CN208141353U - 触控结构、触控显示屏及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种触控结构、触控结构的制作方法、触控显示屏及电子设备，包括层叠设置的第一膜层、包含多个驱动电极的驱动电极层、第一胶层、第二膜层和包含多个感应电极的感应电极层，感应电极层外周还设置有悬浮感应电极，悬浮感应电极与驱动电极耦合而使得在触控结构的周围空间内产生电场，电场用于侦测和定位进入电场的导体。通过设置位于感应电极层外周的悬浮感应电极，并通过驱动电极与悬浮感应电极耦合而形成电场，当导体例如人的手指进入电场时，电场能侦测和定位人的手指，进而电场发生变化，从而通过电场的变化确定悬浮触控的位置，实现悬浮触控的功能，并且减小了耦合距离，使得电场更强，可提高识别精度。

Description

触控结构、触控显示屏及电子设备

技术领域

本实用新型属于触控技术领域，尤其涉及一种触控结构、触控结构的制作方法、触控显示屏及电子设备。

背景技术

伴随着人们对汽车安全、舒适度、节能和环保性能要求的不断提升，汽车电子设备在汽车中的地位不断提升，汽车电子设备创新成为汽车产业创新关键的因素。车联网是汽车电子设备市场发展最快的细分领域之一，其中车载触摸屏是人机互动重要的载体，将推动汽车成为继智能手机后的下一个重要的移动智能终端。

目前，大部分车型配备的传统触摸屏，需要手指触碰触摸屏后才能完成人机互动，在许多方面存在局限性，例如在调节音响的音量，空调控制温度等，用户需要伸手触碰触摸屏，同时眼睛盯着触摸屏来确认手指是否有正确操作；同时，车内空间比较大，触摸屏位置离用户较远，使用时，用户身体需要做一定的位移，这种情形对行车安全存在一定的风险，特别是在高速行驶过程中。带悬浮触控的车载触摸屏，用户在操作过程中，只需要手臂在触摸屏上挥动，做出指定的手势，即可实现相关的操作，无需用户再低头确认操作是否正确，减少用户关注触摸屏的次数，极大提高行车安全系数。

目前市面上的车载触摸屏大多都只有单纯的触摸功能，实现对车机的控制；极少部分高端车型采用带悬浮触控的功能，其中依靠电场感应的悬浮触控触摸屏，在识别手势时，会出现识别精度差，识别错误的现象。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种触控结构，以实现悬浮触控功能。

为实现本实用新型的第一目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种触控结构，包括层叠设置的第一膜层、包含多个驱动电极的驱动电极层、第一胶层、第二膜层和包含多个感应电极的感应电极层，所述感应电极层外周还设置有悬浮感应电极，所述悬浮感应电极与所述驱动电极耦合而使得在触控结构的周围空间内产生电场，所述电场用于侦测和定位进入所述电场的导体。

通过设置位于感应电极层外周的悬浮感应电极，并通过驱动电极与悬浮感应电极耦合而形成电场，当导体例如人的手指进入电场时，电场能侦测和定位人的手指，进而电场发生变化，从而通过电场的变化确定悬浮触控的位置，实现悬浮触控的功能，并且由于悬浮感应电极设置于感应电极层外周并与驱动电极耦合，减小了耦合距离，使得电场更强，可提高识别精度。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述悬浮感应电极包括相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设置于所述感应电极层相对的两侧，且所述第一电极和所述第二电极的宽度大于所述感应电极的宽度。

第一电极和第二电极的宽度更宽，可以发射出更强的信号，从而形成覆盖面积更大，距离更远的电场，加强悬浮触控的效果。

结合第一方面及第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一电极包括2个以上，2个以上所述第一电极沿所述感应电极层侧边的方向依次延伸布置。

通过设置第一电极包括2个以上，使得悬浮感应电极的电场被精细的划分，使得位置定位更为精准。

结合第一方面及第一方面的第一种至第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述感应电极层与所述驱动电极层对应设置，所述悬浮感应电极与所述驱动电极层在所述第一膜层上的投影不重叠。

