CN208888789U - 一种触摸屏及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种触摸屏及显示装置，该触摸屏，包括：衬底基板，位于衬底基板之上的多个触控电极；各触控电极具有网格状结构；位于触摸屏边缘的触控电极的至少部分网格状结构的网格密度最大。本实用新型实施例提供的触摸屏，通过将位于触摸屏边缘的触控电极的至少部分网格状结构进行加密，可以对边缘处的触控电极进行补偿，因而可以缩小触摸屏的边框，有利于窄边框设计。

Description

一种触摸屏及显示装置

技术领域

本实用新型涉及触控技术领域，尤指一种触摸屏及显示装置。

背景技术

目前在触控技术领域中，主流触控解决方案有两种，分别是氧化铟锡(Indium tinoxide，ITO)架桥方案和双层网格(Metal Mesh)方案。其中网格方案因为其优异的电学性能，电阻低，触控效果好，延展性好，成本低，而且能支持主动笔，近年来占有率有超越ITO架桥方案，成为触控主流技术的趋势。

然而，随着触摸显示行业的竞争日益激烈化，对触控产品的性能要求越来越高，触摸屏的边框越来越窄，为保证边缘性能，现有的触摸屏方案都是在将触控单元布满整个显示区域并外扩半个触控单元(2mm左右)，当边框越来越窄时就需要压缩触控区与显示区域的外扩值，会导致边缘电极的信号变弱，边缘触控性能差。

实用新型内容

本实用新型实施例提供的一种触摸屏及显示装置，用以缓解现有技术中存在的触摸屏的边缘触控性能较差的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种触摸屏，包括：衬底基板，位于所述衬底基板之上的多个触控电极；

各触控电极具有网格状结构；

位于所述触摸屏边缘的所述触控电极的至少部分网格状结构的网格密度最大。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，所述触控电极分为位于第一电极层的沿第一方向延伸的条状触控电极，以及位于第二电极层的沿与所述的第二方向延伸的条状触控电极；

所述第一方向与所述第二方向相互交叉；

所述第一电极层与所述第二电极层相互绝缘。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，至少一条所述条状触控电极在延伸方向上的至少一端的网格状结构的网格密度大于其他位置处的网格状结构的网格密度。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，位于同一膜层的各所述条状触控电极在延伸方向上的同一端的网格状结构的网格密度大于其他位置处的网格状结构的网格密度。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，至少一条所述条状触控电极在延伸方向上的两端的网格状结构的网格密度均大于其他位置处的网格状结构的网格密度。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，每一条所述条状触控电极在延伸方向上的两端的网格状结构的网格密度均大于其他位置处的网格状结构的网格密度。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，对于在垂直于延伸方向上最靠近所述触摸屏边缘的至少一条所述条状触控电极，该条状触控电极中背离其他条状触控电极一侧的部分网格状结构的网格密度大于另外一部分网格状结构的网格密度。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，所有的所述触控电极位于同一膜层；

位于所述触摸屏的两个相对的侧边边缘处的各所述触控电极的至少部分网格状结构的网格密度最大；或，

位于所述触摸屏的所有侧边边缘处的各所述触控电极的至少部分网格状结构的网格密度最大。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，位于所述触摸屏边缘的所述触控电极的至少部分网格状结构的网格密度为位于所述触摸屏中其他位置的网格状结构的网格密度的1.5～2.5倍。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种显示装置，包括：上述触摸屏。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型实施例提供了一种触摸屏及显示装置，该触摸屏，包括：衬底基板，位于衬底基板之上的多个触控电极；各触控电极具有网格状结构；位于触摸屏边缘的触控电极的至少部分网格状结构的网格密度最大。本实用新型实施例提供的触摸屏，通过将位于触摸屏边缘的触控电极的至少部分网格状结构进行加密，可以对边缘处的触控电极进行补偿，因而可以缩小触摸屏的边框，有利于窄边框设计。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的触摸屏的俯视结构示意图；

