WO2016165251A1 - 触摸屏及触控装置 - Google Patents

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古宏刚
邵贤杰
姜清华
夏龙
刘波
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    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger

Definitions

  • the present invention relates to the field of display technologies, and in particular, to a touch screen and a touch device.
  • the touch screen can be divided into an external type and an in-line type, and the external touch screen can position the touch function panel in front of the display, the touch surface covers the visible area of the display area to realize touch, and the in-cell touch screen integrates the touch function in the touch screen.
  • the protective glass is attached or not attached to the outside, and the user can operate by touching the screen with a finger.
  • the touch structure of the touch screen is composed of a substrate and a touch pattern.
  • the touch pattern is composed of a touch electrode, and the touch electrode includes a touch driving electrode and a touch sensing electrode, and the touch electrodes are connected to the touch through the electrode lead and the lead pin.
  • Drive circuit In the conventional touch electrode structure, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, a plurality of touch driving electrodes Tx1-Tx10 correspond to one touch sensing electrode Rx1 or one touch driving electrode Tx1 corresponds to two touch sensing electrodes.
  • the electrodes Rx1 and Rx2 cause a relatively large number of touch drive electrodes, resulting in a large number of leads and pins.
  • the invention improves the touch electrode structure of the traditional touch screen, and replaces one touch sensing electrode corresponding to the plurality of touch driving electrodes in the conventional structure with one touch driving electrode.
  • a touch sensing electrode (such as 5 or more) can significantly reduce the number of touch drive electrodes, thereby reducing the total number of electrode leads and the number of pins, while significantly improving touch accuracy.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a touch electrode of a touch screen according to an embodiment of the invention.
  • the first touch sensing electrodes Rx1 and the second touch sensing electrodes Rx2 of the touch electrode units are respectively connected by the touch sensing electrode leads. 201 and 202 are connected in series.
  • a correspondence between a touch driving electrode and a set of touch sensing electrodes means that one touch driving electrode and the plurality of touch sensing electrodes in a group respectively form a plurality of touches.
  • the detection area, wherein the number of touch detection areas is equal to the number of touch sensing electrodes.
  • the touch electrode structure shown in FIG. 2 includes five touch electrode units, thereby forming ten touch detection areas.
  • the touch sensing electrodes Rx1-Rx5 are connected in series by the same touch sensing electrode lead. As shown in FIG. 3, the touch driving electrodes Tx1 and Tx2 of the two different touch driving units are independently connected by two different touch driving electrode leads 101 and 102, and the positions of the touch electrode units are the same.
  • the first to fifth touch sensing electrodes Rx1 - Rx5 are connected in series by the touch sensing electrode leads 201 - 205 , respectively.
  • the manner of connecting the touch sensing electrodes according to the positional arrangement order makes the touch sensitivity of each touch detection area better.
  • the touch screen shown in FIG. 3 may further include a touch driving circuit (not shown) connected to the touch electrodes through the touch electrode leads. Further, the touch screen may further include a lead pin (not shown), and the touch electrode lead is connected to the touch driving circuit through the lead pin.
  • each column of the touch electrode structure includes 10 rows of touch driving electrodes or touch sensing electrodes, that is, 10 touch detection regions are included.
  • the touch screen may include a plurality of columns of such structures, and each row may have more rows of touch driving electrodes or touch sensing electrodes, that is, there are more touch detection regions.
  • each row of 20 rows ie, 20 touch detection zones
  • each row of 20 rows is taken as an example.
  • the first touch electrode structure of the prior art shown in FIG. 1 requires a pin number of 20 (touch drive).
  • Electrode) +1 (touch sensing electrode) 21 pins; the prior art second touch electrode structure shown in FIG.
  • the touch electrode structure has 10 columns
  • the number of pins of the touch electrode structure shown in FIG. 3 is significantly reduced.
  • the touch electrode structure of the present invention can effectively reduce the lead by 40%-50%.
  • the lead pins may be connected to the touch drive circuit through a flexible circuit board.
  • the area of the flexible wiring board connected thereto is reduced, thereby reducing the production cost and reducing the process difficulty; thereby, it is also possible to improve the lead pins and the flexible wiring board. Binding yield and UV gel cure yield when facing.
  • a touch device comprising a touch screen according to the invention as described above.
  • the touch device may further include a display module.
  • the touch device may include, but is not limited to, a liquid crystal panel, an electronic paper, an OLED panel, a liquid crystal television, a liquid crystal display, a digital photo frame, a mobile phone, a tablet computer, and the like, or any product or component having a display function.

