CN203224862U

CN203224862U - 触控电极结构、电容式触控装置和触摸显示装置

Info

Publication number: CN203224862U
Application number: CN 201320232699
Authority: CN
Inventors: 鲁友强; 邱云; 王静
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Chengdu BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Chengdu BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2013-05-02
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2023-05-02

Abstract

本实用新型公开了一种触控电极结构、一种电容式触控装置和一种触摸显示装置，用以提高电容式触控装置的触控线性度和报点率。本实用新型实施例提供的一种触控电极结构，包括多个电极组和多个用于连接触控电路的电极引脚其中，每一所述电极组包括两个同层设置的相互绝缘且交错互补的电极，每一所述电极包括至少两个子电极，且每一电极的子电极相互电性连接，且每一电极组中不同电极的子电极一一间隔排列；每一电极连接一电极引脚。

Description

触控电极结构、电容式触控装置和触摸显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控电极结构、一种电容式触控装置和一种触摸显示装置。

背景技术

传统的触摸显示装置主要是将触摸传感器（touch sensor）制作在基板（例如是玻璃基板）上，形成触控基板（sensor glass）后，再将触控基板与保护层和液晶显示器（LCD，Liquid Cristal Display）贴合，至此形成触摸显示装置，实现触控显示的目的。

如图1所示，触摸传感器中触控电极结构包括：形成在基板60＇上的多个电极组61＇和用于连接触控电路的电极引脚62＇，其中，每一所述电极组包括两个相互绝缘且交错互补的三角形电极611＇，每一电极与以电极引脚相连接；对应的，沿图1中A-A’方向触控基板的剖面结构如图2所示。一般情况下，各电极引脚之间的距离在6-8mm之间，而ITO之间的间隙（图1中相邻的三角形电极之间的距离）在50-100μm之间。如此的电极结构设计，能够满足一般的应用要求。

但是，上述的电极结构设计存在不能正常报点的情况，如图3所示，其中，A1、A2和A3分别代表手指在触控屏上的触控位置。当触控在A1和A2时，由于同时触摸到了相邻的两个电极，因此可以正确的计算出坐标；但当触控在A3时，仅触控到一个电极，因此并不能正确的计算出A3位置的坐标。在实际应用中，触控在A3位置的情况是不可避免的，例如以触控宽度为5mm测试的情况或者小拇指尖触摸的情况。

报点率是衡量触控灵敏度的一个指标，报点率越高，触控的灵敏度越高，越可以真实的反映触摸点的位置。而由上述分析可知，上述的电极结构设计存在一定的缺陷，不能够保证每一次触摸都能准确的报点，也就是说不能够保证每一次触摸都能够准确的计算出触摸位置的坐标点。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种触控电极结构、电容式触控装置和触摸显示装置，用以提高电容式触控装置的触控线性度和报点率。

本实用新型实施例提供的一种触控电极结构，包括多个电极组和多个用于连接触控电路的电极引脚，其中，

每一所述电极组包括两个同层设置的相互绝缘且交错互补的电极，每一所述电极包括至少两个子电极，且每一电极的子电极相互电性连接，且每一电极组中不同电极的子电极一一间隔排列；每一电极连接一电极引脚。

本实用新型实施例提供的一种电容式触控装置，包括上述的触控电极结构。

本实用新型实施例提供的一种触摸显示装置，包括触控层和显示面板，所述触控层形成在所述显示面板上，所述触控层包括上述的触控电极结构。

本实用新型实施例提供了一种触控电极结构、电容式触控装置及和触摸显示装置。本实用新型实施例提供的一种的触控电极结构，包括多个电极组和多个用于连接触控电路的电极引脚，其中，每一所述电极组包括两个同层设置的相互绝缘且交错互补的电极，每一所述电极包括至少两个子电极，且每一电极的子电极相互电性连接，且每一电极组中不同电极的子电极一一间隔排列；每一电极连接一电极引脚。该触控电极结构在不增加引脚、不改变现有技术中各引脚间距的情况下，扩大了触控涉及的电极区域，应用在触摸显示装置上时，保证了触控发生时的准确报点，提高了触控报点率和线性度。