通过在感应电极层外周设置悬浮感应电极，可以使得驱动电极151与悬浮感应电极30耦合，实现悬浮触控的功能。

结合第一方面及第一方面的第一种至第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述感应电极层和所述悬浮感应电极与所述驱动电极层对应设置，所述悬浮感应电极与所述驱动电极层在所述第一膜层上的投影至少有部分重叠。

通过设置更大面积的驱动电极层，使得在感应电极层外周的悬浮感应电极能对应至少一部分，也就是说驱动电极与悬浮感应电极之间的距离更近一些，更便于驱动IC的电路的设计，使驱动电极与悬浮感应电极耦合实现悬浮触控的功能。

在第一方面的第五种可能的实现方式中，还包括层叠设置的第二胶层和盖板，所述第二胶层层叠设置于所述感应电极层上，所述第二胶层与所述盖板之间还设置有遮光层，所述遮光层设置的位置对应于所述感应电极层外周，用于遮挡所述悬浮感应电极。

盖板用于保护触控结构，遮光层用于遮挡悬浮感应电极。

本实用新型的第二目的是提供一种触控结构的制作方法，以实现悬浮触控功能。

第二方面，本实用新型提供了一种触控结构的制作方法，包括以下步骤：

提供第一膜层，在所述第一膜层上制作包含多个驱动电极的驱动电极层；

在所述驱动电极层上涂布第一胶层；

在所述第一胶层上层叠贴合第二膜层；

在所述第二膜层上制作包含多个感应电极的感应电极层，在所述感应电极层外周制作悬浮感应电极。

通过在所述感应电极层外周制作悬浮感应电极，通过驱动电极与悬浮感应电极的耦合形成电场，可以实现悬浮触控的效果。

在第二方面的第一种可能的实现方式中，还包括步骤如下：

在所述感应电极层上涂布第二胶层；

在所述第二胶层上制作遮光层，所述遮光层设置的位置对应于所述感应电极层外周，用于遮挡所述悬浮感应电极；

在所述第二胶层和所述遮光层上层叠贴合盖板。

通过设置遮光层及盖板，可以遮挡悬浮感应电极，保护触控结构，还可以模组化触控结构，便于批量生产和应用。

本实用新型的第三目的是提供一种触控显示屏。

第三方面，本实用新型提供了一种触控显示屏，所述触控显示屏包括第一方面的各种实现方法中任一所述的触控结构。

本实用新型的第四目的是提供一种电子设备。

第四方面，本实用新型提供了一种电子设备，所述电子设备包括第一方面的各种实现方法中任一所述的触控结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种实施方式提供的触控结构的叠层结构示意图；

图2是另一种实施方式提供的触控结构的叠层结构示意图；

图3是一种实施方式提供的触控结构的平面结构示意图；

图4是另一种实施方式提供的触控结构的平面结构示意图；

图5是本实用新型的触控结构产生电场的示意图；

图6是手指伸入电场内的电场变化示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的实施方式提供的触控结构，可应用于各种触控显示屏上，除可应用于背景技术中所述的车载触摸屏上之外，还可应用于如智能手机、平板电脑、电视等电子设备，以实现电子设备的图像显示、触摸触控和悬浮触控的人机交互功能。

请参阅图1和图3，图1是一种实施方式提供的触控结构的叠层结构示意图，图3是一种实施方式提供的触控结构的平面结构示意图，本实用新型一种实施方式提供一种触控结构，包括层叠设置的第一膜层11、包含多个驱动电极151 的驱动电极层15、第一胶层18、第二膜层21和包含多个感应电极251的感应电极层25，所述感应电极层25外周还设置有悬浮感应电极30，所述悬浮感应电极30与所述驱动电极151耦合而使得在触控结构的周围空间内产生电场，所述电场侦测和定位进入所述电场的导体。

