CN208819186U

CN208819186U - 一种触控电极结构和触控显示设备

Info

Publication number: CN208819186U
Application number: CN201821791546.3U
Authority: CN
Inventors: 申丹丹; 王永刚; 王壮标; 章军富
Original assignee: Chipone Technology Beijing Co Ltd
Current assignee: Chipone Technology Beijing Co Ltd
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2019-05-03
Anticipated expiration: 2028-10-31

Abstract

本实用新型实施例提供一种触控电极结构和触控显示设备，其中，该触控电极结构基底；基于所述基底制作形成的电极层，该电极层包括制作有触控电极的多个电极通道，该多个电极通道包括位于所述电极层两侧边缘的边缘通道以及位于该边缘通道之间的中间通道，在所述多个电极通道的排列方向上，所述边缘通道的物理尺寸小于所述中间通道的物理尺寸。本实用新型通过对触控电极结构的巧妙设计，能够有效提高边缘通道的坐标精度。

Description

一种触控电极结构和触控显示设备

技术领域

本实用新型涉及触控屏技术领域，具体而言，涉及一种触控电极结构和触控显示设备。

背景技术

现有技术中，触控屏的屏区均匀分布于各通道，各通道(pitch)均为等宽、等高，并使得对应电极图形均匀分布于每个通道当中以获得均匀的信号量，但现有的各通道等宽、等高的设计形式，导致触控屏的上、下、左、右道的边率很差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种触控电极结构和触控显示设备，能够有效解决上述问题。

本实用新型较佳实施例提供一种触控电极结构，所述触控电极结构包括：

基底；

基于所述基底制作形成的电极层，该电极层包括制作有触控电极的多个电极通道，该多个电极通道包括位于所述电极层两侧边缘的边缘通道以及位于该边缘通道之间的中间通道，在所述多个电极通道的排列方向上，所述边缘通道的物理尺寸小于所述中间通道的物理尺寸。

在本实用新型较佳实施例的选择中，在所述多个电极通道的排列方向上，各所述边缘通道的物理尺寸a和所述中间通道的物理尺寸b之间的关系是：

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述边缘通道和所述中间通道包括电极区域以及非电极区域，该电极区域设置有所述触控电极，所述非电极区域设置有用于隔离不同电极通道内的触控电极的悬浮块。

在本实用新型较佳实施例的选择中，在多个电极通道的排列方向上，所述边缘通道中的触控电极的物理尺寸小于所述中间通道中的触控电极的物理尺寸。

在本实用新型较佳实施例的选择中，在多个电极通道的排列方向上，所述边缘通道中的悬浮块的物理尺寸小于所述中间通道中的悬浮块的物理尺寸。

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述触控电极和所述悬浮块位于同一层结构中。

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述电极层包括分别位于所述基底两侧的第一电极层和第二电极层，所述第一电极层包括延第一方向并排设置的多个电极通道，所述第二电极层包括延第二方向并排设置的多个电极通道，所述第一方向与所述第二方向垂直交叉；

其中，位于所述第一电极层上的边缘通道在第一方向上的物理尺寸小于位于所述第一电极层上的中间通道在第一方向上的物理尺寸，位于所述第二电极层上的边缘通道在第二方向上的物理尺寸小于位于所述第一电极层上的中间通道在第二方向上的物理尺寸。

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述电极层包括设置于所述基底一侧的第一电极层，以及设置于所述第一电极层远离所述基底一侧的第二电极层，所述第一电极层包括延第一方向并排设置的多个电极通道，所述第二电极层包括延第二方向并排设置的多个电极通道，所述第一方向与所述第二方向垂直相交；

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述触控电极结构包括显示区域和非显示区域，各所述电极通道位于所述显示区域内，该触控电极结构还包括从所述边缘通道中的触控电极往所述非显示区延伸的扩展电极。

另一方面，本实用新型较佳实施例还提供一种触控显示设备，包括上述任一项所述的触控电极结构。

与现有技术相比，本实用新型提供一种触控电极结构和触控显示设备，其中，通过对触控电极结构中的边缘通道做单独设计，使得边缘通道的物理尺寸相对于中间通道缩小，即边缘通道表示的坐标范围也相应缩小，进而使得在进行边缘通道的坐标计算时，需要扩展的坐标范围也相应的变小，以得到改善边缘精度的效果。

