触控面板、触控显示组件及触控显示装置的制作方法

1.本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种触控面板、触控显示组件及触控显示装置。


背景技术：

2.触控显示装置包括用于显示的显示面板以及与显示面板组合的触控面板，触控面板主要包括电阻式触控面板和电容式触控面板，其中电容式触控面板的应用较为广泛。电容式触控面板的基本原理是，使用手指或触控笔等触体与触控面板接触，触体与触控面板的触控电极配合产生电容，在触体靠近触控电极时触体与触控电极间的电容产生变化，依据该电容变化生成不同的电信号传给触控芯片，即可确认面板是否被触摸及确认触控面板被触摸的点位的坐标。
3.在相关技术中，触控面板内设置金属层作为触控信号走线，显示区内的每一触控电极通过一触控信号线与触控芯片连接，这些触控信号线将占据显示区中相当宽度的空间，且该空间内因为没有触控电极而成为不能进行触控操作的触控盲区。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提出一种触控面板，旨在减小触控面板中触控盲区的面积。
5.为实现上述目的，本发明提出了一种触控面板，所述触控面板包括显示区和非显示区，所述显示区内设有多个信号线及多个触控电极，所述非显示区内设有驱动单元，多个所述触控电极呈阵列式排布，所述信号线用于连接所述触控电极和所述驱动单元；定义并列排布的多个触控电极组成一第一电极单元；每一所述触控电极与一所述信号线连接，每一所述信号线与一所述第一电极单元内的至少两个所述触控电极连接，与同一信号线连接的各触控电极的横截面面积不同。
6.在本发明的一实施例中，定义每一所述第一电极单元包括多个电极组，每一所述电极组包括顺序排列的至少两个触控电极；每一所述电极组中的各触控电极并联连接于一所述信号线。
7.在本发明的一实施例中，每一所述电极组中的相邻的两个所述触控电极之间形成有间隙区；每一信号线的部分线路结构伸入所述间隙区内，并连接相邻两个所述触控电极。
8.在本发明的一实施例中，与同一信号线连接的各触控电极中至少一所述触控电极形成有开口；或，与同一信号线连接的各触控电极中至少一所述触控电极的边缘形成有凸起。
9.在本发明的一实施例中，与同一信号线连接的各触控电极均形成有开口；与同一信号线连接的各触控电极的开口的面积不同；且/或，与同一信号线连接的各触控电极的开口的形状不同。
10.在本发明的一实施例中，定义并排排布的多个触控电极组成一第二电极单元；
每一所述信号线与相邻两个所述第二电极单元中的各一个所述触控电极连接。
11.在本发明的一实施例中，至少部分所述第二电极单元内的多个触控电极中包括小面电极和大面电极；所述小面电极和所述大面电极于所述第二电极单元内交替排列，所述大面电极的横截面面积大于所述小面电极的横截面面积。
12.在本发明的一实施例中，定义与同一信号线连接的两个所述第二电极单元组成一电极队列；每一电极队列中的一所述第二电极单元内设有交替设置的所述小面电极和所述大面电极，每一电极队列中的另一所述第二电极单元内的各所述触控电极的横截面面积相同。
13.为实现上述目的，本发明还提出一种触控显示组件，所述触控显示组件包括：彩膜基板；阵列基板，所述阵列基板设于所述彩膜基板的一侧；液晶层，所述液晶层设于所述彩膜基板和所述阵列基板之间；以及上述的触控面板，所述触控面板设于所述阵列基板和所述液晶层之间。
14.为实现上述目的，本发明还提出一种触控显示装置，所述触控显示装置包括：背光模组；和上述的触控显示组件，所述触控显示组件设于所述背光模组的出光侧，所述触控显示组件的阵列基板位于所述背光模组的出光侧和所述触控显示组件的彩膜基板之间。
15.本发明技术方案通过在触控面板的显示区内布置呈阵列排布的多个触控电极，使每一列的多个触控电极组成一个第一电极单元，从而使所有的触控电极按列划分为多个第一电极单元。再使每一第一电极单元内多个触控面板1通过信号线与驱动单元连接，其中每一信号线均与一第一电极单元内的至少两个触控电极连接。以此，触控电极不再与信号线一一对应连接，每一第一电极单元内的不同触控电极能够通过同一信号线与驱动单元连接，能够极大地减少信号线的布置数量，从而能够缩减信号线占据的显示区区域，降低相应的触控盲区的区域面积，提升触控面板的触控灵敏性。此外，通过将连接到同一信号线的各触控电极的横截面面积设计为互不相同，能够使与连接到同一信号线的不同触控电极相应的触控区域被触摸时，这些触控电极能够向驱动单元传输不同的电信号，从而实现连接到同一信号线的不同触控电极的电信号的差异化反馈，进而使触控面板能够根据该差异化的电信号反馈确定发送相应的电信号的触控电极，以及确定与该触控电极相应的实际被触摸区域，实现触控面板的触控交互功能。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
