电容式触控基板和触控显示屏

摘要

一种电容式触控基板和触控显示屏，该电容式触控基板包括沿第一方向并列设置的多组触控电极，每组触控电极包括：沿第二方向排成一列的多个第一触控电极，所述多个第一触控电极分别独立驱动；沿所述第二方向延伸的第二触控电极；以及沿所述第二方向延伸的第三触控电极。在该电容式触控基板中，所述第一触控电极、所述第二触控电极和所述第三触控电极依次排列设置。该电容式触控基板可以实现在走线数量一定的情况下提高触控精度，并且可以在触控精度一定的前提下降低走线数量。

权利要求

1.一种电容式触控基板，包括沿第一方向并列设置的多组触控电极，其中，每组触控电极包括：沿第二方向排成一列的多个第一触控电极，所述多个第一触控电极分别独立驱动；

沿所述第二方向延伸的第二触控电极；以及

沿所述第二方向延伸的第三触控电极；

其中，所述第一触控电极、所述第二触控电极和所述第三触控电极依次排列设置；并且，根据一组触控电极中的第一触控电极和第二触控电极之间的电容的变化情况、以及一组触控电极中的第三触控电极和下一组触控电极中的第一触控电极之间的电容的变化情况来定位触摸位置。

2.根据权利要求1所述的电容式触控基板，其中，所述第一触控电极为自电容电极，并且配置为连接到触控芯片；所述第二触控电极配置为接地；所述第三触控电极配置为连接到所述触控芯片。

3.根据权利要求1所述的电容式触控基板，其中，所述第一触控电极为第一触控驱动电极；所述第二触控电极为触控感应电极；所述第三触控电极为第二触控驱动电极。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电容式触控基板，其中，所述第一触控电极、所述第二触控电极和所述第三触控电极配置为与公共电压驱动电路连接。

5.根据权利要求1-3任一项所述的电容式触控基板，其中，所述电容式触控基板为彩膜基板，所述第一触控电极、所述第二触控电极和所述第三触控电极可分别形成在所述彩膜基板的任一侧。

6.根据权利要求1-3任一项所述的电容式触控基板，其中，所述电容式触控基板为阵列基板，所述第一触控电极、所述第二触控电极和所述第三触控电极形成在所述阵列基板的一侧。

7.根据权利要求1-3任一项所述的电容式触控基板，其中，所述第一触控电极、所述第二触控电极和所述第三触控电极均为透明电极。

8.一种触控显示屏，包括根据权利要求1-7任一项所述的电容式触控基板。

9.根据权利要求8所述的触控显示屏，其中，所述触控显示屏是液晶显示屏或有机发光二极管显示屏。

说明书

电容式触控基板和触控显示屏

技术领域

[0001] 本发明的至少一个实施例提供一种电容式触控基板和触控显示屏。

背景技术

[0002] 随着显示技术的飞速发展，触控显示屏已经逐渐遍及人们的生活中。

[0003] 触控显示屏按照组成结构可以分为：外挂式触控显示屏、覆盖表面式触控显示屏、内嵌式触控显示屏等。外挂式触控显示屏是将触控结构与液晶面板外的保护基板集成在一起形成单独的触控面板，通过将触控面板与液晶面板分开生产，然后贴合到一起形成的具有触控功能的液晶显示屏。覆盖表面式触控显示屏和内嵌式触控显示屏均是将触控结构与显示面板集成在一起形成的，其不同之处在于：覆盖表面式触控显示屏是将触控结构形成在显示面板中对置基板(例如彩膜基板)的远离阵列基板一侧的表面上；内嵌式触控显示屏是将触控结构设置在显示面板的内部，如显示面板中对置基板的面向阵列基板的一侧，和/或将触控结构设置于阵列基板上。

发明内容

[0004] 本发明的至少一个实施例提供了一种电容式触控基板和触控显示屏，可以实现在走线数量一定的情况下提高触控精度，并且在触控精度一定的前提下可以降低走线数量。

[0005] 本发明的至少一个实施例提供了一种电容式触控基板，其包括沿第一方向并列设置的多组触控电极，每组触控电极包括：沿第二方向排成一列的多个第一触控电极，所述多个第一触控电极分别独立驱动；沿所述第二方向延伸的第二触控电极；以及沿所述第二方向延伸的第三触控电极。在该电容式触控基板中，所述第一触控电极、所述第二触控电极和所述第三触控电极依次排列设置。