附图说明

图1为现有技术中触控电极结构的平面示意图；

图2为图1所示的结构中A-A’方向的剖面层结构示意图；

图3为图1所示结构的触摸区域示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种触控电极结构的平面示意图；

图5为本实用新型实施例提供的触控电极结构的触摸区域示意图；

图6为三角形电极结构计算触摸坐标的平面示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种触摸显示装置的剖面结构示意图；

图8为图7所示的结构中触控电极结构的平面示意图；

图9为图8所示的触摸显示装置中电极引脚和黑矩阵的对应示意图；

图10为图8所示的触摸显示装置中各引脚的对应示意图；

图11为本实用新型实施例提供的另一种触摸显示装置的剖面结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供的一种触控电极结构，包括多个电极组和多个用于连接触控电路的电极引脚，包括多个电极组和多个用于连接触控电路的电极引脚以，其中，

每一所述电极组包括两个同层设置的相互绝缘且交错互补的电极，每一所述电极包括至少两个子电极，且每一电极的子电极相互电性连接，且每一电极组中不同电极的子电极一一间隔排列。

具体实施过程中，优选两个子电极是形状相同的两个子电极，如此，有利于计算触摸区域的坐标。

较佳地，所述子电极的图形为三角形。以现有技术中的三角形电极为例，本实用新型实施例中将现有技术中三角形电极做等分，等分的份数具体根据触控精度的需要而定，为两个或者更多个三角形。例如，将现有技术中各引脚间距为6mm的三角形电极等分为两个小三角形子电极，这样每个三角形子电极的最大触控区域为3mm，如此在触控宽度为5mm的测试时，能保证准确的报点。

较佳地，所述子电极的图形为直角三角形。

较佳地，所述电极、电极引脚和标记引脚位于同一层。所述电极、电极引脚和标记引脚同层制作，简化工序。

较佳地，所述触控电极的材料为透明导电材料或金属材料。较佳地，用于触控显示的触控电极结构一般设置在LCD的出光侧，因此为了保证显示的效果，触控电极的材料选用透明导电材料。

下面结合附图和优选实施例，对本实用新型提供的触控电极结构进行说明。本优选实施例以包括两个子电极的电极为例进行说明，但不限制本实用新型。

如图4所示，本实用新型实施例提供的一种触控电极结构，包括多个电极组51和多个用于连接触控电路的电极引脚52，其中，

每一所述电极组51包括两个相互绝缘且交错互补的电极511，每一所述电极包括子电极5111和子电极5112，每一电极的子电极5111和子电极5112相互电性连接，且每一电极组51中不同电极511的子电极一一间隔排列；每一电极511连接一电极引脚52。

在不改变现有技术中各电极引脚之间的间距的情况下，电极引脚52之间的间距为6mm，每一子电极的最大触摸区域为3mm，在触控宽度为5mm的测试中，或者用小拇指尖测试的情况下，能够实现准确的报点。例如，如图5所示，不论对于A1、A2或A3任一触控区域，均能保证触控区域至少能够覆盖到两个电极，因此不会出现仅触摸到一个电极的情况，从而能够准确的报点，提高了报点率及触摸线性度。

图6为触控位置的坐标A的触控示意图。当触摸物体与触控基板接触时，会产生如图6所示的与各电极的自感电容C1、C2、C3，C1、C2、C3分别对应第一通道、第二通道、第三通道。以C1=10，C2=30,C3=20为例，A点的坐标计算结果为X=(10×1+30×2+20×3)/(10+30+20)=2.167,Y=30/（10+20）=1，因此A点的坐标为（2.167,1），公式中1、2、3分别为第一通道、第二通道、第三通道的通道值；然后再在触控电路里将获得的上述A点的物理坐标与LCD的分辨率做映射即可得到A点在LCD上的坐标位置。其中，需要说明的是，将获得的上述A点的物理坐标与LCD的分辨率做映射以获得A点在LCD上的坐标位置，这一过程与现有技术相同，在此不再赘述。