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Abstract

一种触摸屏，包括多个触控电极单元和触控电极引线（101，102，201，202，203，204，205），其特征在于，每个触控电极单元包括一个触控驱动电极（Tx1，Tx2）和M个触控感应电极（Rx1，Rx2，Rx3，Rx4，Rx5），触控电极引线（101，102，201，202，203，204，205）包括多根触控驱动电极引线（101，102）和M根触控感应电极引线（201，202，203，204，205），每根触控驱动电极引线（101，102）与每个触控驱动电极（Tx1，Tx2）一一对应连接，M根触控感应电极引线（201，202，203，204，205）的每一根均与各触控电极单元中所述的M个触控感应电极（Rx1，Rx2，Rx3，Rx4，Rx5）中的一个相连，其中M为大于等于5的正整数。与现有技术相比，该触摸屏的优点在于：在保持触控精度不变的情况下，可以有效的减少触控驱动电极数量，从而使引脚数有效地减少40％-50％左右；并且在保持引脚相同的情况下，可以提高触控的灵敏度。

Description

触摸屏及触控装置 技术领域
本发明涉及显示技术的领域，具体地涉及一种触摸屏和触控装置。
背景技术
目前，许多类型的输入设备可以应用于在计算机系统中执行操作，诸如鼠标、按钮、触摸面板、操纵杆以及触摸屏等。而由于触摸屏的易用性、操作的多功能性以及不断下降的价格、稳步提高的良率，它们正变的越来越普及。
触摸屏可分为外挂式与内嵌式，外挂式触摸屏可以将具有触摸功能的面板定位在显示器前方，触摸表面覆盖显示区域的可视区域，实现触控；而内嵌式触摸屏将触摸功能集成在显示面板上，外面贴上或者不贴保护玻璃，用户通过手指触碰屏幕，即可实现操作。
触摸屏的触控结构由基板和触摸图形构成，触摸图形由触控电极构成，触控电极包括触控驱动电极和触控感应电极，而这些触控电极通过电极引线以及引线引脚连接到触控驱动电路。在传统触控电极结构中，如图1和图2所示，往往是多个触控驱动电极Tx1-Tx10对应1个触控感应电极Rx1或者1个触控驱动电极Tx1对应2个触控感应电极Rx1和Rx2，造成触控驱动电极数量相对较多，从而使得引线和引脚数量较多。一般地，对于5寸左右触摸屏显示器而言，有200-300个引脚，7寸屏甚至达到400多个引脚。由于触控驱动电极数量较多，需要更多的触控驱动电极引线及更多的引线引脚将其连接到触控驱动电路，一定程度上增加了工艺难度。另外，引脚过多增加了生产成本，并且会使的触控电极引线与触控驱动电路之间的绑定良率降低，以及容易出现贴合后固化不好等问题。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于解决现有技术的上述问题的触摸屏和触控装置。
本发明改进了传统的触摸屏的触控电极结构，将传统结构中的一个触控感应电极对应多个触控驱动电极改为一个触控驱动电极对应多 个(比如5个或更多)触控感应电极，这样能够显著减少触控驱动电极数量，从而减少总的电极引线数量和引脚数量，同时显著提高触控精度。
本发明提出了一种触摸屏，包括多个触控电极单元和触控电极引线，所述每个触控电极单元包括一个触控驱动电极和M个触控感应电极，所述触控电极引线包括多根触控驱动电极引线和M根触控感应电极引线，每根触控驱动电极引线与每个触控驱动电极一一对应连接，所述M根触控感应电极引线的每一根均与各触控电极单元中的M个触控感应电极中的一个相连，其中M为大于等于5的正整数。
进一步地，本发明还提出了一种触控装置，包括如上所述的根据本发明的触摸屏。所述触控装置可以包括但不限于：液晶面板、电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
显然，相对于现有技术，本发明的触摸屏和触控装置具有如下有益效果：(1)在保持触控精度的不变的情况下，显著减少触控驱动电极和电极引线的数量；(2)在保持触控驱动电极和电极引线的数量不变的情况下，显著提高触控精度。
附图说明
根据以下详细描述和附图，将容易理解本发明的各个不同的方面、特征和优点，在附图中：
图1示出了根据现有技术的触摸屏的第一种触控电极结构示意图；
