CN105630264B - 触控基板及制作方法、驱动装置及驱动方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，具体公开了一种触控基板及制作方法、驱动装置及驱动方法、显示装置。该触控基板：包括基底以及在设置在基底上的触控电极图形和走线图形，触控电极图形包括多个同层且平行设置的条状电极，走线图形包括多条走线；其中，每一个条状电极的第一端连接一条走线，第二端连接一条走线；且第一端延伸到触控基板的第一侧的边缘，第二端延伸到与触控基板第一侧相对的第二侧的边缘。本发明提供的触控基板在驱动时有效降低扫描次数，降低驱动功耗。且多个条状电极同层设置减小了工艺难度，同时还能够支持多点触控。

Description

触控基板及制作方法、驱动装置及驱动方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种触控基板及制作方法、驱动装置及驱动方法、显示装置。
背景技术
在显示技术领域，触控屏作为一种新的输入装置已经在触控显示屏技术领域应用越来越广泛。触控屏产品可以分为四种：红外线触控屏、电容式触控屏、电阻触控屏和表面声波触控屏。其中电容式触控屏由于具有寿命长、透光率高、可以支持多点触控等优点成为目前主流的触控屏技术。
电容式触控屏包括投射电容式和表面电容式两种结构。投射电容式触控屏又可分为自电容式和互电容式，采用的ITO图案主要为如图1所示的单层ITO以及如图2所示的双层ITO两种。单层ITO与双层ITO的触控检测原理基本类似，当手指触控屏幕时，触控位置的电容因为人体的电场而发生改变。感知芯片在对横纵坐标进行扫描后对电容发生变化的位置进行定位，从而得到触控点的位置。表面电容式触控屏采用单层ITO图形。当手指触控屏幕时，一部分电荷转移到了人体。为了恢复这些电荷损失，电荷从屏幕的四角补充进来。补充的电荷量与触屏点的距离成正比，由此计算触控点的位置。
虽然电容式触控屏与其他触控屏相比具有一定的优势，然而，投射电容式触控屏无论采用单层ITO或者是双层ITO结构，都需要对横纵坐标进行扫描。如图1、2所示，单层ITO需要扫描M*N次，双层ITO需要扫描M+N次，多次扫描极大地提高了触控功耗。且单层ITO多为独立小图形，对工艺要求较高；而双层ITO需要多次曝光刻蚀，增加了工艺步骤影响产能。虽然表面电容式触控屏无需进行多次扫描，工艺也较为简单，但其无法实现多点触控，使其能够应用的范围十分有限。
发明内容
本发明的一个目的在于如何提供一种扫描次数较少、工艺简单且支持多点触控的触控基板。
一方面，本发明提供了一种触控基板，包括：
基底以及在设置在所述基底上的触控电极图形和走线图形，所述触控电极图形包括多个同层且平行设置的条状电极，所述走线图形包括多条走线；
其中，每一个条状电极的第一端连接一条走线，第二端连接一条走线；且第一端延伸到所述触控基板的第一侧的边缘，第二端延伸到与所述触控基板第一侧相对的第二侧的边缘。
进一步地，对于每一个条状电极，其第一端连接的走线与第二端连接的走线长度相同。
进一步地，各个条状电极的材料为氧化铟锡。
进一步地，所述走线图形的材料为金属。
另一方面，提供了一种驱动装置，用于对上述触控基板进行驱动，所述驱动装置包括第一驱动模块，
所述第一驱动模块，用于对所述触控基板中的各个条状电极进行扫描，确定触控点位置处的条状电极；并向触控点位置处的条状电极两端所连接的两条走线施加交流电压，根据两条走线上的电流确定触控点在该条状电极上的位置。
再一方面，提供了一种驱动装置，用于对上述触控基板进行驱动，所述驱动装置包括第二驱动模块，
所述第二驱动模块，用于向所述触控基板中各个条状电极两端所连接的走线施加交流电压，根据走线上的电流确定触控点位置处的条状电极以及所述触控点在该条状电极上的位置。
再一方面，提供了一种触控检测驱动方法，对上述触控基板进行触控检测，所述方法包括：
对所述触控基板中的各个条状电极进行扫描，确定触控点位置处的条状电极；
向所述触控点位置处的条状电极两端走线施加交流电压，根据两条走线上的电流确定所述触控点在该条状电极上的位置。
再一方面，提供了一种触控检测驱动方法，对上述触控基板进行触控检测，所述方法包括：