[0006] 例如，所述第一触控电极为自电容电极，并且配置为连接到触控芯片；所述第二触控电极配置为接地；所述第三触控电极配置为连接到所述触控芯片。

[0007] 例如，所述第一触控电极为第一触控驱动电极；所述第二触控电极为触控感应电极；所述第三触控电极为第二触控驱动电极。

[0008] 例如，所述第一触控电极、所述第二触控电极和所述第三触控电极还配置为与公共电压驱动电路连接。

[0009] 例如，所述电容式触控基板为彩膜基板，所述第一触控电极、所述第二触控电极和所述第三触控电极可分别形成在所述彩膜基板的任一侧。

[0010] 例如，所述电容式触控基板为阵列基板，所述第一触控电极、所述第二触控电极和所述第三触控电极形成在所述阵列基板的一侧。

[0011] 例如，所述第一触控电极、所述第二触控电极和所述第三触控电极均为透明电极。

[0012] 本发明的至少一个实施例还提供了一种触控显示屏，其包括以上任一项所述的电容式触控基板。

[0013] 例如，所述触控显示屏是液晶显示屏或有机发光二极管显示屏。

附图说明

[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

[0015] 图1a为一种自电容式触控显示屏的触控电极图案的示意图；

[0016] 图1b和图1c为自电容式触控操作的原理图；

[0017] 图2a为一种互电容式触控显示屏的触控电极图案的示意图；

[0018] 图2b和图2c为互电容式触控操作的原理图；

[0019] 图3为本发明实施例提供的自电容式触控显示屏的触控电极图案的示意图；

[0020] 图4为本发明实施例提供的互电容式触控显示屏的触控电极图案的示意图；

[0021] 图5为本发明实施例提供的一种电容式触控基板的俯视示意图；

[0022] 图6为本发明实施例提供的电容式触控基板为彩膜基板时的结构示意图；

[0023] 图7为本发明实施例提供的电容式触控基板为阵列基板时的结构示意图；

[0024] 图8为本发明实施例提供的一种触控显示屏的剖视结构示意图。

具体实施方式

[0025] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

[0026] 除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

[0027] 电容式触控显示屏可以包括自电容式触控显示屏与互电容式触控显示屏。

[0028] 图1a为一种自电容式触控显示屏的触控电极图案的示意图，图1b和图1c为自电容式触控操作的原理图。

[0029] 如图1a所示，自电容式触控显示屏包括沿第一方向依次排列的多组触控电极，每组触控电极包括多个沿第二方向排列成一列的通道电极1，并包括一列接地电极2，每个通道电极1连接一条走线1a用于与触控芯片(图中未示出)连接。通道电极1以自发射自接收的方式实现触控功能，即：当通道电极1未被触摸时，如图1b所示，通道电极1与接地电极2之间形成电容Cp；当通道电极1被触摸时，如图1c所示，通道电极1与接地电极2之间的电容会增加至Cp+ΔC，此时，通过检测通道电极1与接地电极2之间的电容的变化量ΔC可以判断出触摸位置。

[0030] 图2a为一种互电容式触控显示屏的触控电极图案的示意图，图2b和图2c为互电容式触控操作的原理图。

[0031] 如图2a所示，互电容式触控显示屏包括沿第一方向排列的多组触控电极，每组触控电极包括沿第二方向排列成一列的多个触控驱动电极1'，并包括一列沿第二方向延伸的触控感应电极2'，每个触控驱动电极1'连接一条走线1a'、每个触控感应电极2'都连接一条走线2a'用于与触控芯片(图中未示出)连接。图2a仅示出了两组触控电极，每组触控电极都包括沿第二方向排列成一列的触控驱动电极Tx1、Tx2，…，Tx10，并且其中一组触控电极包括一个触控感应电极Rx1，另一组触控电极包括一个触控感应电极Rx2。如图2b所示，当触控驱动电极1'和触控感应电极2'都未被触摸时，触控驱动电极1'和触控感应电极2'之间形成互电容Cm，通过对触控驱动电极1'施加激励信号，由于互电容的存在，触控感应电极2'可以感应并接收该激励信号。如图2c所示，当触摸物(例如人的手指)靠近或接近触控驱动电极1'和/或触控感应电极时，原来从触控驱动电极1'到触控感应电极2'的电场中的部分转移到触摸物上，这使得触控驱动电极1'和触控感应电极2'之间的互电容减小至Cm-ΔC，从而根据该互电容的变化量ΔC可以判断出触摸位置。

[0032] 在研究中，本申请的发明人注意到，对于图1a和图2a所示的情形，若每组触控电极的宽度(即触控精度)为5～8mm，则由于通道电极1或触控驱动电极1'的数量较多，需要众多走线，从而走线所占面积较多，这造成这些走线与触控芯片之间连接难度较大，从而容易引起走线与触控芯片之间连接不良。

