CN108874218A - 一种触控基板、其触控定位方法及电容式触摸屏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控基板、其触控定位方法及电容式触摸屏，该触控基板包括衬底基板，位于衬底基板上单层设置的多个相互独立的触控电极；全部触控电极划分为在第一方向和第二方向上均交替设置的第一触控电极和第二触控电极；至少一行或一列的所有第一触控电极通过导线连接或至少一行或一列的所有第二触控电极通过导线连接。与现有技术中一个触控电极与一条导线连接且多个触控电极相互独立的技术方案不同，在本发明中至少一行或一列的所有第一触控电极或第二触控电极通过导线连接，因此相较于现有技术，本发明可以减少导线数量，相应地减少了触控芯片中与导线一一对应连接的触控引脚的数量，从而减小了触控芯片所占面积。

Description

一种触控基板、其触控定位方法及电容式触摸屏

技术领域

本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种触控基板、其触控定位方法及电容式触摸屏。

背景技术

触摸屏是现在被广泛应用的一种触摸传感输入装置。按照触摸感应原理，现有的触摸屏包括电阻式触摸屏、电容式触摸屏、表面红外触摸屏等等。其中，电容式触摸屏以其透光率高、耐磨损、耐环境温度变化、耐环境湿度变化、寿命长、可实现如多点触摸的高级复杂功能而受到大众的欢迎。

在现有电容式触摸屏中，包括多个同层设置的触控电极、与各触控电极一一对应连接的导线，以及通过导线与各触控电极连接以检测触控位置的触控芯片。为了保证触控精度，一般设置较多数量的触控电极，相应地，导线的数量也会较多，触控芯片中用于连接导线的触控引脚(Tx pin)的数量也会较多，从而使得触控芯片所占面积较大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种触控基板、其触控定位方法及电容式触摸屏，用以减小触控芯片所占面积。

因此，本发明实施例提供的一种触控基板，包括衬底基板，位于所述衬底基板上单层设置的多个相互独立的触控电极；全部所述触控电极划分为在第一方向和第二方向上均交替设置的第一触控电极和第二触控电极；

至少一行或一列的所有所述第一触控电极通过导线连接，或至少一行或一列的所有所述第二触控电极通过导线连接。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控基板中，每一列的所有所述第一触控电极与沿列方向延伸的第一导线连接；

每一行的各所述第二触控电极与沿行方向延伸的第二导线连接后，再与沿列方向延伸的第三导线连接。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控基板中，每一列的所有所述第一触控电极与沿列方向延伸的第一导线连接；

每一行的各所述第二触控电极与沿列方向延伸的第四导线连接后，再与沿行方向延伸的第五导线连接。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控基板中，所述第一触控电极包括多个第一子触控电极，所述多个第一子触控电极之间电连接；

所述第二触控电极包括多个第二子触控电极，所述多个第二子触控电极之间电连接；

所述多个第一子触控电极和所述多个第二子触控电极在行方向和列方向上均交替设置。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控基板中，所述第一子触控电极和所述第二子触控电极的形状均为1mm*1mm的正方形。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控基板中，还包括：交叉而置且相互绝缘的栅线和数据线；

所述第一导线和所述第三导线均与所述数据线同层设置；所述第二导线与所述栅线或所述触控电极同层设置。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控基板中，还包括：交叉而置且相互绝缘的栅线和数据线；

所述第一导线和所述第四导线均与所述数据线同层设置，所述第五导线与所述栅线同层设置。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电容式触摸屏，包括上述触控基板。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种上述触控基板的触控定位方法，包括：

按扫描顺序向所述触控基板中的各触控电极输入用于自电容检测的第一频段检测信号，同时向各第一触控电极或各第二触控电极输入用于互电容检测的第二频段检测信号；

接收经导线传递的各所述触控电极的反馈信号，并根据所述反馈信号确定触控位置。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控定位方法中，所述根据所述反馈信号确定触控位置，具体包括：

对所述反馈信号进行解调处理，确定各所述触控电极的自电容值和互电容值；

将位于各位置处的所述触控电极的自电容值与第一预设电容值进行比较，互电容值与第二预设电容值进行比较；

确定自电容值大于所述第一预设电容值且互电容值小于所述第二预设电容值的所述触控电极所在位置为触控位置。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控定位方法中，所述确定各所述触控电极的自电容值和互电容值，具体包括：

确定所述第一触控电极包含的各第一子触控电极，以及所述第二触控电极包含的各第二子触控电极的自电容值和互电容值。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控定位方法中，所述确定自电容值大于所述第一预设电容值且互电容值小于所述第二预设电容值的所述触控电极所在位置为触控位置，具体包括：