另外，本实用新型还基于非显示区域对边缘通道中的触控电极进行外扩设计，使得外扩后的触控电极图形与中间通道接近，以进一步提高以进一步提高触控信号强度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1(a)和图1(b)分别为现有的触控屏中的通道结构示意图。

图2为图1(b)中所示的L区域的放大结构示意图。

图3为图2中所示的各通道单元对应的坐标范围示意图。

图4为本实用新型实施例提供的触控电极结构的剖面结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的触控电极结构的俯视图。

图6(a)和图6(b)分别为边缘通道缩小前后的通道坐标范围对比结果示意图。

图7为本实用新型实施例中提供的触控电极的电极图案示意图。

图8为本实用新型实施例提供的触控电极结构的另一俯视图。

图9为本实用新型实施例提供的触控电极结构的又一俯视图。

图10为本实用新型实施例提供的触控电极结构的另一剖面结构示意图。

图11为本实用新型实施例提供的触控电极结构的又一剖面结构示意图。

图12(a)和图12(b)分别为图10和图11中所示的第一电极层和第二电极层的俯视图。

图13(a)为本实用新型实施例中提供的包括第一电极层和第二电极层的触控屏的通道俯视图。

图13(b)为图13(a)中所示的M区域的放大图。

图14为本实用新型实施例中提供的进行电极外扩后的触控电极结构的俯视图。

图15为本实用新型实施例中提供的进行电极外扩后的触控电极结构的另一俯视图。

图16(a)和图16(b)为进行电极外扩前后的坐标范围的对比结果示意图。

图标：10-触控电极结构；11-基底；12-电极层；120-边缘通道；121- 中间通道；123-触控电极；124-悬浮块；13-第一电极层；14-第二电极层； 16-显示区域；17-扩展电极。

具体实施方式

首先需要说明的是，现有技术在触控屏设计时，将其设计成了均匀的通道，如图1(a)和图1(b)所示，各纵向通道等宽，各横向通道等高。在此以纵向通道为例进行说明，位于中间的通道单元的坐标运算有左右两边的通道单元可以做参考，坐标是准确的；而位于最左侧、最右侧、最上侧、最下侧的通道单元只有一边有参考通道，因此只有一半通道的坐标是准确的，而另一半通道的坐标则是不准确的，只能通过软件算法把半条通道的坐标扩展成一条的坐标范围。其中，需要说明的是，图1中的方格状通道单元是由位于不同层的电极层中的电极通道配合形成，如所有的横向通道位于同一电极层中，所有的纵向通道位于同一电极层中。另外，横向通道和纵向通道均包括触控电极和用于实现绝缘隔离的悬浮块构成，且图1 (b)中所示的阴影设置仅是为了有效区分触控电极与悬浮块。

具体地，请结合参阅图2，其中，当触控屏设计成均匀的通道单元时，即各纵向通道单元等宽，各横向通道单元等高，那么有：

各通道单元的宽度：W_A＝W_B＝W_C，其中,W_A>0,W_B>0,W_C>0,W_A为位于边缘处的通道单元的宽度，W_B、W_C为位于中间的通道单元的宽度；

各通道单元的高度：H_A＝H_B＝H_C，其中，H_A>0,H_B>0,H_C>0，H_A为位于边缘处的通道单元的高度，H_B、H_C为位于中间的通道单元的高度；

各通道单元的感应量最大强度：S_A＝S_B＝S_C，其中，S_A>0,S_B>0,S_C>0， S_A为位于边缘通道单元的感应量的最大强度，S_B、S_C为中间通道单元的感应量的最大强度；