图2为图1中虚线L处的截面示意图；

图3至图9为本实用新型实施例中第一电极层的俯视结构示意图；

图10至图16为本实用新型实施例中第二电极层的俯视结构示意图；

图17和图18为本实用新型实施例中各触控电极同层且为互电容结构的示意图；

图19和图20为本实用新型实施例中各触控电极同层且为自电容结构的示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的触摸屏的边缘触控性能较差的问题，本实用新型实施例提供了一种触摸屏及显示装置。

下面结合附图，对本实用新型实施例提供的触摸屏及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各结构的大小和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本实用新型内容。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种触摸屏，包括：衬底基板，位于衬底基板之上的多个触控电极；

各触控电极具有网格状结构；

位于触摸屏边缘的触控电极的至少部分网格状结构的网格密度最大。

本实用新型实施例提供的触摸屏，通过将位于触摸屏边缘的触控电极的至少部分网格状结构进行加密，可以对边缘处的触控电极进行补偿，因而可以缩小触摸屏的边框，有利于窄边框设计。

本实用新型实施例提供的触摸屏中，上述触控电极具有网格状结构，因而该触控电极的电阻较低，触控感应更灵敏，此外，网格状结构的延展性较好且成本低，在具体实施时，可以采用金属材料制作网格状结构，也可以采用其他材料，此处不做限定。

上述位于触摸屏边缘的触控电极的至少部分网格状结构的网格密度最大，可以理解为，位于触摸屏边缘的触控电极的至少部分网格状结构的网格密度大于位于触摸屏其他位置处的网格状结构的网格密度，也就是，对位于触摸屏边缘的触控电极的至少部分网格状结构进行加密，可以对位于触摸屏边缘的一个或多个触控电极进行加密，可以对触控电极靠近边缘的部分网格状结构进行加密，也可以对整个触控电极进行加密，此处不做限定。通过对触摸屏边缘处的网格状结构进行加密，对边缘处的触控电极进行了补偿，弥补了由于触控电极的外扩值压缩导致的边缘处触控信号较弱的现象，从而可以进一步减小触摸屏的边框，更有利于窄边框设计，并且，在实现窄边框的同时确保了触摸屏的触控性能。

在具体实施时，本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，上述触控电极分为位于第一电极层的沿第一方向延伸的条状触控电极，以及位于第二电极层的沿与的第二方向延伸的条状触控电极；

第一方向与第二方向相互交叉；

第一电极层与第二电极层相互绝缘。

在本实用新型实施例中，为了便于说明，将位于第一电极层中的条状触控电极称为第一条状触控电极，位于第二电极层中的条状触控电极称为第二条状电极。

图1为触摸屏的俯视结构示意图，图2为图1中虚线L处的截面示意图，应该说明的是，为了更清楚的示意第一电极层和第二电极层的位置关系，图1和图2中并没有示意出第一电极层和第二电极层中的网格状结构，第一电极层和第二电极层的具体结构将在后续附图中进行详细示意和说明，此外，本实用新型的附图中只是采用有限数量的触控电极进行示意，并不对触控电极的数量进行限定。

如图1和图2所示，位于第一电极层11的各第一条状触控电极111沿第一方向(如图中箭头X方向)延伸，位于第二电极层12的各第二条状触控电极121沿第二方向(如图中箭头Y方向)延伸，第一方向X与第二方向Y相互交叉，优选为相互垂直，以便于计算触控位置。在一些情况下第一方向X和第二方向Y也可以不垂直，此处不做限定，此外，第一电极层11与第二电极层12之间相互绝缘，因而，各第一条状触控电极111与各第二条状触控电极121构成了互电容结构，当手指触摸该触摸屏时，可通过探测信号发生变化的第一条状触控电极111和第二条状触控电极121的交点识别出触控发生的位置，从而实现触控识别。