图2示出了根据现有技术的触摸屏的第二种触控电极结构示意图；以及
图3示出了根据本发明实施例的触摸屏的触控电极结构示意图。
应当指出，这些附图仅仅是示意性的和说明性的，且并不一定按照比例绘制。
具体实施方式
在下文中将参照附图更完整地描述本发明，在附图中示出了本发明的当前优选实施例。
图1示出了现有技术的触摸屏的第一种触控电极结构示意图。如 图1所示，这种触控电极结构为一组(10个)触控驱动电极Tx1-Tx10对应1个触控感应电极Rx1，构成一个触控电极单元(图中仅示出了一个触控电极单元)，其中每个触控驱动电极由单独的1根触控驱动电极引线独立连接，即10个触控驱动电极Tx1-Tx10分别由10根触控驱动电极引线101-110独立连接，而各触控电极单元中的触控感应电极Rx1通过1根触控感应电极引线201连接。一般地，触控驱动电极引线101-110和触控感应电极引线201分别通过引线引脚(未示出)连接到触控驱动电路(未示出)。在每个触控电极单元中，一组触控驱动电极与1个触控感应电极的对应关系意指这组中的多个触控驱动电极分别与1个触控感应电极对应构成与触控驱动电极数量相同的触控检测区，触控驱动电路通过检测其中的电容变化来判断触控位置。如图1所示的触控电极构成了10个触控检测区。另一方面，在图1所示的现有技术的第一种触控电极结构中，触控驱动电极Tx1-Tx10需要10根触控驱动电极引线101-110和10个引线引脚，触控感应电极Rx1需要1个触控感应电极引线201和1个引线引脚，二者一共需要11根引线和11个引脚。
图2示出了现有技术的触摸屏的第二种触控电极结构示意图。与图1不同，图2所示的触控电极结构为1个触控驱动电极对应一组(两个)触控感应电极Rx1和Rx2，构成一个触控电极单元，其中每个触控驱动电极由单独的1根触控驱动电极引线独立连接，即5个触控驱动电极Tx1-Tx5分别由5根触控驱动电极引线101-105独立连接，而每个触控电极单元中位置顺序相同的触控感应电极由同一根触控感应电极引线串联连接，即如图2所示，各触控电极单元的第一触控感应电极Rx1和第二触控感应电极Rx2分别由触控感应电极引线201和202串联连接。在每个触控电极单元中，一个触控驱动电极与一组触控感应电极之间的对应关系意指一个触控驱动电极分别与一组中的多个触控感应电极构成多个触控检测区，其中触控检测区的数量等于触控感应电极的数量。如图2所示的触控电极结构包括5个触控电极单元，从而构成了10个触控检测区。另一方面，在图2所示的现有技术的第二种触控电极结构中，触控驱动电极Tx1-Tx5需要5根触控驱动电极引线101-105和5个引线引脚，触控感应电极Rx1-Rx2仅需要2个触控感应电极引线201-202和2个引线引脚，二者一共需要7根引线和7 个引脚。
图3示出了根据本发明实施例的触摸屏的触控电极结构示意图。根据本发明的实施例的触摸屏包括多个触控电极单元和多根触控电极引线，每个触控电极单元包括1个触控驱动电极和M个触控感应电极，其中M为大于或等于5的正整数。如图3所示，每个触控电极单元包括1个触控驱动电极Tx1或Tx2和5个(即这里M＝5)触控感应电极Rx1-Rx5，按照位置顺序分别为第一至第五触控感应电极Rx1-Rx5，其中不同触控电极单元中的触控驱动电极Tx1(或Tx2)由单独的1根触控驱动电极引线101(或102)独立连接，而各触控电极单元中位置顺序相同触控感应电极Rx1-Rx5由同一根触控感应电极引线串联连接。如图3所示，两个不同触控驱动单元中的触控驱动电极Tx1和Tx2分别由2根不同的触控驱动电极引线101和102独立连接，而各触控电极单元中位置顺序相同的第一至第五触控感应电极Rx1-Rx5分别由触控感应电极引线201-205串联连接。这种按照位置排列顺序连接触控感应电极的方式使得各个触控检测区的触控灵敏度较好。
优选地，在每个触控电极单元中，1个触控驱动电极与并排设置的M个触控感应电极相对布置，使得这M个触控感应电极中的每一个的至少一部分与该触控驱动电极的一部分对应组成一个触控检测区。这样，每个触控电极单元可以形成M个触控检测区，触控驱动电路通过检测其中的电容变化来判断触控位置。图3所示的根据本发明的触控电极结构共有2个触控电极单元，每个触控电极单元包括5个触控感应电极并且因此也包括5个触控检测区，这样图3所示的触控电极结构共有10个触控检测区。