确定自电容值大于所述第一预设电容值且互电容值小于所述第二预设电容值的所述第一子触控电极对应的所述第一触控电极所在区域或自电容值大于所述第一预设电容值且互电容值小于所述第二预设电容值的所述第二子触控电极对应的所述触控电极所在区域为触控位置。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的一种触控基板、其触控定位方法及电容式触摸屏中，该电容式触摸屏包括衬底基板，位于衬底基板上单层设置的多个相互独立的触控电极；全部触控电极划分为在第一方向和第二方向上均交替设置的第一触控电极和第二触控电极；至少一行或一列的所有第一触控电极通过导线连接，或至少一行或一列的所有第二触控电极通过同一导线连接。与现有技术中一个触控电极与一条导线连接且多个触控电极相互独立的技术方案不同，在本发明中至少一行或一列的所有第一触控电极通过导线连接，或者至少一行或一列的第二触控电极通过导线连接，因此相较于现有技术，本发明可以减少导线数量，相应地减少了触控芯片中与导线一一对应连接的触控引脚的数量，从而减小了触控芯片所占面积。

附图说明

图1至图7分别为本发明实施例一提供的触控基板的结构示意图；

图8至图14分别为本发明实施例二提供的触控基板的结构示意图；

图15和图16分别为本发明实施例三提供的触控基板的结构示意图；

图17为本发明实施例四提供的触控基板的触控定位方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的触控基板、其触控定位方法及电容式触摸屏的具体实施方式进行详细的说明。需要说明的是本说明书所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；此外，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，为本发明实施例一提供的一种触控基板。该触控基板，包括衬底基板101，位于衬底基板101上单层设置的多个相互独立的触控电极102；全部触控电极102划分为在第一方向a和第二方向b上均交替设置的第一触控电极1021和第二触控电极1022；

至少一行或一列的所有第一触控电极1021通过导线103连接，或至少一行或一列的所有第二触控电极1022通过导线103连接。以图1为例，每一列第一触控电极1021通过一条导线103连接，每个第二触控电极1022与一条导线103连接。

与现有技术中一个触控电极102与一条导线103连接不同，在本发明中至少一行或一列的所有第一触控电极1021或至少一行或一列的所有第二触控电极1022与同一导线103连接，因此相较于现有技术，本发明可以减少导线103的数量，又因为导线103与触控芯片中的触控引脚具有一一对应的关系，二者的数量相同，故触控引脚的数量也减少了，从而减小了触控芯片所占面积。而且，对于本发明实施例一提供的触控基板，可同时采用自电容原理和互电容原理进行触控检测，故不仅可以具有较好的抗干扰效果，还可有效解决在有水滴滴落时，现有的触控基板误认为有触控发生，防水性较差的技术问题。

在本发明实施例一提供的上述触控基板中，第一触控电极1021和第二触控电极1022与导线103的连接关系，除了如图1所示之外，还可以具有以下六种可能的实现方式，具体而言：

第一种可能的实现方式如图2所示，每一列的所有第一触控电极1021与沿列方向延伸的第一导线1031连接；

每一行的各第二触控电极102与沿行方向延伸的第二导线1032连接后，再与沿列方向延伸的第三导线1033连接。

可以理解的是，在实际应用中，第一导线1031和第三导线1033分别与触控芯片的触控引脚一一对应连接。

第二种可能的实现方式如图3所示，每一列的所有第一触控电极1021与沿列方向延伸的第一导线1031连接；

每一行的各第二触控电极1032与沿列方向延伸的第四导线1034连接后，再与沿行方向延伸的第五导线1035连接。

需要说明的是，在具体实施时，第一导线1031和第五导线1035分别与触控芯片的触控引脚一一对应连接。

第三种可能的实现方式如图4所示，每个第一触控电极1021通过一条沿列方向延伸的导线103连接；

每列第二触控电极1022通过一条沿列方向延伸的导线103连接。

需要说明的是，在具体实施时，导线103与触控芯片的触控引脚一一对应连接。

第四种可能的实现方式如图5所示，每一行的各第一触控电极1021与沿行方向延伸的第二导线1032连接后，再与沿列方向延伸的第三导线1033连接；每一行的各第二触控电极1022分别与沿列方向延伸的第一导线1031一一对应连接。

