触控结构、触控面板及触控驱动方法转让专利

申请号 : CN202080000178.X

文献号 : CN113574494B

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相似专利:

发明人 : 蒋宜辰张光均罗鸿强张贵玉

申请人 : 京东方科技集团股份有限公司成都京东方光电科技有限公司

摘要 :

一种触控结构、触控面板及触控驱动方法,该触控结构包括多个触控电极组合,多个触控电极组合阵列排布。多个触控电极组合中的至少部分触控电极组合包括主电极和一组N个次电极,N个次电极在第一方向上并列设置,N个次电极与主电极在第二方向上并列设置,第一方向和第二方向相交叉。触控电极组合的N个次电极分别由N个次级触控通道驱动,主电极由主触控通道驱动,N为大于1的整数。该触控结构的触控通道数量较少,减少了通道布线产生的触控盲区,有利于实现窄边框,所需要的掩模数量少,能避免低接地质量问题,有助于实现大尺寸及折叠屏。

权利要求 :

1.一种触控结构,包括多个触控电极组合和多条导线、多条主信号线和多条次级信号线,其中,所述多个触控电极组合阵列排布,所述多个触控电极组合中的至少部分触控电极组合包括主电极和一组N个次电极,所述N个次电极在第一方向上并列设置,所述N个次电极与所述主电极在第二方向上并列设置,所述第一方向和所述第二方向相交叉,所述触控电极组合的N个次电极分别由N个次级触控通道驱动,所述主电极由主触控通道驱动,N为大于等于3的整数,位于同一列的多个触控电极组合的主电极位于同一列且由彼此不同的主触控通道驱动,位于同一列的多个触控电极组合的多组N个次电极位于同一列,且分别由相同的N个次级触控通道驱动,所述多条导线以S形延伸的方式分布,所述多条导线使位于同一列的不同触控电极组合中的N个次电极分别对应串联,以得到N条彼此绝缘的信号通路,所述N条彼此绝缘的信号通路分别与所述N个次级触控通道电连接,位于同一列中相邻的两个触控电极组合包括第一触控电极组合和第二触控电极组合,所述第一触控电极组合的N个次电极与所述第二触控电极组合的N个次电极对应电连接,且所述第一触控电极组合的N个次电极和所述第二触控电极组合的N个次电极沿所述第一方向以相反的顺序排列,所述多条主信号线沿所述第一方向延伸,且与所述多个触控电极组合中的主电极分别电连接,所述多条次级信号线沿所述第一方向延伸且划分为多组,多组次级信号线分别与多列触控电极组合中的次电极电连接,每组次级信号线包括N条次级信号线,每组次级信号线中的N条次级信号线提供用于驱动位于同一列的触控电极组合的次电极的N个次级触控通道,所述触控电极组合和所述导线设置在同一层。

2.根据权利要求1所述的触控结构,其中,用于驱动不同列的触控电极组合的次电极的多个次级触控通道不同。

3.根据权利要求1所述的触控结构,其中,所述至少部分触控电极组合中的每个触控电极组合包括4个次电极,所述4个次电极包括由第一次级触控通道驱动的第一次电极、由第二次级触控通道驱动的第二次电极、由第三次级触控通道驱动的第三次电极和由第四次级触控通道驱动的第四次电极,所述第一触控电极组合的次电极以第一次电极‑第二次电极‑第三次电极‑第四次电极的顺序沿所述第一方向排列,所述第二触控电极组合的次电极以第四次电极‑第三次电极‑第二次电极‑第一次电极的顺序沿所述第一方向排列。

4.根据权利要求1所述的触控结构,其中,位于同一行的触控电极组合的主电极由同一主触控通道驱动。

5.根据权利要求1‑3任一所述的触控结构,其中,对于同一个触控电极组合,所述主电极的面积大于所述次电极的面积。

6.根据权利要求1所述的触控结构,其中,与位于同一行的触控电极组合中的主电极电连接的主信号线彼此电连接。

7.根据权利要求1‑3任一所述的触控结构,其中,所述主电极的形状和所述次电极的形状均为矩形或正方形。

8.根据权利要求1‑3任一所述的触控结构,其中,在同一触控电极组合中,所述主电极在所述第一方向上的长度大于或等于所述N个次电极的分布区域在所述第一方向上的长度。

9.根据权利要求1‑3任一所述的触控结构,其中,所述触控结构为自容式触控结构,所述主电极和所述次电极均为自电容触控电极。

10.根据权利要求1‑3任一所述的触控结构,其中,所述多个触控电极组合同层设置。

11.一种触控面板,包括如权利要求1‑10任一所述的触控结构。

12.根据权利要求11所述的触控面板,还包括显示结构,其中,所述触控结构与所述显示结构层叠设置。

13.一种用于如权利要求1‑10任一所述的触控结构的触控驱动方法,包括:分别检测所述主电极的主感应信号和所述次电极的次级感应信号,基于所述主感应信号和所述次级感应信号确定触控位置。

14.根据权利要求13所述的触控驱动方法,其中,分别检测所述主电极的所述主感应信号和所述次电极的所述次级感应信号,基于所述主感应信号和所述次级感应信号确定所述触控位置,包括:检测所述触控结构中全部主电极的主感应信号,并根据所述主电极的主感应信号确定触控区域;

检测位于所述触控区域内的次电极的次级感应信号;

基于所述主电极的所述主感应信号和所述次电极的所述次级感应信号,确定所述触控位置。

15.根据权利要求13所述的触控驱动方法,其中,分别检测所述主电极的所述主感应信号和所述次电极的所述次级感应信号,基于所述主感应信号和所述次级感应信号确定所述触控位置,包括:检测所述触控结构中全部主电极的主感应信号和全部次电极的次级感应信号;

基于所述主感应信号和所述次级感应信号,确定所述触控位置。

说明书 :

