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CN104484085B - 一种电容式触摸屏、其触摸定位方法及显示装置 - Google Patents

一种电容式触摸屏、其触摸定位方法及显示装置 Download PDF

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CN104484085B CN201410826469.0A CN201410826469A CN104484085B CN 104484085 B CN104484085 B CN 104484085B CN 201410826469 A CN201410826469 A CN 201410826469A CN 104484085 B CN104484085 B CN 104484085B
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Abstract

本发明公开了一种电容式触摸屏、其触摸定位方法及显示装置，该电容式触摸屏包括：相对设置的对向基板和阵列基板，位于对向基板背离阵列基板一侧的多条第一触控电极，位于对向基板和阵列基板之间、与第一触控电极交叉设置且相互独立的多条公共电极，将至少一条公共电极复用为第二触控电极；由于在位于触摸屏的非显示区域内的对向基板背离阵列基板的一侧增加设置与各第一触控电极相互绝缘的多条第三触控电极，这样，在触摸屏的非显示区域即边缘区域也设置有触控电极，从而可以使触摸屏的触控区域扩展到非显示区域，进而可以提高触摸屏的触控性能。

Description

一种电容式触摸屏、其触摸定位方法及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种电容式触摸屏、其触摸定位方法及显示装置。
背景技术
触摸屏按照工作原理可以分为：电阻式触摸屏和电容式触摸屏等。其中，电容式触摸屏支持多点触控功能，拥有较高的透光率和较低的整体功耗，其接触面硬度高，使用寿命较长。触摸屏按照组成结构可以分为：外挂式触摸屏(Add on Mode Touch Panel)，覆盖表面式触摸屏(On Cell Touch Panel)，以及内嵌式触摸屏(In Cell Touch Panel)。其中，覆盖表面式触摸屏是将触摸屏的触控电极设置在显示屏的对向基板和偏光片之间，其成品率高，且不会减小显示区域的面积；内嵌式触摸屏是将触摸屏的触控电极设置在显示屏的内部，可以减小模组整体的厚度，降低触摸屏的制作成本。
目前，将覆盖表面式触摸屏和内嵌式触摸屏相结合的电容式触摸屏，如图1所示，在对向基板101背离阵列基板102的一侧设置有触控感应电极103，位于阵列基板102面向对向基板101一侧的公共电极被复用为触控驱动电极104。公共电极也可以位于对向基板面向阵列基板的一侧。触控驱动电极和触控感应电极相互异面相交，在触控驱动电极和触控感应电极异面相交处形成互电容。其工作过程为：在对触控驱动电极加载触控驱动信号时，检测触控感应电极通过互电容耦合出的电压信号，在此过程中，当有人体接触触摸屏时，人体电场就会作用在互电容上，使互电容的电容值发生变化，进而改变触控感应电极耦合出的电压信号，根据电压信号的变化，就可以确定触点位置。
在如图1所示结构的电容式触摸屏中，复用公共电极作为触控驱动电极104，由于公共电极仅位于电容式触摸屏的显示区域105内，在电容式触摸屏中包围该显示区域105的非显示区域106内没有设置公共电极，因此，使得触摸屏的触控区域被限制在显示区域105，触摸屏的非显示区域106即边缘区域不具有触控功能，从而影响电容式触摸屏的触控性能。
因此，如何提高电容式触摸屏的触控性能，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种电容式触摸屏、其触摸定位方法及显示装置，用以提高电容式触摸屏的触控性能。
因此，本发明实施例提供了一种电容式触摸屏，包括：相对设置的对向基板和阵列基板；位于所述对向基板背离所述阵列基板一侧的多条第一触控电极；位于所述对向基板和所述阵列基板之间的、与所述第一触控电极交叉设置且相互独立的多条公共电极；至少一条所述公共电极复用为第二触控电极；以及，位于所述触摸屏的非显示区域内的对向基板背离所述阵列基板一侧、且与各所述第一触控电极相互绝缘的多个第三触控电极。