需要说明的是，在具体实施时，第一导线1031和第三导线1033分别与触控芯片的触控引脚一一对应连接。

第五种可能的实现方式如图6所示，每一行的各第一触控电极1021与沿行方向延伸到第二导线1032连接后，再与沿列方向延伸的第三导线1033连接；

每一列的所有第二触控电极1022与一沿列方向延伸的第一导线1031连接。

需要说明的是，在具体实施时，第一导线1031和第三导线1033分别与触控芯片的触控引脚一一对应连接。

第六种可能的实现方式如图7所示，每一列的各第一触控电极1021与沿列方向延伸的第一导线1031一一对应连接；

每一行的各第二触控电极1022与同一沿行方向延伸的第二导线1032连接后，再与一条沿列方向延伸的第三导线1033连接。

需要说明的是，在具体实施时，第一导线1031和第三导线1033分别与触控芯片的触控引脚一一对应连接。

在本发明实施例一提供的上述触控基板中，还包括交叉设置且相互绝缘的栅线和数据线，一般地栅线沿行方向延伸，数据线沿列方向延伸。为简化制作工艺，实现轻薄化设计，可以将沿列方向延伸的导线103，例如第一导线1031、第三导线1033和第四导线1034，与数据线同层设置；并将沿行方向延伸的导线103，例如第二导线1032和第五导线1035，与栅线同层设置。

当然，在具体实施时，也可以将沿列方向延伸的第一导线1031、第三导线1033和第四导线1034设置为一个单独的膜层，将沿行方向延伸的第二导线1032和第五导线1035设置为另一个单独的膜层，在此不做限定。

值得注意的是，在图1和图4中的导线103均仅沿列方向延伸，相互之间无重叠，故可实现导线103的单层布图；且在导线103与数据线同层设置时，可使产品的厚度更薄。

此外，栅线的材质一般为金属，在第二导线1032与栅线同层设置时，第二导线1032的材质也为金属。且如图2、图5、图6和图7所示，，为了增大像素的开口率，在具体实施时，还可以采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等透明材料制作第二导线1032。

可以理解的是，在第二导线1032与触控电极102同层设置时，且以一条第二导线1032连接一行第二触控电极1022为例，因该第二导线1032与对应行的第二触控电极1022同时形成，故其与对应行的各第二触控电极1022在完成制作后已经处于连接状态，故后续仅需实现该第二导线1032与第三导线1033的连接。具体地，可通过在与该第二导线1032对应行的任一第二触控电极1022上打孔的方式，实现该第二导线1032与第三导线1033的连接。

在本发明实施例一提供的上述内嵌式触摸屏中，如图1至图7所示，触控电极102与导线103之间采用导通连接点(图中黑色实心圆点)实现电性连接。在具体实施时，每个触控电极102通过至少一个导通连接点与对应的导线103连接，且在每个触控电极102对应的导通连接点为多个时，相当于触控电极102与多个导线段并联，从而可有效减小该触控电极102的电阻，提高触控检测精度。

此外，从图1至图7中可以看出，在本发明实施例一提供的上述触控基板中，触控电极102的形状为菱形，菱形的对角线分别沿行方向和列方向延伸，第一方向a和第二方向b分别为菱形的相邻两边的延伸方向。

对于触控电极102的这种菱形结构而言，如图1至图7所示，会使得触控电极102所在区域的外围存在一些不易布置触控电极102的空白区域，当触控发生在空白区域时，即无法有效检测到触控操作，因此，为保证触控检测的准确性，本发明实施例一在空白区域设置了补偿电极104，以利用补偿电极104感知空白区域的触控动作。在具体应用时，补偿电极104可以具有与触控电极102匹配的三角形形状，当然也可以为其他形状，在此不做限定。

实施例二

图8至图14为本发明实施例二提供的触控基板。由于本发明实施例二提供的触控基板与本发明实施例一提供的触控基板相比，仅在于二者中触控电极102的形状，以及第一触控电极1021和第二触控电极1022交替设置的方向不同，故以下仅对实施例二提供的触控基板与实施例一的不同之处进行介绍，重复之处不再赘述。具体地，与实施例一提供的触控基板的形状不同，本发明实施例二提供的触控基板中，触控电极102的形状为正方形，且正方形的相邻两边分别沿行方向和列方向延伸，第一触控电极1021与第二触控电极1022交替设置的第一方向为行方向，第二方向为列方向。

实施例三

本发明实施例三提供的一种触控基板，如图15和图16所示，第一触控电极1021包括多个第一子触控电极102’，同一个第一触控电极1021包括的多个第一子触控电极102’之间电连接，每一行的第一触控电极1021包含的第一子触控电极102’之间通过导线103电连接；

