触控显示面板、触控显示装置及驱动方法与流程

本公开一般涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控显示面板、触控显示装置及驱动方法。

背景技术：

触控显示装置可以通过触控电极来检测手指在触控显示装置的显示屏平面内的坐标位置，并根据该坐标位置来进行相应的显示。

目前的触控显示装置中，触控功能主要是由两层触控电极层实现，其中每层触控电极层有多条平行设置的触控电极，两层触控电极相互正交。向其中一触控电极层上的各条触控电极上施加触控激励信号，当人的手指接触触控显示装置的屏幕时，手指与屏幕上的某些触控电极形成耦合电容，并从耦合电容流出漏电流。触控探测电路通过检测漏电流，确定两层触控电极上与手指形成耦合电容的两条正交触控电极而确定触控位置。

参见图1所示，为现有的触控显示装置中，两层触控电极层的相对位置关系示意图。

触控发射电极层110包括多个条状的触控发射电极111，触控感应电极层120包括多个条状的触控感应电极121。每一个触控发射电极111都与每一个触控感应电极121具有交叠的部分。也即是说，每一个触控发射电极111都与每一个触控感应电极121在交叠处形成耦合电容，通过电容的变化来感应触摸的位置。

然而，将图1所示的触控发射电极层和触控感应电极层的架构应用到非矩形的显示装置时，处于屏幕边缘区域的耦合电容的面积与处于屏幕非边缘区域的耦合电容的面积有较大差异，这将导致触摸位置在屏幕边缘区域时，因耦合电容面积小而导致触摸检测不准确。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种触控显示面板、触控显示装置及驱动方法，以期解决现有技术中存在的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了触控显示面板，包括第一基板、与第一基板相对设置的第二基、设置在第一基板上的第一触控电极层以及设置在第二基板上的第二触控电极层；第一触控电极层包括多个第一触控电极，第一触控电极包括至少一个环状电极以及覆盖第一顶点的块状电极，其中，第一顶点为各环状电极的共同圆心；第二触控电极层包括多个第二触控电极，各第二触控电极向第一触控电极层的正投影与至少一个第一触控电极部分地重叠。

第二方面，本申请实施例还提供了一种触控显示装置，包括如上的触控显示面板。

第三方面，本申请实施例还提供了一种触控显示面板的驱动方法，用于驱动如上的触控显示面板，驱动方法包括：依次向各第一触控电极施加触控扫描信号；在向其中任意一条第一触控电极施加触控扫描信号的同时，接收各第二触控电极感应的触控感应信号；以及基于环状电极的半径信息、块状电极的位置信息和第二触控电极的角度信息确定触摸位置，其中，环状电极的半径信息为各第一触控电极的最小半径到最大半径的范围，第二触控电极的角度信息为第二触控电极延伸方向与一角度基准线之间的夹角，角度基准线经过各第二触控电极延伸方向的共同的交点。

第四方面，本申请实施例还提供了一种触控显示面板的驱动方法，用于驱动如上的触控显示面板，驱动方法包括：依次向各第二触控电极施加触控扫描信号；在向其中任意一条第二触控电极施加触控扫描信号的同时，接收各第一触控电极感应的触控感应信号；以及基于环状电极的半径信息、块状电极的位置信息和第二触控电极的角度信息确定触摸位置，其中，环状电极的半径信息为各第一触控电极的最小半径到最大半径的范围，第二触控电极的角度信息为第二触控电极延伸方向与一角度基准线之间的夹角，角度基准线经过各第二触控电极延伸方向的共同的交点。

按照本申请实施例的方案，通过设置环状的第一触控电极和与之形成交叠的第二触控电极，可以使得触控检测的准确度较少地受到触控显示面板形状的影响，进而使得本申请的第一触控电极层和第二触控电极层的架构可适用于多边形、圆形、椭圆形等形状的显示屏。