触控结构、触控面板及触控驱动方法

技术领域

[0001] 本公开的实施例涉及一种触控结构、触控面板及触控驱动方法。

背景技术

[0002] 随着技术的发展,触摸屏得到了越来越广泛的应用。触摸屏通过利用触觉反馈系统取代机械式的按钮面板,从而提供了简单、方便的人机交互方式。根据不同的工作原理,触摸屏包括电容式、电阻式、红外式和表面声波式等类型。电容式触摸屏利用人体的电流感应现象进行工作,支持多点触控,且具有耐磨损、寿命长、功耗低等优点,因此得到了较快发展,已经广泛应用到手机、平板电脑、笔记本电脑、电视机、显示器、数码相框、导航仪等电子产品中。

发明内容

[0003] 本公开至少一个实施例提供一种触控结构,包括多个触控电极组合,其中,所述多个触控电极组合阵列排布,所述多个触控电极组合中的至少部分触控电极组合包括主电极和一组N个次电极,所述N个次电极在第一方向上并列设置,所述N个次电极与所述主电极在第二方向上并列设置,所述第一方向和所述第二方向相交叉,所述触控电极组合的N个次电极分别由N个次级触控通道驱动,所述主电极由主触控通道驱动,N为大于1的整数。
[0004] 例如,在本公开一实施例提供的触控结构中,位于同一列的多个触控电极组合的主电极位于同一列且由彼此不同的主触控通道驱动,位于同一列的多个触控电极组合的多组N个次电极位于同一列,且分别由相同的N个次级触控通道驱动。
[0005] 例如,在本公开一实施例提供的触控结构中,用于驱动不同列的触控电极组合的次电极的多个次级触控通道不同。
[0006] 例如,本公开一实施例提供的触控结构还包括多条导线,其中,所述多条导线使位于同一列的不同触控电极组合中的N个次电极分别对应串联,以得到N条彼此绝缘的信号通路,所述N条彼此绝缘的信号通路分别与所述N个次级触控通道电连接。
[0007] 例如,在本公开一实施例提供的触控结构中,位于同一列中相邻的两个触控电极组合包括第一触控电极组合和第二触控电极组合,所述第一触控电极组合的N个次电极与所述第二触控电极组合的N个次电极对应电连接,且所述第一触控电极组合的N个次电极和所述第二触控电极组合的N个次电极沿所述第一方向以相反的顺序排列。
[0008] 例如,在本公开一实施例提供的触控结构中,所述至少部分触控电极组合中的每个触控电极组合包括4个次电极,所述4个次电极包括由第一次级触控通道驱动的第一次电极、由第二次级触控通道驱动的第二次电极、由第三次级触控通道驱动的第三次电极和由第四次级触控通道驱动的第四次电极,所述第一触控电极组合的次电极以第一次电极‑第二次电极‑第三次电极‑第四次电极的顺序沿所述第一方向排列,所述第二触控电极组合的次电极以第四次电极‑第三次电极‑第二次电极‑第一次电极的顺序沿所述第一方向排列。
[0009] 例如,在本公开一实施例提供的触控结构中,所述多条导线以S形延伸的方式分布。
[0010] 例如,在本公开一实施例提供的触控结构中,位于同一行的触控电极组合的主电极由同一主触控通道驱动。
[0011] 例如,在本公开一实施例提供的触控结构中,对于同一个触控电极组合,所述主电极的面积大于所述次电极的面积。
[0012] 例如,本公开一实施例提供的触控结构还包括多条主信号线和多条次级信号线,所述多条主信号线沿所述第一方向延伸,且与所述多个触控电极组合中的主电极分别电连接,所述多条次级信号线沿所述第一方向延伸且划分为多组,多组次级信号线分别与多列触控电极组合中的次电极电连接,每组次级信号线包括N条次级信号线,每组次级信号线中的N条次级信号线提供用于驱动位于同一列的触控电极组合的次电极的N个次级触控通道。
[0013] 例如,在本公开一实施例提供的触控结构中,与位于同一行的触控电极组合中的主电极电连接的主信号线彼此电连接。
[0014] 例如,在本公开一实施例提供的触控结构中,所述主电极的形状和所述次电极的形状均为矩形或正方形。
[0015] 例如,在本公开一实施例提供的触控结构中,在同一触控电极组合中,所述主电极在所述第一方向上的长度大于或等于所述N个次电极的分布区域在所述第一方向上的长度。
[0016] 例如,在本公开一实施例提供的触控结构中,所述触控结构为自容式触控结构,所述主电极和所述次电极均为自电容触控电极。
[0017] 例如,在本公开一实施例提供的触控结构中,所述多个触控电极组合同层设置。
[0018] 本公开至少一个实施例还提供一种触控面板,包括本公开任一实施例所述的触控结构。
[0019] 例如,本公开一实施例提供的触控面板还包括显示结构,其中,所述触控结构与所述显示结构层叠设置。
[0020] 本公开至少一个实施例还提供一种用于本公开任一实施例所述的触控结构的触控驱动方法,包括:分别检测所述主电极的主感应信号和所述次电极的次级感应信号,基于所述主感应信号和所述次级感应信号确定触控位置。
[0021] 例如,在本公开一实施例提供的触控驱动方法中,分别检测所述主电极的所述主感应信号和所述次电极的所述次级感应信号,基于所述主感应信号和所述次级感应信号确定所述触控位置,包括:检测所述触控结构中全部主电极的主感应信号,并根据所述主电极的主感应信号确定触控区域;检测位于所述触控区域内的次电极的次级感应信号;基于所述主电极的所述主感应信号和所述次电极的所述次级感应信号,确定所述触控位置。
[0022] 例如,在本公开一实施例提供的触控驱动方法中,分别检测所述主电极的所述主感应信号和所述次电极的所述次级感应信号,基于所述主感应信号和所述次级感应信号确定所述触控位置,包括:检测所述触控结构中全部主电极的主感应信号和全部次电极的次级感应信号;基于所述主感应信号和所述次级感应信号,确定所述触控位置。