[0033] 如图3和图4所示，本发明的至少一个实施例提供一种触控基板，该触控基板包括沿第一方向并列设置的多组触控电极10，每组触控电极10包括沿第二方向排成一列且分别独立驱动的多个第一触控电极11、沿第二方向延伸的第二触控电极12、以及沿第二方向延伸的第三触控电极13，第一触控电极11、第二触控电极12和第三触控电极13依次排列设置。如图所示，第一方向在横向方向，第二方向在纵向方向，由此第一方向和第二方向彼此垂直，但是本发明不限于此。

[0034] 例如，如图3所示，本发明的至少一个实施例提供的触控基板可以采用自电容式触控原理，即：第一触控电极11为自电容电极，并且配置为连接到触控芯片20；第二触控电极12配置为接地；第三触控电极13配置为连接到触控芯片20。

[0035] 需要说明的是，触控芯片20可以设置于该触控基板上，也可以设置于包括该触控基板的显示装置中的除该触控基板之外的部件上，例如通过柔性电路板连接到该触控基板之上。

[0036] 触控基板采用自电容原理时，其工作原理如下：当一组触控电极10(例如位于图3中位于左侧的触控电极组)中的第一触控电极11被触摸时，可以根据第一触控电极11与第二触控电极12之间的电容的变化情况定位触摸位置，例如以如图1b和图1c所示的方式实现定位，即由第一触控电极11来确定触摸位置在触控基板上沿第二方向上的位置(即Y轴坐标)，由第二触控电极12来确定触摸位置在触控基板上沿第一方向上的位置(即X轴坐标)；当该组触控电极中的第三触控电极13被触摸时，第三触控电极13可以定位到触摸位置的第一坐标(即如图3所示情形的横向坐标，即X轴坐标)，并且由于触摸位置接近下一组触控电极(例如位于图3中位于右侧的触控电极组)中的第一触控电极11的位置，该下一组触控电极中的第一触控电极11可以定位该触摸位置的第二坐标(即如图3所示情形的纵向坐标，即Y轴坐标)，从而实现触摸位置的定位。

[0037] 例如，如图4所示，本发明的至少一个实施例提供的触控基板可以采用互电容式触控原理，即，每组触控电极10中，第一触控电极11为第一触控驱动电极；第二触控电极12为触控感应电极；第三触控电极13为第二触控驱动电极。各组触控电极10的第一触控电极11中的电极Tx1、Tx2，…，Tx10……彼此对应，例如彼此电连接或同时被扫描，由此构成等效的行电极；第二触控电极12为触控感应电极构成等效的列电极。

[0038] 触控基板采用互电容式触控原理时，其工作原理如下：当一组触控电极10(图4示出了两组触控电极)中的第一触控电极11(例如位于图4中左侧的触控电极组中的Tx1、Tx2，…，Tx10……中任一个)和触控感应电极12(Rx1)中的至少一个被触摸时，可以根据第一触控电极11和触控感应电极12之间的互电容的变化情况定位触摸位置，例如以如图2b和图2c所示的方式实现定位，即由第一触控电极11来确定触摸位置在触控基板上沿第二方向上的位置(即Y轴坐标)，由触控感应电极12来确定触摸位置在触控基板上沿第一方向上的位置(即X轴坐标)；当第三触控电极13被触摸时，该第三触控电极13可以定位触摸位置的第一坐标(如图4所示情形的横向坐标，即X轴坐标)，并且由于该触摸位置接近下一组触控电极中的第一触控电极11(图4中右侧的触控电极组中的Tx1、Tx2，…，Tx10……中的任一个)的位置，该下一组触控电极中的第一触控电极11可以定位该触摸位置的第二坐标(如图3所示情形的纵向坐标，即Y轴坐标)，从而实现触摸位置的定位。

[0039] 本发明实施例通过使自电容式触控基板中的每组触控电极包括两列通道电极和一列接地电极，或者使互电容式触控基板中的每组触控电极包括两列触控驱动电极和一列触控感应电极，可以实现在走线数量一定的情况下，大幅度提高触控精度。以图1a和图2a所示情形中每组触控电极的触控精度为8mm为例，本发明实施例提供的采用自电容或互电容原理的触控基板都可以将触控精度提高4～5mm(例如，在第一触控电极、第二触控电极和第三触控电极的沿第一方向的宽度大致相等的情形下)。此外，在触控精度一定的前提下，本发明实施例可以大幅度降低走线数量，从而提高走线与触控芯片之间的连接良率。