本发明实施例还提供了一种基于本发明实施例提供的上述电容式触摸屏的触摸定位方法，包括：对所述第二触控电极和所述第三触控电极分别加载触控扫描信号；检测所述第一触控电极通过感应电容耦合出的所述触控扫描信号的电压信号；根据检测出的所述电压信号的变化以及所述感应电容的位置，确定所述电容式触摸屏的触点位置；或，对所述第一触控电极加载触控扫描信号；检测所述第二触控电极和所述第三触控电极通过感应电容耦合出的所述触控扫描信号的电压信号；根据检测出的所述电压信号的变化以及所述感应电容的位置，确定所述电容式触摸屏的触点位置。
本发明实施例提供的上述电容式触摸屏、其触摸定位方法及显示装置，该电容式触摸屏包括：相对设置的对向基板和阵列基板，位于对向基板背离阵列基板一侧的多条第一触控电极，位于对向基板和阵列基板之间、与第一触控电极交叉设置且相互独立的多条公共电极，将至少一条公共电极复用为第二触控电极；由于在位于触摸屏的非显示区域内的对向基板背离阵列基板的一侧增加设置与各第一触控电极相互绝缘的多条第三触控电极，这样，在触摸屏的非显示区域即边缘区域也设置有触控电极，从而可以使触摸屏的触控区域扩展到非显示区域，进而可以提高触摸屏的触控性能。
附图说明
图1为现有的电容式触摸屏的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的电容式触摸屏的结构示意图之一；
图3为本发明实施例提供的电容式触摸屏的结构示意图之二；
图4为本发明实施例提供的电容式触摸屏的结构示意图之三；
图5为本发明实施例提供的电容式触摸屏的结构示意图之四；
图6为图3沿AA方向的剖视图；
图7为本发明实施例提供的电容式触摸屏的结构示意图之五；
图8为本发明实施例提供的电容式触摸屏的触摸定位方法的流程图之一；
图9为本发明实施例提供的电容式触摸屏的触摸定位方法的流程图之二。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的电容式触摸屏、其触摸定位方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各膜层的形状和厚度不反映阵列基板或对向基板的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种电容式触摸屏，如图2-图4所示，包括：
相对设置的对向基板1和阵列基板2(为了便于显示，图2-图4将对向基板1和阵列基板2相互错开表示)；
位于对向基板1背离阵列基板2一侧的多条第一触控电极3；
位于对向基板1和阵列基板2之间的、与第一触控电极3交叉设置且相互独立的多条公共电极；至少一条公共电极复用为第二触控电极4；以及，
位于电容式触摸屏的非显示区域内的对向基板1背离阵列基板2一侧、且与各第一触控电极3相互绝缘的多个第三触控电极5。
本发明实施例提供的上述电容式触摸屏，由于在位于电容式触摸屏的非显示区域内的对向基板背离阵列基板的一侧增加设置与各第一触控电极相互绝缘的多条第三触控电极，这样，在触摸屏的非显示区域即边缘区域也设置有触控电极，从而可以使触摸屏的触控区域扩展到非显示区域，进而可以提高触摸屏的触控性能。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，位于对向基板和阵列基板之间的、与第一触控电极交叉设置且相互独立的多条公共电极具体可以位于对向基板面向阵列基板的一侧；或者，也可以位于阵列基板面向对向基板的一侧，在此不做限定。图2-图4均是以公共电极位于阵列基板面向对向基板的一侧为例进行说明。
需要说明的是，公共电极所在区域为电容式触摸屏的显示区域，电容式触摸屏的非显示区域为包围该显示区域即公共电极所在区域的边界闭合的区域。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，如图2-图4所示，第一触控电极3可以为触控感应电极，则第二触控电极4和第三触控电极5为触控驱动电极；或者，第一触控电极3也可以为触控驱动电极，则第二触控电极4和第三触控电极5为触控感应电极，在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，由于第三触控电极5与第二触控电极4属于同一种电极，即同为触控驱动电极或同为触控感应电极，因此，可以将第三触控电极5与第二触控电极4电性连接；或者，也可以对第三触控电极5单独进行控制；在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中的第三触控电极5与第二触控电极电性4连接时，需要满足每个第三触控电极5仅与一条第二触控电极4电性连接，即不能出现一个第三触控电极同时与多条第二触控电极电性连接的情况，否则，触摸电容式触摸屏会出现无法准确检测触摸点的问题。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，第一触控电极3与第二触控电极4交叉设置，即各第一触控电极3的延伸方向与各第二触控电极4的延伸方向之间的夹角为大于零的任意角度。