附图说明

[0023] 为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,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公开的一些实施例,而非对本公开的限制。
[0024] 图1为一种触控结构的平面示意图;
[0025] 图2为本公开一些实施例提供的一种触控结构的平面示意图;
[0026] 图3为图2所示的触控结构的局部放大图;
[0027] 图4为本公开一些实施例提供的一种触控结构的剖面示意图;
[0028] 图5为本公开一些实施例提供的一种触控结构的触控检测方式的示意图;
[0029] 图6为本公开一些实施例提供的一种触控面板的示意框图;
[0030] 图7为本公开一些实施例提供的另一种触控面板的剖面示意图;
[0031] 图8为本公开一些实施例提供的一种触控驱动方法的流程示意图;以及
[0032] 图9为本公开一些实施例提供的另一种触控驱动方法的流程示意图。

具体实施方式

[0033] 为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开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公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,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,都属于本公开保护的范围。
[0034] 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公开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。
[0035] 电容式触摸屏包括自容式触摸屏和互容式触摸屏。自容式触摸屏中的触控结构通常为自电容电极,自电容电极与地构成电容,也即是,自电容电极本身对地具有电容。当用户的手指触摸到屏幕上时,手指的电容会叠加到自电容电极本身的电容上,从而使得电容量增加。在进行触控检测时,用户的手指触摸到屏幕上,使得触摸点处的自电容电极的电容量发生变化,通过检测电容量的变化,从而可以确定出触摸点的坐标。
[0036] 触摸屏与显示屏的发展相辅相成,随着柔性显示技术的发展,柔性触摸屏也逐渐成为研究热点。柔性触摸屏通常包括柔性单层(Flexible Single Layer On Cell,FSLOC)触摸屏和柔性多层(Flexible Multiple Layers On Cell,FMLOC)触摸屏。FSLOC触摸屏中的触控结构为单层,也即是,该触控结构为单层的自电容电极。因此,相比于FMLOC触摸屏,FSLOC触摸屏在制备过程中所需要的掩模数量少,可以实现超窄边框或无边框,并且,由于基于自电容原理,每个通道的电极面积较小,电容负载较小,可以避免低接地质量(Low Ground Mass,LGM)问题,适用于中大尺寸及折叠屏产品。
[0037] 图1为一种触控结构的平面示意图,该触控结构例如应用于通常的FSLOC触摸屏中。例如,该触控结构包括多个电极002,电极002设置在衬底基板001上。每个电极002均为自电容电极,且由单独的触控通道驱动。每个电极002通过信号线003与另行提供的触控驱动电路(或触控驱动芯片)中对应的触控通道电连接。
[0038] 随着屏幕尺寸的增大,触控通道数量会相应急剧增加。例如,以6.53英寸FSLOC触摸屏为例,所需要的自电容电极及触控通道数量高达352个。相应地,信号线003的数量也随着屏幕尺寸的增大而急剧增加。大量的信号线003需要较大的布线区域,使得相邻的电极002之间的间隔较大,相邻的电极002之间的区域无法进行触控检测,也即,形成触控盲区(例如,图1中虚线框所表示的区域)。因此,大量的通道布线(例如信号线003布线)造成了较多的触控盲区,并且也需要占用较多的下边框区域,从而限制了FSLOC触摸屏在大尺寸产品上的应用。
[0039] 本公开至少一个实施例提供一种触控结构、触控面板及触控驱动方法。该触控结构的触控通道数量较少,减少了通道布线产生的触控盲区,有利于实现窄边框,所需要的掩模数量少,可以降低成本且提升工艺良率,能够避免低接地质量问题,有助于实现大尺寸及折叠屏。
[0040] 下面,将参考附图详细地说明本公开的实施例。应当注意的是,不同的附图中相同的附图标记将用于指代已描述的相同的元件。
[0041] 本公开至少一个实施例提供一种触控结构,该触控结构包括多个触控电极组合,多个触控电极组合阵列排布。多个触控电极组合中的至少部分触控电极组合包括主电极和一组N个次电极,N个次电极在第一方向上并列设置,N个次电极与主电极在第二方向上并列设置,第一方向和第二方向相交叉。触控电极组合的N个次电极分别由N个次级触控通道驱动,主电极由主触控通道驱动,N为大于1的整数。
[0042] 图2为本公开一些实施例提供的一种触控结构的平面示意图。如图2所示,该触控结构10包括多个触控电极组合11。多个触控电极组合11设置在衬底基板001上且阵列排布。例如,多个触控电极组合11排列为多行多列,一行触控电极组合11可以沿水平直线排布、沿斜线排布或沿折线排布,一列触控电极组合11可以沿竖直直线排布、沿斜线排布或者沿折线排布。将该触控结构10应用到触控面板或触控装置中时,触控电极组合11的数量、多个触控电极组合11所构成的阵列的行数和列数、多个触控电极组合11的排布方式等可以根据实际需求而定,例如根据触控面板或触控装置的尺寸和显示需求而定,并不限于图2中所示出的数量和排布形式。
[0043] 例如,至少部分触控电极组合11包括主电极111和一组N个次电极112,N为大于1的整数。例如,在一些示例中,如图2所示,每个触控电极组合11包括主电极111和一组4个次电极112,也即是,N=4。当然,本公开的实施例不限于此,N还可以为2、3、5等任意数值,这可以根据实际需求而定,例如根据精度要求和通道数量要求而定。