此外，本申请的触控显示面板的驱动方法，可以通过第一触控电极中环状电极的半径信息、第一触控电极中块状电极的位置信息以及第二触控电极的角度信息来确定触摸位置。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了现有技术中的触控显示面板中，两层触控电极层的相对位置关系示意图；

图2a示出了本申请一个实施例的触控显示面板结构示意图；

图2b示出了本申请一个实施例的触控显示面板中，第一触控电极层和第二触控电极层的相对位置关系示意图；

图3为图2b中第一触控电极层的示意性结构图；

图4示出了本申请另一个实施例的触控显示面板中，第一触控电极层和第二触控电极层的相对位置关系示意图；

图5为图4中第一触控电极层的示意性结构图；

图6示出了本申请又一个实施例的触控显示面板中，第一触控电极层和第二触控电极层的相对位置关系示意图；

图7示出了本申请一个实施例的驱动方法的示意性流程图；

图8示出了本申请另一个实施例的驱动方法的示意性流程图；

图9示出了本申请各实施例的驱动方法的触摸位置检测的原理；

图10示出了本申请一个实施例的触控显示装置的示意性结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图2a为本申请一个实施例的触控显示面板结构示意图，图2b为本申请一个实施例的触控显示面板中，第一触控电极层和第二触控电极层的相对位置关系示意图，图3为图2b中的第一触控电极层的示意性结构图。

下面，结合图2a、图2b和图3来对本实施例的触控显示面板进行描述。

本实施例的触控显示面板包括第一基板21、与第一基板相对设置的第二基板23、设置在第一基板21上的第一触控电极层以及设置在第二基板23上的第二触控电极层。

第一触控电极层包括多个第一触控电极，第一触控电极包括至少一个环状电极210以及覆盖第一顶点O的块状电极220。其中，第一顶点O为各环状电极210的共同圆心。

第二触控电极层包括多个第二触控电极230，各第二触控电极230向第一触控电极层的正投影与至少一个第一触控电极部分地重叠。例如，本实施例中，各第二触控电极230与每个环状电极210以及块状电极220部分地重叠。这样一来，每个第二触控电极230与每个第一触控电极之间均可以形成用于检测触摸位置的耦合电容。

从图2b中可以看出，每个第二触控电极230与每个第一触控电极之间形成的用于检测触摸位置的耦合电容的面积差异较小，因而，在检测到外界触摸时，无论触摸位置靠近面板边缘或是靠近面板中央，触摸位置处的耦合电容的变化量也相似，这样一来，无论触摸位置在何处，本实施例的触控显示面板对触摸位置的检测准确度较为均一，避免了现有技术中，触摸位置接近面板边缘时，触摸检测准确度较低的问题。

此外，为了实现触控感应信号的导出以及触控扫描信号的施加，本实施例的触控显示面板还包括多条第一触控信号线240和多条第二触控信号线250。各第一触控信号线的第一端分别与各第一触控电极电连接，且各第一触控信号线的另一端可连接至用于接收触控感应信号和发送触控扫描信号的集成电路260。类似地，各第二触控信号线的第一端分别与各第二触控电极电连接，且各第二触控信号线的另一端可连接至集成电路260。

在本实施例的一些实现方式中，环状电极210例如可以是封闭的圆环。在这些实现方式中，第一触控信号线240与第一触控电极可以形成于不同的导体层，且第一触控信号线240的第一端可通过形成于各第一触控信号线240和各第一触控电极之间的过孔电连接，从而实现触控感应信号的导出或者触控扫描信号的施加。

类似地，第二触控信号线250与第二触控电极230也可以形成于不同的导体层，且第二触控信号线250的第一端可通过形成于各第二触控信号线250和各第二触控电极220之间的过孔电连接，从而实现触控感应信号的导出或者触控扫描信号的施加。

需要说明的是，尽管图2a、图2b和图3中，块状电极220的形状为圆形，但该形状仅是示意性的，在实际应用过程中，可以根据应用场景的需求来将块状电极的形状设置为多边形、圆形或椭圆形等。

