CN104679374A - 一种电容式触摸屏、其触摸定位方法及显示装置 - Google Patents

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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：相对而置的第一基板和第二基板；其中，第一基板一侧设置有黑矩阵；由于该黑矩阵由位于第一基板背离第二基板一侧的金属材质的第一触控电极层和位于第一基板面向第二基板一侧的金属材质的第二触控电极层组成，其中，第一触控电极层包括多条第一触控电极线，第二触控电极层包括与第一触控电极线交叉设置的多条第二触控电极线，因此，第一触控电极层和第二触控电极层既可以作为黑矩阵起到遮光的作用，第一触控电极层中的第一触控电极线和第二触控电极层中的第二触控电极线又可以作为触控电极实现触控功能，与现有的电容式触摸屏的结构相比，可以减薄其整体厚度。

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 TouchPanel)。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，以液晶显示屏为例，是在对向基板的两侧分别设置触控扫描线和触控感应线，在触控扫描线和触控感应线的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。
现有的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与内嵌式触摸屏相比，虽然良品率有所提高，但整体厚度增加。
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，用以减薄电容式触摸屏的整体厚度。
因此，本发明实施例提供了一种电容式触摸屏，包括：相对而置的第一基板和第二基板；其中，所述第一基板一侧设置有黑矩阵；
所述黑矩阵由位于所述第一基板背离所述第二基板一侧的金属材质的第一触控电极层和位于所述第一基板面向所述第二基板一侧的金属材质的第二触控电极层组成；其中，
所述第一触控电极层包括多条第一触控电极线，所述第二触控电极层包括与所述第一触控电极线交叉设置的多条第二触控电极线。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，还包括：位于所述第二基板面向所述第一基板一侧的交叉绝缘设置的多条栅线和多条数据线，以及位于每条所述栅线和每条所述数据线交叉位置处的薄膜晶体管；其中，
各所述栅线在所述第一基板的正投影位于所述第一触控电极线在所述第一基板的正投影内，各所述数据线在所述第一基板的正投影位于所述第二触控电极线在所述第一基板的正投影内，各所述薄膜晶体管在所述第一基板的正投影位于所述第一触控电极线和所述第二触控电极线在所述第一基板的正投影内。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，还包括：位于所述第一基板背离所述第二基板一侧且与所述第一触控电极线电性连接的第一外围走线、位于所述第一基板面向所述第二基板一侧且与所述第二触控电极线电性连接的第二外围走线、以及位于所述第二基板面向所述第一基板一侧且与所述栅线和所述数据线电性连接的第三外围走线；其中，
所述第一外围走线在所述第一基板的正投影位于所述第二触控电极层在所述第一基板的正投影内，所述第二外围走线在所述第一基板的正投影位于所述第一触控电极层在所述第一基板的正投影内，所述第三外围走线在所述第一基板的正投影位于所述第一触控电极层和所述第二触控电极层在所述第一基板的正投影内。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，每条所述第一触控电极线为一条触控扫描线，每条所述第二触控电极线为一条触控感应线；或者，
每条所述第一触控电极线为一条触控感应线，每条所述第二触控电极线为一条触控扫描线。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，相邻的至少两条所述第一触控电极线组成一条触控扫描线，组成每条所述触控扫描线的各所述第一触控电极线通过所述第一外围走线电性连接；相邻的至少两条所述第二触控电极线组成一条触控感应线，组成每条所述触控感应线的各所述第二触控电极线通过所述第二外围走线电性连接；或者，
相邻的至少两条所述第一触控电极线组成一条触控感应线，组成每条所述触控感应线的各所述第一触控电极线通过所述第一外围走线电性连接；相邻的至少两条所述第二触控电极线组成一条触控扫描线，组成每条所述触控扫描线的各所述第二触控电极线通过所述第二外围走线电性连接。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，所述第一基板为彩膜基板，所述第二基板为阵列基板；或者，
所述第一基板为封装盖板，所述第二基板为阵列基板。
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。
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：