本实施方式中，通过设置位于感应电极层25外周的悬浮感应电极30，并通过驱动电极151与悬浮感应电极30耦合而形成电场，当导体例如人的手指进入电场时，电场能侦测和定位人的手指，进而电场发生变化，从而通过电场的变化确定悬浮触控的位置，实现悬浮触控的功能，并且由于悬浮感应电极30设置于感应电极层15外周并与驱动电极15耦合，减小了耦合距离，使得电场更强，可提高识别精度。

本实施方式中，第一膜层11和第二膜层21可以选择使用PET材料(聚对苯二甲酸乙二酯)，也可以为玻璃。在其他实施方式中，也可以不设置第二膜层 21。驱动电极层15使用ITO(氧化铟锡)材料制作膜层并形成驱动电极图案，具体的制作工艺可以包括曝光、显影、蚀刻和薄膜，然后在驱动电极图案上印刷银浆，得到驱动电极151。第一胶层18用于粘贴驱动电极层15与第二膜层 21或感应电极层25(当不设置第二膜层21时)，第一胶层18可以为OCA胶 (Optical Clear Adhesive光学胶)。感应电极层25与驱动电极层15类似，也使用ITO(氧化铟锡)材料制作膜层并形成感应电极图案，制作工艺与制作驱动电极层15的相同。然后在感应电极图案上印刷银浆从而制得感应电极251。本实施方式中，感应电极层25外周设有多余的空间，具体的，感应电极层25设置于第二膜层21的中部，并在第二膜层21的边缘位置留有制作空间，在制作感应电极251时，可以在该制作空间上印刷银浆，从而形成悬浮感应电极30。另一种实施方式中，感应电极层25完全覆盖第二膜层25，在制作感应电极图案时，可以一并制作悬浮感应电极图案，然后印刷银浆从而制得感应电极251和悬浮感应电极30。当然，悬浮感应电极30的材质也可选择钼铝钼或其他导电金属材料，而不仅限于银浆。由上述描述可知，悬浮感应电极30与感应电极251位于同一层结构内，结构紧凑，悬浮感应电极30与驱动电极151之间可以形成耦合电容，从而可以实现驱动电极151对悬浮感应电极30的驱动，从而形成电场。

本实施方式中，悬浮感应电极30与感应电极层25上距离最近的感应电极 251之间具有至少3mm的距离，以保证彼此绝缘。本实用新型不限制驱动电极 151和感应电极251的具体走线形式，只要驱动电极151与感应电极251之间形成耦合电容，能够实现触控效果即可，应当理解，通过驱动电极151与感应电极251之间的耦合所形成的触控效果主要为手指触摸显示屏而产生的效果，也有可能会产生微弱的手指远离显示屏而产生的悬浮触控效果。

本实施方式中，不限制驱动IC及驱动IC与悬浮感应电极30、感应电极251 和驱动电极151连接的信号线的走线布置，可根据实际情况进行布置。为了便于触控结构的模组化组装，悬浮感应电极30距离触控结构的边缘的距离不小于 0.6mm，以便于设置边框等必要的附件。

请继续参考图1和图3，本实施方式的触控结构还可以包括层叠设置的第二胶层28和盖板50，所述第二胶层28层叠设置于所述感应电极层25上，所述第二胶层28与所述盖板50之间还设置有遮光层(图3中未示出，可参考图1中标号41和42所示)，所述遮光层设置的位置对应于所述感应电极层25外周，用于遮挡所述悬浮感应电极31。盖板50可以使用玻璃或者塑料材质，使用玻璃材质时，盖板50的厚度为0.7mm～1.1mm，使用塑料材质时，盖板50厚度为 1.8mm～2.2mm，盖板50的作用为保护触控结构。遮光层可以为黑色光阻或油墨或黑色矩阵层，由于悬浮感应电极30的尺寸一般较大，避免外观的可视，设置遮光层用于遮挡。

一种实施方式中，请继续参考图1和图3，所述悬浮感应电极30包括相对设置的第一电极31和第二电极32，所述第一电极31和所述第二电极32设置于所述感应电极层25相对的两侧，且所述第一电极31和所述第二电极32的宽度大于所述感应电极251的宽度。

