CN104699345B - 电容式触控显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电容式触控显示装置，包括触控基板、第一触控线路、第二触控线路及集成芯片。所述触控基板包括显示区及非显示区。所述第一触控线路设置在所述触控基板的显示区。所述第二触控线路设置在所述触控基板的非显示区。所述集成芯片用于感测所述显示区的所述第一触控线路的电容变化值及侦测所述非显示区的所述第二触控线路的电容变化值，并在显示区边缘部分被触摸时根据所述第一触控线路的电容变化值及所述第二触控线路的电容变化值共同确定所述触摸触控显示屏触摸中心位置。本发明提供的电容式触控显示装置利用第二触控线路与第一触控线路电容变化值共同来确定触摸触控显示屏时的触摸中心位置，提高触控显示装置边缘触摸准确性且成本低。

Description

电容式触控显示装置

技术领域

本发明涉及到触控显示领域，尤其涉及一种电容式触控显示装置。

背景技术

现在触摸屏已广泛应用于掌上电脑(Personal Digital Assistant，PDA)和手机等电子设备中。触摸屏输入克服了键盘输入繁琐的缺点，逐渐成为电子设备的主流人机交互接口。长久以来触摸屏应用领域都是电阻式触摸屏(Resistive Touch Screen)的天下，直到iPhone手机的出现，其多点触摸技术将电容式触摸屏(Capacity Touch Panel，CTP)的使用提升到一个全新的高度。

目前，触控显示装置的触摸感应线路通常对应其显示屏的显示区域设置，在显示屏没有被触摸的时候，触控显示装置的具有触控功能的集成芯片对感应线路进行扫描，获得几帧在没有触摸的条件下的感应线路的电容值并进行平均化，得到在没有触摸的条件下的感应电路的基准电容值矩阵，如果发生触摸，那么触摸区域的电容就会变小，在触摸区域的中心位置的电容变化值最大，靠近触摸区域边缘位置的电容变化值较小，而触摸区域外的电容值则没有变化，集成芯片则根据一定的算法来计算触摸区域电容变化值的平均值，以此确定触摸的中心位置。但是，当触摸到显示屏的边缘时，由于显示屏的显示区域外无感应线路，集成芯片根据电容变化值计算均值的时候，计算所得的触摸中心位置较实际触摸中心位置向内偏移，造成实际触摸的误差。

现有技术中通常利用集成芯片演算做边缘触摸补偿处理，或者在触摸调试时添加边缘拉伸设置，即将触摸中心位置向外拉伸以做到弥补边缘触摸偏移。集成芯片在做模拟验算的过程中，当触摸位置稍微移动一点点时，集成芯片便根据触摸位置变化进行计算以确定触摸位置，但是模拟演算参数存在数值断差，往往实际触摸区域与模拟触摸区域误差较大。此外，集成芯片算法要求较高，增加了成本。

因此，需要提供一种改进的技术方案，其可以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

鉴于以上问题，本发明提供一种电容式触控显示装置，其避免了边缘触摸灵敏度较差的问题，提高触控显示装置边缘触摸准确性且成本低。

本发明的实施例提供一种电容式触控显示装置，所述电容式触控显示装置包括触控基板、第一触控线路、第二触控线路及集成芯片。所述触控基板包括显示区及非显示区。所述第一触控线路设置在所述触控基板的显示区。所述第二触控线路设置在所述触控基板的非显示区。所述集成芯片用于感测所述显示区的所述第一触控线路的电容变化值及侦测所述非显示区的所述第二触控线路的电容变化值，并在显示区边缘部分被触摸时根据所述第一触控线路的电容变化值及所述第二触控线路的电容变化值共同确定所述触摸触控显示屏的触摸中心位置。

本发明提供的电容式触控显示装置，在显示区边缘部分被触摸时，利用第一触控线路确定触摸的边缘位置，并利用第二触控线路计算该边缘位置在水平或者竖直方向上的误差，以此可根据第一触控线路及第二触控线路共同来确定触摸触控显示屏边缘时的触摸中心位置，避免了边缘触摸灵敏度较差的问题，提高触控显示装置边缘触摸准确性且成本低。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。