参见图4所示，为本申请另一个实施例的触控显示面板中，第一触控电极层和第二触控电极层的相对位置关系示意图，图5为图4中第一触控电极层的示意性结构图。

下面，结合图4和图5来对本实施例的触控显示面板进行描述。

与图2b所示实施例类似，本实施例的触控显示面板同样包括第一触控电极层和第二触控电极层。第一触控电极层包括多个第一触控电极，第一触控电极包括至少一个环状电极410以及覆盖第一顶点O的块状电极420。其中，第一顶点O为各环状电极410的共同圆心。

第二触控电极层包括多个第二触控电极430，各第二触控电极430向第一触控电极层的正投影与至少一个第一触控电极部分地重叠。例如，本实施例中，各第二触控电极430与每个环状电极410以及块状电极420部分地重叠。这样一来，每个第二触控电极430与每个第一触控电极之间均可以形成用于检测触摸位置的耦合电容。

此外，为了实现触控感应信号的导出以及触控扫描信号的施加，本实施例的触控显示面板同样包括多条第一触控信号线440和多条第二触控信号线450。各第一触控信号线的第一端分别与各第一触控电极电连接，且各第一触控信号线的另一端可连接至用于接收触控感应信号和发送触控扫描信号的集成电路460。类似地，各第二触控信号线的第一端分别与各第二触控电极电连接，且各第二触控信号线的另一端可连接至集成电路460。

与图2b所示实施例不同的是，本实施例中，环状电极410的形状为开口环，且环状电极410包括至少一个开口。图5中，虚线框41所示的区域为各环状电极410的开口区域。

这样一来，第一触控信号线440可以与第一触控电极同层设置，且各第一触控电极信号线440穿越开口环的该至少一个开口。由于第一触控信号线440与第一触控电极同层设置，可以在同一道制作工序中同时制作第一触控信号线440和第一触控电极，从而减少触控显示面板的制程，提升触控显示面板的制作良率。

此外，本实施例的一些可选的实现方式中，块状电极420可穿过开口环的至少一个开口。这样一来，通过在开口区域41的对应位置设置第二触控电极，当触摸位置处于该开口区域41内时，块状电极420和第二触控电极430之间同样可以形成耦合电容，从而检测出触摸位置。

本实施例的触控显示面板，每个第二触控电极430与每个第一触控电极之间形成的用于检测触摸位置的耦合电容的面积差异较小，因而，在检测到外界触摸时，无论触摸位置靠近面板边缘或是靠近面板中央，触摸位置处的耦合电容的变化量也相似，这样一来，无论触摸位置在何处，本实施例的触控显示面板对触摸位置的检测准确度较为均一，避免了现有技术中，触摸位置接近面板边缘时，触摸检测准确度较低的问题。

参见图6所示，为本申请的又一个实施例的触控显示面板中，第一触控电极层和第二触控电极层的相对位置关系示意图。

与图2b、图4所示的实施例类似，本实施例的触控显示面板同样包括同样包括第一触控电极层和第二触控电极层。第一触控电极层包括多个第一触控电极，第一触控电极包括至少一个环状电极610以及覆盖第一顶点O的块状电极620。其中，第一顶点O为各环状电极610的共同圆心。

第二触控电极层包括多个第二触控电极630，各第二触控电极630向第一触控电极层的正投影与至少一个第一触控电极部分地重叠。例如，本实施例中，各第二触控电极630与每个环状电极610以及块状电极620部分地重叠。这样一来，每个第二触控电极630与每个第一触控电极之间均可以形成用于检测触摸位置的耦合电容。

此外，为了实现触控感应信号的导出以及触控扫描信号的施加，本实施例的触控显示面板同样包括多条第一触控信号线640和多条第二触控信号线650。各第一触控信号线的第一端分别与各第一触控电极电连接，且各第一触控信号线的另一端可连接至用于接收触控感应信号和发送触控扫描信号的集成电路660。类似地，各第二触控信号线的第一端分别与各第二触控电极电连接，且各第二触控信号线的另一端可连接至集成电路660。