17.图1为本发明第一实施例中的触控面板的结构示意图；图2为图1中触控面板的一可选结构示意图；
图3为图2中触控面板在变换触控电极的位置后的结构示意图；图4为图1中触控面板的另一可选结构示意图；图5为图4中触控面板在变换触控电极的位置后的结构示意图；图6为图1中触控面板的再一可选结构示意图；图7为本发明第二实施例中触控显示组件的结构示意图；图8为本发明第三实施例中触控显示装置的结构示意图。
18.附图标号说明：标号名称标号名称1触控面板16第一电极单元11显示区17第二电极单元111间隙区171小面电极12非显示区172大面电极13信号线2触控显示组件14触控电极21彩膜基板141凸起22阵列基板14a开口23液晶层15驱动单元3背光模组本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
20.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
21.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。全文中出现的“和/或”、“且/或”的含义相同，均表示包括三个并列的方案，以“a且/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
23.本发明提出一种触控面板，该触摸面板为电容式触控面板，其能够与显示装置结合使用，使用户在触控面板1上的触控操作能够转换为显示装置显示图像的变化。
24.第一实施例如图1所示，本实施例提出的触控面板1包括显示区11和非显示区12，显示区11内设有多个信号线13及多个触控电极14，非显示区12内设有驱动单元15，多个触控电极14呈阵列式排布，信号线13用于连接触控电极14和驱动单元15；定义并列排布的多个触控电极14组成一第一电极单元16；每一触控电极14与一信号线13连接，每一信号线13与一第一电极单元16内的至少两个触控电极14连接，与同一信号线13连接的各触控电极14的横截面面积不同。
25.在本实施例中，触控面板1的显示区11用于供用户进行触摸操作，触控面板1的非显示区12用于供信号线13走线和布置驱动单元15。在触控面板1与显示装置结合应用时，触控面板1的显示区11与显示装置的显示区对应叠合，触控面板1的非显示区12与显示装置的非显示区对应叠合。
26.各触控电极14于触控面板1的显示区11内呈阵列式排布，比如按矩阵阵列排布。各触控电极14呈阵列式排布时，多个触控电极14将并排或并列排布，为便于描述，定义位于同一列中的各触控电极14组成一个第一电极单元16，定义位于同一排的各触控电极14组成一个第二电极单元17。
27.驱动单元15设于非显示区12内，并位于显示区11的一侧。驱动单元15用于接收各触控电极14反馈的电信号，并依据反馈的电信号分析确定触控面板1被触摸的点位的坐标。
28.信号线13连接触控电极14和驱动单元15，以实现各触控电极14与驱动单元15间的信号传输。每一信号线13的部分线路结构位于显示区11内，每一信号线13的一端连接驱动单元15，每一信号线13的另一端连接触控电极14。每一触控电极14都需要连接信号线13来实现其与驱动单元15之间的信号传输，若信号线13的数量过多，大量的信号线13将不可避免地占据显示区11内相当部分的空间，那么显示区11内就容易存在无触控功能的触控盲区。
29.为解决上述技术问题，本实施例通过使每一信号线13与一第一电极单元16内的至少两个触控电极14连接，使触控电极14不再需要与信号线13一一对应连接设置，每一第一电极单元16内的不同触控电极14能够通过同一信号线13与驱动单元15连接，如此能够极大地减少信号线13的布置数量，从而能够缩减信号线13占据的显示区11区域，降低相应的触控盲区的区域面积，提升触控面板1的触控灵敏性。在显示区11被信号线13占用的空间缩减的基础上，还能够增大各触控电极14的设计面积，从而能够增大触控电极14覆盖显示区11的区域面积，能够进一步提升触控面板1的可触控区域，降低触控面板1的触控盲区。此外，通过将连接到同一信号线13的各触控电极14的横截面面积设计为互不相同，能够使与连接到同一信号线13的不同触控电极14相应的触控区域被触摸时，这些触控电极14能够向驱动单元15传输不同的电信号，从而实现连接到同一信号线13的不同触控电极14的电信号的差异化反馈，进而使触控面板1能够根据该差异化的电信号反馈确定发送相应的电信号的触控电极14，以及确定与该触控电极14相应的实际被触摸区域，实现触控面板1的触控交互功能。