[0044] 例如,N个次电极112在第一方向上并列设置,N个次电极112与主电极111在第二方向上并列设置。例如,第一方向和第二方向相交叉。例如,在一些示例中,如图2所示,第一方向为列方向,第二方向为行方向,第一方向和第二方向互相垂直。需要说明的是,本公开的实施例中,第一方向和第二方向可以为任意的彼此交叉的两个方向,两者的夹角例如可以小于90度,此时,在一个触控电极组合11中,N个次电极112倾斜排列,主电极111也倾斜设置。
[0045] 例如,触控电极组合11的N个次电极112分别由N个次级触控通道驱动,主电极111由主触控通道驱动。例如,触控通道(次级触控通道和主触控通道)可以为另行提供的触控驱动电路中的驱动通道,触控驱动电路可以通过触控通道驱动主电极111和次电极112。例如,触控驱动电路可以通过触控通道采集主电极111和次电极112的感应信号,也可以通过触控通道向主电极111和次电极112输出扫描信号,由此,实现对主电极111和次电极112的驱动。
[0046] 需要注意的是,由于图2所示的触控结构10并不包括另行提供的触控驱动电路,因此,为了更加清楚地说明本公开的实施例,将触控驱动电路所提供的触控通道标注在图2中对应的电极上。例如,如图2所示,位于第一行第一列的触控电极组合11中的主电极111由主触控通道M1驱动,N个次电极112分别由N个次级触控通道驱动,该N个次级触控通道分别为S1、S2、S3和S4。
[0047] 需要说明的是,在本公开的实施例中,将用于驱动主电极111的触控通道称为主触控通道,将用于驱动次电极112的触控通道称为次级触控通道,主触控通道和次级触控通道可以为触控驱动电路中任意的驱动通道,两者均可以驱动对应连接的电极,并没有结构上的区别。
[0048] 需要说明的是,在本公开的实施例中,触控驱动电路通过触控通道驱动主电极111和次电极112的方式不受限制,可以仅采集主电极111和次电极112的感应信号,也可以仅向主电极111和次电极112输出扫描信号,还可以既采集主电极111和次电极112的感应信号又向主电极111和次电极112输出扫描信号,这可以根据实际需求而定,本公开的实施例对此不作限制。
[0049] 例如,如图2所示,位于同一列的多个触控电极组合11的主电极111位于同一列且由彼此不同的主触控通道驱动。以第一列触控电极组合11为例,按照沿第一方向的顺序,多个主电极111分别由主触控通道M1、M2、M3和M4驱动,主触控通道M1、M2、M3和M4彼此不同,也即是,主触控通道M1、M2、M3和M4为4路不同的触控通道。
[0050] 例如,位于同一列的多个触控电极组合11的多组N个次电极112位于同一列,且分别由相同的N个次级触控通道驱动。仍然以第一列触控电极组合11为例,多组N个次电极112分别由相同的N个次级触控通道S1、S2、S3、S4驱动。也即是,在该列触控电极组合11中,第一行触控电极组合11中的4个次电极112分别由次级触控通道S1、S2、S3、S4驱动,第二行触控电极组合11中的4个次电极112也由次级触控通道S1、S2、S3、S4驱动,以此类推。因此,每一列触控电极组合11的多组N个次电极112共享N个次级触控通道。例如,如图2所示,第一列触控电极组合11的次电极112共享4个次级触控通道S1、S2、S3和S4,第二列触控电极组合11的次电极112共享4个次级触控通道S5、S6、S7和S8,以此类推。
[0051] 例如,用于驱动不同列的触控电极组合11的次电极112的多个次级触控通道不同。例如,如图2所示,用于驱动第一列的触控电极组合11的次电极112的次级触控通道为S1、S2、S3和S4,用于驱动第二列的触控电极组合11的次电极112的次级触控通道为S5、S6、S7和S8,用于驱动第三列的触控电极组合11的次电极112的次级触控通道为S9、S10、S11和S12,以此类推。次级触控通道S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11和S12等彼此不同。
[0052] 图3为图2所示的触控结构的局部放大图,例如为图2中第一列触控电极组合11的放大图。例如,位于同一列中相邻的两个触控电极组合11包括第一触控电极组合11a和第二触控电极组合11b。第一触控电极组合11a的N个次电极112与第二触控电极组合11b的N个次电极112对应电连接,且第一触控电极组合11a的N个次电极112和第二触控电极组合11b的N个次电极112沿第一方向以相反的顺序排列。
[0053] 以图3所示的第一触控电极组合11a和第二触控电极组合11b为例,每个触控电极组合11(第一触控电极组合11a和第二触控电极组合11b中的任意一个)包括4个次电极112,该4个次电极112包括由第一次级触控通道S1驱动的第一次电极112a、由第二次级触控通道S2驱动的第二次电极112b、由第三次级触控通道S3驱动的第三次电极112c和由第四次级触控通道S4驱动的第四次电极112d。
[0054] 例如,第一触控电极组合11a的次电极112以第一次电极112a‑第二次电极112b‑第三次电极112c‑第四次电极112d的顺序沿第一方向排列,第二触控电极组合11b的次电极112以第四次电极112d‑第三次电极112c‑第二次电极112b‑第一次电极112a的顺序沿第一方向排列。
[0055] 例如,第一触控电极组合11a的第一次电极112a与第二触控电极组合11b的第一次电极112a电连接,第一触控电极组合11a的第二次电极112b与第二触控电极组合11b的第二次电极112b电连接,第一触控电极组合11a的第三次电极112c与第二触控电极组合11b的第三次电极112c电连接,第一触控电极组合11a的第四次电极112d与第二触控电极组合11b的第四次电极112d电连接。例如,各个次电极112通过导线12对应电连接,导电12将在下文中详细说明。
[0056] 例如,结合图2和图3所示,该触控结构10还包括多条导线12。例如,如图3所示,与第一列触控电极组合11电连接的多条导线12包括第一导线121、第二导线122、第三导线123、第四导线124以及4个虚线框A‑D中的导线12。由于虚线框A‑D中的导线12与第一导线
121、第二导线122、第三导线123、第四导线124的设置方式类似,因此仅对第一导线121、第二导线122、第三导线123、第四导线124的设置方式进行详细说明,虚线框A‑D中的导线12可以采用类似的设置方式并不再详述。