图2为图1所示的电容式触控显示装置中的第一触控线路的局部结构示意图。

图3为本发明的第二实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。

图4为本发明的第三实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。

图5为本发明的第四实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。

图6为本发明的第五实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。

图7为本发明的第六实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。

图8为本发明的第七实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。

图9为本发明的第八实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

图1为本发明的第一实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。如图1所示，本发明的电容式触控显示装置包括触控基板10、第一触控线路12、第二触控线路14及集成芯片(图中未示出)。触控基板10包括显示区100及非显示区102，第一触控线路12设置在触控基板10的显示区100，第二触控线路14设置在触控基板10的非显示区102。其中，集成芯片感测显示区100的第一触控线路12的电容变化值及侦测非显示区102的第二触控线路14的电容变化值，并在显示区边缘部分被触摸时根据第一触控线路12的电容变化值及第二触控线路14的电容变化值共同确定触摸触控显示屏时的触摸中心位置。

具体地，请一并参考图1与图2，图2为图1所示的电容式触控显示装置中的第一触控线路12的局部结构示意图。如图1与图2所示，第一触控线路12为单层多点触控线路，其包括多个触控单元组121，每个触控单元组121竖直分布在显示区100内，其中，每个触控单元组121包括一组感应线1211与多组驱动线1212，感应线1211与驱动线1212之间形成感应电容，且每组驱动线1212包括E字型部分，且感应线1211呈梳子型结构，其包括多个E字型分叉，每一组感应线1211的E字型分叉与多组驱动线1212的E字型部分交叉设置，交叉部分形成多个触控单元。本发明中的第一触控线路12并不仅限于图2所示的结构，还可为其他结构的单层多点触控线路。由于单层多点触控线路为本领域所熟知的内容，在此不再赘述。

第二触控线路14包括侦测线140、感测线142及地线144，侦测线140与感测线142之间形成感应电容，且侦测线140、感测线142及地线144从内而外依次设置在触控基板10的非显示区102。在本实施例中，第二触控线路14呈倒U型设置在触控基板10的非显示区102并环绕触控基板10的显示区100，也就是说，侦测线140、感测线142及地线144呈倒U型设置且相互平行。

第一触控线路12与集成芯片电性连接，第一触控线路12的驱动线1212发出驱动信号，以及第一触控线路12的感应线1211接收该驱动信号并将其反馈给集成芯片。当手指触摸到触控显示屏时，驱动线1212与感应线1211之间所形成的感应电容的电容值发生了变化，集成芯片根据感应线1211所反馈的信号感测第一触控线路12的驱动线1212与感应线1211之间的电容变化值。

第二触控线路14的侦测线140的一端1401与集成芯片电性连接，另一端空置，侦测线140发出侦测信号；第二触控线路14的感测线142的一端1402与集成芯片电性连接，另一端空置，感测线142接收侦测线140发出的侦测信号，并将该侦测信号反馈至集成芯片；第二触控线路14的地线144的一端1403与该触控显示装置或者整机的接地端电性连接。集成芯片可以根据感测信号侦测到第二触控线路14的侦测线140与感测线142之间的电容变化值。

当手指触摸到触控显示装置的显示屏的边缘，即手指触摸到触控面板10的显示区100的边缘时，手指的部分部位落到触控面板10的显示区100，手指的另一部分部位落到触控面板10的非显示区102，此时，第一触控线路12的驱动线1212与感应线1211之间的感应电容发生了变化，集成芯片根据感应线1211反馈的信号感测驱动线1212与感应线1211之间的电容变化值，同时第二触控线路14的侦测线140与感测线142之间的感应电容也发生了变化，集成芯片根据感测线142反馈的信号感测侦测线140与感测线142之间的电容变化值，并根据第一触控线路12的驱动线1212与感应线1211之间的电容变化值与第二触控线路14的侦测线140与感测线142之间的电容变化值共同计算以确定触摸的中心位置。