30.本实施例为实现与同一信号线13连接的各触控电极14的横截面面积的差异化设
计，可将与同一信号线13连接的各触控电极14图案化为不同结构，比如在触控电极14上挖槽，使不同的触控电极14上形成开槽面积不同的；再比如在触控电极14的边缘上预留凸部，使带有凸部的触控电极14的横截面面积大于未预留凸部的触控电极14的横截面面积，从而使不同的触控电极14的横截面面积能够设计为互不相同。
31.在发明的一实施例中，结合图1和图6所示，定义上述每一第一电极单元16包括多个电极组，每一电极组包括顺序排列的至少两个触控电极14；每一电极组中的各触控电极14并联连接于一信号线13。
32.在本实施例中，同列排布的多个触控电极14从上到下（图1所示的上下方向）顺序排布，为便于区分描述，可将同列排布的多个触控电极14以1至n的自然数序列顺序编号，以此得到从上到下顺序排布的第1触控电极14、第2触控电极14
……
第n触控电极14。
33.如图1所示，当每一电极组包括顺序排列的两个触控电极14时，n为偶数，第1触控电极14和第2触控电极14组成一电极组，第1触控电极14和第2触控电极14并联且连接到同一信号线13；第3触控电极14和第4触控电极14组成另一电极组，第3触控电极14和第4触控电极14并联且连接到另一信号线13
……
依次类推，直到所有的触控电极14都配对和连接到相应的信号线13，n个触控电极14将配对组成n/2个电极组，不同的电极组间不存在公共的触控电极14。
34.如图6所示，当每一电极组内包括顺序排列的三个触控电极14时，n为3的倍数，第1触控电极14、第2触控电极14以及第3触控电极14组成一电极组，第1触控电极14、第2触控电极14以及第3触控电极14并联且连接到同一信号线13；第4触控电极14、第5触控电极14以及第6触控电极14组成另一电极组，第4触控电极14、第5触控电极14以及第6触控电极14并联且连接到另一信号线13
……
依次类推，直到所有的触控电极14都配对和连接到相应的信号线13，n个触控电极14将配对组成n/3个电极组，不同的电极组间不存在公共的触控电极14。
35.当每一电极组内包括顺序排列的触控电极14的数量大于三个时，可以同理地按照上述触控电极14的配对方式组成相应数量的电极组，使每一电极组内所有触控电极14并联后连接到同一信号线13。以此，本实施例上述方案能够将每一电极单元内的触控电极14划分为若干电极组，并使每一电极组内的各触控电极14共用一个连接驱动单元15的信号线13，实现各触控电极14与驱动单元15间的信号传输，如此可以极大地降低信号线13的用量，不仅能够降低触控面板1的制造成本，而且能够降低信号线13对显示区11的占用面积，避免触控面板1上触控盲区的出现。
36.在发明的一实施例中，结合图1和图6所示，上述每一电极组中的相邻的两个触控电极14之间形成有间隙区111；每一信号线13的部分线路结构伸入间隙区111内，并连接相邻两个触控电极14。
37.在本实施例中，每一电极组中存在至少两个顺序排列的触控电极14，每一电极组中任意相邻的两个触控电极14之间都形成上述的间隙空间。如图1所示，当每一电极组中仅存在两个触控电极14时，一信号线13向该两个触控电极14之间的间隙空间内延伸，并分出分别连接该两个触控电极14的两个支路，实现单个信号线13与一电极组内的两个触控电极14的连接。如图6所示，当每一电极组中存在三个触控电极14时，三个触控电极14两两相邻而形成有两个间隙空间，一信号线13分出分别向该两个间隙空间内延伸的两个支路，每一支路再分出两个子支路来分别连接两个相邻的触控电极14，实现单个信号线13与一电极组
内的三个触控电极14的连接。当每一电极组内包括的触控电极14的数量大于三个时，也可以按照上述方式同理地实现电极组内各个触控电极14的并联，以及电极组内各个触控电极14与同一信号线13的连接。
38.本实施例充分利用了电极组内相邻触控电极14之间的间隙空间布置信号线13，实现相邻触控电极14并联的信号线13的支路设置在间隙空间内，能够避免将信号线13的整个线路结构布置在不同列的触控电极14之间（即各第一电极单元16之间），如此不仅能够提升各第一电极单元16排布的紧凑性，降低信号线13对触控面板1显示区11的占用面积，避免触控面板1上触控盲区的出现；还有利于缩窄触控面板1的侧边区域，实现窄边框设计。