向所述触控基板中各个条状电极两端所连接的走线施加交流电压，根据走线上的电流确定触控点位置处的条状电极以及所述触控点在该条状电极上的位置。
再一方面，提供了一种触控基板的制作方法，包括：
在基底上形成触控电极图形和走线图形，所述触控电极图形包括多个同层且平行设置的条状电极，所述走线图形包括多条走线；
其中，每一个条状电极的第一端连接一条走线，第二端连接一条走线；且第一端延伸到所述触控基板的第一侧的边缘，第二端延伸到与所述触控基板第一侧相对的第二侧的边缘。
再一方面，提供了一种触控面板，包括上述任意一项所述的触控基板。
再一方面，提供了一种显示装置，包括上述的触控基板。
本发明提供了一种触控基板，通过在基底上设置多个同层且平行的条状电极并在条状电极的两端设置走线，在对触控基板进行驱动时，只需在行方向上扫描条状电极或检测条状电极两端走线上的电流确定触控点位置处所在条状电极，再根据电流与触控点位置处相距条状电极两端的距离获得触控点位置处的坐标，能够有效降低扫描次数，降低驱动功耗，同时本发明提供的触控基板还可以支持多点触控。此外，本发明提供的触控基板中，由于将多个条状电极同层设置，有助于减小工艺难度。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是现有的单层ITO结构示意图；
图2是现有的双层ITO结构示意图；
图3是本发明提供的触控基板的结构示意图；
图4是本发明提供的触摸面板的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
一方面，本发明提供的一种触控基板，如图3所示，包括：基底1以及在设置在基底1上的触控电极图形和走线图形。
其中，触控电极图形包括多个同层且平行设置的条状电极2，走线图形包括多条走线3。对于每一个条状电极2，其第一端21连接一条走线3，第二端22也同样地连接一条走线3。且第一端21延伸到触控基板的第一侧的边缘，其第二端22延伸到与触控基板的第一侧相对的第二侧边缘。
本发明提供的触控基板通过在基底上设置多个同层且平行设置的条状电极并在条状电极的两端设置走线，在对触控基板进行驱动时，只需在行方向上扫描条状电极或检测条状电极两端走线上的电流确定触控点位置处所在条状电极，再根据电流与触控点位置处相距条状电极两端的距离获得触控点位置处的坐标，能够有效降低扫描次数，降低驱动功耗，同时本发明提供的触控基板还可以支持多点触控。此外，本发明提供的触控基板中，由于将多个条状电极同层设置，有助于减小工艺难度。
对于图3的触控基板可以采用多种方法进行驱动，下面结合附图对本发明提供的一些优选的驱动方法进行说明。
第一种驱动方法可以具体包括：
步骤一、对触控基板中的各个条状电极进行扫描，从而确定触控点位置处的条状电极。
具体地，如图3所示，可以利用方波沿图3所示的y方向上对条状电极2进行逐个扫描。在不发生触控时，各个条状电极2上的电容不发生改变。当发生触控时，触控点位置处4的条状电极2将与人的手指形成耦合电容，导致触控点位置处4的电容发生变化，根据电容的变化可以确定触控点位置处4所在的条状电极2。并根据该条状电极2在触控基板上的所在位置，即可得到触控点位置处4在y方向上的坐标。
步骤二、向触控点位置处的条状电极两端所连接的两条走线施加交流电压，根据两条走线上的电流确定触控点在该条状电极上的位置。
具体地，在确定触控点位置处4的条状电极之后，向该条状电极2第一端21以及第二端22连接的两条走线3施加交流电压，例如，可以设置两个电极分别与两端的走线3相连，利用这两个电极向两端走线3施加交流电压。如图3所示，由于该条状电极2的触控点位置处4存在耦合电容，电流将会按图3中箭头所示的方向分别从条状电极的两端流向触控点位置处4。此时两端流向触控点位置处4电流的大小同触控点位置处4相距条状电极2两端的距离存在一定的比例关系，可以根据这一比例关系求得触控点位置处4在条状电极2上的具体位置。也即根据图3中第一端21走线3上的电流I1、第二端22走线3上的电流I2、触控点位置处4与第一端21的距离s1、触控点位置处4与第二端22的距离s2之间存在的比例关系，求得触控点位置处4在条状电极2上的具体位置，从而得到触控点位置处4在x方向上的坐标。之后可以将x方向上的坐标和y方向上的坐标发送给处理器(CPU)。