针对上述本实用新型实施例提供的触控电极结构，本实用新型实施例提供的一种触控电极结构的制作方法，包括：

通过一次构图工艺形成多个电极组和多个用于连接触控电路的电极引脚以，其中，

下面对本实用新型实施例提供的一种电容式触控装置进行说明。

本实用新型实施例提供的一种电容式触控装置，包括上述的触摸电极结构。其中，所述电容式触摸装置可以是触摸键盘、触摸显示装置等，所有可能的电容式触控装置均落在本实用新型保护的范围内。

下面，对本实用新型实施例提供的触摸显示装置进行说明。

本实用新型实施例提供的一种触摸显示装置，包括触控层和显示面板，所述触控层形成在所述显示面板上，所述触控层包括上述的触控电极结构。其中所述显示面板可以为薄膜晶体管TFT显示面板、有机发光二极管OLED显示面板等，在此，对显示面板的类型不做限定。

较佳地，所述触控电极结构的材料为透明导电材料。

较佳地，所述触摸显示装置还包括形成在所述触控层上的保护层，以此来减少外界的干扰。

较佳地，所述触摸显示装置还包括形成在所述触控层和显示面板之间的静电保护层，以此来减少静电对显示面板内部结构的破坏。具体实施过程中，所述静电保护层与所述触控层之间是绝缘的。

较佳地，所述显示面板还包括彩膜基板和触控电路板，所述彩膜基板上形成有黑矩阵，所述黑矩阵上设置有用于将电极引脚与触控电路板连接的对位标记；所述触控电极结构上设置有至少两个标记引脚，所述标记引脚分布在所有电极引脚的两侧。

较佳地，所述对位标记是位于黑矩阵层的镂空图形，且镂空图形与所述标记引脚的图形相同。

较佳地，所述触控电路板上设置有多个电路引脚，所述触控层通过所述电路引脚和所述电极引脚与所述触控电路板电连接，所述触控电极结构还包括与电极引脚同层设置的多个检测用电极引脚，所述触控电路板上还设置有检测用电路引脚，所述触控电路板和所述触控层之间设置有导电膜，所述检测用电极引脚和所述检测用电路引脚用于监测导电膜。

所述检测用电极引脚对称设置在所有用于连接触控电路的电极引脚的边缘，所述检测用电路引脚与所述检测用电极引脚一一对应，且距离与所述用于连接触控电路的电极引脚一一对应的电路引脚最近的一半数量的检测用电路引脚的表面没有镀铜。

较佳地，所述检测用电极引脚和所述检测用电路引脚的数量至少为4个。

下面结合优选实施例对本实用新型提供的触摸显示装置进行说明。本优选实施例以触控电极结构的材料以选用透明导电材料为例进行说明，且所述显示面板以TFT显示面板为例进行说明，但不用来限制本实用新型。

如图7所示，本实用新型实施例提供的一种触摸显示装置，包括阵列基板1、彩膜基板2、位于所述阵列基板1和彩膜基板2之间的液晶层3以及触控电路板4，还包括：

形成在所述彩膜基板2出光侧的触控层5，

形成在所述触控层5之上的保护层6；

其中，所述触控层5的结构为图6所示的触控电极结构，且触控电极的材料为透明导电材料，如透明导电氧化物薄膜ITO。

本实用新型实施例中，将触控电极结构直接制作在彩膜基板的出光侧，使得触控电极结构不仅可以实现触控的作用，同时还可以起到静电释放层的作用，因此简化了结构，使得触控屏的厚度更薄。

更详细的，如图8所示，图6所示的触控电极结构直接形成在彩膜基板2的出光侧，且电极组51形成在触控区域20内，电极引脚形成在非触控区域。同时，若沿图8中B-B’方向进行剖面，即可得到图7所示的触摸显示装置的结构。

较佳地，所述彩膜基板上形成有黑矩阵，所述黑矩阵上设置有用于将电极引脚与触控电路板连接的对位标记；所述触控电极结构上设置有至少两个标记引脚，所述标记引脚分布在所有电极引脚的两侧。