由于第一电极层11和第二电极层12整层设置，因而，对第一电极层11或第二电极层12中的网格状结构进行加密，不会对另外一层电极层产生影响，不会产生任何触控功能不良。

图2中以第二电极层12位于第一电极层11背离衬底基板10一侧为例进行示意，在具体实施时，第二电极层12也可以位于第一电极层11靠近衬底基板10的一侧，可以通过绝缘层13实现第一电极层11和第二电极层12的相互绝缘，绝缘层13优选为采用透明材料制作。

由于触摸屏的形状和应用场景可能不同，触摸屏中网格状结构可以存在多种加密方式，以下结合附图进行详细说明，此外，为了清楚的示意条状触控电极的结构，将第一电极层和第二电极层的结构分别进行示意，其中，图3至图9为上述第一电极层的结构示意图，图10至图16为第二电极层的结构示意图，在具体实施时，第一电极层和第二电极层为图2所示的叠层结构。

本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，至少一条条状触控电极在延伸方向上的至少一端的网格状结构的网格密度大于其他位置处的网格状结构的网格密度。

如图3所示，靠上的两个第一条状触控电极111在X方向上的一端(如图中C1所示的区域内)的网格状结构的网格密度大于其他位置处(如图中C2所示的区域)的网格状结构的网格密度，从而提高触摸屏左上角处的触控效果。图中以两个第一条状触控电极111在一端进行加密为例进行示意，在具体实施时，可以设置其他数量的第一条状触控电极111在一端进行加密，此处不做限定。如图10所示，同理，也可以对第二电极层中的第二条状触控电极121的一端进行加密，右侧的三个第二条状触控电极121在Y方向上的一端(如图中C3所示的区域内)的网格状结构的网格密度大于其他位置处(如图中C4所示的区域内)的网格状结构的网格密度，从而可以提高触摸屏右上角处的触控效果，图中以三个第二条状触控电极121进行加密为例，不对进行加密的第二条状触控电极121的数量进行限定。图3和图10所示的条状触控电极的网格状结构可以应用于特殊形状的触摸屏中。

进一步地，本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，位于同一膜层的各条状触控电极在延伸方向上的同一端的网格状结构的网格密度大于其他位置处的网格状结构的网格密度。也就是，位于同一膜层的各条状触控电极在同一端进行加密，从而可以提高触摸屏的一个侧边处的触控效果，以减小触摸屏在该侧边出的边框宽度。

如图4所示，位于第一电极层的各第一条状触控电极111可以都在左侧的端部进行加密，从而可以减小触摸屏在左侧的边框宽度，此外，也可以设置为各第一条状触控电极111都在右侧的端部进行加密，此处不做限定。此外，在一些特殊的应用场景下，如图5所示，各第一条状触控电极111也可以在不同端进行加密，图中以靠上的两个第一条状触控电极111在左侧端部进行加密，靠下的两个第一条状触控电极111在右侧端部进行加密进行示意。

如图11所示，位于第二电极层的各第二条状触控电极121可以都在上侧的端部进行加密，从而可以减小触摸屏在上侧的边框宽度，此外，也可以设置为各第二条状触控电极121都在下侧的端部进行加密，此处不做限定。此外，同样的，在一些特殊的应用场景下，如图12所示，各第二条状触控电极121也可以在不同端进行加密，图中以左侧的两个第二条状触控电极121在下侧端部进行加密，右侧的三个第二条状触控电极121在上侧端部进行加密进行示意。

在具体实施时，本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，至少一条条状触控电极在延伸方向上的两端的网格状结构的网格密度均大于其他位置处的网格状结构的网格密度。

如图6所示，靠上的两个第一条状触控电极111在X方向上的两端的网格状结构的网格密度大于其他位置处的网格状结构的网格密度，也就是图中位于两侧的区域C1中的网格密度大于区域C2中的网格密度，从而可以提高靠上的两个第一条状触控电极111两端的触控效果。