[0057] 例如,多条导线12使位于同一列的不同触控电极组合11中的N个次电极112分别对应串联,以得到N条彼此绝缘的信号通路,N条彼此绝缘的信号通路分别与N个次级触控通道电连接。例如,如图3所示,第一导线121使第一触控电极组合11a的第一次电极112a与第二触控电极组合11b的第一次电极112a串联,并通过第一次级信号线(将在后文中说明)与第一次级触控通道S1电连接;第二导线122使第一触控电极组合11a的第二次电极112b与第二触控电极组合11b的第二次电极112b串联,并通过第二次级信号线(将在后文中说明)与第二次级触控通道S2电连接;第三导线123使第一触控电极组合11a的第三次电极112c与第二触控电极组合11b的第三次电极112c串联,并通过第三次级信号线(将在后文中说明)与第三次级触控通道S3电连接;第四导线124使第一触控电极组合11a的第四次电极112d与第二触控电极组合11b的第四次电极112d串联,并通过第四次级信号线(将在后文中说明)与第四次级触控通道S4电连接。
[0058] 以此类推,第一列触控电极组合11中的各组N个次电极112采用首‑尾‑尾‑首的方式排布,各组N个次电极112通过导线12分别对应串联,从而得到N条彼此绝缘的信号通路。例如,每条信号通路由多个分别位于不同的触控电极组合11中的次电极112串联而得到,N条信号通路分别与N个次级触控通道电连接。也即是,第一列触控电极组合11中的各组4个次电极112通过上述连接方式可以得到4条彼此绝缘的信号通路,该4条信号通路分别与4个次级触控通道S1、S2、S3和S4电连接,使得该列触控电极组合11中的次电极112共享4个次级触控通道S1、S2、S3、S4,仅采用4个次级触控通道S1、S2、S3、S4便可驱动该列触控电极组合
11中的所有次电极112,且每个触控电极组合11中的4个次电极112分别由4个次级触控通道S1、S2、S3、S4驱动。通过这种方式,可以极大地减少触控通道数量。
[0059] 例如,如图3所示,多条导线12以S形延伸的方式分布。例如,多条导线12分为多组,每组导线12用于使位于同一列相邻的两个触控电极组合11中的次电极112对应串联。多组导线12整体上以S形延伸(或蛇形延伸)的方式分布在多个次电极112的两侧。需要注意的是,导线12并非连贯的S形,单条导线12例如为直线或具有多段的折线,多组导线12在整体上形成S形分布。这样,可以使多条导线12彼此无交叉,便于与触控电极组合11设置在同一层中。
[0060] 通过上述排布方式及布线方式,也即是,使同一列触控电极组合11中的各组N个次电极112采用首‑尾‑尾‑首的方式排布,并且采用导线12使同一列的不同触控电极组合11中的N个次电极112分别对应串联,可以形成N条信号通路以便于同一列触控电极组合11中的次电极112共享N个次级触控通道。因此,该触控结构10的触控通道数量较少,可以减少通道布线产生的触控盲区,也有利于下边框窄化,以实现窄边框。并且,多条导线12彼此无交叉且占用的布线区域较小,这既便于布线,又可以使触控电极组合11和导线12设置在同一层,以兼容FSLOC的制备工艺,使得该触控结构10适用于FSLOC触摸屏。该触控结构10所需要的掩模数量少,可以降低成本且提升工艺良率。
[0061] 例如,如图2和图3所示,该触控结构10还包括多条主信号线13和多条次级信号线14。
[0062] 多条主信号线13沿第一方向延伸,且与多个触控电极组合11中的主电极111分别电连接。例如,每个主电极111均连接一条主信号线13,主电极111的数量与主信号线13的数量相等。以图3为例,与第一列触控电极组合11中的主电极111电连接的主信号线13包括第一主信号线131、第二主信号线132、第三主信号线133和第四主信号线134。第一主信号线131提供用于驱动第一行触控电极组合11(即前述的第一触控电极组合11a)中的主电极111的第一主触控通道M1,第二主信号线132提供用于驱动第二行触控电极组合11(即前述的第二触控电极组合11b)中的主电极111的第二主触控通道M2,第三主信号线133提供用于驱动第三行触控电极组合11中的主电极111的第三主触控通道M3,第四主信号线134提供用于驱动第四行触控电极组合11中的主电极111的第四主触控通道M4。例如,主信号线13的一端与对应的主电极111直接电连接,主信号线13的另一端与另行提供的触控驱动电路耦接,从而可以使主触控通道驱动对应的主电极111。
[0063] 例如,多条次级信号线14沿第一方向延伸且划分为多组,多组次级信号线14分别与多列触控电极组合11中的次电极112电连接。每组次级信号线14包括N条次级信号线14,每组次级信号线14中的N条次级信号线14提供用于驱动位于同一列的触控电极组合11的次电极112的N个次级触控通道。
[0064] 以图3为例,与第一列触控电极组合11中的次电极112电连接的一组次级信号线14包括4条次级信号线14,分别为第一次级信号线141、第二次级信号线142、第三次级信号线143和第四次级信号线144。这4条次级信号线14分别提供用于驱动第一列触控电极组合11中的次电极112的4个次级触控通道S1、S2、S3和S4。
[0065] 例如,第一次级信号线141与该列最后一行触控电极组合11中的第一次电极112a电连接,由于该第一次电极112a与该列其他触控电极组合11中的第一次电极112a已经通过多条导线12串联为一条信号通路,因此,第一次级信号线141提供的第一次级触控通道S1可以驱动该条信号通路中所有的第一次电极112a。类似地,第二次级信号线142与该列最后一行触控电极组合11中的第二次电极112b电连接,由于该第二次电极112b与该列其他触控电极组合11中的第二次电极112b已经通过多条导线12串联为一条信号通路,因此,第二次级信号线142提供的第二次级触控通道S2可以驱动该条信号通路中所有的第二次电极112b。第三次级信号线143与该列最后一行触控电极组合11中的第三次电极112c电连接,第三次级信号线143提供的第三次级触控通道S3可以驱动相应的信号通路中所有的第三次电极
112c。第四次级信号线144与该列最后一行触控电极组合11中的第四次电极112d电连接,第四次级信号线144提供的第四次级触控通道S4可以驱动相应的信号通路中所有的第四次电极112d。
