果的宽窄视角可切换的触控显示面板的需求越来越多。
请参图1，现有的一种触控防窥屏的结构示意图。请参考图1，该触控防窥屏包括用于实现显示的第一液晶盒100和用于实现宽窄视角切换的第二液晶盒200，所述第二液晶盒200包括接收电极21、发射电极22、第一控制电极23和第二控制电极24。其中发射电极22施加触控电压，第一控制电极23施加基准电压，第二控制电极24施加视角控制电压。
此种架构的设计，虽然能使接收电极21、发射电极22、第一控制电极23和第二控制电极24位于同一个液晶盒，但是触控电压和偏转电压之间会相互影响。发射电极21离第一控制电极23太近，发射电极21发出的电场线几乎都被第一控制电极23吸收，所以触控信号非常微弱。目前实验中可以通过将设置在发射电极22和第一控制电极23之间的有机平坦层加厚至100um这种等级，以减少第一控制电极23对触控信号的吸收，但是现有制程做不到此厚度，即使能做到此厚度，也会带来成品厚度大且成本高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种触控防窥屏及其控制方法，可以在不增加厚度的情况下减小控制电极对触控信号的的干涉，从而降低触控防窥屏的厚度并降低成本。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。本发明实施例公开了一种触控防窥屏，包括第一基板、第一液晶层、第二基板、第三基板、第二液晶层和第四基板，该第一液晶层夹设于该第一基板和该第二基板之间，该第二液晶层夹设于该第三基板和该第四基板之间，其中，该第四基板在靠近该第二液晶层的侧面上依次设置有第一触控电极和上电极，该第三基板在靠近该第二液晶层的侧面上设置有第二控制电极，该上电极的电极条与该第二控制电极的电极条对应设置；在宽视角模式下，该上电极和该第二控制电极均施加触控电压Tx；在窄视角模式下，该上电极施加触控电压Tx或交流信号，该第二控制电极施加交流信号。
在本发明的一个实施例中，该上电极包括第二触控电极和第一控制电极，该第二触控电极夹设于该第一触控电极和该第一控制电极之间。
在本发明的一个实施例中，该第一触控电极为接收电极，该第二触控电极为发射电极；该第一触控电极包括多个第一触控电极条，该第二触控电极包括多个第二触控电极条，该第一控制电极包括多个第一控制电极条，该第二控制电极包括多个第二控制电极条；该第一触控电极条的延伸方向与该第二触控电极条的延伸方向相垂直，每个该第二触控电极条分别与一个该第一控制电极条及一个该第二控制电极条相对设置。
在本发明的一个实施例中，在一个周期之内，每一条第二触控电极条及与其相对设置的一该第一控制电极条均施加相同的信号。
在本发明的一个实施例中，在宽视角模式下，该第二触控电极、该第一控制电极和该第二控制电极均施加该触控电压Tx；在窄视角模式下，该第二触控电极施加该触控电压Tx，该第一控制电极施加该触控电压Tx或者交替施加该触控电压Tx和基准电压GND，该第二控制电极交替施加该触控电压Tx和视角控制电压HVA，该视角控制电压HVA为以该触控电压Tx为波动中心的交流电压。
在本发明的一个实施例中，该触控防窥屏还包括与该第一控制电极同层设置的第一虚拟电极以及与该第二控制电极同层设置的第二虚拟电极，该第一虚拟电极包括多个第一电极线，该第二虚拟电极包括多个第二电极线，每相邻两条第一控制电极条之间设置有一该第一电极线，每相邻两条第二控制电极条之间设置有一该第二电极线，每条第一电极线与一条该第二电极线相对设置。
在本发明的一个实施例中，宽视角模式下，该第一虚拟电极和该第二虚拟电极不施加电压；窄视角模式下，该第一虚拟电极施加与该第一控制电极相同的电压，该第二虚拟电极施加与该第二控制电极相同的电压。
在本发明的一个实施例中，该上电极包括第二触控电极，该第一触控电极为接收电极，该第二触控电极为发射电极；该第一触控电极包括多个第一触控电极条，该第二触控电极包括多个第二触控电极条，该第二控制电极包括多个第二控制电极条；该第一触控电极条的延伸方向与该第二触控电极条的延伸方向相垂直，每个该第二触控电极条分别与一个该第二控制电极条相对设置。