具体的，第一电极31和第二电极32的宽度为4mm～12mm，优选为 5mm～10mm，进一步优选为7mm～9mm，而一般的感应电极251的宽度为微米 (μm)级甚至纳米(nm)级，以避免感应电极251在显示屏上显示画面时看到。第一电极31和第二电极32的宽度更宽，可以发射出更强的信号，从而形成覆盖面积更大，距离更远的电场，加强悬浮触控的效果。

请参考图3，本实施方式的触控结构还包括在感应电极层25相对的另外两侧设置的第三电极33和第四电极34，第三电极33和第四电极34与第一电极 31和第二电极32围合感应电极层25，使得悬浮感应电极30包围感应电极层25，从而可以形成覆盖触控结构的电场。第一电极31至第四电极34的宽度可以相同或不完全相同或全部不相同，具体而言，相对设置的第一电极31和第二电极 32、或第三电极33和第四电极34的宽度可以相同，以使电场呈规律分布；进一步的，相对距离较远的第一电极31与第二电极32之间的宽度可以比相对距离较近的第三电极33与第四电极34之间的宽度更宽，以使电场各个方向的强度趋于一致，以更好的实现悬浮触控效果。

请参考图1，如前所述，在触控结构中设置有遮光层，具体在本实施方式中，遮光层包括第一遮光结构41和第二遮光结构42，第一电极31对应的位置设置有第一遮光结构41，第二电极32对应的位置设置有第二遮光结构42，第一遮光结构41一端延伸至触控结构的边缘，另一端延伸至感应电极层25边缘，以完全遮挡第一电极31。可以理解，在与第三电极33和第四电极34对应的位置还设有第三遮光结构和第四遮光结构(图中未示出)。

一种实施方式中，请参考图3和图4，图4是另一种实施方式提供的触控结构的平面结构示意图，所述第一电极31包括2个以上，2个以上所述第一电极 31沿所述感应电极层25侧边的方向依次延伸布置。具体而言，如图3所示，为方便描述，第一电极31包括2个电极：A电极311和B电极312，进一步的，如图4所示，第一电极31还包括C电极313和D电极314共4个电极，在其他实施方式中，第一电极31还可包括其他数量的电极。与第一电极31对应的，第二电极32、第三电极33和第四电极34也可包括2个以上的，如图3所示的，第二电极32包括电极321和电极322，第三电极33包括电极331和电极332，第四电极34包括电极341和电极342，如图4所示，进一步的，第二电极32还包括电极323和电极324，第三电极33还包括电极333和电极334，第四电极 34还包括电极343和电极344。通过设置第一电极31至第四电极34包括2个以上，使得悬浮感应电极30各个方向的电场被精细的划分，使得位置定位更为精准。

一种实施方式中，请参考图1，所述感应电极层25与所述驱动电极层15对应设置，所述悬浮感应电极30与所述驱动电极层15在所述第一膜层11上的投影不重叠。优选的，感应电极层25与驱动电极层15在第一膜层11上的投影重合，也就是说，本实施方式在现有常规触控结构的基础上，通过在感应电极层 25外周设置悬浮感应电极30，并通过适当的对驱动IC的电路进行改造，可以使得驱动电极151与悬浮感应电极30耦合，实现悬浮触控的功能，本实施方式不限制驱动IC的电路结构。

一种实施方式中，请参考图2，图2是另一种实施方式提供的触控结构的叠层结构示意图，所述感应电极层25和所述悬浮感应电极30与所述驱动电极层 15’对应设置，所述悬浮感应电极30与所述驱动电极层15’在所述第一膜层11 上的投影至少有部分重叠。本实施方式中，通过设置更大面积的驱动电极层15’，使得在感应电极层25外周的悬浮感应电极30能对应至少一部分，也就是说驱动电极151’与悬浮感应电极30之间的距离更近一些，更便于驱动IC的电路的设计，使驱动电极151’与悬浮感应电极30耦合实现悬浮触控的功能。