较佳地，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，如图2和图3所示，各第一触控电极3的延伸方向与各第二触控电极4的延伸方向相互垂直，与每条第二触控电极4电性连接的第三触控电极5在对向基板1上的正投影，位于该第二触控电极4在对向基板1上的正投影的两个延伸方向上(如图2所示)或其中一个延伸方向上(如图3所示)，即在位于第二触控电极4的延伸方向上的非显示区域内增加设置与位于显示区域内的每条第二触控电极4相对应的第三触控电极5，相当于将位于显示区域内的每条第二触控电极4延伸至非显示区域，可以使电容式触摸屏的非显示区域也具有触控功能，从而可以提高触摸屏整体的触控性能。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，如图2和图3所示，由于第三触控电极5与第一触控电极3都位于对向基板1背离阵列基板2的一侧，因此，可以将第三触控电极5与第一触控电极3同层设置，即利用一张掩膜板采用一次构图工艺同时形成第三触控电极5与第一触控电极3的图形，这样，即使在电容式触摸屏的非显示区域增加设置第三触控电极5，也不会增加电容式触摸屏制作过程中所使用的掩膜板的数量，不会增加电容式触摸屏的制作成本。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，如图2和图3所示，还可以包括：柔性印刷电路板6；第三触控电极5可以通过柔性印刷电路板6与第二触控电极4电性连接。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，在各公共电极位于阵列基板面向对向基板的一侧时，第二触控电极也位于阵列基板面向对向基板的一侧，如图6所示，图6是图3沿AA方向的剖视图，本发明实施例提供的上述电容式触摸屏还可以包括：位于非显示区域内的阵列基板2面向对向基板1一侧的第一接线端子7，以及位于非显示区域内的对向基板1背离阵列基板2一侧的第二接线端子8；其中，第二触控电极4通过第一接线端子7与柔性印刷电路板6电性连接，第三触控电极5通过第二接线端子8与柔性印刷电路板6电性连接，这样，实现了第三触控电极5通过柔性印刷电路板6与第二触控电极4电性连接。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，在各公共电极位于对向基板面向阵列基板的一侧时，第二触控电极也位于对向基板面向阵列基板的一侧，如图7所示，本发明实施例提供的上述电容式触摸屏还可以包括：位于非显示区域内的阵列基板2面向对向基板1一侧的第一接线端子7，位于非显示区域内的对向基板1背离阵列基板2一侧的第二接线端子8，以及位于非显示区域内的对向基板1面向阵列基板2一侧的第三接线端子9；第二触控电极4与第三接线端子9电性连接，第三接线端子9通过导电胶10与第一接线端子7电性连接，第一接线端子7与柔性印刷电路板6电性连接，第三触控电极5通过第二接线端子8与柔性印刷电路板6电性连接这样，实现了第三触控电极5通过柔性印刷电路板6与第二触控电极4电性连接。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，如图4所示，还可以包括：位于触摸屏的非显示区域内的对向基板1背离阵列基板2一侧、与各第一触控电极3相互绝缘、且与柔性印刷电路板6电性连接的至少一条第四触控电极11，第四触控电极11与柔性印刷电路板6电性连接的方式与第三触控电极5与柔性印刷电路板6的电性连接的方式相同，在此不做赘述；第四触控电极11的延伸方向与第二触控电极4的延伸方向相互平行，且第四触控电极11在对向基板1上的正投影与第二触控电极4在对向基板1上的正投影互不重叠，即在位于第二触控电极4的排列方向上的非显示区域内增加设置至少一条第四触控电极11，相当于将位于显示区域内的每条第二触控电极4延伸至非显示区域，可以使电容式触摸屏的非显示区域也具有触控功能，从而可以提高触摸屏整体的触控性能。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，如图4所示，在位于第二触控电极4的两个延伸方向上的非显示区域内增加设置与位于显示区域内的每条第二触控电极4相对应的第三触控电极5，并且，在位于第二触控电极4的两个排列方向上的非显示区域内增加设置至少一条第四触控电极11，这样，在电容式触摸屏的整个非显示区域内即显示区域的四周都增加设置触控电极，可以使电容式触摸屏的显示区域和非显示区域都具有触控功能，从而极大地提高了触摸屏整体的触控性能。