在本发明的一个实施例中，宽视角时，第二触控电极和第二控制电极均施加触控电压Tx；窄视角时，该第二触控电极施加该触控电压Tx或者交替施加该触控电压Tx和基准电压GND，该第二控制电极交替施加该触控电压Tx和视角控制电压HVA，该视角控制电压HVA为以该触控电压Tx为波动中心的交流电压。
本发明实施例还公开了一种触控防窥屏的控制方法，其中，用于对如上所述的触控防窥屏进行驱动控制；
在宽视角模式下，该上电极和该第二控制电极均施加触控电压Tx；在窄视角模式下，该上电极施加触控电压Tx或交流信号，该第二控制电极施加交流信号。
本发明实施例提供的一种触控防窥屏及其控制方法，该触控防窥屏包括第一基板、第一液晶层、第二基板、第三基板、第二液晶层和第四基板，该第四基板上设置有第一触控电极和上电极，该第三基板上设置有第二控制电极，该上电极的电极条与该第二控制电极的电极条对应设置；在宽视角模式下，该上电极和该第二控制电极均施加触控电压；在窄视角模式下，该上电极施加触控电压或交流信号，该第二控制电极施加交流信号。本发明实施例通过该第一触控电极和该上电极实现触控功能，同时通过该上电极和该第二控制电极实现视角切换功能，从而可以在不增加厚度的情况下减小第一控制电极对触控信号的干涉，也能降低触控防窥屏的厚度并降低成本。
附图说明
图1为现有技术的触控防窥屏的结构示意图。
图2为本发明第一实施例中触控防窥屏的结构示意图。
图3为图2中第一触控电极和第二触控电极的结构示意图。
图4为图2中第一控制电极和第二控制电极的结构示意图。
图5a为本发明第一实施例中宽视角下第二触控电极、第一控制电极和第二控制电极施加的电流信号。
图5b为本发明第一实施例中窄视角下第二触控电极和第一控制电极施加的电流信号。
图5c为发明第一实施例中窄视角下第二控制电极施加的电流信号。
图6a为本发明第二实施例中宽视角下第二触控电极、第一控制电极和第二控制电极施加的电流信号。
图6b为本发明第二实施例中窄视角下第二触控电极施加的电流信号。
图6c为本发明第二实施例中窄视角下第一控制电极施加的电流信号。
图6d为本发明第二实施例中窄视角下第二控制电极施加的电流信号。
图7为本发明第三实施例中触控防窥屏的结构示意图。
图8为本发明第四实施例中触控防窥屏中控制电极的平面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[第一实施例]
图2为本发明第一实施例中触控防窥屏的结构示意图，图3为图2中第一触控电极和第二触控电极的结构示意图，图4为图2中第一控制电极和第二控制电极的结构示意图。请结合图2至图4，本实施例提供一种触控防窥屏，包括第一基板20、第一液晶层31、第二基板40、第三基板50、第二液晶层32和第四基板60，第一液晶层31夹设于第一基板20和第二基板40之间，第二液晶层32夹设于第三基板50和第四基板60之间。第四基板60在靠近第二液晶层32的侧面上依次设置有第一触控电极61和上电极，第三基板50在靠近第二液晶层32的侧面上设置有第二控制电极52，上电极的电极条与第二控制电极52的电极条对应设置。
在本施例中，上电极包括第二触控电极62和第一控制电极51，第二触控电极62夹设于第一触控电极61和第一控制电极51之间。第一触控电极61为接收电极，第二触控电极62为发射电极并施加触控电压Tx。其中，第一触控电极61包括多个第一触控电极条611、第二触控电极62包括多个第二触控电极条621，第一控制电极51包括多个第一控制电极条511，第二控制电极52包括多个第二控制电极条521；第一触控电极条611与第二触控电极条621相垂直，每个第二触控电极条621分别与一个第一控制电极条511及一个第二控制电极条521相对设置。
在宽视角模式下，第二触控电极62、第一控制电极51和第二控制电极52均施加触控电压Tx；在窄视角模式下，第二触控电极62施加触控电压Tx，第一控制电极51施加触控电压Tx或交流信号，第二控制电极52施加交流信号。