第二触控电极1022包括多个第二子触控电极102”，同一个第二触控电极1022包括的多个第二子触控电极102”之间电连接，每一列的第二触控电极1022包含的第二子触控电极102”之间通过导线103电连接；

并且第一子触控电极102’和第二子触控电极102”在行方向和列方向上均交替设置。

具体地，在图16中仅示出了一行和一列相交位置处第一子触控电极102’和第二子触控电极102”在行方向和列方向上交替设置的情形。

在本发明实施例三提供的上述触控基板中，通过将每个第一触控电极1021划分为多个第一子触控电极102’，将每个第二触控电极1022划分为多个第二子触控电极102”，可以增大单个第一触控电极1021和单个第二触控电极1022的边缘长度；再通过使第一子触控电极102’和第二子触控电极102”在行方向和列方向均交替设置，从而使得相邻第一触控电极1021和第二触控电极1022之间的互电容值增加，进而提高了触控效果。

以4mm*4mm的第一触控电极1021为例，其边缘长度为4mm*4＝16mm，第一触控电极1021可以包括4个、6个或8个第一子触控电极102’。在将其进行分割为8个1mm*1mm第一子触控电极102’时，8个第一子触控电极102’的边缘长度之和为1mm*4*8＝32mm，对比可知，边缘长度大大增加。同样，第二触控电极1022也可以包括4个、6个或8个第二子触控电极102”。在将边长为4mm*4mm的第二触控电极1022进行分割为8个1mm*1mm第二子触控电极102”时，8个第二子触控电极102”的边缘长度之和为1mm*4*8＝32mm，大于单个第二触控电极1022的边缘长度4mm*4＝16mm。从而在将8个第一子触控电极102’与8个第二子触控电极102”在行方向和列方向上均交替设置时，第一子触控电极102’与第二子触控电极102”之间总的互电容值，大于4mm*4mm的第一触控电极1021与第二触控电极1022之间的互电容值，提高了触控效果。

可以理解的是，在本发明实施例三提供的触控基板中，只要将第一触控电极1021分割得到至少两个第一子触控电极102’，将第二触控电极1022分割得到至少两个第二子触控电极102”，并设置第一子触控电极102’与第二子触控电极102”在行方向和列方向上交替排布，即可增大第一触控电极1021和第二触控电极1022的边缘长度，提高触控效果；且分割所得的子触控电极的形状不限，具体以实际需要为准。

实施例四

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种触控定位方法，如图17所示，具体可以包括以下步骤：

S1701、按扫描顺序向触控基板中的各触控电极输入用于自电容检测的第一频段检测信号，同时向各第一触控电极或各第二触控电极输入用于互电容检测的第二频段检测信号；

具体地，在向各触控电极输入用于自电容检测的第一频段检测信号的情况下，各触控电极均作为自电容电极；在向各第一触控电极输入用于互电容检测的第二频段检测信号的情况下，各第一触控电极为触控驱动电极，各第二触控电极为触控感应电极；在向各第二触控电极输入用于互电容检测的第二频段检测信号的情况下，各第二触控电极为触控驱动电极，各第一触控电极为触控感应电极。

S1702、接收经导线传递的各触控电极的反馈信号，并根据反馈信号确定触控位置。

具体地，可首先通过对反馈信号进行解调处理来确定各触控电极的自电容值和互电容值；并且，在第一触控电极由第一子触控电极构成，第二触控电极由第二子触控电极构成时，需要确定各第一子触控电极和各第二子触控电极的自电容值和互电容值。

并且，因针对本发明实施例提供的上述触控电极同时加载了用于自电容检测的第一频段检测信号和用于互电容检测的第二频段检测信号，故各触控电极经导线反馈至触控侦测芯片的信号为表征自电容值和互电容值的耦合信号，需要对该耦合信号进行解调，以获得第一频段检测信号对应的反馈信号和第二频段检测信号的反馈信号。进而根据导线与触控电极的连接关系，以及第一频段检测信号对应的反馈信号和第二频段检测信号的反馈信号，确定各触控电极的自电容值和互电容值。因对耦合信号的解调属于现有技术，在此不做赘述。

之后，将位于各位置处的触控电极的自电容值与第一预设电容值进行比较，互电容值与第二预设电容值进行比较；且在第一触控电极由第一子触控电极构成，第二触控电极由第二子触控电极构成时，此处即将确定出的各第一子触控电极和各第二子触控电极的自电容值与第一预设电容值进行比较，互电容值与第二预设电容值进行比较。