进一步地，当手指触摸到触控面板10的边缘区域时，手指部分落在了触控面板10的显示区100，部分落在了触控面板10的非显示区102。此时集成芯片感测到第一触控线路12的驱动线1212与感应线1211之间的电容值发生了变化，并根据该电容变化值可以确定触摸的边缘位置。此外，集成芯片可以根据第二触控线路14的侦测线140与感测线142之间的电容变化值计算该边缘位置在水平或者竖直方向上的误差。例如，当集成芯片通过第一触控线路12感测到手指触摸在触控面板10的右边缘时，第二触控线路14的侦测线140与感测线142相当于电容的两个极板，当手指部分落在触控面板10的非显示区102的第二触控线路14时，第二触控线路14在水平方向上的电容变化值根据手指落在第二触控线路14的不同位置而不同，集成芯片感测到第二触控线路14的变化值，并计算该边缘位置在水平方向上的误差，以此根据感测到的边缘位置以及该误差值共同确定触摸的中心位置。当然本领域技术人员可以理解的是，当集成芯片通过第一触控线路12感测到手指触摸在触控面板10的上边缘时，第二触控线路14的侦测线140与感测线142相当于电容的两个极板，当手指部分落在触控面板10的非显示区102的第二触控线路14时，第二触控线路14在竖直方向上的电容变化值根据手指落在第二触控线路14的不同位置而不同，集成芯片感测到第二触控线路14的变化值，并计算该边缘位置在竖直方向上的误差，以此根据感测到的边缘位置以及该误差值共同确定触摸的中心位置。

需要注意的是，集成芯片感测到的是处于显示区100的第一触控线路12中驱动线1212与感应线1211所形成的所有感应电容的变化值以及第二触控线路14的侦测线140与感测线142之间所形成的感应电容的变化值，在手指没有触摸到的区域其感应电容的变化值为零，虽然该变化值在集成芯片计算触摸位置的过程中参与了计算，但是不影响计算结果。比如，当手指触摸到触控面板10的显示区100时，如果非显示区102没有被手指触摸到，那么第二触控线路14的侦测线140与感测线142之间所形成的感应电容的变化值为零，虽然该变化值在集成芯片计算触摸位置的过程中参与了计算，但是不影响计算结果。

本发明的电容式触控显示装置通过在触控面板10的非显示区102设置第二触控线路14，当手指触摸到触控显示装置的显示屏的边缘时，集成芯片根据感测到第一触控线路12的电容变化值确定触摸的边缘位置，并利用第二触控线路14的电容变化值计算该边缘位置在水平或者竖直方向上的误差，并结合该边缘位置以及其在水平或者竖直方向上的误差共同计算确定出触摸中心位置，准确性高，且避免了数值断差，连续性好，提高了边缘触摸准确度，且无需复杂的集成芯片算法，降低成本；此外，第二触控线路14的地线144设置在侦测线140与感测线142的外围，很好地屏蔽了外部信号对侦测线140与感测线142信号的串扰，进一步提高了触控准确度。

图3为本发明的第二实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。图3所示的电容式触控显示装置与图1所示的电容式触控显示装置的不同之处在于第二触控线路14中间部分断开分为两部分第二触控线路，第二触控线路14左半部的侦测线140、感测线142及地线144依次从内而外呈倒L型设置在触控基板10的非显示区102，第二触控线路14右半部的侦测线140、感测线142及地线144依次从内而外呈倒L型设置在触控基板10的非显示区102，并且左右半部的侦测线140的一端1401、感测线142的一端1402均与集成芯片电性连接，另一端均空置；地线144的一端1403与该触控显示装置或者该触控显示装置所在的整机的接地端电性连接。

当手指触摸触控显示装置的显示屏的右边边缘时，集成芯片同时侦测左半部分第二触控线路14与右半部分第二触控线路14的侦测线140与感测线142之间的电容变化值，但是由于第二触控线路14的中间部分是断开的，因此集成芯片只侦测到右半部分第二触控线路14的侦测线140与感测线142之间的电容值有变化，集成芯片侦测到的左半部分的第二触控线路14的侦测线140与感测线142之间的电容值没有变化；当手指触摸触控显示屏的左边边缘时，集成芯片同时侦测左半部分第二触控线路14与右半部分第二触控线路14的侦测线140与感测线142之间的电容变化值，但是由于第二触控线路14的中间部分是断开的，因此集成芯片只侦测到左半部分第二触控线路14的侦测线140与感测线142之间的电容值有变化，集成芯片侦测到的右半部分的第二触控线路14的侦测线140与感测线142之间的电容值没有变化。如此设计可以避免图1所示的第二触控线路14当手指触摸到第二触控线路的左边时，而因为信号是从第二触控线路14右边的端口反馈至集成芯片，信号在传输的过程中容易发生信号衰减而导致的侦测误差，从而能更为准确地确定触摸的中心位置。