[0066] 需要说明的是,本公开的实施例中,次级信号线14与导线12虽然都与次电极112电连接,但两者并不相同。次级信号线14的一端仅与最后一行触控电极组合11中的次电极112直接电连接(当然,在其他实施例中,也可以与第一行触控电极组合11中的次电极112直接电连接,这可以根据布线方式而定),次级信号线14的另一端与另行提供的触控驱动电路耦接。与一列触控电极组合11的次电极112电连接的次级信号线14仅为N条。导线12的两端直接连接同一列中相邻两个触控电极组合11中相对应的次电极112,以使得同一列触控电极组合11中相对应的次电极112依次串联。例如,与一列触控电极组合11的次电极112电连接的导线12为(Q‑1)*N条,其中,Q为该触控结构10中触控电极组合11的行数。
[0067] 需要说明的是,本公开的实施例中,主信号线13和次级信号线14与另行提供的触控驱动电路的连接方式不受限制。例如,在一些示例中,触控驱动电路设置在衬底基板001上,例如设置在衬底基板001的下边框处,因此,主信号线13和次级信号线14可以沿第一方向延伸后直接与触控驱动电路电连接,不同的主信号线13和次级信号线14与触控驱动电路中不同的触控通道电连接。例如,在另一些示例中,触控驱动电路设置在衬底基板001之外,例如设置在相应的触控装置的其他位置,因此,主信号线13和次级信号线14可以在衬底基板001的下边框处与用于信号转接的柔性电路板电连接,该柔性电路板再与触控驱动电路电连接,从而实现主信号线13和次级信号线14与触控驱动电路的耦接。当然,主信号线13和次级信号线14还可以采用其他适用的方式与触控驱动电路耦接,这可以根据实际需求而定,本公开的实施例对此不作限制。
[0068] 例如,位于同一行的触控电极组合11的主电极111由同一主触控通道驱动,从而可以进一步减少通道数量。例如,如图2所示,第一行触控电极组合11的主电极111均由第一主触控通道M1驱动,第二行触控电极组合11的主电极111均由第二主触控通道M2驱动,其他各行以此类推。例如,在该实施例中,由于与各个主电极111电连接的主信号线13彼此独立布线,因此,可以使与位于同一行的触控电极组合11中的主电极111电连接的主信号线13彼此电连接,例如在衬底基板001的下边框处汇合以实现电连接,从而使位于同一行的触控电极组合11的主电极111由同一主触控通道驱动。当然,本公开的实施例不限于此,在其他示例中,也可以通过设计布线使位于同一行的触控电极组合11的主电极111在各行彼此电连接,然后每一行通过一条主信号线13与另行提供的触控驱动电路耦接。
[0069] 需要说明的是,本公开的实施例中,位于同一行的触控电极组合11的主电极111也可以由不同的主触控通道驱动,例如每个触控电极组合11的主电极111由不同的主触控通道驱动,这可以根据实际需求而定,本公开的实施例对此不作限制。
[0070] 例如,对于同一个触控电极组合11,主电极111的面积大于次电极112的面积。例如,在一些示例中,主电极111的面积既大于单个次电极112的面积,又大于N个次电极112的面积之和。例如,在另一些示例中,主电极111的面积大于单个次电极112的面积,同时等于N个次电极112的面积之和。
[0071] 例如,主电极111的形状和次电极112的形状均为矩形或正方形,从而使有效触控区域的分布较为均匀,且便于对导线12、主信号线13和次级信号线14进行布线。需要说明的是,本公开的实施例中,主电极111和次电极112的形状还可以为圆形、六边形、梯形等任意适用的形状,主电极111的形状可以与次电极112的形状相同或不同,这可以根据实际需求而定,本公开的实施例对此不作限制。
[0072] 例如,在同一触控电极组合11中,主电极111在第一方向上的长度大于或等于N个次电极112的分布区域在第一方向上的长度。由于N个次电极112彼此之间存在间隔,N个次电极112的分布区域在第一方向上的长度大于N个次电极112的长度之和。
[0073] 例如,触控结构10为自容式触控结构,相应地,主电极111和次电极112均为自电容触控电极。由于基于自电容原理,该触控结构10能够避免低接地质量问题,有助于实现大尺寸及折叠屏。关于自容式触控结构的工作原理可参考常规设计,此处不再详述。
[0074] 图4为本公开一些实施例提供的一种触控结构的剖面示意图。例如,如图4所示,多个触控电极组合11同层设置,也即是,多个主电极111和多个次电极112设置在同一层,例如通过同一掩模工艺设置在衬底基板001上。由此,该触控结构10可以兼容FSLOC的制备工艺,该触控结构10可以适用于FSLOC触摸屏。由于触控电极组合11只有一层,该触控结构10所需要的掩模数量少,可以降低成本且提升工艺良率。需要说明的是,图4中仅示出了衬底基板001、主电极111和次电极112,该触控结构10中的其他结构和部件未在图4中示出,这并不构成对本公开实施例的限制。
[0075] 在本公开实施例提供的触控结构10中,主电极111可以用于较大范围的一级触控感应,因此主电极111的面积可以设计得较大,较大面积可以减少电极数量,因此主电极111占用的触控通道数量不多。次电极112用于精细区域的二级触控感应,为了保证精确度,次电极112的面积设计得较小,次电极112的数量较多,但是,无论该触控结构10在第一方向(例如列方向)上的尺寸多长,同一列触控电极组合11中的次电极112仅使用N个(例如4个)次级触控通道,从而极大地减少了触控通道数量。由此,该触控结构10可以解决通常的FSLOC触摸屏的设计通道数量巨大的问题。
[0076] 例如,采用图1所示的触控结构的6.53英寸的FSLOC触摸屏通常需要352个触控通道,通道布线造成了较多触控盲区。然而,采用本公开实施例提供的触控结构10的6.53英寸的FSLOC触摸屏仅需要70~80个触控通道,通道数量相比于通常的FSLOC触摸屏大幅减少,较少的通道数量减少了通道布线产生的触控盲区,也有利于实现窄边框,例如有利于下边框窄化。
[0077] 需要说明的是,本公开的实施例中,触控结构10还可以包括更多的部件,以实现更加全面的功能。例如,触控结构10还可以包括触控驱动电路、封装结构等,这可以根据实际需求而定,本公开的实施例对此不作限制。