对第一触控电极线加载触控扫描信号；检测第二触控电极线通过感应电容耦合出的触控扫描信号的电压信号；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；或者，
对第二触控电极线加载触控扫描信号；检测第一触控电极线通过感应电容耦合出的触控扫描信号的电压信号；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：相对而置的第一基板和第二基板；其中，第一基板一侧设置有黑矩阵；由于该黑矩阵由位于第一基板背离第二基板一侧的金属材质的第一触控电极层和位于第一基板面向第二基板一侧的金属材质的第二触控电极层组成，其中，第一触控电极层包括多条第一触控电极线，第二触控电极层包括与第一触控电极线交叉设置的多条第二触控电极线，因此，第一触控电极层和第二触控电极层既可以作为黑矩阵起到遮光的作用，第一触控电极层中的第一触控电极线和第二触控电极层中的第二触控电极线又可以作为触控电极实现触控功能，与现有的电容式触摸屏的结构相比，可以省去原有的单独设置的黑矩阵，从而可以减薄其整体厚度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电容式触摸屏的结构示意图；
图2a沿AA方向的剖面图为图1；
图2b沿BB方向的剖面图为图1；
图3沿CC方向的剖面图为图1；
图4和图5分别为本发明实施例提供的触摸定位方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的一种电容式触摸屏、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其真实比例，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1所示，包括：相对而置的第一基板1和第二基板2；其中，第一基板1一侧设置有黑矩阵；
黑矩阵由位于第一基板1背离第二基板2一侧的金属材质的第一触控电极层3和位于第一基板1面向第二基板2一侧的金属材质的第二触控电极层4组成；其中，
如图2a所示(图1为图2a沿AA方向的剖面图)，第一触控电极层3，包括多条第一触控电极线5(图2a示出4条第一触控电极线5)，如图2b所示(图1为图2b沿BB方向的剖面图)，第二触控电极层4，包括与第一触控电极线5交叉设置的多条第二触控电极线6(图2b示出4条第二触控电极线6)。
本发明实施例提供的上述电容式触摸屏，由于第一触控电极层和第二触控电极层既可以共同作为黑矩阵起到遮光的作用，并且，第一触控电极层中的第一触控电极线和第二触控电极层中的第二触控电极线又可以作为触控电极实现触控功能，相当于将两层触控电极层复用为黑矩阵，因此，与现有的电容式触摸屏的结构相比，可以省去原有的单独设置的黑矩阵，从而可以减薄电容式触摸屏的整体厚度。
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1和图3所示(图1为图3沿CC方向的剖面图，为了清楚地标识第二基板一侧的各部件，图1中黑色填充的第一触控电极层3和第二触控电极层4对应地在图3中设置为空白填充)，还可以包括：位于第二基板2面向第一基板1一侧的交叉绝缘设置的多条栅线7和多条数据线8，以及位于每条栅线7和每条数据线8交叉位置处的薄膜晶体管9；其中，各栅线7在第一基板1的正投影位于第一触控电极线5在第一基板1的正投影内，各数据线8在第一基板1的正投影位于第二触控电极线6在第一基板1的正投影内，各薄膜晶体管9在第一基板1的正投影位于第一触控电极线5和第二触控电极线6在第一基板1的正投影内(图3以各薄膜晶体管9在第一基板1的正投影位于第一触控电极线5在第一基板1的正投影内为例进行说明)；这样，栅线7、数据线8和薄膜晶体管9被由第一触控电极层3和第二触控电极层4共同组成的黑矩阵所遮挡，从而可以避免栅线7、数据线8和薄膜晶体管9漏光而影响显示面板的正常显示。
当然，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，并非局限于第一触控电极线与栅线相对应，第二触控电极线数据线相对应的结构；还可以为第一触控电极线与数据线相对应，第二触控电极线栅线相对应的结构，即各数据线在第一基板的正投影位于第一触控电极线在第一基板的正投影内，各栅线在第一基板的正投影位于第二触控电极线在第一基板的正投影内，各薄膜晶体管在第一基板的正投影位于第一触控电极线和第二触控电极线在第一基板的正投影内，在此不做限定。本发明实施例提供的上述电容式触摸屏仅以第一触控电极线与栅线相对应，第二触控电极线数据线相对应的结构为例进行说明。
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，各薄膜晶体管在第一基板的正投影位于第一触控电极线和第二触控电极线在第一基板的正投影内，具体可以分为以下三种情况：各薄膜晶体管在第一基板的正投影仅位于第一触控电极线在第一基板的正投影内；或者，各薄膜晶体管在第一基板的正投影仅位于第二触控电极线在第一基板的正投影内；或者，各薄膜晶体管在第一基板的正投影既位于第一触控电极线在第一基板的正投影内又位于第二触控电极线在第一基板的正投影内。例如，如图3所示，各薄膜晶体管9在第一基板1的正投影仅位于第一触控电极线5在第一基板1的正投影内。