最后，确定自电容值大于第一预设电容值且互电容值小于第二预设电容值的触控电极所在位置为触控位置；具体地在第一触控电极由第一子触控电极构成，第二触控电极由第二子触控电极构成的条件下，则应确定自电容值大于第一预设电容值且互电容值小于第二预设电容值的第一子触控电极对应的第一触控电极所在区域或自电容值大于第一预设电容值且互电容值小于第二预设电容值的第二子触控电极对应的第二触控电极所在区域为触控位置。

实施例五

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电容式触摸屏，包括本发明实施例提供的上述触控基板，该电容式触摸屏可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相机、导航仪、智能手表、健身腕带、个人数字助理、自助存/取款机等任何具有显示功能的产品或部件。对于电容式触摸屏的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该电容式触摸屏的实施可以参见上述触控基板的实施例，重复之处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

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 (12)

1.一种触控基板，包括衬底基板，位于所述衬底基板上单层设置的多个相互独立的触控电极，其特征在于，全部所述触控电极划分为在第一方向和第二方向上均交替设置的第一触控电极和第二触控电极；

至少一行或一列的所有所述第一触控电极通过导线连接，或至少一行或一列的所有所述第二触控电极通过导线连接。

2.如权利要求1所述的触控基板，其特征在于，每一列的所有所述第一触控电极与沿列方向延伸的第一导线连接；

每一行的各所述第二触控电极与沿行方向延伸的第二导线连接后，再与沿列方向延伸的第三导线连接。

3.如权利要求1所述的触控基板，其特征在于，每一列的所有所述第一触控电极与沿列方向延伸的第一导线连接；

每一行的各所述第二触控电极与沿列方向延伸的第四导线连接后，再与沿行方向延伸的第五导线连接。

4.如权利要求1-3任一项所述的触控基板，其特征在于，所述第一触控电极包括多个第一子触控电极，所述多个第一子触控电极之间电连接；

所述第二触控电极包括多个第二子触控电极，所述多个第二子触控电极之间电连接；

所述多个第一子触控电极和所述多个第二子触控电极在行方向和列方向上均交替设置。

5.如权利要求4所述的触控基板，其特征在于，所述第一子触控电极和所述第二子触控电极的形状均为1mm*1mm的正方形。

6.如权利要求2所述的触控基板，其特征在于，还包括：交叉而置且相互绝缘的栅线和数据线；

所述第一导线和所述第三导线均与所述数据线同层设置；所述第二导线与所述栅线或所述触控电极同层设置。

7.如权利要求3所述的触控基板，其特征在于，还包括：交叉而置且相互绝缘的栅线和数据线；

所述第一导线和所述第四导线均与所述数据线同层设置，所述第五导线与所述栅线同层设置。

8.一种电容式触摸屏，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的触控基板。

9.一种如权利要求1-7任一项所述的触控基板的触控定位方法，其特征在于，包括：

按扫描顺序向所述触控基板中的各触控电极输入用于自电容检测的第一频段检测信号，同时向各第一触控电极或各第二触控电极输入用于互电容检测的第二频段检测信号；

接收经导线传递的各所述触控电极的反馈信号，并根据所述反馈信号确定触控位置。

10.如权利要求9所述的触控定位方法，其特征在于，所述根据所述反馈信号确定触控位置，具体包括：

对所述反馈信号进行解调处理，确定各所述触控电极的自电容值和互电容值；

将位于各位置处的所述触控电极的自电容值与第一预设电容值进行比较，互电容值与第二预设电容值进行比较；

确定自电容值大于所述第一预设电容值且互电容值小于所述第二预设电容值的所述触控电极所在位置为触控位置。

11.如权利要求10所述的触控定位方法，其特征在于，所述确定各所述触控电极的自电容值和互电容值，具体包括：

确定所述第一触控电极包含的各第一子触控电极，以及所述第二触控电极包含的各第二子触控电极的自电容值和互电容值。

12.如权利要求11所述的触控定位方法，其特征在于，所述确定自电容值大于所述第一预设电容值且互电容值小于所述第二预设电容值的所述触控电极所在位置为触控位置，具体包括：

确定自电容值大于所述第一预设电容值且互电容值小于所述第二预设电容值的所述第一子触控电极对应的所述第一触控电极所在区域或自电容值大于所述第一预设电容值且互电容值小于所述第二预设电容值的所述第二子触控电极对应的所述第二触控电极所在区域为触控位置。