[0078] 图5为本公开一些实施例提供的一种触控结构的触控检测方式的示意图。下面结合图5,对本公开实施例提供的触控结构10的工作原理进行简要说明。
[0079] 例如,该触控结构10采用自电容触控原理。当用户的手指触摸到包括该触控结构10的触摸屏时,触摸位置的电极(例如主电极111和/或次电极112)因接近手指而形成耦合,使得自电容增加,通过检测电容信号变化量并对其进行处理和计算,可以得到触控报点位置(也即触摸位置)。例如,可以采用另行提供的触控驱动电路来实现信号的检测、处理和计算,该触控驱动电路例如为触控集成电路芯片(Integrated Circuit Chip,IC)。
[0080] 例如,主电极111的面积较大,感应范围较大,主要用于感应手指触摸的大致区域,也即是,主电极111可以进行一级触控感应,以感应出触控报点位置在哪一个主电极111所在区域的附近。在感应到某一个主电极111所在区域的附近有触控的前提下,由次电极112来实现精确位置的感应,也即,实现二级触控感应。次电极112的面积较小,且数量较多,一个主电极111所在区域的附近对应至少4个不同的次电极112。触控报点位置到各个主电极111及次电极112的距离远近差异会产生自容信号量变化差异,结合触控报点算法,从而可以得到触控报点位置。例如,触控报点算法可以为通常的重心算法、权重算法或其他任意适用的算法,本公开的实施例对此不作限制。
[0081] 例如,如图5所示,当用户的手指分别触摸到包括该触控结构10的触摸屏上的P1、P2、P3和P4这4个位置时,采用权重算法计算触控报点位置的方法具体如下。
[0082] 当手指触摸到位置P1时,主触控通道M3以及次级触控通道S6和S7产生较明显的自容信号量变化。根据自容信号量变化,利用权重算法可以确定出各个权重,例如,M3:80%,S6:20%,S7:25%。经触控驱动电路进行算法计算即可得到与P1对应的触控报点位置。
[0083] 需要说明的是,虽然主触控通道M3对应于一行触控电极组合11中的多个主电极111,次级触控通道S6和S7对应于一列触控电极组合11中的多个次电极112,但是,利用主触控通道M3所对应的行数可以确定出次级触控通道S6和S7对应于该列中的哪两个次电极
112,同时利用次级触控通道S6和S7对应的列数可以确定出主触控通道M3对应于该行中的哪个主电极111,从而可以唯一地确定出该次触控检测中主触控通道M3对应的主电极111以及次级触控通道S6和S7对应的次电极112,从而可以得到准确的触控报点位置。
[0084] 当手指触摸到位置P2时,主触控通道M2以及次级触控通道S10、S11和S12产生较明显的自容信号量变化。根据自容信号量变化,利用权重算法可以确定出各个权重,例如,M2:30%,S10:30%,S11:90%,S12:40%。经触控驱动电路进行算法计算即可得到与P2对应的触控报点位置。
[0085] 需要说明的是,可以利用主触控通道M2所对应的行数可以确定出次级触控通道S10、S11和S12对应于该列中的哪三个次电极112,同时利用次级触控通道S10、S11和S12对应的列数可以确定出主触控通道M2对应于该行中的哪个主电极111,从而可以唯一地确定出该次触控检测中主触控通道M2对应的主电极111以及次级触控通道S10、S11和S12对应的次电极112。
[0086] 当手指触摸到位置P3时,主触控通道M3和M4以及次级触控通道S16产生较明显的自容信号量变化。根据自容信号量变化,利用权重算法可以确定出各个权重,例如,M3:20%,M4:20%,S16:80%。经触控驱动电路进行算法计算即可得到与P3对应的触控报点位置。
[0087] 需要说明的是,利用主触控通道M3和M4所对应的行数可以确定出次级触控通道S16对应于该列中的哪个次电极112(此时被次级触控通道S16驱动且位于位置P3附近的两个次电极112相邻,因此将其中任意一个确定为对应的次电极112均不会影响计算结果),同时利用次级触控通道S16对应的列数可以确定出主触控通道M3和M4对应于各自行中的哪个主电极111,从而可以唯一地确定出该次触控检测中主触控通道M3、M4对应的主电极111以及次级触控通道S16对应的次电极112。
[0088] 当手指触摸到位置P4时,主触控通道M2产生较明显的自容信号量变化,次级触控通道S18、S19、S22和S23产生轻微的自容信号量变化。根据自容信号量变化,利用权重算法可以确定出各个权重,例如,M2:95%,S18:6%,S19:7%,S22:8%,S23:9%。经触控驱动电路进行算法计算即可得到与P4对应的触控报点位置。这里,当手指触摸到位置P4时,虽然手指未覆盖次级触控通道S18、S19、S22和S23对应的次电极112,但是对应的次电极112也会产生自容信号量变化,只是变化量较小而已。因此,手指并非需要覆盖到电极上才会产生自容信号量变化,手指靠近电极时也会产生自容信号量变化。
[0089] 需要说明的是,利用主触控通道M2所对应的行数可以确定出次级触控通道S18、S19、S22和S23对应于相应列中的哪些次电极112,同时根据次级触控通道S18、S19、S22和S23对应的列数以及各自轻微的变化可以确定出主触控通道M2对应的主电极111位于上述两列次电极112之间,从而可以唯一地确定出该次触控检测中主触控通道M2对应的主电极111以及次级触控通道S18、S19、S22和S23对应的次电极112。
[0090] 例如,在基于自容信号量变化计算触控报点位置之前,可以采用任意适用的方式来获取各个主触控通道和次级触控通道的自容信号量变化。
[0091] 例如,在一些示例中,首先检测触控结构10中全部主电极111的主感应信号,也即是,检测所有主触控通道的主感应信号,并根据主感应信号确定触控区域。例如,当位于同一行的触控电极组合11的主电极111由同一主触控通道驱动时,上述触控区域可以为某一行触控电极组合11所在的区域。又例如,当位于同一行的触控电极组合11的主电极111分别由不同的主触控通道驱动时,上述触控区域可以为某一个触控电极组合11所在的区域。由此,完成一级触控感应。
[0092] 然后,检测位于触控区域内的次电极112的次级感应信号,也即是,检测与该触控区域对应的次级触控通道的次级感应信号。例如,当触控区域为某一行触控电极组合11所在的区域时,需要检测所有次级触控通道的次级感应信号。又例如,当触控区域为某一个触控电极组合11所在的区域时,需要检测与该触控电极组合11对应的N个次级触控通道的次级感应信号。