如图13所示，靠右的两个第二条状触控电极121在Y方向上的两端的网格状结构的网格密度大于其他位置处的网格状结构的网格密度，也就是图中位于两端的区域C3的网格密度大于区域C4中的网格密度，从而可以提高靠右的两个第二条状触控电极121两端的触控效果。

进一步地，本实用新型实施例提供的上述触摸屏，其特征在于，每一条条状触控电极在延伸方向上的两端的网格状结构的网格密度均大于其他位置处的网格状结构的网格密度。从而可以提高触摸屏两个相对的侧边边缘处的触控效果，降低两个相对的侧边的边框宽度。

如图7所示，每一条第一条状触控电极111在左右两端都进行网格加密，从而提高触摸屏在左右两侧的触控效果，使触摸屏在左右两侧实现窄边框。同理，如图14所示，每一条第二条状触控电极121在上下两端都进行网格加密，从而提高触摸屏在上下两侧的触控效果，使触摸屏在上下两侧实现窄边框。

此外，本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，对于在垂直于延伸方向上最靠近触摸屏边缘的至少一条条状触控电极，该条状触控电极中背离其他条状触控电极一侧的部分网格状结构的网格密度大于另外一部分网格状结构的网格密度。

如图8所示，在第一电极层中，在箭头Y方向上最靠近触摸屏边缘的条状触控电极为最靠上或最靠下的第一条状触控电极111，图中以对最靠上的第一条状触控电极111为例进行示意，该第一条状触控电极111中靠上的一部分网格状结构的网格密度大于另外一部分网格状结构的网格密度，从而可以提高触摸屏上侧边缘处的触控效果，减小上侧边框的宽度。此外，也可以对最靠下的第一条状触控电极111的下侧边缘进行加密，或者最靠上和最靠下的两个第一条状触控电极111都进行加密，此处不再一一示出。如图9所示，在图8所示结构的基础上，也可以同时对第一条状触控电极111在X方向上的端部进行加密，图中以对触摸屏的上侧边缘、左侧边缘，以及右侧边缘处的各第一条状触控电极111都进行加密为例进行示意，以实现触摸屏上侧、左侧和右侧的触控效果补偿以及减小边框。

如图15所示，在第二电极层中，在箭头X方向上最靠近触摸屏边缘的条状触控电极为最靠左或最靠右的第二条状触控电极121，图中以对最靠左的第二条状触控电极121为例进行示意，该第二条状触控电极121中靠左的一部分网格状结构的网格密度大于另外一部分网格状结构的网格密度，从而可以提高触摸屏左侧边缘处的触控效果，减小左侧边框的宽度。此外，也可以对最靠右的第二条状触控电极121的右侧边缘进行加密，或者最靠左和最靠右的两个第二条状触控电极121都进行加密，此处不再一一示出。如图16所示，在图15所示结构的基础上，也可以同时对第二条状触控电极121在Y方向上的端部进行加密，图中以对触摸屏的上侧边缘、下侧边缘，以及左侧边缘处的各第二条状触控电极121都进行加密为例进行示意，以实现触摸屏上侧、下侧和左侧的触控效果补偿以及减小边框。

具体地，如图1，以及图3至图16所示，还可以包括：分别与各第一条状触控电极111连接的多条第一引出导线112，以及分别与各第二条状触控电极121连接的多条第二引出导线122。

通过设置第一引出导线112和第二引出导线122，可以将第一触控电极111和第二触控电极121通过(Flexible Printed Circuit，FPC)引出至触控芯片(IC)处，从而实现触控识别。