请参考图1和图3，本实用新型一种实施方式还提供了一种触控结构的制作方法，包括以下步骤：

提供第一膜层11，在所述第一膜层11上制作包含多个驱动电极151的驱动电极层15；在所述驱动电极层15上涂布第一胶层18；在所述第一胶层18上层叠贴合第二膜层21；在所述第二膜层21上制作包含多个感应电极251的感应电极层25，在所述感应电极层25外周制作悬浮感应电极30。

本实施方式中，通过在所述感应电极层25外周制作悬浮感应电极30，通过驱动电极151与悬浮感应电极30的耦合形成电场，可以实现悬浮触控的效果。

一种实施方式中，请参考图1和图3，还包括步骤如下：

在所述感应电极层25上涂布第二胶层28；

在所述第二胶层上28制作遮光层，所述遮光层设置的位置对应于所述感应电极层25外周，用于遮挡所述悬浮感应电极30；

在所述第二胶层28和所述遮光层上层叠贴合盖板50。

通过设置遮光层及盖板50，可以遮挡悬浮感应电极30，保护触控结构，还可以模组化触控结构，便于批量生产和应用。

请参考图5，图5是本实用新型的触控结构产生电场的示意图，本实用新型的触控结构在使用时，产生向外辐射的电场，图5中所示自触控结构向外伸出的带箭头的线条代表电场线，请参考图6，图6是手指伸入电场内的电场变化示意图，当手指伸入电场内时，由于手指是导体，能与本实用新型的触控结构发生耦合而产生电场的变化，图6中所示有部分电场线聚焦到手指上，而发生电场的变化，通过电场的变化可以侦测和定位手指的位置，进而实现悬浮触控的效果。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种触控结构，其特征在于，包括层叠设置的第一膜层、包含多个驱动电极的驱动电极层、第一胶层、第二膜层和包含多个感应电极的感应电极层，所述感应电极层外周还设置有悬浮感应电极，所述悬浮感应电极与所述驱动电极耦合而使得在触控结构的周围空间内产生电场，所述电场用于侦测和定位进入所述电场的导体。

2.如权利要求1所述的触控结构，其特征在于，所述悬浮感应电极包括相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设置于所述感应电极层相对的两侧，且所述第一电极和所述第二电极的宽度大于所述感应电极的宽度。

3.如权利要求2所述的触控结构，其特征在于，所述第一电极包括2个以上，2个以上所述第一电极沿所述感应电极层侧边的方向依次延伸布置。

4.如权利要求1至3任一所述的触控结构，其特征在于，所述感应电极层与所述驱动电极层对应设置，所述悬浮感应电极与所述驱动电极层在所述第一膜层上的投影不重叠。

5.如权利要求1至3任一所述的触控结构，其特征在于，所述感应电极层和所述悬浮感应电极与所述驱动电极层对应设置，所述悬浮感应电极与所述驱动电极层在所述第一膜层上的投影至少有部分重叠。

6.如权利要求1所述的触控结构，其特征在于，还包括层叠设置的第二胶层和盖板，所述第二胶层层叠设置于所述感应电极层上，所述第二胶层与所述盖板之间还设置有遮光层，所述遮光层设置的位置对应于所述感应电极层外周，用于遮挡所述悬浮感应电极。

7.如权利要求1所述的触控结构，其特征在于，所述悬浮感应电极与所述感应电极层上距离最近的感应电极之间具有至少3mm的距离，以保证彼此绝缘。

8.如权利要求2所述的触控结构，其特征在于，触控结构还包括在感应电极层相对的另外两侧设置的第三电极和第四电极，所述第三电极和所述第四电极与所述第一电极和所述第二电极围合所述感应电极层，使得所述悬浮感应电极包围所述感应电极层，从而形成覆盖触控结构的电场，且相对距离较远的所述第一电极与所述第二电极之间的宽度比相对距离较近的所述第三电极与所述第四电极之间的宽度更宽。

9.一种触控显示屏，其特征在于，包括如权利要求1至8任一所述的触控结构。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任一所述的触控结构。