根据坐标算法原理，每条通道能表示的坐标范围是相同的，在此假设坐标范围为K(K≥0)，那么如图3中所示：

CH1:坐标范围(K/2≤X<K)，X＝B*2/(A+B)*+(CH₁-1)*K；

CH2:坐标范围(K≤X<2K)；

其中，X表示水平方向上的坐标值；CHx表示第x个通道；A、B、C、代表CH1、CH2、CH3对应的实际感应量强度；K表示坐标范围常量，且K≥0。

由上可以明显看出，中间通道单元的坐标运算有左右两边的通道单元可以做参考，因此坐标是准确的；而边缘通道单元只有一边有参考通道，因此只有一半通道单元的坐标是准确的(如K/2≤X<K)，而另一半通道单元的坐标则是不准确的(如0≤X<K/2)，只能通过软件算法把半条通道的坐标扩展成一条的坐标范围。针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型给出一种触控电极结构10和触控显示设备，以改善上述问题，提高边缘精度。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的描述中，术语“第一、第二、第三、第四等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。

如图4和图5所示，本实用新型实施例提供一种触控电极结构10，该触控电极结构10包括基底11以及基于该基底11制作形成的电极层12，该电极层12包括制作有触控电极123的多个电极通道，该多个电极通道包括位于所述电极层12两侧边缘的边缘通道120以及位于该边缘通道120之间的中间通道121，在所述多个电极通道的排列方向上，所述边缘通道120的物理尺寸小于所述中间通道121的物理尺寸。其中，图4中所示的电极通道的排列方向为水平方向。

本实施例中，通过对所述触控电极结构10中的边缘通道120的物理尺寸采用缩小设计，如宽度/高度缩小等，使得边缘通道120表示的坐标范围也相应的缩小，需要扩展的坐标范围也相应的变小，因此能够达到改善边缘精度的效果。换言之，本实施例中使得边缘通道120的物理结构精细于中间通道121的物理结构，进而使得边缘通道120的精度得到较大提升。例如，假设多个所述电极通道为水平方向排列，那么请结合参阅图5和图6，其中，图6(a)和图6(b)分别为边缘通道120缩小前后的通道坐标示意图，散点阴影区为需要软件扩展坐标位置的区域，由图6(a)和图6(b) 中可以明显看出：通过缩小边缘通道120的物理尺寸后，需要进行软件扩展坐标的区域明显变小，即可实现边缘精度的提升。

根据实际需求，所述边缘通道120的物理尺寸相对于中间通道121的缩小值可根据实际需求进行灵活设定，如触控显示设备对边率的要求等。本实施例中，在所述多个电极通道的排列方向上，各所述边缘通道120的物理尺寸a和所述中间通道121的物理尺寸b之间的关系是：

进一步地，请结合参阅图7，所述边缘通道120和所述中间通道121包括电极区域以及非电极区域，所述电极区域设置有触控电极123，所述非电极区域设置有用于隔离不同电极通道内的触控电极123的悬浮块124。在此应注意的是，其中，所述触控电极123的电极图案可根据实际需求进行灵活设计，例如，在本实施例中，所述触控电极123的电极图案可以是如图 1-图4中所示的条形图案，也可以是如图7所示的“H”型图案等。

另外，所述悬浮块124用于隔离不同电极通道内的触控电极123以实现绝缘，在本实施例中，所述悬浮块124的实际形状以及所述悬浮块124 与所述触控电极123之间的位置关系可根据实际需求进行灵活设计，例如，所述触控电极123和所述悬浮块124可以如图4和图7中所示的位于同一层结构中，也可以是所述悬浮块124的部分区域覆盖于所述触控电极123 的部分区域等，本实施例在此不做限制。

进一步地，由于所述边缘通道120和所述中间通道121包括触控电极 123和悬浮块124，因此，在缩小所述边缘通道120的物理尺寸时，可以是通过缩小悬浮块124的物理尺寸实现，也可以是同时缩小悬浮块124和触控电极123的物理尺寸实现等。

例如，作为一种实施方式，请结合参阅图8，在多个电极通道的排列方向上，所述边缘通道120中的悬浮块124的物理尺寸小于所述中间通道121 中的悬浮块124的物理尺寸。应注意，该实施方式中，所述边缘通道120 中的悬浮块124的物理尺寸小于所述中间通道121中的悬浮块124的物理尺寸可以是在多个电极通道的排列方向上，所述边缘通道120中的悬浮块124的总物理尺寸小于中间通道121中的悬浮块124的总物理尺寸；也可以是位于所述边缘通道120中的悬浮块124的物理尺寸小于位于所述中间通道121中对应位置处的悬浮块124的物理尺寸，如边缘通道120中位于触控电极123右边的悬浮块124的物理尺寸小于中间通道121中位于触控电极123右边的悬浮块124的物理尺寸等。