通过这种驱动方法，在对触控基板进行驱动时，只需要在y方向上对条状电极2逐个进行扫描，确定触控点位置处的条状电极，得到触控点位置处在y方向上的坐标；再根据比例关系即可得到触控点位置处在x方向上的坐标，无需再对x方向进行扫描，有效地降低了触控检测的扫描次数，降低了驱动功耗。
不难理解的是，虽然图3中示出的是触控点为1个的情况，但是在实际应用中，这里的触控点也可以为多个，此时在上述的步骤一中，能够根据对应的耦合电容的变化确定各个触控点对应的各个触控电极，之后在步骤二中，可以在所确定的各个触控电极上均施加对应的交流电压，并根据每一个触控电极对应的两条走线上的电流的变化确定每一个触控点在该触控电极的具体位置(即x方向的位置)。
在具体实施时，这里的驱动方法可以通过相应的驱动装置实现，具体来说，可以在相应的驱动装置中设置一个驱动模块(为了便于区分，这里的驱动模块称为第一驱动模块)，该第一驱动模块用于对所述触控基板中的各个条状电极进行扫描，确定触控点位置处的条状电极；并向触控点位置处的条状电极两端所连接的两条走线施加交流电压，根据两条走线上的电流确定触控点在该条状电极上的位置。
在具体实施时，这里的驱动装置可以是指触控检测驱动IC(Touch Driver IC)等。
第二种驱动方法可以具体包括如下步骤：
步骤一、向触控基板中各个条状电极的两端连接的走线上施加交流电压，根据走线上的电流确定触控点位置处的条状电极。
具体地，如图3所示，向触控基板中各个条状电极2的两端连接的走线3上施加交流电压。在不发生触控时，触控基板中的各个条状电极2上的电流没有变化；在发生触控时，同样地由于触控点位置处4的条状电极2与人体形成了耦合电容，导致触控点位置处4的电容发生变化，使其所在的条状电极2上的电流发生变化，而其他条状电极2上的电流并未改变，从而可以判断触控点位置处4所在的条状电极2的位置，确定触控点位置处4在y方向上的坐标。
步骤二、根据走线上的电流确定以及触控点在该条状电极上的位置。
具体地，如图3所示，在确定了触控点位置处4在y方向上的坐标之后，同样地根据条状电极2两端流向触控点位置处4电流的大小同触控点位置处4相距条状电极2两端的距离的比例关系，求得触控点位置处4在条状电极2上的具体位置，得到触控点位置处4在x方向上的坐标，确定x方向坐标的具体过程可以参考上述的第一种驱动方法中所描述的内容，这里不再详细说明。
在确定将x方向上的坐标和y方向上的坐标之后，可以发送给处理器(CPU)。
通过第二种驱动方法在对图3所示的触控基板进行驱动时，只需要在条状电极2施加交流电压，在发生触控时根据电流的变化确定触控点位置处的条状电极2，得到触控点位置处在y方向上的坐标；再根据比例关系即可得到触控点位置处4在x方向上的坐标。无需利用方波进行扫描，更无须对x方向及y方向均扫描，有效地降低了驱动功耗。
同样不难理解的是，在第二种驱动方法也可以实现多点的触控检测。具体来说，当触控点为多个时，在步骤二中，每一个触控点对应位置处的触控电极所连接的走线上的电流均会与没有发生触控时的电流不一致，根据该触控电极所连接的两条走线上的电流的比例关系可以确定该触控点在该触控电极上的位置；通过这种方式，能够确定每一个触控点的位置。
第二种驱动方法也可以相应的驱动装置实现，比如在相应的驱动装置中设置第二驱动模块，该第二驱动模块用于向所述触控基板中各个条状电极两端所连接的走线施加交流电压，根据走线上的电流确定触控点位置处的条状电极以及所述触控点在该条状电极上的位置。
在具体实施时，图3所示的触控基板上的条状电极2的第一端21连接的走线3与第二端22连接的走线3的长度可以相同。不难理解的是，由于两端的走线3长度相同，在利用上述两种驱动方法获取触控点位置处x方向坐标时，两端向触控点位置处流向的电流的大小与触控点位置处相距条状电极2两端的距离成正比。此时，在获取触控点位置处x方向坐标时可以通过式(1)来获得：
可见，将两端走线等长度地设置可以使上述两种驱动方法在确定触控点位置处时能够较为容易的获得x方向上的坐标，有效提高触控检测的效率。
