CN112764580A

CN112764580A - 触控层结构、触控屏及电子设备

Info

Publication number: CN112764580A
Application number: CN202110099676.0A
Authority: CN
Inventors: 季朋飞
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2021-01-25
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2021-05-07

Abstract

本申请公开了一种触控层结构、触控屏及电子设备，触控层结构包括多个触控单元，每个触控单元包括第一电极和第二电极；每个第一电极包括多个沿第一方向延伸的第一分支，每个第二电极包括多个沿第二方向延伸的第二分支；每个触控单元中的第一分支沿第二方向间隔且并行排布，每个触控单元中的第二分支沿第一方向间隔且并行排布；在每个触控单元中，任一个第一分支与任一个第二分支相互跨接而形成一个跨接区。通过在每个触控单元中形成多个跨接区，增大第一电极与第二电极的耦合电容，从而增大手指触控时引起的电容变化量，可在悬浮状态下，提升触控的性能，降低断触发生的概率；并且，能改善滑动触控过程中能量不均而造成抖动的问题。

Description

触控层结构、触控屏及电子设备

技术领域

本申请属于电子技术领域，具体涉及一种触控层结构、触控屏及电子设备。

背景技术

相关技术中，随着智能手机等具有触控屏的电子设备的报点率的不断升高，以及多指触控操作的场景越来越多，这就要求触控屏具有更加优良的触控信号。在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：如图1和图2所示，现有的触控层的触控图案大多采用菱形架桥结构,每个触控单元中形成一个跨接区，信号会集中在跨接区附近，在电子设备处于悬浮状态的情况下，触控信号衰减较多，会造成断触或者抖动的问题。

发明内容

本申请旨在提供一种触控层结构、触控屏及电子设备，解决目前触控层的触控图案大多采用菱形架桥结构，会造成断触或者抖动的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提出了一种触控层结构，包括多个触控单元，每个所述触控单元包括相互绝缘的第一电极和第二电极；