本实施例中，各第二触控电极630的延伸方向具有一共同的交点，如图6中的O’点。

该交点O’向第一触控电极层的正投影位于第一环状电极上。在这里，第一环状电极为第一触控电极层的各环状电极中半径最大的环状电极。这样一来，与各个第二触控电极630和集成电路660连接的第二触控信号线650均可以设置得较短，减少了走线长度较大可能造成的短路、断路故障或者与其它导体层之间的相互干扰。

在本实施例的一些可选的实现方式中，交点向第一触控电极层的正投影还可以位于块状电极上。在这些可选的实现方式中，第二触控电极可以与更多的第一触控电极形成用于检测触摸位置的耦合电容，使得触控显示面板可以具有较高的触控检测精度。

在一些可选的实现方式中，本申请各实施例的触控显示面板中，第二触控电极的形状可以是条形、扇形或三角形等。

在一些可选的实现方式中，本申请各实施例的触控显示面板中，第二触控电极可以是轴对称图形。在这些可选的实现方式中，各第二触控电极的延伸方向为沿第二触控电极的对称轴的方向。

本申请各实施例中，触控显示面板的形状可以为多边形、圆形或者椭圆形。无论触控显示面板为何形状，由于本申请各实施例中的每个第二触控电极与每个第一触控电极之间形成的用于检测触摸位置的耦合电容的面积差异较小，因而，在检测到外界触摸时，无论触摸位置靠近面板边缘或是靠近面板中央，触摸位置处的耦合电容的变化量也相似，这样一来，无论触摸位置在何处，本实施例的触控显示面板对触摸位置的检测准确度较为均一，避免了现有技术中，触摸位置接近面板边缘时，触摸检测准确度较低的问题。

本申请各实施例的触控显示面板中，第一触控电极可以是触控发射电极而第二触控电极可以是触控感应电极；或者，第一触控电极可以是触控感应电极而第二触控电极可以是触控发射电极。触控发射电极与触控感应电极交叉排布形成多个用于检测触摸位置的电容。通过向触控发射电极施加触控扫描信号，并采集触控感应电极上的电荷变化量，可以确定手指触摸的位置。

在一些应用场景中，第一基板和第二基板可以分别为阵列基板和彩膜基板其中一者。

此外，在另一些应用场景中，本申请各实施例的触控显示面板还可以包括阵列基板、彩膜基板以及第三基板。在这些应用场景中，第一触控电极和第二触控电极还可以设置在第三基板上。在这里，第三基板例如可以是盖板玻璃、偏光片、保护层、封装层的任一种。

本申请各实施例的触控显示面板中，集成电路(例如，图2a中的集成电路260、图4中的集成电路460和图6中的集成电路660)可用于在触控期间向各触控发射电极提供触控扫描信号、接收各触控感应电极的触控感应信号，并在显示期间向各触控发射电极提供公共电压信号。

此外，在一些应用场景中，本申请各实施例中的触控发射电极还可以在显示期间复用为公共电极。在这些应用场景中，集成电路可以进一步用于在显示期间向各触控发射电极提供公共电压信号，使得形成在阵列基板和彩膜基板之间的液晶层中的液晶分子可以在公共电极和各像素电极形成的电场作用下偏转，从而实现预定画面的显示。

参见图7所示，为本申请的驱动方法的一个实施例的示意性流程图。本实施例的驱动方法可用于驱动如上任意一实施例的触控显示面板。

本实施例的方法包括：

步骤710，依次向各第一触控电极施加触控扫描信号。

步骤720，在向其中任意一条第一触控电极施加触控扫描信号的同时，接收各第二触控电极感应的触控感应信号。

步骤730，基于环状电极的半径信息、块状电极的位置信息和第二触控电极的角度信息确定触摸位置。

在这里，环状电极的半径信息为各第一触控电极的最小半径到最大半径的范围，第二触控电极的角度信息为第二触控电极延伸方向与一角度基准线之间的夹角，角度基准线经过各第二触控电极延伸方向的共同的交点。