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，如图4所示，第一触控电极3可以为触控感应电极，则第二触控电极4、第三触控电极5和第四触控电极11为触控驱动电极；或者，第一触控电极3也可以为触控驱动电极，则第二触控电极4、第三触控电极5和第四触控电极11为触控感应电极，在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，如图4所示，由于第四触控电极11与第一触控电极3都位于对向基板1背离阵列基板2的一侧，因此，可以将第四触控电极11与第一触控电极3同层设置，即利用一张掩膜板采用一次构图工艺同时形成第四触控电极11与第一触控电极3的图形，这样，即使在电容式触摸屏的非显示区域增加设置第四触控电极11，也不会增加电容式触摸屏制作过程中所使用的掩膜板的数量，不会增加电容式触摸屏的制作成本。
并且，如图4所示，在电容式触摸屏的非显示区域内同时设置有第三触控电极5和第四触控电极11，可以将第一触控电极3、第三触控电极5和第四触控电极11同层设置，即利用一张掩膜板采用一次构图工艺同时形成第一触控电极3、第三触控电极5和第四触控电极11的图形。
需要说明的是，本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中的第一触控电极和第二触控电极的排列方式并非局限于如图4所示的排列方式，本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中的第一触控电极和第二触控电极还可以按照如图5所示的排列方式进行排列，在此不做限定。
并且，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，在非显示区域增加的第三触控电极的尺寸和第四触控电极的尺寸具体可以根据非显示区域的尺寸进行调整。
此外，本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，第一触控电极与柔性印刷电路板的电性连接的方式与现有的触控电极与柔性印刷电路板的电性连接的方式相似，在此不做赘述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述电容式触摸屏，该显示装置可以为：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。该显示装置的实施可以参见上述电容式触摸屏的实施例，重复之处不再赘述。
针对本发明实施例提供的上述电容式触摸屏，本发明实施例还提供了一种触摸定位方法，在第一触控电极为触控感应电极，第二触控电极和第三触控电极为触控驱动电极时，如图8所示，包括如下步骤：
S801、对第二触控电极和第三触控电极分别加载触控扫描信号；
S802、检测第一触控电极通过感应电容耦合出的触控扫描信号的电压信号；
S803、根据检测出的电压信号的变化以及感应电容的位置，确定电容式触摸屏的触点位置；
在第一触控电极为触控驱动电极，第二触控电极和第三触控电极为触控感应电极时，如图9所示，包括如下步骤：
S901、对第一触控电极加载触控扫描信号；
S902、检测第二触控电极和第三触控电极通过感应电容耦合出的触控扫描信号的电压信号；
S903、根据检测出的电压信号的变化以及感应电容的位置，确定电容式触摸屏的触点位置。
本发明实施例提供的一种电容式触摸屏、其触摸定位方法及显示装置，该电容式触摸屏包括：相对设置的对向基板和阵列基板，位于对向基板背离阵列基板一侧的多条第一触控电极，位于对向基板和阵列基板之间、与第一触控电极交叉设置且相互独立的多条公共电极，将至少一条公共电极复用为第二触控电极；由于在位于触摸屏的非显示区域内的对向基板背离阵列基板的一侧增加设置与各第一触控电极相互绝缘的多条第三触控电极，这样，在触摸屏的非显示区域即边缘区域也设置有触控电极，从而可以使触摸屏的触控区域扩展到非显示区域，进而可以提高触摸屏的触控性能。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种电容式触摸屏，包括：
相对设置的对向基板和阵列基板；
位于所述对向基板背离所述阵列基板一侧的多条第一触控电极；