在具体实施时，上述触摸屏中，还可以包括：用于遮挡各第一引出导线和各第二引出导线的遮挡层。

在具体实施时，可以利用金属材料制作第一引出导线和第二引出导线，为了避免第一引出导线和第二引出导线反射环境光而被人眼看到，影响显示效果，可以采用遮光层对第一引出导线和第二引出导线进行遮挡。在具体实施时，若第一条状触控电极或第二条状触控电极外扩至边框区，也可以通过遮挡层对第一触控电极和第二触控电极的位于边框区的部分进行遮挡。

如图1所示，第一条状触控电极111大于第二条状触控电极121的长度，也就是说，触摸屏在第一方向X的宽度大于在第二方向Y的宽度，为了避免第一条状触控电极111上的压降过大，影响触控效果，可以将第一条状触控电极111的两端均连接一条第一引出导线112，第二条状触控电极121仅在一端连接一条第一引出导线122，通过第一条状触控电极111两端都输入信号的方式，以提高触控精度。

此外，为了避免触摸屏中的触控电极受到损伤，还可以在第二触控电极层背离衬底基板的一侧设置一层保护层，且保护层优选为透明材料制作。

在具体实施时，可以采用以下步骤制作各膜层：

步骤一：在衬底基板上形成遮挡层的图形；

步骤二：在遮挡层之上形成第一条状触控电极层的图形；

步骤三：在第二条状触控电极层之上涂覆透明的绝缘层；

步骤四：在绝缘层之上形成第二条状触控电极层的图形；

步骤五：在第二条状触控电极层之上涂覆透明的保护层；

步骤六：通过柔性电路板将各第一条状触控电极和各第二条状触控电极的端口与触控芯片连接。

此外，本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，所有的触控电极可以位于同一膜层；如图17和图18所示，触控电极可以分为沿Y方向延伸的第一触控电极131和沿X方向延伸的第二触控电极132，且第一触控电极131和第二触控电极132在交叉处绝缘，从而构成位于同一膜层的互电容结构。如图19和图20所示，该触摸屏中的各触控电极还可以为自电容电极，各触控电极之间相互独立，并通过导线引出，图中省略了各触控电极的引出导线。

当各触控电极位于同一膜层时，可以采用多种方式对位于触摸屏边缘处的触控电极进行加密，以下对其中的两种方式进行详细说明。

方式一：

位于触摸屏的两个相对的侧边边缘处的各触控电极的至少部分网格状结构的网格密度最大，从而提高触摸屏的两个相对的侧边边缘处的触控效果，且实现两个相对侧边的窄边框化。具体地，如图17所示，可以对图中区域C5中的网格状结构进行加密，可以根据实际情况，来确定加密的区域C5的宽度。如图19所示，可以对图中区域C6中的网格状结构进行加密，图中以加密半个触控电极的尺寸为例进行示意，在具体实施时，可以结合触控电极的大小和实际需要来确定加密的区域C6的宽度。

方式二：

位于触摸屏的所有侧边边缘处的各触控电极的至少部分网格状结构的网格密度最大，从而提高触摸屏的四个侧边边缘处的触控效果，并实现各侧边的窄边框化。具体地，如图18和图20所示，网格状结构加密的区域C5和C6可以为位于边缘处的环状区域。

此外，除上述方式一和方式二外，还可以根据实际情况确定网格加密的区域，例如仅对触摸屏的一个侧边边缘处的网格状结构进行加密，或对一个侧边边缘处的一部分网格状结构进行加密等，此处不再一一举例。

在实际应用中，本实用新型实施例提供的上述触摸屏中，位于触摸屏边缘的触控电极的至少部分网格状结构的网格密度为位于触摸屏中其他位置的网格状结构的网格密度的1.5～2.5倍(优选为2倍)。

也就是将位于触摸屏边缘的触控电极的至少部分网格状结构的网格密度增大0.5～1.5倍，与将触控电极向边框区外扩0.5～1.5倍的加密区域宽度性能相同，从而能够保证边缘处的触控效果较好。由于网格状结构的网格密度越大，则光透过率越小，而且可以将触摸屏与显示面板结合，实现具有触控功能的显示装置，因而在制作触摸屏时需要考虑光透过率。