又例如，作为另一种实施方式，请再次参阅图9，在多个电极通道的排列方向上，所述边缘通道120中的触控电极123的物理尺寸小于所述中间通道121中的触控电极123的物理尺寸。应注意，图9中所示的边缘通道 120是同时缩小了触控电极123和所述悬浮块124后的边缘通道120。

进一步地，在实际实施时，上述的所述触控电极结构10可适用于具有双层ITO(锡氧化铟，Indium Tin Oxide)的DITO(Double ITO)结构，也可适用于具有单层ITO的SITO(Single ITO)结构、single layer等，本实施例在此不做限制。

例如，如图10所示，以DITO为例，所述电极层12可包括分别位于所述基底11两侧的第一电极层13和第二电极层14，所述第一电极层13包括延第一方向并排设置的多个电极通道，所述第二电极层14包括延第二方向并排设置的多个电极通道，所述第一方向与所述第二方向垂直交叉。其中，位于所述第一电极层13上的边缘通道120在第一方向上的物理尺寸小于位于所述第一电极层13上的中间通道121在第一方向上的物理尺寸，位于所述第一电极层13上的边缘通道120在第二方向上的物理尺寸小于位于所述第一电极层13上的中间通道121在第二方向上的物理尺寸。

又例如，如图11所示，以SITO为例，所述电极层12包括设置于所述基底11一侧的第一电极层13，以及设置于所述第一电极层13远离所述基底11一侧的第二电极层14，所述第一电极层13包括延第一方向并排设置的多个电极通道，所述第二电极层14包括延第二方向并排设置的多个电极通道，所述第一方向与所述第二方向垂直相交。其中，位于所述第一电极层13上的边缘通道120在第一方向上的物理尺寸小于位于所述第一电极层 13上的中间通道121在第一方向上的物理尺寸，位于所述第二电极层14上的边缘通道120在第二方向上的物理尺寸小于位于所述第一电极层13上的中间通道121在第二方向上的物理尺寸。

在此需要说明的是，在给出的上述两种触控电极结构10中，所述第一电极层13和所述第二电极层14的物理结构可以相同也可以不同，其中，如图12(a)和图12(b)所示，在此以所述第一电极层13的物理结构与所述第二电极层14的物理结构相同为例，那么所述第一电极层13和所述第二电极层14形成的电极感应通道如图13所示，其中，第一电极层13中的电极通道在第一方向的宽度表示为W(W>0)，第二电极层14中的电极通道在第二方向的高度为H(H>0)，那么，相对于图2中所示的现有技术中的电极感应通道，图13中所示的本实施例中给出的触控电极结构10，边缘通道120设计比中间通道121的小，那么结合图13(a)和图13(b)中所示的通道单元中，有：

如各通道单元的宽度：W_D<W_E，W_E＝W_F，其中，W_D>0,W_E>0,W_F>0，W_D为边缘通道单元的宽度，W_E、W_F为中间通道单元的宽度；

各通道单元的高度：H_D<H_E，H_E＝H_F，其中，H_D>0,H_E>0,H_F>0，H_D为边缘通道单元的高度，H_E、H_F为中间通道单元的高度；

各通道单元的感应量最大强度：S_D＝S_E＝S_F，其中，S_D>0,S_E>0,S_F>0， S_D为边缘通道单元的最大感应量强度，S_E、S_F为中间通道单元的最大感应量强度；

因此，结合图2和图13可以明显看出，本实施例中通过缩小边缘通道 120的物理宽度/高度，使得边缘通道单元表示的坐标范围也相应的缩小，需要扩展的坐标范围也相应的变小，进而实现改善边缘精度的效果。