39.在发明的一实施例中，如图1所示，与上述同一信号线13连接的各触控电极14中至少一触控电极14形成有开口14a；或者，如图2和3所示，与上述同一信号线13连接的各触控电极14中至少一触控电极14的边缘形成有凸起141。
40.在本实施例中，每一信号线13与一电极组中的各触控电极14连接，每一电极组内的各触控电极14的横截面面积不同。
41.如图1所示，当与同一信号线13连接的触控电极14中至少一个触控电极14形成有开口14a时，通过在与同一信号线13连接的各触控电极14上通过图案化方式形成开口14a，能够使具有开口14a的触控电极14与不具开口14a的触控电极14分别具有不同的截面面积，并且能够通过在不同的触控电极14上形成不同开口14a面积的开口14a，来使两个具有不同开口14a的触控电极14的截面面积不同，如此实现与同一信号线13连接的不同触控电极14形成截面面积上的差异。根据与不同截面面积的触控电极14对应的触控区域被触控时，不同截面面积的触控电极14向驱动单元15传输不同电信号的原理，可以确定与同一信号线13连接的各触控电极14中具体是哪个触控电极14对应的触控区域被触摸，从而锁定触摸面板被触摸的点位。触控电极14上开口14a的设置还能够降低触控电极14对光线的遮挡，提升触控面板1的光透过率，从而改善采用本触控面板1的显示装置的出光强度和显示画面的亮度。
42.如图2和3所示，当与同一信号线13连接的各触控电极14中至少一触控电极14的边缘形成有凸起141时，能够使具有凸起141的触控电极14与不具凸起141的触控电极14分别具有不同的截面面积，并且能够通过在不同的触控电极14上形成不同大小的凸起141，来使两个具有不同凸起141的触控电极14的截面面积不同，如此实现与同一信号线13连接的不同触控电极14形成截面面积上的差异。其中，凸起141可为截面面积为菱形或方形或圆形的结构，凸起141可设置于触控电极14的顶角处，如此相邻触控电极14之间能够不因凸起141设置在侧边上时，相邻触控电极14之间因两个凸起141的阻隔而需要保持较大的间距，有利于实现各触控电极14的紧凑排布，增加触控面板1的可触控功能区域，并且这样的凸起141结构易于设计加工，更为实用。
43.如图6所示，当每一信号线13连接三个或三个以上的触控电极14时，可将一信号线13连接的各触控电极14中的至少一个触控电极14做上述开口14a化处理，在至少另一触控电极14上设计上述凸起141，在至少再一触控电极14上既不做开口14a化处理也不做凸起141，使上述开口14a和凸起141同时存在于同一电极组内的不同触控电极14上，来实现不同触控电极14之间的截面面积差异化。在上述开口14a和凸起141同时存在于同一电极组内的不同触控电极14上时，不同触控电极14的横截面面积将产生更大的大小差距，在这些触控
电极14对应的触控区域被触摸时，这些触控电极14也将产生差异化更为明显的电信号并传输给驱动单元15，驱动单元15将更容易确定是哪个触控电极14对应的触控区域被触摸，如此有利于提升触摸面板对触摸操作的响应的准确性以及响应速度。
44.在发明的一实施例中，如图1所示，与上述同一信号线13连接的各触控电极14均形成有开口14a；与同一信号线13连接的各触控电极14的开口14a的面积不同；且/或，与同一信号线13连接的各触控电极14的开口14a的形状不同。
45.在本实施例中，通过在与同一信号线13连接的不同触控电极14上设置开口14a，并使开口14a的面积和/或形状不同，能够实现与同一信号线13连接的不同触控电极14的截面面积的差异化处理，并且各触控电极14上开口14a的设计能够减少触控电极14对光线的遮挡，增强本触控面板1的透光率，从而改善采用本触控面板1的显示装置的出光强度和显示画面的亮度。其中，开口14a的结构形态有多种可能，比如，开口14a可包括多个平行设置的条状槽体或通孔；再比如，开口14a也可以包括多个呈阵列式设置的多个矩形方孔；此外，开口14a的形状和尺寸也可以是与摄像模组或指纹识别模组外形相适配的，如此在本触控面板1与显示装置结合应用时，开口14a能够避位屏下摄像模组和指纹识别模组，便于摄像模组采集图像和指纹识别模组采集指纹。本实施例上述开口14a的结构形态仅作为示例性参考，而非构成对本实施例中开口14a结构形态的仅有可能的限定，实际应用中完全可以依据实际触控面板1间的区分需要将开口14a设计为不同的形状和尺寸。
46.在发明的一实施例中，结合图4和图5所示，定义并排排布的多个触控电极14组成一第二电极单元17；每一信号线13与相邻两个第二电极单元17中的各一个触控电极14连接。