具体实施过程中，如图9所示，所述触控电极结构上设置有至少两个标记引脚53，所述标记引脚分布在所有电极引脚52的两侧；彩膜基板上的黑矩阵21上设置有用于将电极引脚52与触控电路连接的对位标记22，且对位标记22在黑矩阵上的位置与所述标记引脚的位置相对应，同时所述对位标记22是位于黑矩阵层的镂空图形，镂空的图形与标记引脚的图形相同。在此需要说明的是，柔性线路板与玻璃电路板接装（Flexible printed circuits board On Glass，FOG）生产工艺是通过各向异性导电膜（ACF，Anisotropic Conductive Film）粘合，并在一定的温度、压力和时间下热压而实现液晶玻璃与柔性线路板机械连接和电气导通的一种加工方式，一般包括ACF预贴、预绑定、主绑定和检测四个过程。本实用新型实施例中，将触控电极结构直接制作在彩膜基板的出光侧，而由于触控电极结构的材料为透明导电材料，使得触控电极结构在反射光下只能轻微可见，导致透明导电材料的触控电极结构在做FOG的预绑定的对位时非常困难。因此本实用新型实施例提供的方法，将黑矩阵的图形重新设计，如此，在FOG预绑定时，即可通过黑矩阵上的对位标记22图形，实现触控电极引脚与触控电路板上的连接对位，提高对位的准确度。另外，需要说明的是，对位标记的图形并不限于与标记引脚的图形相同。

具体实施过程中，如图10所示，所述触控电路板4上设置有多个电路引脚40，所述触控层5通过所述电路引脚4和所述电极引脚52与所述触控电路板4电连接，所述触控电极结构还包括与电极引脚同层设置的多个检测用电极引脚54，所述触控电路板上还设置有检测用电路引脚41和检测用电路引脚42；所述触控电路板和所述触控层之间设置有导电膜，例如ACF粒子，所述检测用电极引脚和所述检测用电路引脚用于监测导电膜。其中，

所述检测用电极引脚54对称设置在所有用于连接触控电路的电极引脚52的边缘，所述检测用电路引脚与所述检测用电极引脚对应，且其中检测用电路引脚42的表面没有镀铜，优选检测用电路引脚42在触摸电路板上对称设置，如在触摸电路板的边缘对称设置。在此，需要说明的是，由于电极引脚的位置位于非触控区域，因此对于所有电极引脚中位于中间区域的电极引脚，其对应的黑矩阵没有镂空，因此对于所有电极引脚中位于中间区域的电极引脚由于黑矩阵的遮挡是不透光的，所以实现导电膜中ACF粒子的检测是非常困难的。而通过本实施例提供的技术方案，通过增加检测用电极引脚和检测用电路引脚，同时在检测用电路引脚上不进行镀铜处理，以提高该检测用电路引脚对应区域的透光率，这样在做FOG工艺时，即可通过该检测用电极引脚区域监测ACF粒子的爆破状态，从而检测出FOG的贴合良率；

较佳地，所有所述检测用电极引脚与所述用于连接触控电路的电极引脚形状相同。如此，在制作工艺上更容易实现。

较佳地，所述检测用电极引脚的数量至少为4个，图10所示的即为4个检测用电极引脚和4个检测用电路引脚的情况。具体实施过程中，经过多次实验，结果显示，所述检测用电极引脚的数量至少为4个。

本实用新型实施例提供的上述触摸显示装置，在制作过程中，通过将触控电极结构直接制作在彩膜基板的出光侧，同时实现了触控和静电释放的功能，且由于采用了本实用新型实施例提供的触控电极结构，其触控的报点率和线性度均得到提高。同时，相对于传统工艺，本实用新型实施例提供的工艺方法，能够实现LCD的双面减薄，即制作完LCD之后，先对LCD的上下两面进行减薄工艺，减薄后将触控电极结构通过一次构图工艺形成在彩膜基板的出光侧，再进行FOG工艺，最后与保护层贴合，至此完成触摸显示装置的制作。相对于传统工艺，其平整度跟好，且其贴合的良率更高。