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2a、图2b和图3所示，还可以包括：位于第一基板1背离第二基板2一侧且与第一触控电极线5电性连接的第一外围走线10、位于第一基板1面向第二基板2一侧且与第二触控电极线6电性连接的第二外围走线11、以及位于第二基板2面向第一基板1一侧且与栅线7和数据线8电性连接的第三外围走线12；其中，由于第一外围走线10与第一触控电极线5同层同材质，且第一外围走线10需被黑矩阵遮挡，因此，第一外围走线10在第一基板1的正投影位于第二触控电极层4在第一基板1的正投影内；同理，由于第二外围走线11与第二触控电极线6同层同材质，且第二外围走线11需被黑矩阵遮挡，因此，第二外围走线11在第一基板1的正投影位于第一触控电极层3在第一基板1的正投影内；同理，由于第三外围走线12位于第二基板2面向第一基板1的一侧，且第三外围走线12需被黑矩阵遮挡，因此，第三外围走线12在第一基板1的正投影位于第一触控电极层3和第二触控电极层4在第一基板1的正投影内；这样，第一外围走线10、第二外围走线11和第三外围走线12被由第一触控电极层3和第二触控电极层4共同组成的黑矩阵所遮挡，从而可以避免第一外围走线10、第二外围走线11和第三外围走线12漏光而影响显示面板的正常显示。
需要说明的是，第三外围走线在第一基板的正投影位于第一触控电极层和第二触控电极层在第一基板的正投影内，具体可以包括以下三种情况：第三外围走线在第一基板的正投影全部位于第一触控电极层在第一基板的正投影内；或者，第三外围走线在第一基板的正投影全部位于第二触控电极层在第一基板的正投影内；或者，第三外围走线在第一基板的正投影的一部分位于第一触控电极层在第一基板的正投影内，另一部分位于第二触控电极层在第一基板的正投影内，在此不做限定。例如，如图3所示，第三外围走线12在第一基板1的正投影的一部分位于第一触控电极层3在第一基板1的正投影内，另一部分位于第二触控电极层4在第一基板1的正投影内。
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，可以将每条第一触控电极线设置为一条触控扫描线，将每条第二触控电极线设置为一条触控感应线，即对各第一触控电极线加载触控扫描信号，第二触控电极线耦合触控扫描信号并输出；或者，也可以将每条第一触控电极线设置为一条触控感应线，将每条第二触控电极线设置为一条触控扫描线，即对各第二触控电极线加载触控扫描信号，第一触控电极线耦合触控扫描信号并输出，在此不做限定。
一般地，触摸屏的触控精度通常在毫米级，而触摸屏的显示精度通常在微米级，即触摸屏所需的触控扫描线和触控感应线比栅线和数据线要少得多，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏中，第一触控电极线与栅线相对应，第二触控电极线与数据线相对应，因此，触摸屏所需的触控扫描线和触控感应线比第一触控电极线和第二触控电极线要少得多，因此，可以将相邻的至少两条第一触控电极线设置为一条触控扫描线，将相邻的至少两条第二触控电极线设置为一条触控感应线，其中，组成每条触控扫描线的各第一触控电极线通过第一外围走线电性连接，组成每条触控感应线的各第二触控电极线通过第二外围走线电性连接；或者，也可以将相邻的至少两条第一触控电极线设置为一条触控感应线，将相邻的至少两条第二触控电极线设置为一条触控扫描线，其中，组成每条触控感应线的各第一触控电极线通过第一外围走线电性连接，组成每条触控扫描线的各第二触控电极线通过第二外围走线电性连接；这样，不仅可以增大电容式触摸屏的触控灵敏度，还可以消除摩尔纹。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述电容式触摸屏可以应用于液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)；或者，本发明实施例提供的上述电容式触摸屏也可以应用于有机电致发光显示屏(Organic Electroluminescent Display,OLED)，在此不做限定。其中，在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏应用于LCD时，第一基板为彩膜基板，第二基板为阵列基板，其中，第一基板上的各部件的结构与现有的LCD中的彩膜基板的结构类似，第二基板上的各部件的结构与现有的LCD中的阵列基板的结构类似，在此不做赘述；在本发明实施例提供的上述电容式触摸屏应用于OLED时，第一基板为封装盖板，第二基板为阵列基板，其中，第一基板上的各部件的结构与现有的OLED中的封装盖板的结构类似，第二基板上的各部件的结构与现有的OLED中的阵列基板的结构类似，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。
基于同一发明构思，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，在第一触控电极线为触控扫描线，第二触控电极线为触控感应线时，如图4所示，包括如下步骤：
S401、对各第一触控电极线加载触控扫描信号；
S402、检测各第二触控电极线通过感应电容耦合出的触控扫描信号的电压信号；