每个所述第一电极包括多个沿第一方向延伸的第一分支，每个所述第二电极包括多个沿第二方向延伸的第二分支；

每个所述触控单元中的所述第一分支沿所述第二方向间隔且并行排布，每个所述触控单元中的所述第二分支沿所述第一方向间隔且并行排布；

在每个所述触控单元中，任一个所述第一分支与任一个所述第二分支相互跨接而形成一个跨接区。

根据本申请提供一种的触控层结构，每个所述第一电极还包括沿所述第二方向延伸的第三分支；

在每个所述第一电极中，所述第三分支与至少一个所述第一分支连接；

在每个所述触控单元中，所述第三分支与每个所述第二分支在所述第一方向上平行设置。

根据本申请提供一种的触控层结构，每个所述第一电极包括两个所述第三分支；

在每个所述第一电极中，两个所述第三分支分别连接多个所述第一分支的两端。

根据本申请提供一种的触控层结构，多个所述触控单元沿所述第二方向呈平行排布，每行所述触控单元包括沿所述第一方向排布的至少两个所述触控单元；

其中，在每行所述触控单元中，相邻两个所述触控单元的所述第一电极在所述第一方向上相对且通过所述第三分支连接。

根据本申请提供一种的触控层结构，每个所述第二电极还包括沿所述第一方向延伸的第四分支；

在每个所述第二电极中，所述第四分支与至少一个所述第二分支连接；

在每个所述触控单元中，所述第四分支与所述第一分支在所述第二方向上平行设置。

根据本申请提供一种的触控层结构，所述第四分支包括两个多连分支；

在每个所述第二电极中，两个所述多连分支分别连接多个所述第二分支的两端。

根据本申请提供一种的触控层结构，多个所述触控单元沿着所述第一方向呈多列排布，每列所述触控单元包括沿所述第二方向排布的至少两个所述触控单元；

其中，在每列所述触控单元中，相邻两个所述触控单元的所述第二电极在所述第二方向上相对且通过所述多连分支连接。

根据本申请提供一种的触控层结构，所述第四分支包括单连分支；

在每个所述第二电极中，所述单连分支与一个所述第二分支连接，每个所述第二分支与沿所述第二方向间隔排布的多个所述单连分支连接。

根据本申请提供一种的触控层结构，所述第一电极和所述第二电极形成于所述触控层结构的同一导电层；

在每个所述触控单元中，所述第二电极通过桥接部电连接，所述桥接部与所述第一电极相互跨接。

根据本申请提供一种的触控层结构，每个所述触控单元还包括虚拟电极，所述虚拟电极设于所述第一电极和所述第二电极之间。

第二方面，本申请实施例提出了一种触控屏，包括如上所述的触控层结构。

第三方面，本申请实施例提出了一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；

触控屏，所述触控屏为如上所述的触控屏，所述触控屏设于所述壳体。

在本申请的实施例中，通过在每个触控单元中形成多个跨接区，增大第一电极与第二电极的耦合电容，从而增大手指触控时引起的电容变化量，使其具有更强的信号，可在悬浮状态下，提升触控的性能，降低断触发生的概率；并且，能改善滑动触控过程中能量不均而造成抖动的问题。

附图说明

本申请的上述和/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是现有的触控层的结构示意图；

图2是图1中触控层的一个触控单元的结构示意图；

图3是图2中触控单元的工作原理图之一；

图4是图2中触控单元的工作原理图之二；

图5是图1中触控层的工作示意图；

图6是图5中触控单元的工作示意图之一；

图7是图5中触控单元的工作示意图之二；

图8是根据本申请实施例的触控层结构的结构示意图；

图9是图8中触控层结构的一个触控单元的结构示意图；

图10是图9中触控单元的剖面图；

附图标记：

10：触控层结构； 100：触控单元； 110：第一电极；

111：第一分支； 112:第三分支； 120：第二电极；

121：第二分支； 122：第四分支； 122a：多连分支；

122b：单连分支； 123:桥接部； 130：跨接区；

140：虚拟电极； 150：基材； 160：绝缘层；

170：保护层。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“内”、“外”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合图3-图10描述根据本申请实施例的触控层结构，该触控层结构能用于智能手机、平板电脑等电子设备的触控屏，本实施例不做具体限制。

如图8和图9所示，根据本申请一些实施例的触控层结构10，包括多个触控单元100，每个触控单元100包括相互绝缘的第一电极110和第二电极120；每个第一电极110包括多个沿第一方向延伸的第一分支111，每个第二电极120包括多个沿第二方向延伸的第二分支121；每个触控单元100中的第一分支111沿第二方向间隔且并行排布，每个触控单元100中的第二分支121沿第一方向间隔且并行排布；在每个触控单元100中，任一个第一分支111与任一个第二分支121相互跨接而形成一个跨接区130。

具体而言，以与触控单元100平行的面为基准面，第一电极110与第二电极120相互跨接是指两者于基准面上的投影部分会存在重叠，但第一电极110与第二电极120用于形成重叠的部分到基准面的距离不同。在每个触控单元100中，第一电极110与第二电极120有多处相互跨接，这样在每个触控单元100中会形成多个跨接区130。其中，第一电极110和第二电极120中的一个为驱动电极，另一个为感应电极。可选地，根据本申请的一些实施例，第一电极110为感应电极RX，第二电极120为驱动电极TX。

若一个第一电极110包括N个第一分支111，一个第二电极120包括M个第二分支121(N，M均为大于1的整数)，在每个触控单元100中，N个第一电极110与M个第二分支121会形成M×N个跨接区130。例如，如图9所示，每个触控单元100包括一个第一电极110和一个第二电极120，一个第一电极110包括2个第一分支111，一个第二电极120包括2个第二分支121，这样在每个触控单元100中会形成4个跨接区130。

第一分支111和第二分支121均可以为直线形，第一方向与第二方向为相交的直线方向，例如，第一方向与第二方向可以为相互垂直的方向，这样每个触控单元100中的多个跨接区130的分布会较为规律。根据本申请的可选的实施例，第一分支111和第二分支121也可以为弧形、波浪线形或者折线形等形状。