47.在本实施例中，第二电极单元17内的各触控电极14分别与不同的信号线13连接，相邻两个第二电极单元17内的相邻两个触控电极14与同一信号线13连接。每一第二电极单元17内的多个触控电极14并排排布，并排排布的多个触控电极14从左到右（图4所示的左右方向）顺序排布，为便于区分描述，可将并排排布的多个触控电极14以1至n的自然数序列顺序编号，以此得到从左到右顺序排布的第1触控电极14、第2触控电极14
……
第n触控电极14。那么，相邻两个第二电极单元17中的第1触控电极14相并联且连接到同一信号线13，相邻两个第二电极单元17中第2触控电极14相并联且连接到另一信号线13
……
，相邻两个第二电极单元17中第n触控电极14相并联且连接到再一信号线13。以此，相邻两个第二电极单元17中的触控电极14一一对应并联且通过一信号线13连接驱动单元15，两个触控电极14通过同一信号线13与驱动单元15实现信号传输，不仅能够降低信号线13的用量和触控面板1的制造成本，而且能够降低信号线13对显示区11的占用面积，避免触控面板1上触控盲区的出现。
48.在发明的一实施例中，结合图4和图5所示，至少部分上述第二电极单元17内的多个触控电极14中包括小面电极171和大面电极172；小面电极171和大面电极172于第二电极单元17内交替排列，大面电极172的横截面面积大于小面电极171的横截面面积。
49.在本实施例中，本实施通过将同一第二电极单元17内的多个触控电极14设计为小面电极171和大面电极172交替设置：一方面，有利于实现不同触控电极14横截面面积的差异化设计，使与同一信号线13连接的各触控电极14能够具有不同的横截面面积；另一方面能够使在同一第二电极单元17内的相邻触控电极14对应的触控区域形成互补，避免因为部
分触控电极14的横截面面积减小而使第二电极单元17内的触控电极14之间的间距增加，导致第二电极单元17内的触控电极14之间出现触控盲区的问题，以此提升本触控面板1可触控功能区域的覆盖范围，保证本触控面板1触控功能的可靠性。
50.在发明的一实施例中，结合图4和图5所示，定义与上述同一信号线13连接的两个第二电极单元17组成一电极队列；每一电极队列中的一第二电极单元17内设有交替设置的小面电极171和大面电极172，每一电极队列中的另一第二电极单元17内的各触控电极14的横截面面积相同。
51.在本实施例中，将每一电极队列中的一第二电极单元17内的触控电极14设计为同一结构，使这些触控电极14的横截面面积相同，降低这些触控电极14的制作成本；同时使每一电极队列中的另一第二电极单元17内的触控电极14中包括交替设置的小面电极171和大面电极172。以此，无论是小面电极171还是大面电极172都能够与在竖直方向上相邻的触控电极14产生横截面面积上的差异，从而在小面电极171和大面电极172与竖直方向上相邻的触控电极14连接到同一信号线13时，能够通过该信号线13向驱动单元15反馈不同的电信号，实现本触控面板1对被触控点位的坐标的确定。
52.第二实施例本实施例提出一种触控显示组件2，如图7所示，该触控显示组件2包括彩膜基板21、阵列基板22、液晶层23以及上述的触控面板1，其中，阵列基板22设于彩膜基板21的一侧，液晶层23设于彩膜基板21和阵列基板22之间，触控面板1设于阵列基板22和液晶层23之间。
53.在本实施例中，彩膜基板21和阵列基板22围合形成液晶盒，液晶填充于液晶盒内形成液晶层23，彩膜基板21、阵列基板22以及液晶层23组成显示面板。通过将触控面板1向显示面板内集成形成incell触控显示组件2，能够有效地缩减触控面板1和显示面板的叠加厚度，实现触控显示组件2的轻薄化设计。其中，本实施例中的触控面板1的具体结构参照上述实施例，由于本触控显示组件2采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
54.第三实施例本实施例提出一种触控显示装置，如图8所示，该触控显示装置包括背光模组3和上述的触控显示组件2，触控显示组件2设于背光模组3的出光侧，触控显示组件2的阵列基板22位于背光模组3的出光侧和触控显示组件2的彩膜基板21之间。
55.在本实施例中，背光模组3用于给上述的触控显示组件2提供背光光源，背光模组3内设有点光源以及匀光片、扩散片等调光膜片，点光源通过调光膜片转化为面光源照入触控显示组件2。其中，本实施例中的触控显示组件2的具体结构参照上述实施例，由于本触控显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
56.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。