S403、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；
在第一触控电极线为触控感应线，第二触控电极线为触控扫描线时，如图5所示，包括如下步骤：
S501、对各第二触控电极线加载触控扫描信号；
S502、检测各第一触控电极线通过感应电容耦合出的触控扫描信号的电压信号；
S503、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：相对而置的第一基板和第二基板；其中，第一基板一侧设置有黑矩阵；由于该黑矩阵由位于第一基板背离第二基板一侧的金属材质的第一触控电极层和位于第一基板面向第二基板一侧的金属材质的第二触控电极层组成，其中，第一触控电极层包括多条第一触控电极线，第二触控电极层包括与第一触控电极线交叉设置的多条第二触控电极线，因此，第一触控电极层和第二触控电极层既可以作为黑矩阵起到遮光的作用，第一触控电极层中的第一触控电极线和第二触控电极层中的第二触控电极线又可以作为触控电极实现触控功能，与现有的电容式触摸屏的结构相比，可以省去原有的单独设置的黑矩阵，从而可以减薄其整体厚度。
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 (8)

1.一种电容式触摸屏，包括：相对而置的第一基板和第二基板；其中，所述第一基板一侧设置有黑矩阵；其特征在于：
所述黑矩阵由位于所述第一基板背离所述第二基板一侧的金属材质的第一触控电极层和位于所述第一基板面向所述第二基板一侧的金属材质的第二触控电极层组成；其中，
所述第一触控电极层包括多条第一触控电极线，所述第二触控电极层包括与所述第一触控电极线交叉设置的多条第二触控电极线。
2.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，还包括：位于所述第二基板面向所述第一基板一侧的交叉绝缘设置的多条栅线和多条数据线，以及位于每条所述栅线和每条所述数据线交叉位置处的薄膜晶体管；其中，
各所述栅线在所述第一基板的正投影位于所述第一触控电极线在所述第一基板的正投影内，各所述数据线在所述第一基板的正投影位于所述第二触控电极线在所述第一基板的正投影内，各所述薄膜晶体管在所述第一基板的正投影位于所述第一触控电极线和所述第二触控电极线在所述第一基板的正投影内。
3.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，还包括：位于所述第一基板背离所述第二基板一侧且与所述第一触控电极线电性连接的第一外围走线、位于所述第一基板面向所述第二基板一侧且与所述第二触控电极线电性连接的第二外围走线、以及位于所述第二基板面向所述第一基板一侧且与所述栅线和所述数据线电性连接的第三外围走线；其中，
所述第一外围走线在所述第一基板的正投影位于所述第二触控电极层在所述第一基板的正投影内，所述第二外围走线在所述第一基板的正投影位于所述第一触控电极层在所述第一基板的正投影内，所述第三外围走线在所述第一基板的正投影位于所述第一触控电极层和所述第二触控电极层在所述第一基板的正投影内。
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，每条所述第一触控电极线为一条触控扫描线，每条所述第二触控电极线为一条触控感应线；或者，
每条所述第一触控电极线为一条触控感应线，每条所述第二触控电极线为一条触控扫描线。
5.如权利要求3所述的电容式触摸屏，其特征在于，相邻的至少两条所述第一触控电极线组成一条触控扫描线，组成每条所述触控扫描线的各所述第一触控电极线通过所述第一外围走线电性连接；相邻的至少两条所述第二触控电极线组成一条触控感应线，组成每条所述触控感应线的各所述第二触控电极线通过所述第二外围走线电性连接；或者，
相邻的至少两条所述第一触控电极线组成一条触控感应线，组成每条所述触控感应线的各所述第一触控电极线通过所述第一外围走线电性连接；相邻的至少两条所述第二触控电极线组成一条触控扫描线，组成每条所述触控扫描线的各所述第二触控电极线通过所述第二外围走线电性连接。
6.如权利要求1-3任一项所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第一基板为彩膜基板，所述第二基板为阵列基板；或者，
所述第一基板为封装盖板，所述第二基板为阵列基板。
7.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1-6任一项所述的电容式触摸屏。
8.一种基于如权利要求1所述的电容式触摸屏的触摸定位方法，其特征在于，包括：
对第一触控电极线加载触控扫描信号；检测第二触控电极线通过感应电容耦合出的触控扫描信号的电压信号；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；或者，
对第二触控电极线加载触控扫描信号；检测第一触控电极线通过感应电容耦合出的触控扫描信号的电压信号；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。
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