如图3所示，感应电极RX与驱动电极TX的耦合电容为C1，手指与驱动电极TX的耦合电容为C2，在正常状态电子设备接地较好时，驱动电极TX传过来的电荷会通过手指流向大地，感应电极RX在手指触控位置接受的电荷明显减小，从而识别到手指触控。如图4所示，人体电容为C3，手指与感应电极RX的耦合电容为C4，由于现有的触控层的触控图案为菱形，手指与感应电极RX有较大的耦合电容。在悬浮状态下，电荷不会全部通过手指流向大地，而是通过手指与感应电极RX的耦合电容C4传给感应电极RX，感应电极RX在手指触控位置接受的电荷无明显减小，触控信号不会有较大变化，导致触控IC芯片接受的信号弱，从而出现多点断触。而本申请的每个触控单元中形成有多个跨接区130，增大感应电极RX与驱动电极TX的耦合电容，从而增大手指触控时引起的电容变化量，使其具有更强的信号，且在悬浮状态下，信号衰减也大幅减少，提升了触控的性能，降低断触发生的概率。

如图5-图7所示，现有的触控层的每个触控单元只在中心位置形成有一个跨接区，跨接区的驱动电极TX与感应电极RX的耦合电容要大于触控单元的其他区域，在滑动触控过程中，手指接近驱动电极TX与感应电极RX交界的地方(即跨接区)产生的信号较强，而手指远离驱动电极TX与感应电极RX交界的地方电容值大产生的信号较弱，由于滑动触控过程中的能量不均会造成信号抖动。而本申请中的每个触控单元100中形成有多个跨接区130，能降低滑动触控过程中的能量不均。

根据本申请实施例的触控层结构，通过在每个触控单元100中形成多个跨接区130，增大第一电极110与第二电极120的耦合电容，从而增大手指触控时引起的电容变化量，使其具有更强的信号，可在悬浮状态下，提升触控的性能，降低断触发生的概率；并且，能改善滑动触控过程中能量不均而造成抖动的问题，提升手写笔精度。

根据本申请的一些实施例，如图9所示，每个触控单元100中的第一分支111沿第二方向呈均匀间隔排布，每个触控单元100中的第二分支121沿第一方向呈均匀间隔排布，这样每个触控单元100中的多个跨接区130的分布会较为均匀。

根据本申请的一些实施例，如图8和图9所示，触控单元100为触控层结构10的最小复制单元,每个触控单元100中的任一个第一电极110与任一个第二电极120相互跨接，一个触控单元100中的第一电极110和第二电极120的具体数量可以根据实际情况进行设定，例如，每个触控单元100可以包括多个第一电极110和多个第二电极120，并且在每个触控单元100中，任一个第一电极110与任一个第二电极120相互跨接；又如，每个触控单元100可以包括一个第一电极110和多个第二电极120，并且在每个触控单元100中，该一个第一电极110与任一个第二电极120相互跨接；又如，每个触控单元100可以包括多个第一电极110和一个第二电极120，并且在每个触控单元100中，该一个第二电极120与任一个第一电极110相互跨接；又如，每个触控单元100可以包括一个第一电极110和一个第二电极120，并且在每个触控单元100中，第一电极110与第二电极120相互跨接，第一电极110与第二电极120有多处相互跨接。

根据本申请的一些的实施例，如图9所示，每个第一电极110还包括沿第二方向延伸的第三分支112；在每个第一电极110中，第三分支112与至少一个第一分支111连接；在每个触控单元100中，第三分支112与每个第二分支121在第一方向上平行设置。

具体而言，通过第三分支112的设置，能增大第一电极110与第二电极120的侧向耦合电容。每个第一电极110由第一分支111和第三分支112围合形成，每个第一电极110会形成镂空区，这样能降低第一电极110于触控单元100上的面积占比，也能增大第一电极110的侧向面积。若第一电极110为感应电极RX且第二电极120为驱动电极TX，请对比参阅图2和图9，现有的触控单元中的感应电极RX和驱动电极TX的面积较大且侧向耦合较少，而本申请的触控单元100中的感应电极RX和驱动电极TX的面积较小且侧向耦合较多。