图4为本发明的第三实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。如图4所示，其原理与图3所示的电容式触控显示装置的原理相同，其与图3所示的电容式触控显示装置的不同之处在于第二触控线路14在一弯折处103断开。当然本领域技术人员可以理解的是，第二触控线路14可以在其任一处断开。

图5为本发明的第四实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。如图5所示，其原理与图3所示的电容式触控显示装置的原理相同，其与图3所示的电容式触控显示装置的不同之处在于第二触控线路14左半部的侦测线140、感测线142及地线144从内而外呈倒L型设置在触控基板10的非显示区102，第二触控线路14右半部的感测线142、侦测线140及地线144依次从内而外呈倒L型设置在触控基板10的非显示区102。

图6为本发明的第五实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。如图6所示，其原理与图5所示的电容式触控显示装置的原理相同，其与图5所示的电容式触控显示装置的不同之处在于第二触控线路14从一弯折处103断开，弯折处103左边的第二触控线路14的侦测线140、感测线142及地线144从内而外呈倒L型设置在触控基板10的非显示区102，弯折处103右边或者下方的第二触控线路14的感测线142、侦测线140及地线144依次从内而外呈直线型设置在触控基板10的非显示区102。

图7为本发明的第六实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。与图1所示的电容式触控显示装置的不同之处在于，图7所示的电容式触控显示装置的第二触控线路14仅包括侦测线140及地线144，第二触控线路14的侦测线140的一端1401与集成芯片电性连接，另一端空置；第二触控线路14的地线144的一端1403与该触控显示装置或者该触控显示装置所在的整机的接地端电性连接。当手指触摸触控显示屏时，集成芯片第二触控线路14的侦测线140与地线144之间的电容变化值。

图8为本发明的第七实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。图8所示的电容式触控显示装置与图7的不同之处在于第二触控线路14中间部分断开分为两部分第二触控线路，第二触控线路14左半部的侦测线140及地线144依次从内而外呈倒L型设置在触控基板10的非显示区102，第二触控线路14右半部的侦测线140及地线144依次从内而外呈倒L型设置在触控基板10的非显示区102，并且左右半部的侦测线140的一端1401与集成芯片电性连接，另一端空置；地线144的一端1403与该触控显示装置或者整机的接地端电性连接。

当手指触摸触控显示装置的显示屏的右边边缘时，集成芯片同时侦测左半部分第二触控线路14与右半部分第二触控线路14的侦测线140与地线144之间的电容变化值，但是由于第二触控线路14的中间部分是断开的，因此集成芯片只侦测到右半部分第二触控线路14的侦测线140与地线144之间的电容值有变化，集成芯片侦测到的左半部分的第二触控线路14的侦测线140与地线144之间的电容值没有变化；当手指触摸触控显示屏的左边边缘时，集成芯片同时侦测左半部分第二触控线路14与右半部分第二触控线路14的侦测线140与地线144的电容变化值，但是由于第二触控线路14的中间部分是断开的，因此集成芯片只侦测到左半部分第二触控线路14的侦测线140与地线144之间的电容值有变化，集成芯片侦测到的右半部分的第二触控线路14的侦测线140与地线144之间的电容值没有变化。如此设计可以避免图5所示的第二触控线路14当手指触摸到第二触控线路时的左边，而因为信号是从第二触控线路14右边的端口反馈至集成芯片，而信号在传输的过程中容易发生衰减而导致的侦测误差，从而能更为准确地确定触摸的中心位置。