当然，在根据本发明的触控电极结构中，触控感应电极引线也可以采用其他的方式布置，例如各触控电极单元中用同一触控感应电极引线连接的触控感应电极并不局限于排列顺序相同。换言之，一般地，本发明的各触控电极单元中每根触控驱动电极引线与每个触控驱动电极一一对应连接，多个触控感应电极引线的每一根均与各触控电极单元中多个触控感应电极中的一个相连。
图3所示的触摸屏中还可以包括触控驱动电路(未示出)，其通过触控电极引线与触控电极连接。进一步地，该触摸屏还可以包括引线引脚(未示出)，触控电极引线通过引线引脚与触控驱动电路连接。
下面具体分析图3所示的触控电极结构的引脚数。如上所述，在图1所示的现有技术的第一种触控电极结构中一共需要11个引脚。在图2所示的现有技术的第二种触控电极结构中一共需要7个引脚。在图3所示的根据本发明的触控电极结构中，触控驱动电极需要2根触控驱动电极引线101-102和2个引线引脚，而触控感应电极需要5根触控感应电极引线201-205和5个引线引脚，一共需要7根引线和7个引脚，这与图2所示的现有技术的第二种触控电极结构相同，与图1所示的第一种触控电极结构相比略少。
应当指出，图1-3中仅示出了触控电极结构的一列的情况，每列触控电极结构均包括10行触控驱动电极或触控感应电极，即包括10个触控检测区。而事实上，触摸屏可以包括多列这样的结构，并且每列可能有更多行触控驱动电极或触控感应电极，即存在更多触控检测区。下面以每列20行(即20个触控检测区)为例，在每列中，图1所示的现有技术的第一种触控电极结构需要引脚数为：20(触控驱动电极)+1(触控感应电极)＝21个引脚；图2所示的现有技术的第二种触控电极结构需要引脚数为：10(触控驱动电极)+2(触控感应电极)＝12个引脚；图3所示的根据本发明的触控电极结构需要引脚数为：4(触控驱动电极)+5(触控感应电极)＝9个引脚。进一步地，假设触控电极结构存在10列，则图1的第一触控电极结构需要引脚数为：21*10＝210引脚；图2的第二触控电极结构需要引脚数为：12*10＝120个引脚；图3的根据本发明的触控电极结构需要引脚数为：9*10＝90个引脚。显然，相比于图1和图2，图3所示的触控电极结构的引脚数显著减少。
根据上面的分析，图1中的触控电极结构所需的引脚数等于每个触控电极单元中触控驱动电极的数量或触控检测区的数量加上触控感应电极的数量。假定每列触控电极结构中触控检测区(或行)的个数是m，则图1的触控电极结构需要的引脚数为m+1；图2的触控电极结构的引脚数为m/2+2；图3的触控电极结构的引脚数为：m/5+5。显然，m越大，图3所示的根据本发明的触控电极结构的引脚减少的越明显。因此，在触控电极行数与列数越多、即触控检测区越多的情况下，根据本发明的触控电极结构所需要的引脚数减少得越明显。具体地，相对于现有技术，本发明的触控电极结构可以有效减少引脚达40％-50％。
基于上面的分析，与现有技术相比，在触控检测区数量(即触控精度)相同的情况下，根据本发明的触控电极结构所需的引线和引脚数显著减少，简化了制作工艺。另一方面，如果保持引脚数不变，显然根据本发明的触控电极结构可以形成更多的触控检测区，显著提高了触控精度。
优选地，引线引脚可以通过柔性线路板与所述触控驱动电路连接。在此情况下，由于显著减少了引脚数，使得与之连接的柔性线路板的面积减小，从而降低生产成本并降低了工艺难度；由此，还可以提高引线引脚与柔性线路板的绑定良率以及面贴时的UV胶固化良率。
优选地，触控电极单元中的电极材料可以包括ITO或IGZO。此外，触控电极引线中的电极引线材料可以包括金属或ITO。
在根据本发明的实施例中，提出了一种触控装置，其包括如上所述的根据本发明的触摸屏。优选地，该触控装置还可以包括显示模组。所述触控装置可以包括但不限于：液晶面板、电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
尽管已经示出和描述了本发明的特定实施例，但是对于本领域技术人员而言，可以在不脱离本发明的情况下在其更宽的方面做出若干改变和修改，本发明可以应用在自电容式或者互电容式触控装置，因此所附权利要求书应当在其范围内包含所有这样的改变和修改，如同落入本发明的真实精神和范围之内。