可以看出，应用本实施例的驱动方法的触控显示面板中，第一触控驱动电极可作为触控发射电极而第二触控电极可作为触控感应电极。

参见图8所示，为本申请的驱动方法的另一个实施例的示意性流程图。本实施例的驱动方法可用于驱动如上任意一实施例的触控显示面板。

本实施例的方法包括：

步骤810，依次向各第二触控电极施加触控扫描信号。

步骤820，在向其中任意一条第二触控电极施加触控扫描信号的同时，接收各第一触控电极感应的触控感应信号。

步骤830，基于环状电极的半径信息、块状电极的位置信息和第二触控电极的角度信息确定触摸位置。

在这里，环状电极的半径信息为各第一触控电极的最小半径到最大半径的范围，第二触控电极的角度信息为第二触控电极延伸方向与一角度基准线之间的夹角，角度基准线经过各第二触控电极延伸方向的共同的交点。

可以看出，应用本实施例的驱动方法的触控显示面板中，第二触控驱动电极可作为触控发射电极而第一触控电极可作为触控感应电极。

通过采用图7或图8所示实施例的驱动方法，可以检测出手指对本申请各实施例的触控显示面板的触摸的触摸位置。

下面，将结合图9来示意性地说明图7或图8示出的驱动方法的触摸位置的检测原理。

图9中，一个触控电极层包括多个条状电极910，另一个触控电极层包括多个环状电极920和一个块状电极930。各条状电极910的延伸方向具有一共同的交点O’。各环状电极920具有一共同的圆心O，且块状电极930覆盖该共同的圆心O。

在进行触摸检测时，例如，可以以O’点为极点，以任意一条状电极910的延伸方向为极轴O’X。这样一来，各条状电极910的延伸方向与极轴O’X之间均具有一夹角，该夹角可以作为与各条状电极910一一对应的角度信息，这些角度信息可以作为各条状电极910的身份标识保存至集成电路中。另一方面，可以将块状电极930的圆心与O点(即，各环状电极共同的圆心)之间的距离作为该块状电极930的位置信息，并将各环状电极920最小半径到最大半径的范围作为与该环状电极对应的半径信息，并将块状电极930的位置信息作为其身份标识，并将各环状电极920的半径信息作为与各环状电极930一一对应的身份标识保存至集成电路中。

当手指等在本申请各实施例的触控显示面板上触摸时，无论将条状电极作为触控感应电极还是将块状电极、环状电极作为触控感应电极，集成电路均可以检测到触摸发生之处的电信号变化，并确定出在何条状电极910和环状电极920(或块状电极930)的交叠处产生了触摸。又由于集成电路中存储有各条状电极910、环状电极920和块状电极930的身份标识(也即)条状电极910的角度信息、环状电极920的半径信息以及块状电极930的位置信息，集成电路可以确定出触摸位置在O’X极坐标系的坐标。

需要说明的是，尽管图9采用了与图6所示实施例类似的架构来说明本申请的驱动方法的触摸检测原理，但这仅是示意性的。本领域技术人员可以理解，本申请各实施例的驱动方法可同样应用于图4所示的触控显示面板的架构。

本申请还公开了一种触控显示装置，如图10中所示。其中，触控显示装置1000可包括如上所述的触控显示面板。本领域技术人员应当理解，触控显示装置除了包括如上所述的触控显示面板之外，还可以包括一些其它的公知的结构。为了不模糊本申请的重点，将不再对这些公知的结构进行进一步描述。

本申请的触控显示装置可以是任何包含如上所述的触控显示面板的装置，包括但不限于如图10所示的蜂窝式移动电话1000、平板电脑、计算机的显示器、应用于智能穿戴设备上的显示器、应用于汽车等交通工具上的显示装置等等。只要触控显示装置包含了本申请公开的触控显示面板的结构，便视为落入了本申请的保护范围之内。

本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。