位于所述阵列基板靠近所述对向基板一侧的多条相互独立的公共电极，且所述公共电极与所述第一触控电极交叉绝缘设置；至少一条所述公共电极复用为第二触控电极；以及，
位于所述对向基板背离所述阵列基板一侧、且与各所述第一触控电极相互绝缘的多个第三触控电极，其中所述多个第三触控电极位于所述第二触控电极在所述对向基板上的正投影的两个延伸方向上或其中一个延伸方向上的非显示区域内，且所述第三触控电极沿着所述第一触控电极的延伸方向排列；
每个所述第三触控电极仅与一条所述第二触控电极电性连接；
所述第三触控电极与所述第二触控电极属于同一种电极；
所述第三触控电极与所述第一触控电极同层设置且通过同一步工艺形成。
2.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第一触控电极为触控感应电极，所述第二触控电极和所述第三触控电极为触控驱动电极；或，
所述第一触控电极为触控驱动电极，所述第二触控电极和所述第三触控电极为触控感应电极。
3.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，各所述第一触控电极的延伸方向与各所述第二触控电极的延伸方向相互垂直；
与每条所述第二触控电极电性连接的第三触控电极在所述对向基板上的正投影，位于该第二触控电极在所述对向基板上的正投影的两个延伸方向上或其中一个延伸方向上。
4.如权利要求1-3任一项所述的电容式触摸屏，其特征在于，还包括：柔性印刷电路板；
所述第三触控电极通过柔性印刷电路板与所述第二触控电极电性连接。
5.如权利要求4所述的电容式触摸屏，其特征在于，各所述公共电极位于所述阵列基板面向所述对向基板的一侧；所述触摸屏还包括：位于所述非显示区域内的阵列基板面向所述对向基板一侧的第一接线端子，以及位于所述非显示区域内的对向基板背离所述阵列基板一侧的第二接线端子；
所述第二触控电极通过所述第一接线端子与所述柔性印刷电路板电性连接；
所述第三触控电极通过所述第二接线端子与所述柔性印刷电路板电性连接。
6.如权利要求4所述的电容式触摸屏，其特征在于，各所述公共电极位于所述对向基板面向所述阵列基板的一侧；所述触摸屏还包括：位于所述非显示区域内的阵列基板面向所述对向基板一侧的第一接线端子，位于所述非显示区域内的对向基板背离所述阵列基板一侧的第二接线端子，以及位于所述非显示区域内的对向基板面向所述阵列基板一侧的第三接线端子；
所述第二触控电极与所述第三接线端子电性连接，所述第三接线端子通过导电胶与所述第一接线端子电性连接，所述第一接线端子与所述柔性印刷电路板电性连接；
所述第三触控电极通过所述第二接线端子与所述柔性印刷电路板电性连接。
7.如权利要求4所述的电容式触摸屏，其特征在于，还包括：位于所述触摸屏的非显示区域内的对向基板背离所述阵列基板一侧、与各所述第一触控电极相互绝缘、且与所述柔性印刷电路板电性连接的至少一条第四触控电极；
所述第四触控电极的延伸方向与所述第二触控电极的延伸方向相互平行；且所述第四触控电极在所述对向基板上的正投影，与所述第二触控电极在所述对向基板上的正投影互不重叠。
8.如权利要求7所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第一触控电极为触控感应电极，所述第二触控电极、所述第三触控电极和所述第四触控电极为触控驱动电极；或，
所述第一触控电极为触控驱动电极，所述第二触控电极、所述第三触控电极和所述第四触控电极为触控感应电极。
9.如权利要求7所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第四触控电极与所述第一触控电极同层设置。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的电容式触摸屏。
11.一种触摸定位方法，应用于如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述触摸定位方法包括：
对所述第二触控电极和所述第三触控电极分别加载触控扫描信号；检测所述第一触控电极通过感应电容耦合出的所述触控扫描信号的电压信号；根据检测出的所述电压信号的变化以及所述感应电容的位置，确定所述电容式触摸屏的触点位置；或，
对所述第一触控电极加载触控扫描信号；检测所述第二触控电极和所述第三触控电极通过感应电容耦合出的所述触控扫描信号的电压信号；根据检测出的所述电压信号的变化以及所述感应电容的位置，确定所述电容式触摸屏的触点位置。
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