Claims (10)

  1. 一种触摸屏，包括多个触控电极单元和触控电极引线，其特征在于，所述每个触控电极单元包括一个触控驱动电极和M个触控感应电极，所述触控电极引线包括多根触控驱动电极引线和M根触控感应电极引线，所述每根触控驱动电极引线与每个触控驱动电极一一对应连接，所述M根触控感应电极引线的每一根均与各触控电极单元中所述M个触控感应电极中的一个相连，其中M为大于等于5的正整数。
  2. 根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，在每个触控电极单元中，所述触控驱动电极与并排设置的M个触控感应电极相对布置，使得所述M个触控感应电极中的每一个的至少一部分与所述触控驱动电极的一部分对应组成一个触控检测区。
  3. 根据权利要求1或2所述的触摸屏，其特征在于，所述每个触控电极单元包括5个触控感应电极，按照位置顺序分别为第一、第二、第三、第四、第五触控感应电极，所述触控电极引线包括5根触控感应电极引线，分别为第一、第二、第三、第四、第五触控感应电极引线，所述第一触控感应电极引线与多个触控电极单元中的每个第一触控感应电极相连，所述第二触控感应电极引线与多个触控电极单元中的每个第二触控感应电极相连，所述第三触控感应电极引线与多个触控电极单元中的每个第三触控感应电极相连，所述第四触控感应电极引线与多个触控电极单元中的每个第四触控感应电极相连，所述第五触控感应电极引线与多个触控电极单元中的每个第五触控感应电极相连。
  4. 根据权利要求1或2所述的触摸屏，其特征在于，还包括触控驱动电路，所述触控电极引线与所述触控驱动电路连接。
  5. 根据权利要求4所述的触摸屏，其特征在于，还包括引线引脚，所述触控电极引线通过所述引线引脚与所述触控驱动电路连接。
  6. 根据权利要求5所述的触摸屏，其特征在于，所述引线引脚通过柔性线路板与所述触控驱动电路连接。
  7. 根据权利要求1或2所述的触摸屏，其特征在于，所述触控电极单元中的电极材料包括ITO或IGZO。
  8. 根据权利要求1或2所述的触摸屏，其特征在于，所述触控电 极引线中的电极引线材料包括金属或ITO。
  9. 一种触控装置，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的触摸屏。
  10. 根据权利要求9所述的触控装置，其特征在于，还包括显示模组。
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