第三分支112与至少一个第一分支111连接，第三分支112可以是与第一电极110中的一个第一分支111连接，此种第三分支112定义为单连第三分支；第三分支112可以是与第一电极110中的两个或者两个以上的第一分支111连接，此种第三分支112定义为多连第三分支。每个第一电极110包括一个或者多个第三分支112，若每个第一电极110包括多个第三分支112，该多个第三分支112可以是全部为单连第三分支；该多个第三分支112也可以是全部为多连第三分支；该多个第三分支112还可以是一部分为单连第三分支，另一部分为多连第三分支。

具体地，如图9所示，每个第一电极110包括两个第三分支112；在每个第一电极110中，两个第三分支112分别连接多个第一分支111的两端。

具体而言，每个第一电极110包括两个多连第三分支，每个多连第三分支连接第一电极110中的所有第一分支111的同一端，第一电极110中的每个第一分支111的两端分别连接两个多连第三分支。例如，如图9所示，每个第一电极110包括两个第一分支111和两个第三分支112，两个第一分支111和两个第三分支112首尾依次相连，这样第一电极110整体呈口字形设置。

进一步地，如图9所示，多个触控单元100沿第二方向呈平行排布，每行触控单元100包括沿第一方向排布的至少两个触控单元100；其中，在每行触控单元100中，相邻两个触控单元100的第一电极110在第一方向上相对且通过第三分支112连接。

具体而言，每行触控单元100中在第一方向上相对的多个第一电极110形成第一电极链，第一电极链中的第一电极110通过第三分支112形成电连接。若每个触控单元100包括一个第一电极110，那么每行触控单元100中只会形成一条第一电极链；若每个触控单元100包括多个第一电极110，那么每行触控单元100中会形成多条第一电极链。

根据本申请的一些的实施例，如图9所示，每个第二电极120还包括沿第一方向延伸的第四分支122；在第二电极120中，第四分支122与至少一个第二分支121连接；在每个触控单元100中，第四分支122与第一分支111在第二方向上平行设置。

具体而言，通过第四分支122的设置，也能增大第一电极110与第二电极120的侧向耦合电容。每个第二电极120由第二分支121和第四分支122围合形成，每个第二电极120会形成镂空区，这样能降低第二电极120于触控单元100上的面积占比，也能增大第二电极120的侧向面积。

第四分支122与至少一个第二分支121连接，第四分支122可以是与第二电极120中的一个第二分支121连接，例如，如图9所示，第四分支122包括单连分支122b；在每个第二电极120中，单连分支122b与一个第二分支121连接，每个第二分支121与沿第二方向间隔排布的多个单连分支122b连接。

具体而言，在每个第二电极120中，每个单连分支122b仅与一个第二分支121连接，并且每个第二分支121与多个单连分支122b连接。例如，每个第二分支121与四个单连分支122b连接。

进一步地，如图9所示，在每个触控单元100中，单连分支122b靠近第一分支111。例如，每个触控单元100包括两个第一分支111，每个第二分支121与该两个第一分支111相互跨接，每个第二分支121与四个单连分支122b连接，四个单连分支122b中的两个靠近一个第一分支111且分设于该一个第一分支111的两侧；四个单连分支122b中的另两个靠近另一个第一分支111且分设于该另一个第一分支111的两侧。

第四分支122可以是与第二电极120中的两个或者两个以上的第二分支121连接，例如，如图9所示，第四分支122包括两个多连分支122a；在每个第二电极120中，两个多连分支122a分别连接多个第二分支121的两端。

具体而言，每个多连分支122a连接第二电极120中的所有第二分支121的同一端，第二电极120中的每个第二分支121的两端分别连接两个多连分支122a。例如，如图9所示，每个第一电极110包括两个第二分支121和两个多连分支122a，两个第二分支121和两个多连分支122a首尾依次相连。

进一步地，如图9所示，多个触控单元100沿着第一方向呈多列排布，每列触控单元100包括沿第二方向排布的至少两个触控单元100；其中，在每列触控单元100中，相邻两个触控单元100的第二电极120在第二方向上相对且通过多连分支122a连接。