进一步地，基于上述给出的触控电极结构10，根据实际的ID机构(如设计有触控屏的手机、IPAD等电子设备)，利用设计外扩，可在外扩区域延伸边缘通道120中的电极图案，使得边缘通道120中的触控电极123的物理图形与中间通道121中的触控电极123的物理图形接近，且越接近在进行触控感应时的感应信号的均匀性越好，同时边缘精度也会得到进一步提升。例如图14和图15所示，在本实施例中，所述触控电极结构10包括显示区域16和非显示区域16，各所述电极通道位于所述显示区域16内，该触控电极结构10还包括从所述边缘通道120中的触控电极123往所述非显示区延伸的扩展电极17。

可以理解的是，本实施例给出的触控电极结构10可在精确了边缘精度的基础上，对边缘再次进行物理设计上的外扩，使得在进行触控操作时，实际感应量增大，边缘精度更优。详细地，请结合图16所示，外扩后的边缘通道120中的电极x＜X0，y＞Y0，即外扩后的得到的触控电极结构10中的触控有效区域变大了，对应的实际感应量同样增大。

在实际实施时，所述基底11可以采用但不限于透明基底等，且所述电极层12制作于所述基底11的实际工艺流程可根据实际需求进行灵活设定，如磁控溅射镀膜工艺、蒸发镀膜工艺或化学气相沉淀工艺等，本实施例在此不做限制。

进一步地，基于对上述触控电极结构10的设计，本实用新型实施还提供一种触控显示设备，该触控显示设备包括上述任一项所述的触控电极结构10。可以理解的是，由于所述触控显示设备具有与所述触控电极结构10 相同的技术特征，请参考对所述触控电极结构10的解释说明，在此不再一一赘述。

综上所述，本实用新型提供一种触控电极结构10和触控显示设备，其中，通过对触控电极结构10中的边缘通道120做单独设计，使得边缘通道 120的物理尺寸相对于中间通道121缩小，即边缘通道120表示的坐标范围也相应缩小，进而使得在进行边缘通道120的坐标计算时，需要扩展的坐标范围也相应的变小，以得到改善边缘精度的效果。

另外，本实用新型还基于非显示区域16对边缘通道120中的触控电极 123进行外扩设计，使得外扩后的触控电极123图形与中间通道121接近，以进一步提高触控信号强度。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型实施例的功能可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的现有程序代码或算法来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型的功能实现不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种触控电极结构，其特征在于，所述触控电极结构包括：

基底；

2.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，在所述多个电极通道的排列方向上，各所述边缘通道的物理尺寸a和所述中间通道的物理尺寸b之间的关系是：

3.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，所述边缘通道和所述中间通道包括电极区域以及非电极区域，该电极区域设置有所述触控电极，所述非电极区域设置有用于隔离不同电极通道内的触控电极的悬浮块。

4.根据权利要求3所述的触控电极结构，其特征在于，在多个电极通道的排列方向上，所述边缘通道中的触控电极的物理尺寸小于所述中间通道中的触控电极的物理尺寸。

5.根据权利要求3所述的触控电极结构，其特征在于，在多个电极通道的排列方向上，所述边缘通道中的悬浮块的物理尺寸小于所述中间通道中的悬浮块的物理尺寸。

6.根据权利要求3所述的触控电极结构，其特征在于，所述触控电极和所述悬浮块位于同一层结构中。

7.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，所述电极层包括分别位于所述基底两侧的第一电极层和第二电极层，所述第一电极层包括延第一方向并排设置的多个电极通道，所述第二电极层包括延第二方向并排设置的多个电极通道，所述第一方向与所述第二方向垂直交叉；

8.根据权利要求2所述的触控电极结构，其特征在于，所述电极层包括设置于所述基底一侧的第一电极层，以及设置于所述第一电极层远离所述基底一侧的第二电极层，所述第一电极层包括延第一方向并排设置的多个电极通道，所述第二电极层包括延第二方向并排设置的多个电极通道，所述第一方向与所述第二方向垂直相交；

9.根据权利要求2所述的触控电极结构，其特征在于，所述触控电极结构包括显示区域和非显示区域，各所述电极通道位于所述显示区域内，该触控电极结构还包括从所述边缘通道中的触控电极往所述非显示区延伸的扩展电极。

10.一种触控显示设备，其特征在于，包括上述权利要求1-9中任一项所述的触控电极结构。