在一个周期之内，每一条第二触控电极条621及与其相对设置的一第一控制电极条511均施加相同的信号。也就是说，一帧之内，当一条第二触控电极条621上施加有触控电压Tx，与该条第二触控电极条621相对设置的一条第一控制电极条511也施加相同的触控电压Tx，使得相对设置的第二触控电极条621与第一控制电极条511之间不存在电压差，从而降低甚至杜绝第一控制电极51对第二触控电极62发出的触控信号的影响。
在本发明的一个优选实施例中，本发明将第一控制电极条511、第二控制电极条521和均设计为与第二触控电极条621相同的形状且一一对应，可提高第二触控电极62发射信号的容值，减少第一控制电极51对第二触控电极62往外发射的电力线的吸收。
图5a为本发明第一实施例中宽视角下第二触控电极、第一控制电极和第二控制电极施加的电流信号。请结合图5a，在宽视角模式下，第二触控电极62、第一控制电极51和第二控制电极52均施加触控电压Tx。此时，第二触控电极62、第一控制电极51在一个周期内施加的电流信号完全相等，由于第二触控电极62和第一控制电极51的信号相同，即极性和大小都相等，因此，相对的容值减小，可提高触控灵敏度。
图5b为本发明第一实施例中窄视角下第二触控电极和第一控制电极施加的电流信号，图5c为发明第一实施例中窄视角下第二控制电极施加的电流信号。请结合5b和图5c，在窄视角模式下，第二触控电极62和第一控制电极51均施加触控电压Tx，第二控制电极52交替施加触控电压Tx和视角控制电压HVA，其中，视角控制电压HVA为以触控电压Tx为波动中心的交流电压。此时，第二触控电极62和第一控制电极51施加的信号仍然相同，同样可以减小相对容值并提高触控灵敏度。
[第二实施例]
本实施例与第一实施例的区别在于，窄视角模式下，第二触控电极62仍施加触控电压Tx，第一控制电极51施加的是交流电压。
图6a为本发明第二实施例中宽视角下第二触控电极、第一控制电极和第二控制电极施加的电流信号。在宽视角模式下，第二触控电极62、第一控制电极51和第二控制电极52均施加触控电压Tx。此时，第二触控电极62、第一控制电极51在一个周期内施加的电流信号完全相等，由于第二触控电极62和第一控制电极51的信号相同，即极性和大小都相等，因此，相对的容值减小，可提高触控灵敏度。
图6b为本发明第二实施例中窄视角下第二触控电极施加的电流信号，图6c为本发明第二实施例中窄视角下第一控制电极施加的电流信号，图6d为本发明第二实施例中窄视角下第二控制电极施加的电流信号。请结合图6b至图6d，在窄视角模式下，第二触控电极62仍然施加触控电压Tx，但是第一控制电极51和第二控制电极52均施加交流信号。具体地，第一控制电极51交替施加触控电压Tx和基准电压GND，第二控制电极52交替施加触控电压Tx和视角控制电压HVA，视角控制电压HVA为以触控电压Tx为波动中心的交流电压。其中，基准电压GND与公共电极施加的电压一致，公共电极施加的电压为0V或者相对于0V有较小幅值的电压。
在其他实施例中，第一触控电极61可以为发射电极，第二触控电极可以62为接收电极。
[第三实施例]
图7为本发明第三实施例中触控防窥屏的结构示意图。请结合图7，本实施例与第一实施例的区别在于，上电极仅包括第二触控电极62。触控防窥屏的架构中取消了第一控制电极51，直接用第二触控电极62同时作为触控电极和第一控制电极使用。
本实施例中，第二触控电极62作为发射电极施加触控电压Tx，第一触控电极61作为接收电极接收第二触控电极62发射的电信号，第一触控电极61和第二触控电极62相互配合实现触控功能。第二触控电极62还与第二控制电极52相互配合实现视角切换功能。
在宽视角模式下，第二触控电极62和第二控制电极52均施加触控电压Tx。此时，第二触控电极62和第二控制电极52在一个周期内施加的电流信号完全相等，由于第二触控电极62和第二控制电极52的信号相同，即极性和大小都相等，因此，相对的容值减小，可提高触控灵敏度。