[0040] 在至少一个实施例中，第一触控电极11、第二触控电极12和第三触控电极13可以仅用于触控功能，然而本发明的实施例不限于此，例如也都可以复用为公共电极，用于在特定时间施加公共电压。以液晶显示器为例，公共电极可以设置在液晶显示器包括的阵列基板或对置基板(例如彩膜基板)上，用于与阵列基板上的像素电极之间形成电场以控制液晶分子的旋转，实现显示功能。为了实现第一、二、三触控电极复用为公共电极复用，如图5所示，上述第一、二、三触控电极还可以与公共电压驱动电路30连接，从而可以在适当时候被施加公共电压。

[0041] 例如，将一帧画面的显示时间划分为显示周期和触控周期，在实现触控功能的触控周期中，第一触控电极11、第二触控电极12和第三触控电极13按照如上所述方式工作以实现触控定位；在实现显示功能的显示周期中，第一触控电极11、第二触控电极12和第三触控电极13都可以被输入公共电极信号以作为公共电极使用，与像素电极一起形成驱动液晶分子转动的驱动电场。上述分时操作方式能够降低显示操作和触控操作之间的相互干扰。

[0042] 例如，在上述任一实施例提供的触控基板中，第一触控电极11、第二触控电极12和第三触控电极13可以均为透明电极。由于第一、二、三触控电极都设置于触控基板的显示区中，将其设置为透明电极，可以尽量避免影响开口率。例如，第一触控电极11、第二触控电极12和第三触控电极13可以采用氧化铟锡、氧化铟镓锌等透明金属氧化物制作。

[0043] 例如，每个第一触控电极11与导线11a连接，每个第二触控电极12与导线12a连接，每个第三触控电极13与导线13a连接，以实现第一、二、三触控电极分别与其他部件之间的信号传递。

[0044] 本发明的至少一个实施例提供的电容式触控基板可以单独形成，也可以例如形成为彩膜基板或阵列基板。

[0045] 例如，如图6所示，本发明的至少一个实施例提供的电容式触控基板可以为彩膜基板100，彩膜基板100上设置有彩色滤光层110(例如包括红色滤光图案R、绿色滤光图案G和蓝色滤光图案B)，第一触控电极11、第二触控电极12和第三触控电极13可以分别形成在彩膜基板100的任一侧。也就是说，第一触控电极11、第二触控电极12和第三触控电极13可以都设置在彩膜基板100的设置有彩色滤光层110的一侧，或者都设置在彩膜基板100的未设置彩色滤光层110的一侧，或者第一触控电极11、第二触控电极12和第三触控电极13中的一部分设置在彩膜基板100的设置有彩色滤光层110的一侧且另一部分设置在彩膜基板100的未设置彩色滤光层110的一侧。该彩膜基板100例如与阵列基板配合以形成显示面板。

[0046] 或者，例如，如图7所示，本发明的至少一个实施例提供的电容式触控基板可以为阵列基板200，第一触控电极11、第二触控电极12和第三触控电极13形成在阵列基板200的一侧。当然，阵列基板上还设置有子像素单元的阵列，每个子像素单元可以包括薄膜晶体管210、绝缘层、像素电极等结构，此处不做赘述。该阵列基板200例如是用于液晶显示装置的阵列基板，与对置基板配合以形成液晶显示装置，或者该阵列基板200例如是用于有机发光二极管(OLED)显示装置的阵列基板。

[0047] 此外，本发明实施例提供的触控基板还包括衬底基板(例如玻璃基板、石英基板或塑料基板)，上述包括第一、二、三触控电极设置于该衬底基板上，例如位于该衬底基板的同一侧或不同侧。

[0048] 本发明的至少一个实施例还提供了一种触控显示屏，其包括上述任一实施例提供的电容式触控基板。例如，该触控显示屏是液晶显示屏或有机发光二极管显示屏。

[0049] 例如，如图8所示，本发明实施例提供的触控显示屏包括可以阵列基板02，或者该触控显示屏可以包括阵列基板02和与阵列基板02相对设置的对置基板01(例如彩膜基板)，或者该触控显示屏可以包括阵列基板02、与阵列基板02相对设置的对置基板01(例如彩膜基板)以及设置在对置基板01的远离阵列基板02一侧的保护基板03；并且，上述任一实施例提供的电容式触控基板可以为该触控显示屏中的阵列基板02、对置基板01和保护基板03中的任一个。此外，根据第一触控电极11、第二触控电极12和第三触控电极13在电容式触控基板上的位置的不同，本发明实施例提供的触控显示屏可以为外挂式、覆盖表面式或内嵌式触控显示屏。

[0050] 图8以该触控显示屏为液晶显示屏并且电容式触控基板为保护基板03(即第一触控电极11、第二触控电极12和第三触控电极13设置于保护基板03上)为例进行说明，但是本发明不限于此。

[0051] 本发明实施例提供的触控显示屏可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、触控面板、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。

[0052] 以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。