[0093] 由此,完成二级触控感应。
[0094] 最后,基于主电极111的主感应信号和次电极112的次级感应信号,确定触控位置。这里,将主电极111的感应信号称为主感应信号,将次电极112的感应信号称为次级感应信号,主感应信号和次级感应信号均为对应的触控通道检测得到的信号,两者可以为同一类型的信号。
[0095] 通过上述方式,可以减少每次触控检测中需要检测的信号数量,减少运算量。
[0096] 例如,在另一些示例中,首先检测触控结构10中全部主电极111的主感应信号和全部次电极112的次级感应信号。例如,可以同时检测或顺序检测。然后,基于主感应信号和次级感应信号,确定触控位置。该方式的操作简单,可以兼容通常的自电容触控检测方式,便于算法移植。
[0097] 本公开至少一个实施例还提供一种触控面板,包括本公开任一实施例提供的触控结构。该触控面板的触控通道数量较少,减少了通道布线产生的触控盲区,有利于实现窄边框,所需要的掩模数量少,可以降低成本且提升工艺良率,能够避免低接地质量问题,有助于实现大尺寸及折叠屏。
[0098] 图6为本公开一些实施例提供的一种触控面板的示意框图。例如,如图6所示,该触控面板20包括触控结构21。触控结构21为本公开任一实施例提供的触控结构,例如为图2至图5所示的触控结构10。例如,触控面板20可以为触控显示面板,例如液晶触控显示面板、有机发光二极管(Organic Light‑Emitting Diode,OLED)触控显示面板、量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diode,QLED)触控显示面板等,也可以为不具有显示功能的触控面板。该触控面板20可以应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、电子书、游戏机、显示器、数码相框、导航仪等任何具有触控功能的产品或部件中。
[0099] 图7为本公开一些实施例提供的另一种触控面板的剖面示意图。例如,如图7所示,除了包括触控结构21外,该触控面板20还进一步包括显示结构22,显示结构22配置为进行显示。例如,触控结构21与显示结构22层叠设置。
[0100] 例如,触控结构21与显示结构22可以构成外挂式(On‑Cell)结构,此时显示结构22可以为通常的显示面板,例如液晶显示面板、OLED显示面板或QLED显示面板等。在这种结构中,显示结构22例如可以包括阵列基板和与该阵列基板相对设置的对置基板,二者例如彼此结合以形成容纳液晶材料或OLED器件的空间。触控结构21例如直接形成在对置基板上,此时显示结构22的对置基板作为前述的衬底基板001。
[0101] 又例如,触控结构21与显示结构22可以构成嵌入式(In‑Cell)结构,此时显示结构22可以为阵列基板。例如,该阵列基板上设置有电致发光材料或液晶层。在这种结构中,该阵列基板作为前述的衬底基板001,触控结构21中的各个触控电极组合11设置在该阵列基板上。当然,该阵列基板还可以包括多个功能膜层,这可以根据实际需求而定。
[0102] 需要说明的是,本公开的实施例中,触控面板20还可以包括更多的部件和结构,例如还可以包括阵列基板栅极驱动(Gate Driver On Array,GOA)电路,这可以根据实际需求而定,本公开的实施例对此不作限制。关于该触控面板20的详细说明和技术效果可以参考上文中对触控结构10的描述,此处不再赘述。
[0103] 本公开至少一个实施例还提供一种触控驱动方法,该触控驱动方法用于驱动本公开任一实施例提供的触控结构。利用该触控驱动方法,可以减少触控通道数量,减少通道布线产生的触控盲区,有利于实现窄边框,且能够避免低接地质量问题,有助于实现大尺寸及折叠屏。
[0104] 例如,在一些实施例中,该触控驱动方法包括如下操作:
[0105] 步骤S30:分别检测主电极111的主感应信号和次电极112的次级感应信号,基于主感应信号和次级感应信号确定触控位置。
[0106] 例如,在步骤S30中,可以利用触控驱动电路检测与主电极111对应的主触控通道和与次电极112对应的次级触控通道的感应信号,从而得到主感应信号和次级感应信号。例如,可以利用触控报点算法得到触控报点位置。例如,触控报点算法可以为通常的重心算法、权重算法或其他任意适用的算法,本公开的实施例对此不作限制。
[0107] 例如,在一些示例中,如图8所示,上述步骤S30可以包括如下操作:
[0108] 步骤S31:检测触控结构10中全部主电极111的主感应信号,并根据主电极111的主感应信号确定触控区域;
[0109] 步骤S32:检测位于触控区域内的次电极112的次级感应信号;
[0110] 步骤S33:基于主电极111的主感应信号和次电极112的次级感应信号,确定触控位置。
[0111] 例如,在另一些示例中,如图9所示,上述步骤S30也可以包括如下操作:
[0112] 步骤S34:检测触控结构10中全部主电极111的主感应信号和全部次电极112的次级感应信号;
[0113] 步骤S35:基于主感应信号和次级感应信号,确定触控位置。
[0114] 关于上述步骤S30‑S35的详细说明可以参考上文中关于图5的描述,此处不再赘述。
[0115] 需要说明的是,本公开的实施例中,该触控驱动方法还可以包括更多的步骤,这些步骤可以顺序执行或并行执行。虽然上文描述的触控驱动方法包括以特定顺序出现的多个步骤,但是应该清楚了解,多个步骤的顺序并不受限制。关于该触控驱动方法的详细说明和技术效果可以参考上文中对触控结构10的描述,此处不再赘述。
[0116] 有以下几点需要说明:
[0117] (1)本公开实施例附图只涉及到本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
[0118] (2)在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
[0119] 以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。