在具体实施时，图3所示的触控基板上触控电极图形中各个条状电极的材料可以为ITO(氧化铟锡)，也可以为其他透明导电材料，例如可以为氧化铝锌或氧化铟锌等等；走线图形中走线的材料可以为金属，本发明对此不做具体限定。
另一方面，本发明还提供了一种触控基板的制作方法，可以制作如图3所示的触控基板，该方法具体包括：
在基底上形成触控电极图形和走线图形，触控电极图形包括多个同层且平行设置的条状电极，走线图形包括多条走线；
其中，每一个条状电极的第一端连接一条走线，第二端连接一条走线；且第一端延伸到触控基板的第一侧的边缘，第二端延伸到与触控基板第一侧相对的第二侧的边缘。
本发明提供的触控基板的制作方法只需在基底上只需要形成一层触控电极图形和走线图形，与现有的双层ITO结构相比，无需多次曝光刻蚀，减少了工艺步骤，节约工艺成本。且触控电极图形中只包括多个条状电极，与现有的单层ITO结构需要形成多个独立的小图形相比，降低了工艺要求，减小了工艺难度，进一步提高了产能。
另一方面，本发明还提供了一种触控面板，参见图4，该触控面板可以包括：触控基板以及设置在触控基板上方的保护玻璃5。其中，在保护玻璃5和触控基板之间还包括粘贴胶6。这里的触控基板为图3所示的触控基板，包括基底1以及设置在基底1上的触控电极图形和走线图形，触控电极图形包括多个同层且平行设置的条状电极2，走线图形包括多条走线。在将该电容屏装配到显示屏时，可以采用on cell的方式进行装配，也即将电容屏嵌入到显示屏的彩色滤光片基板和偏光片之间，从而实现显示功能。
再一方面，本发明还提供了一种显示装置，包括上述的触控面板。该显示装置制作工艺难度较低，在对触控点位置处进行检测时驱动能耗较低、且能够支持多点触控，应用范围较广。
在具体实施时，这里的显示装置可以为：电子纸、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。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种触控基板，其特征在于，包括基底以及在设置在所述基底上的触控电极图形和走线图形，所述触控电极图形包括多个同层且平行设置的条状电极，所述走线图形包括多条走线；
其中，每一个条状电极的第一端连接一条走线，第二端连接一条走线；且第一端延伸到所述触控基板的第一侧的边缘，第二端延伸到与所述触控基板第一侧相对的第二侧的边缘；
对于每一个条状电极，其第一端连接的走线与第二端连接的走线长度相同。
2.如权利要求1所述的触控基板，其特征在于，各个条状电极的材料为氧化铟锡。
3.如权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述走线图形的材料为金属。
4.一种驱动装置，用于对如权利要求1-3所述的触控基板进行驱动，其特征在于，包括第一驱动模块，
所述第一驱动模块，用于对所述触控基板中的各个条状电极进行扫描，通过触控点位置处的电容变化确定触控点位置处的条状电极；并向触控点位置处的条状电极两端所连接的两条走线施加交流电压，根据两条走线上的电流确定触控点在该条状电极上的位置。
5.一种触控检测驱动方法，其特征在于，对权利要求1-3任一所述的触控基板进行触控检测，所述方法包括：
对所述触控基板中的各个条状电极进行扫描，通过触控点位置处的电容变化确定触控点位置处的条状电极；
向所述触控点位置处的条状电极两端走线施加交流电压，根据两条走线上的电流确定所述触控点在该条状电极上的位置。
6.一种触控基板的制作方法，其特征在于，包括：
在基底上形成触控电极图形和走线图形，所述触控电极图形包括多个同层且平行设置的条状电极，所述走线图形包括多条走线；
其中，每一个条状电极的第一端连接一条走线，第二端连接一条走线；且第一端延伸到所述触控基板的第一侧的边缘，第二端延伸到与所述触控基板第一侧相对的第二侧的边缘；
其中，对于每一个条状电极，其第一端连接的走线与第二端连接的走线长度相同。
7.一种触控面板，其特征在于，包括如权利要求1-3任意一项所述的触控基板。
8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7所述的触控基板。
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