在窄视角模式下，第二触控电极62仍施加触控电压Tx，第二控制电极52交替施加触控电压Tx和视角控制电压HVA，其中，视角控制电压HVA为以触控电压Tx为波动中心的交流电压。此时，因第一控制电极51已经取消，即第一控制电极51不会对第二触控电极62的信号造成干扰，而第二控制电极52与第二触控电极61之间设置有较大厚度的第二液晶层32，使得第二控制电极52对第二触控电极62的信号的干扰几乎可以忽略，因此，第二触控电极62发出的信号可以正常被第一触控电极61接收，不会受到其他电极层的干扰，从而可以进一步提高触控灵敏度。
在其它实施例中，在窄视角模式下，第二触控电极62还可以交替施加触控电压Tx和基准电压GND，第二控制电极52交替施加触控电压Tx和视角控制电压HVA，视角控制电压HVA为以触控电压Tx为波动中心的交流电压。其中，基准电压GND与公共电极施加的电压一致，公共电极施加的电压为0V或者相对于0V有较小幅值的电压，同样可能进一步提高触控灵敏度。
[第四实施例]
图8为本发明第四实施例中触控防窥屏中控制电极的平面结构示意图。请结合图8，本实施例与第一实施例的区别在于，触控防窥屏还包括与第一控制电极51同层设置的第一虚拟电极53以及与第二控制电极52同层设置的第二虚拟电极54。
请继续参考图8，相邻两条第一控制电极条511和相邻两条第二控制电极条521之间都形成有空白区域，该空白区域的宽度相对于第一控制电极条511(或第二控制电极条521)的宽度虽然可以忽略不计，但是为保证在窄视角模式下，空白区域对应的液晶分子能够正常偏转，以实现更好的窄视角效果，需要在相邻两条第一控制电极条511之间的空白区域和相邻两条第二控制电极条521之间的有空白区域处分别对应设置第一虚拟电极53和第二虚拟电极54。也就是说，第一虚拟电极53和第一控制电极51同层设置，第二虚拟电极54和第二控制电极52同层设置。
其中，第一虚拟电极53包括多个第一电极线531，第二虚拟电极54包括多个第二电极线541，每相邻两条第一控制电极条511之间设置有一第一电极线531，每相邻两条第二控制电极条521之间设置有一第二电极线541，每条第一电极线531与一条第二电极线541相对设置；宽视角模式下，第一虚拟电极53和第二虚拟电极54不施加电压；窄视角模式下，第一虚拟电极53施加与第一控制电极51相同的电压，第二虚拟电极54施加与第二控制电极52相同的电压。
本实施例提供的触控防窥屏，设置了与第一控制电极51同层的第一虚拟电极53和与第二控制电极52的第二虚拟电极54，在宽视角模式下，第一虚拟电极53和第二虚拟电极54不施加电压；在窄视角模式下，将第一虚拟电极53施加与第一控制电极51相同的电压，将第二虚拟电极54施加与第二控制电极52相同的电压，进一步提高了窄视角的显示效果。
[第五实施例]
本发明的实施例还提供一种触控防窥屏的控制方法，用于对如实施例一公开的触控防窥屏进行驱动控制。
在宽视角模式下，第一触控电极61和上电极均施加触控电压Tx；在窄视角模式下，上电极施加触控电压Tx或交流信号，第二控制电极52施加交流信号。
本发明实施例公开的触控屏的驱动方法，通过该第一触控电极和该上电极实现触控功能，同时通过该上电极和该第二控制电极实现视角切换功能，从而可以在不增加厚度的情况下减小第一控制电极对触控信号的干涉，也能降低触控防窥屏的厚度并降低成本。
在本文中，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，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)

1.一种触控防窥屏，包括第一基板(20)、第一液晶层(31)、第二基板(40)、第三基板(50)、第二液晶层(32)和第四基板(60)，所述第一液晶层(31)夹设于所述第一基板(20)和所述第二基板(40)之间，所述第二液晶层(32)夹设于所述第三基板(50)和所述第四基板(60)之间，其特征在于，所述第四基板(60)在靠近所述第二液晶层(32)的侧面上依次设置有第一触控电极(61)和上电极，所述第三基板(50)在靠近所述第二液晶层(32)的侧面上设置有第二控制电极(52)，所述上电极的电极条与所述第二控制电极(52)的电极条对应设置；
在宽视角模式下，所述上电极和所述第二控制电极(52)均施加触控电压(Tx)；在窄视角模式下，所述上电极施加触控电压(Tx)或交流信号，所述第二控制电极(52)施加交流信号。