图9为本发明的第八实施例的电容式触控显示装置的平面示意图。如图9所示，其原理与图8所示的电容式触控显示装置的原理相同，其与图8所示的电容式触控显示装置的不同之处在于第二触控线路14在一弯折处103断开。当然本领域技术人员可以理解的是，第二触控线路14可以在其任一处断开。

本发明提供的电容式触控显示装置，利用第二触控线路14与第一触控线路12的电容变化值共同来确定触摸触控显示屏时的触摸中心位置，避免了数值误差，准确性高且成本低。

本文中应用了具体个例对本发明的电容式触控显示装置及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种电容式触控显示装置，其特征在于，所述电容式触控显示装置包括：

触控基板，所述触控基板包括显示区及非显示区；

第一触控线路，所述第一触控线路设置在所述触控基板的显示区；

第二触控线路，所述第二触控线路设置在所述触控基板的非显示区，所述第二触控线路呈倒U型设置在所述触控基板的非显示区，并环绕所述触控基板的显示区，且在所述第二触控线路上进行断开设置；以及

集成芯片，所述集成芯片用于感测所述显示区的所述第一触控线路的电容变化值及侦测所述非显示区的所述第二触控线路的电容变化值，并在显示区边缘部分被触摸时，所述集成芯片根据感测到的所述第一触控线路的电容变化值确定触摸的边缘位置，并利用所述第二触控线路的电容变化值计算所述边缘位置在水平或者竖直方向上的误差，以结合所述边缘位置以及所述边缘位置在水平或者竖直方向上的误差共同计算确定出触摸中心位置。

2.如权利要求1所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述第一触控线路为单层多点触控线路。

3.如权利要求1所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述第二触控线路包括侦测线、感测线及地线，所述第二触控线路中间部分断开形成两部分，所述两部分中的侦测线、感测线及地线均依次从内而外呈倒L型设置在所述触控基板的非显示区，且所述两部分中的侦测线、感测线均与集成芯片电性连接、所述两部分中的地线均与所述触控显示装置的接地端电性连接。

4.如权利要求1所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述第二触控线路包括侦测线、感测线及地线，所述第二触控线路一弯折处断开形成两部分，一部分中的侦测线、感测线及地线依次从内而外呈倒L型设置在所述触控基板的非显示区，另一部分中的侦测线、感测线及地线依次从内而外呈直线型设置在所述触控基板的非显示区，且所述两部分中的侦测线、感测线均与集成芯片电性连接、所述两部分中的地线均与所述触控显示装置的接地端电性连接。

5.如权利要求1所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述侦测线路包括侦测线、感测线及地线，所述侦测线路中间部分断开形成两部分，一部分的侦测线、感测线及地线依次从内而外呈倒L型设置在所述触控基板的非显示区，另一部分的感测线、侦测线及地线依次从内而外呈倒L型设置在所述触控基板的非显示区，且所述两部分中的侦测线、感测线均与集成芯片电性连接、所述两部分中的地线均与所述触控显示装置的接地端电性连接。

6.如权利要求1所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述第二触控线路包括侦测线及地线，所述侦测线及所述地线依次从内而外呈倒U型设置在所述触控基板的非显示区，所述侦测线的一端与集成芯片电性连接，另一端空置；所述地线与所述触控显示装置的接地端电性连接。

7.如权利要求1所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述第二触控线路包括侦测线及地线，所述第二触控线路中间部分断开形成两部分，所述两部分中的侦测线及地线均依次从内而外呈倒L型设置在所述触控基板的非显示区，且所述两部分中的侦测线均与集成芯片电性连接、所述两部分中的地线均与所述触控显示装置的接地端电性连接。

8.如权利要求1所述 的电容式触控显示装置，其特征在于，所述第二触控线路包括侦测线及地线，所述第二触控线路一弯折处断开形成两部分，一部分中的侦测线及地线依次从内而外呈倒L型设置在所述触控基板的非显示区，另一部分中的侦测线及地线依次从内而外呈直线型设置在所述触控基板的非显示区，且所述两部分中的侦测线均与集成芯片电性连接、所述两部分中的地线均与所述触控显示装置的接地端电性连接。