具体而言，每列触控单元100中在第二方向上相对的多个第二电极120形成第二电极链，第二电极链中的第二电极120通过多连分支122a形成电连接。若每个触控单元100包括一个第二电极120，那么每列触控单元100中只会形成一条第二电极链；若每个触控单元100包括多个第二电极120，那么每列触控单元100中会形成多条第二电极链。

根据本申请的一些的实施例，触控层结构10通常为多层结构，第一电极110和第二电极120可以是形成于触控层结构10的不同导电层，例如，触控层结构10包括第一金属层、绝缘层和第二金属层，绝缘层位于第一金属层与第二金属层之间，第一电极110和第二电极120分别形成于第一金属层与第二金属层中；第一电极110和第二电极120也可以是形成于触控层结构10的同一导电层，第一电极110和第二电极120中一个于跨接区130处呈间断设置，并且通过另一导电层或者导电材料进行桥接，例如，第一电极110和第二电极120形成于触控层结构10的同一导电层；在每个触控单元100中，第二电极120通过桥接部123电连接，桥接部123与第一电极110相互跨接。

可选地，如图10所示，触控层结构10包括基材150、导电层、绝缘层160和保护层170，第一电极110和第二电极120形成于导电层，绝缘层160设于金属层上，在触控单元100内，第二电极120通过桥接部123电连接，并且绝缘层160间隔桥接部123与第一电极110，保护层170设于绝缘层160上，并且保护层170覆盖桥接部123。

根据本申请的一些实施例，如图9所示，每个触控单元100还包括虚拟电极140，虚拟电极140设于第一电极110和第二电极120之间。

具体而言，第一电极110和第二电极120均与虚拟电极140绝缘，通过第一电极110与第二电极120之间设置大面积的虚拟电极140，能使得第一电极110与第二电极120的面积大幅度缩减，降低手指与感应电极RX之间的耦合电容，以提升触控屏在悬浮状态下的触控性能，进一步降低断触发生的概率。并且，虚拟电极140的设置还能去除触控屏视觉上出现非预期的视觉可见条纹。

可选地，第一电极110、第二电极120和虚拟电极140形成于触控层结构10的同一导电层，并且，第一电极110、第二电极120和虚拟电极140的材质相同。

本申请还提供一种触控屏，该触控屏包括如上所述的触控层结构。根据触控层结构在触控屏的设置位置划分，触控屏大致分为外挂式(on-cel l)和内嵌式(in-cel l)两种。可选地，触控屏可以为柔性外挂式触控结构

本申请还提供一种电子设备，电子设备包括壳体和如上所述的触控屏，触控屏设于壳体。电子设备可以是智能手机、笔记本电脑、平板电脑等，在此不作限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种触控层结构，其特征在于，包括多个触控单元，每个所述触控单元包括相互绝缘的第一电极和第二电极；

2.根据权利要求1所述的触控层结构，其特征在于，每个所述第一电极还包括沿所述第二方向延伸的第三分支；

3.根据权利要求2所述的触控层结构，其特征在于，每个所述第一电极包括两个所述第三分支；

4.根据权利要求3所述的触控层结构，其特征在于，多个所述触控单元沿所述第二方向呈平行排布，每行所述触控单元包括沿所述第一方向排布的至少两个所述触控单元；

5.根据权利要求1所述的触控层结构，其特征在于，每个所述第二电极还包括沿所述第一方向延伸的第四分支；

6.根据权利要求5所述的触控层结构，其特征在于，所述第四分支包括两个多连分支；

7.根据权利要求6所述的触控层结构，其特征在于，多个所述触控单元沿着所述第一方向呈多列排布，每列所述触控单元包括沿所述第二方向排布的至少两个所述触控单元；

8.根据权利要求5所述的触控层结构，其特征在于，所述第四分支包括单连分支；

9.根据权利要求1所述的触控层结构，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极形成于所述触控层结构的同一导电层；

10.根据权利要求1所述的触控层结构，其特征在于，每个所述触控单元还包括虚拟电极，所述虚拟电极设于所述第一电极和所述第二电极之间。

11.一种触控屏，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的触控层结构。

12.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；

触控屏，所述触控屏为根据权利要求11所述的触控屏，所述触控屏设于所述壳体。