当然，本实用新型实施例提供的触控电极结构还适用于传统的触摸显示装置，即在上述彩膜基板和上述触控层之间设置有静电保护层。如此，参照图11，本实用新型实施例提供的另一种触摸显示装置，包括阵列基板1＇、彩膜基板2＇、位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层3＇以及设置有触控电路的触控电路板4＇，还包括：

形成在所述彩膜基板出光侧的静电保护层5＇；

形成在所述静电保护层之上的触控层6＇；

形成在所述触控层之上的保护层7＇；

其中，所述触控层包括基板和形成在基板上的上述触控电极结构。

具体实施过程中，参见图11所示的结构，在触控基板6＇中，触控电极结构为本实用新型实施例提供的如图4所示的触控电极结构。需要说明是，图11所示的结构为传统的触摸显示装置的剖面结构，显然本实用新型实施例提供的触控电极结构同样可以应用于传统的触摸显示装置的结构中。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种触控电极结构及其制作方法、电容式触控装置和触摸显示装置。本实用新型实施例提供的一种的触控电极结构，包括多个电极组和多个用于连接触控电路的电极引脚，其中，每一所述电极组包括两个相互绝缘且交错互补的电极，每一所述电极包括至少两个子电极，且每一电极的子电极相互电性连接，且每一电极组中不同电极的子电极一一间隔排列；每一电极连接一电极引脚；每一电极连接一电极引脚。该触控电极结构在不增加引脚、不改变现有技术中引脚间距的情况下，扩大了触控涉及的电极区域，应用在电容式触控装置上时，保证了准确的报点，提高了触控线性度。同时，相对于传统工艺，本实用新型实施例提供的工艺方法，能够实现LCD的双面减薄，减薄后再进行FOG工艺，最后与保护层贴合，完成触摸显示装置的制作，且在FOG工艺中，在没有增加工序的情况下使得对位更准确。相对于传统的组装完背光的LCD显示模组，其平整度更好，且其贴合的良率更高。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种触控电极结构，其特征在于，包括多个电极组和多个用于连接触控电路的电极引脚，其中，

2.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，所述子电极的图形为三角形。

3.根据权利要求2所述的触控电极结构，其特征在于，所述子电极的形状为直角三角形。

4.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，所述电极、电极引脚和标记引脚位于同一层。

5.根据权利要求4所述的触控电极结构，其特征在于，所述触控电极结构的材料为透明导电材料或金属材料。

6.一种电容式触控装置，其特征在于，包括如权利要求1～5任一所述的触控电极结构。

7.一种触摸显示装置，其特征在于，包括触控层和显示面板，所述触控层形成在所述显示面板上，所述触控层包括如权利要求1～4任一所述的触控电极结构。

8.根据权利要求7所述的触摸显示装置，其特征在于，所述触控电极结构的材料为透明导电材料。

9.根据权利要求8所述的触摸显示装置，其特征在于，还包括形成在所述触控层上的保护层。

10.根据权利要求9所述的触摸显示装置，其特征在于，还包括形成在所述触控层和显示面板之间的静电保护层。

11.根据权利要求8所述的触摸显示装置，其特征在于，所述显示面板还包括彩膜基板和触控电路板，所述彩膜基板上形成有黑矩阵，所述黑矩阵上设置有用于将电极引脚与触控电路板连接的对位标记；所述触控电极结构上设置有至少两个标记引脚，所述标记引脚分布在所有电极引脚的两侧。

12.根据权利要求11所述的触摸显示装置，其特征在于，所述对位标记是位于黑矩阵层的镂空图形，且镂空图形与所述标记引脚的图形相同。

13.根据权利要求8所述的触摸显示装置，其特征在于，所述触控电路板上设置有多个电路引脚，所述触控层通过所述电路引脚和所述电极引脚与所述触控电路板电连接，所述触控电极结构还包括与电极引脚同层设置的多个检测用电极引脚，所述触控电路板上还设置有检测用电路引脚，所述触控电路板和所述触控层之间设置有导电膜，所述检测用电极引脚和所述检测用电路引脚用于监测导电膜。

14.根据权利要求13所述的触摸显示装置，其特征在于，所述检测用电极引脚和所述检测用电路引脚的数量至少为4个。