本实用新型实施例提供的触摸屏，可以为覆盖表面式(On Cell)触摸屏，也可以是嵌入式(In Cell)触摸屏，此处不做限定。将触摸屏应用于显示装置中时，由于网格状结构的网格加密区位于触摸屏边缘，因而不会影响触摸屏整体的光透过率，而且可以使触摸屏内部至边缘能够有光透过率的过度，更符合视觉效果。此外，为了不影响触摸屏的光透过率，触摸屏边缘处的网格加密区的宽度不能过大，一般可以设置为大约半个触控电极的宽度，例如触控电极的宽度可以在4mm～5mm，大约在2mm左右。

在具体实施时，如图1所示，将上述触摸屏应用于显示装置时，需要将触摸屏的触控区与显示面板的显示区进行匹配，图中虚线框A1表示触控区，虚线框A2表示显示区，为了保证显示区内的触控性能，优选为触控区A1略大于显示区A2。各触控电极可以稍微超出触控区A1，也可以与触控区A1的边缘平齐。

本实用新型实施例中的触摸屏通过对边缘处的网格状进行加密，提高了边缘处触控的灵敏度，可以兼顾窄边框和边缘触控性能，且不会增加工艺难度和成本。

第二方面，基于同一发明构思，本实用新型实施例提供一种显示装置，包括上述触摸屏，该显示装置可以应用于手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。由于该显示装置解决问题的原理与上述触摸屏相似，因此该显示装置的实施可以参见上述基板的实施，重复之处不再赘述。

本实用新型实施例提供的触摸屏及显示装置通过将位于触摸屏边缘的触控电极的至少部分网格状结构进行加密，可以对边缘处的触控电极进行补偿，因而可以缩小触摸屏的边框，有利于窄边框设计。

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 (10)

1.一种触摸屏，其特征在于，包括：衬底基板，位于所述衬底基板之上的多个触控电极；

各触控电极具有网格状结构；

位于所述触摸屏边缘的所述触控电极的至少部分网格状结构的网格密度最大。

2.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触控电极分为位于第一电极层的沿第一方向延伸的条状触控电极，以及位于第二电极层的沿第二方向延伸的条状触控电极；

所述第一方向与所述第二方向相互交叉；

所述第一电极层与所述第二电极层相互绝缘。

3.如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，至少一条所述条状触控电极在延伸方向上的至少一端的网格状结构的网格密度大于其他位置处的网格状结构的网格密度。

4.如权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，位于同一膜层的各所述条状触控电极在延伸方向上的同一端的网格状结构的网格密度大于其他位置处的网格状结构的网格密度。

5.如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，至少一条所述条状触控电极在延伸方向上的两端的网格状结构的网格密度均大于其他位置处的网格状结构的网格密度。

6.如权利要求5所述的触摸屏，其特征在于，每一条所述条状触控电极在延伸方向上的两端的网格状结构的网格密度均大于其他位置处的网格状结构的网格密度。

7.如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，对于在垂直于延伸方向上最靠近所述触摸屏边缘的至少一条所述条状触控电极，该条状触控电极中背离其他条状触控电极一侧的部分网格状结构的网格密度大于另外一部分网格状结构的网格密度。

8.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所有的所述触控电极位于同一膜层；

位于所述触摸屏的两个相对的侧边边缘处的各所述触控电极的至少部分网格状结构的网格密度最大；或，

位于所述触摸屏的所有侧边边缘处的各所述触控电极的至少部分网格状结构的网格密度最大。

9.如权利要求1～8任一项所述的触摸屏，其特征在于，位于所述触摸屏边缘的所述触控电极的至少部分网格状结构的网格密度为位于所述触摸屏中其他位置的网格状结构的网格密度的1.5～2.5倍。

10.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1～9任一项所述的触摸屏。