2.如权利要求1所述的触控防窥屏，其特征在于，所述上电极包括第二触控电极(62)和第一控制电极(51)，所述第二触控电极(62)夹设于所述第一触控电极(61)和所述第一控制电极(51)之间。
3.如权利要求2所述的触控防窥屏，其特征在于，所述第一触控电极(61)为接收电极，所述第二触控电极(62)为发射电极；所述第一触控电极(61)包括多个第一触控电极条(611)，所述第二触控电极(62)包括多个第二触控电极条(621)，所述第一控制电极(51)包括多个第一控制电极条(511)，所述第二控制电极(52)包括多个第二控制电极条(521)；所述第一触控电极条(611)的延伸方向与所述第二触控电极条(621)的延伸方向相垂直，每个所述第二触控电极条(621)分别与一个所述第一控制电极条(511)及一个所述第二控制电极条(521)相对设置。
4.如权利要求3所述的触控防窥屏，其特征在于，在一个周期之内，每一条第二触控电极条(621)及与其相对设置的一所述第一控制电极条(511)均施加相同的信号。
5.如权利要求3所述的触控防窥屏，其特征在于，在宽视角模式下，所述第二触控电极(62)、所述第一控制电极(51)和所述第二控制电极(52)均施加所述触控电压(Tx)；在窄视角模式下，所述第二触控电极(62)施加所述触控电压(Tx)，所述第一控制电极(51)施加所述触控电压(Tx)或者交替施加所述触控电压(Tx)和基准电压(GND)，所述第二控制电极(52)交替施加所述触控电压(Tx)和视角控制电压(HVA)，所述视角控制电压(HVA)为以所述触控电压(Tx)为波动中心的交流电压。
6.如权利要求3所述的触控防窥屏，其特征在于，所述触控防窥屏还包括与所述第一控制电极(51)同层设置的第一虚拟电极(53)以及与所述第二控制电极(52)同层设置的第二虚拟电极(54)，所述第一虚拟电极(53)包括多个第一电极线(531)，所述第二虚拟电极(54)包括多个第二电极线(541)，每相邻两条所述第一控制电极条(511)之间设置有一所述第一电极线(531)，每相邻所述两条第二控制电极条(521)之间设置有一所述第二电极线(541)，每条所述第一电极线(531)与一条所述第二电极线(541)相对设置。
7.如权利要求6所述的触控防窥屏，其特征在于，宽视角模式下，所述第一虚拟电极(53)和所述第二虚拟电极(54)不施加电压；窄视角模式下，所述第一虚拟电极(53)施加与所述第一控制电极(51)相同的电压，所述第二虚拟电极(54)施加与所述第二控制电极(52)相同的电压。
8.如权利要求1所述的触控防窥屏，其特征在于，所述上电极包括第二触控电极(62)，所述第一触控电极(61)为接收电极，所述第二触控电极(62)为发射电极；所述第一触控电极(61)包括多个第一触控电极条(611)，所述第二触控电极(62)包括多个第二触控电极条(621)，所述第二控制电极(52)包括多个第二控制电极条(521)；所述第一触控电极条(611)的延伸方向与所述第二触控电极条(621)的延伸方向相垂直，每个所述第二触控电极条(621)分别与一个所述第二控制电极条(521)相对设置。
9.如权利要求8所述的触控防窥屏，其特征在于，宽视角时，第二触控电极(62)和第二控制电极(52)均施加触控电压(Tx)；窄视角时，所述第二触控电极(62)施加所述触控电压(Tx)或者交替施加所述触控电压(Tx)和基准电压(GND)，所述第二控制电极(52)交替施加所述触控电压(Tx)和视角控制电压(HVA)，所述视角控制电压(HVA)为以所述触控电压(Tx)为波动中心的交流电压。
10.一种触控防窥屏的控制方法，其特征在于，用于对如权利要求1至9任一项所述的触控防窥屏进行驱动控制；
在宽视角模式下，所述上电极和所述第二控制电极(52)均施加触控电压(Tx)；在窄视角模式下，所述上电极施加触控电压(Tx)或交流信号，所述第二控制电极(52)施加交流信号。
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